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第三單元 化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化第3課時電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能課后提升速達(dá)標(biāo)時間:45分鐘 滿分:100分一、選擇題(每小題4分,共48分)1pha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 ()anaoh bh2so4cagno3 dna2so42下圖裝置中,a、b都是惰性電極,通電一段時間后,b極附近溶液呈紅色。下列說法中不正確的是()ax是正極,y是負(fù)極bx是負(fù)極,y是正極ccuso4溶液的ph逐漸減小dnacl溶液的ph逐漸變大3用惰性電極電解下列溶液,一段時間后,再加入一定量的另一種物質(zhì)(方框號內(nèi)),溶液能與原溶液完全一樣的是()acucl2cuso4 bnaohnaohcnaclhcl dcuso4cu(oh)24電解cuso4溶液時,要求達(dá)到三點(diǎn):(1)陽極質(zhì)量減少;(2)陰極質(zhì)量增加;(3)電解質(zhì)溶液中c(cu2)不變,則可選用的電極是()a純銅作陽極,含zn和ag的銅合金作陰極b含zn和ag的銅合金作陽極,純銅作陰極c用純鐵作陽極,純銅作陰極d用石墨作陽極,純銅作陰極5.右圖為直流電源電解稀na2so4水溶液的裝置,通電后在石墨電極a和b附近分別滴加石蕊溶液,下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象正確的是()a逸出氣體的體積:a電極的小于b電極的ba電極逸出無味氣體,b電極逸出刺激性氣味氣體ca電極附近呈紅色,b電極附近呈藍(lán)色da電極附近呈藍(lán)色,b電極附近呈紅色6在外界提供相同電量的條件下,cu2或ag分別按cu22ecu或ageag在電極上放電,若析出銅的質(zhì)量為1.92 g,則析出ag的質(zhì)量為()a1.62 g b6.48 gc3.24 g d12.96 g7(2017貴州都勻一中高二質(zhì)檢)某化學(xué)學(xué)習(xí)小組學(xué)習(xí)電化學(xué)后,設(shè)計(jì)了下面的實(shí)驗(yàn)裝置圖:下列有關(guān)該裝置圖的說法中不正確的是()a合上電鍵后,甲池中的陽離子向zn移動b合上電鍵后,乙池為電解池,在石墨上產(chǎn)生氣體c合上電鍵后一段時間,丙池中溶液會出現(xiàn)白色沉淀d合上電鍵后,甲池中鋅電極為原電池負(fù)極8金屬鎳有廣泛的用途。粗鎳中含有少量fe,zn,cu,pt等雜質(zhì),可用電解法制備高純度的鎳,下列敘述正確的是(已知:氧化性fe2ni2cu2)()a陽極發(fā)生還原反應(yīng),其電極反應(yīng)式:ni22e=nib電解過程中, 陽極質(zhì)量的減少與陰極質(zhì)量的增加相等c電解后,溶液中存在的金屬陽離子只有fe2和zn2d電解后,電解槽底部的陽極泥中只有cu和pt9.某學(xué)生想制作一種家用環(huán)保型消毒液發(fā)生器,用石墨作電極電解飽和氯化鈉溶液,通電時,為使cl2被完全吸收,制得有較強(qiáng)殺菌能力的消毒液,設(shè)計(jì)了如圖的裝置,則對電源電極名稱和消毒液的主要成分判斷正確的是()aa為正極,b為負(fù)極;naclo和naclba為負(fù)極,b為正極;naclo和naclca為陽極,b為陰極;hclo和naclda為陰極,b為陽極;hclo和nacl10(2017安徽準(zhǔn)水一中高三周考)實(shí)驗(yàn)室中用如圖所示的原電池裝置做電源電解足量的nacl的酚酞溶液,x、y均為惰性電極。下列有關(guān)說法不正確的是()a原電池中so通過隔膜從左向右移動b反應(yīng)一段時間后,燒杯中y電極附近變紅czn極質(zhì)量減少6.5 g時,x極理論上生成氣體2.24 l(標(biāo)準(zhǔn)狀況)d室溫下,若cu極質(zhì)量增加1.6 g時,此時燒杯溶液體積為500 ml,則溶液中c(oh)0.1 mol/l答案與解析1a電解前后,溶液的phapha,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(xiàng),均屬于電解水類型,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;na2so4溶液ph不變,也不符合題意;對于agno3溶液,屬于放o2生酸型,則ph下降,不符合題意。2b根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象知道,b極是電解池的陰極。而cuso4溶液被電解,pt為陽極,電極反應(yīng)為4oh4e=2h2oo2,電解后溶液酸性增強(qiáng),而電解nacl溶液,溶液的堿性增強(qiáng),故只有b選項(xiàng)說法不正確,符合題意。3c電解cucl2溶液時一極上析出cu,另一極上放出cl2,要使溶液復(fù)原,應(yīng)加入cucl2才行;電解naoh溶液的實(shí)質(zhì)是電解水,故加水才能復(fù)原;電解cuso4溶液時一極析出cu,另一極上放出o2,加入cu(oh)2會使溶液中水的量增加,不能使原溶液復(fù)原,應(yīng)加cuo才能復(fù)原;電解nacl溶液時一極上放出h2,另一極上放出cl2,故通入hcl氣體可使其復(fù)原(注意加鹽酸不能復(fù)原)。4a電解cuso4溶液,陽極質(zhì)量減少,則排除d項(xiàng);電解質(zhì)中c(cu2)不變,則陽極只能用純銅,在電解過程中陽極產(chǎn)生的cu2,在陰極恰好完全析出,溶液中c(cu2)保持不變,a項(xiàng)正確。5d該裝置中a極為陰極,電極反應(yīng)式為4h4e=2h2,b極為陽極,電極反應(yīng)式為4oh4e=2h2oo2 ,產(chǎn)生氣體體積a電極大于b電極,a項(xiàng)錯;a、b兩極逸出的氣體均為無色無味的氣體,b項(xiàng)錯;a電極上h放電,a極附近呈堿性,石蕊試液變藍(lán),b電極oh放電,b電極呈酸性,石蕊試液變紅,c項(xiàng)錯;d項(xiàng)正確。6b析出銅的質(zhì)量為1.92 g,n(cu)0.03 mol,則電路中提供的電子為0.06 mol,可以析出0.06 mol ag,質(zhì)量為0.06 mol108 gmol16.48 g,b項(xiàng)正確。7a甲為原電池,zn為負(fù)極,陽離子向zn極移動,故a錯誤,d正確;乙為電解池,石墨為陽極,oh放電產(chǎn)生o2,故b正確;電解mgcl2溶液時,發(fā)生反應(yīng)mgcl22h2oh2cl2mg(oh)2,故c正確。8d陽極發(fā)生氧化反應(yīng),金屬失電子變?yōu)閷?yīng)的金屬離子,a項(xiàng)錯;雖然電解過程中兩極得失電子相等,但陽極減少的金屬與陰極增加的金屬并非同一種金屬,所以兩極質(zhì)量變化值不相等,b項(xiàng)錯;電解后溶液中存在的金屬陽離子為fe2、ni2和zn2,c項(xiàng)錯;d項(xiàng)正確。9b為了使cl2被完全吸收,則cl2應(yīng)在與b電極相連的電極上產(chǎn)生,而產(chǎn)生cl2的電極為陽極,所以b電極為正極,a電極為負(fù)極,消毒液的主要成分為naclo和nacl,b項(xiàng)正確。10a左邊原電池中鋅比較活潑做為負(fù)極,銅做為正極,x連接正極則為陽極,y連接負(fù)極則為陰極。原電池中陰離子向負(fù)極移動,則應(yīng)從右向左移動,選項(xiàng)a不正確;y電極是陰極,溶液中的氫離子在y極得電子產(chǎn)生氫氣,則氫氧根離子濃度增大,遇酚酞變紅,選項(xiàng)b正確;zn極質(zhì)量減少6.5 g時,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.2 mol,x極氯離子失電子產(chǎn)生氯氣,轉(zhuǎn)移0.2 mol電子時理論上生成氣體2.24 l(標(biāo)準(zhǔn)狀況),選項(xiàng)c正確;室溫下,若cu極質(zhì)量增加1.6 g時,即析出0.025 mol銅,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.05 mol,此時燒杯溶液中有0.05 mol氫離子得電子產(chǎn)生氫氣,則增加的氫氧根離子0.05 mol,溶液體積為500 ml,則溶液中c(oh)0.1 mol/l,選項(xiàng)d正確。故選a。11.(2017遼寧沈陽鐵路實(shí)驗(yàn)中學(xué)高一期中)已知鉛蓄電池充放電的總反應(yīng)為:pbpbo22h2so42h2o2pbso4,下列關(guān)于鉛蓄電池的說法正確的是()a在放電時,兩極質(zhì)量均增加b在充電時,電池中硫酸的濃度不斷變小c在放電時,負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)是pb2eso=pbso4d在放電時,正極發(fā)生的反應(yīng)是pbso42e=pbso12如下圖所示,x、y分別是直流電源的兩極,通電后發(fā)現(xiàn)a極板質(zhì)量增加,b極板處有無色、無味氣體放出,符合這一情況的是()a極板b極板x電極z溶液a鋅石墨負(fù)極cuso4b石墨石墨負(fù)極naohc銀鐵正極agno3d銅石墨負(fù)極cucl2二、非選擇題(共52分)13(18分)在如圖中,甲燒杯中盛有100 ml 0.50 mol/l agno3溶液,乙燒杯中盛有100 ml 0.25 mol/l cucl2溶液,a、b、c、d均為質(zhì)量相同的石墨電極,如果電解一段時間后,發(fā)現(xiàn)a極比c極重1.9 g。(1)電源e為_極。(2)a極的電極反應(yīng)式為_,析出物質(zhì)_ mol。(3)b極的電極反應(yīng)式為_,析出氣體_ ml(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。(4)d極的電極反應(yīng)式為_,析出氣體_ ml(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。(5)甲燒杯中滴入石蕊試液,_極附近變紅,如果繼續(xù)電解,在甲燒杯中最終得到_溶液。14(12分)(2017貴州都勻一中高二質(zhì)檢)已知h2o2是一種弱酸,在強(qiáng)堿性溶液中主要以ho形式存在。目前研究比較熱門的alh2o2電池,其電池總反應(yīng)為2al3ho=2aloohh2o?,F(xiàn)以alh2o2電池電解尿素的堿性溶液制備氮?dú)?,尿素的結(jié)構(gòu)簡式為:h2nconh2(右池中隔膜僅阻止氣體通過,b、c、d均為惰性電極)。試回答下列問題:(1)右池是_池。(2)電極b是_極,其電極反應(yīng)式為_。(3)通過2 min后,al電極質(zhì)量減輕2.7 g,則產(chǎn)生n2的體積為_(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。15(14分)電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛的應(yīng)用。如右圖表示一個電解池,裝有電解液a;x、y是兩塊電極板,通過導(dǎo)線與直流電源相連。請回答以下問題:(1)若x、y都是惰性電極,a是飽和nacl溶液,實(shí)驗(yàn)開始時,同時在兩邊各滴入幾滴酚酞試液,則:電解池中x電極上的電極反應(yīng)式為_,在x極附近觀察到的現(xiàn)象是_。y電極上的電極反應(yīng)式為_,檢驗(yàn)該電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是_。(2)如要用電解方法精煉粗銅,電解液a選用cuso4溶液,則:x電極的材料是_,電極反應(yīng)式為_。y電極的材料是_,電極反應(yīng)式為_。16(8分)0.4 mol cuso4和0.4 mol nacl溶于水配成1 l溶液,用惰性電極進(jìn)行電解,當(dāng)一個電極得到0.3mol銅時,試確定另一極收集到的氣體是什么,標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是多少?答案與解析11.a在放電時,負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)是pb2eso=pbso4,故c錯誤;在放電時,正極發(fā)生的反應(yīng)是pbo2h2so42h2e=pbso42h2o,故d錯誤;在放電時,負(fù)極:pbpbso4,正極:pbo2pbso4,兩極質(zhì)量均增加,故a正確;在充電時,總反應(yīng)為2pbso42h2o=pbpbo22h2so4,電池中硫酸的濃度不斷變大,故b錯誤。故選a。12aa極質(zhì)量增加,必定是金屬在a極析出,a極一定是陰極。b選項(xiàng)z溶液為naoh,無金屬析出,被排除。又因?yàn)閎極有無色無味氣體生成,只能是o2,而d選項(xiàng)電解cucl2溶液,陽極要析出cl2,d選項(xiàng)被排除。在a、c選項(xiàng)中,根據(jù)電極名稱,x應(yīng)當(dāng)作為電源的負(fù)極。13(1)負(fù)(2)4ag4e=4ag0.025(3)4oh4e=2h2oo2140(4)2cl2e=cl2280(5)bhno3解析:(1)電解池中,發(fā)現(xiàn)a極比c極重1.9 g,則a極是陰極,和電源的負(fù)極相連的是陰極,即e是負(fù)極,f是正極,b是陽極,c是陰極,d是陽極。(2)a極是陰極,電極反應(yīng)式為:age=ag,析出金屬銀,c是陰極,電極反應(yīng)式為:cu22e=cu,析出金屬銅,a極比c極重1.9 g,設(shè)電路中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為x,則108 g/molx64 g/mol1.9 g,所以x0.025 mol,析出金屬銀的物質(zhì)的量是0.025 mol。(3)b是陽極,該極上是氫氧根離子失電子,電極反應(yīng)式為:4oh4e=2h2oo2,電路中轉(zhuǎn)移電子0.025 mol,生成氧氣是0.006 25 mol,體積是0.006 25 mol22.4 l/mol0.14 l140 ml。(4)d是陽極,該極上的電極反應(yīng)式是:2cl2e=cl2,電路轉(zhuǎn)移電子0.025 mol,生成氯氣是0.012 5 mol,體積是280 ml。(5)電解硝酸銀,在陰極上發(fā)生age=ag,陽極b上發(fā)生:4oh4e=2h2oo2,b電極附近產(chǎn)生硝酸,滴入石蕊試液,顯示紅色。14(1)電解(2)正ho2eh2o=3oh(3)1.12 l解析:電解時,反應(yīng)中氮元素化合價(jià)由3價(jià)變?yōu)?價(jià),h元素化合價(jià)由1價(jià)變?yōu)?價(jià),所以生成氮?dú)獾碾姌O是陽極,生成氫氣的電極是陰極,則al是負(fù)極,b為正極,c為陽極,d為陰極。(1)右池是電解池。(2)根據(jù)以上分析,電極b是正極,電極反應(yīng)式為ho2eh2o=3oh。(3)每消耗2.7 g al,則轉(zhuǎn)移0.3 mol電子,電解池陽極中氮元素化合價(jià)由3價(jià)變?yōu)?價(jià),可生成0.05 mol氮?dú)?,?biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)生氣體體積為1.12 l。15(1)2h2e=h2放出氣體,溶液變紅2cl2e=cl2把濕潤的碘化鉀淀粉試紙放在y電極附近,試紙變藍(lán)色(2)純銅cu22e=cu粗銅cu2e=cu2解析:x與電源負(fù)極相連作陰極
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