【全程学习方略】高中化学 1.2 电能转化为化学能 电解课时提能演练 鲁科版选修4(1).doc

【全程学习方略】2014版高中化学 1.2 电能转化为化学能 电解课时提能演练 鲁科版选修4 (30分钟 50分)一、选择题(本题包括7小题，每小题4分，共28分)1.下列有关电解原理的说法正确的是( )电解是把电能转变成化学能;电解是把化学能转变为电能；电解质溶液的导电是化学变化，金属的导电是物理变化;不能自发进行的氧化还原反应，通过电解原理可以实现；任何溶液被电解时必然会导致氧化还原反应的发生a.b.c.d.2.下列描述中，不符合生产实际的是( )a电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极b电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极c电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极d在镀件上电镀锌，用锌作阳极3.(2012宁波高二检测)能够使反应cu+2h2o=cu(oh)2+h2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铜片作原电池的负极，碳棒作原电池的正极，氯化钠作电解质溶液4.下列叙述中，正确的是( )电解池是将化学能转变成电能的装置 原电池是将电能转变成化学能的装置 金属和石墨导电均为物理变化，电解质溶液导电是化学变化 不能自发进行的氧化还原反应，通过电解的原理有可能实现 电镀过程相当于金属的“迁移”，可视为物理变化abcd5.用惰性电极电解cuso4和nacl的混合溶液，开始时阴极和阳极上分别析出的物质是( )ah2和cl2bcu和cl2ch2和o2dcu和o26.(2012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7.图中a、b是惰性电极，通电2 min后b电极附近溶液呈红色，b电极生成标准状况时的气体体积为0.224 l，nacl溶液体积为500 ml，下列说法不正确的是( )a电解过程中cuso4溶液物质的量浓度不变b电子流动的方向是由a流向cu电极c电路中通过的电子为0.02 mold电解速率v(oh-)=0.02 moll-1min-1二、非选择题(本题包括3小题，共22分)8(7分)用碳棒作电极，在na+、cu2+、cl-、so42-等离子中选出适当离子组成电解质，电解其溶液，写出符合条件的一种电解质的化学式：(1)当阴极放出h2，阳极放出o2时，电解质是_；(2)当阴极析出金属，阳极放出o2时，电解质是_；(3)当阴极放出h2，阳极放出cl2时，电解质是_；(4)通过电子的物质的量与阴极析出的金属的物质的量、阳极析出的气体的物质的量之比为4:2:1时，电解质的化学式是_。9.(7分)在如图所示装置中，试管a、b中的电极为多孔的惰性电极；c、d为两个铂夹夹在被na2so4溶液浸湿的滤纸条上。滤纸条的中部滴有kmno4液滴；电源有a、b两极。在a、b 中充满koh溶液后倒立于koh溶液的水槽中，切断k1，闭合k2、k3，通直流电。(1)写出b中电极反应式_。(2)在湿的硫酸钠溶液滤纸条中部的高锰酸钾液滴处发生的现象是_。(3)电解一段时间后，a、b中均有气体包围电极，此时切断k2、k3，闭合k1，则电流表的指针_(填“是”或“否”)移动，其理由是_。(4)在298 k时，若2 g b气体和0.5 mol的a气体完全反应，生成物为液态，放出285.8 kj热量，写出此反应的热化学方程式：_。10.(8分)a、b、c三种强电解质，它们溶于水，在水中电离出的阳离子有k+、ag，阴离子有no3-、oh(电解质电离的离子有重复)。图1装置中，甲、乙、丙三个烧杯中依次盛放足量的a溶液、足量的b溶液、足量的c溶液，电极均为铂电极。接通电源，经过一段时间后，测得甲中b电极质量增加了43.2 g。常温下各烧杯中溶液ph与电解时间t关系如图2所示。请回答下列问题：(1)写出三种强电解质的化学式：a_；b_；c_。(2)写出乙烧杯c电极发生的电极反应为_，甲烧杯中的总反应的化学方程式为_。(3)计算丙烧杯e电极上生成的气体在标准状况下的体积为_，甲烧杯中溶液体积为100 ml，ph=_。(4)要使甲烧杯中的a溶液恢复到电解前的状态，需要加入的物质是_，其质量为_。答案解析1.【解析】选d。电解质溶液导电时，溶液中的阴阳离子分别向阳极和阴极移动，在两个电极上得失电子，发生氧化还原反应，所以电解质溶液的导电过程就是电解过程，此时电源提供电能，把不能自发进行的氧化还原反应转变成现实。金属的导电只是自由电子的定向移动，不存在电子得失，也没有新物质产生，是一种物理过程。2.【解析】选a。a中铁为活泼性电极，作阳极，自身要参与电极反应，失去电子，a错。3.【解析】选b。该反应为非自发的氧化还原反应，应设计成电解池，c、d错；反应中cu失去电子，在阳极反应，阳极材料选择金属铜，阴极为h+放电生成氢气，a错，b对。4.【解析】选b。能量变化角度：电解池将电能转化为化学能；原电池将化学能转变为电能，错；导电的本质：金属和石墨依靠自由电子的定向移动，电解质导电即是电解质被电解的过程，是氧化还原反应，正确；电镀的本质即为电解，属化学变化，错。【误区警示】电解池为非自发的氧化还原反应，该反应只有在通电条件下才可以发生。电解质被电解时，在溶液中(或熔融态)，依靠阴阳离子的定向移动来导电，电子不会进入电解质溶液，电子只能在导体中移动。5.【解析】选b。本题考查电解过程中阴阳离子的放电顺序，阳离子：cu2+h+na+；阴离子：cl-oh-so42-。所以先放电的为cu2+2e-=cu，2cl-2e-=cl2,产品分别为cu和cl2。6.【解析】选c。电镀时zn 为阳极，fe为阴极，kcl、zncl2的混合溶液为电解质溶液，若未通电，不存在自发进行的氧化还原反应，故不能构成原电池，故a错；电镀时，导线中每通过2 mol电子，就会析出1 mol锌，通过的电量与析出的锌量的关系确定，故b错；电镀时电流保持恒定，则反应的速率就不会改变，故升高温度对反应的速率无影响，故c正确；镀锌层破损后，锌与铁可构成原电池的两个电极，铁做正极受到保护，故d错。【互动探究】(1)电镀时为什么溶液中的h+没有放电？提示：考虑电镀液中微粒的浓度，c(zn2+)c(h+)，故zn2+放电。(2)电镀过程对阴阳极材料的选择有何要求？提示：镀件做阴极，镀层金属做阳极。7.【解析】选a。b电极附近溶液呈红色，b电极生成标准状况时的气体体积为0.224 l，可知，在b极放出h2,余下的oh-离子遇酚酞变红，b为阴极，电源中x为正极，y为负极，pt为阳极，cu为阴极。左池电解过程中，阳极：4oh-4e-= 2h2o+o2；阴极：cu2+2e-=cu。溶液中cuso4物质的量浓度减小，a错；电子流动方向：电源的负极电解池的阴极；电解池的阳极电源正极，b对；电路中电子转移是一致的，生成氢气0.01 mol，则转移电子0.02 mol，c对；电解反应2nacl+2h2o电2naoh+cl2+h2；v(oh)c(naoh)/t=(0.02 mol/0.5 l)/2=0.02 moll-1min-1【方法技巧】准确判断电极是解题的关键一步，可以从电子的得失，电子流动的方向，电流的方向，反应类型，电极质量的变化，溶液ph的变化等各个角度进行分析。8【解析】(1)实质为电解水型。(2)中为重金属离子与oh-放电。(3)为h+与cl-放电。(4)电子的物质的量与阴极析出的金属的物质的量、阳极析出的气体的物质的量之比为4:2:1，则可推断金属为+2价，阳极生成气体1 mol会失去4 mol电子。答案：(1)na2so4 (2)cuso4 (3)nacl (4)cuso49.【思路点拨】本题看似无法判断电解池的阴阳极，但应仔细观察koh溶液电解后a、b两试管中气体的体积多少关系，从而判断出阴阳两极，这是解题的关键。【解析】(2)切断k1，闭合k2、k3时，题图可看作并联电解koh和na2so4溶液的装置。电解koh溶液实质是电解水，b管中空白部分多，所以产生气体多，该气体应为h2，因此，a为电源负极，b为电源正极。在湿的na2so4溶液滤纸上可观察到的现象是紫色(mno4-)向d方向移动，理由是d为电解池的阳极，oh-在阳极上失电子后，阳极区周围离子带正电荷，故紫色将向d方向移动。(3)切断k2、k3，闭合k1时，b中h2、a中o2与koh溶液可形成燃料电池，因此电流表指针会移动。答案：(1)2h+2e-=h2(2)紫色向d处移动(3)是 形成氢氧原燃料电池(4)2h2(g)+o2(g)=2h2o(l) h=-571.6 kjmol-110.【解析】(1)甲中有电极质量的增重，则含有ag+,溶液为硝酸银。乙中ph不变，为硝酸钾，丙中电解后ph上升，碱性增强，为氢氧化钾。(3)串联电路中电子转移相同，b电极ag+e-=ag ，b为阴极，质量增加了43.2 g，即ag为0.4 mol，转移电子0.4 mol，丙烧杯e电极为阳极4oh-4e-=2h2o+o2，当转移0.4 mol