高中化學(xué)蘇教版化學(xué)反應(yīng)原理化學(xué)反應(yīng)與能量變化專題綜合學(xué)業(yè)分層測評4

學(xué)業(yè)分層測評(四)(建議用時：45分鐘)[學(xué)業(yè)達標(biāo)]1．關(guān)于原電池、電解池的電極名稱，下列說法錯誤的是()【導(dǎo)學(xué)號：92410055】A．原電池中失去電子的一極為負極B．電解池中與直流電源負極相連的一極為陰極C．原電池中相對活潑的一極為正極D．電解池中發(fā)生氧化反應(yīng)的一極為陽極【解析】根據(jù)兩池的結(jié)構(gòu)與反應(yīng)原理可確定，原電池中相對活潑的一極為負極?！敬鸢浮緾2．某學(xué)生欲完成2HCl＋2Ag=2AgCl＋H2↑反應(yīng)，設(shè)計了下列四個實驗，你認為可行的實驗是()【解析】反應(yīng)不能自發(fā)進行，應(yīng)設(shè)計成電解池，金屬銀失電子作陽極與電源的正極相連?！敬鸢浮緾3．用惰性電極分別電解下列各物質(zhì)的溶液：①CuCl2②CuSO4③NaBr④NaNO3⑤鹽酸⑥H2SO4⑦KOH其中只有水被電解的有()【導(dǎo)學(xué)號：92410056】A．①②⑤ B．②④⑥⑦C．④⑥⑦ D．③⑤⑥⑦【解析】只有水被電解即在陰極上H＋放電，在陽極上OH－放電?！敬鸢浮緾4．用惰性電極電解飽和Na2CO3溶液，若保持溫度不變，則一段時間后()A．溶液的pH變大B．c(Na＋)與c(COeq\o\al(2－,3))的比值變大C．溶液濃度變大，有晶體析出D．溶液濃度不變，有晶體析出【解析】用惰性電極電解飽和Na2CO3溶液，實際是電解水，故Na2CO3會結(jié)晶析出，若保持溫度不變，則仍為原溫度下的飽和溶液，故溶液濃度不變，pH不變，c(Na＋)∶c(COeq\o\al(2－,3))不變，故選D?！敬鸢浮緿5．下列描述中，不符合生產(chǎn)實際的是()【導(dǎo)學(xué)號：92410057】A．電解熔融的氧化鋁制取金屬鋁，用鐵作陽極B．電解法精煉粗銅，用純銅作陰極C．電解飽和食鹽水制燒堿，用涂鎳碳鋼網(wǎng)作陰極D．在鍍件上電鍍鋅，用鋅作陽極【解析】電解熔融的氧化鋁制取金屬鋁，用碳作陽極，如果用鐵作陽極，則鐵失電子而消耗，故A不對；B、C、D符合生產(chǎn)實際，正確。【答案】A6．海水提鎂的最后一步是將氯化鎂電解獲取金屬鎂，下列有關(guān)該電解過程的敘述中，正確的是()A．兩個電極必須都用惰性電極B．陽極可以用金屬電極，陰極必須是惰性電極C．電解熔融狀態(tài)的氯化鎂D．電解氯化鎂的水溶液【解析】電解MgCl2獲取金屬鎂，也就是說鎂離子需要得電子，如果在水溶液中，水電離的氫離子會優(yōu)先得電子，因此只能在熔融狀態(tài)下進行。在陰極發(fā)生的是鎂離子得到電子的反應(yīng)，對電極材料沒有要求，在陽極上發(fā)生失電子的反應(yīng)，如果使用活性電極時會優(yōu)先失電子，所以陽極必須用惰性電極?！敬鸢浮緾7．工業(yè)上電解食鹽水的陰極區(qū)產(chǎn)物是()【導(dǎo)學(xué)號：92410058】A．氯氣 B．氫氣和氯氣C．氫氣和氫氧化鈉 D．氯氣和氫氧化鈉【解析】用惰性電極電解食鹽水時，陰極反應(yīng)式為2H＋＋2e－=H2↑，破壞水的電離平衡，陰極區(qū)域OH－與Na＋結(jié)合成NaOH?！敬鸢浮緾8．如圖所示裝置中，a、b都是惰性電極，通電一段時間后，b極附近溶液呈藍色。下列說法中不正確的是()A．x是正極，y是負極B．a(chǎn)極產(chǎn)生氫氣，b極生成I2C．a(chǎn)極和Pt電極都有氣泡產(chǎn)生D．U形管中溶液的堿性增強【解析】淀粉遇碘變藍→b極生成I2，即確定b極發(fā)生反應(yīng)2I－－2e－=I2，則b極是陽極，x是負極，y是正極，a極H＋放電，發(fā)生反應(yīng)2H＋＋2e－=H2↑，產(chǎn)生氫氣，U形管中總反應(yīng)式為2KI＋2H2Oeq\o(=,\s\up17(電解))2KOH＋H2↑＋I2，溶液的堿性增強，故A錯誤，B、D正確；石墨為陰極，鉑為陽極，電極反應(yīng)分別是Cu2＋＋2e－=Cu,4OH－－4e－=2H2O＋O2↑，C正確。【答案】A9．把分別盛有熔融的KCl、MgCl2、Al2O3的三個電解槽串聯(lián)，在一定條件下通電一段時間后，析出鉀、鎂、鋁的物質(zhì)的量之比為()【導(dǎo)學(xué)號：92410059】A．1∶2∶3 B．3∶2∶1C．6∶3∶1 D．6∶3∶2【解析】該題考查了電解中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量與析出金屬的化合價及物質(zhì)的量的關(guān)系。在氯化鉀、氯化鎂、氧化鋁中K、Mg、Al分別為＋1價、＋2價、＋3價，在串聯(lián)電路中，相同時間通過的電量相同，當(dāng)都通過6mol電子時，析出K、Mg、Al的物質(zhì)的量分別為6mol、3mol、2mol，則n(K)∶n(Mg)∶n(Al)＝6∶3∶2?！敬鸢浮緿10．用如下圖所示的裝置進行電解。通電一會兒，發(fā)現(xiàn)濕潤的淀粉KI試紙的C端變?yōu)樗{色。(1)E為電源的________極，銅為________極。(2)A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________________________，溶液酸性________。(3)在B中觀察到的現(xiàn)象是_______________________________。(4)D端的電極反應(yīng)式為___________________________________?！窘馕觥勘绢}實質(zhì)上是三個電解裝置串聯(lián)，首先判斷電源的正、負極，E為負極，F(xiàn)為正極；A中是以Pt為陽極、Fe為陰極電解AgNO3溶液。B中Cu為陽極，Cu溶解發(fā)生的反應(yīng)為：Cu－2e－=Cu2＋，石墨為陰極發(fā)生的電極反應(yīng)為：2H＋＋2e－=H2↑，由于水電離出的H＋放電，所以溶液中的c(OH－)>c(H＋)，故溶液中有氫氧化銅藍色沉淀生成。D端為陰極，發(fā)生電極反應(yīng)為：2H＋＋2e－=H2↑?！敬鸢浮?1)負陽(2)4AgNO3＋2H2Oeq\o(=,\s\up17(通電))4Ag＋4HNO3＋O2↑增強(3)銅片溶解，石墨電極上有氣體生成，溶液中有藍色沉淀生成(4)2H＋＋2e－=H2↑11．如圖所示，甲、乙為相互串聯(lián)的兩個電解池?！緦?dǎo)學(xué)號：92410060】甲乙(1)甲池若為用電解原理精煉銅的裝置，則A電極名稱為________極，電極材料是________，電極反應(yīng)式為____________________，電解質(zhì)溶液可以是________。(2)乙池中鐵極電極反應(yīng)式為________________________________，若在乙池中滴入少量酚酞試液，開始電解一段時間后，鐵極附近呈________色。(3)若將乙中的石墨電極改為銀電極，則乙池為________裝置，電解一段時間后，溶液的濃度________，現(xiàn)象______________________________________________________________________________________________?！窘馕觥烤珶掋~時，粗銅作陽極，精銅作陰極，含Cu2＋的溶液作電解質(zhì)溶液；鐵電極是電解池的陰極，溶液中Ag＋得電子生成Ag，陽極OH－放電，溶液呈酸性，滴入酚酞試液無變化；若銀電極作陽極，AgNO3溶液作電解液，形成電鍍池，溶液的濃度不變?！敬鸢浮?1)陰精銅Cu2＋＋2e－=Cu含Cu2＋的溶液(2)Ag＋＋e－=Ag無(3)電鍍不變鐵表面附著一層光亮的金屬銀12．電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。如圖表示一個電解池，裝有電解液a；X、Y是兩塊電極板，通過導(dǎo)線與直流電源相連。請回答以下問題：(1)若X、Y都是惰性電極，a是飽和NaCl溶液，實驗開始時，同時在兩邊各滴入幾滴酚酞試液，則：①電解池中X極上的電極反應(yīng)式是_________________________________，在X極附近觀察到的現(xiàn)象是_____________________________。②Y電極上的電極反應(yīng)式是_______________________________________，檢驗該電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是_________________________________。(2)如果用電解方法精煉粗銅，電解液a選用CuSO4溶液，則：①X極的材料是________，電極反應(yīng)式為________________________。②Y極的材料是____________，電極反應(yīng)式為________________。(說明：雜質(zhì)發(fā)生的電極反應(yīng)不必寫出)【解析】(1)用惰性電極電解飽和食鹽水時，陽極反應(yīng)：2Cl－－2e－=Cl2↑；陰極反應(yīng)：2H＋＋2e－=H2↑。與電源正極相連的為陽極，反之為陰極。所以X為陰極，Y為陽極。X極在反應(yīng)過程中消耗了H2O電離出的H＋，溶液呈堿性，加入酚酞試液變成紅色；Y極產(chǎn)生Cl2，能使?jié)駶櫟腒I-淀粉試紙變?yōu)樗{色。(2)電解精煉Cu時，用含雜質(zhì)的Cu為陽極，純Cu為陰極。反應(yīng)過程中陽極上的Cu以及比Cu活潑的金屬失去電子，成為離子進入溶液，活潑性比Cu差的金屬形成陽極泥；在陰極只有Cu2＋能得電子成為單質(zhì)，其他較活潑的金屬對應(yīng)的離子不能得電子。根據(jù)裝置圖，X為陰極，Y為陽極。所以，X電極的材料是純銅，電極反應(yīng)式為Cu2＋＋2e－=Cu；Y電極的材料是粗銅，電極反應(yīng)式為Cu－2e－=Cu2＋?！敬鸢浮?1)①2H＋＋2e－=H2↑放出氣體，溶液變紅②2Cl－－2e－=Cl2↑把濕潤的碘化鉀淀粉試紙放在Y電極附近，試紙變藍色(2)①純銅Cu2＋＋2e－=Cu②粗銅Cu－2e－=Cu2＋[能力提升]13．(2023·福建高考)某模擬“人工樹葉”電化學(xué)實驗裝置如下圖所示，該裝置能將H2O和CO2轉(zhuǎn)化為O2和燃料(C3H8O)。下列說法正確的是()【導(dǎo)學(xué)號：92410061】A．該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能和電能B．該裝置工作時，H＋從b極區(qū)向a極區(qū)遷移C．每生成1molO2，有44gCO2被還原D．a(chǎn)電極的反應(yīng)為：3CO2＋18H＋－18e－=C3H8O＋5H2O【解析】結(jié)合裝置圖此為電解裝置，模擬“人工樹葉”，故為電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，A項錯誤；b極連接電源的正極，為陽極，在電解池中H＋為陽離子，向a極(陰極)區(qū)移動，B項正確；右側(cè)H2O→O2發(fā)生的是氧化反應(yīng)，每生成1molO2，轉(zhuǎn)移4mol電子，C3H8O中碳元素的化合價是－2,3CO2→C3H8O，轉(zhuǎn)移18mol電子，故生成1molO2消耗2/3molCO2，C項錯誤；a電極發(fā)生的是還原反應(yīng)：3CO2＋18H＋＋18e－=C3H8O＋5H2O，D項錯誤?！敬鸢浮緽14．某工廠采用電解法處理含鉻廢水，耐酸電解槽用鐵板作陰、陽極，槽中盛放含鉻廢水，原理示意圖如下，下列說法不正確的是()A．A為電源正極B．陽極區(qū)溶液中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)為Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋6Fe2＋＋14H＋=2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2OC．陰極區(qū)附近溶液pH降低D．若不考慮氣體的溶解，當(dāng)收集到H213.44L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時，有molCr2Oeq\o\al(2－,7)被還原【解析】從圖可知B區(qū)產(chǎn)生H2：2H＋＋2e－=H2↑，為陰極反應(yīng)，則該極區(qū)溶液的pH升高，連接電源的負極，則A極連接電源的正極，A項正確、C項錯誤；陽極發(fā)生反應(yīng)：Fe－2e－=Fe2＋，生成的Fe2＋與Cr2Oeq\o\al(2－,7)反應(yīng)：Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋6Fe2＋＋14H＋=2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O，B項正確；生成LH2，轉(zhuǎn)移電子mol，根據(jù)電子守恒生成molFe2＋，可還原molCr2Oeq\o\al(2－,7)，D正確?！敬鸢浮緾15．(2023·浙江高考)在固態(tài)金屬氧化物電解池中，高溫下電解H2O-CO2混合氣體制備H2和CO是一種新的能源利用方式，基本原理如下圖所示。下列說法不正確的是()【導(dǎo)學(xué)號：92410062】A．X是電源的負極B．陰極的電極反應(yīng)式是：H2O＋2e－=H2＋O2－CO2＋2e－=CO＋O2－C．總反應(yīng)可表示為：H2O＋CO2eq\o(=,\s\up17(通電))H2＋CO＋O2D．陰、陽兩極生成的氣體的物質(zhì)的量之比是1∶1【解析】A項，根據(jù)圖示，X極產(chǎn)物為H2和CO，是H2O與CO2的還原產(chǎn)物，可判斷在X極上發(fā)生還原反應(yīng)，由此判斷X極為電源的負極，A項正確；B項，根據(jù)題意，電解質(zhì)為固體金屬氧化物，可以傳導(dǎo)O2－，故在陰極上發(fā)生的反應(yīng)為H2O＋2e－=H2＋O2－，CO2＋2e－=CO＋O2－，B項正確；C項，根據(jù)電極產(chǎn)物及B項發(fā)生的電極反應(yīng)可知，該反應(yīng)的總反應(yīng)方程式為H2O＋CO2通電,H2＋CO＋O2，C項正確；D項，根據(jù)C項的電解總反應(yīng)方程式，陰陽兩極生成的氣體的物質(zhì)的量之比為2∶1，D項錯誤?！敬鸢浮緿16．A、B、C三種強電解質(zhì)，它們在水中電離出的離子如下表所示：陽離子Na＋、K＋、Cu2＋陰離子SOeq\o\al(2－,4)、OH－上圖所示裝置中，甲、乙、丙三個燒杯依次分別盛放足量的A溶液、足量的B溶液、足量的C溶液，電極均為石墨電極。接通電源，經(jīng)過一段時間后，測得乙中c電極質(zhì)量增加了16g。常溫下各燒杯中溶液的pH與電解時間(t)的關(guān)系圖如上。據(jù)此回答下列問題：(1)M為電源的________極(填寫“正”或“負”)，電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為_____________________________________________________。(2)計算電極e上生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積________。(3)寫出乙燒杯的電解池反應(yīng)_______________________________________。(4)如果電解過程中B溶液中的金屬離子全部析出，此時電解能否繼續(xù)進行，為什么？_______________________________________________