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题型:填空题
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填空题

氢氧化钠是一种用途十分广泛的重要化工原料。工业上主要通过电解氯化钠饱和溶液的方法获得氢氧化钠,我国的氯碱工业大多采用离子交换膜电解槽。

(1)写出电解饱和氯化钠溶液时的电极反应和总的离子反应方程式:

阳极:                                          

阴极:                                          

总反应式:                                     

(2)离子交换膜电解槽一般采用金属钛作阳极,其原因是        。阴极一般用碳钢网制成。阳离子交换膜把电解槽隔成阴极室和阳极室,其作用是              

(3)为使电解氯化钠的速度加快,下列措施可行的是            

(4)如果将某离子交换膜电解槽①电解时的电压增大到原来的2倍 ②电解时的电流增大到原来的2倍 ③电解时的温度从30 ℃提高到60 ℃,则电解速率一定会达到原来的2倍的是       ,解释其原因:                   

正确答案

(1)2Cl--2e-Cl2↑   2H++2e-H2

2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2

(2)阳极产生的Cl2不易腐蚀金属钛既能防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2相混合而引起爆炸,又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO而影响烧碱的质量

(3)ABD

(4)反应速率 当电解时的电压增大到原来的2倍时,电解池的电阻可能会发生变化,电流不一定为原来的2倍;当电解时的温度从30 ℃提高到60 ℃时,电解池的内阻会有所降低,但并不一定恰好降低为原来的一半;当电解时的电流增大到原来的2倍时,单位时间内流过电路的电荷量恰好为原来的2倍,发生反应的物质的物质的量也恰好为原来的2倍,即反应速率为原来的2倍

电解氯化钠的速率与单位时间的电荷量、离子迁移的速率有关。

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题型:简答题
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简答题

某课外活动小组用如图装置进行实验,试回答下列问题。

(1)若开始时开关K与a连接,则B极的电极反应式为________________。

(2)若开始时开关K与b连接,则B 极的电极反应式为____________________,总反应的离子方程式为

___________________有关上述实验,下列说法正确的是(填序号)__________。

①溶液中Na+向A极移动

②从A极处逸出的气体能使湿润的KI淀粉试纸变蓝

③反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质的浓度

④若标准状况下B极产生2. 24 L气体,则溶液中转移0.2 mol电子

(3)该小组同学认为,如果模拟工业上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该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”、“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”或“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)Fe-2e-=Fe2+ (2)2H++2e-=H2;2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑;②

(3)①4OH--4e-=2H2O+O2↑;小于;②D;③H+在阴极附近放电,引起水的电离平衡向右移动,使c(OH-)>

c(H+);④O2+2H2O+4e-=4OH-

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填空题

某些物质的转化关系如图所示(图中参与反应和生成的水都已略去)。已知甲是短周期元素的单质,它是日常生活中常用的包装材料。

回答下列问题:

(1)若电解的是NaCl溶液:

①甲与A反应的化学方程式是_________________________。

②A与B反应的离子方程式是__________________________。

③若电解100 mL 0.1 mol/LNaCl溶液,阴、阳两极各产生112 mL气体(标准状况),则所得溶液的pH为________(忽略反应前后溶液的体积变化及气体溶于水的影响)。

(2)若电解的是CuSO4溶液:

①E的化学式是________;电解时阳极的电极反应式是___________________。

②加热时,A的浓溶液可与B发生反应,A的浓度随时间变化的图象正确是________。

正确答案

(1)①2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑;②Cl2+2OH===Cl+ClO+H2O;③13

(2)①SO2;4OH-4e===O2↑+2H2O;②A

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填空题

如图所示,甲、乙两池电极材料都是铁棒和碳棒,请回答下列问题

(1)若两池中均为CuSO4溶液,反应一段时间后:

①有红色物质析出的是甲池中的____________棒,乙池中的____________棒。

②乙池中阳极的电极反应式是__________________________________。

(2)若两池中均为饱和NaCl溶液:

①写出乙池中总反应的离子方程式______________________________。

②甲池中碳极上电极反应式是______________________________,乙池碳极上电极反应属于____________(填“氧化反应”或“还原反应”)。

③将湿润的KI淀粉试纸放在乙池碳极附近,发现试纸变蓝,反应的化学方程式为__________________________________。

④若乙池转移0.02 mol e后停止实验,池中溶液体积是200 mL,则溶液混合匀后的pH=____________。

正确答案

(1)①碳;铁;②4OH-4e=2H2O+O2

(2)①2Cl+2H2OCl2↑+H2↑+2OH;②2H2O+O2+4e=4OH;氧化反应;③Cl2+2KI=I2+2KCl;④13

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填空题

(1)当以I="0.21" A的电流电解60 min后,测得铜片A的质量增加了0.25 g,则图装置中的X端应与直流电的__________极相连,它是电解池的__________极。

(2)电解后铜片B的质量__________。(答“增加”“减少”或“不变”)

(3)列式计算实验测得的阿伏加德罗常数NA。(已知电子电量e=1.60×1019C)

正确答案

(1)负 阴  (2)减少

 

=6.0×1023 mol1

因为铜片A的质量增加,A为电解池的阴极,Cu2+2e===Cu,X端应与直流电的负极相连接。铜片B则为电解池的阳极:Cu-2e===Cu2,其质量减少。

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填空题

如图a、b、c、d是一张浸有饱和食盐水的滤纸,E、F为铂片,其附近滴有两滴石蕊试液。X、Y由Cu、Zn组成。

                    

(1)若工作时,E附近出现蓝色,则E为        极;F为         极;Y     为极,Y材料为      

(2)若E、F均为铜片,其余不变,则E、F的电极反应:E极        ,F极       

正确答案

(1)阴阳正Cu

(2)2H++2e-H2↑      Cu-2e-Cu2+

本题是原电池、电解池的组合装置,上部为电解池,下部是原电池,为电解池提供外电源。

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填空题

(4分)阿伏加德罗常数(NA)、物质的量(n)和粒子数(N)之间有如下关系:NA=N/n,测定阿伏加德罗常数有多种方法,其中电解法(根据电子的物质的量和电子数来测定NA)是常用的方法。试回答下列有关问题:

(1)实验室有相同浓度的NaCl、CuSO4、AgNO3、H2SO4等溶液,若实验过程中用惰性电极电解,且不考虑电极上的析出物与电解质溶液之间的反应,则你认为选择哪一种溶液作为电解质,实验既简便,测定结果误差又小,并说明理由。

(2)采用你所选定的溶液来实验,至少应测定__________个数据。它们是___________。

(3)若已知一个电子的电荷量,(符号为q),选定符号代表有关数据,列出电解法求阿伏加德罗常数(NA)的数学表达式___________________________________________。

正确答案

(1)选用AgNO3溶液较好。①若电解NaCl、H2SO4溶液,产生气体的体积较难测定准确。②在同样条件下,通过等量的电量,析出Ag的质量远大于Cu,因而称量和计算时产生的误差前者要小。

(2)3电流、电解(通电)时间、电解产物的质量

(3)ItM (Ag)/ qm(Ag)

(1)由于电解过程中,两极及电路中通过的电荷量相等,因此只要测定两极析出物质的物质的量即可,在实际测量过程中,气体的体积较难测定,故一般不选NaCl、H2SO4,而CuSO4、AgNO3两种物质在通过相等的电荷量时,析出Ag的质量远大于Cu,称量和计算时前者产生的误差小,故应选AgNO3作电解液为好。(2)由(1)的分析已知,采用电解AgNO3方法时,应称取阴极析出银的质量,而电荷量Q=It,故还应测定电路中的电流及电解时间。

(3)设析出Ag的质量为m(Ag),电流为I,电解时间为t,则 NA=N(e-)/n(e-)= =ItM(Ag)/qm(Ag)。

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简答题

某课外活动小组用如图装置进行实验,试回答下列问题。

(1)若开始时开关K与a连接,则B极的电极反应式为________________。

(2)若开始时开关K与b连接,则B 极的电极反应式为____________________,总反应的离子方程式为

___________________有关上述实验,下列说法正确的是(填序号)__________。

①溶液中Na+向A极移动

②从A极处逸出的气体能使湿润的KI淀粉试纸变蓝

③反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质的浓度

④若标准状况下B极产生2. 24 L气体,则溶液中转移0.2 mol电子

(3)该小组同学认为,如果模拟工业上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该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”、“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”或“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)Fe-2e-=Fe2+ (2)2H++2e-=H2;2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑;②

(3)①4OH--4e-=2H2O+O2↑;小于;②D;③H+在阴极附近放电,引起水的电离平衡向右移动,使c(OH-)>

c(H+);④O2+2H2O+4e-=4OH-

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填空题

如图所示,甲、乙两池电极材料都是铁棒和碳棒,请回答下列问题

(1)若两池中均为CuSO4溶液,反应一段时间后:

有红色物质析出的是甲池中的_____棒,乙池中的____棒。乙池中阳极的电极反应式是_____________。

(2)若两池中均为饱和NaCl溶液:

写出乙池中总反应的离子方程式____________________。

甲池中碳极上电极反应式是____________________,乙池碳极上电极反应属于______(填“氧化反应”或“还原反应”)。

将湿润的KI淀粉试纸放在乙池碳极附近,发现试纸变蓝,反应的化学方程式为___________________。

若乙池转移0.02 mol e-后停止实验,池中溶液体积是200 mL,则溶液混合均匀后的PH=______。

正确答案

(1)碳;铁;4OH--4e-==2H2O+O2

(2)2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-;2H2O+O2+4e-==4OH-;氧化反应;Cl2+2KI==I2+2KCl;13

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填空题

对金属制品进行抗腐蚀处理,可延长其使用寿命。

(1)以下为铝材表面处理的一种方法

①碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜,碱洗时常有气泡冒出,原因是_________________(用离子方程式表示)。为将碱洗槽液中铝以沉淀形式回收,最好向槽液中加入下列试剂中的__________

a.NH3 b.CO2 c.NaOH d.HNO3②以铝材为阳极,在H2SO4溶液中电解,铝材表面形成氧化膜,阳极电极反应为____________。取少量废电解液,加入NaHCO3,溶液后产生气泡和白色沉淀,产生沉淀的原因是_______________________。

(2)镀铜可防止铁制品腐蚀,电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是______________。

(3)利用下图装置,可以模拟铁的电化学防护。

若X为碳棒,为减缓铁的腐蚀,开关K应置于______处。 若X为锌,开关K置于M处,该电化学防护法称为_______。

正确答案

(1)①2Al+2OH-+4H2O==2Al(OH)4-+3H2;c;②2Al+3H2O-6e-→Al2O3+6H+;因为Al3+和HCO3-发生了互促水解;Al3++3HCO3-==Al(OH)3↓+CO2

(2)阳极Cu可以发生氧化反应生成Cu2+(3)N;牺牲阳极保护法

下一知识点 : 金属的电化学腐蚀与防护
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