高中化学探究电解池作用试题

科学地补充碘可防止碘缺乏病。

（1）上图为海带制碘的流程图。步骤③的实验操作中用到的玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒之外还有     ；当步骤④反应中转移0.2mol电子时生成碘的质量：                         
（2）碘酸钾（KIO₃）是食盐的加碘剂。KIO₃在酸性介质中能与H₂O₂或I^-作用均生成单质碘。
请回答下列问题：
①以碘为原料，通过电解制备碘酸钾的实验装置如图所示。电解前，将一定量的精制碘溶于过量氢氧化钾溶液，溶解是发生反应为：3I₂+6KOH=5KI+KIO₃+3H₂O，将该溶液加入阳极区，另将氢氧化钾溶液加入阴极区。电解时，阳极反应： I^-+6OH^--6e^-=IO₃^-+3H₂O，当外电路上通过3mol电子时（碘离子被完全消耗），溶液中的IO₃^-的物质的量是        ；阴极上产生的气体在标准状况下的体积：    。

②电解过程中，需通过检验阳极电解液中是否有I^-存在以确定电解是否完成。请设计判断电解是否完成的实验方案，并填人下表。仪器不限，可选的试剂：淀粉溶液、H₂O₂溶液、稀硫酸。

实验操作	实验现象及结论

 

重铬酸盐广泛用作氧化剂、皮革制作等。以铬矿石（主要成分是Cr₂O₃，含FeO、Al₂O₃、 SiO₂等杂质)为原料制取重铬酸钠的流程如下：

请回答下列问题：
（1）写出Cr₂O₃在高温焙烧时反应的化学方程式______________________
（2）写出硫酸酸化使Na_-2CrO₄转化为Na₂Cr₂O₇的离子方程式 ______________。
（3）某工厂采用石墨电极电解Na₂CrO₄溶液，实 现了 Na₂CrO₄到   Na₂Cr₂O₇的转化，其原理如图所示。

①钠离子交换膜的一种材料是聚丙烯酸钠()，聚丙烯酸钠单体的结构简式是________；
②写出阳极的电极反应式__________
（4） Na₂Cr₂O₇可用于测定废水的化学耗氧量（即COD，指每升水样中还原性物质被氧化 所需要O₂的质量）。现有某水样100．00 mL，酸化后加入C1 mol/L的Na₂Cr₂O₇溶液 V1 mL，使水中的还原性物质完全被氧化（Cr₂O₇^2-还原为Cr³⁺）；再用C2mol/L的FeSO4溶液滴定剩 余的Cr₂O₇^2-，结果消耗FeSO₄溶液V2 mL。
①该水样的COD为______________mg/L；
②假设上述反应后所得溶液中Fe³⁺和Cr³⁺的物质的量浓度均为0．1 mol/L，要使Fe^{3 +}沉 淀完全而Cr³⁺还未开始沉淀．则需调节溶液pH的范围是 _______．
(可能用到的数据：K_SPFe(OH)₃=4．0×10^-38, K_SPCr(OH)₃=6．0×10^-31，

水处理主要包括水的净化、污水处理、硬水软化和海水淡化等。
（1）水处理技术的核心是减少或除去水中的各种杂质离子。目前，______________________和是主要的去离子方法。
（2）ClO₂是一种性能优良的消毒剂，可将废水中少量的S^2-、NO₂^-和CN^-等有毒有害的还原性离子氧化除去。写出ClO₂将废水中剧毒的CN^－氧化成无毒气体的离子方程式______________________________。
（3）地下水往往含有钙、镁的碳酸盐，自来水厂需要对地下水进行____________处理。把进行过离子交换的CaR₂（或MgR₂）型树脂置于_______________中浸泡一段时间后便可再生。
（4）海水的淡化是除去海水中所含的盐分，如图是利用电渗析法由海水获得淡水的原理图。已知海水中含有Na⁺、Cl^-、Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等离子，电极为惰性电极。
①阳离子交换膜是指_______________(填“A”或“B”)；
②写出通电后阳极区的电极反应式____________。

某工厂采用电解法处理含铬废水，耐酸电解槽用铁板作阴、阳极，槽中盛放含铬废水，原理示意图如下，下列说法不正确的是

A．A为电源正极

B．阳极区溶液中发生的氧化还原反应为：Cr2O7^2- +6Fe^2+ +14H^+ = 2Cr^3+ +6Fe^3+ + 7H2O

C．阴极区附近溶液pH降低

D．若不考虑气体的溶解，当收集到H2 13.44 L（标准状况）时，有0.1 mol Cr2O7^2-被还原

利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO₂。在钠碱循环法中，Na₂SO₃溶液作为吸收液,可由NaOH溶液吸收SO₂制得。当吸收液的pH降至约为6时，需送至电解槽再生。再生示意图如下：
下列有关上述过程的说法错误的是

A．NaOH溶液吸收SO2制得Na2SO3溶液的离子方程式：2OH^－＋SO2＝SO3^2^－＋H2O

B．当吸收液呈中性时,溶液中的离子浓度满足：c(Na^＋)＝2c(SO3^2^－)＋c(HSO3^－)

C．吸收液吸收SO2的过程中，pH与的大小成反比

D．HSO3^-在阳极放电时的电极反应式：HSO3^-+H2O-2e^-＝S04^2- +3H^+

下图所示装置中，a、b、c、d、e、f均为惰性电极，电解质溶液均足量。接通电源后，d极附近显红色。下列说法正确的是

A．电源B端是正极

B．a、c电极均有单质生成，其物质的量之比为2:1

C．欲用丁装置给铜镀银，N应为Ag，电解液为AgNO3溶液

D．f极附近变红，说明氢氧化铁胶粒带正电荷

下表为部分短周期元素化合价及其相应原子半径的数据。请回答下列问题：

（1）元素G在周期中的位置是          ；元素F所形成的常见单质的电子式为       。
（2）A、B、C、E的氢化物稳定性顺序是               。（用化学式回答）
（3）分子组成为ACH₂的物质在水中会强烈水解，产生使品红溶液褪色的无色气体和一种强酸。该反应的化学方程式是                。
（4）请写出B的单质的一种重要用途                  ；工业上制取该单质的原理反应为                             。
（5）请设计一个实验方案，使铜和A的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液反应，得到蓝色溶液和氢气。请在方框内绘出该实验方案原理装置示意图。

水是生命之源，水处理工艺在生产生活中占有重要地位。自来水生产的流程示意图如下。（净水剂亦称混凝剂，常用的净水剂有聚合氯化铝、碱式氯化铝、硫酸亚铁、聚丙烯酰胺、聚合氯化铝铁、三氯化铁、聚合硫酸铁等）

（1）FeSO₄·7H₂O是常用的混凝剂，它在水中最终生成      沉淀。
（2）[A1₂（OH）_nCl_m]是一种无机高分子的高价聚合电解质混凝剂，可视为介于三氯化铝和氢氧化铝之间的一种中间水解产物，则m与n之间的关系          ；
（3）推销净水器的商人用自来水做电解实验，装置如图。一段时间后，两极间产生白色沉淀，并很快变成红褐色，然后用净水器净化后的水做电解实验；两极上只有气体产生，水中并无沉淀，以此来说明自来水很“脏”。则沉淀变成红褐色时所发生的化学反应方程式为：                             。

（4）MnSO₄是水质检测中的一种常用试剂
①MnSO₄和过硫酸钾（K₂S₂O₈）两种盐溶液在银离子催化下可发生氧化还原反应，生成高锰酸钾、硫酸盐及另外一种产物，写出并配平上述反应的化学方程式：        。 
②水中的溶解氧测定过程为：取水样，迅速加入MnSO₄和KOH混合液，再加入KI溶液，立即塞好塞子，振荡使完全反应（反应为：Mn²⁺+O₂+H₂O→MnOOH，未配平）。打开塞子，迅速加入适量硫酸溶液，此时有碘单质生成。则该离子反应方程式：          。用Na₂S₂O₃溶液滴定生成的碘，根据消耗溶液的体积可计算出水中溶解氧的量。

亚磷酸（H₃PO₃）是二元酸，H₃PO₃溶液存在电离平衡：H₃PO₃H⁺ + H₂PO₃^－。亚磷酸与足量NaOH溶液反应，生和Na₂HPO₃。
（1）①写出亚磷酸与少量NaOH溶液反应的离子方程式_____________________________________。
②某温度下，0.1000 mol·L^－1的H₃PO₃溶液pH的读数为1.6，即此时溶液中c (H⁺) = 2.5×10^－2 mol·L^－1，除OH^—之外其他离子的浓度由小到大的顺序是                      ，该温度下H₃PO₃电离平衡的平衡常数K=                。（H₃PO₃第二步电离忽略不计，结果保留两位有效数字）
③向H₃PO₃溶液中滴加NaOH溶液至中性，所得溶液中c（Na⁺）_______ c（H₂PO₃^-）+ 2c（HPO₃^2-）（填“>”、 “<” 或“=”）。
（2）亚磷酸具有强还原性，可使碘水褪色，该反应的化学方程式_______________________。
（3）电解Na₂HPO₃溶液也可得到亚磷酸，装置示意图如下：

说明：阳膜只允许阳离子通过，阴膜只允许阴离子通过。
①阴极的电极反应式为_____________________________。
②产品室中反应的离子方程式为_____________________。

根据下图，下列判断中不正确的是（   ）

A．通入O2的电极的电极反应式为：O2 + 2H2O + 4e^－= 4OH^－

B．反应一段时间后，甲池中溶液的pH降低

C．乙池中电极B上发生还原反应

D．当乙池中的某一电极质量增加 10.80g时， 理论上甲池中消耗的气体至少为840mL（标准状况下）

电解硫酸钠溶液联合生产硫酸和烧碱溶液的装置如下图所示，其中阴极和阳极均为惰性电极。测得同温同压下，气体甲与气体乙的体积比约为1∶2，以下说法正确的是（   ）

A．a极与电源的负极相连

B．产物丙为硫酸溶液

C．离子交换膜d为阴离子交换膜

D．a电极反应式：2H2O+2e^－= H2↑+2OH^－

如图两个电解槽中，A、B、C、D均为石墨电极。若电解过程中共有0.02mol电子通过，下列叙述中正确的是（   ）

A．甲烧杯中A极上最多可析出铜0.64g
B．甲烧杯中B极上电极反应式4OH^－－4e^－＝ 2H₂O+O₂↑
C．烧杯中C极上电极反应式为4H⁺ + 4e^－＝2H₂↑
D．乙烧杯中滴入酚酞试液，D极附近先变红

常温下电解200mL一定浓度的NaCl与CuSO₄混合溶液，理论上两极所得气体的体积随时间变化的关系如下图所示(气体体积已换算成标准状况下的体积)，根据图中信息回答下列问题。

⑴通过计算推测：
①原混合溶液NaCl和CuSO₄的物质的量浓度。
②t₂时所得溶液的pH。
⑵实验中发现，阳极产生的气体体积与阴极相比，明显小于对应时间段的理论值。试简要分析其可能原因。

电解装置如图所示，电解槽内装有及淀粉溶液，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:

下列说法不正确的是

A．	右侧发生的电极方程式： ↑
B．	电解结束时，右侧溶液中含有
C．	电解槽内发生反应的总化学方程式 ↑
D．	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

电解法处理酸性含铬废水（主要含有）时，以铁板作阴、阳极，处理过程中存在反应，最后以形式除去，下列说法不正确的是（）

A．	阳极反应为
B．	电解过程中溶液 不会变化
C．	过程中有 沉淀生成
D．	电路中每转移12 mol电子，最多有1 mol 被还原