苏教版选修4 专题1第二单元 化学能与电能的转化（第4课时） 作业.doc

第二单元 化学能与电能的转化第4课时1把等物质的量浓度的na2so4、nacl、ki的混合溶液用惰性电极进行电解，阳极首先生成的物质是()ah2 bo2ccl2 di2【解析】混合液中阴离子在阳极放电，放电能力：iclohso，故i先放电：2i2e=i2。【答案】d2用石墨作电极，电解1 mol/l下列物质的溶液，溶液的ph保持不变的是()ahclbnaoh cna2so4dnacl【解析】电解naoh及na2so4溶液，实质上均为电解水，电解后两溶液的浓度均增大，所以naoh溶液ph增大，na2so4溶液的ph保持不变；电解盐酸的电极反应总方程式为：2hclh2cl2，h被消耗而浓度减小，所以ph增大；电解nacl溶液的电极反应总方程式为：2nacl2h2ocl2h22naoh，电解消耗水同时产生naoh，故电解后碱性增强，ph增大。【答案】c3在铁制品上镀上一定厚度的锌层，以下设计方案正确的是()a锌作阳极，镀件作阴极，溶液中含有锌离子b铂作阴极，镀件作阳极，溶液中含有锌离子c铁作阳极，镀件作阴极，溶液中含有亚铁离子d锌作阴极，镀件作阳极，溶液中含有锌离子【答案】a4如下图所示，a、b是两根石墨棒。下列叙述正确的是()aa是正极，发生还原反应bb是阳极，发生氧化反应c稀硫酸中硫酸根离子的物质的量不变d往滤纸上滴加酚酞试液，a极附近颜色变红【解析】如图所示的装置，左边是原电池，右边是电解池，zn为负极，b为阴极，电极反应为：2h2e=h2，周围c(oh)c(h)遇酚酞变红。铜为正极，a为阳极，电极反应为：2cl2e=cl2。原电池内部不消耗so。【答案】c5用惰性电极电解下列足量溶液，一段时间后，再加入一定质量的另一物质(括号内)，溶液能与原来溶液完全一样的是()anacl盐酸溶液bnaohnaohcagno3ag2odcuso4cu(oh)2【解析】根据电解液复原原则：出什么加什么；即加入阴极和阳极产物的化合物，应为naclhcl，naohh2o，cuso4cuo，选项c正确。【答案】c6某同学按图所示的装置进行电解实验。下列说法正确的是()a石墨是电解池的负极，cu是电解池的正极b电解过程中，铜电极上自身没什么变化c电解一定时间后，石墨电极上有铜析出d整个电解过程中，石墨电极上发生的反应为2h2e=h2【解析】cu接电源的正极，作阳极，石墨接电源负极，作阴极，a错；cu是活性电极，直接放电cu2e=cu2，电极本身逐渐溶解，b错；电解刚开始时，溶液中无cu2，h在阴极放电，但随着电解的进行，阳极产生的cu2越来越多，因得电子能力cu2h，故在阴极放电逐渐由h转向cu2，d错c对。【答案】c7如图所示实验，如x轴表示流入阴极的电子的物质的量，则y轴可表示()c(ag)c(no)a棒的质量b棒的质量溶液的phab cd【解析】所示装置为电镀装置，阳极(b极)质量减小，阴极(a极)质量增大，电解液的浓度不变。【答案】d8如图两个电解槽中，a、b、c、d均为石墨电极。如果电解过程中共有0.02 mol电子通过，下列叙述中正确的是()a甲烧杯中a极上最多可析出铜0.64 gb甲烧杯中b极上电极反应式4oh4e=2h2oo2c乙烧杯中滴入酚酞试液，d极附近变红d乙烧杯中c极上电极反应式为4h4e=2h2【解析】首先根据与电源正负极的连接判断出a、c为阳极，而b、d为阴极，甲电解池中，a极发生4oh4e=2h2oo2，b极发生cu22e=cu，而乙电解池中c极发生2cl2e=cl2，而d极发生2h2e=h2，从而破坏水的电离平衡产生大量oh，使酚酞变红色。【答案】c9用惰性电极电解饱和食盐水，当电源供给0.2 mol电子时停止通电，若此溶液体积为2 l，则所得电解液中氢氧根离子浓度为()a1 moll1b0.2 moll1c0.1 moll1d0.01 moll1【解析】由2nacl2h2o2naohh2cl2知，当电路中转移2 mol e时生成2 mol naoh，所以有n(naoh)0.2 mol，即c(oh)0.1 moll1。【答案】c10用惰性电极电解某溶液时，发现两极只有h2和o2生成，则电解一段时间后，下列有关该溶液(与电解前同温度)的说法中正确的有()该溶液的ph可能增大；该溶液的ph可能减小；该溶液的ph可能不变；该溶液的浓度可能增大；该溶液的浓度可能不变；该溶液的浓度可能减小abcd全部【解析】两极产物只有h2和o2生成，说明电解的实质是电解水，有三种类型：含氧酸(h2so4)、强碱(naoh)、活泼金属含氧酸盐(na2so4)，电解后其离子浓度会增大，h2so4的ph减小，naoh溶液的ph增大，na2so4溶液的ph不变。特殊情况下，如电解na2so4、naoh的饱和溶液，其浓度不变。【答案】c11如图为电解水的实验装置示意图，用两个碳棒电解水(滴入少量石蕊试液)时，闭合开关s后：(1)此时a管内生成_气，b管内生成_气。(2)试写出电解水的化学方程式：_。(3)一段时间后，两极周围颜色变化是_。通电过程中，a极、b极各发生何种化学反应？_、_。【解析】根据图示，a连接到电源的负极上，是阴极，b是阳级；根据电解原理，电解水时，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应，因此阳极产生氧气，阴极产生氢气；即a极产生氢气后，剩下oh，a极周围溶液显碱性，石蕊试液变蓝，同理，b极周围显酸性，石蕊试液显红色。【答案】(1)氢氧(2)2h2o2h2o2(3)a附近变蓝，b附近变红a发生还原反应b发生氧化反应图112请按要求回答下列问题。(1)根据图1回答：打开k2，合并k1。a电极可观察到的现象是_；b极的电极反应为_。打开k1，合并k2。图2a电极可观察到的现象是_；b极的电极反应为_。(2)根据图2回答：将较纯净的硫酸铜溶液放入如图所示的装置中进行电解，石墨电极上的电极反应式为_，电解反应的离子方程式为_；实验完成后，铜电极增重a g，石墨电极产生标准状况下的气体体积_l。【解析】(1)此时为原电池，a极为负极，锌不断溶解，b极为正极，反应为cu22e=cu。此时为电解池，a极为阴极，反应为cu22e=cu，故a极上镀上一层红色的铜，b极为阳极，反应为cu2e=cu2。(2)此时为惰性电极电解cuso4，石墨电极上反应为4oh4e=2h2oo2，总反应的离子方程式为2cu22h2o2cuo24h。v(o2)22.4 l l。【答案】(1)锌不断溶解cu22e=cu锌镀上一层红色的铜cu2e=cu2(2)4oh4e=2h2oo22cu22h2o2cuo24h13如图装置所示，c、d、e、f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_。(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c(oh)0.1 moll1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)乙池为电解饱和食盐水装置，f极附近变红色，说明f极为阴极。(2)根据电极反应式确定各电极产物的物质的量之比为1222。(3)根据电镀原理，阴极材料应为镀件，电镀液应为硝酸银溶液，当乙中溶液的c(oh)0.1 moll1时(乙溶液体积为500 ml)，电子转移为0.05 mol，根据电子守恒，可知丙中镀件上析出银的物质的量也为0.05 mol，质量为5.4 g，甲池因为氢氧根离子放电而生成氢离子，使溶液的ph减小。【答案】(1)负极(2)1222(3)镀件硝酸银5.4 g变小(4)fecu2fe2cu14铝合金以质轻、稳定性好等优点广泛应用于航空航天事业。在铝合金表面形成一层较厚的氧化膜，是其在空气中稳定存在的关键。其形成原理是以铝件与另一种材料为电极，以某种溶液作电解质溶液进行电解，通电后在铝件与电解质溶液的接触面上逐渐形成一层氢氧化铝薄膜，薄膜的某些部位存在着小孔，电流从小孔中通过并产生热量使氢氧化铝分解，从而使铝件表面形成一层较厚的氧化膜。某校课外兴趣小组的同学根据上述原理，以铝件和铁棒为电极，以一定浓度的碳酸氢钠溶液为电解质溶液进行实验，如右图所示。(1)铝件放在_(填“x”或“y”)极。(2)铝件表面形成氢氧化铝的电极反应式是_。(3)电解过程中，必须使电解质溶液的ph保持相对稳定(不能太大，也不能太小)的原因是_。(4)用碳酸氢钠溶液作电解质溶液，而不用碳酸钠溶液作电解质溶液，其理由是_。【解析】(1)要生成氢氧化铝，必须先生成铝离子，所以铝件应放在阳极，发生氧化反应，失电子变成阳离子。铁棒放在阴极。电子总是从电源的负极流出，所以装置中y极为阴极(铁)，x极为阳极(铝)。(2)碳酸氢钠溶液呈碱性，阳极发生反应：al3e=al3，al33hco=al(oh)33co2；阴极发生反应：2h2e=h2。(3)要使铝件表面生成一层较厚的氧化膜，则不