高中化学探究电解池作用填空题

用化学式简要表示下面的反应，并在括号里指出基本反应类型（化合反应或分解反应）：
（1）磷在空气中燃烧：
（2）铁丝在氧气中燃烧：
（3）电解水： ．

甲醇可作为燃料电池的原料。以CH₄和H₂O为原料，通过下列反应来制备甲醇。
I：CH₄(g)+H₂O(g)＝CO(g) + 3H₂(g)  △H ＝+206．0 kJ·mol^－1
II：CO(g)+2H₂(g)＝CH₃OH (g)        △H＝－129．0 kJ·mol^－1
（1）CH₄(g)与H₂O(g)反应生成CH₃OH (g)和H₂(g)的热化学方程式为              。
（2）将1．0 mol CH₄和2．0 mol H₂O ( g )通入容积为10 L的反应室，在一定条件下发生反应I，测得在一定的压强下CH₄的转化率与温度的关系如下图。

①假设100 ℃时达到平衡所需的时间为5 min，则用H₂表示该反应的平均反应速率为          。
②100℃时反应I的平衡常数为               。
（3）在压强为0．1 MPa、温度为300℃条件下，将a mol CO与3a mol H₂的混合气体在催化剂作用下发生反应II生成甲醇，平衡后将容器的容积压缩到原来的l/2，其他条件不变，对平衡体系产生的影响是             (填字母序号)。

A．c ( H2 )减少	B．正反应速率加快，逆反应速率减慢
C．CH3OH 的物质的量增加	D．重新平衡c ( H2 )/ c (CH3OH )减小

E．平衡常数K增大
（4）甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，其原理是：通电后，将Co²⁺氧化成Co³⁺，然后以Co³⁺ 做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO₂而净化。实验室用下图装置模拟上述过程：

① 写出阳极电极反应式                           。
② 写出除去甲醇的离子方程式                        。

“8·12”天津港危化仓库爆炸，造成生命、财产的特大损失。据查危化仓库中存有大量的钠、钾，硝酸铵和氰化钠（NaCN）。请回答下列问题：
（1）钠、钾着火，下列可用来灭火的是               。
A. 水        B.泡沫灭火器        C.干粉灭火器        D.细沙盖灭
（2）NH₄NO₃为爆炸物，在不同温度下加热分解，可能发生非氧化还原反应，可能发生氧化还原反应，下列反应可能发生的是          。
A. NH₄NO₃ → N₂ + O₂ + H₂O
B. NH₄NO₃ → NH₃ + HNO₃
C. NH₄NO₃ → O₂ + HNO₃ + H₂O
D. NH₄NO₃→ N₂ + HNO₃ +H₂O
E. NH₄NO₃→N₂+ NH₃+ H₂O
F. NH₄NO₃ →N₂O + H₂O
（3）NaCN属于剧毒物质，有多种无害化处理方法
① H₂O₂处理法：NaCN + H₂O₂ —— N₂↑+ X + H₂O，推测X的化学式为              ，双氧水的电子式为              。
② NaClO处理法：aCN^－+bClO^－+2cOH^－= dCNO^－+eN₂↑+fCO₃^2－+bCl^－+cH₂O。 方程式中e : f的值为
（填选项标号）。
A．1          B．1/2            C．2  D．不能确定
③用如图所示装置除去含CN^－、Cl^－废水中的CN^－时，控制溶液pH为9~10，某电极上产生的ClO^－将CN^－氧化为两种无污染的气体，则电解过程中，阳极的电极反应式为                    。

（4）以TiO₂为催化剂用NaClO将CN^－离子氧化成CNO^－，CNO^－在酸性条件下继续与NaClO反应生成N₂、CO₂、Cl₂等。取浓缩后含CN^－离子的废水与过量NaClO溶液的混合液共200mL（设其中CN^－的浓度为0．2mol·L^—1）进行实验。
①写出CNO^-在酸性条件下被NaClO氧化的离子方程式：_______                   _______；
②若结果测得CO₂的质量为1.408g，则该实验中测得CN^－被处理的百分率为               。

为了保护坏境，充分利用资源，某研究小组通过如下简化流程，将工业制硫酸的硫铁矿烧渣（Fe主要以Fe₂O₃存在）转变成重要的化工原料FeSO₄（反应条件略）。

活化硫铁矿还原Fe³⁺的主要反应为：FeS₂+7Fe₂(S0₄)₃+8H₂O=15FeSO₄+8H₂SO₄，不考虑其它反应，请回答下列问题：
（1）第Ⅰ步H₂SO₄与Fe₂O₃反应的离子方程式是                          。
（2）检验第Ⅱ步中Fe³⁺是否完全被还原，应选择          （填字母编号）。
A．KMnO₄溶液   B．KCl溶液   C．KSCN 溶液
（3）第Ⅲ步加FeCO₃调溶液pH到5.8左右，然后在第Ⅳ步通入空气使溶液pH到5.2，此时Fe²⁺不沉淀，滤液中铝、硅杂质被除尽，通入空气引起溶液pH降低的原因是                  。
（4）FeSO₄可转化为FeCO₃，FeCO₃在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料。
已知25℃，101kPa时：4Fe（s）+3O₂（g）＝2Fe₂O₃（s）△H=﹣1648kJ/mol
C（s）+O₂（g）＝CO₂（g）△H=﹣393kJ/mol
2F_e（s）+2C（s）+3O₂（g）＝2F_eCO₃（s）△H=﹣1480kJ/mol
FeCO₃在空气中加热反应生成Fe₂O₃的热化学方程式是                  。
（5）FeSO₄在一定条件下可制得FeS₂（二硫化亚铁）纳米材料，该材料可用于制造高容量锂电池，电池放电时的总反应为4Li+FeS₂=Fe+2Li₂S，正极反应式是                   。
（6）假如烧渣中的铁全部视为Fe₂O₃，其含量为50%，将a kg质量分数为b%的硫酸加入到c kg烧渣中浸取，铁的浸取率为96%，其它杂质浸出消耗的硫酸以及调pH后溶液呈微酸性，所残留的硫酸忽略不计，按上述流程，第Ⅲ步应加入FeCO₃          kg

如图为相互串联的甲、乙两电解池。试回答：

（1）若甲电解池利用电解原理在铁上镀铜，则Ａ是　　　　、　　　　（填电极材料和电极名称），电极反应是　　 　　　　　　；Ｂ是（要求同Ａ）　　　　、　　　　，电极反应是　　 　　　　　　，应选用的电解质溶液是　　 　；乙电解池中若滴入少量酚酞试液，开始电解一段时间，铁极附近呈　　　　　色。
（2）若甲电解池阴极增重1.28g，乙电解池中剩余溶液仍为400mL，则电解后所得溶液中新生成溶质的物质的量浓度为　　　　mol/L，溶液的pH等于　　　　。
（3）若甲电解池以I=0.21A的电流电解60min后阴极增重0.25g，则此实验测得的阿伏加德罗常数N_A为多少（已知电子电量e^—=1.60×10^—19C）？（简要写计算过程）

下表是某食用碘盐包装袋上的部分说明：

配 料	食盐、碘酸钾、抗结剂
碘含量	35±15mg/kg
储藏方法	密封、避光、防潮
食用方法	烹饪时，待食品熟后加入碘盐

（1）下列说法正确的是
A．高温会导致碘的损失
B．碘酸钾可氧化氯化钠
C．只用淀粉就能检验碘盐中的碘酸钾
D．该碘盐中碘酸钾含量为20~50mg/kg
（2）碘酸钾在工业上可用电解法制取。以石墨和不锈钢为电极，以KI溶液为电解液，在一定条件下电解，反应的方程式为：KI + 3H₂OKIO₃ + 3H₂↑。则阳极电极反应式为           
（3）碘酸钾与碘化钾在酸性条件下发生如下反应，配平化学方程式，标出电子转移方向和数目。
KIO₃＋       KI＋       H₂SO₄＝       K₂SO₄＋       I₂＋       H₂O
该反应的氧化剂为
（4）已知：I₂＋2S₂O₃^2－＝2I^－＋S₄O₆^2－。某学生测定食用碘盐中碘的含量，其步骤为：
a．准确称取w g食盐，加适量蒸馏水使其完全溶解  b．用稀硫酸酸化所得溶液，加入足量KI溶液，使KIO₃与KI反应完全  c．以淀粉为指示剂，逐滴加入物质的量浓度为2.0×10^-3mol·L^-1的Na₂S₂O₃溶液10.0mL，恰好反应完全。则所测盐中碘的含量是(以含w的代数式表示)             mg/kg。

下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放1005.00％的NaOH溶液、足量的CuSO₄溶液和l0010.00％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：      ；﹙精确到小数点后一位小数﹚
④电极c的质量变化是增加       ；

课题式研究性学习是培养学生创造思维的良好方法，某研究性学习小组将下列装置如图连接，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。试回答下列问题:

（1）电源A 极的名称是           (正极或负极)。
（2）甲装置中电解反应的总化学方程式是                  。
（3）如果收集乙装置中产生的气体，两种气体的体积比是          。
（4）欲用丙装置给铜镀银，G应该是          （填“铜”或“银”），电镀液的主要成分是          （填化学式）。
（5）装置丁中的现象是_____________________

碘被称为“智力元素”，科学合理地补充碘可防止碘缺乏病，KI、KIO₃曾先后用于加碘盐中。
（1）工业上可以通过铁屑法生产KI，其工艺流程如下：

①反应I生成铁与碘的化合物，若该化合物中铁元素与碘元素的质量比为21：127，则加入足量碳酸钾时，反应Ⅱ的化学方程式为                                      。
②操作A包括                       ；用冰水洗涤的目的是                。
（2）KIO₃可以通过H₂O₂氧化I₂先制得HIO₃，然后再用KOH中和的方法进行生产。
①烹饪时，含KIO₃的食盐常在出锅前加入，其原因是                          。
②若制得1284 kg KIO₃固体，理论上至少需消耗质量分数为30％的双氧水       kg。
③KIO₃还可通过下图所示原理进行制备。电解时总反应的离子方程式为                                      。若忽略溶液体积的变化，则电解结束后阴极区的pH与电解前相比      (选填“增大”、“减小”或“不变”)。

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

（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，A、B装置中共收集到气体0.168 L（标准状况），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1 000 mL，则A溶液的pH为__________________。

雾霾含有大量的污染物SO₂、NO。工业上变废为宝利用工业尾气获得NH₄NO₃产品的流程图如下：（Ce为铈元素）

（1）上述流程中循环使用的物质有           。
（2）上述合成路线中用到15%～20%的乙醇胺(HOCH₂CH₂NH₂），其水溶液具有弱碱性，显碱性的原因：HOCH₂CH₂NH₂ + H₂OHOCH₂CH₂NH₃⁺  + OH^-，写出乙醇胺吸收CO₂的化学方程式__________。
（3）写出吸收池Ⅲ中，酸性条件下NO转化为NO₂^－的离子方程式为            。
（4）向吸收池Ⅳ得到的HSO₃^﹣溶液中滴加少量CaCl₂溶液，出现浑浊，pH降低，用平衡移动原理解释溶液pH降低的原因：              。
（5）电解池Ⅴ可使Ce⁴⁺再生，装置如下图所示：

生成Ce⁴⁺从__________口（填字母）流出，写出阴极的电极反应式                ：
（6）从氧化池Ⅵ中得到粗产品NH₄NO₃的实验操作是         、         、过滤、洗涤等。上述流程中每一步均恰好完全反应，若制得NH₄NO₃质量为xkg，电解池V制得cmol/L的S₂O₃^2﹣溶液ym³，则氧化池Ⅵ中消耗的O₂在标准状况下的体积为             m³。

（Ⅰ）氮是地球上含量丰富的一种元素，其单质及化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
（1）一定温度下，在1L容积恒定的密闭容器中充入2mol N₂和8mol H₂并发生反应。10min达平衡，测得氨气的浓度为0.4mol/L，此时氮气的转化率为           。
（2）下图是1mol NO₂(g)和1mol CO(g)反应生成1mol CO₂(g)和1mol NO(g)过程中能量变化示意图，请写出该反应的热化学方程式                                。

（3）NH₃(g)燃烧的方程式4NH₃(g)+7O₂(g)==4NO₂(g)+6H₂O(l)，  
已知：2H₂(g)+O₂(g)==2H₂O(l) △H=" -483.6" kJ/mol
N₂(g)+2O₂(g)==2NO₂ (g) △H="+67.8" kJ/mol
N₂(g)+3H₂(g)==2NH₃ (g) △H="-92.0" kJ/mol
请计算NH₃ (g)的燃烧热                              。

温度	平衡浓度/ (mol L^－^1)
c(NH3)	c(CO2)
T1	0.1
T2		0.1

（4）将一定量的氨基甲酸铵固体置于某容积恒定的真空容器中，发生反应：
H₂NCOONH₄(s)2NH₃(g)+CO₂(g) 在不同温度下，该反应平衡状态部分数据见右表。下列说法正确的是             
A．若T₂＞T₁，则该反应的ΔH＜0
B．向容器中充入N₂，H₂NCOONH₄质量增加
C．NH₃体积分数不变时，说明该反应达到平衡
D．T₁、T₂时，H₂NCOONH₄转化的Δn(T₂)=2Δn(T₁)
（Ⅱ）海水资源的利用具有广阔前景。海水中主要离子的含量如下：

成分	含量/(mg L^－^1)	成分	含量/(mg L^－^1)
Cl^－	18980	Ca^2+	400
Na^+	10560	HCO3^－	142
SO4^2^－	2560	Br^－	64
Mg^2+	1272

电渗析法淡化海水示意图如下图所示，其中阴（阳）离子交换膜仅允许阴（阳）离子通过。
（1）阳极主要电极反应式是                 。
（2）在阴极附近产生少量白色沉淀，其成分有     和CaCO₃，生成CaCO₃的离子方程
式是             。
 
（3）淡水的出口为       （填“a”、“b”或“c”）。

氯碱工业是最基本的化学工业之一，它的产品应用广泛。请回答氯碱工业的如下问题：
（1）原料粗盐中常含有泥沙和Ca^2＋、Mg^2＋、SO₄^2－等杂质，必须精制后才能供电解使用。精制时，粗盐溶于水过滤后，还要加入的试剂分别为①Na₂CO₃②HCl(盐酸)③BaCl₂，这3种试剂添加的合理顺序是___________(填序号)
（2）氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节能30％以上。在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系示意图如下(其中的电极均为惰性电极，物料进出口未全部标出)。

①图中A是       (填化学式)，分析比较图示中两处氢氧化钠质量分数x%______y%
(填“＞”或“＜”或“＝”)。
②写出燃料电池中正极上发生的电极反应：                。
③标准状态下，当燃料电池消耗22.4LO₂时，通过电池中阳离子交换膜的阳离子的物质的量为       mol。
④这样设计的主要节(电)能之处在于                      。

空气污染监测仪是根据SO ₂ 与Br ₂ 的定量反应测定空气中SO ₂ 的含量：SO ₂ +Br ₂ + 2H ₂ O="=H" ₂ SO ₄ +2HBr，上述反应的溴，来自一个装满酸性KBr溶液的电解槽阳极上的氧化反应。电解槽的阴、阳极室是隔开的。当测空气中SO ₂ 的含量时，空气（经过除尘）以1.5×10 ^{－ 4} m ³·min ^{－ 1} 的流速进入电解槽的阳极室，电流计显示每秒通过的电子是8.56×10 ^{－ 1 1}mol时，此条件下能保持溴浓度恒定，并恰与SO ₂ 完全反应（设被测空气中不含与溴反应的物质）。
（1）写出监测过程中主要发生的化学反应方程式；_______________________。
（2）计算空气中SO ₂ 的含量（g·m ^{－ 3} 空气）。

按要求书写下列热化学方程式
（1）N₂（g）和H₂（g）反应生成1molNH₃（g）放出46.1KJ热量
                                                               
（2）航天领域使用氢氧燃烧电池有酸式和碱式两种，它们放电时的总反应可以表示为2H₂ + O₂ =2H₂O，酸式氢氧燃烧电池的电解池是酸。其负极反应可以表示为2H₂-4e^-=4H⁺，则其正极反应可以表示为；                       ；碱式氢氧燃烧电池的电解质是碱，其正极反应可以表示为：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，则其负极反应可以表示为：                   。
（3）用石墨作电极电解NaCl水溶液
阳极的电极反应                ，阴极的电极反应                 
（4）在粗铜精炼的反应中
      当阳极，发生        （填“氧化”或“还原”）反应，
阳极的电极反应                            
（5）将H⁺、Cu²⁺、SO₄^2-、Cl^-五种离子组成电解质按要求进行电解：以碳棒为电极，使电解质质量减少，水量不变进行电解，应采用的电解质是       、        ；