苏教版选修4 专题1第二单元 化学能与电能的转化（第3课时） 作业.doc

第二单元 化学能与电能的转化第3课时 电解池的工作原理1电解池中，阳极的电极材料一定()a发生氧化反应b与电源正极相连c是铂电极 d得电子解析：选b阳极材料可以是惰性电极，不参加氧化反应，可以是活性电极，参加氧化反应，它们一定与电源正极相连。2电解某盐溶液时，在阴、阳两极上一定相等的是()a析出金属的物质的量 b析出金属的质量c通过的电子数目 d放出气体的体积解析：选c电解池的阳极上一定不会析出金属，a、b项错误；阴、阳两极若同时放出气体，放出气体的体积不一定相等，如用石墨电极电解na2so4溶液时，阴、阳两极放出h2、o2的体积比为21，d项错误。3在某电解质溶液里，用m和n作电极，通电一段时间后，发现m极质量减小，n极质量增大，符合这一情况的是()a电解质溶液是稀硫酸b金属m是阳极，金属n是阴极cm和n是石墨电极dm是阴极，n是阳极解析：选bm极质量减小，说明m为活性电极材料且作阳极，n极质量增加，说明电解液中有金属离子得电子析出，n作阴极。4用铂电极电解下列溶液时，阴极和阳极上的主要产物分别为h2和o2的是()a稀hcl溶液b稀na2so4溶液ccucl2溶液 d酸性agno3溶液解析：选ba项，电解稀hcl溶液，阴极产物为h2，阳极产物为cl2，错误；b项， 电解na2so4溶液，实际上是电解水，阴极产物为h2，阳极产物为o2，正确；c项，电解cucl2溶液，阴极产物为cu，阳极产物为cl2，错误；d项，电解酸性agno3溶液，阴极产物为ag，阳极产物为o2和hno3，错误。5用惰性电极电解足量的cu(no3)2溶液，下列说法中不正确的是()a阴极发生的电极反应为cu22e=cub阳极发生的电极反应为4oh4e=2h2oo2c若有6.4 g金属cu析出，放出的o2为0.05 mold恰好电解完时，加入一定量的cu(no3)2溶液可恢复到原来的浓度解析：选d惰性电极电解足量的cu(no3)2溶液，阴极发生的电极反应为cu22e=cu，阳极发生的电极反应为4oh4e=2h2oo2，若有6.4 g金属cu(即0.1 mol)析出，转移电子是0.2 mol，放出的o2为0.2 mol40.05 mol，恰好电解完时，应加入一定量的cuo溶液可恢复到原来的浓度，a、b、c正确，d错误。6电解cuso4和nacl的混合溶液，开始时阴极和阳极上析出的物质分别是()ah2和cl2 bcu和cl2ch2和o2 dcu和o2解析：选b混合液中阳离子为cu2、na、h，放电能力：cu2hna；阴离子为cl、so、oh，放电能力：clohso，即阴极cu2放电，产物为cu，阳极cl放电，产物为cl2。7在pha的某电解质溶液中，插入两支惰性电极通直流电一段时间后，溶液的pha，则该电解质可能是()anaoh bh2so4cagno3 dna2so4解析：选a电解naoh溶液相当于电解水，naoh溶液浓度增大，使溶液的ph升高，a项正确；电解h2so4溶液和电解na2so4溶液相似，都使溶液浓度增大，所以溶液的ph分别减小、不变，b、d两项均不正确；电解agno3溶液生成hno3，溶液的ph减小，c项不正确。8用阳极x和阴极y电解z的水溶液，电解一段时间后，再加入w，能使溶液恢复到电解前的状态，则下列符合题意的一组是()选项xyzwacfenaclh2obptcucuso4cuso4溶液ccch2so4h2odagfeagno3agno3晶体解析：选ca项，阳极为惰性电极，在阳极是cl放电，2cl2e=cl2，在阴极是h放电，2h2e=h2，通入hcl(g)能使溶液恢复到原状态，a项不符合题意；b项，阳极为惰性电极，在阳极是oh放电，4oh4e=o22h2o，在阴极是cu2放电，2cu24e=2cu，加入cuo(s)能使溶液恢复到原状态，b项不符合题意；c项，两电极均为惰性电极，在阴极是h放电，在阳极是oh放电，其实质是电解水，加适量水可使溶液恢复到原状态，c项符合题意；d项，ag作阳极，为活性电极，电极反应为age=ag，阴极反应为age=ag，agno3溶液浓度不变。9如图所示的电解池和中，a、b、c和d均为pt电极。电解过程中，电极b和d上没有气体逸出，但质量均增大，且增重bd。符合上述实验结果的盐溶液是()选项xyamgso4cuso4bagno3pb(no3)2cfeso4al2(so4)3dcuso4agno3解析：选d由图示可知：a、c为阳极，b、d为阴极。a项和c项，在电解池中b极发生反应2h2e=h2，不符合题意；b项，电解池中d极发生2h2e=h2，不符合题意；d项，b、d极分别发生反应cu22e=cu,2ag2e=2ag，且m(cu)c(h)，故溶液中有氢氧化铜蓝色沉淀生成。d端为阴极，发生电极反应为2h2e=h2。答案：(1)负阳(2)4agno32h2o4ag4hno3o2增强(3)铜片溶解，石墨极上有气体生成，溶液中有蓝色沉淀生成(4)2h2e=h21下列各组中，每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是()ahcl、cucl2、ba(oh)2bnaoh、cuso4、h2so4cnaoh、h2so4、ba(oh)2 dnabr、h2so4、ba(oh)2解析：选c电解时只生成氧气和氢气，实际上是电解水，c项符合。2.用石墨电极电解cucl2溶液(见右图)。下列分析正确的是()aa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：cu22e=cud通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体解析：选a通过图中离子的运动状态可判断连接a的电极为阴极，连接b的电极为阳极，故a端为直流电极的负极，b端为直流电源的正极，a项正确；cucl2在水溶液中能发生电离，不需要通电，b项错误；阳极发生氧化反应，即2cl2e= cl2，c项错误；阴极发生还原反应，析出cu，在阳极附近可观察到黄绿色气体，d项错误。3.利用如图装置电解硫酸铜溶液，下列说法正确的是()ab电极上发生氧化反应b该装置能将化学能转变成电能c电解质溶液中cu2从b电极向a电极迁移d若a为铜，则a的电极反应式为cu2e=cu2解析：选db与电源负极相连，b为阴极，阴极上发生还原反应，a项错误；该装置是电解池，将电能转化为化学能，b项错误；电解池中，阳离子(cu2)向阴极(b极)移动，c项错误；a为阳极，若a为cu，属于活性电极，则阳极反应为cu2e=cu2，d项正确。4下列说法正确的是()a电解naoh溶液时，溶液浓度将减小，ph增大b电解h2so4溶液时，溶液浓度将减小，ph减小c电解na2so4溶液时，溶液浓度将增大，ph不变d电解nacl溶液时，溶液浓度将减小，ph不变解析：选ca项，电解naoh溶液，实质上是电解水，c(naoh)增大，ph增大，错误；b项，电解h2so4溶液，实质上是电解水，c(h2so4)增大，ph减小，错误；c项，电解na2so4溶液，实质上是电解水，c(na2so4)增大，ph不变，正确；d项，电解nacl溶液时，生成naoh，c(nacl)减小，ph增大，错误。5如图中x、y分别是直流电源的两极，通电后发现a极板增重，b极板有无色无味气体放出，符合这一情况的是()选项a极板b极板x电极z溶液a锌石墨负极cuso4b石墨石墨负极naohc银铁正极agno3d铜石墨负极cucl2解析：选aa极质量增加，是金属在a极析出，a极是阴极。b项，z溶液为naoh，无金属析出，被排除；又因为b极有无色无味气体生成，只能是o2，而d项电解cucl2溶液，阳极析出cl2，d项被排除；在a、c选项中，根据电极名称，x应当作为电源的负极。6根据金属活动性顺序表，cu不能发生cu2h2o=cu(oh)2h2的反应。但选择恰当电极材料和电解液进行电解，这个反应就能变为现实。下列四组电极和电解液中，能实现该反应最为恰当的是()abcd阳极石墨棒cucucu阴极石墨棒石墨棒fept电解液cuso4溶液na2so4溶液h2so4溶液h2o解析：选b某些不能自发进行的氧化还原反应，可以用电解方法得以实现，cu作阳极时，自身失去电子被氧化，cu2e=cu2，阴极反应为2h2e=h2，a项不符合；b项， na2so4溶液起增强导电性作用，电解总反应为cu2h2ocu(oh)2h2，符合题意；c项，电解液h2so4会与生成的cu(oh)2发生中和反应，实际上不会生成cu(oh)2，不符合；d项，h2o导电能力不强，不符合。7纳米级cu2o由于具有优良的催化性能而受到关注。采用离子交换膜控制电解液中oh的浓度制备纳米级cu2o的装置如图所示，发生的反应为2cuh2ocu2oh2。下列说法正确的是()a钛电极发生氧化反应b阳极附近溶液的ph逐渐增大c离子交换膜应采用阳离子交换膜d阳极反应式是2cu2oh2e=cu2oh2o解析：选d钛极与电源负极相连是阴极发生氢离子得电子的还原反应，故a错误；根据总反应，则阳极反应为2cu2e2oh=cu2oh2o，消耗氢氧根，ph值减小，故b错误；根据总反应，则阳极反应为2cu2e2oh=cu2oh2o，所以离子交换膜应采用阴离子交换膜，故c错误；在电解池中，当阳极是活泼电极时，该电极本身发生失电子的还原反应，在碱性环境下，金属铜失去电子的电极反应为2cu2e2oh=cu2oh2o，故d正确。8下图是一套电解装置，两u形管中均盛有50.0 ml电解质溶液，a、b、c、d为pt电极，通电一段时间后，d电极上析出金属ag 2.16 g，没有气体产生，同时在b、c两极收集到标准状况下相同体积的气体。请回答：(1)c为_极，写出c电极上的电极反应式：_，c极收集到的气体体积在标准状况下为_l。(2)b为_极，写出b电极上的电极反应式：开始时是_，后来_。(3)原cucl2溶液中溶质的物质的量浓度为_moll1。解析：(1)连接电源负极的电极作阴极，连接电源正极的电极作阳极，则c作阳极，阴离子在阳极失电子，放电能力ohno，则oh先失电子，反应式为4oh4e=2h2oo2或2h2o4e=4ho2，d极作阴极，其反应式为age=ag，析出2.16 g银单质，整个电路转移电子0.02 mol，故产生氧气0.02 mol0.005 mol，其在标准状况下的体积v(o2)0.005 mol22.4 lmol10.112 l。(2)b作阴极，阳离子在阴极上放电，cu2先得电子，其反应式：cu22e=cu，根据题目信息，此电极有气体产生，应是h得电子，其反应式：2h2e=h2或2h2o2e=h22oh。(3)bc两极产生气体体积相等，即产生氢气的物质的量为0.005 mol，需得到电子0.01 mol，但整个电路共通过0.02 mol电子，推得n(cu2)0.01/2 mol0.005 mol，故c(cucl2)0.005/(50103)moll10.10 moll1。答案：(1)阳4oh4e=2h2oo20.112(2)阴cu22e=cu2h2e=h2或2h2o2e=h22oh(3)0.109a、b、c三种强电解质，它们在水中电离出的离子为na、ag、no、so、cl，在如图1所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯分别盛放足量的a、b、c三种溶液，电极均为石墨电极。接通电源，经过一段时间后，测得乙烧杯中c电极质量增加了10.8 g。常温下各烧杯中溶液的ph与电解时间t的关系如图2所示。据此回答下列问题：(1)m为电源的_(填“正”或“负”)极，甲、乙两个烧杯中的电解质分别为_、_(填写化学式)。(2)计算电极f上生成的气体在标准状况下体积为_l。(3)写出乙烧杯中的电解反应方程式：_。(4)常温下，若电解后甲中a溶液的体积为10 l，则该溶液的c(oh)为_moll1。解析：(1)经过一段时间后，测得乙烧杯中c电极质量增加了10.8 g，说明c电极为阴极，且乙烧杯中的电解质b为agno3，则m是负极，n是正极，a是阴极，b是阳极，d为阳极，e是阴极，f是阳极。电解后，甲溶液的ph变大，说明甲为nacl溶液，丙溶液的ph不变，说明丙中溶液为na2so4溶液。(2)c电极质量增加10.8 g，则n(ag)0.1 mol，n(e