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基础课时固基练(6) 电解池的工作原理
1.用石墨作阳极、铁棒作阴极电解熔融的氯化钠,下列说法正确的是( )
A.石墨电极周围有大量的钠离子
B.铁棒质量增加
C.电子通过熔融电解质流向铁棒
D.阴极发生氧化反应
B [氯离子移向阳极,发生氧化反应:2Cl--2e-===Cl2↑;钠离子移向阴极,发生还原反应:2Na++2e-===2Na。]
2.下列说法中正确的是( )
A.电解氯化铜溶液就是氯化铜的电离
B.电解氯化铜溶液是化学变化,不通电也能发生
C.氯化铜溶液是电解质
D.电解是最强的氧化还原手段,不能自发进行的氧化还原也可以发生
D [A. 电解氯化铜溶液是通过外加直流电源使溶液中的阴阳离子定向移动,并在电极上发生氧化还原反应的过程;氯化铜的电离是指氯化铜变成铜离子和氯离子的过程,故A错误;B. 电极氯化铜溶液需要外加直流电源,故B错误;C. 氯化铜溶液是混合物,电解质是指在熔融状态或在水溶液中导电的化合物,故C错误;D. 电解反应是在外加电源强迫下的氧化还原反应,不能自发进行的氧化还原反应,通过电解的原理可以实现,故D正确。]
3.将直流电源的正、负极(电极材料为Pt),用玻璃片分别压在一张用食盐水、碘化钾、淀粉溶液和石蕊溶液浸透的滤纸上,经过一段时间后,两极附近滤纸的颜色分别是( )
A
B
C
D
阳极
蓝
白
红
蓝
阴极
白
蓝
蓝
蓝
D [阳极据放电顺序发生的电极反应为2I--2e-===I2,I2遇淀粉变蓝;阴极发生的电极反应为2H2O+2e-===H2↑+2OH-,使石蕊溶液变蓝。]
4.若某电能与化学能的转化装置(电解池或原电池)中发生的总反应的离子方程式是Cu+2H+===Cu2++H2↑,则下列关于该装置的有关说法中正确的是( )
A.该装置可能是原电池,也可能是电解池
B.该装置只能是电解池,且金属铜为该电解池的阳极
C.该装置只能是原电池,且电解质溶液为硝酸
D.该装置只能是原电池,电解质溶液不可能是盐酸
B [铜和盐酸或稀硫酸不能自发地进行氧化还原反应,铜和硝酸能自发地进行氧化还原反应,但生成的气体是氮氧化物而不是氢气,所以该反应只能是电解池反应而不是原电池反应,该装置只能构成电解池不能构成原电池;该电解池中,铜作阳极,阳极上铜失电子发生氧化反应,阴极上氢离子得电子发生还原反应,所以该电解池的阳极必须是铜电极,故答案选B。]
5.如图是CO2经电催化还原为CH4的装置示意图。下列说法不正确的是( )
A.该过程是电能转化为化学能的过程
B.铜电极的电极反应式为CO2+8HCO+8e-===CH4+8CO+2H2O
C.一段时间后,①池中n(KHCO3)不变
D.一段时间后,②池中溶液的pH一定下降
C [该装置连接有电源,则该过程是电能转化为化学能的过程,A项正确;二氧化碳转化为甲烷的反应过程中,碳元素的化合价降低,在铜电极上发生还原反应,电极反应式为CO2+8HCO+8e-===CH4+8CO+2H2O,B项正确;由于①池溶液中的碳酸氢根离子被消耗,故一段时间后,碳酸氢钾的物质的量减少,C项错误;①池中的铜电极为阴极,发生还原反应,②池中的铂电极为阳极,发生氧化反应,电极反应式为2H2O-4e-===O2↑+4H+,该过程中有H+生成,故溶液的pH下降,D项正确。]
6.(素养题)载人空间站的生态系统中,要求分离人呼出的二氧化碳,同时需要提供氧气。某电化学装置利用太阳能转化的电能可以实现上述要求,同时还有燃料一氧化碳生成,该电化学装置中得电子的电极发生的反应是2CO2+4e-+2H2O===2CO+4OH-。下列判断错误的是( )
A.上述电化学装置相当于电解池
B.上述装置进行的总反应为2CO2===2CO+O2
C.反应结束后该电化学装置中的电解质溶液碱性不变
D.失电子的电极发生的反应是4OH-+4e-===2H2O+O2
D [该电池是利用电能转化为化学能,符合电解池原理,所以题述电化学装置相当于电解池,故A正确;该电池中,阴极的电极反应式为2CO2+4e-+2H2O===2CO+4OH-,阳极上OH-失电子生成氧气,得失电子数相同条件下,将两个电极反应式相加即得电池总反应式:2CO2===2CO+O2,故B正确;阴极反应生成的OH-在阳极完全反应,电池总反应为2CO2===2CO+O2,所以反应结束后该电化学装置中的电解质溶液的碱性不变,故C正确;阳极上OH-失电子生成氧气供给呼吸,电极反应式为4OH--4e-===2H2O+O2,故D错误。]
7.某化学兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合K时,观察到电流表的指针发生了偏移。
甲 乙
请回答下列问题:
(1)乙装置的名称是________;Zn为___