1、2017届高考化学一轮复习电解池45分钟限时强化训练试题卷(江西崇义)(考试时间:45分钟 满分:100分)第I卷 选择题一、选择题(每小题5分,共60分)1、将含有0.4molCu(NO3)2和0.4molKCl的水溶液1L用惰性电极电解一段时间后,在一个电极上析出0.3molCu,此时在另 一个电极上放出气体的体积(标准状况)约为( )。A5 .6L B6.72L C2.8L D13.44L2、用惰性电极电解100mL4mol L-1的CuSO4溶液,一定时间后在阳极收集到1.12 L气体,向电解后的溶液中加入足量的铁粉,充分作用后溶液中的Fe2+浓度为(设溶液的体积不变,反应前后均为标准
2、状况)( )A、27 mol L-1 B、3 mol L-1 C、4 mol L-1 D、1 mol L3、用铂电极(惰性)电解下列溶液时,阴极和阳极上的主要产物分别是H2和O2的是( )A.NaCl溶液 B.HCl溶液 C.稀NaOH溶液 D.酸性AgNO3溶液4、按图甲装置进行实验,若图乙中横坐标x表示通过电极的电子的物质的量。下列叙述正确的是( ) AF表示反应生成Cu的物质的量BE表示反应实际消耗H2O的物质的量CE表示反应生成O2的物质的量 DF表示反应生成H2SO4的物质的量5、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左图所示。下列说法中,正确的是( )A若a极是铜,b
3、极为铁时,当电池消耗1.6g O2,b极上析出6.4g铜B燃料电池工作时,正极反应为:O2 + 2H2O + 4e- 4OH-C若a极是粗铜,b极是纯铜时,a极减少的质量等于b极上析出铜的质量。D若a、b两极均是石墨时,b极反应为4OH- - 4e-O2 + 2H2O6、右图,是电解CuCl2溶液的装置,其中c、d为石墨电极。则下列判断正确的是()Aa为负极、b为正极Ba为阳极、b为阴极 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7、中央电视台报道,一种名叫“排毒基强离子排毒仪”的产品正在市场热销。向排毒盆内倒入了纯净的温水,双脚放入盆中,启动电源开关,加入了适量精盐。过一段时
4、间,盆中开始出现绿色、红褐色的絮状物。下列说法正确的是 ( )A此“排毒基强离子排毒仪”一定是用惰性电极制成的B绿色、红褐色的絮状物是氢氧化亚铁、氢氧化铁形成的混合物C绿色、红褐色的絮状物就是从脚底排出的体内毒素D加一些精盐的主要目的只是起到消炎杀菌的作用8、用惰性电极电解CuSO4溶液一段时间后,欲使溶液恰好恢复至电解前情况,可加入的物质是( )A.CuSO4 B.Cu(OH)2 C.Cu D.CuO9、某同学组装了如图所示的电化学装置电极I为Al,其他电极均为Cu,则( )A电流方向:电极IV电极IB电极I发生还原反应C电极II逐渐溶解D电极III的电极反应:Cu2+2e-=Cu10、如右
5、图所示,将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U型管中。下列分析正确的是( )AK1闭合,铁棒上发生的反应为2H2eH2BK1闭合,石墨棒周围溶液pH逐渐升高CK2闭合,铁棒不会被腐蚀,属于牺牲阳极的阴极保护法DK2闭合,电路中通过0.002NA个电子时,两极共产生0.001mol气体11、下列叙述不正确的是( )A. Cl2和SO2等体积充分混合后,通人品红溶液,溶液颜色没有明显变化B. 在合成氨反应达到平衡时,只增加N2的物质的量,平衡后N2百分含量增大C. 在铁件上镀铜时,铁和电源负极相连,铜和正极相连,电解质溶液是CuSO4溶液D. 浓度和体积相同的FeBr2、Fel2 溶液中,分别
6、通人少量氯气后都首先发生置换反应 12、在下列实验中,不能达到目的的是( )A用金属钠分别与水和乙醇反应,确定水和乙醇分子中羟基氢(OH)的活泼性强弱B用石墨作电极,电解Mg(NO3)2 、Cu(NO3)2 的混合溶液,确定铜和镁的金属活动性强弱C进行H2O和H2S 的热分解实验,确定硫和氧两种元素的非金属性强弱D根据Na2CO3 和Na2SO3 水溶液酸碱性强弱,确定碳和硫两元素非金属性的强弱 第II卷 非选择题二、非选择题(共40分)13、(1)右图为阳离子交换膜法电解饱和食盐水(滴有酚酞)原理示意图,E口产生H2,电解食盐水的离子方程式为: ,溶液变红色的是: 区(填A或B)。(2)电化
7、腐蚀是钢铁发生腐蚀的主要原因,又可分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀,发生吸氧腐蚀的电极反应式:负极 正极 (3)下图是一套电化学实验装置,图中C、D均为铂电极,U为盐桥,G是灵敏电流计此装置中进行的反应是可逆反应,其反应方程式式为:AsO43+2I+H+ AsO3+I2+H2O,向B杯中加入适量较浓的硫酸,发现G的指针向右偏移。此时A杯中的主要实验现象是 D电极上的电极反应式为 14、甲、乙两池电极材料都是铁棒与碳棒,请回答下列问题:(1)若两池中均为CuSO4溶液,反应一段时间后:有红色物质析出的是甲池中的_棒,乙池中的_棒。乙池中阳极的电极反应式是_。(2)若两池中均为饱和NaCl溶液:写出乙池中总
8、反应的离子方程式_。甲池中碳极上电极反应式是_,乙池中碳极上电极反应属于_(填“氧化反应”或“还原反应”)。若乙池转移0.02 mol e后停止实验,该池中溶液体积是200 mL,则溶液混匀后的pH_。15、25 时,用两个质量相同的铜棒作电极,电解500 mL 0.1 molL1 H2SO4溶液,电解过程中,电解液的pH变化如表所示(假定溶液温度保持不变)。电解2 h后,取出电极,对电极进行干燥,并称量,测得两电极的质量差为9.6 g。已知,25 时0.1 molL1 CuSO4溶液的pH为4.17。时间/h0.511.52pH1.32.43.03.0(1)实验刚开始阶段电解池阴极所发生反应
9、的电极反应式为_。(2)电解进行到1.5 h后,电解质溶液的pH不再发生变化的原因是_;用离子反应方程式表示0.1 molL1 CuSO4溶液的pH为4.17的原因_。(3)电解进行的2 h中,转移电子的总物质的量_0.15 mol(填“”)。(4)若欲使所得电解质溶液复原到500 mL 0.1 molL1 H2SO4溶液,应对溶液进行怎样处理?_。16、已知铅蓄电池的工作原理为PbPbO22H2SO42PbSO42H2O,现用如图装置进行电解(电解液足量),测得当铅蓄电池中转移0.4 mol电子时铁电极的质量减少11.2 g。请回答下列问题。(1)A是铅蓄电池的_极,铅蓄电池正极反应式为_,
10、放电过程中电解液的密度_(填“减小”、“增大”或“不变”)。(2)Ag电极的电极反应式是_,该电极的电极产物共_g。(3)Cu电极的电极反应式是_,CuSO4溶液的浓度_(填“减小”、“增大”或“不变”)(4)如图表示电解进行过程中某个量(纵坐标x)随时间的变化曲线,则x表示_。a各U形管中产生的气体的体积b各U形管中阳极质量的减少量c各U形管中阴极质量的增加量17、按下图所示装置进行实验,并回答下列问题:(1)判断装置的名称:A池为_,B池为_。(2)锌极为_极,电极反应式为_;铜极为_极,电极反应式为_;石墨棒C1为_极,电极反应式为_;石墨棒C2附近发生的实验现象为_。(3)当C2极析出
11、224 mL气体(标准状况)时,锌的质量_(填“增加”或“减少”)_g,CuSO4溶液的质量_(填“增加”或“减少”)_g。参考答案1.A在阴极析出0.3molCu,则电路中转移了0.6mol电子。阳极有0.4molCl失电子,失去0.4mol电子,产生0.2molCl2,另外还有0.2mol电子是OH失去的,产生0.05molO2,因此一共产生标准状况下的气体5.6L,A正确。2.C惰性电极电解硫酸铜,生成物是氧气、硫酸和铜。加入铁粉后发生氧化还原反应,生成硫酸亚铁,所以根据S原子守恒可知,硫酸亚铁的物质的量浓度与原硫酸铜的物质的量浓度应该是相等的,所以反应后溶液中Fe2+浓度4 mol/L
12、,为即答案选C。3.C用铂电极(惰性)电解下列溶液时,阴极和阳极上的主要产物分别是H2和O2,这说明电解的实质是电解水,则选项C正确。A中电解产物是氯气、氢气和氢氧化钠,B中电解产物是氯气和氢气。D中电解产物是银、氧气和硝酸,答案选C。4.B惰性电极电解硫酸铜溶液,生成物是铜、氧气和硫酸,反应的化学方程式是2H2O2CuSO4=2H2SO42CuO2。由于生成1mol氧气转移4mol电子,而转移4mol电子生成2mol铜,所以F表示反应生成氧气的物质的量,E表示反应生成Cu的物质的量或生成硫酸的物质的量或消耗水的物质的量或消耗硫酸铜的物质的量,答案选B。5.D有题可以知道,通入氢气的一极为负极
13、,b为阴极,通入氧气的一极为正极,所以a极为阳极。A正确,若a极是铜,b极为铁,则a极中Cu溶解,在b极析出,根据串联电路电流处处相等,可以知道当消耗1.6g O2,即转移了0.2mol电子,即析出0.1mol铜,即析出6.4g铜;B错误,应该为O22H + 2e-=2OH-,C错误,若a极是粗铜,b极是纯铜时,a极减少的质量不一定与b极上析出铜的质量相等,因为粗铜含有其他的杂质,D错误,应该是a极发生4OH- - 4e-O2 + 2H2O。6.C有图可以看出,电流方向由a流向c,所以a为正极,b为负极,c为阳极,d为阴极,所以AB都错误,在电解过程中,d电极生成了氢氧根离子,与溶液中的铜离子
14、生成了氢氧化铜沉淀,所以C正确;D错误,因为氯离子在a极放电,生成了氯气,所以其浓度不断变小。7.B该“排毒基强离子排毒仪”在工作过程中加入了精盐,说明了其原理与电解食盐水基本相同,由此可以知道该排毒仪为假冒商品;加入适量的精盐是为了产了氢氧根,所以D错误;此“排毒基强离子排毒仪”不一定是用惰性电极制成的,其阳极应该为惰性电极,但是阴极可以不为惰性电极,故A错误;绿色、红褐色的絮状物是氢氧化亚铁、氢氧化铁形成的混合物,故B正确,绿色、红褐色的絮状物不是从脚底排出的体内毒素,故C错误。8.D惰性电极电解CuSO4溶液的生成物是铜、氧气和硫酸,所以欲使溶液恰好恢复至电解前情况,可加入的物质是氧化铜
15、或碳酸铜,答案选D。9.AA、由题意可知,该装置的I、II是原电池的两极,I是负极,II是正极,III、IV是电解池的两极,其中III是阳极,IV是阴极,所以电流方向:电极IV电极I,正确;B、电极I是原电池的负极,发生氧化反应,错误;C、电极II是原电池的正极,发生还原反应,有Cu析出,错误;D、电极III是阳极,发生氧化反应,电极反应是Cu-2e-=:Cu2+,错误,答案选A。10.BA、K1闭合构成原电池,铁棒是负极,铁失去电子,铁棒上发生的反应为Fe2eFe2,A不正确;B、K1闭合构成原电池,铁棒是负极,铁失去电子,石墨棒是正极,溶液中的氧气得到电子转化为OH,石墨棒周围溶液pH逐渐
16、升高,B正确;C、K2闭合构成电解池,铁棒与电源的负极相连,作阴极不会被腐蚀,属于外加电流的阴极保护法,C不正确;D、K2闭合构成电解池,铁棒与电源的负极相连,作阴极溶液中的氢离子放电生成氢气。石墨棒是阳极,溶液中的氯离子放电生成氯气,电路中通过0.002NA个电子时,两极均产生0.001mol气体,共计是0.002mol气体,D不正确,答案选B。11.D 12.D 13.2Cl+2H2OCl2+H2+2OH;溶液变红色的是 B区;吸氧腐蚀的电极反应式:负极 Fe- 2e=Fe2+ 正极 O2+4e+2H2O=4OH 实验现象是 溶液由无色变蓝色 电极反应式为 AsO43+2e+2H+=AsO
17、33+H2O(1)电解时在溶液中阳离子Na+、H+的放电能力H+ Na+,所以在阴极发生反应:2H+2e= H2,随着H+的不断放电,破坏了附近的水的电离平衡,最终使附近的水溶液显碱性,所以滴加酚酞溶液变为红色。即B区溶液变为红色;由于阴离子的沸点能力:Cl-OH-,在阳极Cl-放电产生氯气2Cl2e-= Cl2,电解的总方程式为:2Cl+2H2OCl2+H2+2OH。(2)钢铁发生吸氧腐蚀时Fe作负极,杂质C作正极。负极的电极反应式Fe- 2e=Fe2+;正极的电极反应使是O2+4e+2H2O=4OH。(3)根据盐桥的示意图可知:在A杯中I-失去电子变为I2,I2遇淀粉变为蓝色。因此A烧杯的
18、主要实验现象是溶液由无色变蓝色;在D电极上发生的电极反应为AsO43+2e+2H+=AsO33+H2O。因此C为负极,D为正极。14.(1)碳;铁; 4OH4e=2H2OO2;(2) 2Cl2H2O通电Cl2H22OH;2H2OO24e=4OH氧化反应;13。由图可知 甲池是原电池,乙池是电解池; (1) 对于甲池来说,Fe为负极,失去电子,Cu2+在碳棒上得到电子,变为单质Cu附着在上边。所以若两池中均为CuSO4溶液,反应一段时间后碳棒上会有红色的铜单质产生;对于乙池来说,C为阳极,Fe为阴极。所以Cu2+在铁棒上得到电子,变为单质Cu附着在上边。因此反应一段时间后铁棒上会有红色的铜单质产
19、生;在乙池中OH-的放电能力比SO42-强,所以是OH-在阳极放电。该电极反应式是4OH4e=2H2OO2;(2)若两池中均为饱和NaCl溶液,在乙池中阳离子的放电能力是H+Na+,所以在阴极上H+放电;阴离子的放电能力是Cl- OH,所以是Cl-在阳极上放电。总反应的离子方程式是2Cl2H2O通电Cl2H22OH;对于甲池中来说,碳极为正极,由于是中性环境,所以发生的是吸氧腐蚀,在C棒上电极反应式是2H2OO24e=4OH;乙池中碳极是阳极,所以在C棒上发生的反应是氧化反应,反应式是2Cl-2e-= Cl2;若乙池转移0.02 mol e后停止实验根据反应方程式可知产生OH的物质的量为0.0
20、2 mol,由于V=0.2L,所以c(OH)=0.1mol/L;根据水的离子积常数可得c(H+)=10-1410-1=10-13mol/L所以溶液混匀后的pH=13。15.(1)2H2e=H2(2)电解持续进行,H电解完后,电解过程发生转变,阳极反应式为Cu2e=Cu2,阴极反应式为Cu22e=Cu,电解质溶液的组成、浓度不再发生变化,溶液的pH也不再发生变化Cu22H2O=Cu(OH)22H(3)(4)向溶液中通入约0.05 mol H2S根据题意及表中数据可知,电解刚开始阶段,阳极反应式是Cu2e=Cu2,阴极反应式为2H2e=H2;随着电解的继续,溶液中Cu2的浓度增大,此时阳极反应不变
21、,而H已被电解完,阴极反应则变成Cu22e=Cu;若电解过程中只有电镀铜的过程,阳极溶解的铜与阴极生成的铜质量相同,溶液的组成保持不变,则阳极铜的减少为9.6 g/24.8 g,转移电子的物质的量为0.15 mol,而实际上先有H2产生,后有电镀铜的过程,故实际转移电子的物质的量大于0.15 mol;要使溶液复原则需要通入H2S,H2SCuSO4=CuSH2SO4。16.(1)负PbO24HSO422e=PbSO42H2O减小(2)2H2e=H20.4(3)Cu2e=Cu2不变(4)b根据在电解过程中铁电极质量的减少可判断A是电源的负极,B是电源的正极,电解时Ag极作阴极,电极反应式为2H2e
22、=H2,Fe作阳极,电极反应式为Fe2e=Fe2,左侧U形管中总反应式为Fe2H=Fe2H2。右侧U形管相当于电镀装置,Zn电极作阴极,电极反应式为Cu22e=Cu,铜电极作阳极,电极反应式为Cu2e=Cu2,电镀过程中CuSO4溶液的浓度保持不变,根据上述分析可得答案。17.(1)原电池电解池(2)负Zn2e=Zn2正Cu22e=Cu阳2Cl2e=Cl2有无色气体产生,附近溶液出现红色(3)减少0.65增加0.01A池中Zn、Cu放入CuSO4溶液中构成原电池,B池中两个电极均为石墨电极,在以A为电源的情况下构成电解池,即A原电池带动B电解池。A池中Zn为负极,Cu为正极,B池中C1为阳极,C2为阴极,阴极区析出H2,周围OH富集,酚酞变红,且n(H2)0.224/L22.4 Lmol10.01 mol,故电路中转移电子的物质的量为0. 01 mol20.02 mol,根据得失电子守恒,锌极有0.01 mol Zn溶解,即Zn极质量减少0.01 mol65 gmol10.65 g,铜极上有0.01 mol Cu析出,即CuSO4溶液增加了0.01 mol(65 gmol164 gmol1)0.01 g。