高中化学探究电解池作用填空题

据报道，苹果公司开发了一种以液态甲醇为原料，以KOH为电解质的用于手机的可充电的高效燃料电池，充一次电可连续使用一个月．下图是一个电化学过程的示意图．

已知甲池的总反应式为：2CH₃OH＋3O₂＋4KOHK₂CO₃＋6H₂O 请填空：
（1）充电时：①原电池的负极与电源______极相连,②阳极的电极反应为________．
（2）在此过程中若完全反应，乙池中B极的质量增加648g，则甲池中理论上消耗O₂____L（标准状况下）．
（3）电解制备Al(OH)₃时，电极分别为Al片和石墨，电解总反应方程式为           。

电解原理在化学工业中有广泛应用。如图表示一个电解池，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AgNO₃溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴石蕊试液，则：
①电解池中Y电极上的电极反应式为            ；在Y电极附近观察到的实验现象是              ；检验该电极反应产物的方法是                    。
②X电极上的电极反应式为                             。
（2）如要用电解方法精炼粗镍，电解液a选用Ni(NO₃)₂溶液，则：①X电极的材料是              ，电极反应式为                            。
②Y极的材料是                   ，电极反应式为             。
(说明：杂质发生的电极反应不必写出)。

如图所示3套实验装置，分别回答下列问题：

（1）装置1为铁的吸氧腐蚀实验。一段时间后，向插入铁钉的玻璃筒内滴入KSCN溶液呈无色，再滴入氯水即可观察到铁钉附近的溶液变红色，表明铁被_______；向插入碳棒的玻璃筒内滴入酚酞试液，可观察到碳棒附近的溶液变红，该电极反应为_______________。
（2）装置2中的石墨是_________极(填“正”或“负”)，该装置发生的总反应的离子方程式为__________。
（3）装置3中甲烧杯盛放100 mL 0.2 mol·L^-1的NaCl溶液，乙烧杯盛放100 mL 0.5 mol·L^-1的CuSO₄溶液。反应一段时间后，停止通电。向甲烧杯中滴入几滴酚酞试液，观察到石墨电极附近首先变红。
①电源的M端为_________极，甲烧杯中铁电极的电极反应为________________；
②乙烧杯中电解反应的离子方程式为______________；
③停止电解，取出Cu电极，洗涤、干燥、称量，电极增重0.64 g，则甲烧杯中产生的气体在标准状况下为________ mL。

在25 ℃时，用石墨电极电解2.0 L 0.5mol·L^－1 CuSO₄溶液。5min后，在一个石墨电极上有6.4 g Cu生成。试回答下列问题。
（1）发生氧化反应的是__________极，电极反应式为____________。
（2）若电解后溶液的体积不变，则电解后溶液的pH为____________。
（3）若将溶液恢复到与电解前一样，则需加入________mol的_______。

Zn－MnO₂干电池应用广泛，其电解质溶液是ZnCl₂－NH₄Cl混合溶液。
（1）该电池的负极材料是_________。电池工作时，电子流向____________(填“正极”或“负极”)。
（2）若ZnCl₂－NH₄Cl混合溶液中含有杂质Cu^2＋，会加速某电极的腐蚀，其主要原因是__________。欲除去Cu^2＋，最好选用下列试剂中的__________(填代号)。
a．NaOH        b．Zn        c．Fe         d．NH₃·H₂O
（3）MnO₂的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO₄溶液。阴极的电极反应式是__________。若电解电路中通过2 mol电子，MnO₂的理论产量为_______g。

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_________________。

如图所示装置，X、Y为电源的两极，a、b均为石墨电极，c为铜电极，d为铁电极，A槽中盛装饱和食盐水，B槽中盛装CuCl₂溶液。通电一段时间后，发现d电极上覆盖一层红色物质。

根据以上实验事实，回答下列问题：
（1）c极的电极反应式为                              ；
（2）A槽中发生反应的离子方程式为               ；
（3）A槽中溶液的pH       （填“变大”、“变小”或“不变”）。

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)

金属冶炼和处理常涉及氧化还原反应。
（1）由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是               。

A．Fe2O3

B．NaCl

C．Cu2S

D．Al2O3

（2）辉铜矿（Cu₂S）可发生反应2Cu₂S+2H₂SO₄+5O₂＝4CuSO₄+2 H₂O，该反应的还原剂是  ，当1mol O₂发生反应时，还原剂所失电子的物质的量为             mol。
（3）下图为电解精炼银的示意图，         （填a或b）极为含有杂质的粗银，若b极有少量红棕色气体生成，则生成的该气体为             ，电极反应为                       。

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__________________________

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。