高考化学总复习《电能转化为化学能电解》课时作业及答案Word下载.docx
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2.下列有关电解硝酸钾溶液的叙述正确的是( )
A.NO向阳极移动,K+向阴极移动,分别在两极放电
B.OH-向阳极移动,阳极附近的溶液呈碱性
C.阴极上H+放电,阴极附近的溶液呈碱性
D.随着电解的进行,溶液的pH减小
3.(2012·
江西联考)下列说法正确的是( )
A.蛋白质和油脂的水解都是由高分子化合物生成小分子化合物的过程
B.MgO和Al2O3在工业上用于制作耐高温材料,也常用于电解法冶炼镁、铝金属
C.铅蓄电池放电时的正极和充电时的阴极均发生还原反应
D.由两种非金属元素组成的化合物分子中只可能有极性键,不可能有非极性键
4.(2011·
梅州模拟)以惰性电极电解CuSO4溶液。
若阳极上产生气体的物质的量为0.0100mol,则阴极上析出Cu的质量为( )
A.0.64g B.1.28g
C.2.56gD.5.12g
4-1.以铁为阳极,铜为阴极,对足量的NaOH溶液进行电解,一段时间后得到2molFe(OH)3沉淀。
此过程中共消耗水( )
A.3molB.4mol
C.5molD.6mol
4-2.(双选)500mLKNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO)=6.0mol/L,用石墨作电极电解此溶液,当通电一段时间后,两极均收集到22.4L气体(标准状况)。
下列说法正确的是( )
A.原混合溶液中c(K+)为2mol/L
B.上述电解过程中共转移4mol电子
C.电解得到的Cu的物质的量为0.5mol
D.电解后溶液中c(H+)为4mol/L
5.(2011·
东莞联考)关于下列装置说法正确的是( )
A.装置①中,盐桥中的K+移向ZnSO4溶液
B.装置②工作一段时间后,a极附近溶液的pH增大
C.用装置③精炼铜时,c极为粗铜
D.装置④中电流由Zn流向Fe,装置中有Fe2+生成
6.(2012·
茂名二模)下图是某同学用Cu在Fe片上镀铜的实验装置,下列说法正确的是( )
A.Cu2+在A极被还原
B.溶液蓝色逐渐变浅
C.铜片连接A极,铁制品连接B极
D.A极和B极直接相连,铜片被氧化
二、双项选择题
7.下图电解池中装有硫酸铜溶液,选用不同材料的电极进行电解。
序号
电极材料
通电后的变化
阴极
阳极
A
石墨
阴极质量增加,溶液的pH减小
B
铜
阳极质量减小,阴极质量增加
C
铁
两极的质量不发生变化
D
铂
阴极质量增加,溶液的pH恒定不变
8.用电解法提取氯化铜废液中的铜,下列说法正确的是( )
A.用铜片连接电源的正极,另一电极用铂片
B.用碳棒连接电源的正极,另一电极用铜片
C.用氢氧化钠溶液吸收阴极产生的气体
D.阴极反应式为:
Cu2++2e-===Cu
三、非选择题
9.Ⅰ.(2012·
山东高考)
(1)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼,下列说法正确的是____________。
a.电能全部转化为化学能
b.粗铜接电源正极,发生氧化反应
c.溶液中Cu2+向阳极移动
d.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
(2)利用反应2Cu+O2+2H2SO4===2CuSO4+2H2O可制备CuSO4,若将该反应设计为原电池,其正极电极反应式为______________________________________。
Ⅱ.(2012·
重庆高考)(3)人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素,原理如下图所示。
①电源的负极为__________________(填“A”或“B”)。
②阳极室中发生的反应依次为________________________、________________________。
③电解结束后,阴极室溶液的pH与电解前相比将__________________;
若两极共收集到气体13.44L(标准状况),则除去的尿素为____________________g(忽略气体的溶解)。
10.(2011·
广州模拟)电解原理在化学工业中有广泛的应用。
下图表示一个电解池,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,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,则:
①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______________。
电解液中向X极方向移动的离子是________。
②Y电极上的电极反应式为________________________,检验该电极反应产物的方法是____________________。
(2)如要用电解方法精炼粗铜,电解液a选用CuSO4溶液,则:
①X电极的材料是________,电极反应式为_________。
②Y电极的材料是________,电极反应式为___________。
③溶液中的c(Cu2+)与电解前相比________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)如利用该装置实现铁上镀锌,电极X上发生的反应为________________,电解池盛放的电镀液可以是________或________(只要求填两种电解质溶液)。
11.(2012·
海淀二模)最新研究发现,用隔膜电解法处理高浓度乙醛废水具有工艺流程简单、电耗较低等优点,其原理是使乙醛分别在阴、阳极发生反应,转化为乙醇和乙酸,总反应为:
2CH3CHO+H2OCH3CH2OH+CH3COOH。
实验室中,以一定浓度的乙醛Na2SO4溶液为电解质溶液,模拟乙醛废水的处理过程,其装置示意图如下图所示。
(1)若以甲烷燃料电池为直流电源,则燃料电池中b极应通入________________(填化学式)气体。
(2)电解过程中,两极除分别生成乙酸和乙醇外,均产生无色气体。
电极反应如下:
阳极:
①4OH--4e-===O2↑+2H2O。
②________________。
阴极:
①______________。
②CH3CHO+2e-+2H2O===CH3CH2OH+2OH-。
(3)电解过程中,阴极区Na2SO4的物质的量____________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)电解过程中,某时刻测定了阳极区溶液中各组分的物质的量,其中Na2SO4与CH3COOH的物质的量相同。
下列关于阳极区溶液中各微粒浓度关系的说法正确的是______(填字母序号)。
a.c(Na+)不一定是c(SO)的2倍
b.c(Na+)=2c(CH3COOH)+2c(CH3COO-)
c.c(Na+)+c(H+)=c(SO)+c(CH3COO-)+c(OH-)
d.c(Na+)>
c(CH3COOH)>
c(CH3COO-)>
c(OH-)
(5)已知:
乙醛、乙醇的沸点分别为20.8℃、78.4℃。
从电解后阴极区的溶液中分离出乙醇粗品的方法是_______________。
(6)在实际工艺处理中,阴极区乙醛的去除率可达60%。
若在两极区分别注入1m3乙醛的含量为3000mg/L的废水,可得到乙醇____________________kg(计算结果保留小数点后1位)。
12.(2011·
北京高考)氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如下图所示:
(1)溶液A的溶质是________。
(2)电解饱和食盐水的离子方程式是________________。
(3)电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在2~3。
用化学平衡移动原理解释盐酸的作用:
________________________。
(4)电解所用的盐水需精制,去除有影响的Ca2+、Mg2+、NH、SO[c(SO)>c(Ca2+)]。
精制流程如下(淡盐水和溶液A来自电解池):
①盐泥a除泥沙外,还含有的物质是________。
②过程Ⅰ中将NH转化为N2的离子方程式是____________________。
③BaSO4的溶解度比BaCO3的小。
过程Ⅱ中除去的离子有______________。
④经过程Ⅲ处理,要求盐水c中剩余Na2SO3的含量小于5mg/L。
若盐水b中NaClO的含量是7.45mg/L,则处理10m3盐水b,至多添加10%Na2SO3溶液________kg(溶液体积变化忽略不计)。
参考答案
1.解析:
选项A,Zn为原电池负极,Cu为原电池正极,错误。
选项B,盐桥左右两边的烧杯中的应分别为ZnSO4、CuSO4溶液才能形成原电池。
选项C,粗铜应连接电源正极。
选项D,电解饱和NaCl溶液,Cl-在阳极放电而产生Cl2,溶液中的H+在阴极获得电子而产生H2,正确。
答案:
2.解析:
NO、OH-向阳极移动,由于放电能力OH->NO,阳极反应为4OH--4e-===2H2O+O2↑,促使阳极附近水的电离平衡正移,富集下来的H+使得阳极附近的溶液呈酸性;
K+、H+向阴极移动,由于放电能力H+>K+,阴极反应为2H++2e-===H2↑,促使阴极附近水的电离平衡正移,富集下来的OH-使得阴极附近的溶液呈碱性。
电解硝酸钾溶液实为电解水,由于KNO3溶液呈中性,因此溶液的pH不变。
因此只有C选项正确。
3.解析:
A项油脂不是高分子化合物;
B项MgO熔点太高,常用电解熔融氯化镁冶炼镁;
H2O2中存在非极性键,D项不正确。
4.解析:
本题主要考查电解原理的基本知识,根据阴、阳两极的电极反应,阴极:
Cu2++2e-===Cu,阳极:
4OH--4e-===2H2O+O2↑,且每个电极通过的电量相等有:
n(O2)·
4=·
2,所以m(Cu)=0.0100mol×
2×
64g·
mol-1=1.28g。
4题变式
4-1.解析:
铁为阳极,则Fe-2e-===Fe2+,阴极反应式为2H2O+2e-===H2↑+2OH-,生成的Fe2+与溶液中的OH-反应生成Fe(OH)2,Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓,Fe(OH)2不稳定,被空气中的氧气氧化生成Fe(OH)3沉淀,即4Fe(OH)2+2H2O+O2===4Fe(OH)3。
所以得到2molFe(OH)3沉淀时,共消耗水的物质的量为5mol,即选C项。
4-2.解析:
根据题意:
阳极反应式为4OH--4e-===2H2O+O2↑,阴极反应式为Cu2++2e-===Cu、2H++2e-===H2↑;
根据阴阳两极上转移电子相同,则2n(Cu)+2n(H2)=4n(O2),则n(Cu)=(1mol×
4-1mol×
2)=1mol,因此原溶液中c(Cu2+)==2mol·
L-1,根据电荷守恒得:
2c(Cu2+)+c(K+)=c(NO),则c(K+)=2mol·
L-1,A项正确,C项错误;
根据阳极反应,产生22.4LO2,转移4mol电子,B项正确;
根据电极反应,阳极消耗4molOH-,阴极消耗2molH+,若溶液体积不变则电解后溶液中c(H+)==4mol·
L-1,实际上电解后溶液体积减小,故电解后溶液中c(H+)>
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