電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能——電解

1、第四節(jié) 電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能電解 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，用涂鎳碳鋼網(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3.（2010年鄭州質(zhì)檢）用如下圖所示

2、裝置實驗，若x軸表示流入陰極的電子的物質(zhì)的量，則y軸可表示( )c（ag+） c（no3-） a棒的質(zhì)量 b棒的質(zhì)量溶液的pha. b.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.naoh b.h2so4c.agno3 d.na2so45.對下列各溶液進行電解，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，電解含酚酞的飽和食鹽水d.以銅為電極，電解cuso4溶液6.如右圖是某同學(xué)設(shè)計的驗證原電池和電解

3、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.在原電池的負極和電解池的陽極上都發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)b.用惰性電極電解na2so4溶液，陰陽兩極產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為12c.用惰性電極電解飽和nacl溶液，若有1 mol電

4、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( )a.電極a可以是石墨，電極b可以是銅b.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=co2+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

5、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為電極進行電解，經(jīng)過一段時間后有cr(oh)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cr2o72-轉(zhuǎn)變?yōu)閏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）li-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lialclx-socl2。電池的總反應(yīng)可表示

6、為：4li+2socl2=4licl+s+so2。請回答下列問題：（1）電池的負極材料為_，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）socl2易揮發(fā)，實驗室中常用naoh溶液吸收socl2,有na2so3和nacl生成。如果把少量水滴到socl2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、無氧的條件下進行，原因是_ 。11.某課外活動小組裝備用如下圖所示的裝置進行實驗?，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：a電極b電極x溶液甲cuznh2so4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

7、應(yīng)式為_ 。（2）乙同學(xué)準(zhǔn)備進行電解cucl2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k2 b.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。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：（1）步驟所加的a的化學(xué)

8、式為_；加入a的作用是_ _ 。（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_極和_極（填“正極”或“負極”）。（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，必須用蒸餾水沖洗c.刮下電解后電極上析出的銅，并清洗、稱重d.電極在烘干稱重的操作中必須按“烘干稱重再烘干再稱重”進行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

9、極，故a項不符合生產(chǎn)實際。 答案:a 2.解析:燒堿溶液注入容器前，要先煮沸除去溶解o2，防止氧化fe（oh)2;甲極為陰極發(fā)生2h+2e-=h2;乙電極必須用fe,而甲電極可用fe或惰性電極等。 答案:c 3.解析:此題是一道電鍍裝置題。陽極：ag-e-=ag+,b棒的質(zhì)量減小；陰極：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:d 4.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

10、合題意，h2so4與之相反；na2so42-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 5.解析:以銅為電極電解稀h2so4的最初反應(yīng)為：cu+2h+cu2+h2,溶液中cu2+濃度增大溶液變藍，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，因生成br2而使溶液由無色變?yōu)槌壬?；電解含酚酞的飽和食鹽水，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:d 6.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,陽極上2c

11、l-=cl2+2e-,故a項正確；因cl2溶于水，使陰極產(chǎn)生h2體積略多于陽極產(chǎn)生的cl2,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)為負極，另一側(cè)為正極，電流也是由正極經(jīng)電流表流向負極，故兩者電流表指針偏向一致。 答案:d 7.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o2，體積比為21,b錯；c項，根據(jù)2nacl+2h2o2naoh+h2+cl2,轉(zhuǎn)移2 mol電子，生成2 mol naoh，c

12、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:ac 8.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-,陰極是溶液中的h+得到電子變?yōu)閔2：2h+2e-=h2,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 mo

13、l電子。 答案:cd 9.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+具有強還原性，將cr2o72-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+,從而不能達到除雜的目的。 答案:（1)fe=fe2+2e- 2h+2e-=h2 （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cr2o72-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)，達不到除去廢水中cr2o72-的目的

14、 10.解析:分析反應(yīng)的化合價變化，可得li為還原劑，socl2為氧化劑。 （1)負極材料為li（還原劑)，li- e-=li+。 （2)正極反應(yīng)式可由總反應(yīng)減去負極反應(yīng)式得到：2socl2+4e-=4cl-+s+so2 （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so2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socl2也與水反應(yīng)。 答案:（1)鋰li - e-= li+ （2)2socl2+4e-= 4cl-+s+so2 （3)出現(xiàn)白霧，有刺激性氣體生成socl2+h2o=so2+2hcl （4)鋰是活潑金屬

15、，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：cucl2cu+cl2，實驗時應(yīng)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+ （2)cucl2 cu+cl2c、d （3)cucl2或cuso4d 12.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