1、 递 进 题组 提升 素 养 最有价 值 备考训练 双 基 题 组 来源: 学科网ZXXK 题组一 电解原理和电解 规律的考查 1 2014 湖北省孝感市第 一次统考Li SO 2 电池具有输出功率 高和低 温性能 好等特点。 其电解 质是 LiBr ， 溶剂是 碳酸丙烯酯和乙腈， 电 池反应 为 2Li 2SO 2 放电 充电 Li 2 S 2 O 4 ， 下列说法正确的是( ) A 该电池反应为可逆反应 B 放电时，Li 向负极移 动 C 充电时 ，阴极反应式 为 Li e =Li D 该电池的电解质溶液可 以换成 LiBr 的水溶 液 解析 ： 该电池反应分别是 在不同条件下发生 的反应
2、， 不是可逆 反应， A 项错误 ；放电时是原电池 ，Li 向 正极移动，B 项 错误；充电时 是电解池， 阴极发 生还原反应， 反应式 为 Li e =Li ，C 项正确；Li 能 与水发生反 应，电 池的电解质溶液不 能换成 LiBr 的水溶 液，D 项错误。 答案：C 2 取一张用饱和 NaCl 溶液浸湿 的 pH 试纸，两根铅 笔芯做电 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。则下列说法错 误的是( ) 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
3、附近溶液的 pH 变小 解析： 电解饱和 NaCl 溶 液，阳极 生成 Cl 2 ，Cl 2 与水反应生 成 HClO 和 HCl ，HClO 具有漂白 性，盐酸具有酸性 ，可使 pH 试纸变 红色，HClO 又可将 红色漂白， 故内圆 为白色， 外圈为红 色， 可推出 a 为 阳极，A 正确 ； a 为 阳极与电源 正极相连，B 正确；电解过 程中，H 2 O 得电子，为氧化 剂， C 正 确；b 电极 附近 有 OH 生成，pH 增 大，D 错。 答案：D 题组二 电极反应式、电 解总方程式的书写 3 按要求书写有关的电极 反应式及总方程式 (1) 用惰性 电极电解 AgNO 3 溶液：
4、阳极反 应式_ ； 阴极反 应式_ ； 总反应 离子方程式_ 。 (2) 用惰性 电极电解 MgCl 2 溶液 阳极反 应式_ ； 阴极反 应式_ ； 总反应 离子方程式_ 。 (3) 用铁作 电极电解 NaCl 溶液 阳极反 应式_ ； 阴极反 应式_ ； 总反应 离子方程式_ 。 来源: 学+ 科+ 网 (4) 用铜作 电极电解盐酸溶 液 阳极反 应式_ ； 阴极反 应式_ ； 总反应 离子方程式_ 。 答案：(1)4OH 4e =O 2 2H 2 O 4Ag 4e =4Ag 4Ag 2H 2 O= 电解 4Ag O 2 4H 来源: 学科网 (2)2Cl 2e =Cl 2 2H 2e =
5、H 2 Mg 2 2Cl 2H 2 O= 电解 Mg(OH) 2 Cl 2 H 2 (3)Fe 2e =Fe 2 2H 2e =H 2 Fe 2H 2 O= 电解 Fe(OH) 2 H 2 (4)Cu 2e =Cu 2 2H 2e =H 2 Cu 2H = 电解 Cu 2 H 2 题组三 与酸、碱、盐的 电解有关的实验设 计 4 如图是一个用铂丝作电 极，电解稀的 MgSO 4 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) 回答下 列问题： (1) 下 列 关 于 电 解 过 程 中 电 极
6、附 近 溶 液 颜 色 变 化 的 叙 述 正 确 的 是 _( 填编号) ； 来源:Zxxk.Com A 管溶液由 红变黄 B 管溶液由红变黄 A 管溶液不变 色 B 管溶液 不变色 (2) 写出 A 管中发生反应的反应式：_ _ _ ； (3) 写出 B 管 中 发 生 反 应 的 反 应 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 _ _ _ 。 答案：(1) (2)2H 2e =H 2 ( 或 2H 2 O 2e =2OH H 2 ) Mg 2 2OH =Mg(OH) 2 (3)4OH 4e
7、 =2H 2 O O 2 ( 或 2H 2 O 4e =4H O 2 ) (4) 用拇指 按住管口， 取出试管 ， 管口靠近火 焰， 放开 拇指 ， 有爆鸣声 ， 管口有 淡蓝色火焰 (5) 用 拇指 按住 管口， 取 出试 管正 立，放 开 拇指 ，将 带有火 星 的木 条伸 入试管 内会复燃 题组四 分阶段电解的相 关计算 5 2014 江 南十校联 考 用惰 性电极电解 一定浓 度的 CuSO 4 溶 液，通 电一段 时间后， 向所得的溶 液中加入 0.1 mol Cu(OH) 2 后恰好恢复 到电解前 的浓度 和 pH 。则下列说法 正确的是( ) A 电解过程中阴极没有气 体生成 B
8、 电解过程 中转移的电子 的物质的量为 0.4 mol C 原 CuSO 4 溶液的浓度 为 0.1 mol L 1D 电解过程中阳极收集到 的气体体积为 1.12 L( 标况下) 解析： 由 2CuSO 4 2H 2 O= 电解 2Cu H 2 SO 4 O 2 知， 如 CuSO 4 未电 解完， 加 CuO 即可复原， 而 Cu(OH) 2 相当 于 CuO H 2 O，故 CuSO 4 电解完 后，还 电解了部分水。电 解析出了 0.1 mol Cu ， 转移 电子 0.2 mol ，而电解 0.1 mol H 2 O 转 移电子 0.2 mol ， 故转移的电子 的总物质的量 为 0
9、.4 mol 。 答案：B 6 500 mL KNO 3 和 Cu(NO 3 ) 2 的混 合溶液 中c(NO 3 ) 6.0 mol L 1 ，用 石墨作 电极电解此溶液， 当通电一段时间后 ， 两极均收集 到 22.4 L 气体( 标 准状况) ， 假定电解后溶液 体积仍为 500 mL ， 下列说法正确的是( ) A 原混合溶液中 c(K ) 为 4 mol L 1B 上述电解 过程中共转 移 4 mol 电子 C 电解得到的 Cu 的物质 的量为 0.5 mol D 电解后溶液中 c(H ) 为 2 mol L 1解 析 ： 两 极 反 应 ： 阴 极 Cu 2 2e =Cu 、2H
10、2e =H 2 ， 阳 极 4OH 4e =O 2 2H 2 O 。 两极都收集到 1 mol 气 体，由阳极 可得反应 中转移 电子 4 mol ， 又知生 成 1 mol H 2 转移电 子 2 mol ， 根据电子 得失守恒 可得n(Cu 2 ) 1 mol ；再根据电 荷守恒， 在 500 mL KNO 3 和 Cu(NO 3 ) 2 的 混合溶 液中存在关系： 2c(Cu 2 ) c(K ) c(NO 3 ) ， 可以求 出c(K ) 2 mol L 1 。电解 过程中消耗 n(OH ) 4 mol ，消耗 的 n(H ) 2 mol ， 则溶液 中留 下 2 mol H ，c(H
11、) 4 mol L 1 。 答案：B 题组五 电化学的有关基 本计算 7 将两支惰性电极插 入 500 mL AgNO 3 溶液中 ，通电电解，当 电解 液的 pH 由 6.0 变为 3.0 时( 设电解时阴极没 有氢析出，且电解 液在电解前 后体积 变化可以忽略) ： (1) 写出电极反应式阳极：_ _ ， 阴极：_ 。 (2) 电极上 应析出银的质量 是_ 。 (3) 欲使该 溶液复原应加入_ 。 解析： 由题 意可知阳 极 4OH 4e =2H 2 O O 2 ，OH 来 自水的电 离，OH 浓 度 减 小， 水 的 电 离 平 衡 右 移 ， 溶 液 酸 性 增 强 ， 设 阴 极 上
12、 析 出 银 的质量 为 x ，依 据电解规 律，列出物质间对 应关系式为： 4Ag O 2 4e 4H 4 108 10 3mg 4 mol x 0.5L 10 3 mol/L 0.5 L 10 6mol/L 电解前 后溶液中 H 的物质 的量变化超出 100 倍， 可以忽略电解 前溶液 中 H 的物质的量 ，所以： x 4 108 10 3mg 0.5 L 10 3mol/L 4 mol 54 mg 由于在 两极上，一极析出 Ag ，另一极放出 O 2 ， 故欲使其复原， 应加 入 Ag 2 O 。 答案：(1)4OH 4e =2H 2 O O 2 4Ag 4e =4Ag (2)54 mg
13、 (3)Ag 2 O 题组六 金属的电化学腐 蚀与防护 来源:Z*xx*k.Com 8 下列与金属腐蚀有关的 说法正确的是( ) A 图 a 中，插入海水中的 铁棒，越靠近底端 腐蚀越严重 B 图 b 中，开关由 M 改置于 N 时，Cu Zn 合 金 的腐蚀速率 减小 C 图 c 中，接通开关时 Zn 腐 蚀 速率增大 ，Zn 上 放出气体的 速率也 增大 D图 d 中， Zn MnO 2 干电池自 放电腐蚀主 要是由 MnO 2 的 氧化作用 引起的 解析： 选项 A ，图 a 中 ，铁棒发生电化学腐 蚀，靠近底端的部 分与氧 气接触 少，腐蚀程度较轻 ，错误；选项 B ，图 b 中开关置
14、于 M 时，Cu Zn 合 金作 负极， 由 M 改置 于 N 时，Cu Zn 合 金 作正极， 腐蚀速 率减小， 正确； 选项 C ，图 c 中 接通 开关时 Zn 作 负极 ，腐蚀速率增大 ，但氢气在 Pt 极 上放出， 错误； 选项 D，图 d 中 Zn MnO 2 干电池自放电 腐蚀主要是 由 Zn 的 还原作用引起的， 错误。 答案：B 9 如图所示， 在大试管里 放一段光亮无锈的 弯成螺旋状的铁丝 ， 把试 管 倒 插 入 水 中 ， 将 这 个 装 置 这 样 放 置 约 一 周 后 ， 观 察 到 铁 丝 发 生 的 变 化 是 _ ，原因是_ 。试管内水面会上升，最终上升高
15、度大约 为_ ， 原因是_ 。 解析： 主要从铁丝发生吸 氧腐蚀分析。 答 案 ： 铁 丝 表 面 形 成 一 层 红 棕 色 的 锈 铁 丝 发 生 吸 氧 腐 蚀 试管体积 的 1 5铁和 O 2 反应，时间较 长时耗尽全部 O 2 ，而 O 2 约 占空气总 体积的 1 5 ， 所以试 管内水面上升高度 约为试管体积的 1 5高 考 题 组1 2013 北京理综卷 下列金 属防腐的措施中 ， 使用外加电流的 阴极保 护法的 是( ) A 水 中的钢闸门连接电源 的负极 B 金属护栏 表面涂漆 C 汽车底盘喷涂高分子膜 D 地下钢管连接镁块 解 析： 形 成电解 池， 被保护 的金属 作阴
16、 极，与 电源的 负极 相连，A 选 项正确 。 答案：A 2 2013 北京理综卷 用石墨 电极电解 CuCl 2 溶液( 如图所示) 。下列 分 析正确 的是( ) A a 端是直 流电源的负极 B 通电 使 CuCl 2 发生电离 C 阳极上发生的反应：Cu 2 2e =Cu D 通电一段时间后，在阴 极附近观察到的黄 绿色气体 解析： 阳离子向阴 极移动 、阴离子向阳极移 动，可知 a 为负极 、b 为 正极，A 选 项正确； 阳极发生失电 子的反应 生成 Cl 2 、 阴极发生 得电子的反 应生 成 Cu 、C 、D 选项错 误； 电解 质的电离 与是否通电无关 ，B 选项错误 。
17、答案：A 3 2013 重庆理综卷 化学在 环境保护中起着 十分重要的作用 。 催化反 硝化法 和电化学降解法可 用于治理水中硝酸 盐的污染。 (1) 催化反 硝化法中 ， H 2 能将 NO 3 还原为 N 2 。 25 时 ， 反应进行 10 min ， 溶液 的 pH 由 7 变为 12 。 N 2 的结构式为_ 。 上 述 反 应 的 离 子 方 程 式 为 _ _ ，其 平均反 应速率 v(NO 3 ) 为_mol L 1 min 1 。 还原 过程中可生成中间 产物 NO 2 ，写出 3 种促进 NO 2 水解的 方法 _ _ 。 (2) 电化学 降解 NO 3 的原理 如图所示。
18、 电源正极为_( 填 或 ，阴极反应式为 _ _ 。 若电 解过程中转移 了 2 mol 电 子， 则膜两侧 电解液的质量变化 差 m 左 m 右) 为_g 。 解析：(1) N 2 的结构式 为 N N 。 由题 意可得反应的离子 方程式为 2NO 3 5H 2 = 催化剂 N 2 2OH 4H 2 O 。 反应后 pH 12 ，则 c(OH ) 0.01 mol L 1 ， c(OH ) 0.01 mol L 1 10 7mol L 1 0.01 mol L 1v(OH ) c OH t 0.01 mol L 1 10 min0.001 mol (L min) 1 ， v(NO 3 ) v
19、(OH ) 0.001 mol (L min) 1促进 NO 2 水解的方法有 ：加酸，升高温度 ， 加水。 (2) 图中 NO 3 在 Ag Pt 电 极附 近转化成 N 2 ， 说明 NO 3 在该 极得电子 ， 则 Ag Pt 电 极作阴极，B 为 负极，A 为正极 。阴极反应式为： 2NO 3 6H 2 O 10e =N 2 12OH 阳极 反应为：4OH 4e =O 2 2H 2 O ， 当转移 2 mol 电 子时， 左侧生 成 16 g O 2 ， 同时 有 2 mol H 向右侧移 动， 所以左侧溶液 质量减少了 16 g 2 g 18 g ； 右侧生 成 5.6 g N 2 ， 同时质量 又增加了 2 mol H ， 所以右 侧溶液 质量减少了 3.6 g ， 两侧质量变化差 为 18 g 3.6 g 14.4 g 。 答案 ：(1) N N 2NO 3 5H 2 = 催化剂 N 2 2OH 4H 2 O 0.001 加酸 ，升高温度，加水 (2) A 2NO 3 6H 2 O 10e =N 2 12OH 12.4
