高中化学探究电解池作用填空题

按下图装置进行实验，并回答下列问题

(1)判断装置的名称：A池为___________ , B池为______________
(2)锌极为__________极，电极反应式为_______________      __________
(3)石墨棒C₁为______极，电极反应式为__________        _____________
石墨棒C₂附近发生的实验现象为________________        ____________
(4)当C₂极析出224mL气体（标准状态）时，锌的质量减少_________g。

如图：以一铜锌合金为阳极，一纯铜为阴极（起始时两电极质量相等），进行电解，电解液为硫酸铜溶液，当外电路有1.806×10²³个电子转移时，阴极比阳极重19.25g，求铜锌合金中铜的质量分数。

（已知：电极反应式为 阳极： Zn-2e^－=Zn²⁺、Cu-2e^－=Cu²⁺
阴极：Cu²⁺ +2e^－="Cu      " )

(1) 电池反应通常是放热反应，下列反应在理论上可设计成原电池的化学反应是
             (填序号)。此类反应具备的条件是①         反应,②         反应。

A．C(s)+H2O(g)==CO(g)+H2(g)：△H>0

B．Ba(OH)2·8H2O(s)+2NH4Cl(s)==BaCl2(aq)+2NH3·H2O(l)+8H2O(l)△H>0

C．CaC2(s)+2 H2O（l)==Ca(OH)2(s)+C2H2(g)；△H<0

D．CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(l)：△H<0

(2) 以KOH溶液为电解质溶液，依据(I)所选反应设计一个电池。其负极反应为：            。
(3) 电解原理在化学工业中有广泛的应用。现将你设计的原电池通过导线与图中电解池相连，其中a为电解液，X和Y是两块电极扳，则

①若X和Y均为惰性电极，a为饱和食盐水，则电解时检验Y电极反应产物的方法是        。
②若X、Y分别为石墨和铁，a仍为饱和的NaCI溶液，则电解过程中生成的白色固体露置在空气中，可观察到的现象是                                            。
③若X和Y均为惰性电极，a为一定浓度的硫酸铜溶液，通电后，发生的总反应化学方程式为                       。通电一段时间后，向所得溶液中加入0．05 mol Cu(OH)₂，恰好恢复电解前的浓度和PH，则电解过程中电子转移的物质的量为____________mol.
(4）利用工业上离子交换膜法制烧碱的原理，用如图所示装置电解K₂SO₄溶液。

①该电解槽的阳极反应式为        ，通过阴离子交换膜的离子数      （填“>”、“<”或“=”）通过阳离子交换膜的离子数；
②图中a、b、c、d分别表示有关溶液的pH，则a、b、c、d由小到大的顺序为           ；
③电解一段时间后，B口与C口产生气体的质量比为                 。

某课外活动小组设计了如图所示的装置，调节滑动变阻器，控制电流强度适中的情况下用其进行缓慢电解NaCl溶液及相关实验（此时，打开止水夹a，关闭止水夹b）。由于粗心，实验并未达到预期目的，但也看到了令人很高兴的现象(阳离子交换膜只允许阳离子和水的通过)。请帮助他们分析并回答下列问题：

(1)写出B装置中的电极反应：
阴极：____________    阳极：____________
(2)回答观察到A装置中的现象：
①_________                                    ；
②烧瓶中液面上升到高于左侧尖嘴一定程度后又逐渐下落至与尖嘴相平；
③________                                      。
(3)当观察到A装置中的现象后，他们关闭止水夹a，打开止水夹b。再观察C装置，若无现象，说明理由，若有现象，请写出有关反应的化学方程式(是离子反应的写离子方程式)：                                     
(4)若想达到电解NaCl溶液的目的，应如何改进装置，请提出你的意见。
_______________________________________________________________________。

(6分)试回答下列问题(温度均为25℃时)：
（1）将0. 2mol / L HB溶液与0.1 mol / LMOH溶液等体积混合，测得混合溶液的pH=4,则混合溶液中由水电离出的c（H^＋）__ __0. 2 mol / L HB溶液中由水电离出的c（H^＋）。（填“＞”、“＜”或“="”" )
(2)pH=13的Ba(OH)₂溶液a L与pH=3的HCl溶液b L混合。若所得混合溶液呈中性，
则a∶b=        ；
（3）在载人航天器的生态系统中，不仅要求分离去除CO₂，还要求提供充足的O₂。某种电化学装置可实现如下转化：2 CO₂＝2 CO＋O₂，CO可用作燃料。已知该反应的阳极反应为：4OH^－－4e^－＝O₂↑＋2H₂O则阴极反应式为________________________________。

、如下图所示，甲、乙两池电极材料都是铁棒与碳棒，乙池中电子电子流动方向见图，回答下列问题：

（1）若两池中均盛200mL饱和NaCl溶液和酚酞的混合液，反应开始后：
①甲池中     极，乙池中的     
极附近溶液变红（填“正”或“负”或“阴”或“阳”）。
②甲池碳极上电极反应式是
                乙池中Fe电极上反应式为                     。
③若乙池中收集到1．12L（标况下）有色气体时，停止实验，忽略池中溶液体积的变化，则池中溶液的c(OH^—)约为                ，要使溶液恢复到电解前的相同的状况，应向溶液中补充一定量的            

A．盐酸

B．NaCl固体

C．NaCl溶液

D．HCl气体

（2）若两池中均盛有200mL  2mol•L^-1CuSO₄溶液：
①反应一段时间后，有红色物质析出的是甲池中的   棒，乙池中的   棒。
②写出乙池通电时总反应的离子方程式：                       。
③若乙池中通过1．2mol 电子后停止实验，则乙池中共可收集到气体的体积为（标准状况下）

如图是一个用铂丝作电极，电解稀的溶液的装置，电解液中加有中性红指示剂，此时溶液呈红色。（指示剂的变色范围：6.8~8.0，酸色-红色，减色-黄色）
回答下列问题：
（1）下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的是（填编号）；
①管溶液由红变黄；②管溶液由红变黄；
③管溶液不变色；④管溶液不变色；

（2）写出管中发生反应的反应式：；
（3）写出管中发生反应的反应式：；
（4）检验管中气体的方法是；
（5）检验管中气体的方法是；
（6）电解一段时间后，切断电源，将电解液倒入烧杯内观察到的现象是。

按下图所示装置连接好仪器在U形管中加入饱和氯化铜溶液，用石墨棒作电极，接通电源，电解数分钟后，观察现象。

（1）接电源负极的石墨棒上现象                  电极反应为                      
（2）接电源正极的石墨棒上现象，                 电极反应为                   
电解反应的化学方程式                       
（3）在上述电解反应中，被氧化的物质是         离子
（4）如何验证阳极产生的气体：                          

如下图所示，A、F为石墨电极，B、E为铁片电极．按要求回答下列问题．

（1）打开K₂，合并K₁．B为     极，A的电极反应为                ，最终可观察到的现象是                                                   ．
（2）打开K₁，合并K₂．E为       极，F极的电极反应为                       ，
检验F极产生气体的方法是                                       ．
（3）若往U型管中滴加酚酞，进行（1）（2）操作时，A、B、E、F电极周围能变红的是                       ，原因是                                ．

金属镍（Ni）的应用越来越广泛。
（1）LiNiO₂常用作锂离子电池的正极材料，负极材料是金属锂和碳的复合材料（碳作为金属锂的载体），电解质为一种能传导Li^＋的高分子材料。这种锂离子电池的电池反应式为：
xLi＋Li_1-xNiO₂LiNiO₂
LiNiO₂中，Ni元素的化合价为     ；充电时，LiNiO₂中化合价发生变化的元素有    （填元素符号）
（2）Ni常被镀在金属制品上以保护金属不生锈。镀镍的方法有：
方法Ⅰ： 电镀镍。以NiSO₄为电镀液。
① 待镀零件与电源           相连，金属镍板与电源              相连。
方法Ⅱ：化学镀。将待镀零件浸泡在含有Ni²⁺和H₂PO₂^－的溶液中，在酸性等条件下发生下述反应：
（a）    Ni²⁺ +      H₂PO₂^－+       →     Ni ⁺   +        H₂PO₃^－+     
（b）6H₂PO₂^－ + 2H⁺＝ 2P+ 4H₂PO₃^－+ 3H₂↑
上述反应可在塑料镀件表面沉积镍—磷合金，从而达到化学镀镍的目的。
② 请在答题卡上写出并配平反应式（a）。
③ 化学镀与电镀相比较，在原理上的相同点是：                                     。
（3）Ni可以与CO(g)发生反应：
利用该反应可以提纯粗Ni，得到高纯度的金属Ni。
① 该反应的平衡常数表达式为                                     
② 生产中，在如图所示密闭容器中充入CO气体，粗Ni放置在               （填编号）
A．低温区                       B．高温区

(9分)在右图中A为电源，B为浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸，C为盛有稀硫酸的电解槽，e、f为铂电极。接通电路后，发现B上的c点显红色。试回答：

(1)电源A上的b为__________极。
(2)写出B上的电极反应式：
c_______________________;d_______________________。
(3)e、f电极上所产生的气体分别为__________、__________，其体积比为__________。

阿伏加德罗常数（N_A）、物质的量（n）和粒子数（N）之间有如下关系：N_A=N/n，测定阿伏加德罗常数有多种方法，其中电解法（根据电子的物质的量和电子数来测定N_A）是常用的方法。试回答下列有关问题：
（1）实验室有相同浓度的NaCl、CuSO₄、AgNO₃、H₂SO₄等溶液，若实验过程中用惰性电极电解，且不考虑电极上的析出物与电解质溶液之间的反应，则你认为选择哪一种溶液作为电解质，实验既简便，测定结果误差又小，并说明理由。
（2）采用你所选定的溶液来实验，至少应测定__________个数据。它们是___________。
（3）若已知一个电子的电荷量，（符号为q），选定符号代表有关数据，列出电解法求阿伏加德罗常数（N_A）的数学表达式___________________________________________。

现有阳离子交换膜、阴离子交换膜、石墨电极，请用氯碱工业中的膜技术原理，回答下列问题。

（1）写出氯碱工业中电解饱和食盐水的反应式________________，阳离子交换膜在氯碱工业中的作用是____________________________________________。写出用惰性电极电解硫酸钠水溶液的总反应式：____________________________________________。
（2）请利用交换膜技术，根据上图框架，设计一个电解硫酸钠溶液制氢氧化钠溶液和硫酸溶液的装置，标出进出物质的名称。A___________；B___________；C___________；D___________；E___________；F___________；G___________。膜b为___________（填“阳离子交换膜”或“阴离子交换膜”）。

用下图所示的装置进行电解。通电一会儿，发现湿润的KI淀粉试纸的C端变为蓝色。则：

(1)A中发生反应的化学方程式为_________________________________。
(2)在B中观察到的现象是__________________________、______________________、______________________。
(3)室温下，若从电解开始到时间t s时，A、B装置中共收集到标准状况下的气体0.168 L，若电解过程中无其他副反应发生，经测定电解后A中溶液体积恰为1000 mL，则A溶液的pH为______________________。

如下图所示，若电解5 min铜电极质量增加2.16 g。试回答：

（1）电极X是电源的___________极。
（2）pH变化：A___________；B___________；C___________。
（3）若A中KCl溶液的体积为200 mL，电解至5 min溶液的pH是__________（假设溶液体积不变化）。