20xx寒假作業(yè)高二化學(xué)魯科版專題2電解池原理及其應(yīng)用word版含解析-資料下載頁
2024-11-16 02:38本頁面
【導(dǎo)讀】專題2電解池原理及其應(yīng)用。題組1電解池的工作原理。1．關(guān)于電解NaCl水溶液，下列敘述正確的是(). A．電解時在陽極得到氯氣，在陰極得到金屬鈉。C．若在陰極附近的溶液中滴入酚酞試液，溶液仍無色。D．電解一段時間后，將全部電解液轉(zhuǎn)移到燒杯中，加入適量鹽酸充分?jǐn)嚢?。后溶液可恢?fù)原狀況。2．pH＝a的某電解質(zhì)溶液中，插入兩支惰性電極，通直流電一段時間后，3．如圖為直流電源電解稀Na2SO4水溶液的裝置。B．一電極逸出無味氣體，另一電極逸出刺激性氣味氣體。C.a電極附近呈紅色，b電極附近呈藍色。4．對下列各溶液進行電解，通電一段時間后，溶液顏色不會發(fā)生顯著改變。A．以銅為電極，電解1mol·L－1H2SO4溶液。C．以石墨為電極，電解含酚酞的飽和食鹽水。6．海水提鎂的最后一步是將氯化鎂電解獲取金屬鎂，下列有關(guān)該電解過程。變化及電極產(chǎn)物可能存在的溶解現(xiàn)象)，陽極上收集到氧氣的物質(zhì)的量為。Fe3沉淀生成，工業(yè)廢水中鉻元素的含量已低于排放標(biāo)準(zhǔn)。
【正文】 (2)O2＋ 4e－ ===2O2－ 解析 (1)① 陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)。 ② 水電離產(chǎn)生的 H＋ 在陰極上放電產(chǎn)生氫氣，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量 n(e－ )＝ 2n(H2)＝ 2 ( L247。 Lmol－ 1)＝ mol，則在內(nèi)電路中移動的電荷為 mol，每個 Na＋ 帶一個單位的正電荷，則通過的 Na＋ 為 mol。 (2)電池工作時，正極上 O2得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成 O2－ 。結(jié)合離子濃度可知電解過程可分為三個階段：先是電解 CuCl然后電解HCl、最后電解水，由此可見陰極首先析出 mol Cu(同時陽極析出 mol Cl2)，然后析出氫氣；陽極上先是析出 mol Cl2(此時陰極已析出 mol H2)，再析出氧氣，設(shè)陽極析出 x mol O2時兩極析出氣體體積相等，由題意可得： ＋ x＝ ＋ 2x，解得 x＝ 。 15． (1)Fe－ 2e－ ===Fe2＋ 2H＋ ＋ 2e－ ===H2↑ (2)在電解過程中， H＋ 不斷放電以 及在溶液中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)都要消耗 H＋ (3)不能 無法產(chǎn)生 Fe2＋ 來還原 Cr2O2－7 ，后續(xù)無法降低鉻元素含量 (合理即可 ) 解析 用鐵作電極電解時，陽極為鐵失電子生成亞鐵離子，陰極為氫離子得電子生成氫氣。陽極生成的亞鐵離子進入溶液中與 Cr2O2－7 發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成鐵離子和鉻離子，在電解過程中， H＋ 不斷放電以及在溶液中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)都要消耗 H＋ ，所以 H＋ 濃度減小，使得 OH－ 的濃度增大，從而使得生成的鐵離子和鉻離子全部都產(chǎn)生沉淀。如果不用鐵電極而用 石墨電極，就無法產(chǎn)生亞鐵離子繼續(xù)后面的反應(yīng)了。 16． (1)正 (2)4OH－ － 4e－ ===2H2O＋ O2↑ (3)Ag (4)不變 增大 解析 電解稀 H2SO4，實際是電解水。根據(jù)產(chǎn)生氣體的量 d極為陰極， N極為負(fù)極， M極為正極。在 336 mL氣體中， V(H2)＝ 2/3336 mL＝ 224 mL，為 mol， V(O2)＝ 1/3 336 mL＝ 112 mL，為 mol。說明電路上有 mol電子通過，因此在 b極 (Pt、陰極 )產(chǎn)生 mol的 Ag。則 n(e－ )∶ n(Ag)∶ n(O2)∶ n(H2)＝ ∶ ∶ ∶ ＝ 2∶ 2∶ ∶ 1。由 Ag(陽 )電極、 Pt(陰 )電極和AgNO3溶液組成的電鍍池，在通電一定時間后，在 Pt電極上放電所消耗溶液中Ag＋ 的物質(zhì)的量，等于 Ag電極被還原給溶液補充的 Ag＋ 的物質(zhì)的量，因此AgNO3]不變，溶液的 pH也不變。電解 %的 H2SO4溶液，由于其中的水發(fā)生電解，因此 SO2－4 ]增大。 17． (1)① 2H＋ ＋ 2e－ ===H2↑ 有氣泡產(chǎn)生，溶液變紅色 ② 2Cl－ － 2e－ ===Cl2↑ 將濕潤的 KI 淀粉試紙置于 c 口處，試紙變藍 (2)① 純銅 Cu2＋ ＋ 2e－ ===Cu ② 粗銅 Cu－ 2e－ ===Cu2＋ ③ 解析 (1)① 電解池中 X極是陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為 2H＋ ＋ 2e－===H2↑ ，可以看到電極上有氣泡產(chǎn)生，且由于 H＋ 放電使 X極附近溶液中 OH－濃度增大，使酚酞試液變紅色。 ② Y電極上是 Cl－ 放電，電極反應(yīng)式為 2Cl－ － 2e－ ===Cl2↑ 。 (2)電解精煉粗銅，陽極用粗銅，陰極用純銅。根據(jù)反應(yīng)，電路中通過 2 mol 電子，陰極析出 1 mol 銅，故當(dāng)電路中通過 mol 電子時，析出 mol Cu，陰極增重 g。
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