2019-2020学年高中化学课时作业13电能转化为化学能.doc

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1、课时作业13电能转化为化学能基础巩固1pHa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pHa，则该电解质可能是()ANaOHBH2SO4CAgNO3DNa2SO4解析：电解前后，溶液的pHapHa，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，均属于电解水类型，溶质浓度均增大，NaOH溶液中c(OH)上升，符合题意；H2SO4与之相反；Na2SO4溶液pH不变，也不符合题意；对于AgNO3溶液，属于放O2生酸型，则pH下降，不符合题意。答案：A2某同学按如下图所示的装置进行电解实验。下列说法正确的是()A电解过

2、程中，铜电极上有H2产生B电解初期，主反应方程式为CuH2SO4CuSO4H2C电解一段时间后，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：铜作阳极：Cu2e=Cu2，铜电极上无H2产生，A错误；石墨作阴极：2H 2e=H2，所以电解初期总方程式为CuH2SO4CuSO4H2，电解一段时间后，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的浓度减小，D错误。答案：B3若某电能与化学能的转化装置(电解池或原电池)中发生的总反应的离子方程式是Cu2H=Cu2H2。则下列关于该装置的有关说法正确的是()A该装置可能是

3、原电池，也可能是电解池B该装置只能是原电池，且电解质溶液为硝酸C该装置只能是电解池，且金属铜为该电解池的阳极D该装置只能是原电池，电解质溶液不可能是盐酸解析：该反应不能自发进行，只有在外加电源的条件下发生，故该装置为电解池，且铜作阳极。答案：C4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Cu2e=Cu2D阴极反应都只有Cu22e=Cu解析：A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Zn2e=Zn2；D项，在电解精炼铜和镀铜中，阴极发生反应

4、Cu22e=Cu。答案：D5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：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。答案：D6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

5、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：A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，电解产物有NaOH，溶液显碱性，错误。答案：B7若在铜片上镀银时，下列叙述正确的是()将铜片接在电池的正极上将银片接在电源的正极上需用CuSO4溶液作电解液在银片上发生的反应是4OH4e=O22H2O需用AgNO3溶液

6、作电解液在铜片上发生的反应是Age=Ag()ABCD解析：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，错误，正确；电解液中应含有Ag，错误，正确；银片上发生的反应是Age=Ag，错误；铜片上发生的反应是Age=Ag，正确。答案：D8有关下图的说法正确的是()A构成原电池时溶液中的SO42移向Cu电极B构成原电池时Cu极反应式： Cu2e=Cu2C要使Fe极不被腐蚀，Cu片换Zn片或a接直流电源负极Da和b分别接直流电源正、负极，Fe片上有气体产生解析：根据金属活动性顺序表可知，Fe比Cu活泼，则构成原电池时，外电路中Fe是流出电子的负极，Cu是流入电子的正极，内电

7、路中带负电的SO42移向负极，带正电的Cu2移向正极，故A项不正确；构成原电池时，Cu2移向正极，并且在正极上得到电子发生还原反应，析出单质铜覆盖在正极表面，即Cu22e=Cu，故B项不正确；保护Fe极的方法就是使其作正极或阴极，可以与比Fe活泼的金属构成原电池，或者与直流电源的负极相连，故C项正确；D项中构成电解池时，Fe极为阳极，Cu极为阴极，Fe片上的反应为Fe2e=Fe2，Cu2移向阴极，并且在阴极上得到电子发生还原反应，析出单质铜覆盖在阴极表面，即Cu22e=Cu，故D项不正确。答案：C9电解原理在化学工业中被广泛应用。下图表示一个电解池，装有电解质溶液a；X、Y是两块电极板，通过导

8、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_。Y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X极的材料是_，电极反应式为_。Y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：2Cl2e=Cl2；阴极反应：2H2e=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

9、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，用含杂质的粗铜作阳极，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，电极反应为Cu22e=Cu；Y极的材料是粗铜，电极反应为Cu2e=Cu2。答案：(1)2H2e=H2放出气体，溶液变红2Cl2e=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)精铜Cu22e=Cu粗铜Cu2e=Cu2能力提升10电解Cu

10、SO4溶液时，若要求达到如下三点要求：阳极质量减小，阴极质量增加；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：据题意知应用纯铜作阳极，反应为Cu2e=Cu2；纯铜(或铜合金)作阴极，反应为Cu22e=Cu，这样电解质溶液中c(Cu2)保持不变，A正确；B项，在阳极除了Cu失电子外，还会发生Zn2e=Zn2，但阴极只有Cu22e=Cu的反应，故c(Cu2)会减小，错误；C项，阳极Fe2e=Fe2，阴极Cu22e=Cu，c(Cu2)浓度减小，错

11、误；D项，阳极质量不变，错误。答案：A11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O24H4e=2H2OD工业冶炼金属铝的方法是电解熔融的氯化铝解析：A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O24H4e=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。答案：C12如下图所示，用石墨作电极电解氯化铜

12、溶液，下列说法正确的是()AM极是电解池的阴极B溶液中的阴离子向N极移动CM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0.4 mol电子时，N极上会增重6.4 g解析：A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2Cl2e=Cl2，然后发生反应Cl22I=I22Cl，生成的碘遇淀粉变蓝色，正确；D项，Cu22e=Cu，n(Cu)0.5n(e)0.50.4 mol0.2 mol，故m(Cu)0.2 mol64 gmol112.8 g，错误。答案：C13Cu2O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

13、示意图如下图所示，电解总反应为2CuH2OCu2OH2。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0.1 mol电子转移时，有0.1 mol Cu2O生成解析：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2H2e=H2，A项正确；阳极与电源的正极相连，C项错误；阳极反应为2Cu2OH2e=Cu2OH2O，当有0.1 mol电子转移时，有0.05 mol Cu2O生成，D项错误。答案：A14下列图示中关于铜电极的连接错误的是()解析：A项，该原电池中，较活泼

14、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。答案：C15早在1807年化学家戴维用电解熔融氢氧化钠制得钠，4NaOH(熔融)4NaO22H2O；后来盖吕萨克用铁与熔融氢氧化钠作用也制得钠，反应原理为3Fe(s)4NaOH(l)Fe3O4(s)2H2(g)4Na(g)。据此，回答下列问题：(1)电解熔融氢氧化钠制钠，阳极发生电极反应为_。(2)若戴维法与盖吕萨克法制得等量的钠，则两反应中转移的电子总数之比为_。(3)目前工业上常用电解熔融氯化钠法制

15、钠(如图)，电解槽中石墨极为_极，铁为_极。解析：(1)电解熔融氢氧化钠制钠，阳极发生电极反应为4OH4e=2H2OO2。(2)戴维法生成1 mol Na，转移电子1 mol；而盖吕萨克法：3Fe(s)4NaOH(l)Fe3O4(s)2H2(g)4Na(g)，由于该反应还原产物有Na和H2，则生成1 mol Na转移电子0.52112 mol，所以电子总数之比为12。答案：(1)4OH4e=2H2OO2(2)12(3)阳阴探究创新16某兴趣小组的同学用下图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的电键时，观察到电流计的指针发生了偏转。请回答下列问题：(1)甲装置的名称是_(填“原电池”或“电

16、解池”)，Zn为_极，Pt为_极。(2)写出电极反应式： Pt极_，Cu极_。当甲中产生0.1 mol气体时，乙中析出铜的质量应为_。(3)若乙中溶液不变，将其电极都换成铜电极，电键闭合一段时间后，乙中溶液的颜色_(填“变深”“变浅”或“不变”)。解析：(1)由题图中的铜、锌两种电极和电解质稀硫酸构成闭合电路知：该装置为原电池，Zn活泼，则Zn作负极；乙为电解池，Pt作阳极。(2)甲装置为原电池，乙装置为电解池，石墨和铂都为惰性电极，连接电源正极的铂电极为电解池的阳极，发生氧化反应：2Cl2e=Cl2，Cu为原电池的正极，发生还原反应：2H2e= H2。连接电源负极的碳电极为电解池的阴极，发生

17、：Cu22e=Cu，根据电子守恒，当甲中产生0.1 mol气体时，铜正极上发生2H2e=H2，转移0.2 mol电子，根据Cu22e=Cu，乙中析出铜0.1 mol，即6.4 g。(3)若乙中溶液不变，将其电极都换成铜电极，电键闭合一段时间后，为电镀池，阳极铜溶解Cu2e=Cu2，阴极铜上铜离子得电子析出金属铜Cu22e=Cu，溶液中铜离子颜色为蓝色，溶液中c(Cu2)不变，所以颜色不变。答案：(1)原电池负阳(2)2Cl2e=Cl22H2e= H264 g(3) 不变17(2019年高考课标全国卷)环戊二烯可用于制备二茂铁(Fe(C5H5)2，结构简式为)，后者广泛应用于航天、化工等领域中。

18、二茂铁的电化学制备原理如图所示，其中电解液为溶解有溴化钠(电解质)和环戊二烯的DMF溶液(DMF为惰性有机溶剂)。该电解池的阳极为_，总反应为_。电解制备需要在无水条件下进行，原因为_。解析：结合图示电解原理可知，Fe电极发生氧化反应，为阳极；在阴极上有H2生成，故电解时的总反应为Fe2=H2或Fe2C5H6=Fe(C5H5)2H2。结合相关反应可知，电解制备需在无水条件下进行，否则水会阻碍中间产物Na的生成，水电解生成OH，OH会进一步与Fe2反应生成Fe(OH)2，从而阻碍二茂铁的生成。答案：Fe电极Fe2=H2(Fe2C5H6=Fe(C5H5)2H2)水会阻碍中间物Na的生成；水会电解生成OH，进一步与Fe2反应生成Fe(OH)2