高中化学探究电解池作用试题

下图是一个电化学过程的示意图。

I．在甲池中，若A端通入甲醇，B端通入氧气，丙池中装有溶质质量分数为10. 00%的Na₂SO₄溶液100 g，过一段时间后，丙池中溶质的质量分数变为10.99%。
（1）此时A端为电源的________极（填“正”或“负”），A极的电极反应式为：________________。
（2）若乙池溶液的体积为1 L，则此时乙池溶液中c(H^＋)＝______________（不考虑Ag^＋的水解）。
（3）丙池中产生的气体体积为________L。（标准状况下）
Ⅱ．制取KMnO₄的最好方法是电解K₂MnO₄，若此时把丙池中阳极材料换为铂板，阴极材料换为铁板，硫酸钠溶液换成K₂MnO₄溶液，则可制取KMnO₄。
（4）阳极的电极反应式为____________________________________________________________。此时溶液的pH_________（填“增大”、“减小”或“不变”）。

在25℃时，将2个铜电极插入到一定量的Na₂SO₄饱和溶液中，通直流电电解并不断搅拌，当阴极上收集到a mol气体时，溶液中析出了b mol结晶水合物Na₂SO₄·10H₂O，另有一定量蓝色沉淀产生。若保持温度不变，则所剩溶液中溶质的质量分数是

A．

B．

C．

D．

如右图所示，常温下电解5 min后，铜电极质量增加2.16g。
试回答：
（1）电源电极X名称为_______（填“正极”或“负极”）。
（2）电解池B中阴极的电极反应式是__________。
（3）若A中KCl溶液的体积是200mL，电解后溶液的
pH=_________（忽略电解前后溶液体积的变化）。
若要使电解后的溶液恢复到与电解完完全相同，应加入的物质是__________。
（4）已知在l0lkPa时，CO的燃烧热为283 kJ/mol。相同条件下，若2 molCH₄完全燃烧生成液态水，所放出的热量为1 mol CO完全燃烧放出热量的6.30倍，则CH₄完全燃烧的热化学方程式为__________。

电解装置如图所示，电解槽内装有KI及淀粉溶液，中间用阴离子交换膜隔开。在一定的电压下通电，发现左侧溶液变蓝色，一段时间后，蓝色逐渐变浅。已知:3I₂+6OH^－==IO₃^－+5I^－+3H₂O，下列说法不正确的是 （    ）

A．电源右侧为负极

B．右侧发生的电极方程式：2H^++2e^－==H2↑

C．如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，电解槽内发生的总化学方程式不变 通电

D．电解槽内发生反应的总化学方程式KI+3H2O===KIO3+3H2↑

可充电电池因其可以反复使用而深受广大消费者喜爱。请你根据对可充电电池的理解，选出下列有关说法正确的是 （　  ）

A．放电时，正极发生氧化反应	B．放电时，把热能转化为电能
C．充电时，电池的负极发生还原反应	D．充电时，把化学能转化为电能

Ⅰ.在t℃时，某NaOH稀溶液中，c(H⁺)=10^-a mol/L，c(OH^-)=10^-b mol/L，
已知a+b=12，则：
该温度下，水的离子积常数Kw=                    。
‚该温度下，将10mL 0.1mol/L的稀硫酸与10mL 0.4mol/L的NaOH溶液混合后，溶液的pH=     ，此时该溶液中由水电离的c(OH^-)=             mol/L。（忽略体积变化）
Ⅱ. 根据2CrO₄^2－（黄）＋2H⁺ =Cr₂O₇^2－（橙）＋H₂O设计图示装置（均为惰性电极）电解Na₂CrO₄溶液制取Na₂Cr₂O₇，电解一段时间后，右边溶液逐渐由黄色变为橙色。图中右侧电极连接电源的        极，其电极反应式为                       ，通电完成后，若转移0.1mol电子，则阴极区和阳极区的质量差为         g。(已知电解前两极区溶液质量相同)

高铁电池是一种新型可充电电池，电解质溶液为KOH，放电时的总反应式为：3Zn+2K₂FeO₄+8H₂O 3Zn（OH）₂+2Fe（OH）₃+4KOH，下列叙述正确的是（   ）

A．放电时负极反应为：3Zn — 6e^-+6OH^- ="=" 3Zn（OH）2

B．放电时OH^-向正极移动

C．充电时每转移3 mol电子，阳极有1 mol Fe(OH)3 被还原

D．充电时阳极反应式为：3Zn（OH）2+6e^- ="=" 3Zn+6OH^-

如图为电解装置，X、Y为电极材料，a为电解质溶液。

（1）若a为含有酚酞的KCl溶液，X为Fe，Y为石墨，电解一段时间后:
X电极附近可观察到的实验现象是                 ；
写出Y电极的电极反应式                         。
（2）若要实现Cu  +H₂SO₄＝CuSO₄+H₂↑，
则Y电极材料是                              ；
写出X电极的电极反应式                      。
（3）若要利用该装置在铁制品表面镀上一层银，则a为                    ，反应前两电极的质量相等，反应后电极质量相差2．16g，则该过程理论上通过电流表的电子数为                   。
（4）若X、Y均为惰性电极，a为NaOH溶液，电解一段时间后，溶液的pH          （填“增大”“不变”“减小”），若要使溶液恢复原来的状态，可往溶液中加入                。

下图是一个电化学过程的示意图。

请回答下列问题：
（1）图中甲池是________(填“原电池”“电解池”或“电镀池”)。
（2）A(石墨)电极的名称是________(填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”)。
（3）写出通入CH₃OH的电极的电极反应式：_________                        ____。
（4）乙池中反应的化学方程式为_____                                            ___，当乙池中B(Ag)极质量增加5.4 g，甲池中理论上消耗O₂的体积为________L(标准状况)，此时丙池中某电极析出1.6 g某金属，则丙池中的某盐溶液可能是________。

A．MgSO4

B．CuSO4

C．Pb(NO3)2

D．AgNO3

氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生污染的铜镍电池。氢镍电池的总反应式是 H₂+2NiO(OH)  2Ni(OH)₂。下列叙述正确的是

A．电池放电时，电池负极周围溶液的pH不断增大

B．电解质溶液可以是稀硫酸

C．外电路中每通过0.2mol电子，H2的质量理论上减小0.2g

D．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极

(14分)某含铬的污水可用下图所示装置处理，该装置可将污水中的Cr₂O₇^2-还原为Cr³⁺。

（1）图中左右两个装置中，    （填“左”或“右”）装置为电解池。电源中负极的活性物质为          (填化学式)；电源中两电极间，带负电荷的离子运动的方向为          （填“从左至右”或“从右到左”），该离子为        (填化学式)。
（2）请写出阳极上的电极反应式及Cr₂O₇^2-被还原为Cr³⁺的离子方程式分别是：
                         、                                           。
（3）为保证正常工作，图中A物质必须循环使用，其化学式为：            。
（4）镧系元素均为稀土元素（常用作电极）位于元素周期表第六周期，该周期元素形成的氢氧化物中碱性最强的为       （填写化学式）。铈（Ce）有两种氢氧化物Ce(OH)₃和Ce(OH)₄，前者对空气比较敏感，请用化学方程式表示其原因               。

(12分)已知A为蓝色溶液，B、C、I、K为单质，其余均为化合物，其中B、L、I、K 常温下为气体，且I为有色气体。G为黑色固体，F的焰色反应透过蓝色钻玻璃片显紫色，各物质转化关系如图。

回答下列问题：
（1）P的电子式是_________________；
（2）C元素原子价电子排布式为：                               。
（3）已知B、H和C₂H₅OH能够组成燃料电池，写出该燃料电池的负极反应式：
　　　　_______________________________________________________________；
（4）A的水溶液呈___________(填“酸性”“碱性”“中性”)，用离子方程式和必要的文字说明原因______________________________________________________________
（5）用惰性电极电解400.00 mL A溶液，一段时间内测得溶液pH＝1，则需要向溶液中加入___________，其质量为______g，才能使溶液恢复到电解前的状态(不考虑溶液体积变化)。

(8分) X、Y、Z、W为按原子序数由小到大排列的四种短周期元素。已知：
①X可分别与Y、W形成X₂Y、X₂Y₂、XW等共价化合物；
②Z可分别与Y、W形成Z₂Y、Z₂Y₂、ZW等离子化合物。
请回答：
（1）Z₂Y的化学式是____________。
（2）Z₂Y₂与X₂Y反应的化学方程式是__________________________________。
（3）如图所示装置，两玻璃管中盛满滴有酚酞溶液的ZW饱和溶液，C(Ⅰ)、C(Ⅱ)为多孔石墨电极。

接通S₁后，C(Ⅰ)附近溶液变红，两玻璃管中有气体生成。一段时间后(两玻璃管中液面未脱离电极)，断开S₁，接通S₂，电流表的指针发生偏转。此时：
C(Ⅰ)的电极名称是____________(填写“正极”或“负极”)。
C(Ⅱ)的电极反应式是__________________________________。
（4）铜屑放入稀硫酸不反应，若在稀硫酸中加入X₂Y₂，铜屑可逐渐溶解，该反应的离子方程式是__________________________________。

（每空2分，16分）
Ⅰ．2013年初，雾霾天气多次肆虐天津、北京等地区。其中，燃煤和汽车尾气是造成空气污染的原因之一。
（1）汽车尾气净化的主要原理为：2NO(g) + 2CO(g)2CO₂(g)+ N₂(g)。△H＜0
①该反应平衡常数表达式                                       
②若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行t₁时刻达到平衡状态的是            （填代号）。


（2）直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物，用CH₄催化还原NO_X可以消除氮氧化物的污染。
已知：CH₄(g)+2NO₂(g)＝N₂(g)＋CO₂(g)+2H₂O(g)　 △H₁＝－867 kJ/mol  ①
2NO₂(g) N₂O₄(g)   △H₂＝－56.9 kJ/mol  ②
H₂O(g) ＝ H₂O(l)  ΔH₃＝ －44.0 kJ／mol   ③
写出CH₄催化还原N₂O₄(g)生成N₂和H₂O(l)的热化学方程式：                       
Ⅱ．A、B、C、D、E为原子序数依次增大的五种短周期元素，其中仅含有一种金属元素，A和D最外层电子数相同;B、C和E在周期表中相邻，且C、E同主族。B、C的最外层电子数之和等于D的原子核外电子数，A和C可形成两种常见的液态化合物。请回答下列问题：
（1）C、D、E三种原子对应的离子半径由大到小的顺序是            (填具体离子符号)；A、B、C三种元素按1:7:12的质量比组成的化合物中含有的化学键的类型属于          。
（2）某金属常用于制作易拉罐，该金属制作的废弃易拉罐能与 A、C、D组成的化合物溶液反应，该反应的离子方程式为：                                       。 
（3）A、C两元素的单质与烧碱溶液组成燃料电池，其负极反应式为           ，用该电池电解1L1mol/LNaCl溶液，当消耗标准状况下1.12LA₂时， 所得溶液在常温下的PH＝     (假设电解过程中溶液的体积不变) 。

X、Y、Z、M、G五种元素分属三个短周期，且原子序数依次增大。X、Z同主族，可形成离子化合物ZX；Y、M同主族，可形成MY₂、MY₃两种分子。
请回答下列问题：
（1） Y在元素周期表中的位置为________________。
（2）上述元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是_______________（写化学式），非金属气态氢化物还原性最强的是__________________（写化学式）。
（3）X₂M的燃烧热ΔH＝ －a kJ·mol^－1，写出X₂M燃烧热的热化学方程式： _________________________。
（4）ZX的电子式为______；ZX与水反应放出气体的化学方程式为_____   ________。
（5）熔融状态下，Z的单质和FeG₂能组成可充电电池（装置示意图如下），反应原理为：2Z + FeG₂  Fe + 2ZG

放电时，电池的正极反应式为_____________：充电时，____________（写物质名称）电极接电源的负极；该电池的电解质为___________________。