高中化学探究电解池作用填空题

废旧硬质合金刀具中含碳化钨(WC)、金属钴(Co)及少量杂质铁，利用电解法可回收WC和Co。工艺流程简图如下：

(1)电解时废旧刀具做阳极，不锈钢做阴极，HCl溶液为电解液。阴极主要的电极反应式为                                                   。
(2)净化步骤所得滤饼的主要成分是           。回收的洗涤液代替水配制电解液，目的是回收利用其中的           。
(3)溶液Ⅰ的主要成分是           。洗涤CoC₂O₄不充分对最终产品纯度并无明显影响，但焙烧时会造成环境污染，原因是                                         。
(4)将Co₂O₃还原成Co粉的化学反应方程式为                                        。

铝和氢氧化钾都是重要的工业产品。请回答:
(1)工业冶炼铝的化学方程式是　　　　　　　　　　。 
(2)铝与氢氧化钾溶液反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　。 
(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。 

如图为持续电解含有一定量CaCl₂水溶液(含酚酞)的装置(以铂为电极),A为电流表。电解一段时间t₁后,将CO₂连续通入电解液中。

(1)电解时,F极发生　　　　　　反应,电极反应为　　　　　　　,E极发生　　　　　　反应,电极反应为　　　　　　　　　　　,电解总反应为　　　　　　　　　　　　。 
(2)电解池中产生的现象:
①　_____________________
②　_____________________
③　_____________________

如图为相互串联的甲乙两个电解池，X、Y为直流电源的两个电极。电解过程中，发 现石墨电极附近先变红。请回答：

(1)电源X极为     极(填“正”或“负”)，乙池中Pt电极上的电极反应式为       。
(2)甲池若为电解精炼铜的装置，其阴极增重12.8 g，则乙池中阴极上放出的气体在标准状况下的体积为       ，电路中通过的电子为       mol。
(3)在(2)的情况下，若乙池剩余溶液的体积仍为400 mL，则电解后所得溶液c(OH^－)＝       。

已知铅蓄电池的工作原理为Pb＋PbO₂＋2H₂SO₄2PbSO₄＋2H₂O，现用如图装置进行电解(电解液足量)，测得当 铅蓄电池中转移0.4 mol电子时铁电极的质量减少11.2 g。请回答 下列问题。

(1)A是铅蓄电池的       极，铅蓄电池正极反应式为               ，放电过程中电解液的密度       (填“减小”、“增大”或“不变”)。
(2)Ag电极的电极反应式是       ，该电极的电极产物共       g。
(3)Cu电极的电极反应式是       ，CuSO₄溶液的浓度       (填“减小”、“增大”或“不变”)
(4)如图表示电解进行过程中某个量(纵坐标x)随时间的变化曲线，则x表示       。

a．各U形管中产生的气体的体积
b．各U形管中阳极质量的减少量
c．各U形管中阴极质量的增加量

某小组同学设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氧气、氢气、硫酸和氢氧化钾。

(1)X极与电源的       (填“正”或“负”)极相连，氢气从       (选填“A”、“B”、“C”或“D”)口导出。
(2)离子交换膜只允许一类离子通过，则M为       (填“阴离子”或“阳离子”，下同)交换膜，N为       交换膜。
(3)若将制得的氢气、氧气和氢氧化钾溶液组合为氢氧燃料电池(石墨为电极)，则电池负极的电极反应式为                                                        。
(4)若在标准状况下，制得11.2 L氢气，则生成硫酸的质量是       ，转移的电子数为       。

工业废水中常含有一定量的Cr₂O₇^2-和CrO₄^2-，它们会对人类及生态系统产生很大损害，必须进行处理。常用的处理方法之一是电解法。
(1)该法用Fe作电极电解含Cr₂O₇^2-的酸性废水，随着电解进行，在阴极附近溶液pH升高，产生Cr(OH)₃沉淀。用Fe作电极的原因为       。
(2)在阴极附近溶液pH升高的原因是(用电极反应解释)       ，溶液中同时生成的沉淀还有       。

某兴趣小组利用如图所示装置进行实验。

（1）断开K₂、闭合K₁，U形管内除电极上有气泡外，还可观察到的现象是     ；阳极电极反应式为                。当电路中转移0.001mol电子时，右侧注射器最多可以收集到气体        mL（折算为标准状况）。
（2）断开K₂、闭合K₁一段时间，待注射器中充有一定量的气体后，断开K₁、闭合K₂，此时装置内化学能转化为电能。实现能量转化的化学方程式为               ；
（3）假设实验装置不漏气，当（2）中注射器内气体全部参加反应后，U形管内的溶液理论上        （填“能”或“不能”）恢复原样。

如图所示，用石墨电极电解氯化铜溶液。查阅资料可知，CuCl₄^2—显黄色，氯化铜溶液显蓝绿色或黄绿色；向体积相同浓度分别为0.01 mol/L、0.05 mol/L、0.1 mol/L、0.5 mol/L的氯化铜溶液中加入NaCl至饱和，对比发现，溶液的颜色由黄绿色向蓝绿色转变。

请回答下列问题：
(1)阳极上的气体呈________色，检验该气体可用________________。
(2)写出电解的离子方程式：________________。
(3)实验时，装置中阴极溶液颜色由蓝绿色变为黄绿色，原因是________。
(4)取出阴极的石墨棒，发现表面有浅蓝色固体，试设计实验探究此浅蓝色固体的成分：
____________________________________________________。
(5)为什么要设计连接后面的装置？
______________________________________________________________

铝的阳极氧化是一种常用的金属表面处理技术，它能使铝的表面生成一层致密的氧化膜，该氧化膜不溶于稀硫酸。
某化学研究小组在实验室中按下列步骤模拟铝表面“钝化”的产生过程。
(1)配制实验用的溶液。要配制200 mL密度为1.2 g/cm³的溶质质量分数为16%的NaOH溶液，需要称取________g NaOH固体。
(2)把铝片浸入热的16%的NaOH溶液中约半分钟左右洗去油污，除去表面的氧化膜，取出用水冲洗，写出除去氧化膜的离子方程式：________。
(3)按下图组装好仪器，接通开关K，通电约25 min。在阳极生成氧化铝，阴极产生气体。

写出该过程中的电极反应式：
阳极：_________________________________________；
阴极：_________________________________________。
(4)断开电路，取出铝片，用质量分数为1%的稀氨水中和表面的酸液，再用水冲洗干净。写出该过程发生反应的离子方程式：______________________。

某兴趣小组的同学用下图所示装置研究有关电化学的问题(甲、乙、丙三池中溶质足量)，当闭合该装置的开关K时，观察到电流计的指针发生了偏转。

请回答下列问题：
(1)甲、乙、丙三池中为原电池的是__________(填“甲池”、“乙池”或“丙池”)。
(2)丙池中F电极为__________(填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”)，该池的总反应式为__________。
(3)当乙池中C电极质量减轻10.8 g时，甲池中B电极理论上消耗O₂的体积为__________mL(标准状况)。
(4)一段时间后，断开开关K。下列物质能使丙池恢复到反应前浓度的是__________(填选项字母)。

A．Cu

B．CuO

C．CuCO3

D．Cu2(OH)2CO3

工业上电解饱和食盐水能制取多种化工原料，其中部分原料可用于制备多晶硅。

(1)上图是离子交换膜法电解饱和食盐水示意图，电解槽阳极产生的气体是________；NaOH溶液的出口为________(填字母)；精制饱和食盐水的进口为________(填字母)；干燥塔中应使用的液体是________。
(2)多晶硅主要采用SiHCl₃还原工艺生产，其副产物SiCl₄的综合利用受到广泛关注。
①SiCl₄可制气相白炭黑(与光导纤维主要原料相同)，方法为高温下SiCl₄与H₂和O₂反应，产物有两种，化学方程式为___________________________________。
②SiCl₄可转化为SiHCl₃而循环使用，一定条件下，在20 L恒容密闭容器中的反应：
3SiCl₄(g)＋2H₂(g)＋Si(s)4SiHCl₃(g)
达平衡后，H₂和SiHCl₃物质的量浓度分别为0.140 mol/L和0.020 mol/L，若H₂全部来源于离子交换膜法的电解产物，理论上需消耗纯NaCl的质量为________kg。
(3)采用无膜电解槽电解饱和食盐水，可制取氯酸钠，同时生成氢气，现制得氯酸钠213.0 kg，则生成氢气________m³(标准状况)。

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）

氨是重要的氮肥，是产量较大的化工产品之一。课本里介绍的合成氨技术称为哈伯法，是德国人哈伯在1905年发明的，其合成原理为：
N₂(g)＋3H₂(g)2NH₃(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol^－1
他因此获得了1918年诺贝尔化学奖。试回答下列问题：
(1)合成氨工业中采取的下列措施可用勒夏特列原理解释的是________。

A．采用较高压强

B．采用500 ℃的高温

C．用铁触媒作催化剂

D．将生成的氨液化并及时从体系中分离出来，剩余N2和H2循环到合成塔

中，并补充N₂和H₂
(2)下图是实验室模拟工业合成氨的简易装置，简述检验有氨气生成的方法：
_________________________________________________________________。

(3)在298 K时，将10 mol N₂和30 mol H₂通入合成塔中，放出的热量小于924kJ，原因是______________________________
(4)1998年希腊亚里斯多德大学的Marmellos和Stoukides采用高质子导电性
的SCY陶瓷(能传递H^＋)，实现了高温、常压下高转化率的电化学合成氨。其
实验装置如下图，则其阴极的电极反应式为____________________________。

新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料，两电极上分别通入CH₄和O₂，电解质为KOH溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行饱和氯化钠溶液(滴有几滴酚酞)电解实验，如图所示。

回答下列问题：
(1)甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为________________________ 、________________________。
(2)闭合K开关后，a、b电极上均有气体产生，其中a电极上得到的是________；电解过程中________极(填“a”或“b”)附近会出现红色。电解氯化钠溶液的总化学方程式为________________________。将a、b两极的产物相互反应可得到“84”消毒液的有效成分NaClO，特殊情况下可用“84”消毒液吸收SO₂，反应的离子方程式为________________________。
(3)若每个电池甲烷通入量为1 L(标准状况)，且反应完全，则理论上最多能产生的氯气体积为________L(标准状况)。