電解池試題及答案

1、2015-2016學(xué)年度?學(xué)校12月月考卷試卷副標(biāo)題考試時間：100分鐘；命題人：xxx第I卷（選擇題）請點擊修改第I卷的文字說明評卷人得分一、選擇題（題型注釋）1圖中兩電極上發(fā)生的電極反應(yīng)如下：a極：Cu22eCu，b極：Fe2eFe2，則以下說法不正確的是A該裝置可能是電解池Ba極上一定發(fā)生還原反應(yīng)Ca、b可能是同種電極材料D該過程中能量的轉(zhuǎn)換一定是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能2若在銅片上鍍銀時，下列敘述正確的是 將銅片接在電池的正極上 將銀片接在電源的正極上 需用CuSO4溶液作電解液 在銀片上發(fā)生的反應(yīng)是：4OH- 4eO2+ 2H2O 需用AgNO3溶液作電解液 在銅片上發(fā)生的反應(yīng)是：Ag+ +

2、 e- AgA B C D第II卷（非選擇題）請點擊修改第II卷的文字說明評卷人得分二、填空題（題型注釋）3某課外小組分別用下圖所示裝置對原電池和電解原理進行實驗探究。請回答：I用圖1所示裝置進行第一組實驗。（1）在保證電極反應(yīng)不變的情況下，不能替代Cu做電極的是 （填字母序號）。A鋁 B石墨 C銀 D鉑（2）N極發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為 。（3）實驗過程中，SO42- （填“從左向右”、“從右向左”或“不”）移動；濾紙上能觀察到的現(xiàn)象有 。II用圖2所示裝置進行第二組實驗。實驗過程中，兩極均有氣體產(chǎn)生，Y極區(qū)溶液逐漸變成紫紅色；停止實驗，鐵電極明顯變細(xì)，電解液仍然澄清。查閱資料發(fā)現(xiàn)，高鐵酸根（

3、FeO42-）在溶液中呈紫紅色。（4）電解過程中，X極區(qū)溶液的pH （填“增大” 、“減小”或“不變”）。電解過程中，Y極發(fā)生的電極反應(yīng)為Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O 和 。（5）若在X極收集到672 mL氣體，在Y極收集到168 mL氣體（均已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況時氣體體積），則Y電極（鐵電極）質(zhì)量減少 g。4電解原理在化學(xué)工業(yè)上有廣泛應(yīng)用。一個電解池，裝有電解液a；X、Y是兩塊電極板，通過導(dǎo)線與直流電源相連。請回答以下問題：（1）若X、Y都是惰性電極，a是飽和NaCl溶液，實驗開始時，同時在兩邊各滴入幾滴酚酞試液。電解池中X極上的電極反應(yīng)式為_，在X極附近觀察到的現(xiàn)象是_。Y電

4、極上的電極反應(yīng)式為_,檢驗該電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是_。（2）如要用電解方法精煉粗銅，電解液a選用CuSO4溶液X電極的材料是_，電極反應(yīng)式為_。Y電極的材料是 _，電極反應(yīng)式為_。5（1）CO可用于煉鐵，已知Fe2O3（s）+ 3C（s）2Fe（s）+ 3CO（g） H 1+489.0 kJ·mol1，C（s） +CO2（g）2CO（g） H 2 +172.5 kJ·mol1則CO還原Fe2O3（s）的熱化學(xué)方程式為 。（1）肼（N2H4）又稱聯(lián)氨，是一種可燃性的液體，可用作火箭燃料。已知在101kPa時，32.0gN2H4在氧氣中完全燃燒生成氮氣和水，放出熱量624kJ（2

5、5時），N2H4完全燃燒反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是 。（2）肼空氣燃料電池是一種堿性燃料電池，電解質(zhì)溶液是20%30%的KOH溶液。肼空氣燃料電池放電時：負(fù)極的電極反應(yīng)式是 。（3）下圖是一個電化學(xué)過程示意圖。鋅片上發(fā)生的電極反應(yīng)是 。假設(shè)使用肼空氣燃料電池作為本過程中的電源，銅片的質(zhì)量變化128g，則肼一空氣燃料電池理論上消耗標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)狀況下的空氣 L（假設(shè)空氣中氧氣體積含量為20%）（4）傳統(tǒng)制備肼的方法，是以NaClO氧化NH3，制得肼的稀溶液。該反應(yīng)的離子方程式是 。6天然礦物芒硝化學(xué)式為Na2SO4·10H2O，為無色晶體，易溶于水。該小組同學(xué)設(shè)想，如果模擬工業(yè)上離子交換膜法制燒堿的

6、方法，用如圖所示裝置電解硫酸鈉溶液來制取氫氣、氧氣、硫酸和氫氧化鈉，無論從節(jié)省能源還是從提高原料的利用率而言都更加符合綠色化學(xué)理念。（1）該電解槽的陰極電極反應(yīng)式為 。此時通過陰離子交換膜的離子數(shù)_(填“大于”、“小于”或“等于”)通過陽離子交換膜的離子數(shù)。（2）所得到的濃氫氧化鈉溶液從出口(填“A”、“B”、“C”或“D”)_導(dǎo)出。（3）若將制得的氫氣、氧氣和氫氧化鈉溶液組合為氫氧燃料電池，則該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為_。7如圖所示是某乙醇燃料電池工作時的裝置，乙池中的兩個電極一個是石墨電極，一個是鐵電極，工作時M、N兩個電極的質(zhì)量都不減少，請回答下列問題：（1）M電極的材料是_，電極名稱是_

7、；N極的電極反應(yīng)式為_，加入乙醇的鉑電極的電極反應(yīng)式為_。（2）在此過程中，乙池中某一電極析出金屬銀4.32 g時，甲池中理論上消耗氧氣_L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)；若此時乙池溶液的體積為400 mL，則乙池中溶液的pH為_。（3）若在常溫常壓下，1 g C2H5OH燃燒生成CO2和液態(tài)H2O時放出29.71 kJ熱量，表示該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_。8如右圖所示裝置為在直流電流作用下電解CuSO4溶液圖，其中A、B為石墨電極，a、b為電源的兩極，當(dāng)接通電源后，通電一段時間后，將B電極取出洗干凈并干燥后稱量其質(zhì)量增加了32g，則：（1）a為電源的 極。B叫電解槽的 極，電路中流過的電子的數(shù)目為 （2）寫出

8、電極反應(yīng)方程式：A ，B 。（3）如果想使反應(yīng)溶液恢復(fù)到原來狀態(tài)，應(yīng)該加入 g 9（12分）已知鉛蓄電池的工作原理為PbPbO22H2SO42PbSO42H2O，現(xiàn)用如圖裝置進行電解(電解液足量)，測得當(dāng) 鉛蓄電池中轉(zhuǎn)移0.4 mol電子時鐵電極的質(zhì)量減少11.2 g。請回答 下列問題。（1）A是鉛蓄電池的 極，鉛蓄電池正極反應(yīng)式為 ，放電過程中電解液的密度 (填“減小”、“增大”或“不變”)。（2）Ag電極的電極反應(yīng)式是 ，該電極的電極產(chǎn)物共 g。（3）Cu電極的電極反應(yīng)式是 ，CuSO4溶液的濃度 (填“減小”、“增大”或“不變”)（4）如圖表示電解進行過程中某個量(縱坐標(biāo)x)隨時間的變化

9、曲線，則x表示 。a各U形管中產(chǎn)生的氣體的體積b各U形管中陽極質(zhì)量的減少量c各U形管中陰極質(zhì)量的增加評卷人得分三、實驗題（題型注釋）評卷人得分四、計算題（題型注釋）評卷人得分五、簡答題（題型注釋）評卷人得分六、推斷題（題型注釋）試卷第7頁，總7頁本卷由系統(tǒng)自動生成，請仔細(xì)校對后使用，答案僅供參考。參考答案1D【解析】試題分析：A、可能為電解池，a極發(fā)生還原反應(yīng)，為陰極，b極發(fā)生氧化反應(yīng)，為陽極，電解質(zhì)可為硫酸銅溶液，A項正確；B、Cu2+得電子被還原，B項正確；C、如a、b都為鐵片，電解質(zhì)溶液為硫酸銅，電解可發(fā)生題中反應(yīng)， C項正確；D、可為電解池，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，D項正確；答案選D?？键c：

10、考查據(jù)兩極反應(yīng)進行判斷2D【解析】試題分析：根據(jù)電鍍原理，若在銅片上鍍銀時，銅做電解池的陰極與電源負(fù)極相連，電解質(zhì)溶液中的銀離子得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成銀；銀做電解池的陽極和電源正極相連，銅失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成銅離子；電解質(zhì)溶液為硝酸銀溶液；將銅片應(yīng)接在電源的負(fù)極上，錯誤；將銀片應(yīng)接在電源的正極上，正確；用硫酸銅溶液為電鍍液，陰極析出銅，錯誤；在銀片上發(fā)生的反應(yīng)是：2Ag+2e-2Ag，錯誤；需用硝酸銀溶液為電鍍液，正確；在銅片上發(fā)生的反應(yīng)是：2Ag+2e-2Ag ，正確；正確的有，故選D?？键c：考查了電鍍原理的相關(guān)知識。3（1）A （2）2H+ + 2e- = H2（或2H2O + 2e-

11、 = H2+ 2OH-） （3）從右向左濾紙上有紅褐色斑點產(chǎn)生 （4）增大 4OH- - 4e- = 2H2O + O2 （5）0.28【解析】試題分析：（1）若用鋁代替銅，鋁的活潑性大于鋅，鋁作負(fù)極，故A錯誤；（2）左面的裝置為原電池，鋅為負(fù)極，右面的裝置為電解池，N極與負(fù)極連接，N為陰極，電解反應(yīng)為2H+ + 2e- = H2；（3）SO42-移向陽極，所以從右向左移動；M極生成亞鐵離子，與氫氧根離子反應(yīng)生成氫氧化亞鐵，氫氧化亞鐵被氧化為紅褐色的氫氧化鐵，所以濾紙上有紅褐色斑點產(chǎn)生；（4）X極為陰極，電極反應(yīng)為2H2O + 2e- = H2+ 2OH-，X極區(qū)溶液的pH增大；兩極均有氣體產(chǎn)

12、生，所以Y極發(fā)生的電極反應(yīng)還有4OH- - 4e- = 2H2O + O2；（5）X極收集到672 mL氫氣，轉(zhuǎn)移電子0.06mol；在Y極收集到168 mL氧氣，轉(zhuǎn)移電子0.03mol，根據(jù)電子守恒，發(fā)生Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子0.03mol，所以消耗鐵0.005mol?？键c：本題考查電解原理。4；（1）2H+2e-=H2; 溶液變紅，有氣泡產(chǎn)生；2Cl-2e-Cl2;用濕潤的淀粉碘化鉀試紙，放在管口，變藍(lán)；（2）精銅，Cu2+2e-Cu； 粗銅，Cu-2e-=Cu2+；【解析】試題分析：（1）電解飽和NaCl溶液，X為陰極電極上氫離子放電生成氫氣，電極反應(yīng)

13、式為2H+2e-=H2，同時該電極附近生成氫氧根離子，遇到酚酞試液會變紅。Y電極上氯離子放電生成氯氣，電極反應(yīng)式為2Cl-2e-=Cl2，檢驗氯氣的方法：用濕潤的淀粉碘化鉀試紙，放在管口，變藍(lán)。（2）X為陰極，陰極上得電子，發(fā)生還原反應(yīng)；陰極上銅離子的放電能力大于氫離子的放電能力，所以陰極上析出銅，故電極反應(yīng)式為Cu2+2e-Cu；電解精煉中，粗銅作陽極，純銅作陰極，Y是陽極，則Y極材料是粗銅，陽極上銅失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：Cu-2e-=Cu2+?？键c：考查電解池5（12分）（1）Fe2O3(s)+ 3CO(g)2Fe(s)+ 3CO2(g) H28.5 kJ·mol1（

14、1）（N2H4(1)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) H= -624.0kJ/mol（2）N2H4+4OH4e=4H2O+N2（3）；Cu2+2 e= Cu ；112（4）ClO+2NH3=N2H4+Cl+H2O【解析】試題分析：(1) Fe2O3（s）+ 3C（s）2Fe（s）+ 3CO（g） H 1+489.0 kJ·mol1，C（s） +CO2（g）2CO（g） H 2 +172.5 kJ·mol1，根據(jù)蓋斯定律×3，整理可得Fe2O3(s)+3CO(g) = 2Fe(s)+3CO2(g) H = 285 kJ/mol，故答案為：Fe2O3(s)+3

15、CO(g) = 2Fe(s)+3CO2(g) H = 285 kJ/mol；（1）32.0g肼的物質(zhì)的量為1mol，1molN2H4在氧氣中完全燃燒生成氮氣放出熱量624kJ，所以其熱化學(xué)反應(yīng)方程式為：N2H4（l）+O2（g）=N2（g）+2H2O（l）H=-624KJ/mol，故答案為：N2H4（l）+O2（g）=N2（g）+2H2O（l）H=-624KJ/mol；（2）燃料電池中，負(fù)極上投放的是燃料，負(fù)極上燃料失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，在堿性環(huán)境下的反應(yīng)式為：N2H4+4OH-4e-=4H2O+N2，正極上是氧氣發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，在堿性環(huán)境下，電極反應(yīng)式為：2H2O+O2+4e-=4OH-

16、，故答案為：2H2O+O2+4e-=4OH-；N2H4+4OH-4e-=4H2O+N2；（3）電解池的負(fù)極上是陽離子銅離子發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，即Cu2+2e-=Cu，故答案為：Cu2+2e-=Cu；銅片上的電極反應(yīng)為：Cu-2e-=Cu，Cu的質(zhì)量變化128g，根據(jù)電極反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子為4mol，根據(jù)反應(yīng)N2H4+O2=N2+2H2O，當(dāng)轉(zhuǎn)移電子4mol時，消耗氧氣的物質(zhì)的量是1mol，氧氣的體積是空氣體積的五分之一，所以消耗空氣的體積是5mol，即112L，故答案為：112；（4）NaClO氧化NH3可以制得肼的離子方程式為：ClO-+2NH3=N2H4+Cl-+H2O，故答案為：ClO-+

17、2NH3=N2H4+Cl-+H2O?？键c：考查了熱化學(xué)方程式的書寫、蓋斯定律、燃料電池的相關(guān)知識。6(8分)（1）2H+ +2e= H2（或2H2O +2e= 2OH+ H2）；小于（2）D（3）H2 +2OH 2e = 2H2O【解析】試題分析：（1）電解時，陽極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，溶液中的氫氧根離子的放電能力大于硫酸根離子的放電能力，所以陽極上氫氧根離子失電子生成水和氧氣，陽極電極反應(yīng)為4OH-4e-=2H2O+O2；陽極氫氧根離子放電，因此硫酸根離子向陽極移動，陰極氫離子放電，電極反應(yīng)為2H+ +2e= H2，因此鈉離子向陰極移動，所以通過相同電量時，通過陰離子交換膜的離子數(shù)小于通過陽

18、離子交換膜的離子數(shù)，故答案為：2H+ +2e= H2；小于；（2）陰極上氫離子放電，則NaOH在陰極生成，由圖可知，D在陰極附近，制得的氫氧化鈉溶液從D出口導(dǎo)出，故答案為：D；（3）氫氣、氧氣和氫氧化鈉溶液組合為氫氧燃料電池，負(fù)極上氫氣失去電子，負(fù)極反應(yīng)式為H2-2e-+2OH-=2H2O，故答案為：H2-2e-+2OH-=2H2O?？键c：考查了電解原理、燃料電池的相關(guān)知識。7（14分）（1）鐵；陰極；4OH4e=2H2OO2；C2H5OH12e16OH=2CO32-11H2O（2）0.224；1（3）C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)H1 366.66 kJ

19、3;mol1【解析】試題分析：（1）堿性甲烷燃料電池中通入甲烷的一極為原電池的負(fù)極，負(fù)極上甲烷失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為C2H5OH12e16OH=2CO32-11H2O，通入氧氣的一極為原電池的正極，乙池為電解池，乙池中的兩個電極一個是石墨電極，一個是鐵電極，工作時M、N兩個電極的質(zhì)量都不減少，N連接原電池的正極，應(yīng)為電解池的陽極，則應(yīng)為石墨材料，N為陽極，電極反應(yīng)式是4OH-4e-=O2+2H2O，M為陰極，電極材料是Fe，電極反應(yīng)式為Ag+e-=Ag，則乙池的總反應(yīng)式為4AgNO3+2H2O4Ag+O2+4HNO3，故答案為：Fe；4OH-4e-=O2+2H2O；C2H5OH12e

20、16OH=2CO32-11H2O；（2）n（Ag）=0.04mol，根據(jù)Ag+e-=Ag可知轉(zhuǎn)移電子為0.04mol，甲池中通入氧氣的一極為正極，反應(yīng)式為2O2+8H+8e-=4H2O，則消耗n（O2）=×0.04mol=0.01mol，V（O2）=0.01mol×22.4L/mol=0.224L，乙池中陽極反應(yīng)為4OH-4e-=O2+2H2O，轉(zhuǎn)移0.04mol電子，消耗0.04mol OH-，即溶液中生成0.04molH+，c(H+)=0.1mol/L，溶液的pH為1，故答案為：0.224；1；（3）1g乙醇的物質(zhì)的量=mol，1gC2H5OH燃燒生成CO2和液態(tài)H2O

21、時放出29.71kJ熱量，1mol乙醇完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水放出的熱量是1366.66kJ，所以其熱化學(xué)反應(yīng)方程式為：C2H5OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+3H2O（l）H=-1366.66kJ/mol，故答案為：C2H5OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+3H2O（l）H=-1366.66kJ/mol?？键c：考查了電解原理及計算、熱化學(xué)方程式的書寫的相關(guān)知識。8(10分)（1）正；陰；6.02 ×1022（2）4OH4e=2H2O+O2；2Cu2+4e=2Cu（或Cu2+2e-=Cu）（3）4g；CuO【解析】試題分析：B電極質(zhì)量增加依據(jù)電解池原理分析判斷，

22、B為電解池的陰極，A為陽極，a為電源正極，b為電源負(fù)極；電解過程中陽極電極反應(yīng)4OH-4e-=2H2O+O2，陰極電極反應(yīng)為：Cu2+2e-=Cu；（1）a電極是電源的正極，B是電解槽的陰極，將B電極取出洗干凈并干燥后稱量其質(zhì)量增加了3.2g，則析出銅物質(zhì)的量=0.05mol，根據(jù)Cu2+2e-=Cu，可知轉(zhuǎn)移的電子為0.1mol；數(shù)目是6.02×1022，故答案為：正；陰；6.02 ×1022；（2）依據(jù)分析可知A為陽極，溶液中氫氧根離子失電子生成氧氣，電極反應(yīng)為：4OH-4e-=2H2O+O2，B為陰極，溶液中銅離子得到電子生成銅，電極反應(yīng)為：Cu2+2e-=Cu，故答案為：4OH-4e-=2H2O+O2；Cu2+2e-=Cu；（3）根據(jù)電極反應(yīng)，可知，溶液中減少的元素有Cu和O，如果想使反應(yīng)溶液恢