人教版 (2019)选择性必修1实验活动4 简单的电镀实验优秀复习练习题

4.4实验活动4 简单的电镀实验人教版（  2019）高中化学选择性必修一同步练习

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

注意事项:
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。
3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。

第I卷（选择题）

一、单选题（本大题共7小题，共21.0分）

1. 利用如图所示装置可以在铜牌表面电镀一层银。下列有关说法正确的是(    )

A. 通电后，向阳极移动
B. 银片与电源负极相连
C. 该电解池的阴极反应可表示为
D. 当电镀一段时间后，将电源反接，铜牌可恢复如初

2. 三室式电渗析法处理废液 和混合溶液的原理如图所示，其中、均为离子交换膜。在直流电场的作用下，中间室得到盐酸，阴极区可回收铁。下列说法正确的是(    )

A. 、 依次是阴离子透过膜和阳离子透过膜
B. 通电后，阴极区溶液的 不断减小
C. 阳极反应式为
D. 中间室得到  盐酸时，电路中通过电子

3. 为提升电池循环效率和稳定性，科学家利用三维多孔海绵状可以高效沉积的特点，设计了采用强碱性电解质的二次电池，结构如图所示。电池反应为 。下列说法正确的是(    )

A. 放电时负极附近的升高
B. 放电过程中通过隔膜从负极区移向正极区
C. 充电时电极应与外接直流电源的正极相连
D. 充电时阳极反应为

4. 一元弱酸可以通过电解溶液的方法制备，其工作原理如图所示，下列叙述错误的是(    )

A. 室发生的电极反应为
B. 室中：
C. 膜为阴膜，产品室发生反应的化学原理为强酸制弱酸
D. 理论上每生成产品，阴极室可生成标准状况下气体

5. 在羟基邻苯二甲酰亚胺介质中，可实现醇向醛的转化，原理如图所示。下列说法错误的是(    )

A. 理论上的总量在反应前后不变
B. 海绵电极作阳极
C. 总反应为
D. 每消耗苯甲醇，产生氢气

6. 双极膜是阴、阳复合膜，在直流电作用下，阴、阳膜复合层间的解离成和。利用双极膜电渗析法和惰性电极电解食盐水可获得淡水、氢氧化钠溶液和盐酸，其工作原理如图所示，、为离子交换膜。下列说法正确的是                                                 (    )

A. 出口排出的是浓盐酸
B. 为增强导电性，阳极室电解液可选用饱和食盐水
C. 若阴极室电解液为稀氢氧化钠溶液，去掉左侧的膜无影响
D. 膜可以选择性通过或

7. 某电池以和为电极材料，溶液为电解质溶液。下列说法正确的是(    )

A. 为电池的负极
B. 正极反应式为
C. 该电池放电过程中电解质溶液浓度不变
D. 电池工作时向正极迁移

第II卷（非选择题）

二、流程题（本大题共1小题，共8.0分）

8. 锌是一种应用广泛的金属，目前工业上主要采用“湿法”工艺冶炼锌。某种含锌矿的主要成分为还含少量等其他成分，以其为原料冶炼锌的工艺流程如图所示：

回答下列问题：

硫化锌精矿的焙烧在氧气气氛的沸腾炉中进行，所产生焙砂的主要成分的化学式为          。

“焙烧”过程中产生的含尘烟气可净化制酸，该酸可用于后续的          操作。

浸出液“净化”过程中加入过量锌粉，锌粉的作用是          。

“电解沉积”过程中的阴极采用铝板，阳极采用合金惰性电极，阳极的电极反应式为          。

改进的锌冶炼工艺，采用了“氧压酸浸”的全湿法流程，既省略了易导致空气污染的焙烧过程，又可获得一种有工业价值的非金属单质。“氧压酸浸”中发生主要反应的离子方程式为          。

我国古代曾采用“火法”工艺冶炼锌。明代宋应星著的天工开物中有关于“升炼倭铅”的记载：“炉甘石十斤，装载入一泥罐内然后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红冷定毁罐取出即倭铅也。”该炼锌工艺过程主要反应的化学方程式为          注：炉甘石的主要成分为碳酸锌，倭铅是指金属锌。

三、实验题（本大题共1小题，共10.0分）

9. 电解是工业生产的常用方法。某研究小组进行以下探究：实验电解溶液制取少量漂白液有效成分为，装置如图所示。

洗气瓶导气管端应与形管的          填“”或“”口连接。洗气瓶中主要反应的离子方程式为          。

实验后发现阴极石墨棒上附着红色物质及少量白色物质，经过查阅资料，研究小组提出：

白色物质为。

红色物质可能为；或者；或者二者混合物。

实验探究阴极石墨棒上附着的红色、白色物质的成分。

取出阴极石墨棒，洗涤、干燥、称量质量为；把其放入图装置中，先通入氢气，后点燃处酒精灯；实验中，石墨棒上的白色物质完全变为红色，无水硫酸铜不变色，中出现白色沉淀；实验结束，继续通至石墨棒冷却后，称量质量为。

阴极石墨棒上附着的红色物质的成分是          。

电解溶液时，阴极上产生白色物质的原因是          用电极反应式表示。

有同学提出应该在装置、间加入安全瓶，理由是          。

实验测定漂白液中的浓度。

从图洗气瓶中准确量取混合溶液溶质为、和，加入足量的溶液摇匀，待充分反应后煮沸，冷却，滴加滴酚酞试液，用浓度为盐酸滴定至终点，消耗盐酸。

与反应的化学方程式为          ；充分反应后煮沸的目的是          。

若忽略洗气瓶内的副反应及溶液体积变化，测得漂白液中的浓度为          。

四、简答题（本大题共2小题，共16.0分）

10. 离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系。由有机阳离子、和组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。钢制品应接电源的_______极，已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极反应式为__________________。若改用水溶液作电解质溶液，则阴极产物为_______。

硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题，由硫化氢获得硫单质有多种方法。

将用烧碱吸收后所得的溶液加入如图一所示的电解池的阳极区进行电解。电解过程中阳极区发生如下反应：，。

图一                                    图二

电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质，其离子方程式可写

成：__________________________。

电解制备，其工作原理如图二所示，其阳极反应式为_________________。为使电解产物全部转化为，需补充________填化学式物质。

11. “电化学”与人类生产和生活密不可分。
    如图为相互串联的甲、乙两个电解池，试回答下列问题。
    
    乙池中若滴入少量酚酞溶液，开始一段时间后，______电极附近呈红色填“铁”或“碳”。
    甲池若为用电解原理精炼铜的装置，极电极反应式为______。阴极增重时，则乙池阳极放出气体在标准状况下的体积为______不考虑气体溶解情况。
    焦亚硫酸钠在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。
    制备可采用三室膜电解技术，装置如图所示，其中碱吸收液中含有和阳极的电极反应式为______。电解后，______室填或的浓度增加，将该室的过饱和溶液经结晶脱水制得写出该过程的化学方程式______。

五、推断题（本大题共1小题，共10.0分）

12. 下表是部分短周期元素的信息，用化学用语回答下列问题。

元素在周期表中的位置________。的某种核素中中子数比质子数多，则表示该核素的原子符号为________。

写出钙与原子个数比为化合物的电子式钙与原子个数比为化合物含有的化学键类型填离子键、共价键或非极性键________。

、、离子半径大小顺序是________________________用离子符号回答。

由、、及氢四种原子结构的分子，既可以和盐酸反应又可以和氢氧化钠溶液反应，写出的名称________。

某同学设计实验证明、、的非金属性强弱关系。

溶液和分别为________，________。

溶液中的离子方程式为________。

将投入溶液中，转移电子的物质的量为________。

工业上冶炼，以石墨为电极，阳极产生的混合气体的成分为________。

答案和解析

1.【答案】 

【解析】该装置是电镀池，镀层作阳极、镀件作阴极；
A.通电后，电解质溶液中阳离子向阴极移动、阴离子向阳极移动，则通电后，向阴极电极移动，故A错误；
B.阳极与电源正极相连、阴极与电源负极相连，是阳极，则银片与电源正极相连，故B错误；
C.阳极上失电子生成、阴极上得电子生成，阴极反应式为，故C正确；
D.当电镀一段时间后，将电源反接，阳极上含有和且比活泼，所以先失电子生成铜离子进入溶液，所以铜牌不能恢复如初，故D错误；
 

2.【答案】 

【解析】

【分析】
本题考查了电解原理的应用，明确电解池中的阴阳极以及阴阳极上离子的放电顺序是解题的关键，注意题干信息的分析应用，题目难度中等。
【解答】
在阳极上是失电子的氧化反应：，在阴极上是发生还原反应，首先氢离子得电子生成氢气，氢离子被消耗，值增大，在直流电场的作用下，中间室得到盐酸，是阴离子交换膜，允许氯离子通过，是阳离子交换膜，允许氢离子通过，据此回答。
A、是阴离子交换膜，允许氯离子通过，是阳离子交换膜，允许氢离子通过，故A错误；
B、在阴极上是发生还原反应，氢离子得电子生成氢气，氢离子被消耗，值增大，故B错误；
C、在阳极上是失电子的氧化反应：，故C正确；
D、中间室得到 即盐酸时，转移电子是，即电路中通过电子，故D错误。
故选C。  

3.【答案】 

【解析】根据电池反应中元素化合价的变化可知，放电时，为负极，为正极，电解质溶液呈碱性。
放电时负极的电极反应为， 逐渐减小，因此负极附近的降低，项错误；
放电时电解质溶液中的阴离子向负极移动，因此放电过程中通过隔膜从正极区移向负极区，项错误；
充电时阴极的电极反应为，因此电极应与外接直流电源的负极相连，项错误；
充电时阳极反应为， 项正确。
 

4.【答案】 

【解析】室为阳极室，发生氧化反应，电极反应式为， 项正确；
室为阴极室，溶液中水电离出的得电子发生还原反应，生成，促进水的电离，溶液中浓度增大，即   ，项正确；
阳极室的穿过阳膜扩散至产品室，原料室的穿过阴膜扩散至产品室，二者反应生成，则膜为阴膜，项正确；
、室电极反应式分别为、，理论上每生成产品，室生成、室生成 ，阴极室生成的气体体积在标准状况下是，项错误。
 

5.【答案】 

【解析】由题图知，在海绵电极处发生氧化反应，被氧化为，所以海绵电极为阳极；在石墨电极处发生还原反应，产生，所以石墨电极是阴极。根据上述分析可知，在阳极区参与反应，又在阴极区为生成物，因此理论上的总量在反应前后不发生改变，A正确。
由上述分析知，在海绵电极失去电子转化为，发生氧化反应，则海绵电极为阳极，B正确。
阳极反应式为，阳极区同时还发生反应；阴极反应式为，阴极区同时还发生反应，因此总反应为，C正确。
未指明是在标准状况下，不能用进行计算，D错误。
 

6.【答案】 

【解析】  由题图可知，该装置为电解池，双极膜解离出的在阴极室发生还原反应  ，解离出的进入出口，盐室中的通过膜进入出口，则膜为阳离子交换膜，出口的产物为溶液；双极膜解离出的在阳极室发生氧化反应，解离出的进入出口，盐室中的通过膜进入出口，则膜为阴离子交换膜，出口的产物为盐酸。

 由上述分析可知，出口产生的是溶液，若阴极室电解液为稀溶液，则去掉此处的膜无影响，项错误，项正确；阳极室电解液若是饱和食盐水，会在阳极放电生成有毒气体，项错误；膜是阴、阳复合膜，层间的水解离成和并分别通过阳膜和阴膜，其他离子不能通过，项错误。

7.【答案】 

【解析】项，根据化合价升降判断，化合价只能升高，故为负极材料，为正极材料，正确；
项，溶液为电解质溶液，则正极反应式为，错误；
项，该电池放电过程中电解质溶液浓度增大，错误；
项，电池工作时阴离子向负极迁移，错误。
 

8.【答案】

浸出

将还原出来





 

【解析】硫化锌精矿焙烧时主要发生反应：，则所产生的焙砂的主要成分的化学式为。
“焙烧”过程中产生的含尘烟气净化后可制成硫酸，用于后续的浸出操作。
浸出液的主要成分为、，“净化”过程中加入过量锌粉，锌粉可以将置换出来。
“电解沉积”过程即电解溶液的过程，阳极上放电，电极反应为：。
根据题意知，“氧压酸浸”时通入氧气或空气，将转化为和，由失去电子，得到电子，根据得失电子守恒，知和的化学计量数分别为、，再结合电荷守恒和原子守恒，配平离子方程式为：。
由“炉甘石十斤”“用煤炭饼垫盛”知，该炼锌工艺过程主要发生碳酸锌和碳的反应，得到单质锌和，化学方程式为。
 

9.【答案】  
    
  
 
氯化氢易溶于水，造成中溶液倒吸 
   除去过量的  
 

【解析】电解溶液的装置中，同电源负极相连的石墨为阴极，在阴极石墨表面上发生得电子的还原反应；同电源正极相连的石墨为阳极，阳极石墨表面上发生反应，将口同洗气瓶的导气管的端相连，可将导入溶液中，发生反应。
取出阴极石墨棒，洗涤、干燥、称量后，将其放入硬质玻璃管中，先用纯净的氢气排尽硬质玻璃管中的空气，再进行加热，通过观察无水硫酸铜颜色的变化，可判断石墨棒上附着的红色物质中是否含有。由无水硫酸铜不变色，可知红色物质中不含，则阴极石墨棒上附着的红色物质的成分为；反应产生的气体通入硝酸银溶液中，出现白色沉淀，则证明有气体产生，即说明石墨棒表面上的固体中含有，和氢气共热产生和。
电解溶液时，阴极上产生是因为发生了反应。
因极易溶于水，故在装置和装置间要连接一个防倒吸的装置。
和发生的反应为。充分反应后煮沸的目的是除去过量的。
氯气和溶液反应后，溶液中的溶质是、、，根据，可知、的物质的量浓度相同。由物料守恒知：，结合，，可得出。
 

10.【答案】负；
    ； 

【解析】电镀时，镀件作阴极，在钢制品上电镀铝，钢制品应接电源的负极；阴极得电子生成和铝，阴极反应式是；若改用水溶液作电解液，阴极氢离子得电子生成氢气。
由题给反应可知，阳极区生成了，可以理解为，加入稀硫酸生成单质和气体，反应的离子方程式是。
根据电解制备的工作原理示意图知，阴极反应式为，阳极反应式为，总反应式为，为了使电解产生的全部转化为，应补充。
 

11.【答案】铁   ；   
；； 

【解析】乙池中是电解饱和食盐水，溶液中的氢离子在阴极铁得到电子发生还原反应生成氢气，破坏了水的电离平衡，氢氧根离子浓度增大，遇酚酞变红，则电极附近变红，
故答案为：铁；
由图可知，与电源负极相连，则为阴极，电解原理精炼铜，则极电极反应式为；乙池中阳极，的物质的量为，由电子守恒可知，，氯气的物质的量为，在标准状况下的体积为，
故答案为：；；
电解池阳极为稀硫酸溶液，电解质溶液显酸性，电解池阳极发生氧化反应，所以应为放电，产生和，则电极反应为：；溶液中分隔各个室的膜为阳离子交换膜，阳离子向阴极移动，向右移动，在室则发生反应：，所以室较室浓度有所降低，因此电解后，室的浓度增加；过饱和溶液经结晶脱水制得，该过程的化学方程式
故答案为：；；。
 

12.【答案】第二周期第Ⅳ；

离子键和非极性键 

甘氨酸

硝酸；饱和溶液

氧气和一氧化碳或二氧化碳

【解析】

【分析】

本题考查了元素推断，原子结构、位置和性质之间的关系，电子式的书写，化学键类型的判断，离子半径大小的比较，非金属性强弱的比较等。试题综合性较强，侧重基础知识的考查。根据元素周期律进行分析解答即可，推测元素是解题关键。

【解答】

F、的主要化合价均为、价，的原子半径小于且均为短周期元素，所以为碳、为，的半径比大，且主要化合价为、，则为氮，单质制成的高压灯，射出的黄光透雾力强、射程远，则为钠，氢化物常温下呈液态，的双原子阴离子有个电子，则为氧，原子核外的层比层少个电子，则为硫，的价阳离子的核外电子排布与氖原子相同，则为铝，据此分析：

元素为碳元素，在周期表中的位置为第二周期第Ⅳ。为氮元素，质子数为，，某种核素中中子数比质子数多，则中子数为，质量数质子数中子数，则表示该核素的原子符号为；

故答案为：第二周期第Ⅳ；；
钙与原子氧原子个数比为化合物为，钙离子和过氧根离子之间形成离子键、过氧根中两个氧原子之间形成非极性共价键；

故答案为：离子键和非极性键；

、、离子分别为、、，电子层数越多半径越大，电子层数相同时原子序数越小半径越大，所以离子半径大小顺序是；故答案为：；

 由、、及氢四种原子构成的分子为，因为该物质既可以和盐酸反应又可以和氢氧化钠溶液反应，则该物质为氨基乙酸，则该物质为甘氨酸；故答案为：甘氨酸；

 、、分别为、、，设计实验证明、、的非金属性强弱关系，一般根据最高价氧化物水化物的酸性强弱判断，通过强酸制弱酸的实验进行验证：将硝酸滴加到碳酸钠固体上若冒气泡，说明硝酸的酸性强于碳酸，则非金属性，将产生的二氧化碳气体经饱和的碳酸钠溶液洗气除去挥发出来的硝酸蒸汽，防止对实验产生干扰在通入到硅酸钠溶液中，若产生白色胶状沉淀，说明碳酸的酸性强于硅酸，则非金属性，
溶液和分别为硝酸，饱和的碳酸氢钠溶液；

故答案为：硝酸；饱和溶液；
溶液中为硅酸钠溶液和二氧化碳以及水反应生成碳酸钠和硅酸，离子方程式为；

故答案为：

将投入氯化铝溶液中，过氧化钠首先与水反应，生成氢氧化钠和氧气，消耗过氧化钠转移电子，所以消耗过氧化钠，转移电子的物质的量为；

故答案为：；

工业上冶炼金属铝，以石墨为电极，电解氧化铝，阳极产生氧气，由于电极为石墨，则阳极与石墨反应生成的气体为一氧化碳或二氧化碳，所以混合气体的成分为氧气和一氧化碳或二氧化碳；

故答案为：氧气和一氧化碳或二氧化碳。