- 电解池
- 共5205题
(11分)下图表示两种溶液进行电解的装置：
电极A由金属R制成，R的硫酸盐的化学式为RSO4，B、C、D都是Pt。P和Q是电池的两极，电路接通后，金属离子R2+离子沉积于电极B上，同时电极C、D上产生气泡。
(1)P和Q中正极是__________。
(2)A极上的电极反应式为_______________________。
(3)罩在电极C、D上的两集气瓶中收集到气体的体积比是__________。
(4)当电流强度为2 A，通电3 min 13 s后，电极B上生成金属R 0.127 g。已知1 mol电子的电量为96 500 C，则R的相对原子质量为__________，它是__________(填元素符号)。
(5)将P和Q变换位置接线，使电流方向反过来，电流强度为2 A，5 min后在B极上看到了_____________、_______________________两种现象。
正确答案
(1)P (2)R-2e-====R2+ (3)1∶2 (4)63.5 Cu (5)首先是金属R(Cu)溶解：Cu-2e-====Cu2+，然后电极B上有气泡逸出：4OH--4e-====2H2O+O2↑
提示：R2+离子沉积于电极B，则电极B必定是阴极，与阴极相连的Q是电源的负极，P是电源的正极，A、C、D分别为阳极、阳极、阴极。(4)根据电量=It=
将500mL0.1mol/L的CuSO4溶液和500mL4mol/L的NaCl溶液相混合，然后用石墨电极进行电解，电解过程中共有0.4mol电子通过。试计算：
（1）阴极上可析出铜 克。
（2）在标准状况下阳极上可以产生 毫升气体。
（3）假设电解过程中溶液体积的变化忽略不计，则当有0.2 mol电子通过时，溶液的PH为 。
正确答案
（1）3.2g；（2）4480mL；（3）13（各2分共6分）
略
（8分）在含有弱电解质的溶液中，往往有多个化学平衡共存。
⑴现将0.04mol·L-1的HA溶液与0.02mol·L-1的NaOH溶液等体积混合。如HA是HCN，溶液中c(Na+)>c(CN-)，则该混合溶液c(H+) ▲ c(OH-)（请填“>”“<”或“=”），c(HCN)+c(CN-)= ▲ mol·L-1。如HA是CH3COOH，该混合溶液呈酸性，c(CH3COOH) ▲ c(CH3COO-)（请填“>”、“<”或“=”）。
⑵常温下在20mL0.1mol/L Na2CO3溶液中逐滴加入0.1mol/L HCl溶液40mL，溶液中含碳元素的各种微粒（CO2因逸出未画出）物质的量分数（纵轴）随溶液pH变化的部分情况如下图所示。回答下列问题：
①在同一溶液中，H2CO3、HCO3-、 CO32- ▲ （填：“能”或“不能”）大量共存。
②当pH=7时，溶液中各种离子其物质的量浓度之间的等量关系是： ▲ 。
⑶已知在25℃时，CO32-水解反应的平衡常数即水解常数
Kh==2×10－4，当溶c(HCO3-)︰c(CO32-)=20︰1时，溶液的pH=_▲_。
正确答案
（8分）
（1）< （1分） 0.02 （1分） < （1分）
（2）①不能（1分）②c(Na＋)+c(H＋)=c(Cl－)+c(HCO3－)+c(OH－)（2分）
③ 9（2分）
略
（7分）如图，将铜片和锌片焊接在一起组成A电极，B为碳棒进行电解实验，电解液中含硝酸银和硝酸铜各0．1 mol。已知电路中通过0．2 mol电子。
（1）请写出A．B两极发生反应的电极反应式A： B：
（2）请分析A．B两极质量变化情况为A：___________B：__________
正确答案
（1）A：Zn-2e-=Zn2+（1分） B：先2Ag++2e- ="2Ag " 后Cu2++2e- =Cu（各1分）
（2）（各2分）A极减少6．5克， B极增加14克。
略
在常温下用惰性电极电解2 L饱和食盐水，电极上通过0.2 mol 电子时停止电解，此时电解生成的NaOH质量是多少？溶液的pH是多少？（溶液的体积变化忽略不计）
正确答案
8 g；13
2NaCl+2H2O
2×40 g 2 mol
m(NaOH) 0.2 mol
m(NaOH)="8" g
n(OH-)=n(NaOH)=
c(OH-)=
c(H+)=
pH=-lgc(H+)=13。
（9分）工业上通过电解饱和氯化钠溶液的方法获得氢氧化钠和氯气，图为某实验小组自制的电解饱和食盐水的简易装置，
（1）写出电解饱和氯化钠溶液时，总离子反应方程式： _____ __。
（2）下列有关说法正确的是
（3）电解200 mL 0.5 mol/L的NaCl溶液，在标准状况下，阴极收集到2.24 L气体时，阳极产生的气体为 L，常温下，若将电解后的溶液稀释至1 L，则溶液的pH约为 ；若将阳极生成的气体通入电解后的溶液中，反应的离子方程式为 ，充分反应后，则所得溶液中阴离子的浓度由大到小依次是__________________。
（4）若将电解后阳极所产生的气体全部通入1 mol/L 500 mL Na2SO3的溶液中，使之充分反应（假设溶液的体积变化忽略不计），则所得溶液中SO42-的物质的量浓度最多为________ mol/L。
正确答案
（1）2Cl—+2H2O
（2）AD （1分） （3）1.68L （ 2分）， 13 （ 1）分
Cl2 + 2OH- ="=" Cl— + ClO— + H2O （1分） C（Cl—） ＞C（ClO— ）＞C（ OH-） （1分）
（4）0.5 mol/L （1分）
略
（11分）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：
下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的A、 B、 C三种溶液，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27克。常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系图如上。据此回答下列问题：
（1）M为电源的_______极（填写“正”或“负”），甲、乙电解质分别为_______、_______（填写化学式）。
（2）计算电极f上生成的气体在标准状况下的体积_____________。
（3）写出乙烧杯的电解池总反应_____________________________。
（4）若电解后甲溶液的体积为25L，则该溶液的pH为___________ 。
（5）要使丙恢复到原来的状态，应加入 g 。（填写化学式）
正确答案
（11分）（1）负 NaCl AgNO3
（2）1.4L
（3）
（4）12
（5）2.25g H2O
略
在150 mL 0.2 mol·L-1硫酸铜溶液中插入两个电极，通电电解（不考虑水的电解）,则：
（1）若两极均为铜片，试说明电解过程中Cu2+浓度将怎样变化。
。
（2）若阳极为纯锌，阴极为铜片，阳极的电极反应式是 。
（3）如不考虑H+在阴极上放电，当电路中有0.04 mol e-通过时，阴极增重 g，阴极上的电极反应式是 。
正确答案
(1)不变化 (2)Zn-2e-
（1）两个电极均为铜片时相当于电镀池。（2）纯锌作阳极时阳极为非惰性阳极，锌放电，电极反应式为Zn-2e-
2 mol 64
0.04 mol m(Cu)
m(Cu)="1.28" g
（3分）如图：以一铜锌合金为阳极，一纯铜为阴极（起始时两电极质量相等），进行电解，电解液为硫酸铜溶液，当外电路有1.806×1023个电子转移时，阴极比阳极重19.25g，求铜锌合金中铜的质量分数。
（已知：电极反应式为 阳极： Zn-2e－=Zn2+、Cu-2e－=Cu2+
阴极：Cu2+ +2e－="Cu " )
正确答案
（3分）66.3%
略
（18分）金属镍（Ni）的应用越来越广泛。
（1）LiNiO2常用作锂离子电池的正极材料，负极材料是金属锂和碳的复合材料（碳作为金属锂的载体），电解质为一种能传导Li＋的高分子材料。这种锂离子电池的电池反应式为：
xLi＋Li1-xNiO2
LiNiO2中，Ni元素的化合价为 ；充电时，LiNiO2中化合价发生变化的元素有 （填元素符号）
（2）Ni常被镀在金属制品上以保护金属不生锈。镀镍的方法有：
方法Ⅰ： 电镀镍。以NiSO4为电镀液。
① 待镀零件与电源 相连，金属镍板与电源 相连。
方法Ⅱ：化学镀。将待镀零件浸泡在含有Ni2+和H2PO2－的溶液中，在酸性等条件下发生下述反应：
（a） Ni2+ + H2PO2－+ → Ni + + H2PO3－+
（b）6H2PO2－ + 2H+＝ 2P+ 4H2PO3－+ 3H2↑
上述反应可在塑料镀件表面沉积镍—磷合金，从而达到化学镀镍的目的。
② 请在答题卡上写出并配平反应式（a）。
③ 化学镀与电镀相比较，在原理上的相同点是： 。
利用该反应可以提纯粗Ni，得到高纯度的金属Ni。
① 该反应的平衡常数表达式为
② 生产中，在如图所示密闭容器中充入CO气体，粗Ni放置在 （填编号）
正确答案
（1）＋3，Li、Ni （4分） （2）①负极，正极 （4分）
②2Ni2+ + 1H2PO2－+ 1H2O → 2 Ni+ +1H2PO3－+ 2 H+（4分）
③都利用氧化还原反应 （2分） （3）① （2分） ②A （2分）
略
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