2020高中化学 课时分层作业12 电能转化为化学能 苏教版必修2

课时分层作业(十二) 电能转化为化学能(建议用时：45分钟)[学业达标练]1．如图所示装置中，属于电解池的是( )C[若要形成电解池必须具备以下条件：①有一个外加直流电源；②有两个电极与电源相连；③形成闭合电路；④有电解质溶液或熔融的电解质。

]2．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( )【导学号：13572092】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C[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。

]3.用石墨电极电解CuCl 2溶液(见右图)。

下列分析正确的是( )A．a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：Cu2＋＋2e－===CuD．通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体A[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Cu2＋＋2e－===Cu应在阴极上发生，阳极上发生的反应应为2Cl－－2e－===Cl2↑。

D.通电一段时间后，应在阳极附近观察到黄绿色气体。

]4．下列关于电解池的叙述中不正确的是( )A．与电源正极相连的是电解池的阴极B．与电源负极相连的是电解池的阴极C．在电解池的阳极上发生氧化反应D．电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极A[与电源正极相连的是电解池的阳极。

]5．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B[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。

]6．下列叙述中错误的是 ( )【导学号：13572093】A．电解池的阳极上发生氧化反应，阴极上发生还原反应B．原电池跟电解池连接后，电子从原电池负极流向电解池阳极C．电解精炼铜时，电解池里的阳极材料发生氧化反应D．电解饱和食盐水时，阴极得到氢氧化钠溶液和氢气B[在电解池的阳极上发生氧化反应，阴极上发生还原反应，所以A正确；原电池跟电解池连接后，电子从原电池负极流向电解池阴极，因此B错误；电解精炼铜时，电解池里的阳极材料发生氧化反应，所以C正确；电解饱和食盐水时，阴极反应为2H＋＋2e－===H2↑，阴极区得到氢氧化钠溶液和氢气，所以D正确。

] 7．图中，两电极上发生的电极反应为a极：Cu2＋＋2e－===Cu；b极：Fe－2e－===Fe2＋，下列说法中不正确的是( )A．该装置可能是电解池B．a极上一定发生还原反应C．a、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D[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。

]8．某小组设计电解饱和食盐水的装置如图，通电后两极均有气泡产生，下列叙述正确的是( )A ．铜电极附近观察到黄绿色气体B ．石墨电极附近溶液呈红色C ．溶液中的Na ＋向石墨电极移动D ．铜电极上发生还原反应D [根据电解饱和食盐水的装置，如果通电后两极均有气泡产生，则金属铜一定是阴极，该极上的反应为2H 2O ＋2e －===H 2↑＋2OH －，石墨为阳极，发生的电极反应为2Cl －－2e －===Cl 2↑，故石墨电极附近观察到黄绿色气体，铜电极附近溶液呈红色，A 、B 错误，D 正确；电解池中，阳离子移向阴极，即移向铜电极，C 错误。

]9．根据下图装置，回答下列问题。

若在铁片上镀银，则a 材料为________b 材料为________；a 、b 的电极反应式分别为________________、____________________。

【答案】 铁片 银 Ag ＋＋e －===Ag Ag －e －===Ag ＋10．工业上用电解熔融Al 2O 3的方法制取铝。

(1)写出两极电极反应式，阴极_______________________________， 阳极___________________________________________________________。

(2)现欲冶炼270 g Al ，需________g Al 2O 3，在标准状况下能产生________L 气体O 2，转移电子的数目为________。

【解析】 n (Al)＝27027mol ＝10 mol ，n (Al 2O 3)＝102mol ＝5 mol ，m (Al 2O 3)＝5 mol×102 g/mol＝510 g ， n (e －)＝10 mol×3＝30 mol ， V (O 2)＝304×22.4 L＝168 L ， N (e －)＝30N A 。

【答案】 (1)4Al 3＋＋12e －===4Al 6O 2－－12e －===3O 2↑(2)510 168 30N A11．根据如图所示电化学实验装置图，回答下列问题。

(1)若只闭合S 1，该装置属于________，能量转化形式为________，锌极作________极。

(2)若只闭合S 2，该装置属于________，能量转化形式为__________，锌极上所发生反应的电极方程式为____________________。

(3)若只闭合S 3，该装置属于________，铜极作________极。

开始时锌极上所发生反应的电极方程式为____________，总反应的化学方程式为___________________________________________________________。

【解析】 (1)若只闭合S 1，没有外接电源，则Zn 、Cu 、稀硫酸构成原电池，该装置将化学能转化为电能，较活泼的锌作负极。

(2)若只闭合S 2，装置中有外接电源，该装置为电解池，将电能转化为化学能，与电源正极相连的锌极作阳极，锌被氧化。

(3)若只闭合S 3，该装置为电解池，与电源正极相连的铜极作阳极，铜被氧化，溶液中的H ＋在阴极(锌极)上被还原为H 2。

【答案】 (1)原电池 化学能转化为电能 负 (2)电解池 电能转化为化学能 Zn －2e －===Zn 2＋(3)电解池 阳 2H ＋＋2e －===H 2↑ Cu ＋H 2SO 4=====通电CuSO 4＋H 2↑[冲A 挑战练]12．关于如图所示各装置的叙述中正确的是( )A ．装置①是原电池，总反应是：Cu ＋2Fe 3＋===Cu 2＋＋2Fe 2＋B ．装置①中，铁作负极，电极反应式为Fe 3＋＋e －===Fe 2＋C ．装置②中c 为阳极，d 为阴极D ．若用装置②精炼铜，则d 极为粗铜，c 极为纯铜，电解质溶液为CuSO 4溶液C [装置①中，Fe 为负极，Cu 为正极，总反应式为Fe ＋2Fe 3＋===3Fe 2＋，负极反应为Fe －2e －===Fe 2＋，故A 、B 项错；据装置②的电流方向可知c 极为阳极，d 极为阴极，故c 极应为粗铜，C 项正确，D 项错。

]13．Cu 2O 是一种半导体材料，基于绿色化学理念，设计制取Cu 2O 的电解池示意图如下，电解总反应：2Cu ＋H 2O=====通电Cu 2O ＋H 2↑。

下列说法正确的是( )A．石墨电极上产生氢气B．铜电极发生还原反应C．铜电极接直流电源的负极D．当有0.1 mol电子转移时，有0.1 mol Cu2O生成A[根据方程式可知，铜失去电子，发生氧化反应，所以铜和电源的正极相连，作阳极，则石墨是阴极。

溶液中的氢离子得到电子，产生氢气，A项正确，B项和C项不正确；当有0.1 mol电子转移时，有0.05 mol Cu2O 生成，所以D项不正确。

]14．某兴趣小组的同学用下图所示装置研究有关电化学的问题。

当闭合该装置的电键时，观察到电流计的指针发生了偏转。

【导学号：13572094】请回答下列问题：(1)甲装置的名称是________(填“原电池”或“电解池”)，Zn为________极，Pt为________极。

(2)写出电极反应式：Pt极___________________________________，Cu极___________________________________________________________。

当甲中产生0.1 mol气体时，乙中析出铜的质量应为________。

(3)若乙中溶液不变，将其电极都换成铜电极，电键闭合一段时间后，乙中溶液的颜色________(填“变深”“变浅”或“不变”)。

【解析】(1)由图中的铜、锌两种电极和电解质稀硫酸构成闭合电路知：该装置为原电池，Zn活泼，则Zn 作负极；乙为电解池，Pt作阳极。

(2)甲装置为原电池，乙装置为电解池，石墨和铂都为惰性电极，连接电源正极的铂电极为电解池的阳极，发生氧化反应：2Cl－－2e－===Cl2↑，Cu为原电池的正极，发生还原反应：2H＋＋2e－===H2↑。

连接电源负极的碳电极为电解池的阴极，发生：Cu2＋＋2e－===Cu，根据电子守恒，当甲中产生0.1 mol气体时，铜正极上发生2H＋＋2e－===H2↑，转移0.2 mol电子，根据Cu2＋＋2e－===Cu，乙中析出铜0.1 mol，即6.4 g。

(3)若乙中溶液不变，将其电极都换成铜电极，电键闭合一段时间后，为电镀池，阳极铜溶解Cu－2e－===Cu2＋，阴极铜上铜离子得电子析出金属铜Cu2＋＋2e－===Cu，溶液中铜离子颜色为蓝色，溶液中c(Cu2＋)不变，所以颜色不变。

【答案】(1)原电池负阳(2)2Cl－－2e－===Cl2↑2H＋＋2e－===H2↑ 6.4 g (3)不变。