化学第二单元 化学能与电能的转化复习练习题

这是一份化学第二单元 化学能与电能的转化复习练习题，共8页。试卷主要包含了有关电解原理的说法正确的是，如图X是直流电源，下列关于电化学的说法中错误的是等内容，欢迎下载使用。

题型一 电解池的工作原理及构成条件
1．有关电解原理的说法正确的是( )
①电解是把电能转化成化学能 ②电解是把化学能转化成电能 ③电解质溶液导电是化学变化，金属导电是物理变化 ④不能自发进行的氧化还原反应，通过电解的原理可以实现 ⑤任何溶液被电解时，必然导致氧化还原反应的发生
A．①②③④ B．②③⑤
C．③④ D．①③④⑤
解析：选D 电解时先通电，后发生化学反应，是把电能转化成化学能，①正确，②错误；电解质溶液导电时，两个电极上发生氧化还原反应，有新物质产生，发生的是化学变化，金属导电是自由电子的定向移动，没有新物质产生，是物理变化，③、⑤正确；电解不仅能使自发反应进行，也能使非自发反应进行，即无论氧化还原反应是否可以自发进行，都可通过电解的原理实现，④正确；故选D。
2．如图是电解氯化铜溶液的装置，其中c、d为石墨电极，则下列有关判断正确的是( )
A．a为负极，b为正极
B．a为阳极，b为阴极
C．电解过程中，d电极质量增加
D．电解过程中，氯离子浓度不变
解析：选C 由图示电流方向可知， a是电源正极，b是电源负极；则c是电解池的阳极，电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑，溶液中氯离子不断减少；d是电解池的阴极，电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu，d电极质量不断增加。
3．如下图所示装置中，属于电解池的是( )
解析：选C 根据电解池的构成条件进行判断：装置A、B、D中无直流电源，装置D中不能形成闭合回路，A、B、D不能形成电解池。
4．某同学将电解池工作时的电子、离子流动方向及电极种类等信息表示在图中，下列有关分析完全正确的是( )
解析：选B 根据题图知，该装置有外接电源，所以属于电解池，根据电子流向知，c是负极，d是正极，a是阴极，b是阳极，电解时，电解质溶液中阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，则Q离子是阳离子，P离子是阴离子，故B正确。
题型二 酸、碱、盐溶液的电解规律
5．如图所示，a、b、c、d均为石墨电极，通电进行电解，下列说法正确的是( )
A．电路中的电子流向：负极→d→c→b→a→正极
B．a、c两极产生气体的物质的量相等
C．SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 向b电极移动，Cl－向c电极移动
D．通电后乙烧杯滴入酚酞溶液d极会变红
解析：选D 电子只能在外电路中移动，故A错误；a极产生O2，c极产生Cl2，根据电子守恒得关系式：O2～2Cl2～4e－，O2和Cl2的物质的量之比为1∶2，故B错误；阴离子向阳极移动，a和c是阳极，所以SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 向a电极移动，Cl－向c电极移动，故C错误；d极是阴极，电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，所以滴入酚酞溶液d极会变红，故D正确。
6．如图，X、Y分别是直流电源的两极，通电后发现a极板增重，b极板有无色无味气体放出，符合这一情况的是( )
解析：选A a极质量增加，必定是有金属在a极析出，a极一定是阴极。B选项Z溶液为NaOH溶液，无金属析出，被排除。又因为b极有无色无味气体生成，只能是O2，而D选项电解CuCl2溶液，阳极要析出Cl2，D选项被排除。在A、C选项中，根据电极名称，X极应当为电源的负极。
7．如图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置。通电后在石墨电极a和b附近分别滴加几滴石蕊溶液。下列实验现象中正确的是( )
A．逸出气体的体积，a电极的小于b电极的
B．一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体
C．a电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色
D．a电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色
解析：选D a为阴极产生氢气，b为阳极产生氧气，逸出气体的体积，a电极的大于b电极的，故A、B错误；a电极氢离子放电，a周围还有大量的氢氧根离子，使a电极附近的石蕊溶液变为蓝色，b电极氢氧根离子放电，b周围还有大量的氢离子，使b电极附近的石蕊溶液变为红色，故C错误，D正确。
8．下列选项中，每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是( )
A．HCl、CuCl2、Ba(OH)2
B．NaOH、CuSO4、H2SO4
C．NaOH、H2SO4、Ba(OH)2
D．NaBr、H2SO4、Ba(OH)2
解析：选C A中，2HCl eq \(=====,\s\up7(通电)) Cl2↑＋H2↑，CuCl2 eq \(=====,\s\up7(通电)) Cu＋Cl2↑，错误；B中，2CuSO4＋2H2O eq \(=====,\s\up7(通电)) 2Cu＋2H2SO4＋O2↑，错误；D中，2NaBr＋2H2O eq \(=====,\s\up7(通电)) 2NaOH＋H2↑＋Br2，错误。
9．如图X是直流电源。Y池中c、d为石墨棒，Z池中e、f是质量相同的铜棒。接通电路后，发现d附近显红色。
(1)①电源上b为________极(填“正”、“负”、“阴”或“阳”，下同)。
②Z池中e为________极。
③连接Y、Z池的线路中，电子流动的方向是d________e(用“→”或“←”填空)。
(2)①写出c极的电极反应式：_________________________________________________。
②写出Y池中电解反应的化学方程式：_______________________________________。
③写出Z池中e极的电极反应式：_______________________________________。
解析：d极附近显红色，说明d为阴极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，c为阳极，电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑，Y池电解NaCl溶液的电解反应方程式为2NaCl＋2H2O eq \(=====,\s\up7(通电)) 2NaOH＋Cl2↑＋H2↑；直流电源中a为正极，b为负极，Z池中f为阴极，e为阳极，电极反应式分别为Cu2＋＋2e－===Cu、Cu－2e－===Cu2＋，电子流动方向由e→d。
答案：(1)①负 ②阳 ③←
(2)①2Cl－－2e－===Cl2↑
②2NaCl＋2H2O eq \(=====,\s\up7(通电)) 2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
③Cu－2e－===Cu2＋
10．下列关于电化学的说法中错误的是( )
A．原电池的负极、电解池的阳极均发生氧化反应
B．原电池将化学能转化为电能，电解池将电能转化为化学能
C．利用原电池原理可制备化学电源，利用电解池原理可制备化学物质
D．电解水制取H2和O2时，为了增强导电性，可加入NaCl、H2SO4
解析：选D 原电池的负极、电解池的阳极均发生失电子、化合价升高的氧化反应，A正确；原电池是将化学能转化为电能的装置，电解池是将电能转化为化学能的装置，B正确；利用原电池原理可制备化学电源，比如各式各样的电池，利用电解池原理可制备化学物质，如氯碱工业就是利用电解原理生成氯气、氢氧化钠，C正确；电解水和电解硫酸溶液的电解反应方程式均为2H2O eq \(=====,\s\up7(通电)) 2H2↑＋O2↑，电解NaCl溶液的电解反应方程式为2NaCl＋2H2O eq \(=====,\s\up7(通电)) 2NaOH＋Cl2↑＋H2↑ ，加入NaCl后，阳极会产生Cl2，D错误。
11．如图所示，铜片、锌片和石墨棒用导线连接后插入番茄里，电流表中有电流通过。则下列说法正确的是( )
A．锌片是负极
B．两个铜片上都发生氧化反应
C．石墨是阴极
D．两个番茄都形成原电池
解析：选A 根据图示可推知左侧为原电池，其中Zn作负极，Cu作正极，Cu片上发生还原反应；右侧为电解池，其中Cu为阴极，发生还原反应，C为阳极，发生氧化反应。
12．为使反应Cu＋2H2O===Cu(OH)2＋H2↑能够发生，下列设计方案正确的是( )
A．用铜片作负极，石墨电极作正极，氯化钠溶液为电解质溶液构成原电池
B．用铜片作电极，外接直流电源电解硫酸铜溶液
C．用铜片作阳极，铁片作阴极，电解硫酸钠溶液
D．用铜片作阴、阳电极，电解稀硫酸
解析：选C 该反应为不能自发进行的氧化还原反应，必须设计为电解池才能发生。阳极为Cu放电，阴极为H＋放电，即用Cu作阳极，电解质溶液中为H2O放电，选项C符合要求。
13．下列有关 2 个电化学装置的叙述不正确的是( )
A．图Ⅰ，在不改变总反应的前提下，可用 Na2SO4 替换 ZnSO4，用石墨替换 Cu 棒
B．图Ⅰ，电流形成的完整过程是负极Zn－2e－===Zn2＋，电子经导线流向正极，正极 Cu2＋＋2e－===Cu
C．图Ⅱ，通电后向两极滴加酚酞，左侧变红
D．图Ⅰ，盐桥中 Cl－向左侧移动，图Ⅱ，溶液中 Cl－向右侧移动
解析：选B 将图Ⅰ中的ZnSO4替换为Na2SO4，对左侧区反应无影响，将Cu棒替换为石墨棒，仍然是锌为负极，石墨棒为正极，故并不改变总反应，故A正确；图Ⅰ中电流形成的完整过程是负极Zn－2e－===Zn2＋，外电路中电子经导线流向正极，正极Cu2＋＋2e－===Cu，内电路的盐桥中的阴离子移向负极，阳离子移向正极，故B错误；图Ⅱ中左侧区是阴极，电极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，故阴极区显碱性，加酚酞后溶液变红，故C正确；图Ⅰ中左侧为负极，故盐桥中Cl－向左侧移动，图Ⅱ中右侧是阳极，故溶液中Cl－向右侧移动，故D正确。
14．工业上可以通过电解NO制备NH4NO3，原理如图所示。写出电解过程阳极的电极反应式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：电解NO制备NH4NO3，阳极发生氧化反应，NO失去电子生成NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ，发生的电极反应为NO－3e－＋2H2O===NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋4H＋。
答案：NO－3e－＋2H2O===NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋4H＋
15．用石墨电极电解氯化铜溶液，装置如图所示。请回答下列问题：
(1)阳极上生成的气体的颜色为________； 该装置工作过程中的能量转化方式为____________________。
(2)写出电解初期阴极的电极反应式：_________________________________________。
(3)电解一段时间后取出阴极的石墨棒，发现表面有浅蓝色固体Cu(OH)2，请说明Cu(OH)2产生的原因________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)阳极，Cl－放电，2Cl－－2e－===Cl2↑，氯气颜色为黄绿色；电解池工作过程中是将电能转化为化学能；(2)阴极上发生还原反应，Cu2＋转化为Cu，则电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu；(3)阴极发生还原反应，电解一段时间后，溶液中Cu2＋的浓度减小，H＋也会在阴极放电，电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，产生的OH－与Cu2＋生成浅蓝色固体Cu(OH)2。
答案：(1)黄绿色 电能转化为化学能 (2)Cu2＋＋2e－===Cu (3)随着反应的进行，Cu2＋浓度降低，此时有一部分H＋放电使此区域的OH－浓度增大，故生成浅蓝色固体Cu(OH)2
16．用石墨作电极电解下列溶液
①稀H2SO4 ②K2SO4溶液 ③CuCl2溶液 ④CuSO4溶液 ⑤KOH溶液
(1)阴极、阳极都有气体产生，且体积比(相同条件下)为2∶1 的是__________(填序号)，其阳极的电极反应式都是___________________________________________，
阴极的电极反应式都是_________________________________________________，
电解反应方程式都是______________________________________________。
(2)阴极、阳极都有气体产生，其中溶液酸性增强的是____________(填序号)。
(3)一个电极析出金属，另一个电极逸出刺激性气味气体的是________(填序号)，其阳极的电极反应式是______________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)电解水时，阴极氢离子放电，生成氢气，阳极氢氧根离子放电，生成氧气，两极都有气体产生，且体积比(相同条件下)为2∶1，电解①②⑤时，均相当于电解水，阴极氢离子放电，生成氢气，即2H＋＋2e－===H2↑，阳极氢氧根离子放电，生成氧气，即4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，电解反应为2H2O eq \(=====,\s\up7(电解)) 2H2↑＋O2↑；(2)电解①②⑤时，两极都有气体产生，电解③④时，阴极Cu2＋放电，没有气体产生，①溶液的浓度增大，pH变小；②溶液的浓度增大，pH不变；⑤溶液的浓度增大，pH变大；(3)电解③④时，阴极都是Cu2＋放电，析出金属铜，③中阳极Cl－放电产生的氯气，有刺激性气味；④中阳极OH－放电产生的氧气，无刺激性气味。
答案：(1)①②⑤ 4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ 2H＋＋2e－===H2↑ 2H2O eq \(=====,\s\up7(电解)) 2H2↑＋O2↑
(2)① (3)③ 2Cl－－2e－===Cl2↑
选项
A
B
C
D
a电极
阳极
阴极
阳极
阴极
d电极
正极
正极
负极
负极
Q离子
阳离子
阳离子
阴离子
阴离子
选项
a极板
b极板
X极
Z溶液
A
锌
石墨
负极
CuSO4溶液
B
石墨
石墨
负极
NaOH溶液
C
银
铁
正极
AgNO3溶液
D
铜
石墨
负极
CuCl2溶液