高考化学一轮复习 第6章 化学反应与能量转化 第2节 电能转化为化学能——电解课后达标检测 鲁科版.doc

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1、1 / 10【2019【2019 最新最新】精选高考化学一轮复习精选高考化学一轮复习 第第 6 6 章章 化学反化学反应与能量转化应与能量转化 第第 2 2 节节 电能转化为化学能电能转化为化学能电解课后达电解课后达标检测标检测 鲁科版鲁科版课后达标检测一、选择题1某同学将电解池工作时电子、离子流动方向及电极种类等信息表示在下图中，下列有关分析完全正确的是( )选项ABCDa 电极阳极阴极阳极阴极d 极正极正极负极负极Q 离子阳离子阳离子阴离子阴离子解析：选 B。电子由电源的负极流出，故 a 是阴极、d 是正极，溶液中阳离子移向阴极。2下列图示中关于铜电极的连接错误的是( )解析：选 C。在镀

2、件上镀铜时，铜应作阳极，与电源正极相连；镀件应作阴极，与电源负极相连。3下列电解质溶液用惰性电极进行电解时，一段时间后，溶液的 pH 增大的是( )B硫酸钠溶液A稀碳酸钠溶液 D硫酸铜溶液C稀硫酸 解析：选 A。A 项，电解稀碳酸钠溶液，实质是电解水，碳酸钠溶液浓度增大，pH 增大，故符合；B 项，电解硫酸钠溶液实质也是电解水，但溶液仍为中性，pH 不变；C 项，电解稀硫酸实质是电解水，硫酸浓度增大，pH 减小；D 项，电解硫酸铜生成硫酸、氧气和2 / 10铜，故 pH 减小。4火法炼铜得到的粗铜中含多种杂质(如锌、金、银等)，其性能远不能达到电气工业的要求，工业上常使用电解精炼法将粗铜提纯。

3、在电解精炼时( )A粗铜接电源负极B纯铜作阳极C杂质都将以单质形式沉淀到池底D纯铜片增重 256 g，电路中通过的电子为 008 mol解析：选 D。电解精炼铜时，粗铜作阳极，接电源正极，纯铜作阴极，接电源负极，A、B 两项错误；由于阳极反应有Zn2e=Zn2、Fe2e=Fe2等，则 Zn、Fe 等杂质不能沉淀到池底，C 项错误；由 Cu2e可知 n(e)2n(Cu)2008 mol，D 项正确。5用惰性电极电解下列溶液一小段时间后，加入一定量的另一种物质(括号内)，溶液能与原来溶液完全一样的是( )BNaOH(NaOH)ACuSO4Cu(OH)2 DCuCl2(CuCl2)CNaCl(NaC

4、l) 解析：选 D。A 项中电解方程式为2CuSO42H2O2Cu2H2SO4O2，消耗的 CuSO4 与 H2O 的物质的量之比为 11，而加入 Cu(OH)2 后发生反应 Cu(OH)2H2SO4=CuSO42H2O，生成的 CuSO4 与 H2O 的物质的量之比为12，故不能恢复到原来的溶液；B 项实质是电解水，故加入 NaOH不可恢复；C 项电解之后生成 NaOH、H2 和 Cl2，故要加入 HCl 才可以恢复；D 项电解的是电解质本身，故只需要加入 CuCl2 即可恢复。6(教材改编题)按如图 A 所示装置进行实验，若图 B 的 x 轴表3 / 10示流入电极的电子的量，则 y 轴不

5、可能表示的情况是( )c(Ag) pH Ag 棒的质量 Fe 棒的质量 c(NO)B只有A DC 解析：选 D。阴极：Age=Ag，阳极：Age=Ag，故 c(Ag)、c(NO)、pH 均不变，Ag 棒的质量减小，Fe 棒的质量增加，因此选 D 项。7CN污染可用电解方法除去，其装置如图所示。已知电解时控制溶液 pH 为 910 并加入食盐，阳极产生的 ClO将 CN氧化为两种无污染的气体。下列说法不正确的是( )A不能用铁作阳极材料B加入食盐的目的是阳极产生 ClOC阴极的电极反应式为 2H2O2e=H22OHD除去 CN的反应为2CN5ClO2H=N22CO25ClH2O解析：选 D。若用

6、铁作阳极，则铁被氧化，阳极不能产生ClO，达不到除去 CN的目的，A、B 项正确。H2O 电离出的 H在阴极获得电子生成 H2，同时生成 OH，其电极反应式为2H2O2e=H22OH，C 项正确。因为溶液呈碱性，所以除去 CN的反应中不能出现 H，D 项错误。8(2018海南五校联考)工业上常用 NCl3 制备消毒剂 ClO2，利用如图装置电解氯化铵和盐酸的混合溶液可制备 NCl3(已知 NCl3的水溶液具有漂白性)。下列推断正确的是( )A石墨极为正极4 / 10B铁极附近溶液的 pH 减小C每生成 1 mol NCl3 必转移 3 mol 电子D电解反应为 NH4Cl2HClNCl33H2

7、解析：选 D。石墨极为阳极，A 错误；铁极为阴极，电极反应式为 2H2e=H2，铁极附近溶液的酸性逐渐减弱，pH 增大，B 错误；每生成 1 mol NCl3 必转移 6 mol 电子，C 错误；根据电解原理可知 D 正确。9已知反应：2CrO2HCr2OH2O。某科研小组用如图所示的电解装置，从 Na2CrO4 溶液中制取 Na2Cr2O7。下列有关叙述正确的是( )ACrO 生成 Cr2O 的反应为非氧化还原反应，不能通过电解方法获得Ba 为电源正极Cd 口流出的 NaOH 溶液浓度与 c 口浓度相同DNa从右侧通过阳离子交换膜进入左侧解析：选 D。电解装置右侧发生 Na2CrO4 转化为

8、 Na2Cr2O7 的反应，尽管 Cr 的化合价无变化，但该反应得以实现的条件是通过电解调节溶液的 pH，促进平衡移动，A 项错误；右侧溶液中的 H来源于 H2O 的电解，电极反应式为 2H2O4e=O24H，故该电极为阳极，阳极连接电源正极，即 b 为电源正极，a 为负极，B 项错误；左侧电极反应式为 2H2O2e=H22OH，故 d 口流出的NaOH 溶液浓度增大，C 项错误；电解时，阳离子从阳极区经阳离子交换膜流向阴极区，D 项正确。二、非选择题10如图表示一个电解池，装有电解液 a；X、Y 是两块电极板，5 / 10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

9、，a 是饱和 NaCl 溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液。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 电极上的电极反应式为_，检验该电极反应产物的方法是_。(2)用上述装置电解精炼铜。X 电极材料为_，电极反应式为_。Y 电极材料为_，主要电极反应式为_。解析：(1)用惰性电极电解饱和 NaCl 溶液时，阳极反应2Cl2e=Cl2；阴极反应 2H2e=H2。与电源正极相连的为阳极，反之为阴极。所以 X 为阴极，Y 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，加入酚酞试液变成红色；Y 极产生 Cl2，能使湿润的淀粉KI 试纸变成蓝

10、色。(2)电解精炼 Cu 时，含杂质的 Cu 为阳极，纯 Cu 为阴极。反应过程中阳极上的 Cu 以及比 Cu 活泼的金属失去电子，成为离子进入溶液，活泼性比 Cu 差的金属形成阳极泥；在阴极只有 Cu2能得电子成为单质，其他较活泼的金属对应的离子不能得电子。根据装置图，X 为阴极，Y 为阳极。所以，X 电极的材料是纯铜，电极反应式6 / 10为 Cu22e=Cu；Y 电极材料是粗铜，主要电极反应式为Cu2e=Cu2。答案：(1)2H2e=H2 有气泡产生，溶液变红2Cl2e=Cl2 把湿润的淀粉KI 试纸放在 Y 电极附近，试纸变蓝色(2)纯铜 Cu22e=Cu 粗铜 Cu2e=Cu211(

11、2018南平模拟)如图，p、q 为直流电源的两极，A 由2 价金属单质 X 制成，B、C、D 为铂电极，接通电源，金属 X 沉积于B 极，同时 C、D 上产生气泡。试回答：(1)p 为_极，A 极发生了_反应。(2)C 为_极，试管里收集到的气体是_；D 为_极，试管里收集到的气体是_。(3)C 极的电极方程式是_。(4)当反应进行一段时间后，A、B 电极附近溶液的pH_(填“增大” “减小”或“不变”)。解析：由 B 极上有金属 X 沉积，可知电极反应为X22e=X，则 B 极为阴极，故 q 为负极、p 为正极，进而推知 C 为阳极、D 为阴极，C 极反应为 2H2O4e=4HO2，D极反应

12、为 2H2e=H2。答案：(1)正 氧化 (2)阳 氧气 阴 氢气(3)2H2O4e=4HO2(4)不变12工业上可用电解法来处理含 Cr2O 的酸性废水，最终可将7 / 10Cr2O 转化成 Cr(OH)3 沉淀而除去。如图为电解装置示意图(电极材料分别为铁和石墨)。请回答下列问题：(1)装置中的 b 电极是_(填“阳极”或“阴极”)。(2)a 电极的电极反应为_。(3)完成 b 电极附近溶液中发生反应的离子方程式：Cr2O6Fe214H=_。(4)电解时用铁而不用石墨作阳极的原因是_。解析：(1)装置中的 b 电极连接电源的正极，则 b 电极为阳极。(2)a 电极为电解池的阴极，溶液中的

13、H得电子，电极反应为2H2e=H2。(3)Cr2O 把 Fe2氧化为 Fe3，Cr2O 自身被还原为 Cr3，根据元素守恒推知，同时生成 H2O，所以生成物为Cr3、Fe3、H2O。(4)除去 Cr2O 需要还原剂 Fe2，用 Fe 作阳极可产生还原剂 Fe2，而石墨作阳极则不能提供还原剂。答案：(1)阳极 (2)2H2e=H2 (3)2Cr3 6Fe3 7H2O (4)Fe 作阳极，可产生还原剂 Fe2，而石墨作阳极不能提供还原剂13ClO2 为一种黄绿色气体，是目前国际上公认的高效、广泛、快速、安全的杀菌剂。制备 ClO2 的新工艺是电解法。(1)如图表示用石墨作电极，在一定条件下电解饱和

14、食盐水制取ClO2，写出阳极产生 ClO2 的电极反应式：_；图中 b 电极为_(填“阳极”或“阴极”)。8 / 10(2)电解一段时间，当阴极产生标准状况下气体 112 mL 时，停止电解，则通过阳离子交换膜的阳离子物质的量为_mol，阴极区 pH_(填“变大” “变小”或“不变”)。(3)ClO2 对污水中的 Fe2、Mn2、S2、CN等有明显去除效果，某工厂中污水含 CN(a mol/L)，现用 ClO2 把 CN氧化成两种无毒气体，写出该反应的离子方程式：_。解析：(1)电解液中阳离子由阳极移向阴极，故由图知左边是阳极，右边是阴极(b 是阴极)。(2)阴极产生的是 H2，n(H2)00

15、05 mol，转移的电子为 001 mol，通过阳离子交换膜的为 H，故n(H)001 mol；阴极区 H放电，pH 变大。(3)根据电子得失守恒和原子守恒得 2ClO22CN=N22CO22Cl。答案：(1)Cl5e2H2O=ClO24H 阴极(2)001 变大(3)2ClO22CN=N22CO22Cl14以二甲醚(CH3OCH3)空气燃料电池为电源进行如下实验，装置如图所示。装置 D 为精炼粗银，e 电极为粗银(含有铁、铜杂质)。x、y、a、b、c、d 电极均为石墨。B、C、D 装置中溶液体积为 100 mL，反应前后忽略溶液体积变化(装置中电解质溶液都过量)。请回答下列问题：(1)f 电

16、极的材料是_；d 电极的名称是_(填“阴极”或“阳极”)。(2)写出 x 电极的电极反应式：_。9 / 10(3)b 电极附近可能的现象是_。检验 a 电极附近产生的气体的方法是_。(4)已知 f 电极净增质量为 216 g 时，C 装置两极收集的气体体积相同(同温同压下)，则原溶液中 c(CuSO4)_。解析：本题的突破口是 e 电极为粗银，精炼银时粗银作阳极。根据原电池与电解池、电解池与电解池连接关系推知电极名称如下：电极代号xyabcdef电极名称负极正极阳极阴极阳极阴极阳极阴极(1)精炼银时，纯银作阴极。(2)CH3OCH3 在负极(x 电极)发生氧化反应，在碱性条件下生成碳酸盐。(3

17、)b 电极的电极反应式为2H2O2e=2OHH2，b 电极附近有气体逸出且溶液变红色。a 电极附近产生氯气，可用湿润的淀粉碘化钾试纸检验。(4)n(Ag)02 mol，根据放电顺序，C 装置中 c 电极反应式为4OH4e=2H2OO2，d 电极反应式为 Cu22e=Cu(先)，2H2e=H2(后)，根据得失电子守恒知，n(O2)005 mol，则n(H2)005 mol，n(Cu)n(Cu2)005 mol，c(CuSO4)05 0.05 mol 40.05 mol 2 2molL1。10 / 10答案：(1)纯银 阴极(2)CH3OCH312e16OH=2CO11H2O(3)有气体逸出且溶液变红色 用镊子夹一片湿润的淀粉碘化钾试纸，接近 a 电极，试纸变蓝色，则证明生成了氯气 (4)05 molL1