1、电能转化为化学能时间：45分钟满分：100分一、选择题(每小题4分，共48分)1下列关于电解池的叙述中正确的是(D)A与电源正极相连的是电解池的阴极B与电源负极相连的是电解池的负极C电解池的阳极发生还原反应D电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极解析：电解池中，与直流电源正极相连的电极为阳极，与负极相连的为阴极；阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应；电子从电源的负极经导线流入电解池的阴极。2用惰性电极进行电解，下列说法中正确的是(D)A电解稀硫酸，实质上是电解水，故溶液pH不变B电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH，故溶液pH减小C电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为12D电解氯化
2、铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为11解析：电解稀硫酸实质上是电解水，c(H)增大，pH减小；电解稀氢氧化钠溶液，实质上是电解水，c(OH)增大，pH增大；电解硫酸钠溶液实质上是电解水，阴极析出氢气，阳极析出氧气，物质的量之比为21；电解氯化铜溶液，实质上是电解氯化铜本身，阴极析出铜，阳极析出Cl2，物质的量之比为11。3下列说法正确的是(B)A电解熔融氧化铝制取金属铝，氧化铝只被还原B电解熔融NaCl制Na，Na在阴极得到C电解水时，在相同条件下，阳极和阴极产生的气体体积比为21D电解食盐水制H2、Cl2的过程是把化学能转变为电能的过程解析：Al2O3既被氧化也被还原，A错误；
3、NaClNa，Na得电子，所以钠在阴极得到，B正确；电解水时，阳极上产生O2，阴极上产生H2，而V(O2)V(H2)12，C错误；电解过程是电能转化为化学能的过程，D错误。4电解硫酸铜溶液时，若要求达到以下三点：阳极质量减小；阴极质量增加；电解液浓度不变。则可选用的电极是(A)A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，铜作阴极C铁作阳极，铜作阴极D石墨作阳极，铂作阴极解析：本题考查电解原理的应用、电镀铜。即铜作阳极，而阴极材料只要导电就行。5用阳极X和阴极Y电解Z的水溶液，电解一段时间后，再加入W，能使溶液恢复到电解前的状态，符合题意的一组是(C)组号XYZWACFe
4、NaClH2OBPtCuCuSO4CuSO4溶液CCCH2SO4H2ODAgFeAgNO3AgNO3晶体解析：电解H2SO4溶液相当于电解水。6用惰性电极电解稀硫酸、Cu(NO3)2、NaCl的混合液，最初一段时间阴极和阳极上析出的物质分别是(B)AH2和Cl2 BCu和Cl2CH2和O2 DCu和O2解析：由题意知，溶液中存在H、Cu2、Na、SO、NO、Cl、OH，根据离子的放电顺序：阳离子：Cu2HNa，阴离子：ClOHSO、NO，则阴极：Cu22e=Cu，阳极：2Cl2e=Cl2，故选B。7如图所示，a是石墨棒、b是铜棒，下列叙述正确的是(C)A烧杯中铜棒是阳极，发生氧化反应，b是阴极
5、，发生还原反应B装置工作时，硫酸铜溶液中c(Cu2)不变C往滤纸上滴加酚酞试液，b极附近颜色变红Db极附近会生成蓝色固体解析：铜、锌和CuSO4溶液构成原电池，铜为正极，发生还原反应电极反应为Cu22e=Cu，故A、B错误；b与电源负极(Zn)相连，故为阴极，电极反应为2H2O2e=H22OH，滴加酚酞变红，C正确。8如下图所示装置中，a、b都是惰性电极，通电一段时间后，b电极附近溶液呈红色。下列说法正确的是(C)AX是负极，Y是正极 BPt是阴极，Cu是阳极CCuSO4溶液的pH逐渐减小 DCuSO4溶液的pH不变解析：b电极附近溶液呈现红色，说明b电极处生成了氢氧根离子。电解饱和食盐水阳极
6、发生氧化反应产生氯气，阴极发生还原反应产生氢气同时生成氢氧化钠，因此b电极是阴极，与电源的负极相连，则Y为负极、X为正极；铂电极与电源的正极相连，作阳极，铜电极作阴极；电解硫酸铜溶液时，阳极发生氧化反应：氢氧根离子放电，阴极发生还原反应：铜离子放电， 这样溶液中水的电离平衡得到促进，c(H)c(OH)，溶液显酸性，pH变小。9某兴趣小组设计如下微型实验装置。实验时，先断开K2，闭合K1，两极均有气泡产生；一段时间后，断开K1，闭合K2，发现电流表A指针偏转。下列有关描述正确的是(D)A断开K2，闭合K1时，总反应的离子方程式为：2H2ClCl2H2B断开K2，闭合K1时，石墨电极附近溶液变红C
7、断开K1，闭合K2时，铜电极上的电极反应为：Cl22e=2ClD断开K1，闭合K2时，石墨电极作正极解析：断开K2，闭合K1时，为电解池，两极均有气泡产生，说明Cu极不是阳极，所以阳极(石墨)反应为：2Cl2e=Cl2，阴极(Cu)反应为：2H2O2e=H22OH(Cu极附近溶液变红，B项错误)，总电解反应为2Cl2H2OH22OHCl2(A项错误)。断开K1，闭合K2时，为原电池，有Cl2的石墨为正极(D项正确)，反应为：Cl22e=2Cl(C项错误)；有H2的Cu极为负极，反应为：H22e2OH=2H2O(C项错误)。101 L 0.1 mol/L AgNO3溶液在以Ag作阳极、Fe作阴极
8、的电解槽中电解，当阴极增重2.16 g时，下列判断(设电解按理论进行，溶液不蒸发)正确的是(C)A溶液的浓度变为0.08 mol/LB阳极上产生112 mL O2(标准状况)C转移的电子数是1.2041022个D反应中有0.01 mol的Ag被氧化11下面有关电化学的图示，完全正确的是(D)解析：A为原电池，锌应为负极；B为电解法精炼铜的装置，粗铜应为阳极；C为电镀池，镀件铁片应该为阴极；D为电解饱和食盐水并检验其产物的装置，电流流入的一极为阳极，阳极析出氯气，可用碘化钾淀粉溶液检验氯气，阴极析出的氢气，可用向下排空气法收集。12下列关于下图所示、两个装置的评价正确的是(B)选项叙述评价A装置
9、名称：电解池，原电池错误B硫酸浓度变化：增大，减小正确C电极反应式：阳极：4OH4e=2H2OO2；正极：Zn2e=Zn2正确D离子移动方向：H向阴极移动；H向正极移动错误解析：从装置图辨别原电池与电解池最根本的区别是有无外加电源，中有外加电源，故是电解池；中没有外加电源，故是原电池，A的叙述是正确的，评价错误；中实际上是电解水，水减少，硫酸浓度增大，中反应为ZnH2SO4=ZnSO4H2，硫酸被消耗，浓度减小，B的叙述是正确的，评价正确；中阳极聚集阴离子SO和OH，OH优先放电，中正极反应为2H2e=H2，C的叙述是错误的，评价错误；中H向阴极移动，中H向正极移动，D的叙述是正确的，评价错误
10、。二、非选择题(52分)13(12分)如图所示，A、B、C三个装置中的三个烧杯分别盛有足量的CuCl2溶液。(1)A、B、C三个装置中属于原电池的是A(填标号，下同)，属于电解池的是BC。(2)A池中Zn是负极，发生氧化(填“氧化”或“还原”，下同)反应，电极的反应式为Zn2e=Zn2；Cu是正极，发生还原反应，电极反应式为Cu22e=Cu；A中总反应的离子方程式为ZnCu2=CuZn2。(3)B池中C是阴极，发生还原反应，电极反应式为Cu22e=Cu；Pt是阳极，发生氧化反应，电极反应式为2Cl2e=Cl2；B中总反应的化学方程式为CuCl2CuCl2。(4)C池中Zn是阴极，发生还原反应，
11、电极反应式为Cu22e=Cu；Cu是阳极，发生氧化反应，电极反应式为Cu2e=Cu2；反应过程中溶液的浓度不变(填“变大”“变小”或“不变”)。解析：判断装置是原电池还是电解池，关键是看它有没有外接直流电源，有则为电解池，无则为原电池。 由此可知A为原电池，B和C为电解池，且C较为特殊，实际为电镀铜的装置。原电池中电极分为正极、负极，相对活泼的金属作负极失去电子，发生氧化反应，相对较不活泼的金属作正极。所以A中Zn作负极失去电子被氧化，发生反应为Zn2e=Zn2；Cu为正极，电解液中阳离子在正极上得电子被还原，发生反应为Cu22e=Cu。A池中总反应为上述这两个半反应的和，即Cu2Zn=CuZ
12、n2。电解池中规定与直流电源负极相连的电极为阴极，与直流电源正极相连的电极为阳极。在外电场的作用下，溶液中的H和Cu2均移向阴极，但因盐溶液中阳离子得电子能力Cu2H，因而发生还原反应Cu22e=Cu。同时溶液中失电子能力较强的Cl在阳极Pt表面被氧化，电极反应为2Cl2e=Cl2。总反应的化学方程式为CuCl2CuCl2。装置C中阳极为活性电极，当阳极不是惰性电极时，电极本身会被强迫失电子而发生氧化反应Cu2e=Cu2，生成离子进入溶液，此时溶液中阴离子不能失电子。而阴极上发生还原反应Cu22e=Cu，两极反应速率相等，溶液中其他离子不发生反应，故溶液浓度保持不变。14(16分)燃料电池是一
13、种将化学反应产生的能量直接转换成电能的装置。某研究性学习小组在一次活动中，参照下图组装实验装置，以外面缠绕棉花的碳棒为电极，电解质溶液用0.5 molL1 Na2SO4溶液，电源用36 V直流电源，发光二极管起辉电压为1.7 V，电流为0.6 mA。(1)在碳棒电极外面缠绕棉花的作用是使碳棒吸附较多的气体，有利于形成燃料电池。(2)按下开关S1，半分钟后两碳棒上产生明显的气泡，此时碳棒C1为阳极，装置中发生的总反应的化学方程式为2H2OO22H2。(3)断开开关S1，按下开关S2，可观察到的明显现象为发光二极管发光；碳棒C2为负极，其电极反应式为H22e=2H。(4)该小组把0.5 molL1
14、 Na2SO4溶液换成0.5 molL1 NaCl溶液；当断开开关S2，按下开关S1，则检验C1极产生气体的实验方法：将湿润的淀粉碘化钾试纸置于C1极附近，若试纸变蓝，则说明C1极产生Cl2；一段时间后，当断开开关S1，按下开关S2时，电极C1反应式为Cl22e=2Cl。15(12分)如图所示，甲、乙两池中，电极材料都是铁棒和石墨棒。(1)若两池中的电解质溶液均为CuSO4溶液，反应一段时间后：有红色物质析出的是甲池中的石墨棒，乙池中的铁棒。乙池中阳极的电极反应为4OH4e=2H2OO2。(2)若两池中的电解质溶液均为NaCl溶液：写出乙池中总反应的离子方程式2Cl2H2OCl2H22OH。甲
15、池中石墨棒上的电极反应为2H2OO24e=4OH，乙池中石墨棒上的电极反应属于氧化(填“氧化”或“还原”)反应。将湿润的淀粉碘化钾试纸放在乙池石墨棒附近，发现试纸变蓝，一段时间后又发现蓝色褪去，这是因为过量的Cl2将生成的I2氧化。若参加反应的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5Cl2I26H2O=2HIO310HCl。常温下，若乙池转移0.02 mol电子后停止实验，池中溶液体积是200 mL，则溶液混匀后的c(OH)0.1_molL1(NaCl溶液足量)。解析：(1)甲为原电池，乙为电解池。甲中铁棒为负极，石墨棒为正极，石墨棒上有Cu析出。乙中铁棒为阴极，
16、石墨棒为阳极，故铁棒上有Cu析出，阳极反应为4OH4e=2H2OO2。(2)甲池实为钢铁吸氧腐蚀，正极反应为O24e2H2O=4OH。乙池阳极发生氧化反应，有Cl2生成，过量的Cl2将I2氧化为IO，蓝色褪去，反应的化学方程式为5Cl2I26H2O=2HIO310HCl。由关系式eOHCl可知，c(OH)0.1 molL1。16(12分)在如图中，甲烧杯中盛有100 mL 0.50 molL1 AgNO3溶液，乙烧杯中盛有100 mL 0.25 molL1 CuCl2溶液，A、B、C、D均为质量相同的石墨电极，如果电解一段时间后，发现A极比C极重1.9 g。(1)电源E为负极。(2)A极的电极
17、反应式为Age=Ag，析出物质0.025 mol。(3)B极的电极反应式为4OH4e=2H2OO2，析出气体140 mL(标准状况)。(4)D极的电极反应式为2Cl2e=Cl2，析出气体280 mL(标准状况)。(5)甲烧杯中滴入石蕊试液，B极附近变红，如果继续电解，在甲烧杯中最终得到HNO3溶液。解析：(1)电解池中，发现A极比C极重1.9 g，则A极是阴极，和电源的负极相连的是阴极，即E是负极，F是正极，B是阳极，C是阴极，D是阳极。(2)A极是阴极，电极反应式为Age=Ag，析出金属银，C是阴极，电解反应式为Cu22e=Cu，析出金属铜，A极比C极重1.9 g，设电路中转移电子的物质的量
18、为x，则108 gmol1x64 gmol11.9 g，所以x0.025 mol，析出金属银的物质的量是0.025 mol。(3)B是阳极，该极上是水电离出的氢氧根离子失电子，电极反应式为4OH4e=2H2OO2，电路中转移电子0.025 mol，生成氧气是0.006 25 mol，体积是0.006 25 mol22.4 Lmol10.14 L140 mL。(4)D是阳极，该极上的电极反应式是2Cl2e=Cl2，电路转移电子0.025 mol，生成氯气是0.012 5 mol，体积是280 mL。(5)电解硝酸银，在阴极上发生Age=Ag，阳极B上发生4OH4e=2H2OO2，B电极附近产生硝酸，滴入石蕊试液，显示红色。
