高中化学必修2课时跟踪检测（十一）电能转化为化学能

课时跟踪检测（十一）电能转化为化学能1．在原电池和电解池的电极上所发生的反应，属于氧化反应的是()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：选C原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应为氧化反应，原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应为还原反应。2．关于铜电极的叙述中不正确的是()A．铜锌原电池中铜是正极B．在镀件上镀铜时可用金属铜作阳极C．用电解法精炼铜时粗铜作阳极D．在电解饱和食盐水的装置中可用铜作阳极，且电极产物是Cl2解析：选DA项，在铜锌原电池中，锌比铜活泼，锌是负极，铜是正极，正确；B项，电镀时，一般用镀层金属作阳极，正确；C项，用电解法精炼铜时粗铜作阳极，正确；D项，在电解饱和食盐水的装置中应选用惰性电极作阳极，错误。3．关于镀铜和电解精炼铜，下列说法中正确的是()A．都用粗铜作阳极、纯铜作阴极B．电解液的成分都保持不变C．阳极反应都只有Cu－2e－=Cu2＋D．阴极反应都只有Cu2＋＋2e－=Cu解析：选DA项电镀时镀件作阴极；B项电解精炼铜时电解液成分改变；C项电解精炼铜时，有比铜活泼的金属杂质(如锌)放电，则阳极还会发生反应Zn－2e－=Zn2＋。4．下列说法不正确的是()A．不能自发进行的氧化还原反应，也可以通过电解来实现B．电解质溶液导电是化学变化，金属导电是物理变化C．电解池和原电池中均发生氧化还原反应D．电解、电离、原电池均需要通电解析：选D通过电解可使非自发进行的氧化还原反应得以发生，A正确；电解质溶液导电过程中两电极发生氧化还原反应，而金属导电未发生化学变化，B正确；电解池和原电池中均发生氧化还原反应，C正确；只有电解时需外加直流电源，而电离是电解质离解成自由移动离子的过程，原电池因发生自发的氧化还原反应产生电流，D错误。5．用Pt作电极电解下列某种溶液，当阳极生成112mL气体时，阴极上析出0.64g金属，则该电解池中溶质可能是()A．CuSO4 B．MgSO4C．Al2(SO4)3 D．Na2SO4解析：选A因Mg2＋、Al3＋、Na＋的氧化性弱于H＋，故水溶液中三种离子不放电，即不会析出金属，只有A能析出金属Cu，正确。6．关于电解NaCl水溶液，下列叙述正确的是()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：选BA项，阴极产物是H2和NaOH，错误；B项，阳极产物是Cl2，滴入KI溶液，Cl2能将I－氧化为I2而使得溶液呈棕色，正确；C项，阴极产物是H2和NaOH，该极附近的溶液显碱性，滴入酚酞溶液，溶液呈红色，错误；D项，电解中产物有NaOH，溶液显碱性，错误。7．若在铜片上镀银时，下列叙述正确的是()①将铜片接在电池的正极上②将银片接在电源的正极上③需用CuSO4溶液作电解液④在银片上发生的反应是4OH－－4e－=O2↑＋2H2O⑤需用AgNO3溶液作电解液⑥在铜片上发生的反应是Ag＋＋e－=AgA．①③⑥ B．②③④⑥C．①④⑤⑥ D．②⑤⑥解析：选D若在铜片上镀银，铜片作阴极，银片作阳极，即铜片接电源负极，银片接电源正极，①错误，②正确；电解液中应含有Ag＋，③错误，⑤正确；银片上发生的反应是Ag－e－=Ag＋，④错误；铜片上发生的反应是Ag＋＋e－=Ag，⑥正确。8．电解CuSO4溶液时，若要求达到如下三点要求：①阳极质量减小，阴极质量增加；②电解液中c(Cu2＋)不变，则可选用的电极是()A．纯铜作阳极，含Zn、Ag的铜合金作阴极B．含Zn、Ag的铜合金作阳极，纯铜作阴极C．用纯铁作阳极，用纯铜作阴极D．用石墨作阳极，用惰性电极(Pt)作阴极解析：选A据题意知应用纯铜作阳极，反应为Cu－2e－=Cu2＋；纯铜(或铜合金)作阴极，反应为Cu2＋＋2e－=Cu，这样电解质溶液中c(Cu2＋)保持不变，A正确。B项中在阳极除了Cu失电子外，还会发生Zn－2e－=Zn2＋，但阴极只有Cu2＋＋2e－=Cu的反应，故c(Cu2＋)会减小；C项阳极Fe－2e－=Fe2＋，阴极Cu2＋＋2e－=Cu，c(Cu2＋)浓度减小，错误；D项，阳极质量不变，错误。9.按如图所示装置，以石墨为电极电解氯化铜溶液。(1)阴极为________，阳极为________(填写“A”或“B”)。(2)在阴极发生反应的微粒为______，电极反应式为________________________________________________________________________，现象为_____________________________________________________。(3)在阳极发生反应的微粒为____________，电极反应式为____________________，现象为___________________________________________________________。答案：(1)BA(2)Cu2＋Cu2＋＋2e－=Cu有红色固体析出(3)Cl－2Cl－－2e－=Cl2↑产生黄绿色气体10.电解原理在化学工业中被广泛应用。右图表示一个电解池，装有电解质溶液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①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_______________________________________________。②Y极上的电极反应式为_______________________________________________，检验该电极反应产物的方法是_______________________________________________________________________________________________________________________。(2)若用电解法精炼粗铜，电解质溶液a选用CuSO4溶液，则①X极的材料是__________，电极反应式为____________________________________________________________________。②Y极的材料是__________，电极反应式为____________________________________________________________________。(说明：杂质发生的电极反应不必写出)解析：(1)用惰性电极电解饱和食盐水时，阳极反应：2Cl－－2e－=Cl2↑；阴极反应：2H＋＋2e－=H2↑。与电源正极相连的极为阳极，所以X极为阴极，Y极为阳极。X极在反应过程中消耗了H2O电离出的H＋，溶液呈碱性，加入酚酞溶液变成红色；Y极产生Cl2，能使湿润的碘化钾淀粉试纸变成蓝色。(2)电解精炼铜时，用含杂质的铜作阳极，精铜作阴极。反应过程中阳极上铜以及比铜活泼的金属失去电子，成为离子进入溶液，活泼性比铜弱的金属形成阳极泥；在阴极只有Cu2＋能得到电子成为单质，其他较活泼金属对应的离子不能得到电子。根据题图，X为阴极，Y为阳极。所以X极的材料是精铜，电极反应：Cu2＋＋2e－=Cu；Y极的材料是粗铜，电极反应：Cu－2e－=Cu2＋。答案：(1)①2H＋＋2e－=H2↑放出气体，溶液变红②2Cl－－2e－=Cl2↑把湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y极附近，试纸变为蓝色(2)①精铜Cu2＋＋2e－=Cu②粗铜Cu－2e－=Cu2＋1．能用电解原理说明的问题是()①电解是把电能转化为化学能②电解是化学能转化成电能③电解质溶液导电是化学变化，金属导电是物理变化④不能自发进行的氧化还原反应，通过电解的原理可以实现⑤任何溶液被电解时，必然导致氧化还原反应的发生A．①②③④ B．②③⑤C．③④ D．①③④⑤解析：选D电解是把电能转化为化学能，①正确；电解质溶液导电实质是电解，属于化学变化，金属导电是物理变化，③正确；通过电解，可以实现不能自发进行的氧化还原反应，④正确；电解时，必然发生氧化还原反应，⑤正确。2．化学用语是学习化学的重要工具，下列用来表示物质变化的化学用语中，正确的是()A．氯碱工业电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式为2Cl－－2e－=Cl2↑B．氢氧燃料电池的负极反应式：O2＋2H2O＋4e－=4OH－C．粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，电极反应式为Cu－2e－=Cu2＋D．钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式：Fe－2e－=Fe2＋解析：选A氢氧燃料电池在负极反应的物质是氢气，B错误；粗铜精炼时，与电源正极相连的是粗铜，粗铜逐渐溶解，与电源负极相连的是纯铜，Cu2＋在纯铜上被还原析出，C错误；钢铁腐蚀时，Fe在负极被氧化，D错误。3．在铁制品上镀上一定厚度的铜层，以下设计方案正确的是()A．铜作阳极，镀件作阴极，溶液中含有铜离子B．铁作阴极，镀件作阳极，溶液中含有铜离子C．铁作阳极，镀件作阴极，溶液中含有亚铁离子D．铜用阴极，镀件作阳极，溶液中含有锌离子解析：选A在铁制品上镀铜，需要将铁制品作阴极，铜作阳极，溶液中含有铜离子，A项正确。4．下列叙述正确的是()A．电镀时，通常把待镀的金属制品作阳极B．氯碱工业是电解熔融的NaCl，在阳极能得到Cl2C．氢氧燃料电池(酸性电解质)中O2通入正极，电极反应为O2＋4H＋＋4e－=2H2OD．工业冶炼金属铝的方法是电解熔融的氯化铝解析：选CA项，电镀时，通常把待镀的金属制品作阴极，镀层金属作阳极，错误；B项，氯碱工业是电解氯化钠溶液，错误；C项，氢氧燃料电池(酸性电解质)中O2通入正极，发生还原反应，电极反应为O2＋4H＋＋4e－=2H2O，正确；D项，工业冶炼金属铝的方法是电解熔融的氧化铝，氯化铝在熔融状态下不能导电，错误。5．下列图示中关于铜电极的连接错误的是()解析：选CA项，该原电池中，较活泼的金属锌作负极，较不活泼的金属铜作正极，正确；B项，电解精炼铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，正确；C项，电镀铜时，镀层金属铜作阳极，镀件作阴极，错误；D项，电解氯化铜溶液时，惰性电极作阳极，正确。6.某同学按如图所示的装置进行电解实验。下列说法正确的是()A．电解过程中，铜电极上有H2产生B．电解初期，总反应方程式为Cu＋H2SO4eq\o(=,\s\up7(通电))CuSO4＋H2↑C．电解一定时间后，石墨电极质量不变D．整个电解过程中，H＋的浓度不断增大解析：选B铜作阳极：Cu－2e－=Cu2＋，铜电极上无H2产生，A错误；石墨作阴极：2H＋＋2e－=H2↑，所以总方程式为Cu＋H2SO4eq\o(=,\s\up7(通电))CuSO4＋H2↑；电解一定时间后，溶液中Cu2＋浓度增大，并不断向阴极定向移动，故石墨电极上有铜析出，B正确、C错误；在电解开始阶段，2H＋＋2e－=H2↑，H＋的浓度不断减小，D错误。7．Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如图所示，电解总反应为2Cu＋H2Oeq\o(=,\s\up7(通电))Cu2O＋H2↑。下列说法正确的是()A．石墨电极上产生氢气B．铜电极发生还原反应C．铜电极接直流电源的负极D．当有0.1mol电子转移时，有0.1molCu2O生成解析：选A由电解总反应可知，Cu参加了反应，所以Cu作电解池的阳极，发生氧化反应，B项错误；石墨作阴极，阴极上是溶液中的H＋发生还原反应，电极反应为2H＋＋2e－=H2↑，A项正确；阳极与电源的正极相连，C项错误；阳极反应为2Cu＋2OH－－2e－=Cu2O＋H2O，当有0.1mol电子转移时，有0.05molCu2O生成，D项错误。8．如图所示，用石墨作电极电解氯化铜溶液，下列说法正确的是()A．M极是电解池的阴极B．溶液中的阴离子向N极移动C．M极上放出的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝D．在M、N两极流过0.4mol电子时，N极上会增重6.4g解析：选CA项，电解池中电源正极连接阳极，故M为阳极，N为阴极，错误；B项，阴离子向阳极移动，错误；C项，阳极反应2Cl－－2e－=Cl2↑，然后发生反应Cl2＋2I－=I2＋2Cl－，生成的碘遇淀粉变蓝色，正确；D项，Cu2＋＋2e－=Cu，n(Cu)＝0.5n(e－)＝0.5×0.4mol＝0.2mol，故m(Cu)＝0.2mol×64g·mol－1＝12.8g，错误。9．如图所示甲、乙两池电极材料都是铁棒与碳棒，请回答下列问题：(1)若两池中电解质溶液均为CuSO4溶液，反应一段时间后：①有红色物质析出的是甲池中的________棒，乙池中的________棒。②甲池中负极的电极反应式是____________________________________________。(2)若两池中电解质溶液均为饱和NaCl溶液：①写出乙池中总反应的离子方程式：________________________________________________________________________。②乙池碳棒上电极反应属于________(填“氧化反应”或“还原反应”)。解析：由是否有外加电源推出甲为原电池，乙为电解池。(1)若两池中电解质溶液均为CuSO4溶液，则有：甲：负极(Fe)Fe－2e－=Fe2＋正极(C)Cu2＋＋2e－=Cu乙：阳极(C)4OH－－4e－=O2↑＋2H2O阴极(Fe)2Cu2＋＋4e－=2Cu(2)若电解质溶液均为NaCl溶液，则有：甲：负极(Fe)2Fe－4e－=2Fe2＋正极(C)O2＋2H2O＋4e－=4OH－(考虑了溶液中溶解的氧