高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)課時(shí)練20電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能-電解含解析魯科版

一輪復(fù)習(xí)精品資料(高中)PAGE1-電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能——電解基礎(chǔ)鞏固1.用惰性電極電解下列各組中的三種電解質(zhì)溶液,電解后溶液的pH依次為升高、不變、降低的是()A.AgNO3溶液NaCl溶液Cu(NO3)2溶液B.KCl溶液Na2SO4溶液CuSO4溶液C.CaCl2溶液KOH溶液NaNO3溶液D.HCl溶液HNO3溶液K2SO4溶液2.下列裝置的線路接通后,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,溶液的pH明顯減小的是()3.金屬鎳有廣泛的用途,粗鎳中含有Fe、Zn、Cu、Pt等雜質(zhì),可用電解法制得高純度的鎳。(已知氧化性Fe2+<Ni2+<Cu2+)下列敘述中正確的是()A.陽(yáng)極發(fā)生還原反應(yīng),其電極反應(yīng)式為Ni2++2e-NiB.電解過(guò)程中,陽(yáng)極質(zhì)量的減少量與陰極質(zhì)量的增加量相等C.電解后,溶液中存在的陽(yáng)離子只有Fe2+、Zn2+D.電解后,電解槽底部的陽(yáng)極泥中有Cu和Pt4.(2020湖南H11教育聯(lián)盟聯(lián)考)化學(xué)用語(yǔ)是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要工具,下列用來(lái)表示物質(zhì)變化的化學(xué)用語(yǔ)正確的是()A.以銅為陰極,石墨為陽(yáng)極,電解飽和食鹽水時(shí),陽(yáng)極的電極反應(yīng)為2Cl--2e-Cl2↑B.鉛蓄電池放電時(shí)的正極反應(yīng)為Pb-2e-+SO42-C.粗銅精煉時(shí),與電源正極相連的應(yīng)是粗銅,該極發(fā)生的電極反應(yīng)只有Cu-2e-Cu2+D.鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕的正極反應(yīng)為Fe-2e-Fe2+5.用如圖所示裝置(X、Y是直流電源的兩極)分別進(jìn)行下列各組實(shí)驗(yàn),則下表中各項(xiàng)所列對(duì)應(yīng)關(guān)系均正確的一項(xiàng)是()選項(xiàng)X極實(shí)驗(yàn)前U形管中液體通電后現(xiàn)象及結(jié)論A正極Na2SO4溶液U形管兩端滴入酚酞后,a管中呈紅色B正極AgNO3溶液b管中電極反應(yīng)是4OH--4e-O2↑+2H2OC負(fù)極CuCl2溶液b管中有氣體逸出D負(fù)極NaOH溶液溶液pH降低6.右圖為直流電源電解稀Na2SO4溶液的裝置。通電后在石墨電極a和b附近分別滴加一滴石蕊溶液。下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中正確的是()A.逸出氣體的體積,a電極的小于b電極的B.一電極逸出無(wú)味氣體,另一電極逸出刺激性氣味氣體C.a電極附近呈紅色,b電極附近呈藍(lán)色D.a電極附近呈藍(lán)色,b電極附近呈紅色7.利用如圖裝置可完成很多電化學(xué)實(shí)驗(yàn)。下列有關(guān)此裝置的敘述正確的是()A.若X為鋅棒,Y為NaCl溶液,開(kāi)關(guān)K置于M處,可減緩鐵的腐蝕,這種方法稱為犧牲陰極保護(hù)法B.若X為碳棒,Y為NaCl溶液,開(kāi)關(guān)K置于N處,可加快鐵的腐蝕C.若X為銅棒,Y為硫酸銅溶液,開(kāi)關(guān)K置于M處,銅棒質(zhì)量將增加,此時(shí)外電路中的電子向銅電極移動(dòng)D.若X為銅棒,Y為硫酸銅溶液,開(kāi)關(guān)K置于N處,可用于鐵表面鍍銅,溶液中銅離子濃度將減小8.以純堿溶液為原料,通過(guò)電解的方法可制備小蘇打,原理裝置圖如下:上述裝置工作時(shí),下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A.Na+由乙池穿過(guò)交換膜進(jìn)入甲池B.甲池電極反應(yīng)式為4CO32-+2H2O-4e-4HCO3C.乙池電極接電池正極,氣體X為H2D.NaOH溶液Y比NaOH溶液Z濃度小能力提升9.(2020山東濟(jì)寧5月模擬)甲是一種在微生物作用下將廢水中的尿素CO(NH2)2轉(zhuǎn)化為環(huán)境友好物質(zhì),并實(shí)現(xiàn)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,利用甲、乙兩裝置,實(shí)現(xiàn)對(duì)冶金硅(Cu-Si作硅源)進(jìn)行電解精煉制備高純硅。下列說(shuō)法正確的是()A.電極M與a相連接B.液態(tài)Cu-Si合金作陽(yáng)極,固體硅作陰極C.廢水中的尿素的含量不會(huì)影響硅提純速率D.M電極反應(yīng)式為CO(NH2)2+H2O-6e-CO2↑+N2↑+6H+10.(2020河南安陽(yáng)聯(lián)考)用惰性電極電解一定濃度的CuSO4溶液,通電一段時(shí)間后,向所得的溶液中加入0.1molCu(OH)2后恰好恢復(fù)到電解前的濃度和pH。則下列說(shuō)法正確的是()A.電解過(guò)程中陰極沒(méi)有氣體生成B.電解過(guò)程中轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為0.4molC.原CuSO4溶液的濃度為0.1mol·L-1D.電解過(guò)程中陽(yáng)極收集到的氣體體積為1.12L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)11.(2020山東模擬)工業(yè)上電解NaHSO4溶液制備Na2S2O8。電解時(shí),陰極材料為Pb;陽(yáng)極(鉑電極)電極反應(yīng)為2HSO4--2e-S2O82A.陰極電極反應(yīng)為Pb+HSO4--2e-PbSO4+HB.陽(yáng)極反應(yīng)中S的化合價(jià)升高C.S2O8D.可以用銅電極為陽(yáng)極12.(2019全國(guó)3,28節(jié)選)近年來(lái),隨著聚酯工業(yè)的快速發(fā)展,氯氣的需求量和氯化氫的產(chǎn)出量也隨之迅速增長(zhǎng)。因此,將氯化氫轉(zhuǎn)化為氯氣的技術(shù)成為科學(xué)研究的熱點(diǎn)?；卮鹣铝袉?wèn)題:在傳統(tǒng)的電解氯化氫回收氯氣技術(shù)的基礎(chǔ)上,科學(xué)家最近采用碳基電極材料設(shè)計(jì)了一種新的工藝方案,主要包括電化學(xué)過(guò)程和化學(xué)過(guò)程,如下圖所示:負(fù)極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)有(寫(xiě)反應(yīng)方程式)。電路中轉(zhuǎn)移1mol電子,需消耗氧氣L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。

13.(2020遼寧凌源模擬)電解原理在化學(xué)工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。如圖表示一個(gè)電解池,裝有電解質(zhì)溶液a,X、Y是兩塊電極板,通過(guò)導(dǎo)線與直流電源相連。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)若X、Y都是惰性電極,a是飽和NaCl溶液,實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí),同時(shí)在兩側(cè)各滴加幾滴酚酞溶液,則:①電解池中X極上的電極反應(yīng)為,在X極附近觀察到的現(xiàn)象是。

②Y電極上的電極反應(yīng)為,檢驗(yàn)該電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是。

(2)若用電解法精煉粗銅,電解質(zhì)溶液a選用CuSO4溶液,則有:①X電極的材料是,電極反應(yīng)為

。

②Y電極的材料是,電極反應(yīng)為

。

(說(shuō)明:雜質(zhì)發(fā)生的電極反應(yīng)不必寫(xiě)出)。拓展深化14.(2020山東濟(jì)寧模擬)電化學(xué)在化學(xué)工業(yè)中有著廣泛應(yīng)用。(1)根據(jù)圖示電化學(xué)裝置,回答下列問(wèn)題:①甲池通入乙烷(C2H6)一極的電極反應(yīng)為。

②乙池中,若X、Y都是石墨,A溶液是Na2SO4溶液,實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí),同時(shí)在兩極附近溶液中各滴入幾滴紫色石蕊溶液,X極的電極反應(yīng)為;一段時(shí)間后,在Y極附近觀察到的現(xiàn)象是。

③乙池中,若X、Y都是石墨,A溶液是足量AgNO3溶液,體積為0.2L,則Y極的電極反應(yīng)式為;電解一段時(shí)間后,甲池消耗112mLO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),則乙池溶液的pH為(忽略溶液體積的變化)。

(2)若要用該裝置在鐵鑰匙表面鍍一層金屬銅,CuSO4溶液作為電解質(zhì)溶液,則乙池中:①X極的材料是,電極反應(yīng)為。

②Y極的材料是,電極反應(yīng)為。

(3)工業(yè)上通過(guò)電解濃NaOH溶液制備Na2FeO4,其工作原理如圖所示,則陽(yáng)極的電極反應(yīng)為,陰極電極反應(yīng)為。

課時(shí)規(guī)范練20電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能——電解1.BA項(xiàng),電解后溶液的pH依次降低、升高、降低,A錯(cuò)誤;B項(xiàng),電解后溶液的pH依次升高、不變、降低,B正確;C項(xiàng),電解后溶液的pH依次升高、升高、不變,C錯(cuò)誤;D項(xiàng),電解后溶液的pH依次升高、降低、不變,D錯(cuò)誤。2.DA項(xiàng),該裝置是原電池裝置,H+放電生成氫氣,溶液的pH增大,錯(cuò)誤;B項(xiàng),該裝置是電解池,反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu+2H2OCu(OH)2+H2↑,OH-濃度增大,溶液的pH增大,錯(cuò)誤;C項(xiàng),電解食鹽水時(shí),生成氫氧化鈉使溶液的pH增大,錯(cuò)誤;D項(xiàng),電解硫酸銅的實(shí)質(zhì)是電解水和硫酸銅,水中的OH-放電使溶液中氫離子的濃度增大,溶液的pH減小,正確。3.D電解時(shí),陽(yáng)極Zn、Fe、Ni失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng),A項(xiàng)錯(cuò)誤;因氧化性Ni2+>Fe2+>Zn2+,故陰極反應(yīng)式為Ni2++2e-Ni,可見(jiàn),陽(yáng)極質(zhì)量減少是因?yàn)閆n、Fe、Ni溶解,而陰極質(zhì)量增加是因?yàn)镹i析出,所以,陽(yáng)極質(zhì)量的減少量與陰極質(zhì)量的增加量不相等,B項(xiàng)錯(cuò)誤;電解后溶液中的陽(yáng)離子除Fe2+和Zn2+外,還有Ni2+和H+,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D項(xiàng)正確。4.A以銅為陰極,石墨為陽(yáng)極,電解飽和食鹽水時(shí),陽(yáng)極的電極反應(yīng)為2Cl--2e-Cl2↑,A項(xiàng)正確;鉛蓄電池放電時(shí)的正極反應(yīng)式為PbO2+4H++SO42-+2e-PbSO4+2H2O,負(fù)極反應(yīng)為Pb-2e-+SO42-PbSO4,B項(xiàng)錯(cuò)誤;粗銅精煉時(shí),與電源正極相連的應(yīng)是粗銅,該極發(fā)生的電極反應(yīng)除Cu-2e-Cu2+外,還有比銅活潑的雜質(zhì)金屬失電子的反應(yīng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕的負(fù)極反應(yīng)為Fe-2e-Fe2+5.C電解Na2SO4溶液時(shí),陽(yáng)極上是OH-發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),即a管中OH-放電,酸性增強(qiáng),酸遇酚酞不變色,即a管中呈無(wú)色,A項(xiàng)錯(cuò)誤;電解AgNO3溶液時(shí),陰極上是Ag+發(fā)生得電子的還原反應(yīng),即b管中電極反應(yīng)是析出金屬Ag的反應(yīng),B項(xiàng)錯(cuò)誤;電解CuCl2溶液時(shí),陽(yáng)極上是Cl-發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),即b管中Cl-放電,產(chǎn)生Cl2,C項(xiàng)正確;電解NaOH溶液時(shí),陰極上是H+放電,陽(yáng)極上是OH-放電,實(shí)際上電解的是水,導(dǎo)致NaOH溶液的濃度增大,堿性增強(qiáng),pH升高,D項(xiàng)錯(cuò)誤。6.D電解Na2SO4溶液時(shí),a為陰極,電極反應(yīng)式為4H++4e-2H2↑,b為陽(yáng)極,電極反應(yīng)式為4OH--4e-O2↑+2H2O;a極周?chē)捎贖+放電溶液呈堿性,遇石蕊顯藍(lán)色,b極周?chē)捎贠H-放電溶液呈酸性,遇石蕊顯紅色。7.C開(kāi)關(guān)K置于M處則為原電池,由于活動(dòng)性Zn>Fe,所以Zn為負(fù)極,Fe為正極?？蓽p緩鐵的腐蝕,這種方法稱為犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法,A項(xiàng)錯(cuò)誤;開(kāi)關(guān)K置于N處為電解池。若陽(yáng)極X為碳棒,Y為NaCl溶液,Fe為陰極被保護(hù),不會(huì)引起Fe的腐蝕,B項(xiàng)錯(cuò)誤;開(kāi)關(guān)K置于M處該裝置是原電池,若X為銅棒,Y為硫酸銅溶液。由于活動(dòng)性Fe>Cu,Fe作負(fù)極,發(fā)生反應(yīng)Fe-2e-Fe2+,Cu為正極,電極反應(yīng)式為Cu2++2e-Cu,此時(shí)銅棒質(zhì)量將增加,在外電路中的電子由鐵經(jīng)導(dǎo)線向銅電極移動(dòng),C項(xiàng)正確;開(kāi)關(guān)K置于N處為電解池。Y溶液為硫酸銅溶液,若陽(yáng)極X為銅棒,電極反應(yīng)式為Cu-2e-Cu2+,Fe為陰極,電極反應(yīng)式為Cu2++2e-Cu,可用于鐵表面鍍銅,由于兩電極溶解的Cu的質(zhì)量和析出的Cu的質(zhì)量相等,所以溶液中銅離子濃度將不變,D項(xiàng)錯(cuò)誤。8.BNa+向陰極移動(dòng),由甲池穿過(guò)交換膜進(jìn)入乙池,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;甲池電極上水放電生成氧氣和氫離子,氫離子與碳酸根反應(yīng)生成碳酸氫根,電極反應(yīng)式為4CO32-+2H2O-4e-4HCO39.D甲裝置為原電池裝置,氧氣在N電極被還原生成水,所以N電極為正極,M電極為負(fù)極;乙裝置為電解池,a電極上Si被氧化成Si4+,發(fā)生氧化反應(yīng),所以a電極為陽(yáng)極與N極相連,b電極為陰極與M極相連。根據(jù)分析可知M與b相連,A錯(cuò)誤;根據(jù)分析可知a電極為陽(yáng)極,即液態(tài)Cu-Si合金作陽(yáng)極;但固體硅不導(dǎo)電,所以不能作陰極,Si4+在鋁電極上得電子被還原,所以液態(tài)鋁作陰極,B錯(cuò)誤;廢水中尿素含量不同,單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)不同,電流強(qiáng)度不同,會(huì)影響硅提純的速率,C錯(cuò)誤;CO(NH2)2在負(fù)極M上失電子發(fā)生氧化反應(yīng),生成N2、CO2,結(jié)合電荷守恒得到電極反應(yīng)式為CO(NH2)2+H2O-6e-CO2↑+N2↑+6H+,D正確。10.B由2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑知,如果CuSO4溶液未電解完,加CuO即可復(fù)原,而加入Cu(OH)2溶液相當(dāng)于加入等物質(zhì)的量的CuO和H2O,故CuSO4溶液電解完后,還電解了部分水。電〖解析〗出了0.1molCu,轉(zhuǎn)移電子0.2mol,放出0.05molO2,而電解0.1molH2O轉(zhuǎn)移電子0.2mol,陽(yáng)極放出0.05molO2,故轉(zhuǎn)移的電子的總物質(zhì)的量為0.4mol,A項(xiàng)錯(cuò)誤,B項(xiàng)正確;沒(méi)有告訴溶液的體積無(wú)法計(jì)算溶液濃度,C項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)以上分析,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,陽(yáng)極收集到的氣體體積為(0.05+0.05)mol×22.4L·mol-1=2.24L,D項(xiàng)錯(cuò)誤。11.C陰極為H+得電子生成H2,A項(xiàng)錯(cuò)誤;S2O82-12.〖答案〗Fe3++e-Fe2+,4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O5.6〖解析〗:負(fù)極區(qū)發(fā)生還原反應(yīng)Fe3++e-Fe2+,生成的二價(jià)鐵又被氧氣氧化成三價(jià)鐵,發(fā)生反應(yīng)4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O。由反應(yīng)可知電路中轉(zhuǎn)移4mol電子消耗1molO2,則轉(zhuǎn)移1mol電子消耗14molO2,其在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為14mol×22.4L·mol-1=5.6L。13.〖答案〗(1)①2H2O+2e-2OH-+H2↑產(chǎn)生無(wú)色氣體,溶液變紅②2Cl--2e-Cl2↑將濕潤(rùn)的淀粉KI試紙放在Y電極附近,試紙變藍(lán)色(2)①純銅Cu2++2e-Cu②粗銅Cu-2e-Cu2+〖解析〗:(1)①若X、Y是惰性電極,a是飽和NaCl溶液,X極與電源負(fù)極相連,則X極是陰極,發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)為2H2O+2e-2OH-+H2↑。由于生成OH-,X極附近溶液呈堿性,則觀察到X極產(chǎn)生無(wú)色氣體,溶液變成紅色。②Y電極與電源的正極相連,則Y極是陽(yáng)極,Cl-在陽(yáng)極上發(fā)生氧化反應(yīng)生成Cl2,電極反應(yīng)為2Cl--2e-Cl2↑?？衫脻駶?rùn)的淀粉KI試紙檢驗(yàn)生成的Cl2,試紙變成藍(lán)色。(2)①電解精煉粗銅時(shí),純銅為陰極,粗銅為陽(yáng)極,則X電極是純銅,Cu2+在該電極上發(fā)生還原反應(yīng)生成Cu,電極反應(yīng)為Cu2++2e-Cu。②Y電極是粗銅,Cu是活性電極,自身失電子發(fā)生氧化反應(yīng),則電極反應(yīng)為Cu-2e-Cu2+。14.〖答案〗(1)①C2H6+18OH--14e-2CO32-+12H2O②4OH--4e-2H2O+O2↑電極表面產(chǎn)生氣泡,附近溶液變藍(lán)③Ag++e-Ag1(2)①銅Cu-2e-Cu2+②鐵鑰匙Cu2++2e-Cu(3)Fe+8OH--6e-FeO42-+4H2O2H2O+2e-2OH-+H2〖解析〗:(1)①甲池中乙烷(C2H6)通入左側(cè)電極發(fā)生氧化反應(yīng),則左側(cè)Pt電極為負(fù)極,電解質(zhì)溶液為KOH溶液,故負(fù)極反應(yīng)為C2H6+18OH--14e-2CO32-+12H2O。②乙池中,若X、Y都是石墨,A是Na2SO4溶液,則X是陽(yáng)極,發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)為4OH--4e-2H2O+O2↑。Y是陰極,電極反應(yīng)為2H2O+2e-2OH-+H2↑,電極附近顯堿性,則Y極附近觀察到的現(xiàn)象是電極表面產(chǎn)生氣泡,附近溶液變藍(lán)。③甲池中右側(cè)Pt電極發(fā)生的反應(yīng)為O2+2H2O+4e-4OH-,消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下112mLO2(即0.005mol)時(shí)電路中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.005mol×4=0.02mol。乙池中,若X、Y都是石墨,A溶液是足量AgNO3溶液,Y極是陰極,電極反應(yīng)為Ag++e-Ag。X極是陽(yáng)極,電極反應(yīng)為2H2O-4e-4H++O2↑,據(jù)得失電子守恒可知,電路中轉(zhuǎn)移0.02mol電子時(shí),X極生成0.02molH+,則乙池溶液中c(H+)=0.02mol0.2L=0.1mol·L(2)①在鐵鑰匙表面鍍一層金屬銅,X極是陽(yáng)極,則X極的材料是銅,電極反應(yīng)為Cu-2e-Cu2+。②Y極是陰極,則Y極材料是鐵鑰匙,電極反應(yīng)為Cu2++2e-Cu。(3)由圖可知,Fe電極與電源正極相連,則鐵電極為電解池的陽(yáng)極,Fe被氧化生成FeO42-,故陽(yáng)極的電極反應(yīng)為Fe+8OH--6e-FeO42-+4H2O。Cu極與電源的負(fù)極相連,則銅電極為電解池的陰極,發(fā)生還原反應(yīng)析出H2,電極反應(yīng)為2H2O+2e-2OH電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能——電解基礎(chǔ)鞏固1.用惰性電極電解下列各組中的三種電解質(zhì)溶液,電解后溶液的pH依次為升高、不變、降低的是()A.AgNO3溶液NaCl溶液Cu(NO3)2溶液B.KCl溶液Na2SO4溶液CuSO4溶液C.CaCl2溶液KOH溶液NaNO3溶液D.HCl溶液HNO3溶液K2SO4溶液2.下列裝置的線路接通后,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,溶液的pH明顯減小的是()3.金屬鎳有廣泛的用途,粗鎳中含有Fe、Zn、Cu、Pt等雜質(zhì),可用電解法制得高純度的鎳。(已知氧化性Fe2+<Ni2+<Cu2+)下列敘述中正確的是()A.陽(yáng)極發(fā)生還原反應(yīng),其電極反應(yīng)式為Ni2++2e-NiB.電解過(guò)程中,陽(yáng)極質(zhì)量的減少量與陰極質(zhì)量的增加量相等C.電解后,溶液中存在的陽(yáng)離子只有Fe2+、Zn2+D.電解后,電解槽底部的陽(yáng)極泥中有Cu和Pt4.(2020湖南H11教育聯(lián)盟聯(lián)考)化學(xué)用語(yǔ)是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要工具,下列用來(lái)表示物質(zhì)變化的化學(xué)用語(yǔ)正確的是()A.以銅為陰極,石墨為陽(yáng)極,電解飽和食鹽水時(shí),陽(yáng)極的電極反應(yīng)為2Cl--2e-Cl2↑B.鉛蓄電池放電時(shí)的正極反應(yīng)為Pb-2e-+SO42-C.粗銅精煉時(shí),與電源正極相連的應(yīng)是粗銅,該極發(fā)生的電極反應(yīng)只有Cu-2e-Cu2+D.鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕的正極反應(yīng)為Fe-2e-Fe2+5.用如圖所示裝置(X、Y是直流電源的兩極)分別進(jìn)行下列各組實(shí)驗(yàn),則下表中各項(xiàng)所列對(duì)應(yīng)關(guān)系均正確的一項(xiàng)是()選項(xiàng)X極實(shí)驗(yàn)前U形管中液體通電后現(xiàn)象及結(jié)論A正極Na2SO4溶液U形管兩端滴入酚酞后,a管中呈紅色B正極AgNO3溶液b管中電極反應(yīng)是4OH--4e-O2↑+2H2OC負(fù)極CuCl2溶液b管中有氣體逸出D負(fù)極NaOH溶液溶液pH降低6.右圖為直流電源電解稀Na2SO4溶液的裝置。通電后在石墨電極a和b附近分別滴加一滴石蕊溶液。下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中正確的是()A.逸出氣體的體積,a電極的小于b電極的B.一電極逸出無(wú)味氣體,另一電極逸出刺激性氣味氣體C.a電極附近呈紅色,b電極附近呈藍(lán)色D.a電極附近呈藍(lán)色,b電極附近呈紅色7.利用如圖裝置可完成很多電化學(xué)實(shí)驗(yàn)。下列有關(guān)此裝置的敘述正確的是()A.若X為鋅棒,Y為NaCl溶液,開(kāi)關(guān)K置于M處,可減緩鐵的腐蝕,這種方法稱為犧牲陰極保護(hù)法B.若X為碳棒,Y為NaCl溶液,開(kāi)關(guān)K置于N處,可加快鐵的腐蝕C.若X為銅棒,Y為硫酸銅溶液,開(kāi)關(guān)K置于M處,銅棒質(zhì)量將增加,此時(shí)外電路中的電子向銅電極移動(dòng)D.若X為銅棒,Y為硫酸銅溶液,開(kāi)關(guān)K置于N處,可用于鐵表面鍍銅,溶液中銅離子濃度將減小8.以純堿溶液為原料,通過(guò)電解的方法可制備小蘇打,原理裝置圖如下:上述裝置工作時(shí),下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A.Na+由乙池穿過(guò)交換膜進(jìn)入甲池B.甲池電極反應(yīng)式為4CO32-+2H2O-4e-4HCO3C.乙池電極接電池正極,氣體X為H2D.NaOH溶液Y比NaOH溶液Z濃度小能力提升9.(2020山東濟(jì)寧5月模擬)甲是一種在微生物作用下將廢水中的尿素CO(NH2)2轉(zhuǎn)化為環(huán)境友好物質(zhì),并實(shí)現(xiàn)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,利用甲、乙兩裝置,實(shí)現(xiàn)對(duì)冶金硅(Cu-Si作硅源)進(jìn)行電解精煉制備高純硅。下列說(shuō)法正確的是()A.電極M與a相連接B.液態(tài)Cu-Si合金作陽(yáng)極,固體硅作陰極C.廢水中的尿素的含量不會(huì)影響硅提純速率D.M電極反應(yīng)式為CO(NH2)2+H2O-6e-CO2↑+N2↑+6H+10.(2020河南安陽(yáng)聯(lián)考)用惰性電極電解一定濃度的CuSO4溶液,通電一段時(shí)間后,向所得的溶液中加入0.1molCu(OH)2后恰好恢復(fù)到電解前的濃度和pH。則下列說(shuō)法正確的是()A.電解過(guò)程中陰極沒(méi)有氣體生成B.電解過(guò)程中轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為0.4molC.原CuSO4溶液的濃度為0.1mol·L-1D.電解過(guò)程中陽(yáng)極收集到的氣體體積為1.12L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)11.(2020山東模擬)工業(yè)上電解NaHSO4溶液制備Na2S2O8。電解時(shí),陰極材料為Pb;陽(yáng)極(鉑電極)電極反應(yīng)為2HSO4--2e-S2O82A.陰極電極反應(yīng)為Pb+HSO4--2e-PbSO4+HB.陽(yáng)極反應(yīng)中S的化合價(jià)升高C.S2O8D.可以用銅電極為陽(yáng)極12.(2019全國(guó)3,28節(jié)選)近年來(lái),隨著聚酯工業(yè)的快速發(fā)展,氯氣的需求量和氯化氫的產(chǎn)出量也隨之迅速增長(zhǎng)。因此,將氯化氫轉(zhuǎn)化為氯氣的技術(shù)成為科學(xué)研究的熱點(diǎn)。回答下列問(wèn)題:在傳統(tǒng)的電解氯化氫回收氯氣技術(shù)的基礎(chǔ)上,科學(xué)家最近采用碳基電極材料設(shè)計(jì)了一種新的工藝方案,主要包括電化學(xué)過(guò)程和化學(xué)過(guò)程,如下圖所示:負(fù)極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)有(寫(xiě)反應(yīng)方程式)。電路中轉(zhuǎn)移1mol電子,需消耗氧氣L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。

13.(2020遼寧凌源模擬)電解原理在化學(xué)工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。如圖表示一個(gè)電解池,裝有電解質(zhì)溶液a,X、Y是兩塊電極板,通過(guò)導(dǎo)線與直流電源相連。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)若X、Y都是惰性電極,a是飽和NaCl溶液,實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí),同時(shí)在兩側(cè)各滴加幾滴酚酞溶液,則:①電解池中X極上的電極反應(yīng)為,在X極附近觀察到的現(xiàn)象是。

②Y電極上的電極反應(yīng)為,檢驗(yàn)該電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是。

(2)若用電解法精煉粗銅,電解質(zhì)溶液a選用CuSO4溶液,則有:①X電極的材料是,電極反應(yīng)為

。

②Y電極的材料是,電極反應(yīng)為

。

(說(shuō)明:雜質(zhì)發(fā)生的電極反應(yīng)不必寫(xiě)出)。拓展深化14.(2020山東濟(jì)寧模擬)電化學(xué)在化學(xué)工業(yè)中有著廣泛應(yīng)用。(1)根據(jù)圖示電化學(xué)裝置,回答下列問(wèn)題:①甲池通入乙烷(C2H6)一極的電極反應(yīng)為。

②乙池中,若X、Y都是石墨,A溶液是Na2SO4溶液,實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí),同時(shí)在兩極附近溶液中各滴入幾滴紫色石蕊溶液,X極的電極反應(yīng)為;一段時(shí)間后,在Y極附近觀察到的現(xiàn)象是。

③乙池中,若X、Y都是石墨,A溶液是足量AgNO3溶液,體積為0.2L,則Y極的電極反應(yīng)式為;電解一段時(shí)間后,甲池消耗112mLO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),則乙池溶液的pH為(忽略溶液體積的變化)。

(2)若要用該裝置在鐵鑰匙表面鍍一層金屬銅,CuSO4溶液作為電解質(zhì)溶液,則乙池中:①X極的材料是,電極反應(yīng)為。

②Y極的材料是,電極反應(yīng)為。

(3)工業(yè)上通過(guò)電解濃NaOH溶液制備Na2FeO4,其工作原理如圖所示,則陽(yáng)極的電極反應(yīng)為,陰極電極反應(yīng)為。

課時(shí)規(guī)范練20電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能——電解1.BA項(xiàng),電解后溶液的pH依次降低、升高、降低,A錯(cuò)誤;B項(xiàng),電解后溶液的pH依次升高、不變、降低,B正確;C項(xiàng),電解后溶液的pH依次升高、升高、不變,C錯(cuò)誤;D項(xiàng),電解后溶液的pH依次升高、降低、不變,D錯(cuò)誤。2.DA項(xiàng),該裝置是原電池裝置,H+放電生成氫氣,溶液的pH增大,錯(cuò)誤;B項(xiàng),該裝置是電解池,反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu+2H2OCu(OH)2+H2↑,OH-濃度增大,溶液的pH增大,錯(cuò)誤;C項(xiàng),電解食鹽水時(shí),生成氫氧化鈉使溶液的pH增大,錯(cuò)誤;D項(xiàng),電解硫酸銅的實(shí)質(zhì)是電解水和硫酸銅,水中的OH-放電使溶液中氫離子的濃度增大,溶液的pH減小,正確。3.D電解時(shí),陽(yáng)極Zn、Fe、Ni失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng),A項(xiàng)錯(cuò)誤;因氧化性Ni2+>Fe2+>Zn2+,故陰極反應(yīng)式為Ni2++2e-Ni,可見(jiàn),陽(yáng)極質(zhì)量減少是因?yàn)閆n、Fe、Ni溶解,而陰極質(zhì)量增加是因?yàn)镹i析出,所以,陽(yáng)極質(zhì)量的減少量與陰極質(zhì)量的增加量不相等,B項(xiàng)錯(cuò)誤;電解后溶液中的陽(yáng)離子除Fe2+和Zn2+外,還有Ni2+和H+,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D項(xiàng)正確。4.A以銅為陰極,石墨為陽(yáng)極,電解飽和食鹽水時(shí),陽(yáng)極的電極反應(yīng)為2Cl--2e-Cl2↑,A項(xiàng)正確;鉛蓄電池放電時(shí)的正極反應(yīng)式為PbO2+4H++SO42-+2e-PbSO4+2H2O,負(fù)極反應(yīng)為Pb-2e-+SO42-PbSO4,B項(xiàng)錯(cuò)誤;粗銅精煉時(shí),與電源正極相連的應(yīng)是粗銅,該極發(fā)生的電極反應(yīng)除Cu-2e-Cu2+外,還有比銅活潑的雜質(zhì)金屬失電子的反應(yīng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕的負(fù)極反應(yīng)為Fe-2e-Fe2+5.C電解Na2SO4溶液時(shí),陽(yáng)極上是OH-發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),即a管中OH-放電,酸性增強(qiáng),酸遇酚酞不變色,即a管中呈無(wú)色,A項(xiàng)錯(cuò)誤;電解AgNO3溶液時(shí),陰極上是Ag+發(fā)生得電子的還原反應(yīng),即b管中電極反應(yīng)是析出金屬Ag的反應(yīng),B項(xiàng)錯(cuò)誤;電解CuCl2溶液時(shí),陽(yáng)極上是Cl-發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),即b管中Cl-放電,產(chǎn)生Cl2,C項(xiàng)正確;電解NaOH溶液時(shí),陰極上是H+放電,陽(yáng)極上是OH-放電,實(shí)際上電解的是水,導(dǎo)致NaOH溶液的濃度增大,堿性增強(qiáng),pH升高,D項(xiàng)錯(cuò)誤。6.D電解Na2SO4溶液時(shí),a為陰極,電極反應(yīng)式為4H++4e-2H2↑,b為陽(yáng)極,電極反應(yīng)式為4OH--4e-O2↑+2H2O;a極周?chē)捎贖+放電溶液呈堿性,遇石蕊顯藍(lán)色,b極周?chē)捎贠H-放電溶液呈酸性,遇石蕊顯紅色。7.C開(kāi)關(guān)K置于M處則為原電池,由于活動(dòng)性Zn>Fe,所以Zn為負(fù)極,Fe為正極?？蓽p緩鐵的腐蝕,這種方法稱為犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法,A項(xiàng)錯(cuò)誤;開(kāi)關(guān)K置于N處為電解池。若陽(yáng)極X為碳棒,Y為NaCl溶液,Fe為陰極被保護(hù),不會(huì)引起Fe的腐蝕,B項(xiàng)錯(cuò)誤;開(kāi)關(guān)K置于M處該裝置是原電池,若X為銅棒,Y為硫酸銅溶液。由于活動(dòng)性Fe>Cu,Fe作負(fù)極,發(fā)生反應(yīng)Fe-2e-Fe2+,Cu為正極,電極反應(yīng)式為Cu2++2e-Cu,此時(shí)銅棒質(zhì)量將增加,在外電路中的電子由鐵經(jīng)導(dǎo)線向銅電極移動(dòng),C項(xiàng)正確;開(kāi)關(guān)K置于N處為電解池。Y溶液為硫酸銅溶液,若陽(yáng)極X為銅棒,電極反應(yīng)式為Cu-2e-Cu2+,Fe為陰極,電極反應(yīng)式為Cu2++2e-Cu,可用于鐵表面鍍銅,由于兩電極溶解的Cu的質(zhì)量和析出的Cu的質(zhì)量相等,所以溶液中銅離子濃度將不變,D項(xiàng)錯(cuò)誤。8.BNa+向陰極移動(dòng),由甲池穿過(guò)交換膜進(jìn)入乙池,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;甲池電極上水放電生成氧氣和氫離子,氫離子與碳酸根反應(yīng)生成碳酸氫根,電極反應(yīng)式為4CO32-+2H2O-4e-4HCO39.D甲裝置為原電池裝置,氧氣在N電極被還原生成水,所以N電極為正極,M電極為負(fù)極;乙裝置為電解池,a電極上Si被氧化成Si4+,發(fā)生氧化反應(yīng),所以a電極為陽(yáng)極與N極相連,b電極為陰極與M極相連。根據(jù)分析可知M與b相連,A錯(cuò)誤;根據(jù)分析可知a電極為陽(yáng)極,即液態(tài)Cu-Si合金作陽(yáng)極;但固體硅不導(dǎo)電,所以不能作陰極,Si4+在鋁電極上得電子被還原,所以液態(tài)鋁作陰極,B錯(cuò)誤;廢水中尿素含量不同,單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)不同,電流強(qiáng)度不同,會(huì)影響硅提純的速率,C錯(cuò)誤;CO(NH2)2在負(fù)極M上失電子發(fā)生氧化反應(yīng),生成N2、CO2,結(jié)合電荷守恒得到電極反應(yīng)式為CO(NH2)2+H2O-6e-CO2↑+N2↑+6H+,D正確。10.B由2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑知,如果CuSO4溶液未電解完,加CuO即可復(fù)原,而加入Cu(OH)2溶液相當(dāng)于加入等物質(zhì)的量的CuO和H2O,故CuSO4溶液電解完后,還電解了部分水。電〖解析〗出了0.1molCu,轉(zhuǎn)移電子0.2mol,放出0.05molO2,而電解0.1molH2O轉(zhuǎn)移電子0.2mol,陽(yáng)極放出0.05molO2,故轉(zhuǎn)移的電子的總物質(zhì)的量為0.4mol,A項(xiàng)錯(cuò)誤,B項(xiàng)正確;沒(méi)有告訴溶液的體積無(wú)法計(jì)算溶液濃度,C項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)以上分析,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,陽(yáng)極收集到的氣體體積為(0.05+0.05)mol×22.4L·mol-1=2.24L,D項(xiàng)錯(cuò)誤。11.C陰極為H+得電子生成H2,A項(xiàng)錯(cuò)誤;S2O82-12.〖答案〗Fe3++e-Fe2+,4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O5.6〖解析〗:負(fù)極區(qū)發(fā)生還原反應(yīng)Fe3++e-Fe2+,生成的二價(jià)鐵又被氧氣氧化成三價(jià)鐵,發(fā)生反應(yīng)4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O。由反應(yīng)可知電路中轉(zhuǎn)移4mol電子