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1、第 1 章化学反应与能量转化化学选修/化学反应原理(鲁科版)第 2 节 电能转化为化学能电解1(2013北京卷) 用石墨电极电解 CuCl2溶液(如右图)。下列分析正确的是()Aa 端是直流电源的负极B通电使 CuCl2发生电离C阳极上发生的反应：Cu2 2e =CuD通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体解析：通电时，阳离子 Cu2 向阴极移动，并在阴极放电生成 Cu，阴离子 Cl 向阳极移动并在阳极放电生成 Cl2，从而可以确定 a、b 分别为电源的负极和正极，故 A 项正确，C、D 两项错误；CuCl 2溶液发生电解而不是电离，故 B 项错误。答案：A2.右图为电解饱和食盐水示意图，
2、下列说法正确的是()第 1 章化学反应与能量转化A阳极上析出氢气B阴极上发生氧化反应C电解时，溶液的 pH 增大D与电源正极相连的是电解池的阴极解析：A 项中，阳极发生氧化反应生成氯气，故 A 错误；B 项中，阴极发生还原反应生成氢气，故 B 错误；C 项中，电解方程式2NaCl2H 2O 2NaOHCl 2H 2，可知生= = = = =通 电 成氢氧化钠，则电解时，溶液的 pH 增大，故 C 正确；D 项中，与电源正极相连的是电解池的阳极，故 D 错误。答案：C3下列有关电解原理的应用的说法正确的是()A氯化铝是一种电解质，可用于电解法制铝B电解法精炼铜时，以粗铜作阴极，纯铜作阳极C电解饱
3、和食盐水时，阴极反应式为2H 2e =H2D在铁制品上镀银时，铁制品与电源正极相连解析：电解法制铝是采用氧化铝作原料，而不是氯化铝，故 A 项错误；电解精炼铜，粗铜作阳极，精铜作阴极，故 B 项错误；电解食盐水，阴极是氢离子得电子析出氢气，电极反应式书写正确；电镀时，被镀制品作阴极，与电源负极相连，故 D 项错误。答案：C4如图是某同学用 Cu 在 Fe 片上镀铜的实验装置，下列说法正确的是()第 1 章化学反应与能量转化ACu 2 在 A 极被还原B溶液蓝色逐渐变浅C铜片连接 A 极，铁制品连接 B 极DA 极和 B 极直接相连，铜片被氧化解析：用 Cu 在 Fe 片上镀铜时，镀件铁为阴极，
4、连接B 极，该极上是铜离子发生得电子的还原反应；镀层金属铜为阳极，连接 A 极，该极上是金属铜发生失电子的氧化反应，Cu2e =Cu2 ；电镀液是含有的镀层金属铜离子的盐，电镀液中铜离子浓度不变，所以溶液蓝色不变。答案：C5用石墨作电极电解下列溶液：稀 H2SO4K 2SO4溶液CuCl 2溶液CuSO 4溶液KOH 溶液(1)阴极、阳极都有气体产生，且体积比(相同条件下)为 21 的是(填序号)_，其阳极的电极反应式都是_，阴极的电极反应式都是_，总反应的化学方程式都是_。解析：依据电解规律，电解稀硫酸、K 2SO4或 KOH 溶液相当于电解水，产生氢气和氧气的体积比为 21；答案：4OH
5、4e =2H2OO 24H 4e =2H2 2H 2O 2H2O 2= = = = =电 解 (2)阴极、阳极都有气体产生，其中溶液酸性增强的是_，碱性增强的是_(填序号)。第 1 章化学反应与能量转化解析：电解稀硫酸消耗水， c(H )增大，酸性增强，电解 KOH 溶液消耗水， c(OH )增大，碱性增强；答案：(3)一个电极析出金属，一个电极逸出气体，且溶液酸性增强的是_(填序号)，其总反应的化学方程式是_。解析：依据电解规律可知，应该是“放氧生酸型” ，应为硫酸铜溶液。答案：2CuSO42H 2O 2Cu2H 2SO4O 2= = = = =电 解 6冶炼铜矿石所获得的铜通常含有锌、铁、
6、镍、银、金和铂等微量杂质，俗称粗铜。工业上通常通过电解法除去这些杂质制得精铜，以提高铜的使用价值，扩大铜的应用范围。(几种金属的相对原子质量：Fe56，Ni59，Cu64，Zn65，Ag108，Au197。)请完成下列问题：(1)一般来说，电解精炼铜的初始电解质溶液里的阳离子是_，写出铜的电解精炼过程中的阴极反应式_。(2)如果转移 0.020 mol e ，下列说法中一定正确的是_。阴极质量增加 0.64 g阳极质量减少 0.64 g电解质溶液的质量保持不变电解质溶液的温度保持不变第 1 章化学反应与能量转化解析：电解精炼铜的电解质溶液一般为用硫酸酸化了的硫酸铜溶液，其中的阳离子是 H 和
7、Cu2 。粗铜中Fe、Zn、Ni 均有可能放电转化为Fe2 、Zn 2 、Ni 2 ，Fe 2 、Zn 2 、Ni 2 、H 和 Cu2 中放电能力 Cu2 最强，所以在阴极上放电的只有 Cu2 ，当有0.020 mol e 转移时阴极质量增加 64 0.020 mol2gmol1 0.64 g。Ag 和 Au 都不能放电，只是以固态单质的形式沉积于电解槽的底部。Fe、Zn、Ni 中，有相对原子质量比 Cu 大的，也有相对原子质量比 Cu 小的，且Fe、Zn、Ni 的放电能力都强于 Cu，首先在阳极上被溶解，因此阳极上放电的不只是铜，阳极质量减少量不固定，电解质溶液的质量也不会保持不变。在电解
8、精炼铜的过程中，能量转化的形式主要是电能转化为化学能，但也有电能转化为热能，电解质溶液的温度肯定会变化。答案：(1)H 和 Cu2 Cu 2 2e =Cu(2)1用石墨作电极电解 CuSO4溶液。通电一段时间后，欲使电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的()ACuSO 4BH 2OCCuO DCuSO 45H2O解析：石墨为惰性电极，电解 CuSO4溶液时，阳极发生反应：4OH 2H 2OO 24e ，阴极发生反应：2Cu2 4e 2Cu，欲使电解液恢复到起始状态，可向溶液中加入适量的 CuO。答案：C第 1 章化学反应与能量转化2某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
9、和氯化钠溶液，通电时，为使 Cl2被完全吸收制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如右图所示的装置。以下对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是() Aa 为正极，b 为负极；NaClO 和 NaClBa 为负极，b 为正极；NaClO 和 NaClCa 为阳极，b 为阴极；HClO 和 NaClDa 为阴极，b 为阳极；HClO 和 NaCl解析：要使得 Cl2被完全吸收，说明 Cl2在下端产生，故下端的电极反应式为 2Cl 2e =Cl2，故下端为电解池的阳极，与阳极相连的 b 则为原电池的正极，a 为负极；总反应为：2H2O2NaCl H2Cl 22NaOH，生成的= = = = =电
10、解 Cl2又被 NaOH 吸收，方程式为Cl22NaOH= =NaClONaClH 2O，故 a 为原电池的负极，b为原电池的正极，消毒液的主要成分为 NaClO 和 NaCl。答案：B3下列说法不正确的是()A电解是化学能转变成电能B电解质溶液导电是化学变化，金属导电是物理变化C不能自发进行的氧化还原反应，通过电解的原理可第 1 章化学反应与能量转化以实现D任何溶液被电解时，必须导致氧化还原反应的发生解析：从能量角度看，电解是把电能转变成化学能的过程，故 A 项错；电解质溶液的导电过程，必将伴随着两个电极上氧化还原反应的发生，同时生成新的物质，故B、D 两项对；某些不能自发进行的氧化还原反应
11、，通过电解的原理供给电能也可能实现，故 C 项对。答案：A4如下图所示，X、Y 分别是直流电源的两极，通电后发现 a 极板质量增加，b 极板处有无色、无臭气体放出。符合这一情况的是附表中的()a 极板 b 极板 X 电极 Z 溶液A 锌 石墨 负极 CuSO4B 石墨 石墨 负极 NaOHC 银 铁 正极 AgNO3D 铜 石墨 负极 CuCl2解析：由 a 极板质量增加知溶液中阳离子在 a 极板生成金属析出，则 a 为阴极，X 为负极；因 B 项中 a 极板不析出金属，C 项中为正极可否定，又由 b 极板有无色无臭气体放出否定 D 项，故选 A 项。答案：A第 1 章化学反应与能量转化5.
12、右如图为直流电源电解稀 Na2SO4水溶液的装置通电后在石墨电极 a 和 b 附近分别滴加一滴石蕊试液，下列实验现象中正确的是()Aa 电极附近呈蓝色，b 电极附近出现红色B一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体Ca 电极附近呈红色，b 电极附近出现蓝色D逸出气体的体积 a 电极的小于 b 电极的解析：a 连接电源的负极，为电解池的阴极，b 连接电源的正极，为电解池的阳极，电解 Na2SO4水溶液时，阳极发生的反应为：4OH 4e =2H2OO 2或2H2O4e =4H O2，阴极反应为：2H 2e =H2，或 2H2O2e =H2 2OH 。 a 电极生成 OH 离子，呈碱性，滴加石
13、蕊呈蓝色，b 电极生成 H 离子，呈酸性，滴加石蕊呈红色，故 A 正确，C 项错误。两极生成的气体分别为氧气和氢气，都为无色无味气体，且二者的体积比为21，故 B、D 两项均错误。答案：A6右图是电解 CuCl2溶液的装置，其中 c、d 为石墨电极，则下列有关的判断正确的是()第 1 章化学反应与能量转化Aa 为负极、b 为正极Ba 为阳极、b 为阴极C电解过程中，d 电极质量增加D电解过程中，氯离子浓度不变解析：电流由正极流出，即 a 为电源正极，b 为电源负极，则 c 极为电解池阳极，d 为电解池的阴极，电极为惰性电极，溶液中的离子放电，Cu 2 在阴极 d 析出，阴离子 Cl在 c 极上
14、放电产生 Cl2。答案：C7以硫酸铜溶液作电解液，对含有杂质 Fe、Zn、Ag的粗铜进行电解精炼。下列叙述正确的是()粗铜与直流电源负极相连阴极发生的反应为Cu2 2e Cu电路中每通过 3.011023个电子，得到的精铜质量为 16 g杂质 Ag 以 Ag2SO4的形式沉入电解槽形成阳极泥ABC D解析：粗铜作阳极与电源正极相连，发生反应：Zn=Zn2 2e ， Fe=Fe2 2e ， Cu=Cu2 2e ，Ag以单质的形式沉入电解槽形成阳极泥，错；阴极反应为 Cu2 2e =Cu，故通过 3.011023个电子即 0.5 mol电子时，析出铜 0.25 mol，质量为 16 g，正确。答案：D8从 NO 、SO 、H 、Cu 2 、Ba 2 、Ag 、Cl 等离 3 24第 1 章化学反应与能量转化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_。解析：把离子组成为电解水型，
