高中化学探究电解池作用填空题

(4分)①某同学用碳棒、铜棒和稀硫酸为原材料，实现了在通常条件下不能发生的反应：Cu+H₂SO₄(稀)===cuSO₄+H₂。
请在下边画出能够实验这一反应的装置图。

②某同学在做一定条件下铜与稀硫酸的反应实验时，看到碳棒上有气泡产生，但铜棒却没有被腐蚀。请你分析其原因：      

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溶液，则电解池中X极上的电极反应为___________________________，在X极附近观察到的现象是：__________________。
（2）Y电极上的电极反应式是_________，检验该电极反应产物的方法是：____________________________________。
（3）如果用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO₄溶液，则X电极的材料是_________，电极反应式是______，Y电极的材料是_________，电极反应式是_________。

海水占地球总储水量的97.2%。若把海水淡化和化工生产结合起来，既可以解决淡水资源缺乏的问题，又可以充分利用海洋资源。试回答下列问题：
（1）海水中含有大量的氯化钠。氯化钠中的金属元素化合价为    ；除去NaCl溶液中的SO₄^2-，可依次加入          、            和            三种溶液。
（2）目前国际上使用的“海水淡化”主要技术之一是蒸馏法。蒸馏法是将海水变成蒸汽，蒸汽经过冷却而得高纯度淡水，由此可判断蒸馏法是          （填“物理变化”、“化学变化”），蒸馏法所用的主要玻璃仪器有________________________（写三种）。
（3）工业上利用电解饱和食盐水可制得重要化工产品，反应式为：
食盐+H₂ONaOH+H₂+Cl₂（未配平）。利用电解所得气体制36.5%的浓盐酸100t，最少需要消耗食盐            t 。
（4）近年来有人提出了一种利用氯碱工业产品及氯化钠循环治理含二氧化硫废气并回收二氧化硫的方法，该方法流程如下：

写出反应②③的化学反应方程式：                    ，                        。

工业氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸的钾盐杂质，可用离子交换膜法电解提纯。电解槽内装有阳离子交换膜，其工作原理如图所示。

（1）该电解槽的阳极反应式为：                                              
（2）阳离子交换膜的作用是                     
（3）通电开始后，阴极附近溶液pH会增大，其主要原因是         （填序号）
A．阳极区的OH^－移向阴极所致
B．阴极产生的金属钾与水反应生成了大量OH^－
C．阴极由H₂O电离出的H^＋放电生成H₂，促进水的电离，使OH^－浓度增大
（4）除去杂质后的氢氧化钾溶液从溶液出口_____________(填写“A”或“B”)导出。

如图所示，甲、乙两池电极材料都是铁棒和石墨棒，请回答下列问题：

（1）若两池中均为CuSO₄溶液，反应一段时间后：
①有红色物质析出的是甲池中的________棒，乙池中的________棒。
②乙池中阳极的电极反应式是__________________________________。
（2）若两池中均为饱和NaCl溶液：
①写出乙池中总反应的离子方程式______________________________。
②甲池中石墨电极上的电极反应属于______(填“氧化反应”或“还原反应”)。
③将湿润的KI淀粉试纸放在乙池石墨电极附近，发现试纸变蓝，反应的化学方程式为__________________________________。
④若乙池转移0.02 mol e^－后停止实验，池中溶液体积是200 mL，则溶液混合匀后的pH＝_______。

某校课外兴趣小组用如图装置进行电解CuC1₂溶液的实验。实验时，在通电一段时间后，观察到阳极上方的淀粉KI试纸不变色，同时，铁棒逐渐溶解；阴极碳棒上有红、白两种颜色的固体析出。同学们对阴、阳两极的产物进行如下探究：

(1)阳极产物探究。
根据实验现象，同学们对阳极发生的电极反应提出了如下假设：
假设1                                         ；
假设2                                         。
请你设计实验方案证明你的假设（包括：操作→现象→结论）：                                             。
(2)阴极产物探究：

查阅资料	铜和铜的化合物中Cu、Cu2O为红色，CuCl、CuBr、CuI为白色，它们在水中均不溶，且稳定存在。
探究实验	取出阴极碳棒，并将其干燥，然后用如图所示装置(气密性良好，药品性能良好）进行实验并记录现象: 现象：碳棒上红色物质依然存在；白色物质变为红色；无水硫酸铜仍为白色；蓝色石蕊试纸变为红色

结论与解释：
①白色物质为            。
②某学生收集碳棒上的白色物质并装入试管中，滴人稀HNO₃，写出白色物质与稀HNO₃反应的离子方程式：                                                 。

在右下图均用石墨作电极的电解池中，甲池中为500mL含某一溶质的蓝色溶液，乙池中为500mL稀硫酸，闭合K₁，断开K₂进行电解，观察到A电极表面有红色的固态物质生成，B电极有无色气体生成；当溶液中的原有溶质完全电解后，停止电解，取出A电极，洗涤、干燥、称量，电极增重6.4g。

请回答下列问题：
（1）B电极发生反应的电极反应式                                       。
C电极发生反应的电极反应式                                      .
（2）甲池电解时反应的离子方程式                                      。
（3）甲池电解后溶液的c(H⁺)为          ，要使电解后溶液恢复到电解前的状态，则需加入        ，其质量为        g。（假设电解前后溶液的体积不变）
（4）请你设计实验确定甲池原溶液中可能含有的酸根离子，要求：提出两种可能的假设，分别写出论证这两种假设的操作步骤、实验现象和实验结论
①假设一：                                                ；
②假设二：                                                。
（5）若再将K₁断开，闭合K₂，灵敏电流计  中指针是否会发生偏转？理由是什么？

在如图用石墨作电极的电解池中，放入500mL含一种溶质的某蓝色硫酸盐溶液进行电解，观察到A电极表面有红色的固态物质生成，B电极有无色气体生成。请回答下列问题：

（1）请写出B极板的名称：             电极反应式           
写出电解时反应的总离子方程式                          
（2）若当溶液中的原有溶质完全电解后，停止电解，取出A电极，洗涤、干燥、称量、电极增重1.6g。电解后溶液的pH为           ；要使电解后溶液恢复到电解前的状态，则需加入        ，其质量为          g。（假设电解前后溶液的体积不变）
（3）若原溶液为1L  K₂SO₄、CuSO₄的混合溶液，且c（SO₄^2-）=" 2.0mol/L" ；如图装置电解，当两极都收集到22.4L气体（标准状况）时，停止电解。
则原溶液中的c(K⁺)＝                              

22．如图示实验中，把四根洁净的金属条A、B、C、D轮流放置在没有盐溶液的滤纸上面并压紧。在每次轮流实验时，记录了电压表指针的移动方向和电压表的读数（如右表）。

（1）               金属可能是最强的还原剂；
（2）               金属不能从硫酸铜溶液中置换铜。

北京2008年奥运会金牌直径为70 mm，厚6 mm。奖牌正面为插上翅膀站立的希腊胜利女神和希腊潘纳辛纳科竞技场。奖牌背面镶嵌着取自中国古代龙纹玉璧造型的玉璧。
（1）环形玉璧由白玉制成。白玉的化学成分可简单看作是Ca₂Mg₅Si₈O₂₂（OH）₂，将其改写成氧化物的形式为________________。
（2）为测定金牌的组成，将某去掉白玉的金牌样品，投入到过量稀硝酸中，有无色气体产生，当不再生成气体时，金牌残留一金黄色外壳；将生成的气体与11.2 L O₂（标准状况）混合即呈红棕色，最后将其通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸；再向金牌溶解所得的溶液中滴加氯化钠，立即产生白色沉淀；最后将残壳投入到王水中，随即溶解，生成气体的体积为1.344 L（标准状况）。已知：Au＋HNO₃＋4HCl===H[AuCl₄]＋NO↑＋2H₂O。
①该金牌所含黄金质量为________。
②该金牌除含黄金外还含有另一金属是________（填元素符号），其质量为________。
（3）黄金除能溶于王水外还能溶于氰化钾，反应方程式如下：

①配平该反应，并将计量数填入方框内。
②K[Au（CN）₂]可作为电镀金的电镀液，金牌表面的黄金就是通过电镀镀上的。在电镀金牌时，阴极反应式为________________________________。

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                      ；
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。

在如下图用石墨作电极的电解池中，放入500mL硫酸铜溶液进行电解，当溶液中的原有溶质完全电解后，停止电解，取出A电极，洗涤、干燥、称量、电极增重1．6g。请回答下列问题：

（1）A接的是电源的      极，B是该装置的 　　 极。
（2）写出电解时B极的电极反应式式                  
（3）写出电解时反应的总离子方程式                      。
若电解后溶液的体积仍为500mL，该溶液的PH为            

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100gl0.00%的K₂SO₄溶液，电极均为石墨电极。

（1）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列式计算电极b上生成的气体在标准状况下的体积：         ；
④电极c的质量变化是             g；
⑤电解前后个溶液的酸，碱性大小是否发生变化，简述其原因：
甲溶液                ；
乙溶液            ；
丙溶液                 ；
（2）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？

某温度下将一定量密度为1.15g/cm³的NaCl溶液用石墨电极直流电，设NaCl恰好完全反应，且无其它反应发生，得到的溶液中氧元素的质量分数为80%。
（1）求电解后溶液中溶质与溶剂的物质的量之比；
（2）求原NaCl溶液的物质的量浓度。

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100gl0.00%的K₂SO₄溶液，电极均为石墨电极。

（1）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列式计算电极b上生成的气体在标准状况下的体积：          ；
④电极c的质量变化是              g；
⑤电解前后个溶液的酸，碱性大小是否发生变化，简述其原因：
甲溶液                 ；
乙溶液             ；
丙溶液                  ；
（2）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？