2019版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第6章 化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化 第19講 電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能——電解練習(xí) 魯科版.doc

第19講 電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能電解課時作業(yè)1下列現(xiàn)象與電化學(xué)腐蝕無關(guān)的是()A生鐵比純鐵易生銹B純銀飾品久置表面變暗C黃銅(銅鋅合金)制品不易產(chǎn)生銅綠D與銅管連接的鐵管易生銹解析：A項，生鐵能夠構(gòu)成原電池，所以比純鐵易生銹；B項，純銀不符合構(gòu)成原電池的條件，故它表面變暗與電化學(xué)腐蝕無關(guān)；C項，銅鋅合金能構(gòu)成原電池，鋅做負極被氧化，銅被保護起來，不易被腐蝕；D項，銅管與鐵管連接構(gòu)成原電池，鐵做負極，易被腐蝕。答案：B2相同材質(zhì)的鐵在下列情形下最不易被腐蝕的是()解析：A、D均可由Fe、Cu構(gòu)成原電池而加速鐵的腐蝕；在B中，食鹽水提供電解質(zhì)溶液環(huán)境，炒鍋和鐵鏟都是鐵碳合金，符合原電池形成的條件，鐵是活潑金屬做負極，碳做正極，易被腐蝕；C中銅鍍層把鐵完全覆蓋，構(gòu)不成原電池而不被腐蝕。答案：C3下列描述不符合生產(chǎn)實際的是()A電解熔融的氧化鋁制取金屬鋁時用鐵做陽極B電解法精煉粗銅時用純銅做陰極C電解飽和食鹽水制燒堿時用涂鎳碳鋼網(wǎng)做陰極D在鍍件上電鍍鋅時用鋅做陽極解析：鐵做陽極時，鐵發(fā)生氧化反應(yīng)生成Fe2而進入電解液中，在陰極析出使鋁不純。答案：A4以KCl和ZnCl2混合液為電鍍液在鐵制品上鍍鋅，下列說法正確的是()A未通電前上述鍍鋅裝置可構(gòu)成原電池，電鍍過程是該原電池的充電過程B因部分電能轉(zhuǎn)化為熱能，電鍍時通過的電量與鋅的析出量無確定關(guān)系C電鍍時保持電流恒定，升高溫度不改變電解反應(yīng)速率D鍍鋅層破損后即對鐵制品失去保護作用解析：電鍍前，Zn與Fe構(gòu)成原電池，Zn為負極，F(xiàn)e為正極，電鍍時，F(xiàn)e為陰極，Zn為陽極，原電池充電時，原電池負極為陰極、正極為陽極，故不屬于原電池的充電過程，A錯誤；根據(jù)電子守恒，通過電子的電量與析出Zn的量成正比，B錯誤；電流恒定，單位時間通過的電子的物質(zhì)的量恒定，即電解速率恒定，C正確；鍍層破損后，Zn與Fe仍能構(gòu)成原電池，其中Zn為負極被腐蝕，F(xiàn)e為正極被保護，D錯誤。答案：C5(2017河北冀州中學(xué)月考)下列電解質(zhì)溶液用惰性電極進行電解時，一段時間后，溶液的pH增大的是()A稀碳酸鈉溶液B硫酸鈉溶液C稀硫酸 D硫酸銅溶液解析：A項，電解稀碳酸鈉溶液，實質(zhì)是電解水，碳酸鈉溶液濃度增大，pH增大，正確；B項，電解硫酸鈉溶液的實質(zhì)也是電解水，但溶液仍為中性，pH不變，錯誤；C項，電解稀硫酸的實質(zhì)是電解水，硫酸濃度增大，pH減小，錯誤；D項，電解硫酸銅溶液時生成硫酸、氧氣和銅，故pH減小，錯誤。答案：A6現(xiàn)將氯化鋁溶液蒸干灼燒并熔融后用鉑電極進行電解，下列有關(guān)電極產(chǎn)物的判斷正確的是()A陰極產(chǎn)物是氫氣 B陽極產(chǎn)物是氧氣C陰極產(chǎn)物是鋁和氧氣 D陽極產(chǎn)物只有氯氣解析：將氯化鋁溶液蒸干灼燒得到Al2O3，電解熔融的Al2O3，陽極為O2放電，陽極產(chǎn)物為氧氣；陰極為Al3放電，陰極產(chǎn)物為鋁。答案：B7下列與金屬腐蝕有關(guān)的說法正確的是()A圖1中，鐵釘易被腐蝕B圖2中，滴加少量K3Fe(CN)6溶液，沒有藍色沉淀出現(xiàn)C圖3中，燃氣灶的中心部位容易生銹，主要是由于高溫下鐵發(fā)生化學(xué)腐蝕D圖4中，用犧牲鎂塊的方法來防止地下鋼鐵管道的腐蝕，鎂塊相當(dāng)于原電池的正極解析：A項，圖1中，鐵釘處于干燥環(huán)境，不易被腐蝕；B項，負極反應(yīng)為Fe2e=Fe2，F(xiàn)e2與K3Fe(CN)6反應(yīng)生成KFeFe(CN)6藍色沉淀；D項，為犧牲陽極的陰極保護法，鎂塊相當(dāng)于原電池的負極。答案：C8圖中是化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)化的兩套裝置。下列分析正確的是()A兩裝置中，鐵電極均要消耗B圖乙裝置中兩極均有氣泡產(chǎn)生C圖甲裝置鐵電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為Fe3e=Fe3D隨著反應(yīng)的進行，圖甲裝置中溶液的pH增大，圖乙裝置中溶液的pH不變解析：圖甲是原電池，較活潑的金屬鐵做負極，負極上鐵失電子生成亞鐵離子進入溶液，鐵電極逐漸溶解，圖乙是電解池，鐵做陰極，陰極上氫離子得電子生成氫氣，鐵不溶解，故A錯誤；圖乙是電解池，石墨做陽極，陽極上生成O2，鐵做陰極，H放電生成H2，故B正確；圖甲中Fe做負極，電極反應(yīng)式為Fe2e=Fe2，故C錯誤；圖甲電池的總反應(yīng)為Fe2H=Fe2H2，隨反應(yīng)的進行c(H)減小，溶液pH增大，圖乙相當(dāng)于電解水，H2SO4濃度增大，溶液的pH減小，故D錯誤。答案：B9.(2017湖北宜昌調(diào)研)以鉛蓄電池為電源，石墨為電極電解CuSO4溶液，裝置如圖。若一段時間后Y電極上有6.4 g紅色物質(zhì)析出，停止電解。下列說法正確的是()Aa為鉛蓄電池的負極B電解過程中SO向右側(cè)移動C電解結(jié)束時，左側(cè)溶液質(zhì)量增重8 gD鉛蓄電池工作時正極電極反應(yīng)式為：PbSO42e=PbSO解析：Y極有Cu析出，發(fā)生還原反應(yīng)，Y極為陰極，故b為負極，a為正極，A錯誤；電解過程中陰離子向陽極移動，B錯誤；陰極反應(yīng)式為Cu22e=Cu，陽極反應(yīng)式為4OH4e=O22H2O，當(dāng)有6.4 g Cu析出時，轉(zhuǎn)移0.2 mol e，左側(cè)生成1.6 g O2，同時有0.1 mol (9.6 g) SO進入左側(cè)，則左側(cè)質(zhì)量凈增加9.6 g1.6 g8 g，C正確；鉛蓄電池的負極是Pb，正極是PbO2，正極反應(yīng)式為PbO22e4HSO=PbSO42H2O，D錯誤。答案：C10.采用電化學(xué)法還原CO2是一種使CO2資源化的方法。如圖是利用此法制備ZnC2O4的示意圖(電解液不參與反應(yīng))。下列說法正確的是()AZn與電源的負極相連BZnC2O4在交換膜右側(cè)生成C電解的總反應(yīng)為2CO2ZnZnC2O4D通入11.2 L CO2時，轉(zhuǎn)移0.5 mol電子解析：電解過程中Zn被氧化，做陽極，所以Zn與電源的正極相連，A錯誤；Zn2透過陽離子交換膜到達左側(cè)與生成的C2O形成ZnC2O4，B錯誤；電解的總反應(yīng)為2CO2ZnZnC2O4，C正確；沒有給出氣體所處的溫度和壓強，D錯誤。答案：C11(2017湖北武漢調(diào)研)廚房垃圾發(fā)酵液可通過電滲析法處理，同時得到乳酸的原理如圖所示(圖中HA表示乳酸分子，A表示乳酸根離子)。下列說法正確的是()A通電后，陽極附近pH增大B電子從負極經(jīng)電解質(zhì)溶液回到正極C通電后，A通過陰離子交換膜從陰極進入濃縮室D當(dāng)電路中通過2 mol電子的電量時，會有1 mol的O2生成解析：由圖示判斷左側(cè)為陽極，右側(cè)為陰極，陽極電極反應(yīng)式為4OH4e=O22H2O，氫離子濃度增大，pH減小，A錯誤；電子從電源的負極到電解池的陰極，由陽極回到電源的正極，電子不能進入電解質(zhì)溶液，電解質(zhì)溶液中靠離子傳遞電荷，B錯誤；氫離子由陽極室進入濃縮室，A由陰極室進入濃縮室，得到乳酸，C正確；由電極反應(yīng)式4OH4e=O22H2O可知，當(dāng)電路中通過2 mol電子的電量時，會有0.5 mol O2生成，D錯誤。答案：C12采用離子交換膜控制電解液中OH的濃度而制備納米Cu2O，裝置如圖所示：該離子交換膜為_離子交換膜(填“陰”或“陽”)，該電池的陽極反應(yīng)式為_，鈦極附近的pH值_(填“增大”“減小”或“不變”)。解析：該電解池的陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，所以Cu失去電子，與氫氧根離子結(jié)合生成氧化亞銅和水，電極反應(yīng)式是2Cu2e2OH=Cu2OH2O；鈦極為陰極，氫離子放電生成氫氣，則氫氧根離子濃度增大，所以鈦極附近的pH值增大。答案：陰2Cu2e2OH=Cu2OH2O增大13利用如圖所示裝置電解制備NCl3(氯的化合價為1價)，其原理是NH4Cl2HClNCl33H2。(1)b接電源的_(填“正”或“負”)極。(2)陽極反應(yīng)式是_。解析：(1)b電極，H得電子生成H2，發(fā)生還原反應(yīng)，所以b電極為陰極，連接電源的負極。(2)陽極反應(yīng)物為NH4Cl，生成物為NCl3，題目中給出氯的化合價為1價，所以氯失電子，化合價升高，氮、氫不變價，然后根據(jù)電荷守恒配平方程式，則陽極反應(yīng)式是3Cl6eNH=NCl34H。答案：(1)負(2)3Cl6eNH=NCl34H14電化學(xué)法處理CN。如圖裝置模擬電化學(xué)法處理CN，有關(guān)結(jié)果見下表。甲乙實驗序號電極/XNaCl溶液濃度/(mol/L)甲中石墨表面通入氣體電流計讀數(shù)/AFe0.1空氣1Al0.1空氣1.51Fe0.1O221Al0.5空氣1.61(1)若乙池中石墨()極產(chǎn)生無毒無害的物質(zhì)，其電極反應(yīng)式為_(2)該實驗表明電化學(xué)法處理CN時，影響處理速率的因素有_。解析：(1)乙裝置中陽極是發(fā)生氧化反應(yīng)生成無毒無害的氮氣和碳酸根離子，電極反應(yīng)式為2CN12OH10e= N26H2O；(2)通過比較表中的數(shù)據(jù)可知，影響處理速率的因素有負極的金屬材料、電解質(zhì)的濃度及氧氣的濃度。答案：(1)2CN12OH10e=N26H2O(2)負極的金屬材料，甲中電解質(zhì)氯化鈉的濃度和氧氣的濃度15甲醇是一種重要的化工原料和新型燃料。如圖是甲醇燃料電池工作的示意圖，其中A、B、D均為石墨電極，C為銅電極。工作一段時間后，斷開K，此時A、B兩極上產(chǎn)生的氣體體積相同。(1)甲中負極的電極反應(yīng)式為_。(2)乙中A極析出的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為_。(3)丙裝置溶液中金屬陽離子的物質(zhì)的量與轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量變化關(guān)系如圖，則圖中線表示的是_的變化；反應(yīng)結(jié)束后，要使丙裝置中金屬陽離子恰好完全沉淀，需要_ mL 5.0 molL1 NaOH溶液。解析：(1)甲醇燃料電池是原電池反應(yīng)，甲醇在負極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為CH3OH6e8OH=CO6H2O。(2)工作一段時間后，斷開K，此時A、B兩極上產(chǎn)生的氣體體積相同，分析電極反應(yīng)，B為陰極，溶液中銅離子析出，氫離子得到電子生成氫氣，設(shè)生成氣體物質(zhì)的量為x，溶液中銅離子物質(zhì)的量為0.1 mol，電極反應(yīng)為Cu22e=Cu，01 mol 0.2 mol2H2e=H2， 2x xA電極為陽極，溶液中的氫氧根離子失電子生成氧氣，電極反應(yīng)為4OH4e=2H2OO2，4x x得到0.22x4x，x0.1 mol乙中A極析出的氣體是氧氣，物質(zhì)的量為0.1 mol，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為2.24 L。(3)根據(jù)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量和金屬陽離子的物質(zhì)的量的變化，可知，銅離子從無到有逐漸增多，鐵離子物質(zhì)的量逐漸減小，亞鐵離子物質(zhì)的量逐漸增大，為Fe3，為Fe2，為Cu2，依據(jù)(2)計算得到電子轉(zhuǎn)移為0.4 mol，當(dāng)電子轉(zhuǎn)移為0.4 mol時，丙中陽極電極反應(yīng)Cu2e=Cu2，生成Cu2物質(zhì)的量為0.2 mol，由圖像分析可知：反應(yīng)前，丙裝置中n(Fe3)0.4 mol，n(Fe2)0.1 mol，當(dāng)電子轉(zhuǎn)移0.4 mol時，F(xiàn)e3完全反應(yīng)，生成0.4 mol Fe2，則反應(yīng)結(jié)束后，F(xiàn)e2的物質(zhì)的量為0.5 mol，Cu2的物質(zhì)的量為0.2 mol，所以需要加入NaOH溶液1.4 mol，所以NaOH溶液的體積為1. 4 mol5 molL10.28 L280 mL。答案：(1)CH3OH6e8OH=CO6H2O(2)2.24 L(3)Fe2280