題目列表(包括答案和解析)
1.下列反應(yīng)可以設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)成原電池的反應(yīng)要滿足兩點(diǎn):反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行;反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)。①④是非氧化還原反應(yīng),③不能自發(fā)進(jìn)行,②⑤⑥滿足以上兩點(diǎn)要求。故正確答案為C。
答案:C
21. 蓄電池是一種可以反復(fù)充電、放電的裝置。有一種蓄電池在充電和放電時(shí)發(fā)生的反應(yīng)是:NiO2+Fe+2H2OFe(OH)2+Ni(OH)2
(1)若此蓄電池放電時(shí),該電池某一電極發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)是________(填序號(hào))。
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(shí)某一電極增加了a g M,則金屬M(fèi)的相對(duì)原子質(zhì)量為____________(用含“a、x”的表達(dá)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(yáng)極產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是________L;
將電解后的溶液加水稀釋至1 L,此時(shí)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(jì)算。由蓄電池反應(yīng)式可以看出,電池消耗2 mol H2O時(shí),反應(yīng)中轉(zhuǎn)移2 mol電子,則消耗0.36 g水時(shí),轉(zhuǎn)移0.02 mol電子。Mx++xe-―→M,金屬M(fèi)的相對(duì)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(shí),陽(yáng)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(yáng)極一共生成0.007 5 mol氣體,在標(biāo)準(zhǔn)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
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(yīng),
電極1:
________________________________________________________________________;
電極2:
________________________________________________________________________。
C池電極反應(yīng),電極5:
________________________________________________________________________;
電極6:
________________________________________________________________________。
(2)如果B池中共收集到224 mL氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況),且溶液體積為200 mL(設(shè)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(yáng)極,又為Cu電極,故Cu失電子。電源a極為負(fù)極,b極為正極,A池中電極1為陰極,H+得電子,電極2為陽(yáng)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(yīng)方程式為:
可知每轉(zhuǎn)移0.02 mol電子,生成O2標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為: mol×22.4 L·mol-1=0.112 L=112 mL,而實(shí)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(guān)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(fù) 正 2H++2e-―→H2↑ 2Cl--2e-―→Cl2↑ 2Ag++2e-―→2Ag
Cu-2e-―→Cu2+ (2)0.025 mol/L
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(diǎn)顯紅色,請(qǐng)?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(xué)反應(yīng)方程式為
________________________________________________________________________。
(3)欲在電鍍槽中實(shí)現(xiàn)鐵上鍍鋅,接通K點(diǎn),使c、d兩點(diǎn)短路,則電極e上發(fā)生的反應(yīng)為
________________________________________________________________________,
電極f上發(fā)生的反應(yīng)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(shí)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(yáng)極,則可得出:b是原電池A的負(fù)極,a為正極,e是電解槽C的陽(yáng)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(yáng)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
18. 電解原理在化學(xué)工業(yè)上有廣泛應(yīng)用。右圖表示一個(gè)電解池,裝有電解液a;X、Y是兩塊電
極板,通過導(dǎo)線與直流電源相連。請(qǐng)回答以下問題:
(1)若X、Y都是惰性電極,a是飽和NaCl溶液,實(shí)驗(yàn)開始時(shí),同時(shí)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(yīng)式為 ,
在X極附近觀察到的現(xiàn)象是 !
②Y電極上的電極反應(yīng)式為 ,
檢驗(yàn)該電極反應(yīng)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(yīng)式為 !
②Y電極的材料是 ,電極反應(yīng)式為 。
說明:雜質(zhì)發(fā)生的電極反應(yīng)不必寫出!
解析:此題綜合考查電解原理及其應(yīng)用。
由于X極與直流電源的負(fù)極相連,所以進(jìn)行電解時(shí),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(shí)產(chǎn)生氫氧根離子,溶液顯堿性,使酚酞變紅。陽(yáng)極氯離子放
電,生成氯氣,檢驗(yàn)氯氣的方法之一是使用濕潤(rùn)的碘化鉀淀粉試紙,現(xiàn)象為使試紙變藍(lán)。
電解精煉銅,要用粗銅作陽(yáng)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(rùn)的碘化鉀淀粉試紙放在Y電極附近,試紙變藍(lán)色
(2)①純銅Cu2++2e- Cu
②粗銅Cu-2e- Cu2+?
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(qǐng)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(yīng)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?yàn)開___________(填試劑序號(hào))。
(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(biāo)準(zhǔn)狀況)Cl2,這時(shí)溶液的pH是(設(shè)溶液體積保持不變)________。
(4)Cl2常用于自來(lái)水的消毒殺菌,現(xiàn)在有一種新型消毒劑ClO2,若它們?cè)跉⒕^程中的還原產(chǎn)物均為Cl-,則消毒等量的自來(lái)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·L-1,故溶液的pH=13。
Cl22Cl-,ClO2Cl-,當(dāng)二者得電子數(shù)相等時(shí),消毒能力相當(dāng),此時(shí)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
16.如圖所示,甲、乙兩池電極材料都是鐵棒與碳棒,請(qǐng)回答下列問題:
(1)若兩池中均為CuSO4溶液,反應(yīng)一段時(shí)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(yáng)極的電極反應(yīng)式是
________________________________________________________________________。
(2)若兩池中均為飽和NaCl溶液:
①寫出乙池中總反應(yīng)的離子方程式:
________________________________________________________________________。
②甲池中碳極的電極反應(yīng)式是________,乙池碳極的電極反應(yīng)屬于________(填“氧化反應(yīng)”或“還原反應(yīng)”)。
③將濕潤(rùn)的淀粉KI試紙放在乙池碳極附近,發(fā)現(xiàn)試紙變藍(lán),過一段時(shí)間后又發(fā)現(xiàn)藍(lán)色退去。這是因?yàn)檫^量的Cl2又將生成的I2氧化。若反應(yīng)的Cl2和I2物質(zhì)的量之比為5∶1,且生成兩種酸,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
________________________________________________________________________。
④若乙池轉(zhuǎn)移0.02 mol e-后停止實(shí)驗(yàn),池中溶液體積是200 mL,則反應(yīng)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、4OH--4e-―→2H2O+O2↑ (2)①2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH- ②2H2O+O2+4e-―→4OH- 氧化反應(yīng)、5Cl2+I2+6H2O===2HIO3+10HCl、13
1.5×10-3 mol 16.8×10-3 L
c(OH-)==3×10-2 mol/L,
c(H+)===×10-12 mol/L
pH=-lg(×10-12)=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
15. 請(qǐng)從下圖中選用必要的裝置進(jìn)行電解飽和食鹽水的實(shí)驗(yàn),要求測(cè)定產(chǎn)生的氫氣的體積(大于25 mL),并檢驗(yàn)氯氣的氧化性。
(1)A極發(fā)生的電極反應(yīng)式是
________________________________________________________________________,
B極發(fā)生的電極反應(yīng)式是
________________________________________________________________________。
電解飽和食鹽水的化學(xué)方程式是
________________________________________________________________________。
(2)電源、電流表與A、B兩極的正確連接順序?yàn)椋?/p>
L→( )→( )→( )→( )→M。
(3)設(shè)計(jì)上述氣體實(shí)驗(yàn)裝置時(shí),各接口的正確連接順序?yàn)椋篲_____接______、______接A、B接______、______接________。
(4)在實(shí)驗(yàn)中,盛有KI淀粉溶液的容器中發(fā)生的反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________________________。
(5)已知飽和食鹽水50 mL,某時(shí)刻測(cè)得H2體積為16.8 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。此時(shí)溶液pH約為__________。(lg 2=0.3,lg 3=0.5,lg 5=0.7)
解析:(1)要達(dá)到電解食鹽水的目的,則電解池中鐵棒必須接上電源的負(fù)極而成為陰極,碳棒則接上電源的正極而成為陽(yáng)極,反之,鐵作陽(yáng)極則Fe2+進(jìn)入溶液,無(wú)法實(shí)現(xiàn)電解食鹽水的目的。
(2)電源負(fù)極接電解池的鐵棒、碳棒接電流計(jì)“-”端,“+”端接電源正極。
(3)電解池左邊A導(dǎo)管口產(chǎn)生H2,右邊B導(dǎo)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(yīng)裝置的作用:
(5)2NaOH - H2
2 mol 22.4 L
14.某學(xué)生欲完成反應(yīng)2HCl+2Ag===2AgCl↓+H2↑而設(shè)計(jì)了下列四個(gè)實(shí)驗(yàn),你認(rèn)為可行的是( )
解析:題給反應(yīng)是一個(gè)不能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng),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(yīng),其電解池反應(yīng)不是題給反應(yīng),A裝置不能使題給反應(yīng)發(fā)生;C裝置是電解池,Ag棒作陽(yáng)極而參與反應(yīng),其電解池反應(yīng)是題給的反應(yīng),C裝置能使題給的反應(yīng)發(fā)生。
答案:C
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