- 电解池
- 共5205题
下图中电极a、b分别为Ag电极和Pt电极，电极c、d都是石墨电极。
通电一段时间后，在c、d两极上共收集到336 mL(标准状况)气体。回答：
（1）直流电源中，M为____________极。
（2）Pt电极上生成的物质是____________，其质量为____________g。
（3）电源输出的电子，其物质的量与电极b、c、d分别生成的物质的物质的量之比为：
2∶____________∶____________∶____________。
（4）AgNO3溶液的浓度(填“增大”“减小”或“不变”。下同)____________，AgNO3溶液的pH
____________，H2SO4溶液的浓度____________，H2SO4溶液的pH____________。
（5）若H2SO4溶液的质量分数由5.00%变为5.02%，则原有5.00%的H2SO4溶液为____________g。
正确答案
（1）正
（2）Ag；2.16
（3）2∶0.5∶1
（4）不变；不变；增大；减小
（5）45.18
下图是一个化学过程的示意图。已知甲池的总反应式为：2CH3OH+3O2+4KOH==2K2CO3+6H2O
（1）请回答图中甲、乙两池的名称。甲电池是_________装置，乙池是_________装置。
（2）请回答下列电极的名称：通入CH3OH的电极名称是_______， B（石墨）电极的名称是________。
（3）写出电极反应式：通入O2的电极的电极反应式是___________________________。
A（Fe）电极的电极反应式为___________________________，
（4）乙池中反应的化学方程式为___________________________。
（5）当乙池中A（Fe）极的质量增加5．40g时，甲池中理论上消耗O2 _________mL（标准状况下）
正确答案
（1）原电池（化学能转变为电能）；电解池（电能转变为化学能）
（2）负极；阳极
（3）O2+2H2O+4e-→4OH-；4Ag++4e-→4Ag
（4）4AgNO4+2H2O
如图所示装置为在直流电的作用下电解CuSO4溶液图，其中A、B为石墨电极，a、b为电源的两极，当接通电源后，通电一段时间后，将B电极取出洗干净并干燥后称量其质量增加了3．2g，则
（1）a为电源的__________极。
（2）写出电极反应方程式：A__________，B__________。
（3）如果想使反应溶液恢复到原来状态，应该加入__________，加入__________g。
正确答案
（1）正
（2）4OH--4e-==2H2O+O2↑；2Cu2++4e-==2Cu
（3）CuO；4g
某同学利用乙烷燃料电池进行电解实验，如图所示
（1）一段时间后C装置的右侧碳棒附近有黄绿色气体逸出，则B装置中通入a气体为___________。
（2）B装置右侧电极的电极反应式为___________。
（3）C装置中左侧电极的电极反应式为___________，该极区的产物为___________。
（4）当A装置中的溶液质量不再变化，B装置中理论上消耗乙烷的质量为___________g。
（5）当A装置中溶液的质量不再变化，仍电解一段时间，若不考虑溶液体积的变化，此时溶液中溶质的物质的量浓度为___________mol/L。
正确答案
（1）氧气或空气
（2）C2H6-14e-+18OH-=2CO32-+12H2O
（3）2H++2e-=H2↑；H2和NaOH
（4）7.5
（5）5.5
如图装置，A、B中的电极为多孔的惰性电极；C、D为夹在湿的Na2SO4滤纸条上的铂夹；电源有a、b两极．若A、B中充满KOH溶液后倒立于KOH溶液的水槽中．切断K1，合闭K2、K3通直流电，回答下列问题：
（1）判断电源的正、负极：a为________极，b为________极。
（2）在湿的Na2SO4溶液滤纸条中心的KMnO4液滴，有什么现象__________________。
（3）写出电极反应式：A极________________， C极_________________ 。
（4）若电解一段时间后，A、B中均有气体包围电极．此时切断K2、K3，合闭K1，则电流表的指针是否移动（填是或否）________。说明理由_______________ 。
正确答案
（1）负；正
（2）紫色向D方向移动，两极有气体产生
（3）4OH--4e＝2H2O＋O2↑；4H+＋4e-＝2H2↑
（4）是；组成氢氧燃料电池
K2FeO4（高铁酸钾）在水处理、绿色高能电池制备、有机合成等方面都有广泛应用前景。K2FeO4本身的稳定性较差，在水溶液中发生反应：4K2FeO4＋10H2O＝4Fe(OH)3＋8KOH＋3O2↑ 研究人员在保持pH约
为9．40的水溶液中对K2FeO4的稳定性研究结果如下图所示。
图1：K2FeO4浓度为1×10-3 mol/L
图2：K2FeO4浓度为1×10-3 mol/L，加入的另一溶质浓度为0．02 mol/L，空白指未加其它试样（a－磷酸钠 b－草酸钠 c－空白 d－醋酸钠）
图3：K2FeO4浓度为1×10-3 mol/L，加入的另一溶质浓度为5×10-4 mol/L，空白指未加其它试样。
请据此回答下列问题：
（1）由图1可知，在保持pH约为9．40时，升高温度，K2FeO4的稳定性_________（填“增加”、“降低”或“不影响”）。
（2）由图2可知，在水溶液中分别加入磷酸钠、草酸钠、醋酸钠时，K2FeO4的稳定性顺序为__________________（用图中字母序号填空）。
（3）下图曲线e、f是加入NaCl的K2FeO4试样和空白对照实验所测结果。如果忽略Na+对K2FeO4稳定性的影响，其中加NaCl测得的曲线为_________。
（4）我国学者提出在浓NaOH溶液（非饱和溶液）中用电化学方法来制备高铁酸盐，电解装置如下图。电解时，阳极的电极式反应为________________________。
（5）K2FeO4用于处理水时，不仅能消毒杀菌，还能吸附水中的悬浮杂质。请写出K2FeO4的还原产物在水中生成Fe(OH)3的离子方程式________________________。
（6）实验室保存K2FeO4的方法是__________________________。
正确答案
（1）降低
（2）d＞b＞a
（3）f
（4）Fe+8OH--6e-==FeO42-+4H2O
（5）Fe3++3H2O
（8分）已知粗铜中含有少量的锌、铁、银、金等金属和少量矿物杂质（与酸不反应）。某化学兴趣小组在实验室条件下用以硫酸铜溶液为电解液，用电解的方法实现了粗铜的提纯，并对阳极泥和电解液中金属进行回收和含量测定。步骤一：电解精制：
请回答以下问题：电解时，阴极上的电极反应式为 ；
步骤二：电解完成后，该小组同学按以下流程对电解液进行处理：
（1）阳极泥的综合利用：
稀硝酸处理阳极泥得到硝酸银稀溶液，请你写出该步反应的离子方程式： 。
残渣含有极少量的黄金，如何回收金，他们查阅了有关资料，了解到了一些有关金的知识，以下是他们获取的一些信息：
从中可知，金很难与硝酸反应，但却可溶于王水（浓硝酸与盐酸按体积比1∶3的混合物），请你简要解释金能够溶于王水的原因：
（2）滤液含量的测定： 以下是该小组探究滤液的一个实验流程：
则100ml滤液中Fe2+的浓度为 mol·L-1
正确答案
步骤一： Cu2++2e ＝ Cu 3Ag + 4H+ + NO3—＝ 3Ag+ + NO ↑+ 2H2O 浓盐酸含有大量氯离子，Au3+ 离子与氯离子形成稳定的AuCl4—离子，使反应2平衡向右移动，则金溶于王水中。 0.1
试题分析：步骤一：电解精制铜。电解精炼铜时，以粗铜作阳极，以精铜作阴极，阳极发生氧化反应：Cu-2e-=Cu2+，阴极发生还原反应: Cu2+ +2e-=" Cu." （1）步骤二.粗铜中含有少量的锌、铁、银、金等金属.在铜在阳极被氧化为铜离子时，比铜活泼的锌、铁也被氧化成离子进入溶液。Zn-2e-=Zn2+；Fe-2e-=Fe2+。比铜弱的银、金则以固体的形式存在阳极的下面沉淀中。俗称阳极泥。稀硝酸和银反应的离子方程式：3Ag + 4H+ + NO3- ＝ 3Ag+ + NO ↑+ 2H2O。金能够被王水溶解原因是浓盐酸含有大量氯离子，Au3+ 离子与氯离子形成稳定的AuCl4—离子，使反应2平衡向右移动，则金溶于王水中。（2）由（1）的分析知：在100ml的滤液中含有Cu2+、Fe2+ Zn2+。当向其中加入足量的Fe粉时发生反应：Fe+Cu2+=" Cu" +Fe2+。得到的固体中含有过量的Fe和反应产生的Cu。经过酸浸时Fe与酸反应转化为Fe2+进入溶液中，剩余不反应的Cu单质。3.2g固体就是Cu的质量。n(Cu)="3.2g÷64g/mol=0.05mol." 在100ml的溶液中加入足量的Fe粉过滤得到的含有Fe2+和Zn2+。当向其中加入足量的氢氧化钠溶液时发生反应：Zn2++4OH-=ZnO22-+2H2O; Fe2+2OH -=Fe(OH)2↓.沉淀为Fe(OH)2。沉淀经洗涤、烘干在空气中充分灼烧发生反应：4 Fe(OH)2+O2+2H2O="4" Fe(OH)3, 2Fe(OH)3
按如图所示装置进行实验，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______；铜极为______极，电极反应式为______；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______．
（3）当C2极析出224mL气体（标准状况下），锌的质量变化为（增加或减少）______g．CuSO4溶液的质量变化为（增加或减少）______g．
（4）三氧化二镍（Ni2O3）可用于制造高能电池，其电解法制备过程如下：用NaOH调NiCl2溶液pH至7.5，加放适量硫酸钠后进行电解．电解过程中产生的Cl2在弱碱性条件下生成ClO-，把二价镍氧化为三价镍．以下说法正确的是______
a．可用铁作阳极材料
b．电解过程中阳极附近溶液的pH升高
c．阳极反应方程式为：2Cl--2e-=Cl2↑
d．1mol二价镍全部转化为三价镍时，外电路中通过了1mol电子．
正确答案
该装置中A能自发的进行氧化还原反应为原电池，B为电解池，锌易失电子作负极，铜作正极，B中连接铜的电极为阳极，连接锌的电极为负极，电解池中阳极上氯离子放电，阴极上氢离子放电；A中锌电极上失电子生成锌离子进入溶液，铜电极上铜离子得电子生成铜单质，所以其电池反应式为Zn+Cu2+=Cu+Zn2+；
（1）A能自发的进行氧化还原反应，能将化学能转化为电能，所以为原电池，B有外接电源，属于电解池，故答案为：原电池；电解池；
（2）该装置中A能自发的进行氧化还原反应为原电池，B为电解池，锌易失电子作负极，电极反应为：Zn-2e-=Zn2+；铜作正极，溶液中铜离子得到电子生成铜，电极反应为：Cu2++2e-=Cu；B中连接铜的电极为阳极，连接锌的电极为负极，电解池中阳极上氯离子放电，电极反应为：2Cl--2e-=Cl2↑；阴极上氢离子放电，电极反应为2H++2e-=H2↑，电极上有气体生成，溶液中水的电离平衡正向进行，氢氧根离子浓度增大，负极附近的溶液遇到酚酞变红色；
故答案为：负；Zn-2e-=Zn2+；正；Cu2++2e-=Cu；阳；2Cl--2e-=Cl2↑；有无色气体产生；附近溶液出现红色；
（3）石墨棒C2为阴极，阴极上电解水生成氢气和氢氧根离子，其电极方程式为：4H2O+4e-=2H2↑+4OH-，当C2极析出224mL气体（标准状态）时，生成氢气的物质的量为n（H2）=
CuSO4溶液的质量变化，依据化学方程式和溶液质量变化计算，B装置中的离子方程式；
Zn+Cu2+=Cu+Zn2+，溶液质量增加△m
1 65g-64g=1g
0.01mol 0.01g
CuSO4溶液的质量变化为增加0.01g；
故答案为：减少0.65，增加0.01；
（4）A．若Fe为阳极，则氯离子不能在阳极生成，则不会存在产生的Cl2在弱碱性条件下生成ClO-，把二价镍氧化为三价镍，故A错误；
B．电解时阳极附近氯离子放电，溶液的pH不会升高，故B错误；
C．电解时阳极附近氯离子放电，发生电极反应为2Cl--2e-═Cl2，故C正确；
D．由Ni2+-e-═Ni3+可知1mol二价镍全部转化为三价镍时，外电路中通过了1mol电子，故D正确；
故选：CD．
故答案为：CD；
氯碱工业是化学工业基础，目前我国大多采用立式隔膜电解槽电解食盐水．电解饱和食盐水的化学方程式：2NaCl+2H2O
（1）若要制得标准状况下的氯气89.6L，理论上需要质量分数为26%的食盐水多少kg？______
（2）若用（1）中所得氯气来制备密度为1.05g/cm3的盐酸2.8kg，求所得盐酸物质的量浓度是多少？（答案保留到小数点后一位）______．
正确答案
（1）设食盐水的质量是xKg，
2NaCl+2H2O
117g 22.4L
x×1000×26%g 89.6L
x=
答：理论上需要质量分数为26%的食盐水1.8kg；
（2）溶液的体积=
答：所得盐酸物质的量浓度是3mol/L；
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，经过一端时间后，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
（1）负；NaCl；AgNO3（2）1．4L
（3）4AgNO3+2H2O
（5）2.25g；H2O
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