2012屆高三化學(xué)總復(fù)習(xí)45分鐘限時(shí)訓(xùn)練 課時(shí)作業(yè)24電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能-電解

1、PAGE PAGE 7課時(shí)作業(yè)24電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能電解時(shí)間：45分鐘分值：100分一、選擇題1下列關(guān)于工業(yè)冶金的描述中不正確的是()A電解熔融的氧化鋁制取金屬鋁，陽極反應(yīng)式為2O24e=O2B電解法精煉銅，用粗銅作為陰極C電解冶煉金屬鈉與電解飽和食鹽水的陽極產(chǎn)物相同D在電鍍件上電鍍鋅，用鋅鹽(如硫酸鋅)溶液作為電鍍液解析向熔融氧化鋁中通直流電電解時(shí)，氧離子在陽極失電子而生成氧氣，故A正確；電解精煉銅時(shí)，粗銅為陽極，粗銅中的銅失電子變?yōu)殂~離子進(jìn)入溶液，然后在陰極又得電子析出銅，故B錯(cuò)；電解冶煉金屬鈉與電解飽和食鹽水的陽極反應(yīng)都是氯離子失電子生成氯氣，故C正確；電鍍鋅的目的是使溶液中的鋅離子在鍍件

2、上得電子而析出，所以電鍍液需要選用鋅鹽溶液。答案B2有X、Y、Z、M四種金屬，已知：X可以從Y的鹽溶液中置換出Y；X和Z組成原電池時(shí)，Z為正極；Y和Z的離子共存于電解液中，Y離子先放電；M的離子氧化性強(qiáng)于Y的離子。則這四種金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是()AXYZMBXZMYCMZXY DXZYM解析X可以置換出Y，說明金屬活動(dòng)性XY；X和Z作原電池電極時(shí)，Z為正極，說明金屬活動(dòng)性XZ；Y和Z的離子共存，Y離子先放電，說明金屬活動(dòng)性ZY；M的離子氧化性強(qiáng)于Y的離子，說明金屬活動(dòng)性MZYM。答案D3燒杯A中盛放0.1 mol/L的H2SO4溶液，燒杯B中盛放0.1 mol/L的CuCl2溶液(兩種

3、溶液均足量)，裝置如圖所示，下列說法不正確的是()AA為原電池，B為電解池BA為電解池，B為原電池C當(dāng)A燒杯中產(chǎn)生0.1 mol氣體時(shí)，B燒杯中產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量也為0.1 molD一段時(shí)間，B燒杯中溶液的pH上升解析構(gòu)成A裝置的是活潑性不同的兩個(gè)電極、電解質(zhì)溶液、兩極形成了閉合回路，很顯然A裝置為原電池裝置，且A為B的電解提供電能。電極反應(yīng)式分別為：燒杯A中：C正極：2H2e=H2，F(xiàn)e負(fù)極：Fe2e=Fe2。燒杯B中：陰極：Cu22e=Cu，陽極：2Cl2e=Cl2，選項(xiàng)B錯(cuò)，A和C正確。對于選項(xiàng)D，原氯化銅溶液水解呈酸性，隨著電解的進(jìn)行，溶質(zhì)不斷減少，溶液酸性減弱，pH上升，選項(xiàng)D正確。

4、答案B4用惰性電極電解M(NO3)x的水溶液，當(dāng)陰極上增重a g時(shí)，在陽極上同時(shí)產(chǎn)生b L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氧氣，從而可知M的相對原子質(zhì)量是()A.eq f(22.4 ax,b) B.eq f(11.2 ax,b)C.eq f(5.6 ax,b) D.eq f(2.5 ax,b)解析由題意分析得：陰極、陽極發(fā)生的電極反應(yīng)分別為陰極：4Mx4xe4M陽極：4xOH4xe2xH2OxO2根據(jù)陰、陽兩極轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目相等，設(shè)M的相對原子質(zhì)量為M。得關(guān)系式4Mx4xexO24M g22.4x La gb L則：eq f(a g,b L)eq f(4M g,22.4x L)Meq f(5.6ax,b)答案C5

5、在0和1105Pa 下，用鉑電極電解硫酸銅溶液，當(dāng)陰極產(chǎn)生6.4 g銅時(shí)，陽極放出()A1.12 L氫氣 B1.12 L氧氣C2.24 L氫氣 D2.24 L氧氣解析靈活運(yùn)用離子的放電順序?qū)憙蓸O反應(yīng)式；電解池中，陽極失去的電子數(shù)等于陰極得到的電子數(shù)。答案B6將分別盛有熔融的氯化鉀、氯化鎂、氧化鋁的三個(gè)電解槽串聯(lián)，在一定條件下通電一段時(shí)間后，析出鉀、鎂、鋁的物質(zhì)的量之比為()A632 B631C123 D321解析串聯(lián)電路通過各電解池的電子總數(shù)相等。答案A7現(xiàn)有陽離子交換膜、陰離子交換膜、石墨電極和如圖所示的電解槽，用氯堿工業(yè)中的離子交換膜技術(shù)原理，可電解Na2SO4溶液生產(chǎn)NaOH溶液和H2S

6、O4溶液。下列說法中正確的是 ()A陽極反應(yīng)式為2H2e=H2B從A口出來的是H2SO4溶液Ca是陽離子交換膜，允許H通過DNa2SO4溶液從E口加入解析惰性電極電解Na2SO4溶液，陽極電解得到O2和H，陰極電解得到H2和OH。離子交換膜將電解槽分為3個(gè)區(qū)域，Na2SO4溶液從中間區(qū)域加入，Na通過陽離子交換膜b移向陰極室，SOeq oal(2,4)通過陰離子交換膜a移向陽極室，這樣即可得到NaOH和H2SO4。陽極室和陰極室在電解開始時(shí)只需分別加入少量H2SO4和NaOH溶液，以增強(qiáng)溶液導(dǎo)電性而又不帶入雜質(zhì)。答案B8某溶液中含有兩種溶質(zhì)NaCl和H2SO4，它們的物質(zhì)的量之比為31，用石墨

7、做電極電解溶液時(shí)，根據(jù)電極產(chǎn)物，可明顯分為三個(gè)階段。下列敘述不正確的是()A陰極只析出H2B陽極先析出Cl2，后析出O2C電解最后階段為電解水D溶液pH不斷增大，最后為7解析電解質(zhì)溶液中n(Na)n(Cl)n(H)n(SOeq oal(2,4)3321，開始電解時(shí)產(chǎn)生H2和Cl2，產(chǎn)生H2和Cl2的同時(shí)生成的OH中和H2SO4，且OH過量。最后是電解水，因而最后溶液的pH7，陰極只析出H2，三個(gè)階段分別相當(dāng)于電解HClNaClH2O。答案D91 L 0.1 molL1 AgNO3溶液在以Ag做陽極，F(xiàn)e做陰極的電解槽中電解，當(dāng)陰極上增重2.16 g時(shí)，下列判斷正確的是(設(shè)電解按理論進(jìn)行，溶液不

8、蒸發(fā))()A溶液的濃度變化為0.08 molL1B陽極上產(chǎn)生112 mL O2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)C轉(zhuǎn)移的電子數(shù)是1.2041022個(gè)D反應(yīng)中有0.02 mol的Ag被氧化解析運(yùn)用電解規(guī)律解題時(shí)，首先注意陽極材料，當(dāng)陽極材料是金屬(非惰性電極)時(shí)，在陽極上失去電子的首先是金屬。答案CD10將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.052(5.2%)的NaOH溶液1 L(密度為1.06 g/cm3)，用鉑作電極電解，當(dāng)溶液中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)改變了0.010(1.0%)時(shí)停止電解，此時(shí)溶液中符合下表關(guān)系的是()NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)陽極析出物質(zhì)的質(zhì)量/g陰極析出物質(zhì)的質(zhì)量/gA0.062(6.2%)19152B0.062(6.2%)

9、15219C0.042(4.2%)1.29.4D0.042(4.2%)9.41.2解析從表面看，解答本題似乎要進(jìn)行復(fù)雜的計(jì)算，實(shí)際不必動(dòng)筆即可解答。巧解如下：被電解的物質(zhì)是水，c(NaOH)增大，則從選項(xiàng)中選擇濃度應(yīng)為6.2%，C、D不對。由于電解水的陽極產(chǎn)物O2的質(zhì)量大于陰極產(chǎn)物H2的質(zhì)量，則A、B中B符合。通過本題告誡我們在平時(shí)學(xué)習(xí)中要克服“看到數(shù)據(jù)就計(jì)算”的定勢心理。答案B11用石墨做電極電解1 mol/L CuSO4溶液，當(dāng)c(Cu2)為0.5 mol/L時(shí)，停止電解，向剩余溶液中加入下列何種物質(zhì)可使電解質(zhì)溶液恢復(fù)至原來狀況()ACuSO4 BCuOCCu(OH)2 DCuSO45H2

10、O解析電解后電解質(zhì)溶液的恢復(fù)這一類題，首先要根據(jù)題意寫出電解總反應(yīng)方程式，然后選擇合適的物質(zhì)，有一個(gè)原則是溶液里減少了什么就應(yīng)加入什么。答案B12(2010江蘇鹽城)如下圖所示，按圖甲裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，若圖乙的x軸表示流入電極的電子的量，則y軸不可能表示的是()Ac(Ag) Bc(NOeq oal(,3)C溶液的pH D鐵片質(zhì)量解析由圖甲裝置可知，鐵為電鍍裝置的陰極，銀為電鍍裝置的陽極，銀失電子變?yōu)殂y離子進(jìn)入溶液，陽極有多少物質(zhì)的量的銀被氧化，在陰極就有相等物質(zhì)的量的銀單質(zhì)析出，故溶液中的銀離子濃度不變，硝酸根不參加反應(yīng)，所以其濃度也不變；通電過程中，水電離出的氫離子和氫氧根離子都沒有放電，所以溶

11、液的pH沒有變化；鐵為陰極，銀離子在其上放電而析出，所以鐵片的質(zhì)量增加。答案D二、非選擇題13(2009全國，28)下圖所示裝置中，甲、乙、丙三個(gè)燒杯依次分別盛放100g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100g10.00%的K2SO4溶液，電極均為石墨電極。(1)接通電源，經(jīng)過一段時(shí)間后，測得丙中K2SO4濃度為10.47%，乙中c電極質(zhì)量增加。據(jù)此回答問題：電源的N端為_極；電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為_；列式計(jì)算電極b上生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積：；電極c的質(zhì)量變化是_g；電解前后各溶液的酸、堿性大小是否發(fā)生變化，簡述其原因：甲溶液_；乙溶液_；丙溶液_；(2)如果電解過程

12、中銅全部析出，此時(shí)電解能否繼續(xù)進(jìn)行，為什么？_。解析本題全面考查了電化學(xué)知識，包括電極的判斷，電極反應(yīng)式的書寫和計(jì)算，首先判斷電極，應(yīng)利用c極質(zhì)量增加是因?yàn)榘l(fā)生了Cu22eCu，故c為陰極，則電源的M極為負(fù)極，N極為正極，其余依次解答即可。答案(1)正4OH4e=2H2OO2水減少的質(zhì)量：100g(1eq f(10.00%,10.47%)4.5g生成O2體積：eq f(4.5g,18gmol1)eq f(1,2)22.4Lmol12.8L16堿性增大，因?yàn)殡娊夂?，水量減少，溶液中NaOH濃度增大酸性增大，因?yàn)殛枠O上OH生成O2，溶液中H離子濃度增加酸堿性大小沒有變化，因?yàn)镵2SO4是強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽

13、，濃度增加不影響溶液的酸堿性(2)能繼續(xù)進(jìn)行，因?yàn)镃uSO4溶液已轉(zhuǎn)變?yōu)镠2SO4溶液，反應(yīng)也就變?yōu)樗碾娊夥磻?yīng)。14下圖是用鉛蓄電池為電源，模擬氯堿工業(yè)電解飽和食鹽水的裝置圖(C、D均為石墨電極)。已知：鉛蓄電池在放電時(shí)發(fā)生下列電極反應(yīng)負(fù)極PbSOeq oal(2,4)2e=PbSO4正極PbO24HSOeq oal(2,4)2e=PbSO42H2O(1)請寫出電解飽和食鹽水的化學(xué)方程式。(2)若在電解池中C極一側(cè)滴2滴酚酞試液，電解一段時(shí)間后未呈紅色，說明蓄電池的A極為_極。(3)用鉛蓄電池電解1 L飽和食鹽水(食鹽水足量、密度為1.15 gcm3)時(shí)，若收集到11.2 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氯

14、氣，則至少轉(zhuǎn)移電子_mol。若蓄電池消耗H2SO4 2 mol，則可收集到H2的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)為_L。若消耗硫酸a mol，電解后除去隔膜，所得溶液中NaOH質(zhì)量分?jǐn)?shù)表達(dá)式為(假設(shè)氯氣全部排出)_(用含a的代數(shù)式表達(dá))。解析(2)C極一側(cè)滴酚酞不變紅色，說明該極無OH生成，C極是陽極，故A是正極。(3)11.2 L Cl2的物質(zhì)的量是0.5 mol，每生成1 mol Cl2轉(zhuǎn)移2 mol e，故至少轉(zhuǎn)移1 mol e；鉛蓄電池放電的總反應(yīng)為PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O，消耗2 mol H2SO4，轉(zhuǎn)移2 mol e，可生成1 mol H2，標(biāo)準(zhǔn)狀況時(shí)，H2的體積為22.4

15、 L；消耗a mol H2SO4，轉(zhuǎn)移a mol電子，生成H2、Cl2、NaOH的物質(zhì)的量分別為eq f(a,2) mol，eq f(a,2) mol，a mol，故w(NaOH)eq f(40a,10001.15f(a,2)(712)100%。答案(1)2NaCl2H2Oeq o(=,sup7(電解)2NaOHCl2H2(2)正(3)122.4(3)w(NaOH)eq f(40a,10001.15f(a,2)(712)100%15(2010銀川模擬)如右圖所示，A為直流電源，B為滲透飽和氯化鈉溶液和酚酞試液的濾紙，C為電鍍槽，接通電路后，發(fā)現(xiàn)B上的c點(diǎn)顯紅色，請?zhí)羁眨?1)電源A的a為_極。

16、(2)濾紙B上發(fā)生的總反應(yīng)方程式為：_。(3)欲在電鍍槽中實(shí)現(xiàn)鐵上鍍鋅，接通K點(diǎn)，使c、d兩點(diǎn)短路，則電極e上發(fā)生的反應(yīng)為：_，電極f上發(fā)生的反應(yīng)為：_，槽中盛放的電鍍液可以是_或_。(只要求填兩種電解質(zhì)溶液)。解析電解飽和氯化鈉溶液時(shí)發(fā)生的電解反應(yīng)為：2NaClH2Oeq o(=,sup7(電解)2NaOHH2Cl2，根據(jù)“B上的c點(diǎn)顯紅色”可以判斷c電極為陰極(為H放電)，故b為直流電源負(fù)極，a為直流電源正極。在電鍍槽中實(shí)現(xiàn)鐵上鍍鋅，則鋅為陽極(e電極)，發(fā)生的反應(yīng)為：Zn2e=Zn2；鐵為陰極(f電極)，發(fā)生的反應(yīng)為：Zn22e=Zn，電解液為含有Zn2的可溶性鹽溶液。答案(1)正(2)

17、2NaClH2Oeq o(=,sup7(電解)2NaOHH2Cl2(3)Zn2e=Zn2Zn22e=ZnZnSO4溶液ZnCl2溶液16鋁和氫氧化鉀都是重要的工業(yè)產(chǎn)品。請回答：(1)工業(yè)冶煉鋁的化學(xué)方程式是。(2)鋁與氫氧化鉀溶液反應(yīng)的離子方程式是_。(3)工業(yè)品氫氧化鉀的溶液中含有某些含氧酸根雜質(zhì)，可用離子交換膜法電解提純。電解槽內(nèi)裝有陽離子交換膜(只允許陽離子通過)，其工作原理如下圖所示。該電解槽的陽極反應(yīng)式是。通電開始后，陰極附近溶液pH會增大，請簡述原因。除去雜質(zhì)后的氫氧化鉀溶液從液體出口_(填寫“A”或“B”)導(dǎo)出。解析電解熔融的離子化合物可以制備活潑性較強(qiáng)的金屬。電解某些電解質(zhì)溶液

18、時(shí)應(yīng)按照離子的放電順序判斷電極產(chǎn)物，電解含雜質(zhì)的KOH溶液時(shí)，在陽極室加入工業(yè)品KOH溶液，含氧酸根不能通過陽離子交換膜，故雜質(zhì)留在陽極室，陰極室得到被提純的KOH溶液。答案(1)2Al2O3(熔融)eq o(=,sup7(通電)4Al3O2(2)2Al2OH2H2O=2AlOeq oal(,2)3H2(3)4OH4e=2H2OO2H放電，促進(jìn)水的電離，OH濃度增大B17(2009重慶，26)工業(yè)上電解飽和食鹽水能制取多種化工原料，其中部分原料可用于制備多晶硅。(1)如圖是離子交換膜法電解飽和食鹽水示意圖，電解槽陽極產(chǎn)生的氣體是_；NaOH溶液的出口為_(填字母)；精制飽和食鹽水的進(jìn)口為_(填字母)；干燥塔中應(yīng)使用的液體是_。(2)多晶硅主要采用SiHCl3還原工藝生產(chǎn)，其副產(chǎn)物SiCl4的綜合利用受到廣泛關(guān)注。SiCl4可制氣相白炭黑(與光導(dǎo)纖維主要原料相同)，方法為高溫下SiCl4與H2和O2反應(yīng)，產(chǎn)物有兩種，化學(xué)方程式為_。SiCl4可轉(zhuǎn)化為