高考化学总复习 第三节 电解池（含解析） 新人教版.doc

【高考总复习】2013高考化学专题复习：第三节 电解池（人教版）1若在铁片上镀锌，以下叙述中错误的是()a可把铁片与电源的正极相连b电解质必须用含有锌离子的可溶性盐c锌极发生氧化反应d铁极的电极反应式为zn22e=zn解析：电镀的实质就是以非惰性电极为阳极的一种特殊的电解。电镀时一般以镀层金属为电解池的阳极，待镀件为阴极，含镀层金属离子的电解质溶液为电镀液。电镀过程中镀层金属发生氧化反应而成为离子溶入电解液，其离子则在待镀件上发生还原反应而析出，且电解质溶液浓度一般不变。故而本题只有a项不正确。答案：a2下列与金属腐蚀有关的说法正确的是()a图a中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重b图b中，开关由m改置于n时，cuzn合金的腐蚀速率减小c图c中，接通开关时zn腐蚀速率增大，zn上放出气体的速率也增大d图d中，znmno2干电池的放电腐蚀主要是由mno2的氧化作用引起的解析：fe与空气、水同时接触容易生锈，因此应靠近液面处最易腐蚀，a项错误；开关置于n处，cuzn合金作正极，置于m处时cuzn合金作负极，因此开关由m改置于n时，cuzn得到保护，腐蚀速率减小，b项正确；接通开关后zn作负极，pt片上产生h2，c项错误；znmno2酸性干电池中，nh4水解呈酸性，生成的h氧化zn，d项错误。答案：b3(2011年广东理综)某小组为研究电化学原理，设计下图装置，下列叙述不正确的是()aa和b不连接时，铁片上会有金属铜析出ba和b用导线连接时，铜片上发生的反应为：cu22e=cuc无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色da和b分别连接直流电源正、负极，电压足够大时，cu2向铜电极移动解析：a和b不连接时，铁与cuso4溶液发生反应：fecu2=fe2cu，a项正确；a和b用导线连接时，组成了原电池，fe为负极，cu为正极，铜片上发生还原反应：cu22e=cu，铁片上发生氧化反应：fe2e=fe2，b项正确；通过以上分析可知，无论a和b是否连接，均发生反应：fecu2=fe2cu，故溶液均从蓝色(cu2的颜色)逐渐变成浅绿色(fe2的颜色)，c项正确；a和b分别连接直流电源正、负极时，构成电解池，铜片为阳极，铁片为阴极，cu2应向阴极(铁电极)移动，d项错误。答案：d4铅蓄电池的工作原理为：pbpbo22h2so4=2pbso42h2o研读下图，下列判断不正确的是()ak闭合时，d电极反应式：pbso42h2o2e=pbo24hsob当电路中转移0.2 mol电子时，i中消耗的h2so4为0.2 molck闭合时，中so向c电极迁移dk闭合一段时间后，可单独作为原电池，d电极为正极解析：c项，当k闭合时为原电池、为电解池，中c电极上的pbso4转化为pb和so，d电极上的pbso4转化为pbo2和so，故so从两极上脱离下来向四周扩散而并非做定向移动。答案：c5用惰性电极进行下列电解，有关说法正确的是()电解稀硫酸电解cuso4溶液电解koh溶液电解nacl溶液a电解进行一段时间后四份溶液的ph均增大b中电解一段时间后，向溶液中加入适量的cuo固体可使溶液恢复电解前的情况c中阳极消耗oh，故溶液浓度变小d中阴、阳两极上产物的物质的量之比为21解析：依据惰性电极电解规律，可知为电解水型，为放o2生酸型，为电解水型，为放h2生碱型。故b正确。答案：b6电解100 ml含c(h)0.30 mol/l的下列溶液，当电路中通过0.04 mol电子时，理论上析出金属质量最大的是()a0.10 mol/l agb0.20 mol/l zn2c0.20 mol/l cu2 d0.20 mol/l pb2解析：根据金属活动性顺序可知：排在氢以后的金属为ag和cu，而zn和pb排在h以前，所以ag、cu2的氧化性比h大，应优先于h放电而析出，因为0.01 mol ag的质量小于0.02 mol cu的质量，所以c项正确。答案：c7金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量fe、zn、cu、pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是(已知：氧化性fe2ni2cu2)()a阳极发生还原反应，其电极反应式为：ni22e=nib电解过程中，阳极减少的质量与阴极增加的质量相等c电解后，溶液中存在的金属阳离子只有ni2和zn2d电解后，电解槽底部的阳极泥中只有cu和pt解析：电解时，阳极上金属按还原性由强到弱的顺序(znfenicupt)发生氧化反应，即zn2e=zn2；fe2e=fe2；ni2e=ni2。cu、pt还原性比ni弱，不能失去电子溶解。当阳极上ni失电子溶解后，它们以单质的形式沉积在电解槽底，形成阳极泥。阴极上金属离子按氧化性由强到弱的顺序(ni2fe2zn2)发生还原反应，即ni22e=ni。fe2、zn2比ni2氧化性弱，并不在阳极析出，而是留在电解液里。阴极发生氧化反应，a错误；电解过程中，阳极zn、fe、ni溶解，阴极只有ni析出，两电极质量的改变不等，b错误；电解液中除zn2、ni2外，还有fe2，c错误。答案：d8(2012年潮州质检)cu2o是一种半导体材料，用作制造整流器的材料，还可以用于制船底防污漆(杀死低级海生动物)、农作物的杀菌剂。在实验室里可模拟工业过程制取cu2o，总反应式是2cuh2ocu2oh2，其装置如上图，下列有关说法不正确的是()a该实验符合绿色化学的设计理念b图中的虚线框内需连接直流电源，且正极与石墨相连ccuo高温加热分解也可以得到cu2od上述装置中，阳级的电极反应式是2cu2oh2e=cu2oh2o答案：b9(2012年安徽卷)某兴趣小组设计如下微型实验装置。实验时，先断开k2，闭合k1，两极均有气泡产生；一段时间后，断开k1，闭合k2，发现电流表a指针偏转。下列有关描述正确的是()a断开k2，闭合k1时，总反应的离子方程式为：2h2clcl2h2b断开k2，闭合k1时，石墨电极附近溶液变红c断开k1，闭合k2时，铜电极上的电极反应式为：cl22e2cld断开k1，闭合k2时，石墨电极作正极解析：断开k2闭合k1时为电解池，由于两极均有气泡产生，故活泼电极铜应为阴极，石墨为阳极。电极反应(cu)：2h2o2e=h22oh、(石墨)：2cl2e=cl2，总反应为：2h2o2clcl2h22oh，a项错；cu电极附近有oh生成，溶液变为红色，b项错；断开k1闭合k2时为原电池，cu电极上收集了h2，做负极，电极反应为h22e=2h。石墨电极上收集了cl2，做正极，电极方程式为cl22e=2cl，故选项c错，d对。答案：d10如图所示的装置，c、d、e、f、x、y都是惰性电极。将电源接通后，向乙中滴入酚酞溶液，在f极附近溶液显红色。则以下说法正确的是()a电源b极是正极b甲、乙装置的c、d、e、f电极均有单质生成，其物质的量之比为1 222c欲用丙装置给铜镀银，h应该是ag，电镀液是agno3溶液d装置丁中看到的现象是x极附近红褐色变深解析：由f极附近显红色可得f极作阴极，则电源中b为负极，a为正极，故a项错误；甲中c电极生成氧气，d电极生成铜，乙中e电极生成氯气，f电极生成氢气，根据电子守恒可得四个电极上生成单质的物质的量之比为1222，故b正确；用丙装置给铜镀银，h应该为铜，c错误；丁中氢氧化铁胶体粒子带正电荷，y作阴极，故胶粒向y极移动，应在y极附近看到红褐色变深。答案：b11下图是一个用铂丝作电极，电解稀的mgso4溶液的装置，电解液中加有中性红指示剂，此时溶液呈红色。(指示剂的ph变色范围：6.88.0，酸色红色，碱色黄色)回答下列问题：(1)下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的是_(填编号)a管溶液由红变黄b管溶液由红变黄a管溶液不变色b管溶液不变色(2)写出a管中发生反应的反应式：_；(3)写出b管中发生反应的反应式：_；(4)检验a管中气体的方法是_；(5)检验b管中气体的方法是_；(6)电解一段时间后，切断电源，将电解液倒入烧杯内观察到的现象_。解析：该电解池中a为阴极，电极反应式为2h2e=h2，b为阳极，电极反应式为4oh4e=o22h2o，a管附近产生oh，故溶液由红变黄，b管附近产生h溶液仍呈红色，a管附近产生的oh与mg2结合生成mg(oh)2沉淀。但停止电解后，生成的mg(oh)2与h反应，白色沉淀溶解，溶液仍呈红色。检验a管中产生的h2的方法是：用拇指按住管口，取出试管，靠近火焰，放开拇指，有爆鸣声，管口有蓝色火焰，证明是h2；检测b管中产生的o2的方法是：用拇指按住管口，取出试管，放开拇指，将带火星的木条伸入试管内复燃，证明是o2。答案：(1)(2)2h2e=h2(写2h2o2e=2ohh2也可)mg22oh=mg(oh)2(3)4oh4e=2h2oo2(写2h2o4e=4ho2也可)(4)用拇指按住管口，取出试管，靠近火焰，放开拇指，有爆鸣声，管口有蓝色火焰(5)用拇指按住管口，取出试管，放开拇指，将带有火星的木条伸入试管内会复燃。(6)溶液呈红色，白色沉淀溶解(或大部分溶解)12蓄电池是一种可以反复充电、放电的装置，有一种蓄电池在充电和放电时发生的反应是：nio2fe2h2ofe(oh)2ni(oh)2。用该蓄电池电解(阴、阳极均为惰性电极)m(no3)x溶液时，若此蓄电池工作一段时间后消耗0.36 g水。(1)电解时电解池的阳极应连接_(填序号)。anio2 bfecfe(oh)2 dni(oh)2(2)电解m(no3)x溶液时某一极质量增加m g，金属m的相对原子质量的计算式为_(用m、x表示)。(3)电解后溶液的ph_(填“升高”、“降低”或“不变”)。解析：(1)该蓄电池放电时，ni4得电子，nio2作正极，fe失电子作负极。根据电解池的构造，阳极应与蓄电池的正极nio2相连，阴极应与蓄电池的负极fe相连；(2)m(no3)x溶液中的mx在阴极上放电析出金属m：mxxe=m；由蓄电池放电时发生的反应可得到关系式：2h2ofe2efe(oh)2，再根据串联电极上通过电子的物质的量相等，得到金属m与h2o的关系为：mxexh2o，结合析出金属m的质量m g及消耗水的质量0.36 g，可求出金属m的相对原子质量表达式为18 xm/0.3650mx；(3)由于阳极是水电离出的oh放电生成o2，c(h)增大，所以电解后溶液的ph降低。答案：(1)a(2)50mx(3)降低13对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。(1)以下为铝材表面处理的一种方法：碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜，碱洗时常有气泡冒出，原因是_(用离子方程式表示)。为将碱洗槽液中的铝以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中的_。anh3bco2cnaohdhno3以铝材为阳极，在h2so4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应式为_。取少量废电解液，加入nahco3溶液后产生气泡和白色沉淀，产生沉淀的原因是_。(2)镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是_。(3)利用如下图所示装置，可以模拟铁的电化学防护。若x为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关k应置于_处。若x为锌，开关k置于m处，该电化学防护法称为_。解析：(1)al能与naoh反应生成h2，al2o3与naoh反应时不能生成h2，则根据气泡冒出的现象断定是al与naoh发生了化学反应；alo转化成al(oh)3需加入酸，而al(oh)3能溶于强酸，所以选择co2。al在阳极失电子生成氧化膜(al2o3)，al2o3中的氧是由水提供的，溶液显酸性，所以有h生成；废电解液中含有al3，al33h2oal(oh)33h，nahco3水解显碱性，两者互相促进水解。(2)电镀时铜作阳极，失去电子生成cu2，阴极cu2得电子生成cu。(3)碳的活动性小于铁，则需用电解池原理，利用铁作阴极与电源负极相连，从而保护铁不受腐蚀；zn的活动性大于铁，则二者形成原电池时，zn作负极，从而保护铁不受腐蚀。答案：(1)2al2oh2h2o=2alo3h2；b2al3h2o6e=al2o36h；hco与h反应使h浓度减小，使al3的水解平衡向右移动，产生al(oh)3沉淀(2)补充溶液中的cu2，保持溶液中的cu2浓度恒定(3)n；牺牲阳极的阴极保护法。14(2012年山东济南外国语学校质检)某实验小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动。(1)下图为某实验小组依据氧化还原反应：(用离子方程式表示)_设计的原电池装置，反应前，电极质量相等，一段时间后，两电极质量相差12 g，导线中通过_mol 电子。(2)其他条件不变，若将cucl2溶液换为nh4cl溶液，石墨电极反应式为_，这是由于nh4cl溶液显_(填“酸性”“碱性”或“中性”)，用离子方程式表示溶液显此性的原因：_，用吸管吸出铁片附近溶液少许于试管中，向其中滴加少量新制饱和氯水，写出发生反应的离子方程式：_，然后滴加几滴硫氰化钾溶液，溶液变红，继续滴加过量新制饱和氯水，颜色褪去，同学们对此作出了多种假设，某同学的假设是：“溶液中的3价铁被氧化为更高的价态。”如果3价铁被氧化为feo，试写出该反应的离子方程式：_。(3)如果其他条件不变，若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n型，如下图所示，一段时间后，在甲装置中的铜丝附近滴加酚酞试液，现象是_，电极反应为_；乙装置中石墨(1)为_极(填“正