2019-2020学年高中化学 课时作业13 电能转化为化学能 苏教版必修2

1EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Docfor.NET.课时作业13电能转化为化学能基础巩固1．pH＝a的某电解质溶液中，插入两支惰性电极，通直流电一段时间后，溶液的pHa，则该电解质可能是()A．NaOHB．H2SO4C．AgNO3D．Na2SO4解析：电解前后，溶液的pH＝a→pH＞a，原溶液显酸性、碱性、中性并不详，但根据pH的变化，可知溶液中c(H＋)下降，c(OH－)上升。对于A、B、D选项，均属于电解水类型，溶质浓度均增大，NaOH溶液中c(OH－)上升，符合题意；H2SO4与之相反；Na2SO4溶液pH不变，也不符合题意；对于AgNO3溶液，属于放O2生酸型，则pH下降，不符合题意。答案：A2．某同学按如下图所示的装置进行电解实验。下列说法正确的是()A．电解过程中，铜电极上有H2产生B．电解初期，主反应方程式为Cu＋H2SO4=====通电CuSO4＋H2↑C．电解一段时间后，石墨电极质量不变D．整个电解过程中，H＋的浓度不断增大解析：铜作阳极：Cu－2e－===Cu2＋，铜电极上无H2产生，A错误；石墨作阴极：2H＋＋2e－===H2↑，所以电解初期总方程式为Cu＋H2SO4=====通电CuSO4＋H2↑，电解一段时间后，溶液中Cu2＋浓度增大，并不断向阴极定向移动，故石墨电极上有铜析出，B正确，C错误；在电解开始阶段，2H＋＋2e－===H2↑，H＋的浓度减小，D错误。答案：B3．若某电能与化学能的转化装置(电解池或原电池)中发生的总反应的离子方程式是Cu2＋2H＋===Cu2＋＋H2↑。则下列关于该装置的有关说法正确的是()A．该装置可能是原电池，也可能是电解池B．该装置只能是原电池，且电解质溶液为硝酸C．该装置只能是电解池，且金属铜为该电解池的阳极D．该装置只能是原电池，电解质溶液不可能是盐酸解析：该反应不能自发进行，只有在外加电源的条件下发生，故该装置为电解池，且铜作阳极。答案：C4．关于镀铜和电解精炼铜，下列说法中正确的是()A．都用粗铜作阳极、纯铜作阴极B．电解液的成分都保持不变C．阳极反应都只有Cu—2e－===Cu2＋D．阴极反应都只有Cu2＋＋2e－===Cu解析：A项，电镀时镀件作阴极；B项，电解精炼铜时电解液成分改变；C项，电解精炼铜时，有比铜活泼的金属杂质(如锌)放电，则阳极还会发生反应Zn－2e－===Zn2＋；D项，在电解精炼铜和镀铜中，阴极发生反应Cu2＋＋2e－===Cu。答案：D5．下列说法不正确的是()A．不能自发进行的氧化还原反应，也可以通过电解来实现B．电解质溶液导电是化学变化，金属导电是物理变化C．电解池和原电池中均发生氧化还原反应D．电解、电离、原电池均需要通电解析：通过电解可使非自发进行的氧化还原反应得以发生，A正确；电解质溶液导电过程中两电极发生氧化还原反应，而金属导电未发生化学变化，B正确；电解池和原电池中均发生氧化还原反应，C正确；只有电解时需外加直流电源，而电离是电解质离解成自由移动离子的过程，原电池因发生自发的氧化还原反应产生电流，D错误。答案：D6．关于电解NaCl水溶液，下列叙述正确的是()A．电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠B．若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色3C．若在阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液，溶液呈无色D．电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后，溶液呈中性解析：A项，阴极产物是H2和NaOH，错误；B项，阳极产物是Cl2，滴入KI溶液，Cl2能将I－氧化为I2而使得溶液呈棕色，正确；C项，阴极产物是H2和NaOH，该极附近的溶液显碱性，滴入酚酞溶液，溶液呈红色，错误；D项，电解产物有NaOH，溶液显碱性，错误。答案：B7．若在铜片上镀银时，下列叙述正确的是()①将铜片接在电池的正极上②将银片接在电源的正极上③需用CuSO4溶液作电解液④在银片上发生的反应是4OH－－4e－===O2↑＋2H2O⑤需用AgNO3溶液作电解液⑥在铜片上发生的反应是Ag＋＋e－===Ag()A．①③⑥B．②③④⑥C．①④⑤⑥D．②⑤⑥解析：若在铜片上镀银，铜片作阴极，银片作阳极，即铜片接电源负极，银片接电源正极，①错误，②正确；电解液中应含有Ag＋，③错误，⑤正确；银片上发生的反应是Ag－e－===Ag＋，④错误；铜片上发生的反应是Ag＋＋e－===Ag，⑥正确。答案：D8．有关下图的说法正确的是()A．构成原电池时溶液中的SO42－移向Cu电极B．构成原电池时Cu极反应式：Cu－2e－===Cu2＋C．要使Fe极不被腐蚀，Cu片换Zn片或a接直流电源负极D．a和b分别接直流电源正、负极，Fe片上有气体产生解析：根据金属活动性顺序表可知，Fe比Cu活泼，则构成原电池时，外电路中Fe是流出电子的负极，Cu是流入电子的正极，内电路中带负电的SO42－移向负极，带正电的Cu2＋移向正极，故A项不正确；构成原电池时，Cu2＋移向正极，并且在正极上得到电子发生还原4反应，析出单质铜覆盖在正极表面，即Cu2＋＋2e－===Cu，故B项不正确；保护Fe极的方法就是使其作正极或阴极，可以与比Fe活泼的金属构成原电池，或者与直流电源的负极相连，故C项正确；D项中构成电解池时，Fe极为阳极，Cu极为阴极，Fe片上的反应为Fe－2e－===Fe2＋，Cu2＋移向阴极，并且在阴极上得到电子发生还原反应，析出单质铜覆盖在阴极表面，即Cu2＋＋2e－===Cu，故D项不正确。答案：C9．电解原理在化学工业中被广泛应用。下图表示一个电解池，装有电解质溶液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溶液，则①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________。②Y极上的电极反应式为________，检验该电极反应产物的方法是________。(2)若用电解法精炼粗铜，电解质溶液a选用CuSO4溶液，则①X极的材料是________，电极反应式为________。②Y极的材料是________，电极反应式为________。(说明：杂质发生的电极反应不必写出)解析：(1)用惰性电极电解饱和食盐水时，阳极反应：2Cl－－2e－===Cl2↑；阴极反应：2H＋＋2e－===H2↑。与电源正极相连的极为阳极，所以X极为阴极，Y极为阳极。X极在反应过程中消耗了H2O电离出的H＋，溶液呈碱性，加入酚酞溶液变成红色；Y极产生Cl2，能使湿润的碘化钾－淀粉试纸变成蓝色。(2)电解精炼铜时，用含杂质的粗铜作阳极，精铜作阴极。反应过程中阳极上铜以及比铜活泼的金属失去电子，成为离子进入溶液，活泼性比铜弱的金属形成阳极泥；在阴极只有Cu2＋能得到电子成为单质，其他较活泼金属对应的离子不能得到电子。根据题图，X为阴极，Y为阳极。所以X极的材料是精铜，电极反应为Cu2＋2e－===Cu；Y极的材料是粗铜，电极反5应为Cu－2e－===Cu2＋。答案：(1)①2H＋＋2e－===H2↑放出气体，溶液变红②2Cl－－2e－===Cl2↑把湿润的碘化钾－淀粉试纸放在Y极附近，试纸变为蓝色(2)①精铜Cu2＋＋2e－===Cu②粗铜Cu－2e－===Cu2＋能力提升10．电解CuSO4溶液时，若要求达到如下三点要求：①阳极质量减小，阴极质量增加；②电解液中c(Cu2＋)不变，则可选用的电极是()A．纯铜作阳极，含Zn、Ag的铜合金作阴极B．含Zn、Ag的铜合金作阳极，纯铜作阴极C．用纯铁作阳极，用纯铜作阴极D．用石墨作阳极，用惰性电极(Pt)作阴极解析：据题意知应用纯铜作阳极，反应为Cu－2e－===Cu2＋；纯铜(或铜合金)作阴极，反应为Cu2＋＋2e－===Cu，这样电解质溶液中c(Cu2＋)保持不变，A正确；B项，在阳极除了Cu失电子外，还会发生Zn－2e－===Zn2＋，但阴极只有Cu2＋＋2e－===Cu的反应，故c(Cu2＋)会减小，错误；C项，阳极Fe－2e－===Fe2＋，阴极Cu2＋＋2e－===Cu，c(Cu2＋)浓度减小，错误；D项，阳极质量不变，错误。答案：A11．下列叙述正确的是()A．电镀时，通常把待镀的金属制品作阳极B．氯碱工业是电解熔融的NaCl，在阳极能得到Cl2C．氢氧燃料电池(酸性电解质)中O2通入正极，电极反应为O2＋4H＋＋4e－===2H2OD．工业冶炼金属铝的方法是电解熔融的氯化铝解析：A项，电镀时，通常把待镀的金属制品作阴极，镀层金属作阳极，错误；B项，氯碱工业是电解氯化钠溶液，错误；C项，氢氧燃料电池(酸性电解质)中O2通入正极，发生还原反应，电极反应为O2＋4H＋＋4e－===2H2O，正确；D项，工业冶炼金属铝的方法是电解熔融的氧化铝，氯化铝在熔融状态下不能导电，错误。答案：C12．如下图所示，用石墨作电极电解氯化铜溶液，下列说法正确的是()6A．M极是电解池的阴极B．溶液中的阴离子向N极移动C．M极上放出的气体能使湿润的淀粉—碘化钾试纸变蓝D．在M、N两极流过0.4mol电子时，N极上会增重6.4g解析：A项，电解池中电源正极连接阳极，故M为阳极，N为阴极，错误；B项，阴离子向阳极移动，错误；C项，阳极反应2Cl－－2e－===Cl2↑，然后发生反应Cl2＋2I－===I2＋2Cl－，生成的碘遇淀粉变蓝色，正确；D项，Cu2＋＋2e－===Cu，n(Cu)＝0.5n(e－)＝0.5×0.4mol＝0.2mol，故m(Cu)＝0.2mol×64g·mol－1＝12.8g，错误。答案：C13．Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如下图所示，电解总反应为2Cu＋H2O=====通电Cu2O＋H2↑。下列说法正确的是()A．石墨电极上产生氢气B．铜电极发生还原反应C．铜电极接直流电源的负极D．当有0.1mol电子转移时，有0.1molCu2O生成解析：由电解总反应可知，Cu参加了反应，所以Cu作电解池的阳极，发生氧化反应，B项错误；石墨作阴极，阴极上是溶液中的H＋发生还原反应，电极反应为2H＋＋2e－===H2↑，7A项正确；阳极与电源的正极相连，C项错误；阳极反应为2Cu＋2OH－－2e－===Cu2O＋H2O，当有0.1mol电子转移时，有0.05molCu2O生成，D项错误。答案：A14．下列图示中关于铜电极的连接错误的是()解析：A项，该原电池中，较活泼的金属锌作负极，较不活泼的金属铜作正极，正确；B项，电解精炼铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，正确；C项，电镀铜时，镀层金属铜作阳极，镀件作阴极，错误；D项，电解氯化铜溶液时，惰性电极作阳极，正确。答案：C15．早在1807年化学家戴维用电解熔融氢氧化钠制得钠，4NaOH(熔融)=====通电4Na＋O2↑＋2H2O；后来盖·吕萨克用铁与熔融氢氧化钠作用也制得钠，反应原理为3Fe(s)＋4NaOH(l)=====1100℃Fe3O4(s)＋2H2(g)＋4Na(g)。据此，回答下列问题：(1)电解熔融氢氧化钠制钠，阳极发生电极反应为________。8(2)若戴维法与盖·吕萨克法制得等量的钠，则两反应中转移的电子总数之比为________。(3)目前工业上常用电解熔融氯化钠法制钠(如图)，电解槽中石墨极为________极，铁为________极。解析：(1)电解熔融氢氧化钠制钠，阳极发生电极反应为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑。(2)戴维法生成1molNa，转移电子1mol；而盖·吕萨克法：3Fe(s)＋4NaOH(l)=====1100℃Fe3O4(s)＋2H2(g)＋4Na(g)，由于该反应还原产物有Na和H2，则生成1molNa转移电子0.5×2＋1×1＝2mol，所以电子总数之比为1∶2。答案：(1)4OH－－4e－===2H2O＋O2↑(2)1∶2(3)阳阴探究创新16．某兴趣小组的同学用下图所示装置研究有关电化学的问