4.2电解池 课后练习 2024-2025学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1

2024-08-17
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4.2电解池课后练习2024-2025学年高二化学人教版(2019)选择性必修1 一、单选题 1.下列物质的制备,不符合工业生产实际的是(    ) A.工业上用电解熔融氯化镁制备单质镁 B.工业上用电解饱和食盐水制备氯气 C.工业上用二氧化硅在高温下与焦炭反应制得高纯硅 D.工业上炼铁时,常用石灰石除去铁矿石中的二氧化硅 2.使用石墨电极电解溶液,阴极产物为 A. B.Cu C. D. 3.水溶液中电解催化还原制甲酸是实现“碳中和”的途径之一。下列说法正确的是 A.该过程将化学能转化为电能 B.生成甲酸的电极反应为: C.阳离子由阴极移向阳极 D.电路中通过,阳极生成 4.宏观—微观—符号是化学的三重表征,下列有关化学符号表征正确的是 A.电解精炼Cu时,阴极发生反应:Cu2++2e-= Cu B.过氧化钠常做供氧剂,发生反应的离子方程式:2+2CO 2 = 2+O2↑ C.氢气燃烧热的热化学方程式为:H2(g)+ O2(g)= H2O(g)  ΔH=-285.8 kJ·mol-1 D.AlCl3溶液显酸性,是因为发生了反应:Al3++3H2O =Al(OH)3↓+3H+ 5.下列关于铜电极的叙述中,不正确的是 A.铜锌原电池中铜作正极 B.氯碱工业中用铜作阳极 C.用电解法精炼铜时粗铜作阳极 D.在镀件上镀铜时用金属铜作阳极 6.下列实验方法中正确的是(    ) A.铜的精炼 B.除去乙烷中的乙烯 C.稀释浓硫酸 D.制备乙酸乙酯 7.用下列实验装置完成对应的实验(部分仪器已省略),能达到实验目的的是 A B C D 进行铝热反应 干燥 石油的蒸馏 在铁上镀铜 A.A B.B C.C D.D 8.下列过程中需要通电才可以进行的是 ①电离 ②电解 ③电镀 ④电化学腐蚀 A.①②③ B.②③④ C.全部 D.②③ 9.NaCl固体溶解过程及NaCl溶液导电的示意图如下。下列说法错误的是 A.图①中,a离子为,b离子为 B.NaCl发生电离不需要通电 C.图②表示通电后,离子定向移动,推测Y为电源的负极 D.金属导电是物理变化,电解质溶液导电也是物理变化 10.金属镍有广泛的用途.粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt杂质,可用电解法制备高纯度的镍,下列叙述正确的是(已知氧化性Fe2+<Ni2+<Cu2+) A.阴极发生还原反应,其电极反应式:Ni-2e-=Ni2+ B.电解过程中溶液中电解质溶液的浓度不变 C.电解后,溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+和Zn2+ D.电解后,电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt 11.氨是一种无碳燃料,同时它是工业界的重要化学品,科学家研发了一种水溶液体系电池,该电池能有效地捕获,将其转化为,再将产生的电解制氨,装置如图所示。下列说法正确的是 A.电极b为正极,发生氧化反应 B.为增强丙中水的导电性,可加入适量盐酸 C.每捕获,理论上丙室质量减少 D.c电极反应式为 12.KH2PO4在农业上用作高效磷钾复合肥,在化学工业中还用作制偏磷酸钾的原料。一种电解法制备KH2PO4的装置如图所示。下列说法错误的是 A.电源M极为负极,a区生成KH2PO4 B.b区电极反应为:4OH--4e-=O2↑+2H2O C.电解过程中a区水的电离平衡正向移动 D.当0.1molK+通过离子交换膜时,阴阳两极产生的气体共2.24L(标准状况) 13.X、Y、Z、M代表四种金属元素。金属X和Z用导线连接放入稀硫酸中时,X溶解、Z极上有氢气放出;若电解Y2+和Z2+离子共存的溶液时,Y先析出;又知M、Y相连时电子由Y到M。则这四种金属的活动性由强到弱的顺序为 A.X>Z>Y>M B.X>Y>Z>M C.M>Z>X>Y D.X>Z>M>Y 14.燃料电池对新能源的发展有划时代的意义。甲池是一种氢氧燃料电池,乙池是高分子膜电解池(苯、环己烷均为气态)。已知D中进入10 mol混合气体(其中苯物质的量分数为20%,杂质不参与反应),C中出来含苯的物质的量分数为10%的混合气体(不含H2)。 下列说法不正确的是 A.甲池中F极为正极 B.乙池中流经水溶液的电子为6NA C.乙池中苯发生还原反应 D.甲池中G极发生:H2-2e-=2H+ 15.下列化学用语的表述正确的是 A.异丁烷的球棍模型: B.由和形成离子键的过程: C.三价铁腐蚀铜的电路板: D.电解饱和食盐水阳极的电极反应: 16.某化学课外活动小组拟用铅蓄电池(工作原理:Pb + PbO2 + 2H2SO42PbSO4+2H2O)进行电絮凝净水的实验探究,设计的实验装置如图所示,下列叙述正确的是 A.铅蓄电池放电时,每转移2 mol电子,负极增重96 g B.铅蓄电池充电时,溶液中每通过2 mol电子,产生2 mol H2SO4 C.电解池的阳极仅有Al参与反应 D.每消耗103.5gPb,理论上电解池阴极上有11.2L H2生成 17.中科院研制出了双碳双离子电池,以石墨(C)和中间相炭微粒球(MCMB)为电极,电解质溶液为含有KPF的有机溶液,其充电示意图如图。下列说法错误的是 A.固态KPF为离子晶体 B.放电时,K+向左迁移 C.放电时,负极反应为Cn+xPF-xe-=Cn(PF6)x D.充电时,若阴极增重39g则阳极增重145g 18.科学家设计了一种高效低能耗制备H2O2的装置如图。下列有关说法不正确的是 A.阴极区pH增大 B.电流方向为泡沫镍 C.阳极区反应为:-2e-+2H2O→2H++ D.理论上,当0.2mol糠醛完全反应时,同时有0.2mol的H2O2生成 19.下列反应对应的方程式不正确的是 A.粉在干冰中点燃: B.用铁电极电解溶液: C.将浓盐酸加入饱和氯化钠溶液中,存在溶解平衡: D.用铁氰化钾溶液检验 20.2022年1月20日,国家电投拥有自主知识产权的“容和一号”铁一铬液流电池堆量产线投产,该电池储能技术被称为储能时间最长、最安全的电化学储能技术之一,其原理如下图所示。下列说法正确的是 A.该电池的总反应为: B.放电时右边电极的电势高于左边电极的电势 C.充电时若有被氧化,则电池中有通过交换膜由右向左迁移 D.若用该电池电解水,生成(标准状况)时,有被还原 21.设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 A.常温下的溶液中由水电离出的的数目为 B.电解精炼铜,阳极质量减小,过程中转移电子数为 C.标况下,溶于水充分反应后,溶液中、和三种微粒数之和为 D.1 mol NH4NO3溶于稀氨水使溶液呈中性数目为NA 22.下列有关化学用语表示正确的是 A.已知H2的标准燃烧热为-285.8kJ⋅mol-1,则H2燃烧的热化学方程式可表示为; B.用惰性电极电解CuSO4溶液的离子方程式为 C.NaHCO3水解的离子方程式: D.铅蓄电池(H2SO4作电解质)放电时的正极反应式: 23.下列离子方程式书写错误的是 A.通入双氧水中: B.浓溶液与饱和溶液: C.与溶液: D.用惰性电极电解硫酸铜溶液: 24.下列实验装置能达到实验目的的是 实验目的 制取 铁表面镀铜 实验装置 选项 A B 实验目的 制备无水乙醇 比较N、C、Si元素的非金属性强弱 实验装置 选项 C D A.A B.B C.C D.D 25.2020年,天津大学张兵教授团队实现了两电极体系中将温室气体CO2转化为甲酸的高选择性合成,装置工作原理如图(隔膜a只允许OH-通过)。下列说法错误的是 A.Ni2P为阳极,发生氧化反应 B.在外电场作用下,OH-由左向右迁移 C.In/In2O3-x电极上发生的反应:CO2+2e-+H2O=HCOO-+OH- D.若Ni2P电极上生成1molCH3(CH2)6CN,理论上通过隔膜a的OH-为2mol 二、填空题 26.按图所示装置,以石墨为电极电解氯化铜溶液。    (1)阴极为 (“A”或“B”),阴极电极反应式 (2)如要用电解的方法精炼铜,电解液选用CuSO4溶液,则阳极的材料是 (填写“粗铜”或“纯铜”)阳极电极反应式为(不写杂质的) 。 27.如图所示,A、B、C三个装置中的烧杯分别盛有足量的CuCl2溶液。 (1)A、B、C三个装置中属于原电池的是 (填标号,下同),属于电解池的是 。 (2)A池中Zn发生 (填“氧化”或“还原”)反应,Cu电极反应式为 。 (3)B池中C是 极,Pt极发生的电极反应为 。 (4)C池反应过程中,溶液浓度 (填“变大”“变小”或“不变”)。 28.Ⅰ.如图所示,某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理的相关问题,其中乙装置中X为阳离子交换膜。请按要求回答相关问题: (1)石墨电极(C)作 极,甲中甲烷燃料电池的负极反应式为 。 (2)若消耗2.24L(标况)氧气,则乙装置中铁电极上生成的气体体积(标况)为 L。 (3)丙中以溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、An等杂质)的电解精炼。下列说法正确的是_______(填字母)。 A.a电极为纯铜 B.粗铜接电源正极,发生还原反应 C.溶液的浓度保持不变 D.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属 (4)若丙中以稀为电解质溶液,电极材料b为铝,则能使铝表面生成一层致密的氧化膜,该电极反应式为 。 Ⅱ.依据氧化还原反应:设计的原电池如图所示。请回答下列问题: (5)电极X的材料是 (填化学式,下同);电解质Y是 。 (6)当X电极的质量减小了3.2g时,流经电流计的电子的物质的量为 mol。 试卷第1页,共3页 试卷第1页,共3页 学科网(北京)股份有限公司 参考答案: 1.C 【详解】A.工业上用电解法制备金属镁,反应的化学方程式为:MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑,A符合; B.工业上用电解饱和食盐水制备氯气,反应的化学方程式为:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,B符合; C.二氧化硅和焦炭在高温下反应制得的硅中含有少量C、SiC等杂质,为粗硅,C不符合; D.石灰石含碳酸钙,工业上炼铁时,常用石灰石除去铁矿石中的二氧化硅,反应的化学方程式为:CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑,D符合。 答案选C。 2.B 【详解】使用石墨电极电解溶液,阳极上Cl-发生氧化还原反应生成氯气,电极反应式为,阴极上Cu2+发生还原反应生成Cu,电极反应式为Cu2++2e-=Cu; 故答案选B。 3.B 【详解】A.该过程的装置是电解池,是将电能转化为化学能的装置,选项A错误; B.电解过程生成甲酸是利用二氧化碳得电子实现的,故电极反应为:,选项B正确; C.电解池中阳离子由阳极移向阴极,选项C错误; D.电路中通过,阳极生成1molO2,但没有说明标准状况,无法确定气体的体积,选项D错误; 答案选B。 4.A 【详解】A.电解精炼Cu时,阴极上Cu2+被还原为Cu,则阴极发生反应:Cu2++2e-=Cu,A正确; B.过氧化钠常做供氧剂,与CO2反应的化学方程式为:,但该反应是固体与气体之间的反应,不属于离子反应,不能改写成离子方程式,B错误; C.氢气燃烧热的热化学方程式为:,产物应为液态水而非气态水,C错误; D.AlCl3溶液显酸性,是因为Al3+发生了水解反应:,D错误; 故选A。 5.B 【详解】A.铜锌原电池中,Zn活泼失去电子作负极,则Cu为正极,故A正确; B.氯碱工业中选择惰性电解,若Cu为阳极,失去电子,则不能选Cu作阳极,故B错误; C.电解法精炼铜时,粗铜为阳极,纯铜为阴极,电解质溶液含铜离子,故C正确; D.镀铜时,Cu在阳极失去电子,则金属铜作阳极,故D正确; 故选:B。 6.A 【详解】A. 铜的精炼中,粗铜作阳极,精铜作阴极,硫酸铜溶液作电解质溶液,故A正确; B. 高锰酸钾酸性溶液氧化乙烯生成二氧化碳,因此乙烷中还是会混有二氧化碳气体,故B错误; C. 容量瓶不能用于稀释浓溶液、溶解固体等,因此不能在容量瓶中稀释浓硫酸,故C错误; D. 制备乙酸乙酯时,乙酸乙酯在氢氧化钠溶液中会发生水解,应用碳酸钠溶液收集乙酸乙酯,故D错误; 故选A。 7.A 【详解】A.A正确; B.干燥气体时导气管应长进短出,B错误; C.石油蒸馏要测馏出成分气体的温度,温度计的水银球要和烧瓶的支管口对齐,C错误; D.镀铜时,电解质溶液应为含铜离子的盐溶液,D项不符合题意。 故答案选A。 8.D 【详解】①电离是电解质在水溶液中离解出自由移动离子的过程,不需要通电,①错误; ②电解池是非自发的氧化还原反应,必须加外加电源,②正确; ③电镀实质是一个电解原理的应用,必须加外加电源,③正确; ④电化学腐蚀原理可能是原电池原理也可能是电解原理,原电池中不需要外加电源,④错误; 答案为D 9.D 【详解】A.水分子中O原子显负电性,会吸引钠离子,且钠离子的半径小于氯离子,所以b离子为Na+,a离子为Cl−,A正确; B.通电后,NaCl发生电解,电离不需要通电,B正确; C.通电后为电解池,水和氯离子显负电,向阳极移动,所以Y为电源负极,C正确; D.电解质溶液导电的过程即电解过程,有新物质生成,为化学变化,D错误; 故选D。 10.D 【解析】氧化性Fe2+<Ni2+<Cu2+,所以还原性Zn>Fe>Ni>Cu。 【详解】A.阴极得电子发生还原反应,电极反应为Ni2++2e-=Ni,故A错误; B.电解前溶液中金属阳离子只有Ni2+,电解后为Fe2+、Zn2+和Ni2+,浓度发生改变,故B错误; C.电解后,溶液中存在的金属阳离子有Fe2+、Zn2+和未析出的Ni2+,故C错误; D.电解时,铜和铂的还原性小于镍,不能失去电子被氧化,电解后,在电解槽底部形成阳极泥,故D正确; 综上所述答案为D。 11.D 【分析】由图可知,锌为活泼金属,失去电子发生氧化反应,a为负极、b为正极,则c为阴极、d为阳极。 【详解】A.电极b为正极,发生还原反应,A错误; B.氯离子的还原性大于氢氧根,若加入HCl,氯离子会在阳极放电产生氯气,B错误; C.b电极,N元素化合价从+4价降为+3价,捕获,转移电子4mol,d极反应为,产生1mol氧气,同时氢离子会迁移到乙室,故理论上丙室质量减少大于,C错误; D.c为阴极,得到电子发生还原反应,电极反应式:,D正确; 故选D。 12.B 【分析】a 区含有磷酸,如生成KH2PO4,则应消耗氢离子,且钾离子进入a区,则a区为阴极,发生反应为2H++2e-=H2↑,b为阳极,发生2Cl--2e-=Cl2↑,M为负极,N为正极,以此解答该题。 【详解】A.由以上分析可知M为负极,a为阴极,生成KH2PO4,故A正确; B.b区为阳极,发生氧化反应生成氯气,电极方程式为2Cl--2e-=Cl2↑,故B错误; C.a区为阴极,氢离子浓度降低,对水的电离的抑制减小,则水的电离正向移动,故C正确; D.当0.1mol K+通过离子交换膜时,则转移0.1mol电子,由电极方程式2H++2e-=H2↑、2Cl--2e-=Cl2↑可知两极各生成0.05mol气体,共0.1mol,体积为2.24L,故D正确。 故选:B。 13.A 【详解】金属X和Z用导线连接放入稀硫酸中时,X溶解,Z极上有H2放出,说明X为负极,Z为正极,则金属活动性X>Z;若电解Y2+和Z2+共存的溶液时,Y先析出,说明得到电子的能力:Z2+<Y2+,所以金属活动性:Z>Y;又知M、Y相连时电子由Y到M,则金属活动性:Y>M;则这四种金属的活动性由强到弱的顺序为X>Z>Y>M,A项正确; 答案选A。 14.B 【详解】A.根据图示可知:在惰性电极上苯得到电子与溶液中的H+结合为环己烷,C元素化合价降低,被还原,发生还原反应,故则惰性电极为阴极,与电源的负极连接,甲装置中G为负极,F为正极,A正确; B.电子应该在外电路中的导线及电极上定向移动而不能进入水溶液中,溶液中是阴、阳离子定向移动,B错误; C.根据图示可知:在惰性电极上苯得到电子与氢离子结合形成环己烷,发生反应为还原反应,C正确; D.根据选项A分析可知:在甲池中F电极为正极,G电极为负极,H2失去电子变为H+,故G电极的电极反应式为:H2-2e-=2H+,D正确; 故合理选项是B。 15.B 【详解】A.是正丁烷的球棍模型,异丁烷主链有3个碳原子,有1个甲基支链,其结构简式为(CH3)2CHCH3,故其球棍模型为:,A项错误; B.氯化钠为离子化合物,钠离子与氯离子通过离子键结合,用电子式表示形成过程为:,B项正确; C.三价铁腐蚀铜的电路板,离子方程式为:2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+,C项错误; D.碳棒作电极电解饱和食盐水,阳极发生氧化反应,氯离子被氧化生成氯气,阳极的电极反应式为2Cl--2e- ═ Cl2↑,D项错误; 故答案选B。 16.A 【分析】由图可知,铝电极为电解池的阳极,铝失去电子发生氧化反应生成铝离子,同时水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气氢离子,则与铝电极相连的Y电极为铅蓄电池的正极,酸性条件下二氧化铅在正极得到电子发生还原反应生成硫酸铅和水;X电极为铅蓄电池的负极,铅在硫酸根离子作用下失去电子发生氧化反应生成硫酸铅,与X电极相连的铁电极为电解池的阴极,水在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子。 【详解】A.铅蓄电池放电时,铅在硫酸根离子作用下失去电子发生氧化反应生成硫酸铅,电极反应式为Pb-2e-+SO=PbSO4,则每转移2 mol电子,负极增重的质量为2 mol ×96 g/mol=96g,故A正确; B.铅蓄电池充电时,溶液不能传递电子,故B错误; C.由分析可知,铝电极为电解池的阳极,铝失去电子发生氧化反应生成铝离子,同时水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气氢离子,故C错误; D.缺标准状况下,无法计算每消耗103.5g铅时,电解池阴极上生成氢气的体积,故D错误; 故选A。 17.C 【详解】A.根据图示,充电时含有KPF的有机溶液中,K+、PF分别向两极移动,固态KPF为离子晶体,故A正确; B.根据图示,充电时K+向右迁移,右侧MCMB为阴极;放电时,右侧MCMB为负极、左侧石墨电极为正极,K+向左迁移,故B正确; C.放电时,右侧MCMB为负极,负极反应为K-e-=K+,故C错误; D.充电时,阴极生成金属钾,若阴极增重39g,外电路转移1mol电子,阳极发生反应Cn+xPF-xe-=Cn(PF6)x,根据电子守恒,阳极有1mol PF参加反应,增重1mol×145g/mol=145g,故D正确; 选C。 18.C 【分析】根据装置图,左侧通入氧气,氧气得电子,与水反应反应生成过氧化氢和氢氧根离子,化合价降低,作阴极,与电源的负极相连,则b为负极;a极为正极,则右侧做阳极,糠醛失电子,与氢氧根离子反应生成生成和水。 【详解】A.分析可知,左侧为阴极区,氧气与水反应反应生成过氧化氢和氢氧根离子,则阴极区pH增大,A说法正确; B.电流由电源的正极流出,经用电器流向负极,则方向为a→泡沫镍,B说法正确; C.阳极区反应为: -2e-+2OH-→+ H2O,C说法错误; D.+O2+ H2O→+ H2O2,根据方程式,理论上,当0.2mol糠醛完全反应时,同时有0.2mol的H2O2生成,D说法正确; 答案为C。 19.B 【详解】A.镁与二氧化碳反应生成氧化镁和碳,A正确; B.铁为电极,阳极铁放电,不会生成氯气,正确的电极反应为:,B错误; C.饱和氯化钠已经达到平衡沉淀溶解平衡:,加入HCl后平衡逆向进行,即可观察到大量白色沉淀产生,C正确; D.向含有Fe2+的溶液中加入铁氰化钾溶液,有蓝色沉淀KFe[Fe(CN)6]生成,D正确; 故答案为:B。 20.A 【详解】A.由图示可知,放电时正极反应式为,负极反应式为,充电时阳极反应式为,阴极反应式为,则电池总反应为,故A正确; B.放电时左侧为正极,右侧为负极,正极电势高于负极电势,故B错误; C.充电时,若有被氧化,即失去电子,则电池中有通过交换膜由左(阳极)向右(阴极)迁移,故C错误; D.电解水时,生成氢气的电极反应式为,生成(标准状况)即时,转移,那么该电池需要提供电能,即放电,因此会有被氧化,故D错误; 选A。 21.D 【详解】A.铁离子水解促进水的电离,常温下的溶液中由水电离出的的数目为,A错误; B.电解精炼铜阳极放电的金属不全部是铜,还铁、锌等,因此阳极质量减小,过程中转移电子数不一定为,B错误; C.标况下,溶于水充分反应后部分氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,溶液中、和三种微粒数之和小于,C错误; D.1 mol NH4NO3溶于稀氨水使溶液呈中性,依据电荷守恒可知铵根离子浓度等于硝酸根离子浓度,数目等于硝酸根离子数目为NA,D正确; 答案选D。 22.D 【详解】A.燃烧热是指在101 kPa时,1 mol物质完全燃烧生成指定的物质时所放出的热量叫做燃烧热,可知,题中是氢气燃烧的热化学方程式中氢气计量数为2, ,故A错误; B.惰性电极电解硫酸铜溶液,发生,实际上阳极是铜离子在放电,阴极是水中的氢离子在放电,因此离子方程式为,故B错误; C.水解生成碳酸和氢氧化钠,离子方程式:, C错误; D. 铅蓄电池(作电解质)放电时,正极二氧化铅得电子被还原,正极反应式:,故D正确; 故答案选D。 23.A 【详解】A.是强酸,离子方程式中需拆为离子形式,离子方程式:,故A错误; B.浓溶液与饱和溶液:,故B正确; C.与溶液:,故C正确; D.用惰性电极电解硫酸铜溶液:,故D正确; 答案选A。 24.B 【详解】A.在加热条件下,Cu和浓硫酸反应生成SO2,故A错误; B.该装置为电解池,铁接电源负极做阴极,铜离子得电子生成铜单质,可以在铁表面镀铜,故B正确; C.水和乙醇易形成共沸物,应先加CaO后蒸馏,故C错误; D.非金属性可以通过最高价氧化物对应的水化物比较,但浓硝酸易挥发,会进入到硅酸钠溶液中发生反应生成硅酸,因此不能比较非金属性,故D错误; 故答案选B。 25.D 【详解】A.由图可知,Ni2P电极上CH3(CH2)7NH2→CH3(CH2)6CN发生氧化反应,故Ni2P电极为阳极,A正确。 B.电解过程中,阴离子向阳极移动,则由In/In2O3−x电极区向Ni2P电极区迁移,B正确。 C.由图可知,In/In2O3−x电极为阴极,故电极反应为CO2++H2O=,C正确。 D.由图可知,Ni2P电极为阳极,阳极反应为CH3(CH2)6CH2NH2+−=CH3(CH2)6CN+4H2O,故每生成1molCH3(CH2)6CN,转移4mol电子,根据电子守恒,通过隔膜a的应为4mol,D错误。 答案选D。 26.(1) B Cu2++2e-=Cu (2) 粗铜 Cu-2e-=Cu2+ 【详解】(1)负极连接电解池的阴极,所以B极是阴极;Cu2+在阴极上得电子,发生还原反应生成铜单质,极反应为:Cu2++2e-=Cu;故答案是:B;Cu2++2e-=Cu; (2)电解法精炼铜时,粗铜为阳极,精铜为阴极,所以阳极材料是粗铜;阳极上失电子变成离子进入溶液,极反应为:Cu-2e-=Cu2+;故答案是:粗铜;Cu-2e-=Cu2+。 27. A BC 氧化 Cu2++2e-=Cu 阴 2Cl--2e-=Cl2↑ 不变 【分析】A装置是Zn—Cu—CuCl2原电池,Zn活泼性比Cu强,Zn作负极,BC外接电源,是电解池,根据连接电源正极的为阳极,连接电源负极的为阴极。 【详解】(1)A、B、C三个装置中属于原电池的是A,属于电解池的是BC;故答案为:A;BC。 (2)根据分析A池中Zn是负极,发生氧化反应,Cu电极反应式为Cu2++2e-=Cu;故答案为:氧化;Cu2++2e-=Cu。 (3)B池中C是连接电源的负极,因此C为阴极,Pt极是连接电源正极,发生的电极反应为2Cl--2e-=Cl2↑;故答案为:阴;2Cl--2e-=Cl2↑。 (4)C池反应过程中,阳极铜失去电子生成铜离子,阴极铜离子得到电子生成铜单质,因此溶液浓度不变;故答案为:不变。 【点睛】C为电镀,锌上镀铜,铜作阳极、锌作阴极,电解为氯化锌,因此电解液浓度不变。 28.(1) 阳 CH4-8e-+10OH-=CO+7H2O (2)4.48 (3)AD (4)2Al-6e-+3H2O=Al2O3+6H+ (5) Cu Fe2(SO4)3或FeCl3 (6)0.1 【分析】 Ⅰ.由图可知甲装置为燃料电池,铜氧气的一极为正极,电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-,通甲烷的一极为负极,电极反应为CH4-8e-+10OH-=CO+7H2O;乙池为电解池,电解饱和食盐水,Fe为阴极,电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,C为阳极,电极反应为2Cl--2e-=Cl2↑。 【详解】(1)根据分析,石墨电极为阳极;甲中甲烷燃料电池的负极反应式为CH4-8e-+10OH-=CO+7H2O; (2)串联电池中转移电子数相等,若在标准状况下,有2.24L氧气参加反应,则转移电子的物质的量为=0.4mol,乙装置中铁电极上氢离子放电生成氢气,每生成1mol氢气转移2mol电子,转移0.4mol电子会生成0.2mol氢气,即标准状况下的体积为0.2mol×22.4L/mol=4.48L; (3)A.丙装置中a为阴极,b为阳极,电解精炼时精铜做阴极,电极反应为Cu2++2e-=Cu,阴极上发生还原反应,A正确; B.电解精炼时粗铜做阳极,连接电源的正极,电极反应为Cu-2e-=Cu2+,发生氧化反应,B错误; C.电解时,溶液中的阳离子发生变化,铜离子浓度逐渐减小,锌离子等浓度逐渐增大,C错误; D.粗铜中的不活泼金属不能失电子,以阳极泥的形式沉积在阳极附近,D正确; 故选AD; (4)电解池的阳极材料是铝时,该电极反应是铝本身失电子的过程,该溶液为酸性溶液,且能使铝表面生成一层致密的氧化膜,该氧化膜为Al2O3,所以该电极反应式为为2Al-6e-+3H2O=Al2O3+6H+; (5)根据2Fe3+ + Cu= Cu2++ 2Fe2+可知,Cu失去电子发生氧化反应,则Cu作负极,因此电极X的材料为Cu;正极的电极反应式为Fe3++e-=Fe2+,则电解质为可溶性的铁盐,可用Fe2(SO4)3或FeCl3作电解质; (6)Cu电极的电极反应为Cu-2e-=Cu2+,当Cu电极的质量减小了3.2g时,参加反应Cu的物质的量为,则流经电流计的电子的物质的量为0.05mol×2=0.1mol。 答案第1页,共2页 答案第1页,共2页 学科网(北京)股份有限公司 $$

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4.2电解池  课后练习   2024-2025学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
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