2013年人教版化学选修4电子题库 第四章第三节知能演练轻松闯关1.下列叙述中错误的是( )A .电解池是电能转化为化学能的装置B .原电池跟电解池连接后,电子从原电池负极流向电解池阳极C .电镀时,电镀池里的阳极材料发生氧化反应D .电解饱和食盐水时,阴极得到氢氧化钠溶液和氢气解析:选B 。
电解池中电能转化为化学能,A 正确;原电池跟电解池连接后,电子从原电池负极流向电解池阴极,因此B 错误;电镀时,电镀池里的阳极材料发生氧化反应;电解饱和食盐水时,阴极反应为2H ++2e -===H 2↑。
阴极区得到氢氧化钠溶液和氢气,所以选项C 、D正确。
2.(2012·阜新高二测试)用铂电极分别电解KCl 溶液和K 2SO 4溶液时,都会出现的现象或实验结果是( )A .溶液中K +离子浓度都不变B .溶液的pH 都不变C .阳极上都生成能使湿润的碘化钾淀粉试纸变成蓝色的无色气体D .阴极上都生成可燃性气体解析:选D 。
用Pt 电极电解KCl 溶液,反应为2KCl +2H 2O=====电解2KOH +H 2↑+Cl 2↑,溶液的pH 将增加,B 错。
用惰性电极电解K 2SO 4溶液,相当于电解水,K +浓度将增加,A 错。
电解KCl 溶液,阴极上产生H 2,阳极上产生黄绿色气体Cl 2,电解K 2SO 4溶液,阴极上产生H 2,阳极上产生O 2,所以C 错。
二者阴极均产生可燃性气体H 2,D 对。
3.(2012·长春高二月考)某同学为了使反应2HCl +2Ag===2AgCl↓+H 2↑能进行,设计了下列四个实验,如下图所示,你认为可行的方案是( )解析:选C 。
据已知反应2HCl +2Ag===2AgCl↓+H 2↑为非自发氧化还原反应,所以要实现该反应,必为电解池,Ag 作阳极,阴极为任意电极,A 、C 为电解装置,但A 中Ag 为阴极,不会溶解,故正确答案为C 。
4.如图两装置中,溶液体积均为200 mL ,开始时,电解质溶液的浓度为0.1 mol/L ,工作一段时间后,测得导线上都通过0.02 mol e -。
若不考虑溶液体积的变化,则下列叙述中正确的是( )A .同条件时产生气体体积:①=②B .电极上析出固体质量:①<②C .电极反应式:①中阳极:4OH --4e -===2H 2O +O 2↑②中负极:2H ++2e -===H 2↑D .溶液的pH 变化:①变小 ②增大解析:选D 。
图①为电解池,电极反应为阴极:Cu 2++2e -===Cu ,阳极:4OH --4e -===O 2↑+2H 2O 。
图②为原电池,电极反应为正极:2H ++2e -===H 2↑,负极:Zn -2e -===Zn 2+,导线上通过0.02 mol e -时,①中阴极生成0.01 mol Cu ,阳极生成0.005 mol O 2,②中正极生成H 2 0.01 mol ,负极溶解Zn 0.01 mol ,①中OH -放电使溶液中c (H +)变大,pH 变小,②中c (H +)减小,pH 变大。
5.(2012·黄冈高二调研)用阳极X 和阴极Y 电解Z 的水溶液,电解一段时间后,再加入W ,组号 X Y Z WA C Fe NaCl H 2OB Pt Cu CuSO 4 CuSO 4溶液C C C H 2SO 4 H 2OD Ag Fe AgNO 3 AgNO 3晶体解析:选C 。
选项A 22应通入适量的HCl 气体;选项B 中,电解CuSO 4溶液时SO 2-4的物质的量没变,加CuSO 4溶液不能复原;选项C 中,电解H 2SO 4溶液实质是电解水,再加适量水,可恢复原状;选项D 中,实质是铁上电镀银,AgNO 3溶液浓度不变,不需加AgNO 3晶体。
6.如图甲为锌铜原电池装置,乙为电解熔融氯化钠装置。
则下列说法正确的是( )A .甲装置中锌为负极,发生还原反应,铜为正极,发生氧化反应B .甲装置盐桥的作用是使反应过程中ZnSO 4溶液和CuSO 4溶液保持电中性C .乙装置中铁极的电极反应式为:2Na -2e -===2Na +D .乙装置中B 是氯气出口,A 是钠出口解析:选B 。
甲装置为原电池,Zn 为负极,发生氧化反应,Cu 为正极,发生还原反应,A错;乙装置中铁为阴极,2Na ++2e -===Na ,石墨为阳极:2Cl --2e -===Cl 2↑,A 为Cl 2出口,B 是Na 出口,故C 、D 错。
7.金属镍有广泛的用途。
某粗镍中含有少量Fe 、Zn 、Cu 、Pt 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Fe 2+<Ni 2+<Cu 2+)( )A .阳极发生还原反应,其电极反应式:Ni 2++2e -===NiB .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Fe 2+和Zn 2+D .电解后,电解槽底部的阳极泥中只有Cu 和Pt解析:选D 。
阳极应发生氧化反应。
电解后溶液中的阳离子主要为Ni 2+。
根据金属原子的还原性顺序和金属阳离子的氧化性顺序知,阳极反应为:Zn -2e -===Zn 2+,Fe -2e -===Fe 2+,Ni -2e -===Ni 2+,Cu 、Pt 在该条件下不失电子,形成阳极泥。
阴极反应为:Ni 2++2e -===Ni ,Zn 2+、Fe 2+在该条件下不得电子。
比较两电极反应,因Zn 、Fe 、Ni 相对原子质量不等,当两电极通过电量相等时,阳极减少质量与阴极增加质量不等。
8.Cu 2O 是一种半导体材料,基于绿色化学理念设计的制取Cu 2O 的电解池示意图如图所示,电解总反应为:2Cu +H 2O=====电解Cu 2O +H 2↑。
下列说法正确的是( )A .石墨电极上产生氢气B .铜电极发生还原反应C .铜电极接直流电源的负极D .当有0.1 mol 电子转移时,有0.1 mol Cu 2O 生成解析:选A。
由电解总反应可知,Cu参加了反应,所以Cu作电解池的阳极,发生氧化反应,B选项错误;石墨作阴极,阴极上是溶液中的H+反应,电极反应为2H++2e-===H2↑,A选项正确;阳极与电源的正极相连,C选项错误;阳极反应为2Cu+2OH--2e-===Cu2O+H2O,当有0.1 mol电子转移时,有0.05 mol Cu2O生成,D选项错误。
9.(2012·商丘高二测试)用如图所示的装置进行实验,反应一段时间后断开K,向右侧烧杯中加入0.1 mol CuO后CuSO4溶液恰好恢复到反应前的浓度和pH。
下列说法中不.正确的是( )A.铜棒为正极,其电极反应式为:2H++2e-===H2↑B.烧杯右侧碳棒为阴极,其电极表面有红色物质析出C.反应中消耗锌的质量为13 gD.导线中通过电子的物质的量为0.2 mol解析:选C。
该装置左部分为原电池,Zn为负极,失电子溶解,Cu为正极,电极反应为2H ++2e-===H2↑,该原电池作电源对CuSO4溶液进行电解,烧杯右侧碳棒为阴极,电极反应为Cu2++2e-===Cu,据n(CuO)=n(Cu)=0.1 mol,故导线中转移电子数为0.2 mol,溶解的锌为0.1 mol×65 g/mol=6.5 g,故只有C错误。
10.(1)MnO2的生产方法之一是以石墨为电极,电解酸化的MnSO4溶液。
阴极的电极反应式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
若电解电路中通过2 mol电子,MnO2的理论产量为________g。
(2)用惰性电极电解NaHSO3溶液的装置如下图所示。
阳极区放出气体的成分为______________(填化学式)。
解析:(1)阴极上得电子,发生还原反应,H+得电子生成氢气。
因为MnSO4~MnO2~2e-,通过2 mol电子产生1 mol MnO2,质量为87 g。
(2)电解过程中,部分HSO-3通过阴离子交换膜进入阳极区,HSO-3与H+发生反应:HSO-3+H+===SO2↑+H2O,阳极主要是OH-放电:4OH--4e-===O2↑+2H2O,生成的O2部分氧化HSO-3:O2+2HSO-3===2SO2-4+2H+,所以阳极区放出的气体是O2、SO2。
答案:(1)2H++2e-===H2↑87(2)O2、SO211.如图装置闭合电键时,电流表A的指针将发生偏转。
试回答下列问题。
(1)A池是________,Zn的电极名称是________;B 池是________,Pt 的电极名称是________(填电解池、原电池、阴、阳、正、负极等)。
(2)写出下列有关反应:Cu 极上电极反应:________________________________________________________________________; C 极上电极反应:________________________________________________________________________。
(3)B 池中的总反应的化学方程式为________________________________________________________________________ ________________________________。
(4)如果要用B 池给铁片上镀上一层Cu ,则B 池应作何改进________________________________________________________________________。
解析:(1)A 池是原电池,Zn 活泼性强,为负极。
B 池为电解池,Pt 电极与Cu 相连,为阳极。
(2)Cu 电极为正极,发生还原反应,2H ++2e -===H 2↑,C 电极为阴极:Cu 2++2e -===Cu 。
(4)给铁片镀铜,则Pt 电极(阳极)换成Cu ,C 电极换成铁片。
答案:(1)原电池 负极 电解池 阳极(2)2H ++2e -===H 2↑ Cu 2++2e -===Cu(3)2CuSO 4+2H 2O=====电解2Cu +2H 2SO 4+O 2↑(4)Pt 电极改为Cu 电极,C 电极换为铁片12.电解原理在化学工业中有广泛的应用。
如图表示一个电解池。
装有电解液c ;A 、B 分别是两块电极板,通过导线与直流电源相连。