《电能转化为化学能—电解第二课时》习题4

电能转化为化学能电能转化为化学能 电解电解 习题习题 一 选择题一 选择题 1 下列有关电解原理的说法正确的是 电解是把电能转变成化学能 电解是把化学能转变为电能 电解质溶液的导电是化学变化 金属的导电是物理变化 不能自发进行的氧化还原反应 通过电解原理可以实现 任何溶液被电解时必然会导致氧化还原反应的发生 A B C D 2 下列描述中 不符合生产实际的是 A 电解熔融的氧化铝制取金属铝 用铁作阳极 B 电解法精炼粗铜 用纯铜作阴极 C 电解饱和食盐水制烧碱 用涂镍碳钢网作阴极 D 在镀件上电镀锌 用锌作阳极 3 2012 宁波高二检测 能够使反应 Cu 2H2O Cu OH 2 H2 发生的是 A 用铜片作阴 阳极 电解氯化铜溶液 B 用铜片作阴 阳极 电解硫酸钾溶液 C 铜锌合金在潮湿空气中发生电化学腐蚀 D 铜片作原电池的负极 碳棒作原电池的正极 氯化钠作电解质溶液 4 下列叙述中 正确的是 电解池是将化学能转变成电能的装置 原电池是将电能转变成化学能的装置 金属 和石墨导电均为物理变化 电解质溶液导电是化学变化 不能自发进行的氧化还原反应 通过电解的原理有可能实现 电镀过程相当于金属的 迁移 可视为物理变化 A B C D 5 用惰性电极电解 CuSO4 和 NaCl 的混合溶液 开始时阴极和阳极上分别析出的物质是 A H2 和 Cl2 B Cu 和 Cl2 C H2 和 O2D Cu 和 O2 6 2012 山东高考 以 KCl 和 ZnCl2 混合液为电镀液在铁制品上镀锌 下列说法正确的是 A 未通电前上述镀锌装置可构成原电池 电镀过程是该原电池的充电过程 B 因部分电能转化为热能 电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系 C 电镀时保持电流恒定 升高温度不改变电解反应速率 D 镀锌层破损后即对铁制品失去保护作用 7 图中 a b 是惰性电极 通电 2 min 后 b 电极附近溶液呈红色 b 电极生成标准状况时的 气体体积为 0 224 L NaCl 溶液体积为 500 mL 下列说法不正确的是 A 电解过程中 CuSO4 溶液物质的量浓度不变 B 电子流动的方向是由 a 流向 Cu 电极 C 电路中通过的电子为 0 02 mol D 电解速率 v OH 0 02 mol L 1 min 1 二 非选择题二 非选择题 8 用碳棒作电极 在 Na Cu2 Cl SO42 等离子中选出适当离子组成电解质 电解其 溶液 写出符合条件的一种电解质的化学式 1 当阴极放出 H2 阳极放出 O2 时 电解质是 2 当阴极析出金属 阳极放出 O2 时 电解质是 3 当阴极放出 H2 阳极放出 Cl2 时 电解质是 4 通过电子的物质的量与阴极析出的金属的物质的量 阳极析出的气体的物质的量之比 为 4 2 1 时 电解质的化学式是 9 在如图所示装置中 试管 A B 中的电极为多孔的惰性电极 C D 为两个铂夹夹在被 Na2SO4 溶液浸湿的滤纸条上 滤纸条的中部滴有 KMnO4 液滴 电源有 a b 两极 在 A B 中充满 KOH 溶液后倒立于 KOH 溶液的水槽中 切断 K1 闭合 K2 K3 通直流电 1 写出 B 中电极反应式 2 在湿的硫酸钠溶液滤纸条中部的高锰酸钾液滴处发生的现象是 3 电解一段时间后 A B 中均有气体包围电极 此时切断 K2 K3 闭合 K1 则电流表 的指针 填 是 或 否 移动 其理由是 4 在 298 K 时 若 2 g B 气体和 0 5 mol 的 A 气体完全反应 生成物为液态 放出 285 8 kJ 热量 写出此反应的热化学方程式 10 A B C 三种强电解质 它们溶于水 在水中电离出的阳离子有 K Ag 阴离子有 NO3 OH 电解质电离的离子有重复 图 1 装置中 甲 乙 丙三个烧杯中依次盛放足量的 A 溶液 足量的 B 溶液 足量的 C 溶液 电极均为铂电极 接通电源 经过一段时间后 测得甲中 b 电极质量增加了 43 2 g 常温下各烧杯中溶液 pH 与电解时间 t 关系如图 2 所示 请回答下列问题 1 写出三种强电解质的化学式 A B C 2 写出乙烧杯 c 电极发生的电极反应为 甲烧杯中的总反应的化学方程式为 3 计算丙烧杯 e 电极上生成的气体在标准状况下的体积为 甲烧杯中溶液体 积为 100 mL pH 4 要使甲烧杯中的 A 溶液恢复到电解前的状态 需要加入的物质是 其质量 为 答案解析答案解析 1 解析 选 D 电解质溶液导电时 溶液中的阴阳离子分别向阳极和阴极移动 在两个 电极上得失电子 发生氧化还原反应 所以电解质溶液的导电过程就是电解过程 此时电 源提供电能 把不能自发进行的氧化还原反应转变成现实 金属的导电只是自由电子的定 向移动 不存在电子得失 也没有新物质产生 是一种物理过程 2 解析 选 A A 中铁为活泼性电极 作阳极 自身要参与电极反应 失去电子 A 错 3 解析 选 B 该反应为非自发的氧化还原反应 应设计成电解池 C D 错 反应中 Cu 失去电子 在阳极反应 阳极材料选择金属铜 阴极为 H 放电生成氢气 A 错 B 对 4 解析 选 B 能量变化角度 电解池将电能转化为化学能 原电池将化学能转变为电 能 错 导电的本质 金属和石墨依靠自由电子的定向移动 电解质导电即是电解质 被电解的过程 是氧化还原反应 正确 电镀的本质即为电解 属化学变化 错 误区警示 电解池为非自发的氧化还原反应 该反应只有在通电条件下才可以发生 电 解质被电解时 在溶液中 或熔融态 依靠阴阳离子的定向移动来导电 电子不会进入电 解质溶液 电子只能在导体中移动 5 解析 选 B 本题考查电解过程中阴阳离子的放电顺序 阳离子 Cu2 H Na 阴离 子 Cl OH SO42 所以先放电的为 Cu2 2e Cu 2Cl 2e Cl2 产品分别为 Cu 和 Cl2 6 解析 选 C 电镀时 Zn 为阳极 Fe 为阴极 KCl ZnCl2 的混合溶液为电解质溶液 若未通电 不存在自发进行的氧化还原反应 故不能构成原电池 故 A 错 电镀时 导线 中每通过 2 mol 电子 就会析出 1 mol 锌 通过的电量与析出的锌量的关系确定 故 B 错 电镀时电流保持恒定 则反应的速率就不会改变 故升高温度对反应的速率无影响 故 C 正确 镀锌层破损后 锌与铁可构成原电池的两个电极 铁做正极受到保护 故 D 错 互动探究 1 电镀时为什么溶液中的 H 没有放电 提示 考虑电镀液中微粒的浓度 c Zn2 c H 故 Zn2 放电 2 电镀过程对阴阳极材料的选择有何要求 提示 镀件做阴极 镀层金属做阳极 7 解析 选 A b 电极附近溶液呈红色 b 电极生成标准状况时的气体体积为 0 224 L 可知 在 b 极放出 H2 余下的 OH 离子遇酚酞变红 b 为阴极 电源中 X 为正极 Y 为负极 Pt 为阳极 Cu 为阴极 左池电解过程中 阳极 4OH 4e 2H2O O2 阴极 Cu2 2e Cu 溶液中 CuSO4 物质的量浓度减小 A 错 电子流动方向 电源的负极 电解池的阴极 电解池的阳极 电源正极 B 对 电路中电子转移是一致的 生成氢气 0 01 mol 则转移电子 0 02 mol C 对 电解反应 2NaCl 2H2O 电 2NaOH Cl2 H2 v OH c NaOH t 电解 0 02 mol 0 5 L 2 0 02 mol L 1 min 1 方法技巧 准确判断电极是解题的关键一步 可以从电子的得失 电子流动的方向 电 流的方向 反应类型 电极质量的变化 溶液 pH 的变化等各个角度进行分析 8 解析 1 实质为电解水型 2 中为重金属离子与 OH 放电 3 为 H 与 Cl 放电 4 电 子的物质的量与阴极析出的金属的物质的量 阳极析出的气体的物质的量之比为 4 2 1 则可推断金属为 2 价 阳极生成气体 1 mol 会失去 4 mol 电子 答案 1 Na2SO4 2 CuSO4 3 NaCl 4 CuSO4 9 思路点拨 本题看似无法判断电解池的阴阳极 但应仔细观察 KOH 溶液电解后 A B 两 试管中气体的体积多少关系 从而判断出阴阳两极 这是解题的关键 解析 2 切断 K1 闭合 K2 K3 时 题图可看作并联电解 KOH 和 Na2SO4 溶液的装置 电解 KOH 溶液实质是电解水 B 管中空白部分多 所以产生气体多 该气体应为 H2 因此 a 为电源负极 b 为电源正极 在湿的 Na2SO4 溶液滤纸上可观察到的现象是紫色 MnO4 向 D 方向移动 理由是 D 为电解池的阳极 OH 在阳极上失电子后 阳极区周围离子带正电 荷 故紫色将向 D 方向移动 3 切断 K2 K3 闭合 K1 时 B 中 H2 A 中 O2 与 KOH 溶液可形成燃料电池 因此电流表指 针会移动 答案 1 2H 2e H2 2 紫色向 D 处移动 3 是 形成氢氧原燃料电池 4 2H2 g O2 g 2H2O l H 571 6 kJ mol 1 10 解析 1 甲中有电极质量的增重 则含有 Ag 溶液为硝酸银 乙中 pH 不变 为硝 酸钾 丙中电解后 pH 上升 碱性增强 为氢氧化钾 3 串联电路中电子转移相同 b 电 极 Ag e Ag b 为阴极 质量增加了 43 2 g 即 Ag 为 0 4 mol 转移电子 0 4 mol 丙烧杯 e 电极为阳极 4OH 4e 2H2O O2 当转移 0 4 m