高二寒假化学电解池测试题Word文件下载.docx
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解析:
a极板质量增加,说明X为负极,排除C。
且该电解质溶液中含有不活泼金属离子。
又排除B。
b极板处有无色无臭气体放出,说明溶液中无Cl-,排除D。
A
3.①电解是将电能转化为化学能;
②电能是将化学能转变成电能;
③电解质溶液导电是化学变化,金属导电是物理变化;
④不能自发进行的氧化还原反应可通过电解的原理实现;
⑤任何物质被电解时,必导致氧化还原反应发生。
这五种说法中正确的是()
A.①③④⑤B.②③⑤
C.③④D.①②
电解即是把电能转化为化学能,故①对②错,在电解过程中,电解质导电时会发生氧化还原反应,而这一过程需要有外加电源,金属导电时是电子的定向移动,属物理变化,故③④⑤正确。
4.电解100mL含c(H+)=0.30mol/L的下列溶液,当电路中通过0.04mol电子时,理论上析出金属质量最大的是()
A.0.10mol/LAg+B.0.20mol/LZn2+
C.0.20mol/LCu2+D.0.20mol/LPb2+
本题考查电解基本原理及计算。
选项A,根据离子放电能力,首先是Ag+在阴极获得电子产生0.01molAg,即1.08gAg。
选项B,首先是H+在阴极获得电子产生0.015molH2,然后Zn2+获得0.01mol电子,产生0.005molZn,即0.325g。
选项C,首先是Cu2+在阴极获得电子产生0.02molCu,即1.28g。
选项D,首先是H+在阴极获得电子产生H2,然后析出0.005molPb,即1.035g。
C
5.用惰性电极实现电解,下列说法正确的是()
A.电解稀硫酸,实质上是电解水,故溶液pH不变
B.电解稀NaOH溶液,要消耗OH-,故溶液pH减小
C.电解Na2SO4溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶2
D.电解CuCl2溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶1
A项错误,电解水后H+浓度增大,pH减小;
B项错误,电解NaOH溶液相当于电解水,OH-浓度增大,pH增大;
C项错误,电解Na2SO4溶液相当于电解水,阴极上的H2和阳极上的O2物质的量之比为2∶1;
D项正确,电解CuCl2溶液,阴极上析出Cu和阳极上析出的Cl2物质的量之比为1∶1。
D
6.将两个铂电极插入500mLCuSO4溶液中进行电解,通电一定时间后,某一电极增重0.064g(设电解时该电极无氢气析出,且不考虑水解和溶液体积变化),此时溶液中氢离子浓度约为()
A.410-3mol/LB.210-3mol/L
C.110-3mol/LD.110-7mol/L
解法一:
根据电解规律可知阴极反应:
Cu2++2e-===Cu,增重0.064g,应是Cu的质量,根据总反应式:
2CuSO4+2H2O=====电解2Cu+O2+2H2SO4―4H+
264g4mol
0.064gx
x=0.002mol,c(H+)=0.002mol0.5L=410-3mol/L。
解法二:
n(Cu)=0.064g64g/mol=0.001mol,电解过程中转移e-的物质的量为n(e-)=2n(Cu2+)=0.002mol,放电的n(OH-)=0.002mol,所以溶液中n(H+)=0.002mol,c(H+)=410-3mol/L。
7.把分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串联,用惰性材料作电极在一定条件下通电一段时间后,析出钾、镁、铝的物质的量之比为()
A.1∶2∶3B.3∶2∶1
C.6∶3∶1D.6∶3∶2
本题是氧化还原与电解原理的应用问题。
应用的原则就是串联电路导线上电流相等,其实就是各电极反应中转移的电子数相等。
设转移3mol电子,生成钾3mol,生成镁32mol,生成铝1mol,则比值为6∶3∶2。
8.如图所示,在一U形管中装入含有紫色石蕊的Na2SO4试液,通直流电,一段时间后U形管内会形成一个倒立的三色彩虹,从左到右颜色的依次是()
A.蓝、紫、红B.红、蓝、紫
C.红、紫、蓝D.紫、红、蓝
用惰性电极电解Na2SO4溶液,实际上就是电解水,其两极反应式为:
阴极:
4H++4e-===2H2
阳极:
4OH--4e-===2H2O+O2
故阴极区域富集OH-,溶液呈碱性,使石蕊试液变蓝;
阳极区域富集H+,溶液中c(H+)增大,使石蕊试液变红。
9.在相同温度下用惰性电极电解下列物质的水溶液,一段时间后溶液酸性增强或碱性减弱的是()
A.HClB.NaOH
C.Na2SO4D.CuSO4
A实质电解HCl,溶液酸性变弱,B实质电解水,NaOH浓度增大,碱性变强,C实质电解水,溶液始终呈中性,D中阳极上水电离出的OH-放电,使c(H+)增大,酸性增强,符合题意。
10.(2011梅州高二质检)复习电化学知识后,某学生设计了一个黑笔写彩字的趣味实验。
滤纸先用某混合溶液浸湿,然后平铺在一块铂片上,右端是C、Cu两电极浸入氯化铁溶液中,电路接通后,用铅笔在滤纸上写字,会出现彩色字迹。
据此判断电极材料与反应现象均正确的是()
滤纸混合溶液d极反应产物阴极反应产物字体颜色
A氯化钠、无色酚酞Fe2+氢气红色
B碘化钾、淀粉Cu2+氢气紫色
C硫酸钠、无色酚酞Fe2+氧气红色
D碘化钾、淀粉Cu2+氢气蓝色
AD
11.如图为以惰性电极进行电解的串联电解装置图
(1)写出A、B、C、D各电极上的电极方程式。
A________________________________;
B________________________________;
C________________________________
D________________________________。
(2)在A、B、C、D各电极上析出生成物的物质的量比为______________________________________。
由图可知:
B、D两极为阳极,A、C两极为阴极,然后根据电解的原理即可写出电极反应式,根据电子守恒法可计算,A、B、C、D各电极上析出生成物的物质的量之比。
(1)Cu2++2e-===Cu2Cl--2e-===Cl2
Ag++e-===Ag4OH--4e-===2H2O+O2
(2)2∶2∶4∶1
能力提升
12.(2011榆林高二调研)从NO-3、SO2-4、H+、Cu2+、Ba2+、Ag+、Cl-等离子中选出适当的离子组成电解质,采用惰性电极对其溶液进行电解。
(1)两极分别放出H2和O2时,电解质的化学式可能是________。
(2)若阴极析出金属,阳极放出O2,电解质的化学式可能是__
_________________________________________________________。
(3)两极分别放出气体,且体积比为1∶1,电解质的化学式可能是__________________________________。
题中提供的电解质离子是七种,其实还包括OH-,即八种。
这些离子放电的顺序是:
Cl-(NO-3、SO2-4)
Ag+H+Ba2+
(1)两极分别放出H2和O2,即H+和OH-放电,实质是电解H2O,水中的溶质应是起导电作用而又不改变H+和OH-放电的顺序,它可以是HNO3、H2SO4、Ba(NO3)2、Ba(OH)2中的任意一种,但不是BaSO4。
(2)阴极析出金属,即Ag+和Cu2+放电;
阳极放出O2,即OH-放电。
水中的溶质可以是AgNO3、Cu(NO3)2、Ag2SO4、CuSO4中的任意一种。
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(3)两极都生成气体,且气体体积比为1∶1,则放电的离子应是Cl-和H+。
水中的溶质可以是HCl、BaCl2中的任意一种。
(1)HNO3、H2SO4、Ba(NO3)2、Ba(OH)2中任意一种
(2)AgNO3、Cu(NO3)2、Ag2SO4、CuSO4中的任意一种
(3)HCl、BaCl2中的任意一种
13.由于Fe(OH)2极易被氧化,所以实验室很难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀。
用如图所示电解装置可以制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀。
两电极的材料分别为石墨和铁。
(1)a极材料应为__________,电极反应式为_______________。
(2)电解液c可以是()
A.纯水B.NaCl溶液
C.NaOH溶液D.CuCl2
(3)d为苯,其作用为__________,在加入苯之前对c应作何简单处理______________________________。
(4)为了较短时间内看到白色沉淀,可采取的措施是()
A.改用稀硫酸作电解液
B.适当增大电源的电压
C.适当减小两极间的距离
D.适当降低电解液的温度
由于制取Fe(OH)2,必须有Fe2+和OH-,而题中提供的为铁单质,所以铁作电解池阳极,发生氧化反应生成Fe2+;
OH-可以反应前加入,也可以电解后使电解液显碱性,电解NaCl溶液也能实现;
有机物苯起隔绝空气的作用,而加热c则是为了除去溶解的O2,目的均为阻止Fe(OH)2与O2接触;
短时间内看到白色沉淀,也就是加快Fe(OH)2的生成速率,B、C可以实现。
(1)FeFe-2e-===Fe2+
(2)BC
(3)隔绝空气,防止生成的Fe(OH)2被氧化生成Fe(OH)3加热除去溶解的O2(4)BC
14.如图所示,甲、乙两池电极材料都是铁棒与碳棒,请回答下列问题:
(1)若两池中均为CuSO4溶液,反应一段时间后:
①有红色物质析出的是甲池中的__________棒,乙池中的__________棒。
②乙池中阳极的电极反应式是:
__________________。
(2)若两池中均匀饱和NaCl溶液:
①写出乙池中总反应的离子方程式:
________________________________________________________________________.
②甲池中碳极的电极反应式是__________,乙池碳极的电极反应属于__________(填氧化反应或还原反应)。
③将湿润的淀粉KI试纸放在乙池碳极附近,发现试验变蓝,解释其原因:
。
甲为原电池,乙为电解池。
(1)若两池中均为CuSO4溶液,则:
甲负极Fe:
Fe-2e-===Fe2+,正极C:
Cu2++2e-===Cu。
乙阳极C:
4OH--4e-===O2+2H2