- 电解池
- 共5205题
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2mol电子，MnO2的理论产量为___________。
正确答案
（1）Zn（或锌）；正极
（2）Zn与Cu2+反应生成Cu，Zn与Cu构成原电池，加快反应速率；b
（3）2H++2e-=H2↑；87g
铝的阳极氧化，是一种常用的金属表面处理技术，它能使铝的表面生成一层致密的氧化膜，该氧化膜不溶于稀硫酸．某化学研究小组在实验室中按下列步骤模拟该生产过程．填写下列空白：
（1）配制实验用的溶液．要配制200mL密度为1.2g•cm-3的溶质质量分数为16%的NaOH溶液，需要称取______g NaOH固体．
（2）把铝片浸入热的16%NaOH溶液中约半分钟左右洗去油污，除去表面的氧化膜，取出用水冲洗．写出除去氧化膜的离子方程式______．
（3）如图，组装好仪器，接通开关K，通电约25min．在阳极生成氧化铝，阴极产生气体．写出该过程中的电极反应式：
阳极______
阴极______
（4）断开电路，取出铝片，用1%稀氨水中和表面的酸液，再用水冲洗干净．写出该过程发生反应的离子方程式______．
正确答案
（1）200mL密度为1.2g•cm-3的溶质质量分数为16%的NaOH溶液，溶液中氢氧化钠质量=200ml×1.2g•cm-3×16%=38.4g；
故答案为：38.4；
（2）铝表面有氧化铝，氧化铝是两性氧化物溶于氢氧化钠溶液中反应生成四羟基合铝酸钠或偏铝酸钠，反应的离子方程式为：Al2O3+2OH-+3H2O=2[A1（OH）4]-或Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O；
故答案为：Al2O3+2OH-+3H2O=2[A1（OH）4]-或Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O
（3）装置图分析铝接电源正极在电解池中 做阳极失电子生成氧化铝，电极反应为：2Al+3H2O→Al2O3+6H++6e-；溶液中氢离子在阴极得到电子生成氢气，电极反应为：6H++6e-→3H2↑；
故答案为：2Al+3H2O→Al2O3+6H++6e- 6H++6e-→3H2↑；
（4）用1%稀氨水中和表面的酸液，是和稀硫酸发生的反应，反应离子方程式为：NH3•H2O+H+=NH4++H2O；
故答案为：NH3•H2O+H+=NH4++H2O；
已知甲池的总反应为2CH3OH+3O2+4KOH
(1)甲池是______装置，A（石墨）电极是______极。
(2)写出通入O2的电极的电极反应式：___________________。
(3)乙池中反应的化学方程式为________________。
(4)当乙池中B(Ag)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（或化学能转变为电能）；阳
(2)O2+2H2O+4e-=4OH-(3)4AgNO3+2H2O
(4)280
（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
铝生产产业链由铝土矿开采、氧化铝制取、铝的冶炼和铝材加工等环节构成。请回答下列问题：
（1）工业上采用电解氧化铝和冰晶石(Na3AlF6)熔融体的方法冶炼得到金属铝：
2Al2O3 
加入冰晶石的作用：________________________________________________。
（2）上述工艺所得铝材中往往含有少量Fe和Si等杂质，可用电解方法进一步提纯，该电解池中阳极的电极反应式为________________，下列可作阴极材料的是__________。
A．铝材 B．石墨 C．铅板 D．纯铝
（3）阳极氧化能使金属表面生成致密的氧化膜。以稀硫酸为电解液，铝阳极发生的电极反应式为_____________________________________________________________。
（4）在铝阳极氧化过程中，需要不断地调整电压，理由是_________________。
（5）下列说法正确的是__________________。
A．阳极氧化是应用原电池原理进行金属材料表面处理的技术
B．铝的阳极氧化可增强铝表面的绝缘性能
C．铝的阳极氧化可提高金属铝及其合金的耐腐蚀性，但耐磨性下降
D．铝的阳极氧化膜富有多孔性，具有很强的吸附性能，能吸附染料而呈各种颜色
正确答案
（1）主要是降低Al2O3的熔化温度
（2）Al－3e－=Al3＋ D
（3）2Al－6e－＋3H2O=Al2O3＋6H＋
（4）铝阳极表面不断生成氧化物，电阻增大，为了保持稳定的电流，需要不断增大电压
（5）BD
试题分析：（1）由于Al2O3熔点很高，加入冰晶石可以降低Al2O3的熔点，作助熔剂。
（2）在电解池中阳极发生氧化反应，金属失去电子，电极反应式为Al－3e－=Al3＋；电解精炼铝应以纯铝作阴极材料，故D项正确。
（3）根据阳极发生氧化反应可以得到电极反应式为：2Al＋3H2O－6e－=Al2O3＋6H＋。
（4）铝阳极生成氧化物薄膜后会使电阻增大，为了保持稳定的电流，需要随电阻增大而不断增大电压。
（5）阳极氧化应用的是电解原理，A项错误；由于氧化物的生成可以增强铝表面的绝缘性，B项正确；铝的阳极氧化可以提高铝及铝合金的耐腐蚀性，但耐磨性不下降，C项错误；氧化铝具有不同的晶型，其中的δ-Al2O3具有多孔性、强吸附性和催化活性，可做吸附剂和催化剂，D项正确。
如图：通电5min后，电极5质量增加2.16g，试回答：
（1）1是______极．
（2）若A池溶液体积为200mL（设电解过程中溶液体积不变），则电解后，溶液pH为多少？______
（3）若B槽中共收集到标况224mL气体，且溶液体积为200mL（设电解过程中溶液体积不变），则通电前溶液中的Cu2+物质的量浓度为多少？______．
正确答案
（1）A、B、C装置有外接电源，所以是电解池，通电5min后，电极5质量增加2.16g，说明电极5是阴极，得电子析出金属单质，所以a是电源的负极，b是电源的正极，与电源负极相连的电极为阴极，所以1是阴极，
故答案为：阴；
（2）通电5min后，电极5质量增加2.16g，电极5上析出的金属是银，银的物质的量=
2NaCl+2H2O 
2mol2mol
x0.02mol x=0.02mol
C（NaOH）=
故答案为：13；
（3）通电5min后，电极5质量增加2.16g，电极5上析出的金属是银，银的物质的量=
故答案为：0.025mol/L；
在25℃时，用石墨电极电解2.0L 2.5mol/LCuSO4溶液，若有0.2mol电子发生转移，请回答下列问题：
（1）阴极发生______反应（填“氧化”或“还原”），该电极反应式为______．电解反应的化学方程式为______
（2）电解后得到的铜的质量是______g，得到氧气的体积是______L（标准状况），溶液中的氢离子浓度为______mol/L（假定溶液体积仍为2.0L）．
（3）若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______g．
正确答案
（1）阴极上得电子，发生还原反应；阴极上铜离子的放电能力大于氢离子的放电能力，所以阴极上析出铜，故电极反应式为Cu2++2e-═Cu；阳极上氢氧根离子失电子生成氧气，所以其电池反应方程式为2CuSO4+2H2O
故答案为：还原；Cu2++2e-═Cu；2CuSO4+2H2O
（2）2CuSO4+2H2O
2×64g 4mol
6.4g 0.2mol
所以铜的质量为6.4g；
2CuSO4+2H2O
22.4L 4mol
1.12 L 0.2mol
所以生成氧气的体积为1.12 L；
2CuSO4+2H2O
2mol 4mol
0.1mol 0.2mol
所以硫酸的物质的量为0.1mol，氢离子的物质的量为 0.2mol，
氢离子的物质的量浓度为c=
故答案为：6.4；1.12；0.1；
（3）当以铜片作电极时，阳极上铜失电子变成离子进入溶液，所以铜片质量减少；阴极上铜离子得电子生成铜单质，铜片质量增加，
两极的质量差=阳极上减少的质量+阴极上增加的质量．
阳极 Cu-2e-═Cu2+ 64g 2mol
6.4g 0.2mol
所以阳极质量减少6.4g；
阴极 Cu2++2e-═Cu
2mol 64g
0.2mol 6.4g
所以阴极质量增加6.4g；
所以两极质量相差 6.4g+6.4g═12.8g，
故答案为：12.8．
Fe、Cu、Al是常见的金属元素，按要求回答下列问题：
（1）向氯化铜溶液中加入一定量的铁粉和铝粉混合物，充分 反应后，下列情况可能出现的是________(填编号)
a．溶液中有Cu2+ 、Fe2+ 、Al3+ ，不溶物为Cu
b．溶液中有Fe2+ 、Al3+ ，不溶物为Cu、Fe
c．溶液中有Fe3+ 、Al3+ ，不溶物为Cu
d．溶液中有Fe2+ ，不溶物为Cu、Al
（2）将一定质量的铁、铝、铜合金，加入1L 一定物质的量浓度的硝酸中，完全溶解，测得溶液 中(忽略溶液体积的变化) c（H+）=0.5mol/L， c（Cu2+）=0.3mol/L，c（Al3+）=0.2mol/L，c（NO3-）=2mol/L，则混合物中铁的质量为_________。
（3）在硫酸铜溶液中加入碘化钾溶液，有白色沉淀生成，溶液的颜色则由蓝色变为深黄色，经分析证明白色沉淀是碘化亚铜，该反应的离子方程式为_________。
（4）Li－Al/FeS是一种可充电电池，电池中用含Li＋导电固体作为电解质，在工作过程中Li+的物质的量保持不变,其正极的电极反应式为:2Li++FeS+2e－＝Li2S+Fe，则电池的负极反应式为__________。充电时，阳极发生反应的物质是________。用该电池作电源，组成如图所示装置(a、b、c、d均为石墨电极)。
电解后向甲中加入适量的________(填物质化学式)，可以使溶液恢复到原来状态，当500mL乙溶液的pH为13时，在b极上生成物质的质量为_________。
正确答案
（1）ab
（2）5.6克
（3）2Cu2＋＋4I－=2CuI↓＋I2
（4）2Li－2e－＝2Li+ ； Li2S、Fe ； CuO ； 1.6克
下图为化学能与电能相互转化的装置示意图。
(1)在甲图中，锌极为______极(填“正”或“负”)，该极的电极反应式是____________；有H2逸出的电极为______极(填“锌”或“石墨”)。溶液中
(2)在乙图中，a和b均为惰性石墨电极，NaCl溶液中滴有酚酞。接通电源一段时间后，发现a极先变红。则电源的M极为______极(填“正”或“负”)，b电极的电极反应式是____________，乙装置中反应的化学方程式是____________。假如电路中有4 mol电子通过，a电极理论上析出气体的体积是______L(标准状况)。
正确答案
(1)负；Zn-2e-=Zn2+；石墨；锌；负极
(2)负；
如下图装置所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同（假设通电前后溶液体积不变），A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后，F极附近呈红色。
请回答：
（1）B极是电源的___________ ，一段时间后，甲中溶液颜色 __________，丁中X极附近的颜色逐渐变浅，Y极附近的颜色逐渐变深，这表明___________ ，在电场作用下向Y极移动。
（2）若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时，对应单质的物质的量之比为 ______________。
（3）现用丙装置给铜件镀银，则H应该是______________ （填“镀层金属”或“镀件”），电镀液是___________ 溶液。当乙中溶液的pH是13时（此时乙溶液体积为500mL），丙中镀件上析出银的质量为_____________ ，甲中溶液的pH _____________（填“变大”、“变小”或“不变”）。
（4）若将C电极换为铁，其他装置都不变，则甲中发生总反应的离子方程式是______________ 。
正确答案
（1）负极； 逐渐变浅； 氢氧化铁胶体粒子带正电荷
（2）1∶2∶2∶2
（3）镀件； AgNO3； 5.4g ；变小
（4）Fe + Cu2+
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