1、第十二章 电化学 胶体综合测试第十二章 电化学 胶体综合测试时间:45分钟 满分:100分第卷 (选择题,共48分)一选择题(本题包括12小题每小题4分,共48分)1.下列关于溶液和胶体的叙述,正确的是( )A.溶液是电中性的,胶体是带电的B.通电时,溶液中的溶质粒子分别向两极移动,胶体中的分散质粒子向某一极移动C.溶液中溶质粒子的运动有规律,胶体中分散质粒子的运动无规律,即布朗运动D.一束光线分别通过溶液和胶体时,后者会出现明显的光带,前者则没有解析:胶体微粒带电,但胶体是电中性的,A错;若溶液中的溶质粒子为电中性的,通电时不移动,B错;溶液中溶质分子的运动也是无规律的,C错答案:D2.(2
2、010名校联考)某实验小组进行了如下图所示的实验下列说法不正确的是( )A.红褐色液体为氢氧化铁胶体B.加入石灰石是为了促进氯化铁水解C.红褐色液体能产生丁达尔效应D.产生的气泡是HCl气体解析:由于氯化铁水解显酸性,加入石灰石发生反应,促进了氯化铁水解,同时产生了CO2气体答案:D3.下列关于胶体的叙述不正确的是( )A.布朗运动是胶体微粒特有的运动方式,可以据此把胶体和溶液悬浊液区别开来B.光线透过胶体时,胶体发生丁达尔现象C.用渗析的方法净化胶体时,使用的半透膜只能让较小的分子离子通过D.胶体微粒具有较大的表面积,能吸附阳离子或阴离子,故在电场作用下会产生电泳现象解析:本题考查胶体的性质
3、,较易不只是胶体微粒具有布朗运动,花粉颗粒也可以做布朗运动,所以不能根据是否具有布朗运动而区别胶体溶液和浊液等,即本题答案是A光线通过胶体时发生光的散射,而产生丁达尔效应,胶体粒子不能通过半透膜,而小分子或离子可以通过半透膜,故可以用渗析法净化胶体;胶粒吸附离子而带电,在电场作用下会发生定向移动,即产生电泳答案:A4.根据反应:2Ag+CuCu2+2Ag,设计如下图所示原电池,下列说法错误的是( )A.X可以是银或石墨B.Y是硫酸铜溶液C.电子从铜电极经外电路流向X电极D.X极上的电极反应式为:Ag+e-Ag解析:当其中一极为铜时且铜失电子作负极,则另一极的活泼性必须比铜弱,故A项正确,C项也
4、正确;X极为正极,故Ag+e-Ag,D项也正确;根据题意,Y应是银盐溶液,B项错误答案:B5.下列叙述不正确的是( )A.铁表面镀锌,铁作阳极B.船底镶嵌锌块,锌作负极,以防船体被腐蚀C.钢铁吸氧腐蚀的正极反应:O2+2H2O+4e-4OH-D.工业上电解饱和食盐水的阳极的反应:2Cl-2e-Cl2解析:A项铁表面镀锌是应用电解原理,镀件铁与电源的负极相连作阴极,镀层金属锌与电源的正极相连作阳极,A项错误;B项,船底镶嵌锌块是应用原电池原理,活泼金属作负极被氧化,铁作正极得到保护答案:A6.(2010江西质检)用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液,通电一段时间后,向所得溶液中加入0.1 mol
5、Cu(OH)2后恰好恢复到电解前的浓度和pH则电解过程中转移的电子为( )A.0.1 mol B.0.2 molC.0.3 mol D.0.4 mol解析:根据2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2,电解硫酸铜溶液减少的质量相当于CuO;加入0.1 mol Cu(OH)2可以使所得溶液恰好恢复到电解前的状态,说明电解过程中有0.1 mol CuSO4和0.1 mol H2O发生电解,因此转移的电子为0.12+0.12=0.4 (mol)答案:D7.(2010石家庄质检二)如下图所示,XYQW都是惰性电极,将电源接通后,W极附近颜色逐渐加深下列说法中不正确的是( )A.电源的M极为正极
6、B.甲装置中溶液的pH减小C.甲装置的两个电极上都有单质生成且物质的量之比为1:1D.欲用乙装置给铜镀银,U极应该是Ag,电镀液选择AgNO3溶液答案:C8.(2010河北唐山联考)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氧化反应B.铝比铁活泼,但铝制品比铁制品在空气中耐腐蚀C.用惰性电极电解饱和NaCl溶液,若有2 mol电子转移,则生成1 mol NaOHD.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解析:电解池阴极发生还原反应,A错;铝制品表面易形成致密的氧化膜,隔绝了铝与空气的接触,故铝制品比铁制品在空气中耐腐蚀,B正确;电解饱和NaCl
7、溶液的化学方程式为:2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2+H2,所以若转移2 mol电子,则生成2 mol NaOH,C错;用惰性电极电解Na2SO4溶液,相当于电解水,阴极产物为氢气,阳极产物为氧气,二者物质的量之比为2:1,D错答案:B9.镍镉(Ni-Cd)可充电电池在现代生活中应用广泛电解质溶液为KOH溶液,电池反应为:Cd+2NiO(OH)+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2,下列有关镍镉电池的说法正确的是( )A.放电时电池内部OH-向正极移动B.放电时正极附近溶液的pH减小C.充电时阳极反应为Cd(OH)2+2e-Cd+2OH-D.充电时与直流电源正极相连的电极上发生Ni(
8、OH)2转化为NiO(OH)的反应解析:放电时,负极反应为Cd+2OH-2e-Cd(OH)2,正极反应为2NiO(OH)+2H2O+2e-2OH-+2Ni(OH)2,故正极产生OH-,负极消耗OH-,所以电池内部OH-向负极移动,正极附近溶液的pH增大;阳极发生氧化反应,失电子答案:D10.按如图所示装置进行实验(其中C1C2均是石墨电极),下列说法错误的是( )A.甲池中,Cu极上有气泡放出B.发现a点附近显红色C.在C1C2电极上所产生气体的体积比为2:1D.乙池溶液的pH减小解析:依题意,甲池为原电池,乙池是电解池,甲中锌极为负极,铜极为正极,锌失电子,H+在铜极得电子析出氢气,A正确;
9、浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸相当于电解池,a极为阴极,b极为阳极,电解氯化钠溶液,在阴极区生成氢氧化钠,滤纸变红色,B项正确;乙装置中,C1为阳极,C2为阴极,电解稀硫酸相当于电解水,在C1极产生氧气,在C2极产生氢气,体积比为1:2,C错;电解过程中,乙中硫酸浓度增大,pH减小,D正确答案:C11.右图中,两电极上发生的电极反应为:a极:Cu2+2e-Cu,b极:Fe-2e-Fe2+下列说法中不正确的是( )A.该装置可能是电解池B.a极上一定发生还原反应C.ab可能是同种电极材料D.该过程中能量的转移一定是化学能转化为电能解析:自发进行的反应可以形成原电池,也可以形成电解池,不能自发进行
10、的反应只能形成电解池,电解池要注意阳极是否为活泼金属作电解池b电极一定是铁棒,a电极可为任意导电材料做成的电极,包括铁答案:D12.电瓶车所用电池一般为铅蓄电池,是一种典型的可充电电池,如右图所示电池总反应式为:Pb+PbO2+4H+2SO2-42PbSO4+2H2O则下列说法正确的是( )A.放电时:电流方向由B到AB.放电时:正极反应是Pb-2e-+SO2-4PbSO4C.充电时:铅蓄电池的负极应与充电器电源的正极相连D.充电时:阳极反应是PbSO4-2e-+2H2OPbO2+SO2-4+4H+解析:放电为原电池,负极(Pb)失电子,电流的方向与电子的流向相反,应为AB;充电为电解池,阳极
11、发生氧化反应答案:D第卷(非选择题,共52分)二填空题(本题包括4小题,共52分)13.(14分)下图所示装置中,甲乙丙三个烧杯依次分别盛放100 g 5.00%的NaOH溶液足量的CuSO4溶液和100 g10.00%的K2SO4溶液,电极均为石墨电极(1)接通电源,经过一段时间后,测得丙中K2SO4浓度为10.47%,乙中c电极质量增加据此回答问题:电源的N端为_极;电极b上发生的电极反应为_;列式计算电极b上生成的气体在标准状况下的体积:_;电极c的质量变化是_g;电解前后各溶液的酸碱性大小是否发生变化,简述其原因:甲溶液_ ;乙溶液_ ;丙溶液_ (2)如果电解过程中铜全部析出,此时电
12、解能否继续进行,为什么?_解析:(1)乙中c电极质量增加,说明c处发生的反应为:Cu2+2e-Cu,c电极应为阴极,则M为负极,N为正极甲中放的是NaOH溶液,电解时实质上是电解水,b电极上发生的电极反应为:4OH-4e-2H2O+O2而要求算出b电极上产生的气体体积,就必须先根据丙中K2SO4浓度的变化计算出转移电子的数目设丙中电解水的质量为x g,由电解前后溶质质量相等可得:10010%=(100-x)10.47%,x=4.5 g,所以整个反应转移了0.5 mol电子,根据电极方程式可计算出b电极放出的O2为0.125 mol,其体积为2.8 L,c电极上析出的铜为0.25 mol,其质量
13、为16 g甲中电解的是水,NaOH浓度增大;乙中水电离出来的OH-放电,H+浓度增大;丙中电解的也是水,虽然K2SO4浓度变大,但pH不变(2)铜全部析出时溶液变为H2SO4溶液,电解仍可以进行答案:(1)正4OH-4e-2H2O+O2水减少的质量:100 g=4.5 g生成O2体积:22.4 Lmol-1=2.8 L16碱性增大,因为电解后,水量减少,溶液中NaOH浓度增大酸性增大,因为阳极上OH-生成O2,溶液中H+离子浓度增加酸碱性大小没有变化,因为K2SO4是强酸强碱盐,浓度增加不影响溶液的酸碱性(2)能继续进行,因为CuSO4溶液已转变为H2SO4溶液,反应也就变为水的电解反应14.
14、(12分)(2010石家庄质检一)某课外活动小组用如图所示装置进行实验,请回答下列问题:(1)若开始实验时开关K与a连接,则B极的电极反应式为_ (2)若开始实验时开关K与b连接,则下列说法正确的是_(填序号)溶液中Na+向A极移动从A极逸出的气体能使湿润的淀粉KI试纸变蓝反应一段时间后向电解液中加适量盐酸可恢复到电解前的浓度(3)该小组运用工业上离子交换膜法制烧碱的原理,用如图所示装置电解K2SO4溶液该电解槽的阳极反应式为_,通过阴离子交换膜的离子数_(填“”、“”或“=”)通过阳离子交换膜的离子数;图中a、b、c、d分别表示有关溶液的pH,则a、b、c、d由小到大的顺序为_;电解一段时间
15、后,B口与C口产生气体的质量比为_解析:(1)开关K与a相连,则该装置为原电池,B极为负极,电极反应式为:Fe-2e-Fe2+(2)若K与b相连,则该装置为电解池,A极为阳极,B极为阴极;阳离子向阴极移动,即Na+向B极移动;A极逸出的气体为氯气,它可使湿润的淀粉KI试纸变蓝,正确;因为电解过程中产生氢气和氯气,故需通入HCl气体,而不是加入盐酸,不正确(3)因为阳极加入H2SO4,故阳极的电极反应式为2H2O-4e-O2+4H+(写4OH-4e-2H2O+O2也对),由于在阴极放电的是H+,其中透过阳离子交换膜的H+数与透过阴离子交换膜的OH-数相等,根据溶液呈电中性知,透过阳离子交换膜的K
16、+数大于透过阴离子交换膜的SO2-4数,故应填“”;因电解后生成的硫酸和氢氧化钾溶液的浓度均比原来的大,故ba,cd,结合碱溶液的pH大于酸溶液的pH,则有bacd;B口产生的气体是O2,C口产生的是氢气,根据得失电子守恒得两者物质的量之比为1:2,质量比为8:1答案:(1)Fe-2e-Fe2+(2)(3)4OH-4e-2H2O+O2 bacd8:115.(14分)电浮选凝聚法是工业上采用的一种处理污水方法,实验过程中,污水的pH始终保持在5.0到6.0之间下图是电解污水实验装置示意图接通直流电源一段时间后,在A电极附近有深色物质产生,在B电极附近有气泡产生气泡可将污水中的悬浮物带到水面形成浮
17、渣层,积累到一定厚度时刮去(或撇掉)浮渣层,即起到浮选净化的作用试根据以上实验现象以及图示回答下列问题:(1)电解池的电极AB极分别为_极和_极(2)B电极材料的物质X的名称可以是_ (3)因深色物质具有_性,因而可以将水中的污物沉积下来(4)阳极的电极反应分别是_2H2O-4e-4H+O2;阳极区生成深色物质的离子方程式是_(5)若污水导电性不良时,可以加入适量_溶液(写某盐的化学式)解析:根据实验现象,A极附近产生了具有吸附作用的Fe(OH)3,所以A极与电源正极相连为阳极,Fe失去电子变为Fe2+,同时A极附近的水电离产生的OH-也失去电子产生O2:2H2O-4e-4H+O2,产生的O2
18、将Fe2+氧化为Fe3+而形成Fe(OH)3胶体:4Fe2+O2+10H2O4Fe(OH)3(胶体)+8H+溶液中的H+在B极获得电子产生H2:2H+2e-H2,X电极选择能导电的Cu、Al石墨等均可若污水导电性不良时,说明溶液中离子浓度较小,加入Na2SO4、KNO3等盐类即可增强其导电性答案:(1)阳 阴(2)铝或石墨(3)吸附(4)Fe-2e-Fe2+4Fe2+O2+10H2O4Fe(OH)3(胶体)+8H+(5)Na2SO4、KNO3等16.(12分)为测定某氧化物(化学式为MO)中M是何种金属,做下列实验:称取该氧化物8.0 g,溶于适量的稀硫酸中,再配制成250 mL溶液取该溶液50 mL,以铂电极进行电解,当刚好电解完全时,电极增重1.28 g试计算:(1)M是_(2)电解过程中,导线上通过_mol电子(3)最初配制的溶液中,该金属离子物质的量浓度是_(4)若电解液在电解后体积缩小为原体积的0.8倍,此溶液的c(H+)是_答案:(1)Cu (2)0.04 (3)0.4 mol/L (4)1 mol/L
