高中化学探究电解池作用填空题

（1）甲烷是一重要的清洁能源、请写出以KOH溶液为电解质溶液，甲烷燃料电池的正极反应式：             。
（2）电解原理在化学工业中有广泛的应用。图中a为电解液，X和Y是两块电极板，则：

①若X和Y分别为铁和石墨，a为饱和食盐水，则电解时X电极反应式为                          。
②若X、Y分别为石墨和铁，a为饱和食盐水，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）高纯铜（纯度可达99.99%）广泛应用于电器工业。某粗铜样品中含Fe、Ni、Ag、Au等四种金属杂质，可用电解法进行精炼制得高纯铜。电解完毕后，某兴趣小组欲对电解溶中的离子进行分离，他们通过查阅资料，得知相关氢氧化物在不同pH下的溶解度曲线如下图。

①结合右图分析，相同温度下K_ap[Cu(OH)₂]、K_ap[Ni(OH)₂]、K_ap[Fe(OH)₂]由大到小的顺序为                              。
②分离过程中，使上述溶液的pH逐渐增加，则溶液中的Cu²⁺、Fe²⁺和Ni²⁺沉淀的先后顺序依次为            （填写离子符号）。

现有Cu^2＋、Cl^―、Na^＋、SO₄^2―、Zn²⁺两两组成的电解质溶液若干种，可选用铜电极、铂电极、锌电极进行电解实验。
（1）以铜为阳极电解_________或____________溶液，均可得到氢氧化物沉淀。
（2）要使电解过程中溶质的组成和质量不变，而溶液浓度增大，又无浑浊，应以
__________为阳极电解_____________溶液，化学方程式为_______________________。
（3）要使电解过程中溶液浓度改变，而溶剂质量不变，应以铂电极为阳极电解___________溶液，或以_________为阳极电解________溶液，前者反应的化学方程式是_________________________。
（4）使反应Cu+2H₂O==Cu(OH)₂ ↓+H₂ ↑ 得以进行而不发生其它反应，可选用______________为阳极电解__________或____________溶液
（5）以铜为阳极电解ZnSO₄溶液，阴极上一般有___________逸出，在________极区首先会有__________色沉淀，电解时间较长时，会有______色沉淀出现。

（1）如右图所示，用两根质量相等的银棒作电极电解CuCl₂溶液，电解一段时间后，①现象为                                                        ，
②a、b两极比较，    极重，写出a极上发生的反应                               。

（2）下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO₄溶液和100g10.00%的K₂SO₄溶液，电极均为石墨电极。

I．接通电源，经过一段时间后，测得丙中K₂SO₄的浓度变为10.47%，乙中c电极质量增加。据此回答下列问题。
①电源的N端为       极；
②电极b上发生的电极反应为：                                。
③电极b上生成的气体在标准状况下的体积为：           L。
④电极c的质量变化是：      g。
⑤电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化，简述其原因：
甲溶液：           ，                                          。
乙溶液：           ，                                          。
丙溶液：           ，                                          。
II．如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？
           ，                                                           。

(7分)如下图，E为沾有Na₂SO₄溶液的滤纸，并加入几滴酚酞。A，B分别为Pt片，压在滤纸两端，R、S为电池的电极。M、N是多微孔的Ni的电极材料，它在碱溶液中可以视为惰性电极。G为电流计，K为开关。C、D和电解池中都充满浓KOH溶液。若在滤纸中央点上一滴紫色的KMnO₄溶液，K打开，接通电源一段时间后，C、D中有气体产生。根据图分析回答：

（1）R为____极，S为_____极。
（2）A附近溶液的现象是__________，B附近发生的电极反应式为：
                            。
（3）滤纸上的紫色点向哪方移动____（填A或B）。
（4）当C、D里的气体产生到一定量时，切断外电源并接通开关K，经过一段时间，C、D中气体逐渐减少，有关的电极反应式为（−）                        （+）                       。

工业上通过电解饱和氯化钠溶液的方法获得氢氧化钠和氯气，图为某实验小组自制的电解饱和食盐水的简易装置，

（1）写出电解饱和氯化钠溶液时，总离子反应方程式：      _____             __。
（2）下列有关说法正确的是

A．电解一段时间后，往蛋壳内溶液中滴加几滴紫色石蕊试液，先变红后又褪色

B．蛋壳表面缠绕铁丝发生氧化反应

C．为增强导电性，可将石墨棒换成铜电极

D．蛋壳可阻止生成的氯气与氢气、氢氧化钠溶液接触

（3）电解200 mL 0.5 mol/L的NaCl溶液，在标准状况下，阴极收集到2.24 L气体时，阳极产生的气体为       L，常温下，若将电解后的溶液稀释至1 L，则溶液的pH约为            ；若将阳极生成的气体通入电解后的溶液中，反应的离子方程式为                     ，充分反应后，则所得溶液中阴离子的浓度由大到小依次是__________________。
（4）若将电解后阳极所产生的气体全部通入1 mol/L 500 mL Na₂SO₃的溶液中，使之充分反应（假设溶液的体积变化忽略不计），则所得溶液中SO₄^2-的物质的量浓度最多为________ mol/L。

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。

（1）若X是锌，Y是碳棒电极，a是饱和NaCI溶液，则①该原理可制得化工原料有      ；②Y极的电极反应式为          
（2）若要用电解方法精炼粗铜，则①电解液a选用      ；②Y电极反应式是       。（说明：杂质发生的电极反应不必写出）
（3）若要在某铁制小饰品上镀上一层银，则①Y电极的材料是        ；②X电极反应式是                                    。

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+4KOH2K₂CO₃+6H₂O

（1）请回答图中甲、乙两池的有关问题：甲池是               装置，B(石墨)电极的名称是            。
（2）写出电极反应式：通入O₂的电极的反应式          。A(Pt)电极的反应式为             ，
（3）乙池中反应的化学方程式为                               。
（4）若乙池溶液体积为500mL，且忽略电解过程中溶液体积的变化，当乙池中A极的质量增加5.40g时：
①甲池中理论上消耗O₂体积为              （标准状况下）；
②乙池中所得溶液的pH=                    。

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______________
铜极为______极，电极反应式为______________
石墨棒C1为_____极，电极反应式为__________
石墨棒C2为_____极，附近发生的实验现象为_____________
（3）当C2极析出224mL气体（标准状态）时，锌的质量变化（增加或减少）____、_____g，CuSO4溶液的质量变化了（增加或减少了）_____、____g

Ⅰ．可逆反应：A(g)+3B(g)2C(g)+3D(g)，取1 mol A和2 mol B置于2L容器内。1分钟后，测得容器内A的浓度为0.2 mol/L。
（1）这时B的浓度为________mol/L，C的浓度为________mol/L。
（2）这段时间内反应的平均速率若以D的浓度变化来表示，应为________mol/(L·min)。
（3）如果保持容器内温度不变，反应前和反应后容器内压强之比为_____（最简整数比）。
Ⅱ．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。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。请回答以下问题：

（4）在X极附近观察到的实验现象是：放出气体且______________。检验Y电极反应产物的方法是：把__________________放在Y电极附近，试纸变蓝色。
（5）当通过电解池通过1 mol电子时，两极共收集到________L气体（标准状况），电解池内的液体稀释到500 mL时，NaOH溶液浓度为________mol/L。

电解原理在化学工业中广泛的应用。如图表示一个电解池，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CuSO₄溶液，实验开始时，同时在两边各滴入石蕊试液，则①Y电极上的电极反应式为
                                                               
②在Y电极附近观察到的现象是                                  
（2）若X、Y都是铜电极，a是浓度均为2mol·L^-1的AgNO₃与Cu（NO₃）₂的混合溶液1L，电解一段时间后X电极上有12.8g铜析出，此时直流电源已输出    mol电子。
（3）用石墨电极电解100mLH₂SO₄和CuSO₄混合液，通电一段时间后，两极各出现气体3.36L（标准状况），求原来溶液中CuSO₄的浓度                 。

某实验小组利用饱和食盐水、导线、直流电源（用“” 或“”表示）、烧杯、灵
敏电流计（用“”表示）和两个电极棒（分别是M、N）进行电化学实验探究。
甲同学安装好仪器，接好直流电源通电几分钟，发现M处溶液逐渐变浅绿色，过一段时间，溶液变得浑浊且逐渐出现红棕色。
乙同学所用的仪器和甲同学的看上去相同，但接好直流电源通电几秒钟，却闻到一股刺鼻的气味，马上停止通电。
丙同学安装好仪器，线路闭合几秒钟后，却没有发现明显现象产生，他又很快接入灵敏电流计，发现电流计的指针发生了偏转。
请根据上述同学的实验现象回答以下问题：
（1）M电极棒材料是（写化学式）         ，N电极棒材料是（写化学式）          。
（2）在下列虚框内完成对应三个同学的装置图：

（3）按要求写出三个同学实验过程中涉及的反应方程式：
甲同学N电极方程式                                   
乙同学总反应的离子方程式                                            
丙同学N电极方程式                                   
（4）用化学方程式解释甲同学实验时观察到M处溶液出现浑浊后转为红棕色现象的原因：
                                                                   。
（5）丙同学为了保护M电极不被腐蚀，他可以将N电极棒更换为（写化学式）            。为验证该防护方法有效，他又做下列对比实验：接通电路2分钟后，分别在M电极区滴入2滴黄色K₃[Fe(CN)₆]溶液，发现没有更换N电极棒的烧杯中的现象是                     。

下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO₄溶液和100g 10.00%的K₂SO₄溶液，电极均为石墨电极。接通电源，经过一段时间后，测得丙中K₂SO₄浓度为10.47%，乙中c电极质量增加。据此回答问题：

（1）电源的N端为      极；
（2）写出电解前后各溶液的pH变化情况（增大、减小或不变）：
甲溶液       ；乙溶液       ；丙溶液       ；
（3）电极b上生成的气体在标准状态下的体积是         ；
电极c的质量变化是           g。

请按要求完成下列反应的式子。
（1）银锌纽扣电池（总反应：Ag₂O+Zn= 2Ag+ZnO，电解质溶液：氢氧化钾）的正极反应：______________________________________________________
（2）电解以下溶液：
A. 当电解质溶液为硝酸银溶液、阳极材料为银、阴极材料为铜的阳极反应：______________________________________________________
B. 当电解质溶液为氯化钠溶液、阳极阴极材料均为石墨的阴极反应：
______________________________________________________
C. 将A中的阳极材料改为石墨，其它条件不变时的电解总反应：
______________________________________________________
（3）请你任选一种离子，这种离子既能电离又能水解，分别写出其电离与水解的离子方程式：
电离：______________________________________________________
水解：______________________________________________________
（4）已知每分解1g NH₄NO₃晶体放出0.53 kJ（298K，101KPa）热量，同时生成笑气（N₂O）与液体水。请根据上述信息写出NH₄NO₃晶体分解的热化学方程式：______________________________________________________

（共6分,每空2分）．从H⁺、Cu²⁺、Na⁺、SO₄^2－、Cl^－等五种离子中选择适当的离子组成电解质，使之符合下列要求。
（1）以碳棒为电极，电解时电解质质量减小，水量不变，应选用的电解质是________________________________；
（2）以碳棒为电极，电解时电解质质量不变，水量减少，应选用的电解质是________________________________；
（3）以碳棒为阳极，铁棒为阴极，电解时电解质质量和水量都减少，则应选用的电解质是_________________________________。

如下图所示的装置，C、D、E、F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。试回答以下问题：

(1)电极A的名称是                     。
(2)甲装置中电解反应的总化学方程式是
                                                                           。
(3)若用惰性电极电解饱和NaCl溶液一段时间，当阳极产生56mL（标准状况下）气体，电解后溶液体积为500mL时，求所得溶液在25℃时的pH =__________。
(4)欲用丙装置给铜镀银，G应该是        (填“银”或“铜”)， 电镀液的主要成分是(填化学式)       。