高中化学人教版 (2019)选择性必修1第二节 电解池当堂达标检测题
展开一、选择题
1.下列描述中,符合生产实际的是
A.一元硬币材料为钢芯镀镍硬币制作时,钢芯应作阴极
B.电解法精炼粗铜,每转移电子就有铜溶解
C.氯碱工业中,用阴离子交接膜把阳极室和阴极室隔开
D.氯碱工业中,用铁作阳极
2.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述中正确的是
A.标准状况下,22.4L氨水含有NA个NH3分子
B.56g铁片投入足量浓硫酸中,生成为NA个SO2分子
C.电解精炼铜时,若阴极得到电子数为2NA个,则阳极质量减少64g
D.0.1mlH2和0.1mlI2在密闭容器中充分反应后,其分子总数为0.2NA
3.食用低钠盐能有效降低中风和心脏病的发作。下列说法正确的是
A.通过焰色反应这一化学变化可鉴别低钠盐中是否含有钾元素
B.海水通过蒸发结晶可制得精盐
C.工业上常用电解饱和食盐水的方法制取氢氧化钠
D.加碘低钠盐是在低钠盐中加入了碘单质
4.下列叙述中正确的是
A.向氨水中不断通入CO2, 随着CO2的增加,不断增大
B.在铜的精炼过程中,若转移1ml电子,则阳极一定溶解32gCu
C.常温下,反应4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)= 4Fe(OH)3(s) ∆H>0, ∆S<0
D.将图中的活塞快速推至A处固定,气体颜色先变深、再变浅,但比起始时深
5.有关电镀铜的实验,下列说法正确的是
A.电镀铜电解质溶液的浓度不断减小
B.电镀过程中硫酸铜溶液中铜离子浓度不变
C.阳极材料一般选择石墨等惰性材料
D.电镀使用的电压越大,反应速率越快,效率越高
6.利用下列装置(夹持装置略)进行对应实验,不能达到实验目的的是
A.制备无水MgCl2
B.除去Cl2中的HCl
C.制取SO2,并验证其还原性
D.在铁上镀铜
7.下图中两电极上发生的电极反应如下:a极:2H+ + 2e- = H2↑. b极: Fe-2e-= Fe2+
下列说法不正确的是
A.该装置可能是电解池
B.X溶液的pH增大
C.a和b可能是同种电极材料
D.该装置一定是将化学能转化为电能
8.用如图所示实验装置进行相应的实验,能达到实验目的的是
A.图甲:电解熔融制备AlB.图乙:测量盐酸和氢氧化钠反应的反应热
C.图丙:蒸干氯化铝溶液制备无水氯化铝D.图丁:验证电解NaCl溶液的阳极产物
二、非选择题
9.电解精炼铜的电解槽里装的电解液是用硫酸酸化的硫酸铜溶液。与直流电源正极相连的电极是含有少量锌、金、银等金属杂质的粗铜块,在电解时发生氧化反应,铜、锌转化为阳离子进入溶液;与直流电源负极相连的电极是纯铜薄片,溶液中的铜离子结合电子成为金属铜在纯铜片上析出。电解消耗电能,得到纯度大于99.9%的电解铜。试分析:
(1)当电路中通过电流时,在两个电极上的电极反应分别是什么____?为什么_______?
(2)电路通过的电量与析出的铜的质量有什么关系________?
(3)为什么电解槽里会有含金、银等金属的阳极泥_________?
10.学习化学应该明确“从生活中来,到生活中去”道理。在生产生活中,我们会遇到各种各样的化学反应。请按要求回答下列问题:
(1)写出下列反应的化学方程式。(注意反应条件并配平)
①镁带着火时,不能用CO2灭火剂来灭火的原因是_______
②氯气和石灰乳反应制漂白粉_______
③工业上用硫铁矿(FeS2)制SO2_______
④木炭与浓硫酸在加热下反应_______
(2)请你写出下列反应的离子方程式。
①工业上电解饱和食盐水制取氯气_______
②小苏打在医疗上用来治疗胃酸(盐酸)过多_______【参考答案】
一、选择题
1.A
解析:A.电镀原理中,镀层金属作阳极,镀件金属作阴极,所以在钢芯上镀镍时,钢芯应为阴极,镍为阳极,故A正确;
B.电解法精炼粗铜,每转移2ml电子就有64g纯铜在阴极析出,由于阳极粗铜中的某些杂质也能失去电子,则阳极溶解的铜要小于64g,故B错误;
C.氯碱工业中,要防止阴极产生的氢气和阳极产生的氯气混合而引起爆炸,还要避免氯气和NaOH溶液作用生成NaClO而影响烧碱质量,只允许Na+通过,而Cl-、OH-和气体不能通过,则需要用阳离子交接膜把阳极室和阴极室隔开,故C错误;
D.用铁作阳极,则铁失去电子发生氧化反应,而不是氯离子,得不到氯气,故D错误;
故选A。
2.D
解析:A.氨水不是气态,不能确定其物质的量,A错误;
B.浓硫酸使铁钝化,阻碍了反应的进行,生成二氧化硫小于1ml,B错误;
C.电解精炼铜时,阳极的其它金属如锡等也会放电导致阳极质量减小,故不确定阳极减小质量,C错误;
D.氢气和碘的反应为分子总数不变的反应,0.1mlH2和0.1mlI2在密闭容器中充分反应后,其分子总量为0.2ml,则分子总数为0.2NA,D正确;
故选D。
3.C
解析:A.焰色试验是物理变化,故A错误;
B.由海水通过蒸发结晶后可得到粗盐,还含有钙离子、镁离子、硫酸根等杂质离子,需要进一步精制才能得到精盐,故B错误;
C.工业上采用电解饱和食盐水的方法制取氢氧化钠,同时还生成氢气和氯气,故C正确;
D.加碘低钠盐是在低钠盐中加入了碘酸钾,故D错误;
故选C。
4.D
解析:A.氨水存在电离平衡NH3H2O⇌ NH+OH-,向氨水中不断通入CO2,溶液酸性增强,使平衡向正反应方向进行, 由于氨水电离平衡常数K= 不变,c(NH4+)增大,则不断减小,A错误;
B.在铜的电解精炼过程中,若转移1ml电子,则阳极溶解的不仅仅是铜,还有铁锌等金属,故溶解铜的质量小于32g,B错误;
C.常温下,反应4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g) =4 Fe(OH)3(s)能自发进行,应满足ΔH-T•ΔS <0,该反应为熵减反应,即ΔS<0,说明是放热反应,ΔH<0,C错误;
D.左侧压缩体积变小,二氧化氮的浓度变大气体颜色先变深,后平衡正向移动颜色逐渐变浅,平衡移动的结果是减弱而不是抵消,所以颜色比原来深,D正确;
故选D。
5.B
【分析】电镀利用的是电解池原理,镀件放在阴极,镀层金属作阳极失电子生成镀层金属离子,镀层金属离子做电解质溶液,从而实现电镀的目的。
解析:A.电镀铜,铜会失电子转化为铜离子,铜离子再在阴极得电子转化为铜单质,所以电镀过程中,电解质溶液的浓度保持不变,A错误;
B.根据A项分析可知,电镀过程中硫酸铜溶液中铜离子浓度不变,B正确;
C.阳极材料一般选取镀层金属材料,C错误;
D.电压大,虽然反应速率快,但生成的镀层不均匀,D错误;
故选B。
6.D
解析:A.HCl可抑制镁离子水解,则在HCl气流中加热可制备无水MgCl2,A正确;
B.HCl极易溶于水,而氯气在饱和食盐水中的溶解度很低,因此可用饱和NaCl溶液除去Cl2中的HCl,B正确;
C.Cu与浓硫酸在加热条件下可发生反应生成二氧化硫,二氧化硫具有还原性,可与酸性高锰酸钾溶液反应从而使其褪色,C正确;
D.在铁上镀铜,则铁电极应为阴极与电源负极相连,铜电极为阳极与电源正极相连,故D错误;
故答案选D。
7.D
解析:两极反应相加,得总反应: Fe+2H+ =Fe2++ H2↑,该反应即可设计成原电池,也可设计成电解池;
(1)若设计成原电池,则b极为负极、a极为正极;此时将化学能转化为电能;
(2)若设计成电解池,则b极为阳极,接外加电源的正极、a极为阴极,接外加电源的负极;故A正确;此时,两极可均用铁片做电极,故C正确;此时将电能转化为化学能,故D错误;
从总反应可得:消耗H+,则C(H+)减小,pH变大,故B正确;
8.D
解析:A.氯化铝是共价化合物,熔融状态不导电,A错误;
B.温度计应测量混合溶液的温度,不是环境的温度,B错误;
C.氯化铝溶液中存在铝离子的水解,加热促进水解,又生成的HCl气体挥发,氯化铝会彻底水解,所以蒸干后无法得到无水氯化铝,C错误;
D.电解饱和食盐水,由电流方向知右侧为阳极,发生氧化反应,Cl-放电生成Cl2,又Cl2具有氧化性将碘离子氧化为碘单质,淀粉遇碘变蓝,D正确;
故选D。
二、非选择题
9.(1) 粗铜极的反应为:,,纯铜极的反应为: 与电源正极相连的粗铜极为阳极,铜、锌金属被氧化为金属离子,与电源负极相连的纯铜极为阴极,电极周围的铜离子得电子被还原为铜单质
(2)每转移2ml电子,阴极上析出64g铜单质
(3)银、金活动性比铜弱,无法被氧化,沉积在电解池槽内形成阳极泥
解析:(1)铜、锌均为活泼电极材料,且锌活泼性强于铜,两种金属作为电解池阳极时会被氧化为金属离子,故粗铜极反应为,;阴极上电解池中放电能力最强的离子被还原,即铜离子被还原为铜单质,故纯铜极反应为;
(2)由阴极的电极反应式可知,每转移2ml电子,阴极上就析出1ml铜单质,其质量,即每转移2ml电子,阴极上析出64g铜单质;
(3)与电源正极相连的粗铜中含有少量的锌、银、金,而银、金活动性比铜弱,无法被氧化,故沉积在电解池槽内形成阳极泥。
10.(1) CO2+2MgC+2MgO 2Ca(OH)2 +2Cl2 =Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O 4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 C +2H2SO4(浓) CO2↑+2H2O+2SO2↑
(2) 2Cl-+2H2O 2OH-+H2↑+Cl2↑ +H+ = H2O +CO2↑
解析:(1)①Mg能在CO2中燃烧生成MgO和C,方程式为CO2+2MgC+2MgO,因此镁带着火时,不能用CO2灭火剂来灭火;
②石灰乳与Cl2反应生成Ca(ClO)2、CaCl2和水,方程式为2Ca(OH)2 +2Cl2 =Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O;
③高温煅烧FeS2生成Fe2O3和SO2,方程式为4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2;
④木炭与浓硫酸在加热下反应生成SO2、CO2和水,方程式为C +2H2SO4(浓) CO2↑+2H2O+2SO2↑;
(2)①电解饱和食盐水生成H2、Cl2和NaOH,离子方程式为2Cl-+2H2O 2OH-+H2↑+Cl2↑;
②小苏打是NaHCO3,与盐酸反应生成NaCl、CO2和H2O,离子方程式为+H+ = H2O +CO2↑。
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