2018年高中化学 第四章 电化学基础 第三节 第3课时 习题课学案 新人教版选修4

1、1第第 3 3 课时课时 习题课习题课 1. 将 Al 片和 Cu 片用导线相连，一组插入浓 HNO3溶液中，一组插入稀 NaOH 溶液中， 分别形成了原电池，则在这两个原电池中，正极分别为( ) AAl 片、Cu 片 BCu 片、Al 片 CAl 片、Al 片 DCu 片、Cu 片 解析 将 Al 片和 Cu 片用导线相连，插入浓 HNO3溶液中，此时 Al 在浓硝酸中钝化，不 能继续反应，而 Cu 却能与浓硝酸持续反应。也就是说，在这种情况下，Cu 易失去电子而 Al 却表现相对“惰性” ， “相对活泼”的 Cu 为负极；插入稀 NaOH 溶液中，Al 能与 NaOH 溶液反 应，此时 Al 失去电子被氧化，也就是 Al 为负极。 答案 A 2. 若某池(电解池或原电池)的总反应离子方程式是 Cu2H=Cu2H2，关于此池 的有关说法正确的是 A该池只能是电解池，且金属铜为该电解池的阳极 B该池只能是原电池，且电解质溶液为硝酸 C该池可能是原电池，也可能是电解池 D该池只能是电解池，电解质溶液可以是硫酸铜 答案 A 解析 铜与 H不反应，因此不可能是原电池，只能是电解池。在该电解池

2、中，铜失去 电子被氧化，因此铜作电解池的阳极，A 正确，B、C 错误；D 选项中若电解质溶液是硫酸铜 溶液，则相当于电镀铜，与题给离子方程式不符，故 D 错误。 3. 关于电解 NaCl 水溶液，下列叙述正确的是( ) 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 电解食盐水时发生的反应： 阳极：2Cl2e=Cl2 阴极：2H2O2e=H22OH总反应式：2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2=电解对照分析选项，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，滴加酚酞后变红 色，C 错误；电解后生成 NaOH，溶液呈碱性，D 错误。 答案 B 4. 某同学按下图所示的装置进行电解实验。下列说法正确的是( )A电解过程中，铜电极上有 H2产生 B电解初期，总反应方程式为：CuH2SO4电解,CuSO4H2 C电解一定时间后

3、，石墨电极上有气体放出 D整个电解过程中，H的浓度不断增大 答案 B 解析 由题目所给图示可知：活泼金属铜作阳极，发生反应：Cu2e=Cu2，电解 初期，溶液中的 H在阴极石墨上发生反应：2H2e=H2，电池反应式为 CuH2SO4CuSO4H2，所以 A、D 选项不正确，B 选项正确；随着电解过程不断进行，=电解溶液中的 Cu2浓度不断增大，一定时间后即当 Cu2移动到阴极附近时，由于 Cu2的氧化性 大于 H，故此时阴极发生反应：Cu22e=Cu，故 C 选项不正确。 5. 甲、乙两个容器中，分别加入 0.1 molL1的 NaCl 溶液与 0.1 molL1的 AgNO32溶液后，以 Pt 为电极进行电解时，在 A、B、C、D 各电极上生成物的物质的量之比为( )A2241 B2341 C1422 D1111 解析 此装置相当于两个电解槽串联到一起，在整个电路中电子转移总数相等，首先判 断各极的产物，即 A 极产物 H2，B 极产物 Cl2，C 极产物 Ag，D 极产物 O2，若整个电路中有 4 mol 电子转移，有 2H22Cl24AgO24e，则 A、B、C、D 各电极上生成

4、物的物质的量之 比为 2241。 答案 A 6电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样的电池的发明是化学对人类的 一项重大贡献。下列有关电池的叙述正确的是( ) A锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细 B氢氧燃料电池可将热能直接转化为电能 C氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化 D太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅 答案 C 解析 因为锌锰干电池中锌棒为负极，锌棒变细，碳棒不变，所以 A 错；原电池是将化 学能直接转化为电能，所以 B 错；氢氧燃料电池负极反应式为 H22e=2H，所以 C 对； 太阳能电池采用硅材料制作，所以 D 错。 7理论上不能用于设计成原电池的反应是( ) AHClNaOH=NaClH2O H0B2CH3OH(l)3O2(g)2CO2(g)4H2O(l) H0点燃C4Fe(OH)2(s)2H2O(l)O2(g)=4Fe(OH)3(s) H0 D2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H0 答案 A 解析 本题考查原电池形成条件。只有能自发进行的氧化还原反应才可能用于设计原电 池，非氧化还原反应因没有电子转移所以不能设计成原电池，题中只有 A 项不是氧化还原反

5、 应。 8生物体中细胞膜内的葡萄糖，细胞膜外的富氧液体及细胞膜构成微型的生物原电池， 下列有关判断正确的是( ) A正极的电极反应式可能是 O24e=2O2 B负极的电极反应式可能是 O24e2H2O=4OH C正极反应主要是 C6H12O6生成 CO2或 HCO 3 D负极反应主要是 C6H12O6生成 CO2或 HCO 3 答案 D 解析 在生物体内葡萄糖贮存的化学能是通过与 O2的氧化还原反应释放出来的。反应 中葡萄糖中的碳元素失电子，首先被氧化为 CO2分子，然后再与血液中的 OH反应转化为 HCO，因此，在正极上发生的是 O2得电子的还原反应：O24e2H2O=4OH；负极上发 3 生的反应是 C6H12O6失电子的氧化反应，生成 CO2或 HCO。 3 9实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取 Cl2，已知铅蓄电池放电时发生如下 反应： 负极：PbSO2e=PbSO424 正极：PbO24HSO2e=PbSO42H2O24 今欲制得 Cl2 0.050 mol，这时电池内消耗的 H2SO4的物质的量至少是( ) A0.025 mol B0.050 mol C0.10 mo

6、l D0.20 mol 答案 C 解析 要求得硫酸的量，需首先找出铅蓄电池的总反应。将上述两个电极反应式合并可3得：PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O。而在制取 Cl2时，每生成 1 mol Cl2，电子转移 2 mol，现需要转移电子 0.050 mol20.10 mol。由铅蓄电池总反应式可知，每转移 0.10 mol 电子，将消耗 0.10 mol 硫酸。 10用 Pt 电极电解含有 Cu2和 X3均为 0.1 mol 的溶液，阴极析出金属的质量m与溶 液中 通过电子的物质的量n关系如图，则离子的氧化能力由大到小排列正确的是( )ACu2X3H BHX3Cu2 CX3HCu2 DCu2HX3 答案 D 解析 此题有些学生一看，立即想到 X3是 Fe3，不加以仔细分析，即选答案 C。先分 析图中变化：一开始通电，阴极就有固体析出，且通过 0.2 mol 电子后，质量不再增加。根 据离子放电规律，是 Cu2先放电，再是 H放电，X3在溶液中不放电。 11. 有一硝酸盐晶体，其化学式表示为 M(NO3)xnH2O，经测定其摩尔质量为 242 gmol1。取 1.21 g 该

7、晶体溶于水配成 100 mL 溶液。将此溶液倒入下图所示装置中，用石 墨作电极进行电解。当有 0.01 mol 电子通过电极时，溶液中的金属阳离子全部析出，在 A 极得到金属 0.32 g。回答：(1) 金属 M 的摩尔质量为_，x_， n_。 (2)C 极为_极。 答案 (1)64 gmol1 2 3 (2)负解析 (1)n(硝酸盐)0.005 mol，则金属 M 也为 0.005 mol。M 的摩1.21 g 242 gmol1尔质量64 gmol1。0.32 g 0.005 mol Mxxe=M 解得：x2x 0.011 0.005 18818n242，n3。 (2)因为金属在 A 极析出，所以 A 极是电解池的阴极，则 C 极是电源的负极。 12铝和氢氧化钾都是重要的工业产品。请回答： (1)工业冶炼铝的化学方程式是_。 (2)铝与氢氧化钾溶液反应的离子方程式是_ _。 (3)工业级氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸根杂质，可用离子交换膜法电解提纯。电 解槽内装有阳离子交换膜(只允许阳离子通过)，其工作原理如下图所示。4 该电解槽的阳极反应式是_。 通电开始后，阴极附近溶液 pH

8、会增大，请简述原因 _ _。 除去杂质后的氢氧化钾溶液从液体出口_(填写“A”或“B”)导出。答案 (1)2Al2O3(熔融)4Al3O2=电解(2)2Al2OH2H2O=2AlO3H2 2 (3)4OH4e=2H2OO2 H放电，促进水的电离，OH浓度增大 B 解析 本题主要考查学生对电解原理的理解和掌握，注重考查学生用所学知识解释、解 决实际问题的能力。(1)、(2)问主要考查教材的基础知识，应该属于得分的问题，(3)中根 据电解原理，阳极应是 OH失电子，所以电极反应式为 4OH4e=2H2OO2，而阴极 为 H放电，促进水的电离，使 OH浓度增大，所以 pH 增大，根据阳离子交换膜的特点，K 可从阳极区进入阴极区和 OH组成 KOH，从而可在阴极区得到纯的 KOH 溶液，故液体应从 B 口导出。 13. 如图，X 和 Y 均为石墨电极。(1)若电解液为滴有酚酞的饱和食盐水，电解反应的离子方程式为_； 电解过程中_极(填“阴”或“阳”)附近会出现红色。 (2)若电解液为 500 mL 含 A 溶质的某蓝色溶液，电解一段时间，观察到 X 电极表面有红 色的固态物质生成，Y 电极有无色气体生成；溶液中原有溶质完全电解后，停止电解，取出 X 电极，洗涤、干燥、称量，电极增重 1.6 g。 电解后溶液的 pH 为_；要使电解后溶液恢复到电解前的状态，需加入一定量 的_(填加入物质的化学式)。(假设电解前后溶液的体积不变) Y 电极产生气体的体积为_L(标准状况下)。 请你推测原溶液中所含的酸根离子可能是_；并设计实验验证 你的推测，写出实验的操作步骤、现象和结论：_ _

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