【名師一號】2020-2021學(xué)年蘇教版化學(xué)必修二雙基限時練13-電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

雙基限時練(十三)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能基礎(chǔ)強化1.在原電池和電解池的電極上所發(fā)生的反應(yīng)，同屬氧化反應(yīng)的是()A．原電池的正極和電解池的陽極所發(fā)生的反應(yīng)B．原電池的正極和電解池的陰極所發(fā)生的反應(yīng)C．原電池的負極和電解池的陽極所發(fā)生的反應(yīng)D．原電池的負極和電解池的陰極所發(fā)生的反應(yīng)解析原電池的正極上發(fā)生還原反應(yīng)，負極上發(fā)生氧化反應(yīng)；電解池的陽極上發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極上發(fā)生還原反應(yīng)。答案C2．下圖是電解CuCl2溶液的裝置，其中c、d為石墨電極。則下列有關(guān)的推斷正確的是()A．a(chǎn)為負極、b為正極B．a(chǎn)為陽極、b為陰極C．電解過程中，d電極質(zhì)量增加D．電解過程中，氯離子濃度不變解析由電流方向可知，a為正極，c為陽極，在陽極上發(fā)生的反應(yīng)為：2Cl－－2e－=Cl2↑，c(Cl－)減?。籦為負極，d為陰極；Cu2＋得電子成為Cu使d電極質(zhì)量增加。答案C3．下列敘述正確的是()A．銅、鋅原電池中，銅是正極B．用電解法精煉粗銅時，粗銅作陰極C．電解CuCl2溶液得到銅和氯氣，銅為陽極D．電解水制H2、O2時，生成的H2和O2的物質(zhì)的量之比為12解析用電解法精煉粗銅時，純薄銅片作陰極；電解CuCl2溶液得到銅和氯氣，用石墨棒作電極，若銅為陽極，則陽極的反應(yīng)為：Cu－2e－=Cu2＋，不能得到Cl2；電解水生成的H2和O2的物質(zhì)的量之比為21。答案A4．金屬鎳有廣泛的用途。粗鎳中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等雜質(zhì)，可用電解法制備高純度的鎳(已知：氧化性Fe2＋<Ni2＋<Cu2＋)，下列敘述正確的是()A．陽極發(fā)生還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)式：Ni2＋＋2e－=NiB．電解過程中，陽極質(zhì)量的削減與陰極質(zhì)量的增加相等C．電解后，溶液中存在的金屬陽離子只有Fe2＋和Zn2＋D．電解后，電解槽底部的陽極泥中只有Cu和Pt解析電解法制取高純鎳時，用粗鎳作陽極，純鎳作陰極，含有Ni2＋的溶液作電解液。依據(jù)給定信息知：Fe、Zn、Cu、Pt、Ni的還原性挨次為Zn>Fe>Ni>Cu>Pt，在電解時依照上述還原性挨次依次失去電子：Zn－2e－=Zn2＋；Fe－2e－=Fe2＋；Ni－2e－=Ni2＋。失去電子的反應(yīng)叫氧化反應(yīng)，陽極發(fā)生的反應(yīng)是氧化反應(yīng)，而不是還原反應(yīng)。當陽極鋅、鐵溶解時，陰極有鎳析出，由于鋅、鐵與鎳的摩爾質(zhì)量不同，因而在電解過程中，陽極質(zhì)量的削減量與陰極質(zhì)量的增加量不相等。電解后溶液中存在的金屬陽離子有Zn2＋、Fe2＋及Ni2＋。答案D5．電解水時，可以加入少量電解質(zhì)以增加導(dǎo)電性，下列物質(zhì)中不宜加入的是()A．Na2SO4 B．NaOHC．HCl D．H2SO4解析電解Na2SO4、NaOH、H2SO4三種溶液，電解對象是水，但電解HCl溶液時，Cl－在陽極放電，電解對象是HCl而不是水。答案C6．某同學(xué)為完成2HCl＋2Ag=2AgCl＋H2↑反應(yīng)，設(shè)計下圖所示的四個試驗，你認為可行的試驗是()解析從反應(yīng)方程式看，該反應(yīng)為非自發(fā)反應(yīng)，要想實現(xiàn)，應(yīng)設(shè)計為電解池，且Ag為陽極材料，與電源正極相連，電解質(zhì)溶液為鹽酸。答案D7．X、Y、Z、M代表四種元素，金屬X和Z用導(dǎo)線連接放入稀硫酸中時，X溶解，Z極上有氫氣放出；若電解Y2＋和Z2＋共存的溶液時，Y先析出；又知M2＋的氧化性強于Y2＋。則這四種金屬的活動性由強到弱的挨次為()A．X>Z>Y>M B．X>Y>Z>MC．M>Z>X>Y D．X>Z>M>Y解析金屬X和Z用導(dǎo)線連接放入稀硫酸中，形成原電池，X溶解，Z極上有H2放出，則活動性：X>Z；電解Y2＋和Z2＋共存的溶液時，Y先析出，則氧化性：Y2＋>Z2＋，還原性：Z>Y，即金屬的活動性：Z>Y；氧化性：M2＋>Y2＋，則活動性：Y>M。答案A8．某同學(xué)想制作一種家用環(huán)保型消毒液發(fā)生器，用石墨作電極電解飽和氯化鈉溶液，通電時，為了使Cl2被完全吸取制得有較強殺菌力量的消毒液，設(shè)計了如圖所示的裝置，則對電源電極名稱和消毒液的主要成分推斷正確的是()A．a(chǎn)為正極，b為負極；NaClO和NaClB．a(chǎn)為負極，b為正極；NaClO和NaClC．a(chǎn)為陽極，b為陰極；HClO和NaClD．a(chǎn)為陰極，b為陽極；HClO和NaCl解析電解飽和NaCl溶液的化學(xué)方程式為2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up17(通電))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，為了使Cl2被完全吸取，與電源b極相連的電極為陽極，產(chǎn)生的Cl2與溶液充分反應(yīng)，反應(yīng)式為：Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O。答案B9．電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。下圖表示一個電解池，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，試驗開頭時，同時在兩邊各滴入幾滴酚酞試液，則：①電解池中X極上的電極反應(yīng)式為____________，在X極四周觀看到的現(xiàn)象是__________________。②Y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，則：①X電極的材料是______________________，電極反應(yīng)式是_______________________________________________________。②Y電極的材料是______________________，電極反應(yīng)式是______________________________________________________。(說明：雜質(zhì)發(fā)生的電極反應(yīng)不必寫出)解析(1)陰極：2H＋＋2e－=H2↑，并產(chǎn)生了大量的OH－，陰極四周溶液呈堿性，酚酞變紅。陽極：2Cl－－2e－=Cl2↑，用潮濕的淀粉－KI試紙檢驗。(2)精煉粗銅用粗銅作陽極，粗銅是活性電極失去電子，Cu－2e－=Cu2＋，用純銅作陰極，Cu2＋＋2e－=Cu。答案(1)①2H＋＋2e－=H2↑放出氣體，溶液變紅②2Cl－－2e－=Cl2↑把潮濕的淀粉－KI試紙放在Y電極四周，試紙變藍色(2)①純銅Cu2＋＋2e－=Cu②粗銅Cu－2e－=Cu2＋10．將分別盛有NaCl、MgCl2、Al2O3的三個電解池串聯(lián)，用惰性電極在肯定條件下通電一段時間后，生成Na、Mg、Al的物質(zhì)的量之比為多少？解析由于三個電解池為串聯(lián)，所以通過電子的物質(zhì)的量相同。設(shè)通過電子的物質(zhì)的量為1mol。Na＋＋e－=Na1mol1molMg2＋＋2e－=Mg1moleq\f(1,2)molAl3＋＋3e－=Al1moleq\f(1,3)mol所以生成Na、Mg、Al的物質(zhì)的量之比為：1:mol:eq\f(1,2):mol:eq\f(1,3):mol＝6:3:2。答案6:3:2能力提升1.某同學(xué)按如圖所示的裝置進行電解試驗。下列說法正確的是()A．電解過程中，銅電極上有H2產(chǎn)生B．電解初期，陰極的反應(yīng)式為Cu2＋＋2e－=CuC．電解肯定時間后，石墨電極上有銅析出D．整個電解過程中，H＋的濃度不斷增大解析兩極反應(yīng)為陽極(Cu)：Cu－2e－=Cu2＋，陰極(石墨)：開頭，2H＋＋2e－=H2↑，肯定時間后，Cu2＋＋2e－=Cu。答案C2．如圖所示裝置試驗，若x軸表示流入陰極的電子的物質(zhì)的量，則y軸可表示()①c(Cu2＋)②c(SOeq\o\al(2－,4))③a棒的質(zhì)量④b棒的質(zhì)量⑤溶液的pHA．①③ B．③④C．①②④ D．①②⑤解析兩極反應(yīng)為，陽極(b棒)：Cu－2e－=Cu2＋，陰極(a棒)：Cu2＋＋2e－=Cu。c(CuSO4)和溶液的pH不變。答案D3．在肯定條件下利用電解的方法可以將含有少量的Fe、Zn、Cu、Pt等金屬雜質(zhì)的粗鎳提純。下列敘述正確的是(已知氧化性：Fe2＋<Ni2＋<Cu2＋)()A．純鎳作陽極B．陽極發(fā)生還原反應(yīng)C．粗鎳連接電源的正極，其電極反應(yīng)為Ni2＋＋2e－=NiD．電解后，電解槽底部有含Cu和Pt等金屬雜質(zhì)的陽極泥解析粗鎳作陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，其電極反應(yīng)為：Zn－2e－=Zn2＋，F(xiàn)e－2e－=Fe2＋(Zn、Fe比Ni活潑)，Ni－2e－=Ni2＋；Cu、Pt等在陽極沉積下來，形成陽極泥；純鎳作陰極，發(fā)生的反應(yīng)為：Ni2＋＋2e－=Ni。答案D4．下列各組溶液電解一段時間后，再加入相關(guān)物質(zhì)，溶液能恢復(fù)原狀況的是()選項電解質(zhì)溶液陽極陰極加入的物質(zhì)ANaCl溶液碳鐵鹽酸BNaOH溶液碳碳水C硫酸銅溶液碳碳硫酸銅D硫酸鐵碳H2O解析電解過程中，損耗什么物質(zhì)，補充什么物質(zhì)。但往往是兩極損耗物質(zhì)的化合物。對于A，在陽極產(chǎn)生Cl2，在陰極產(chǎn)生H2，應(yīng)補充H、Cl元素，但加入H2、Cl2明顯不行，應(yīng)加入HCl，本例中加鹽酸則多引入了水；對于B，只電解了水，補充水是正確的；對于C，陽極放出O2，陰極析出Cu，應(yīng)補充CuO；對于D，因陽極材料是鐵，所以電極反應(yīng)式是陽極：Fe－2e－=Fe2＋，陰極：2H＋＋2e－=H2↑。按理應(yīng)補H去Fe，其實這種變化加一種物質(zhì)無法恢復(fù)。答案B5．從H＋、Cu2＋、Na＋、SOeq\o\al(2－,4)、Cl－五種離子中恰當?shù)剡x擇離子組成電解質(zhì)，按下列要求進行電解。(1)以碳棒為電極，進行電解一段時間之后，電解質(zhì)的質(zhì)量減小，水的質(zhì)量不變，則此電解質(zhì)為________。(2)以碳棒為電極，進行電解一段時間之后，電解質(zhì)的質(zhì)量不變，水的質(zhì)量減小，則此電解質(zhì)可為________。(3)以碳棒為陽極，鐵棒為陰極，進行電解一段時間之后，電解質(zhì)和水的質(zhì)量都削減，則此電解質(zhì)可為________。解析(1)在水溶液中Na＋、SOeq\o\al(2－,4)不放電，故此電解質(zhì)為HCl或CuCl2。(2)電解對象是水，故此電解質(zhì)為H2SO4或Na2SO4。(3)電解質(zhì)電離出的陽離子或陰離子放電，水電離出的OH－或H＋放電，故此電解質(zhì)為NaCl或CuSO4。答案(1)CuCl2或HCl(2)H2SO4或Na2SO4(3)NaCl或CuSO46．某課外活動小組用如圖所示裝置進行試驗，請回答下列問題：(1)若開頭試驗時開關(guān)K與a連接，則B極的電極反應(yīng)式為________________________________________________________。(2)若開頭試驗時開關(guān)K與b連接，則下列說法正確的是________(填序號)。①溶液中Na＋向A極移動②從A極逸出的氣體能使潮濕的