电能转化为化学能——电解练习
高中化学 1.2 电能转化为化学能 电解习题 鲁科版选修4
高中化学 1.2 电能转化为化学能 电解习题 鲁科版选修41.(2013·北京卷) 用石墨电极电解CuCl 2溶液(如右图)。
下列分析正确的是( )A .a 端是直流电源的负极B .通电使CuCl 2发生电离C .阳极上发生的反应:Cu 2++2e -===CuD .通电一段时间后,在阴极附近观察到黄绿色气体解析:通电时,阳离子Cu 2+向阴极移动,并在阴极放电生成Cu ,阴离子Cl -向阳极移动并在阳极放电生成Cl 2,从而可以确定a 、b 分别为电源的负极和正极,故A 项正确,C 、D 两项错误;CuCl 2溶液发生电解而不是电离,故B 项错误。
答案:A2.右图为电解饱和食盐水示意图,下列说法正确的是( )A .阳极上析出氢气B .阴极上发生氧化反应C .电解时,溶液的pH 增大D .与电源正极相连的是电解池的阴极解析:A 项中,阳极发生氧化反应生成氯气,故A 错误;B 项中,阴极发生还原反应生成氢气,故B 错误;C 项中,电解方程式2NaCl +2H 2O=====通电2NaOH +Cl 2↑+H 2↑,可知生成氢氧化钠,则电解时,溶液的pH 增大,故C 正确;D 项中,与电源正极相连的是电解池的阳极,故D 错误。
答案:C3.下列有关电解原理的应用的说法正确的是( ) A .氯化铝是一种电解质,可用于电解法制铝B .电解法精炼铜时,以粗铜作阴极,纯铜作阳极C .电解饱和食盐水时,阴极反应式为2H ++2e -===H 2↑ D .在铁制品上镀银时,铁制品与电源正极相连解析:电解法制铝是采用氧化铝作原料,而不是氯化铝,故A 项错误;电解精炼铜,粗铜作阳极,精铜作阴极,故B 项错误;电解食盐水,阴极是氢离子得电子析出氢气,电极反应式书写正确;电镀时,被镀制品作阴极,与电源负极相连,故D 项错误。
答案:C4.如图是某同学用Cu 在Fe 片上镀铜的实验装置,下列说法正确的是( )A .Cu 2+在A 极被还原 B .溶液蓝色逐渐变浅C .铜片连接A 极,铁制品连接B 极D .A 极和B 极直接相连,铜片被氧化解析:用Cu 在Fe 片上镀铜时,镀件铁为阴极,连接B 极,该极上是铜离子发生得电子的还原反应;镀层金属铜为阳极,连接A 极,该极上是金属铜发生失电子的氧化反应,Cu-2e -===Cu 2+;电镀液是含有的镀层金属铜离子的盐,电镀液中铜离子浓度不变,所以溶液蓝色不变。
2015届高考化学总复习 第五章 第三节电能转化为化学能 电解试题(含解析)
一、单项选择题1.下列有关电化学的示意图中正确的是()解析:选项A,Zn为原电池负极,Cu为原电池正极,错误。
选项B,盐桥左右两边的烧杯中的应分别为ZnSO4、CuSO4溶液才能形成原电池。
选项C,粗铜应连接电源正极。
选项D,电解饱和NaCl溶液,Cl-在阳极放电而产生Cl2,溶液中的H+在阴极获得电子而产生H2,正确。
答案:D2.下列有关电解硝酸钾溶液的叙述正确的是()A.NO-3向阳极移动,K+向阴极移动,分别在两极放电B.OH-向阳极移动,阳极附近的溶液呈碱性C.阴极上H+放电,阴极附近的溶液呈碱性D.随着电解的进行,溶液的pH减小解析:NO-3、OH-向阳极移动,由于放电能力OH->NO-3,阳极反应为4OH--4e-===2H2O+O2↑,促使阳极附近水的电离平衡正移,富集下来的H+使得阳极附近的溶液呈酸性;K+、H+向阴极移动,由于放电能力H+>K+,阴极反应为2H++2e-===H2↑,促使阴极附近水的电离平衡正移,富集下来的OH-使得阴极附近的溶液呈碱性。
电解硝酸钾溶液实为电解水,由于KNO3溶液呈中性,因此溶液的pH不变。
因此只有C选项正确。
答案:C3.下列说法正确的是()A.蛋白质和油脂的水解都是由高分子化合物生成小分子化合物的过程B.MgO和Al2O3在工业上用于制作耐高温材料,也常用于电解法冶炼镁、铝金属C.铅蓄电池放电时的正极和充电时的阴极均发生还原反应D.由两种非金属元素组成的化合物分子中只可能有极性键,不可能有非极性键解析:A项油脂不是高分子化合物;B项MgO熔点太高,常用电解熔融氯化镁冶炼镁;H2O2中存在非极性键,D项不正确。
答案:C4.以惰性电极电解CuSO4溶液。
若阳极上产生气体的物质的量为0.010 0 mol,则阴极上析出Cu 的质量为( )A .0.64 gB .1.28 gC .2.56 gD .5.12 g解析:本题主要考查电解原理的基本知识,根据阴、阳两极的电极反应,阴极:Cu 2++2e -===Cu ,阳极:4OH --4e -===2H 2O +O 2↑,且每个电极通过的电量相等有:n(O 2)·4=m (Cu )M (Cu )·2,所以m(Cu)=0.010 0 mol ×2×64 g·mol -1=1.28 g 。
2020-2021学年新教材高二上学期化学鲁科版:第一章第三节化学能转化为电能电解期末(三)
2020-2021学年新教材高二上学期化学鲁科版(2019)选择性必修1:第一章第三节化学能转化为电能——电解期末复习检测卷(三)一、单选题1.利用如图所示装置,当X、Y选用不同材料时,可将电解原理广泛应用于工业生产。
下列说法中正确的是()A.氯碱工业中,X、Y均为石墨,X附近能得到氢氧化钠B.Y是阳极,发生氧化反应C.在铁片上镀银时,X是金属银D.电解氯化钠溶液可以获取金属钠2.下列关于电解饱和食盐水的说法中,正确的是()A.电解时阳极得到氯气,阴极得到金属钠B.若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液,溶液显无色C.若在阳极附近的溶液中,滴入碘化钾淀粉溶液,溶液显蓝色D.电解过程中,阴极发生的是氧化反应3.关于电解饱和食盐水,下列说法错误的是()A.正极产物为氯气B.阴极产物是氢气C.此过程将电能转化为化学能D.阴极产物有氢氧化钠4.Zn−CO2水介质电池通过放电获取储氢物质甲酸。
电池示意图如图,电极为金属锌和选择性催化材料。
下列说法错误的是()+ 2e- = Zn + 4OH-A.充电时,a电极反应为Zn(OH)24B.充电时,b电极反应为2H2O - 4e- = 4H+ + O2↑C.放电时,总反应2CO2 + 2H2O = 2HCOOH + O2D.放电时,标况下22.4L CO2转化为HCOOH,转移的电子数为2N A5.将如图所示实验装置的K闭合(已知:盐桥中装有琼脂凝胶,内含KCl),下列判断正确的是()A.Cu电极上发生还原反应B.电子沿Zn→a→b→Cu路径移动O)增大D.片刻后可观察到滤纸b处变红色C.片刻后甲池中c(S2-46.如图是某同学设计的验证原电池和电解池的实验装置,下列说法不正确的是( )A.若关闭K2、打开K1,一段时间后,发现左侧试管收集到的气体比右侧略多,则a为正极,b为负极B.关闭K2,打开K1,一段时间后,用拇指堵住试管移出烧杯,向试管内滴入酚酞,发现左侧试管内溶液变红色,则a为负极,b为正极C.若直流电源a为负极,b为正极,关闭K2,打开K1,一段时间后,再关闭K1,打开K2,则电路中电流方向为从右侧石墨棒沿导线到左侧石墨棒D.若直流电源a为负极,b为正极,关闭K2,打开K1,一段时间后,再关闭K1,打开K2,则左侧石墨棒上发生的电极反应为H2-2e-+2OH-=2H2O7.最近我国成功研制出高效电催化固氮催化剂Mo2N,如图所示,在0.1mol·L-1盐酸溶液中,在一定电压下具有较高的产氨速率和稳定的电流效率。
《电能转化为化学能—电解》电解的应用实例
《电能转化为化学能—电解》电解的应用实例在我们的日常生活和工业生产中,电能转化为化学能的过程——电解,发挥着至关重要的作用。
电解是一种通过电流驱动化学反应的技术,它使得原本难以自发进行的化学反应得以实现,从而创造出许多有价值的物质和产品。
首先,电解在金属冶炼方面有着广泛的应用。
以电解精炼铜为例,粗铜中通常含有锌、铁、镍、银、金等杂质。
将粗铜作为阳极,纯铜作为阴极,放入硫酸铜溶液中进行电解。
在电解过程中,阳极的铜以及比铜活泼的金属(如锌、铁、镍等)会失去电子,变成离子进入溶液;而阴极上,溶液中的铜离子会得到电子,在阴极上析出纯铜。
经过一段时间的电解,阳极的粗铜逐渐溶解,而阴极上则沉积出纯度更高的铜。
这种电解精炼的方法能够有效地提高铜的纯度,满足各种工业和电子领域对高纯度铜的需求。
电解在氯碱工业中也扮演着不可或缺的角色。
氯碱工业通过电解饱和食盐水来制取烧碱(氢氧化钠)、氯气和氢气。
在电解槽中,以涂有钛、钌等氧化物涂层的钛网作为阳极,以铁丝网或石墨作为阴极。
电解时,在阳极,氯离子失去电子生成氯气;在阴极,水电离出的氢离子得到电子生成氢气,同时溶液中的钠离子与氢氧根离子结合形成氢氧化钠溶液。
这个过程不仅为化工生产提供了重要的基础原料,如烧碱用于造纸、纺织、印染等行业,氯气用于生产塑料、农药、消毒剂等,氢气则是一种清洁的能源和化工原料。
此外,电解还被用于电镀。
电镀是利用电解原理在某些金属表面镀上一层其他金属或合金的过程。
例如,在铁制品表面镀铜,将铁制品作为阴极,纯铜作为阳极,放入含有铜离子的电镀液中进行电解。
在电流的作用下,阳极的铜溶解成铜离子进入溶液,同时溶液中的铜离子在阴极上得到电子,沉积在铁制品表面形成一层均匀、致密的铜镀层。
通过电镀,可以提高金属制品的耐腐蚀性、耐磨性和美观度,广泛应用于汽车、电子、五金等行业。
在电解水制氢方面,电解也展现出了巨大的潜力。
随着全球对清洁能源的需求不断增加,氢气作为一种清洁能源受到了广泛关注。
2023版新教材高中化学第3节电能转化为化学能_电解第2课时电解原理的应用课时作业鲁科版选择性必修1
第2课时 电解原理的应用必备知识基础练进阶训练第一层知识点1电解原理的应用1.关于用惰性电极电解NaCl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.若向阳极附近的溶液中滴入KI溶液,溶液呈棕色C.若向阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液,溶液呈无色D.电解一段时间后,将电解液全部转移到烧杯中,充分搅拌后溶液呈中性2.如图为电解饱和食盐水的简易装置,下列有关说法正确的是( )A.通电一段时间后,向蛋壳内的溶液中滴加几滴酚酞试液,溶液呈红色B.蛋壳表面缠绕的铁丝发生氧化反应C.铁丝表面生成的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝D.蛋壳可阻止生成的氯气与氢气、氢氧化钠接触3.如图为电解饱和食盐水的实验装置。
据此,下列叙述不正确的是( )A.装置中a管导出的气体为氢气B.b管导出的是能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝的气体C.在石墨棒电极区域有NaOH生成D.以电解饱和食盐水为基础制取氯气等产品的工业称为“氯碱工业”4.如图为阳离子交换膜法电解饱和食盐水的原理示意图(所用电极均为惰性电极)。
下列说法错误的是( )A.电解饱和食盐水的化学方程式为2NaCl+2H2O=====2NaOH+H2↑+Cl2↑B.从E口逸出的气体是Cl2C.从B口加入含少量NaOH的水溶液以增强导电能力D.标准状况下每生成22.4 L Cl2,便产生2 mol NaOH5.用电解法可精炼含有Fe、Zn、Ag等杂质的粗铜。
下列叙述正确的是( )A.电解时以硫酸铜溶液作电解液,精铜作阳极B.粗铜与电源负极相连,发生氧化反应C.阴极上发生的电极反应是Cu2++2e-===CuD.电解后,Fe、Zn、Ag等杂质会沉积在电解槽底部形成阳极泥6.用含少量银和锌的粗铜作阳极、纯铜作阴极、硫酸铜溶液作电解液,电解一段时间后,阳极质量减少了x g(不考虑进入阳极泥的质量),则下列说法正确的是( )A.电解质溶液质量增加x gB.阴极质量增加x gC.若阴极质量增加a g,则a>xD.若阴极质量增加b g,则b<x7.电解精炼铜时,下列叙述不正确的是( )A.与电源正极相连的电极是粗铜板B.阴极发生反应:Cu2++2e-===CuC.粗铜板上发生氧化反应D.电解池的阳极材料为纯铜薄片8.金属镍有广泛的用途。
高中化学苏教版必修2课时练习-电能转化为化学能(电解池)
电能转化为化学能(电解池)一.选择题1.下列关于铜电极的叙述正确的是A.铜锌原电池中铜是正极B.用电解法精炼粗铜时粗铜做阴极C.在镀件上电镀铜时,可用金属铜做阳极D.电解稀硫酸制H2,O2时铜做阳极2.某电解池内盛有Cu(NO3)2溶液,插入两根电解,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A.阴极两极都用石墨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3.某电解池中盛有CuCl2溶液,插入电极进行电解,若达到下列要求:①一电极质量减轻,另一电极质量增加;②电解质的组成不变。
则应选用的电极是A.阳极铜、阴极铜B.阳极石墨、阴极铜C.阳极铁、阴极铜D.阳极铜、阴极铁4.1LNa2SO4和CuSO4的混合液中,c(SO42-)=2mol•L-1,用石墨做电极电解此溶液,当通电一段时间后,两极均收集到22.4L(标准状况)气体,则原溶液中c(Na+)为A.0.5mol•L-1B.1 mol•L-1C.1.5 mol•L-1 D.2 mol•L-15.用惰性电极实现电解,下列说法正确的是A.电解稀硫酸,实质上是电解水,故溶液pH不变B.电解稀NaOH溶液,要消耗OH-,故溶液pH减小C.电解Na2SO4溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1:2D.电解CuCl2溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1:16.用两支惰性电极插入500mLAgNO3溶液中,通电电解。
当电解液的pH从6.0变为3.0时(设电解时阴极没有氢气析出,且电解液在电解前后体积变化可以忽略),电极上应析出银的质量是A.1:2:3 B.3:2:1 C.6:3:1 D.6:3:27.甲、乙两个电解池均以Pt为电极且互相串联。
甲池盛有AgNO3溶液,乙池盛有一定量的某盐溶液,通电一段时间后,测得甲池阴极质量增加2.16g,乙池电极析出0.64g金属,则乙池中溶质可能是A.CuSO4 B.MgSO4C.Al(NO3)3 D.Na2SO48、下列叙述中不正确...的是A. 电解池的阳极上发生氧化反应,阴极上发生还原反应B. 电解池的阳极上发生还原反应,阴极上发生氧化反应C. 原电池跟电解池连接后,电子从电池负极流向电解池阳极D. 电解饱和食盐水时,阴极得到NaOH溶液和H2二.填空题9. 电解池电极的判断与电极上的反应。
电能转化为化学能 练习
电能转化为化学能1.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2下列关于电解池形成的闭合回路的叙述中,不正确的是( )A .电解池中的闭合回路是由电子的定向运动形成的B .金属导线中,电子从电源的负极流向电解池的阴极,从电解池的阳极流向电源的正极C .在电解质溶液中,阴离子向阳极移动,阳离子向阴极移动D .相同时间内,阳离子在阴极上得到的电子与阴离子在阳极上失去的电子数相等3.某同学按如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H 2产生B .电解初期,主反应方程式为Cu +H 2SO 4通电=====CuSO 4+H 2↑C .电解一段时间后,石墨电极质量不变D .整个电解过程中,H +的浓度不断增大4.下列说法不正确的是( )A .不能自发进行的氧化还原反应,也可以通过电解来实现B .电解质溶液导电是化学变化,金属导电是物理变化C .电解池和原电池中均发生氧化还原反应D .电解、电离、原电池均需要通电5.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溶液,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6.有关下图的说法正确的是( )A .构成原电池时溶液中的SO 42-移向Cu 电极B .构成原电池时Cu 极反应式: Cu -2e -===Cu 2+C .要使Fe 极不被腐蚀,Cu 片换Zn 片或a 接直流电源负极D .a 和b 分别接直流电源正、负极,Fe 片上有气体产生7.如下图所示,用石墨作电极电解氯化铜溶液,下列说法正确的是( )A .M 极是电解池的阴极B .溶液中的阴离子向N 极移动C .M 极上放出的气体能使湿润的淀粉—碘化钾试纸变蓝D .在M 、N 两极流过0.4 mol 电子时,N 极上会增重6.4 g8.下列关于电解池的叙述中不正确的是 ( )A .在电解池的阳极上发生氧化反应B .与电源负极相连的是电解池的阴极C .电流从电源正极沿导线流入电解池的阴极D .电子从电源的负极沿导线流入电解池阴极9.下图是电解CuCl2溶液的装置,其中c、d为石墨电极,则下列有关的判断正确的是()A.a为负极、b为正极B.a为阳极、b为阴极C.电解过程中,d电极质量增加D.电解过程中,氯离子浓度不变10.如图所示装置中,属于电解池的是( )①H2SO4 ②H2SO4 ③ NaCl ④H2SO4⑤Na2SO4A.①②③B.①②③④⑤C.②③D.④⑤11.下图,是电解NaCl溶液的装置,其中c、d为石墨电极。
高考化学总复习《电能转化为化学能——电解》课时作业及答案
第五章化学反应中的能量的转化第三节电能转化为化学能——电解一、单项选择题1.(2011·北京东城区期末)下列有关电化学的示意图中正确的是()2.下列有关电解硝酸钾溶液的叙述正确的是()A.NO-3向阳极移动,K+向阴极移动,分别在两极放电B.OH-向阳极移动,阳极附近的溶液呈碱性C.阴极上H+放电,阴极附近的溶液呈碱性D.随着电解的进行,溶液的pH减小3.(2012·江西联考)下列说法正确的是()A.蛋白质和油脂的水解都是由高分子化合物生成小分子化合物的过程B.MgO和Al2O3在工业上用于制作耐高温材料,也常用于电解法冶炼镁、铝金属C.铅蓄电池放电时的正极和充电时的阴极均发生还原反应D.由两种非金属元素组成的化合物分子中只可能有极性键,不可能有非极性键4.(2011·梅州模拟)以惰性电极电解CuSO4溶液。
若阳极上产生气体的物质的量为0.010 0 mol,则阴极上析出Cu的质量为() A.0.64 g B.1.28 gC.2.56 g D.5.12 g4题变式4-1.以铁为阳极,铜为阴极,对足量的NaOH溶液进行电解,一段时间后得到2 mol Fe(OH)3沉淀。
此过程中共消耗水() A.3 mol B.4 molC.5 mol D.6 mol4-2.(双选)500 mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO-3)=6.0 mol/L,用石墨作电极电解此溶液,当通电一段时间后,两极均收集到22.4 L气体(标准状况)。
下列说法正确的是()A.原混合溶液中c(K+)为2 mol/LB.上述电解过程中共转移4 mol电子C.电解得到的Cu的物质的量为0.5 molD.电解后溶液中c(H+)为4 mol/L5.(2011·东莞联考)关于下列装置说法正确的是()A.装置①中,盐桥中的K+移向ZnSO4溶液B.装置②工作一段时间后,a极附近溶液的pH增大C.用装置③精炼铜时,c极为粗铜D.装置④中电流由Zn流向Fe,装置中有Fe2+生成6.(2012·茂名二模)下图是某同学用Cu在Fe片上镀铜的实验装置,下列说法正确的是()A.Cu2+在A极被还原B.溶液蓝色逐渐变浅C.铜片连接A极,铁制品连接B极D.A极和B极直接相连,铜片被氧化二、双项选择题7.下图电解池中装有硫酸铜溶液,选用不同材料的电极进行电解。
2020-2021学年高中化学鲁科版选择性必修1第一章第二节电能转化为化学能——电解池作业1
2020-2021学年高中化学鲁科版(2019)选择性必修1第一章第二节电能转化为化学能——电解池作业1一、单选题1.把物质的量均为0.1 mol的CuCl2和H2SO4溶于水制成100 mL的混合溶液,用石墨做电极电解混合溶液,并收集两电极所产生的气体,通电一段时间后在两极收集到的气体在相同条件下体积相同,则下列叙述正确的是( )A.电路中共转移0.6N A个电子B.阳极得到的气体中O2的物质的量为0.2 molC.阳极质量增加3.2gD.电解后剩余溶液中硫酸的浓度小于1 mol·L-12.如图用石墨作电极的电解池中,放入某足量蓝色溶液500 mL进行电解,观察到A 电极表面有红色固体生成,B电极有无色气体生成;通电一段时间后,取出A电极,洗涤、干燥、称量,A电极增重1.6g。
下列说法错误..的是A.图中B极同电源正极相连B.该蓝色溶液可能是Cu(NO3)2或CuCl2溶液C.电解后溶液的pH减小D.B电极有氧气生成3.短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。
W、X、Y简单离子的电子层结构相同,X元素在短周期主族元素中原子半径最大,W的简单氢化物常温下是液态,X、Y和Z原子的最外层电子数之和为7。
下列说法正确的是( )<<A.离子半径:W Y XB.工业上采用电解Y的氧化物冶炼单质YC.W、X元素组成的化合物一定只含离子键D.W、X、Y、Z四种元素形成的单质中,Z单质的熔点最高N为阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是( )4.设AA .31molCH +正离子所含的电子总数为A 8NB .16232g O 与183O 混合气体中所含原子总数为A 2N C .常温常压下,222.4LNO 和2CO 混合气体中含有A 2N 个氧原子D .电解NaCl 溶液共得到22.4L 气体(标准状况),理论上转移了A 2N 个电子 5.如图所示,甲池的总反应式为:N 2H 4+O 2=N 2+H 2O ,下列说法不正确的是( )A .该装置工作时,Ag 电极上有气体生成B .甲池和乙池中的溶液的pH 均减小C .甲池中负极反应为:N 2H 4-4e -+4OH -=N 2+4H 2OD .当甲池中消耗0.1molN 2H 4时,乙池中理论上最多产生12.8g 固体6.下列叙述中错误的是( )A .电解池是电能转化为化学能的装置B .电镀时,电镀池里的阳极材料发生氧化反应C .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D .电解饱和食盐水时,阴极得到氢氧化钠溶液和氢气7.实验室用惰性电极电解稀硫酸,下列有关描述中,正确的是( )A .电解时,电源的正极与电解池的阴极相连B .电解过程中,溶液的pH 增大C .电解过程中,24SO -向阴极移动D .电解时,阴极反应是:2H ++2e -=H 2↑8.下列说法中正确的是( )A .Mg 在空气中燃烧时发出耀眼的白光,可用于制造信号弹B .铜的金属活泼性比铝的弱,可用铜罐代替铝罐贮运浓硝酸C .明矾可用于除去酸性废水中的悬浮颗粒D .MgO 、Al 2O 3是耐高温材料,工业上常用其电解冶炼对应的金属单质9.如图所示,a 、b 两电极材料分别为铁和铜。
2022届高三高考化学复习考点精讲精练11:电解池原理及应用【含答案】
2022届高三高考化学复习考点精讲精练11:电解池原理及应用【含答案】知识点一、电解池原理能量转化:将电能转变为化学能的装置。
1、电解:电流通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应的过程。
电解是最强有力的氧化还原手段。
2、放电:当电解质溶液中的阴或阳离子到达阳或阴极时,阴离子失去电子发生氧化反应或阳离子获得电子发生还原反应的过程。
3、电子流向(外电源)负极→(电解池)阴极(电解池)阳极→(外电源)正极4、电解池的构造和阴阳极的判断阳极:与直流电源的正极相连的电极,发生氧化反应阴极:与直流电源的负极相连的电极,发生还原反应5、阴、阳极的判断:判断依据阴极阳极1、产生气体性质还原性气体氧化性气体2、反应类型还原反应氧化反应3、电子流动方向电子流入极电子流出极4、电解质溶液中离子流阳离子移向的电极阴离子移向的电极向5、电流方向电流流出极电流流入极6、反应现象电极增重电极减轻7、pH变化升高降低8、电源正负极连接电源负极连接电源正极例1.由相同金属电极及其不同浓度的盐溶液组成的电池,称浓差电池,电子由溶液浓度较小的一极流向浓度较大的一极。
如图所示装置中,X电极与Y电极初始质量相等。
进行实验时,先闭合K2,断开K1,一段时间后,再断开K2,闭合K1,即可形成浓差电池,电流计指针偏转。
下列不正确的是()A.充电前,该电池两电极存在电势差B.放电时,右池中的NO3﹣通过离了交换膜移向左池C.充电时,当外电路通过0.1 mol电子时,两电极的质量差为21.6 gD.放电时,电极Y为电池的正极【答案】A【解析】A.充电前,左右两池浓度相等,则两极不存在电势差,故A错误;B.由以上分析可知形成原电池时X为负极,Y为正极,阴离子向负极移动,则右池中的NO3﹣通过离了交换膜移向左池,故B正确;C.当外电路通过0.1 mol电子时,阳极有0.1molAg被氧化,而阴极析出0.1molAg,质量都为10.8g,则两电极的质量差为21.6 g,故C正确;D.放电时,右池硝酸银浓度较大,则电极Y为电池的正极,故D正确。
电解池练习题及答案解析
4-3-1《电解池》课时练双基练习1.下列关于电解池工作原理的说法中,错误的是( )A.电解池是一种将电能转变成化学能的装置B.电解池中使用的液体只能是电解质溶液C.电解池工作时,阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应D.与原电池不同,电解池放电时,电极本身不会参加电极反应答案:BD2.如图中X、Y分别是直流电源的两极,通电后发现,a极板质量增加,b极板处有无色无味气体放出,符合这一情况的是( )液中含有不活泼金属离子。
又排除B。
b极板处有无色无臭气体放出,说明溶液中无Cl-,排除D。
答案:A3.①电解是将电能转化为化学能;②电能是将化学能转变成电能;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可通过电解的原理实现;⑤任何物质被电解时,必导致氧化还原反应发生。
这五种说法中正确的是( )A.①③④⑤ B.②③⑤C.③④ D.①②解析:电解即是把电能转化为化学能,故①对②错,在电解过程中,电解质导电时会发生氧化还原反应,而这一过程需要有外加电源,金属导电时是电子的定向移动,属物理变化,故③④⑤正确。
答案:A4.电解100 mL含c(H+)= mol/L的下列溶液,当电路中通过 mol 电子时,理论上析出金属质量最大的是( )A. mol/L Ag+B. mol/L Zn2+C. mol/L Cu2+D. mol/L Pb2+解析:本题考查电解基本原理及计算。
选项A,根据离子放电能力,首先是Ag+在阴极获得电子产生 mol Ag,即1.08 g Ag。
选项B,首先是H+在阴极获得电子产生 mol H2,然后Zn2+获得 mol电子,产生 mol Zn,即0.325 g。
选项C,首先是Cu2+在阴极获得电子产生 mol Cu,即1.28 g。
选项D,首先是H+在阴极获得电子产生H2,然后析出 mol Pb,即 1.035 g。
答案:C5.用惰性电极实现电解,下列说法正确的是( )A.电解稀硫酸,实质上是电解水,故溶液pH不变B.电解稀NaOH溶液,要消耗OH-,故溶液pH减小C.电解Na2SO4溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶2D.电解CuCl2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:A项错误,电解水后H+浓度增大,pH减小;B项错误,电解NaOH 溶液相当于电解水,OH -浓度增大,pH 增大;C 项错误,电解Na2SO 4溶液相当于电解水,阴极上的H 2和阳极上的O 2物质的量之比为2∶1;D 项正确,电解CuCl 2溶液,阴极上析出Cu 和阳极上析出的Cl 2物质的量之比为1∶1。
电能转化为化学能
电能转化为化学能---电解电解的类型:一、电解水型:电解氢氧化钠溶液:阴极反应式:______________________阳极反应式:______________________总反应式:__________________________电解H2SO4溶液:阴极反应式:______________________阳极反应式:______________________总反应式:__________________________电解Na2SO4溶液:阴极反应式:______________________阳极反应式:______________________总反应式:__________________________二、电解电解质型电解HCl溶液:阴极反应式:______________________阳极反应式:______________________总反应式:__________________________电解CuCl2溶液:阴极反应式:______________________阳极反应式:______________________总反应式:__________________________三、电解放H2生碱型电解NaCl溶液:阴极反应式:______________________阳极反应式:____________________总反应式:__________________________电解CaCl2溶液:阴极反应式:______________________阳极反应式:______________________总反应式:__________________________四、电解放O2生酸型电解CuSO4溶液:阴极反应式:______________________阳极反应式:______________________总反应式:__________________________【提升题】:分析每一种类型PH值如何变化,若讲电解质溶液复原应如何处理。
电能转化为化学能——电解 经典习题(含详解)
电能转化为化学能——电解经典习题1.化学用语是学习化学的重要工具,下列用来表示物质变化的化学用语正确的是() A.用铜做阴极,石墨做阳极,电解饱和食盐水时,阳极的电极反应式为2Cl--2e-===Cl2↑B.铅蓄电池放电时的正极反应式为Pb-2e-+SO2-4===PbSO4C.粗铜精炼时,与电源正极相连的应是粗铜,该极发生的电极反应只有Cu-2e-===Cu2+D.钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式为Fe-2e-===Fe2+答案A解析用铜做阴极,石墨做阳极,电解饱和食盐水时,氯离子的还原性大于氢氧根离子,阳极的电极反应式为2Cl--2e-===Cl2↑,A项正确;铅蓄电池放电时的正极反应式为PbO2+4H++SO2-4+2e-===PbSO4+2H2O,负极反应式为Pb-2e-+SO2-4===PbSO4,B项错误;粗铜精炼时,与电源正极相连的应是粗铜,该极发生的电极反应除Cu-2e-===Cu2+外,还有比铜活泼的杂质金属失电子的反应,C项错误;钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式为Fe-2e-===Fe2+,D项错误。
2.臭氧是常见的强氧化剂,广泛用于水处理系统。
制取臭氧的方法很多,其中高压放电法和电解纯水法原理如下图所示。
下列有关说法错误的是()A.两种方法都是利用电解原理B.高压放电出来的空气中,除含臭氧外还含有氮的氧化物C.电解纯水时,电极b发生的电极反应有3H2O-6e-===O3↑+6H+和2H2O-4e-===O2↑+4H+D.电解纯水时,H+由电极b经聚合固体电解质膜流向电极a答案A解析A项,图1直接在放电条件下发生化学反应,图2是利用电解法分解水,所以图1是化学反应方法、图2是电解法,错误;B项,氮气和氧气在放电条件下生成NO,所以高压放电出来的空气中,除含臭氧外还含有氮的氧化物,正确;C项,根据图2知,电解纯水时,阳极上得到氧气、臭氧,说明阳极上部分水失电子生成氧气、部分水失电子生成臭氧,电极反应式为3H2O-6e-===O3↑+6H+和2H2O-4e-===O2↑+4H+,正确;D项,电解纯水时,阳极b电极上生成氧气、臭氧,同时电解质溶液中得到氢离子,氢离子在阴极a电极上生成氢气,所以H+由电极b经聚合固体电解质膜流向电极a,正确。
将电能转化为化学能的例子
将电能转化为化学能的例子
1. 电池充电呀,这可是个超常见的将电能转化为化学能的例子!就像手机电池,你给它插上充电器,电就一点点存进去了,这不就是把电能变成了电池里可以储存的化学能嘛!哇塞,是不是很神奇?
2. 电解水制氢气,这也很厉害呢!通过电能把水分解成氢气和氧气,这过程不就像是一个魔法么,电能神奇地把水变了样,转化成了充满能量的化学物质,太酷了吧!
3. 电镀啊,比如给一些金属物品镀上一层其他金属。
电能让那些金属离子乖乖地附着在物品表面,形成好看又实用的镀层,这简直就是电能在大显神通,把能量转化为实实在在的化学变化呀!你说有趣不有趣?
4. 电动汽车的电池,那可是关键呀!在路上跑的时候消耗电能,停下来充电又把电能转化为化学能储存起来,这不就跟我们人吃东西储存能量一样嘛,只不过它储存的是化学能呢!
5. 铅酸蓄电池呀,好多设备都要用它。
电进去后被转化成能长期保存的化学能,等到需要的时候又能释放出来,这多像一个能量宝库呀,电能就是打开宝库的钥匙!
6. 电解食盐水生产氯气和烧碱,这也是电能的杰作呢!看着电能把普通的食盐水变得如此不同,转化出各种有用的化学物质,真的会让人惊叹不已呀!
7. 镍镉电池也是个典型呀!它能把电能好好地收藏起来变成化学能,随时准备为我们服务呢。
就像一个忠诚的小伙伴,默默地把电能转化好等待我们的召唤,是不是挺棒呀?
总之,将电能转化为化学能的例子就在我们身边,给我们的生活带来了很多便利和惊喜呢!。
复习学案20电能转化为化学能――电解
8.(有点难度)如图电解含有KI、CuCl2、Na2SO4均为0.2mol的溶液2L。
(1)开始时电解的离子方程式__________________。
(2)当阳极开始放Cl2时,阴极的电极反应式为_______________。
(3)当阴极开始放H2时,阳极的电极反应式为____________________。
2.(08江苏卷)镍镉(Ni-Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液,其充、放电按下式进行:Cd(OH)2+ 2Ni(OH)2 Cd + 2NiO(OH) + 2H2O有关该电池的说法正确的是()
A.充电时阳极反应:Ni(OH)2+ OH- NiO(OH) + H2O + e—
2.电极反应式和总反应方程式的书写
(1)电极反应式:要在原子守恒和电荷守恒的基础上书写。
(2)总反应方程式:确保两极转移电子数目相同。一定要注明条件:通电。
3.用惰性电极电解电解质溶液的基本类型及溶液的变化规律
类型
实例
电解对象
电解质溶液浓度变化
pH
变化
电解质溶液复原需加入的物质
电解水型
NaOH
H2SO4
济北中学高三化学一轮复习学案20电能转化为化学能―――电解
编制:张建亮审核:王茂奇使用日期:月日
高考要求
重难点提示
应对策略
1.了解电解池的工作原理。
2.能写出电极反应方程式和电解总反应。
电解池的工作原理、电极反应式和电解总反应方程式的书写
特别注意阳极材料和溶液中离子的放电顺序
【基础知识回顾】
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电能转化为化学能——电解练习题1.电解池中电解某盐溶液时,阴、阳两极相等的是 ()A.析出物质的物质的量 B.析出物质的质量C.转移电子的数目 D.放出气体的体积2.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,用铁作为阳极B.电解法精炼粗铜,用纯铜作为阴极C.电解饱和食盐水制烧碱,用涂镍碳钢网作为阴极D.在镀件上电镀锌,用锌作为阳极3.用铂电极(惰性)电解下列溶液时,阴极和阳极上的主要产物分别是H2和O2的是() A.稀NaOH溶液B.HCl溶液C.酸性CuSO4溶液 D.酸性AgNO3溶液4.按下图所示装置进行实验,若x轴表示流入阴极的电子的物质的量,则y轴应表示①c(Ag+)②c(NO-3)③a棒的质量④b棒的质量⑤c(H+)A.①③B.③④ C.①②④ D.①②⑤5.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6.取一张用饱和NaCl溶液浸湿的pH试纸,两根铅笔芯作电极,接通直流电源,一段时间后,发现a 电极与试纸接触处出现一个双色同心圆,内圆为 白色,外圈呈浅红色.则下列说法错误的是 ( )A .b 电极是阴极B .a 电极与电源的正极相连接C .电解过程中,水是氧化剂D .b 电极附近溶液的pH 变小7.某同学按右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H 2产生B .电解初期,总反应方程式为:Cu +H 2SO 4=====电解CuSO 4+H 2↑C .电解一定时间后,石墨电极质量不变D .整个电解过程中,H +的浓度不断增大8.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 ( )A .AgNO 3[AgNO 3]B .NaOH [H 2O]C .KCl [KCl]D .CuSO 4[Cu(OH)2]9.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∶2D .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∶110.如图所示装置,两玻璃管中盛满滴有酚酞溶液的NaCl 饱和溶液,C(Ⅰ)、C(Ⅱ)为多孔石墨电极.接通S 后,C(Ⅱ)附近溶液变红,两玻璃管中有气体生成.下列说法正确的是 ( )A .C(Ⅰ)的电极名称是正极B .C(Ⅱ)的电极反应式是2Cl -―→Cl 2↑+2e -C .电子从电源的负极沿导线流向C(Ⅱ)D .电解过程中,C(Ⅰ)、C(Ⅱ)两极产生的气体质量相等11.常温下用石墨电极,电解100 mL 0.1 mol·L -1Cu(NO 3)2和0.1 mol·L -1 AgNO 3组成的混合溶液,当某一电极上生成的气体在标准状况下体积为1.12 L 时,假设溶液体积不变,下列说法正确的是 ( )A .阴极增重1.4 gB .所得溶液pH <1C .阴极增重0.64 gD .所得溶液pH >112.按如下图甲所示装置进行实验,若图乙中横坐标x 表示流入电极的电子的物质的量,下列叙述不.正确的是 ()A.E表示生成铜的物质的量B.E表示反应消耗水的物质的量C.F表示反应生成氧气的物质的量D.F表示生成硫酸的物质的量13.(10分)从H+、Cu2+、Na+、SO2-4、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________.14.(14)由于Fe(OH)2易被氧化,实验室很难用亚铁盐与烧碱反应得白色纯净的Fe(OH)2沉淀,用如图所示电解实验,来探究能否制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀,两电极的材料分别为石墨和铁.(1)a电极材料应是________;b电极的电极反应式是____________________.(2)电解液c可以是(填编号)________.A.纯水 B.NaOH溶液C.Na2SO4 D.CuCl2溶液(3)d为苯,其作用是 _____________________________________________________,在加入苯之前,对c溶液应作简单处理: ______________________________________.可否用其他试剂来代替苯? ______________________________________________.(4)为了在较短时间内看到白色沉淀,可采取的措施是 ()A.改用稀硫酸作电解液B.适当增大电源的电压C.适当减小两电极间的距离D.适当降低电解液的浓度(5)若换为Na2SO4溶液,当电解一段时间,看到白色沉淀后,再反接电源,继续电解,除了电极上看到气体,另一明显现象为_________________________________.15.用下图所示的装置进行电解.通电一会儿,发现湿润的KI-淀粉试纸的C端变为蓝色.则:(1)A中发生反应的化学方程式为_________________________________________.(2)在B中观察到的现象是____________、__________、________________.(3)室温下,若从电解开始到时间t s,A、B装置中共收集到标准状况下的气体0.168 L,若电解过程中无其他副反应发生,经测定,电解后A中溶液体积恰为1000 mL,则A 溶液的pH为______________.16.(2009·全国卷Ⅰ)下图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100g 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,简述其原因是: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?________________________________________________________________________ 电能转化为化学能——电解练习题1—12 CAADD DBBDC BD13、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、NaCl14、解析:用电解法来制纯净的Fe(OH)2,用铁电极来提供Fe2+,故Fe作电解池的阳极,即a极材料为铁;要生成Fe(OH)2还需要OH-,它可以是原有的OH-,也可以是电解生成的OH-.CuCl2电解不会产生OH-.Fe(OH)2极易被氧化:①要隔绝空气②要排出溶液中溶解的O2(加热煮沸,空气就逸出).要加快电解速率,可以增大电解液的浓度,但不能用硫酸,酸性溶液中不生成Fe(OH)2沉淀.而增大电压和缩小两极板间距离,均可以使电解速率加快.答案:(1)Fe2H++2e-―→H2↑(2)BC(3)隔绝空气,防止生成的Fe(OH)2又被氧化成Fe(OH)3加热煮沸c溶液除去溶解的O2可以考虑用汽油、煤油等密度比水小且与水分层的试剂来代替(4)BC(5)溶液中白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色15、解析:由题意知,KI-淀粉试纸的C 端变蓝色,C 端有I 2生成,C 端为阳极,电极反应式为2I -―→I 2+2e -,D 端为阴极,E 为负极,F 为正极.A 、B 电解池中左边为阴极,右边为阳极.A 中电极反应式为:阳极: 4OH -―→2H 2O +O 2↑+4e -,阴极: 4Ag + +4e -―→4Ag.B 中电极反应式为:阳极:Cu ―→Cu 2++2e -,阴极:2H ++2e -―→H 2↑.B 中溶液呈碱性,有蓝色沉淀生成.因为各电极上得失电子数相等,A 中生成O 2的体积V (O 2)=13×0.168 L =0.056 L ,n (O 2)=0.002 5 mol.A 溶液中n (H +)=0.01 mol ,pH =2. 答案:(1)4AgNO 3+2H 2O=====通电4Ag +O 2↑+4HNO 3 (2)石墨极有气泡产生 Cu 极周围变蓝色 溶液中有蓝色沉淀生成 (3)216、解析:(1)据装置图可知:此图为串联电路,在甲、丙中实质为电解水,乙中电解CuSO 4溶液(2CuSO 4+2H 2O=====电解2Cu +O 2↑+2H 2SO 4),因乙中c 电极质量增加(有Cu 析出),则c 为阴极,d 为阳极。
丙中e 为阴极,f 为阳极,电源N 端为正极;由于b 为阳极,其电极反应为4OH --4e -===2H 2O +O 2↑。
在丙中,由于水的电解使K 2SO 4的浓度由10%→10.47%,设电解的水质量(减少的水)为x ,则有100g ×10.00%=(100g -x )×10.47%,解出x =100g -95.5g =4.5g ,甲、乙电解的水质量相等,2H 2O=====电解2H 2↑+O 2↑ 2 mol 22.4 L4.5g 18g·mol -1V (O 2) V (O 2)=2.8 L 。