1-3 电解与电镀 同步作业 《化学（加工制造类）》同步教学 高教版

专题一 电化学基础与金属防护第三节 电解与电镀同步作业 班级：____________ 姓名：____________ 学号：____________ 得分：____________ 一、选择题（每题3分，共45分） 1. 电解池是将（　　）的装置 A. 化学能转化为电能　　B. 电能转化为化学能 C. 热能转化为电能　　D. 光能转化为化学能 2. 下列关于电解池的叙述，错误的是（　　） A. 电解池需要外加电源　　B. 与电源正极相连的是阳极，发生氧化反应 C. 与电源负极相连的是阴极，发生还原反应　　D. 电子从电源正极流向电解池阴极 3. 用惰性电极电解CuCl₂溶液，阳极产物是（　　） A. Cu　　B. Cl₂　　C. O₂　　D. H₂ 4. 用惰性电极电解Na₂SO₄溶液，实质上是电解（　　） A. Na₂SO₄　　B. NaOH　　C. H₂SO₄　　D. H₂O 5. 下列关于电解精炼铜的叙述，正确的是（　　） A. 粗铜作阴极，纯铜作阳极　　B. 电解质溶液可用硫酸铜溶液 C. 阳极泥中含有比铜活泼的金属杂质　　D. 阴极反应为Cu - 2e⁻ = Cu²⁺ 6. 电镀时，镀件应连接电源的（　　） A. 正极　　B. 负极　　C. 正极或负极都可以　　D. 不需要连接电源 7. 下列关于电镀的叙述，错误的是（　　） A. 电镀时，镀层金属作阳极，镀件作阴极 B. 电镀液中必须含有镀层金属的离子 C. 电镀过程中，电镀液的浓度基本保持不变 D. 电镀时，阳极发生还原反应，阴极发生氧化反应 8. 用惰性电极电解下列溶液，在阴极上先析出金属的是（　　） A. NaCl溶液　　B. CuSO₄溶液　　C. KOH溶液　　D. AgNO₃溶液 9. 下列关于电解饱和食盐水的叙述，正确的是（　　） A. 阳极反应为2Cl⁻ - 2e⁻ = Cl₂↑，阴极反应为2H⁺ + 2e⁻ = H₂↑ B. 阳极产物是氢气，阴极产物是氯气 C. 电解后溶液的pH减小 D. 该工业称为氯碱工业 10. 用惰性电极电解下列溶液，电解一段时间后，溶液浓度增大的是（　　） A. CuSO₄溶液　　B. NaCl溶液　　C. H₂SO₄溶液　　D. AgNO₃溶液 11. 下列关于电冶金的说法，正确的是（　　） A. 电解熔融NaCl制取金属钠时，钠在阳极生成 B. 电解熔融Al₂O₃制取金属铝时，用冰晶石作助熔剂降低Al₂O₃的熔点 C. 电解精炼铜时，阳极是纯铜，阴极是粗铜 D. 电冶金只能用于冶炼活泼金属 12. 用惰性电极电解CuSO₄溶液，若要恢复到电解前的状态，应加入的物质是（　　） A. CuSO₄　　B. CuO　　C. Cu(OH)₂　　D. H₂O 13. 下列关于电解时离子放电顺序的叙述，正确的是（　　） A. 阳离子放电顺序与金属活动性顺序相同 B. 阴离子放电顺序：S²⁻ > I⁻ > Br⁻ > Cl⁻ > OH⁻ > 含氧酸根 C. 阳极上总是OH⁻先放电 D. 阴极上总是H⁺先放电 14. 用铁作电极电解NaCl溶液，下列叙述正确的是（　　） A. 阳极反应为2Cl⁻ - 2e⁻ = Cl₂↑　　B. 阴极反应为2H₂O + 2e⁻ = H₂↑ + 2OH⁻ C. 阳极反应为Fe - 2e⁻ = Fe²⁺　　D. 阴极上析出金属钠 15. 【提升题】用惰性电极电解一定浓度的CuSO₄溶液，通电一段时间后，向所得溶液中加入0.1 mol Cu(OH)₂后恰好恢复到电解前的浓度和pH。则电解过程中转移电子的物质的量为（　　） A. 0.1 mol　　B. 0.2 mol　　C. 0.3 mol　　D. 0.4 mol 二、填空题（每空2分，共20分） 1. 电解池是将______能转化为______能的装置。电解池由______、______、______和外加电源组成。 2. 用惰性电极电解CuCl₂溶液时，阳极反应式为2Cl⁻ - 2e⁻ = ______，阴极反应式为Cu²⁺ + 2e⁻ = ______，总反应式为CuCl₂ ______ + ______。 3. 电解精炼铜时，粗铜作______极，纯铜作______极，电解质溶液为______溶液。阳极反应主要为______，阴极反应为______，比铜活泼的金属杂质以______形式存在于阳极泥中，比铜不活泼的金属杂质以______形式沉积在阳极底部。 4. 电镀时，镀件作______极，镀层金属作______极，电镀液为含有______的溶液。电镀过程中，阳极反应为______，阴极反应为______，电镀液中镀层金属离子的浓度______（填增大、减小或基本不变）。 5. 【提升题】用惰性电极电解NaCl和CuSO₄的混合溶液，开始时阴极反应为______，阳极反应为______；当Cu²⁺完全析出后，阴极反应变为______，此时溶液的pH______（填增大、减小或不变）。 三、判断题（每题2分，共10分） 1. (　　) 电解时，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应；原电池中，负极发生氧化反应，正极发生还原反应。 2. (　　) 用惰性电极电解NaCl溶液，阳极产生Cl₂，阴极产生H₂，溶液中生成NaOH，因此该工业称为氯碱工业。 3. (　　) 电镀时，镀层金属作阳极，镀件作阴极，电镀液的浓度会逐渐减小，需要定期补充。 4. (　　) 电解精炼铜时，阳极溶解的铜与阴极析出的铜质量相等，因此电解质溶液的浓度保持不变。 5. (　　) 电解熔融Al₂O₃制取金属铝时，用石墨作阳极，阳极反应为2O²⁻ - 4e⁻ = O₂↑，生成的氧气会与石墨反应，因此阳极需要定期更换。 四、简答题（共15分） 1. （5分）比较电解池与原电池（从能量转化、电极名称、电极反应、电子流向等方面进行比较）。 2. （5分）写出用惰性电极电解下列溶液的电极反应式和总反应式： (1) NaCl溶液； (2) CuSO₄溶液； (3) NaOH溶液。 3. （5分）【提升题】某同学用惰性电极电解CuSO₄溶液，电解一段时间后停止通电，向溶液中加入一定量的物质，使溶液恰好恢复到电解前的状态。请分析： (1) 若电解时只有Cu和O₂生成，应加入什么物质？ (2) 若电解时既有Cu和O₂生成，又有H₂和O₂生成（即Cu²⁺已完全析出后继续电解），应加入什么物质？ 五、综合运用题（10分） 某化学兴趣小组对电解原理及其应用进行探究，请回答下列问题： 实验一：电解CuCl₂溶液 (1) 用惰性电极电解CuCl₂溶液，阳极产物是______，检验方法是________________________；阴极现象是________________________。总反应式为________________________。（2分） (2) 若用铜作电极电解CuCl₂溶液，阳极反应式为______，阴极反应式为______，该过程可用于______。（1.5分） 实验二：电解饱和食盐水 (3) 电解饱和食盐水的化学方程式为2NaCl + 2H₂O ______ + ______ + ______。阳极产物可用______检验，阴极产物可用______检验，阴极区溶液使酚酞变______色。（2分） (4) 工业上电解饱和食盐水时，常用______交换膜将阳极室和阴极室隔开，目的是________________________。（1分） 实验三：电镀实验 (5) 欲在铁钉表面镀一层铜，铁钉应连接电源的______极，铜片应连接电源的______极，电镀液可用______溶液。电镀过程中，阳极质量______（填增大、减小或不变），阴极质量______（填增大、减小或不变），电镀液浓度______（填增大、减小或基本不变）。（2分） 实验四：电解计算 (6) 用惰性电极电解AgNO₃溶液，通电一段时间后，阴极增重2.16 g（假设全部析出银），则电路中转移电子的物质的量为______mol，阳极产生气体的体积为______L（标准状况）。（1分） 参考答案 一、选择题 1. B　2. D　3. B　4. D　5. B　6. B　7. D　8. D　9. D　10. C　11. B　12. B　13. B　14. C　15. D 二、填空题 1. 电；化学；电极；电解质溶液；导线 1. Cl₂↑；Cu；Cu；Cl₂↑ 1. 阳；阴；CuSO₄（或硫酸铜）；Cu - 2e⁻ = Cu²⁺；Cu²⁺ + 2e⁻ = Cu；离子；单质 1. 阴；阳；镀层金属离子；镀层金属 - ne⁻ = 镀层金属离子；镀层金属离子 + ne⁻ = 镀层金属；基本不变 1. Cu²⁺ + 2e⁻ = Cu；2Cl⁻ - 2e⁻ = Cl₂↑；2H⁺ + 2e⁻ = H₂↑（或2H₂O + 2e⁻ = H₂↑ + 2OH⁻）；增大 三、判断题 1. √　2. √　3. ×　4. ×　5. √ 四、简答题 比较项目 电解池 原电池 能量转化 电能→化学能 化学能→电能 电极名称 阳极、阴极 正极、负极 电极反应（阳极/负极） 氧化反应 氧化反应 电极反应（阴极/正极） 还原反应 还原反应 电子流向 电源负极→阴极，阳极→电源正极 负极→正极（经导线） 离子移动 阳离子→阴极，阴离子→阳极 阳离子→正极，阴离子→负极 1. 0. 阳极：2Cl⁻ - 2e⁻ = Cl₂↑；阴极：2H₂O + 2e⁻ = H₂↑ + 2OH⁻（或2H⁺ + 2e⁻ = H₂↑）；总：2NaCl + 2H₂O 2NaOH + H₂↑ + Cl₂↑ 1. 阳极：2H₂O - 4e⁻ = O₂↑ + 4H⁺（或4OH⁻ - 4e⁻ = O₂↑ + 2H₂O）；阴极：Cu²⁺ + 2e⁻ = Cu；总：2CuSO₄ + 2H₂O 2Cu + O₂↑ + 2H₂SO₄ 1. 阳极：4OH⁻ - 4e⁻ = O₂↑ + 2H₂O；阴极：4H⁺ + 4e⁻ = 2H₂↑（或4H₂O + 4e⁻ = 2H₂↑ + 4OH⁻）；总：2H₂O 2H₂↑ + O₂↑ 1. 0. 应加入CuO（或CuCO₃）。因为电解CuSO₄溶液时，析出Cu和放出O₂，相当于从溶液中脱去CuO。 1. 应加入Cu(OH)₂（或CuO和H₂O，或CuCO₃和H₂O）。因为第一阶段析出Cu和O₂（相当于CuO），第二阶段电解水（放出H₂和O₂），总共相当于从溶液中脱去Cu(OH)₂。 五、综合运用题 1. Cl₂；用湿润的淀粉-KI试纸检验，试纸变蓝；有红色固体析出；CuCl₂ Cu + Cl₂↑ 1. Cu - 2e⁻ = Cu²⁺；Cu²⁺ + 2e⁻ = Cu；铜的电解精炼（或电镀铜） 1. 2NaOH；H₂↑；Cl₂↑；湿润的淀粉-KI试纸（或蓝色石蕊试纸）；点燃（或爆鸣实验）；红 1. 阳离子（或质子）；防止Cl₂与NaOH反应，防止H₂和Cl₂混合爆炸 1. 负；正；CuSO₄（或CuCl₂等含Cu²⁺的溶液）；减小；增大；基本不变 1. 0.02；0.112（计算：n(Ag)=2.16÷108=0.02 mol，转移电子0.02 mol，阳极产生O₂为0.005 mol，体积0.112 L） 学科网（北京）股份有限公司 $