2022年苏教化学选修《化学反应原理》检测试题专题1第二单元课时3知能优化训练.docx

1．以下有关电解池的说法正确的选项是(　　)
A．在电解池中与外接电源负极相连的电极是阳极
B．电解任何物质阳极上失电子数与阴极上得电子数相等
C．电解氯化铜溶液时在阴极上有气体生成
D．电解NaCl、CuCl2两种溶液参加反响的物质是相同的
解析：选B。与负极相连的是阴极；电解氯化铜时阳极上有氯气生成，阴极上有铜析出；电解NaCl溶液时水参加了反响，而电解CuCl2溶液水没有参加反响。
2．pH＝a的某电解质溶液中，插入两支惰性电极，通直流电一段时间后，溶液的pH＞a，那么该电解质可能是(　　)
A．NaOHB．H2SO4
C．AgNO3D．Na2SO4
解析：选A。由阴、阳离子的放电顺序可知，电解NaOH、H2SO4、Na2SO4溶液的实质都是电解水，电解质溶液的浓度都增大，故NaOH溶液的pH增大，H2SO4溶液的pH减小，Na2SO4溶液的pH不变；AgNO3的电解方程式为：4AgNO3＋2H2O4Ag＋O2↑＋4HNO3，故溶液的pH减小。
3．以下关于电解法精炼粗铜的表达中不正确的选项是(　　)
A．粗铜板作阳极
B．电解时，阳极发生氧化反响，而阴极发生的反响为：Cu2＋＋2e－===Cu
C．粗铜中所含Ni、Fe、Au、Ag等金属杂质，电解后以单质形式沉积槽底，形成阳极泥
D．电解铜的纯度可达99.95%～99.98%
解析：选C。电解精炼铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，含铜离子的盐溶液作电解质溶液，阴极发生的反响：Cu2＋＋2e－===Cu，阳极粗铜中Fe、Ni均参与放电，以离子的形式进入溶液，而Ag、Au不参与放电以单质形式沉积槽底，形成阳极泥。
4．用如图甲所示装置进行实验，假设图乙中横坐标x表示流入电极的电子的物质的量。以下表达不正确的选项是(　　)
A．E表示反响生成Cu的物质的量
B．E表示反响消耗H2O的物质的量
C．F表示反响生成H2SO4的物质的量
D．F表示反响生成O2的物质的量
解析：选C。此题的考查点为电解池反响，在该电解池中，阴极：Cu2＋＋2e－===Cu，阳极：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，总反响：2CuSO4＋2H2O2Cu＋2H2SO4＋O2↑，从乙中所给的图象看每转移4mole－，E从0→2，F从0→1，显然，A、B、D正确，选项C中要表示生成H2SO4的物质的量应为E。
5．(2022年高考全国卷)以下列图是一个用铂丝作电极，电解稀的MgSO4溶液的装置，电解液中加有中性红指示剂，此时溶液呈红色。(指示剂的pH变色范围：6.8～8.0，酸色——红色，碱色——黄色)
答复以下问题：

①A管溶液由红变黄②B管溶液由红变黄③A管溶液不变色④B管溶液不变色
(2)写出A管中发生反响的反响式：________________________________
(3)写出B管中发生反响的反响式：________________________________________________________________________；
(4)检验a管中气体的方法是________________________________________________________________________；
(5)检验b管中气体的方法是______________________________________________________________
(6)电解一段时间后，切断电源，将电解液倒入烧杯内观察到的现象是________________________________________________________________________。
解析：此题考查电解原理和气体检验，意在考查考生化学用语书写能力和实验能力。根据图可以确定，A极为阴极，B极为阳极。A极H＋放电，A极附近OH－增加，溶液碱性增强，A极附近溶液变黄色，同时Mg2＋与OH－结合生成Mg(OH)2沉淀；B极OH－放电，使得溶液中H＋增加，B极附近溶液显酸性，溶液仍为红色。电解后，将电解液倒入烧杯中，A极附近生成的Mg(OH)2与B极附近生成的H2SO4反响，生成MgSO4，即沉淀溶解，溶液呈红色。根据上述分析，a中收集的是氢气，b中收集的是O2。
答案：(1)①④
(2)2H＋＋2e－===H2↑(写2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑同样给分)，Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓
(3)4OH－－4e－===2H2O＋O2↑(写2H2O－4e－===4H＋＋O2↑同样给分)
(4)用拇指按住管口，取出试管，靠近火焰，放开拇指，有爆鸣声，管口有蓝色火焰
(5)用拇指按住管口，取出试管，放开拇指，将带有火星的木条伸入试管内会复燃
(6)溶液呈红色，白色沉淀溶解(或大局部溶解)
1．以下说法中不正确的选项是(　　)
A．不能自发进行的氧化复原反响，一般可以通过电解实现
B．电解质溶液导电是化学变化，金属导电是物理变化
C．电解池和原电池中均发生氧化复原反响
D．电解、电离、原电池均需要通电
解析：选D。电离不需要通电，而是溶于水或熔化状态下发生的。
2．用石墨作电极，电解1mol·L－1以下物质的溶液，溶液的pH保持不变的是(　　)
A．HClB．NaOH
C．Na2SO4D．NaCl
解析：选C。选项A，电解1mol·L－1HCl溶液，阴极2H＋＋2e－===H2↑，阳极2Cl－－2e－===Cl2↑，H＋得电子，c(H＋)减小，pH增大。选项B，电解1mol·L－1NaOH溶液，阴极2H＋＋2e－===H2↑，阳极4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，实质上电解水，NaOH浓缩，溶液的pH增大。选项C，电解1mol·L－1Na2SO4溶液，阴极2H＋＋2e－===H2↑，阳极4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，实质上电解水，溶液的pH保持不变。选项D，电解1mol·L－1NaCl溶液，阴极2H＋＋2e－===H2↑，阳极2Cl－－2e－===Cl2↑，破坏了水的电离平衡，c(OH－)增大，pH增大。
3．在水中加等物质的量的Ag＋、Pb2＋、Na＋、SO42－、NO－3、Cl－，该溶液放在用惰性材料作电极的电解槽中，通电片刻，那么氧化产物与复原产物质量比为(　　)
A．35.5∶108B．16∶207
C．8∶1D．108∶35.5
解析：选C。溶液中的六种离子，有四种发生反响生成沉淀，Ag＋＋Cl－===AgCl↓、
Pb2＋＋SO42－===PbSO4↓，最后溶液就成了NaNO3溶液；而电解NaNO3溶液，实质就是电解水，电解方程式为：2H2O2H2↑＋O2↑。氧化产物和复原产物的质量之比为m(O2)∶m(H2)＝(1mol×32g·mol－1)∶(2mol×2g·mol－1)＝8∶1，即C项正确。
4．(2022年蚌埠高二检测)用惰性电极电解饱和Na2CO3溶液，假设保持温度不变，那么一段时间后(　　)
A．溶液的pH变大
B．c(Na＋)与c(CO32－)的比值变大
C．溶液浓度变大，有晶体析出
D．溶液浓度不变，有晶体析出
解析：选D。用惰性电极电解饱和Na2CO3溶液，实际是电解水，故Na2CO3会结晶析出，假设保持温度不变，那么仍为原温度下的饱和溶液，故溶液浓度不变，pH不变，c(Na＋)∶c(CO2－3)不变，应选D。
5.
用Pt电极电解含有各0.1molCu2＋和X3＋的溶液，阴极析出固体物质的质量m(g)与溶液中通过电子的物质的量n(mol)的关系见图示，那么离子的氧化能力由大到小排列正确的选项是(　　)
A．Cu2＋＞X3＋＞H＋B．H＋＞X3＋＞Cu2＋
C．X3＋＞H＋＞Cu2＋D．Cu2＋＞H＋＞X3＋

6．关于以下列图所示装置的判断，表达正确的选项是(　　)
A．左边的装置是电解池，右边的装置是原电池
B．该装置中铜为正极，锌为负极
C．当铜片的质量变化为12.8g时，a极上消耗的O2在标准状况下的体积为2.24L
D．装置中电子的流向是：a→Cu→经过CuSO4溶液→Zn→b
解析：选C。根据图中所给的信息，我们可以判断出左边是氢氧燃料电池，右边是电解池，所以A错；根据入口中所标的氧气和氢气的位置，可以知道a作正极，b作负极；并且Zn和b相连，所以是阴极，而Cu是阳极，故B项错误；Cu片上的电极反响式为：Cu－2e－===Cu2＋，当铜片的质量变化为12.8g时，电路中转移电子的物质的量为：n(e－)＝2n(Cu2＋)＝2×＝0.4mol。a极上的电极反响为：O2＋4e－＋2H2O===4OH－，因为各个电极转移电子的物质的量相等，所以a极上消耗V(O2)＝22.4L·mol－1×n(O2)＝22.4L·mol－1×＝2.24L，故C项正确；装置中电子的流向为：b→Zn，Cu→a，所以D项错误。
7．用含少量银和锌的粗铜作阳极，纯铜片作阴极，CuSO4溶液作电解液，电解一段时间后，阳极质量减少了xg，那么(　　)
A．电解液质量增加xg
B．阴极质量增加xg
C．阴极质量增加ag，a＞x
D．阴极质量增加bg，b＜x
解析：选D。由于粗铜中含有Zn和Ag，在电解过程中阳极先是锌失去电子，然后是铜失去电子；而阴极一直是铜析出。在电解过程中，两极得失电子相等，所以溶解的锌和铜的物质的量之和等于析出的铜的物质的量，但由于m(Zn)＞m(Cu)，所以阳极溶解的金属的质量大于阴极析出铜的质量，即b＜x，所以D项正确。
8．如以下列图所示，以下表达正确的选项是(　　)
A．Y为阴极，发生复原反响
B．X为正极，发生氧化反响
C．Y与滤纸接触处有氧气生成
D．X与滤纸接触处变红
解析：选A。该题考查电化学的知识，图中左边为原电池，右边为电解池，Zn比Cu活泼，Zn作负极，Cu作正极，那么X为电解池的阳极氢氧根在该极失去电子生成氧气，发生氧化反响；Y为电解池的阴极，氢离子在该极得到电子生成氢气，发生复原反响；因而A对，B、C错；由于水中氢离子在Y极得到电子而余下氢氧根离子，Y处溶液变红，D也错。
9.取一张用饱和NaCl溶液浸湿的pH试纸，两根铅笔芯作电极，接通直流电源，一段时间后，发现a电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圆为白色，外圈呈浅红色。那么以下说法错误的选项是(　　)
A．b电极是阴极
B．a电极与电源的正极相连接
C．电解过程中，水是氧化剂
D．b电极附近溶液的pH变小
解析：选D。解答此题应先根据实验现象判断出a、b的两极名称，再根据电解原理的有关知识对各项作出判断。由题意知，外圈呈浅红色，说明该处呈酸性：Cl2＋H2OHCl＋HClO，那么a极上产生Cl2，a极为阳极，b极为阴极，故A、B项均正确；在2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑中，H2O作氧化剂，故C项正确；b极上由于H＋放电，导致b极附近溶液中的OH－浓度增大，溶液的pH变大，故D项错误。
10．(2022年江苏无锡高二检测)如下列图的装置，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极。将电源接通后，向(乙)中滴入酚酞溶液，在F极附近显红色。那么以下说法正确的选项是(双选)(　　)
A．电源B极是正极
B．(甲)、(乙)装置的C、D、E、F电极均有单质生成，其物质的量之比为1∶2∶2∶2
C．欲用(丙)装置给铜镀银，H应该是Ag，电镀液是AgNO3溶液
D．装置(丁)中Y极附近红褐色变深，说明氢氧化铁胶粒带正电荷
解析：选BD。据F极附近显红色，推出F为阴极，电极反响：2H＋＋2e－===H2↑，从而确定A为电源正极，B为负极，C、E、G、X为阳极，D、F、H、Y为阴极。故A错误，C、D、E、F分别生成单质为O2、Cu、Cl2、H2，转移电子的量相同，故其物质的量之比为1∶2∶2∶2，B正确；因G为阳极，故G应为Ag，H为铜，C错误；据Y极附近红褐色加深，说明Fe(OH)3胶体微粒带有正电荷向阴极移动，D正确。
11．如图是两种溶液进行电解的装置，电极A是由金属M制成的，M的硝酸盐的化学式为M(NO3)2，B、C、D都是铂电极，P、Q是电池的两极，电路接通后，试答复以下问题：
(1)电极B上金属M沉淀出来：电极反响为________________，同时电极C产生________，电极反响为____________，电极D产生________，电极反响为________________________________________________________________________。
(2)电池中P是________极，Q是________极。
(3)A极上电极反响为____________________。
解析：电极B上金属M沉淀出来说明B是阴极，A是阳极，而乙池中电极C是阳极，D是阴极；对应的电极P是正极，电极Q是负极；而乙中的电解质溶液为硫酸钠溶液，所以在C电极上有氧气产生，D电极上有氢气产生。
答案：(1)M2＋＋2e－===M氧气4OH－－4e－===2H2O＋O2↑氢气2H＋＋2e－===H2↑
(2)正负
(3)M－2e－===M2＋
12.如图，X和Y均为石墨电极。
(1)假设电解液为滴有酚酞的饱和食盐水，电解反响的离子方程式为__________________________；电解过程中________(填“阴〞或“阳〞)极附近会出现红色。
(2)假设电解液为500mL含A溶质的某蓝色溶液，电解一段时间，观察到X电极外表有红色的固态物质生成，Y电极有无色气体生成；溶液中原有溶质完全电解后，停止电解，取出X电极，洗涤、枯燥、称量，电极质量增加1.6g。
①电解后溶液的pH为________；要使电解后溶液恢复到电解前的状态，需参加一定量的________(填参加物质的化学式)。(假设电解前后溶液的体积不变)
②Y电极产生气体的体积为________L。
③请你推测原溶液中所含的酸根离子可能是________；并设计实验验证你的推测，写出实验的操作步骤、现象和结论：__________________________________________________
解析：(1)电解饱和食盐水的离子方程式：2Cl－＋2H2O2OH－＋Cl2↑＋H2↑，在阴极区生成NaOH，使酚酞溶液变红。
(2)蓝色溶液中可能含有Cu2＋，并且在电解过程中析出红色固体，进一步验证析出的是铜；Y电极上析出无色气体，应该是O2，电解离子方程式：2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋。
①根据电解离子方程式得：n(H＋)＝2n(Cu2＋)＝2×＝0.05mol，故溶液中c(H＋)＝＝0.1mol·L－1，溶液的pH＝1。要使溶液恢复到以前，可以参加CuO或CuCO3。
②根据电解离子方程式得：n(O2)＝×n(Cu)＝0.0125mol，在标准状况下的体积V(O2)＝22.4L·mol－1×0.0125mol＝0.28L。
③溶液中存在的必须是含氧酸根离子，可以是SO2－4或NO－3；然后利用实验进行检验。
答案：(1)2Cl－＋2H2O2OH－＋Cl2↑＋H2↑阴
(2)①1CuO(或CuCO3)　②0.28③硫酸根离子取少量待测液于试管中，滴加盐酸无明显现象，继续参加氯化钡溶液假设有白色沉淀产生，那么证明是硫酸根离子(或：硝酸根离子取少量待测液于试管中，加热浓缩后滴加浓硫酸和铜粉，假设有红棕色气体产生，那么证明是硝酸根离子)
13.右图中的A为直流电源，B为渗透饱和氯化钠溶液和酚酞试液的滤纸，C为电镀槽，接通电路后，发现B上的c点显红色。请填空：
(1)电源A的a为________极。
(2)滤纸B上发生的总反响方程式为
________________________________________________________________________。
(3)欲在电镀槽中实现铁上镀锌，接通K点，使c、d两点短路，那么电极e上发生的反响为________________，电极f上发生的反响为__________________，槽中盛放的电镀液可以是________或________(只要求填两种电解质溶液)。
解析：根据c点酚酞变红，那么该极的反响为2H＋＋2e－===H2↑，即该极为阴极，与电源的负极相连，所以a极是正极。(2)滤纸B上发生的总反响方程式为2NaCl＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2NaOH。(3)c、d两点短路后，e为阳极，电极反响为Zn－2e－===Zn2＋，阴极上镀锌，那么阴极反响为Zn2＋＋2e－===Zn，电解液用含镀层离子的电解质，所以可用ZnSO4溶液或Zn(NO3)2溶液等。
答案：(1)正
(2)2NaCl＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2NaOH
(3)Zn－2e－===Zn2＋Zn2＋＋2e－===Zn
ZnSO4溶液Zn(NO3)2溶液
14.
(2022年南通月考)如图Ⅰ所示是用石墨和铁作电极电解饱和食盐水的装置，请填空：
(1)X的电极名称是________极，发生的电极反响式为：____________，Y极的电极材料是________，检验X极产物的方法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)某同学在实验时误将两种电极材料接反，导致X极上未收集到预期产物，一段时间后又将两极的连接方式纠正过来，发现X极附近出现了白色沉淀，此沉淀是______________(填化学式)，其形成原因是__________________________________，该沉淀在空气中放置，现象是________________________________________________________________________。
(3)工业上电解饱和食盐水的方法之一是将两个电极室用离子交换膜隔开(如图Ⅱ所示)，其目的是________________________________________________________________________，
阳极室(A处)参加_________________
阴极室(B处)参加________，离子交换膜只许______________离子通过。
解析：与电源正极相接的为电解池的阳极，与电源负极相接的为电解池的阴极，假设接反那么金属Fe失去电子，而产生Fe(OH)2沉淀。
答案：(1)阳2Cl－－2e－===Cl2↑Fe用湿润的淀粉碘化钾试纸放在X极附近，假设试纸变蓝，说明生成了Cl2
(2)Fe(OH)2铁作阳极时被氧化为Fe2＋，纠正连接后，这一端又变为阴极，2H＋＋2e－===H2↑，生成的OH－与Fe2＋结合成Fe(OH)2先变灰绿色，后变红褐色
(3)防止H2与Cl2混合发生爆炸，防止Cl2与NaOH反响生成NaClO，使NaOH不纯饱和食盐水纯水(或NaOH稀溶液)　钠