- 电解池
- 共5205题
如图为相互串联的甲乙两个电解池，X、Y为直流电源的两个电极。电解过程中，发 现石墨电极附近先变红。请回答：
(1)电源X极为 极(填“正”或“负”)，乙池中Pt电极上的电极反应式为 。
(2)甲池若为电解精炼铜的装置，其阴极增重12.8 g，则乙池中阴极上放出的气体在标准状况下的体积为 ，电路中通过的电子为 mol。
(3)在(2)的情况下，若乙池剩余溶液的体积仍为400 mL，则电解后所得溶液c(OH－)＝ 。
正确答案
(1)正 2Cl－－2e－=Cl2↑
(2)4.48 L 0.4
(3)1 mol·L－1
(1)由题意得X极为正极，Pt电极为电解池的阳极，电极反应式为2Cl－－2e－=Cl2↑。
(2)甲池的阴极电极反应式：Cu2＋＋2e－=Cu。
乙池的阴极电极反应式：2H＋＋2e－=H2↑由电子守恒得：
Cu ～2e－ ～H2
64 g 2 mol 22.4 L
12．8 g n(e－) V(H2)
则：n(e－)＝0.4 mol V(H2)＝4.48 L
(3)乙池发生反应：
2Cl－＋2H2O
2 22.4 L
n(OH－) 4.48 L
n(OH－)＝0.4 mol
电解后所得溶液c(OH－)＝1 mol·L－1
课题式研究性学习是培养学生创造性思维的良好方法，某研究性学习小组将下列装置如图链接，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极。将电源接通后，向乙中滴入酚酞试液，在F极附件先显红色。试回答下列问题：
（1）电源A极的名称是 。
（2）甲装置中电解反应的总化学方程式： 。
（3）如果收集乙装置中产生的气体，相同状况下两种气体的体积比是 。
（4）欲用丙装置给铜镀银，G应该是 （填“铜”或“银”），电镀液的溶质是 (填化学式)。
（5）装置丁中的现象是 。
正确答案
（1） 正极；（2：2CuSO4+2H2O 
（3）1：1 （4）银，AgNO3（5） Y极附近红褐色变深．
试题分析：（1）向乙中滴入酚酞试液，在F极附近显红色，说明该极上氢离子放电，所以该电极是阴极，所以E电极是阳极，D电极是阴极，C电极是阳极，G电极是阳极，H电极是阴极，X电极是阳极，Y是阴极，A是电源的正极，B是原电池的负极，
（2）电解硫酸铜溶液时的阳极是氢氧根离子放电，阴极是铜离子放电，所以电解反应为：2CuSO4+2H2O
（3）电解饱和食盐水的电解原理是：2NaCl+2H2O
（4）丙装置给铜镀银，银作阳极，镀件作阴极，含有银离子的硝酸银作电解质即可 。
（5）根据异性电荷相吸的原理，氢氧化铁胶体中含有的带正电荷的粒子会向阴极即Y极移动，所以Y极附近红褐色变深，
食盐是日常生活的必需品，也是重要的化工原料。
（1）粗食盐常含有少里K+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质离子，实验室提纯NaCl的流程如下：
提供的试剂：饱和Na2CO3溶液 饱和K2CO3溶液 NaOH溶液 BaCl2溶液 Ba(NO3)2溶液欲除去溶液I中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-离子，选出a所代表的试剂，按滴加顺序依次为 ___（只填化学式）。
（2）用提纯的NaCl配制500mL 4.00 mol·L-1 NaCl溶液，所用仪器除药匙、玻璃棒外还有 （填仪器名称）。
（3）电解饱和食盐水的装置如图所示，若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则
①电解池中X极上的电极反应式为 。在X极附近观察到的实验现象是 。
②Y电极上的电极反应式为 。检验该电极反应产物的方法是 。
③若收集的H2为2 L ，则同样条件下收集的Cl2 （填“＞”、“＝” 或“＜”
正确答案
（1）BaCl2、NaOH、Na2CO3（错选或多选本小题不得分。）NaOH溶液的加入顺序及是否答NaOH不影响得分
（2）天平、烧怀、500mL容量瓶、胶头滴管（3）①2H++2e-=H2↑ 放出气体，溶液变红
②2Cl—2e-=Cl2↑ 把湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y电极附近，试纸变蓝色。
③ < 电解生成的氯气与电解生成的NaOH发生了反应
（1）考查物质的分离和提纯。除去Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-离子的试剂分别是乙酸钠、氢氧化钠、氢氧化钠和氯化钡。由于过量的氯化钡需要碳酸钠来除去，所以碳酸钠必需放在氯化钡的后面，而氢氧化钠不受影响。
（2）考查一定物质的量浓度溶液的配制。根据实验原理可知，还缺少的仪器是天平（用来称量）、烧怀（用来溶解）、500mL容量瓶、胶头滴管（用来定容）。
（3）考查电化学的应用。
①根据装置图可知，X电极和电源的负极相连，作阴极，溶液中的氢离子放电，方程式是2H++2e-=H2↑；由于氢离子放电，破坏来阴极周围水的电离平衡，所以阴极周围溶液显碱性，则溶液呈红色。
②Y电极和电源的正极相连，作阳极，溶液中的氯离子放电，电极反应式是2Cl—2e-=Cl2↑；氯气具有氧化性，据此可以检验，即把湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y电极附近，试纸变蓝色。
③由于电解生成的氯气与电解生成的NaOH发生了反应，所以实际收集的氯气小于2L。
如图，p、q为直流电源两极，A由+2价金属单质X制成，B、C、D为铂电极，接通电源，金属X沉积于B极，同时C、D产生气泡。试回答：
(1)p为____极，A极发生了____反应（填反应类型）。
(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C、D两极上产生的气体的实验数据如下：
仔细分析上表，请说出得到以上实验数据可能的原因是________。
(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0.004mol电子时，B电极上沉积金属X的质量为0.128g，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--4e-=O2↑+2H2O
(4)因为开始阶段O2溶解的缘故
(5)不变
(6) 64g．mol-1
某小组同学设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氧气、氢气、硫酸和氢氧化钾。
(1)X极与电源的 (填“正”或“负”)极相连，氢气从 (选填“A”、“B”、“C”或“D”)口导出。
(2)离子交换膜只允许一类离子通过，则M为 (填“阴离子”或“阳离子”，下同)交换膜，N为 交换膜。
(3)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(石墨为电极)，则电池负极的电极反应式为 。
(4)若在标准状况下，制得11.2 L氢气，则生成硫酸的质量是 ，转移的电子数为 。
正确答案
(1)正 C (2)阴离子 阳离子 (3)H2－2e－＋2OH－=2H2O (4)49g 6.02×1023
题图中左边加入含硫酸的水，暗示左边制硫酸，即OH－在阳极发生氧化反应，使左边溶液中H＋增多，为了使溶液呈电中性，硫酸钾溶液中的SO42-通过M交换膜向左边迁移，即M为阴离子交换膜，由此推知X为阳极，与电源正极相连，B出口产生氧气，A出口流出硫酸；同理，右侧加入含KOH的水，说明右边制备KOH溶液，H＋在Y极发生还原反应，说明Y极为阴极，与电源负极相连，右边溶液中OH－增多，硫酸钾溶液中K＋向右迁移，N为阳离子交换膜。所以，C出口产生氢气，D出口流出KOH溶液。(3)若将制得的氢气和氧气在氢氧化钾溶液中构成原电池，正极反应式为O2＋2H2O＋4e－=4OH－，负极反应式为2H2－4e－＋4OH－=4H2O。(4)n(H2)＝0.5 mol,2H＋＋2e－=H2↑，得电子为1 mol，X极的反应式为4OH－－4e－=2H2O＋O2↑或2H2O－4e－=4H＋＋O2↑，根据电子守恒知，生成H＋的物质的量为1 mol，故生成0.5 mol H2SO4，m(H2SO4)＝49 g。
(10)（1）氯碱工业是利用电解食盐水生产 ① 为基础的工业体系。
（2）电解前，为除去食盐水中的Mg2+、Ca2+、
（3）“盐泥”是粗盐提纯及电解食盐水过程中形成的工业“废料”。某工厂的盐泥组成如下：
为生产七水硫酸镁，设计了以下工艺流程：
生产七水硫酸镁工艺流程图
1－反应器 2－过滤器 3－蒸发浓缩器 4－结晶槽 5－洗涤槽 6－真空干燥器
装置1中加入的酸应选用 ③ ，加入的酸应适当过量，控制pH为5左右，反应温度在50℃左右。持续搅拌使之充分反应，以使Mg(OH)2充分溶解并转化为MgSO4，在此过程中同时生成CaSO4。其中碳酸钙可以转化为硫酸钙的原因是 ④ 。
装置2中滤渣的主要成分为 ⑤ 。
装置3中通入高温水蒸汽并控制温度在100～110℃，蒸发结晶，此时析出的晶体主要是__⑥__。
用装置6（真空干燥器）干燥七水硫酸镁晶体的理由是 ⑦ 。
正确答案
（1）①氯气、烧碱、氢气（只写出氯气和烧碱也可）。（2分） （2）②D。
（3）③(稀)硫酸。 ④搅拌过程中CO2不断逸出，使平衡CaCO3＋H2SO4
⑤CaSO4、BaSO4、其它不溶物质。（2分） ⑥氯化钠。 ⑦防止失去结晶水。
（1）氯碱工业是利用电解食盐水生产氯气、烧碱、氢气为基础的工业体系。
（2）考查物质的分离和提纯。Ca2＋用碳酸钠除去，Mg2＋用氢氧化钡除去，SO42－用氯化钡除去，最后加入盐酸酸化。但用于过量的钡离子要用碳酸钠来除，所以碳酸钠必需放在氯化钡和氢氧化钡的后面，因此正确的答案选D。
（3）应用是生成七水硫酸镁，所以应该加入的是稀硫酸；应用在搅拌过程中CO2不断逸出，使平衡CaCO3＋H2SO4
如下图所示装置中，b电极用金属M制成，a、c、d为石墨电极，接通电源，金属M沉积于b极，同时a、d电极上产生气泡。
试回答：
（1）a为___________极
（2）电解开始时，在B烧杯的中央滴几滴淀粉溶液，你能观察到的现象是__________电解进行一段时间后，罩在c极上的试管中也收集到了气体，此时c极上的电极反应为：_____________。
（3）当d电极上收集到44.8 ml气体（标准状况）时停止电解，a极上放出了__________ml气体，若b电极上沉积金属M的质量为0.432g，则此金属的摩尔质量为_________g·moL-1。
正确答案
（1）阳
（2）在C处变蓝 ； 4OH--4e-=2H2O+O2↑
（3）22.4 ；108
下图为以惰性电极进行电解
（1）写出A、B、C、D各电极上的电极方程式
A________________________________ B________________________________
C________________________________ D________________________________
（2）在A、B、C、D各电极上析出生成物的物质的量之比为_________________________________
正确答案
（1）Cu2++2e-==Cu；2C1--2e-==C12↑；2Ag++2e-==2Ag；4OH--4e-==2H2O+O2↑
（2）2∶2∶4∶1
如图装置闭合电键时，电流计A的指针将发生偏转。试回答下列问题。
（1）A池是____________；Zn的电极名称是____________B池是____________；Pt的电极名称是
____________（填电解池、原电池、阴、阳、正、负极等）
（2）写出下列有关反应：Cu极上电极反应：_________________C极上电极反应：_________________
（3）B池中的总反应的化学方程式为________________________
（4）如果要用B池给铁片上镀上一层Cu，则B池应作何改进________________________
正确答案
（1）原电池；负极；电解池；阳极
（2）2H++2e-=H2↑；Cu2++2e-=Cu
（3）2CuSO4+2H2O
（4）将B池中的Pt换成Cu，碳棒换成铁片
（14分）
对工业废水和生活污水进行处理是防止水体污染、改善水质的主要措施。
（1）含氰废水中的CN－有剧毒。
①CN－中C元素显+2价， N元素显-3价，用原子结构解释N元素显负价的原因是 ，共用电子对偏向N原子，N元素显负价。
②在微生物的作用下，CN－能够被氧气氧化成HCO3-，同时生成NH3，该反应的离子方程式为 。
（2）含乙酸钠和对氯酚（
①B是电池的 极（填“正”或“负”）；②A极的电极反应式为 。
（3）电渗析法处理厨房垃圾发酵液，同时得到乳酸的原理如下图所示（图中“HA”表示乳酸分子，A- 表示乳酸根离子）。
①阳极的电极反应式为 。
②简述浓缩室中得到浓乳酸的原理： 。
③ 电解过程中，采取一定的措施可控制阳极室的pH约为6-8，此时进入浓缩室的OH-可忽略不计。400mL 10 g•L-1乳酸溶液通电一段时间后，浓度上升为145 g•L-1（溶液体积变化忽略不计），阴极上产生的H2在标准状况下的体积约为 L。（乳酸的摩尔质量为90 g• mol-1）
正确答案
（14分）
（1）①C和N的原子电子层数相同（同周期），核电荷数C小于N，原子半径C大于N（吸引电子能力C弱于N）
注：以递变规律的方式表述也给分。如“C和N同周期，C在N的左边。同周期元素从左至右核电荷数逐渐增多，原子半径逐渐减小，核对最外层电子的引力逐渐减弱”）
② 2CN－+ 4H2O + O2 
（2）①负；②Cl－－OH + 2e－ + H+ ="==" －OH + Cl－
（3）①4OH－－4e－="==" 2H2O+O2↑
② 阳极OH-放电，c(H+)增大，H+从阳极通过阳离子交换膜进入浓缩室（1分）；A－通过阴离子交换膜从阴极进入浓缩室（1分），H+ +A－ ="==" HA，乳酸浓度增大。
③ 6.72
试题分析：（1）①C和N的原子电子层数相同，核电荷数C小于N，原子半径C大于N，所以N吸引电子的能力强于C，表现为负价；
②，CN－能够被氧气氧化成HCO3-，同时生成NH3，根据所给反应物和生成物判断反应物中应有水参与，该反应的离子方程式为2CN－+ 4H2O + O2
（2）①HCO3-中C为+4价，CH3COO-中C平均为0价，化合价升高，发生氧化反应，所以B极为负极；
②A极发生还原反应，对氯苯酚结合氢离子生成苯酚和氯离子，电极反应式为Cl－－OH + 2e－ + H+ ="==" －OH + Cl－
（3）①阳极的电极反应式为
扫码查看完整答案与解析