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第2节《电能转化为化学能—电解》实验题、计算题、简答题专题训练（共130题）（有解析）

※基本信息※
- 资料类型：一课一练
- 教材版本：不限
- 适用学校：不限
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※资料简介※
第2节《电能转化为化学能—电解》
实验题、计算题、简答题专题训练

1．（9分）斯坦福大学B.M.Trost教授提出了绿色化学的核心概念——原子经济性。我们常用原子利用率来衡量化学反应过程的原子经济性，其计算公式为：

下面是新型自来水消毒剂ClO2的三种制备方法，请填空：
（1）氯酸钠和盐酸法：本方法的方程式为： 2NaClO3+4HCl= 2NaCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O，此方法的原子利用率为　　　   %（保留一位小数，下同）。
（2）电解亚氯酸钠法：本方法是用惰性电极电解亚氯酸钠溶液，原子利用率为62.2%，其阳极电极反应式为：ClO2－—e－=ClO2，阴极电极反应式为：                             。
（3）联合工艺法：本方法的反应原理由三步组成：
①电解氯化钠溶液NaCl+3H2O NaClO3+3H2↑ ②氢气和氯气合成氯化氢
③生成二氧化氯2NaClO3+4HCl=2NaCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O
此方法的原子利用率最大为              %。
【答案】（9分）
（1）37.6（3分）
（2）2H＋+2e—=H2↑或2H2O+2e—=H2↑+2OH—（3分）
（3）94.4（3分）
【解析】
2．（6分）将两支惰性电极插入500mLAgNO3溶液中，通电电解，当电解液的pH由6.0变为3.0时（设电解时阴极没有氢析出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略）。
   （1）写出电极反应式阳极：                            ，
阴极：                                          。
   （2）电极上应析出银的质量是                          。
   （3）欲使该溶液复原应加入                            。
【答案】（1）4OH－—4e-=2H2O+O2↑（1分）
    4Ag++4e-=4Ag （1分）
   （2）54mg（2分）或5.4×10-2g
   （3）Ag2O（2分）
【解析】
3．400 mL NaNO3和AgNO3的混合溶液中c(NO3—)=4mol/L，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到11.2L气体(标准状况)，假设电解后溶液体积仍为400 mL。试计算
（1）上述电解过程中转移电子的物质的量；
（2）电解后溶液中的C(H+)
【答案】
【解析】
4．（9分）用Cu为电极，电解浓度均为2 mol•L－1的AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液500 mL，一段时间后，阴极上析出1.6 g Cu时，不考虑溶液体积变化：
（1）电路中流过_________mol 电子；
（2）溶液中c（Cu2+）=_________mol•L－1；
（3）阳极Cu消耗了_________g。
【答案】（1）1.05（3分）（2）3（3分）（3）33.6 （3分）
【解析】阴极析出1.6 g Cu时，溶液中的Ag+已完全析出。故转移的电子为：n（e－）=2 mol•
L－1×0.5 L+ ×2=1.05 mol。
此时阳极应消耗m（Cu）= ×64 g•mol－1=33.6 g，c（Cu2+）=（2 mol•L－1×0.5 L+ －）/0.5 L=3 mol•L－1。
5．在500 g CuSO4溶液中插入两根电极，一根为铁，一根为含杂质锌均匀的粗铜。通电一段时间后切断电源，立即将电极取出，这时铁极上析出7.04 g铜，电解质溶液增重0.02 g。求粗铜中含锌的质量分数。
【答案】18.4%
【解析】铁上有Cu析出，说明铁为阴极，粗铜为阳极。
阴极：Cu2++2e- Cu
阳极：Cu-2e- Cu2+ Zn-2e- Zn2+
因溶液增重0.02 g，则：
Zn — Cu       Δw
65g     64g      1g
1.3g    1.28g    0.02g
可知溶解的粗铜中含Zn1.3g,含Cu7.04g-1.28g=5.76g,所以
w(Zn)= 。
6．如图所示，通电5min后，第③极增重2.16g，同时在A池中收集到标准状况下的气体224mL，设A池中原混合液的体积为200mL，求通电前A池中原混合溶液中Cu2+的浓度。
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