高中化学第十三周电解池-高二化学人教版（2019）选修一每周一测

PAGE第十三周电解池1.下列图中装置或过程能实现电能转化为化学能的是()A燃料电池B电解熔融NaClC火力发电D一次性保暖贴A.A B.B C.C D.D2.下列关于铜电极的叙述中不正确的是()A.铜锌原电池中铜作正极 B.氯碱工业中用铜作阳极C.用电解法精炼铜时粗铜作阳极 D.在镀件上镀铜时用金属铜作阳极3.某溶液中存在等物质的量浓度的下列离子，用惰性电极电解该溶液，最先得电子的是()A. B. C. D.4.用情性电极电解物质的量浓度相同、体积比为3：1的和NaCl混合溶液时，不可能发生的反应是()A.B.C.D.5.有机电合成是用电化学的方法进行有机合成的技术。如图是在体系中，以石墨为电极电解2-丁酮制备中间体3-碘-2-丁酮的原理图。下列说法错误的是()A.石墨A为阳极B.物质D是氢气C.反应①的方程式为D.整个过程的总反应为6.现用Pt电极电解1L浓度均为的的混合溶液，装置如图所示，下列说法正确的是()A.电解开始时阴极有放出B.电解开始时阳极上发生反应C.整个电解过程中，不参与电极反应D.当电路中通过电子的物质的量超过0.1mol时，此时阴极放电的离子发生了变化7.将如图所示实验装置的K闭合（已知：盐桥中装有琼脂凝胶，内含KCl），下列判断正确的是()A.Cu电极上发生氧化反应B.片刻后可观察到滤纸a处变红色C.片刻后甲池中增大D.电子沿路径移动8.如图是氯碱工业离子交换膜法电解饱和食盐水的示意图，电解饱和食盐水用钛阳极的独特特性之一是它们能够在其表面形成稳定的氧化层，该氧化层可保护阳极免受进一步腐蚀，并提高其抗化学侵蚀性。下列有关说法错误的是()A.阳极材料换成铁电极，产物不变B.使用的阳离子交换膜阻止阴离子和气体通过，使生成的NaOH更纯C.阴极发生的电极反应：D.b处通入的原料是NaOH的稀溶液9.用石墨作电极电解溶液，电解过程中电子转移的物质的量与产生气体的体积（标准状况下）的关系如图所示，下列说法中正确的是()A.电解前溶液的物质的量浓度为B.电解后所得溶液中C.当时，：D.向电解后的溶液中加入16gCuO，则溶液可恢复为电解前的浓度10.中国科学院利用二氧化碳和甲酸的相互转化反应设计了一种可逆的水系金属二氧化碳电池，结构如图所示。下列说法不正确的是()A.双极膜、双功能催化纳米片等材料是保证电池功能的重要条件B.放电时，移向正极，正极区附近溶液pH不变C.充电时，阳极反应为D.若用该电池给铅蓄电池充电，理论上消耗的与铅蓄电池中产生的的物质的量之比为1：211.某实验小组在常温下进行电解饱和溶液的实验，实验装置与现象见下表。序号ⅠⅡ装置现象两极均产生大量气泡，b极比a极多；a极溶液逐渐产生白色浑浊，向该白色浑浊中加入盐酸，有气泡产生两极均产生大量气泡，d极比c极多；c极表面产生少量黑色固体；c极溶液未见白色浑浊关于实验现象的解释与推论正确的是()A.a极溶液产生白色浑浊的主要原因是电解过程消耗水，析出固体B.b极产生气泡的反应为C.c极表面变黑的反应为D.d极电极反应的发生，抑制了水的电离12.某小组同学电解溶液（电极均为石墨），实验如下表所示：实验电流/A阴极现象阳极现象①a0.5电极表面析出红色固体产生气泡②a2.0电极表面析出白色固体（经检验为CuCl）产生气泡（比①快）③b0.5电极表面析出红色固体，一段时间后产生气泡产生气泡（比①快）下列说法中不正确的是()A.①中析出红色固体的电极反应为B.③中阴极产生的气体能使湿润的淀粉-碘化钾试纸变蓝C.对比①③，推测电流：D.对比①②，推测电流为时电解溶液，阴极会析出红色和白色固体13.用惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液，实验装置如图1.电解过程中的实验数据如图2，横坐标表示电解过程中转移电子的物质的量，纵坐标表示电解过程中产生气体的总体积（标准状况）。则下列说法正确的是()A.电解过程中，b电极表面先有红色物质析出，后有气泡产生B.a电极上发生的电极反应式为和C.从开始到Q点时收集到的混合气体的平均摩尔质量为D.14.铅蓄电池的充放电总反应为。某铅蓄电池的正、负极标记被磨损，试用如图装置设计实验，识别出此铅蓄电池的正、负极。（1）将A接接F，B电极出现____________现象，电极反应式为___________，说明F为正极。（2）铅蓄电池工作时（放电），E电极的反应式为___________，充电时该电极与外接电源的___________极相连。（3）若有0.2mol电子发生转移，则正极消耗的物质的量是___________mol。（4）如图是在金属锌板上贴上一张用某溶液浸湿的滤纸。①若用硫酸钠和酚酞的混合溶液浸湿滤纸，用导线将a、b直接相连，则滤纸出现________色，铅笔芯c点处的电极反应式为________。②若用KI-淀粉溶液浸湿滤纸，用导线将a、b与铅蓄电池的E、F电极相连，铅笔芯c点处出现蓝色，则b接的是________（填“E”或“F”）电极。15.电化学在生产生活中有很多重要的应用。回答下列问题（1）氯碱工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑，氯的许多化合物既是重要化工原料，又是高效、广谱的灭菌消毒剂。①写出电解饱和食盐水的化学方程式：_______________；氯气的逸出口是__________（填“a”“b”或“c”）。②该离子交换膜为__________（填“阴”或“阳”）离子交换膜。③电解产生，理论上阳极室减少的离子总数为__________（用含的式子表示）。（2）氯碱工业能耗大，通过如图改进，提高电极B上反应物的氧化性来降低电解电压，可大幅度降低能耗。电极A应与外接电源的__________（填“正极”或“负极”）相连，写出电极B的电极反应式__________。（3）利用电化学原理，将和熔融制成燃料电池，模拟工业电解法精炼银，装置如图所示。①甲池工作时，转变成绿色硝化剂Y，可循环使用，则石墨II附近发生的电极反应式为__________。②若电解一段时间，电路转移0.3mol电子，乙中阴极得到21.6gAg，则该电解池的电解效率为__________%。（保留小数点后一位。通过一定电量时阴极上实际沉积的金属质量与通过相同电量时理论上应沉积的金属质量之比叫电解效率）答案以及解析1.答案：B解析：燃料电池为原电池装置，能实现化学能转化为电能，A项不符合题意；电解熔融NaCl是在通电条件下实现电能转化成化学能，B项符合题意；火力发电是将燃料燃烧过程中的化学能转化成机械能，再将机械能转化为电能，C项不符合题意；一次性保暖贴是将化学能转化为热能的装置，D项不符合题意。2.答案：B解析：铜锌原电池中，Z如更活泼失去电子作负极，则Cu为正极，A项正确；氯碱工业中选择惰性电极，若Cu为阳极，Cu会失去电子，则不能选Cu作阳极，B项错误；电解法精炼铜时，粗铜为阳极，纯铜为阴极，电解质溶液含铜离子，C项正确；镀铜时，Cu在阳极失去电子，则金属铜作阳极，D项正确。3.答案：B解析：得电子能力：，故最先得电子，B项正确。4.答案：B解析：设溶液和NaCl溶液的物质的量浓度均为，混合溶液的体积为4L，则溶液的体积为，溶液的体积为1L，即的物质的量为，的物质的量为1mol，根据转移电子守恒，第一阶段，阳极上放电，阴极上放电，发生的反应是，完全反应时，剩余2.5mol；第二阶段，阳极上放电，阴极上放电，发生的反应是；第三阶段，阳极上放电，阴极上放电，发生的反应是。由上述分析可知，不能发生，B项符合题意。5.答案：D解析：图中石墨A中，碘元素的化合价升高，发生氧化反应，A为阳极；石墨B中，其中元素化合价不变，而B为阴极，则H元素化合价应该降低，则D为；由分析可知，选项A、B正确；由图可知反应①的方程式为，C正确；由图可知，参加反应的为、2-丁酮（），化学方程式为，D错误。6.答案：C解析：因为得电子能力强于，所以电解开始时阴极有Cu析出，A错误；电解时阳极上阴离子失电子，B错误；失电子能力弱于，在水溶液中没有机会失电子，所以整个电解过程中，不参与电极反应，C正确；当电路中通过电子的物质的量超过0.2mol时，在阴极完全放电，此时阴极放电的离子为，D错误。7.答案：B解析：该原电池原理为，故Zn作负极，电极反应为，与Zn相连的a电极为阴极，电极反应为，为正极，电极反应为，与铜相连的b电极为阳极，电极反应为，盐桥中的移向负极，移向正极Cu，据此分析解题。由分析可知，A错误，B正确；盐桥中的移向负极，移向正极Cu，故片刻后甲池中不变，C错误；电子由原电池的负极经导线流向阴极，再由阳极经导线流回正极，电子不能经过电解质溶液或熔融的电解质，故电子沿，路径移动，D错误。8.答案：A解析：铁的还原性大于的还原性，所以阳极是铁被氧化，氯离子不反应，A错误；根据题干信息，阳离子交换膜不允许等阴离子及气体分子通过，可使生成的NaOH更纯，B正确；阴极发生得电子的还原反应，电极反应式为，C正确；b处通入的原料是NaOH的稀溶液，可增强导电性，D正确。9.答案：C解析：由题图可知，电解分为两个阶段：第一阶段电解溶液，第二阶段电解水。当时，消耗完，故的物质的量为0.2mol，电解前溶液的浓度为，A错误；随着电解的进行：，生成的为0.4mol，但溶液的体积会发生变化，因此不是，B错误；当时，得到，而只在第二阶段产生，该阶段转移0.2mol电子，得到，C正确；转移的电子之前，电解的是溶液，方程式为，加入0.2mol（即16g）CuO可复原；转移电子的物质的量为时，电解的是水，方程式为，转移0.4mol电子，生成和0.1mol，加入0.2mol（即3.6g）可复原，即加入16gCuO和，溶液可恢复为电解前的浓度，D错误。10.答案：B解析：双极膜、双功能催化纳米片等材料作正极，是保证电池功能的重要条件，A正确；放电时，移向正极，与二氧化碳反应生成甲酸，正极区附近溶液pH发生改变，B错误；充电时，甲酸在阳极失去电子生成二氧化碳，阳极反应为，C正确；理论上，该电池放电时消耗转移电子2mol，对应铅蓄电池中转移电子2mol产生的，则用该电池给铅蓄电池充电，理论上消耗的与铅蓄电池中产生的的物质的量之比为1：2，D正确。11.答案：C解析：a极为电解池的阳极，氢氢根离子放电生成氧气，与a电极（石墨）反应生成二氧化碳，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，该白色浑浊为碳酸钙，加入盐酸有二氧化碳产生，而不是析出固体，故A错误；b极是阴极，水电离产生的氢离子放电生成氢气，而不是氢氧根离子放电生成氧气，故B错误；c极为阳极，表面产生少量黑色固体，是铜放电生成的氧化铜，所以c极表面变黑的反应为，故C正确；d极为阴极，是水电离产生的氢离子放电生成氢气，促进了水的电离，故D错误。12.答案：B解析：①中阴极析出红色固体，应是放电产生Cu，电极反应为，故A正确；③中阴极首先是放电，当消耗完后水中的放电产生，不能使湿润的淀粉-碘化钾试纸变蓝，故B不正确；其他条件相同时，电流越大，导电能力越强，反应速率越大，因为③产生气泡比①快，可知电流：，故C正确；对比①②，时，放电产生Cu，当时，放电产生CuCl，可知浓度较低时，易析出，浓度较高时易产生，浓度介于两者之间时两种产物均可能出现，故D正确。13.答案：C解析：电路中电子流动方向与电流方向相反，由图1可知，b为阳极，a为阴极，用惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液，首先发生反应，消耗完全后，发生反应。b极为阳极，溶液中的氢氧根离子放电，则不会有红色物质析出，A错误；a极为阴极，先发生反应，后发生反应，B错误；从开始到P点收集到的气体是氧气，为0.05mol，从P点到Q点收集到的是氢气和氧气，共，为0.15mol，由于氢气和氧气的物质的量之比为2：1，则氢气为0.1mol，氧气为0.05mol，从开始到Q点时收集到的混合气体为氢气和氧气，两者的物质的量均为0.1mol，则混合气体的平均摩尔质量为，C正确；从开始到P点收集到0.05mol氧气，转移电子数为，从P点到Q点收集到0.1mol氢气和0.05mol氧气，转移电子数为，则，D错误。14.答案：（1）有气泡产生；（2）；负（3）0.1（4）①红；②F解析：（1）要证明F是正极，说明B为阳极，阳极应该是阴离子氯离子放电变为氯气，因此B电极出现有气泡产生现象，电极反应式为。（2）铅蓄电池工作时（放电），E电极为负极，其负极反应式为，充电时该极与外接电源的负极相连。（3）根据，反应转移2mol电子，若有0.2mol电子发生转移，则正极消耗的物质的量是0.1mol。（4）①若用硫酸钠和酚酞的混合溶液浸湿滤纸，用导线将直接相连，则锌板为负极，铅笔芯为正极，氧气反应生成氢氧根离子，氢氧根离子使酚䣭变红，因此滤纸出现红色，铅笔芯c点处的电极反应式为。②若用KI-淀粉溶液浸湿滤纸，铅笔芯c点处出现蓝色，说明c点生成了单质碘，则c为阳极，连接电源正极，则b接的是正极即F电极。15.答案：（1）①；