高中化學關于化學反應速率的測試題和答案(2)

時間：2017-10-24 14:54:54 夏萍1132由分享

　　高中化學電解池測試題

　　1.下列關于電解池工作原理的說法中，錯誤的是(　　)

　　A.電解池是一種將電能轉(zhuǎn)變成化學能的裝置

　　B.電解池中使用的液體只能是電解質(zhì)溶液

　　C.電解池工作時，陽極發(fā)生氧化反應，陰極發(fā)生還原反應

　　D.與原電池不同，電解池放電時，電極本身不會參加電極反應

　　答案：BD

　　2.如圖中X、Y分別是直流電源的兩極，通電后發(fā)現(xiàn)，a極板質(zhì)量增加，b極板處有無色無味氣體放出，符合這一情況的是(　　)

　　a極板 b極板 X電極 Y電極

　　A 鋅石墨負極 CuSO4

　　B 石墨石墨負極 NaOH

　　C 銀鐵正極 AgNO3

　　D 銅石墨負極 CuCl2

　　解析：a極板質(zhì)量增加，說明X為負極，排除C。且該電解質(zhì)溶液中含有不活潑金屬離子。又排除B。b極板處有無色無臭氣體放出，說明溶液中無Cl-，排除D。

　　答案：A

　　3.①電解是將電能轉(zhuǎn)化為化學能;②電能是將化學能轉(zhuǎn)變成電能;③電解質(zhì)溶液導電是化學變化，金屬導電是物理變化;④不能自發(fā)進行的氧化還原反應可通過電解的原理實現(xiàn);⑤任何物質(zhì)被電解時，必導致氧化還原反應發(fā)生。這五種說法中正確的是(　　)

　　A.①③④⑤　　　　　　　 B.②③⑤

　　C.③④ D.①②

　　解析：電解即是把電能轉(zhuǎn)化為化學能，故①對②錯，在電解過程中，電解質(zhì)導電時會發(fā)生氧化還原反應，而這一過程需要有外加電源，金屬導電時是電子的定向移動，屬物理變化，故③④⑤正確。

　　答案：A

　　4.電解100 mL含c(H+)=0.30 mol/L的下列溶液，當電路中通過0.04 mol電子時，理論上析出金屬質(zhì)量最大的是(　　)

　　A.0.10 mol/L Ag+ B.0.20 mol/L Zn2+

　　C.0.20 mol/L Cu2+ D.0.20 mol/L Pb2+

　　解析：本題考查電解基本原理及計算。選項A，根據(jù)離子放電能力，首先是Ag+在陰極獲得電子產(chǎn)生0.01 mol Ag，即1.08 g Ag。選項B，首先是H+在陰極獲得電子產(chǎn)生0.015 mol H2，然后Zn2+獲得0.01 mol電子，產(chǎn)生0.005 mol Zn，即0.325 g。選項C，首先是Cu2+在陰極獲得電子產(chǎn)生0.02 mol Cu，即1.28 g。選項D，首先是H+在陰極獲得電子產(chǎn)生H2，然后析出0.005 mol Pb，即 1.035 g。

　　答案：C

　　5.用惰性電極實現(xiàn)電解，下列說法正確的是(　　)

　　A.電解稀硫酸，實質(zhì)上是電解水，故溶液pH不變

　　B.電解稀NaOH溶液，要消耗OH-，故溶液pH減小

　　C.電解Na2SO4溶液，在陰極上和陽極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶2

　　D.電解CuCl2溶液，在陰極上和陽極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶1

　　解析：A項錯誤，電解水后H+濃度增大，pH減小;B項錯誤，電解NaOH溶液相當于電解水，OH-濃度增大，pH增大;C項錯誤，電解Na2SO4溶液相當于電解水，陰極上的H2和陽極上的O2物質(zhì)的量之比為2∶1;D項正確，電解CuCl2溶液，陰極上析出Cu和陽極上析出的Cl2物質(zhì)的量之比為1∶1。

　　答案：D

　　6.將兩個鉑電極插入500 mL CuSO4溶液中進行電解，通電一定時間后，某一電極增重0.064 g(設電解時該電極無氫氣析出，且不考慮水解和溶液體積變化)，此時溶液中氫離子濃度約為(　　)

　　A.4×10-3 mol/L B.2×10-3 mol/L

　　C.1×10-3 mol/L D.1×10-7 mol/L

　　解析：解法一：根據(jù)電解規(guī)律可知陰極反應：Cu2++2e-===Cu，增重0.064 g，應是Cu的質(zhì)量，根據(jù)總反應式：

　　2CuSO4+2H2O=====電解　2Cu+O2↑+2H2SO4―→4H+

　　2×64 g　　　　　　　　4 mol

　　0.064 g　　　　　　　　 x

　　x=0.002 mol，c(H+)=0.002 mol0.5 L=4×10-3 mol/L。

　　解法二：n(Cu)=0.064 g64 g/mol=0.001 mol，電解過程中轉(zhuǎn)移e-的物質(zhì)的量為n(e-)=2n(Cu2+)=0.002 mol，放電的n(OH-)=0.002 mol，所以溶液中n(H+)=0.002 mol，c(H+)=4×10-3 mol/L。

　　答案：A

　　7.把分別盛有熔融的氯化鉀、氯化鎂、氧化鋁的三個電解槽串聯(lián)，用惰性材料作電極在一定條件下通電一段時間后，析出鉀、鎂、鋁的物質(zhì)的量之比為(　　)

　　A.1∶2∶3 B.3∶2∶1

　　C.6∶3∶1 D.6∶3∶2

　　解析：本題是氧化還原與電解原理的應用問題。應用的原則就是串聯(lián)電路導線上電流相等，其實就是各電極反應中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等。設轉(zhuǎn)移3 mol電子，生成鉀3 mol，生成鎂32 mol，生成鋁1 mol，則比值為6∶3∶2。

　　答案：D

　　8.如圖所示，在一U形管中裝入含有紫色石蕊的Na2SO4試液，通直流電，一段時間后U形管內(nèi)會形成一個倒立的三色“彩虹”，從左到右顏色的依次是(　　)

　　A.藍、紫、紅 B.紅、藍、紫

　　C.紅、紫、藍 D.紫、紅、藍

　　解析：用惰性電極電解Na2SO4溶液，實際上就是電解水，其兩極反應式為：

　　陰極：4H++4e-===2H2↑

　　陽極：4OH--4e-===2H2O+O2↑

　　故陰極區(qū)域富集OH-，溶液呈堿性，使石蕊試液變藍;陽極區(qū)域富集H+，溶液中c(H+)增大，使石蕊試液變紅。

　　答案：C

　　9.在相同溫度下用惰性電極電解下列物質(zhì)的水溶液，一段時間后溶液酸性增強或堿性減弱的是(　　)

　　A.HCl B.NaOH

　　C.Na2SO4 D.CuSO4

　　解析：A實質(zhì)電解HCl，溶液酸性變?nèi)?，B實質(zhì)電解水，NaOH濃度增大，堿性變強，C實質(zhì)電解水，溶液始終呈中性，D中陽極上水電離出的OH-放電，使c(H+)增大，酸性增強，符合題意。

　　答案：D

　　10.(2011•梅州高二質(zhì)檢)復習電化學知識后，某學生設計了一個“黑筆寫彩字”的趣味實驗。濾紙先用某混合溶液浸濕，然后平鋪在一塊鉑片上，右端是C、Cu兩電極浸入氯化鐵溶液中，電路接通后，用鉛筆在濾紙上寫字，會出現(xiàn)彩色字跡。據(jù)此判斷電極材料與反應現(xiàn)象均正確的是(　　)

　　濾紙混合溶液 d極反應產(chǎn)物陰極反應產(chǎn)物字體顏色

　　A 氯化鈉、無色酚酞 Fe2+ 氫氣紅色

　　B 碘化鉀、淀粉 Cu2+ 氫氣紫色

　　C 硫酸鈉、無色酚酞 Fe2+ 氧氣紅色

　　D 碘化鉀、淀粉 Cu2+ 氫氣藍色

　　解析：A項電解NaCl可在陰極使酚酞顯紅色，則a為陰極產(chǎn)生H2，d極為正極，產(chǎn)物為Fe2+;B、D項電解KI可在陽極產(chǎn)生I2使淀粉顯藍色，則a端為陽極產(chǎn)生I2，陰極產(chǎn)生H2，d極為負極生成Cu2+;C項電解Na2SO4溶液實質(zhì)為電解H2O，則a端顯紅色，說明a端為陰極產(chǎn)生H2，d端為正極生成Fe2+。

　　答案：AD

　　11.如圖為以惰性電極進行電解的串聯(lián)電解裝置圖

　　(1)寫出A、B、C、D各電極上的電極方程式。

　　A________________________________;

　　B________________________________;

　　C________________________________’

　　D________________________________。

　　(2)在A、B、C、D各電極上析出生成物的物質(zhì)的量比為______________________________________。

　　解析：由圖可知：B、D兩極為陽極，A、C兩極為陰極，然后根據(jù)電解的原理即可寫出電極反應式，根據(jù)電子守恒法可計算，A、B、C、D各電極上析出生成物的物質(zhì)的量之比。

　　答案：(1)Cu2++2e-===Cu　2Cl--2e-===Cl2↑

　　Ag++e-===Ag　4OH--4e-===2H2O+O2↑

　　(2)2∶2∶4∶1

　　能力提升

　　12.(2011•榆林高二調(diào)研)從NO-3、SO2-4、H+、Cu2+、Ba2+、Ag+、Cl-等離子中選出適當?shù)碾x子組成電解質(zhì)，采用惰性電極對其溶液進行電解。

　　(1)兩極分別放出H2和O2時，電解質(zhì)的化學式可能是________。

　　(2)若陰極析出金屬，陽極放出O2，電解質(zhì)的化學式可能是__

　　_________________________________________________________。

　　(3)兩極分別放出氣體，且體積比為1∶1，電解質(zhì)的化學式可能是__________________________________。

　　解析：題中提供的電解質(zhì)離子是七種，其實還包括OH-，即八種。這些離子放電的順序是：

　　陽極：Cl->OH->(NO-3、SO2-4)

　　陰極：Ag+>Cu2+>H+>Ba2+

　　(1)兩極分別放出H2和O2，即H+和OH-放電，實質(zhì)是電解H2O，水中的溶質(zhì)應是起導電作用而又不改變H+和OH-放電的順序，它可以是HNO3、H2SO4、Ba(NO3)2、Ba(OH)2中的任意一種，但不是BaSO4。

　　(2)陰極析出金屬，即Ag+和Cu2+放電;陽極放出O2，即OH-放電。水中的溶質(zhì)可以是AgNO3、Cu(NO3)2、Ag2SO4、CuSO4中的任意一種。

　　(3)兩極都生成氣體，且氣體體積比為1∶1，則放電的離子應是Cl-和H+。水中的溶質(zhì)可以是HCl、BaCl2中的任意一種。

　　答案：(1)HNO3、H2SO4、Ba(NO3)2、Ba(OH)2中任意一種

　　(2)AgNO3、Cu(NO3)2、Ag2SO4、CuSO4中的任意一種

　　(3)HCl、BaCl2中的任意一種

　　13.由于Fe(OH)2極易被氧化，所以實驗室很難用亞鐵鹽溶液與燒堿反應制得白色純凈的Fe(OH)2沉淀。用如圖所示電解裝置可以制得白色純凈的Fe(OH)2沉淀。兩電極的材料分別為石墨和鐵。

　　(1)a極材料應為__________，電極反應式為_______________。

　　(2)電解液c可以是(　　)

　　A.純水 B.NaCl溶液

　　C.NaOH溶液 D.CuCl2

　　(3)d為苯，其作用為__________，在加入苯之前對c應作何簡單處理______________________________。

　　(4)為了較短時間內(nèi)看到白色沉淀，可采取的措施是(　　)

　　A.改用稀硫酸作電解液

　　B.適當增大電源的電壓

　　C.適當減小兩極間的距離

　　D.適當降低電解液的溫度

　　解析：由于制取Fe(OH)2，必須有Fe2+和OH-，而題中提供的為鐵單質(zhì)，所以鐵作電解池陽極，發(fā)生氧化反應生成Fe2+;OH-可以反應前加入，也可以電解后使電解液顯堿性，電解NaCl溶液也能實現(xiàn);有機物苯起隔絕空氣的作用，而加熱c則是為了除去溶解的O2，目的均為阻止Fe(OH)2與O2接觸;短時間內(nèi)看到白色沉淀，也就是加快Fe(OH)2的生成速率，B、C可以實現(xiàn)。

　　答案：(1)Fe　Fe-2e-===Fe2+　(2)BC

　　(3)隔絕空氣，防止生成的Fe(OH)2被氧化生成Fe(OH)3　加熱除去溶解的O2　(4)BC

　　14.如圖所示，甲、乙兩池電極材料都是鐵棒與碳棒，請回答下列問題：

　　(1)若兩池中均為CuSO4溶液，反應一段時間后：

　?、儆屑t色物質(zhì)析出的是甲池中的__________棒，乙池中的__________棒。

　?、谝页刂嘘枠O的電極反應式是：__________________。

　　(2)若兩池中均勻飽和NaCl溶液：

　?、賹懗鲆页刂锌偡磻碾x子方程式：___________________ _____________________________________________________.

　?、诩壮刂刑紭O的電極反應式是__________，乙池碳極的電極反應屬于__________(填“氧化反應”或“還原反應”)。

　?、蹖駶櫟牡矸跭I試紙放在乙池碳極附近，發(fā)現(xiàn)試驗變藍，解釋其原因：。

　　解析：甲為原電池，乙為電解池。

　　(1)若兩池中均為CuSO4溶液，則：