高二化学试题上第2单元电能转化为化学能Word格式文档下载.docx
《高二化学试题上第2单元电能转化为化学能Word格式文档下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高二化学试题上第2单元电能转化为化学能Word格式文档下载.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
最适宜采用的物质是（）
A．NaOH B．NaCl CKBr D．Na2CO3
2．D（解析：
所给4个选项中能较好吸收Cl2有A：
NaOH，C：
KBr，D：
Na2CO3；
其中A的NaOH有强烈腐蚀性，且吸收氯气后生成强氧化性的NaClO不宜直接与人口鼻接触；
C中KBr吸收氯气后生成刺激性、腐蚀性的Br2；
而D中Na2CO3吸收氯气后生成CO2对人体无害。
3．1L0.1mol/LAgNO3溶液在以Ag作阳极，Fe作阴极的电解槽中电解，当阴极增重2.16g时。
下列判断（设电解按理论进行，溶液不蒸发）正确的是（）
A．溶液的浓度变为0.08mol/L B．阳极上产生112mLO2（标准状况）
C．转移的电子数是1.204×
1022个 D．反应中有0.01mol的Ag被氧化
3.C（解析：
据题意可知，电极反应式为：
阳极：
Ag=Ag++e－阴极：
Ag++e－=Ag，则由计算可得反应中溶解银n（Ag）＝0.02mol，电子转移N＝1.204×
1023，所以选项C正确；
D错误。
而在电渡银装置中，阳极银溶解，阴极析出银，溶液中硝酸银浓度不变。
所以A、B错误。
4．用质量均为100g的铜做电极，电解AgNO3溶液。
电解一段时间后，两电极上的质量差为28g。
则两极的质量分别为（）
A．阳极100g，阴极128g B．阳极93.6g，阴极121.6g
C．阳极91.0g，阴极119.0g D．阳极86.0g，阴极114.0g
4.B（解析：
阳极：
Cu＝Cu2++2e－阴极：
2Ag+＋2e－＝2Ag
即：
阳极每溶解64g铜，对应阴极增加216g银，两电极质量相关为280g。
所以：
当两级相差28g时阳极溶解6.4g铜，阴极析出21.6g银，所以阳极的质量为100g－6.4g＝93.6g，阴极的质量为100g＋21.6g＝121.6g）
5.某可充电的锂离子电池以LiMn2O4为正极，嵌入锂的碳材料为负极，含Li+导电固体为电
解质。
放电时的电池反应为：
Li+LiMn2O4==Li2Mn2O4。
下列说法正确的是…….（）
A．放电时，LiMn2O4发生氧化反应
B．放电时，正极反应为：
Li++LiMn2O4+e-==Li2Mn2O4
C．充电时，LiMn2O4发生氧化反应
D．充电时，阳极反应为：
Li++e-==Li
5.C
6．四个电解装置都以Pt做电极，它们分别装着如下电解质溶液进行电解，电解一段时间后，测定其pH变化，所记录的结果正确的是（）
A
B
C
D
电解质溶液
HCl
AgNO3
BaCl2
KOH
pH值变化
减小
增大
不变
6．D（解析：
从各选项的电解方程式可得到结论：
A．2HClH2↑+Cl2↑ HCl浓度减小，pH升高。
B．4AgNO3+2H2O4Ag+4HNO3+O2↑ 生成硝酸，所以溶液的pH下降。
C．BaCl2+2H2OBa（OH）2+H2↑+Cl2↑ 生成强碱Ba（OH）2所以溶液pH升高。
D．2H2OH2↑+O2↑ 由于水减小，KOH溶液浓度增大，所以pH升高。
7．电解硫酸溶液时，放出25mL（标况）O2，若以等量的电量在同样条件下电解盐酸溶液，所放出的气体的体积最接近下列数据中的（）
A．45mL B．50mL C．75mL D．100mL
7．D（解析：
电解H2SO4时：
阳极 4OH―＝2H2O＋O2↑+4e－，电解HCl时：
阴极 2H＋＋2e－＝H2↑，阳极 2Cl―＝Cl2↑+2e－，所以O2～（2H2＋2Cl2），当得到氧气的体积是25mL时，得到的氢气和氯气体积为100mL）
8.某一学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和NaCl溶液，通电时，为使Cl2被完全吸收制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图所示装置，则电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是（）
A.a为正极，b为负极；
NaClO和NaCl
B.a为负极，b为正极；
NaClO和NaCl
C.a为阳极，b为阴极；
HClO和NaCl
D.a为阴极，b为阳极；
HClO和NaCl
8.（解析：
石墨作电极电解饱和NaCl溶液发生的反应是2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑伴随进行过程中可能发生的副发应为2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O，若使Cl2完全吸收制得有较强杀菌消毒能力的消毒液的主要成分是NaClO和NaCl，怎样才能使产生的Cl2与NaOH充分反应，只有发生器下端产生Cl2才能确保其被完全吸收，从中可推知电源a为负极，b为正极。
本题是电解原理在新情境下的具体应用，要求用已有知识对实际问题进行分析处理，从而找出正确的结论。
9.已知电解（石墨电极）盐酸、硫酸混合酸时两极生成的气体与时间关系如图所示，则电解过程中溶液pH随时间变化关系正确的是（）
9.B（解析：
由题意得知此题的电解过程可分解为两个阶段：
第一阶段电解盐酸溶液，实为电解HCl，电解过程中C（H＋）减小，溶液pH增大；
第二阶段电解硫酸溶液，实为电解水，电解过程中C（H＋）增大，溶液pH减小；
另外还要注意的是电解前、后，电解过程中溶液pH均小于7）
10.金属镍有广泛的用途。
粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是（已知：
氧化性Fe2＋＜Ni2＋＜Cu2＋）…………........（）
A．阳极发生还原反应，其电极反应式：
Ni2＋＋2e－＝Ni
B．电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等
C．电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2＋和Zn2＋
D．电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt
10.D（解析：
电解时阳极发生氧化反应，故A错；
由于金属的放电顺序是Zn＞Fe＞Ni＞Cu，所以电解开始时，在阳极Zn先放电Zn-2e=Zn2+，Zn溶解完，接着Fe-2e=Fe2+，当Zn、Fe溶解完后，Ni-2e=Ni2+。
而整个过程中，阴极反应都是，Ni2++2e=Ni,所以B不对；
精炼镍应用含Ni2+离子的含氧酸盐溶液作电解质，所以溶液中存在的金属阳离子除了Fe2+和Zn2+外，还有Ni2+，故C也不对）
11.TiO2在光照下可使水分解：
2H2O
2H2↑＋O2↑，该过程类似植物光合作用。
右图是光照下TiO2分解水的装置示意图。
下列叙述不正确的是（）
A．该装置可以将光能转化为电能，同时电能转化为化学能
B．铂电极上发生的反应为：
2H＋＋2e－＝H2↑
C．该装置工作时，电流由TiO2电极经R流向铂电极
D．该装置工作时，TiO2电极附近溶液的pH变小
11.C（解析：
TiO2电极上产生O2：
4OH-＝2H2O＋O2↑+4e－故该装置工作时，电流由铂电极经R流向TiO2电极。
12.在标准状况下，将CO2和CO的混合气（密度为10/7g·
L－1）充满盛有足量Na2O2的密闭容器中，如下图所示，容器容积为22.4L（不计固态物质的体积）。
用间断而短暂的电火花引发反应，令容器内可能发生的反应都充分进行（反应均系两物质之间的）。
通过计算判断下列说法正确的有（）
①反应前CO2和CO的物质的量分别为0.25mol和0.75mol②反应完成后容器内有0.5molCO③反应完成后容器内有0.125molO2④反应完成后容器内有0.125molNa2CO3⑤反应完成后容器内有0.5molNa2CO3
A.①②B.①③
C.①④D.③⑤
12.B（提示：
CO2和CO的平均相对分子质量：
10/7×
22.4=32用十字交叉法求出n（CO2）:
n（CO）=1∶3，气体总物质的量为1mol，n（CO2）=0.25mol,n（CO）=0.75mol。
容器中发生的反应为：
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O22CO+O2===2CO2
两反应循环进行，联立得：
Na2O2+CO===Na2CO3
即可理解为：
在Na2O2足量的前提下，Na2O2可将CO全部吸收生成Na2CO3，CO2也被Na2O2吸收生成Na2CO3和O2。
反应完成后，容器中有O2和Na2CO3。
依据碳守恒：
n（Na2CO3）=n（CO）+n（CO2）=1mol，
n（O2）=0.5n（CO2）=0.5×
0.25mol=0.125mol。
13.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0.1mol
Cu（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数为（）
A．0.1molB．0.2molC．0.3molD．0.4mol
13.D（解析：
加入0.1molCu（OH）2即可恢复到原来的浓度和pH，说明先电解硫酸铜0.1mol，转移电子0.2mol；
后电解0.1mol水，电子转移0.2mol，故电子转移总数为0.4mol。
14.CuI是一种不溶于水的白色固体,它可由反应：
2Cu2++4I-====2CuI↓+I2而得到。
现以石墨为阴极，以Cu为阳极电解KI溶液，通电前的电解液中加入少量酚酞和淀粉溶液。
电解开始不久阴极区溶液呈红色，而阳极区溶液呈现蓝色，对这个现象的正确解释是：
①阴极电极反应2H++2e-====H2↑使c（OH-）>
c（H+）；
②阳极2Cu+4I—====2CuI↓+2I2+4e-，I2遇淀粉变蓝；
③阳极Cu-2e-====Cu2+，Cu2+显蓝色；
④阳极2I—====I2+2e-，I2遇淀粉变蓝。
（）
A.①②B.①③C.①④D.③④
14.A（解析：
通电后,溶液中的H+,K+移向阴极,而H+的氧化性强于K+，所以H+得电子被还原，破坏了水的电离平衡，使c（OH-）>
c（H+）,酚酞试液变红；
I-和OH-移向阳极，而失电子能力Cu>
I->
OH-，故Cu失电子产生Cu2+，又据信息，Cu2+与I-能反应产生I2，I2遇淀粉变蓝。
15．用惰性电极电解某溶液时，发现两极只有H2和O2生成，若电解前后温度变化忽略不计，则电解一段时间后，下列有关溶液的叙述正确的是
①该溶液的pH可能增大②该溶液的pH可能减小③该溶液的pH可能不变④该溶液的浓度可能增大⑤该溶液的浓度可能不变
A.①②③④⑤B.只有①②④⑤
C.只有①③⑤D.只有①②③④
15.D（提示：
“两极只有H2和O2生成”说明实际上为电解水。
如下列物质的溶液均有可能：
NaOH、H2SO4、Na2SO4。
电解后水量减少，溶液浓度增大。
16．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，此时消耗水的物质的量共为（）
A．2mol B．3mol C．4mol D．5mol
16.D.（解析：
电解方程式为Fe+2H2OFe（OH）2+H2↑，生成的Fe（OH）2又进一步被氧化4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3，所以二者关系为：
2Fe（OH）3～5H2O则消耗水5mol）
17.按如下图装置进行电解实验：
A极是铜锌合金，B极为纯铜。
电解质中含有足量的铜离子。
通电一段时间后，若A极恰好全部溶解，此时B极质量增加7.68g，溶液质量增加0.03g，则合金中Cu、Zn原子个数比为（）
A.4∶1B.3∶1C.2∶1D.任意比
17.B（提示：
本题是电解的特殊情况：
电镀，在电镀过程中两极通过的电子量相等。
阴极上氧化性强的铜离子先放电，在B极上析出。
B极质量增加7.68g，即析出铜为0.12mol。
溶液质量增加0.03g，根据差量法，溶解的锌为0.03mol，在溶液中根据电荷守恒，在锌溶解0.03mol的同时铜离子在B极上析出0.03mol,而阴极上共析出铜为0.12mol，所以合金铜变成铜离子的物质的量为0.12mol－0.03mol=0.09mol。
合金的组成是均一的，因此合金中Cu、Zn原子个数比为0.09mol∶0.03mol=3∶1。
18．在25℃时，将两个铂电极插入一定量的硫酸钠饱和溶液中进行电解，通电一段时间后，在阳极逸出amol气体，同时有WgNa2SO4·
10H2O晶体析出，若温度不变，此时剩余溶液中溶质的质量分数是（）
A．
B．
C．
D．
18.C解析：
用惰性电极电解饱和硫酸钠溶液相当于电解水，阳极产生氧气。
，当阳极析出氧气amol时，消耗水2amol。
当饱和溶液减少2amol水即36ag水时，有晶体析出，溶液仍为饱和溶液。
用换位思考：
若将WgNa2SO4·
10H2O晶体加入到36ag水中所得溶液仍为饱和溶液。
该溶液中溶质的质量分数为：
卷（非选择题共46分）
二.（本题包括7小题，共46分）
19．（8分）工业上通过电解饱和氯化钠溶液的方法获得氢氧化钠，我国的氯碱工业大多采用离子交换膜电解槽。
（1）写出电解饱和氯化钠溶液时的电极反应和总的离子反应方程式：
阳极：
__________________________；
阴极：
_____________________________；
总反应式：
_________________________________________________。
（2）离子交换膜电解槽一般采用金属钛做阳极，其原因是_________________________。
阴极一般用碳钢网制成。
阳离子交换膜把电解槽隔成阳极室和阴极室，其作用是_______
_________________________________________。
（3）为了使电解氯化钠的速度加快，下列措施可行的是_________________
a．增加阴极碳钢网面积
b．提高饱和氯化钠溶液的温度
c．加大阴极与阳极间的距离
d．提高电解时的电源电压
（4）如果将某离子交换膜电解槽的①电解时的电压增大到原来的2倍，②电解时电流强度增大到原来的2倍，③电解时的温度从30℃提高到60℃，则电解速率一定会达到原来的2倍的是__________，解释其原因：
_______________________________________________
__________________________________________________________________________。
19.答案：
（每空1分，共8分）
（1）2Cl—Cl2↑+2e—；
；
。
（2）阳极产生的Cl2不易腐蚀金属钛（1分）；
既能防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2相混合而引起爆炸，又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaCl而影响烧碱的质量。
（3）a、b、d；
（4）②；
当电解时的电压增大到原来的2倍时，电解池的电阻可能会发生变化，电流强度不一定为原来的2倍；
当电解时的温度从30℃提高到60℃时，电解池的内阻会有所降低，但并不一定恰好降低为原来的一半；
当电解时的电流强度增大到原来的2倍时，单位时间内流过电路的电量恰好为原来的2倍，发生反应的物质的物质的量也恰好为原来的2倍，即反应速率为原来的2倍。
（提示：
电解氯化钠的速率与单位时间通过的电量、离子迁移的速率有关。
在解答（3）、（4）两问时，要结合物理电学知识来分析。
20.（7分）、如下图所示，A溶液呈蓝色。
（图中参加反应的水及生成的水已略去）
请回答下列问题：
（1）写出电解A溶液的离子方程式：
；
（2）写出C和D在一定条件下反应的化学方程式：
（3）写出G的化学式：
（4）若欲将A溶液与B单质反应的化学能转化为电能，则所设计的原电池的正极材料可以是：
负极的反应式是：
。
20、答案
（1）2CuSO4+2H2O
2Cu+O2↑+2H2SO4
（2）Cu+2H2SO4
CuSO4+SO2↑+2H2O
（3）Fe2（SO4）3
（4）石墨（其他合理答案也可）
Fe-2e-==Fe2+
21.（6分）工业上处理含Cr2O72—的酸性工业废水用以下方法：
①往工业废水中加入适量的NaCl，搅拌均匀；
②用Fe为电极进行电解，经过一段时间有Cr（OH）3和Fe（OH）2沉淀产生；
③过滤回收沉淀，废水达到排放标准。
试回答：
（1）电解时的电极反应：
阳极____________________，阴极______________________。
（2）Cr2O72—转变成Cr3+的离子反应方程式：
___________________________________。
（3）电解过程中Cr（OH）3和Fe（OH）3沉淀是怎样产生的？
____________________________
_________________________________________________________________________。
（4）能否用Cu电极来代替Fe电极?
______________（填“能”或“不能”），理由是_________
________________________________________________________________。
21.答案：
（每空1分，共6分）
（1）Fe＝Fe2++2e—；
2H+十2e—=H2↑；
（2）6Fe2+十Cr2O72－十14H+＝6Fe3+十2Cr3+十H2O；
（3）在阴极反应及Cr2O72—与Fe2+反应过程中，将大量的消耗H+使溶液pH升高，促使Fe3+、Cr3+水解并最终转化为Cr（OH）3和Fe（OH）3沉淀；
（4）不能；
因阳极产生的Cu2+不能使Cr2O72—还原到低价态。
Cr（Ⅵ）的化合物的毒性远远高于Cr（Ⅲ）化合物，将Cr（Ⅵ）转化为Cr（Ⅲ），对废水进行处理是电化学知识在实际生活中的具体运用。
首先应考虑溶液中，阴、阳离子在外电场作用下的定向迁移；
然后再考虑阴、阳两极按放电顺序可能发生的电极反应。
阴极：
2H+十2e—＝H2↑，阳极：
Fe＝Fe2++2e—，产生的Fe2+在向阴极迁移的过程中与向阳极迁移的Cr2O72—相遇，发生氧化还原反应：
6Fe2+十Cr2O72—十14H+＝6Fe3+十2Cr3+十H2O，使Cr2O72—转化为Cr3+，同时Fe2+也转化为Fe3+，在以上电解的阴极反应及Cr2O72—与Fe2+的氧化还原反应过程中都消耗了大量的H+，溶液的pH不断变大，有利于Cr3+、Fe3+生成相应的Cr（OH）3、Fe（OH）3沉淀。
若将Fe电极改换成Cu电极，由于产生的Cu2+不具有还原性，不能将Cr2O72—转化为毒性较低的Cr3+。
22.（8分）、工业上用饱和食盐水作原料，用电解方法制取烧碱。
（1）写出电极反应和总化学方程式：
阳极__________________，阴极_____________________；
总反应________________________。
（2）NaOH在_________极附近生成；
（3）电极材料为石墨和铁网，阳极必须用_________，原因是____________________________；
（4）电解过程中可能发生的副反应有两个，它们是：
_________________________________，____________________________。
（5）若将电解槽内的隔膜去掉，同时升高电解液的温度，此时电解产物间发生反应：
NaOH+Cl2→NaClO3+NaC1+H2O（未配平），假设反应进行完全，则在该条件下最后得到的两种产物的物质的量之比是______________
（6）若在NaClO3溶液中加入固体KCl，则可得到重要工业产品KClO3晶体，其原因是_______________________________________________。
22.答案：
（1）2Cl－－2e==Cl22H+2e==H22NaCI+2H2O
2NaOH+H2+O2
（2）阴
（3）石墨；
因为阳极发生氧化反应故必须用惰性电极
（4）2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2OO2+H2O===HCl+NaClO
（5）n（NaClO3）：
n（H2）==1：
3
（6）KClO3溶解度比NaClO3小
23.（7分）铅蓄电池放电时起原电池的作用，充电时起电解池的作用，铅蓄电池在放电和充电时发生的化学反应可用下式表示：
⑴蓄电池使用日久后正负极标志模糊，现根据下列两种条件，如何来判断正负极：
①氯化铜溶液，两根带有铜导线的碳棒_________________。
②硫酸铜溶液，两根铜导线_________________。
⑵假如采用第②种方法进行实验，实验前后分别精确称重硫酸铜溶液和两根铜导线的总质量，假如不考虑实验误差，实验后总质量与实验前总质量相比将_____（填“增大”、“减小”或“不变”）。
假使两根铜导线质量之差为0.32g，则铅蓄电池内部要消耗H2SO4_______mol。
⑶铅蓄电池的电压正常情况下保持2.0V，电压下降到约1.85V时需要重新充电，铅蓄电池充电时，阴极反应式为_______________________。
答案：
⑴①先将碳棒上的铜线分别与蓄电池两极相连，然后将碳棒插入
升级会员 