2019-2020学年高中化学 专题2 化学反应与能量转化 第三单元 化学能与电能的转化 第2课时 电能转化为化学能课后达标检测 苏教版必修2

1 第第 2 2 课时课时 电能转化为化学能电能转化为化学能 课后达标检测 基础巩固 1 下列叙述正确的是 a 在电解的过程中 是将化学能转化为电能 b 用电解法精炼粗铜时 阳极减少的质量等于阴极增加的质量 c 碳棒 铝棒和烧碱溶液不能形成原电池 d 电解氯化铜溶液时 阳极产生的气体能使湿润的淀粉 ki 试纸变蓝 解析 选 d 在电解的过程中 是将电能转化为化学能 故 a 错误 用电解法精炼粗 铜时 阳极是粗铜 比铜活泼的杂质金属先反应 没有铜活泼的杂质金属不参与反应 会 在阳极附近沉积下来 所以阳极减少的质量大于阴极增加的质量 故 b 错误 碳棒 铝棒 活泼性不同 且铝能与烧碱溶液反应 能形成原电池 故 c 错误 电解氯化铜溶液时 阳 极产生的气体为氯气 氯气可以和 ki 反应生成碘单质而使淀粉显蓝色 故 d 正确 2 工业上电解食盐水的阴极区产物是 a 氯气 b 氢气和氯气 c 氢气和氢氧化钠 d 氯气和氢氧化钠 解析 选 c 用惰性电极电解食盐水时 阴极反应式 2h 2e h2 破坏水的电 离平衡 阴极区域 oh 与 na 结合成 naoh 3 根据金属活动性顺序表 cu 不能发生反应 cu 2h2o cu oh 2 h2 但选 择恰当的电极材料和电解液进行电解 这个反应就能变为现实 下列四组电极材料和电解 液中 能实现该反应最为恰当的是 选项 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 cu 作阳极时自身失电子 电极反应为 cu 2e cu2 阴极反应为 2h 2e h2 c 项电解液 h2so4会中和生成的 cu oh 2 实际上不会生成 cu oh 2 d 项中 h2o 导电能力不强 b 项中 na2so4溶液起增强导电性的作用 电解总反应为 cu 2h2ocu oh 2 h2 通电 4 在铁制品上镀一定厚度的锌层 以下方案设计正确的是 a 锌作阳极 镀件作阴极 溶液中含有锌离子 2 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 解析 选 a 电镀时 镀件作阴极 镀层金属作阳极 含有镀层金属离子的溶液作电 镀液 5 下列有关电化学的图示 完全正确的是 解析 选 d 原电池中活泼金属作负极 a 错 电解精炼铜时 粗铜作阳极 b 错 电 镀中镀层金属作阳极 待镀金属作阴极 c 错 d 对 6 用惰性电极实现电解 下列说法正确的是 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 在阴极和阳极上析出的产物的物质的量之比为 1 2 d 电解氯化铜溶液 在阴极和阳极上析出的产物的物质的量之比为 1 1 解析 选 d 电解稀硫酸 实质是电解水 稀硫酸的浓度增大 溶液 ph 减小 电解稀 氢氧化钠溶液 实质也是电解水 naoh 溶液浓度增大 故溶液 ph 增大 电解硫酸钠溶液 在阴极上和阳极上析出的产物分别是 h2和 o2 两者的物质的量之比为 2 1 而不是 1 2 电解氯化铜溶液 在阴极和阳极上析出的产物分别是 cu 和 cl2 两者的物质的量之 比为 1 1 7 用图甲所示装置进行实验 若图乙中横坐标x表示流入电极的电子的物质的量 下 列叙述不正确的是 a e 表示反应生成 cu 的物质的量 3 b e 表示反应消耗 h2o 的物质的量 c f 表示反应生成 h2so4的物质的量 d f 表示反应生成 o2的物质的量 解析 选 c 在该电解池中 阴极 cu2 2e cu 阳极 4oh 4e 2h2o o2 总反应 2cuso4 2h2o2cu 2h2so4 o2 从 通电 乙中所给的图像看 每转移 4 mol e e 为 0 2 mol f 从 0 1 mol 显然 a b d 正确 c 中表示生成 h2so4的物质的量应为 e 8 金属镍有广泛的用途 粗镍中含有少量 fe zn cu pt 等杂质 可用电解法制备高 纯度的镍 下列叙述正确的是 已知 氧化性 fe2 ni2 fe ni cu pt 发生氧化反应 即 zn 2e zn2 fe 2e fe2 ni 2e ni2 cu pt 还原性比 ni 弱 不能失去 电子溶解 当阳极上 ni 失电子溶解后 cu pt 以单质的形式沉积在电解槽底部 形成阳 极泥 阴极上金属离子按氧化性由强到弱的顺序 ni2 fe2 zn2 发生还原反应 即 ni2 2e ni fe2 zn2 比 ni2 氧化性弱 并不在阴极上析出 而是留在电解液中 阳极发生氧化反应 a 错误 电解过程中 阳极上有 zn fe ni 溶解且 cu pt 脱离阳极 而沉积在电解槽底部 阴极上只有 ni 析出 故两电极质量的改变不相等 b 错误 电解液 中除 zn2 fe2 外 还有 ni2 c 错误 9 利用如图所示装置 当 x y 选用不同材料时 可将电解原理广泛应用于工业生产 下列说法中正确的是 a 氯碱工业中 若 x y 均为石墨 y 附近能得到氯气 b 铜的精炼中 x 是纯铜 y 是粗铜 z 是 cuso4 4 c 外加电流的阴极保护法中 y 是待保护金属 d 电镀工业中 x 是待镀金属 y 是镀层金属 解析 选 c 根据电子流向 x 是阳极 y 是阴极 a 项 y 附近应得到 h2和 naoh b 项 纯铜应作阴极 y d 项 电镀时 待镀金属应作阴极 y 10 在外界提供相同电量的条件下 cu2 或 ag 分别按 cu2 2e cu 或 ag e ag 在电极上放电 若析出铜的质量为 1 92 g 则析出银的质量为 a 1 62 g b 6 48 g c 3 24 g d 12 96 g 解析 选 b 提供相同电量时两极得电子数相同 设析出银的质量为 x 2 得x 6 48 g 1 92 g 64 g mol 1 x 108 g mol 1 11 用惰性电极电解下列溶液一段时间后 再加入一定量的另一种物质 括号内 溶 液不能与原溶液相同的是 a cucl2 cucl2 b naoh naoh c nacl hcl d cuso4 cuo 解析 选 b 首先根据电解规律判断电解产物 将电解后脱离了电解液的产物化合后 再 溶入 其中即可与原溶液的组成相同 电解 cucl2溶液的产物是 cu 和 cl2 其化合后 产物为 cucl2 应加入 cucl2 电解 naoh 溶液的产物是 h2和 o2 其化合后产物为 h2o 应 加入 h2o 电解 nacl 溶液的产物是 h2和 cl2 其化合后产物为 hcl 应加入 hcl 电解 cuso4溶液的产物是 cu 和 o2 其化合后产物为 cuo 应加入 cuo 12 如图所示 a b c 三个装置中的三个烧杯分别盛有足量的 cucl2溶液 1 a 池中 zn 是 极 发生 反应 填 氧化 或 还原 下同 电极反应式为 a 中总反应的化学方程式为 2 b 池中 c 是 极 发生 反应 电极反应式为 b 池中总反应的化学方程式为 3 c 池中 cu 是 极 发生 反应 电极反应式为 反应过程中 溶液浓度 填 变大 变小 或 不变 解析 原电池与电解池的区别在于有无外接电源 有外接电源为电解池 无外接电池 5 为原电池 对原电池来讲 活泼电极作负极 失电子发生氧化反应 不活泼电极作正极 得电子发生还原反应 对电解池来讲 与电源负极相连为阴极 得电子发生还原反应 与 电源正极相连为阳极 失电子发生氧化反应 从图中可以判断出 a 属于原电池 b c 属于 电解池 然后根据反应原理判断即可 答案 1 负 氧化 zn 2e zn2 zn cucl2 cu zncl2 2 阴 还原 cu2 2e cu cucl2cu cl2 通电 3 阳 氧化 cu 2e cu2 不变 13 如图表示的是电解饱和食盐水的装置 阴极材料是铁棒 阳极材料是碳棒 饱和食 盐水中含有少量酚酞 1 接通电源后 饱和食盐水中的阳离子的移动方向是 填 阴极 或 阳 极 2 电极上生成了气体 a 和 b 生成气体 a 的电极反应式是 3 随着气体的生成 饱和食盐水中产生了两种不同的颜色 一种是 色 其 产生的位置是 填 阴极区 或 阳极区 另一种是 色 其产生的 位置是 填 阴极区 或 阳极区 4 电解一段时间后取出电极 将 u 形管内的液体搅拌混匀 又发生了化学反应 该 反应的化学方程式是 该溶液可用作消毒剂 原因是 解析 在阴极区 随着 h 的不断放电 h2o 的电离也不断产生 h2o h oh 的平 衡不断向右移动 oh 的浓度逐渐增大 溶液的碱性逐渐增强 使含酚酞的饱和食盐水呈 红色 在阳极区 cl 放电生成 cl2 一部分 cl2溶于水形成氯水 使溶液呈浅黄绿色 答案 1 阴极 2 2h 2e h2 或 2h2o 2e h2 2oh 6 3 浅黄绿 阳极区 红 阴极区 颜色与产生的位置对应即可 4 cl2 2naoh nacl naclo h2o naclo 有强氧化性 能力提升 14 如图所示 e 为浸有 na2so4溶液的滤纸 并加入几滴酚酞 a b 均为 pt 片 压在 滤纸两端 r s 为电源的电极 m n 是多微孔的 ni 的电极材料 它在碱溶液中可以视为 惰性电极 g 为电流计 k 为开关 c d 和电解池中都充满浓 koh 溶液 若在滤纸中央点 上一滴紫色的 kmno4溶液 k 打开 接通电源一段时间后 c d 中有气体产生 1 指出外电源的正 负极 r 为 s 为 2 a 附近的现象是 b 附近发生的电极反应式为 3 滤纸上的紫色点向哪方移动 解析 根据示意图中的两种气体的体积 确定电源的正 负极 因为 d 中放出氧气 n 端为阳极 所以 s 为电源的正极 则 r 为电源的负极 a 端为阴极 吸引阳离子 阳离子 放电 2h 2e h2 因为电解破坏了水的电离平衡 所以此处 oh 浓度增大 溶液显 红色 答案 1 负极 正极 2 溶液变为红色 4oh 4e 2h2o o2 3 向 b 端移动 在 20 时 电解饱和 cuso4溶液 假设有 0 6 mol 电子发生转移时 使电解进行 15 完全 测得电解后溶液的密度为 1 074 g ml 20 cuso4的溶解度为 20 g 使用惰 性电极 求 1 电解后溶液的物质的量浓度 2 取电解后溶液 10 ml 稀释至 1 000 ml 取出 25 ml 用 0 2 mol l 的 naoh 溶液中 和 需多少毫升 naoh 溶液 解析 1 由 2 mol e 1 mol cu 可得 0 6 mol e 0 3 mol cu 即 cuso4为 0 3 mol 则根据电解 cuso4溶液时有关物质的量间的关系可知 cuso4 h2ocu h2so4 1 2o2 通电 1 mol 1 mol 1 mol 0 5 mol 0 3 mol 0 3 mol 0 3 mol 0 15 mol 7 48 g 5 4 g 29 4 g 4 8 g 根据 cuso4的溶解度可知 100 g h2o 20 g cuso4 240 g 48 g 发生上述反应 其中有 5 4 g h2o 参与了电解过程 余下的水的质量为 240 g 5 4 g 234 6 g h2so4的质量为 29 4 g 故所得 h2so4溶液的质量为 234 6 g 29 4 g 264 g 其体积