2016-2017学年高中化学专题2化学反应与能量转化第3单元化学能与电能的转化第2课时电能转化为化学能学业分层测评苏教版必修2

电能转化为化学能(建议用时：45分钟)学业达标1下列说法中，不能用电解原理说明问题的是()A电解是把电能转变成化学能B电解是把化学能转变成电能C电解质溶液导电是化学变化，金属导电是物理变化D任何溶液被电解时，必然导致氧化还原反应的发生【解析】从能量角度看，电解是把电能转变成化学能的过程，故A对B错。电解质溶液的导电过程，必将伴随着两个电极上氧化还原反应的发生，同时生成新的物质，故C、D对。【答案】B2在原电池和电解池的电极上所发生的反应，属于氧化反应的是()A原电池的正极和电解池的阳极所发生的反应B原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应C原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应D原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应【解析】原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应为氧化反应，原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应为还原反应。【答案】C3(2013北京高考)用石墨电极电解CuCl2溶液(见右图)。下列分析正确的是()Aa端是直流电源的负极B通电使CuCl2发生电离C阳极上发生的反应：Cu22e=CuD通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体【解析】可利用电解质溶液中离子的移动方向判断出电源的正负极，并写出电极反应式和反应现象。A铜离子应移向阴极，则a为负极。B.CuCl2发生电离是在水分子的作用下完成的，并非通电才能发生。C.反应Cu22e=Cu应在阴极上发生，阳极上发生的反应应为2Cl2e=Cl2。D.通电一段时间后，应在阳极附近观察到黄绿色气体。【答案】A4如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附近分别滴加石蕊溶液，下列实验现象正确的是 ()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Ca电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色Da电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色【解析】在b电极上：4OH4e=2H2OO2，在a电极上：2H2e=H2，所以产生的气体体积a电极大于b电极；两种气体均为无色无味的气体；由于a电极上H放电，所以a电极附近的c(OH)c(H)，滴加石蕊试液a电极附近变蓝色，同理，b电极附近变红色。【答案】D5.如图，电解用粗盐(含Mg2、Ca2、SO等杂质)配制的食盐水，以下说法正确的是()Aa是电解池的正极Ba电极上发生还原反应Cb电极附近有白色沉淀出现Db电极上有黄绿色气体产生【解析】a为阳极，发生氧化反应；b为阴极，2H2e=H2，产生OH，与Mg2形成沉淀。【答案】C6下列说法正确的是()【导学号：39700039】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。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。电解过程是电能转化为化学能的过程，D错。【答案】B7下列关于电解NaCl水溶液的叙述正确的是 ()A电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠B若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色C若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈无色D电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性【解析】电解食盐水时，阳极反应为2Cl2e=Cl2，阴极反应为2H2e=H2，总反应为2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2。对照选项分析，A错误；阳极附近的溶液中会溶有少量的Cl2，滴加KI溶液后发生反应：Cl22I=I22Cl，溶液呈棕色，B正确；阴极附近产生大量的OH，滴加酚酞试液后变红色，C错误；电解后有NaOH生成，溶液呈碱性，D错误。【答案】B8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用氢氧化钠溶液吸收阴极产物D用带火星的木条检验阳极产物【解析】由精炼铜原理知提取铜应该用纯铜做阴极，A错误，B正确；若阳极为惰性电极，则阳极氯离子失电子生成Cl2，应该用氢氧化钠溶液吸收，C、D错误。【答案】B9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12D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11【解析】电解稀硫酸溶液，实质是电解水，硫酸溶液浓度增大，溶液pH减小；电解稀氢氧化钠溶液，也是电解水，NaOH溶液浓度增大，故溶液pH增大；电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物分别是H2和O2，两者的物质的量之比为21，而不是12；电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物分别是Cu和Cl2，两者的物质的量之比为11。【答案】D10如图所示，A、B两个装置中的两个烧杯分别盛有足量的CuCl2溶液。(1)A、B两个装置中属于原电池的是_(填标号，下同)，属于电解池的是_。(2)A池中Zn是_极，发生_反应(填“氧化”或“还原”，下同)电极反应式为_；Cu是_极，发生_反应，电极反应式为_，A中总反应的化学方程式为_。(3)B池中C是_极，发生_反应，电极反应式为_；Pt是_极，发生_反应，电极反应式为_，B池中总反应的化学方程式为_。【解析】注意B装置电极材料Pt为惰性电极。【答案】(1)AB(2)负氧化Zn2e=Zn2正还原Cu22e=CuZnCuCl2=CuZnCl2(3)阴还原Cu22e=Cu阳氧化2Cl2e=Cl2CuCl2CuCl211电解原理在化学工业中有广泛应用。如图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：(1)若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则：电解池中X极上的电极反应式为_，在X极附近观察到的现象是_。Y电极上的电极反应式为_，检验该电极反应产物的方法及现象是_。(2)如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则：X电极的材料是_，电极反应式是_。Y电极的材料是_，电极反应式是_。(说明：杂质发生的电极反应不必写出)【解析】(1)依题意可知道是氯碱工业的原理，由电源的正、负极可判断，X为阴极，电极反应式为2H2e=H2，由于H不断减少，溶液中OH增多，滴入酚酞溶液会变红。Y为阳极，电极反应式为2Cl2e=Cl2，氯气可以使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。(2)用电解方法精炼粗铜，要求纯铜作阴极，即X极，电极反应式为Cu22e=Cu；粗铜作阳极，即Y极，电极反应式为Cu2e=Cu2。【答案】(1)2H2e=H2放出气体、溶液变红色2Cl2e=Cl2把湿润的淀粉碘化钾试纸放在Y电极附近，试纸变蓝色(2)纯铜Cu22e=Cu粗铜Cu2e=Cu2能力提升12.图中，两电极上发生的电极反应为a极：Cu22e=Cu；b极：Fe2e=Fe2，下列说法中不正确的是()A该装置可能是电解池Ba极上一定发生还原反应Ca、b可能是同种电极材料D该过程中能量的转换一定是化学能转化为电能【解析】根据电极反应，该装置可能是原电池，a为正极，b为负极，化学能转化为电能；该装置也可能是电解池，a极为阴极，发生还原反应，b为阳极，电能转化为化学能。【答案】D13.用如图所示的装置进行电化学实验。下列有关描述错误的是()A若X为锌棒，开关K置于M处，可以减缓铁的腐蚀B若X为锌棒，开关K置于M处，电子从X经导线流向铁极C若X为粗铜棒(含Fe、Zn、Ag)，开关K置于N处，电解质溶液为CuSO4溶液，电解后，Fe、Zn、Ag等杂质沉降在X电极形成阳极泥D若X为粗铜棒(含Fe、Zn、Ag)，开关K置于N处，电解质溶液为CuSO4溶液，铁极发生还原反应【解析】X为锌棒，开关K置于M处时，为原电池，锌比铁活泼作负极，可减缓铁的腐蚀，电子从负极(X极)经导线流向正极(铁极)，A、B项正确；若X为粗铜棒(含Fe、Zn、Ag)，开关K置于N处，电解质溶液为CuSO4溶液，为电镀池，铁极与电源负极相连，为阴极，发生还原反应，D项正确；阳极Fe、Zn先于铜放电，Ag不放电，形成阳极泥，C项错误。【答案】C14如下图所示，a是石墨棒、b是铜棒，下列叙述正确的是()A烧杯中铜棒是阳极，发生氧化反应，b是阴极，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，滴加酚酞会变红，C正确。【答案】C15从Cu2、Na、SO、Cl四种离子中恰当地组成电解质，按下列要求进行电解：(1)以碳棒为电极，使电解质质量减小，水量不变，进行电解，应采用的电解质是_。(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)以碳棒为阳极，铁棒为阴极，使电解质和水量都减少，进行电解，则电解质是_。【解析】阳极都为惰性电极，(1)中相当于电解溶液中的电解质；(2)相当于电解水；(3)中既电解溶质又电解水。【答案】(1)CuCl2(2)Na2SO4(3)NaCl、CuSO47