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最新版化学教学资料课时作业 12电能转化为化学能踩点训练1如图所示装配仪器,接通直接电源,电解饱和食盐水,则电解开始时,在碳棒和铁钉表面都有气体生成,其中碳棒表面生成的气体是()ACl2 BO2CH2 DHCl【解析】碳棒和电源的正极相连,是电解池的阳极,其电极反应式为2Cl2e=Cl2,所以产生氯气。【答案】A2原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应分别是()A氧化、还原 B还原、氧化C氧化、氧化 D还原、还原【解析】原电池的正极和电解池的阴极都发生还原反应,而原电池的负极和电解池的阳极都发生氧化反应。故选D。【答案】D3(双选)工业上用电解熔融氧化铝的方法冶炼金属铝,下列电极反应式正确的是()A阴极:2H2e=H2B阴极:Al33e=AlC阳极:4OH4e=2H2OO2D阳极:2O24e=O2【解析】因为电解的是熔融状态下的氧化铝,没有水的存在,所以电解液中没有H和OH,只有Al3和O2,Al3在阴极上放电变成Al,O2在阳极上放电变成O2。故选BD。【答案】BD4以铂为阳极,铜为阴极,电解硫酸铜水溶液,在阳极和阴极上析出物质的质量比是()A1:8 B8:1C1:4 D4:1【解析】由于用铂做阳极,因此电极不参与电解过程。电解硫酸铜溶液的电极反应:阴极:2Cu24e=2Cu,阳极:4OH4e=O22H2O。得失电子数均为4 mol时,则阳极和阴极生成物分别为O2和Cu,其物质的量比为1:2,化成质量比即为32:(264)1:4。【答案】C5X、Y、Z、M代表四种金属元素,金属X和Z用导线连接放入稀硫酸中时,X溶解,Z极上有氢气放出;若电解Y2和Z2共存的溶液时,Y先析出;又知M2的氧化性强于Y2。则这四种金属的活动性由强到弱的顺序为()AXZYM BXYZMCMZXY DXZMY【解析】金属X和Z用导线连接放入稀H2SO4中,形成原电池,X溶解说明金属活动性XZ;电解Y2和Z2共存的溶液时,Y先析出,则金属活动性ZY;离子的氧化性越强,其单质的金属活动性越弱,则金属活动性YM,所以正确答案为A。【答案】A6按下图甲装置进行实验,若图乙中横坐标x表示流入电极的电子的物质的量,下列叙述不正确的是()AE表示反应生成Cu的物质的量BE表示反应生成H2O的物质的量CF表示反应生成H2SO4的物质的量DF表示反应生成O2的物质的量【解析】装置中发生的电解反应为2CuSO42H2O2Cu2H2SO4O2,当转移4 mol电子时,生成H2SO4和Cu都是2 mol,生成O2为1 mol,消耗H2O为2 mol,所以C项错误。【答案】C7在铁制品上镀一定厚度的锌层,以下方案设计正确的是()A锌作阳极,铁制品作阴极,溶液中含有锌离子B铂作阴极,铁制品作阳极,溶液中含有锌离子C铁作阳极,铁制品作阴极,溶液中含有亚铁离子D锌作阴极,铁制品作阳极,溶液中含有亚铁离子【解析】根据电镀原理,应用镀层金属作阳极,镀件作阴极,含有镀层金属阳离子的电解质作电解液。【答案】A8工业上用电解熔融的氯化钠的方法制取金属钠,试回答下列问题:(1)金属钠在_极上产生。(2)写出产生氯气的电极方程式_。(3)该反应是否是离子反应_(填“是”或“不是”),若是,则该反应的离子方程式为_(若不是则该空不填)。【解析】离子反应发生的前提条件是电解质必须电离出自由移动的离子,氯化钠熔融的状态下,能够电离出自由移动的离子Cl和Na,所以该反应属于离子反应。其阳极反应方程式为:2Cl2e=Cl2,阴极反应方程式为:2Na2e=2Na,总反应式为:2Na2Cl2NaCl2【答案】(1)阴(2)2Cl2e=Cl2(3)是2Na2Cl2NaCl29根据下图,回答下列问题:(1)闭合S1,装置属于_,锌极作_。(2)闭合S2,装置属于_,锌极上的反应式为_。(3)闭合S3,装置属于_,总反应式为_。【解析】(1)闭合S1时,无外加电源,装置属于原电池,Zn比Cu活泼,作电池的负极,其电极反应式为:Zn2e=Zn2;Cu片作电池的正极,其电极反应式为:2H2e=H2,总反应为:Zn2H=Zn2H2。(2)闭合S2时,有外加电源,装置属于电解池,Zn片与电源的正极相连,是电解池的阳极,其电极反应式为:Zn2e=Zn2;Cu片与电源的负极相连,是电解池的阴极,其电极反应式为:2H2e=H2,总反应为:Zn2H=Zn2H2。(3)闭合S3时,有外加电源,装置属于电解池,Zn片与电源的负极相连,是电解池的阴极,其电极反应式为:2H2e=H2;铜片是电解池的阳极,电极反应式为:Cu2e=Cu2,总反应式为:Cu2HCu2H2【答案】(1)原电池负极(2)电解池Zn2e=Zn2(3)电解池Cu2HCu2H2巩固提升1滴有酚酞和氯化钠溶液的湿润滤纸分别做如下图甲、乙两个实验,能发现附近变成红色的电极是()Aa、c Bb、dCa、d Db、c【解析】甲中构成原电池,b为正极,发生反应为O24e2H2O=4OH,乙中d极为阴极,发生反应2H2e=H2,同时生成OH,故b、d两极显碱性,滤纸呈红色。【答案】B2(双选)用惰性电极实现电解,下列说法正确的是()A电解稀硫酸溶液,实质上是电解水,故溶液pH不变B电解稀氢氧化钠溶液,要消耗OH,故溶液pH减小C电解硫酸钠溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为2:1D电解氯化铜溶液在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1:1【解析】电解稀硫酸溶液,实质是电解水,硫酸溶液浓度增大,溶液pH减小;电解稀氢氧化钠溶液,也是电解水,NaOH溶液浓度增大,故溶液pH增大;电解硫酸钠溶液,在阴极上和阳极上析出产物分别是H2和O2,两者的物质的量之比为2:1;电解氯化铜溶液,在阴极上和阳极上析出产物分别是Cu和Cl2,两者的物质的量之比为1:1。【答案】CD3(双选)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼,下列说法正确的是()A电能全部转化为化学能B粗铜接电源正极,发生氧化反应C溶液中Cu2向阳极移动D利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属【解析】电解精炼铜过程中电能转变为化学能的同时,部分电能转化为热能,A错;电解精炼铜时,粗铜作阳极,与电源正极相连,发生氧化反应,B对;电解过程中Cu2向阴极移动,C错;精铜中Ag、Pt、Au放电能力比铜弱,形成阳极泥,可以回收,D对。【答案】BD4从Cu2、Na、SO、Cl四种离子中恰当地组成电解质,按下列要求进行电解:(1)以碳棒为电极,使电解质质量减小,水量不变,进行电解,应采用的电解质是_;(2)以碳棒为电极,使电解质质量不变,水量减少,进行电解,则采用的电解质是_;(3)以碳棒为阳极,铁棒为阴极,使电解质和水量都减少,进行电解,则电解质是_。【解析】阳极都为惰性电极,(1)中相当于电解溶液中的电解质;(2)相当于电解水;(3)中既电解溶质又电解水。【答案】(1)CuCl2(2)Na2SO4(3)NaCl、CuSO45电解原理在化学工业中有广泛应用。如图表示一个电解池,装有电解液a;X、Y是两块电极板,通过导线与直流电源相连。请回答以下问题:(1)若X、Y都是惰性电极,a是饱和NaCl溶液,实验开始时,同时在两边各滴入几滴酚酞试液,则:电解池中X极上的电极反应式为_,在X极附近观察到的现象是_。Y电极上的电极反应式为_,检验该电极反应产物的方法及现象是_。(2)如要用电解方法精炼粗铜,电解液a选用CuSO4溶液,则:X电极的材料是_,电极反应式是_。Y电极的材料是_,电极反应式是_。(说明:杂质发生的电极反应不必写出)【解析】(1)依题意可知道是氯碱工业的原理,由电源的正负极可判断,X为阴极,电极反应式为:2H2e=H2,由于H不断减少,溶液中OH增多,滴入酚酞溶液会变红。Y为阳极,电极反应式为:2Cl2e=Cl2,氯气可以使湿润的淀粉KI试纸变蓝。(2)用电解方法精炼粗铜,要求纯铜作阴极,即X极,电极反应式为:Cu22e=Cu;粗铜作阳极,即Y极,电极反应式为:Cu2e=Cu2。【答案】(1)2H2e=H2产生大量气泡、溶液变红2Cl2e=Cl2把湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y电极附近,试纸变蓝色(2)纯铜Cu22e=Cu粗铜Cu2e=Cu26如图所示,用a、b两惰性电极电解200 mLCuSO4溶液,通电一段时间后,当a极的质量不再增加时,取出洗净干燥后,发现质量增加了6.4 g。回答下列各问题:(1)标出电源的正负极:c为_,d为_。(2)b极上发生反应的电极反应式为:_,溶液中总的反应方程式为_。(3)反应前CuSO4溶液的物质的量浓度为:_,反应后溶液中H的浓度为_(均不考虑溶液体积变化)。【解析】(1)a极质量增加,说明a极有Cu析出,应为阴极,故c为负极,d为正极。(2)b极与电源的正极d相连,故b极为阳极,电极放电顺序:OHSO,所以电极反应式为:4OH4e=2H2OO2。溶液中总的反应方程式为:2CuSO42H2O2Cu2H2SO4O2。(3)n(CuSO4)n(Cu)0.1 mol,则反应前c(CuSO4)0.5 molL1。由电解的总反应方程式可知,c(H)2c(H2SO4)2c(CuSO4)1 molL1。【答案】(1)负极正极(2)4OH4e=O22H2O2CuSO42
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