高中化學(xué)《電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能——電解》同步練習(xí)2魯科版選修4

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1、用心 愛心 專心8電能轉(zhuǎn)化化學(xué)能一一電解課時作業(yè)一、選擇題（包括8小題。16小題只有一個選項符合題意，78小題有兩個選項符合題意。）1.下列描述中，不符合生產(chǎn)實際的是 （）A.電解熔融的氧化鋁制取金屬鋁，用鐵作為陽極B.電解法精煉粗銅，用純銅作為陰極C.電解飽和食鹽水制燒堿，用涂饃碳鋼網(wǎng)作為陰極D.在鍍件上電鍍鋅，用鋅作為陽極2. （2009年青島月考）利用如右圖所示裝置制取Fe（OH）2,通電后溶液中產(chǎn)生的白色沉淀能保持較長時間不變色。下列說法錯誤的是（）A.燒堿溶液注入容器前，需預(yù)先煮沸B.甲電極上有氫氣冒出C.只能用鐵作甲電極和乙電極D.可用食鹽水代替燒堿溶液導(dǎo)氣管燒堿溶液3. （201

2、0年鄭州質(zhì)檢）用如下圖所示裝置實驗，若x軸表示流入陰極的電子的物質(zhì)的量，則y軸可表不（c （Ag+）a棒的質(zhì)量溶液的pHA.B.)c (NO3-)b棒的質(zhì)量AgAgNOaj# 液C.D.4.pH=a的某電解質(zhì)溶液中，插入兩支惰性電極通直流電一段時間后，溶液的 pHa,則該電解質(zhì)可能是（）A.NaOHB.H2SO4C.AgNO 3D.Na2SO45.對下列各溶液進(jìn)行電解，通電一段時間后，溶液顏色不會發(fā)生顯著改變的是（）A.以銅為電極，電解 1 mol -1L H2SO4溶液B.以石墨為電極，電解 1 mol - -1L KBr溶液C.以石墨為電極，電解含酚酗:的飽和食鹽水D.以銅為電極，電解 C

3、uSO4溶液6.如右圖是某同學(xué)設(shè)計的驗證原電池和電解池的實驗裝置，下列有關(guān)說法不正確的是（）A.閉合K2、打開K1 ,試管內(nèi)兩極都有氣泡產(chǎn)生B.閉合K2、打開K1 , 一段時間后，發(fā)現(xiàn)左側(cè)試管收集到的氣體比右側(cè)略多，則 a為負(fù)極，b為正極C.閉合K2、打開K1 , 一段時間后，再閉合 K1、打開K2,電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與K1、K2均閉合時電流表指針偏轉(zhuǎn)方向一致D.閉合K2、打開K1, 一段時間后，再閉合 K1、打開K2,電流表指針不會偏轉(zhuǎn)7 . （2008年天津卷改編）下列敘述正確的是 （）A.在原電池的負(fù)極和電解池的陽極上都發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)8 .用惰性電極電解 Na2SO4溶液，陰陽兩極

4、產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1 ： 2C.用惰性電極電解飽和 NaCl溶液，若有1 mol電子轉(zhuǎn)移，則生成 1 mol NaOHD.鍍層破損后，鍍錫鐵板比鍍鋅鐵板更耐腐蝕8. (2009年濟(jì)南模擬)電化學(xué)原理廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)中，如有一種電化學(xué)凈水法的原理是：在電解過程中將低價金屬離子(如CO2+)氧化成高價態(tài)的離子(CO3+),然后以此高價態(tài)的金屬離子作氧化劑把廢水中的有機(jī)物氧化成CO2而凈化。實驗室用如右圖裝置模擬上述過程，下列說法正確的是 ()CH30H混合液A.電極a可以是石墨，電極 b可以是銅8 .電解后陰極附近 H+濃度不變C.Co3+氧化甲醇的離子方程式為：6Co3+CH3OH+H2O=C

5、O2 T +6Co2+6H +D.當(dāng)1 mol甲醇被完全氧化時，陽極應(yīng)該失去6 mol電子二、非選擇題9 .工業(yè)上處理含Cr2O72-酸性工業(yè)廢水常用以下方法：往工業(yè)廢水中加入適量的NaCl,攪拌均勻；用 Fe為電極進(jìn)行電解，經(jīng)過一段時間后有Cr(0H)3和Fe(OH)3沉淀產(chǎn)生。已知 Fe3+和Cr3+在pH=45的水溶液中幾乎完全水解生成氫 氧化物沉淀，而此時 Fe2+幾乎不水解；過濾回收沉淀，廢水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，試回答：(1)電解時的電極反應(yīng)：陽極：,陰極：。(2)寫出C2O72-轉(zhuǎn)變?yōu)镃r3+的離子反應(yīng)方程式： 。(3)能否將Fe電極改成石墨電極？為什么？10 . (2009年海南卷)L

6、i-SO2cl2電池可用于心臟起搏器。該電池的電極材料分別為鋰和碳,電解液是LiAlCl X-SO2CI2。電池的總反應(yīng)可表示為：4Li+2SO2Cl2=4LiCl+S+SO 2 請回答下列問題：(1)電池的負(fù)極材料為 ,發(fā)生的電極反應(yīng)為 。(2)電池正極發(fā)生的電極反應(yīng)為 。(3) SO2c12易揮發(fā)，實驗室中常用 NaOH溶液吸收SO2cE有 W2SO3和NaCl生成。如果把少量水滴到SO2c12中，實驗現(xiàn)象是 ,反應(yīng)的化學(xué)方程式為(4)組裝該電池必須在無水、無氧的條件下進(jìn)行，原因是11 .某課外活動小組裝備用如下圖所示的裝置進(jìn)行實驗?，F(xiàn)有甲、乙、丙三位同學(xué)分別選擇了如下電極材料和電解質(zhì)溶液

7、：LArn-Ti bA電極B電極X溶液甲CuZnH2SQ乙PtPtCuCl2丙FeCu?(1)甲同學(xué)在實驗中將電鍵K5閉合，Zn電極上的電極反應(yīng)式為 。(2)乙同學(xué)準(zhǔn)備進(jìn)行電解 CuC12溶液的實驗，則電解時的總反應(yīng)方程式為 實驗時應(yīng)閉合的電鍵組合是 。(從下列五項中選擇所有可能組合，第三小題也在這五項中選擇)A.K1 和 K2B.K1 和 K3C.K1 和 K4 D.K2 和 K3E.K2 和 K4(3)丙同學(xué)準(zhǔn)備在 Fe上鍍Cu,選擇了某種鹽來配制電鍍液，則該鹽的化學(xué)式為,實驗時，應(yīng)閉合的電鍵組合是 (選項如上)。12 .已知在pH為45的環(huán)境中，Cu2+幾乎不水解，而Fe3+幾乎完全水解

8、。某學(xué)生欲用電解純凈的CUSO4溶液的方法，根據(jù)電極上析出銅的質(zhì)量以及電極上產(chǎn)生氣體的體積來測定銅的相對原子質(zhì)量。其實驗過程如下圖所示：加A稍過量的黑色粉末A攪拌、過;慮酸化的胃酸的冷辛iH中苜有發(fā)置磕腔柱、(1)步驟所加的A的化學(xué)式為;加入A的作用是極和(2)步驟中所用的部分儀器如圖：則 A、B分別連接直流電源的疏酸銅濡液極(填“正極”或“負(fù)極”)。(3)電解開始一段時間后，在 U形管中觀察到的現(xiàn)象有 ;電解的離子方程式為。(4)下列實驗操作中必要的是(填字母) 。A.稱量電解前電極的質(zhì)量B.電解后，電極在烘干稱重前，必須用蒸儲水沖洗C.刮下電解后電極上析出的銅，并清洗、稱重D.電極在烘干稱

9、重的操作中必須按“烘干一稱重一再烘干一再稱重”進(jìn)行E.在有空氣存在的情況下，烘干電極必須采用低溫烘干的方法(5)銅的相對原子質(zhì)量為(用帶有n、V的計算式表示)參考答案:1 .解析：電解冶煉鋁時，用鐵作陽極，鐵會被氧化，應(yīng)用碳棒做陽極，故A項不符合生產(chǎn)實際。答案:A2 .解析:燒堿溶液注入容器前，要先煮沸除去溶解。2,防止氧化 Fe (OH)2;甲極為陰極發(fā)生2H+2e-=H2 T ；乙電極必須用Fe,而甲電極可用Fe或惰性電極等。答案:C3 .解析:此題是一道電鍍裝置題。陽極： Ag-e-=Ag+,b棒的質(zhì)量減?。魂帢O：Ag+e-=Ag,a棒的質(zhì)量增加。電解質(zhì)溶液不發(fā)生改變，所以 D正確。答案

10、:D4 .解析：電解前溶液的pH=a,電解后溶液的pHa,原溶液顯酸性、堿性、中性并不詳，但根據(jù) pH的變化，可知溶液中 c (H+)下降，c (OH-)上升。對于A、B、D選項，均屬于電解水型， 溶質(zhì)濃度均增大，NaOH溶液中c (OH-)上升，符合題意，H2SO4與之相反；NazSO%2-溶液 pH不變，不符合題意；對于 AgNO3溶液，屬于放O2生酸型，則pH下降，不符合題意。答案:A誦由,5 .解析：以銅為電極電解稀 H2SO4的最初反應(yīng)為：Cu+2H+Cu2+H2f ,溶液中Cu2+濃度 增大溶液變藍(lán)，后來Cu2+濃度不變，故比電解前有明顯的顏色變化； 用石墨為電極電解 KBr 溶液

11、，因生成B2而使溶液由無色變?yōu)槌壬?；電解含酚?的飽和食鹽水，因生成 NaOH而使 溶液變紅；以銅為電極電解 CUSO4溶液，溶液中Cu2+濃度不變，故溶液顏色無變化。答案:D6 .解析：用石墨為電極電解 NaCl溶液，兩極電極反應(yīng)式分別為：陰極上2H+2e-=H2仙陽極上2Cl-=Cl2f +2e-,故A項正確；因Cl2溶于水，使陰極產(chǎn)生“體積略多于陽極產(chǎn)生的C故B項正確；電解一段時間后，再打開K2,閉合K1,相當(dāng)于燃料電池，有電流產(chǎn)生，故 D項不正確，若a為負(fù)極，當(dāng)K1、K2閉合時電流由b經(jīng)電流表流至a,而該燃料電池有 H2的 一側(cè)(即與a相連)為負(fù)極，另一側(cè)為正極，電流也是由正極經(jīng)電流表

12、流向負(fù)極，故兩者電 流表指針偏向一致。答案:D7 .解析:A項，電解池陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，A正確；B項，電解硫酸鈉溶液，實質(zhì)是電解水，陰極得H2,陽極得。2,體積比為2 ： 1,B錯；C項，根據(jù)2NaCl+2H 2O電解2NaOH+H2 T +CI2 仙轉(zhuǎn)移2 mol電子，生成2 mol NaOH , C正確；D項，活潑性：ZnFeSn,鍍層破損后，鍍 錫鐵板更易腐蝕，D錯。答案:AC8 .解析:選項A, Cu與電源正極相連時，Cu失去電子而溶解，所以 b極不能用Cu,應(yīng)用石墨 等惰性電極。選項B,根據(jù)題給信息，陽極是溶液中的CO2+失去電子生成 CO3+:2CO2+=2CO3+2e-,陰極是溶

13、液中的H+得到電子變?yōu)镠2： 2H+2e-=H 2 T ,所以陰極附近 H+濃度變小。選項C, CH3OH被氧化為CO2,溶液中的CO3+被還原為CO2+,再根據(jù)得失電子 守恒和離子方程式的正誤判斷方法可知該離子方程式正確。選項D,陽極失去電子的物質(zhì)的量等于CO3+獲得電子的物質(zhì)的量，1 mol CH3OH被氧化，轉(zhuǎn)移6 mol電子。答案:CD9 .解析：(1)Fe做電極，陽極反應(yīng)為Fe失去電子，陰極上是溶液中的陽離子(此時主要是H+)獲得電子。(2)生成的Fe2+具有強(qiáng)還原性，將C2O72-還原為Cr3+,而Fe2+被氧化為Fe3+。(3)如果用石墨做電極，就不能產(chǎn)生Fe2+,從而不能達(dá)到除

14、雜的目的。答案：(1)Fe=Fe2+2e- 2H+2e-=H 2 T(2)Cr2O72-+6Fe2+14H+=2Cr3+6Fe3+7H2O(3)不能，因為以Fe為電極的目的是產(chǎn)生 Fe2+,以便將C2O72-還原為Cr3+,通過水解反應(yīng)除去。如果換為石墨做電極，就不會發(fā)生上述反應(yīng)，達(dá)不到除去廢水中Cr2O72-的目的10 .解析:分析反應(yīng)的化合價變化，可得Li為還原劑，SOC12為氧化劑。(1)負(fù)極材料為Li(還原劑)，LI- e=Li+。(2)正極反應(yīng)式可由總反應(yīng)減去負(fù)極反應(yīng)式得到：2SOCl2+4e-=4Cl-+S+SO2 T (3)題中給出有堿液吸收時的產(chǎn)物，則沒有堿液吸收時的產(chǎn)物應(yīng)為S

15、O2和HCl,所以現(xiàn)象應(yīng)該為出現(xiàn)白霧和有刺激性氣體生成。(4)因為構(gòu)成電池的兩個主要成份Li能和氧氣水反應(yīng)，且 SOC12也與水反應(yīng)。 答案：(1)鋰 LI - e= Li +2SOCl2+4e-= 4C1-+S+SO2 T(3)出現(xiàn)白霧，有刺激性氣體生成SOCl2+H2O=SO2 T+2HC1 T(4)鋰是活潑金屬，易與 H2O、O2反應(yīng)；SOCl2也可與水反應(yīng)11 .解析：(1)甲同學(xué)在實驗中將電鍵 K5閉合，裝置為原電池，較活潑的Zn為原電池負(fù)極，電極反應(yīng)式為ZN-2e-=ZN2+。 (2)乙同學(xué)用惰性電極電解CuCl2溶液，電解時的總反應(yīng)方程式為：CuC%通電Cu+cizT ,實驗時應(yīng)

16、閉合 K1和K4或K2和K3。(3)丙同學(xué)準(zhǔn)備在Fe上鍍Cu,則Fe為電鍍池陰極，接電源負(fù)極 ,Cu為電鍍池陽極，接電源正極，實驗時應(yīng)閉合 K2和K3。應(yīng)選擇含有Cu2+的電解質(zhì)溶液為電解液。答案：(1)ZN-2e-= ZN2+通由(2)CuC。Cu+Cl2，C、D(3)CuCl2 或 CuSO4D12 .解析：(1)可通過加入CuO、CuCO3、CU2 (OH)2CO3等以中和過量的酸，增大pH,使Fe3+水解為不溶性 Fe (OH)3而除去，并確保 Cu2+不發(fā)生水解。(2)電解CuSO4溶液時，增重的一極為陰極，產(chǎn)生氣體的一極為陽極，陽極材料只能是惰性電極石墨。(3)電解過程中U形管內(nèi)溶液中Cu2+濃度減小。(4) (5)求Cu的相對原子質(zhì)量的原理為：電極增重n g/M(Cu) g - mol-1 x 2=陽極氣體體積 V/ 1000L/22.4 L/mol X4 M (Cu)=11200n/V,所以必要的操作為 A、B、D、E。答案：(1)CuO消耗H + ,調(diào)節(jié)溶液的pH至45,使Fe (OH/沉淀完全 (2)負(fù)正誦由(3)溶液的藍(lán)色變淺，A極變粗，B極上有氣泡產(chǎn)生 Cu2+2H2O2Cu+4H+。214)A 、 B、 D、 E5)11200 n/V