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文档简介
第四章第三节第1课时一、选择题1.如图所示,铜片、锌片和石墨棒用导线连接后插入番茄里,电流表中有电流通过,则下列说法正确的()A.锌片是负极B.两个铜片上都发生氧化反应C.石墨是阴极D.两个番茄都形成原电池【答案】A【解析】根据图示推知左侧为原电池,其中Zn作负极,Cu作正极,Cu片上发生还原反应;右侧为电解池,其中Cu为阴极,发生还原反应,C为阳极,发生氧化反应。2.某小组为研究电化学原理,设计甲、乙、丙三种装置(C1、C2、C3均为石墨)。下列叙述正确的是()A.甲、丙中是化学能转变为电能,乙中是电能转变为化学能B.C1、C2分别是阳极、阴极,锌片、铁片上都发生氧化反应C.C1上和C3上放出的气体相同,铜片上和铁片上放出的气体也相同D.甲中溶液的pH逐渐升高,丙中溶液的pH逐渐减小【答案】C【解析】甲没有外接电源,是将化学能转化为电能的装置,乙、丙有外接电源,是将电能转化为化学能的装置,为电解池,故A错误;C1、C2分别连接原电池正、负极,所以是电解池的阳极、阴极,锌作负极,失电子发生氧化反应,铁片作阴极,阴极上得电子发生还原反应,故B错误;C1和C3都是阳极,阳极上氯离子失电子发生氧化反应而生成氯气,铜片上和铁片上都是氢离子得电子发生还原反应生成氢气,故C正确;甲、丙溶液中,甲中正极和丙中阴极上都是氢离子得电子生成氢气,随着反应的进行,氢离子浓度都逐渐减少,则溶液的pH增大,故D错误。3.如图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置。通电后在石墨电极a和b附近分别滴加一滴石蕊试液,下列实验现象中正确的是()A.逸出气体的体积a电极的小于b电极的B.一电极逸出无味气体,另一电极逸出刺激性气味气体C.a电极附近呈红色,b电极附近出现蓝色D.a电极附近呈蓝色,b电极附近出现红色【答案】D【解析】电解Na2SO4溶液实质是电解水,在a极生成H2,a极附近c(OH-)增大使溶液呈蓝色,b极生成O2,b极附近c(H+)增大使溶液呈红色。4.(2022年四川广安二中月考)用惰性电极电解下列溶液,一段时间后,再加入一定质量的另一种物质(括号内),能使溶液与原来完全一样的是()A.CuCl2(CuO) B.NaOH(NaOH)C.NaCl(HCl) D.CuSO4[Cu(OH)2]【答案】C【解析】电解CuCl2溶液时按如下方程式反应:CuCl2eq\o(=,\s\up7(电解))Cu+Cl2↑。电解质溶液中每损失1个Cu原子,就同时损失2个Cl原子,相当于损失CuCl2,因而必须再加入适量的CuCl2才能使电解质溶液与原来完全一样。同理可知电解NaOH、NaCl、CuSO4后应分别加入H2O、HCl、CuO,才能使电解质溶液与原来完全一样。故A、B、D不正确,C正确。5.碘盐中添加的碘酸钾在工业上可用电解KI溶液制取,电极材料是石墨和不锈钢,化学方程式是KI+3H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))KIO3+3H2↑,有关说法不正确的是()A.石墨作阳极,不锈钢作阴极B.I-在阳极放电,H+在阴极放电C.电解过程中电解质溶液的pH变小D.电解转移3mole-时,理论上可制得KIO3107g【答案】C【解析】A.根据电池反应式知,阳极上碘离子放电生成碘酸根离子,则阳极应该为惰性电极石墨,阴极为不锈钢,故A正确;B.电解时,阴极上氢离子放电生成氢气,阳极上碘离子放电生成KIO3,故B正确;C.碘化钾和碘酸钾都是强酸强碱盐,其溶液都呈中性,电解过程中水参加反应,导致溶液浓度增大,但pH几乎不变,故C错误;+3H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))KIO3+3H2↑,当电解过程中转移6mole-时,理论上可制得1molKIO3,所以当电解过程中转移3mole-时,理论上可制得KIO3107g,故D正确。6.(2022年山东烟台福山一中月考)电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法,即保持污水的pH在~之间,通过电解生成Fe(OH)3胶体,Fe(OH)3胶体具有吸附作用,可吸附水中的污物而使其沉淀下来,起到净水的作用,其原理如图所示。下列说法正确的是()A.石墨电极上发生氧化反应B.根据图示,物质A为CO2C.为增强污水的导电能力,可向污水中加入适量乙醇D.甲烷燃料电池中COeq\o\al(2—,3)向空气一极移动【答案】B【解析】石墨为阴极,发生还原反应,A项错误;电池是以熔融碳酸盐为电解质,通甲烷电极为负极。电极反应为CH4+4COeq\o\al(2-,3)-8e-=5CO2+2H2O,反应生成CO2,正极反应为O2+2CO2+4e-=2COeq\o\al(2-,3)反应消耗CO2,所以物质A为CO2,B项正确;加入的乙醇是非电解质,不能增强导电性,C项错误;电池中阴离子向负极移动,则电池中COeq\o\al(2-,3)向甲烷一极移动,D项错误。7.(2022年安徽师大附中模拟)用Pt电极电解含有Ag+、Cu2+和X3+各mol的溶液,阴极析出固体物质的质量m(g)与回路中通过电子的物质的量n(mol)的关系如图所示。则下列氧化性强弱的判断正确的是()A.Ag+>X3+>Cu2+>H+>X2+B.Ag+>Cu2+>X3+>H+>X2+C.Cu2+>X3+>Ag+>X2+>H+D.Cu2+>Ag+>X3+>H+>X2+【答案】A【解析】开始即析出固体,总共mol电子通过时,析出固体质量达最大,证明此时析出的固体是Ag,此后,继续有电子通过,不再有固体析出,说明X3+放电生成X2+,后又有固体析出,则为铜,则氧化能力为Ag+>X3+>Cu2+;当电子超过mol时,固体质量没变,说明这是阴极产生的是氢气,即电解水,说明氧化能力H+>X2+,故氧化能力为Ag+>X3+>Cu2+>H+>X2+。二、非选择题8.如图中电极a、b分别为Ag电极和Pt电极,电极c、d都是石墨电极。通电一段时间后,在c、d两极上共收集到336mL(标准状况)气体。回答:(1)直流电源中,M为________极,Pt电极上生成的物质是________,其质量为________g。(2)电源输出的电子,其物质的量与电极b、c、d分别生成的物质的物质的量之比为2∶________∶________∶________。(3)AgNO3溶液的浓度________(填“增大”“减小”或“不变”,下同),AgNO3溶液的pH________,硫酸的浓度________,硫酸的pH________。【答案】(1)正Ag(2)21(3)不变不变增大减小【解析】电解%的稀硫酸溶液,实际上是电解其中的水。因此在该电解池中发生反应:2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))2H2↑+O2↑,V(H2)∶V(O2)=2∶1。据此可确定d极为阴极,则电源的N极为负极,M极为正极。在336mL气体中,V(H2)=eq\f(2,3)×336mL=224mL,为mol;V(O2)=eq\f(1,3)×336mL=112mL,为mol。说明电路上有mol电子转移,因此在b极(Pt、阴极)产生Ag:mol×108g·mol-1=g,即mol的Ag。则n(e-)∶n(Ag)∶n(O2)∶n(H2)=∶∶∶=2∶2∶∶1
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