高中化学探究电解池作用填空题

在如图所示的装置中，若通直流电5min时，铜电极质量增加2.16 g。试回答下列问题。

（1）电源中X电极为直流电源的________极。
（2）pH变化：A：________，B：________，C：________。(填“增大”、“减小”或“不变”)
（3）通电5 min时，B中共收集224 mL (标准状况下) 气体，溶液体积为200 mL，则通电前CuSO₄溶液的物质的量浓度为________(假设电解前后溶液体积无变化)。
（4）若A中KCl足量且溶液的体积也是200 mL，电解后，溶液的pH为________(假设电解前后溶液体积无变化)。

(8分)如图中是电解氯化钠溶液(含酚酞)的装置。有毒气体收集的装置省略没有画出，两电极均是惰性电极。

（1）a电极的名称___________________________________________。
（2）电解过程中观察到的现象_________________________________。
（3）确定N出口的气体最简单的方法是_________________________
（4）电解的总反应离子方程式为___________________________________。
（5）若将b电极换成铁作电极，写出在电解过程中U形管底部出现的现象________________________。

(9分)如下图装置所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同（假设通电前后溶液体积不变），A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后，F极附近呈红色。请回答：

（1）B极是电源的       ，一段时间后，甲中溶液颜色                ，丁中X极附近的颜色逐渐变浅，Y极附近的颜色逐渐变深，这表明                                ，在电场作用下向Y极移动。
（2）若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时，对应单质的物质的量之比为     。
（3）现用丙装置给铜件镀银，则H应该是        （填“镀层金属”或“镀件”），电镀液是         溶液。当乙中溶液的pH是13时（此时乙溶液体积为500mL），丙中镀件上析出银的质量为         ，甲中溶液的pH       （填“变大”、“变小”或“不变”）。
（4）若将C电极换为铁，其他装置都不变，则甲中发生总反应的离子方程式是                      。

(9分)电化学原理在医学医疗中有重要应用。
（1）碘可用作心脏起搏器电源—锂碘电池的材料。该电池反应如下：2Li(s)+I₂(s)2LiI(s) △H
已知：4Li(s)+O₂(s)2Li₂O(s) △H₁    4LiI(s)+O₂(s) I₂(s)+2Li₂O(s) △H₂，
则△H=_____________________；碘电极作为该电池的_______极。
（2）人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素[CO(NH₂)₂]，其原理如图所示。

请回答下列问题：
①直流电源的负极为___________(填“A”或“B”)；
②阳极室中发生的反应依次为______________________、_______________________；
③电解结束后，阴极室溶液的pH与电解前相比将_____________(填“增大”、“减小”或“不变”)；若两极共收集到气体13.44L(标准状况)，则除去的尿素为___________g(忽略气体的溶解)。

如图，外接电源为Zn－MnO₂干电池，甲、乙为相互串联的两个电解池，请回答：

（1）甲池若为用电解原理精炼铜的装置，
B电极是       极，材料                A电极反应式为                    ，
电解质溶液可以是                         
（2）乙池中Fe极是    极，若滴入少量酚酞试液，开始一段时间后，Fe极附近呈      色，若C电极
材料为石墨，C电极反应式为                
（3）Zn－MnO₂干电池应用广泛，其电解质溶液是ZnCl₂－NH₄Cl混合溶液。该电池的负极材料是    ，电极反应式为                 。

(13分)天然气的主要成分是甲烷，它是一种重要的燃料和基础化工原料。
（1）以甲烷和水为原料可制取甲醇。
①CH₄(g)＋H₂O(g)CO(g)＋3H₂(g) △H=+206.0kJ/mol
②CO(g)＋2H₂(g)CH₃OH(g)  △H＝—129.0kJ/mol
则CH₄(g)＋H₂O(g)CH₃OH(g)＋H₂(g)的△H＝__________kJ/mol。
（2）用甲烷催化还原NO_x为N₂可消除氮氧化物的污染，写出反应的化学方程式_______。
（3）一定条件下，反应CH₄(g)＋H₂O(g)CO(g)＋3H₂(g)可以制取合成氨的原料气H₂。将1.0mol CH₄和2.0 mol H₂O(g)通入容积为100L的反应室，CH₄的平衡转化率与温度的关系如图。已知100℃时达到平衡所需的时间是5min，则用H₂表示的反应速率v(H₂)=___________；该温度时的平衡常数K=__________，该反应的△H_______0(填“<”、“>”或“=”)。

（4）某化学小组设计如图装置进行饱和NaCl溶液电解实验。

请回答下列问题：
已知每个甲烷燃料电池中盛有1.0L2.0 mol/L的KOH溶液。标准状况下，当每个燃料电池的负极通入甲烷的体积均为33.6L，且反应完全，则理论上电池溶液中c(K₂CO₃)_______c(KHCO₃)(填“<”、“>”或“=”)：最多能产生标准状况氯气的体积为________L。

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           。

(10分)Ⅰ、在A、B、C三个烧杯中分别盛有相同浓度的稀硫酸，如图所示：

①A中反应的离子方程式为：_______________________________。
②B中Sn极附近溶液的pH________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
③比较A、B、C中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序是________________。
Ⅱ、如图所示，甲、乙两池电极材料都是铁棒和碳棒，请回答下列问题：

（1）若两池中电解质溶液均为CuSO₄溶液，则反应一段时间后：
①有红色物质析出的是甲池中的________棒。
②乙池中阳极的电极反应式是___________________。
（2）若两池中电解质溶液均为饱和NaCl溶液：
①甲池中碳棒上电极反应式是_____________________，
②乙池电解一段时间后，测知溶液体积为200ml，PH=13,则阴极生成的气体在标准状况下体积是______L。

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)。

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。

(9分) 观察下列几个装置示意图，有关叙述正确的是

（1）在①图中，发生反应的化学方程式为：                                。
（2）在②图中，待镀铁制品应与电源    极相连，电极反应式为：                  。
（3）在③图中,外电路电子由    极流向    极，若电解液为KOH溶液，则b极的反应式为       。