- 电解池电极反应式的书写
- 共1339题
(8分)右图中电极a、b为Fe物件和Ag片，电极c、d都是石墨电极。通电一段时间后，在c、d两极上共收集到336ml(标准状况)气体。回答：
(1)直流电源中，M为_________________极。
(2)欲在Fe物件上镀上一薄层Ag，
①Fe物件应为_________极，(填a或b)
②Fe物件增重_________g。
(3)X溶液为____________，其浓度____________，(填“增大”“减小”或“不变”)
(4)若NaOH溶液的质量分数由5.00%变为5.02%，列式计算原NaOH溶液的质量。
正确答案
（1）正 （2）b 2.16g AgNO3 (aq) 不变 (4)45.18（3分）
略
（16分）海水资源的利用具有广阔前景。海水中主要离子的含量如下：
电渗析法淡化海水示意图如图所示，其中阴（阳）
离子交换膜仅允许阴（阳）离子通过。
①阳极主要电极反应式是 。
②在阴极附近产生少量白色沉淀，其成分有 和CaCO3，
生成CaCO3的离子方程式是 。
③淡水的出口为 （填“a”、“b”或“c”）。
（2）利用海水可以提取溴和镁，提取过程如下：
①提取溴的过程中，经过2次Br－→Br2转化的目的是 ，吸收塔中发生反应的离子方程式是 。解释通空气的目的是 。
②从MgCl2溶液中得到MgCl2·6H2O晶体的主要操作是 、过滤、洗涤、干燥。
③依据上述流程，若将10 m3海水中的溴元素转化为工业溴，至少需要标准状况下Cl2的体积为
L（忽略Cl2溶解,溴的相对原子质量：80）。
正确答案
（1）①（2分）2Cl—-2e—=Cl2↑
②（2分）Mg(OH)2 （2分）Ca2++ OH—+HCO3—=CaCO3↓+H2O
③（2分）b
（2）①（1分）对溴元素进行富集 （2分）SO2+Br2+2H2O=4H++2Br—+SO42—
（2分）通入空气将Br2蒸气带出
②（1分）加热浓缩、冷却结晶
③（2分）179.2
试题分析：
（1）①根据海水中离子成分表和放电顺序可知，阳极的反应式2Cl—-2e—=Cl2↑，②阴极的反应式是：2H+ + 2e- =H2 ,氢离子是水电离出来的，氢离子放电过程促进了水的电离，阴极周围OH-浓度增加，与镁离子结合生成Mg(OH)2沉淀，同时生成的OH-与HCO3-生成水和CO32-，CO32-与Ca2+反应生成沉淀；淡水的出口可以从阴阳离子的移动方向看出。
（2）由于海水中的溴离子并不高，所以2次转化的目的是为了提高浓度，即是富集；在流程中找到“吸收塔”，吸收塔中含有的溴与二氧化硫反应，溴的强氧化性会将二氧化硫氧化，所以在溶液中以硫酸根离子形式存在，溴单质被还原后则是溴离子，写方程式时可以先写SO2+ Br2→2Br—+SO42—再根据电原子守恒和电荷守恒，在边补上水，右边补上氢离子，配平就可以了；因为溴易挥发，通入空气可以起到搅拌的作用，最主要是将溴蒸气带出。
②审题“从溶液到晶体”所以要先蒸发浓缩，再冷却结晶。
③由上表可知，Br-的含量为64mg/L,所以在10m3海水所含有的溴离子的物质的量为：
10×1000L×64×10-3g/L÷80g/mol=8mol,根据2Br- + Cl2 = Br2 +2Cl-进行计算得到Cl2在标况下的体积应为89.6L，但由于要进行2次Br－→Br2转化，所以至少要用179.2L。
（10分）如下图所示的装置，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极。将电源接通后，向乙中滴入酚酞液，在F极附近显红色。试回答以下问题：
（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是______________________ ___。
（3）如果收集乙装置中产生的气体，两种气体的体积比是______________。
（4）欲用丙装置给铜镀银，G应该是_______，电镀液的主要成分是_________(填化学式)。
正确答案
（14分）
（1）正极（2分）
（2） 2CuSO4＋2H2O
（3）1 ：1（2分）
（4）Ag ； AgNO3（3分）
（5）Y极附近红褐色变深（1分）； 氢氧化铁胶粒带正电（2分）
略
工业上电解饱和食盐水能制取多种化工原料，其中部分原料可用于制备多晶硅。
(1) 右图是离子交换膜法电解饱和食盐水示意图，电解槽阳极产生的气体是 ；NaOH溶液的出口为______(填字母）；精制饱和食盐水的进口为_____(填字母）；干燥塔中使用的液体干燥剂是____（每空2分）。
(2) 原料粗盐中常含有泥沙和Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质，必须精制后才能供电解使用。精制时，粗盐溶于水过滤后，还要加人的试剂分别为①Na2CO3、②HCl(盐酸）、③BaCl2,这3种试剂添加的合理顺序是 （2分)(填序号)。
(3) 多晶硅主要采用SiHCl3还原工艺生产,其副产物SiCl4的综合利用受到广泛关注SiCl4可制气相白炭黑(与光导纤维主要原料相同），方法为高温下SiCl4与H2和O2反应，产物有两种，化学方程式为 (2分)。
(4)已知1 g阴极产生的气体在阳极产生的气体中完全燃烧时放出92. 3 kj的热量，则该反应的热化学方程式为: (2分)。
正确答案
(1)氯气（Cl2)；___a___ (填字母）；__d___ (填字母）；__浓硫酸__（每空2分）。
(2)③①②（2分)。
(3) 
(4)
略
(14分)电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池，装有电解液a ；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：
(1)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溶液，则电解池中X极上的电极反应为 ，在X极附近观察到的现象是： ；Y电极上的电极反应式是 。
(2)如果用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则X电极的材料是 ，电极反应式是 ，Y电极的材料是 ，电极反应式是 。
正确答案
(1)2H++2e-=H2↑ 有气泡，溶液变红；2Cl-—2e-=Cl2↑ (2)纯铜 Cu2++2e-=Cu 粗铜 Cu-2e-=Cu2+
（1）X与电源的负极相连，作阴极，溶液中的氢离子放电，反应式2H++2e-=H2↑。由于氢离子放电，破坏了阴极周围水的电离平衡，导致溶液中OH－的浓度大于氢离子的，所以溶液显碱性。Y和电源的正极相连，作阳极，溶液中的氯离子放电，反应式为2Cl-—2e-=Cl2↑。
（2）粗铜精炼时，粗铜和电源的正极相连，作阳极。纯铜和电源的负极相连，作阴极。
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