优化方案高考化学总复习 必修部分 第六章 化学反应与能量转化 第2讲 电能转化为化学能电解课后达标检测 鲁教版.doc

电能转化为化学能-电解一、选择题1下列说法正确的是()a氯碱工业中，烧碱在阳极区生成b电解熔融氯化铝制取金属铝c电镀时，用镀层金属做阳极d将钢闸门与外电源正极相连，可防止其腐蚀解析：选c。a选项，阳极是氯离子放电，生成氯气，阴极是氢离子放电生成氢气，同时生成氢氧化钠，错误；b选项，金属铝的制取是电解熔融的氧化铝，错误；c选项，电镀时，镀层金属做阳极，镀件做阴极，正确；d选项，将钢闸门与外电源负极相连，是外接电源的阴极保护法，错误。2下列图示中关于铜电极的连接错误的是()解析：选c。在镀件上镀铜时，铜应做阳极，与电源正极相连，镀件应做阴极，与电源负极相连。3. (2015高考上海卷)研究电化学腐蚀及防护的装置如图所示。下列有关说法错误的是()ad为石墨，铁片腐蚀加快bd为石墨，石墨上电极反应为o22h2o4e=4ohcd为锌块，铁片不易被腐蚀dd为锌块，铁片上电极反应为2h2e=h2解析：选d。由图可知，若d为石墨，则活泼金属做负极，加快了铁片的腐蚀，a正确；d为石墨，电极反应为o22h2o4e=4oh，b正确；若d为锌块，则为负极，所以铁片不易被腐蚀，铁片上电极反应为o22h2o4e=4oh，c正确，d错误。4某同学将电解池工作时电子、离子流动方向及电极种类等信息表示在下图中，下列有关分析完全正确的是()选项abcda电极阳极阴极阳极阴极d极正极正极负极负极q离子阳离子阳离子阴离子阴离子解析：选b。电子由电源的负极流出，故a是阴极、d是正极，溶液中阳离子移向阴极。5如图装置中x和y均为石墨电极，电解液为500 ml某蓝色溶液，电解一段时间，观察到x电极表面有红色的固态物质生成，y电极有无色气体生成；溶液中原有溶质完全电解后，停止电解，取出x电极，洗涤、干燥、称量，电极增重1.6 g(忽略电解质溶液体积变化)。下列有关说法中不正确的是()ax电极是阴极by电极产生气体的体积为0.28 lc电解后溶液的ph1d要使电解后溶液恢复到电解前的状态，需加入一定量的cuo或cuco3解析：选b。根据x电极上有cu析出，可以判断x为阴极，y为阳极，电极反应式为阴极x：2cu24e=2cu 0.05 mol 0.025 mol阳极y：4oh4e=2h2oo2 0.05 mol molc项，c(h)0.1 moll1，ph1；b项，在标准状况下产生o2的体积应为 mol22.4 lmol10.28 l。6制备单质锰的实验装置如图，阳极以稀硫酸为电解液，阴极以硫酸锰和硫酸混合液为电解液，电解装置中箭头表示溶液中阴离子移动的方向。下列说法不正确的是()am是电源的负极b左侧气孔逸出的气体可能为副产物h2c电解槽中发生的总反应为mnso42h2omno2h2h2so4d若用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，阳极可能得到mno2解析：选c。根据阴离子的移动方向，石墨为阳极，铂为阴极，m为负极，n为正极。电极反应式为阳极：2h2o4e=o24h，阴极：mn22e=mn或2h2e=h2，b项正确；c项应为2mnso42h2o通电,2mno22h2so4；d项，若把阴离子交换膜改为阳离子交换膜，则mn2在阳极发生反应：mn22e2h2o=mno24h。7(2016河北保定检测)用惰性电极电解物质的量浓度为13的cuso4和nacl的混合溶液，可能发生的反应有()2cu22h2o2cu4ho2cu22clcucl22cl2h2o2ohh2cl22h2o2h2o2abc d解析：选c。用惰性电极电解cuso4和nacl的混合溶液时，在阳极放电顺序：cloh，在阴极放电顺序：cu2h。然后根据n(cu2)n(cl)13，分析可能发生的反应。8用如图装置电解硫酸钾溶液制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。从开始通电时，收集b和c处逸出的气体。1 min后测得b口的气体体积为c口处的一半，下列说法不正确的是()a电源左侧为正极b电解槽左侧的电极反应方程式为2h2o4e=o24hcd口导出的溶液为koh溶液，且浓度比刚加入电解槽右侧时的浓度大d在标准状况下，若1 min后从c口处收集到的气体比b口处收集到的气体多2.24 l，则有0.1na个so通过阴离子膜解析：选d。根据题意，电极应为惰性电极，左侧电极为阳极，右侧电极为阴极，电极反应式为阳极：2h2o4e=o24h；阴极：4h2o4e=2h24oh；a、b均正确；c项，右侧由于h放电，产生koh，所以其浓度比刚加入电解槽右侧时的浓度大；d项，设产生o2为x mol，则产生h2为2x mol,2xx0.1 mol，则x0.1 mol，消耗的oh为0.4 mol，则有0.2na个so通过阴离子膜。9用惰性电极电解100 ml 4 moll1的cuso4溶液，一定时间后在阳极收集到1.12 l气体，向电解后的溶液中加入足量的铁粉，充分作用后溶液中的fe2浓度为(设溶液的体积不变，反应前后均为标准状况)()a2.7 moll1 b3 moll1c4 moll1 d1 moll1解析：选c。惰性电极电解硫酸铜，生成物是氧气、硫酸和铜。加入铁粉后发生氧化还原反应，生成硫酸亚铁，所以根据s原子守恒可知，硫酸亚铁的物质的量浓度与原硫酸铜的物质的量浓度应该是相等的，所以反应后溶液中fe2浓度为4 moll1。二、非选择题10按下图所示装置进行实验，并回答下列问题：(1)判断装置的名称：a池为_，b池为_。(2)锌极为_极，电极反应式为_；铜极为_极，电极反应式为_；石墨棒c1为_极，电极反应式为_；石墨棒c2附近的实验现象为_。(3)当c2极析出224 ml气体(标准状况)时，锌的质量_(填“增加”或“减少”)_g，cuso4溶液的质量_(填“增加”或“减少”)_g。解析：(1)a池中zn、cu放入cuso4溶液中构成原电池，b池中两个电极均为石墨电极，在以a为电源的情况下构成电解池，即a原电池为b电解池的电源。(2)a池中zn为负极，cu为正极，b池中c1为阳极，c2为阴极，阴极区析出h2，周围oh富集，酚酞变红。(3)n(h2)0.224 l/ 22.4 lmol10.01 mol，故电路中转移电子的物质的量为0.01 mol20.02 mol，根据得失电子守恒，锌极有0.01 mol zn溶解，即zn极质量减少0.01 mol65 gmol10.65 g，铜极上有0.01 mol cu析出，即 cuso4溶液增加了0.01 mol65 gmol10.01 mol64 gmol10.01 g。答案：(1)原电池电解池(2)负zn2e=zn2正cu22e=cu阳2cl2e=cl2有无色气体产生，附近溶液出现红色(3)减少0.65增加0.0111(1)(2015高考上海卷)氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等系列化工产品。下图是离子交换膜法电解食盐水的示意图，图中的离子交换膜只允许阳离子通过。 完成下列填空：离子交换膜的作用为_、_。精制饱和食盐水从图中_位置补充，氢氧化钠溶液从图中_位置流出。(选填“a”“b”“c”或“d”)(2)(2014高考四川卷)mno2可作超级电容器材料。用惰性电极电解mnso4溶液可制得mno2，其阳极的电极反应式是_。mno2是碱性锌锰电池的正极材料。碱性锌锰电池放电时，正极的电极反应式是_。(3)(2014高考江苏卷) 硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。由硫化氢获得硫单质有多种方法。将烧碱吸收h2s后的溶液加入如图所示的电解池的阳极区进行电解。电解过程中阳极区发生如下反应：s22e=s(n1)ss2=s写出电解时阴极的电极反应式：_。电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质，其离子方程式可写成：_。解析：(1)这里的离子交换膜采用的是阳离子交换薄膜，目的是以防阴极产生的oh到达阳极会与氯气反应，从而得不到naoh和cl2，也避免了h2与cl2混合发生反应而爆炸。因为在阳极处是cl失去电子生成cl2，所以cl的量会减少，需要外加补充，所以应该从a处补充精制饱和食盐水，在阴极处水得到电子生成oh和h2，而阳极的na从阳极到达阴极与oh结合生成naoh，所以从d处收集到naoh。(2)用惰性电极电解mnso4溶液制取mno2时，在阳极上mn2失电子后生成mno2，根据电荷守恒和原子守恒可得电极反应式mn22h2o2e=mno24h。碱性锌锰干电池在放电时，正极上mno2得电子生成碱式氧化锰mno(oh)，根据电荷守恒和原子守恒可得电极反应式mno2h2oe=mno(oh)oh。(3)在阴极电解质溶液是naoh，同时图中显示产生了h2，因此阴极发生的电极反应为2h2o2e=h22oh；加入h2so4后，h与s反应生成s和h2s。答案：(1)能得到纯度较高的naoh溶液避免cl2与h2反应而爆炸ad(2)mn22h2o2e=mno24hmno2h2oe=mno(oh)oh(3)2h2o2e=h22ohs2h=(n1)sh2s12(1)二氧化氯(clo2)为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。目前已开发出用电解法制取clo2的新工艺。图中用石墨作电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取clo2。则阳极产生clo2的电极反应式为_。电解一段时间，当阴极产生的气体体积为112 ml(标准状况)时，停止电解。通过阳离子交换膜的阳离子的物质的量为_mol；用平衡移动原理解释阴极区ph增大的原因：_。(2)为提高甲醇燃料的利用率，科学家发明了一种燃料电池，电池的一个电极通入空气，另一个电极通入甲醇气体，电解质是掺入了y2o3的zro2晶体，在高温下它能传导o2。电池工作时正极反应式为_。若以该电池为电源，用石墨作电极电解100 ml含有以下离子的溶液。离子cu2hclsoc/moll11441电解一段时间后，当两极收集到相同体积(相同条件)的气体时(忽略溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象)，阳极上收集到氧气的物质的量为_mol。解析：(1)阳极失去电子发生氧化反应。水电离产生的h在阴极上放电产生氢气，转移电子的物质的量n(e)2n(h2)2(0.112 l22.4 lmol1)0.01 mol，则在内电路中移动的电荷为0.01 mol，每个na带一个单位的正电荷，则通过阳离子交换膜的na为0.01 mol。(2)电池工作时，正极上o2得电子发生还原反应生成o2。结合离子浓度可知电解过程可分为三个阶段：先是电解cucl2、然后电解hcl、最后电解水，由此可见阴极首先析出0.1 mol cu(同时阳极析出0.1 mol cl2)，然后析出氢气；阳极上先是析出 0.2 mol cl2(此时阴极已析出0.1 mol h2)，再析出氧气，设阳极析出x mol o2时两极析出气体体积相等，由题意可得：0.2x0.12x，解得x0.1。答案：(1)cl5e2h2o=clo24h0.01在阴极发生2h2e=h2，h浓度减小，使h2ohoh的平衡向右移动，oh浓度增大，ph增大(2)o24e=2o20.113认真观察下列装置，回答下列问题：(1)装置b中pbo2上发生的电极反应方程式为_。连接装置b、c的u形管中装填有含有琼脂的kcl饱和溶液，其作用是_。(2)装置a中总反应的离子方程式为_。(3)若装置e中的目的是在cu材料上镀银，则x为_溶液，极板n的材料为_。若装置e的目的是验证金属的电化学防腐，则极板n的材料为_。(4)当装置a中cu电极质量改变6.4 g时，装置d中产生的气体体积为_l(标准状况下)。解析：本题的关键是判断原电池，由盐桥可知b、c构成原电池。pb作负极：pb2eso=pbso4；pbo2作正极：pbo22eso4h=pbso42h2o。装置a中与pbo2相连的cu为电解池的阳极：cu2e=cu2，pt电极为阴极：2h2e=h2，总反应为cu2hcu2h2。装置e为电镀装置时，镀层金属作阳