4.2.2电解原理的应用同步课时训练高中人教版（2019）化学选择性必修1（含解析）

4.2.2电解原理的应用——高二化学人教版（2019）选择性必修一同步课时训练
一、基础练习：
1.电解法是制备物质的重要途径，下列物质不能通过电解盐溶液制备的是( )
A. B. C. D.
2.工业上仅以食盐和水为原料，不能得到的产品是( )
A.烧碱 B.NaClO溶液 C.盐酸 D.氮肥
3.工业上常用电解法冶炼的金属是( )
A. 钠 B. 铁 C. 铜 D. 银
4.用电解法提取氯化铜废液中的铜,方案正确的是( )
A.用铜片连接电源的正极,另一电极用铂片 B.用碳棒连接电源的正极,另一电极用铜片
C.用氢氧化钠溶液吸收阴极产物 D.用带火星的木条检验阳极产物
5.利用如图所示装置模拟电解原理在工业生产中的应用，下列说法正确的是( )
A.氯碱工业中，X电极上的反应式是
B.电解精炼铜时，Z溶液中的浓度不变
C.在铁片上镀铜时，每转移2mol电子，Y极增重64g
D.制取金属铝时，Z是熔融的氯化铝
6.探究电解精炼铜（粗铜含有Ag、Zn、Fe）和电化学腐蚀装置如图，下列叙述正确的是( )
A.精炼铜时，电解质为硫酸铜溶液，X电极反应为
B.精炼铜时，溶液中浓度增大
C.X电极为石墨，Y电极为Cu，则铜受到保护
D.X电极为Fe，Y电极为Cu，则铁受到保护
7.关于下列各装置图的叙述中,不正确的是( )

A.用装置①精炼铜,则a 极为粗铜,电解质溶液为溶液
B.装置②的总反应是
C.装置③中钢闸门应与外接电源的负极相连
D.装置④中的铁钉几乎没被腐蚀
8.在铁制品表面镀锌的实验原理如图所示。下列说法错误的是( )
A. 铁制品接电源的负极
B. 含的溶液作离子导体
C. 电镀过程中溶液中阳离子向铁制品一极移动
D. 电源反接，锌电极表面立即会有铁析出
9.下列说法正确的是（ 　　）
A．工业上以石墨作电极电解熔融的AlCl3制取Al时，每产生1mol Al，阳极产生标况下33.6LCl2
B．向铁棒上镀铜时，铁作阳极，氯化铜溶液作电解质溶液
C．以稀硫酸作电解质溶液，锌铜分别作电极构成的原电池中，锌极上有气泡生成
D．马口铁(镀锡)的表面如果破损，铁腐蚀加快
10.下列有关叙述错误的是( )
A.华为Mate系列手机采用的超大容量高密度电池属二次电池
B.珠港澳大桥桥底镶嵌锌块，锌作负极，以防大桥被腐蚀
C.精炼铜工业中，通过2mol电子时，阳极溶解63.5g铜
D.铅蓄电池充电时，标示“+”的接线柱连电源的正极，电极反应式为：
二、能力提升：
11.下列有关电解的叙述正确的是( )
A. 工业上用电解熔融的方法制取时，阳极材料可以是石墨或铁
B. 可以用电解熔融的来制取
C. 工业上电解饱和食盐水制备烧碱，采用阳离子交换膜
D. 电解精炼铜时，溶液中铜离子的浓度不变
12.下列有关说法不正确的是( )
A.钢铁在弱碱性条件下发生电化学腐蚀的正极反应是：
B.在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法
C.向含的废水中滴加硫化钠溶液至时，完全沉淀（的）
D.精炼铜时粗铜作阳极，纯铜作阴极，各离子浓度保持不变
13.下列有关电化学装置的说法正确的是( )
A.利用图a装置处理银器表面的黑斑，银器表面的反应为
B.图b电解一段时间，铜电极溶解，石墨电极上有亮红色物质析出
C.图c中的X极若为负极，则该装置可实现粗铜的精炼
D.图d中若M是海水，该装置是通过“牺牲阳极的阴极保护法”使铁不被腐蚀
14.下列说法正确的是( )
A. 标准状况下，将通入足量的水中，转移的电子数为
B. 室温下，稀释溶液，溶液中增大
C. 在铁表面镀铜时，将铁与电源的正极相连，铜与电源的负极相连
D. 对于平衡，保持其他条件不变，再通入，平衡正向移动，平衡常数增大
15.某研究性学习小组将下列装置如图连接，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极。将电源接通后，向乙中滴入酚酞试液，在F极附近显红色。试回答下列问题：
(1)电源A极的名称是________。
(2)甲装置中电解反应的总化学方程式为（电解质溶液是足量的）：_____________________________
电解后若使电解质溶液复原需要加入适量的_________________
(3)如果收集乙装置中产生的气体，两种气体的体积比是（忽略气体的溶解）________。
ClO2为一种黄绿色气体，是目前国际上公认的高效、广谱、快速安全的杀菌剂。制备ClO2的新工艺是电解法。若调控合适的电压可以利用乙装置制备ClO2，写出阳极产生ClO2的电极反应式：_______________________；
ClO2对污水中Fe2＋、Mn2＋、S2－、CN－等有明显去除效果，某工厂污水中含CN－，现用ClO2把CN－氧化成两种无毒气体，写出该反应的离子方程式：_________________。
(4)欲用丙装置给铜镀银，G应该是________(填“铜”或“银”)，电镀液的主要成分是________(填化学式)。
(5)装置丁中的现象是_________________________。
答案以及解析
1.答案：A
解析：
2.答案：D
解析：工业上电解饱和食盐水制得氢气、氯气和氢氧化钠，反应生成的氯气和氢氧化钠溶液反应可以制得次氯酸钠，氢气和氯气反应生成的氯化氢溶于水制得盐酸，无法制得氮肥，D符合题意，故答案为：D。
3.答案：A
解析：A.钠的性质很活泼,采用电解其熔融盐的方法冶炼,故A正确;
B.铁采用热还原法冶炼,故B错误;
C.铜采用热还原法冶炼,故C错误;
D.银采用热分解法冶炼,故D错误;
故选A.
4.答案：B
解析：在阴极上析出,阳极材料必须用惰性电极。
5.答案：C
解析：
6.答案：C
解析：精炼铜时，X为阳极，铜及比铜活泼的金属失电子，A错误；Ag的金属性弱于铜，不会在阳极放电，沉淀形成阳极泥，B错误；Y为阴极，受到保护，C正确；X为阳极，铁作阳极，优先失电子，D错误。
7.答案：B
解析：根据装置①中电流方向可知,a为阳极,b为阴极,粗铜应作为阳极,A正确;装置②的总反应为,B错误;③中被保护的金属应为电解池的阴极,C正确;④中铁钉所处的环境干燥,不易被腐蚀,D正确。
8.答案：D
解析：A.在待镀铁制品上镀锌，铁作阴极，锌作阳极，阴极连接原电池负极，则铁制品接电源的负极，故A正确；
B.在待镀铁制品上镀锌，锌离子做离子导体，故B正确；
C.电镀时，阳极上生成锌离子，阴极上析出锌单质，电镀过程中溶液中阳离子向铁制品一极移动，故C正确；
D.电源反接，溶液中还有大量的锌离子，故不会立即析出铁，故D错误；
故选：D。
9.答案：D
解析：A.熔融的不导电，无法通过电解原理制取Al和氯气，故A错误； B.向铁棒上镀铜时，铁做阴极，故B错误； C.Zn作负极，铜作正极，氢离子在铜表面得电子生成氢气，故C错误； D.马口铁（镀锡）的表面如果破损，铁活泼作负极，形成原电池，铁的腐蚀速度加快，故D正确；故选：D。
10.答案：C
解析：A.华为Mate系列手机采用的超大容量高密度电池是可充电电池，是二次电池，A项正确；B.珠港澳大桥桥底镶嵌锌块，Fe为正极，Zn为负极失去电子发生氧化反应，以防大桥被腐蚀，B项正确；C.精炼铜工业中，粗铜作阳极，由于粗铜中含有杂质Fe、Ni等，比铜活泼的金属先溶解，即通过2mol电子时，阳极溶解铜小于63.5g，C项错误；
D.铅蓄电池充电时，正极（阳极）失去电子发生氧化反应，则电极反应式为：，D项正确；
答案选C。
11.答案：C
解析：A.当阳极材料为铁时，铁参与放电，故A错误；B.氯化铝是共价化合物，在熔融状态下以分子存在所以熔融状态下氯化铝不导电，用电解熔融氧化铝方法冶炼Al，故B错误；C.氯碱工业中阳离子交换膜可将阴极产生的氢氧化钠和阳极产生的氯气隔离，避免二者发生反应，故C正确；D电解精炼铜时，粗铜做阳极含有铁、锌、镍等活泼金属，精铜做阴极，电解过程中电子守恒，溶液中的铜离子浓度减少，故D错误；故选：C。
12.答案：D
解析：A.弱碱性条件下，钢铁发生吸氧腐蚀，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为，故A正确；B.海轮外壳连接锌块，锌为负极，保护外壳不受腐蚀，为牺牲阳极的阴极保护法，故B正确；C.在含的溶液中滴加硫化钠溶液，当溶液中时，，所以已完全沉淀，故C正确； D.电解精炼粗铜时，阳极上比Cu活泼的金属优先失电子进入电解质溶液，阴极上析出Cu，所以阳极溶解的Cu小于阴极析出的Cu，导致电解质溶液中铜离子浓度减小，故D错误。
故选：D。
13.答案：A
解析：A项,铝作负极,Ag2S作正极得电子生成Ag,正确;B项,铜电极连接电源负极,作阴极,电极质量增加,错误;C项,电解精炼铜时,粗铜作阳极,应连接电源的正极,错误;D项, “牺牲阳极的阴极保护法”利用的是原电池的工作原理,图d装置为电解池,错误。
14.答案：B
解析：A标准状况下，22.4L氯气的物质的量为1mol，通入足量的水中，氯气与水的反应可逆反应，反应不能完全，转移电子数目小于，故A错误；B.溶液存在水解平衡，加水稀释，水解平衡正向移动，减小，增大，溶液中增大，故B正确；C.在铁表面镀铜时，将铁与电源的负极相连作阴极，铜与电源的正极相连作阳极，故C错误； D.对于平衡，保持其他条件不变，再通入，反应物浓度增大，平衡正向移动，但温度不变，平衡常数不变，故D错误；故选：B。
15.答案：(1)正极
(2)2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4 ;CuO
(3)1:1 ; Cl－－5e－＋2H2O=ClO2↑＋4H＋ ; 2ClO2＋2CN－=N2＋2CO2＋2Cl－
(4)银;AgNO3
(5)Y极附近红褐色变深
解析：