2011届高考化学一轮复习电能转化为化学能电解随堂模拟测试版选修

1、第二节电能转化为化学能电解1金属镍有广泛的用途，粗镍中含有少量 Fe、Zn、Cu、Pt 等杂质，可用电解备高纯度的镍，下列叙述正确的是(已知：氧化性 Fe2Ni2X3H CX3HCu2BHX3Cu2 DCu2HX3：有些同学没有认真分析，就将 X3与 Fe3联系起来，选择C。这其实是简单记忆阳离子放电顺序导致思维定势而造成的结果。本题的解题信息在图像中，一通电就有固体析出，且通过 0.2 mol 电子后，就没有固体析出了，说明是 Cu2放电的结果，X3不放电。故正确：D为 D。5500 mL KNO 和 Cu(NO ) 的混合溶液中 c(NO )0.6 molL ，用石墨作电极电解此溶液，13

2、3 23当通电一段时间后，两极均收集到 2.24 L 气体(标准状况下)，假定电解后溶液体积仍为 500mL，下列说法正确的是()A原混合溶液中 c(K)为 0.2 molL1B上述电解过程转移 0.2 mol 电子C电解得到的 Cu 的物质的量为 0.05 molD电解后溶液中 c(H)为 0.2 molL1：石墨作电极电解 KNO3 和 Cu(NO3)2 的混合溶液，阳极反应式为：4OH4e2H2OO2，阴极先后发生两个反应：Cu22eCu,2H2eH2。从收集到 O2 为 2.24L 这个事实可推知上述电解过程转移 0.4 mol 电子，而在生成 2.24 L H2 的过程中转移 0.2

3、mol 电子，所以 Cu2共得到 0.4 mol0.2 mol0.2 mol 电子，电解前 Cu2的物质的量和电解得到的 Cu 的物质的量都为 0.1 mol。电解前后分别有以下守恒关系：c(K)2c(Cu2)c(NO3 )，c(K)c(H)c(NO3 )，不难算出：电解前0.4 molL1。：Ac(K)0.2 molL1，电解后 c(H)6某学生想制作一种家用环保型液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液。通电时，为使 Cl2 被完全吸收，制得有较强杀菌能力的液，设计了如图的装置，则对电源电极名称和液的主要成分判断正确的是()Aa 为正极，b 为负极；NaClO 和 NaClCa 为阳极，b

4、 为阴极；HClO 和 NaClBa 为负极，b 为正极；NaClO 和 NaClDa 为阴极，b 为阳极；HClO 和NaCl电解2NaCl2H2O=2NaOHH2Cl2，Cl22NaOH=NaClNaClO：有关反应H2O，因阳极生成 Cl2，阴极生成 NaOH，为使二者充分作用，Cl2 应在下端产生，从而推知电源 b 为正极，a 为负极，：B液主要成分是 NaCl、NaClO。某溶液中含有两种溶质 NaCl 和H2SO4，它们的物质的量之比为 31。用石墨作电极电解该7.混合溶液时，根据电解产物，可明显分为三个阶段。下列叙述不正确的是(A阴极自始至终只析出 H2B阳极先析出 Cl2 后析

5、出 O2)C电解最后阶段为电解水D溶液不断增大，最后为 7：电解质溶液中，n(Na)n(Cl)n(H)n(SO2)3321，开始电解产生 H42和 Cl2，随着产生 H2 和 Cl2 的同时，生成OH，最后是电解水。因而最后溶液的极只放出H2。三个阶段分别相当于电解 HCl(aq)NaCl(aq)H2O。：D7，阴8 下图中 X 是直流电源。Y 槽中 c、d 为石墨棒，Z 槽中 e、f 是质量相同的铜棒。接通电路后，发现 d 附近显红色。(1)电源上 b 为极(用“正”“负”“阴”或“阳”填空)。Z 槽中e 为极(同上)。连接 Y、Z 槽线路中，电子的方向是 de(用“”或“”填空)。写出 c

6、 极上反应的电极反应式。写出 Y 槽中总反应化学方程式。写出 Z 槽中 e 极上反应的电极反应式。 (3)电解 2 min 后，取出e、f，洗净、烘干、称量，质量差为 1.28 g，在通电过程中，电路中通过的电子为mol。若 Y 槽中溶液体积为 500 mL(电解后可视为不变)，槽中电解反应的速率 v(OH)。：“附近显红色”是 d 作为阴极时应有的现象，据此可确定 d 为阴极，进一步即可解答(1)(2)中问题。e 极因发生反应 Cu2eCu2而减轻，f 极因发生反应 Cu22eCu 而增重，每转移 2 mol e两极质量差就增加 128 g，即 mn(e)128 g2 mol，n(e)2 m

7、ol128 gn电解2 mol1.28 g0.02 mol。Y 槽中 2NaCl2H2O=2NaOHCl2H22e，当转移128 g0.02 mol e时产生 OH 0.02 mol，则 v(OH) 0.02 mol 0.02 mol/(Lmin)。0.5 L2 min电解(2)2Cl2eCl2 2N aCl2H2O=2NaOH：(1)负 阳 Cu2eCu2(3)0.020.02 mol(Lmin)1H2Cl29 按下图中装置实验，A、B 两烧杯分别盛放 200 g 10% NaOH 溶液和足量 CuSO4 溶液。通电一段时间后，c 极上有 Cu 析出，又测得 A 杯溶液中NaOH 的质量分数

8、为 10.23%，试回答：电源的 P 极为极。b 极产生气体的体积为L(标准状况)。c 极上析出沉淀的质量为g。d 极上所发生的电极反应式为：。：B 池中 c 极上有金属析出，说明它为阴极。由此可知，d、b 为阳极，a、c 为阴极。按照“正接阳，负接阴”的规律，电源的 P 极为负极。电解 NaOH 溶液时，a 极产生H2，b极产生 O2；电解 CuSO4 溶液时，d 极产生 O2，其电极反应式为：4OH4e2H2OO2。m(NaOH)200 g10%20 g。电解后溶液的质量为： 20 g 195.5 g。10.23%被电解的水的质量为：200 g195.5 g4.5 g，其物质的量为 0.2

9、5 mol。由此可知，b 极产生的 O2 为 0.125 mol，即 2.8 L。根据电子守恒得：0.125 mol4n(Cu)2，解得 n(Cu)0.25 mol，即 Cu 析出 16 g。(4)4OH4e2H2OO2：(1)负 (2)2.8(3)1610在 50 mL 0.2 mol/L CuSO4 溶液中两个电极通电电解(不考虑水分蒸发)。则：(1)若两极均为铜片，试说明电解过程中浓度变化情况。(2)若阳极为纯锌，阴极为铜片，阳极反应式是。(3)如不考虑 H在阴极上放电，当电路中有 0.04 mol e通过时，阴极增重g，阴极上的电极反应式是。：(1)(2)小题类似于电镀原理，(3)由

10、Cu22eCu 可知 2 mol e1 mol Cu，故阴极析出 Cu：0.02 mol64 gmol11.28 g。：(1)不变 (2)Zn2eZn2(3)1.28Cu22eCu11在如图用石墨作电极的电解池中，放入 500 mL 含一种溶质的某蓝色溶液进行电解，观察到 A 电极表面有红色的固态物质生成，B 电极有无色气体生成；当溶液中的原有溶质完全电解后，停止电解，取出A 电极，洗涤、干燥、称量，电极增重 1.6 g。请回答下列问题(1)B 电极发生反应的电极反应式。(2)写出电解时反应的离子方程式。(3)电解后溶液的为，要使电解后溶液恢复到电解前的状态，则需加入，其质量为g。(假设电解前

11、后溶液的体积不变)(4)请你设计实验确定原溶液中可能含有的酸根离子，要求：提出两种可能的假设，分别写出论证这两种假设的操作步骤，实验现象和实验结论。假设一：；假设二：。：(1)蓝色溶液含 Cu2，A 电极有红色固体物质生成，则析出 Cu，为阴极；B 电极为阳极，析出O2，电极反应式为：4OH4e2H2OO2。通电(2)2Cu22H2O=2CuO24H(3)当溶液中溶质完全电解时，得 Cu 的物质的量为 1.6 g0.025 mol。此时溶液中64 gmol11。要使溶液恢复原状，应加入 CuO 0.025 mol，即 2 g。c(H)0.1 mol/L，(4)因为可溶性盐，电解时得 O2，酸根

12、只有常见的SO2和 NO3 ，应从这两个角度去鉴定。4通电：(1)4OH4e2H2OO2 (2)2Cu22H2O=2CuO24H(3)1CuO22(4)假设原溶液中的酸根离子是 SO 。取电解后的溶液，向其中加入 BaCl 溶液，若422有白色沉淀生成，则原溶液中所含的酸根离子是 SO假设原溶液中的酸根离子是NO 。43取电解后的溶液，向其中加入铜，微热，若铜溶解，并有无色气体生成，且在空气中变为红棕色，则原溶液中所含的阴离子是 NO31(2009单科，14)可用于电动汽车的铝-空气电池，通常以 NaCl 溶液或 NaOH 溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是()以 N

13、aCl 溶液或 NaOH 溶液为电解液时，正极反应都为：O22H2O4e4OH以 NaOH 溶液为电解液时，负极反应为：Al3OH3eAl(OH)3C以 NaOH 溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的D电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极：以 NaOH 为电解液时，不应生成 Al(OH)3 沉淀，而应生成Al(OH)4；C 项，电解液的应减小；D 项，电子通过外电路从负极流向正极。：A保持不变2下列描述中，不符合生产实际的是()A电解熔融的氧化铝金属铝，用铁作阳极B电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极 C电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极 D在镀件上电镀锌，用锌作阳极：电解池的阳极失电子

14、发生氧化反应、阴极得电子发生还原反应。电解熔融的Al2O3制Al 时，若用Fe 作阳极，会发生Fe2eFe2，Fe2移动到阴极上发生Fe22eFe，使得到的Al 不纯。：A电解NaClKClAlCl3 熔体制铝比电解 Al2O3NaAlF6 制铝节省电能约 30%，但现在仍用3铝，其主要原因是()后AAlCl3 是分子晶体，其熔体不导电C自然界不存在富含AlCl3 的矿石B电解 AlCl3 生成的 Cl2 会严重污染大气D生产无水 AlCl3 较，成本又较高：本题主要考查学生处理新信息的能力和对铝工业生产原理的理解。由题意可知NaClKClAlCl3 熔体能导电，A 错；工业上可用电解 NaC

15、l、MgCl2 的方法生产Na、Mg， B 显然错误；自然界不存在富含 AlCl3 的矿石是事实，但不是主要原因，因为AlCl3 易水解，所以生产无水 AlCl3 较：D能用电解原理说明，成本较高。4.是()电解是把电能转变成化学能 电解是化学能转化成电能 电解质溶液导电是化学变化，金属导电是物理变化 不能自发进行的氧化还原反应，通过电解的原理可以实现 任何溶液被电解时，必然导致氧化还原反应的发生A B C D：从能量角度看，电解是把电能转化成化学能的过程，故对错；电解质溶液的导电过程，必然伴随着两个电极上氧化还原反应的发生，同时生成新的物质，故、对；某些不能自发进行的氧化还原反应，通过电解的

16、原理供给电能也可以实现，故对。所以 D选题意。：D5电解 84.7 mL 质量分数为 16%的氢氧化钠溶液(密度为 1.18 gcm3)，过一段时间后，电解所得溶液中溶质的质量分数为 19.5%(用石墨为电极)，这是因为()A溶质增加了 3.5 g C在阳极生成 2 g H2B有 1.5 mol 水被电解D在阳极生成 16 g O2：电解 NaOH 溶液实际上是电解水，通过计算可知电解了 1 mol 水，因而在阳极生成16 g 氧气。：D6用石墨作电极，分别电解下列各物质的溶液CuCl2CuSO4NaBrNaNO3盐酸H2SO4KOH。其中只有水被电解的有()A B C D：只有水被电解即是在

17、阴极上 H放电(溶液中阳离子是较活泼的金属离子)，在阳极上 OH放电(溶液中含有含氧酸根离子或 F。)：C7用石墨作电极电解 AlCl3 溶液时，下图的电解过程变化曲线合理的是()：阴离子放电顺序 ClOH，阳离子放电顺序 HAl3，因此电解 AlCl3 溶液实质是电解电解溶质AlCl3 和溶剂水，电解方程式为：2AlCl36H2O=2Al(OH)33Cl23H2电解前，由于 Al3水解，溶液呈酸性，随着电解进行，c(Al3)减小，升高。但生成的Al(OH)3 是难溶物质，故不可能大于7。电解过程中，Al(OH)3 沉淀量逐渐增加，AlCl3完全电解后，沉淀量保持不变。：D8用质量均为 100

18、 g 的铜作电极，电解硝酸银溶液，电解一段时间后，两电极的质量差为 28 g，此时两电极的质量分别为( A阳极 100 g，阴极 128 gC阳极 91.0 g，阴极 119.0 g)B阳极 93.6 g，阴极 121.6 gD阳极 86.0 g，阴极 114.0 g：Cu 作电极电解AgNO3 溶液时，电极反应式如下：阳极：Cu2eCu2，阴极：2Ag2e2Ag设：阳极溶解 Cu 的物质的量为 n，阴极析出的 Ag 的物质的量则为 2n，据题意： (2n108100 g)(100 g64 n)28 g，n0.1 mol故阳极质量为：100 g6.4 g93.6 g，阴极质量为：100 g21

19、.6 g121.6 g。：B9如下图所示，在一 U 型管中装入滴有紫色石蕊试液且混合均匀的某溶液，通直流电，一段时间后 U 型管内会形成一个倒立的“彩虹”，则 U 型管内的溶液可能为()ANaCl 溶液CCuSO4 溶液BNaOH 溶液DNa2SO4 溶液：“倒立的彩虹”，一端显红色(酸性)，一端显蓝色(碱性)，中间显紫色(中性)，电解的是水，那么只有 D：D题意。10下图是电解饱和 NaCl 溶液的实验装置，其中 c、d 为石墨电极。则下列有关判断中正确的是()Aa 为正极、b 为负极Bc 为阴极、d 为阳极 C电解过程中，d 电极质量增加 D电解过程中，氯离子浓度不变：从电流方向可以判断电

20、源中 a 为正极，b 为负极；因此电解池中 c 为阳极，d 为阴极。电解过程中，阴极上 H得电子，放出 H2，电极质量不变，阳极上 Cl失电子，得到 Cl2，氯离子浓度减小。：A用惰性电极电解 V mL 某二价金属的硫酸盐溶液一段时间，阴极有 W g 金属析出，溶液的11.从 6.5 变为 2.0(体积变化可忽略不计)。析出金属的相对原子质量()100W200W55A.B.C210 W/VD110 W/VVV：计算关系式：M2HMr g2 mol V W g102 mol/LL1 0002105W 2W Mr1 000，化简得：Mr。V102V：C12下图装置中，a、b 都是惰性电极，通电一段

21、时间后，b 极附近溶液呈红色，下列说法中正确的是()AX 是正极，Y 是负极BX 是负极，Y 是正极CCuSO4 溶液的DCuSO4 溶液的值逐渐增大值保持不变：b 极区附近溶液呈红色，则 b 极附近 c(OH)增大，则 c(H)减小，所以 b 极反应为2H2eH2，而此反应为还原反应，为电解池的阴极反应，则y 为电源的负极，x电解电解总反应方程式为 2CuSO42H2O=2Cu为电源的正极，A 选项正确；B 选项错误2H2SO4O2，：A值减小。13用惰性电极电解 2 L 1.0 mol/L CuSO4 溶液，在电路中通过 0.5 mol 电子后，调换正负极继续电解，电路中通过了 1 mol

22、 电子，此时溶液中 c(H)为(假设体积不变)()A1.5 mol/LB 0.75 mol/LC0.5 mol/LD0.25 mol/L：调换正负极前后电极反应式如下：故电路中转移的 1.5 mol 电子中，只有 1 mol 由OH放电产生，即消耗的 n(OH)1 mol，即溶液中积累的 n(H)1 mol，则 c(H)0.5 mol/L。：C14某学生欲完成反应 2HCl2Ag=2AgClH2而设计了下列四个实验，你认为可行的是()：题给反应是一个不能自发进行的氧化还原反应，必须借助电解才能使之发生。B、D 两装置不是电解池，显然不能使之发生；A 装置是电解池，但 Ag 棒作阴极而不参与反应

23、，其电解池反应不是题给反应，A 装置不能使题给反应发生；C 装置是电解池，Ag 棒作阳极而参与反应，其电解池反应是题给的反应，C 装置能使题给的反应发生。：C15. 请从下图中选用必要的装置进行电解饱和食盐水的实验，要求测定产生的氢气的体积(大于25 mL)，并检验氯气的氧化性。(1)A 极发生的电极反应式是，B 极发生的电极反应式是。电解饱和食盐水的化学方程式是。(2)电源、电流表与 A、B 两极的正确连接顺序为：)()M。L()()(设计上述气体实验装置时，各接口的正确连接顺序为：接、接A、B接、接。在 实 验 中 ， 盛 有 KI 淀 粉 溶 液 的 容 器 中 发 生 的 反 应 的

24、离 子 方 程 式 为。mL，某时刻测得 H2 体积为 16.8mL(标准状况)。此时溶液(5)已知饱和食盐水 50约为。(lg 20.3，lg 30.5，lg 50.7)：(1)要达到电解食盐水的目的，则电解池棒必须接上电源的负极而成为阴极，碳棒则接上电源的正极而成为阳极，反之，铁作阳极则 Fe2进入溶液，无法实现电解食盐水的目的。电源负极接电解池的铁棒、碳棒接电流计“”端，“”端接电源正极。电解池左边A 导管口产生H2，右边B 导管口产生Cl2，以电解池为中心，则有：HFGA BDEC，相应装置的作用：(5)2NaOH2 mol22.4 L1.5103 mol16.8103 LH21.51

25、03 molc(OH)3102 mol/L，50103 L11014 mol/L KW1c(H) 10 12 mol/L3c(OH)3102 mol/L1lg(310)12.5。12电解：(1)2H2eH2 2Cl2e Cl2 2NaCl2H2O=2NaOHH2Cl2(2)ABJK(或 JKAB)(3)HFGDEC(4)Cl22I=2ClI2(5)12.516，甲、乙两池电极材料都是铁棒与碳棒，请回答下列问题：(1)若两池中均为 CuSO4 溶液，反应一段时间后：有红色物质析出的是甲池中的棒，乙池中的棒。乙池中阳极的电极反应式是。(2)若两池中均为饱和NaCl 溶液：写出乙池中总反应的离子方程

26、式：。甲池中碳极的电极反应式是，乙池碳极的电极反应属于(填“氧化反应”或“还原反应”)。将湿润的淀粉 KI 试纸放在乙池碳极附近，发现试纸变蓝，过一段时间后又发现蓝色退去。这是因为过量的 Cl2 又将生成的 I2 氧化。若反应的 Cl2 和 I2 物质的量之比为 51，且生成两种酸，该反应的化学方程式为。若乙池转移 0.02 mol e后停止实验，池中溶液体积是 200 mL，则反应后溶液的。：甲为原电池，乙为电解池。若两池中均为 CuSO4 溶液，则：(1)(2)若均为 NaCl 溶液，则：通电(2)2Cl2H2O=Cl2H25Cl2 I2 6H2O=2HIO3 10HCl：(1)碳 铁4O

27、H4e2H2OO22OH132H2O O2 4e 4OH 氧化反应17现在工业上主要采用离子交换膜法电解饱和食盐水H2、Cl2、NaOH。请回答下列问题：(1) 在电解过程中，与电源正极相连的 电极上所发生的电极反应式为 。222(2)电解之前食盐水需要精制，目的是除去粗盐中的 Ca 、Mg 、SO 等杂质离子，使用的4试剂有：a.Na2CO3 溶液，b.Ba(OH)2 溶液，c.稀盐酸，其合理的加入顺序为(填试剂序号)。 (3)如果在容积为 10 L 的离子交换膜电解槽中，1 min 后在阴极可产生 11.2 L(标准状况)Cl2，这时溶液的 是(设溶液体积保持不变)。(4)Cl2 常用于自

28、来水的产物均为 Cl，则杀菌，现在有一种新型剂 ClO2，若它们在杀菌过程中的还原等量的自来水，所需 Cl2 和 ClO2 的物质的量之比为。通电： 由 2NaCl 2H2O = 2NaOH H2 Cl2 可知， n( NaOH) 2n(Cl2) 211.2 L1 mol，c(OH)0.1 molL1，故溶液的13。22.4 Lmol12e5eCl2 2Cl，ClO2 Cl，当二者得电子数相等时，量之比为 52。能力相当，此时二者物质的：(1)2Cl2eCl2(2)bac(3)13(4)5218，A 为直流电源，B 为饱和氯化钠溶液和酚酞试液的滤纸，C 为电镀槽，接通电路后，发现 B 上的c

29、点显红色，请填空：电源 A 上的 a 为极。滤纸 B 上发生的总化学反应方程式为。欲在电镀槽中实现铁上镀锌，接通 K 点，使c、d 两点短路，则电极e 上发生的反应为，电极 f 上发生的反应为，槽中盛放的电镀液可以是或(只要求填两种电解质溶液)。：(1)含酚酞试液的滤纸变红，表示电解时有 OH生成，是由于 H2OHOH，2H2eH2，生成 OH之故，所以 c 是 B 电解池的阴极，d 为阳极，则原电池 A 的负极，a 为正极，e 是电解槽 C 的阳极，f 为阴极。电解出：b 是(2)2NaCl2H2O=2NaOHH2Cl2阳极产物阴极产物(3)镀件铁作阴极 f：Zn22eZn 待镀金属作阳极

30、e：Zn2eZn2，液或 ZnCl2 溶液。电解用含待镀金属离子的溶液作电镀液，可用 ZnSO4 溶(3)Zn2eZn2Zn22e：(1)正(2)2NaCl2H2O=H2Cl22NaOHZnZnSO4 溶液 ZnCl2 溶液19如下图，通电 5 min 后，电极 5 质量增加 2.16 g，回答：(1)电源：a 是极，b 是极；A 池电极反应，电极 1：；电极 2：。C 池电极反应，电极 5：；电极 6：。(2)如果 B 池收集到 224 mL 气体(标准状况)，且溶液体积为 200 mL(设电解过程中溶液体积不变)，则通电前溶液中 Cu2的物质的量浓度为。：(1)因 C 池中电极 5 质量增加，说明电极 5 为阴极，Ag得电子；电极 6 为阳极，又为 Cu 电极，故 Cu 失电子。电源 a 极为负极，b 极为正极，A 池中电极 1 为阴极，H得电子，电极 2 为阳极，且为惰性电极，故 Cl失去电子。(2)流经电路的电子的物质的量为：2.16 g0.02mol，若 B 池中 CuSO4 足量，其电解108 gmol1反应方程式为：可知每转移 0.02 mol 电子，生成 O2 标准状况下的体积为