- 电解池
- 共5205题
(15分)如下图为相互串联的甲、乙两电解池。试回答:
(1)若甲电解池利用电解原理在铁上镀银,则B是(填电极材料),电极反应为,甲中电解质溶液的溶质为__________。
(2)若甲电解池某极增重4.32g,则乙槽中Fe极上放出的气体在标准状况下的体积是__________mL。
(3)若乙电解池中剩余溶液仍为400mL,则电解后所得溶液的pH等于__________。
正确答案
(1)Ag Ag-e-→Ag+AgNO3 (2)448 (3)13
略
下图A为直流电源,B为浸透饱和氯化钠溶液和酚酞试液的滤纸,C为电镀槽,接通电路后,发现B上的c点显红色,请填空:
(1)电源A的a为____极。电极f的名称是____。
(2)滤纸B上c点的电极反应式为___,滤纸B上发生的总反应方程式为____。
(3)欲在电镀槽中实现铁上镀锌,接通K点,使c、d两点短路,则电极e上的电极反应式为____,电解槽中盛放的电镀液可以是____或____(只要求填两种电解质溶液)。
正确答案
(1)正; 阴极
(2)2H2O-2e-=2OH-+H2↑、 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
(3)Zn-2e-=Zn2+; ZnSO4溶液; ZnCl2溶液
在25℃时,用石墨电极电解1.0L 2.5mol/LCuSO4溶液。5min后,在一个石墨电极上有3.2g Cu生成。试回答下列问题:
(1)___________ 极发生氧化反应,电极反应式为________________________
(2)有_______________ mol电子发生转移,得到O2的体积(标准状况)是___________ mL ,溶液的pH是________________________
(3)如用等质量的两块铜片代替石墨作电极,电解相同时间后两铜片的质量相差____________ g,电解液的pH __________________(填“变小”.“变大”或“不变”)
正确答案
(1)阳;2H2O - 4e-= 4H+ + O2↑ 或 4OH- - 4e-= 2H2O + O2↑
(2)0.1;560;1
(3)6.4;不变
下图是某同学自己设计的装置:用大塑料瓶子截去瓶底,留瓶口一段约8cm~10cm,瓶口配一胶塞由里向外塞紧。A、B两极是用镀铬曲别针伸直做成,由塞子露头处连接导线。试回答:其所用电源为 电,由图可知A端为 极;与A端相连接的试管中得到的气体是 ,可用 来检验。
正确答案
直流电 正极;氧气 带火星的木条
本题是一道电解水的综合题,它既涉及电解水电源的选择、电极的确定,还涉及到气体的确定和检验。解题时首先应分析图中信息(A端产生气体体积少),得出A端汇集的是氧气结论后(正、氧、少;负、氢、多)。方能正确解答本题。
钢铁工业是国家工业的基础,请回答钢铁腐蚀、防护过程中的有关问题.
(1)若把锌片和铁片放在盛有食盐水和酚酞的表面皿中,如图1所示,能观察到酚酞变红的现象的区域是______(填I、II、III、IV),写出II处电极的电极反应式:______;写出IV处电极的电极反应式:______;写出该两种情况下发生的总反应的离子方程式:______;______.若把III的铁片改为碳棒,写出该处发生的电极反应式:______
(2)如图2所示各个装置中铁棒被腐蚀由易到难的顺序是______(填字母)
(3)利用如图3装置,可模拟铁的电化学防护,下列有关说法正确的是______(填字母)
A.若X为碳棒,为减缓铁的腐蚀,开关K应置于M处
B.若X为锌板,K置于M或N处,均能减缓铁的腐蚀
C.若X为碳棒,K置于M或N处,一段时间后溶液pH均不变
D.若X为碳棒,K置于M或N处,Cl-均向X电极移动
(4)在实际生产中,可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀.装置如图4,请回答:
①B电极对应的金属是______(写元素名称),A电极的电极反应式是______
②若电镀前铁、铜两电极的质量相同,电镀完成后,若电镀时电路中通过的电子为0.2mol,将它们取出洗净、烘干、称量,则A、B两极质量相差______ g.
正确答案
(1)第一个装置是原电池,Zn为负极,溶液中的氧气在Ⅰ处得电子生成OH-,所以Ⅰ处变红;第二个装置是电解池,铁为阳极,溶液中的H+在Ⅳ处得电子,破坏了锌片附近水的电离平衡,使得OH-浓度增大,所以Ⅳ处变红,Ⅱ处是原电池的负极,电极反应为:Zn-2e-=Zn2+,Ⅳ处是电解池的阴极,发生电极反应为:2H++2e-=H2↑,该两种情况下发生的总反应的离子方程式:2Fe+O2+H2O=2Fe(OH)2、Fe+2H2OFe(OH)2+H2↑,若把III的铁片改为碳棒,写出该处电极为惰性电极,发生的电极反应式:2Cl--2e-=Cl2↑,
故答案为:Ⅰ、Ⅳ;Zn-2e-=Zn2+;2H++2e-=H2↑;2Fe+O2+H2O=2Fe(OH)2;Fe+2H2OFe(OH)2+H2↑;2Cl--2e-=Cl2↑;
(2)A、该装置中铁作负极,铁易失去电子而易被腐蚀;
B、该装置中铁作正极,铁电极上易得电子而被保护;
C、铁不发生电化学腐蚀;
D、铁作电解池的阴极而被保护;
同一种金属的腐蚀由快到慢的顺序是:电解池的阳极>原电池的负极>原电池正极>电解池阴极,所以铁棒被腐蚀由易到难的顺序ACBD,
故答案为:A>C>B>D;
(3)A、若X为锌棒,开关K置于M处,形成原电池,此时金属锌为负极,金属铁为正极,金属铁被保护,故A正确;
B、若X为锌棒,开关K置于M处,形成原电池,此时金属锌为负极,金属铁为正极,金属铁被保护,若X为锌板,K置于N处,形成原电池,此时金属锌为负极,金属铁为正极,金属铁被保护,故B正确;
C、若X为碳棒,K置于N处,形成电解池,金属铁为阴极,该极上氢离子得电子放出氢气,氢离子减少,阳极上是氯离子失电子产生氯气,导致溶液的pH增大,故C错误;
D、若X为碳棒,K置于M处形成原电池,氯离子移向负极金属铁,K置于N处,Cl-均向阳极碳棒电极移动,故D错误;
故选AB;
(4)①在铁件的表面镀铜的电镀池中,作阳极A的是镀层金属铜,Cu-2e-=Cu2+,阴极B是金属铁,故答案为:铁;Cu-2e-=Cu2+;
②电镀时两极反应为:A电极:Cu-2e-=Cu2+,B电极上:Cu2++2e-=Cu,若电镀时电路中通过的电子为0.2mol,则A极上质量减少6.4g,B极上质量增加6.4g,所以A、B两极质量相差12.8g,故答案为:12.8.
按下图装置进行实验,并回答下列问题
(1)判断装置的名称:A池为___________ B池为___________
(2)铁极为__________极,电极反应式为________________________石墨棒C2附近发生的实验现象为
______________________________
(3)当C2极产生2.24L气体(标准状态)时,铁的质量变化(增加或减少)____了 ____g.CuSO4溶液的质量变化(增加或减少)____ 了____g
正确答案
(1)原电池;电解池
(2)负;Fe-2e-==Fe2+;无色溶液变红色
(3)减少;5.6;减少;0.8
新型高能钠硫电池以熔融的钠、硫为电极,以钠离子导电的陶瓷为固体电解质。该电池放电时为原电池,充电时为电解池,反应原理为:2Na+ xS = Na2Sx,请回答下列问题:
(1)放电时S发生________反应,Na为______极。
(2)充电时Na所在电极与直流电源________极相连。
(3)充电时阳极反应为_________________;放电时负极反应为_______________。
(4)用此电池电解饱和NaCl溶液,当阳极产生11.2 L(标准状况下)气体时,消耗金属钠_____g。
正确答案
(1)还原; 负
(2)负
(3)Sx2- -2e-=xS ; Na - e-= Na+;
(4)23
在50mL 0.2mol·L-1硫酸铜溶液中插入两个电极,通电电解(不考虑水分蒸发),则:
(1)若两极均为铜片,试说明电解过程中浓度将怎样变化_________________。
(2)若阳极为纯锌,阴极为铜片,阳极反应式是____________________。
(3)如不考虑H+在阴极上放电,当电路中有0.04mol电子通过时,阴极增重___________g,阴极上的电极反应式是_______________。
正确答案
(1)不变
(2)Zn→Zn2++2e-
(3)1.28;Cu2++2e-→Cu
[I]下列有关仪器的名称、图形、用途及使用操作的叙述均正确的是______:
[Ⅱ](5分)Cu2O是一种半导体材料,某研究小组基于绿色化学理念设计电解法制Cu2O,其设计原理:2Cu+H2OCu2O+H2↑
电解池示意图如下:
请回答下列问题:
(1)直流电源X极名称:______;
(2)石墨电极的电极反应式为______;
(3)Cu2O应在______极附近生成,根据______现象可确定Cu2O已开始生成;
(4)电解溶液应选用:(填序号)______;
A.H2SO4 B.HCl C.KOH D.NaOH.
正确答案
I.A、定容时应平视刻度,该操作仰视刻度,故A错误;
B、萃取时上层液体从上口倒出,下层液体从下口倒出,苯的密度小于水的密度,所以用苯萃取碘水中碘分液时,油层需从上口放出,故B正确;
C、用酸式滴定管量取溶液的最小刻度是0.01mL,所以可用于量取10.00mL的酸性KMnO4溶液,故C正确;
D、实验室用于制乙烯的温度是170℃,该温度计是量程150℃,故D错误;
故选B、C.
Ⅱ. 该电池反应式为2Cu+H2OCu2O+H2↑,阳极上铜失电子发生氧化反应,阴极上氢元素得电子发生还原反应,
(1)根据电池反应式知,石墨电极上析出氢气,所以石墨电极是阴极,与阴极连接的电极是电源的负极,所以X是负极,
故答案为:负极;
(2)阴极上水得电子生成氢气和氢氧根离子,所以电极反应式为2H2O+2e-═H2↑+2OH-,
故答案为:2H2O+2e-═H2↑+2OH-;
(3)根据电池反应式知,氧化亚铜在阳极上生成,氧化亚铜是红色不溶于水的物质,
故答案为:阳极(或Cu极);产生红色不溶物;
(4)阴极上的电极反应式为2H2O+2e-═H2↑+2OH-,该电极上有氢氧根离子生成,所以电解质溶液应选可溶性的强碱,
故选C、D.
我国柴达木盆地拥有丰富的盐矿资源,液体矿床以钾矿为主,伴生着镁、溴等多种矿产。工业上取盐湖苦卤的浓缩液(富含K+、Mg2+、Br-、SO42-、Cl-等),来制取较纯净的氯化钾晶体及液溴(Br2),工业流程如下
请根据以上流程,回答相关问题:
(1)操作①需要的玻璃仪器有__________________。
(2)参照下图溶解度曲线,有人认为固体B是氯化钾,有人说是氯化镁,请说出你的观点和支撑你观点的理由:____________________________
(3)同学甲模仿实验室中粗盐提纯的操作,对上述操作②后无色液体设计了除杂提纯实验方案,也可制得较纯净的氯化钾晶体。其方案流程如下
有关资料:
(i)该方案中的无色溶液就是操作②后无色液体,混合液A的主要成分是___________。(填化学式)有人认为用一种试剂__________________(填化学式)就可以起到混合液A的作用,你的观点是____________________________________。
(ii)有同学提出从经济上考虑可以用石灰乳代替试剂A进行实验,经讨论,其他同学一致认为该提议不可行,他们的理由是______________________。
(ⅲ)实验过程中,若要确保Mg2+完全除尽,用广泛pH试纸测定溶液的pH应≥__________。(若离子浓度小于10-5mol·L-1可视作已被完全除尽)。
(ⅳ)对溶液B加热并不断滴加l mol·L-1的盐酸溶液,同时用pH试纸检测溶液,直至pH=5时停止加盐酸,得到溶液C。由溶液C得到固体C的操作名称是__________________。
(ⅴ)工业流程中也可以获得氯化镁的溶液,从中可以提取金属材料镁。
方法是:加热蒸发氯化镁的溶液得到MgCl2·6H2O,在_______中加热使其失去结晶水得到MgCl2,电解就可以得到金属镁。
正确答案
(1)分液漏斗
(2)固体B是氯化钾,操作④析出硫酸镁固体后的滤液中Mg2+的浓度较小
(3)(ⅰ)BaCl2和KOH;Ba(OH)2;用混合液好,因溶液中的Mg2+和SO42-的物质的量之比不一定是1:1,可控制所加两种试剂的量把杂质离子刚好除去,而用Ba(OH)2可能会浪费试剂。
(ⅱ)CaSO4的Ksp比BaSO4大得多,使用石灰乳难以使溶液中的SO42-沉淀完全
(ⅲ)12
(ⅳ)蒸发结晶
(ⅴ)HCl气流中
扫码查看完整答案与解析