2013届高考一轮化学复习课时练：第六章
第二节：化学能与电能
一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分)
1．(2011·杭州质检)以硫酸铜溶液作电解液，对含有杂质Fe、Zn、Ag的粗铜进行电解精炼。下列叙述正确的是( )
①粗铜与直流电源负极相连 ②阴极发生的反应为Cu＋2e―→Cu ③电路中每通过3.01×10个电子，得到的精铜质量为16 g ④杂质Ag以Ag2SO4的形式沉入电解槽形成阳极泥
A．①③ B．②④ C．③④
D．②③
2＋
－
23
2＋
－
解析：粗铜应与电源正极相连，作阳极，①错误；阴极上Cu＋2e―→Cu，②正确；电路中每通过2 mol e析出铜64 g，通过3.01×10个电子，即0.5 mol电子时析出铜0.25 mol，质量为16 g，③正确；粗铜中的Ag以单质形式形成阳极泥，④错误。
答案：D
2．(2011·山东高考)以KCl和ZnCl2 混合液为电镀液在铁制品上镀锌，下列说法正确的是( )
A．未通电前上述镀锌装置可构成原电池，电镀过程是该原电池的充电过程 B．因部分电能转化为热能，电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系 C．电镀时保持电流恒定，升高温度不改变电解反应速率 D．镀锌层破损后即对铁制品失去保护作用
解析：本题考查电镀，意在考查考生对电镀原理的理解和应用能力。未通电前，题述装置不能构成原电池，A项错误；锌的析出量与通过的电量成正比，B项错误；电镀时电解反应速率只与电流大小有关，与温度无关，C项正确；镀锌层破损后，会形成铁锌原电池，铁作正极，得到保护，D项错误。
答案：C
3．(2011·福州期末)能够使反应Cu＋2H2O===Cu(OH)2＋H2↑发生的是( ) A．用铜片作阴、阳极，电解氯化铜溶液 B．用铜片作阴、阳电极，电解硫酸钾溶液 C．铜锌合金在潮湿空气中发生电化学腐蚀
D．铜片和碳棒用导线相连后同时插入一烧杯内的氯化钠溶液中
解析：本反应是不自发的反应，只能设置为电解池反应，铜发生氧化反应，只能用铜作电解池的阳极，溶液中水电离的氢离子放电，所以不能用氯化铜作电解质溶液。
－
23
答案：B
4．利用右图所示装置，当X、Y选用不同材料时，可将电解原理广泛应用于工业生产。下列说法中正确的是( )
A．氯碱工业中，X、Y均为石墨，X附近能得到氢氧化钠 B．铜的精炼中，X是纯铜，Y是粗铜，Z是CuSO4 C．电镀工业中，X是待镀金属，Y是镀层金属 D．外加电流的阴极保护法中，Y是待保护金属
解析：电解饱和食盐水时，阴极区得到H2和NaOH。铜的电解精炼时，应用粗铜作阳极、纯铜作阴极；电镀时，应以镀层金属作阳极、待镀金属作阴极。
答案：D
5．(2011·柳州模拟)下列叙述正确的是( )
A．在原电池的负极和电解池的阴极上都是发生失电子的氧化反应 B．用惰性电极电解Na2SO4溶液，阴阳两极产物的物质的量之比为1∶2
C．用惰性电极电解足量的饱和NaCl溶液，若有1 mol电子转移，则生成1 mol NaOH D．电解AgNO3溶液时，阴极上生成H2
解析：在原电池的负极和电解池的阳极发生失电子的氧化反应，A选项错误；用惰性电极电解Na2SO4溶液，实质上是电解水，阳极产生氧气，阴极产生氢气，阴阳极产物的物质的通电
量之比为2∶1，B选项错误；电解足量的饱和食盐水，方程式为：2NaCl＋2H2O=====2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，该反应中，每生成2 mol NaOH，转移电子为2 mol，则C选项正确；电解AgNO3溶液时，Ag在阴极上得电子，生成Ag。
答案：C
6．Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu2O通电
的电解池示意图如右图所示，电解总反应为：2Cu＋H2O=====Cu2O＋H2↑。下列说法正确的是( )
A．石墨电极上产生氢气 B．铜电极发生还原反应 C．铜电极接直流电源的负极
D．当有0.1 mol电子转移时，有0.1 mol Cu2O生成
解析：从反应中得知通电时，Cu在阳极放电，失电子发生氧化反应，另一电极(石墨)－e1作阴极，发生还原反应，2H2O＋2e―→H2↑＋2OH，相应的Cu――→Cu2O，转移0.1 mol电
2
－
－
－
＋
子生成0.05 mol Cu2O，故B、C、D项错。
答案：A
7．一些科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H)，实现了氨的电化学合成。该过程N2和H2的转化率远高于现在工业上使用的氨合成法。对于电化学合成氨的有关叙述正确的是( )
A．N2在阴极上被氧化 B．可选用铁作为阳极材料
C．阳极的电极反应式是N2＋6H＋6e―→2NH3 通电D．该过程的总反应式是N2＋3H2一定条件=======2NH3
0
－3
＋
－
＋
解析：由N2～NH3，所以N2在阴极上被还原，A错误；铁为活泼金属，做阳极材料会被氧化，从而实现不了合成氨这个反应，B错误；阴极电极反应式为N2＋6H ＋6e―→2NH3，通电C错误；由题意可知总反应式为N2＋3H2一定条件=====2NH3，D正确。
答案：D
8．(2012·本溪质检)中央电视台《生活315：排毒基真能排毒吗》的节目中报道，一种名叫“排毒基强离子排毒仪”的产品正在市场上热销。该仪器像一个普通电动脚盆，使用时往注满水的盆中放入双脚，加一些精盐、通电启动仪器，过了一段时间，盆中开始出现灰绿色、红褐色的絮状物质。下列说法不正确的是( ) ．
A．灰绿色、红褐色的絮状物质中含有Fe(OH)2和Fe(OH)3 B．此电动脚盆仪器的电极全是用惰性电极材料制成的 C．通电一段时间，没有刺激性气体产生 D．此过程中涉及到的反应之一： 4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3
解析：该洗脚盆实际为一电解装置，从灰绿色、红褐色的絮状物质颜色来判断，应该为Fe(OH)2和Fe(OH)3，所以阳极为铁，电解质溶液为食盐水，阴极发生的反应为：2H＋2e
－
＋
＋
－
―→H2↑，阳极反应为：Fe―→Fe＋2e，Fe与OH结合生成Fe(OH)2，Fe(OH)2被空气中
2＋－2＋－
的氧气氧化为Fe(OH)3。
答案：B
9.(2011·湖南高三十二校联考)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．乙烧杯中d的电极反应为2Cl―→Cl2↑＋2e B．a、c两极产生气体的物质的量相等
C．如果忽略水解，甲、乙两烧杯中溶液混合后溶液的pH＝7 D．乙烧杯中发生的反应为： 电解
2NaCl＋2H2O=====2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
－
－
解析：根据电路图，可知a是阳极、d是阴极，d电极反应式为2H＋2e―→H2↑，A项不正确；a极和c极产生的气体分别是O2和Cl2，根据得失电子相等，二者体积之比是1∶2，B项不正确；乙池中Cl2在溶液中溶解，使NaOH被消耗，故两池混合后，溶液的pH略小于7，C项不正确。
答案：D
10．(2011·皖北四市模拟)用惰性电极电解NaHSO3溶液可以得到硫酸，装置如图所示。
＋－
电解过程中①、②、③、④处的生成物依次是( ) A．硫酸、氧气和二氧化硫、氢气、亚硫酸钠 B．硫酸、氢气、氧气和二氧化硫、亚硫酸钠 C．亚硫酸钠、氧气和二氧化硫、氢气、硫酸 D．亚硫酸钠、氢气、氧气和二氧化硫、硫酸 解析：阴极区存在电离平衡HSO3
＋
－
SO3＋H，阴极电极反应为2H＋2e―→H2↑，
2－＋＋－
[H]减小，促使H2O电离平衡正向移动，所以①处的生成物为Na2SO3，②处的生成物为H2。阴极区生成的SO3部分通过阴离子交换膜进入阳极区，部分SO3与加入的H2SO4反应生成SO2逸出，阳极电极反应为4OH―→O2↑＋2H2O＋4e，生成的O2将另一部分SO3氧化生成SO4，所以③处的生成物为O2和SO2，④处的生成物为H2SO4。
答案：D
二、非选择题(本题包括4小题，共50分)
11．(12分)(2010·高考全国Ⅱ理综)如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)
－
－
2－
2－
2－
2－
回答下列问题：
(1)下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的是________(填编号)。
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_____________________________________________ ________________________________________________________________________。 (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：本题结合电解原理考查化学实验现象描述、实验设计能力。该电解的本质是电解水，A、B极分别是阴极和阳极，阴极反应为2H＋2e===H2，故该极区溶液呈碱性，则Mg
＋
－
－
－
＋
－
2
＋2OH===Mg(OH)2。B项反应为4OH－4e===2H2O＋O2。气体的检验容易忽视取出试管过程
＋
－
中将试管堵住。电解一段时间后，将电解液倒入烧杯内，由于两极产生H和OH恰好反应，故溶液基本恢复电解前的状态，溶液仍为红色，白色沉淀溶解。
答案：(1)①④
(2)2H＋2e===H2(或2H2O＋2e===2OH＋H2)、 Mg＋2OH===Mg(OH)2
(3)4OH－4e===2H2O＋O2(或2H2O－4e===4H＋O2)
(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(或大部分溶解)
12．(12分)如图，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极。将电源接通后，向乙中滴入酚酞试液，在F极附近显红色。试回答下列问题：
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