【步步高】高考化学大一轮复习 第六章 第二讲 电能转化为化学能电解配套试题（含解析）鲁科版(1).docVIP

第二讲 电能转化为化学能电解一、选择题1化学用语是学习化学的重要工具，下列用来表示物质变化的化学用语中，正确的是()。a用惰性电极电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式为2cl2e=cl2b氢氧燃料电池的负极反应式：o22h2o4e=4ohc粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，阳极反应式为cu2e=cu2d钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式：fe2e=fe2解析电池的负极发生的是氧化反应，b不对；粗铜精炼时，纯铜应该连接电源的负极，c错；钢铁发生电化学腐蚀时，铁为负极，d错。答案a2lial/fes电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为：2lifes2e=li2sfe，有关该电池的下列说法中正确的是()。alial在电池中作为负极材料，该材料中li的化合价为1价b该电池的电池反应式为：2lifes=li2sfec负极的电极反应式为：al3e=al3d充电时，阴极发生的电极反应式为：li2sfe2e=2lifes答案 b解析 在该电池中lial是负极材料，该材料中li的化合价为0价，负极电极反应式为：lie=li，结合题给的正极的电极反应式可推出总反应式为：2lifes=li2sfe，故b正确，a、c错误。d项，充电时，阴极上发生还原反应得电子，故d项错误。3. 铝及铝合金经过阳极氧化，铝表面能生成几十微米厚的 氧化铝膜。某研究性学习小组模拟工业法对铝片表面进行氧化处理。分别以铅片、铝片为电极，以硫酸溶液为电解液，按照如图所示装置连接电解池装置，电解40 min后取出铝片，用水冲洗，放在水蒸气中封闭处理2030 min，即可得到更加致密的氧化膜。下列有关说法正确的是()。a电解时电子从电源负极导线铝极，铅极导线电源正级b在电解过程中，h向阳极移动，so42向阴极移动c电解过程阳极周围溶液的ph下降d电解的总反应为2al6h=2al33h2解析根据装置示意图分析，铝片为阳极，铅片为阴极，所以电解时电子的流向为从电源负极导线铅极，铝极导线电源正极，a项错误；电解过程中，阳离子向阴极移动，阴离子则向阳极移动，b项不正确；根据题意，电解的总反应为：2al3h2oal2o33h2，阳极的电极反应为：2al3h2o6e=al2o36h，阳极周围的ph下降，c项正确，而d项错误。答案c4我国第五套人民币中的一元硬币材料为钢芯镀镍，依据你所掌握的电镀原理，你认为在硬币制作时，钢芯应做()a阴极b阳极c正极 d负极解析 根据电镀原理可得，由于是钢芯镀镍，所以使镍与电源正极相连做阳极，钢芯与电源负极相连做阴极。答案 a5某同学为了使反应2hcl2ag=2agclh2能进行，设计了如图所示的四个实验，你认为可行的方案是()解析 此反应不能自发进行，应该设计成电解池，ag发生氧化反应，应该作阳极，c项符合要求。答案 c6如图所示甲、乙两个装置，所盛溶液体积和浓度均相同且足量，当两装置电路中通过的电子都是1 mol时，下列说法不正确的是()。a溶液的质量变化：甲减小乙增大b溶液ph变化：甲减小乙增大c相同条件下产生气体的体积：v甲v乙d电极反应式：甲中阴极为cu22e=cu，乙中负极为mg2e= mg2解析甲中总反应为2cuso42h2o2cu2h2so4o2，乙中总反应为mg2hcl=mgcl2h2，故甲溶液质量减小，乙溶液质量增大，a对；甲中生成h2so4，ph减小，乙中消耗盐酸，ph增大，b对；当两装置电路中通过的电子都是1 mol时，甲中产生0.25 mol o2，乙中产生0.5 mol h2，故相同条件下，甲乙中产生气体的体积比为12，c错；甲中阴极为cu2放电，电极反应为cu22e=cu，乙中负极为mg放电，电极反应为mg2e=mg2，d对。答案c7500 ml kno3和cu(no3)2的混合溶液中c(no3)0.6 moll1，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到2.24 l气体(标准状况下)，假定电解后溶液体积仍为500 ml，下列说法正确的是 ()。a原混合溶液中c(k)为0.2 moll1b上述电解过程中共转移0.2 mol电子c电解得到的cu的物质的量为0.05 mold电解后溶液中c(h)为0.2 moll1解析石墨作电极电解kno3和cu(no3)2的混合溶液，阳极反应式为：4oh4e=2h2oo2，阴极先后发生两个反应：cu22e=cu，2h2e=h2。阳极收集到o2为2.24 l这个事实可推知上述电解过程中共转移0.4 mol电子，阴极生成2.24 l h2的过程中转移0.2 mol电子，所以cu2共得到0.4 mol0.2 mol0.2 mol电子，电解前cu2的物质的量和电解得到的cu的物质的量都为0.1 mol。电解前后分别有以下守恒关系：c(k)2c(cu2)c(no3)，c(k)c(h)c(no3)，不难算出：电解前c(k)0.2 moll1，电解后c(h)0.4 moll1。答案a二、非选择题8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_。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)解析 该电解池a为阴极，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；检验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，木条复燃，证明是o2。9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_。anh3 bco2 cnaoh dhno3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)利用右图装置，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)题中指出在碱洗时有气泡产生，则只有金属铝与碱反应才符合条件，故碱洗过程中发生反应的离子方程式为al2o32oh3h2o=2al(oh)4、2al2oh6h2o=2al(oh)43h2。碱洗后溶液中含有大量al(oh)4，故最好通入co2气体使al(oh)4转化为al(oh)3沉淀以回收铝。活泼金属作阳极，阳极材料本身失电子被氧化，其氧化产物为al2o3，由此可得阳极反应式为2al3h2o6e=al2o36h。加入nahco3溶液后，al3与hco3发生相互促进的水解反应，离子方程式可表示为al33hco3=al(oh)33co2。(2)电镀时若用石墨作阳极，则电解过程中电解液中cu2浓度不断减小，导致铁表面不能镀上均匀的铜。(3)若x为碳棒，则只能用外加电源的阴极保护法，此时开关k应置于n处。若x为zn，k置于m处，其保护原理为牺牲阳极的阴极保护法。答案(1)2al2oh6h2o=2al(oh)43h2b2al3h2o6e=al2o36hhco3与al3发生水解相互促进反应，产生al(oh)3沉淀(2)补充溶液中消耗的cu2，保持溶液中cu2浓度恒定(3)n牺牲阳极的阴极保护法11已知铅蓄电池的工作原理为pbpbo22h2so42pbso42h2o，现用如图装置进行电解(电解液足量)，测得当铅蓄电池中转移0.4 mol电子时铁电极的质量减少11.2 g。请回答下列问题。(1)a是铅蓄电池的_极，zn电极反应式为_。(2)ag电极的电极反应式是_，该电极的电极产物共_g。(3)cu电极的电极反应式是_，cuso4溶液的浓度_(填“减小”、“增大”或“不变”) (4)如图表示电解进行过程中某个量(纵坐标x)随时间的变化曲线，则x表示_。a各u形管中产生的气体的体积b各u形管中阳极质量的减少量c各u形管中阴极质量的增加量解析：根据在电解过程中铁电极质量的减少可判断a是电源的负极，b是电源的正极，电解时ag极作阴极，电极反应式为2h2e=h2，fe作阳极，电极反应式为fe2e=fe2，左侧u形管中总反应式为fe2h=fe2h2。右侧u形管相当于电镀装置，zn电极作阴极，电极反应式为cu22e=cu，铜电极作阳极，电极反应式为cu2e=cu2，电镀过程中cuso4溶液的浓度保持不变，根据上述分析可得答案。答案：(1)负cu22e=cu(2)2h2e=h20.4(3)cu2e=cu2不变(4)b10如下图装置所示，c、d、e、f、x、y都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同(假设通电前后溶液体积不变)，a、b为外接直流电源的两极。将直流电源接通后，f极附近呈红色。请回答：(1)b极是电源的_，一段时间后，甲中溶液颜色_，丁中x极附近的颜色逐渐变浅，y极附近的颜色逐渐变深，这表明_，在电场作用下向y极移动。(2)若甲、乙装置中的c、d、e、f电极均只有一种单质生成时，对应单质的物质的量之比为_。(3)现用丙装置给铜件镀银，则h应该是_(填“镀层金属”或“镀件”)，电镀液是_溶液。当乙中溶液的ph是13时(此时乙溶液体积为500 ml)，丙中镀件上析出银的质量为_，甲中溶液的ph_(填“变大”、“变小”或“不变”)。(4)若将c电极换为铁，其他装置都不变，则甲中发生总反应的离子方程式是_。解析(1)f极附近呈红色，说明f是阴极，e是阳极，则a为正极，b为负极。甲中因cu2放电使溶液颜色变浅。丁中y极附近颜色变深，说明fe(oh)3胶粒向阴极移动，即fe(oh)3胶粒带正电荷。(2)c、d、e、f的电极产物分别为o2、cu、cl2、h2，由于电路中通过的