高考化学一轮复习 第6章 化学反应与能量转化 第2节 电能转化为化学能——电解课后达标检测 鲁科版

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1、第2节 电能转化为化学能电解 课后达标检测一、选择题1某同学将电解池工作时电子、离子流动方向及电极种类等信息表示在下图中，下列有关分析完全正确的是()选项ABCDa电极阳极阴极阳极阴极d极正极正极负极负极Q离子阳离子阳离子阴离子阴离子解析：选B。电子由电源的负极流出，故a是阴极、d是正极，溶液中阳离子移向阴极。2下列图示中关于铜电极的连接错误的是()解析：选C。在镀件上镀铜时，铜应作阳极，与电源正极相连；镀件应作阴极，与电源负极相连。3下列电解质溶液用惰性电极进行电解时，一段时间后，溶液的pH增大的是()A稀碳酸钠溶液B硫酸钠溶液C稀硫酸 D硫酸铜溶液解析：选A。A项，电解稀碳酸钠溶液，实质是

2、电解水，碳酸钠溶液浓度增大，pH增大，故符合；B项，电解硫酸钠溶液实质也是电解水，但溶液仍为中性，pH不变；C项，电解稀硫酸实质是电解水，硫酸浓度增大，pH减小；D项，电解硫酸铜生成硫酸、氧气和铜，故pH减小。4火法炼铜得到的粗铜中含多种杂质(如锌、金、银等)，其性能远不能达到电气工业的要求，工业上常使用电解精炼法将粗铜提纯。在电解精炼时()A粗铜接电源负极B纯铜作阳极C杂质都将以单质形式沉淀到池底D纯铜片增重256 g，电路中通过的电子为008 mol解析：选D。电解精炼铜时，粗铜作阳极，接电源正极，纯铜作阴极，接电源负极，A、B两项错误；由于阳极反应有Zn2e=Zn2、Fe2e=Fe2等，

3、则Zn、Fe等杂质不能沉淀到池底，C项错误；由Cu2e可知n(e)2n(Cu)2008 mol，D项正确。5用惰性电极电解下列溶液一小段时间后，加入一定量的另一种物质(括号内)，溶液能与原来溶液完全一样的是()ACuSO4Cu(OH)2BNaOH(NaOH)CNaCl(NaCl) DCuCl2(CuCl2)解析：选D。A项中电解方程式为2CuSO42H2O2Cu2H2SO4O2，消耗的CuSO4与H2O的物质的量之比为11，而加入Cu(OH)2后发生反应Cu(OH)2H2SO4=CuSO42H2O，生成的CuSO4与H2O的物质的量之比为12，故不能恢复到原来的溶液；B项实质是电解水，故加入N

4、aOH不可恢复；C项电解之后生成NaOH、H2和Cl2，故要加入HCl才可以恢复；D项电解的是电解质本身，故只需要加入CuCl2即可恢复。6(教材改编题)按如图A所示装置进行实验，若图B的x轴表示流入电极的电子的量，则y轴不可能表示的情况是()c(Ag)pHAg棒的质量Fe棒的质量c(NO)A B只有C D解析：选D。阴极：Age=Ag，阳极：Age=Ag，故c(Ag)、c(NO)、pH均不变，Ag棒的质量减小，Fe棒的质量增加，因此选D项。7CN污染可用电解方法除去，其装置如图所示。已知电解时控制溶液pH为910并加入食盐，阳极产生的ClO将CN氧化为两种无污染的气体。下列说法不正确的是()

5、A不能用铁作阳极材料B加入食盐的目的是阳极产生ClOC阴极的电极反应式为2H2O2e=H22OHD除去CN的反应为2CN5ClO2H=N22CO25ClH2O解析：选D。若用铁作阳极，则铁被氧化，阳极不能产生ClO，达不到除去CN的目的，A、B项正确。H2O电离出的H在阴极获得电子生成H2，同时生成OH，其电极反应式为2H2O2e=H22OH，C项正确。因为溶液呈碱性，所以除去CN的反应中不能出现H，D项错误。8(2018海南五校联考)工业上常用NCl3制备消毒剂ClO2，利用如图装置电解氯化铵和盐酸的混合溶液可制备NCl3(已知NCl3的水溶液具有漂白性)。下列推断正确的是()A石墨极为正极

6、B铁极附近溶液的pH减小C每生成1 mol NCl3必转移3 mol电子D电解反应为NH4Cl2HClNCl33H2解析：选D。石墨极为阳极，A错误；铁极为阴极，电极反应式为2H2e=H2，铁极附近溶液的酸性逐渐减弱，pH增大，B错误；每生成1 mol NCl3必转移6 mol电子，C错误；根据电解原理可知D正确。9已知反应：2CrO2HCr2OH2O。某科研小组用如图所示的电解装置，从Na2CrO4溶液中制取Na2Cr2O7。下列有关叙述正确的是()ACrO生成Cr2O的反应为非氧化还原反应，不能通过电解方法获得Ba为电源正极Cd口流出的NaOH溶液浓度与c口浓度相同DNa从右侧通过阳离子交

7、换膜进入左侧解析：选D。电解装置右侧发生Na2CrO4转化为Na2Cr2O7的反应，尽管Cr的化合价无变化，但该反应得以实现的条件是通过电解调节溶液的pH，促进平衡移动，A项错误；右侧溶液中的H来源于H2O的电解，电极反应式为2H2O4e=O24H，故该电极为阳极，阳极连接电源正极，即b为电源正极，a为负极，B项错误；左侧电极反应式为2H2O2e=H22OH，故d口流出的NaOH溶液浓度增大，C项错误；电解时，阳离子从阳极区经阳离子交换膜流向阴极区，D项正确。二、非选择题10如图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：(1)若X、Y都是惰性电极

8、，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液。电解池中X极上的电极反应式为_，在X极附近观察到的现象是_。Y电极上的电极反应式为_，检验该电极反应产物的方法是_。(2)用上述装置电解精炼铜。X电极材料为_，电极反应式为_。Y电极材料为_，主要电极反应式为_。解析：(1)用惰性电极电解饱和NaCl溶液时，阳极反应2Cl2e=Cl2；阴极反应2H2e=H2。与电源正极相连的为阳极，反之为阴极。所以X为阴极，Y为阳极。X极在反应过程中消耗了H2O电离出的H，溶液呈碱性，加入酚酞试液变成红色；Y极产生Cl2，能使湿润的淀粉KI试纸变成蓝色。(2)电解精炼Cu时，含杂质的Cu为阳极，

9、纯Cu为阴极。反应过程中阳极上的Cu以及比Cu活泼的金属失去电子，成为离子进入溶液，活泼性比Cu差的金属形成阳极泥；在阴极只有Cu2能得电子成为单质，其他较活泼的金属对应的离子不能得电子。根据装置图，X为阴极，Y为阳极。所以，X电极的材料是纯铜，电极反应式为Cu22e=Cu；Y电极材料是粗铜，主要电极反应式为Cu2e=Cu2。答案：(1)2H2e=H2有气泡产生，溶液变红2Cl2e=Cl2把湿润的淀粉KI试纸放在Y电极附近，试纸变蓝色(2)纯铜Cu22e=Cu粗铜Cu2e=Cu211(2018南平模拟)如图，p、q为直流电源的两极，A由2 价金属单质X制成，B、C、D为铂电极，接通电源，金属X

10、沉积于B极，同时C、D上产生气泡。试回答：(1)p为_极，A极发生了_反应。(2)C为_极，试管里收集到的气体是_；D为_极，试管里收集到的气体是_。(3)C极的电极方程式是_。(4)当反应进行一段时间后，A、B电极附近溶液的pH_(填“增大”“减小”或“不变”)。解析：由B极上有金属X沉积，可知电极反应为X22e=X，则B极为阴极，故q为负极、p为正极，进而推知C为阳极、D为阴极，C极反应为2H2O4e=4HO2，D极反应为2H2e=H2。答案：(1)正氧化(2)阳氧气阴氢气(3)2H2O4e=4HO2(4)不变12工业上可用电解法来处理含Cr2O的酸性废水，最终可将Cr2O转化成Cr(OH

11、)3沉淀而除去。如图为电解装置示意图(电极材料分别为铁和石墨)。请回答下列问题：(1)装置中的b电极是_(填“阳极”或“阴极”)。(2)a电极的电极反应为_。(3)完成b电极附近溶液中发生反应的离子方程式：Cr2O6Fe214H=_。(4)电解时用铁而不用石墨作阳极的原因是_。解析：(1)装置中的b电极连接电源的正极，则b电极为阳极。(2)a电极为电解池的阴极，溶液中的H得电子，电极反应为2H2e=H2。(3)Cr2O把Fe2氧化为Fe3，Cr2O自身被还原为Cr3，根据元素守恒推知，同时生成H2O，所以生成物为Cr3、Fe3、H2O。(4)除去Cr2O需要还原剂Fe2，用Fe作阳极可产生还原

12、剂Fe2，而石墨作阳极则不能提供还原剂。答案：(1)阳极(2)2H2e=H2(3)2Cr36Fe37H2O(4)Fe作阳极，可产生还原剂Fe2，而石墨作阳极不能提供还原剂13ClO2为一种黄绿色气体，是目前国际上公认的高效、广泛、快速、安全的杀菌剂。制备ClO2的新工艺是电解法。(1)如图表示用石墨作电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2，写出阳极产生ClO2的电极反应式：_；图中b电极为_(填“阳极”或“阴极”)。(2)电解一段时间，当阴极产生标准状况下气体112 mL时，停止电解，则通过阳离子交换膜的阳离子物质的量为_mol，阴极区pH_(填“变大”“变小”或“不变”)。(3)ClO

13、2对污水中的Fe2、Mn2、S2、CN等有明显去除效果，某工厂中污水含CN(a mol/L)，现用ClO2把CN氧化成两种无毒气体，写出该反应的离子方程式：_。解析：(1)电解液中阳离子由阳极移向阴极，故由图知左边是阳极，右边是阴极(b是阴极)。(2)阴极产生的是H2，n(H2)0005 mol，转移的电子为001 mol，通过阳离子交换膜的为H，故n(H)001 mol；阴极区H放电，pH变大。(3)根据电子得失守恒和原子守恒得2ClO22CN=N22CO22Cl。答案：(1)Cl5e2H2O=ClO24H阴极(2)001变大(3)2ClO22CN=N22CO22Cl14以二甲醚(CH3OC

14、H3)空气燃料电池为电源进行如下实验，装置如图所示。装置D为精炼粗银，e电极为粗银(含有铁、铜杂质)。x、y、a、b、c、d电极均为石墨。B、C、D装置中溶液体积为100 mL，反应前后忽略溶液体积变化(装置中电解质溶液都过量)。请回答下列问题：(1)f电极的材料是_；d电极的名称是_(填“阴极”或“阳极”)。(2)写出x电极的电极反应式：_。(3)b电极附近可能的现象是_。检验a电极附近产生的气体的方法是_。(4)已知f电极净增质量为216 g时，C装置两极收集的气体体积相同(同温同压下)，则原溶液中c(CuSO4)_。解析：本题的突破口是e电极为粗银，精炼银时粗银作阳极。根据原电池与电解池

15、、电解池与电解池连接关系推知电极名称如下：电极代号xyabcdef电极名称负极正极阳极阴极阳极阴极阳极阴极(1)精炼银时，纯银作阴极。(2)CH3OCH3在负极(x电极)发生氧化反应，在碱性条件下生成碳酸盐。(3)b电极的电极反应式为2H2O2e=2OHH2，b电极附近有气体逸出且溶液变红色。a电极附近产生氯气，可用湿润的淀粉碘化钾试纸检验。(4)n(Ag)02 mol，根据放电顺序，C装置中c电极反应式为4OH4e=2H2OO2，d电极反应式为Cu22e=Cu(先)，2H2e=H2(后)，根据得失电子守恒知，n(O2)005 mol，则n(H2)005 mol，n(Cu)n(Cu2)005 mol，c(CuSO4)05 molL1。答案：(1)纯银阴极(2)CH3OCH312e16OH=2CO11H2O(3)有气体逸出且溶液变红色用镊子夹一片湿润的淀粉碘化钾试纸，接近a电极，试纸变蓝色，则证明生成了氯气(4)05 molL1我国经济发展进入新常态，需要转变经济发展方式，改变粗放式增长模式，不断优化经济结构，实现经济健康可持续发展进区域协调发展，推进新型城镇化，推动城乡发展一体化因：我国经济发展还面临区域发展不平衡、城镇化水平不高、城乡发展不平衡不协调等现实挑战。