高中化学第四章电化学基础3电解池2电解原理的应用跟踪训练含解析 人教版选修4 3页

电解原理的应用 ‎1．(2019年太原市高二期末考试)下列图示中关于铜电极的连接，错误的是(　　)‎ 解析：A. 原电池中易失电子的金属作负极，Cu、Zn、稀硫酸原电池中，锌易失电子作负极、Cu作正极，故A正确；B. 电解精炼粗铜时，粗铜作阳极、纯铜作阴极，硫酸铜溶液作电解质溶液，其连接正确，故B正确；C. 电镀时，镀层作阳极、镀件作阴极，硫酸铜溶液作电解质溶液，其连接错误，故C错误；D. 电解氯化铜溶液时，可以用石墨作阳极、铜作阴极，石墨连接原电池正极、铜连接原电池负极，故D正确。‎ 答案：C ‎2．(2019年衡水中学模拟)硼酸(H3BO3)为一元弱酸，已知H3PO3与足量NaOH溶液反应的离子方程式为H3BO3＋OH－===B(OH)4－，H3BO3可以通过电解的方法制备。其工作原理如下图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)。下列说法错误的是(　　)‎ 3‎ A．a与电源的正极相连接 B．阳极的电极反应式为：2H2O－4e－===O2↑＋4H＋‎ C．当电路中通过3 mol电子时，可得到1 mol H3BO3‎ D．B(OH)4－穿过阴膜进入产品室，Na＋穿过阳膜进入阴极室 解析：与a相连的石墨为阳极，则a与电源的正极相连接，故A正确；阳极上水失电子生成O2和H＋，电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，故B正确；电解时阴极上水得电子生成H2和OH－，电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，原料室中的钠离子通过阳膜进入阴极室，原料室中的B(OH)4－通过阴膜进入产品室，故D正确；阳极室中氢离子通入阳膜进入产品室，理论上每生成1 mol H3BO3，需要1 mol H＋，1 mol B(OH)4－，故需要转移1 mol电子，故C错误。‎ 答案：C ‎3．如图为阳离子交换膜法电解饱和食盐水的原理示意图(所用电极均为惰性电极)。下列说法不正确的是(　　)‎ A．从E口逸出的气体是H2‎ B．从B口加入含少量NaOH的水溶液以增强导电性 C．标准状况下每生成22.4 L Cl2，便产生2 mol NaOH D．电解一段时间后加适量盐酸可以使电解液恢复到电解前的浓度 解析：由钠离子的移动方向可以确定左边电极为阳极，右边电极为阴极。阴极发生还原反应，氢气从E口逸出，B口应补充水，D口得到氢氧化钠浓溶液，A、B项正确；电解饱和食盐水的化学方程式为2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，当有1 mol氯气生成时，有2 mol氢氧化钠生成，C项正确；电解过程中减少的是氢气和氯气且二者物质的量之比为1∶1，因此补充适量的氯化氢气体可以使电解液恢复到电解前的浓度，D项错误。‎ 答案：D ‎4．如图为相互串联的甲、乙两个电解池，试回答：‎ 3‎ ‎(1)甲池若为用电解原理精炼铜的装置，A极是________极，材料是________，电极反应为________，B极是________极，材料是________，电极反应为________，电解质溶液为________。‎ ‎(2)乙池中若滴入少量酚酞试液，开始一段时间后，Fe极附近呈________色。‎ ‎(3)若甲槽阴极增重12.8 g，则乙槽阳极放出气体在标准状况下的体积为________。‎ ‎(4)若乙槽剩余液体为400 mL，则电解后得到碱液的物质的量浓度为________。‎ 解析：(1)由电源的正负极及精炼铜的原理，可判断A为阴极，用纯铜，B为阳极，用粗铜。(3)若A极增重12.8 g，即Cu2＋＋2e－===Cu，n(e－)＝×2＝0.4 mol，根据电子守恒，乙池中阳极2Cl－－2e－===Cl2↑，V(Cl2)＝0.2 mol×22.4 L·mol－1＝4.48 L。(4)乙池总反应式：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，故n(NaOH)＝2n(Cl2)＝0.4 mol，所以c(NaOH)＝＝1 mol·L－1。‎ 答案：(1)阴　纯铜　Cu2＋＋2e－===Cu　阳　粗铜 Cu－2e－===Cu2＋　CuSO4溶液 ‎(2)红　(3)4.48 L　(4)1 mol·L－1‎ 3‎