魯科版化學(xué)選修4電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能—電解基礎(chǔ)訓(xùn)練(編輯修改稿)
2025-01-09 20:27 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 取電解后的溶液，向其中加入 BaCl2溶液，若有白色沉淀生成，則 原溶液中所含的酸根離子是 SO2－4 ② 假設(shè)原溶液中的酸根離子 是 NO－3 。取電解后的溶液，向其中加入銅，微熱，若銅溶解，并有無色氣體生成，且在空氣中變?yōu)榧t棕色，則原溶液中所含的陰離子是 NO－3 1． (2021廣東單科， 14)可用于電動(dòng)汽車的鋁 空氣燃料電池，通常以 NaCl 溶液或 NaOH 溶液為電解液，鋁合金為負(fù)極，空氣電極為正極。下列說法正確的是 ( ) A．以 NaCl 溶液或 NaOH 溶液為電解液時(shí)，正極反應(yīng)都為： O2＋ 2H2O＋ 4e－ ― → 4OH－ B．以 NaOH 溶液為電解液時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為： Al＋ 3OH－ － 3e－ ― → Al(OH)3↓ C．以 NaOH 溶液為電解液時(shí)，電池在工作過程中電解液的 pH 保持不變 D．電池工作時(shí)，電子通過外電路從正極流向負(fù)極 解析： 以 NaOH 為電解液時(shí)，不應(yīng)生成 Al(OH)3沉淀，而應(yīng)生成 [Al(OH)4]－ ； C 項(xiàng)，電解液的 pH 應(yīng)減??； D 項(xiàng)，電子通過外電路從負(fù)極流向正極。 答案： A 2．下列描述中，不符合生產(chǎn)實(shí)際的是 ( ) A．電解熔融的氧化鋁制取金屬鋁，用鐵作陽(yáng)極 B．電解法精煉粗銅，用純銅作陰極 C． 電解飽和食鹽水制燒堿，用涂鎳碳鋼網(wǎng)作陰極 D．在鍍件上電鍍鋅，用鋅作陽(yáng)極 解析 ：電解池的陽(yáng)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)、陰極得電子發(fā)生還原反應(yīng)。電解熔融的 Al2O3制 Al時(shí)，若用 Fe作陽(yáng)極，會(huì)發(fā)生 Fe－ 2e－ ― → Fe2＋ ， Fe 2＋ 移動(dòng)到陰極上發(fā)生 Fe 2＋ ＋ 2e－ ― → Fe，使得到的 Al 不純。 答案 ： A 3． 電解 NaCl— KCl— AlCl3熔體制鋁比電解 Al2O3— NaAlF6制鋁節(jié)省電能約 30%，但現(xiàn)在仍用后一種方法制鋁，其主要原因是 ( ) A． AlCl3 是分子晶體，其熔體不導(dǎo)電 B．電解 AlCl3生成的 Cl2會(huì)嚴(yán)重污染大氣 C．自然界不存在富含 AlCl3的礦石 D．生產(chǎn)無水 AlCl3較困難，成本又較高 解析： 本題主要考查學(xué)生處理新信息的能力和對(duì)鋁工業(yè)生產(chǎn)原理的理解。由題意可知NaCl— KCl— AlCl3熔體能導(dǎo)電， A錯(cuò)；工業(yè)上可用電解 NaCl、 MgCl2的方法生產(chǎn) Na、 Mg，B 顯然錯(cuò)誤；自然界不存在富含 AlCl3的礦石是事實(shí)，但不是主要原因，因?yàn)?AlCl3易水解，所以生產(chǎn)無水 AlCl3較困難，成本較高。 答案： D 4. 能用電解原理說明的問題是 ( ) ① 電解是把電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能 ② 電解是化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電 能 ③ 電解質(zhì)溶液導(dǎo)電是化學(xué)變化，金屬導(dǎo)電是物理變化 ④ 不能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng) ， 通過電解的原理可以實(shí)現(xiàn) ⑤任何溶液被電解時(shí)，必然導(dǎo)致氧化還原反應(yīng)的發(fā)生 A． ①②③④ B． ②③⑤ C． ③④ D． ①③④⑤ 解析： 從能量角度看，電解是把電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能的過程，故 ① 對(duì) ② 錯(cuò)；電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過程，必然伴隨著兩個(gè)電極上氧化 — 還原反應(yīng)的發(fā)生，同時(shí)生成新的物質(zhì)，故 ③ 、 ⑤ 對(duì)；某些不能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，通過電解的原理供給電能也可以實(shí)現(xiàn)，故 ④ 對(duì)。所以 D選項(xiàng)符合題意。 答案： D 5．電解 mL 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 16%的氫氧化鈉溶液 (密度為 gcm－ 3)，過一段時(shí)間后，電解所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 %(用石墨為電極 )，這是因?yàn)?( ) A．溶質(zhì)增加了 g B．有 mol 水被電解 C．在陽(yáng)極生成 2 g H2 D．在陽(yáng)極生成 16 g O2 解析： 電解 NaOH 溶液實(shí)際上是電解水，通過計(jì)算可知電解了 1 mol 水，因而在陽(yáng)極生成16 g 氧氣。 答案： D 6．用石墨作電極，分別電解下列各物質(zhì)的溶液 ① CuCl2 ② CuSO4 ③ NaBr ④ NaNO3 ⑤ 鹽酸 ⑥ H2SO4 ⑦ KOH。其中只 有水被電解的有 ( ) A． ①②⑤ B． ③④⑥⑦ C． ④⑥⑦ D． ③⑤⑥⑦ 解析： 只有水被電解即是在陰極上 H＋ 放電 (溶液中陽(yáng)離子是較活潑的金屬離子 )，在陽(yáng)極上OH－ 放電 (溶液中含有含氧酸根離子或 F－ 。 ) 答案： C 7．用石墨作電極電解 AlCl3溶液時(shí)，下圖的電解過程變化曲線合理的是 ( ) 解析 ：陰離子放電順序 Cl－ OH－ ，陽(yáng)離子放電順序 H＋ Al3＋ ，因此電解 AlCl3溶液實(shí)質(zhì)是電解溶質(zhì) AlCl3和溶劑水，電解方程式為： 2AlCl3＋ 6H2O=====電解2Al(OH)3↓ ＋ 3Cl2↑ ＋ 3H2↑ 電解前，由于 Al3＋ 水解，溶液呈酸性，隨著電解進(jìn)行， c(Al3＋ )減小， pH 升高。但生成的Al(OH)3是難溶物質(zhì)，故 pH 不可能大于 7。電解過程中， Al(OH)3沉淀量逐漸增加， AlCl3完全電解后，沉淀量保持不變。 答案 ： D 8．用質(zhì)量均為 100 g 的銅作電極，電解硝酸銀溶液，電解一段時(shí)間后，兩電極的質(zhì)量差為 28 g，此時(shí)兩電極的質(zhì)量分別為 ( ) A．陽(yáng)極 100 g，陰極 128 g B．陽(yáng)極 g，陰極 g C．陽(yáng)極 g，陰極 g D．陽(yáng)極 g，陰極 g 解析 ： Cu 作電極電解 AgNO3溶液時(shí)，電極反應(yīng)式如下：陽(yáng)極： Cu－ 2e－ ― → Cu2＋ ， 陰極 ： 2Ag＋ ＋ 2e－ ― → 2Ag 設(shè)：陽(yáng)極溶解 Cu 的物質(zhì)的量為 n，陰極析出的 Ag 的物質(zhì)的量則為 2n，據(jù)題意： (2n 108＋ 100 g)－ (100 g－ 64n)＝ 28 g， n＝ mol 故陽(yáng)極質(zhì)量為： 100 g－ g＝ g，陰極質(zhì)量為： 100 g＋ g＝ g。 答案 ： B 9．如 下 圖所示，在一 U 型管中裝入滴有紫色石蕊試液且 混合均勻的某溶液，通直流電，一段時(shí)間后 U 型管內(nèi)會(huì)形成一個(gè)倒立的 “ 彩虹 ” ，則 U 型管內(nèi)的溶液可能為 ( ) A． NaCl 溶液 B． NaOH 溶液 C． CuSO4溶液 D． Na2SO4溶液 解析： “ 倒立的彩虹 ” ，一端顯紅色 (酸性 )，一端顯藍(lán)色 (堿性 )，中間顯紫色 (中性 )，電解的是水，那么只有 D項(xiàng)符合題意。 答案： D 10． 下 圖是電解飽和 NaCl 溶液的實(shí)驗(yàn)裝置，其中 c、 d 為石墨電極。則下列有關(guān)判斷中正確的是 ( ) A． a 為正極、 b為負(fù)極 B． c 為陰極、 d為陽(yáng)極 C．電解過程中， d電極質(zhì)量增加 D．電解過程中，氯離子濃度不變 解析： 從電流方向可以判斷電源中 a 為正極， b為負(fù)極；因此電解池中 c為陽(yáng)極， d為陰極。電解過程中，陰極上 H＋ 得電子，放出 H2，電極 質(zhì)量不變，陽(yáng)極上 Cl－ 失電子，得到 Cl2，氯離子濃度減小。 答案： A 11. 用惰性電極電解 V mL 某二價(jià)金屬的硫酸鹽溶液一段時(shí)間，陰極有 W g金屬析出，溶液的pH 從 變?yōu)?(體積變化可忽略不計(jì) )。析出金屬的相對(duì)原子質(zhì)量 ( ) C． 2 105W/V D． 1 105W/V 解析： 計(jì)算關(guān)系式： M ～ 2H＋ Mr g 2 mol W g 10－ 2 mol/L V1 000 L Mr＝ 2W10－ 2V 1 000，化簡(jiǎn)得： Mr＝ 2 105WV 。 答案： C 12． 下 圖裝置中， a、 b都是惰性電極，通電一段時(shí)間后，
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