- 电解池
- 共5205题
用图所示的装置进行电解．通电一会儿，发现湿润的淀粉KI试纸的C端变蓝．
（1）左杯（A）中发生反应的化学方程式为______
（2）在右杯（B）中出现的现象是______．
（3）室温下，若从电解开始到时间ts，A、B装置中共收集到气体0.168L（标准状况）．若电解过程中无其他副反应发生，经测定电解后A中溶液加水稀释为1000mL，则A溶液中c（H+）为______mol/L．
正确答案
（1）通电一会儿，发现湿润的淀粉KI试纸的C端变为蓝色，说明C端是阳极，则E是负极，F是正极，铁作阴极，铂丝作阳极，电解硝酸银溶液时，阴极上银离子放电，阳极上氢氧根离子放电，电解方程式为4AgNO3+2H2O
故答案为：4AgNO3+2H2O
（2）B中盛有Na2SO4溶液，Cu为阳极，阳极生成铜离子，Cu极周围变蓝色，阴极生成氢气，溶液生成氢氧化铜沉淀，
故答案为：Pt电极（或阴极）上有气体生成、溶液中出现蓝色沉淀；
（4）A、B装置中共收集到标准状况下的气体0.168L，应分别为氧气和氢气，则氧气为0.168L×
A中盛有AgNO3溶液，电解时生成硝酸，n（H+）=n（e-）=0.01mol，则c（H+）=
故答案为：0.01．
（5分）500 mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO )＝6.0 molL－1，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到22.4 L气体(标准状况)，假定电解后溶液体积仍为500 mL，求（无相应计算过程不得分）
（1）原溶液中K＋的浓度？
（2）此过程中电子转移总数（用NA表示）？
正确答案
（1） 2 molL－1（3分）(2) 4NA（2分）
略
（5分）用下图所示的装置进行电解。通电一会儿，发现湿润的KI淀粉试纸的C端变为蓝色。则：
(1)A中发生反应的化学方程式为_________________________________。
(2)在B中观察到的现象是__________________________、______________________、______________________。
(3)室温下，若从电解开始到时间t s时，A、B装置中共收集到标准状况下的气体0.168 L，若电解过程中无其他副反应发生，经测定电解后A中溶液体积恰为1000 mL，则A溶液的pH为______________________。
正确答案
(1)4AgNO3+2H2O
(2)石墨极有气泡产生 Cu极周围变蓝色 溶液中有蓝色沉淀生成
(3)2
（1）本题可以认为线路中串联了3个电解池。当选定一个为研究对象时，另外的2个可看作是线路或电阻。
先选定湿润的KI淀粉试纸为研究对象。由于C端变为蓝色，可知C端有I2生成：2I--2e-====I2。
I2使淀粉变蓝色。该反应是在电解池的阳极发生的反应，由此可以断定外接电源的E端为负极，F端为正极。
某一资料中记载着可以用电解KI水溶液的方法进行KIO3的工业化生产的信息，总的电解反应方程式为：KI+3H2O
（1）据此推测：
①阳极反应式是 ；
②阴极反应式是 。
（2）一位学生想演示这一方法，则他应该准备的物品和试剂是。
正确答案
（1）①I--6e-+3H2O
②6H2O+6e-
（2）KI溶液、直流电源、导线、两根石墨棒（只要阳极属于惰性电极就可以）、烧杯
（1）①阳极是失电子、发生氧化反应的场所，因而氧化反应I-
（2）组成一个电解池需要直流电源、电解质溶液、导线、电源、容器等。
如何设计A、B、C、D分别符合下述要求：
（1）A中Fe棒不溶解但质量增加 。
（2）B中Fe棒溶解，但Cu不在Fe上析出 。
（3）C中Fe棒不溶于H2SO4 。
（4）D中ZnSO4浓度不变 。
正确答案
（1）可插入Zn片用导线与Fe相连（或外接电源，Fe作阴极）
（2）插入比Fe不活泼的金属并用导线与Fe相连（或外接电源，Fe作阳极）
（3）插入Zn片，用导线与Fe相连（或外接电源，Fe作阴极）
（4）插入Zn片，外接电源，Fe作阴极
根据原电池和电解池的电极反应来分析。
实验活动课上，学生从废旧干电池中回收碳棒、锌皮、二氧化锰、氯化铵、氯化锌等主要物质．
（1）二氧化锰的作用是与正极上的产物（H2）反应，生成Mn2O3，写出该反应的化学方程式：______．
（2）得到氯化铵和氯化锌的晶体混合物后，检验其中含有NH4+的方法是______；
（3）学生将洗净的碳棒和锌皮堆放在一起晾干，一段时间后，发现锌皮上出现锈斑，用电极反应式阐明原因：______．
正确答案
（1）二氧化锰与H2反应，生成Mn2O3，根据电子注意守恒，氢气被氧化生成水，反应方程式为：2MnO2+H2=Mn2O3+H2O，
故答案为：2MnO2+H2=Mn2O3+H2O；
（2）检验其中含有NH4+的方法是；取少量晶体溶于NaOH溶液，加热，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，若试纸变蓝，则说明晶体中含有NH4+，
故答案为：取少量晶体溶于NaOH溶液，加热，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，若试纸变蓝，则说明晶体中含有NH4+；
（3）碳棒和锌皮与水膜构成原电池，锌为负极，反应氧化反应：Zn→Zn2++2e-，碳棒为正极，氧气放电生成氢氧根，电极反应式为：O2+2H2O+4e-→4OH-，Zn发生吸氧腐蚀，
故答案为：负极：Zn→Zn2++2e-，正极：O2+2H2O+4e-→4OH-．
图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极．
（1）正极为______（填“a”或“b”）阳极为______．（填“c”或“d”）
（2）阳极电极反应式为______检验该阳极产物的方法是______．
（3）电解一段时间后发现阴极增重6.4g，则外电路中通过的电子的物质的量是______摩尔，若该电解反应所需的电子全部由氢氧燃料电池提供，则至少需要消耗______L氢气（标准状况下）才能满足需要．
正确答案
（1）由图可知电流从a流向b，则a为电池的正极，b为负极，c与正极相连，所以c为阳极；
故答案为：a；c；
（2）阳极上氯离子失电子生成氯气，其电极反应式为：2Cl--2e-=C12↑，氯气具有较强的氧化性能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝；
故答案为：2Cl--2e-=C12↑；用湿润的淀粉碘化钾试纸检验；
（3）阴极上的电极反应为：Cu2++2e-=Cu，已知阴极增重6.4g，则n（Cu）=
故答案为：0.2；2.24L．
（7分）现有阳离子交换膜、阴离子交换膜、石墨电极，请用氯碱工业中的膜技术原理，回答下列问题。
（1）写出氯碱工业中电解饱和食盐水的反应式________________，阳离子交换膜在氯碱工业中的作用是____________________________________________。写出用惰性电极电解硫酸钠水溶液的总反应式：____________________________________________。
（2）请利用交换膜技术，根据上图框架，设计一个电解硫酸钠溶液制氢氧化钠溶液和硫酸溶液的装置，标出进出物质的名称。A___________；B___________；C___________；D___________；E___________；F___________；G___________。膜b为___________（填“阳离子交换膜”或“阴离子交换膜”）。
正确答案
（1）2NaCl+2H2O
（2）O2 H2 NaOH H2O（可含少量NaOH） Na2SO4 H2O（可含少量H2SO4） H2SO4 阳离子交换膜
如何对题中实验进行装置设计？回忆一下课本上氯碱工业中电解装置以及电解原理，再由课本中阳离子交换膜的性能类推出阴离子交换膜的作用。①阳离子交换膜只能让阳离子通过，类推阴离子交换膜也应该只能让阴离子通过。②氯碱工业中H2O参与放电而产生NaOH，电解Na2SO4溶液时阴极区H+放电（阴极：2H++2e-====H2↑）破坏水的电离平衡而使溶液呈碱性，阳极区OH-放电（4OH-+4e-====2H2O+O2↑）破坏水的电离平衡而使溶液呈酸性。③氯碱工业中为了得到纯净的NaOH产品，阴极区加入水（含少量NaOH增强导电性）。类推：电解Na2SO4溶液要得到“纯净”的产品，在阴极区、阳极区也只能加入水，在电解池的中央部分加入Na2SO4溶液。
某氯碱厂日产50% NaOH溶液3000 kg。
（1）试计算该厂每天生产Cl2和H2的体积（标准状况）。
（2）如果把这些Cl2和H2都制成38%的盐酸，试计算理论上每天可生产盐酸的质量。
正确答案
(1)4.2×105 L 4.2×105 L
(2)3601.97 kg
（1）设该厂每天生产Cl2和H2的体积为x、y，有
2NaCl+2H2O
2×40 g 22.4 L 22.4 L
3000×103 g×50% x y
x=y=
(2)设理论上每天能生产38%的盐酸的质量为z,有
z=
另解：由关系式得：NaOH ~ HCl
40 36.5
3000×50% E·38%
E="3601.97" kg
某蓄电池因使用日久而正负极标志模糊。请根据另外找到的下列两组器材和试剂，回答两种判断该正负极模糊的蓄电池的正负极的方法。
（1）氯化铜溶液，两根带有铜导线的碳棒： 。
（2）硫酸铜溶液，两根铜导线： 。
正确答案
（1）以两个碳棒为电极组成电解池，电解一段时间后，蓄电池与变红色的碳棒所连接的电极为负极，另一电极为正极
（2）直接以两根铜导线为电极组成电解池，电解一段时间后，蓄电池与逐渐溶解的铜导线相连的电极为正极，另一电极为负极
（1）由蓄电池、氯化铜溶液、两根带有铜导线的碳棒可组成一个电解池（两碳棒作电极）。其阳极为惰性电极，电极反应式为2Cl--2e-
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