高中化学《电能转化为化学能——电解》同步练习2 鲁科版选修4

用心 爱心 专心1 电能转化化学能电能转化化学能 电解电解 课时作业课时作业 一 选择题一 选择题 包括 8 小题 1 6 小题只有一个选项符合题意 7 8 小题有两个选项符合题 意 1 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 用铁作为阳极 B 电解法精炼粗铜 用纯铜作为阴极 C 电解饱和食盐水制烧碱 用涂镍碳钢网作为阴极 D 在镀件上电镀锌 用锌作为阳极 2 2009 年青岛月考 利用如右图所示装置制取 Fe OH 2 通电后溶液中产生的白色沉淀能 保持较长时间不变色 下列说法错误的是 A 烧碱溶液注入容器前 需预先煮沸 B 甲电极上有氢气冒出 C 只能用铁作甲电极和乙电极 D 可用食盐水代替烧碱溶液 3 2010 年郑州质检 用如下图所示装置实验 若 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 NO3 a 棒的质量 b 棒的质量 溶液的 pH A B C 用心 爱心 专心2 D 4 pH a 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 pH a 则该 电解质可能是 A NaOH B H2SO4 C AgNO3 D Na2SO4 5 对下列各溶液进行电解 通电一段时间后 溶液颜色不会发生显著改变的是 A 以铜为电极 电解 1 mol 1L H2SO4溶液 B 以石墨为电极 电解 1 mol 1L KBr 溶液 C 以石墨为电极 电解含酚酞的饱和食盐水 D 以铜为电极 电解 CuSO4溶液 6 如右图是某同学设计的验证原电池和电解池的实验装置 下列有关说法不正确的是 A 闭合 K2 打开 K1 试管内两极都有气泡产生 B 闭合 K2 打开 K1 一段时间后 发现左侧试管收集到的气体比右侧略多 则 a 为负极 b 为正极 C 闭合 K2 打开 K1 一段时间后 再闭合 K1 打开 K2 电流表指针偏转方向与 K1 K2 均闭合时电流表指针偏转方向一致 D 闭合 K2 打开 K1 一段时间后 再闭合 K1 打开 K2 电流表指针不会偏转 7 2008 年天津卷改编 下列叙述正确的是 A 在原电池的负极和电解池的阳极上都发生失电子的氧化反应 用心 爱心 专心3 B 用惰性电极电解 Na2SO4溶液 阴阳两极产物的物质的量之比为 1 2 C 用惰性电极电解饱和 NaCl 溶液 若有 1 mol 电子转移 则生成 1 mol NaOH D 镀层破损后 镀锡铁板比镀锌铁板更耐腐蚀 8 2009 年济南模拟 电化学原理广泛用于工业生产中 如有一种电化学净水法的原理是 在电解过程中将低价金属离子 如 CO2 氧化成高价态的离子 CO3 然后以此高价态 的金属离子作氧化剂把废水中的有机物氧化成 CO2而净化 实验室用如右图装置模拟上述 过程 下列说法正确的是 A 电极 a 可以是石墨 电极 b 可以是铜 B 电解后阴极附近 H 浓度不变 C CO3 氧化甲醇的离子方程式为 6CO3 CH3OH H2O CO2 6CO2 6H D 当 1 mol 甲醇被完全氧化时 阳极应该失去 6 mol 电子 二 非选择题二 非选择题 9 工业上处理含 Cr2O72 酸性工业废水常用以下方法 往工业废水中加入适量的 NaCl 搅拌均匀 用 Fe 为电极进行电解 经过一段时间后有 Cr OH 3和 Fe OH 3沉淀产生 已知 Fe3 和 Cr3 在 pH 4 5 的水溶液中几乎完全水解生成氢 氧化物沉淀 而此时 Fe2 几乎不水解 过滤回收沉淀 废水达到排放标准 试回答 1 电解时的电极反应 阳极 阴极 2 写出 Cr2O72 转变为 Cr3 的离子反应方程式 3 能否将 Fe 电极改成石墨电极 为什么 用心 爱心 专心4 10 2009 年海南卷 Li SO2Cl2电池可用于心脏起搏器 该电池的电极材料分别为锂和碳 电解液是 LiAlClx SO2Cl2 电池的总反应可表示为 4Li 2SO2Cl2 4LiCl S SO2 请回答 下列问题 1 电池的负极材料为 发生的电极反应为 2 电池正极发生的电极反应为 3 SO2Cl2易挥发 实验室中常用 NaOH 溶液吸收 SO2Cl2 有 Na2SO3和 NaCl 生成 如果 把少量水滴到 SO2Cl2中 实验现象是 反应的化学方程式为 4 组装该电池必须在无水 无氧的条件下进行 原因是 11 某课外活动小组装备用如下图所示的装置进行实验 现有甲 乙 丙三位同学分别选择 了如下电极材料和电解质溶液 A 电极B 电极X 溶液 甲 CuZnH2SO4 乙 PtPtCuCl2 丙 FeCu 1 甲同学在实验中将电键 K5闭合 Zn 电极上的电极反应式为 2 乙同学准备进行电解 CuCl2溶液的实验 则电解时的总反应方程式为 实验时应闭合的电键组合是 从下列五项中选择所有可能组合 第三小题也在这五项中选择 A K1 和 K2 B K1 和 K3 C K1 和 K4 D K2和 K3 E K2和 K4 3 丙同学准备在 Fe 上镀 Cu 选择了某种盐来配制电镀液 则该盐的化学式为 用心 爱心 专心5 实验时 应闭合的电键组合是 选项如上 12 已知在 pH 为 4 5 的环境中 Cu2 几乎不水解 而 Fe3 几乎完全水解 某学生欲用电解 纯净的 CuSO4溶液的方法 根据电极上析出铜的质量以及电极上产生气体的体积来测定铜 的相对原子质量 其实验过程如下图所示 1 步骤 所加的 A 的化学式为 加入 A 的作用是 2 步骤 中所用的部分仪器如图 则 A B 分别连接直流电源的 极和 极 填 正极 或 负极 3 电解开始一段时间后 在 U 形管中观察到的现象有 电解的离 子方程式为 4 下列实验操作中必要的是 填字母 A 称量电解前电极的质量 B 电解后 电极在烘干称重前 必须用蒸馏水冲洗 C 刮下电解后电极上析出的铜 并清洗 称重 D 电极在烘干称重的操作中必须按 烘干 称重 再烘干 再称重 进行 用心 爱心 专心6 E 在有空气存在的情况下 烘干电极必须采用低温烘干的方法 5 铜的相对原子质量为 用带有 n V 的计算式表示 参考答案参考答案 1 解析 电解冶炼铝时 用铁作阳极 铁会被氧化 应用碳棒做阳极 故 A 项不符合生产实际 答案 A 2 解析 烧碱溶液注入容器前 要先煮沸除去溶解 O2 防止氧化 Fe OH 2 甲极为阴极发生 2H 2e H2 乙电极必须用 Fe 而甲电极可用 Fe 或惰性电极等 答案 C 3 解析 此题是一道电镀装置题 阳极 Ag e Ag b 棒的质量减小 阴极 Ag e Ag a 棒 的质量增加 电解质溶液不发生改变 所以 D 正确 答案 D 4 解析 电解前溶液的 pH a 电解后溶液的 pH a 原溶液显酸性 碱性 中性并不详 但根据 pH 的变化 可知溶液中 c H 下降 c OH 上升 对于 A B D 选项 均属于电解水 型 溶质浓度均增大 NaOH 溶液中 c OH 上升 符合题意 H2SO4与之相反 Na2SO42 溶液 pH 不变 不符合题意 对于 AgNO3溶液 属于放 O2生酸型 则 pH 下降 不符合题 意 答案 A 5 解析 以铜为电极电解稀 H2SO4的最初反应为 Cu 2H Cu2 H2 溶液中 Cu2 浓度 增大溶液变蓝 后来 Cu2 浓度不变 故比电解前有明显的颜色变化 用石墨为电极电解 KBr 溶液 因生成 Br2而使溶液由无色变为橙色 电解含酚酞的饱和食盐水 因生成 NaOH 而使溶液变红 以铜为电极电解 CuSO4溶液 溶液中 Cu2 浓度不变 故溶液颜色无 变化 答案 D 用心 爱心 专心7 6 解析 用石墨为电极电解 NaCl 溶液 两极电极反应式分别为 阴极上 2H 2e H2 阳极 上 2Cl Cl2 2e 故 A 项正确 因 Cl2溶于水 使阴极产生 H2体积略多于阳极产生的 Cl2 故 B 项正确 电解一段时间后 再打开 K2 闭合 K1 相当于燃料电池 有电流产生 故 D 项不正确 若 a 为负极 当 K1 K2闭合时电流由 b 经电流表流至 a 而该燃料电池有 H2 的一侧 即与 a 相连 为负极 另一侧为正极 电流也是由正极经电流表流向负极 故两者 电流表指针偏向一致 答案 D 7 解析 A 项 电解池阳极发生氧化反应 A 正确 B 项 电解硫酸钠溶液 实质是电解水 阴极得 H2 阳极得 O2 体积比为 2 1 B 错 C 项 根据 2NaCl 2H2O2NaOH H2 Cl2 转移 2 mol 电子 生成 2 mol NaOH C 正确 D 项 活泼性 Zn Fe Sn 镀层破损后 镀锡铁板更易腐蚀 D 错 答案 AC 8 解析 选项 A Cu 与电源正极相连时 Cu 失去电子而溶解 所以 b 极不能用 Cu 应用石墨 等惰性电极 选项 B 根据题给信息 阳极是溶液中的 CO2 失去电子生成 CO3 2CO2 2CO3 2e 阴极是溶液中的 H 得到电子变为 H2 2H 2e H2 所以阴极附近 H 浓度变小 选项 C CH3OH 被氧化为 CO2 溶液中的 CO3 被还原为 CO2 再根据得失电 子守恒和离子方程式的正误判断方法可知该离子方程式正确 选项 D 阳极失去电子的物 质的量等于 CO3 获得电子的物质的量 1 mol CH3OH 被氧化 转移 6 mol 电子 答案 CD 9 解析 1 Fe 做电极 阳极反应为 Fe 失去电子 阴极上是溶液中的阳离子 此时主要是 H 获得电子 2 生成的 Fe2 具有强还原性 将 Cr2O72 还原为 Cr3 而 Fe2 被氧化为 Fe3 3 如果用石墨做电极 就不能产生 Fe2 从而不能达到除杂的目的 答案 1 Fe Fe2 2e 2H 2e H2 用心 爱心 专心8 2 Cr2O72 6Fe2 14H 2Cr3 6Fe3 7H2O 3 不能 因为以 Fe 为电极的目的是产生 Fe2 以便将 Cr2O72 还原为 Cr3 通过水解反应除 去 如果换为石墨做电极 就不会发生上述反应 达不到除去废水中 Cr2O72 的目的 10 解析 分析反应的化合价变化 可得 Li 为还原剂 SOCl2为氧化剂 1 负极材料为 Li 还原剂 LI e Li 2 正极反应式可由总反应减去负极反应式得到 2SOCl2 4e 4Cl S SO2 3 题中给出有碱液吸收时的产物 则没有碱液吸收时的产物 应为 SO2和 HCl 所以现象应该为出现白雾和有刺激性气体生成 4 因为构成电池的两 个主要成份 Li 能和氧气水反应 且 SOCl2也与水反应 答案 1 锂 LI e Li 2 2SOCl2 4e 4Cl S SO2 3 出现白雾 有刺激性气体生成 SOCl2 H2O SO2 2HCl 4 锂是活泼金属 易与 H2O O2反应 SOCl2也可与水反应 11 解析 1 甲同学在实验中将电键 K5 闭合 装置为原电池 较活泼的 Zn 为原电池负极 电极反应式为 ZN 2e ZN2 2 乙同学用惰性电极电解 CuCl2溶液 电解时的总反应方 程式为 CuCl2Cu Cl2 实验时应闭合 K1 和 K4 或 K2和 K3 3 丙同学准备在 Fe 上镀 Cu 则 Fe 为电镀池阴极 接电源负极 Cu 为电镀池阳极 接电源正极 实验时应闭 合 K2和 K3 应选择含有 Cu2 的电解质溶液为电解液 答案 1 ZN 2e ZN2 2 CuCl2 Cu Cl2 C D 3 CuCl2或 CuSO4D 12 解析 1 可通过加入 CuO CuCO3 Cu2 OH 2CO3等以中和过量的酸 增大 pH 使 Fe3 水解为不溶性 Fe OH 3而除去 并确保 Cu2 不发生水解 2 电解 CuSO4溶液时 增重的一极为阴极 产生气体的一极为阳极 阳极材料只能是惰性电