2013年高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 第三節(jié) 電解池（含解析） 新人教版

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1、【高考總復(fù)習(xí)】2013高考化學(xué)專題復(fù)習(xí)：第三節(jié) 電解池（人教版）1若在鐵片上鍍鋅，以下敘述中錯誤的是()A可把鐵片與電源的正極相連B電解質(zhì)必須用含有鋅離子的可溶性鹽C鋅極發(fā)生氧化反應(yīng)D鐵極的電極反應(yīng)式為Zn22e=Zn解析：電鍍的實質(zhì)就是以非惰性電極為陽極的一種特殊的電解。電鍍時一般以鍍層金屬為電解池的陽極，待鍍件為陰極，含鍍層金屬離子的電解質(zhì)溶液為電鍍液。電鍍過程中鍍層金屬發(fā)生氧化反應(yīng)而成為離子溶入電解液，其離子則在待鍍件上發(fā)生還原反應(yīng)而析出，且電解質(zhì)溶液濃度一般不變。故而本題只有A項不正確。答案：A2下列與金屬腐蝕有關(guān)的說法正確的是()A圖a中，插入海水中的鐵棒，越靠近底端腐蝕越嚴(yán)重B圖b

2、中，開關(guān)由M改置于N時，CuZn合金的腐蝕速率減小C圖c中，接通開關(guān)時Zn腐蝕速率增大，Zn上放出氣體的速率也增大D圖d中，ZnMnO2干電池的放電腐蝕主要是由MnO2的氧化作用引起的解析：Fe與空氣、水同時接觸容易生銹，因此應(yīng)靠近液面處最易腐蝕，A項錯誤；開關(guān)置于N處，CuZn合金作正極，置于M處時CuZn合金作負(fù)極，因此開關(guān)由M改置于N時，CuZn得到保護(hù)，腐蝕速率減小，B項正確；接通開關(guān)后Zn作負(fù)極，Pt片上產(chǎn)生H2，C項錯誤；ZnMnO2酸性干電池中，NH4水解呈酸性，生成的H氧化Zn，D項錯誤。答案：B3(2011年廣東理綜)某小組為研究電化學(xué)原理，設(shè)計下圖裝置，下列敘述不正確的是(

3、)Aa和b不連接時，鐵片上會有金屬銅析出Ba和b用導(dǎo)線連接時，銅片上發(fā)生的反應(yīng)為：Cu22e=CuC無論a和b是否連接，鐵片均會溶解，溶液均從藍(lán)色逐漸變成淺綠色Da和b分別連接直流電源正、負(fù)極，電壓足夠大時，Cu2向銅電極移動解析：a和b不連接時，鐵與CuSO4溶液發(fā)生反應(yīng)：FeCu2=Fe2Cu，A項正確；a和b用導(dǎo)線連接時，組成了原電池，F(xiàn)e為負(fù)極，Cu為正極，銅片上發(fā)生還原反應(yīng)：Cu22e=Cu，鐵片上發(fā)生氧化反應(yīng)：Fe2e=Fe2，B項正確；通過以上分析可知，無論a和b是否連接，均發(fā)生反應(yīng)：FeCu2=Fe2Cu，故溶液均從藍(lán)色(Cu2的顏色)逐漸變成淺綠色(Fe2的顏色)，C項正確；

4、a和b分別連接直流電源正、負(fù)極時，構(gòu)成電解池，銅片為陽極，鐵片為陰極，Cu2應(yīng)向陰極(鐵電極)移動，D項錯誤。答案：D4鉛蓄電池的工作原理為：PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O研讀下圖，下列判斷不正確的是()AK閉合時，d電極反應(yīng)式：PbSO42H2O2e=PbO24HSOB當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.2 mol電子時，I中消耗的H2SO4為0.2 molCK閉合時，中SO向c電極遷移DK閉合一段時間后，可單獨作為原電池，d電極為正極解析：C項，當(dāng)K閉合時為原電池、為電解池，中c電極上的PbSO4轉(zhuǎn)化為Pb和SO，d電極上的PbSO4轉(zhuǎn)化為PbO2和SO，故SO從兩極上脫離下來向四周擴散而并非

5、做定向移動。答案：C5用惰性電極進(jìn)行下列電解，有關(guān)說法正確的是()電解稀硫酸電解CuSO4溶液電解KOH溶液電解NaCl溶液A電解進(jìn)行一段時間后四份溶液的pH均增大B中電解一段時間后，向溶液中加入適量的CuO固體可使溶液恢復(fù)電解前的情況C中陽極消耗OH，故溶液濃度變小D中陰、陽兩極上產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為21解析：依據(jù)惰性電極電解規(guī)律，可知為電解水型，為放O2生酸型，為電解水型，為放H2生堿型。故B正確。答案：B6電解100 mL含c(H)0.30 mol/L的下列溶液，當(dāng)電路中通過0.04 mol電子時，理論上析出金屬質(zhì)量最大的是()A0.10 mol/L AgB0.20 mol/L Zn2C

6、0.20 mol/L Cu2 D0.20 mol/L Pb2解析：根據(jù)金屬活動性順序可知：排在氫以后的金屬為Ag和Cu，而Zn和Pb排在H以前，所以Ag、Cu2的氧化性比H大，應(yīng)優(yōu)先于H放電而析出，因為0.01 mol Ag的質(zhì)量小于0.02 mol Cu的質(zhì)量，所以C項正確。答案：C7金屬鎳有廣泛的用途。粗鎳中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等雜質(zhì)，可用電解法制備高純度的鎳，下列敘述正確的是(已知：氧化性Fe2Ni2Cu2)()A陽極發(fā)生還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)式為：Ni22e=NiB電解過程中，陽極減少的質(zhì)量與陰極增加的質(zhì)量相等C電解后，溶液中存在的金屬陽離子只有Ni2和Zn2D電解后，電解槽底

7、部的陽極泥中只有Cu和Pt解析：電解時，陽極上金屬按還原性由強到弱的順序(ZnFeNiCuPt)發(fā)生氧化反應(yīng)，即Zn2e=Zn2；Fe2e=Fe2；Ni2e=Ni2。Cu、Pt還原性比Ni弱，不能失去電子溶解。當(dāng)陽極上Ni失電子溶解后，它們以單質(zhì)的形式沉積在電解槽底，形成陽極泥。陰極上金屬離子按氧化性由強到弱的順序(Ni2Fe2Zn2)發(fā)生還原反應(yīng)，即Ni22e=Ni。Fe2、Zn2比Ni2氧化性弱，并不在陽極析出，而是留在電解液里。陰極發(fā)生氧化反應(yīng)，A錯誤；電解過程中，陽極Zn、Fe、Ni溶解，陰極只有Ni析出，兩電極質(zhì)量的改變不等，B錯誤；電解液中除Zn2、Ni2外，還有Fe2，C錯誤。答

8、案：D8(2012年潮州質(zhì)檢)Cu2O是一種半導(dǎo)體材料，用作制造整流器的材料，還可以用于制船底防污漆(殺死低級海生動物)、農(nóng)作物的殺菌劑。在實驗室里可模擬工業(yè)過程制取Cu2O，總反應(yīng)式是2CuH2OCu2OH2，其裝置如上圖，下列有關(guān)說法不正確的是()A該實驗符合綠色化學(xué)的設(shè)計理念B圖中的虛線框內(nèi)需連接直流電源，且正極與石墨相連CCuO高溫加熱分解也可以得到Cu2OD上述裝置中，陽級的電極反應(yīng)式是2Cu2OH2e=Cu2OH2O答案：B9(2012年安徽卷)某興趣小組設(shè)計如下微型實驗裝置。實驗時，先斷開K2，閉合K1，兩極均有氣泡產(chǎn)生；一段時間后，斷開K1，閉合K2，發(fā)現(xiàn)電流表A指針偏轉(zhuǎn)。下列

9、有關(guān)描述正確的是()A斷開K2，閉合K1時，總反應(yīng)的離子方程式為：2H2ClCl2H2B斷開K2，閉合K1時，石墨電極附近溶液變紅C斷開K1，閉合K2時，銅電極上的電極反應(yīng)式為：Cl22e2ClD斷開K1，閉合K2時，石墨電極作正極解析：斷開K2閉合K1時為電解池，由于兩極均有氣泡產(chǎn)生，故活潑電極銅應(yīng)為陰極，石墨為陽極。電極反應(yīng)(Cu)：2H2O2e=H22OH、(石墨)：2Cl2e=Cl2，總反應(yīng)為：2H2O2ClCl2H22OH，A項錯；Cu電極附近有OH生成，溶液變?yōu)榧t色，B項錯；斷開K1閉合K2時為原電池，Cu電極上收集了H2，做負(fù)極，電極反應(yīng)為H22e=2H。石墨電極上收集了Cl2，

10、做正極，電極方程式為Cl22e=2Cl，故選項C錯，D對。答案：D10如圖所示的裝置，C、D、E、F、X、Y都是惰性電極。將電源接通后，向乙中滴入酚酞溶液，在F極附近溶液顯紅色。則以下說法正確的是()A電源B極是正極B甲、乙裝置的C、D、E、F電極均有單質(zhì)生成，其物質(zhì)的量之比為1 222C欲用丙裝置給銅鍍銀，H應(yīng)該是Ag，電鍍液是AgNO3溶液D裝置丁中看到的現(xiàn)象是X極附近紅褐色變深解析：由F極附近顯紅色可得F極作陰極，則電源中B為負(fù)極，A為正極，故A項錯誤；甲中C電極生成氧氣，D電極生成銅，乙中E電極生成氯氣，F(xiàn)電極生成氫氣，根據(jù)電子守恒可得四個電極上生成單質(zhì)的物質(zhì)的量之比為1222，故B正

11、確；用丙裝置給銅鍍銀，H應(yīng)該為銅，C錯誤；丁中氫氧化鐵膠體粒子帶正電荷，Y作陰極，故膠粒向Y極移動，應(yīng)在Y極附近看到紅褐色變深。答案：B11下圖是一個用鉑絲作電極，電解稀的MgSO4溶液的裝置，電解液中加有中性紅指示劑，此時溶液呈紅色。(指示劑的pH變色范圍：6.88.0，酸色紅色，堿色黃色)回答下列問題：(1)下列關(guān)于電解過程中電極附近溶液顏色變化的敘述正確的是_(填編號)A管溶液由紅變黃B管溶液由紅變黃A管溶液不變色B管溶液不變色(2)寫出A管中發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)式：_；(3)寫出B管中發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)式：_；(4)檢驗a管中氣體的方法是_；(5)檢驗b管中氣體的方法是_；(6)電解一段時間后，

12、切斷電源，將電解液倒入燒杯內(nèi)觀察到的現(xiàn)象_。解析：該電解池中A為陰極，電極反應(yīng)式為2H2e=H2，B為陽極，電極反應(yīng)式為4OH4e=O22H2O，A管附近產(chǎn)生OH，故溶液由紅變黃，B管附近產(chǎn)生H溶液仍呈紅色，A管附近產(chǎn)生的OH與Mg2結(jié)合生成Mg(OH)2沉淀。但停止電解后，生成的Mg(OH)2與H反應(yīng)，白色沉淀溶解，溶液仍呈紅色。檢驗a管中產(chǎn)生的H2的方法是：用拇指按住管口，取出試管，靠近火焰，放開拇指，有爆鳴聲，管口有藍(lán)色火焰，證明是H2；檢測b管中產(chǎn)生的O2的方法是：用拇指按住管口，取出試管，放開拇指，將帶火星的木條伸入試管內(nèi)復(fù)燃，證明是O2。答案：(1)(2)2H2e=H2(寫2H2O

13、2e=2OHH2也可)Mg22OH=Mg(OH)2(3)4OH4e=2H2OO2(寫2H2O4e=4HO2也可)(4)用拇指按住管口，取出試管，靠近火焰，放開拇指，有爆鳴聲，管口有藍(lán)色火焰(5)用拇指按住管口，取出試管，放開拇指，將帶有火星的木條伸入試管內(nèi)會復(fù)燃。(6)溶液呈紅色，白色沉淀溶解(或大部分溶解)12蓄電池是一種可以反復(fù)充電、放電的裝置，有一種蓄電池在充電和放電時發(fā)生的反應(yīng)是：NiO2Fe2H2OFe(OH)2Ni(OH)2。用該蓄電池電解(陰、陽極均為惰性電極)M(NO3)x溶液時，若此蓄電池工作一段時間后消耗0.36 g水。(1)電解時電解池的陽極應(yīng)連接_(填序號)。ANiO2

14、 BFeCFe(OH)2 DNi(OH)2(2)電解M(NO3)x溶液時某一極質(zhì)量增加m g，金屬M的相對原子質(zhì)量的計算式為_(用m、x表示)。(3)電解后溶液的pH_(填“升高”、“降低”或“不變”)。解析：(1)該蓄電池放電時，Ni4得電子，NiO2作正極，F(xiàn)e失電子作負(fù)極。根據(jù)電解池的構(gòu)造，陽極應(yīng)與蓄電池的正極NiO2相連，陰極應(yīng)與蓄電池的負(fù)極Fe相連；(2)M(NO3)x溶液中的Mx在陰極上放電析出金屬M：Mxxe=M；由蓄電池放電時發(fā)生的反應(yīng)可得到關(guān)系式：2H2OFe2eFe(OH)2，再根據(jù)串聯(lián)電極上通過電子的物質(zhì)的量相等，得到金屬M與H2O的關(guān)系為：MxexH2O，結(jié)合析出金屬M

15、的質(zhì)量m g及消耗水的質(zhì)量0.36 g，可求出金屬M的相對原子質(zhì)量表達(dá)式為18 xm/0.3650mx；(3)由于陽極是水電離出的OH放電生成O2，c(H)增大，所以電解后溶液的pH降低。答案：(1)A(2)50mx(3)降低13對金屬制品進(jìn)行抗腐蝕處理，可延長其使用壽命。(1)以下為鋁材表面處理的一種方法：堿洗的目的是除去鋁材表面的自然氧化膜，堿洗時常有氣泡冒出，原因是_(用離子方程式表示)。為將堿洗槽液中的鋁以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列試劑中的_。aNH3bCO2cNaOHdHNO3以鋁材為陽極，在H2SO4溶液中電解，鋁材表面形成氧化膜，陽極電極反應(yīng)式為_。取少量廢電解液，加入N

16、aHCO3溶液后產(chǎn)生氣泡和白色沉淀，產(chǎn)生沉淀的原因是_。(2)鍍銅可防止鐵制品腐蝕，電鍍時用銅而不用石墨作陽極的原因是_。(3)利用如下圖所示裝置，可以模擬鐵的電化學(xué)防護(hù)。若X為碳棒，為減緩鐵的腐蝕，開關(guān)K應(yīng)置于_處。若X為鋅，開關(guān)K置于M處，該電化學(xué)防護(hù)法稱為_。解析：(1)Al能與NaOH反應(yīng)生成H2，Al2O3與NaOH反應(yīng)時不能生成H2，則根據(jù)氣泡冒出的現(xiàn)象斷定是Al與NaOH發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)；AlO轉(zhuǎn)化成Al(OH)3需加入酸，而Al(OH)3能溶于強酸，所以選擇CO2。Al在陽極失電子生成氧化膜(Al2O3)，Al2O3中的氧是由水提供的，溶液顯酸性，所以有H生成；廢電解液中含有Al

17、3，Al33H2OAl(OH)33H，NaHCO3水解顯堿性，兩者互相促進(jìn)水解。(2)電鍍時銅作陽極，失去電子生成Cu2，陰極Cu2得電子生成Cu。(3)碳的活動性小于鐵，則需用電解池原理，利用鐵作陰極與電源負(fù)極相連，從而保護(hù)鐵不受腐蝕；Zn的活動性大于鐵，則二者形成原電池時，Zn作負(fù)極，從而保護(hù)鐵不受腐蝕。答案：(1)2Al2OH2H2O=2AlO3H2；b2Al3H2O6e=Al2O36H；HCO與H反應(yīng)使H濃度減小，使Al3的水解平衡向右移動，產(chǎn)生Al(OH)3沉淀(2)補充溶液中的Cu2，保持溶液中的Cu2濃度恒定(3)N；犧牲陽極的陰極保護(hù)法。14(2012年山東濟南外國語學(xué)校質(zhì)檢)

18、某實驗小組同學(xué)對電化學(xué)原理進(jìn)行了一系列探究活動。(1)下圖為某實驗小組依據(jù)氧化還原反應(yīng)：(用離子方程式表示)_設(shè)計的原電池裝置，反應(yīng)前，電極質(zhì)量相等，一段時間后，兩電極質(zhì)量相差12 g，導(dǎo)線中通過_mol 電子。(2)其他條件不變，若將CuCl2溶液換為NH4Cl溶液，石墨電極反應(yīng)式為_，這是由于NH4Cl溶液顯_(填“酸性”“堿性”或“中性”)，用離子方程式表示溶液顯此性的原因：_，用吸管吸出鐵片附近溶液少許于試管中，向其中滴加少量新制飽和氯水，寫出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：_，然后滴加幾滴硫氰化鉀溶液，溶液變紅，繼續(xù)滴加過量新制飽和氯水，顏色褪去，同學(xué)們對此作出了多種假設(shè)，某同學(xué)的假設(shè)是：“溶

19、液中的3價鐵被氧化為更高的價態(tài)?！比绻?價鐵被氧化為FeO，試寫出該反應(yīng)的離子方程式：_。(3)如果其他條件不變，若將鹽橋換成彎銅導(dǎo)線與石墨相連成n型，如下圖所示，一段時間后，在甲裝置中的銅絲附近滴加酚酞試液，現(xiàn)象是_，電極反應(yīng)為_；乙裝置中石墨(1)為_極(填“正”“負(fù)”“陰”或“陽”)，乙裝置中與銅線相連的石墨電極上發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_，產(chǎn)物常用_檢驗，反應(yīng)的離子方程式為_。解析：(1)從圖中可看出是依據(jù)FeCu2=Fe2Cu設(shè)計的原電池裝置，若1 mol Fe反應(yīng)，石墨電極上析出1 mol Cu，轉(zhuǎn)移2 mol電子，兩電極的質(zhì)量差為5664120(g)，則兩電極質(zhì)量相差12 g時，導(dǎo)

20、線中通過0.2 mol電子。(2)NH4Cl溶液中由于NH發(fā)生水解NHH2ONH3H2OH，故溶液呈酸性，石墨電極的電極反應(yīng)式為2H2e=H2，鐵片附近溶液中含有Fe2，加入氯水發(fā)生反應(yīng)：2Fe2Cl2=2Fe32Cl，繼續(xù)被氧化的離子方程式為2Fe33Cl28H2O=2FeO6Cl16H。(3)換成銅線后甲構(gòu)成CuFe原電池，乙是電解池。甲中銅為正極，電極反應(yīng)為O22H2O4e=4OH，滴加酚酞試液，溶液變紅，乙裝置中石墨(1)與原電池甲的負(fù)極相連，為陰極，與銅線相連的石墨電極為陽極，電極反應(yīng)式為2Cl2e=Cl2，Cl2常用濕潤的淀粉碘化鉀試紙檢驗，反應(yīng)的離子方程式為Cl22I=2ClI2。答案：(1)FeCu2=Fe2Cu；0.2(2)2H2e=H2；酸；NHH2ONH3H2OH；2Fe2Cl2=2Fe32Cl；2Fe33Cl28H2O=2FeO6Cl16H(3)溶液變紅；O22H2O4e=4OH；陰；2Cl2e=Cl2；濕潤的淀粉碘化鉀試紙；Cl22I=2ClI2