2013届浙师大附中高三化学限时作业(电解池)

12013届浙师大附中高三化学限时作业（电解池）学号姓名1．电解法精炼含有Fe、Zn、Ag等杂质的粗铜。下列叙述正确的是A．电解时以硫酸铜溶液作电解液，精铜作阳极B．粗铜与电源负极相连，发生氧化反应C．阴极上发生的反应是Cu2＋＋2e－===CuD．电解后Fe、Zn、Ag等杂质会沉积在电解槽底部形成阳极泥2．下列描述中，不．符合生产实际的是A．电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极B．电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极C．电解熔融的氧化铝制取金属铝，用镁作阳极D．在镀件上电镀锌，用锌作阳极3．一般认为“氯化铝是分子晶体，熔融的氯化铝不导电，在电解槽中不能电解”，但这不是绝对的，我们可以改变它的环境，比如电解NaCl—AlCl3熔盐制铝，这一类似问题在中学教辅材料中早有体现，如电解Al2O3—Na3AlF6制铝，其中Na3AlF6的引入便是问题的关键，近年来Al在NaCl—AlCl3熔盐体系中的电沉积研究已经取得了很多研究成果，下列说法不正确的是A．熔融的氯化铝不导电说明氯化铝是分子晶体B．电解NaCl—AlCl3熔盐制铝说明氯化铝是分子晶体C．电解NaCl—AlCl3熔盐制铝的阳极电极反应式是：2Cl--2e＝-Cl2D．电解NaCl—AlCl3熔盐制铝的阴极电极反应式与电解Al2O3—Na3AlF6制铝相同4．电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制氢的装置示意图如图（电解池中隔膜仅阻止气体通过，a、b极均为惰性电极）。下列说法正确的是A．电解时，b极是阴极放出H2，发生氧化反应。B．溶液中OH－逐渐向b极移动。C．电解时，a极的电极反应式为：CO(NH2)2＋8OH－－6e－＝CO32－＋N2↑＋6H2OD．若在b极产生标况下224mL氢气，则消耗尿素2g。5．如下图所示，其中甲池的总反应为：2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O下列说法正确的是A．甲池是电能转化为化学能的装置，乙、丙池是化学能转化电能的装置2B．甲池通入CH3OH的电极反应为CH3OH—6e—+2H2O=CO2-3+8H+C．反应一段时间后，向乙池中加入一定量Cu(OH)2固体，能使CuSO4溶液恢复到原浓度D．甲池中消耗560mL（标准状况下）O2，此时丙池中理论上最多产生2.9g固体6．用酸性氢氧燃料电池为电源进行电解的实验装置示意图如下图所示。下列说法中，正确的是A．燃料电池工作时，正极反应为：O2+2H2O+4e－===4OH－B．a极是铁，b极是铜时，b极逐渐溶解，a极上有铜析出C．a极是粗铜，b极是纯铜时，a极逐渐溶解，b极上有铜析出D．a、b两极均是石墨时，在相同条件下a极产生的气体与电池中消耗的H2体积相等7．用Na2SO3溶液吸收硫酸工业尾气中的二氧化硫，将所得的混合液进行电解循环再生，这种新工艺叫再生循环脱硫法。其中阴、阳离子交换膜组合循环再生机理如下图所示，则下列有关说法中不正确．．．的是A．X为直流电源的负极，Y为直流电源的正极B．图中的baC．阳极区pH增大D．该过程中的产品主要为H2SO4和H28．某新型二次锂离子电池结构如右图，电池内部是固体电解质，充电、放电时允许Li+在其间通过（图中电池内部“→”表示放电时Li+的迁移方向。充电、放电时总反应可表示为：LiCoO2+6CLi1-xCoO2+LixC6。下列说法正确的是A．外电路上的“→”表示放电时的电流方向B．放电时正极的电极反应为：LixC6–xe-=xLi++6CC．充电时阳极的电极反应为：LiCoO2–xe-=Li1-xCOO2+xLi+D．外电路有0.1mole-通过，发生迁移的Li+的质量为0.7xg9．LiFePO4电视具有稳定性高、安全、对环境友好等优点，可用于电动汽车。电池反应为：FePO4+Li放电充电LiFePO4，电池的正极材料是LiFePO4，负极材料是石墨，电解质为含Li+的导电固体。下列有关LiFePO4电池说法正确的是A.可加入硫酸以提高电解质的导电性B.放电时电池内部Li+向负极移动C.充电过程中，电池正极材料的质量增加D.放电时电池正极反应为：FePO4+Li++e－＝LiFePO4H2CuSO4溶液含金属催化剂的多孔电极酸性电解质O2H2O310．如图所示，装置（Ⅰ）是一种可充电电池的示意图，装置（Ⅱ）为电解池的示意图；装置（Ⅰ）的离子交换膜只允许Na+通过。电池充、放电的化学方程式为：。当闭合K时，X极附近溶液变红色。下列说法中正确的是A．装置（Ⅰ）中Na+从右到左通过离子交换膜，装置（Ⅱ）中Na+从Y极移向X极B．A电极的电极反应式为NaBr3+2Na++2e-=3NaBrC．X电极附近区域变红，且电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑D．每有0.1molNa+通过离子交换膜，X电极上就析出标准状况下的气体1.12L11．电解原理在化学工业中有广泛应用。图甲表示一个电解池，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。下列说法不正确．．．的是A.若此装置用于电镀铜，则Y为铜电极，电解液a可以是硫酸铜或氯化铜溶液。B.按图甲装置用惰性电极电解AgNO3溶液，若图乙横坐标x表示流入电极的电子的物质的量，则E表示反应生成硝酸的物质的量，F表示电解生成气体的物质的量。C.按图甲装置用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，通电一段时间后，加入0.1mol的氧化铜刚好恢复到通电前的浓度和pH，则电解过程中转移的电子为0.4mol。D.若X、Y为铂电极，a溶液为250mLCuSO4和KNO3的混合液，经过一段时间后，两极均得到标准状况下5.6L气体，则原混合液中CuSO4的物质的量浓度为1mol·L-112．如图a、b、c、d均为铂电极，供选择的四组电解质溶液如下表：要满足的条件是：①工作一段时间后，甲槽电解液pH上升，而乙槽电解液pH下降；②b、c两极放电离子的物质的量相等。则应选用的电解液是甲乙组ABCD甲槽NaOHAgNO3H2SO4KCl乙槽CuSO4CuCl2AgNO3AgNO3abcd413．(北京东城示范校高三检测卷)(10分)如图，E为沾有Na2SO4溶液的滤纸，并加入几滴酚酞。A、B分别为Pt片，压在滤纸两端，R、S为电池的电极。M、N是用多微孔的Ni制成的电极材料，它在碱性溶液中可以视为惰性电极。G为电流计，K为开关。C、D和电解池中充满浓KOH溶液。若在滤纸中央点上一滴紫色的KMnO4溶液，打开K，接通电源一段时间后，C、D中有气体产生。(1)R为________(填“正”或“负”)极。(2)A极附近溶液的现象是___________________，B极附近发生的电极反应式为___________________。(3)滤纸上的紫色点向________(填“A”或“B”)方移动。(4)当C、D里的气体产生到一定量时，切断外电源并接通开关K，经过一段时间，C、D中气体逐渐减少，C中的电极为_____(填“正”或“负”)极，电极反应式为____________________。14．(2012高考化学科研测试原创卷)(10分)如图(1)所示装置，甲槽中盛放AgNO3溶液，乙槽中盛放AlCl3和M(NO3)x(x≥1，x为正整数)的混合溶液，其中甲槽中一个电极为锌电极，其余均为石墨电极，且接通线路前各电极质量相等。接通线路一段时间，测得乙槽中a、d两极所得气体的体积(标准状况下)随时间变化的关系如图(2)所示。请回答下列问题：(1)d极为________极，c极的电极反应方程式为：_____________________________________。(2)t2时刻，测得b、a两电极的质量相差32.4g，b、d两电极质量相差22.8g，则：①M(NO3)x的化学式为________________。②t1－t2时，乙槽中的反应方程式为___________________________________________________。③t2－t3时，乙槽中的溶液pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。④如果在t3时刻，反应刚好停止(电极都没用完)，则n(AgNO3)∶n[M(NO3)x]＝______________。513、答案：(1)负(2)溶液变红4OH－－4e－===2H2O＋O2↑(3)B(4)负2H2＋4OH－－4e－===4H2O点拨：电解KOH溶液就是电解水，两极分别产生氢气和氧气，因为相同条件下产生氢气的体积是氧气体积的两倍，C管中气体体积比D管中的大，所以C管中收集到的是氢气，D管中收集到的是氧气。(1)氢气是在阴极产生的，所以M是阴极，与之相连的R是电源的负极。(2)B是电解池的阳极，A是电解池的阴极。电解Na2SO4溶液相当于电解水，电解时H＋移动到A极(阳极)得电子被还原为氢气，破坏了A极附近水的电离平衡，导致A极附近溶液显碱性，使酚酞试液变红。B极OH－被氧化，放出氧气。(3)KMnO4溶液中，紫色的阴离子MnO4－向阳极(B极)移动。(4)当C、D里的气体产生到一定量时，切断外电源并接通开关K，此时装置变为燃料电池。经过一段时间，C、D中气体逐渐减少，氢气和氧气反应生成水，在碱性条件下，C中氢气发生氧化反应，电极方程式为：2H2＋4OH－－4e－===4H2O。14、答案：(1)阴Zn－2e－===Zn2＋(2)①Cu(NO3)2②2Cu(NO3)3＋2H2O=====电解2Cu＋4HNO3＋O2↑③减小④16∶3点拨：关键是读懂图象。以乙槽为研究对象，从图象中至少可以先得到这样一个信息：其两极在接通线路后，分别可以生成气体，根据这一信息，我们可以推断乙槽是电解池，甲槽就顺理成章的是原电池了。(不然电源从哪里来？)接下来，根据题意，我们可以知道作为电源的甲槽内发生的氧化还原反应：2Ag＋＋Zn===2Ag＋Zn2＋。再来分析乙槽，全部是惰性电极；溶液中的阳离子组为：H＋、Al3＋和Mx＋，如果Mx＋的放电顺序排在H＋之后的话，图象将显示为一根从O点出发的直线(斜率恒定)，否则就是如图象显示的d极那样；溶液中的阴离子组为：OH－、Cl－和NO3－，很显然，在阳极应该显示为图象中的a极那样。至此，综合以上，我们可以推断：a极为阳极，d极为阴极；b极为甲槽的正极，c极为负极(锌电极)。甲槽中b极的电极反应：2Ag＋＋2e－===2Ag，c极的电极反应：Zn－2e－===Zn2＋。根据题目文字叙述并结合图象，我们知道t2时刻，M刚好全部析出，其质量为32.4g－22.8g＝9.6g，在此过程中转移电子的物质的量为n＝n(Ag)＝32.4g108g·mol－1＝0.3mol，由关系式Mx＋＋xe－===M可得M的相对原子质量Ar(M)＝9.60.3·x＝32x，到了这一步，推出M是Cu，应该很容易了吧？M(NO3)x的化学式为Cu(NO3)2。t1－t2时刻，乙槽中的反应方程式为：2Cu(NO3)2＋2H2O=====电解2Cu＋4HNO3＋O2↑；t2－t3时刻，乙槽中溶质为Al(NO3)3和HNO3，相当于电解水，由于浓度增大，所以酸性增强，溶液的pH减小。“如果在t3时刻，反应刚好停止(电极都没用完)”说明甲槽中溶质用完6了，根据先前的分析可得：①n[Cu(NO3)2]＝0.15mol，②甲槽中AgNO3～e－，所以只需计算在这个过程中转移电子的总数即可。注意到t3时刻，乙槽中两极产生的气体总体积相等，而且从t2－t3，两极产生H2和O2之间存在关系n(H2)＝2n(O2)；所以有n(Cl2)＋n(O2)＋0.15－0.12＝n(H2)，n(O2)＝0.125mol，n(H2)＝0.25mol,0～t3转移电子总数为：2·n[Cu(NO3)2]＋2·n(H2)＝0.8mol，即n(AgNO3)＝0.8mol。n(AgNO3)∶n[Cu(NO3)2]＝0.8mol∶0.15mol＝16∶3。