高中化学探究电解池作用填空题

根据如图所示装置回答：

（1）当X为Pt，Y为Fe，Z为AgNO₃时，阳极反应为　　　　　　　　　　　　，阴极反应为　　　　　　　　　　　　，电解反应为　　　　　　　　　　　。 
（2）X为Cu，Y为Fe，Z为CuSO₄时，阳极反应为　　　　　　　　　　　　，阴极反应为　　　　　　　　　　　　。 

如图所示，装置Ⅰ为甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)，通过装置Ⅱ实现铁棒上镀铜。

（1）a处应通入　　　(填“CH₄”或“O₂”)，b处电极上发生的电极反应式是　　　　　　　　　　　　　； 
（2）电镀结束后，装置Ⅰ中溶液的pH　　　(填“变大”“变小”或“不变”，下同)，装置Ⅱ中Cu²⁺的物质的量浓度　　　； 
（3）电镀结束后，装置Ⅰ溶液中的阴离子除了OH^-以外还含有　　　(忽略水解)； 
（4）在此过程中若完全反应，装置Ⅱ中阴极质量变化12．8 g，则装置Ⅰ中理论上消耗甲烷　　　 L(标准状况下)。 

化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。
（1）目前常用的镍镉(NiCd)电池，其电池总反应可以表示为：
Cd+2NiO(OH)+2H₂O2Ni(OH)₂+Cd(OH)₂
已知Ni(OH)₂和Cd(OH)₂均难溶于水但能溶于酸，以下说法中正确的是(　　)
①以上反应是可逆反应　
②以上反应不是可逆反应
③充电时化学能转变为电能　
④放电时化学能转变为电能

A．①③

B．②④

C．①④

D．②③

（2）废弃的镍镉电池已成为重要的环境污染物，有资料表明一节废镍镉电池可以使一平方米面积的耕地失去使用价值。在酸性土壤中这种污染尤为严重。这是因为　　　　　　　　　　　　　　　　。 

（1）肼（N₂H₄）又称联氨，是一种可燃性的液体，可用作火箭燃料。已知在101kPa时，32.0gN₂H₄在氧气中完全燃烧生成氮气和水，放出热量624kJ（25℃时），N₂H₄完全燃烧反应的热化学方程式是        　                              。
（2）肼—空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%～30%的KOH溶 液。
肼—空气燃料电池放电时：正极的电极反应式是                     。
负极的电极反应式是                          。
（3）下图是一个电化学过程示意图。

①锌片上发生的电极反应是                         。
②假设使用肼   空气燃料电池作为本过程中的电源，铜片的质量变化128g，则肼  空气燃料电池理论上消耗标标准状况下的空气 　　 L（假设空气中氧气体积含量为20%）
（4）传统制备肼的方法，是以NaClO氧化NH₃，制得肼的稀溶液。该反应的离子方
程式是                                       。

（共14分）（1）实事证明，能设计成原电池的反应通常是放热反应，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是                    。
A．C(s)+H₂O(g)=CO(g)+H₂(g) △H>0   B．NaOH(aq)+HC1(aq)=NaC1(aq)+H₂O（1）  △H<0
C．2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O（1） △H<0 
（2）以KOH溶液为电解质溶液，依据所选反应设计一个原电池，其负极反应为                       。
（3）电解原理在化学工业中有着广泛的应用。
现将你设计的原电池通过导线与下图中电解池相连，其中，a为电解液，X和
Y是两块电极板，则：

①若X和Y均为惰性电极，a为CuSO₄
溶液，则电解时的化学反应方程式为                        。
通电一段时间后，向所得溶液中加入0.2molCuO粉末，恰好恢复电解前的浓度和pH，则电解过程中转移的电子的物质的量为               。
②若X、Y分别为铁和铜，a仍为CuSO₄溶液，则Y极的电极反应式为              。
③若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，则Y极的电极反应式为              ，
检验该电极反应产物的方法是                                          。

高锰酸钾可用于生活消毒，是中学化学常见的氧化剂。工业上，用软锰矿(主要成分是二氧化锰)制高锰酸钾的流程如下（部分条件和产物省略）：

请回答下列问题：
（1）提高锰酸钾浸出率（浸出锰酸钾质量与固体总质量之比）的措施有           。
（2）写出二氧化锰和氢氧化钾熔融物中通入空气时发生的主要化学反应的方程式：                                         。
（3）从经济性考虑试剂X宜选择（填名称）：          。上述流程中，设计步骤IV和V的目的是               。
（4）以惰性材料为电极，采用电解锰酸钾溶液的方法完成步骤III转化。
①阳极反应式为                    。
②电解过程中，阴极附近电解质溶液的pH将       （填：增大、减小或不变）。
（5）测定高锰酸钾样品纯度：向高锰酸钾溶液中滴定硫酸锰溶液，产生黑色沉淀。当溶液由紫红色刚好褪色且半分钟不变色，表明达到滴定终点。写出离子方程式：           。
（6）已知：常温下，。工业上，调节pH沉淀废水中Mn²⁺.当pH=10时，溶液中c(Mn²⁺)＝             。

碳及其化合物有广泛应用。
（1）工业冶炼铝，以石墨为阳极。阳极反应式为       ，可能发生副反应有      。
（2）一氧化碳和空气在酸性介质中构成燃料电池，负极反应式为          。
（3）向75 mL 4 mol•L^-1KOH溶液中缓慢通入4480 mL CO₂气体（标准状况）恰好完全被吸收。①写出该反应的离子方程式：                        。（只用一个离子方程式表示）
②该吸收溶液中离子浓度大小排序为                        。
（4）已知：① 2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(l)         △H₁=—571.6kJ•mol^-1
② 2CO(g)+O₂(g)=2CO₂(g)        △H₂ = —566.0kJ•mol^-1
③ CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)  △H₃ = —90.8kJ•mol^-1
计算甲醇蒸气的燃烧热＝              。
（5）某温度下，发生可逆反应：CO(g)＋H₂O(g)CO₂(g)＋H₂(g)
①向某容器中充入1.0 molH₂和1.0 molCO₂(g)，在一定条件下发生上述反应。混合气体中CO的物质的量与时间关系如下列所示：

	0	5 min	10 min	15 min	20 min	25 min
I(800℃)	1.0	0.80	0.70	0.65	0.50	0.50
II(800℃)	1.0	0.7	0.60	0.50	0.50	0.50

相对实验I，实验II可能改变的条件可能是       ，该温度下，平衡常数=      。
②若开始向绝热容器中投入一定量二氧化碳、氢气在一定条件下发生上述可逆反应。
下列图像正确且说明可逆反应达到平衡状态的是            。（填序号）

（1）肼(N₂H₄)又称联氨，在常温下是一种可燃性的液体，可用作火箭燃料。已知在101kPa时，1gN₂H₄在氧气中完全燃烧生成氮气和H₂O，放出19.5kJ热量(25℃时)，表示N₂H₄燃烧热的热化学方程式是____________________________________________________。
（2）肼－空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%～30%的KOH溶液。肼－空气燃料电池放电时：正极的电极反应式：__________________；负极的电极反应式：_______________。
（3）下图是一个电解过程示意图。

①锌片上发生的电极反应式是：_____________________________。
②假设使用肼－空气燃料电池作为该过程中的电源，铜片质量变化为128g，则肼－空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气________L(假设空气中氧气体积分数为20%)。

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在X极附近观察到的现象是                       。
②Y电极上的电极反应式是                     ；把湿润的碘
化钾淀粉试纸放在Y电极附近，现象是                  。
（2）要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       ，
Y电极上发生的电极反应式为                   。（说明：杂质发生的电极反应不必写出）

氢氧化钾是重要的工业产品。请回答：
（1）铝与氢氧化钾溶液反应的离子方程式是       。
（2）工业品氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸根杂质，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液体出口          (填写“A”或“B”)导出。

化工工业中常用乙苯脱氢的方法制备苯乙烯。已知某温度下：
反应①：CO₂(g)+H₂(g)CO(g)+H₂O(g)，ΔH=" +41.2" kJ/mol；
反应②：(g)(g)+H₂(g)，ΔH=" +117.6" kJ/mol。
①、②的化学反应平衡常数分别为K₁、K₂。
（1）请写出二氧化碳氧化乙苯制备苯乙烯的热化学反应方程式                      。该反应的化学平衡常数K=         （用K₁、K₂表示）。
（2）恒温恒容条件下，反应①达到平衡后，t₁时刻通入少量CO₂。请
画出t₁之后的正逆反应曲线，并作出标注。

（3）已知某温度下，Ag₂SO₄饱和溶液中c(Ag⁺)="0.04" mol/L，则该温度
下K_sp(Ag₂SO₄)=               。（保留两位有效数字）
（4）电解法制备高铁酸钠（Na₂FeO₄），总反应式为：Fe+2H₂O+2OH^-=FeO₄^2-+3H₂↑，电解质溶液选用NaOH溶液。该电解池阳极材料是           （写化学式）；阳极的电极反应式为__        _________。

某课外活动小组用下图进行实验，试回答下列问题。

（1）若开始时开关K与a连接，则B极的电极反应式为            ；
（2）若开始时开关K与b连接，则B极的电极反应式为            ；
总反应的离子方程式为                                  ；
（3）当开关K与b连接时，下列说法正确的是(填序号)       。
①溶液中Na^＋向B极移动
②从A极处逸出的气体能使湿润的KI淀粉试纸变蓝
③反应一段时间后加入适量的盐酸可恢复到电解前电解质的浓度
④若标准状况下B极产生2.24L气体，则溶液中转移了0.2mol电子

按下图装置进行实验，回答下列问题（C、C₁、C₂均为石墨电极）。

（1）铁电极为__________极，电极反应式为__________；
（2）石墨棒C₁为__________极，石墨棒C₂附近的实验现象为____________________。   
（3）当C₂极产生2．24 L气体（标准状态）时，A中CuSO₄溶液的质量改变了__________g。

（共10分）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离子方程式                    ；
（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，标出进出物质的化学式：
A_________；C_________； E_________；膜b为     离子交换膜（填“阳”或“阴”）。

（共10分）如图装置中，已知A、B两池溶液的体积均为200mL：

（1）判断装置的名称：A池为    ；
（2）A池中左边石墨棒为    极，
电极反应式为                ；
A池中总反应化学方程式为       ；
（3）若反应开始时，CuSO₄溶液的浓度为1．0mol/L。工作一段时间后取出电极，测得导线上通过了0．04mole^－。则反应后A池c（Cu²⁺)为    mol/L（体积变化忽略不计）。