3． 電解NaCl-KCl-AlCl₃熔體制鋁比電解Al₂O₃-NaAlF₆制鋁節(jié)省電能約30%，但現(xiàn)在仍用后一種方法制鋁，其主要原因是(　)

A．AlCl₃是分子晶體，其熔體不導(dǎo)電　 　　　 B．電解AlCl₃生成的Cl₂會嚴重污染大氣

C．自然界不存在富含AlCl₃的礦石　 　 D．生產(chǎn)無水AlCl₃較困難，成本又較高

解析：本題主要考查學生處理新信息的能力和對鋁工業(yè)生產(chǎn)原理的理解。由題意可知NaCl-KCl-AlCl₃熔體能導(dǎo)電，A錯；工業(yè)上可用電解NaCl、MgCl₂的方法生產(chǎn)Na、Mg，B顯然錯誤；自然界不存在富含AlCl₃的礦石是事實，但不是主要原因，因為AlCl₃易水解，所以生產(chǎn)無水AlCl₃較困難，成本較高。

答案：D

2．下列描述中，不符合生產(chǎn)實際的是(　)

A．電解熔融的氧化鋁制取金屬鋁，用鐵作陽極

B．電解法精煉粗銅，用純銅作陰極

C．電解飽和食鹽水制燒堿，用涂鎳碳鋼網(wǎng)作陰極

D．在鍍件上電鍍鋅，用鋅作陽極

解析：電解池的陽極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)、陰極得電子發(fā)生還原反應(yīng)。電解熔融的Al₂O₃制Al時，若用Fe作陽極，會發(fā)生Fe－2e^－―→Fe²⁺，F(xiàn)e²⁺移動到陰極上發(fā)生Fe²⁺+2e^－―→Fe，使得到的Al不純。

答案：A

1．(2009·廣東單科，14)可用于電動汽車的鋁­空氣燃料電池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液為電解液，鋁合金為負極，空氣電極為正極。下列說法正確的是(　)

A．以NaCl溶液或NaOH溶液為電解液時，正極反應(yīng)都為：O₂+2H₂O+4e^－―→4OH^－

B．以NaOH溶液為電解液時，負極反應(yīng)為：Al+3OH^－－3e^－―→Al(OH)₃↓

C．以NaOH溶液為電解液時，電池在工作過程中電解液的pH保持不變

D．電池工作時，電子通過外電路從正極流向負極

解析：以NaOH為電解液時，不應(yīng)生成Al(OH)₃沉淀，而應(yīng)生成[Al(OH)₄]^－；C項，電解液的pH應(yīng)減��；D項，電子通過外電路從負極流向正極。

答案：A

11．在如圖用石墨作電極的電解池中，放入500 mL含一種溶質(zhì)的某藍色溶液進行電解，觀察到A電極表面有紅色的固態(tài)物質(zhì)生成，B電極有無色氣體生成；當溶液中的原有溶質(zhì)完全電解后，停止電解，取出A電極，洗滌、干燥、稱量，電極增重1.6 g。請回答下列問題：

(1)B電極發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式

________________________________________________________________________。

(2)寫出電解時反應(yīng)的離子方程式

________________________________________________________________________。

(3)電解后溶液的pH為________，要使電解后溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài)，則需加入________，其質(zhì)量為______g。(假設(shè)電解前后溶液的體積不變)

(4)請你設(shè)計實驗確定原溶液中可能含有的酸根離子，要求：提出兩種可能的假設(shè)，分別寫出論證這兩種假設(shè)的操作步驟，實驗現(xiàn)象和實驗結(jié)論。

①假設(shè)一：

________________________________________________________________________；

②假設(shè)二：

________________________________________________________________________。

解析：(1)藍色溶液含Cu²⁺，A電極有紅色固體物質(zhì)生成，則析出Cu，為陰極；B電極為陽極，析出O₂，電極反應(yīng)式為：4OH^－－4e^－―→2H₂O+O₂↑。

(2)2Cu²⁺+2H₂O2Cu+O₂↑+4H⁺

(3)當溶液中溶質(zhì)完全電解時，得Cu的物質(zhì)的量為 ＝0.025 mol。此時溶液中

c(H⁺)＝0.1 mol/L，pH＝1。要使溶液恢復(fù)原狀，應(yīng)加入CuO 0.025 mol，即2 g。

(4)因為可溶性鹽，電解時得O₂，酸根只有常見的SO和NO，應(yīng)從這兩個角度去鑒定。

答案：(1)4OH^－－4e^－―→2H₂O+O₂↑　(2)2Cu²⁺+2H₂O2Cu+O₂↑+4H⁺　(3)1　CuO　2 　(4)①假設(shè)原溶液中的酸根離子是SO。取電解后的溶液，向其中加入BaCl₂溶液，若有白色沉淀生成，則原溶液中所含的酸根離子是SO�、诩僭O(shè)原溶液中的酸根離子是NO。取電解后的溶液，向其中加入銅，微熱，若銅溶解，并有無色氣體生成，且在空氣中變?yōu)榧t棕色，則原溶液中所含的陰離子是NO

10．在50 mL 0.2 mol/L CuSO₄溶液中插入兩個電極通電電解(不考慮水分蒸發(fā))。則：

(1)若兩極均為銅片，試說明電解過程中濃度變化情況

________________________________________________________________________。

(2)若陽極為純鋅，陰極為銅片，陽極反應(yīng)式是

________________________________________________________________________。

(3)如不考慮H⁺在陰極上放電，當電路中有0.04 mol e^－通過時，陰極增重________g，陰極上的電極反應(yīng)式是

________________________________________________________________________。

解析：(1)(2)小題類似于電鍍原理，(3)由Cu²⁺+2e^－―→Cu可知2 mol e^－-1 mol Cu，故陰極析出Cu：0.02 mol×64 g·mol^－1＝1.28 g。

答案：(1)不變　(2)Zn－2e^－―→Zn²⁺　(3)1.28　Cu²⁺+2e^－―→Cu

9． 按下圖中裝置實驗，A、B兩燒杯分別盛放200 g 10% NaOH溶液和足量CuSO₄溶液。通 電一段時間后，c極上有Cu析出，又測得A杯溶液中NaOH的質(zhì)量分數(shù)為10.23%，試回答：

(1)電源的P極為________極。

(2)b極產(chǎn)生氣體的體積為________L(標準狀況)。

(3)c極上析出沉淀的質(zhì)量為________g。

(4)d極上所發(fā)生的電極反應(yīng)式為：________________。

解析：B池中c極上有金屬析出，說明它為陰極。由此可知，d、b為陽極，a、c為陰極。按照“正接陽，負接陰”的規(guī)律，電源的P極為負極。電解NaOH溶液時，a極產(chǎn)生H₂，b極產(chǎn)生O₂；電解CuSO₄溶液時，d極產(chǎn)生O₂，其電極反應(yīng)式為：4OH^－－4e^－―→2H₂O+O₂↑。

m(NaOH)＝200 g×10%＝20 g。電解后溶液的質(zhì)量為：＝195.5 g。

被電解的水的質(zhì)量為：200 g－195.5 g＝4.5 g，其物質(zhì)的量為0.25 mol。

由此可知，b極產(chǎn)生的O₂為0.125 mol，即2.8 L。

根據(jù)電子守恒得：0.125 mol×4＝n(Cu)×2，解得n(Cu)＝0.25 mol，即Cu析出16 g。

答案：(1)負　(2)2.8　(3)16　(4)4OH^－－4e^－―→2H₂O+O₂↑

8． 下圖中X是直流電源。Y槽中c、d為石墨棒，Z槽中e、f是質(zhì)量相同的銅棒。接通電路后，發(fā)現(xiàn)d附近顯紅色。

(1)①電源上b為________極(用“正”“負”“陰”或“陽”填空)。

②Z槽中e為______極(同上)。

③連接Y、Z槽線路中，電子流動的方向是d________e(用“→”或“←”填空)。

(2)①寫出c極上反應(yīng)的電極反應(yīng)式

________________________________________________________________________。

②寫出Y槽中總反應(yīng)化學方程式

________________________________________________________________________。

③寫出Z槽中e極上反應(yīng)的電極反應(yīng)式

________________________________________________________________________。

(3)①電解2 min后，取出e、f，洗凈、烘干、稱量，質(zhì)量差為1.28 g，在通電過程中，電路中通過的電子為______mol。

②若Y槽中溶液體積為500 mL(電解后可視為不變)，槽中電解反應(yīng)的速率v(OH^－)＝__________。

解析：“附近顯紅色”是d作為陰極時應(yīng)有的現(xiàn)象，據(jù)此可確定d為陰極，進一步即可解答(1)(2)中問題。

(3)e極因發(fā)生反應(yīng)Cu－2e^－―→Cu²⁺而減輕，f極因發(fā)生反應(yīng)Cu²⁺+2e^－―→Cu而增重，每轉(zhuǎn)移2 mol e^－兩極質(zhì)量差就增加128 g，即Δm∶Δn(e^－)＝128 g∶2 mol，Δn(e^－)＝·Δn＝＝0.02 mol。Y槽中2NaCl+2H₂O2NaOH+Cl₂↑+H₂↑-2e^－，當轉(zhuǎn)移0.02 mol e^－時產(chǎn)生OH^－ 0.02 mol，則v(OH^－)＝＝0.02 mol/(L·min)。

答案：(1)①負�、陉枴、邸�　(2)①2Cl^－－2e^－―→Cl₂↑�、�2NaCl+2H₂O2NaOH+H₂↑+Cl₂↑�、跜u－2e^－―→Cu²⁺　(3)①0.02�、�0.02 mol·(L·min)^－1

7.　 某溶液中含有兩種溶質(zhì)NaCl和H₂SO₄，它們的物質(zhì)的量之比為3∶1。用石墨作電極電解該混合溶液時，根據(jù)電解產(chǎn)物，可明顯分為三個階段。下列敘述不正確的是(　)

A．陰極自始至終只析出H₂　 B．陽極先析出Cl2后析出O₂

C．電解最后階段為電解水　 　D．溶液pH不斷增大，最后為7

解析：電解質(zhì)溶液中，n(Na+)∶n(Cl^－)∶n(H⁺)∶n(SO)＝3∶3∶2∶1，開始電解產(chǎn)生H₂和Cl₂，隨著產(chǎn)生H₂和Cl₂的同時，生成OH^－，最后是電解水。因而最后溶液的pH＞7，陰極只放出H₂。三個階段分別相當于電解HCl(aq)-NaCl(aq)-H₂O。

答案：D

6．某學生想制作一種家用環(huán)保型消毒液發(fā)生器，用石墨作電極電解飽和氯化鈉溶液。通電時，為使Cl₂被完全吸收，制得有較強殺菌能力的消毒液，設(shè)計了如圖的裝置，則對電源電極名稱和消毒液的主要成分判斷正確的是(　)

A．a(chǎn)為正極，b為負極；NaClO和NaCl　 　 　　B．a(chǎn)為負極，b為正極；NaClO和NaCl

C．a(chǎn)為陽極，b為陰極；HClO和NaCl　 　　　　　 D．a(chǎn)為陰極，b為陽極；HClO和NaCl

解析：有關(guān)反應(yīng)2NaCl+2H₂O2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，Cl₂+2NaOH===NaCl+NaClO+H₂O，因陽極生成Cl₂，陰極生成NaOH，為使二者充分作用，Cl₂應(yīng)在下端產(chǎn)生，從而推知電源b為正極，a為負極，消毒液主要成分是NaCl、NaClO。

答案：B

5．500 mL KNO₃和Cu(NO₃)₂的混合溶液中c(NO)＝0.6 mol·L^－1，用石墨作電極電解此溶液，當通電一段時間后，兩極均收集到2.24 L氣體(標準狀況下)，假定電解后溶液體積仍為500 mL，下列說法正確的是(　)

A．原混合溶液中c(K⁺)為0.2 mol·L^－1　 　　B．上述電解過程中共轉(zhuǎn)移0.2 mol電子

C．電解得到的Cu的物質(zhì)的量為0.05 mol　 D．電解后溶液中c(H⁺)為0.2 mol·L^－1

解析：石墨作電極電解KNO₃和Cu(NO₃)₂的混合溶液，陽極反應(yīng)式為：4OH^－－4e^－―→2H₂O+O₂↑，陰極先后發(fā)生兩個反應(yīng)：Cu²⁺+2e^－―→Cu,2H⁺+2e^－―→H₂↑。從收集到O₂為2.24 L這個事實可推知上述電解過程中共轉(zhuǎn)移0.4 mol電子，而在生成2.24 L H₂的過程中轉(zhuǎn)移0.2 mol電子，所以Cu²⁺共得到0.4 mol－0.2 mol＝0.2 mol電子，電解前Cu²⁺的物質(zhì)的量和電解得到的Cu的物質(zhì)的量都為0.1 mol。電解前后分別有以下守恒關(guān)系：c(K⁺)+2c(Cu²⁺)＝c(NO)，c(K⁺)+c(H⁺)＝c(NO)，不難算出：電解前c(K⁺)＝0.2 mol·L^－1，電解后c(H⁺)＝0.4 mol·L^－1。

答案：A