高中化学探究电解池作用试题

右图是一个化学过程的示意图。已知甲池的总反应式为：
2CH₃OH+3O₂+4KOH＝2K₂CO₃+6H₂O

（1）请回答图中甲、乙两池的名称。甲电池是            装置，乙池是            装置。
（2）请回答下列电极的名称：通入CH₃OH的电极名称是          ，B（石墨）电极的名称是         。
（3）写出电极反应式：
通入O₂的电极的电极反应式是                            。
A（Fe）电极的电极反应式为                              。
（4）乙池中反应的化学方程式为                           。
（5）当乙池中A（Fe）极的质量增加5.40g时，甲池中理论上消耗O_­2             mL（标准状况下）

研究发现，含pm2.5的雾霾主要成分有SO₂、NO_x、C_xH_y及可吸入颗粒等。
（1）雾霾中能形成酸雨的物质是_____________。
（2）为消除NO_x对环境的污染，可利用NH₃在一定条件下与NO反应生成无污染的气体。
已知：4NH₃(g)+5O₂(g)4NO(g)+6H₂O(g)  △H =" -905.48" kJ·mol^－1
N₂(g)+O₂(g)2NO(g)  △H =" +180.50" kJ·mol^－1
①下列表示NH₃(g)与NO(g)在一定条件下反应，生成无污染气体的能量转化关系示意图正确的是：___________(填字母)

② 右图是反应4NH₃(g)+6NO(g)5N₂(g)+6H₂O(g)过程中NH₃的体积分数随X变化的示意图，X代表的物理量可能是_________，原因是_________。

（3）右图电解装置可将雾霾中的SO₂、NO转化为(NH₄)₂SO₄，

① 阴极的电极反应式是                。
② 物质A是_____________(填化学式)，理由是_________________________。
（4）为减少雾霾、降低大气中有害气体含量， 研究机动车尾气中CO、NO_x及C_xH_y的排放量意义重大。机动车尾气污染物的含量与空/燃比 (空气与燃油气的体积比)的变化关系示意图如图所示，请解释：

① 随空/燃比增大，CO和C_xH_y的含量减少的原因是            。
② 当空/燃比达到15后，NO_x减少的原因可能是_____________。

某兴趣小组为了分析电解硝酸溶液时放电的离子，设计了如图装置进行实验（石墨电极）。电解过程中，X极产生了红棕色气体，则下列说法不合理的是

A．a极为负极，b极为正极

B．电解时，Y极附近溶液pH降低

C．相同条件下，阴阳两极气体体积比是2:1

D．X极的电极反应式是：2H^＋+ NO3^－+ e^－=NO2↑ + H2O

下列关于电解池的叙述中不正确的是（   ）

A．与电源正极相连的是电解池的阴极

B．与电源负极相连的是电解池的阴极

C．在电解池的阳极发生氧化反应

D．电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极

ClO₂为一种黄绿色气体，是目前国际上公认的高效、广谱、快速安全的杀菌剂，制备ClO₂的新工艺是电解法。

（1）如图表示用石墨做电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO₂，写出阳极产生ClO₂的电极方程式：__________________________________；图中b电极为_____________(填“阳极”或“阴极”)。
（2）电解一段时间，当阴极产生标准状况下气体112 mL时，停止电解，则通过阳离子交换膜的阳离子物质的量为________mol，阴极区pH________(填“变大”“变小”或“不变”)。
（3）ClO₂对污水中Fe^2＋、Mn^2＋、S^2－、CN^－等有明显去除效果，某工厂中污水含CN^－(a mol·L^－1)，现将ClO₂把CN^－氧化成两种无毒气体，写出该反应的离子方程式：_____________________。

如图是CO₂电催化还原为CH₄的工作原理示意图。下列说法不正确的是(    )

A．该过程是电能转化为化学能的过程

B．一段时间后，①池中n(KHCO3)不变

C．一段时间后，②池中溶液的pH 一定下降

D．铜电极的电极反应式为CO2＋8H^＋＋8e^－=CH4＋2H2O

如图所示，a、b、c均为石墨电极，d为碳钢电极， 通电进行电解。假设在电解过程中产生的气体全部逸出，下列说法正确的是(   )

A．甲、乙两烧杯中溶液的pH均保持不变；

B．甲烧杯a电极反应式为：4OH― - 4e- ＝ O2↑＋ 2H2O

C．电解一段时间后，将甲、乙两溶液混合，一定会产生蓝色沉淀

D．当b极增重3.2g时，d极产生的气体为2.24L（标准状况下）

21世纪是钛的世纪。在800℃～1 000℃时电解TiO2可制得钛，装置如图所示。下列叙述正确的是(   )

A．a为电源的正极

B．石墨电极上发生还原反应

C．阴极发生的反应为：TiO2＋4e－=Ti＋2O2－

D．每生成0.1 mol钛，转移电子0.2 mol

工业上制取氢气除电解水外还有多种方法．
（1）工业上可用组成为K₂O•M₂O₃•2RO₂•nH₂O的无机材料纯化制取氢气．
①已知元素M、R均位于元素周期表中第3周期，两种元素原子的质子数之和为27，则R在周期表的位置为                     ．
②常温下，不能与M单质发生反应的是           （填序号）．
a．CuSO₄溶液     b．Fe₂O₃     c．浓硫酸     d．NaOH溶液    e．Na₂CO₃固体
（2）工业上也可利用化石燃料开采、加工过程中产生的H₂S废气制取氢气．

①高温热分解法 已知：H₂S（g）⇌H₂（g）+S（g）
在恒温密闭容器中，控制不同温度进行H₂S分解实验．以H₂S起始浓度均为c mol•L^﹣1测定H₂S的转化率，结果见图1．图中a为H₂S的平衡转化率与温度关系曲线，b为表示不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时H₂S的转化率的变化曲线．据图计算985℃时H₂S按上述反应分解的平衡常数K=        ；随着温度的升高，曲线b向曲线a逼近的原因是                  
②电化学法：该法制取氢气的过程如图2所示．反应池中反应物的流向采用气、液逆流方式，其目的是                                  ；反应池中发生反应的化学方程式为             ．
反应后的溶液进入电解池，电解总反应的离子方程为                                    ．
（3）H₂S在足量氧气中燃烧可以得SO₂，若在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0.20mol SO₂和0.10mol O₂，半分钟后达到平衡，测得容器中含SO₃ 0.18mol．若继续通入0.20mol SO₂和0.10mol O₂，则平衡             移动（填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”），再次达到平衡后，SO₃的物质的量的取值范围为                      mol．

下列说法正确的是

A．润洗酸式滴定管时应从滴定管上口加入3~5mL所要盛装的酸溶液，倾斜着转动滴定管，使液体润湿其内壁，再从上口倒出，重复2~3次

B．用惰性电极电解MgCl2溶液的离子方程式为：2Cl^－+ 2H2OCl2↑+ H2↑+ 2OH^－

C．为验证盐桥的作用，在两个烧杯中分别盛适量硫酸亚铁铵溶液和稀酸性高锰酸钾溶液，分别插入石墨棒用导线与电流计相连，然后用装有K2SO4饱和溶液的琼脂的U型管两端插入两个烧杯中，电流计偏转，一段时间后高锰酸钾溶液褪色

D．嫦娥三号月球车玉兔号在进入第二个月夜休眠前，出现了机构控制异常情况，其病因或为月尘，即月球上直径小于10微米的浮尘，月尘分散在空气中形成的分散系属于胶体。

如下图所示：

（1）a电极是_________（填“阴极”或“阳极”），b电极是_________（填“阴极”或“阳极”）。
（2）当电解NaCl溶液时：
①a电极的电极反应为________________，该反应是_______(填“氧化”或“还原”)反应；
②b电极的电极反应为______________，该反应是_________(填“氧化”或“还原”)反应。
（3）当电解精炼铜时：
①a电极是__________（填“粗铜”或“纯铜”），其电极反应为__________________________；
②b电极是__________（填“粗铜”或“纯铜”），其电极反应为__________________________。

用铂电极电解下列溶液时，阴极和阳极上的主要产物分别为H₂和O₂的是（    ）

A．稀NaOH溶液

B．HCl溶液

C．CuSO4溶液

D．AgNO3溶液

富铁铝土矿（主要含有A1₂O₃、Fe₂O₃、FeO和SiO₂）可制备新型净水剂液体聚合硫酸铝铁[Al_aFe_b(OH)_m(SO₄)_n]。研究发现，当a＝b时净水效果最好。工艺流程如下（部分操作和产物略）：

（1）A1₂O₃与H₂SO₄发生反应的离子方程式是____________。
（2）测得滤液中。加入FeSO₄·7H₂O和H₂O₂的作用是（结合化学用语说明）____________。
（3）将溶液A电解得到液体聚合硫酸铝铁。装置如图所示（阴离子交换膜只允许阴离子通过，电极为惰性电极）

① 阴极室的电极反应式是__________。
② 电解过程阳极室溶液pH的变化是____________（填“增大”、“减小”或“不变”）。
③ 简述在反应室中生成液体聚合硫酸铝铁的原理____________。

氯碱工业是最基本的化学工业之一，它的产品应用广泛。请回答氯碱工业的如下问题：
（1）原料粗盐中常含有泥沙和Ca^2＋、Mg^2＋、SO₄^2－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，还要加入的试剂分别为①Na₂CO₃②HCl(盐酸)③BaCl₂，这3种试剂添加的合理顺序是___________(填序号)
（2）氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节能30％以上。在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系示意图如下(其中的电极均为惰性电极，物料进出口未全部标出)。

①图中A是       (填化学式)，分析比较图示中两处氢氧化钠质量分数x%______y%
(填“＞”或“＜”或“＝”)。
②写出燃料电池中正极上发生的电极反应：                。
③标准状态下，当燃料电池消耗22.4LO₂时，通过电池中阳离子交换膜的阳离子的物质的量为       mol。
④这样设计的主要节(电)能之处在于                      。

LiOH是制备锂离子电池的材料，可由电解法制备。工业上利用如图装置电解制备 LiOH，两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液，下列叙述正确的是

A．B极区电解液为LiOH溶液

B．电极每产生22.4L气体，电路中转移2mole^－

C．电解过程中Li^+迁移入B电极区、OH^－迁移入A电极区

D．电解池中总反应方程式为：2HCl2H2↑+Cl2↑