高中化学《化学反应原理》第1章第二节知能优化训练 鲁科版选修4.doc

2013年鲁科化学选修化学反应原理 ：第1章第二节知能优化训练 word版含答案1下列关于电解池的说法正确的是()a电源的负极就是阴极b与直流电源正极相连的是电解池的阴极c与直流电源负极相连的电极上发生还原反应d阳极上发生还原反应解析：选c。解答本题需了解电解池阴、阳极的判断及电解的特点。电解池的阴、阳极是根据直流电源的正、负极确定的。与电源负极相连的电极为电解池的阴极，该电极上发生还原反应；与电源正极相连的电极为阳极，该电极上发生氧化反应。2.如图，x、y分别是直流电源的两极，通电后发现a极板质量增加，b极板处有无色无味气体放出，符合这一情况的是()ay为直流电源负极，a为电解池阳极bx为直流电源负极，b为电解池阳极c溶液若为蓝色，溶液有可能是cucl2溶液db可能为铁棒解析：选b。a极板质量增加，一定为阴极，则x为负极，y为正极，b极为阳极。溶液若为cucl2溶液，b极将产生黄绿色气体(cl2)，所以c项不符合题意。若b为铁棒，则不可能有气体产生。3(原创题)某同学欲在铜钥匙上镀锌，有关说法正确的是()a用铜钥匙做阳极，碳棒做阴极，cuso4溶液做电解质溶液bzn与铜钥匙用导线相连插入znso4溶液中czn做阳极，铜钥匙做阴极，znso4溶液做电镀液电解d在电镀过程中溶液中的zn2浓度减小，cu2浓度增大解析：选c。电镀时，镀件做阴极，镀层金属做阳极，含镀层金属离子的盐溶液做电镀液，电镀过程中阴极金属不参加反应，电镀液浓度不变。4某学生欲完成2hcl2ag=2agclh2反应，设计了下列四个实验，你认为可行的是()解析：选c。在设计的电解池反应中，必须ag作阳极，c项正确。5(2010年亳州高二检测)在25 时，用石墨电极电解2.0 l 0.5 moll1cuso4溶液。5 min后，在一个石墨电极上有6.4 g cu生成。试回答下列问题：(1)发生氧化反应的是_极，电极反应式为_。(2)若电解后溶液的体积不变，则电解后溶液的c(h)为_。(3)若将溶液恢复到与电解前一样，则需加入_mol的_。(4)若用等质量的两块铜片代替石墨作电极，电解后两铜片的质量相差_g，电解液的ph_(填“变小”、“变大”或“不变”)。解析：本题考查电解的有关计算。用石墨电极电解cuso4溶液，电极反应分别为：阴极2cu24e2cu，阳极4oho22h2o4e，电池反应为2cuso42h2o通电,2cu2h2so4o2。(1)由以上分析可知发生氧化反应的是阳极，电极反应式为4oho22h2o4e。(2)由以上反应式可知：2cu4eo22h2so44h128 g1 mol4 mol64 gn(o2)n(h)即n(h)0.2 molc(h)0.1 moll1(3)由(2)可知从溶液中析出n(cu)0.1 mol，n(o2)0.05 mol，故恢复至原状态应加入0.1 mol cuo(或0.1 mol cuco3)。(4)若将石墨电极改为铜片，则原装置变为电镀装置，电解前后电解液不发生变化，ph不变。若阴极铜析出6.4 g，则阳极溶解铜片6.4 g，两极质量差为6.4 g212.8 g。答案：(1)阳4oho22h2o4e(2)0.1 moll1(3)0.1cuo或cuco3(4)12.8不变1能用电解原理说明的问题是()电解是把电能转变为化学能电解池是化学能转变成电能的装置电解质溶液导电是化学变化，金属导电是物理变化不能自发进行的氧化还原反应，通过电解的原理可以实现任何溶液被电解时，必然导致氧化还原反应的发生abc只有 d解析：选d。依据电解的概念和原理进行逐项分析。既然是组合选择题，也可以采用将各种问题与选项的组合情况结合起来排查。如正确，b项、c项均排除；又不正确，故选d项。2下列关于电解和电镀的叙述中不正确的是()a电解池的阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应b电池跟电解池连接后电子从电池的负极直接流向电解池的阳极c电镀时，电镀池里的阳极材料发生氧化反应d电解饱和食盐水时，阴极得到氢氧化钠溶液和氢气解析：选b。本题考查了电解原理及其应用。电解池的阳极与电源的正极相连，阴极与负极相连，电子应该是由电源的负极流向电解池的阴极，所以b不正确。3.如图是电解熔融nacl制备金属钠的装置示意图，下列有关判断正确的是()a通过该装置可以将化学能转变为电能b石墨电极为正极cna在铁极上得到电子被还原为钠原子d装置中两个电极可以互换解析：选c。若两个电极互换，阳极则是铁失电子生成fe2，那么在阴极得到的金属钠中就会有杂质铁，所以两个电极不能互换。4(2010年山东日照模拟)在同温同压下，用惰性电极在u形管中电解下列物质的水溶液，消耗相同的电量，生成气体体积最大的是()a饱和食盐水 bcucl2溶液ccuso4溶液 dnaoh溶液解析：选a。电解饱和食盐水两极分别产生氢气和氯气，而电解cucl2溶液、cuso4溶液则分别只产生氯气和氧气，电解naoh溶液两极分别产生氢气和氧气，但消耗相同的电量时生成的气体比电解饱和食盐水要少。5用惰性电极实现电解，下列说法正确的是()a电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液ph不变b电解稀氢氧化钠溶液，要消耗oh，故溶液ph减小c电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为12d电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为11解析：选d。a项，电解h2so4，实质是电解h2o，由于h2o量减小，c(h2so4)增大，ph降低；b项，电解naoh，实质是电解h2o，由于h2o量减少，c(naoh)增大，ph升高；c项电解na2so4溶液，实质也是电解h2o，阳极产生o2，阴极产生h2，n(h2)n(o2)21；d项，电解cucl2溶液时，发生反应cucl2cucl2，阴极析出cu，阳极产生cl2，n(cu)n(cl2)11。6.如图所示，在一u形管中装入含有紫色石蕊的na2so4试液，通直流电，一段时间后u形管内会形成一个倒立的三色“彩虹”，从左到右颜色的次序是()a蓝、紫、红b红、蓝、紫c红、紫、蓝d紫、红、蓝解析：选c。电解时，阳极：4oh2h2oo24e，该极附近h浓度增大，呈酸性，变红。阴极：4h4e2h2，oh浓度增大，显碱性，变蓝，u形管中部仍为中性，仍为紫色。7.(2011年济南模拟)如图为电解饱和食盐水的简易装置，下列有关说法正确的是()a电解一段时间后，往蛋壳中的溶液中滴加几滴酚酞，呈红色b蛋壳表面缠绕的铁丝发生氧化反应c铁丝表面生成的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝d蛋壳可阻止生成的氯气与氢气、氢氧化钠溶液接触解析：选d。由装置图可知碳棒为阳极，电极反应为2clcl22e，发生氧化反应；铁丝为阴极，电极反应为2h2eh2，发生还原反应，生成的h2不能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，故d正确。8在铁制品上镀一定厚度的锌层，以下方案设计合理的是()a锌做阳极，铁制品做阴极，溶液中含有锌离子b铂做阴极，铁制品做阳极，溶液中含有锌离子c铁做阳极，铁制品做阴极，溶液中含有亚铁离子d锌做阴极，铁制品做阳极，溶液中含有锌离子解析：选a。电镀时，镀层金属(或惰性电极材料)做阳极，镀件做阴极，含镀层金属离子的盐溶液做电解质溶液。9.某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨做电极电解饱和氯化钠溶液，通电时为使氯气被完全吸收，设计了如图所示的装置，则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是()aa为正极，b为负极；naclo和naclba为负极，b为正极；naclo和naclca为阳极，b为阴极；hclo和naclda为阴极，b为阳极；hclo和nacl解析：选b。消毒液发生器的下端应接电源的正极，做阳极，发生氧化反应，产生的氯气在上升过程中与阴极产生的氢氧化钠反应生成naclo和nacl。10按下图(1)进行实验，若图(2)中x轴表示流入阴极的电子的量，则y轴不可能表示的情况是()ac(ag) bc(no)c溶液的ph d银棒质量解析：选d。电镀过程中电解质溶液的浓度不发生变化，但阳极溶解，质量减小。11(1)以惰性电极分别电解：nano3溶液、nacl溶液，若要使电解之后的溶液恢复到电解之前的浓度，应加入的物质是_、_。(2)以惰性电极电解cu(no3)2溶液，若要使电解之后的溶液恢复到电解之前的浓度，下列物质中可以选用的是_(填序号)。cu(no3)2cuocuco3cu(oh)2解析：(1)电解nano3溶液，2h2o 2h2o2，因此加适量的h2o即可达到目的。电解nacl溶液，2nacl2h2o 2naohcl2h2，cl2与h2反应生成hcl，因此通适量hcl气体就能达到目的。(2)电解cu(no3)2溶液，2cu(no3)22h2o 2cuo24hno3，cu与o2生成cuo，cuo2hno3=cu(no3)2h2o，因此加适量的cuo即可达到目的。由cuco32hno3=cu(no3)2h2oco2可知加cuco3也可达到目的。答案：(1)h2ohcl(2)12(2010年威海调研)如图所示为持续电解含一定cacl2水溶液的装置(以铂为电极)，a为电流表。电解一段时间t1后，将co2持续通入电解液中。(1)电解时，f极发生_反应，电极反应式为：_，e极发生_反应，电极反应式为：_，电解总反应式为：_。(2)电解池中产生的现象：_；_；_。解析：溶液中含有ca2、h、cl、oh，通电时，ca2、h移向阴极，由于h放电能力比ca2强，在e极上发生反应：2h2eh2；cl、oh移向阳极，cl 在阳极放电：2clcl22e，电解至t1后，溶液中oh浓度增大，通入co2后会有caco3沉淀生成。答案：(1)氧化2clcl22e还原2h2eh22cl2h2o2ohh2cl2(2)通电后e极处溶液呈红色通电时，e极、f极均有气体生成通co2时，溶液中先出现白色沉淀继续通co2沉淀又消失13.由于fe(oh)2极易被氧化，所以实验室很难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的fe(oh)2沉淀。若用如图所示实验装置则可制得纯净的fe(oh)2沉淀。两极材料分别为石墨和铁。(1)a电极材料为_，其电极反应式为_。(2)电解液d可以是_(填选项，下同)，则白色沉淀在电极上生成；也可以是_，则白色沉淀在两极之间的溶液中生成。a纯水 bnacl溶液cnaoh溶液 dcucl2溶液(3)液体c为苯，其作用是_；在加入苯之前，对d溶液进行加热处理的目的是_。(4)为了在短时间内看到白色沉淀，可以采取的措施是_。a改用稀h2so4作电解液b适当增大电源电压c适当缩小两电极间距离d适当降低电解液温度(5)若将d改为na2so4溶液，当电解一段时间，看到白色沉淀后，再反接电源，继续电解，除了电极上看到气泡外，另一明显现象为_。解析：制备fe(oh)2要考虑以下几点：一是fe2和oh的来源，fe2可由电极转化而来，oh应由电解液提供；二是环境要求，应隔绝o2；三是反应速率问题，可采用增大电压和缩小两电极间距离的方法加快反应速率。答案：(1)铁fefe22e(2)cb(3)隔绝空气，防止fe(oh)2被空气氧化排尽溶液中的o2，防止生成的fe(oh)2被溶液中的o2氧化(4)bc(5)白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色14请从下图中选用必要的装置进行电解饱和食盐水的实验，要求测定产生的h2的体积(大于25 ml)，并检验cl2的氧化性。(1)a极发生的电极反应式是_，b极发生的电极反应式是_。(2)电源、电流表与a、b两极的正确连接顺序为：l()()()()m。(3)设计上述气体实验装置时，