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高二化学练习：化学能与电能的转化第2课时综合运用

综合运用

8.下列4种装置工作一段时间后，测得导线上均通过了0.002 mol 电子，此时溶液的pH值由大到小的排列顺序为（不考虑盐的水解和溶液体积变化）①盛100 mL CuSO4 ②盛200 mL 0.01 mol·L-1 H2SO4 ③盛200 mL ZnCl2 ④盛200 mL NaCl饱和溶液（ ）

A.④②③① B.④③①② C.④③②① D.④①③②

解析：4个装置中①是电解CuSO4，生成H2SO4转移0.002 mol 电子，生成c(H+)=0.002/0.1=0.02 mol·L-1,②装置为原电池，在Cu板上有H2放出，2H++2e-====H2↑转移0.002 mol 电子，则消耗0.002 mol H+,溶液中剩余（H+）==0.01mol·L-1,③装置实际上是一个电镀池，pH不变，④装置为电解NaCl饱和溶液，生成NaOH，pH最大，所以正确的顺序为④③②①。

答案：C

9.将质量分数为0.052 (5.2 %)的NaOH溶液1 L（密度为1.06 g·cm-3）用铂电极电解，当溶液中NaOH的质量分数改变了0.010 (1.0%)时停止电解，则此时溶液中应符合的关系是（ ）

解析：电解过程中，浓度的变化主要是水的减少，若设水减少的质量为x,则=0.052+0.01=0.062。

答案：B

10.下列事实能用电化学理论解释的是（ ）

A.轮船水线以下的船壳上装一定数量的锌块

B.铝片不用特殊方法保存

C.纯锌与稀硫酸反应时，滴入少量浓H2SO4溶液后速率加快

D.镀锌铁不如镀锡铁耐用

解析：A选项是通过构成ZnFe原电池，在船壳上加Zn块构成原电池负极，从而保护船体不被腐蚀。

答案：A

11.以铁为阳极、以铜为阴极，对足量的NaOH溶液进行电解。一段时间后得到2 mol Fe（OH）3沉淀，此时共消耗的水的物质的量为（ ）

A.2 mol B.3 mol C.4 mol D.5 mol

解析：电极反应式为

阳极：Fe-2e-====Fe2+

阴极：2H++2e-====H2↑

沉淀反应为Fe2++2OH-====Fe（OH）2↓

4 Fe(OH)2+2H2O+O2====4Fe(OH)3↓

整个过程的总反应方程式可写作：

4 Fe+10H2O+O24Fe（OH）3↓+4H2↑

故得到2 mol Fe(OH)3沉淀，共消耗水5 mol。

答案：D

12.将一直流电源的正、负极，用玻璃片分别压在一张用食盐水、碘化钾淀粉溶液和石蕊试液浸透的滤纸上，经过一段时间后，两极附近滤纸的颜色分别是（ ）

解析：本题实质上相当于在滤纸上进行的食盐水、碘化钾淀粉溶液和石蕊试液的混合液的电解。经过一段时间后，两极的变化为正极：2I--2e-====I2（I2遇淀粉变蓝）负极：2H++2e-====H2↑c（H+）减小，c(OH-)增大，碱性增强，石蕊遇碱变蓝，故答案选D项。

答案：D

13.含的工业酸性废水会造成铬污染，排放前要进行如下处理：（Ⅰ）往工业废水中加入适量的NaCl搅拌均匀；（Ⅱ）以Fe做两电极进行电解，从而使溶液的pH不断升高，废水由酸性转化为碱性，经过一段时间有Cr（OH）3和Fe（OH）3沉淀产生：(Ⅲ)过滤回收沉淀，废水达到排放标准。

（1）在电解过程中，溶液pH不断升高的原因可能是（ ）

①电解时废水的体积不断减小 ②电解时H+在阴极被还原 ③作为阳极的Fe不断溶解 ④转化为Cr3+时消耗了H+ ⑤NaCl在电解时转化成了NaOH

A.⑤ B.②④ C.②③④ D.①②③④

（2）两极发生反应的电极反应式为

（3）写出变成Cr3+的离子方程式__________________________________。

（4）______________（填“能”或“不能”）改用石墨电极进行电解。

解析：依题给信息看：用电解法处理含铬废水使最终变为Cr（OH）3沉淀而除去。铁作阳极，铁溶解变成Fe2+：Fe-2e-====Fe2+，阴极阳离子放电，只能是H+被还原：2H++2e-H2↑，铁被氧化成Fe2+进入溶液后，最终为什么会变成Fe（OH）3呢？显然是发生了如下反应：+6Fe2++14 H+====2Cr3++6Fe3++7H2O，Fe3++3OH-====Fe（OH）3↓,与此同时：Cr3+3OH-====Cr（OH）3↓题给信息加入NaCl，显然是为了增强溶液导电性而采取的一项措施。因此，溶液c（H+）减小，pH升高的原因是②④。当用石墨作电极时阳极产生Cl2，得不到Fe2+，缺少还原剂，不能使Cr3+Cr（OH）3↓而除去，故不能用石墨作电极。

答案：（1）B

（2）Fe-2e-====Fe2+ 2H++2e-====H2↑

（3）+6Fe2++14H+====2Cr3++6Fe2++7H2O

（4）不能

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