【创新设计】高考化学总复习 第6章 第2讲 电能转化为化学能—电解一卷冲关的课后练案.doc

【创新设计】2013高考化学总复习 第6章 第2讲 电能转化为化学能电解一卷冲关的课后练案一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分)1(2011杭州质检)以硫酸铜溶液作电解液，对含有杂质fe、zn、ag的粗铜进行电解精炼。下列叙述正确的是()粗铜与直流电源负极相连阴极发生的反应为cu22ecu电路中每通过3.011023个电子，得到的精铜质量为16 g杂质ag以ag2so4的形式沉入电解槽形成阳极泥abc d解析：粗铜应与电源正极相连，作阳极，错误；阴极上cu22ecu，正确；电路中每通过2 mol e析出铜64 g，通过3.011023个电子，即0.5 mol电子时析出铜0.25 mol，质量为16 g，正确；粗铜中的ag以单质形式形成阳极泥，错误。答案：d2(2011山东高考)以kcl和zncl2 混合液为电镀液在铁制品上镀锌，下列说法正确的是()a未通电前上述镀锌装置可构成原电池，电镀过程是该原电池的充电过程b因部分电能转化为热能，电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系c电镀时保持电流恒定，升高温度不改变电解反应速率d镀锌层破损后即对铁制品失去保护作用解析：本题考查电镀，意在考查考生对电镀原理的理解和应用能力。未通电前，题述装置不能构成原电池，a项错误；锌的析出量与通过的电量成正比，b项错误；电镀时电解反应速率只与电流大小有关，与温度无关，c项正确；镀锌层破损后，会形成铁锌原电池，铁作正极，得到保护，d项错误。答案：c3(2011福州期末)能够使反应cu2h2o=cu(oh)2h2发生的是()a用铜片作阴、阳极，电解氯化铜溶液b用铜片作阴、阳电极，电解硫酸钾溶液c铜锌合金在潮湿空气中发生电化学腐蚀d铜片和碳棒用导线相连后同时插入一烧杯内的氯化钠溶液中解析：本反应是不自发的反应，只能设置为电解池反应，铜发生氧化反应，只能用铜作电解池的阳极，溶液中水电离的氢离子放电，所以不能用氯化铜作电解质溶液。答案：b4利用右图所示装置，当x、y选用不同材料时，可将电解原理广泛应用于工业生产。下列说法中正确的是()a氯碱工业中，x、y均为石墨，x附近能得到氢氧化钠b铜的精炼中，x是纯铜，y是粗铜，z是cuso4c电镀工业中，x是待镀金属，y是镀层金属d外加电流的阴极保护法中，y是待保护金属解析：电解饱和食盐水时，阴极区得到h2和naoh。铜的电解精炼时，应用粗铜作阳极、纯铜作阴极；电镀时，应以镀层金属作阳极、待镀金属作阴极。答案：d5(2011柳州模拟)下列叙述正确的是()a在原电池的负极和电解池的阴极上都是发生失电子的氧化反应b用惰性电极电解na2so4溶液，阴阳两极产物的物质的量之比为12c用惰性电极电解足量的饱和nacl溶液，若有1 mol电子转移，则生成1 mol naohd电解agno3溶液时，阴极上生成h2解析：在原电池的负极和电解池的阳极发生失电子的氧化反应，a选项错误；用惰性电极电解na2so4溶液，实质上是电解水，阳极产生氧气，阴极产生氢气，阴阳极产物的物质的量之比为21，b选项错误；电解足量的饱和食盐水，方程式为：2nacl2h2o2naohh2cl2，该反应中，每生成2 mol naoh，转移电子为2 mol，则c选项正确；电解agno3溶液时，ag在阴极上得电子，生成ag。答案：c6cu2o是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取cu2o的电解池示意图如右图所示，电解总反应为：2cuh2ocu2oh2。下列说法正确的是()a石墨电极上产生氢气b铜电极发生还原反应c铜电极接直流电源的负极d当有0.1 mol电子转移时，有0.1 mol cu2o生成解析：从反应中得知通电时，cu在阳极放电，失电子发生氧化反应，另一电极(石墨)作阴极，发生还原反应，2h2o2eh22oh，相应的cucu2o，转移0.1 mol电子生成0.05 mol cu2o，故b、c、d项错。答案：a7一些科学家采用高质子导电性的scy陶瓷(能传递h)，实现了氨的电化学合成。该过程n2和h2的转化率远高于现在工业上使用的氨合成法。对于电化学合成氨的有关叙述正确的是()an2在阴极上被氧化b可选用铁作为阳极材料c阳极的电极反应式是n26h6e2nh3d该过程的总反应式是n23h22nh3解析：由2h3，所以n2在阴极上被还原，a错误；铁为活泼金属，做阳极材料会被氧化，从而实现不了合成氨这个反应，b错误；阴极电极反应式为n26h 6e2nh3，c错误；由题意可知总反应式为n23h22nh3，d正确。答案：d8(2012本溪质检)中央电视台生活315：排毒基真能排毒吗的节目中报道，一种名叫“排毒基强离子排毒仪”的产品正在市场上热销。该仪器像一个普通电动脚盆，使用时往注满水的盆中放入双脚，加一些精盐、通电启动仪器，过了一段时间，盆中开始出现灰绿色、红褐色的絮状物质。下列说法不正确的是()a灰绿色、红褐色的絮状物质中含有fe(oh)2和fe(oh)3b此电动脚盆仪器的电极全是用惰性电极材料制成的c通电一段时间，没有刺激性气体产生d此过程中涉及到的反应之一：4fe(oh)22h2oo2=4fe(oh)3解析：该洗脚盆实际为一电解装置，从灰绿色、红褐色的絮状物质颜色来判断，应该为fe(oh)2和fe(oh)3，所以阳极为铁，电解质溶液为食盐水，阴极发生的反应为：2h2eh2，阳极反应为：fefe22e，fe2与oh结合生成fe(oh)2，fe(oh)2被空气中的氧气氧化为fe(oh)3。答案：b9.(2011湖南高三十二校联考)如图所示，a、b、c、d均为石墨电极，通电进行电解，下列说法正确的是()a乙烧杯中d的电极反应为2clcl22eba、c两极产生气体的物质的量相等c如果忽略水解，甲、乙两烧杯中溶液混合后溶液的ph7d乙烧杯中发生的反应为：2nacl2h2o2naohh2cl2解析：根据电路图，可知a是阳极、d是阴极，d电极反应式为2h2eh2，a项不正确；a极和c极产生的气体分别是o2和cl2，根据得失电子相等，二者体积之比是12，b项不正确；乙池中cl2在溶液中溶解，使naoh被消耗，故两池混合后，溶液的ph略小于7，c项不正确。答案：d10(2011皖北四市模拟)用惰性电极电解nahso3溶液可以得到硫酸，装置如图所示。电解过程中、处的生成物依次是()a硫酸、氧气和二氧化硫、氢气、亚硫酸钠b硫酸、氢气、氧气和二氧化硫、亚硫酸钠c亚硫酸钠、氧气和二氧化硫、氢气、硫酸d亚硫酸钠、氢气、氧气和二氧化硫、硫酸解析：阴极区存在电离平衡hsosoh，阴极电极反应为2h2eh2，h减小，促使h2o电离平衡正向移动，所以处的生成物为na2so3，处的生成物为h2。阴极区生成的so部分通过阴离子交换膜进入阳极区，部分so与加入的h2so4反应生成so2逸出，阳极电极反应为4oho22h2o4e，生成的o2将另一部分so氧化生成so，所以处的生成物为o2和so2，处的生成物为h2so4。答案：d二、非选择题(本题包括4小题，共50分)11(12分)(2010高考全国理综)如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是_。解析：本题结合电解原理考查化学实验现象描述、实验设计能力。该电解的本质是电解水，a、b极分别是阴极和阳极，阴极反应为2h2e=h2，故该极区溶液呈碱性，则mg22oh=mg(oh)2。b项反应为4oh4e=2h2oo2。气体的检验容易忽视取出试管过程中将试管堵住。电解一段时间后，将电解液倒入烧杯内，由于两极产生h和oh恰好反应，故溶液基本恢复电解前的状态，溶液仍为红色，白色沉淀溶解。答案：(1)(2)2h2e=h2(或2h2o2e=2ohh2)、mg22oh=mg(oh)2(3)4oh4e=2h2oo2(或2h2o4e=4ho2)(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(12分)如图，c、d、e、f、x、y都是惰性电极。将电源接通后，向乙中滴入酚酞试液，在f极附近显红色。试回答下列问题：(1)a极为电源的_极。(2)甲装置中电解反应的总化学方程式是_。(3)乙装置中f极附近显红色的原因是_。(4)欲用丙装置精炼铜，g应该是_(填“纯铜”或“粗铜”)，精炼液是_。(5)已知氢氧化铁胶体中含有带正电荷的红褐色的粒子，那么装置丁中的现象是：_。解析：本题的突破口为“f极附近显红色”，显红色的原因是溶液显碱性，而显碱性是由于水电离出的h放电，促进了水的电离而形成的。h放电说明该极为阴极，b极为负极，则a极为正极。(4)电解精炼铜时应将粗铜作阳极，精铜作阴极，cuso4溶液作电解质溶液。(5)氢氧化铁胶粒带正电荷，向阴极(y极)移动，则该极附近红褐色变深。答案：(1)正(2)cucl2cucl2(3)f极为阴极，h放电，促进了水的电离，使f极附近c(oh)c(h)，使酚酞显红色(4)粗铜硫酸铜溶液(5)y极附近红褐色变深13(14分)电解原理在化学工业中有广泛的应用。如图表示一个电解池，装有电解液c；a、b分别是两块电极板，通过导线与直流电源相连。(1)若a、b都是惰性电极，电解质溶液c是饱和nacl溶液，实验开始时，同时在u形管两边各滴入几滴酚酞试液，试判断a是_极(填“正”或“负”)，b是_极(填“阴”或“阳”)；a电极上的电极反应式为_，b电极上的电极反应式为_；检验a电极产物的方法是_。(2)如用电解法精炼粗铜，电解液c选用cuso4溶液，则a电极的材料是_，电极反应式为_；b电极的材料是_，电极反应式为_。(3)用惰性电极电解cuso4溶液。若阴极上析出cu的质量为3.2 g，则阳极上产生气体在标准状况下的体积为_；常温下，若将电解后的溶液稀释至1 l，则溶液的ph约为_。解析：(1)电流从正极流出，流入电解池的阳极，所以a是正极，b是阴极；a电极的反应式为：2clcl22e，b电极的反应式为：2h2eh2；检验cl2的方法一般用湿润的淀粉碘化钾试纸，cl2能使试纸变蓝；也可以用湿润的有色布条或纸条，cl2能使布条或纸条退色。(3)电解的总反应方程式为：2cu22h2o2cuo24h。当阴极上析出3.2 g cu时，产生的o2在标准状况下的体积为0.56 l，同时产生的h为0.1 mol，c(h)0.1 moll1，故ph1。答案：(1)正阴2clcl22e2h2eh2把湿润的淀粉碘化钾试纸放在a电极附近，试纸变蓝(2)粗铜cucu22e纯铜cu22ecu(3)0.56 l114(12分)(2011合肥质检)太阳能电池可用作电解池的电源(如图)。(1)若c、d均为惰性电极，电解质溶液为硫酸铜溶液，电解过程中，c极先无气体产生，后又生成气体，则c极为_极，在电解过程中，溶液的ph_(填“增大”、“减小”或“不变”)，停止电解后，为使溶液恢复至原溶液应加入适量的_。(2)若c、d均为铜电极，电解质溶液为氯化钠溶液，则电解时，溶液中氯离子的物质的量将_(填“增大”、“减小”或“不变”)。(3)若用石墨、铁作电极材料，可组装成一个简易污水处理装置。其原理是：加入试剂调节污水的ph在5.06.0之间。接通电源后，阴极产生的气体将污物带到水面形成浮渣而刮去，起到浮选净化作用；阳极产生的有色沉淀具有吸附性，吸附污物而沉积，起到凝聚净化作用。该装置中，阴极的电极反应式为_；阳极区生成的有色沉淀是_。解析：(1)用惰性电极电解硫酸铜溶液，c极上先无气体生成，后又产生气体，说明c极为阴极(先生成cu，后生成h2)，电解c