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文檔簡介
2022屆高三化學(xué)一輪高考復(fù)習(xí)??碱}型:76電解過程中溶液PH值變化注意事項:1.答題前填寫好自己的姓名、班級、考號等信息2.請將答案正確填寫在答題卡上第I卷(選擇題)一、單選題(共15題)1.是一種半導(dǎo)體材料,基于綠色化學(xué)理念設(shè)計的一種制取的電解池示意圖如下,電池總反應(yīng)為。下列說法正確的是A.石墨電極上的反應(yīng)式為B.電解后溶液的減小C.銅電極接直流電源的負(fù)極D.當(dāng)有電子轉(zhuǎn)移時,有生成2.高鐵酸鹽在能源環(huán)保領(lǐng)域有廣泛用途。用鎳(Ni)、鐵作電極電解濃溶液制備高鐵酸鹽的裝置如圖所示。下列推斷正確的是A.a(chǎn)為電源的正極B.電解一段時間后,撤去隔膜,混合后的溶液與原溶液比較,pH減小C.若電路中通過,則陰極產(chǎn)生氣體D.鐵是陽極,電極反應(yīng)為3.某電化學(xué)裝置如圖所示,a、b分別接直流電源兩極。下列說法正確的是A.溶液中電子從B極移向A極B.若B為粗銅,A為精銅,則溶液中c(Cu2+)保持不變,C.若A、B均為石墨電極,則通電一段時間后,溶液pH增大D.若B為粗銅,A為精銅,則A、B兩極轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等4.用鉑作電極電解鹽溶液,當(dāng)陽極收集到氣體時標(biāo)準(zhǔn)狀況,陰極增重,若電解前后溶液的體積變化忽略不計,下列說法不正確的是A.電路中通過電數(shù)目為 B.M的摩爾質(zhì)量為C.電解后溶液的 D.陽極收集到的氣體是5.如圖所示,a、b是石墨電極,通電一段時間后,b極附近溶液顯紅色。下列說法正確的是A.X極是電源負(fù)極,Y極是電源正極B.a(chǎn)極上的電極反應(yīng)是C.電解過程中CuSO4溶液的pH逐漸增大D.b極上產(chǎn)生2.24L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氣體時,Pt電極上有6.4gCu析出6.如圖所示裝置中,a、b都是惰性電極,通電一段時間后,b極附近溶液呈紅色,則下列說法正確的是()A.X是正極,Y是負(fù)極,CuSO4溶液的pH逐漸減小B..X是正極,Y是負(fù)極,CuSO4溶液的pH保持不變C.X是負(fù)極,Y是正極,CuSO4溶液的pH逐漸減小D.X是負(fù)極,Y是正極,CuSO4溶液的pH保持不變7.常溫下用石墨電極,電解100mL0.1mol·L-1的Cu(NO3)2和0.1mol·L-1的AgNO3組成的混合溶液,當(dāng)某一電極上生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為1.12L時,假設(shè)溶液體積不變,下列說法正確的是A.陰極增重1.4g B.所得溶液c(H+)>0.1mol?L1C.陰極增重0.64g D.所得溶液pH>18.將二氧化碳轉(zhuǎn)化為燃料是目前的研究熱點(diǎn),2017
年《科學(xué)》雜志報道的一種將CO2
轉(zhuǎn)化為烴和醇的裝置如圖所示。下列說法正確的是A.圖中能量轉(zhuǎn)化的方式只有1種B.裝置工作時,H+向X極區(qū)移動,Y極周圍溶液的pH
增大C.X
極上得到CH3OH
的電極反應(yīng)式為2CO2+4H2O+12e==2CH3OH+3O2D.若X極生成1mol
C2H4
和lmol
CH3OH,電路中流過18
mol
電子9.用石墨作電極電解1000mL0.1mol·L1AgNO3溶液,通電一段時間后關(guān)閉電源,測得溶液的質(zhì)量減少了13.4g。下列有關(guān)敘述正確的是(NA代表阿伏加德羅常數(shù)值)()A.電解過程中流經(jīng)外電路的電子數(shù)目0.1NAB.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,兩極共產(chǎn)生3.92L氣體C.電解后溶液中H+濃度為1(假設(shè)溶液體積不變)D.加入13.8gAg2CO3可將溶液恢復(fù)到與電解前完全相同10.如圖裝置甲為甲烷和O2構(gòu)成的燃料電池示意圖,電解質(zhì)為KOH溶液,裝置乙為電解飽和溶液的裝置,其中乙裝置中X為陽離子交換膜。用該裝置進(jìn)行實(shí)驗,反應(yīng)開始后觀察到Fe電極附近出現(xiàn)白色沉淀。下列說法中正確的是A.甲、乙中電解質(zhì)溶液的pH都增大B.理論上甲中每消耗(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),乙中產(chǎn)生C.乙中電解溶液的總反應(yīng)為2Cl+2H2OCl2↑+H2↑+2OH。D.甲中A處通入CH4,電極反應(yīng)式為11.用惰性電極電解下列各組中的三種溶液,電解過程中,溶液中c(H+)依次為升高、不變、降低的是()A.CuSO4、Na2SO4、KCl B.AgNO3、CuCl2、Cu(NO3)2C.CaCl2、KOH、NaNO3 D.HCl、HNO3、K2SO412.氫氧化鋰是制取鋰和鋰的化合物的原料,用電解法制備氫氧化鋰的工作原理如圖所示,下列敘述不正確的是A.b極附近溶液的增大B.a(chǎn)極的電極反應(yīng)為C.該法制備時還可得到硫酸和D.當(dāng)電路中通過電子時,有生成13.下列敘述正確的是()A.K與N連接時,X為硫酸,一段時間后溶液的pH減小B.K與N連接時,X為氯化鈉,石墨電極的電勢更高C.K與M連接時,X為硫酸,一段時間后溶液的pH增大D.K與M連接時,X為氯化鈉,石墨電極反應(yīng):4OH4e=2H2O+O2↑14.高純氫的制備是目前的研究熱點(diǎn),利用太陽能光伏電池電解水制高純氫,工作示意圖如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是A.連接K1可以制取O2B.電極2發(fā)生反應(yīng)2H2O+2e=H2↑+2OHC.電極3的主要作用是通過NiOOH和Ni(OH)2相互轉(zhuǎn)化提供電子轉(zhuǎn)移D.連接K2溶液的pH減小15.KIO3為白色結(jié)晶粉末,工業(yè)上可用電解法制備,裝置如圖所示,配制堿性電解質(zhì)溶液(KOH+I(xiàn)2)時,I2發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成KIO3和KI。下列說法錯誤的是A.電解時b為陰極B.電解過程中陰極區(qū)溶液pH降低C.電解過程中K+由左向右通過陽離子交換膜D.a(chǎn)極反應(yīng)式為:I6e+6OH=IO3+3H2O第II卷(非選擇題)二、實(shí)驗題(共5題)16.如圖所示裝置,C、D、E、F、X、Y都是惰性電極,A、B為外接直流電源的兩極。將直流電源接通后,D極有紅色物質(zhì)析出。請回答:(1)電源電極A名稱為_______。(2)請寫出:乙池中總反應(yīng)離子方程式:________;I極電極反應(yīng)式:_______;(3)戊中X極附近的顏色逐漸變淺,Y極附近的顏色逐漸變深,這表明Fe(OH)3膠體粒子帶_______電荷(填“正”或“負(fù)”)。(4)若甲、乙裝置中的C、D、E、F電極均只有一種單質(zhì)生成時,對應(yīng)單質(zhì)的物質(zhì)的量之比為_______。(5)現(xiàn)用丙裝置給銅件鍍銀,則H應(yīng)該是______(填“銅件”或“銀”),當(dāng)乙中溶液的c(OH)=0.1mol·L1時(此時乙溶液體積為500mL),丙中鍍件上析出銀的質(zhì)量為____g,甲中溶液pH為______(此時甲池溶液體積為500mL)。17.某課外活動小組的同學(xué)在學(xué)習(xí)了電化學(xué)相關(guān)知識后,用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗,請回答下列問題:(1)實(shí)驗一:將開關(guān)K與a連接,則乙為________極,電極反應(yīng)式為____________________。(2)實(shí)驗二:開關(guān)K與b連接,則乙________極,總反應(yīng)的離子方程式為_____________________。(3)對于實(shí)驗二,下列說法正確的是________(填字母編號)。A.溶液中Na+向甲極移動B.從甲極處逸出的氣體能使?jié)駶櫟牡矸郏璌I試紙變藍(lán)C.反應(yīng)一段時間后加適量鹽酸可恢復(fù)到電解前電解質(zhì)的濃度D.相同條件下,電解一段時間后,甲電極和乙電極上收集到的氣體體積一定相等(4)該研究小組的同學(xué)在進(jìn)行實(shí)驗二結(jié)束的溶液中滴加酚酞溶液,發(fā)現(xiàn)________(填“甲”或“乙”)極附近變紅。若標(biāo)準(zhǔn)狀況下乙電極產(chǎn)生22.4mL氣體,剩余溶液體積為200mL,則該溶液的pH為_____。18.在如圖所示的裝置中,通電5min后,銅電極的質(zhì)量增加2.16g。試回答下列問題:(1)電源中X極為直流電源的__極。(2)溶液pH的變化情況:A__,B__,C__(填“增大”“減小”或“不變”)。(3)通電5min后,B裝置中共收集224mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氣體,溶液體積為200mL,則通電前該裝置溶液中CuSO4的物質(zhì)的量濃度為__(設(shè)電解前后溶液體積無變化)。19.為了探究原電池和電解池的工作原理,某研究性學(xué)習(xí)小組分別用下圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗。據(jù)圖回答問題。I.用圖甲所示裝置進(jìn)行第一組實(shí)驗時:(1)在保證電極反應(yīng)不變的情況下,不能替代Cu作電極的是_____(填字母)。A石墨B.鎂C.銀D.鉑(2)實(shí)驗過程中,SO42____(填“從左向右”“從右向左”或“不”)移動;濾紙上能觀察到的現(xiàn)象是________________。II.該小組同學(xué)用圖乙所示裝置進(jìn)行第二組實(shí)驗時發(fā)現(xiàn),兩極均有氣體產(chǎn)生,且Y極處溶液逐漸變成紫紅色;停止實(shí)驗觀察到鐵電極明顯變細(xì),電解液仍然澄清。查閱資料知,高鐵酸根(FeO42)在溶液中呈紫紅色。請根據(jù)實(shí)驗現(xiàn)象及所查信息,回答下列問題:(3)電解過程中,X極處溶液的OH濃度____(填“增大”“減小”或“不變)。(4)電解過程中,Y極發(fā)生的電極反應(yīng)為___________________,_________________。(5)電解進(jìn)行一段時間后,若在Y電板(鐵電極)質(zhì)量減小2.8g,在Y極收集到氣體為1.68L則X極收集到氣體__________L(均己折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況時氣體體積)。(6)K2FeO4Zn也可以組成堿性電池,K2FeO4在電池中作為正極材料,其電池反應(yīng)總反應(yīng)式為2K2FeO4+3Zn=Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2,該電池正極發(fā)生的電極反應(yīng)式為_______________。20.NaClO和KAl(SO4)2都是重要的化工產(chǎn)品,均可應(yīng)用于造紙業(yè)。(1)工業(yè)上可用氯化鈉為原料,通過電解的方法制得NaClO,工業(yè)上制取NaClO的離子反應(yīng)方程式為______________________________電解后的溶液PH____________7(填大于、小于、等于);其原因是_________________________________________(用離子方程式表示)(2)KAl(SO4)2溶液中質(zhì)子守恒等式為_______________________________________(3)某小組同學(xué)用下圖所示裝置探究飽和NaClO和KAl(SO4)2溶液混合反應(yīng)的實(shí)驗。①打開活塞向燒瓶中加入飽和KAl(SO4)2溶液,產(chǎn)生大量的白色膠狀沉淀。此時反應(yīng)的離子方程式為__________________________________。②將燒瓶中的混合液在陽光照射下,不久燒瓶中有黃綠色氣體產(chǎn)生,充分反應(yīng)后集氣瓶中收集到一種無色無味的氣體。寫出在光照射下混合液中反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________。(4)若將分液漏斗中的KAl(SO4)2溶液換成硫酸亞鐵銨(一種復(fù)鹽:(NH4)2SO4·FeSO4)溶液,其他不變。打開分液漏斗活塞向燒瓶中滴入足量的硫酸亞鐵銨溶液。觀察到燒瓶中有紅褐色沉淀產(chǎn)生,但是沒有觀察到黃綠色氣體產(chǎn)生。此時燒瓶中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)的離子方程式為______________________。(5)取100mL0.1mol/LBa(OH)2溶液,向其中逐滴加入同濃度的KHSO4溶液至Ba2+恰好完全沉淀,此時溶液的PH值為_______________(忽略兩溶液混合時的體積變化,混合后溶液的溫度為100℃,100℃時Kw=1x1012)參考答案1.A【分析】根據(jù)電解總反應(yīng)為2Cu+H2O═Cu2O+H2↑可以知道金屬為陽極材料,在陽極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),在陰極上是氫離子發(fā)生得電子的還原反應(yīng),據(jù)此分析;【詳解】A.石墨做陰極,在陰極上是溶液中的氫離子得電子,產(chǎn)生氫氣,反應(yīng)式為,故A正確;
B.電解總反應(yīng)為2Cu+H2O═Cu2O+H2↑可知,溶劑水的量減少,所以氫氧根離子濃度變大,所以電解后溶液的pH增大,故B錯誤;
C.銅電極是電解池的陽極,與直流電源的正極相連,故C錯誤;
D.反應(yīng)2Cu+H2O═Cu2O+H2↑失電子物質(zhì)的量為2mol,生成氧化亞銅1mol,所以當(dāng)有0.1mol電子轉(zhuǎn)移時,有0.05molCu2O生成,故D錯誤。
故選:A。2.B【分析】用鎳(Ni)、鐵作電極電解濃溶液制備高鐵酸鹽,則Fe電極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),所以Fe為電解池的陽極,則與Fe相連的b極為電源正極,a為負(fù)極,據(jù)此分析解答?!驹斀狻緼.根據(jù)分析,與a相連的Ni電極發(fā)生還原反應(yīng),a為電源負(fù)極,故A錯誤;B.由于Fe為陽極發(fā)生氧化反應(yīng),則其電極反應(yīng)為,陽極pH降低;陰極為水電離出的氫離子得到電子被還原為氫氣,電極反應(yīng)式為,pH增大,根據(jù)電子守恒分析,氫氧根離子消耗的多,生成的少,所以電解一段時間后,撤去隔膜,混合后的溶液與原溶液比較,pH減小,故B正確;C.由B分析可得電路中通過時陰極產(chǎn)生氣體0.1mol,但選項中未說明是否處于標(biāo)況下,所以無法計算氣體的體積,故C錯誤;D.電解質(zhì)溶液為氫氧化鈉溶液,則陽極的電極反應(yīng)式為,故D錯誤;答案選B。3.D【詳解】A.電解質(zhì)溶液通過離子移動導(dǎo)電,電解質(zhì)溶液中沒有電子移動,故A錯誤;B.若B為粗銅,A為精銅,電解質(zhì)溶液是硫酸銅,該裝置為電解精煉銅,溶液中c(Cu2+)略減小,故B錯誤;C.若A、B均為石墨電極,電解方程式是,則通電一段時間后,溶液pH減小,故C錯誤;D.根據(jù)電子守恒,陰極、陽極轉(zhuǎn)移電子數(shù)一定相等,若B為粗銅,A為精銅,則A、B兩極轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等,故D正確;故選D。4.C【詳解】A.用鉑作電極電解鹽溶液,陽極電極反應(yīng)為,,則根據(jù)電極反應(yīng)式可知,電路中通過電子的物質(zhì)的量為,數(shù)目為,故A正確;B.陰極電極反應(yīng)為,根據(jù)陰陽極得失電子守恒可知,得電子的物質(zhì)的量為,則陰極析出M的物質(zhì)的量為,則M的摩爾質(zhì)量為,故B正確;C.,根據(jù)電極反應(yīng)為可知,電解后溶液中的物質(zhì)的量為,則,則溶液的,C錯誤;D.用鉑作電極電解鹽溶液,陽極電極反應(yīng)為,則陽極收集到的氣體是,故D正確。故選C。5.B【分析】依據(jù)電解質(zhì)溶液為含酚酞的氯化鈉溶液,判斷b電極和Cu極是陰極,a電極和Pt極是陽極,Y為電源負(fù)極,X為電源正極。此為解題的突破點(diǎn)?!驹斀狻緼.a(chǎn)、b是石墨電極,通電一段時間后,b極附近溶液顯紅色,依據(jù)電解質(zhì)溶液為含酚酞的氯化鈉溶液,判斷b電極是陰極,Y為電源負(fù)極,X為電源正極,故A錯誤;B.a(chǎn)電極是氯離子失電子發(fā)生的氧化反應(yīng),電極反應(yīng)為2Cl2e=Cl2↑,故B正確;C.電解過程中CuSO4溶液中的氫氧根離子在陽極Pt電極失電子生成氧氣,溶液中銅離子在Cu電極得到電子析出銅,溶液中氫離子濃度增大,溶液的pH逐漸減小,故C錯誤;D.由Y為電源負(fù)極,X為電源正極,則Pt極為陽極沒有Cu析出,故D錯誤;答案選B。6.A【分析】b極變紅,說明b處有氫氧根離子,氫離子在b處發(fā)生反應(yīng)。【詳解】A選項,b是氫離子反應(yīng)說明b是陰極,則Y是負(fù)極,X是正極,電解CuSO4溶液生成銅、氧氣和硫酸,因此溶液pH逐漸減小,故A正確;B選項,b是氫離子反應(yīng)說明b是陰極,則Y是負(fù)極,X是正極,電解CuSO4溶液生成銅、氧氣和硫酸,因此溶液pH逐漸減小,故B錯誤;C選項,b是氫離子反應(yīng)說明b是陰極,則Y是負(fù)極,X是正極,故C錯誤;D選項,b是氫離子反應(yīng)說明b是陰極,則Y是負(fù)極,X是正極,故D錯誤;綜上所述,答案為A。7.B【詳解】100ml0.1mol/L的硝酸銅和0.1mol/L的硝酸銀組成的混合溶液,含有銀離子、銅離子各0.01mol,用石墨作電極電解混合液,當(dāng)某一電極上生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為1.12L時:(一)假如是陰極上生成的氣體體積為1.12L即=0.05mol,說明銀離子、銅離子放電完全,溶液中的氫離子放電生成氫氣0.05mol,陰極的電極反應(yīng)為:Ag++e=Ag;Cu2++2e=Cu;2H++2e=H2↑,轉(zhuǎn)移電子數(shù):,,,共轉(zhuǎn)移電子數(shù)0.01+0.02+0.1=0.13(mol),陰極增重0.01×108+0.01×64=1.72g,A錯誤;C錯誤;此時陽極為氫氧根離子放電生成氧氣,電極反應(yīng)式陽極:4OH4e=2H2O+O2↑;
,則反應(yīng)后溶液中的氫離子濃度為mol/L=0.3mol/L,則所得溶液pH<1,B正確;D錯誤;(二)假如是陽極上生成的氣體體積為1.12L即=0.05mol,電極反應(yīng)式陽極:4OH4e=2H2O+O2↑,則共轉(zhuǎn)移0.05mol×4=0.2mol電子;陰極:Ag++e=Ag;Cu2++2e=Cu;2H++2e=H2↑;轉(zhuǎn)移電子數(shù):
所以陰極增重0.01×108+0.01×64=1.72g,故A,C錯誤;反應(yīng)后溶液中的氫離子濃度為=0.3mol/L,則所得溶液pH<1,故D錯誤;B正確;故答案為:B。8.D【解析】A項,如圖所示,至少有太陽能、電能、化學(xué)能三種能量轉(zhuǎn)化的方式,故A錯誤;B項,如圖所示,X為陰極、Y為陽極,氫離子通過質(zhì)子交換膜向陰極(X極)區(qū)移動,陽極(Y極)發(fā)生氧化反應(yīng):6H2O+12e=6H++3O2,所以Y極周圍溶液的pH減小,故B錯誤;C項,X極(陰極)上發(fā)生還原反應(yīng)生成CH3OH,電極反應(yīng)式為:CO2+6H++6e=CH3OH+H2O,故C錯誤;D項,2molCO2生成1molC2H4,1molCO2生成lmolCH3OH,C元素化合價都是由+4價降為2價,所以若X極生成1molC2H4和lmolCH3OH,電路中流過的電子為:3×[4(2)]mol=18mol,故D正確。點(diǎn)睛:本題考查電解原理,注意結(jié)合圖示分析,用好圖示信息,如圖為太陽能電池提供電能實(shí)現(xiàn)將CO2轉(zhuǎn)化為烴和醇的裝置,屬于電解池,涉及氧化還原反應(yīng),遵循氧化還原反應(yīng)原理,由此判斷CO2作氧化劑發(fā)生還原反應(yīng),根據(jù)電源正負(fù)極判斷電解池的陰陽極,結(jié)合電解原理及質(zhì)子交換膜的特點(diǎn)正確書寫電極反應(yīng)式,可根據(jù)得失電子守恒判斷電路中流過的電子。9.B【詳解】A.用石墨作電極電解1000mL0.1mol/LAgNO3溶液的陰極反應(yīng)首先是Ag++e=Ag,假設(shè)所有的銀離子0.1mol全部放電,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.1mol,則析出金屬銀的質(zhì)量為:0.1mol×108g/mol=10.8g,此時陽極放電的電極反應(yīng)為:4OH4e=O2↑+2H2O,轉(zhuǎn)移0.1mol電子時生成的氧氣的質(zhì)量是:0.025mol×32g/mol=0.8g,所以溶液質(zhì)量減少總量為10.8g+0.8g=11.6g<13.4g,接下來陰極放電的是氫離子,陽極仍是氫氧根放電,相當(dāng)于此階段電解水,還要電解掉水的質(zhì)量為13.4g11.6g=1.8g,電解這些水轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.2mol,所以整個過程轉(zhuǎn)移電子的總量為0.3mol,個數(shù)為0.3NA,選項A錯誤;B.陽極放電的電極反應(yīng)為:4OH4e=O2↑+2H2O,當(dāng)轉(zhuǎn)移0.3mol電子時,產(chǎn)生的氧氣物質(zhì)的量為0.075mol,即1.68L,陰極上產(chǎn)生氫氣,2H++2e=H2↑,當(dāng)轉(zhuǎn)移0.2mol電子時,產(chǎn)生的氫氣物質(zhì)的量為0.1mol,即2.24L,所以在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,兩極共產(chǎn)生3.92L氣體,選項B正確;C.電解過程中溶液中的氫離子減少了0.2mol,而氫氧根總共減少了0.3mol,所以最后溶液中c(H+)=0.1mol/1L=0.1mol/L,選項C錯誤;D.溶液相當(dāng)于減少了氧化銀和水,只加入Ag2CO3不能將溶液徹底復(fù)原,選項D錯誤;答案選B?!军c(diǎn)睛】本題考查了電解池工作原理,明確電解池工作原理、準(zhǔn)確判斷電解上發(fā)生的反應(yīng)是解題關(guān)鍵,易錯點(diǎn)為選項B:陽極放電的電極反應(yīng)為:4OH4e=O2↑+2H2O生成氣體為氧氣,陰極上先生成單質(zhì)銀,再產(chǎn)生氫氣,2H++2e=H2↑,依據(jù)轉(zhuǎn)移電子數(shù)計算產(chǎn)生氣體的體積。10.B【詳解】A.甲中發(fā)生反應(yīng)化學(xué)方程式為,由反應(yīng)可知,消耗了OH,且生成了,溶液的減小,乙中發(fā)生反應(yīng)化學(xué)方程式為2Cl+Mg2++2H2OCl2↑+H2↑+Mg(OH)2↓,反應(yīng)中H+放電,產(chǎn)生H2,溶液的增大,故A錯誤;B.根據(jù)關(guān)系式,理論上甲中每消耗(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)(即),乙中產(chǎn)生,故B正確;C.乙中電解溶液的總反應(yīng)為2Cl+Mg2++2H2OCl2↑+H2↑+Mg(OH)2↓,故C錯誤;D.電極附近出現(xiàn)的白色沉淀為氫氧化鎂,表明電極上是放電,則可知作陰極,相應(yīng)地甲中右側(cè)鉑電極為負(fù)極,即B處通入,電極反應(yīng)式為,故D錯誤;答案為B。11.A【詳解】A.電解CuSO4時,生成銅和氧氣以及硫酸,溶液中c(H+)升高,電解Na2SO4生成氫氣和氧氣,即電解水型的,溶液中c(H+)不變,電解KCl時會生成氫氣、氯氣單質(zhì)和氫氧化鉀,溶液中c(H+)減小,A正確;B.電解AgNO3會生成硝酸、銀和氧氣,溶液中c(H+)升高;氯化銅溶液呈酸性,電解CuCl2會生成銅和氯氣,電解后濃度減小,銅離子水解程度減弱,溶液中c(H+)減??;電解Cu(NO3)2時會生成銅、硝酸和氧氣,溶液中c(H+)升高,B錯誤;C.電解CaCl2時生成氫氧化鈣、氯氣和氫氣,溶液中c(H+)減小,電解KOH時生成氫氣和氧氣,即電解水型的,溶液中c(H+)減小,電解NaNO3時,生成氫氣和氧氣,即電解水型的溶液中c(H+)不變,C錯誤;
D.電解HCl生成氯氣和氫氣,電解本身,溶液中c(H+)減小,電解HNO3時生成氫氣和氧氣,即電解水型的,溶液中c(H+)升高,電解K2SO4時,時生成氫氣和氧氣,即電解水型的,溶液中c(H+)不變,D錯誤。
故答案為:A。12.D【分析】由電解液中離子的移動方向可知石墨a為陽極,石墨b為陰極,a極失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng),即,結(jié)合移動過來的得到硫酸,b極水電離的得電子放出氫氣,即,結(jié)合移動過來的生成,結(jié)合電解池相關(guān)知識解答?!驹斀狻緼.b極反應(yīng)式為,增大,溶液的增大,A正確;B.a(chǎn)極為陽極,電極反應(yīng)式為,B正確;C.由分析可知,該法制備時還可得到硫酸和,C正確;D.由得失電子守恒知,電路中通過電子時,得到,D錯誤;答案選D。13.B【詳解】A.K與N連接時,該裝置為原電池,X為硫酸溶液時,鐵失電子生成亞鐵離子,正極上氫離子得電子生成氫氣,導(dǎo)致溶液中氫離子濃度減小,溶液的pH增大,故A錯誤;B.K與N連接時,該裝置是原電池,X為氯化鈉,鐵發(fā)生吸氧腐蝕,鐵作負(fù)極,石墨電極為正極,即石墨電極的電勢更高,故B正確;C.K與M連接時,該裝置為電解池,X為硫酸,陽極上氫氧根離子放電,陰極上氫離子放電,實(shí)際上是電解水,硫酸的濃度逐漸增大,則溶液的pH減小,故C錯誤;D.K與M連接時,該裝置為電解池,X為氯化鈉,石墨作陽極鐵作陰極,石墨電極上氯離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為2Cl2e=Cl2↑,故D錯誤;故答案為B?!军c(diǎn)睛】考查原電池和電解池原理,明確離子放電順序是解本題關(guān)鍵,K與N連接時,該裝置為原電池,鐵易失電子作負(fù)極,石墨作正極,正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng);K與M連接時,該裝置為電解池,石墨作陽極鐵作陰極,陽極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng),陰極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)。14.C【詳解】A.連接K1,電極1為陰極,電極反應(yīng)為2H2O+2e=H2↑+2OH,氫氣在陰極生成,故A錯誤;B.電極2為陽極,陽極發(fā)生氧化反應(yīng),氫氧根離子被氧化生成氧氣,電極方程式為4OH4e═2H2O+O2↑,故B錯誤;C.電極3可分別連接K1或K2,分別發(fā)生氧化、還原反應(yīng),實(shí)現(xiàn)NiOOH?Ni(OH)2的轉(zhuǎn)化,提供電子轉(zhuǎn)移,故C正確;D.連接K2,電極3為陰極,電極反應(yīng)為NiOOH+H2O+e=Ni(OH)2+OH,電極2為陽極,電極反應(yīng)為4OH4e═2H2O+O2↑,總反應(yīng)為4NiOOH+2H2O=4Ni(OH)2+O2↑,反應(yīng)消耗水,則溶液堿性增強(qiáng),pH增大,故D錯誤;故選C。15.B【分析】根據(jù)電解裝置圖可知,陽離子交換膜可使陽離子通過,b電極得到氫氧化鉀溶液,說明溶液中氫離子得到電子發(fā)生還原反應(yīng),b為電解池的陰極,電極反應(yīng)為2H2O+2e=H2↑+2OH,則a為電解池的陽極,電極反應(yīng)為I6e+6OH=IO3+3H2O,據(jù)此分析解答問題。【詳解】A.根據(jù)上述分析可知,b為電解池陰極,A選項正確;B.電解過程中陰極區(qū)溶液中OH離子濃度增大,pH升高,B選項錯誤;C.電解過程中K+由左向右通過陽離子交換膜移向陰極,C選項正確;D.a(chǎn)為電解池的陽極,電極反應(yīng)為I6e+6OH=IO3+3H2O,D選項正確;答案選B。16.正極2Cl+2H2OCl2↑+H2↑+2OH4OH4e=O2↑+2H2O正1∶2∶2∶2銅件5.4g1【分析】如圖所示裝置,C、D、E、F、X、Y都是惰性電極,A、B為外接直流電源的兩極。將直流電源接通后,D極有紅色物質(zhì)析出,則D為陰極,所以C、E、G、I、X為陽極,D、F、H、J、Y為陰極,A為直流電源的正極,B為直流電源的負(fù)極,然后利用電解原理,根據(jù)同一閉合回路中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等,進(jìn)行分析解答?!驹斀狻?1)根據(jù)上述分析可知:電源電極A名稱為正極;(2)乙池為電解池,在陽極E上發(fā)生反應(yīng):2Cl2e=Cl2↑,在陰極F上發(fā)生反應(yīng):2H2O+2e=H2↑+2OH,由于同一閉合回路中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等,可知該電解池總反應(yīng)方程式為:2Cl+2H2OCl2↑+H2↑+2OH;I極為陽極,發(fā)生氧化反應(yīng),由于離子放電能力:OH>,所以陽極I上水電離產(chǎn)生的OH失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)變?yōu)镺2,陽極的電極反應(yīng)式:4OH4e=O2↑+2H2O;(3)戊中X極為陽極,有較多正電荷,Y極為陰極,有許多負(fù)電荷。通電一段時間后,發(fā)現(xiàn)X電極附近的顏色逐漸變淺,Y極附近的顏色逐漸變深,根據(jù)同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引的原則,可知Fe(OH)3膠體粒子帶正電;(4)C、D、E、F電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式分別是:4OH4e=O2↑+2H2O、Cu2++2e=Cu、2Cl2e=Cl2↑、2H++2e=H2↑,當(dāng)四個電極上轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是1mol時,生成單質(zhì)的物質(zhì)的量分別是0.25mol、0.5mol、0.5mol、0.5mol,故四個電極產(chǎn)生的物質(zhì)的物質(zhì)的量的比是1:2:2:2;(5)現(xiàn)用丙裝置給銅件鍍銀,則陽極G為金屬Ag,陰極H應(yīng)該是Cu件;當(dāng)乙中溶液的c(OH)=0.1mol·L1時(此時乙溶液體積為500mL),n(OH)=c·V=0.1mol/L×0.5L=0.05mol,根據(jù)乙中電解方程式2Cl+2H2OCl2↑+H2↑+2OH可知:每轉(zhuǎn)移1mol電子,反應(yīng)產(chǎn)生1mol的OH,現(xiàn)在產(chǎn)生OH的物質(zhì)的量是0.05mol,則轉(zhuǎn)移0.05mol的電子,根據(jù)同一閉合回路中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等,可知丙中鍍件上析出銀的質(zhì)量m(Ag)=0.05mol×108g/mol=5.4g;對于甲裝置,電解總反應(yīng)方程式為:2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+,可知:轉(zhuǎn)移1mol電子,反應(yīng)產(chǎn)生1mol的H+,則轉(zhuǎn)移0.05mol電子時,反應(yīng)產(chǎn)生0.05mol的H+,由于溶液的體積是500mL,則c(H+)==0.1mol/L,故該溶液的pH=1。17.負(fù)Fe2e=Fe2+陰2Cl+2H2OCl2↑+H2↑+2OHB乙12【分析】(1)若開始時開關(guān)K與a連接,則形成原電池反應(yīng),為鐵的吸氧腐蝕;(2)若開始時開關(guān)K與b連接,形成電解池裝置,石墨為陽極,發(fā)生氧化反應(yīng)生成氯氣,鐵為陰極,發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣和氫氧化鈉;(3)A.溶液中Na+向陰極移動;B.石墨為陽極,發(fā)生氧化反應(yīng)生成氯氣,電極反應(yīng)式為2Cl??2e?=Cl2↑,氯氣能使?jié)駶櫟腒I淀粉試紙變藍(lán);C.由總的反應(yīng)2Cl?+2H2O=2OH?+H2↑+Cl2↑,可知反應(yīng)一段時間后加適量HCl可恢復(fù)到電解前電解質(zhì)的濃度;D.只有氯化鈉足量,反應(yīng)一段時間后,甲電極和乙電極上收集到的氣體體積相等;(4)若開始時開關(guān)K與b連接,形成電解池裝置,鐵為陰極,發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣和氫氧化鈉,滴加酚酞溶液后溶液顏色會變紅,根據(jù)產(chǎn)生氫氣的量計算溶液中的OH的濃度,進(jìn)而算出溶液的pH?!驹斀狻?1)開始時開關(guān)K與a連接,是原電池,鐵為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),失去電子生成亞鐵離子,電極方程式為Fe?2e?=Fe2+,故答案為:負(fù);Fe?2e?=Fe2+;(2)若開始時開關(guān)K與b連接,形成電解池裝置,石墨為陽極,發(fā)生氧化反應(yīng)生成氯氣,電極反應(yīng)式為2Cl??2e?=Cl2↑;鐵為陰極發(fā)生還原反應(yīng),受到保護(hù),這種保護(hù)方式為外加電流的陰極保護(hù)法,電極反應(yīng)式為2H++2e?=H2↑;總的離子反應(yīng)的方程式為:2Cl+2H2OCl2↑+H2↑+2OH;故答案為:2Cl+2H2OCl2↑+H2↑+2OH;(3)A.溶液中Na+向陰極移動,所以向乙極移動,故A錯誤;B.石墨為陽極,發(fā)生氧化反應(yīng)生成氯氣,電極反應(yīng)式為2Cl??2e?=Cl2↑,氯氣能使?jié)駶櫟腒I淀粉試紙變藍(lán),所以從甲極處逸出的氣體能使?jié)駶櫟腒I淀粉試紙變藍(lán),故B正確;C.由總的反應(yīng)2Cl+2H2OCl2↑+H2↑+2OH,可知如果陰極持續(xù)是氯離子放電,反應(yīng)一段時間后通入適量HCl氣體可恢復(fù)到電解前電解質(zhì)的濃度,故C錯誤;D.只有氯化鈉足量,反應(yīng)一段時間后,甲電極和乙電極上收集到的氣體體積相等,故D錯誤;故答案為:B;(4)若開始時開關(guān)K與b連接,形成電解池裝置,鐵為陰極,發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣和氫氧化鈉,滴加酚酞溶液后溶液顏色會變紅,產(chǎn)生22.4mLH2,物質(zhì)的量為=0.001mol,根據(jù)2Cl+2H2OCl2↑+H2↑+2OH可知溶液中的n(OH)=0.002mol,c(OH)==0.01mol/L,根據(jù)c(OH)c(H+)=1014得c(H+)=1012mol/L,溶液的pH=12;故答案為:乙;12。18.負(fù)增大減小不變0.025mol·L1【分析】根據(jù)電解池原理分析解答;根據(jù)電路中電子轉(zhuǎn)移守恒結(jié)合生成氣體的體積進(jìn)行相關(guān)計算。【詳解】(1)由銅電極的質(zhì)量增加,發(fā)生Ag++e═Ag,則Cu電極為陰極,Ag為陽極,Y為正極,可知X為電源的負(fù)極,故答案為:負(fù);(2)A中電解氯化鉀得到氫氧化鉀溶液,pH增大,B中電解硫酸銅溶液生成硫酸,溶液中氫離子濃度增大,pH減小,C中陰極反應(yīng)為Ag++e═Ag,陽極反應(yīng)為Age?═Ag+,溶液濃度不變,則pH不變,故答案為:增大;減?。徊蛔?;(3)C中陰極反應(yīng)為Ag++e═Ag,n(Ag)==0.02mol,則轉(zhuǎn)移的電子為0.02mol,B中陽極反應(yīng)為4OH4e═2H2O+O2↑,則轉(zhuǎn)移0.02mol電子生成氧氣為0.02mol×=0.005mol,其體積為0.005mol×22.4L/mol=0.112L=112mL,則在陰極也生成112mL氣體,由2H++2e═H2↑,則氫氣的物質(zhì)的量為=0.005mol,該反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子為0.005mol×2=0.01mol,則Cu2++2e═Cu中轉(zhuǎn)移0.01mol電子,所以反應(yīng)的Cu2+的物質(zhì)的量為0.005mol,通電前c(CuSO4)==0.025mol·L?1;故答案為:0.025mol/L?!军c(diǎn)睛】分析電解過程的思維程序:①首先判斷陰陽極,分析陽極材料是惰性電極還是活性電極;②再分析電解質(zhì)水溶液的組成,找全離子并分陰陽離子兩組;③然后排出陰陽離子的放電順序:陰極:陽離子放電順序:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>H+;陽極:活潑電極>S2>I>Br>Cl>OH;如果陽極材料是活性金屬如Fe或Cu為陽極,則陽極本身被氧化。19.B從右向左濾紙上有藍(lán)色沉淀產(chǎn)生(答出“藍(lán)色沉淀”或“藍(lán)色斑點(diǎn)”即可)增大4OH4e=2H2O+O2↑Fe6e+8OH=FeO42+4H2O6.722FeO42+6e+5H2O=Fe2O3+10OH【分析】I.(1)甲裝置中左側(cè)為原電池裝置,鋅作負(fù)極,銅作正極,由于需保證電極反應(yīng)不變,故正極材料的活潑性不能大于Zn,因此不能用鎂代替銅;(2)硫酸根離子向負(fù)極移動,移動方向為從右向左移動,M極作陽極,失去電子有銅離子生成,銅離子結(jié)合氫氧根離子生成氫氧化銅沉淀;II.(3)X極作陰極,X極上發(fā)生反應(yīng):2H++2e=H2↑,破壞了水的電離平衡,水繼續(xù)電離,最終導(dǎo)致溶液的c(OH)增大;(4)在電解過程中,Y極發(fā)生的電極反應(yīng)為4OH-4e=2H2O+O2↑和Fe6e+8OH=FeO42+4H2O;(5)根據(jù)整個電路中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等進(jìn)行計算;(6)K2FeO4Zn堿性電池中,Zn作負(fù)極,負(fù)極的電極反應(yīng)式為3Zn6e+6OH=3Zn(OH)2,總電池反應(yīng):2K2FeO4+3Zn=Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2。用總反應(yīng)式—負(fù)極電極式可得:該電池正極發(fā)生的電極反應(yīng)式為:2FeO42+6e+5H2O=Fe2O3+10OH?!驹斀狻縄.(1)甲裝置是原電池,Zn作負(fù)極,Cu作正極。若要保證電極反應(yīng)不變,則另一個電極的活動性只要比Zn弱即可。根據(jù)金屬活動性順序,Mg>Zn,不能是Mg,故答案為B。(2)根據(jù)同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引的原則,實(shí)驗過程中,SO42會向正電荷較多的Zn電極方向移動。即從右向左移動。此時由于在陽極上發(fā)生反應(yīng)Cu2e=Cu2+,產(chǎn)生的Cu2+在溶液中發(fā)生反應(yīng)Cu2++2OH=Cu(OH)2↓,所以在濾紙上能觀察到的現(xiàn)象是有藍(lán)色沉淀產(chǎn)生,故答案為從右向左,濾紙上有藍(lán)色沉淀產(chǎn)生(答出“藍(lán)色沉淀”或“藍(lán)色斑點(diǎn)”即可)。II.(3)由圖可知:X為陰極。電解過程中,X極上發(fā)生反應(yīng):2H++2e=H2↑,破壞了水的電離平衡,水繼續(xù)電離,最終導(dǎo)致溶液的c(OH)增大,故答案為增大。(4)根據(jù)已知條件可知:在電解過程中,Y極發(fā)生的電極反應(yīng)為4OH-4e=2H2O+O2↑和Fe6e+8OH=FeO42+4H2O,故答案為4OH-4e=2H2O+O2↑,F(xiàn)e6e+8OH=FeO42+4H2O。(5)根據(jù)條件可知:n(O2)=1.68L÷22.4L/mol=0.075mol,在整個電路中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等,2n(H2)=4×n(O2)+6×(2.8g÷56g/mol)=0.6mol,n(H2)=0.3mol,即V(H2)=0.3mol×22.4L/mol=6.72L,故答案為6.72。(6)K2FeO4Zn也可以組成堿性電池,Zn作負(fù)極,負(fù)極的電極反應(yīng)式為3Zn6e+6OH=3Zn(OH)2,K2FeO4在電池中作為正極材料,電池反應(yīng):2K2FeO4+3Zn=Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2。用總反應(yīng)式—負(fù)極電極式可得:該電池正極
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