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1、最新教学资料高考化学课时提升作业(二十八)(40 分钟100 分)一、单项选择题(本大题共 8 小题,每小题 5 分,共 40 分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求)1.如图是电解饱和 NaCl 溶液的实验装置,其中 c、d 为石墨电极。则下列有关判断中正确的是()A.a 为正极、b 为负极B.c 为阴极、d 为阳极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2.电化学在日常生活中有广泛的应用,下列说法或做法正确的是()A.暴雨后遭洪水浸泡的铁门生锈是因为发生化学腐蚀B.白铁皮(铁镀锌)表面有划损时,不能阻止铁被腐蚀C.废弃的干电池不能随意丢弃,但可以土埋处
2、理D.不能将铁制自来水管与铜制水龙头连接3.(2013 惠州模拟)下列图示中关于铜电极的连接错误的是()4.用电解法提取氯化铜废液中的铜,方案正确的是()A.用铜片连接电源的正极,另一电极用铂片B.用碳棒连接电源的正极,另一电极用铜片C.用氢氧化钠溶液吸收阴极产物D.用带火星的木条检验阳极产物5.(2013 福州模拟)1 L 某溶液中含有的离子如下表:离子Cu2+Al3+NCl-物质的量浓度(molL-1)1 1 a 1 用惰性电极电解该溶液,当电路中有 3 mol e-通过时(忽略电解时溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象),下列说法正确的是()A.电解后溶液呈酸性B.a=3 C.阳极
3、生成 1.5 mol Cl2D.阴极析出的金属是铜与铝6.用惰性电极电解下列各组中的三种电解质溶液,在电解的过程中,溶液的 pH依次为升高、不变、降低的是()A.AgNO3CuCl2Cu(NO3)2B.KCl Na2SO4CuSO4C.CaCl2KOH NaNO3D.HCl HNO3K2SO47.将 NaCl 溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上,一段时间后发现液滴覆盖的圆圈中心区(a)已被腐蚀而变暗,在液滴外沿形成棕色铁锈环(b),如图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘少。下列说法正确的是()A.液滴中的 Cl-由 a 区向 b 区迁移B.液滴边缘是正极区,发生的电极反应为O2+
4、2H2O+4e-4OH-C.液滴下的 Fe因发生还原反应而被腐蚀,生成的 Fe2+由 a 区向 b 区迁移,与 b 区的 OH-形成 Fe(OH)2,进一步氧化、脱水形成铁锈D.若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板,在铜铁接触处滴加NaCl溶液,则负极发生的电极反应为 Cu-2e-Cu2+8.(能力挑战题)已知电极上每通过96 500 C的电量就会有 1 mol 电子发生转移。精确测量金属离子在惰性电极上以镀层形式沉积的金属质量,可以确定电解过程中通过电解池的电量。实际测量中,常用银电量计,如图所示。下列说法不正确的是()A.电量计中的银棒应与电源的正极相连,铂坩埚上发生的电极反应是Ag+e-Ag B.
5、称量电解前后铂坩埚的质量变化,得金属银的沉积量为108.0 mg,则电解过程中通过电解池的电量为96.5 C C.实验中,为了避免银溶解过程中可能产生的金属颗粒掉进铂坩埚而导致测量误差,常在银电极附近增加一个收集网袋。若没有收集网袋,测量结果会偏高D.若要测定电解饱和食盐水时通过的电量,可将该银电量计中的银棒与待测电解池的阳极相连,铂坩埚与电源的负极相连二、双项选择题(本大题共 2 小题,每小题 6 分,共 12 分。在每小题给出的四个选项中,有两个选项符合题目要求)9.(2013 珠海模拟)如图中,两电极上发生的电极反应分别为:a 极:2Ag+2e-2Ag b 极:Fe-2e-Fe2+下列说
6、法不正确的是()A.该装置一定是电解池B.a、b 可能是同种电极材料C.装置中电解质溶液不一定含有Ag+D.装置中发生的离子反应方程式一定是Fe+2Ag+Fe2+2Ag 10.以硼氢化合物 NaBH4(B 元素的化合价为+3价)和 H2O2作原料的燃料电池,负极材料采用 Pt/C,正极材料采用 MnO2,可用作空军通信卫星电源,其工作原理如图所示。下列说法错误的是()A.电池放电时 Na+从 a 极区移向 b 极区B.电极 b 采用 MnO2,MnO2既作电极材料又有催化作用C.该电池的负极反应为B+8OH-8e-B+6H2O D.每消耗 3 mol H2O2,转移的电子为 3 mol 三、非
7、选择题(本大题共 3 小题,共 48 分)11.(12 分)请分析下列有关铝盐溶液电解时的变化情况。(1)用石墨作电极,用如图装置电解AlCl3溶液,两极均产生气泡,阴极区有沉淀生成。持续电解,在阴极附近的溶液中还可观察到的现象是 ,解释此现象的离子方程式是。(2)若用石墨作电极电解NaCl和 Al2(SO4)3的混合溶液,混合溶液中二者的物质的量浓度分别为 3 mol L-1、0.5 mol L-1,则下列表示电解过程的曲线正确的是。12.(16 分)(2013 佛山模拟)如图是一个用铂丝作电极,电解稀 MgSO4溶液的装置,电解液中加有中性红指示剂,此时溶液呈红色。(指示剂的 pH变色范围
8、:6.8 8.0,酸色红色,碱色黄色)回答下列问题:(1)下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的是(填编号);A管溶液由红变黄B管溶液由红变黄A管溶液不变色B管溶液不变色(2)写出 A管中发生反应的反应式:;(3)写出 B管中发生反应的反应式:;(4)检验 a 管中气体的方法是 ;(5)检验 b 管中气体的方法是;(6)电解一段时间后,切断电源,将电解液倒入烧杯内观察到的现象是。13.(20 分)(能力挑战题)如图甲、乙是电化学实验装置。(1)若甲、乙两烧杯中均盛有饱和NaCl 溶液。甲中石墨棒上的电极反应式为 ;乙中总反应的离子方程式为 ;将湿润的淀粉 KI 试纸放在乙烧杯上方,
9、发现试纸先变蓝后褪色,这是因为过量的 Cl2氧化了生成的 I2。若反应中 Cl2和 I2的物质的量之比为51,且生成两种酸,该反应的化学方程式为 ;(2)若甲、乙两烧杯中均盛有CuSO4溶液。甲中铁棒上的电极反应式为 ;如果起始时乙中盛有200 mL pH=5 的 CuSO4溶液(25),一段时间后溶液的pH变为 1,若要使溶液恢复到电解前的状态,可向溶液中加入(填写物质的化学式)g。答案解析1.【解析】选 A。由电子流向可知,a 为正极,b 为负极,c 为阳极,d 为阴极,故而有:c 极:2Cl-2e-Cl2;d 极:2H+2e-H2,因此,B、C、D项均错。2.【解析】选 D。被洪水浸泡的
10、铁门发生的是电化学腐蚀,A 项错;白铁皮表面有划损时,腐蚀的是表面的锌,能阻止铁被腐蚀,B 项错;废弃的干电池会对土壤、地下水造成重金属污染,不能土埋处理,C 项错;铁和铜是两种活泼性不同的金属,易形成原电池,会加速铁制自来水管的腐蚀,D 项正确。3.【解析】选 C。锌比铜的活泼性强,铜为原电池的正极,A 正确;电解精炼铜,粗铜作阳极,溶解,铜离子在阴极纯铜上析出,B 正确;电镀池中,镀件应作阴极,镀层金属作阳极,C 不正确;电解氯化钠溶液,若用铜作电极,只能作阴极,D 正确。4.【解题指南】解答本题要注意以下2 点:(1)阳极材料不能用活性电极。(2)阳极产物是 Cl2,阴极产物是 Cu。【
11、解析】选 B。用电解法提取氯化铜废液中的铜,阳极材料一定不是铜,否则将会发生如下反应:Cu-2e-Cu2+,使废液中又产生 Cu2+,即阳极材料应该选择惰性电极,阴极选常见的电极都可以,A 选项错误,B 项正确;阴极反应是 Cu2+2e-Cu,不能用 NaOH 溶液吸收,C 选项错误;阳极反应是 2Cl-2e-Cl2,产生的 Cl2可以用氢氧化钠溶液吸收,不能用带火星的木条检验,D 项错误。5.【解析】选 A。1 mol Cu2+放电的过程中,另一极 Cl-和 OH-各放电 1 mol,故溶液显酸性,A 正确;根据电荷守恒可推知a=4,B 不正确;Cl-的物质的量为 1 mol,阳极不会产生
12、1.5 mol Cl2,C 不正确;铝较活泼,在溶液中 Al3+不会放电,D 不正确。6.【解析】选 B。由电解规律可得:类型化学物质pH变化放 O2生酸型CuSO4、AgNO3、Cu(NO3)2降低放 H2生碱型KCl、CaCl2升高电解电解质型CuCl2升高HCl 升高电解 H2O型NaNO3、Na2SO4、K2SO4不变KOH 升高HNO3降低7.【解析】选 B。液滴边缘 O2多,发生正极反应 O2+2H2O+4e-4OH-。液滴下的 Fe发生负极反应 Fe-2e-Fe2+,为腐蚀区(a)。A项错误,Cl-由 b 区向 a 区迁移;B 项正确;C项错误,液滴下的 Fe因发生氧化反应而被腐
13、蚀;D项错误,Cu 不如 Fe活泼,作正极,负极反应为 Fe-2e-Fe2+。8.【解析】选 D。该装置实质为电镀装置,银棒为阳极,铂坩埚为阴极,A 项,电量计中的银棒应与电源的正极相连,铂坩埚上发生的电极反应是Ag+e-Ag;B 项,称量电解前后铂坩埚的质量变化,得金属银的沉积量为108.0 mg,即 1.0 10-3mol,则电解过程中通过电解池的电量为96.5 C;C 项,实验中,为了避免银溶解过程中可能产生的金属颗粒掉进铂坩埚而导致测量误差,常在银电极附近增加一个收集网袋。若没有收集网袋,金属银的沉积量会偏高,测量结果会偏高;D项,根据串联电路的原理,若要测定电解饱和食盐水时通过的电量
14、,应将该银电量计中的银棒与待测电解池的阴极相连,铂坩埚与电源的负极相连。9.【解析】选 A、C。由 a、b 两极上发生的反应可知,a 极发生还原反应,b 极发生氧化反应,所以此装置若是原电池,则 b 为负极,a 为正极,电解质溶液含 Ag+,电池反应式为 Fe+2Ag+Fe2+2Ag,且两极材料一定不同;若此装置是电解池,则 b为阳极,a 为阴极,电解质溶液含 Ag+,电池反应式为 Fe+2Ag+Fe2+2Ag,且两极材料可以相同,也可以不同。B、D对,A、C错。10.【解析】选 B、D。由图可知 a 极反应过程 BB,B 元素化合价不变,H 从-1 价变为+1价,失电子,发生反应 B+8OH
15、-8e-B+6H2O,则 a 极为负极;b 极H2O2OH-得电子,电极反应为 H2O2+2e-2OH-,则 b 为正极;电池放电时作原电池,Na+移向正极,即由 a 移向 b,A、C正确,MnO2作电极 b 材料,若起催化作用,则使 H2O2变为 H2O和 O2,与图示不符,B 错;由 H2O22e-可知,每消耗 3 mol H2O2,转移6 mol 电子,D 错。11.【解析】(1)用惰性电极电解 AlCl3溶液,起始时总反应方程式可表示为2AlCl3+6H2O2Al(OH)3+3Cl2+3H2,阴极区产物为 Al(OH)3和 H2,故阴极区有白色沉淀 Al(OH)3生成,随着电解的进行,
16、AlCl3消耗完,这时相当于电解水,阴极上 H+放电,导致阴极区碱性增强,之前生成的 Al(OH)3又慢慢溶解,离子方程式可表示为 Al(OH)3+OH-Al+2H2O。(2)本题是对混合溶液的电解,可对 4 种离子进行重新组合,由题知,电解 NaCl 和Al2(SO4)3的混合溶液相当于电解1 molL-1AlCl3和 1.5 molL-1Na2SO4溶液,电解过程中总反应式可表示为2AlCl3+6H2O2Al(OH)3+3H2+3Cl2,电解完 AlCl3后再电解 Na2SO4溶液,实质就是电解水,知 pH逐渐接近 7,而没有强碱生成,Al(OH)3沉淀也不会溶解。由此可知选项A、D正确。
17、答案:(1)白色沉淀逐渐溶解至消失Al(OH)3+OH-Al+2H2O(2)A、D 12.【解析】由装置图可知 A为电解池的阴极,电极反应式为 4H+4e-2H2;B为电解池的阳极,电极反应式为 4OH-4e-2H2O+O2。根据放电情况可知A极由于 H+放电附近显碱性,指示剂应显黄色,同时还会发生反应Mg2+2OH-Mg(OH)2;B 极由于 OH-放电附近显酸性,指示剂仍显本身的颜色红色。在检验H2时利用其可燃性,检验 O2时用能否使带火星的木条复燃进行检验。由于该电解池实质是电解水,所以将电解液倒入烧杯后,整个溶液呈中性,故指示剂变红,Mg(OH)2沉淀会消失。答案:(1)(2)2H+2
18、e-H2、Mg2+2OH-Mg(OH)2(3)4OH-4e-2H2O+O2(4)用拇指按住管口,取出试管,靠近火焰,放开拇指,有爆鸣声(5)用拇指按住管口,取出试管,放开拇指,将带有火星的木条伸入试管内会复燃(6)溶液呈红色,白色沉淀溶解(或大部分溶解)13.【解析】(1)若两烧杯中均盛有饱和NaCl溶液,则:甲装置为原电池,石墨棒作正极,O2放电,电极反应为 O2+2H2O+4e-4OH-。乙装置为电解池,石墨棒上发生氧化反应,Fe 电极不参与反应,其实质与用惰性电极电解食盐水相同,离子方程式为 2Cl-+2H2OCl2+H2+2OH-。Cl2和 I2的物质的量之比为51,生成 HCl和 H
19、IO3。(2)若两烧杯中均盛有CuSO4溶液,则:甲装置为原电池,铁作负极,电极反应式为 Fe-2e-Fe2+。乙装置为电解池,电解反应为 2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2,根据电解方程式,从电解质溶液中析出Cu,放出 O2,因此只需加入 CuO(或CuCO3)即可恢复到电解前的状态。由电解反应式可知,2H+CuO CuCO3,电解后n(H+)=0.1 0.2=0.02(mol),故 m(CuO)=0.02 80=0.8(g),m(CuCO3)=0.02 124=1.24(g)。答案:(1)O2+2H2O+4e-4OH-2Cl-+2H2O2OH-+H2+Cl25Cl2+I2+6H2O10HCl+2HIO3(2)Fe-2e-Fe2+CuO(或 CuCO3)0.8(或 1.24)