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4.2电解池同步练习题
一、选择题
1．下列说法错误的是
A．冰在室温下自动熔化成水，这是熵增加的过程
B．用湿润pH试纸测定溶液的pH值，一定引起数据偏大
C．电解精炼铜时，阳极泥中含有Pt、Ag、Au等金属
D．铅蓄电池工作时，理论上每消耗1mol硫酸转移NA个电子
2．下列物质不属于氯碱工业产品的是
A．液氯 B．盐酸 C．乙烯 D．漂白粉
3．一种电解法制备高纯铬和硫酸的简单装置如图所示。下列说法不正确的是
A．a为直流电源的负极
B．阳极反应式为
C．若有1mol离子通过A膜，理论上阳极生成5.6L气体
D．甲池中硫酸根离子通过交换膜进入乙池
4．设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．1 L 0.1 mol·L 溶液中数目为
B．1 L 0.5 mol·L 溶液中数目为
C．0.2 mol NO和0.1 mol 混合得到分子数为
D．在电解法精炼铜中，阴极质量净增32 g时理论上转移电子数为
5．我国科学家设计二氧化碳熔融盐捕获及电化学装置，其示意图如图所示，下列说法错误的是
A．c为电源的负极
B．①②中，捕获CO2时碳元素的化合价没有变化
C．a极的电极反应式为2C2O－4e- =4CO2+O2
D．上述装置不可能发生CO2=C+O2反应
6．下列装置或过程能实现电能转化为化学能的是
A B C D
锌锰干电池 燃气燃烧 电池充电 火力发电
A．A B．B C．C D．D
7．下列装置或过程能实现电能转化为化学能的是
A B C D
纽扣式银锌电池 太阳能电池 冶炼金属钠 风力发电机
A．A B．B C．C D．D
8．如图所示。下列各装置能达到相应实验目的的是
A．图甲，中和热的测定 B．图乙，分离乙醇和水
C．图丙，在铁制品表面镀锌 D．图丁，除去二氧化碳中的氯化氢
二、非选择题
9．电解：将___________通过熔融电解质或电解质溶液，在两电极上分别发生___________反应和___________反应的过程。
10．I.科学家近年发明了一种新型Zn—CO2水介质电池。电池示意图如图，电极为金属锌和选择性催化材料，放电时，温室气体CO2被转化为储氢物质甲酸等(HCOOH)，为解决环境和能源问题提供了一种新途径。
(1)充电时，阴极的电极反应为____。
(2)放电时，若转移电子的物质的量为2mol(不考虑考虑能量损耗)，则在标况下____L的CO2转化为HCOOH。
II.实验室用50mL0.50mol·L-1盐酸与50mL某浓度的NaOH溶液在如图所示装置中反应，通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。
(3)①该装置有两处明显的错误，其中一处是缺少一种玻璃仪器，该仪器的名称为____，另一处错误是___。
②实验室提供了0.50mol·L-1和0.55mol·L-1两种浓度的NaOH溶液，应选择____mol·L-1的NaOH溶液进行实验。
【参考答案】
一、选择题
1．B
解析：A．物质物态变化由固到液，由液到气，物质微粒无序化，混乱度上升，熵增，A正确；
B．溶液会被试纸上的水稀释，若为氢氧化钠溶液，其c(OH-)浓度会变低，碱性变弱，pH减小，B错误；
C．电解冶炼精铜，阳极上金属活动性弱于铜元素的金属元素单质Pt、Ag、Au等不会被氧化，而成为阳极泥，C正确；
D．根据铅蓄电池放电总反应方程式，每有2molH2SO4参与反应，就有1molPb失2mole-生成PbSO4，总失电子数等于转移电子数，所以理论上每消耗1mol硫酸转移NA个电子，D正确；
故选B。
2．C
解析：电解饱和食盐水制取、和，其中的、可合成，可与反应制得漂白粉，所以C项不属于氯碱工业产品，答案选C。
3．C
【分析】电解法制备高纯铬和硫酸，结合图可知，甲池反应为铬离子得到电子发生还原反应生成铬单质，为阴极区；石墨电极上水中氢氧根离子发生氧化反应生成氧气，为阳极；
解析：A．由分析可知，a连接电解池阴极，a为负极，A正确；
B．石墨电极为阳极，阳极反应式为，B正确；
C．甲池中氢离子通过A膜进入乙池，若有1mol离子通过A膜，则转移电子1mol，由于不确定是否为标况不能确定生成气体的体积，C错误；
D．电解池中阴离子向阳极运动，甲池中硫酸根离子通过阴离子交换膜进入乙池，D正确；
故选C。
4．D
解析：A．铁离子水解生成氢氧化铁，故铁离子数目小于，A错误；
B．磷酸为弱酸，部分电离，故数目小于，B错误；
C．生成的二氧化氮会部分转化为四氧化二氮，故得到分子数小于，C错误；
D．在电解法精炼铜中，1个铜离子得到2个电子生成铜，阴极质量净增32 g时，生成铜0.5mol，则理论上转移电子数为，D正确；
故选D。
5．D
【分析】电解池根据右侧碳酸根变为碳单质，碳元素的化合价的变化由+4价变为0价，说明右侧是阴极，故左侧是阳极，利用电极反应书写方法进行书写电极反应。
解析：A．据题意可知有CO2 + O2 =，2CO2 + O2 =；电解池电极反应为阳极(a) =4CO2+O2，阴极(d)+=C+3O2 ，因阳极(a)的电极反应式为 =4CO2+O2，阴极(d)的电极反应式为+=C+3O2 ，故知电源c为电源的负极，A正确；
B．①中捕获CO2时的反应为2CO2 + O2 =，②中捕获CO2时的反应为CO2 + O2 =，都没有价态变化，B正确；
C． a极的电极反应式为 =4CO2+O2，C正确；
D．综合考虑CO2 + O2 =，2CO2 +O2 =，以及阳极(a) =4CO2+O2，阴极(d)+= C + 3O2 反应，可知装置存在反应CO2=C+O2，D错误；
故选答案D。
【点睛】此题考查熔融电解池的应用，根据电解池中图示的变化书写电极反应，利用元素化合价的变化判断阴阳极，注意在熔融电解池中能自由移动的离子，也即是熔融盐的环境可以传导的离子。
6．C
解析：A．锌锰干电池是将化学能转化为电能，A不符合题意；
B．燃气燃烧是将化学能转化为热能，B不符合题意；
C．电池充电是将电能转化为化学能，C符合题意；
D．水力发电是将机械能转化为电能，D不符合题意；
故合理选项是C。
7．C
解析：A．纽扣式银锌电池是将化学能转化为电能，A项不符合题意；
B．太阳能电池是将光能转化为电能，B项不符合题意；
C．冶炼金属钠是利用电解原理，是将电能转化为化学能，C项符合题意；
D．风力发电机是将风能转化为电能，D项不符合题意；
答案选C。
8．C
解析：A．缺少环形玻璃搅拌棒，且两烧杯之间有空隙，碎纸条没有填充满，故A不符合题意；
B．乙醇与水是互溶的，不分层，故B不符合题意；
C．在铁制品表面镀锌，锌片为阳极，铁制品为阴极，电解液为含锌离子的盐溶液，故C符合题意；
D．氢氧化钠溶液同时吸收二氧化碳，应用饱和碳酸氢钠溶液除去氯化氢，故D不符合题意。
综上所述，答案为C。
二、非选择题
9． 直流电 氧化 还原
解析：略
10．(1)Zn(OH)+2e-=Zn+4OH-
(2)22.4
(3) 环形玻璃搅拌棒 水银球不能与烧杯底部(或内壁)接触 0.55
解析：(1)放电时，CO2转化为HCOOH，即CO2发生还原反应，故放电时右侧电极为正极，左侧电极为负极，Zn发生氧化反应生成；充电时，右侧为阳极，H2O发生氧化反应生成O2，左侧为阴极，发生还原反应生成Zn，则充电时，阴极的电极反应为Zn(OH)+2e-=Zn+4OH-。
(2)放电时，CO2转化为HCOOH，C元素化合价降低2，则1molCO2转化为HCOOH时，转移电子数为2mol，则：放电时若转移电子的物质的量为2mol(不考虑考虑能量损耗)，消耗1molCO2、在标况下22.4L的CO2转化为HCOOH。
(3)①该装置有两处明显的错误，其中一处是缺少一种玻璃仪器，该仪器的名称为环形玻璃搅拌棒，另一处错误是温度计水银球不能与烧杯底部(或内壁)接触。
②为保证盐酸完全中和，应选择0.55mol·L-1的NaOH溶液进行实验。

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