- 电解池
- 共5205题
如图所示，U形管内盛有100mL的溶液，按要求回答下列问题：
（1）打开K2 ，合并K1，若所盛溶液为CuSO4溶液：则A为 极， A极的电极反应式为 。若所盛溶液为KCl溶液：则B极的电极反应式为
（2）打开K1，合并K2，若所盛溶液为滴有酚酞的NaCl溶液，则：
①A电极附近可观察到的现象是 ，Na+移向 极（填A、B）
②B电极上的电极反应式为 ，
总反应化学方程式是 。
③反应一段时间后打开K2,若忽略溶液的体积变化和气体的溶解，B极产生气体的体积（标准状况）为11.2mL，将溶液充分混合，溶液的pH约为 。若要使电解质溶液恢复到原状态，需向U形管内加入或通入一定量的 。[ pH=-lgc(H+) ]
正确答案
（1）①负、Cu2++2e-=Cu；O2+2H2O+4e-==4OH-
（2）①该装置是电解池，碳棒是阳极，锌棒是阴极，电解时，锌棒上氢离子放电生成氢气，同时电极附近生成氢氧根离子导致溶液呈碱性，加入酚酞后溶液变红；故答案为：产生无色气泡，电极附近溶液变红；②A；
②电解时，阳极上氯离子放电生成氯气，阴极上氢离子放电生成氢气，同时溶液中生成氢氧化钠，所以电池反应式为2NaCl+2H2O
③12；HCl
试题分析：：（1）①该装置是原电池，锌作负极，碳作正极，正极上铜离子得电子生成铜发生氧化反应，电极反应式为Cu2++2e-=Cu；所盛溶液为KCl溶液，为吸氧腐蚀，正极B极的电极反应式O2+2H2O+4e-==4OH-；
（2）打开K1，合并K2，若所盛溶液为滴有酚酞的NaCl溶液，①该装置是电解池，碳棒是阳极，锌棒是阴极，电解时，锌棒上氢离子放电生成氢气，同时电极附近生成氢氧根离子导致溶液呈碱性，加入酚酞的溶液变红；溶液中的Na+向阴极移动，即向A电极移动；
②电解时，阳极B上氯离子放电生成氯气：2Cl—2e-==Cl2↑，阴极上氢离子放电生成氢气，同时溶液中生成氢氧化钠，所以电池反应式为2NaCl+2H2O
③由②可知，B极产生（标准状况）为11.2mLCl2，生成0.001molNaOH。故c(OH-)=0.01mol/L，c(H+)=Kw/c(OH-)=10-14/0.01mol/L=10-12 mol/L，故pH=12。两极逸出的气体分别是H2和Cl2，故要使电解质溶液恢复到原状态，需向U形管内通入一定量的HCl气体。
（8分）在用惰性电极电解水制取H2和O2时，为了增强导电性，常常要加入一些电解质，下列物质中不能选用的是 （填序号）
不能选用上述某物质的原因是（用电极反应式及总反应式表示，若不止一种物质可添加空格填写）：
阳极反应式 ，
阴极反应式 ，
总反应的离子方程式 。
正确答案
（每空2分）D 阳极：4OH–- 4e– =O2+2H2O 阴极：Cu2++ 2e– =Cu
总反应：2Cu2++2H2O
考查电极反应式的书写
如果加入硫酸铜，则阴极就是铜离子放电，形成铜，得不到氢气，所以选项D不能用，答案选D；如果加入硫酸铜，则阳极始终是OH－放电，电极反应式是4OH–- 4e– =O2+2H2O。阳极电极反应式是Cu2++ 2e– =Cu，所以总反应式就是2Cu2++2H2O
高铁酸盐在能源、环境保护等有着广泛的用途，可以用电解法制高铁酸盐（已知高铁酸盐在酸性条件下不稳定），总反应式为：Fe+2H2O+2OH-
正确答案
A．该反应中铁失电子发生氧化反应，则铁为阳极，参加反应的含有氢氧根离子，所以电解质溶液为可溶性碱，故A错误；
B．该反应中铁失电子发生氧化反应，则铁为阳极，参加反应的含有氢氧根离子，所以电解质溶液为可溶性碱，故B错误；
C．阳极上铁失电子和氢氧根离子反应生成水和高铁酸根离子，电极反应式为Fe+8OH-一6e-═4H2O+FeO42-，故C正确；
D．该反应中，1mol铁失去6mol电子生成1mol高铁酸根离子，如果铁失去3mol电子可以在阴极上得到氢气1.5mol氢气，标况下其体积为33.6L，因为温度和压强未知，所以其体积不一定是33.6L，故D错误；
故选C．
该小组同学模拟工业上用离子交换膜法制烧碱的方法，那么可以设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾
①电解槽的阳极反应式为______．此时通过阴离子交换膜的离子数______（填“大于”或“小于”或“等于”）通过阳离子交换膜的离子数．
②制得的氢氧化钾溶液从出口（填写“A”、“B”、“C”、“D”）______导出，制得的氧气从出口（填写“A”、“B”、“C”、“D”）______导出．
③通电开始后，阴极附近溶液pH会增大，请简述原因______．
④若将制得的氢气、氧气和氢氧化钾溶液组合为氢氧燃料电池，则电池正极的电极反应式为______．
正确答案
①电解时，阳极上失电子发生氧化反应，溶液中的氢氧根离子的放电能力大于硫酸根离子的放电能力，所以阳极上氢氧根离子失电子生成水和氧气4OH--4e-=2H2O+O2↑；阳极氢氧根离子放电，因此硫酸根离子向阳极移动，阴极氢离子放电，因此钠离子向阴极移动，所以通过相同电量时，通过阴离子交换膜的离子数小于通过阳离子交换膜的离子数．
故答案为：4OH--4e-=2H2O+O2↑；＜．
②氢氧化钠在阴极生成，所以在D口导出；氧气在阳极生成，且氧气是气体，所以从B口导出．
故答案为：D，B．
③通电开始后，阴极上氢离子放电生成氢气，氢离子来自于水，所以促进水的电离，导致溶液中氢氧根离子的浓度大于氢离子的浓度，所以溶液的PH值增大．
故答案为：H+放电，促进水的电离，OH-浓度增大．
④燃料原电池中，燃料在负极上失电子发生氧化反应，氧化剂在正极上得电子发生还原反应，该燃料原电池中，氧气是氧化剂，所以氧气在正极上得电子和水反应生成氢氧根离子，电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-．
故答案为：O2+2H2O+4e-=4OH-．
在一个U形管里盛有氯化铜溶液，并插入两块锌片作电极，按如图连接
（1）如果把开关K接A，该装置应是________，Zn（2）极是_________极，电极反应式为___________。
（2）上述反应进行5min后，置换开关K到C，则该装置是_____________，Zn（2）极是___________极，电极反应式是_______________。
（3）上述装置进行2min后，再置换开关K至B，则Zn（1）极发生的化学反应方程式为_____________， Zn（2）极发生的有关电化学的反应方程式为_____________。
正确答案
（1）电解池 ；阳 ；Zn-2e-===Zn2+（2）原电池 ；正 ；Cu2++2e-===Cu
（3）Zn+CuCl2===Cu+ZnCl2 ；负：Zn-2e-===Zn2+ ；正：Cu2++2e-===Cu
如下图装置，A、B中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。若在A、B中充满KOH溶液后倒立于KOH溶液的水槽中。切断K1，闭合K2、K3通直流电，则：
(1)标出电源的正、负极，a为______极。
(2)在湿的Na2SO4滤纸条中心的KMnO4液滴，有什么现象______________。
(3)写出电极反应式：A中_________________。
(4)若电解一段时间，A、B中均有气体包围电极。此时切断K2、K3，闭合K1，电流表的指针偏转，则此时A极电极反应式为________________。
正确答案
(1)a为负极
(2)紫色液滴向D处移动
(3)A中：4OH--4e-==2H2O+O2
(4)O2+2H2O+4e-==4OH-
从H+、Cu2+、Na+、SO42-、Cl-五种离子中恰当地组成电解质，按下列要求进行电解：
（1）以石墨为电极，使电解质质量减少，水量不变进行电解，则采用的电解质是__________。
（2）以石墨为电极，使电解质质量不变，水量减少进行电解，则采用的电解质是__________。
（3）以石墨为阳极，铁棒为阴极，使电解质和水质量都减少进行电解，则采用的电解质是__________。
正确答案
（1）HCl、CuCl2（2）H2SO4、Na2SO4、NaHSO4（3）NaCl、CuSO4
按右图装置实验，用惰性电极电解足量的NaOH溶液和足量CuSO4溶液．通电一段时间后，c极上有6.4gCu析出．
（1）电源P为______极；
（2）b极产生气体的体积为______L（标准状况）；
（3）A烧杯溶液PH变化______（增大、减小或不变 ）
（4）d极上所发生的电极反应式______，B烧杯总反应的化学方程式______．若要使B中溶液恢复电解前的状态，可向溶液中加入______（填写物质的化学式）______g．
正确答案
（1）B杯中c质量增加，说明Cu沉积在c电极上，所以c是阴极，d是阳极，即Q为正极，P为负极，故答案为：负；
（2）P是负极，所以a是阴极，b是阳极，b极上的电极反应为：4OH--4e-=2H2O+O2↑，c极上的电极反应为：Cu2++2e-=Cu，整个电路是串联的，所以每个烧杯中的电极上转移电子数是相等的，据电极反应：Cu2++2e-=Cu，可知c极上有6.4gCu析出，转移0.2mol电子，当转移0.2mol电子时，b极上生成氧气的物质的量为0.05mol，体积为0.05mol×22.4L/mol=1.12L．故答案为：1.12；
（3）A烧杯溶液电解的实质是电解水，所以氢氧化钠溶度增大，PH变大，故答案为：增大；
（4）d是阳极，电解硫酸铜时，在阳极上是氢氧根离子放电，电极反应式为：4OH--4e-=2H2O+O2↑，总的电解原理方程式为：2CuSO4+2H2O
故答案为：4OH--4e-=2H2O+O2↑；2CuSO4+2H2O
工业上用MnO2和KOH为原料制取KMnO4，主要生产过程分两步进行：第一步，将MnO2、KOH粉碎混合均匀，在空气中加热熔化并不断搅拌，制取K2MnO4；第二步，将K2MnO4的浓溶液进行电解，制取KMnO4。
（1）制取K2MnO4的化学方程式是_______________________ 。
（2）电解K2MnO4溶液时，两极发生的电极反应分别是：阳极___________，阴极____________，电解的总方程式_____________________________。
正确答案
（1）2MnO2＋4KOH＋O2＝2K2MnO4＋2H2O
（2）2MnO42-―2e-＝2MnO4-； 2H+＋2e-＝H2；2K2MnO4＋2H2O＝2KMnO4＋2KOH＋H2
在下图用石墨作电极的电解池中，放入500mL含一种溶质的某蓝色溶液进行电解，观察到A电极表面有红色的固态物质生成，B电极有无色气体生成；当溶液中的原有溶质完全电解后，停止电解，取出A电极，洗涤、干燥、称量、电极增重1.6g。请回答下列问题：
（1）A接的是电源的________极，B是该装置______________。
（2）写出电解时反应的总离子方程式_______________________。
（3）电解后溶液的pH为_____________；要使电解后溶液恢复到电解前的状态，则需加入_________，其质量为______________。（假设电解前后溶液的体积不变）
正确答案
（1）负极；阳极
（2）2Cu2++2H2O=== 2Cu+O2↑+4H+ （3）1；CuO；2g
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