河南省郑州市二中高考化学二轮复习 考点各个击破 倒计时第42天 电解池.doc

电解池1、用惰性电极电解下列各组中的三种电解质溶液，在电解的过程中，溶液的ph依次为升高、不变、降低的是( )a.agno3 cucl2 cu(no3)2b.kcl na2so4 cuso4c.cacl2 koh nano3d.hcl hno3 k2so4【答案】b【解析】由电解规律可得：故选b。2、电化学降解no3的原理如图所示下列说法中不正确的是（ ）a铅蓄电池的a极为正极，电极材料为pbo2b铅蓄电池工作过程中负极质量增加c该电解池的阴极反应为：2no3+6h2o+10e=n2+12ohd若电解过程中转移2mol电子，则交换膜两侧电解液的质量变化差（m左m右）为10.4g【答案】d【解析】a根据图知，电解槽右边部分n元素化合价由+5价变为0价，所以硝酸根离子发生还原反应，则agpt电极为阴极、pt电极为阳极，所以a是正极、电极材料为pbo2，故a正确；b铅蓄电池工作过程中负极为pb失电子生成硫酸铅，所以负极质量增加，故b正确；c阴极上硝酸根离子得电子发生还原反应，电极反应式为2no3+6h2o+10e=n2+12oh，故c正确；d转移2mol电子时，阳极（阳极反应为h2o失电子氧化为o2和h+）消耗1mol水，产生2molh+进入阴极室，阳极室质量减少18g；阴极的电极反应式为2no3+6h+10e=n2+6oh，转移2mol电子，阴极室中放出0.2moln2（5.6g），同时有2molh+（2g）进入阴极室，因此阴极室质量减少3.6g，故膜两侧电解液的质量变化差（m左m右）=18g3.6g=14.4g，故d错误；故选d3、如下图所示，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中x为阳离子交换膜。根据要求回答相关问题：(1)通入氧气的电极为_(填“正极”或“负极”)，写出负极的电极反应式_。(2)铁电极为_(填“阳极”或“阴极”)，石墨电极(c)的电极反应式为_。(3)反应一段时间后，乙装置中生成氢氧化钠主要在_(填“铁极”或“石墨极”)区，简述理由是_。(4)如果粗铜中含有锌、银等杂质，丙装置中阳极上电极反应式为_，反应一段时间后，硫酸铜溶液浓度将_(填“增大”“减小”或“不变”)。(5)若在标准状况下，有2.24 l氧气参加反应，则乙装置中铁电极上生成的气体的分子数为_；丙装置中阴极析出铜的质量为_。【答案】(1)正极ch3och312e16oh=2co3211h2o(2)阴极2cl2e=cl2(3)铁极石墨(c)极为阳极，氯离子发生氧化反应，铁极为阴极，h反应生成h2，oh过量，由于阳离子交换膜只允许钠离子向阴极区移动，故氢氧化钠主要在阴极区生成(4)zn2e=zn2、cu2e=cu2减小(5)0.26.02102312.8 g【解析】甲装置中甲醚(ch3och3)与氧气反应，甲醚被氧化，氧气被还原，故在正极通入氧气，在负极通入甲醚。甲醚在碱溶液中最终生成co32和h2o。乙装置中铁极与负极相连，铁极为阴极，石墨(c)极为阳极；丙装置中粗铜为阳极，与甲的正极相连，精铜为阴极。由于粗铜中含有锌等比铜活泼的金属，zn2得电子能力比cu2弱，根据电子守恒，阳极铜、锌失去电子总数等于阴极上析出的铜得电子总数，故硫酸铜溶液浓度会降低。n(o2)0.1 mol，o24e2h2o=4oh，n(e)0.4 mol，乙装置中，铁极为阴极，电极反应为2h2e=h2，根据电子守恒知，n(h2)0.2 mol，丙装置中阴极：cu22e=cu，由电子守恒知，m(cu)0.2 mol64 g/mol12.8 g。4、cui是一种不溶于水的白色固体，它可以由反应：2cu2+4i-=2cui+i2而得到。现以石墨为阴极，以cu为阳极电解ki溶液，通电前向电解液中加入少量酚酞和淀粉溶液。电解开始不久，阴极区溶液呈红色，而阳极区溶液呈蓝色，同时有白色沉淀生成。下列说法中正确的是（ ）a.对阳极区溶液呈蓝色的正确解释是：2i-2e-=i2，碘遇淀粉变蓝b.对阳极区溶液呈蓝色的正确解释是：cu-2e-=cu2+，cu2+显蓝色c.阴极区溶液呈红色的原因是：2h+2e-=h2，使阴极附近oh-浓度增大，溶液显碱性，从而使酚酞变红d阴极上的电极反应式为：cu2+2e-=cu【答案】c 【解析】 5、利用电解法可将含有fe、zn、ag、au等杂质的粗铜提纯，下列叙述正确的是( ) a. 电解时以纯铜作阳极 b电解时阴极发生氧化反应c粗铜连接电源负极，电极反应是cu 2e-=cu2+ d电解结束，电解槽底部会形成含少量ag、au等阳极泥【答案】d 【解析】 6、进行物质导电性实验测定时，按照图a、图b分别接通线路，下列叙述正确的是（ ） anacl是电解质，图a、图b灯泡均会发光b图a灯泡不会发光，nacl固体中不含na+、cl-cnacl溶液在通电后发生：naclna+ + cl- d通电前图b溶液由大量h2o、na+、cl- 构成【答案】d 【解析】 7、按下图的装置进行电解实验，a极是铜锌合金，b极为纯铜。电解质溶液中含有足量的cu2。通电一段时间后，若a极恰好全部溶解，此时b极质量增加7.68 g，溶液质量增加0.03 g，则a极合金中cu、zn的原子个数比为() a41 b31 c21 d53【答案】b【解析】先根据条件写出两极发生的电极反应：阳极：znzn22ecucu22e 阴极：cu22ecub电极析出的铜为7.68 g，物质的量是0.12 mol，所以电解过程中共转移的电子是0.24 mol；溶液质量增加的原因是进入溶液的锌的质量比同时在阴极析出的铜的质量大，设n(zn)x mol，则此时析出的n(cu)x mol，根据题意可知65x64x0.03，解得x0.03，根据电子守恒可知合金中的n(cu)(0.240.032)/20.09 mol，故答案为b。8、用惰性电极电解下列溶液，电解一段时间后，阴极质量增加，电解质溶液的ph下降的是（）acucl2bh2so4cnacldagno3【答案】d【解析】试题分析：用惰性电极电解下列溶液，其阴极产物分别是铜、氢气、氢气、银。其中电解氯化铜时，溶液的酸性理论上时增大的。而电解硝酸银溶液时，有硝酸生成，溶液的酸性增强，ph降低，答案选d。考点：考查电解产物的判断以及溶液酸碱性的判断点评：该题是高考中的常见考点和题型，属于中等难度的试题。试题综合性强，在注重对教材基础知识巩固和训练的同时，侧重对学生能力的培养和解题方法的指导和训练。该题的关键是明确电解的工作原理以及离子的放电顺序，然后灵活运用即可。9、下列叙述正确的是（）a电镀时，通常把待镀的金属制品作阳极b氯碱工业是电解熔融的nacl，在阳极能得到cl2c氢氧燃料电池(酸性电解质)中o2通入正极，电极反应为o24h4e=2h2od图d71中电子由zn极流向cu，盐桥中的cl移向cuso4溶液图d71【答案】c【解析】a项，电镀时，通常把待镀的金属制品作阴极；b项，氯碱工业是电解饱和nacl溶液；d项，盐桥中的cl移向负极区域，即znso4溶液。10、下列关于电解池中形成闭合回路的叙述中，正确的是（）a电解池中的闭合回路仅是由电子的定向运动形成的b电子由电源的负极流向电解池的阳极，从电解池的阴极流向电源的正极c在电解质溶液中，阴离子向阴极移动，阳离子向阳极移动d相同时间内阳离子在阴极得到的电子与阴离子在阳极失去的电子数相等【答案】d【解析】试题分析：电解池中的闭合回路既有电子的定向运动，也有溶液中阴阳离子的定向运动，a不正确；电解池中电子只能在外电路中运动，而不能在溶液中运动，溶液导电是靠离子的定向运动，b不正确；在电解池的电解质溶液中，阴离子向阳极移动，阳离子向阴极移动，c不正确；根据电子的得失守恒可知，选项d正确，答案选d。考点：考查电解池的有关判断点评：该题是高考中的常见考点，属于中等难度的试题，侧重对学生基础知识的巩固和训练。该题的关键是明确电解的工作原理，特别是电解池溶液中阴阳离子的运动方向，有利于培养学生的逻辑推理能力和抽象思维能力。11、下列说法正确的是（）a7.1g氯气与足量的氢氧化钠溶液反应转移的电子数为0.26.021023b标准状况下，22.4lno和11.2l o2混合后气体的分子总数为1.06.021023cvl amoll-1的氯化铁溶液中，若fe3+的数目为6.021023，则cl-的数目大于36.021023d工业用电解法进行粗铜精炼时，每转移1mol电子，阳极上溶解的铜原子数必为0.56.021023【答案】c【解析】氯气和氢氧化钠溶液的反应中，氯气既是氧化剂，也是还原剂，转移1个电子，a不正确；b不正确，因为生成物no2存在化学平衡2no2n2o4，所以b不正确；氯化铁溶液中，铁离子存在水解平衡，所以选项c正确；粗铜精炼时，阳极最初失去电子的不是铜，而是活泼性强于铜的锌等金属，d不正确，答案选c。12、电解某溶液时，某一电极上有一种刺激性气味的气体产生，下列有关此电解反应的说法不正确的是（）a产生这种气体的电极一定是阳极b若另一极上也有气体产生一定是氢气c产生刺激性气味的气体的电极反应是氧化反应d不能判断是哪一极【答案】d【解析】阴极只可能产生氢气这一种气体，所以产生刺激性气味气体的电极一定是阳极，此气体是氧化反应产物13、制h2o2过程中，先用电解nh4hso4（以昂贵的铂作电极）得到过二硫酸。 阴极：2h3o+2e-h2+2h2o然后过二硫酸水解，最后可以制得h2o2。第一步水解？ h2s2o8+h2oh2so4+h2so5 第二步水解？ h2so5+h2oh2so4+h2o2，则要制得1mol h2o2，电解时转移电子数为（ ）a05mol b1mol c15mol d2mol【答案】d【解析】命题意图：考察学生对电解池的掌握，充分理解在电池中的氧化还原的实质即得失电子守恒。思路点拨：由条件可知，h2s2o82e- h2so5 h2o2 由这个关系式可知d正确14、用石墨作电极电解100ml h2so4和cuso4的混合液，通电一段时间后，两极均收集到2.24l气体(标准状况)，则原混合液中cu2的物质的量浓度为()a1mol/l b2mol/lc0.1mol/l d0.2mol/l【答案】a【解析】阳极产生o2 0.1mol，对应电子转移0.4mol，阴极首先是cu2放电，然后是h放电产生h2，生成h2 0.1mol，对应得电子0.2mol，另外0.2mol电子被cu2得到，故n(cu2)0.1mol，c(cu2)1mol/l。15、下列说法正确的是（）a工业上可电解饱和食盐水制备金属钠b牺牲阳极的阴极保护法属于电解原理c在镀件上电镀铜时可用金属铜作阴极d利用如图所示装置制硫酸和氢氧化钠，其中b为阴离子交换膜、c为阳离子交换膜【答案】d【解析】在水溶液中不可能有活泼金属钠生成，a错；牺牲阳极的阴极保护法属于原电池原理，而外加电源的阴极保护法属于电解原理，b错；电镀时镀层金属作阳极，c错；根据膜技术原理可知选项d是正确的。16、环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等加入饱和食盐水，振荡、静置、分层，环己烯在_层(填“上”或“下”)，分液后再用_洗涤(填入编号)已知：akmno4溶液b稀h2so4cna2co3溶液 【答案】上层c【解析】环己烯难溶于水，且密度比水小，应浮在液体的上层；环己烯中含有碳碳双键，能被kmno4溶液氧化，稀硫酸达不到除去酸性杂质的目的；na2co3溶液不与环己烯反应，且能与酸性物质反应，能达到实验目的17、实验室制取溴乙烷的反应如下：nabr+h2so4=nahso4+hbr，ch3ch2oh+hbrch3ch2br+h2o。已知反应物的用量nabr(s)0.3mol，乙醇0.25 mol，浓硫酸36 ml(98%，密度1.84 gcm-3)，水25 ml，其中乙醇的密度约为水的密度的4/5，试回答：（1）反应时，若温度过高，可有红棕色气体产生，写出反应的化学方程式：_。（2）从棕黄色的粗溴乙烷制取无色的溴乙烷，应加入的试剂是_，必须使用的仪器是_。（3）本实验的产率为60，则可制取溴乙烷_g。【答案】（1）2hbr+h2so4(浓)=br2+so2+2h2o（2）稀naoh溶液 分液漏斗（3）16.35【解析】（1）若温度过高，浓硫酸会将生成的hbr氧化为溴蒸气，而使产生的气体呈红棕色。（2）棕黄色的粗溴乙烷中混有少量的液态溴，可用naoh溶液多次洗涤，然后分液。（3）nabrhbrc2h5ohc2h5br，hbr过量，则：m(c2h5br)=0.25 mol109 gmol-160%=16.35 g。18、某化学小组拟采用如下装置(夹持和加热仪器等已略去)来电解饱和食盐水，并用电解产生的h2还原cuo粉末来测定cu的相对原子质量，同时验证氯气的氧化性。(1)写出甲中反应的离子方程式_。(2)为完成上述实验，正确的连接顺序为a连_，b连_(填接口字母)。(3)乙装置中x试剂可以是_，丙装置中y试剂的作用是_。(4)测定cu的相对原子质量。将w g cuo置于硬质玻璃管中，通入足量的h2与之充分反应后，按以下两个方案测得的数据计算cu的相对原子质量。你认为方案_较佳，另一个方案得到的cu的相对原子质量会_(填“偏低”或“偏高”)。按较佳方案计算，得到cu的相对原子质量是_。【答案】(1)2cl2h2o2ohh2cl2(2)ec(3)淀粉ki溶液(或na2s溶液等)吸收氢气中的水(4)二偏低16(dwc)/(cd)【解析】(2)a为阴极生成h2，b为阳极生成cl2，所以a应该与e相连、b与c相连；(4)方案一实验中d中碱石灰可能吸收空气中的水蒸气，使n(h2o)偏大，即n(cuo)偏大，所以cuo的摩尔质量偏低；方案二cuo中m(o)(cd)g、m(cu)w g(cd)g、n(cu)n(o)。19、1mol锌与足量的稀硫酸反应，求反应后生成的标准状况下的气体的体积为多少升？【答案】22.4l【解析】20、ag为中学化学中常见的物质，b、e、f为单质，在常温下b是一种有色气体，g为黑色固体。它们的相互转化如图所示，部分生成物未列出。试回答下列问题：(1)写出下列物质的化学式：a_、g_。(2)f的一种氧化物常用作红色油漆和涂料，这种氧化物的俗称为_。(3)e在电气、电子工业中应用最广，也是人类发现最早的金属之一。写出e与c反应的离子方程式_，利用电解法可提纯e物质，在该电解反应中阳极物质是_，阴极物质是_，电解质溶液是_。(4)将b与so2等体积混合后，通入品红溶液中，观察到的现象是_，涉及的化学方程式为_，工业上获得b的重要途径是_(用化学方程式表示)。【答案】(1)hclmno2(2)铁红(3)2fe3cu=2fe2cu2粗铜精铜硫酸铜溶液(4)品红溶液不褪色so2cl22h2o=2hclh2so42nacl2h2o2naohh2cl2【解析】因ag为中学化学中常见的物质，又在常温下b是一种有色气体，故b为cl2。由“f的一种氧化物常用作红色油漆和涂料”知f为铁，这是推断元素f的关键点。“由e在电气、电子工业中应用最广，也是人类发现最早的金属之一”可知e为cu。铁与氯气反应生成fecl3，而cu能将fe3还原成fe2。g为黑色固体，能与a反应，又a能与f反应，可知a为浓盐酸。工业上获得氯气的方法是电解饱和食盐水氯碱工业。21、铝土矿的主要成分为al2o3。生产铵明矾nh4al(so4)212h2o和h2o2的工艺流程图如下。 (1)流程图中x为 （填化学式）溶液。 (2)反应的离子方程式为 。 (3)“电解”时，用惰性材料作电极，则阴极反应可表示为 。 (4)反应的化学方程式为 。 (5)流程中可以循环使用的物质是 。【答案】 (1)naoh（其他合理答案亦可） （2)co2alo22h2o = al(oh)3hco3 (3)2h2e = h2 (4)(nh4)2s2o82h2o = 2nh4hso4 h2o2 (5)nh4hso4【解析】22、某芳香烃的蒸气对相同状况下的乙炔的相对密度为4。又知该芳香烃能跟溴水反应而褪色。(1)确定该烃的分子式和结构简式。(2)写出该烃与溴水反应的化学方程式。【答案】(1)c8h8 (2) +br2【解析】本题是一道由相对分子质量求化学式的计算题，再结合性质推出其结构。关键在于掌握由式量求化学式的规律。从相对密度可先求出该烃的相对分子质量，再结合其性质推出其分子式。烃的相对分子质量：264=104。 根据相对分子质量求化学式的规律为：设mr为烃的相对分子质量，得整数商和余数，商为可能最大的碳原子数，余数为最少的氢原子数，将碳原子数依次减少一个，同时增加12个氢原子，直到饱和为止，即可求出分子式。 利用以上规律：=88，则该烃的分子式为c8h8。由于该烃为芳香烃，说明只含有一个苯环，它能和溴水反应而使其褪色。说明含有一个c=c或一个cc，分子中有8个氢原子，推断它的结构简式可能为，它与溴水反应的化学方程式为：+br2。23、砷（as）广泛分布于自然界，其原子结构示意图是。（1）砷位于元素周期表中 族，其气态氢化物的稳定性比nh3 （填“强”或“弱”）。（2）砷的常见氧化物有as2o3和as2o5，其中as2o5热稳定性差。根据下图写出as2o5分解为as2o3的热化学方程式： 。能量反应过程as2o3(s)+o2(g)2as(s)+o2(g)as2o5(s)？h1=-619.2 kjmol-1？h2= -914.6 kjmol-1（3）砷酸盐可发生如下反应：aso2i2h+ asoi2h2o。下图装置中，c1、c2是石墨电极。 a中盛有棕色的ki和i2的混合溶液，b中盛有无色的na3aso4和na3aso3的混合溶液，当连接开关k，并向b中滴加浓盐酸时发现灵敏电流计g的指针向右偏转。此时c2上发生的电极反应是 。 一段时间后，当电流计指针回到中间“0”位时，再向b中滴加过量浓naoh溶液，可观察到电流计指针 （填“不动”、“向左偏”或“向右偏”）。（4）利用（3）中反应可测定含as2o3和as2o5的