高三化学下册随堂复习检测17.doc

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1．能用电解原理说明的问题是(　　)
①电解是把电能转变成化学能
②电解是化学能转化成电能
③电解质溶液导电是化学变化，金属导电是物理变化
④不能自发进行的氧化还原反应，通过电解的原理可以实现
⑤任何溶液被电解时，必然导致氧化还原反应的发生
A．①②③④ B．②③⑤
C．③④ D．①③④⑤
【解析】　电解过程是将电能转变成化学能，①正确，②错误；电解质溶液导电的过程实质上发生了电解，属于化学变化且是氧化还原反应，③、⑤正确；通过外加电流，一些不能自发的氧化还原反应可通过电解原理实现，④正确。
【答案】　D
2．用惰性电极分别电解以下各物质的水溶液：KCl、CuCl2、AgNO3、H2SO4、KOH、Na2SO4，在两极均产生气体，且体积比为2∶1 的是(　　)
A．KCl、AgNO3　　　　　　B．AgNO3、Na2SO4、H2SO4
C．CuCl2、Na2SO4、KOH D．Na2SO4、KOH、H2SO4
【解析】　要求两个电极都产生气体，且要符合2∶1，阴极上应该是阳离子得电子，能生成气体的只有H＋，生成H2。根据阴阳极得失电子相等，阳极应该生成一种气体：生成1 mol气体需失去4 mol电子，则只能是O2。综合以上判断，这种情况属于电解水。根据电解结果的判定为：Na2SO4、KOH、H2SO4。
【答案】　D
3．(2010年泰州质检)下列描述中，不符合生产实际的是(　　)

A．电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极
B．在镀件上电镀锌，用锌作阳极
C．用如图1装置生产家用消毒液(NaClO)
D．用如图2装置为铅蓄电池充电
【解析】　用石墨作电极电解饱和NaCl溶液发生的反应是2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑，伴随电解过程所发生的副反应是2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O，从而制得有较强杀菌能力的NaClO、NaCl混合溶液，故C项正确；蓄电池中PbO2为正极，Pb为负极，给蓄电池充电时，应遵循“正接正，负接负”的原则连接，D项错误。
【答案】　D
4．(2009年上海高考)右图

装置中，U型管内为红墨水a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的是(　　)
A．生铁块中的碳是原电池的正极
B．红墨水柱两边的液面变为左低右高
C．两试管中相同的电极反应式是：
　Fe―→Fe2＋＋2e－
D．a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀
【解析】　Fe与C及电解质溶液形成原电池，Fe是负极：Fe―→Fe2＋＋2e－；C是正极，在a中发生吸氧腐蚀，a中压强减小，b中发生析氢腐蚀，b中压强增大，红墨水柱液面是左高右低。故选B。
【答案】　B
5．从H＋、Cu2＋、Na＋、SO42－、Cl－五种离子中两两恰当地组成电解质，按下列要求进行电解：
(1)以碳棒为电极，使电解质质量减少，水量不变进行电解，则采用的电解质是__________。
(2)以碳棒为电极，使电解质质量不变，水量减少进行电解，则采用的电解质是______________。
(3)以铂为电极，使电解质和水量都减少进行电解，则电解质是____________。
【解析】　(1)电解电解质型，水不参与反应，可以是无氧酸或较不活泼金属的无氧酸盐，如HCl、CuCl2。
(2)电解水型，电解质不参与反应，只起增强溶液导电性作用，可以是含氧酸，活泼金属的含氧酸盐或强碱，如H2SO4、Na2SO4。
(3)电解质和水均参与反应，可以是较不活泼金属的含氧酸盐或活泼金属的无氧酸盐，如CuSO4、NaCl。
【答案】　(1)HCl、CuCl2　(2)H2SO4、Na2SO4
(3)CuSO4、NaCl
6．(2009年山东高考)Zn－MnO2干电池应用广泛，其电解质溶液是ZnCl2－NH4Cl混合溶液。
(1)该电池的负极材料是________。电池工作时，电子流向________(填“正极”或“负极”)。
(2)若ZnCl2－NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2＋，会加速某电极的腐蚀，其主要原因是________________________________________________________________________。
欲除去Cu2＋，最好选用下列试剂中的________(填代号)。
a．NaOH b．Zn
c．Fe d．NH3·H2O
(3)MnO2的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式是________________________________________________________________________。
若电解电路中通过2 mol 电子，MnO2的理论产量为________g。
【解析】　(1)Zn为活泼金属，易失去电子，为负极；电池工作时，电子由负极流向正极。(2)锌比铜活泼，Zn与Cu2＋反应生成Cu，Zn与Cu构成原电池，加快反应速率；欲除去Cu2＋，NaOH能与ZnCl2、NH4Cl反应，Fe能加快锌的腐蚀，NH3·H2O与ZnCl2反应生成Zn(OH)2，选b。(3)电解酸化的MnSO4溶液时，阴极H＋先放电，电极反应式为2H＋＋2e－―→H2↑；MnSO4→MnO2，转移了2 mol 电子，此时理论上产生的MnO2质量为87 g。
【答案】　(1)Zn(或锌)　正极
(2)锌与还原出的铜构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀　b
(3)2H＋＋2e－―→H2↑　87

(本栏目内容在学生用书中以活页形式分册装订！)
一、选择题
1．下列描述中，不符合生产实际的是(　　)
A．电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极
B．电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极
C．电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极
D．在镀件上电镀锌，用锌作阳极
【解析】　B、C、D中的描述都是正确的。而电解熔融的氧化铝制取金属铝，是用石墨作阳极。
【答案】　A
2．(2010年温州质检)

右图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置。通电后在石墨电极a和b附近分别滴加一滴石蕊溶液。下列实验现象中正确的是(　　)
A．逸出气体的体积，a电极的小于b电极的
B．一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体
C．a电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色
D．a电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色
【解析】　电解Na2SO4溶液其实质是电解水，a与电源负极相连为电解池的阴极，H2O电离产生的H＋在该极获得电子产生H2，同时生成OH－：2H2O＋2e－―→H2↑＋2OH－，产生的OH－与石蕊作用呈蓝色。b与电源正极相连为电解池的阳极，H2O电离产生的OH－在该极失去电子产生O2，同时生成H＋：H2O―→O2↑＋2H＋＋2e－，产生的H＋与石蕊作用呈红色。
【答案】　D
3．某电解池内盛有CuSO4溶液，插入两根电极，接通直流电源后，欲达到如下要求：①阳极质量不变；②阴极质量增加；③电解液pH减小，则应选用的电极是(多选)(　　)
A．阴阳两极都是石墨　　　B．铜作阳极，铁作阴极
C．铁作阳极，铜作阴极 D．铂作阳极，铜作阴极
【解析】　不管用何材料作阴极都不影响电解结果，阴极只是完成导电作用便可。电解时生成H2SO4，pH自然会减小。要保持阳极质量不变，需要用惰性材料作电极：石墨或铂。
【答案】　AD
4．用惰性电极实现电解，下列说法正确的是(　　)
A．电解稀硫酸溶液，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1∶2
D．电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶1
【解析】　电解稀H2SO4，实质上是电解水，硫酸的物质的量不变，但溶液体积减少，浓度增大，故溶液pH减小。电解稀NaOH溶液，阳极消耗OH－，阴极消耗H＋，实质也是电解水，NaOH溶液浓度增大，故溶液的pH增大。电解Na2SO4溶液时，在阳极发生反应：4OH－―→2H2O＋O2↑＋4e－，在阴极发生反应：2H＋＋2e－―→H2↑，由于两电极通过电量相等，故放出H2与O2的物质的量之比为2∶1。电解CuCl2溶液时，阴极反应为Cu2＋＋2e－―→Cu，阳极反应为2Cl－―→Cl2↑＋2e－，两极通过电量相等时，Cu和Cl2的物质的量之比为1∶1。
【答案】　D
5．(2010年芜湖质检)如下图所示，x、y分别是直流电源的两极，通电后发现a极极板质量增加，b极极板处有无色无味的气体放出，符合这一情况的是(　　)

【解析】　由题意知a极板质量增加，a应为阴极，则b为阳极，x为电源的负极，y为电源正极。A选项中a极板为阴极，b极板为阳极，参考各个选项知，A项符合，电解时，a极有Cu附着，b极有O2放出；B项不符合，电解时a极无质量变化；C项阳极为Fe，为活性电极，电解时Fe在阳极放电溶解，无气体生成，故C项不符合；D项电解时，Cl-在阳极放电生成Cl2，Cl2为黄绿色有刺激气味的气体，与原题题意不符合。
【答案】　A
6．下列装置的线路接通后，经过一段时间，溶液的pH明显下降的是(　　)

【解析】　对几个装置进行分析：A属于在铁上镀铜，溶液的浓度、pH不变；B铜作阳极溶解，变成Cu2+落入溶液，随即消耗2个OH-生成Cu(OH)2，阴极上H+得电子，生成2个OH-，NaOH浓度有所上升(水减少)，但pH变化不大；C是电解饱和食盐水，生成NaOH，pH增大比较明显；而D则生成H2SO4，pH明显下降。
【答案】　D
7．用惰性电极电解下列溶液一段时间后再加入一定量的某种纯净物(方括号内物质)，能使溶液恢复到原来的成分和浓度的是(多选)(　　)
A．AgNO3[AgNO3]　　　　　　B．NaOH[H2O]
C．KCl[KCl] D．CuSO4[CuO]
【解析】　A选项4AgNO3＋2H2O4Ag＋O2↑＋4HNO3，脱离反应体系的物质是4Ag＋O2，相当于2Ag2O，所以应当加入适量的Ag2O才能复原(加入AgNO3，会使NO3－的量增加)。B选项2H2O2H2↑＋O2↑，脱离反应体系的是2H2＋O2，相当于2H2O，加入适量水可以复原。C选项2KCl＋2H2O2KOH＋H2↑＋Cl2↑，脱离反应体系的是H2＋Cl2，相当于2HCl，应通入适量HCl气体才能复原。D选项2CuSO4＋2H2O2H2SO4＋2Cu＋O2↑，脱离反应体系的是2Cu＋O2，相当于2CuO，加入适量CuO可以复原。
【答案】　BD
8.

如图所示，a、b、c、d均为石墨电极，通电进行电解。下列说法正确的是(　　)
A．乙池中d的电极反应为：2Cl－―→Cl2＋2e－
B．a、c两极产生气体的物质的量相等
C．甲、乙两池中溶液的pH均保持不变
D．乙池中发生的反应为：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
【解析】　A项，d电极是阴极，应该是溶液中的阳离子放电，即2H＋＋2e－―→H2↑，故不正确；B项，a、c均为阳极，甲池中是OH－放电产生O2，乙池中是Cl－放电产生Cl2，故产生气体的物质的量不相等，不正确；C项，甲池电解硫酸铜溶液，溶液的pH减小，乙池电解氯化钠溶液，溶液的pH增大，故不正确；D项正确。
【答案】　D
9．(2010年莆田质检)把锌片和铁片放在盛有稀食盐水和酚酞试液的表面皿中，如下图所示。最先观察到酚酞变红现象的区域是(　　)

A．Ⅰ和Ⅲ B．Ⅰ和Ⅳ
C．Ⅱ和Ⅲ D．Ⅱ和Ⅳ
【解析】　酚酞变红，表明显碱性，判断哪一个电极上先生成OH－；左端装置属于原电池，Zn作负极，O2在Ⅰ上得电子生成OH－；右端装置是电解装置，Fe是阳极溶解，溶液中的H＋在阴极Ⅳ—Zn上得电子析出H2，同时在溶液中生成OH－。所以Ⅰ和Ⅳ先变红。
【答案】　B
10．(2009年浙江高考)市场上经常见到的标记为Li­ion的电池称为“锂离子电池”。它的负极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体)，电解质为一种能传导Li＋的高分子材料。这种锂离子电池的电池反应式为：Li＋2Li0.35NiO22Li0.85NiO2
下列说法不正确的是(　　)
A．放电时，负极的电极反应式：Li―→Li＋＋e－
B．充电时，Li0.85NiO2 既发生氧化反应又发生还原反应
C．该电池不能用水溶液作为电解质
D．放电过程中Li＋向负极移动
【解析】　本题考查考生对原电池和电解池相关知识的理解，同时也考查考生的信息处理能力，对氧化还原反应相关知识的理解与应用。根据题目所给电池反应，放电时，其负极为Li，反应为Li―→Li＋＋e－；充电时，实质上是电解Li0.85NiO2，故反应的氧化剂和还原剂均为Li0.85NiO2；由于Li具有很强的还原性，能与H2O反应，所以，不能用水溶液作为电解质；电池在放电时，负极有Li＋生成，Li＋将向正极移动。答案为D。
【答案】　D
11．(2010年莱芜质检)某溶液中含有两种溶质NaCl和H2SO4，它们的物质的量之比为3∶1，用石墨做电极电解该混合溶液时，根据电极产物，可明显分为三个阶段。下列叙述不正确的是(　　)
A．阴极自始至终只析出H2 B．阳极先析出Cl2，后析出O2
C．电解最后阶段为电解水 D．溶液pH不断增大，最后为7
【解析】　由题意知：n(H＋)∶n(Cl－)＝2∶3，在阴极放电的是H＋，在阳极放电的是Cl－，Cl－放电完后是OH－。因此反应开始在两极放电的是H＋、Cl－，相当于电解盐酸。由H2SO4电离的H＋放电完后，在两极放电的是由水电离的H＋和剩余的Cl－，相当于电解NaCl的水溶液。Cl－放电完后，在两极放电的是由水电离的H＋和OH－，相当于电解水。故A、B、C是正确的。溶液pH的变化是不断增大，但最后溶质是NaOH和Na2SO4，pH不会为7。
【答案】　D
12．实验室用铅蓄电池作电源电解AgNO3溶液，电池两极发生如下反应：正极：PbO2＋4H＋＋SO42－＋2e－―→PbSO4＋2H2O，负极：Pb＋SO42－―→PbSO4＋2e－，当电解析出2.16 g Ag单质时，电池内消耗H2SO4的物质的量是(　　)
A．0.01 mol B．0.02 mol
C．0.03 mol D．0.04 mol
【解析】　首先确定析出Ag与转移电子数的关系，其次抓住电解进行时，电池两极上转移的电子与电解池两极上得失的电子数是相等的。析出Ag：＝0.02 mol。由Ag＋＋e－―→Ag得电解池中两极上转移的电子数为0.02 mol。蓄电池的总反应(两电极反应式相加)：
Pb＋Pb2e－O2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O。每转移2 mol电子消耗2 mol H2SO4，现转移0.02 mol电子，消耗0.02 mol H2SO4。
【答案】　B
二、非选择题
13．在50 mL 2 mol·L－1硫酸铜溶液中插入两个电极，通电电解(不考虑水分蒸发)。则：
(1)若两极均为铜片，试说明电解过程中浓度将怎样变化__________________。
(2)若阳极为纯锌，阴极为铜片，阳极反应式是____________________。
(3)如果不考虑H＋在阴极上放电，当电路中有0.04 mol电子通过时，阴极增重________g，阴极上的电极反应式是__________________。
【解析】　(1)、(2)类似于电镀原理。(3)由Cu2＋＋2e－―→Cu可知：2 mol e－～1 mol Cu，故阴极析出Cu：
0．02 mol×64 g/mol＝1.28 g。
【答案】　(1)不变　(2)Zn―→Zn2＋＋2e－　(3)1.28　Cu2＋＋2e－―→Cu
14．(1)某同学用碳棒、铜棒和稀硫酸为原材料，实现了在通常条件下不能发生的反应：Cu＋H2SO4(稀)===CuSO4＋H2↑。请在下边方框内画出能够实现这一反应的实验装置图。

(2)某同学在做铜与稀硫酸的上述反应实验时，看到碳棒和铜棒上都有气泡产生，但铜棒却没有被腐蚀。请你分析其原因
____________________________；此时的电池反应为________________________________________________________________________
　。
【解析】　(1)由于铜的活泼性弱于氢，故通常条件下反应Cu＋H2SO4(稀)===CuSO4＋H2↑不能发生，但若设计成电解池，Cu作阳极，碳棒作阴极，则可实现上述反应。
(2)若将上述装置的电源接反，亦即碳棒为阳极，铜棒作阴极，则实际为电解水，两极均有气泡产生。
【答案】　(1)

(2)将上述装置中的电源接反
铜棒(阴极)：4H＋＋4e－―→2H2↑
碳棒(阳极)：4OH－―→2H2O＋O2↑＋4e－
15．如下图所示，p、q为直流电源两极，A为＋2价金属单质X制成，B、C、D为铂电极，接通电源，金属X沉积于B极，同时C、D产生气泡。试回答：

(1)p为____极，A极发生了________反应。
(2)C为______极，试管里收集到________；D为______极，试管里收集到________。
(3)C极的电极方程式是______________________________。
(4)在电解过程中，测得了C、D两极上产生的气体的实验数据如下：
时间(min)
1
2
3
4
5
阴极生成气体体积(cm3)
6
12
20
29
39
阳极生成气体体积(cm3)
2
4
7
11
16
时间(min)
6
7
8
9
10
阴极生成气体体积(cm3)
49
59
69
79
89
阳极生成气体体积(cm3)
21
26
31
36
41
仔细分析以上实验数据，请说出可能的原因是____________。
(5)当反应进行一段时间后，A、B电极附近溶液的pH______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(6)当电路中通过0.004 mol电子时，B电极上沉积金属X为0.128 g，则此金属的摩尔质量为________。
【解析】　(1)接通电源，X沉积于B极，说明B为阴极，则A为阳极，故(1)中q为负极，p为正极，A上发生氧化反应。(2)H2SO4电解池中，C为阳极，C试管内得O2，D为阴极，此试管内得H2。
(4)C、D两极所得O2、H2体积应该为1∶2，但实验数据由1∶3随时间变化而增大，到达10分钟时约为1∶2，因为开始O2溶解的原因。
(5)A极：X―→X2＋＋2e－。B极：X2＋＋2e－―→X，两极附近pH不变。
(6)设X的摩尔质量为M g/mol，则
X2＋＋2e－―→X
2 mol　 M g
　0.004 mol　0.128 g，得M＝64
【答案】　(1)正　氧化　(2)阳　氧气　阴　氢气
(3)4OH－―→O2↑＋2H2O＋4e－　(4)氧溶解
(5)不变　(6)64 g/mol
16．(2009年全国卷Ⅰ)下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100 g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100 g 10.00%的K2SO4溶液，电极均为石墨电极。

(1)接通电源，经过一段时间后，测得丙中K2SO4浓度为10.47%，乙中c电极质量增加。据此回答问题：
①电源的N端为________极；
②电极b上发生的电极反应为________________________________________________________________________；
③列式计算电极b上生成的气体在标准状况下的体积：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
④电极c的质量变化是________g；
⑤电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化，简述其原因：
甲溶液________________________________________________________________________；
乙溶液________________________________________________________________________；
丙溶液________________________________________________________________________；

(2)如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？______________________________________________。
【解析】　(1)①乙中c电极质量增加，说明c处发生的反应为：Cu2＋＋2e－―→Cu，c电极应为阴极，则M为负极，N为正极。②甲中放的是NaOH溶液，电解时实质上是电解水，b电极上发生的电极反应为：4OH－―→2H2O＋O2↑＋4e－。而要求算出b电极上产生的气体体积，就必须先根据丙中K2SO4浓度的变化计算出转移电子的数目。
设丙中电解水的质量为x g，由电解前后溶质质量相等可得：100×10%＝(100－x)×10.47%，x＝4.5 g，所以整个反应转移了0.5 mol电子，根据电极方程式可计算出b电极放出的O2为0.125 mol，其体积为2.8 L，c电极上析出的铜为0.25 mol，其质量为16 g。
⑤甲中电解的是水，NaOH浓度增大；乙中水电离出来的OH－放电，H＋浓度增大；丙中电解的也是水，虽然K2SO4浓度变大，但pH不变。
(2)铜全部析出时溶液变为H2SO4溶液，电解仍可以进行。
【答案】　(1)①正　②4OH－―→2H2O＋O2↑＋4e－
③水减少的质量：100 g×＝4.5 g
生成O2体积：××22.4 L·mol－1＝2.8 L
④16
⑤碱性增大，因为电解后，水量减少，溶液中NaOH浓度增大　酸性增大，因为阳极上OH－生成O2，溶液中H＋离子浓度增加酸碱性大小没有变化，因为K2SO4是强酸强碱盐，浓度增加不影响溶液的酸碱性
(2)能继续进行，因为CuSO4溶液已转变为H2SO4溶液，反应也就变为水的电解反应

薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

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