第十二章电化学胶体综合测试.docx
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第十二章电化学胶体综合测试
第十二章电化学胶体综合测试
时间:
45分钟满分:
100分
第Ⅰ卷(选择题,共48分)
一、选择题(本题包括12小题。每小题4分,共48分)
1.下列关于溶液和胶体的叙述,正确的是()
A.溶液是电中性的,胶体是带电的
B.通电时,溶液中的溶质粒子分别向两极移动,胶体中的分散质粒子向某一极移动
C.溶液中溶质粒子的运动有规律,胶体中分散质粒子的运动无规律,即布朗运动
D.一束光线分别通过溶液和胶体时,后者会出现明显的光带,前者则没有
解析:
胶体微粒带电,但胶体是电中性的,A错;若溶液中的溶质粒子为电中性的,通电时不移动,B错;溶液中溶质分子的运动也是无规律的,C错。
答案:
D
2.(2010·名校联考)某实验小组进行了如下图所示的实验。下列说法不正确的是()
A.红褐色液体为氢氧化铁胶体
B.加入石灰石是为了促进氯化铁水解
C.红褐色液体能产生丁达尔效应
D.产生的气泡是HCl气体
解析:
由于氯化铁水解显酸性,加入石灰石发生反应,促进了氯化铁水解,同时产生了CO2气体。
答案:
D
3.下列关于胶体的叙述不正确的是()
A.布朗运动是胶体微粒特有的运动方式,可以据此把胶体和溶液、悬浊液区别开来
B.光线透过胶体时,胶体发生丁达尔现象
C.用渗析的方法净化胶体时,使用的半透膜只能让较小的分子、离子通过
D.胶体微粒具有较大的表面积,能吸附阳离子或阴离子,故在电场作用下会产生电泳现象
解析:
本题考查胶体的性质,较易。不只是胶体微粒具有布朗运动,花粉颗粒也可以做布朗运动,所以不能根据是否具有布朗运动而区别胶体、溶液和浊液等,即本题答案是A。光线通过胶体时发生光的散射,而产生丁达尔效应,胶体粒子不能通过半透膜,而小分子或离子可以通过半透膜,故可以用渗析法净化胶体;胶粒吸附离子而带电,在电场作用下会发生定向移动,即产生电泳。
答案:
A
4.根据反应:
2Ag++Cu=Cu2++2Ag,设计如下图所示原电池,下列说法错误的是()
A.X可以是银或石墨
B.Y是硫酸铜溶液
C.电子从铜电极经外电路流向X电极
D.X极上的电极反应式为:
Ag++e-=Ag
解析:
当其中一极为铜时且铜失电子作负极,则另一极的活泼性必须比铜弱,故A项正确,C项也正确;X极为正极,故Ag++e-=Ag,D项也正确;根据题意,Y应是银盐溶液,B项错误。
答案:
B
5.下列叙述不正确的是()
A.铁表面镀锌,铁作阳极
B.船底镶嵌锌块,锌作负极,以防船体被腐蚀
C.钢铁吸氧腐蚀的正极反应:
O2+2H2O+4e-=4OH-
D.工业上电解饱和食盐水的阳极的反应:
2Cl--2e-=Cl2↑
解析:
A项铁表面镀锌是应用电解原理,镀件铁与电源的负极相连作阴极,镀层金属锌与电源的正极相连作阳极,A项错误;B项,船底镶嵌锌块是应用原电池原理,活泼金属作负极被氧化,铁作正极得到保护。
答案:
A
6.(2010·江西质检)用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液,通电一段时间后,向所得溶液中加入0.1molCu(OH)2后恰好恢复到电解前的浓度和pH。则电解过程中转移的电子为()
A.0.1molB.0.2mol
C.0.3molD.0.4mol
解析:
根据2CuSO4+2H2O
2Cu+2H2SO4+O2↑,电解硫酸铜溶液减少的质量相当于CuO;加入0.1molCu(OH)2可以使所得溶液恰好恢复到电解前的状态,说明电解过程中有0.1molCuSO4和0.1molH2O发生电解,因此转移的电子为0.1×2+0.1×2=0.4(mol)。
答案:
D
7.(2010·石家庄质检二)如下图所示,X、Y、Q、W都是惰性电极,将电源接通后,W极附近颜色逐渐加深。下列说法中不正确的是()
A.电源的M极为正极
B.甲装置中溶液的pH减小
C.甲装置的两个电极上都有单质生成且物质的量之比为1:
1
D.欲用乙装置给铜镀银,U极应该是Ag,电镀液选择AgNO3溶液
答案:
C
8.(2010·河北唐山联考)下列叙述正确的是()
A.在原电池的负极和电解池的阴极上都是发生氧化反应
B.铝比铁活泼,但铝制品比铁制品在空气中耐腐蚀
C.用惰性电极电解饱和NaCl溶液,若有2mol电子转移,则生成1molNaOH
D.用惰性电极电解Na2SO4溶液,阴阳两极产物的物质的量之比为1:
2
解析:
电解池阴极发生还原反应,A错;铝制品表面易形成致密的氧化膜,隔绝了铝与空气的接触,故铝制品比铁制品在空气中耐腐蚀,B正确;电解饱和NaCl溶液的化学方程式为:
2NaCl+2H2O
2NaOH+Cl2↑+H2↑,所以若转移2mol电子,则生成2molNaOH,C错;用惰性电极电解Na2SO4溶液,相当于电解水,阴极产物为氢气,阳极产物为氧气,二者物质的量之比为2:
1,D错。
答案:
B
9.镍镉(Ni-Cd)可充电电池在现代生活中应用广泛。电解质溶液为KOH溶液,电池反应为:
Cd+2NiO(OH)+2H2O
Cd(OH)2+2Ni(OH)2,下列有关镍镉电池的说法正确的是()
A.放电时电池内部OH-向正极移动
B.放电时正极附近溶液的pH减小
C.充电时阳极反应为Cd(OH)2+2e-=Cd+2OH-
D.充电时与直流电源正极相连的电极上发生Ni(OH)2转化为NiO(OH)的反应
解析:
放电时,负极反应为Cd+2OH--2e-=Cd(OH)2,正极反应为2NiO(OH)+2H2O+2e-=2OH-+2Ni(OH)2,故正极产生OH-,负极消耗OH-,所以电池内部OH-向负极移动,正极附近溶液的pH增大;阳极发生氧化反应,失电子。
答案:
D
10.按如图所示装置进行实验(其中C1、C2均是石墨电极),下列说法错误的是()
A.甲池中,Cu极上有气泡放出
B.发现a点附近显红色
C.在C1、C2电极上所产生气体的体积比为2:
1
D.乙池溶液的pH减小
解析:
依题意,甲池为原电池,乙池是电解池,甲中锌极为负极,铜极为正极,锌失电子,H+在铜极得电子析出氢气,A正确;浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸相当于电解池,a极为阴极,b极为阳极,电解氯化钠溶液,在阴极区生成氢氧化钠,滤纸变红色,B项正确;乙装置中,C1为阳极,C2为阴极,电解稀硫酸相当于电解水,在C1极产生氧气,在C2极产生氢气,体积比为1:
2,C错;电解过程中,乙中硫酸浓度增大,pH减小,D正确。
答案:
C
11.右图中,两电极上发生的电极反应为:
a极:
Cu2++2e-=Cu,b极:
Fe-2e-=Fe2+。下列说法中不正确的是()
A.该装置可能是电解池
B.a极上一定发生还原反应
C.a、b可能是同种电极材料
D.该过程中能量的转移一定是化学能转化为电能
解析:
自发进行的反应可以形成原电池,也可以形成电解池,不能自发进行的反应只能形成电解池,电解池要注意阳极是否为活泼金属。作电解池b电极一定是铁棒,a电极可为任意导电材料做成的电极,包括铁。
答案:
D
12.电瓶车所用电池一般为铅蓄电池,是一种典型的可充电电池,如右图所示。电池总反应式为:
Pb+PbO2+4H++2SO2-4
2PbSO4+2H2O。则下列说法正确的是()
A.放电时:
电流方向由B到A
B.放电时:
正极反应是Pb-2e-+SO2-4=PbSO4
C.充电时:
铅蓄电池的负极应与充电器电源的正极相连
D.充电时:
阳极反应是PbSO4-2e-+2H2O=PbO2+SO2-4+4H+
解析:
放电为原电池,负极(Pb)失电子,电流的方向与电子的流向相反,应为A→B;充电为电解池,阳极发生氧化反应。
答案:
D
第Ⅱ卷(非选择题,共52分)
二、填空题(本题包括4小题,共52分)
13.(14分)下图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100g10.00%的K2SO4溶液,电极均为石墨电极。
(1)接通电源,经过一段时间后,测得丙中K2SO4浓度为10.47%,乙中c电极质量增加。据此回答问题:
①电源的N端为________极;
②电极b上发生的电极反应为____________________________________________;
③列式计算电极b上生成的气体在标准状况下的体积:
________________________________________________________;
④电极c的质量变化是________g;
⑤电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化,简述其原因:
甲溶液____________________;
乙溶液____________________;
丙溶液____________________。
(2)如果电解过程中铜全部析出,此时电解能否继续进行,为什么?
____________________________________________________________。
解析:
(1)①乙中c电极质量增加,说明c处发生的反应为:
Cu2++2e-=Cu,c电极应为阴极,则M为负极,N为正极。
②甲中放的是NaOH溶液,电解时实质上是电解水,b电极上发生的电极反应为:
4OH--4e-=2H2O+O2↑。而要求算出b电极上产生的气体体积,就必须先根据丙中K2SO4浓度的变化计算出转移电子的数目。
设丙中电解水的质量为xg,由电解前后溶质质量相等可得:
100×10%=(100-x)×10.47%,x=4.5g,所以整个反应转移了0.5mol电子,根据电极方程式可计算出b电极放出的O2为0.125mol,其体积为2.8L,c电极上析出的铜为0.25mol,其质量为16g。
⑤甲中电解的是水,NaOH浓度增大;乙中水电离出来的OH-放电,H+浓度增大;丙中电解的也是水,虽然K2SO4浓度变大,但pH不变。
(2)铜全部析出时溶液变为H2SO4溶液,电解仍可以进行。
答案:
(1)①正
②4OH--4e-=2H2O+O2↑
③水减少的质量:
100g×
=4.5g
生成O2体积:
×22.4L·mol-1=2.8L
④16
⑤碱性增大,因为电解后,水量减少,溶液中NaOH浓度增大
酸性增大,因为阳极上OH-生成O2,溶液中H+离子浓度增加
酸碱性大小没有变化,因为K2SO4是强酸强碱盐,浓度增加不影响溶液的酸碱性
(2)能继续进行,因为CuSO4溶液已转变为H2SO4溶液,反应也就变为水的电解反应
14.(12分)(2010·石家庄质检一)某课外活动小组用如图所示装置进行实验,请回答下列问题:
(1)若开始实验时开关K与a连接,则B极的电极反应式为____________________。
(2)若开始实验时开关K与b连接,则下列说法正确的是________(填序号)。
①溶液中Na+向A极移动
②从A极逸出的气体能使湿润的淀粉KI试纸变蓝
③反应一段时间后向电解液中加适量盐酸可恢复到电解前的浓度
(3)该小组运用工业上离子交换膜法制烧碱的原理,用如图所示装置电解K2SO4溶液。
①该电解槽的阳极反应式为______________________,通过阴离子交换膜的离子数________(填“>”、“<”或“=”)通过阳离子交换膜的离子数;
②图中a、b、c、d分别表示有关溶液的pH,则a、b、c、d由小到大的顺序为__________________;
③电解一段时间后,B口与C口产生气体的质量比为________。
解析:
(1)开关K与a相连,则该装置为原电池,B极为负极,电极反应式为:
Fe-2e-=Fe2+。
(2)若K与b相连,则该装置为电解池,A极为阳极,B极为阴极;①阳离子向阴极移动,即Na+向B极移动;②A极逸出的气体为氯气,它可使湿润的淀粉KI试纸变蓝,正确;③因为电解过程中产生氢气和氯气,故需通入HCl气体,而不是加入盐酸,不正确。(3)①因为阳极加入H2SO4,故阳极的电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+(写4OH--4e-=2H2O+O2↑也对),由于在阴极放电的是H+,其中透过阳离子交换膜的H+数与透过阴离子交换膜的OH-数相等,根据溶液呈电中性知,透过阳离子交换膜的K+数大于透过阴离子交换膜的SO2-4数,故应填“<”;②因电解后生成的硫酸和氢氧化钾溶液的浓度均比原来的大,故b 2,质量比为8: 1。 答案: (1)Fe-2e-=Fe2+ (2)② (3)①4OH--4e-=2H2O+O2↑<
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