内容正文:
第二课时 电解原理的应用
[随堂基础巩固]
1.下列有关电化学的示意图中正确的是( )
解析:选项A,Zn应为原电池负极,Cu为原电池正极。选项B,盐桥两边的烧杯中盛装的电解质溶液应互换。选项C,粗铜应连接电源正极。选项D,电解饱和NaCl溶液,Cl-在阳极放电产生Cl2,溶液中的H+在阴极获得电子而产生H2,正确。
答案:D
2.关于电解饱和NaCl水溶液,下列叙述正确的是( )
A.电解时在阳极得到氯气,在阴极得到金属钠
B.若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液,溶液呈棕色
C.若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液,溶液呈无色
D.电解一段时间后,将全部电解液转移到烧杯中,充分搅拌后溶液呈中性
解析:电解饱和NaCl水溶液,阳极析出氯气,阴极析出氢气,A不对;若在阳极附近滴入KI溶液,将析出I2,得到I2的水溶液,故显棕色,B正确;阴极附近由于显碱性,加酚酞显红色;电解一段时间后,搅拌得到的是含有NaOH的溶液,显碱性。
答案:B
3.金属镍有广泛的用途,粗镍中含有少量的Fe、Zn、Cu、Pt杂质,用电解法制备高纯度的镍,下列叙述中正确的是( )
A.阳极发生还原反应,其电极反应式为:
Ni2++2e-===Ni
B.电解过程中,阳极减少的质量与阴极增加的质量相等
C.电解后,溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+和Zn2+
D.电解后,电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt
解析:A项,阳极应发生氧化反应。C项,溶液中的阳离子主要为Ni2+,根据金属原子的还原性和金属阳离子的氧化顺序,阳极反应为Zn-2e-===Zn2+,Fe-2e-===Fe2+,Ni-2e-===Ni2+,Cu、Pt在该条件下不失电子,阴极反应为Ni2++2e-===Ni,Fe2+、Zn2+在该条件下不得电子。比较两电极反应,因Zn、Fe、Ni的相对原子质量不等,当两极通过相同的电量时,阳极减少的质量与阴极增加的质量不等。
答案:D
4.判断下列描述的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)在镀件上电镀铜时,可用金属铜作阳极。( )
(2)电解精炼铜时,电解质溶液的浓度不变。( )
(3)电解精炼铜时,用纯铜作阳极,粗铜作阴极。( )
(4)工业上用电解熔融氧化镁的方法制取Mg。( )
(5)用U形管作电解饱和食盐水的实验,通电前在U形管的两端滴加几滴石蕊试液,通电后阳极处溶液变蓝。( )
答案:(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)×
5.如图为相互串联的甲、乙两个电解池,试回答下列问题。
(1)甲池若为用电解原理精炼铜的装置,A极是电解池的________,材料是________,电极反应式为________________________;B极是电解池的________,材料是________,主要电极反应式为________________________________________________________。
(2)乙池中若滴入少量酚酞溶液,开始一段时间后,Fe极附近呈________色。
(3)若甲池阴极增重12.8 g,则乙池阳极放出气体在标准状况下的体积为________(不考虑气体不溶解情况)。
解析:(2)Fe极电极反应式为:2H++2e-===H2↑,H+放电后,溶液中生成OH-,显碱性,遇酚酞呈红色。
(3)甲池阴极反应为:Cu2++2e-===Cu,
生成n(Cu)==0.2 mol,
转移电子的物质的量n(e-)=0.4 mol;
乙池阳极反应为:2Cl--2e-===Cl2↑,
由电子守恒知生成Cl2为:n(Cl2)=0.2 mol,
故V(Cl2)=4.48 L。
答案:(1)阴极 纯铜 Cu2++2e-===Cu
阳极 粗铜 Cu-2e-===Cu2+
(2)红 (3)4.48 L
[课时跟踪训练]
(时间45分钟 满分60分)
一、选择题(本题包括7小题,每小题3分,共21分)
1.下列关于铜电极的叙述中,正确的是( )
A.铜锌原电池中铜是正极
B.用电解法精炼粗铜时粗铜作阴极
C.在镀件上电镀铜时可用金属铜作阴极
D.电解稀硫酸制H2、O2时铜作阳极
解析:本题主要考查了原电池、电解池的区别。A叙述的是原电池,铜不如锌活泼,铜应为正极。B、C、D叙述的是电解池。电解池的阳极发生失去电子的氧化反应,阴极发生得到电子的还原反应,所以精炼粗铜时,粗铜应作为阳极,镀铜时铜也应作为阳极以提供Cu2+,而电解稀硫酸时,如把铜作为阳极,铜就会首先放电,阳极就不能产生氧气。
答案:A
2.欲在金属表面镀银,应把镀件挂在电镀池的阴极。下列各组中,选用的阳极金属和电镀液均正确的是( )
A.Ag和AgCl溶液 B.Ag和AgNO3溶液
C.Fe和AgNO3溶液