- 电解池
- 共5205题
以石墨为电极，电解1L硫酸铜和氯化钠的混合溶液，其中硫酸铜与氯化钠的物质的量之和为0.2mol，硫酸铜的物质的量占总物质的量的比值为x。
若x=0.5，当Cu2+在阴极恰好全部析出时，阳极产生的气体是什么？其物质的量是多少？所得溶液的pH是多少？
正确答案
n(Cl2)="0.05" mol n(O2)="0.025" mol pH=1
略
如图所示，若电解5 min
⑴电源电极X名称为_________。
⑵ pH变化：A_______，B______，C______。
⑶通过5 min时，B中共收集224 mL气体（标况），溶液体积为200mL，则通电前硫酸铜溶液的物质的量浓度为______________。
⑷若A中KCl溶液的体积也是2
正确答案
负，增大，减小，不变（3）0.025mol/L (4)0.1mol/L
略
海洋资源的开发与利用具有广阔的前景。海水的pH一般在7.5~8.6之间。某地海水中主要离子的含量如下表:
(1)海水显弱碱性的原因是(用离子方程式表示): ,该海水中Ca2+的物质的量浓度为 mol·L-1。
(2)电渗析法是近年发展起来的一种较好的海水淡化技术,其原理如下图所示。其中阴(阳)离子交换膜只允许阴(阳)离子通过。
电渗析原理示意图
①阴极的电极反应为 。
②电解一段时间,阴极区会产生水垢,其成分为CaCO3和Mg(OH)2,写出生成CaCO3的离子方程式: 。
③淡水的出口为a、b、c中的 出口。
正确答案
(1)HC
(2)①2H2O+2e-
②Ca2++OH-+HC
(1)c(Ca2+)=
(12分)电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池，其中a为电解质溶液， X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：
（1）X的电极名称是 （填写“阳极”或“阴极”）。
（2）若X、Y都是惰性电极，a是饱和食盐水，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，一段时间后，在X极附近观察到的现象是 ，Y极上的电极反应式为
（3）若X、Y都是惰性电极，a是CuSO4溶液，电解一段时间后，阳极上产生气体的体积为0.224L（标准状况下），则阴极上析出金属的质量为 g。
（4）若要用该装置电解精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则Y电极的材料是 。
（5）若要用电镀方法在铁表面镀一层金属银，应该选择的方案是 。
正确答案
（12分）（1）阴极 （2）放出气体，溶液变红 2Cl－ - 2e－＝ Cl2↑
（3）1.28g （4）粗铜 （5）D
试题分析：（1）X与电源的飞机相连，作阴极。
（2）惰性电极电解饱和食盐水时，阴极是氢离子放电生成氢气。同时也平衡了阴极周围水的电离平衡，导致溶液显碱性，因此溶液变成红色，电极反应式是 2Cl－ - 2e－＝ Cl2↑。
（3）惰性电极电解硫酸铜溶液，阳极生成氧气，其物质的量是0.01mol，转移0.01mol×4＝0.04mol电子。所以根据电子的得失守恒可知，阴极析出铜的物质的量是0.04mol÷2＝0.02mol，质量是1.28g。
（4）粗铜精炼是阴极是纯铜，阳极是粗铜，所以Y电极材料是粗铜。
（5）电镀时待镀金属作阴极，镀层金属作阳极，含有镀层金属离子的溶液作电镀液，所以在铁表面镀一层金属银时，阳极是银，阴极是铁，硝酸银作电解质，答案选D。
点评：在进行电化学的有关计算时，应该利用电子的得失守恒这一关系式。
以提银后含锰废液中获得的碳酸锰、废硫酸及废铬铁催化剂等为原料生产二氧化锰、高铁酸钾及重铬酸钾，原料的综合利用率较高。其主要流程如下
（1）电解硫酸锰酸性溶液时，阳极的电极反应为：_________________________。
（2）反应IV中，每生成1molNa2CrO4消耗KClO3_________________mol。
（3）已知反应V是复分解反应。用离子反应方程式表示Na2CrO4溶液酸化时化学平衡的移动：_________________。
（4）反应VI的离子方程式为：__________________________________。
正确答案
（1）Mn2++2H2O－2e-=MnO2+4H+（2）0. 5
（3）2CrO42-+2H+
（4）3ClO-+2Fe(OH)3+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O
（19分）电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池，装有电解液c ；A、B是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：
（1）若A、B都是惰性电极，c是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在U形管两边各滴入几滴酚酞试液，则：
① B是 极（填“阴”或“阳”） B极逸出 （填：黄绿或无色）气体，同时B极附近溶液呈 色。
②电解池中A极上的电极反应式为 。
B极上的电极反应式为 。
（2）如要进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼，电解液c选用CuSO4溶液，则：
① A电极的材料是 ，电极反应式是 。
② B电极的材料是 ，电极反应式是 。
（说明：杂质发生的电极反应不必写出）
③下列说法正确的是________。
a．电能全部转化为化学能
b．在电解精炼过程中，电解液中伴随有Al3+、Zn2+产生
c．溶液中Cu2＋向阳极移动
d．利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
（3）用惰性电极电解CuSO4溶液。若阴极析出Cu的质量为12.8 g ，则阳极上产生的气体在标准状况下的体积为 L 。
（4）利用反应2Cu＋O2＋2H2SO4===2CuSO4＋2H2O可制备CuSO4，若将该反应设计为电解池，其电解质溶液需用 ，阳极材料是用 ，阴极电极反应式为 。
正确答案
（共19分）（电极方程式2分其余各1分）
（1）①阴极、无色、 红
② 2Cl-－2 e-=== Cl2↑ 、2H++ 2e-=== H2↑或2 H2O+ 2e- = H2↑+2OH-
（2）①粗铜、Cu－2e-=== Cu2+②精铜、Cu2+＋2e-===Cu ③ b、d
（3）2.24
（4）H2SO4（aq）、 Cu、 O2 +2 H2O+ 4e- = 4OH- (物质用文字叙述也可以)
考查电化学的应用。
（1）①根据电流的方向可知，A与电源的正极相连，作阳极，B电极和电源的负极相连，作阴极，溶液中的氢离子放电生成氢气，电极反应式是2H+ +2e– ="=" H2↑。同时阴极溶液中的水的电离平衡被破坏，所以阴极周围溶液显碱性，溶液呈红色。
②A电极是阳极，溶液中的氯离子放电，生成氯气，电极反应式是2Cl-－2 e-=== Cl2↑。
③阴极还产生氢氧化钠，所以总的反应式是2NaCl + 2H2O 
（2）①粗铜精炼时，粗铜和电源的正极相连，作阳极，失去电子，所以A电极是粗铜，电极反应式是Cu－2e-=== Cu2+。
②纯铜和电源的负极相连，作阴极，溶液中的铜离子放电，所以B电极是纯铜，电极反应式是Cu2+ +2 e–＝ Cu。
③a不正确，电能还转化为热能；由于粗铜中含有杂质锌铁等活泼的金属，因此这些金属首先失去电子，所以选项b正确；阳离子向阴极移动，选项c不正确；Ag、Pt、Au等金属金属性弱于铜的，所以不能被电解，形成阳极泥，选项d正确，答案选bd。
（3）阴极析出Cu的质量为12.8 g ，则转移电子的物质的量是
（4）根据总的反应时可知，电解质应该是硫酸；铜失去电子，所以阳极材料是铜；阴极是氧气得到电子，电极反应式是O2 +2 H2O+ 4e- = 4OH- 。
（16分）如下图所示装置中，b电极用金属M制成，a、c、d为石墨电极，接通电源，金属M沉积于b极，同时a、d电极上产生气泡。
试回答：
（1）a为 极，c极的电极反应式为： 。
（2）电解开始时，在B烧杯的中央滴几滴淀粉溶液，你能观察到的现象是
。电解进行一段时
间后，罩在c极上的试管中
（3）当d电极上收集到44.8 ml气体（标准状况）时停止电解，a极上放出了 mol气体，若b电极上沉积金属M的质量为0.432g，则此金属的摩尔质量为 。若要使A池中溶液恢复原浓度，应加 。
（4）电解停止后加蒸馏水使A烧杯中的溶液体积仍为200 ml，取这种溶液加入到25.0 ml 0.100 mol·L-1的HCl溶液中，当加入31.25 ml 溶液时刚好沉淀完全。由此可知电解前A烧杯中MNO3溶液的物质的量浓度为 mol·L-1。
正确答案
略
盐酸、硫酸和硝酸是中学阶段常见的“三大酸”，请就“三大酸”的性质，回答下列问题：
⑴稀盐酸与铜不反应，但向稀盐酸中加入H2O2后，则可使铜溶解。该反应的化学方程式为________________________________________________________。
某同学未加入氧化剂，而是
⑵某课外活动小组设计了以下实验方案验证Cu与浓硝酸反应的过程中可能产生NO。其实验流程图如下：
①若要测定NO的体积，从上图所示的装置中，你认为应选用 装置进行Cu与浓硝酸反应实验，选用的理由是 。
②选用如上图所示仪器组合一套可用来测定生成NO体积的装置，其合理的连接顺序是
（填各导管口编号）。
③在测定NO的体积时，若量筒中水的液面比集气瓶的液面要低，此时应将量筒的位置_______（“下降”或“升高”），以保证量筒中的液面与集气瓶中的液面持平。
⑶工业制硫酸时，硫铁矿（FeS2）高温下空气氧化产生二氧化硫：4FeS2＋11O2→8SO2＋2Fe2O3，设空气中N2、O2的含量分别为0.800和0.200（体积分数），4.8t FeS2完全制成硫酸，需要空气的体积（标准状况）为 L。
正确答案
略
A、B、C三种强电解质,它们在水中电离出的离子如下表所示:
如图1所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯中依次盛放足量的A溶液、足量的B溶液、足量的C溶液,电极均为石墨电极。接通电源,经过一段时间后,测得乙中c电极质量增加了16 g。常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系如图2所示。请回答下列问题:
(1) M为直流电源的 极,b电极上发生的电极反应为 。
(2)计算e电极上生成的气体在标准状况下的体积为 。
(3)写出乙烧杯中的总反应的离子方程式: 。
(4)要使丙烧杯中的C溶液恢复到原来的状态,需要进行的操作是(写出要加入的物质和质量) 。
正确答案
(1)负 4OH--4e-=2H2O+O2↑
(2)5.6 L (3) 2Cu2++2H2O
(4)向丙烧杯中加4.5 g水
乙中c电极质量增加了16 g,说明c电极上有铜析出,所以c电极是阴极,则M是负极。常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系如图2所示,甲溶液pH增大,所以甲中盛放的只能是碱,乙中pH降低且有铜生成,说明该溶液是硫酸铜溶液,丙中溶液的pH不变,说明电解的是水且溶液的浓度增大对其pH无影响,所以是强酸强碱盐。(1)M是负极,则b是阳极,阳极上氢氧根离子失电子生成水和氧气,所以电极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑。(2)e是阴极,e上氢离子得电子生成氢气,根据转移电子数相同
按下图装置进行实验，并回答下列问题
（1）判断装置的名称：A池为___________ B池为______________
（2）锌极为__________极，电极反应式为_______________________
（3）石墨棒C1为______极，电极反应式为_______________________ 石墨棒C2附近发生的实验现象为
____________________________
（4）当C2极析出224mL气体（标准状态）时，锌的质量减少_________g。
正确答案
（1）原电池；电解池
（2）负；Zn-2e-==Zn2+ （3）阳；2Cl--2e-==Cl2↑；电极上有气泡产生，无色溶液变红色
（4）0.65
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