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高考化学一轮9-2

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内容提示: 1. (2012·上海高考卷)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. 用氢氧化铜溶液吸收阴极产物 D. 用带火星的木条检验阳极产物 解析: A 项是在铂上电镀铜, 无法提取铜, 错误。 利用 电解法提取 CuCl2溶液中的铜,阴极应发生反应: Cu2++ 2e-===Cu, 阳极可以用 碳棒等惰性材料作电极, B 项正确。电解时阴极产生铜, 无法用 NaOH 溶液吸收, C 项错误。 阳极反应: 2Cl-- 2e-===Cl2↑ ,无法用 带火星的木条检验, D 项错误。 答案: B 2. (2012·潍坊模拟)用铂电极电解一定浓度的下列物质的水...

文档格式:DOC| 浏览次数:2| 上传日期:2015-03-23 02:36:44| 文档星级:
1. (2012·上海高考卷)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. 用氢氧化铜溶液吸收阴极产物 D. 用带火星的木条检验阳极产物 解析: A 项是在铂上电镀铜, 无法提取铜, 错误。 利用 电解法提取 CuCl2溶液中的铜,阴极应发生反应: Cu2++ 2e-===Cu, 阳极可以用 碳棒等惰性材料作电极, B 项正确。电解时阴极产生铜, 无法用 NaOH 溶液吸收, C 项错误。 阳极反应: 2Cl-- 2e-===Cl2↑ ,无法用 带火星的木条检验, D 项错误。 答案: B 2. (2012·潍坊模拟)用铂电极电解一定浓度的下列物质的水溶液, 在电解后的电解液中加 适量水, 能使溶液浓度恢复到电解前浓度的是( ) A. NaCl B. Na2CO3 C. CuSO4 D. K2S 解析: 加适量水能使溶液恢复到电解前的浓度, 则电解的实质是电解水, 故选项 B 符合。 答案: B 3. (2013·哈尔滨模拟)电解 100 mL 含 c(H+)=0.30 mol·L-1下列溶液, 当电路中通过 0.04 mol 电子时, 理论上析出金属质量最大的是( ) A. 0.10 mol·L-1AgNO3溶液 B. 0.10 mol·L-1ZnSO4溶液 C. 0.20 mol·L-1CuCl2溶液 D. 0.20 mol·L-1Pb(NO3)2溶液 解析: 根据金属活动性顺序表可知: Ag 和 Cu 排在 H 后面, 而 Zn 和 Pb 排在 H 以前,所以 Ag+、 Cu2+的氧化性比 H+大, 应优先于 H+放电而析出。 因为 0.01 mol Ag 的质量小于 0.02 mol Cu 的质量, 所以 C 项正确。 答案: C 4. (2011·广东高考卷)某小组为研究电化学原理, 设计如图装置。 下列叙述 不正确的是( ) A. a 和 b 不连接时, 铁片上会有金属铜析出 B. a 和 b 用导线连接时, 铜片上发生的反应为 Cu2++2e-===Cu C. 无论 a 和 b 是否连接, 铁片均会溶解, 溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色 D. a 和 b 分别连接直流电源正、 负极, 电压足够大时, Cu2+向铜电极移动 解析: a、 b 不连接, 未形成原电池, Cu2+与 Fe 在接触面上直接反应, A 项正确; a、b 用 导线连接, 铜片 作正极, Cu2+在该电极上得电子, B 项正确; a、 b 连接与否, 溶液中的 Cu2+均得电子发生还原反应生成 Cu, Fe 均失电子发生氧化反应生成 Fe2+, 故溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色, C 项正确; a 与电源正极相连时, Cu 片 作阳极, Cu2+向 Fe 电极移动, D 项错误。 答案: D 5. (2012·昆明模拟)如图是模拟电化学反应装置图。 下列说法正确的是( ) A. 开关 K 置于 N 处, 则铁电极的电极反应式为: Fe-2e-===Fe2+ B. 开关 K 置于 N 处, 可以减缓铁的腐蚀 C. 开关 K 置于 M 处, 则铁电极的电极反应式为: 2Cl--2e-===Cl2↑ D. 开关 K 置于 M 处, 电子从碳棒经开关 K 流向铁棒 解析: 开关 K 置于 N 处, 构成电解池, 铁电极为阴极, 电极反应为 2H2O+ 2e-===H2↑+ 2OH-, 铁的腐蚀减缓; 开关 K 置于 M 处, 构成原电池, 铁电极为负 极, 电极反应式为: Fe- 2e-===Fe2+, 电子从铁棒经开关 K 流向碳棒。 答案: B 6. (2011·山东高考卷)以 KCl 和 ZnCl2混合液为电镀液在铁制品上镀锌, 下列说法正确的是 ( ) A. 未通电前上述镀锌装置可构成原电池, 电镀过程是该原电池的充电过程 B. 因部分电能转化为热能, 电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系 C. 电镀时保持电流恒定, 升高温度不改变电解反应速率 D. 镀锌层破损后对铁制品失去保护作用 解析: 解答本题时要注意以下两点: (1)电池的充、 放电过程必须是可逆过程; (2)电解时电路中通过的电量与反应物有定量关系, 与能量的转化形式无关。 答案: C 7. (2012·临沂模拟)如图中, 两电极上发生的电极反应如下: a 极: Cu2++2e-===Cu; b 极: Fe-2e-===Fe2+, 则以下说法中不正 确的是( ) A. 该装置一定是原电池 B. a 极上一定发生还原反应 C. a、 b 可以是同种电极材料 D. 该过程中能量的转换可以是电能转化为化学能 解析: A 项该装置不一定是原电池, 可以是原电池也可以是电解池; B 项根据已知条件,a 极上发生 Cu2++ 2e-===Cu 反应, 一定是还原反应; C 项, a、 b 可以是同种电极材料, 如用 铁电极电解硫酸铜溶液; D 项该过程中能量的转换可以是电能转化为化学能,也可以是化学能转化为电能。 答案: A 8. 用惰性电极电解 100 mL 4 mol·L-1Cu(NO3)2溶液, 一定时间后在阳极收集到标准状况下 气体 1.12 L。 停止电解, 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)( ) A. 0.75 mol·L-1 B. 3 mol·L-1 C. 4 mol·L-1 D. 3.75 mol·L-1 解析: 本题涉及的反应过程可分为两个阶段, 第一个阶段是电解 Cu(NO3)2溶液, 第二个阶段是混合溶液与足量的铁粉反应, 注意硝酸与足量铁粉反应是生成硝酸亚铁。 电解后溶液中硝酸和硝酸铜分别为 0.2 mol、 0.3 mol, 前者与足量的铁粉反应生成硝酸亚铁 0.075 mol, 后者与足量的铁粉反应生成 0.3 mol 硝酸亚铁。 答案: D 9. 以酸性氢氧燃料电池为电源进行电解的实验装置如图所示。 A. 燃料电池工作时, 正极反应为 O2+2H2O+4e-===4OH- B. a 极是铁, b 极是铜时, b 极逐渐溶解, a 极上有铜析出 C. a、 b 两极若是石墨, 在相同条件下 a 极产生的气体与电池中消耗的 H2体积相等 D. a 极是粗铜, b 极是纯铜时, a 极逐渐溶解, b 极上有铜析出 解析: 本题结合原电池和电解池综合考查电化学的基本理论。 图中左侧为氢氧燃料电池, 右侧为电解池, 燃料电池为酸性介质, 负 极反应为 2H2- 4e-===4H+, 正极反应为O2+ 4H++ 4e-===2H2O, A 错误; a 为阳极, b 为阴极, 金属铁作阳极, 优先失电子,a 极逐渐溶解, B 错误; a、 b 两极若是石墨, b 极上析出铜, a 极上产生 O2, C 错误;粗铜为阳极, 铜及比铜活泼的金属失电子形成离子进入溶液中, 铜离子得电子后在 b 极上析出, D 正确。 答案: D 10. (2012·浙江高考卷)以铬酸钾为原料, 电化学法制备重铬酸钾的实验装置示意图如下: 下列说法不正确的是( ) A. 在阴极室, 发生的电极反应为: 2H2O+2e-===2OH-+H2↑ B. 在阳极室, 通电后溶液逐渐由黄色变为橙色, 是因为阳极区 H2CrO2-4 +2HCr2O2-+浓度增大, 使平衡+7 +H2O 向右移动 C. 该制备过程总反应的化学方程式为: 4K2CrO4+4H2O=====通电 2K2Cr2O7+4KOH+2H2↑ +O2↑ D. 测定阳极液中 K 和 Cr 的含量, 若 K 与 Cr 的物质的量之比(nk/nCr)为 d, 则此时铬酸钾的转化率为 1-d2 解析: 观察实验装置, 阴极反应为: 4H2O+ 4e-===4OH-+ 2H2↑ , 阳极反应为: 2H2O- 4e-===4H++ O2↑ , 阳极室 OH-放电, 导致 H+浓度增大, 使平衡 2CrO2-4 + 2H+Cr2O2-7 + H2O 右移, 从而在阳极区得到 K2Cr2O7, 故 A、 B、 C 正确。 D 项, 设最初阳极室中的 K2CrO4为 1 mol, 通电后转化的 K2CrO4为 x mol, 依题意有 2(1- x)+x2× 2= d× 1, x= 2- d, K2CrO4的转化率为:2- d1× 100%, 故 D 项错误。 答案: D 11. (2011·天津高考卷)工业废水中常含有一定量的 Cr2O2-7 和 CrO2-4 , 它们会对人类及生态 系统产生很大损害, 必须进行处理。 常用的处理方法之一是电解法。 (1)该法用 Fe 作电极电解含 Cr2O2-7 的酸性废水, 随着电解进行, 在阴极附近溶液 pH升高, 产生 Cr(OH)3沉淀。 用 Fe 作电极的原因为________。 (2)在阴极附近溶液 pH 升高的原因是(用电极反应解释)________, 溶液中同时生成的沉淀还有________。 解析: 明确本题的电解原理: 用 铁作阳极, 产生的亚铁离子将 Cr2O2-7 还原为 Cr3+, 再转化为氢氧化铬沉淀。 答案: (1)阳极反应 2Fe-4e-===2Fe2+, 提供还原剂 Fe2+ (2)2H++2e-===H2↑ Fe(OH)3 12. (2012·西安一检)某小组同学设想用如图装置电解硫酸钾溶液来 制取氧气、 氢气、 硫酸和氢氧化钾。 (1)X 极与电源的________(填“正” 或“负” )极相连, 氢气从________(选填“A”、 “B”、“C”或“D”)口导出。 (2)离子交换膜只允许一类离子通过, 则 M 为________(填“阴离子” 或“阳离子” ,下同)交换膜, N 为________交换膜。 (3)若将制得的氢气、 氧气和氢氧化钾溶液组合为氢氧燃料电池(石墨为电极), 则电池负极的电极反应式为________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)若在标准状况下, 制得 11.2 L 氢气, 则生成硫酸的质量是________, 转移的电子数为________。 解析: 题图中左边加入含硫酸的水, 暗示左边制硫酸, 即 OH-在阳极发生氧化反应,使左边溶液中 H+增多 , 为了 使溶液呈电中性, 硫酸钾溶液中的 SO2-4 通过 M 交换膜向左边迁移, 即 M 为阴离子交换膜, 由此推知 X 为阳极, 与电源正极相连, B 出口 产生氧气, A 出口 流出硫酸; 同理, 右侧加入含 KOH 的水, 说明右边制备 KOH 溶液, H+在 Y 极发生还原反应, 说明 Y 极为阴极, 与电源负 极相连, 右边溶液中 OH-增多 ,硫酸钾溶液中 K+向右迁移, N 为阳离子交换膜。 所以, C 出口 产生氢气, D 出口 流出KOH 溶液。 (3)若将制得的氢气和氧气在氢氧化钾溶液中构成原电池, 正极反应式为O2+ 2H2O+ 4e-===4OH-, 负 极反应式为 2H2- 4e-+ 4OH-===4H2O。 (4)n(H2)= 0.5 mol,2H++ 2e-===H2↑ , 得电子为 1 mol, X 极的反应式为 4OH-- 4e-===2H2O+ O2↑或 2H2O- 4e-===4H++ O2↑ , 根据电子守恒知, 生成 H+的物质的量为 1 mol, 故生成0.5 mol H2SO4, m(H2SO4)= 49 g。 答 案 :6.02× 1023 (1) 正 C (2) 阴 离 子 阳 离 子 (3)H2- 2e-+ 2OH-===2H2O (4)49g 13. 已知铅蓄电池的工作原理为 Pb+PbO2+2H2SO4放电充电 2PbSO4+2H2O, 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________________, 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 解析: 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 2H++ 2e-===H2↑ , Fe 作阳极, 电极反应式为 Fe- 2e于电镀装置, Zn 电极作阴极, 电极反应式为 Cu2++ 2e-===Fe2+, 左侧 U 形管中总反应式为 Fe+ 2H+===Fe2++ H2↑ 。 右侧 U 形管相当-===Cu, 铜电极作阳极, 电极反应式为 Cu- 2e-===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。 答案: (1)负 PbO2+4H++SO2-4 +2e-===PbSO4+2H2O 减小 (2)2H++2e-===H2↑ 0.4 (3)Cu-2e-===Cu2+ 不变 (4)b 14. 如图为相互串联的甲乙两个电解池, X、 Y 为直流电源的两个电极。 电解过程中, 发 现石墨电极附近先变红。 请回答: (1)电源 X 极为______极(填“正” 或“ 负” ), 乙池中 Pt 电极上的电极反应式为 ______。 (2)甲池若为电解精炼铜的装置, 其阴极增重 12.8 g, 则乙池中阴极上放出的气体在标准状况下的体积为________, 电路中通过的电子为________mol。 (3)在(2)的情况下, 若乙池剩余溶液的体积仍为 400 mL, 则电解后所得溶液 c(OH-)=________。 解析: (1)由题意得 X 极为正极, Pt 电极为电解池的阳极, 电极反应式为 2Cl-- 2e-===Cl2↑ 。 (2)甲池的阴极电极反应式: Cu2++ 2e-===Cu。 乙池的阴极电极反应式: 2H++ 2e-===H2↑ 由电子守恒得: Cu ~ 2e- ~ H2 64 g 2 mol 22.4 L 12. 8 g n(e-) V(H2) 则: n(e-)= 0.4 mol V(H2)= 4.48 L (3)乙池发生反应: 2Cl-+ 2H2O=====电解 2OH- + H2↑ + Cl2↑ 2 22.4 L n(OH-) 4.48 L n(OH-)= 0.4 mol 电解后所得溶液 c(OH-)= 1 mol·L- 1 答案: (1)正 2Cl--2e-===Cl2↑ (2)4.48 L 0.4 (3)1 mol·L-1

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