江西省芦溪高三化学一轮复习 第四章 电化学基础 第二节 化学电源能力达标练习题 新人教版版选修4《化学反应原理》.doc

化学电源一、选择题1、将质量分数为0.052 （5.2%）的naoh溶液1l（密度为1.06g/cm3），用pt电极进行电解，当溶液中naoh的质量分数改变了0.010（1.0%）时，停止电解，则此时溶液中应符合的关系是（）naoh的质量分数 阳极析出物质的质量/g 阴极析出物质的质量/ga 0.062（6.2%） 19 152b 0.062（6.2%） 152 19c 0.042（4.2%） 1.2 9.4d 0.042（4.2%） 9.4 1.2a a b b c c d d2、下列4种装置工作一段时间后，测得导线上均通过了0.002mol 电子，此时溶液的ph值由大到小的排列顺序为（不考虑盐的水解和溶液体积变化）（）盛100ml cuso4 盛200ml 0.01moll1 h2so4 盛200ml zncl2 盛200ml nacl饱和溶液ab c d 3、对下列各溶液进行电解，通电一段时间后，溶液颜色不会发生显著改变的是（）a 以石墨为电极，电解含甲基橙的0.1 mol/l硫酸溶液b 以铜为电极，电解1 mol/l硫酸溶液c 以石墨为电极，电解含酚酞的饱和食盐水d 以石墨为电极，电解1 mol/l溴化钾溶液4、下列关于电解精炼铜的叙述中不正确的是（）a 粗铜板：阳极b 电解时，阳极发生氧化反应，而阴极发生的反应为cu2+2ecuc 粗铜中所含na、fe、zn等杂质，电解后以单质形式沉积槽底，形成阳极泥d 电解铜的纯度可达99.95%99.98%5、实验室用铅蓄电池进行电解饱和食盐水制取氯气，已知铅蓄电池放电时发生如下反应：负极为pb+so42pbso4+2e，正极为pbo2+4h+so42+2epbso4+2h2o，今若制得cl2 0.025mol，这时电池内消耗的h2so4的物质的量至少是（）a 0.025 mol b 0.050 mol c 0.10 mol d 0.20 mol6、两只串联的电解池，左池放cuso4溶液，右池放一定量的某硝酸盐稀溶液，电解时，当左池析出1.6g铜时，右池析出0.45g固体，则右池中的溶质为（）a agno3 b nano3 c mg（no3）2 d al（no3）37、用惰性电极分别电解下列各物质水溶液一段时间后，向剩余电解质溶液中加入适量水，能使溶液恢复到电解前浓度的是（）a agno3 b na2so4 c cucl2 d h2so48、家用炒菜铁锅用水清洗放置后，出现红棕色的锈斑，在此变化过程中不发生的化学反应是（）a 4fe（oh）2+2h2o+o24fe（oh）3 b 2fe+2h2o+o22fe（oh）2c 2h2o+o2+4e4oh d fe3efe3+9、埋在地下的输油铸铁管道，在下列各种情况下被腐蚀速度最慢的是（）a 在含铁元素较多的酸性土壤中b 在潮湿疏松透气的土壤中c 在干燥致密不透气的土壤中d 在含碳粒较多、潮湿透气的土壤中10、电解cucl2和nacl的混合溶液，阴极和阳极上最先分别析出的物质是（）a h2和cl2 b cu和cl2 c h2和o2 d cu和o211、如图是一个电解装置图，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡片上写下了一些记录：（）卡片上描述合理的是（已知粗铜中除含有铜以外，还含有少量锌、铁、银）a b c d 12、用惰性电极电解m（no3）x的水溶液，当阴极上增重a g时，在阳极上同时产生b l氧气（标准状况），从而可知m的相对原子质量为（）a b c d 二、非选择题13、下图为相互串联的甲乙两个电解池，请回答：（1）甲池若为用电解原理精炼铜的装置，a是 极，材料是电极反应为 ，b是 极，材料是 ，电极反应为 ，z电解质溶液为 。（注：杂质发生的电极反应不必写）电解后，原溶液中溶质的物质的量浓度 。（填“变大”“变小”和“不变”）（2）乙池中若滴入少量酚酞试液，开始一段时间后，fe极附近呈 色。（3）若甲槽阴极增重12.8 g，则乙槽阳极放出气体在标准状况下的体积为 。（4）若乙槽剩余液体为400 ml，则电解后得到碱液的物质的量浓度为14、含cr2o72的工业酸性废水会造成铬污染，排放前要进行如下处理：（）往工业废水中加入适量的nacl搅拌均匀；（）以fe做两电极进行电解，从而使溶液的ph不断升高，废水由酸性转化为碱性，经过一段时间有cr（oh）3和fe（oh）3沉淀产生：（）过滤回收沉淀，废水达到排放标准（1）在电解过程中，溶液ph不断升高的原因可能是 电解时废水的体积不断减小 电解时h+在阴极被还原 作为阳极的fe不断溶解 cr2o72转化为cr3+时消耗了h+ nacl在电解时转化成了naohabcd（2）两极发生反应的电极反应式为阳极： ；阴极： （3）写出cr2o72变成cr3+的离子方程式 （4） （填“能”或“不能”）改用石墨电极进行电解15、某课外活动小组用如图所示装置进行实验，请回答下列问题：(1)若开始实验时开关k与a连接，则b极的电极反应式为_。(2)若开始实验时开关k与b连接，则下列说法正确的是_(填序号)。溶液中na向a极移动从a极逸出的气体能使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色反应一段时间后向电解液中加适量盐酸可使其恢复到电解前的浓度16、从h、cu2、na、so、cl五种离子中恰当地选择离子组成电解质，按下列要求进行电解。(1)以碳棒为电极，进行电解一段时间之后，电解质的质量减小，水的质量不变，则此电解质为_。(2)以碳棒为电极，进行电解一段时间之后，电解质的质量不变，水的质量减小，则此电解质可为_。(3)以碳棒为阳极，铁棒为阴极，进行电解一段时间之后，电解质和水的质量都减少，则此电解质可为_。17、电解原理在化学工业中有广泛应用。下图表示一个电解池，装有电解液a；x、y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：(1)若x、y都是惰性电极，a是饱和nacl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则：电解池中x极上的电极反应式为_，在x极附近观察到的现象是_。y极上的电极反应式为_，检验该电极反应产物的方法是_。(2)如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用cuso4溶液，则：x电极的材料是_，电极反应式是_。y电极的材料是_，电极反应式是_。(说明：杂质发生的电极反应不必写出)参考答案1、考点： 电解原理专题： 电化学专题分析： 电解时，溶液中氢离子和氢氧根离子放电，所以在阴极上生成氢气，在阳极上生成氧气，且阳极生成氧气的质量大于阴极氢气的质量；电解质溶液中溶剂的质量减少，溶质的质量不变，所以随着电解的进行，溶液的质量分数增大解答： 解：氢氧化钠溶液电解时，电解的是水，氢氧化钠质量不变，水电解后生成氢气和氧气，溶液质量减少，所以氢氧化钠的质量分数会增加，因为溶液中naoh的质量分数改变了1.0%，即现在变为：5.2%+1.0%6.2%；由于电解水时正极产生的是氧气，负极产生的是氢气，氧气与氢气的质量比为8：1，所以正极产生的质量要多于负极产生的气体的质量a、电解时，溶液中氢离子和氢氧根离子放电，所以在阴极上生成氢气，在阳极上生成氧气，且阳极生成氧气的质量大于阴极氢气的质量，故a错误；b、电解时，溶液中氢离子和氢氧根离子放电，所以在阴极上生成氢气，在阳极上生成氧气，氧气与氢气的质量比为8：1，相当于电解水，质量分数现在变为：5.2%+1.0%=6.2%，故b正确；c、电解时，溶液中氢离子和氢氧根离子放电，所以在阴极上生成氢气，在阳极上生成氧气，且阳极生成氧气的质量大于阴极氢气的质量，故c错误；d、相电解当于电解水，溶液质量分数增大，质量分数现在变为：5.2%+1.0%=6.2%，故d错误；故选b点评： 本题以电解原理为载体考查了电解时，阴阳极上得到的物质之间的关系及电解质溶液浓度的变化，电解强碱和含氧强酸的实质都是电解水2、考点： 电解原理专题： 电化学专题分析： 这四个装置都是电解池，中阳极上锌失电子生成锌离子，阴极上铜离子得电子而析出铜，溶液由硫酸铜变为硫酸锌；中，阳极上氢氧根离子放电，阴极上氢离子放电，实质上是电解水；中实质上是电镀，溶液仍然为氯化锌溶液，溶液的ph不变；中阳极上氯离子放电，阴极上氢离子放电，所以溶液中氢氧根离子浓度增大解答： 解：中电池反应式为：zn+cu2+=cu+zn2+，溶液由硫酸铜变为硫酸锌，溶液酸性减弱，ph增大；中，阳极上氢氧根离子放电，阴极上氢离子放电，实质上是电解水，溶液中硫酸浓度增大，所以氢离子浓度增大，ph最小；中实质上是电镀，溶液仍然为氯化锌溶液，溶液的ph不变；中阳极上氯离子放电，阴极上氢离子放电，所以溶液中氢氧根离子浓度增大，溶液呈碱性，ph增大，则溶液ph从大到小的顺序是：，故选c点评： 本题考查了电解过程中溶液ph大小变化，根据溶液中氢离子或氢氧根离子浓度的变化结合盐类水解程度来分析解答，难度中等3、考点： 电解原理专题： 电化学专题分析： a、硫酸溶液在甲基橙溶液中呈红色，电解硫酸溶液实质电解水，硫酸浓度增大，溶液红色无明显变化；b、铜在阳极失电子生成铜离子使溶液呈蓝色；c、电解饱和食盐水阴极附近氢离子得到电子生成氢气，附近氢氧根离子浓度增大遇到酚酞变红；d、电解溴化钾溶液过程中生成溴单质，溶液呈橙色解答： 解：a、硫酸溶液在甲基橙溶液中呈红色，电解硫酸溶液实质电解水，硫酸浓度增大，溶液红色无明显变化，故a符合；b、铜在阳极失电子生成铜离子，使溶液呈蓝色，溶液颜色发生变化，故b不符合；c、电解饱和食盐水阴极附近氢离子得到电子生成氢气，附近氢氧根离子浓度增大遇到酚酞变红，溶液颜色发生变化，故c不符合；d、电解溴化钾溶液过程中生成溴单质，溴溶于水溶液呈橙色，溶液颜色变化，故d不符合；故选a点评： 本题考查了电解原理的分析应用，注意生成产物性质的分析，指示剂变色的原理应用，掌握基础是关键，题目难度中等4、考点： 电解原理专题： 电化学专题分析： 电镀法精炼铜时，粗铜为阳极，精铜为阴极，阳极材料是粗铜，阳极上金属失电子变成离子进入溶液，cu2e=cu2+，比金属铜活泼的金属锌、铁、镍会先于金属铜失电子，比金属铜活泼性差的pt、ag等固体会沉积下来形成阳极泥，这样最终电解铜的纯度可达99.95%99.98%，根据电解原理来回答解答： 解：a、电镀法精炼铜时，粗铜为阳极，精铜为阴极，故a正确；b、电解时，阳极上只要是金属cu失电子变成离子进入溶液，cu2e=cu2+，阳极发生氧化反应，而阴极发生的反应为：cu2+2e=cu，故b正确；c、粗铜中所含pt、au、ag等金属杂质，电解后以单质形式沉积槽底，形成阳极泥，而金属镍、铁、锌都比铜活泼，先于金属铜失电子，故c错误；d、根据电解精炼铜的工作原理，这样最终电解铜的纯度可达99.95%99.98%，故d正确故选c点评： 本题考查学生电解精炼铜的工作原理，可以根据教材知识来回答，注意教材知识的梳理和记忆，难度不大5、考点： 原电池和电解池的工作原理专题： 电化学专题分析： 根据蓄电池的电极反应得电池反应式为pbo2+pb+2h2so42pbso4+2h2o，根据串联电路中转移电子的物质的量相等进行计算解答： 解：制得cl20.025mol转移电子的物质的量=0.025mol2=0.05mol，根据pbo2+pb+2h2so42pbso4+2h2o知，当转移电子的物质的量为0.05mol时需要硫酸的物质的量为=0.05mol，故选：b点评： 本题考查了氧化还原反应的有关计算，明确串联电路中转移电子相等是解本题关键，再根据电子守恒进行解答，难度不大6、考点： 电解原理专题： 电化学专题分析： 两只串联的电解池中各电极上转移电子是相等的，根据生成的铜计算转移电子物质的量，若右侧只有金属阳离子放电，设右侧金属的相对原子量为m，化合价为x，根据电子转移守恒确定m、x的关系，但右侧可能金属阳离子放电后，氢离子再放电，故放电金属阳离子获得的电子应小于或等于左池的电子转移，结合选项解答解答： 解：左池盛有足量的cuso4溶液，电解过程中，阴极上的电极反应为：cu2+2e=cu，当左池析出1.6gcu，物质的量=0.025molcu时，转移电子为0.025mol2=0.05mol，由选项可知，金属阳离子只有银离子放电，即生成的银为0.45g，转移电子物质的量=1=0.0042mol0.05mol，说明氢离子还放电，故右池中的溶质为硝酸银，故选a点评： 本题考查学生电解池的工作原理、有关计算，难度中等，注意溶液中氢离子可能放电，可以直接利用排除法解答，在溶液中电解只有硝酸银会析出固体7、考点： 电解原理专题： 电化学专题分析： 惰性电极电极电解质溶液，溶液中的阳离子移向阴极，阴离子移向阳极；向剩余溶液中加少量水，能使溶液浓度和电解前相同说明是电解水，据此分析电解过程解答： 解：a、电解硝酸银溶液电解的是硝酸银和水，电解结束后加水不能回复原溶液的浓度，故a错误；b、电解硫酸钠溶液实质是电解水，电解结束后，向剩余溶液中加适量水，能使溶液浓度和电解前相同，故b正确；c、电解氯化铜实质是电解氯化铜，电解结束后，向剩余溶液中加适量水，不能使溶液浓度和电解前相同，故c错误；d、电解硫酸实质是电解水，电解结束后，向剩余溶液中加少量水，能使溶液浓度和电解前相同，故d正确；故选：bd点评： 本题考查了电解原理的应用，明确电解过程中电解的物质是解答本题的关键，应熟悉溶液中离子的放电顺序来判断，题目难度中等8、考点： 金属的电化学腐蚀与防护专题： 电化学专题分析： 烧过菜的铁锅未及时洗涤（残液中含nacl等），第二天便出现红棕色锈斑，是金属铁发生吸氧腐蚀的结果，正极发生的是氧气得电子的还原反应，负极是金属铁是失电子的氧化反应解答： 解：a、氢氧化亚铁不稳定，易被氧气氧化为氢氧化铁，即4fe（oh）2+o2+2h2o4fe（oh）3，故a发生；b、正极发生的是氧气得电子的还原反应，即2h2o+o2+4e4oh，负极是金属铁是失电子的氧化反应，即fe2efe2+，fe2+2ohfe（oh）2，合并得到：2fe+2h2o+o22fe（oh）2，故b发生；c、金属铁发生吸氧腐蚀，正极发生的是氧气得电子的还原反应，即2h2o+o2+4e4oh，故c发生；d、金属铁发生吸氧腐蚀，负极是金属铁是失电子的氧化反应，即fe2efe2+，所以fe3e=fe3+不发生，故d不发生；故选：d点评： 本题考查了金属吸氧腐蚀的原理，可以根据原电池知识来回答，难度不大9、考点： 金属的电化学腐蚀与防护专题： 电化学专题分析： 根据铁生锈的条件进行分析，铁在有水和氧气并存时易生锈，酸、和盐能加快铁的锈蚀解答： 解：a、在呈酸性的潮湿土壤中，铁的锈蚀速度很快；b、在潮湿、疏松、透气的土壤中，铁易生锈；c、在干燥、致密、不透气的土壤中，铁不易生锈；d、在含沙粒较多的潮湿土壤中，铁与水和氧气同时接触，易生锈；故选c点评： 本题考查了铁生锈的条件，完成此题，可以依据已有的知识进行10、考点： 电解原理专题： 电化学专题分析： 电解cucl2和nacl的混合溶液时，离子放电顺序为cu2+h+na+、cloh，据此判断阴阳极上产物解答： 解：电解cucl2和nacl的混合溶液时，离子放电顺序为cu2+h+na+、cloh，所以阴极上析出cu，阳极上析出氯气，故选b点评： 本题考查了电解原理，明确离子放电顺序是解本题关键，熟记常见离子放电顺序，题目难度不大11、考点： 电解原理专题： 电化学专题分析： 电解精炼的原理是粗铜做阳极，精铜做阴极，含铜离子的电解质溶液进行电解反应，在阴极是溶液中铜离子得到电子生成铜，粗铜中含有zn、fe、ni、ag、au等杂质，比铜活泼的金属会先于铜失电子，据此回答判断解答： 解：电解精炼的原理是粗铜做阳极，精铜做阴极，含铜离子的电解质溶液进行电解反应，在阴极是溶液中铜离子得到电子生成铜，粗铜中含有zn、fe、ni、ag、au等杂质，比铜活泼的金属会先于铜失电子，粗铜中含有zn、fe、ni、ag、au等杂质，比铜活泼的金属会先于铜失电子，电解质中含有锌离子，故正确；铁离子会先于铜离子得电子，所以不会存在铁离子于电解质中，故错误；在阳极上金属银不会失电子，所以电解质中不含银离子，故错误；电解过程中，铜离子浓度是减小的，故错误；在阴极纯铜上是溶液中铜离子得到电子生成铜，故正确；在阳极上金属银不会失电子，所以电解质中不含银离子，在阴极上不会析出金属银，故错误；在阴极纯铜上是溶液中铜离子得到电子生成铜，不会析出金属锌，故错误；粗铜中含有ag、au等杂质，不参与电极反应，会形阳极泥，有不溶物质产生，故正确故选b点评： 本题涉及电解池的工作原理的应用，注意知识的归纳和梳理是关键，电解精炼铜过程中，铜离子浓度变化的分析是易错点，难度不大12、考点： 电解原理专题： 电化学专题分析： 根据电解时，得失电子数相等推断金属与氧气的关系，从而确定金属的原子量解答： 解：设m的原子量为r，电解时，电池反应方程式为：4m（no3）x+2xh2o4m+xo2+4xhno34rg 22.4xlag bl所以r=，故选a点评： 本题以电解原理为载体考查了氧化还原反应的有关计算，能正确写出该电池的电池反应式并找出金属与氧气的关系式是解本题的关键，要注意根据得失电子相等配平方程式，才能正确解答问题13、(1)阴 精铜 cu2+2 e- = cu 阳 粗铜cu -2 e-= cu2+(2)红 (3)4.48l (4)1mol.l-114、考点： 电解原理专题： 电化学专题分析： （1）阴极上发生氧化还原都消耗氢离子；（2）fe为电极进行电解时，阳极上铁失电子发生氧化反应，阴极上氢离子放电生成氢气，同时阴极附近有氢氧根离子生成；（3）酸性条件下，cr2o72和亚铁离子发生氧化还原反应，生成铁离子和铬离子；（4）如果改用石墨作电极，则阳极不能生成亚铁离子，导致无法生成铬离子解答： 解：（1）阴极反应消耗h+，溶液中的氧化还原反应也消耗h+，导致溶液中氢离子浓度降低，从而使溶液ph升高，故选：b；（2）fe为电极进行电解时，阳极是活泼电极，则电极本身发生失电子的氧化反应，即fe2efe2+，阴极上氢离子得电子发生还原反应，即2h+2eh2，故答案