高中化学探究电解池作用填空题

N₂O₅是一种新型硝化剂，其性质和制备受到人们的关注。
（1）一定温度下，在恒容密闭容器中N₂O₅可发生下列反应：N₂O₅（g）4NO₂（g）+O₂（g）；ΔH＞0
①反应达平衡后，再通入一定量N₂O₅，则N₂O₅的转化率将_______。（填““增大”“减小”或“不变”）；
②下表为反应在T₁温度下的部分实验数据：

t/s	0	500	1 000
c（N2O5）/mol·L-1	5.00	3.52	2.48

则500s内N₂O₅的分解速率为_________________。
③在T₂温度下，反应1000s时测得NO₂的浓度为4.98 mol·L^-1，则T₂___________T₁。
（2）下图所示装置可用于制备N₂O₅，则N₂O₅在电解池的_________区生成，其电极反应式为_________________。

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。请回答下列问题：

（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极上的电极反应式为_______________，在X极附近观察到的现象是_____________。
②Y电极上的电极反应式为_______________，检测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)

大家知道：Cu+H₂SO₄(稀)= Cu SO₄+H₂­通常不能反应。请回答：
（1）试说明此反应在一般情况下不能发生反应的原因是_________________。
（2）根据你所学过的知识，设法使其中的反应能发生，具体的方法是_________________；反应原理是：阳极__________________________
阴极__________________________

某兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题．当闭合该装置的电键时，观察到电流计的指针发生了偏转．请回答下列问题：

（1）甲装置的名称是          ；乙装置的名称是          ；Zn为          极；Pt为          极．
（2）写出电极反应式：Cu极           ；C极           ．
（3）若乙中溶液不变，将其电极都换成铜电极，电键闭合一段时间后，乙中溶液的颜色           （填“变深”、“变浅”或“无变化”）．
（4）若乙中电极不变，将其溶液换成NaCl溶液，电键闭合一段时间后，甲中溶液的pH将          （填“增大”、“减小”或“不变”，下同）；乙中溶液的pH将            ．

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，则在X极附近观察到的实验现象是                         ；Y电极上的电极反应式为                  。若电解过程转移的电子为0.2mol，则X电极上产生的气体体积是                  L（标准状况下）。
（2）如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电极的电极反应式为                                 。（说明：杂质发生的电极反应不必写出）

【化学——选修2:化学与技术】
由黄铜矿（主要成分是CuFeS₂）炼制精铜的工艺流程示意图如下：

（1）在反射炉中，把铜精矿砂和石英砂混合加热到1000⁰C左右，黄铜矿与空气反应生成Cu和Fe的低价硫化物，且部分Fe的硫化物转变为低价氧化物，该过程中两个主要反应的化学方程式分别是          ，        反射炉内生成炉渣的主要成分是           ；
（2）冰铜（Cu₂S和FeS互相熔合而成）含Cu量为20%～50%。转炉中，将冰铜加熔剂（石英砂）在1200°C左右吹入空气进行吹炼。冰铜中的Cu₂S被氧化成Cu₂O，生成的Cu₂O与Cu₂S反应，生成含Cu量约为98.5%的粗铜，该过程发生反应的化学方程式分别是        ；             ；

（3）粗铜的电解精炼如图所示。在粗铜的电解过程中，粗铜板应是图中电极            （填图中的字母）；在电极ｄ上发生的电极反应式为                        ；若粗铜中还含有Au、Ag、Fe，它们在电解槽中的存在形式和位置为                      。

按要求完成下列各题
（1）、精炼铜时，阴极材料是           ，阴极的电极反应式是                ，
（2）、氯碱工业电解饱和食盐水的总反应方程式为                      。
（3）、MnO₂可作超级电容器材料。用惰性电极电解MnSO₄溶液可制得MnO₂，其阳极的电极反应式是
（4）、为提高甲醇燃料的利用率，科学家发明了一种燃料电池，电池的一个电极通入空气，另一个电极通入甲醇气体，电解质是掺入了Y₂O₃的ZrO₂晶体，在高温下它能传导O^2－离子。电池工作时正极反应式为________________。
若以该电池为电源，用石墨做电极电解100 mL含有如下离子的溶液。

离子	Cu^2^＋	H^＋	Cl^－	SO
c/(mol·L^－1)	1	4	4	1

电解一段时间后，当两极收集到相同体积(相同条件)的气体时(忽略溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象)，阳极上收集到氧气的物质的量为________mol。

SO₂、NO是大气污染物。吸收SO₂和NO，获得Na₂S₂O₄和NH₄NO₃产品的流程图如下(Ce为铈元素)：

（1）装置Ⅰ中生成HSO₃^－的离子方程式为                        ；
（2）向pH=5的NaHSO₃溶液中滴加一定浓度的CaCl₂溶液，溶液中出现浑浊，pH降为2，用化学平衡移动原理解释溶液pH降低的原因：                           ；
（3）装置Ⅱ中，酸性条件下，NO被Ce⁴⁺氧化的产物主要是NO₃⁻、NO₂⁻，写出生成NO₃⁻的离子方程式_____                          。
（4）装置Ⅲ的作用之一是再生Ce⁴⁺，其原理如图所示。

①生成Ce⁴⁺的电极反应式为_____                   。
②生成Ce⁴⁺从电解槽的__________(填字母序号)口流出。
（5）已知进入装置Ⅳ的溶液中，NO₂⁻的浓度为a g⋅L⁻¹，要使1m³该溶液中的NO₂⁻完全转化为NH₄NO₃，需至少向装置Ⅳ中通入标准状况下的O₂___   L。(用含a代数式表示，计算结果保留整数)

如图所示是某乙醇燃料电池工作时的装置，乙池中的两个电极一个是石墨电极，一个是铁电极，工作时M、N两个电极的质量都不减少，请回答下列问题：

（1）M电极的材料是______________，电极名称是______________；N极的电极反应式为___________，加入乙醇的铂电极的电极反应式为_________________。
（2）在此过程中，乙池中某一电极析出金属银4.32 g时，甲池中理论上消耗氧气____________L(标准状况下)；若此时乙池溶液的体积为400 mL，则乙池中溶液的pH为____________。
（3）若在常温常压下，1 g C₂H₅OH燃烧生成CO₂和液态H₂O时放出29.71 kJ热量，表示该反应的热化学方程式为______________________。

2015年8月12日晚11时20分左右，天津港国际物流中心区域内瑞海公司所属危险品仓库发生的爆炸，造成了严重的人员伤亡，据瑞海国际官网信息，该公司仓储含以下种类物质：压缩气体天然气、易燃液体甲醇、乙酸乙酯、遇湿易燃物品电石、氰化钠、腐蚀品硫化碱等。
（1）由于CaC₂、金属钠、金属钾以及固体NaH等物质能够跟水反应给灾后救援工作带来了很多困难。如果在实验室，你处理金属钠着火的方法是          。（填序号）其中固体NaH与水反应的方程式为       
A．泡沫灭火器         B．消防车喷水          c．沙土
（2）硫化碱其实就是我们常见的硫化钠，触及皮肤和毛发时会造成灼伤。①其水溶液呈强碱性，故俗称硫化碱。 ②其水溶液在空气中会缓慢地氧化成Na₂S₂O₃，该反应中还原剂与氧化剂物质的量之比为           。
（3）以上易燃液体甲醇是一种可再生能源，具有开发 和应用的广阔前景，如：

①2009年10月，中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破，组装出了自呼吸电池及主动式电堆．甲醇燃料电池的工作原理如图1所示． 
该电池正极的电极反应式为      ；负极的电极反应式              ；工作一段时间后，当6.4g甲醇完全反应生成CO₂时，有      个电子发生转移．
②以上述电池做电源，用图2所示装置模拟氯碱工业，若只有铝棒和碳棒两个电极，则与电源负极相连的是     （铝棒或碳棒），写出电解该溶液总反应方程式                                      

下列四个装置图均与电化学有关，请根据图示回答相关问题：

（1）这四个装置中，利用电解原理的是           （填装置序号）；
（2）装置①若用来精炼铜，则a极的电极材料是        （填“粗铜”或“精铜”），电解质溶液为        ；
（3）装置②的总反应方程式是                          ；
（4）装置③中钢闸门应与外接电源的          极相连（填“正”或“负”）
（5）装置④中的铁钉几乎没被腐蚀，其原因是          。

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
II：CO (g) + 2H₂ (g) ＝ CH₃OH (g)  △H ＝—129.0 kJ/mol
（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100 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图

假设100 ℃时达到平衡所需的时间为15min，则用H₂表示该反应的平均反应速率为_______________。
（3）写出甲醇—空气—KOH溶液的燃料电池负极的电极反应式：______________。
（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_________________。

钠、镁、铁、铜及其化合物在科研和生产生活中有广泛的应用。
（1）Mg—H₂O₂电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液，结构如图所示。电池工作时，正极的电极反应式             。常温下，用该电池电解200mL的饱和硫酸铜溶液(电极为惰性电极)，反应时溶液中水的电离平衡                移动(填“向左”“向右”或“不”)；当消耗24mg金属Mg，电解后溶液的pH=             (不考虑溶液的体积变化)。

（2）利用电解法在铁制品上镀铜可以防止铁被腐蚀，以下说法正确的是             。
a．电镀时，铜和石墨都可以做阳极，可溶性铜盐作电解质溶液
b．电镀过程中，温度升高，电解反应速率加快
c．电镀过程中，电能全部转化为化学能
d．电镀过程中，铜离子向阴极移动，发生还原反应

A、B、C三种强电解质，它们在水中电离出的离子如下表所示：

阳离子	Na^＋、K^＋、Cu^2^＋
阴离子	SO4^2-、OH^－

在下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的A溶液、足量的B溶液、足量的C溶液，电极均为石墨电极。

接通电源，经过一段时间后，测得乙烧杯中c电极质量增加了16 g。常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系如图。据此回答下列问题：

（1）M为电源的_____极(填“正”或“负”)，电极b上发生的电极反应为__________________________。
（2）电极e上生成的气体在标准状态下的体积为________。
（3）写出乙烧杯中的电解池反应_______________________。
（4）若电解过程中，乙烧杯中的B溶液中的金属离子全部析出，此时电解还能继续进行，原因是___________________________________。
（5）若经过一段时间后，测得乙烧杯中c电极质量增加了16 g，要使丙烧杯中的C溶液恢复到原来的状态，正确的操作是_____________________________________。

下图为相互串联的甲、乙两电解池试回答：

（1）若甲池利用电解原理在铁上镀银，则A是           （填电极材料），电极反应式是            ;B是            （填电极材料）,电极反应式是               ，应选用的电解质溶液是               。
（2）乙池滴入少量酚酞试液，电解一段时间,           （填“C”或“Fe”）极附近呈红色。
（3）若甲槽阴极增重43.2g，则乙槽中阳极上放出的气体在标况下的体积是_________L。