苏教版必修2 专题2第三单元第3课时　电能转化为化学能 作业.doc

第3课时电能转化为化学能基础过关1.在原电池和电解池的电极上所发生的反应,同属氧化反应的是(c)a.原电池的正极和电解池的阳极所发生的反应b.原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应c.原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应d.原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应解析:原电池的正极上发生还原反应,负极上发生氧化反应;电解池的阳极上发生氧化反应,阴极上发生还原反应。2.下列关于铜电极的叙述正确的是(c)a.铜锌原电池中铜为负极,发生氧化反应b.用电解法精炼铜时粗铜作阴极c.在电镀时,镀件上镀铜可用铜作阳极d.电解饱和食盐水时,用铜片作阳极解析:a项,铜锌原电池中铜为正极,发生还原反应;b项,用电解法精炼铜时粗铜作阳极;d项,电解饱和食盐水时,应用惰性电极作阳极。3.如图是电解cucl2溶液的装置,其中c、d为石墨电极。则下列有关的判断正确的是(c)a.a为负极、b为正极b.a为阳极、b为阴极c.电解过程中,d电极质量增加d.电解过程中,氯离子浓度不变解析:由电流方向可知,a为正极,c为阳极,在阳极上发生的反应为2cl-2e-cl2,c(cl-)减小,a、b、d错误;b为负极,d为阴极,cu2+得电子生成cu使d电极质量增加,c正确。4.用石墨电极电解cucl2溶液(如图所示)。下列分析正确的是(a)a.a端是直流电源的负极b.通电使cucl2发生电离c.阳极上发生的反应:cu2+2e-cud.通电一段时间后,在阴极附近观察到黄绿色气体解析:由图中cu2+的移动方向知,a为负极,a正确;cucl2发生电离是在水分子的作用下完成的,并非通电才能发生,b错误;反应cu2+2e-cu应在阴极上发生,阳极上发生的反应为2cl-2e-cl2,c、d错误。5.下列叙述正确的是(a)a.铜、锌原电池中,铜是正极b.用电解法精炼粗铜时,粗铜作阴极c.电解cucl2溶液得到铜和氯气,铜为阳极d.电解水制h2、o2时,生成的h2和o2的物质的量之比为 12解析:用电解法精炼粗铜时,粗铜作阳极,纯铜片作阴极,b错误;电解cucl2溶液得到铜和氯气,用石墨棒作电极,若铜为阳极,则阳极的反应为 cu-2e-cu2+,不能得到cl2,c错误;电解水生成的h2和o2的物质的量之比为21,d错误。6.电解水时,可以加入少量电解质以增强导电性,下列物质中不宜加入的是(c)a.na2so4 b.naohc.hcl d.h2so4解析:电解na2so4、naoh、h2so4三种溶液,电解对象是水,但电解hcl溶液时,cl-在阳极放电,电解对象是hcl而不是水。7.下列制取金属的方法中,合理的是(a)a.电解熔融的氯化镁制取金属镁b.电解氯化钠溶液制取金属钠c.电解氯化铝溶液制取金属铝d.电解熔融氯化铝制取金属铝解析:氯化铝为共价化合物,电解其熔融液得不到铝,d不合理;钠、铝的金属活动性强于氢,电解氯化钠、氯化铝溶液不能制取金属钠、铝,b、c不合理。8.用电解法提取氯化铜废液中的铜,方案正确的是(b)a.用铜片连接电源的正极,另一电极用铂片b.用碳棒连接电源的正极,另一电极用铜片c.用氢氧化钠溶液吸收阴极产物d.用带火星的木条检验阳极产物解析:由精炼铜原理知提取铜应该用纯铜作阴极,a错误,b正确;若阳极为惰性电极,则在阳极氯离子失电子生成cl2,应该用氢氧化钠溶液吸收,c、d错误。9.用惰性电极实现电解,下列说法正确的是(d)a.电解稀硫酸,实质上是电解水,故溶液ph不变b.电解稀氢氧化钠溶液,要消耗oh-,故溶液ph减小c.电解硫酸钠溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为12d.电解氯化铜溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为11解析:电解稀硫酸,实质是电解水,硫酸浓度增大,溶液的酸性增强,ph减小,a错误;电解稀氢氧化钠溶液,也是电解水,naoh溶液浓度增大,故溶液的碱性增强,ph增大,b错误;电解硫酸钠溶液,在阴极上和阳极上析出产物分别是h2和o2,两者的物质的量之比为21,而不是12,c错误;电解氯化铜溶液,在阴极上和阳极上析出产物分别是cu和cl2,两者的物质的量之比为11,d正确。10.如图为直流电源电解稀na2so4水溶液的装置,通电后在石墨电极a和b附近分别滴加石蕊溶液,下列实验现象正确的是(d)a.逸出气体的体积:a电极的小于b电极的b.一电极逸出无味气体,另一电极逸出刺激性气味气体c.a电极附近呈红色,b电极附近呈蓝色d.a电极附近呈蓝色,b电极附近呈红色解析:在b电极上:4oh-4e-2h2o+o2,在a电极上:4h+4e-2h2,所以产生的气体体积a电极大于b电极,a错误;两种气体均为无色无味的气体,b错误;a电极上h+放电,由于h+来自水的电离,所以h+放电的同时溶液产生了oh-,因此a极附近溶液显碱性,故滴加石蕊溶液,a电极附近变蓝色,同理,b电极附近变红色,d正确。11.如图,电解用粗盐(含mg2+、ca2+、so42-等杂质)配制的食盐水,以下说法正确的是(c)a.a是电解池的正极b.a电极上发生还原反应c.b电极附近有白色沉淀出现d.b电极上有黄绿色气体产生解析:a为阳极,发生氧化反应,a、b错误;b为阴极,2h+2e-h2,产生oh-,与mg2+结合生成沉淀,c正确、d错误。12.下列说法正确的是(b) a.电解熔融氧化铝制取金属铝,氧化铝只被还原b.电解熔融nacl制na,na在阴极得到c.电解水时,在相同条件下,阳极和阴极产生的气体体积比为21d.电解食盐水制h2、cl2的过程是把化学能转变为电能的过程解析:al2o3既被氧化也被还原,a错误;naclna,na+得电子,所以钠在阴极得到,b正确;电解水时,阳极上产生o2,阴极上产生h2,在相同条件下v(o2)v(h2)=12,c错误;电解过程是电能转化为化学能的过程,d错误。13.下列关于电解nacl水溶液的叙述正确的是 (b)a.电解时在阳极得到氯气,在阴极得到金属钠b.若在阳极附近的溶液中滴入ki溶液,溶液呈棕色c.若在阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液,溶液呈无色d.电解一段时间后,将全部电解液转移到烧杯中,充分搅拌后溶液呈中性解析:电解nacl水溶液时,阳极反应为2cl-2e-cl2,阴极反应为2h+2e-h2,总反应为2nacl+2h2o2naoh+h2+cl2。电解nacl水溶液得不到钠,a错误;阳极附近的溶液中会溶有少量的cl2,滴加ki溶液后发生反应:cl2+2i-i2+2cl-,溶液呈棕色,b正确;阴极附近产生大量的oh-,滴加酚酞溶液后变红色,c错误;电解后有naoh生成,溶液呈碱性,d错误。14.从cu2+、na+、so42-、cl-四种离子中恰当地组成电解质,按下列要求进行电解。(1)以碳棒为电极,使电解质质量减小,水量不变,进行电解,应采用的电解质是。(2)以碳棒为电极,使电解质质量不变,水量减少,进行电解,则采用的电解质是。(3)以碳棒为阳极,铁棒为阴极,使电解质和水量都减少,进行电解,则电解质是。解析:(1)中相当于电解溶液中的电解质;(2)中相当于电解水;(3)中既电解溶液中的电解质又电解水。答案:(1)cucl2(2)na2so4(3)nacl、cuso415.(1)用惰性电极电解cuso4溶液(如图所示装置)。该过程中电解池电极反应式为阳极: ,阴极: 。(2)若电解池中装入足量溶液,当阴极增重3.2 g时,停止通电,此时阳极产生气体的体积(标准状况)为(假设气体全部逸出)。(3)欲使电解液恢复到起始状态,应向溶液中加入适量的 。a.cuso4 b.h2oc.cuo d.cuso45h2o解析:(1)用惰性电极电解硫酸铜溶液时,阳极上氢氧根离子放电,电极反应式为4oh-4e-o2+2h2o;阴极上铜离子放电,电极反应式为2cu2+4e- 2cu。(2)阴极增重3.2 g,应为铜的质量,铜的物质的量为n=3.2 g64 g/mol=0.05 mol,转移的电子为0.05 mol 2=0.1 mol,根据两电极转移的电子数目相等,则阳极转移的电子也为 0.1 mol,在阳极上生成氧气的物质的量为 0.1 mol4= 0.025 mol,放出的气体在标准状况下的体积为0.025 mol22.4 l/mol=0.56 l。(3)从溶液中析出的物质是氧气和铜,所以向溶液中加入氧化铜即可。答案:(1)4oh-4e-o2+2h2o2cu2+4e-2cu(2)0.56 l(3)c16.按如图所示,两个烧杯中分别盛有足量的稀硫酸和氯化铜溶液:(1)a、b两个装置中,属于原电池的是(填标号)。(2)a池中,铜极为极,发生(填“氧化”或“还原”)反应,电极反应式为 。(3)b池中,左边c是极,电极反应式为,总反应式为。(4)b池中当阴极产生6.4 g铜时,阳极放出 g气体。解析:(1)a装置无外接电源,符合原电池的构成条件,b装置中有直流电源是电解池。(2)zn比cu活泼,zn作负极,cu作正极。(3)b池中左边c与直流电源正极相连,是阳极,该电极是惰性电极,按放电顺序是cl-放电。(4)根据电路中转移电子数守恒计算。答案:(1)a(2)正还原2h+2e-h2(3)阳2cl-2e-cl2cucl2cu+cl2(4)7.1能力提升1. 图中,两电极上发生的电极反应为a极:cu2+2e-cu;b极:fe-2e-2. fe2+,下列说法中不正确的是(d)a.该装置可能是电解池b.a极上一定发生还原反应c.a、b可能是同种电极材料d.该过程中能量的转换一定是化学能转化为电能解析:根据电极反应,该装置可能是原电池,a为正极,b为负极,化学能转化为电能;该装置也可能是电解池,a为阴极,发生还原反应,b为阳极,电能转化为化学能,故只有d不正确。2.用两支惰性电极插入cuso4溶液中,通电电解,当有110-3 mol的oh-放电时,溶液显浅蓝色,则下列叙述正确的是(b)a.阳极上析出3.6 ml o2(标准状况)b.阴极上析出32 mg cuc.阴极上析出11.2 ml h2(标准状况)d.阳极和阴极质量都无变化解析:用惰性电极电解cuso4溶液时,结合溶液显浅蓝色,则电极反应阴极为2cu2+4e-2cu,阳极为4oh-4e-o2+2h2o。当有110-3 mol的oh-放电时,生成标准状况下的o2为5.6 ml,在阴极上析出32 mg cu,阴极质量增加,故b正确。3.电解原理在化学工业中有广泛应用。如图表示一个电解池,装有电解液a;x、y是两块电极板,通过导线与直流电源相连。请回答以下问题:(1)若x、y都是惰性电极,a是饱和nacl溶液,实验开始时,同时在两边各滴入几滴酚酞溶液,则:电解池中x极上的电极反应式为,在x极附近观察到的现象是。y极上的电极反应式为,检验该电极反应产物的方法是 。(2)如要用电解方法精炼粗铜,电解液a选用cuso4溶液,则:x电极的材料是,电极反应式是。y电极的材料是,电极反应式是。(说明:杂质发生的电极反应不必写出)解析:(1)阴极:2h+2e-h2,并产生了大量的oh-,阴极附近溶液呈碱性,酚酞变红。阳极:2cl-2e-cl2,用湿润的淀粉-ki试纸检验。(2)精炼粗铜用粗铜作阳极,粗铜是活性电极失去电子,cu-2e-cu2+,用纯铜作阴极,得到电子,cu2+2e-cu。答案:(1)2h+2e-h2放出气体,溶液变红2cl-2e-cl2把湿润的淀粉-ki试纸放在y电极附近,试纸变蓝色(2)纯铜cu2+2e-cu粗铜cu-2e-cu2+4.如图,x和y均为石墨电极。电解液为500 ml含a溶质的某蓝色溶液,电解一段时间后,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。(1)要使电解后溶液恢复到电解前的状态,需加入g的(填加入物质的化学式)。(2)y电极产生气体的体积为l。(3)请你推测原溶液中所含的酸根离子可能是;并设计实验验证你的推测,写出实验的操作步骤、现象和结论: 。解析:蓝色溶液中可能含有cu2+,并且在电解过程中析出红色固体,进一步验证析出的是铜;y电极上析出无色气体,应该是o2,电解的离子方程式:2cu2+2h2o2cu+o2+4h+。(1)要使溶液恢复到以前,可以加入cuo或 cuco3,m(cuo)=80 gmol-11.6 g64 gmol-1=2 g(或 3.1 g 的cuco3)。(2)根据电解离子方程式得:n(