2019年高考化学一轮复习课时分层训练20电能转化为化学能--电解鲁科版.doc

1、【 精品教育资源文库 】 课时分层训练 (二十 ) 电能转化为化学能 电解 (建议用时： 45分钟 ) A级 基础达标 1.下列说法中正确的是 ( ) A氯碱工业中， X、 Y均为石墨， X附近能得到氢氧化钠 B铜的精炼中， X是纯铜， Y是粗铜， Z是 CuSO4 C电镀工业中， X是待镀金属， Y是镀层金属 D外加电流的阴极保护法中， Y是待保护金属 D 电解饱和食盐水时，阴极区得到 H2和 NaOH。铜的电解精炼时，应用粗铜作阳极、纯铜作阴极。电镀时，应以镀层金属作阳极、待镀金属作阴极。 2 (2018 广东五校联考 )如图甲是一种利用微 生物将废水中的尿素 (H2NCONH2)的化学

2、能直接转化为电能，并生成环境友好物质的装置，同时利用此装置的电能在铁上镀铜，下列说法中正确的是 ( ) 【导学号： 95160158】 甲 乙 A乙装置中溶液颜色会变浅 B铁电极应与 Y 相连接 C M电极反应式： H2NCONH2 H2O 6e =CO2 N2 6H D当 N电极消耗 0.25 mol气体时，铜电极质量减少 16 g C 乙装置为电镀装置，电镀液的浓度不变，因此溶液颜色不变， A项错误；电镀时，待镀 金属作阴极，与电源负极相连，而 N 电极上 O2转化为 H2O，发生还原反应， N 电极为正极， B项错误；根据 N电极反应式： O2 4H 4e =2H2O、铜电极反应式： C

3、u 2e =Cu2 ，由各电极上转移电子数相等，可得关系式： O2 2Cu，则 N电极消耗 0.25 mol O2时，铜电极质量减少 0.25 mol264 gmol 1 32 g， D项错误。 3.如图所示为用固体二氧化钛 (TiO2)生产海绵钛的装置示意图，其原理是 TiO2中的氧解离进入熔融盐中而得到钝钛。下列说法中正确的是 ( ) 【 精品教育资源文库 】 【导 学号： 95160159】 A a极是正极，石墨极是阴极 B反应后，石墨电极的质量不发生变化 C电解过程中， O2 、 Cl 均向 a极移动 D阴极的电极反应式为 TiO2 4e =Ti 2O2 D TiO2发生还原反应得到

4、纯钛，故加入高纯 TiO2的电极是电解池的阴极， a极是电源的负极，石墨极是阳极， A 项错误； O2 在阳极发生氧化反应生成 O2，高温下，石墨与 O2反应生成 CO、 CO2，导致石墨质量减小， B项错误；电解过程中，阴离子向阳极 (石墨极 )移动，C 项错误； TiO2中的氧解离进入熔融盐而得到纯钛，发生 了还原反应，生成了 Ti 和 O2 ， D项正确。 4 (2017 宜昌市高三教学测试 )工业上用电解法处理含镍酸性废水并得到单质 Ni的原理如图所示。下列说法不正确的是 ( ) 【导学号： 95160160】 已知： Ni 2 在弱酸性溶液中发生水解 氧化性： Ni2 (高浓度 )H

5、 Ni2 (低浓度 ) A碳棒上发生的电极反应： 4OH 4e =O2 2H2O B电解过程中， B室中 NaCl溶液的物质的量浓度将不断减小 C为了提高 Ni的产率，电解过程中需要控制废水 pH D若将图中阳离子膜去掉 ，将 A、 B两室合并，则电解反应总方程式发生改变 B A项，电极反应式为 阳极： 4OH 4e =2H2O O2 阴极： Ni2 2e =Ni、 2H 2e =H2 【 精品教育资源文库 】 正确； B 项，由于 C 室中 Ni2 、 H 不断减少， Cl 通过阴离子膜从 C 室移向 B 室， A 室中 OH 不断减少， Na 通过阳离子膜从 A室移向 B室，所以 B室中

6、 NaCl溶液的物质的量浓度不断增大，错误； C项，由于 H 的氧化性大于 Ni2 (低浓度 )的氧化性，所以为了提高 Ni 的产率，电解过程需要控制废水的 pH，正确； D项，若去掉阳离子膜，在阳极 Cl 首先放电生成 Cl2，反应总方程式发生改变，正确。 5 (2018 三晋质检 )一种脱除废水中 NH4 的电化学装置如图所示，下列说法正确的是( ) 【导学号： 95160161】 A该装置将化学能转变为电能 B该装置工作时， Cl 向阴极移动 C NH4 在阴极上被还原为 N2，阴极周围溶液的 pH 增大 D阳极的电极反应式为 Cl H2O 2e =ClO 2H D 该装置为电解池，该装

7、置将电能转变为化学能，故 A错误；电解池中阴离子向阳极移 动，故 B错误；用电解法处理含有 NH4 的废水，阴极上是水电离出的氢离子得电子发生还原反应： 2H2O 2e =H2 2OH ，阳极的电极反应式为 Cl H2O 2e =ClO 2H ， ClO 、 H 再将 NH4 氧化为 N2，故 C 错误， D正确。 6.铝阳极氧化处理后形成的氧化膜比铝的天然氧化膜耐磨性、耐腐蚀性及装饰性有明显的提高，工业中以铝为阳极，置于硫酸溶液中电解，装置如图所示，下列说法正确的是 ( ) 【导学号： 95160162】 A阳极 电极方程式为 2Al 6e 6OH =Al2O3 3H2O B随着电解的进行，

8、溶液的 pH逐渐增大 C当阴极生成气体 3.36 L(标准状况 )时，阳极增重 2.4 g D电解过程中 H 移向铝电极 C A 项，硫酸溶液为酸性，阳极反应式为 2Al 6e 3H2O=Al2O3 6H ； B 项，阴极反应式为 6H 6e =3H2 ，电解过程中 H2O减少， pH减小； D项，电解过程中 H 移向阴极(石墨极 )。 7 (2014 广东高考，改编 )某同学组装了如图所示的电化学装置，电极 为 Al，其他电极均为 Cu， 则 ( ) 【 精品教育资源文库 】 A电流方向：电极 A 电极 B电极 的质量减少 2.7 g时，电极 的质量减少 9.6 g C c烧杯溶液的 pH

9、减小 D电极 的电极反应： Cu2 2e =Cu A 根据图所示可知电极 为负极，电极 为正极，电极 为阳极，电极 为阴极。 8某科研小组模拟 “ 人工树叶 ” 电化学装置如图所示，该装置能将 H2O和 CO2转化为糖类 (C6H12O6)和 O2， X、 Y 是特殊催化剂型电极。已知装置的电流效率等于生成产品所需的电子数与电路通过总电子数之比。 下列说法不正确的是 ( ) 【导学号： 95160163】 A该装置中 Y电极发生氧化反应 B X电极的电极反应式为 6CO2 24e 24H =C6H12O6 6H2O C理论上，每生成 22.4 L O2必有 4 mol H 由 Y极区向 X极区

10、迁移 D当电路中通过 3 mol电子时生成 18 g C6H12O6，则该装置的电流效率为 80% C 根据装置图知， Y 电极与电源的正极相连， Y 电极为阳极，发生氧化反应， A 项正确； X电极为阴极，发生还原反应，根据 X电极上的反应物及产物可写出阴极的电极反应式，B项正确； 22.4 L O2没 有指明是在标准状况下， C项不正确； n(C6H12O6) 18 g180 gmol 1 0.1 mol，生成 0.1 mol葡萄糖消耗 2.4 mol电子，故该装置的电流效率为 2.4 mol3 mol 100% 80%，D项正确。 9 (2018 合肥质检 )如图所示， U形管内盛有 1

11、00 mL的溶液，按要求回答下列问题： 【导学号： 95160164】 (1)断开 K2，闭合 K1，若所盛溶液为 CuSO4溶液，则 A极为 _极， B极的电极反应式为 _。 若所盛溶液为 KCl 溶液，则 B极的电极反应式为 _ 【 精品教育资源文库 】 _。 (2)断开 K1，闭合 K2，若所盛溶液为滴有酚酞的 NaCl溶液，则： A 电极附近可以观察到的现象是 _， Na 移向 _(填 “A” 或 “B”) 极。 B 电极上的电极反应式为 _， 总反应的化学方程式是 _。 反应一段时间后断开 K2，若忽略溶液的体积变化和气体的溶解， B极产生气体的体积(标准状况 )为 11.2 mL

12、，将溶液充分混合，溶液的 pH 约为 _。若要使电解质溶液恢复到原状态，需向 U形管内加入或通入一定量的 _。 【解析】 (1)断开 K2，闭合 K1时，该装置是原电池，锌作负极，碳作正极，正极上铜离子得电子生成铜，发生氧化反应，电极反应式为 Cu2 2e =Cu；所盛溶液为 KCl溶液时发生吸氧腐蚀，正极 (B 极 )的电极反应式为 O2 2H2O 4e =4OH ； (2)断开 K1，闭合 K2，若所盛溶液为滴有酚酞的 NaCl溶液， 该装置是电解池，碳棒是阳极，锌棒是阴极，电解时，锌棒上氢离子放电生成氢气，同时电极附近生成的氢氧根离子导致溶液呈碱性，加入酚酞溶液后变红；溶液中的 Na 向

13、阴极移动，即向 A电极移动； 电解时，阳极 B上氯离子放电生成氯气： 2Cl 2e =Cl2 ，阴极上氢离子放电生成氢气，同时溶液中生成氢氧化钠，所以电池总反应式为 2NaCl 2H2O=通电 2NaOH H2 Cl2 ； 由 可知， B 极产生 (标准状况 )11.2 mL Cl2，生成 0.001 mol NaOH。故 c(OH ) 0.01 mol/L， c(H ) KWc 10 140.01 mol/L 10 12 mol/L，故 pH 12。两极逸出的气体分别是 H2和 Cl2，故要使电解质溶液恢复到原状态，需向 U形管内通入一定量的 HCl气体。 【答案】 (1)负 Cu2 2e

14、=Cu O2 2H2O 4e =4OH (2) 有气体产生 溶液变红 A 2Cl 2e =Cl2 2NaCl 2H2O=通电 2NaOH Cl2 H2 12 HCl (2014 北京高考，节选 )电解 NO 制备 NH4NO3，其工作原理如下图所示，为使电解产物全 部 转 化 为 NH4NO3 ， 需 补 充 物 质 A ， A 是 _ ， 说 明 理 由 ：_ 【 精品教育资源文库 】 _。 【解析】 由电解 NO制备 NH4NO3的工作原理图可知， NO在阳极发生氧化反应生成 NO3 ，电极反应式为 5NO 10H2O 15e =5NO3 20H 。 NO 在阴极发生还原反应生成 NH4 ，电极反应式为 3NO 18H 15e =3NH4 3H2O。电池总反应式为 8NO 7H2O=通电 3NH4NO3 2HNO3，电解产生的 HNO3多，故应补充 NH3，使其转化为 NH4NO3。 【答案】