- 电解池
- 共5205题
在玻璃圆筒中盛有两种无色的互不相溶的中性液体。上层液体中插入两根石墨电极，圆筒内还放有一根下端弯成环状的玻璃搅棒，可以上下搅动液体，装置如下图。接通电源，阳极周围的液体呈现棕色，且颜色由浅变深，阴极上有气泡生成。停止通电，取出电极，用搅棒上下剧烈搅动。静置后液体又分成两层，下层液体呈紫红色，上层液体几乎无色。
根据上述实验回答
（1）阳极上的电极反应式为____________。
（2）阴极上的电极反应式为____________。
（3）原上层液体是____________________。
（4）原下层液体是____________________。
（5）搅拌后两层液体颜色发生变化的原因是____________________
（6）要检验上层液体中含有的金属离子，其方法是________，现象是____________。
正确答案
（1）2I--2e-＝I2（2）2H++2e-=H2↑
（3）“略”
（4）“略”
（5）“略”
（6）利用焰色反应来判断；透过蓝色钴玻璃为淡紫色火焰，证明金属离子为K+。
（1）事实证明，能设计成原电池的反应通常是放热反应，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是__________________。
A．C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H>0
B．2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) △H<0
C．NaOH(aq)+HC1(aq)=NaC1(aq)+H2O(1) △H<0
（2）以KOH溶液为电解质溶液，依据所选反应设计一个原电池，其正极的电极反应式为__________________________________。
（3）电解原理在化学工业中有着广泛的应用。现将你设计的原电池通过导线与图中电解池相连，其中
a为电解液，X和Y均为惰性电极，则
①若a为CuSO4溶液，则电解时的化学反应方程式为 ______________________________。
②若电解含有0.04molCuSO4和0.04molNaCl的混合溶液400ml，当阳极产生的气体672mL（标准状况下）时，溶液的pH=___________（假设电解后溶液体积不变）。
正确答案
（1）B
（2）O2+ 4e-+2H2O=4OH-（3）①2CuSO4+H2O
在25℃时，用石墨电极电解2.0L，2.5mol/LCuSO4溶液．5min后，在一个石墨电极上有6.4g Cu生成．试回答：
（1）转移电子的物质的量，得到O2的体积（标准状况），溶液的pH？
（2）如用等质量的两块铜片代替石墨作电极，电解后两铜片的质量相差多少？电解液的pH是否变化？（相对原子质量 Cu：64）
正确答案
（1）6.4gCu的物质的量=
设转移电子的物质的量为x，则：
2Cu2++4e-=2Cu
2 4 2
x 0.1mol
所以4：x=2：0.1mol，解得x=0.2mol
生成氧气的体积为V，则：
根据电子守恒：4OH--4e-=2H2O+O2↑
4mol 4mol 22.4L
n（OH-） 0.2mol V
所以，4mol：0.2mol=22.4L：V，解得v=1.12L．n（OH-）=0.2mol，
溶液中n（H+）=n放电（OH-），所以c（H+）=
答：转移电子的物质的量为0.2mol；得到O2的体积（标准状况）为1.12L；溶液的pH=1．
（2）用等质量的两块铜片代替石墨作电极，电极反应为：阳极：Cu-2e-=Cu2+ 阴极：Cu2++2e-=Cu 根据转移电子守恒，阴极析出铜的质量和阳极溶解铜的质量相等，都是6.4g，故电解后两铜片的质量相差为：6.4g+6.4g=12.8g，溶液中c（H+）不变，pH不变，
答：电解后两铜片的质量相差12.8g；电解液的pH不变化．
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 g 10.00%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：
①电源的N端为________极；
②电极b上发生的电极反应为 ____________；
③电极b上生成的气体在标准状况下的体积：____________
④电极c的质量变化是_____________g；
（2）如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？____________。
⑤电解前后各溶液的pH如何变化。（填增大，减小或不变）
甲溶液_________；乙溶液___________；丙溶液_____________；
正确答案
（1）①正极 ；②4OH－-4e－=2H2O + O2↑ ；③2.8L ；④16g
(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。
⑤增大 ； 减小 ；不变
下图是一个用铂丝作电极，电解稀的MgSO4溶液的装嚣，电解液中加有中性红指示剂，此时溶液呈红色。（指示剂的pH变色范围：6.8~8.0，酸色一红色，碱色一黄色）
回答下列问题：
（1）下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的是_____（填编号）；
①A管溶液由红变黄； ②B管溶液由红变黄； ③A管溶液不变色； ④B管溶液不变色；
（2）写出A管中发生反应的反应式：_________________________；
（3）写出B管中发生反应的反应式：____________________________；
（4）检验a管中气体的方法是____________________；
（5）检验b管中气体的方法是______________________；
（6）电解一段时间后，切断电源，将电解液倒入烧杯内观察到的现象是_______________________。
正确答案
（1）①④
（2）2H++2e-===H2↑、Mg2++2OH-===Mg(OH)2（3）4OH--4e-===2H2O+O2（4）用拇指按住管口，取出试管，靠近火焰，放开拇指，有爆鸣声，管口有蓝色火焰
（5）用拇指按住管口，取出试管，放开拇指，将带有火星的木条伸入试管内木条会复燃
（6）溶液呈红色、白色沉淀溶解（或大部分溶解）
Zn-MnO2干电池应用广泛，其电解质溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。
（1）该电池的负极材料是________。电池工作时，电子流向_______（填“正极”或 “负极”）。
（2）若ZnCl2-NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2+，会加速某电极的腐蚀，其主要原因是_______________。欲除去Cu2+，最好选用下列试剂中的_______________（填代号）。
a．NaOH b．Zn c．Fe d．NH3·H2O
（3）MnO2的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式是__________________。若电解电路中通过2 mol电子，MnO2的理论产量为________g。
正确答案
（1）Zn(或锌)；正极
（2）锌与还原出的铜构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀；b
（2）2H++2e-==H2↑；87
下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100g 10.00%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：
①电源的N端为__________极；
②电极b上发生的电极反应为____________________；
③列式计算电极b上生成的气体在标准状态下的体积：__________；
④电极c的质量变化是__________g；
⑤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，此时电解能否继续进行，为什么？
________________________________________
正确答案
（1）①正极；②4OH--4e-==2H2O+O2↑；③2.8L；④16g；⑤甲溶液：增大，因为相当于电解水；
乙溶液：减小，OH-放电，H+增多；丙溶液：不变，相当于电解水
（2）可以；因为CuSO4溶液已转变为H2SO4溶液，反应也就变为水的电解反应
（15分）
（1）电解精炼铜阳极的主要反应是 ，还会发生的反应有 （任写一个）。
（2）电解精炼铜的阳极泥中含有铜和金、银等贵重金属及稀有金属。提炼阳极泥的方法有多种，湿法提炼是其中重要的一种，其主要生产流程如下：
请回答下列问题：
①各步生产流程中都涉及了同一种分离方法，实验室中不能用这种方法来分离液态胶体中分散质与分散剂的原因是 。
②用硝酸处理固体B中碳酸铅的离子方程式是 。
③反应I中肼（N2H4）的作用是 。
④固体C用盐酸、食盐和氯酸钠混合溶液处理后得到H2PtCl6、AuCl3、PdCl2。反应中每消耗lmol氧化剂要转移 mol e-；在AuCl3溶液中通入SO2生成单质金，当生成19.7gAu时，25℃和101kPa下反应消耗 L SO2（此条件下的气体摩尔体积为24.5L／mol）。
正确答案
（1）Cu-2e-=" Cu" 2+、Fe-2e-=" Fe" 2+、Ni-2e-=" Ni" 2+、Zn-2e-=" Zn" 2+（各2分）
（2）①胶体中各微粒均可通过滤纸孔隙（2分）
②PbCO3+2H+=Pb2++CO2↑+H2O（2分）
④还原剂（1分）③6、（2分）3.675（3分）
粗铜中含金、银、铁、镍、锌等杂质，电解时铜、铁、镍、锌被氧化，金、银作为阳极泥而沉淀下来；上述各流程均用到过滤操作，而胶体中各微粒均可通过滤纸孔隙，所以不能用过滤来分离液态胶体中分散质与分散剂；整个流程首先通过煅烧将铜最终变为胆矾；固体A含氯化银、硫酸铅、金、稀有金属等，用碳酸钠将硫酸铅转化为碳酸铅，再用硝酸溶解而将铅分离（这里用到沉淀的生成、转化、溶解），用氨水溶解氯化银变为银氨溶液，最后用N2H4将其还原为银；固体C含金、稀有金属等，用盐酸、氯化钠、氯酸钠等将它们溶解得到H2PtCl6、AuCl3、PdCl2，可知1mol氯酸钠被还原为Cl-转移电子6mol；用SO2将AuCl3还原而分离，根据氧化还原反应得失电子数相等知3n(Au)=2n(SO2), n(SO2)=1.5x19.7/197=0.15mol,体积为0.15 x 24.5=3.675；H2PtCl6、PdCl2用锌还原得Pt、Pd合金。
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 g 10.00%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的浓度为10.47%，乙中c电极质量增加．据此回答问题：
①电源的N端为________极；
②电极b上发生的电极反应为_________________；
③列式计算电极b上生成的气体在标准状况下的体积：________________；
④电极c的质量变化是________g；
(2)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___________________________________；
(3)如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？
________________________________________________________
正确答案
(1)①正；②4OH－－4e－==2H2O＋O2↑ ；③水减少的质量：100 g×(1－
生成O2的体积：
(2)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＋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
（1）实事证明，能设计成原电池的反应通常是放热反应，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是_________________。
A．C(s)+H2O(g)=CO(g)十H2(g) △H>0
B．NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H<0
C．2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H<0
（2）以KOH溶液为电解质溶液，依据所选反应设计一个原电池，其负极反应为：________________。
（3）电解原理在化学工业中有着广泛的应用。现将你设计的原电池通过导线与下图中电解池相连，其中，a为电解液，X和Y是两块电极板，
则：
①若X和Y均为惰性电极，a为CuSO4溶液，则电解时的化学反应方程式为_______________________。通过一段时间后，向所得溶液中加入0．2molCuO粉末，恰好恢复电解前的浓度和pH，则电解过程中转移的电子的物质的量为__________________。
②若X、Y分别为铁和铜，a仍为CuSO4溶液，则Y极的电极反应式为________________________。
正确答案
（1）C
（2）H2+2OH--2e-==2H2O
（3）①CuSO4+2H2O
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