- 电解池
- 共5205题
2010年亚运会在我国广州成功举办，整个亚运会体现了环保理念。
(1)广州亚运会火炬“潮流”采用丙烷(C3H8)作燃料，燃烧后的产物为水和二氧化碳。在298 K时，1 mol 丙烷完全燃烧生成CO2和液态水放出2221.5 kJ的热量，则该反应的热化学方程式为________________。又知：在298 K时，C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g) △H=+124. 2 kJ/mol, H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H=-285.8 kJ/mol，则1mol C3H6完全燃烧生成CO2和液态水时放出的热量是_____________kJ。
(2)广州是一座美丽的海滨城市，海水资源非常丰富。
①海洋电池是以铝为负极，铂网为正极，海水为电解质溶液，空气中的氧气与铝反应产生电流，电池总反应为：4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3，下列说法正确的是____（填写序号字母）；
a．电池工作时，电流由铝电极沿导线流向铂电极
b．铂电极采用网状比块状更利于O2放电
c．海水中的OH-向铝电极方向移动
②室温下，用惰性电极电解200 mL 1.5 mol/L食盐水，电解2 min时，两极共收集到448 mL气体 （标准状况下），写出该电解反应的离子方程式__________________，假设电解前后溶液的体积不变，则电解后该溶液的pH为____。
正确答案
(1)C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) △H = -2 221.5 kJ/mol；2059.9
(2)①bc；②2Cl-+2H2O
如图所示，若电解5 min时，铜电极质量增加2.16 g。
试回答：
(1)电源电极X名称为_______（填“正极”或“负极”）。
(2)电解池中溶液的pH变化：B_______，C_______（填“增大”“减小”或 “不变”）。
(3)B中的阳极的电极反应式为__________________；若通电5 min时B中共收集224 mL气体（标准状况）。
溶液体积为200 mL，则通电前硫酸铜溶液的物质的量浓度约为___________。
(4)A中发生反应的化学方程式为________________。若A中KCl溶液的体积也是200 mL，电解后溶液的pH=________。
(5)若将C装置单独取出，导线连接铜、银后，请写出负极的电极反应式________________
正确答案
(1)负极
(2)减小；不变
(3)4OH--4e-=O2↑+2H2O；0.025 mol/L
(4)2KCl+2H2O
(5)Cu-2e-=Cu2+
钒(v)及其化合物广泛应用于工业催化、新材料和新能源等领域。
V2O5是接触法制硫酸的催化剂。
（1）一定条件下，SO2与空气反应tmin后，SO2和SO3物质的量浓度分别为amol/L和bmol/L，则SO2起始物质的量浓度为____mol/L；生成SO3的化学反应速率为____mol/(L·min)。
（2）工业制硫酸，尾气SO2用___吸收。
全钒液流储能电池是利用不同价态离子对的氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置，其原理如下图所示。
（3）当左槽溶液颜色逐渐由黄变蓝，其电极反应式为____。
（4）充电过程中，右槽溶液颜色逐渐由____色变为____色。
（5）放电过程中氢离子的作用是___和___；充电时若转移的电子数 为3.0l×1023个，左槽溶液中n(H+)的变化量为____。
正确答案
（1）a+b；b/t
（2）氨水
（3）VO2++2H++e- = VO2++H2O
（4）绿；紫
（5）参与正极反应；通过交换膜定向移动使电流通过溶液；0.5 mol
按照下图接通线路，反应一段时间后，回答下列问题(假设所提供的电能可以保证电解反应的顺利进行)
（1）U形管内发生什么现象？__________________________________
（2）写出有关反应的化学方程式。__________________________________
（3）在a、b烧杯中发生什么现象？__________________________________
（4）如果小烧杯中有0.508 g碘析出，问大烧杯中负极减轻多少？
正确答案
（1）左侧管内有黄绿色气体逸出，右侧管内有无色气体逸出，右侧溶液由无色变为红色
（2）Zn+H2SO4＝ZnSO4＋H2↑、2KCl+2H2O
（3）a烧杯中的溶液变蓝，b烧杯中有无色气体生成，溶液无明显变化
（4）0.13g
X、Y、Z、L、M五种元素的原子序数依次增大。x、Y、z、L是组成蛋白质的基础元素，M是地壳中含量最高的金属元素。请回答下列问题
（1）M在元素周期表中的位置为__________________；五种元素的原子半径从大到小的顺序是___________________________(用元素符号表示)。
（2）硒(se)是人体必需的微量元素，与L同一主族，Se原子比L原子多两个电子层，则Se的原子序数为
_________，其最高价氧化物对应的水化物化学式为_________________________。该族2～5周期元素单质分别与H2反应生成lmol气态氢化物的焓变如下，表示生成1mol硒化氢焓变的是__________(填字母代号)。
a．+99．7 kJ·mol-1 b．+29．7 kJ·mol-1 c．-20．61 kJ·mol-1 d．一241．8 kJ·mol-1（3）用M单质作阳极，石墨作阴极，NaHCO3溶液作电解液进行电解，生成难溶物R，R受热可分解。写出生成R的反应式：_____________________
正确答案
（1）第三周第ⅡIA族；Al>C>N>O>H
（2）34；H2SeO4；b
（3）A1-3e-==Al3+，A13++3HCO3-==Al(OH)3↓+3CO2
如图(1)所示装置，甲槽中盛放AgNO3溶液，乙槽中盛放AlCl3和M(NO3)x（x≥1，x为正整数）的混合溶液，其中甲槽中一个电极为锌电极，其余均为石墨电极，且接通线路前各电极质量相等。接通线路一段时间，测得乙槽中a、d两极所得气体的体积（标准状况下）随时间变化的关系如图(2)所示。
请回答下列问题：
(1)d极为________极，c极的电极反应方程式为____________________
(2)t2时刻，测得b、c两电极的质量相差32.8 g，b、d两电极质量相差22.8 g，则：
①M(NO3)x的化学式为_________。
②t1~t2时，乙槽中的反应方程式为__________________。
③t2~t3时，乙槽中溶液pH____(填“增大”“减 小”或“不变”）。
④如果在t3时刻，反应刚好停止（电极都没用完），则 n(AgNO3):n[M(NO3)x]=____________。
正确答案
(1)负；Zn-2e-=Zn2+ (2)①Cu(NO3)2；②2Cu(NO3)3+2H2O
（1）p为______极，A极发生了________反应。
（2）C为_______极，试管里收集到________；D为________极，试管里收集到___________。
（3）C极的电极方程式是_________________。
（4）在电解过程中，测得了C、D两极上产生的气体的实验数据如下：
仔细分析以上实验数据，请说出可能的原因是______________________。
（5）当反应进行一段时间后，A、B电极附近溶液的pH_________________ (填“增大”“减小”或“不变”)。
（6）当电路中通过0．004 mol电子时，B电极上沉积金属X为0．128 g，则此金属的摩尔质量为_____。
正确答案
（1）正；氧化
（2）阳；氧气；阴；氢气
（3）4OH－→O2↑＋2H2O＋4e－（4）氧溶解
（5）不变
（6）64 g/mol
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
（10分）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。
据此回答问题：
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
（1）乙中c电极质量增加，说明c电极是阴极，则d电极是阳极，e是阴极，f是阳极。所以N是电源但正极，M是电源的负极，a是阴极，b是阳极，OH－放电，反应式为4OH－-4e－=2H2O + O2↑。丙中电解水，硫酸钾不变，所以电解后溶液酸质量是
（2）铜全部析出后，溶液是硫酸溶液，所以继续通电，反应也就变为水的电解反应。甲相当于电解水，溶液浓度增大，pH增大。Y中有硫酸生成，pH减小，丙也是相当于电解水，浓度增大，但硫酸钾溶液显中性，所以pH不变。
用如图装置进行电解实验（a、b、c、d均为铂电极），供选择的有4组电解液，要满足下列要求：
①工作一段时间后A槽pH值上升，B槽的pH下降．
②b、c两极上反应的离子的物质的量相等．
（1）应选择的电解质是上述四组中的第______组．
（2）该组电解过程中各电极上的电极反应式为：
a极______；b极______；c极______；d极______．
（3）当b极上析出7.1g电解产物时，a极上析出产物的质量为______g；若B槽电解质溶液500mL，且忽略电解前后电解液的体积变化，则此时B槽中的c（H+）比电解前增加了______mol/L．
正确答案
1组、A槽是电解水，氢氧化钠溶液PH增大，b电极是阳极，电极反应为：4OH--4e-=2H2O+O2↑；B槽电解硫酸铜溶液，溶液PH减小，c电极为阴极，电解反应为：Cu2++2e-=Cu，依据电子守恒可知，b、c两极上反应的离子的物质的量不相等：
2组、A槽是电解硝酸银，溶液PH减小，b电极是阳极，电极反应为：4OH--4e-=2H2O+O2↑；B槽电解氯化铜溶液，溶液PH减小，c电极为阴极，电解反应为：Cu2++2e-=Cu，依据电子守恒可知，b、c两极上反应的离子的物质的量不相等：
3组、A槽是电解水，硫酸钠溶液PH不变，b电极是阳极，电极反应为：4OH--4e-=2H2O+O2↑；B槽电解硝酸银溶液，溶液PH减小，c电极为阴极，电解反应为：4Ag++4e-=4Ag，依据电子守恒可知，b、c两极上反应的离子的物质的量相等：
4组、A槽是电解氯化钠，氯化钠溶液PH增大，b电极是阳极，电极反应为：4OH--4e-=2H2O+O2↑；B槽电解硝酸银溶液，溶液PH减小，c电极为阴极，电解反应为：4Ag++4e-=4Ag，依据电子守恒可知，b、c两极上反应的离子的物质的量相等：
（1）依据上述分析可知，符合条件的是滴4组；故答案为：4；
（2）该组电解过程中各电极上的电极反应式为：a、4H++4e-=2H2↑；b、4Cl--4e-=2Cl2↑；c、4Ag++4e-=4Ag；d、4OH--4e-=2H2O+O2↑；
故答案为：4H++4e-=2H2↑；4Cl--4e-=2Cl2↑；4Ag++4e-=4Ag；4OH--4e-=2H2O+O2↑；
（3）a、4H++4e-=2H2↑；b、4Cl--4e-=2Cl2↑；当b极上析出7.1g电解产物为氯气物质的量为0.1mol，a极上析出产物为氢气，氢气的物质的量为0.1mol，氢气的质量为0.1mol×2g/mol=0.2g；若B槽电解质溶液500mL，且忽略电解前后电解液的体积变化，电解过程中氢氧根离子减少和氢离子增加相同，依据电子守恒和电极反应可以计算得到，4OH--4e-=2H2O+O2↑电子转移0.2mol消耗氢氧根离子0.2mol，溶液中增加氢离子为0.2mol，则此时B槽中的c（H+）比电解前增加了
故答案为：2g；0.4；
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