2019-2020年高中化學(xué) 1.2《電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能-電解》第1課時(shí)課堂鞏固訓(xùn)練2 魯科版選修4.doc

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2019-2020年高中化學(xué) 1.2《電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能-電解》第1課時(shí)課堂鞏固訓(xùn)練2 魯科版選修4 1．下列敘述中，正確的是(　　) ①電解池是既能將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能又能將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置 ②金屬和石墨導(dǎo)電均為物理變化，電解液導(dǎo)電是化學(xué)變化 ③不能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，通過電解有可能實(shí)現(xiàn) A．①②③ B．②③ C．①③ D．只有③ 解析：選B。電解池是只能將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置，①錯(cuò)；金屬和石墨導(dǎo)電是自由電子在電場(chǎng)作用下定向移動(dòng)，電解質(zhì)溶液導(dǎo)電時(shí)兩極上均有離子放電，是化學(xué)變化，②對(duì)；電解可強(qiáng)制氧化還原反應(yīng)發(fā)生，③對(duì)。答案選B。 2．用惰性電極電解下列溶液一段時(shí)間后再加入一定量的某種純凈物(方括號(hào)內(nèi)物質(zhì))，能使溶液恢復(fù)到原來的成分和濃度的是(　　) A．AgNO3[AgNO3] B．NaOH[H2O] C．KCl[KCl] D．CuSO4[Cu(OH)2] 解析：選B。欲使溶液恢復(fù)到原來的成分和濃度，應(yīng)遵循“少什么加什么”的原則，將電解后生成的固體或氣體化合后即可得到答案。A應(yīng)加入Ag2O，B應(yīng)加入H2O，C應(yīng)加入HCl，D應(yīng)加入CuO或CuCO3。答案選B。 3. 如圖所示，在一U形管中裝入含有紫色石蕊的Na2SO4試液，通直流電，一段時(shí)間后U形管內(nèi)會(huì)形成一個(gè)倒立的三色“彩虹”，從左到右的顏色順序是(　　) A．藍(lán)、紫、紅 B．紅、藍(lán)、紫 C．紅、紫、藍(lán) D．紫、紅、藍(lán) 解析：選C。用惰性電極電解Na2SO4溶液，實(shí)際上就是電解水，其兩極反應(yīng)式為：陰極：4H＋＋4e－===2H2↑，陽(yáng)極：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，故陰極區(qū)域富集OH－，溶液呈堿性，使石蕊試液變藍(lán)；陽(yáng)極區(qū)域富集H＋，溶液中c(H＋)增大，使石蕊試液變紅。 4．將含有KCl、CuBr2、Na2SO4三種物質(zhì)的水溶液用鉑電極進(jìn)行電解，且電解時(shí)間足夠長(zhǎng)。有以下結(jié)論：①溶液中幾乎沒有Br－；②電解質(zhì)溶液為無色；③最終溶液顯堿性；④K＋、Na＋和SO的濃度幾乎沒有變化。正確的是(設(shè)Cl2、Br2全部從溶液中逸出)(　　) A．①②③ B．僅③ C．①④ D．均正確 解析：選A。第一階段放電的離子為Cu2＋、Br－，溶液中幾乎沒有Br－，且溶液變?yōu)闊o色。第二階段放電的離子為Cl－、H＋，由于H2O電離出的H＋放電，使溶液中c(OH－)增大。第三階段放電的離子為OH－、H＋，相當(dāng)于電解H2O。Na＋、K＋、SO在水溶液中不放電，隨著水的減少，三種離子的濃度不斷增大。 5．(xx蚌埠高二期中考試)串聯(lián)電路中的四個(gè)電解池分別裝有0.05 molL－1的下列溶液，用惰性電極電解，連接直流電源一段時(shí)間后，溶液的pH最小的是(　　) A．KNO3 B．NaCl C．AgNO3 D．CuCl2 解析：選C。電解KNO3溶液的實(shí)質(zhì)是電解水，pH不變。電解NaCl溶液，H＋在陰極上放電，陰極附近OH－濃度增大；陽(yáng)極上Cl－放電，陽(yáng)極區(qū)域H＋、OH－濃度基本不變，整個(gè)溶液pH變大。電解AgNO3溶液，陰極Ag＋放電；陽(yáng)極是OH－放電，陽(yáng)極區(qū)域H＋濃度變大，溶液pH變小。電解CuCl2溶液，H＋或OH－都沒有放電，若CuCl2完全電解后，如果不考慮Cl2溶于水生成HCl和HClO，溶液呈中性，pH增大(實(shí)際上由于部分Cl2生成HCl、HClO，溶液呈酸性)。 6．下列說法正確的是(　　) A．電解NaOH溶液時(shí)，溶液濃度將減小，pH增大 B．電解H2SO4溶液時(shí)，溶液濃度將增大，pH增大 C．電解Na2SO4溶液時(shí)，溶液濃度將增大，pH不變 D．電解NaCl溶液時(shí)，溶液濃度將減小，pH不變 解析：選C。本題考查電解規(guī)律。A、B、C均為電解水，溶液濃度增大，pH分別增大、減小、不變；電解NaCl溶液時(shí)，H＋和Cl－放電，NaCl的濃度減小，pH增大。 7．pH＝a的某電解質(zhì)溶液中，插入兩只惰性電極，通直流電一段時(shí)間后，溶液的pH>a，則該電解質(zhì)可能是(　　) A．KOH B．H2SO4 C．AgNO3 D．NaNO3 解析：選A。依題意，要求在電解過程中溶液pH增大。電解KOH溶液，實(shí)質(zhì)上是電解水。使溶液的濃度增大，所以溶液的pH增大；電解稀H2SO4溶液，實(shí)質(zhì)上也是電解水，使溶液的濃度增大，所以溶液的pH減?。浑娊釧gNO3溶液有HNO3生成，pH減?。浑娊釴aNO3溶液實(shí)質(zhì)上是電解水，使溶液的濃度增大，但溶液中c(H＋)和c(OH－)相等，所以溶液的pH不變。 8．用陽(yáng)極X和陰極Y電解Z的水溶液，電解一段時(shí)間后，再加入W，能使溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài)，符合題意的一組是(　　) 組號(hào) X Y Z W A C Fe NaCl H2O B Pt Cu CuSO4 CuSO4溶液 C C C H2SO4 H2O D Fe Ag AgNO3 AgNO3晶體 解析：選C。電解NaCl水溶液：2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑，顯然加H2O不能恢復(fù)到電解前的狀態(tài)，應(yīng)通入適量HCl氣體；電解CuSO4溶液時(shí)，SO物質(zhì)的量不變，加CuSO4溶液也不能復(fù)原，應(yīng)加入適量CuO或CuCO3；電解H2SO4溶液，實(shí)質(zhì)是電解水，再加適量水可使H2SO4溶液復(fù)原。Fe做陽(yáng)極，Ag做陰極，電解AgNO3溶液，總電解方程式為Fe＋2Ag＋===Fe2＋＋2Ag，電解后得Fe(NO3)2溶液，加AgNO3晶體不能復(fù)原。 9．(xx淄博高二競(jìng)賽考試)用石墨電極電解CuSO4溶液一段時(shí)間后，向所得溶液中加入0.2 mol Cu(OH)2后，恰好使溶液恢復(fù)到電解前的濃度。則電解過程中轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為(　　) A．0.4 mol B．0.5 mol C．0.6 mol D．0.8 mol 解析：選D。若只電解CuSO4，加入CuO即可恢復(fù)電解前的濃度，題意加入Cu(OH)2說明電解了0.2 mol CuSO4和0.2 mol H2O，故轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為0.4 mol＋0.4 mol＝0.8 mol。 10．電解裝置如下圖所示，圖中B裝置盛1 L 2 molL－1的Na2SO4溶液，A裝置中盛1 L 2 molL－1 AgNO3溶液。通電后，濕潤(rùn)的淀粉KI試紙的C端變藍(lán)色。電解一段時(shí)間后，試回答： (1)A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________ __________________________。 (2)在B中觀察到的現(xiàn)象是__________________________。 解析：由題意，C端變藍(lán)色，則C極發(fā)生的的反應(yīng)：2I－－2e－===I2應(yīng)為電解池的陽(yáng)極，則D為陰極，a為電源的負(fù)極，b為正極，A中Fe為陰極，Pt為陽(yáng)極，即A為惰性電極電解AgNO3溶液發(fā)生的反應(yīng)是4AgNO3＋2H2O4Ag＋O2↑＋4HNO3。B中反應(yīng)為：Cu電極：Cu－2e－===Cu2＋，石墨電極：2H＋＋2e－===H2↑(產(chǎn)生OH－)?？偡磻?yīng)：Cu＋2H2OCu(OH)2↓＋H2↑。 答案：(1)4AgNO3＋2H2O4Ag＋O2↑＋4HNO3 (2)接通電源后，銅棒周圍開始變藍(lán)色，石墨棒上有無色氣泡產(chǎn)生，一段時(shí)間后，U形管底部出現(xiàn)藍(lán)色沉淀 11．用石墨做電極電解：①稀硫酸、②K2SO4溶液、③CuCl2溶液、④CuSO4溶液、⑤KOH溶液。 (1)陰極、陽(yáng)極都有氣體產(chǎn)生，且體積比(相同條件下)為2∶1的是(填序號(hào)，下同)__________，其陽(yáng)極的電極反應(yīng)式都是__________，陰極的電極反應(yīng)式都是__________，總反應(yīng)的化學(xué)方程式都是__________________________ __________________________。 (2)陰極、陽(yáng)極都有氣體產(chǎn)生，其中溶液pH變小的是__________，pH變大的是__________。 (3)一個(gè)電極析出金屬，一個(gè)電極析出氣體，且溶液pH明顯減小的是__________，其總反應(yīng)的化學(xué)方程式是__________________________ __________________________。 解析：(1)電解時(shí)兩極都產(chǎn)生氣體，且體積比為2∶1時(shí)，陰陽(yáng)兩極應(yīng)分別得到H2、O2，故電解質(zhì)為含氧酸、強(qiáng)堿、活潑金屬含氧酸鹽，即為①②⑤。(2)分析(1)中H2SO4電解時(shí)，水減少，H＋濃度增大，pH減??；KOH溶液電解時(shí)實(shí)質(zhì)電解水，OH－濃度增大，pH變大。(3)CuCl2、CuSO4溶液電解時(shí)，陽(yáng)極產(chǎn)生氣體，陰極析出金屬，但CuCl2溶液電解時(shí)pH幾乎不變，CuSO4溶液電解時(shí)溶液pH減少。 答案：(1)①②⑤　4OH－－4e－===2H2O＋O2↑　4H＋＋4e－===2H2↑　2H2O2H2↑＋O2↑ (2)①?、荨?3)④　2CuSO4＋2H2O2Cu＋2H2SO4＋O2↑ 12. (xx渭南高二統(tǒng)考)如圖為持續(xù)電解含一定CaCl2水溶液的裝置(以鉑為電極)，A為電流表。電解一段時(shí)間t1后，將CO2持續(xù)通入電解液中。 (1)電解時(shí)，F(xiàn)極發(fā)生________(填“氧化”或“還原”，下同)反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：__________________________ __________________________， E極發(fā)生__________反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：__________________________ __________________________，電解總反應(yīng)式 為：__________________________。 (2)電解池中產(chǎn)生的現(xiàn)象： ①__________________________； ②__________________________； ③__________________________。 (3)持續(xù)通入CO2發(fā)生的反應(yīng)有：__________________________ __________________________。 解析：溶液中含有Ca2＋、H＋、Cl－、OH－，通電時(shí)，Ca2＋、H＋移向陰極，由于H＋放電能力比Ca2＋強(qiáng)，在E極上發(fā)生反應(yīng)：2H＋＋2e－===H2↑；Cl－、OH－移向陽(yáng)極，Cl－在陽(yáng)極放電：2Cl－－2e－===Cl2↑，電解至t1后，溶液中OH－濃度增大，通入CO2后會(huì)有CaCO3沉淀生成。 答案：(1)氧化　2Cl－－2e－===Cl2↑ 還原　2H＋＋2e－===H2↑ CaCl2＋2H2OCa(OH)2＋H2↑＋Cl2↑ (2)①通電后E極處溶液呈紅色 ②通電時(shí)，E極、F極均有氣體生成，E極氣體無色，F(xiàn)極氣體為黃綠色 ③通CO2時(shí)，溶液中先出現(xiàn)白色沉淀，繼續(xù)通CO2，沉淀又消失 (3)CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O， CaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2 13．如圖所示，甲燒杯中盛有100 mL 0.50 molL－1 AgNO3溶液，乙燒杯中盛有100 mL 0.25 molL－1CuCl2溶液，A、B、C、D均為質(zhì)量相同的石墨電極，如果電解一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)A極比C極重1.9 g，則 (1)電源E為__________極，F(xiàn)為__________極。 (2)A極的電極反應(yīng)式為__________________________， 析出物質(zhì)__________ mol。 (3)B極的電極反應(yīng)式為__________________________， 析出氣體__________ mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。 (4)C極的電極反應(yīng)式為__________________________， 析出物質(zhì)__________ mol。 解析：由電解一段時(shí)間后A極比C極重，可知A極上有Ag析出，C極上有Cu析出，若A極上析出銀的物質(zhì)的量為n(Ag)，則C極上析出Cu的物質(zhì)的量為n(Ag)，有關(guān)系式108 gmol－1n(Ag)－64 gmol－1n(Ag)＝1.9 g，n(Ag)＝0.025 mol。由此可知，兩電解池內(nèi)的電解質(zhì)均是足量的，故兩池電極反應(yīng)式分別為：A極：Ag＋＋e－===Ag；B極：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑；C極：Cu2＋＋2e－===Cu；D極：2Cl－－2e－===Cl2↑。A、C兩極析出物質(zhì)的量分別為0.025 mol和0.0125 mol，B極析出O2的體積為：0.00625 mol22.4 Lmol－1＝0.14 L＝140 mL。 答案：(1)負(fù)　正　(2)4Ag＋＋4e－===4Ag　0.025 (3)4OH－－4e－===2H2O＋O2↑　140 (4)Cu2＋＋2e－===Cu　0.0125