題目列表(包括答案和解析)

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1.下列反應可以設計成原電池的是( )

①CaO+H2O===Ca(OH)2 ②Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑、2H2O===2H2↑+O2

④NaCl+AgNO3===AgCl↓+NaNO3、軨u+2AgNO3===2Ag+Cu(NO3)2、轋e+2FeCl3===3FeCl2

A.①②④⑤⑥  B.②③⑤⑥  C.②⑤⑥  D.全部

解析:能設計成原電池的反應要滿足兩點:反應能自發(fā)進行;反應是氧化還原反應。①④是非氧化還原反應,③不能自發(fā)進行,②⑤⑥滿足以上兩點要求。故正確答案為C。

答案:C

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21. 蓄電池是一種可以反復充電、放電的裝置。有一種蓄電池在充電和放電時發(fā)生的反應是:NiO2+Fe+2H2OFe(OH)2+Ni(OH)2

(1)若此蓄電池放電時,該電池某一電極發(fā)生還原反應的物質(zhì)是________(填序號)。

A.NiO2  B.Fe  C.Fe(OH)2  D.Ni(OH)2

(2)用此蓄電池分別電解以下兩種溶液,假如電路中轉(zhuǎn)移了0.02 mol e,且電解池的電極均為惰性電極,試回答下列問題:

①電解M(NO3)x溶液時某一電極增加了a g M,則金屬M的相對原子質(zhì)量為____________(用含“a、x”的表達式表示)。

②電解含有0.01 mol CuSO4和0.01 mol NaCl的混合溶液100 mL,陽極產(chǎn)生的氣體在標準狀況下的體積是________L;

將電解后的溶液加水稀釋至1 L,此時溶液的pH=

________________________________________________________________________。

解析:本題主要考查原電池、電解池的基本原理及電解計算。由蓄電池反應式可以看出,電池消耗2 mol H2O時,反應中轉(zhuǎn)移2 mol電子,則消耗0.36 g水時,轉(zhuǎn)移0.02 mol電子。Mx++xe―→M,金屬M的相對原子質(zhì)量為=50ax

電解含有0.01 mol CuSO4和0.01 mol NaCl的混合溶液時,陽極先是Cl放電:

2Cl-2e―→Cl2↑,生成0.005 mol Cl2,消耗0.01 mol電子;

然后是水電離產(chǎn)生的OH放電:4OH-4e―→2H2O+O2↑,0.01 mol OH放電,

消耗0.01 mol電子,生成0.002 5 mol O2,所以陽極一共生成0.007 5 mol氣體,在標準狀況下的體積為0.168 L。0.01 mol Cu2+在陰極放電:Cu2++2e―→Cu,正好消耗0.02 mol電子,溶液中0.01 mol OH放電后,產(chǎn)生0.01 mol H+c(H+)=0.01 mol/L,pH=2。

答案:(1)A (2)①50ax、0.168 2

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20.如下圖,通電5 min后,電極5質(zhì)量增加2.16 g,回答:

(1)電源:a是______極,b是______極;A池電極反應,

電極1:

________________________________________________________________________;

電極2:

________________________________________________________________________。

C池電極反應,電極5:

________________________________________________________________________;

電極6:

________________________________________________________________________。

(2)如果B池中共收集到224 mL氣體(標準狀況),且溶液體積為200 mL(設電解過程中溶液體積不變),則通電前溶液中Cu2+的物質(zhì)的量濃度為____________。

解析:(1)因C池中電極5質(zhì)量增加,說明電極5為陰極,Ag+得電子;電極6為陽極,又為Cu電極,故Cu失電子。電源a極為負極,b極為正極,A池中電極1為陰極,H+得電子,電極2為陽極,且為惰性電極,故Cl失去電子。

(2)流經(jīng)電路的電子的物質(zhì)的量為:=0.02 mol,若B池中CuSO4足量,其電解反應方程式為:

可知每轉(zhuǎn)移0.02 mol電子,生成O2標準狀況下的體積為: mol×22.4 L·mol1=0.112 L=112 mL,而實得氣體224 mL,說明B池中CuSO4不足,電極3上除生成Cu外,還有112 mL H2生成,根據(jù)電子得失守恒關系列式如下:

n(Cu)×2+×2=0.02 mol,n(Cu)=0.005 mol,c(CuSO4)==0.025 mol/L。

答案:(1)負 正 2H++2e―→H2↑ 2Cl-2e―→Cl2↑ 2Ag++2e―→2Ag

Cu-2e―→Cu2+ (2)0.025 mol/L

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19.如圖所示,A為直流電源,B為浸透飽和氯化鈉溶液和酚酞試液的濾紙,C為電鍍槽,接通電路后,發(fā)現(xiàn)B上的c點顯紅色,請?zhí)羁眨?/p>

(1)電源A上的a為________極。

(2)濾紙B上發(fā)生的總化學反應方程式為

________________________________________________________________________。

(3)欲在電鍍槽中實現(xiàn)鐵上鍍鋅,接通K點,使c、d兩點短路,則電極e上發(fā)生的反應為

________________________________________________________________________,

電極f上發(fā)生的反應為

________________________________________________________________________,

槽中盛放的電鍍液可以是__________或__________(只要求填兩種電解質(zhì)溶液)。

解析:(1)含酚酞試液的濾紙變紅,表示電解時有OH生成,是由于H2OH++OH,2H++2e―→H2↑,生成OH之故,所以c是B電解池的陰極,d為陽極,則可得出:b是原電池A的負極,a為正極,e是電解槽C的陽極,f為陰極。

(2)2NaCl+2H2O2NaOH+H2+

     陰極產(chǎn)物

(3)鍍件鐵作陰極f:Zn2++2e―→Zn

待鍍金屬作陽極e:Zn-2e―→Zn2+, 用含待鍍金屬離子的溶液作電鍍液,可用ZnSO4溶液或ZnCl2溶液。

答案:(1)正 (2)2NaCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2NaOH (3)Zn-2e―→Zn2+Zn2++2e―→Zn ZnSO4溶液 ZnCl2溶液

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18. 電解原理在化學工業(yè)上有廣泛應用。右圖表示一個電解池,裝有電解液a;X、Y是兩塊電

極板,通過導線與直流電源相連。請回答以下問題: 

(1)若X、Y都是惰性電極,a是飽和NaCl溶液,實驗開始時,同時在兩邊各滴入幾滴酚

酞試液!

①電解池中X極上的電極反應式為                   , 

在X極附近觀察到的現(xiàn)象是                     !

②Y電極上的電極反應式為                        , 

檢驗該電極反應產(chǎn)物的方法是                        !

(2)如要用電解方法精煉粗銅,電解液a選用CuSO4溶液 

①X電極的材料是       ,電極反應式為             !

②Y電極的材料是       ,電極反應式為            !

說明:雜質(zhì)發(fā)生的電極反應不必寫出!

解析:此題綜合考查電解原理及其應用!

由于X極與直流電源的負極相連,所以進行電解時,X為陰極,電解飽和氯化鈉溶液陰極

氫離子放電,生成氫氣,同時產(chǎn)生氫氧根離子,溶液顯堿性,使酚酞變紅。陽極氯離子放

電,生成氯氣,檢驗氯氣的方法之一是使用濕潤的碘化鉀淀粉試紙,現(xiàn)象為使試紙變藍。

電解精煉銅,要用粗銅作陽極,純銅作陰極。

答案:(1)①2H++2e-     H2↑放出氣體,溶液變紅

②2Cl--2e-        Cl2↑把濕潤的碘化鉀淀粉試紙放在Y電極附近,試紙變藍色

(2)①純銅Cu2++2e-         Cu

②粗銅Cu-2e-        Cu2+?

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17.現(xiàn)在工業(yè)上主要采用離子交換膜法電解飽和食鹽水制取H2、Cl2、NaOH。請回答下列問題:

(1)在電解過程中,與電源正極相連的電極上所發(fā)生的電極反應式為________________________________________________________________________。

(2)電解之前食鹽水需要精制,目的是除去粗鹽中的Ca2+、Mg2+、SO等雜質(zhì)離子,使用的試劑有:

a.Na2CO3溶液,b.Ba(OH)2溶液,c.稀鹽酸,其合理的加入順序為____________(填試劑序號)。

(3)如果在容積為10 L的離子交換膜電解槽中,1 min后在陰極可產(chǎn)生11.2 L(標準狀況)Cl2,這時溶液的pH是(設溶液體積保持不變)________。

(4)Cl2常用于自來水的消毒殺菌,現(xiàn)在有一種新型消毒劑ClO2,若它們在殺菌過程中的還原產(chǎn)物均為Cl,則消毒等量的自來水,所需Cl2和ClO2的物質(zhì)的量之比為________。

解析:由2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑可知,n(NaOH)=2n(Cl2)=2×=1 mol,c(OH)=0.1 mol·L1,故溶液的pH=13。

Cl22Cl,ClO2Cl,當二者得電子數(shù)相等時,消毒能力相當,此時二者物質(zhì)的量之比為5∶2。

答案:(1)2Cl-2e―→Cl2↑ (2)bac (3)13 (4)5∶2

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16.如圖所示,甲、乙兩池電極材料都是鐵棒與碳棒,請回答下列問題:

(1)若兩池中均為CuSO4溶液,反應一段時間后:

①有紅色物質(zhì)析出的是甲池中的______棒,乙池中的______棒。

②乙池中陽極的電極反應式是

________________________________________________________________________。

(2)若兩池中均為飽和NaCl溶液:

①寫出乙池中總反應的離子方程式:

________________________________________________________________________。

②甲池中碳極的電極反應式是________,乙池碳極的電極反應屬于________(填“氧化反應”或“還原反應”)。

③將濕潤的淀粉KI試紙放在乙池碳極附近,發(fā)現(xiàn)試紙變藍,過一段時間后又發(fā)現(xiàn)藍色退去。這是因為過量的Cl2又將生成的I2氧化。若反應的Cl2和I2物質(zhì)的量之比為5∶1,且生成兩種酸,該反應的化學方程式為

________________________________________________________________________。

④若乙池轉(zhuǎn)移0.02 mol e后停止實驗,池中溶液體積是200 mL,則反應后溶液的pH=

________。

解析:甲為原電池,乙為電解池。

(1)   若兩池中均為CuSO4溶液,則:

(2)若均為NaCl溶液,則:

答案:(1)①碳 鐵 ②4OH-4e―→2H2O+O2↑ (2)①2Cl+2H2OCl2↑+H2↑+2OH、2H2O+O2+4e―→4OH 氧化反應 ③5Cl2+I2+6H2O===2HIO3+10HCl、13

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1.5×103 mol  16.8×103 L

c(OH)==3×102 mol/L,

c(H+)===×1012 mol/L

pH=-lg(×1012)=12.5。

答案:(1)2H++2e―→H2↑ 2Cl-2e―→Cl2↑ 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ (2)A B J K(或J K A B) (3)H F G D E C

(4)Cl2+2I===2Cl+I2 (5)12.5

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15. 請從下圖中選用必要的裝置進行電解飽和食鹽水的實驗,要求測定產(chǎn)生的氫氣的體積(大于25 mL),并檢驗氯氣的氧化性。

(1)A極發(fā)生的電極反應式是

________________________________________________________________________,

B極發(fā)生的電極反應式是

________________________________________________________________________。

電解飽和食鹽水的化學方程式是

________________________________________________________________________。

(2)電源、電流表與A、B兩極的正確連接順序為:

L→( )→( )→( )→( )→M。

(3)設計上述氣體實驗裝置時,各接口的正確連接順序為:______接______、______接A、B接______、______接________。

(4)在實驗中,盛有KI淀粉溶液的容器中發(fā)生的反應的離子方程式為________________________________________________________________________。

(5)已知飽和食鹽水50 mL,某時刻測得H2體積為16.8 mL(標準狀況)。此時溶液pH約為__________。(lg 2=0.3,lg 3=0.5,lg 5=0.7)

解析:(1)要達到電解食鹽水的目的,則電解池中鐵棒必須接上電源的負極而成為陰極,碳棒則接上電源的正極而成為陽極,反之,鐵作陽極則Fe2+進入溶液,無法實現(xiàn)電解食鹽水的目的。

(2)電源負極接電解池的鐵棒、碳棒接電流計“-”端,“+”端接電源正極。

(3)電解池左邊A導管口產(chǎn)生H2,右邊B導管口產(chǎn)生Cl2,以電解池為中心,則有:H←F←G←A B→D→E→C,相應裝置的作用:

 (5)2NaOH - H2

  2 mol  22.4 L

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14.某學生欲完成反應2HCl+2Ag===2AgCl↓+H2↑而設計了下列四個實驗,你認為可行的是( )

解析:題給反應是一個不能自發(fā)進行的氧化還原反應,必須借助電解手段才能使之發(fā)生。B、D兩裝置不是電解池,顯然不能使之發(fā)生;A裝置是電解池,但Ag棒作陰極而不參與反應,其電解池反應不是題給反應,A裝置不能使題給反應發(fā)生;C裝置是電解池,Ag棒作陽極而參與反應,其電解池反應是題給的反應,C裝置能使題給的反應發(fā)生。

答案:C

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