高中化学探究电解池作用试题

CH₃CHO是有毒物质，易溶于水，含高浓度CH₃CHO的废水可以用隔膜电解法处理，总反应为：
2CH₃CHO(l) + H₂O(l) CH₃CH₂OH(l) + CH₃COOH(l) ；△H
(1)依次写出该反应中三个有机物的官能团名称_____、_______、_______（每空1分）
(2)已知CH₃CH₂OH、CH₃CHO、CH₃COOH的燃烧热分别为1366.8 kJ/mol、1166.4kJ/mol、874.8kJ/mol，则△H=_____________
(3)现在实验室中模拟乙醛废水的处理过程，模拟废水为一定浓度的乙醛—Na₂SO₄溶液，其装置示意图如下图所示。

①b是直流电源的______极。
②Na₂SO₄的作用是_______________________________________。
③阳极除去乙醛的电极反应为                                    
(4)在实际工艺处理中，阴极区乙醛的去除率可达60%。若在两极区分别注入1 m³乙醛的含量为3000 mg/L的废水，可得到乙醇          kg（计算结果保留小数点后1位）。

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，向乙中滴入酚酞试液，在F极附近显红色。则以下说法不正确的是（   ）

A．电源B极是负极
B．甲、乙装置的C、D、E、F电极均有单质生成，其物质的量之比为1∶2∶2∶2
C．欲用丙装置给铜镀银，H应该是Ag，电镀液是AgNO₃溶液
D．装置丁中Y极附近红褐色变深，说明氢氧化铁胶粒带正电荷

工业上为了处理含有Cr₂O₇^2－的酸性工业废水，采用下面的处理方法：往工业废水中加入适量的NaCl，以Fe为电极进行电解，经过一段时间，有Cr(OH)₃和Fe(OH)₃沉淀生成，工业废水中铬的含量已低于排放标准。请回答下列问题。
(1)两极发生的电极反应式：阴极：_______________阳极：______________________
(2)写出Cr₂O₇^2－变为Cr^3＋的离子方程______________________________________。
(3)工业废水由酸性变为碱性的原因_______________________________________。
(4)________(填“能”或“不能”)改用石墨电极

(11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                                            。
（2）如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO₄溶液，则
①X电极的材料是          ，电极反应式是                             。
②Y电极的材料是           ，电极反应式是                            。
（说明：杂质发生的电极反应不必写出）
(3)工业品氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸杂质，可用离子交换膜法电解提纯。
电解槽内装有阳离子交换膜(只允许阳离子通过)，其工作原理如图所示.

①该电解槽的阳极反应式是____________________________.
②通电开始后，阴极附近溶液pH会增大，请简述原因                              
③除去杂质后的氢氧化钾溶液从溶液出口_________________(填写“A”或“B”)导出

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(X、Y都是惰性电极)，A、B 是出口，通过导线与直流电源相连。

请回答以下问题：
(1). 若a是CuCl₂溶液,则          
①X电极的现象是                                        ，
电极反应式是                                           。
②在B出口放一块湿润的KI-淀粉试纸会变为             色。
(2).若a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极上的电极反应式是                                 。
在X极附近观察到的现象是                                       。
② Y电极上的电极反应式是                                     。
（3）. 若a是400mL 2mol /LCuSO₄ 溶液,一段时间阴极增重1.28g(该极无气体放出)，则溶液的PH为        ，阳极可收集标况下气体         mL

(12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，其中a为电解质溶液， 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）X的电极名称是           （填写“阳极”或“阴极”）。
（2）若X、Y都是惰性电极，a是饱和食盐水，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，一段时间后，在X极附近观察到的现象是                            ，Y极上的电极反应式为                   
（3）若X、Y都是惰性电极，a是CuSO₄溶液，电解一段时间后，阳极上产生气体的体积为0.224L（标准状况下），则阴极上析出金属的质量为        g。
（4）若要用该装置电解精炼粗铜，电解液a选用CuSO₄溶液，则Y电极的材料是       。
（5）若要用电镀方法在铁表面镀一层金属银，应该选择的方案是          。

方案	X	Y	a溶液
A	银	石墨	AgNO3
B	银	铁	AgNO3
C	铁	银	Fe(NO3)3
D	铁	银	AgNO3

三氧化二镍(Ni₂O₃)可用于制造高能电池，其电解法制备过程如下：用NaOH调NiCl₂溶液pH至7.5，加放适量硫酸钠后进行电解。电解过程中产生的Cl₂在弱碱性条件下生成ClO^－，把二价镍氧化为三价镍。以下说法不正确的是

A．可用铁作阳极材料

B．电解过程中阳极附近溶液的pH降低

C．阳极反应方程式为：2Cl^－－2e^－＝Cl2

D．1 mol二价镍全部转化为三价镍时，外电路中通过了1 mol电子

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c ；A、B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A、B都是惰性电极，c是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在U形管两边各滴入几滴酚酞试液，则：
① B是         极（填“阴”或“阳”） B极逸出                （填：黄绿或无色）气体，同时B极附近溶液呈           色。　
②电解池中A极上的电极反应式为                    。
B极上的电极反应式为                    。
（2）如要进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼，电解液c选用CuSO₄溶液，则：
① A电极的材料是    ，电极反应式是 　　　　                      。
② B电极的材料是    ，电极反应式是                               。
（说明：杂质发生的电极反应不必写出）
③下列说法正确的是________。
a．电能全部转化为化学能
b．在电解精炼过程中，电解液中伴随有Al³⁺、Zn²⁺产生
c．溶液中Cu^2＋向阳极移动
d．利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
（3）用惰性电极电解CuSO₄溶液。若阴极析出Cu的质量为12.8 g ，则阳极上产生的气体在标准状况下的体积为           L 。
（4）利用反应2Cu＋O₂＋2H₂SO₄===2CuSO₄＋2H₂O可制备CuSO₄，若将该反应设计为电解池，其电解质溶液需用        　　，阳极材料是用　　　　，阴极电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

电解原理在化学工业中有广泛应用。下图表示一个电解池，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极附近观察到的现象是                           。
② Y电极上的电极反应式为                             ，检验该电极反应产物的方法是                        。
(2)如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO₄溶液，则
① X电极的材料是    ，电极反应式是                   。
② Y电极的材料是            ，电极反应式是                            。(说明：杂质发生的电极反应不必写出)

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0.02 mol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1.28 g
B．甲烧杯中B极上电极反应式4OH^－－4e^－→2H₂O+O₂↑
C．乙烧杯中滴入酚酞试液，D极附近先变红
D．烧杯中C极上电极反应式为4H⁺+4e^－→2H₂↑

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c ；A、B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A、B都是惰性电极，c是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在U形管两边各滴入几滴酚酞试液，则：
① B是         极（填“阴”或“阳”） B极逸出                （填：黄绿或无色）气体，同时B极附近溶液呈           色。　
②电解池中A极上的电极反应式为                    。
B极上的电极反应式为                    。
（2）如要进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼，电解液c选用CuSO₄溶液，则：
① A电极的材料是    ，电极反应式是 　　　　                      。
② B电极的材料是    ，电极反应式是                               。
（说明：杂质发生的电极反应不必写出）
③下列说法正确的是________。
a．电能全部转化为化学能
b．在电解精炼过程中，电解液中伴随有Al³⁺、Zn²⁺产生
c．溶液中Cu^2＋向阳极移动
d．利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
（3）用惰性电极电解CuSO₄溶液。若阴极析出Cu的质量为12.8 g ，则阳极上产生的气体在标准状况下的体积为           L 。
（4）利用反应2Cu＋O₂＋2H₂SO₄===2CuSO₄＋2H₂O可制备CuSO₄，若将该反应设计为电解池，其电解质溶液需用        　　，阳极材料是用　　　　，阴极电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

(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⁺、等杂质离子，下列加入顺序合理的是 ②。

A．碳酸钠、氢氧化钠、氯化钡	B．碳酸钠、氯化钡、氢氧化钠
C．氢氧化钠、碳酸钠、氯化钡	D．氯化钡、氢氧化钠、碳酸钠

（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：

成分	NaCl	Mg(OH)2	CaCO3	BaSO4	其他不溶于酸的物质
质量分数(%)	15~20	15~20	5~10	30~40	10~15

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       。

目前世界上比较先进的电解制碱技术是离子交换膜法。
（1）电解前，如果粗盐中SO₄²ˉ含量较高，必须添加试剂除去SO₄²ˉ，则按添加试剂顺序，依次发生反应的离子方程式为                                               。
（2）补齐下列电解饱和食盐水制烧碱的离子方程式：
______________________ __________________________________
（反应物）                  （阴极产物）           （阳极产物）
（3）在电解制得的NaOH中往往还含有一定量的NaCl，因此必需进行脱盐工序，脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异，通过        、冷却、          （填写操作名称）除去NaCl。
（4）已知NaCl在60℃的溶解度为37．1 g，现电解60℃精制饱和食盐水1371 g。经分析，电解后溶液密度为1．37 g·cm^-3，其中含有20gNaCl，则电解后NaOH的物质的量浓度为__________mo1·L^-1（保留小数点后1位）。

（每空2分，共18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                  。
（2）如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO₄ 溶液，则:
①X电极的材料是               ，电极反应式为                  。
②Y电极的材料是               ，电极反应式为                  。
（说明：杂质发生的电极反应不必写出）
电解一段时间后，CuSO₄溶液的浓度将        （填“变大”、“变小”或“不变”）

常温下电解200mLNaCl、CuSO₄的混合溶液，所得气体的体积随时间变化如下图所示，根据图中信息回答下列问题。（气体体积已换算成标准状况下的体积，且忽略气体在水中的溶解和溶液体积的变化）

⑴图中曲线________(填Ⅰ或Ⅱ)表示阳极产生气体的变化；
⑵求NaCl和CuSO₄的物质的量浓度；
⑶求t₂时所得溶液的H^＋的物质的量浓度。