高中化学探究电解池作用填空题

已知20℃时NaCl的溶解度为36 g。某氯碱厂使用的设备是阳离子交换膜电解槽，若一次向电解槽中加入一定量20℃时饱和NaCl溶液，当90%的NaCl电解时，阴极收集到11. 2 m³气体（已折算成标准状况）。请回答下列问题：
（1）该反应的离子方程式为                                     。
（2）取阳极区溶液作系列实验，下列结论中错误的是        。（填字母）

A．滴加酚酞试剂，先变红后褪色	B．滴加硝酸银溶液，有白色沉淀产生
C．滴加小苏打溶液，有气泡产生	D．做焰色反应实验呈黄色

（3）计算原饱和NaCl溶液的质量               kg（精确到0.1kg）。
（4）若电解90%的NaCl所需电能是由甲烷燃料电池提供，则所需甲烷至少      m³？
（甲烷的电极反应式：CH₄+10OH^－-8e^— = CO₃^2—+7H₂O
假设该燃料电池的能量利用率为90%。折算成标准状况。精确至0.1 m³）

下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100 g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO₄溶液和100 g 10.00%的K₂SO₄溶液，电极均为石墨电极。


（1）接通电源，经过一段时间后，测得丙中K₂SO₄浓度为10.47%，乙中c电极质量增加。
据此回答问题：①电源的N端为      极；②电极b上发生的电极反应为             ；
③电极b上生成的气体在标准状况下的体积：                   
④电极c的质量变化是                   g；
（2）如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？           。
⑤电解前后各溶液的pH如何变化。（填增大，减小或不变）
甲溶液              ；乙溶液＿＿＿＿＿＿＿；丙溶液＿＿＿＿＿＿＿；

下图甲池和乙池中的四个电极都是惰性材料，乙池溶液分层，上层溶液为盐溶液，呈中性，请根据图示回答下列问题：

(1)通入乙醇（C₂H₅OH）的惰性电极的电极反应式为                                 。
若甲池可以充电，充电时A接电源的负极，此时B极发生的电极反应式为               。
(2)在乙池反应过程中，可以观察到            电极周围的溶液呈现棕褐色，反应完毕后，用玻璃棒搅拌溶液，则下层溶液呈现紫红色，上层接近无色，C极发生的电极反应式                                       。
(3)若在常温常压下，1gC₂H₅OH燃烧生成CO₂和液态H₂O时放出29.71kJ热量，表示该反应的热化学方程式为                                               。

（1）电解精炼铜阳极的主要反应是        ，还会发生的反应有     （任写一个）。
（2）电解精炼铜的阳极泥中含有铜和金、银等贵重金属及稀有金属。提炼阳极泥的方法有多种，湿法提炼是其中重要的一种，其主要生产流程如下：

请回答下列问题：
①各步生产流程中都涉及了同一种分离方法，实验室中不能用这种方法来分离液态胶体中分散质与分散剂的原因是                                         。
②用硝酸处理固体B中碳酸铅的离子方程式是                   。
③反应I中肼（N₂H₄）的作用是                                。
④固体C用盐酸、食盐和氯酸钠混合溶液处理后得到H₂PtCl₆、AuCl₃、PdCl₂。反应中每消耗lmol氧化剂要转移            mol e^-；在AuCl₃溶液中通入SO₂生成单质金，当生成19.7gAu时，25℃和101kPa下反应消耗       L SO₂（此条件下的气体摩尔体积为24.5L／mol）。

在25 ℃时，用石墨电极电解2.0 L，2.5 mol/LCuSO₄溶液。5 min后，在一个石墨电极上有6.4 g Cu生成。试回答下列问题：
（1）      极发生氧化反应（填阴，阳），电极反应式为                           。
（2）      极发生还原反应（填阴，阳），电极反应式为                         。
（3）有        mol电子发生转移，得到氧气的体积（标准状况）是      L ，溶液的pH是       。反应速率v（Cu²⁺）：v（O₂）==               
（4）如用等质量的两块铜片代替石墨作电极，电解后两铜片的质量相差      g ，电解液的pH      （填“变小”、“变大”或“不变”）   

(15分)某中学课外兴趣小组用惰性电极电解饱和食盐水（含少量Ca²⁺、Mg²⁺)作系列探究，装置如下图所示：

（1）电解时，甲同学发现电极a附近溶液出现浑浊,请用离子方程式表示原因
______________________________________________________________。
（2）一段时间后，你认为C中溶液可能出现的现象是__________________，请用离子方程式表示原因___________________________________________________。
（3）实验结束后，乙同学将A中的物质冷却后加入到H₂S溶液中发现有气泡出现，但加人到稀盐酸中却没有任何现象。请用化学方程式和简要的文字解释原因：
____________________________________________________________________.
（4）随着反应的进行，兴趣小组的同学们都特别注意到D中溶液红色逐渐褪去。他们对溶液红色褪去主要原因提出了如下假设，请你完成假设二。
假设一:B中逸出气体与水反应生成的物质有强氧化性，使红色逐渐褪去；
假设二：__________________________________________。
（5）请你设计实验验证上述假设一，写出实验步骤及结论____________________________________________________________________。

如图所示，若电解5 min时铜电极质量增加2.16 g，试讨论：

⑴电源电极X名称为_________。
⑵ pH变化：A_______，B______，C______。
⑶通过5 min时，B中共收集224 mL气体（标况），溶液体积为200mL，则通电前硫酸铜溶液的物质的量浓度为______________。
⑷若A中KCl溶液的体积也是200 mL，且电解过程中体积不变，电解后溶液中的氢氧根离子浓度是__________。

( 7分)X、Y、Z为三种常见短周期元素，它们位于同一周期，且原子序数依次增大，X的最高价氧化物对应的水化物为强碱，Y、Z的最高价氧化物对应的水化物均为强酸，W与Z同主族，且其原子序数相差18。请回答下列问题：
（1）Z的含氧酸中相对分子质量最小的是_____________________。（填化学式）
（2）X₂Y与W₂在水溶液中反应的离子方程式为_________________________________。
（3）下图装置（Ⅰ）是一种可充电电池的示意图，装置（Ⅱ）为电解池的示意图。装置（Ⅰ）的离子交换膜只允许X⁺通过。电池充电、放电的电池反应为：
 
当闭合K时，X及附近溶液变红色。下列说法正确的是____________________。

A．闭合K时，X^+从右到左通过离子交换膜

B．闭合K时，负极反应为3XW－2e^－＝XW3+2X^＋

C．闭合K时，X电极的电极反应为2Cl－2e^－＝Cl2↑

D．闭合K时，当有0.1mol X^+通过离子交换膜，X电极上析出标准状况下气体1.12L

下表列出了3种燃煤烟气脱硫方法的原理。

方法I	用氨水将转化为，再氧化成。
方法II	用生物质热结气（主要成分：、、）将在高温下还原成单质硫
方法III	用溶液吸收，再经电解转化为。

   （1）光谱研究表明，易溶于水的所形成的溶液中存在着下列平衡：

据此，下列判断中正确的是______________。
A. 该溶液中存在着分子
B. 该溶液中浓度是浓度的2倍
C. 向该溶液中加入任何足量的强酸都能放出气体
D. 向该溶液中加入过量可得到、的混合溶液
（2）方法I中用氨水吸收燃煤烟气中的离子方程式为______________。能提高燃煤烟气中去除率的措施有______________（填字母）
A. 增大氨水浓度                              B. 升高反应温度
C. 使燃煤烟气与氨水充分接触         D. 通入空气使转化为
采用方法I脱硫，并不需要先除去燃煤烟气中大量的，原因是（用离子方程式表示）________________________________________________________。
（3）方法II主要发生了下列反应：
           
           
                        
                        
反应生成的热化学方程式为___________________。
（4）方法III中用惰性电极电解溶液的装置如下图所示（阴离子交换膜只允许阴离子通过）。阳极区放出的气体的成分为_____________（填化学式）。

下表中列出五种短周期元素A、B、C、D、E的信息，请推断后作答：

元素	有关信息
A	元素主要化合价为—2，原子半径为0．074 n m
B	所在主族序数与所在周期序数之差为4
C	原子半径为0．102 n m，其单质在A的单质中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰
D	最高价氧化物的水化物，能按1∶1电离出电子数相等的阴、阳离子
E	原子半径为0．075 n m，最高价氧化物的水化物与其氢化物组成一种盐X

（1）画出B的离子结构示意图      ；写出D元素最高价氧化物的水化物电子式         
（2）盐X水溶液显    （填“酸”“碱”“中”）性，用离子方程式解释其原因                
（3）D₂CA₃的溶液与B的单质能发生反应，其反应的离子方程式为        
（4）已知E元素的某种氢化物Y与A₂的摩尔质量相同。Y与空气组成的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。该燃料电池放电时，正极的电极反应式是                                
（5）如右图是一个电解过程示意图。

假设使用Y－空气燃料电池作为本过程的电源，铜片质量变化128g，则Y一空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气（设空气中氧气的体积含量为20％）               L

氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图，如图所示：

（1）溶液A的溶质是                   ；
（2）电解饱和食盐水的离子方程式是                              ；
（3）电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在2～3，用化学平衡移动原理解释盐酸的作用              ；
（4）电解所用的盐水需精制。
去除有影响的Ca^2＋、Mg^2＋、NH₄^＋、SO₄^2－[c(SO₄^2－)＞c(Ca^2＋)]。
精致流程如下（淡盐水和溶液A来电解池）：

①盐泥a除泥沙外，还含有的物质是    。
②过程Ⅰ中将NH₄⁺转化为N₂的离子方程式是   
③BaSO₄的溶解度比BaCO₃的小，过程Ⅱ中除去的离子有      
④经过程Ⅲ处理，要求盐水中c 中剩余Na₂SO₃的含量小于5mg /L,若盐水b中NaClO的含量是7.45 mg /L ，则处理10m³盐水b ，至多添加10% Na₂SO₃溶液       kg（溶液体积变化忽略不计）。

（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，其负极反应的电极反应式为                        。
（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
则阳极的电极反应式为                           ，电解时的化学反应方程式为                       ，通过一段时间后，向所得溶液中加入0.2molCuO粉末，恰好恢复到电解前的浓度和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若用此装置电解精炼铜，         做阳极，电解液CuSO₄的浓度         (填“增大”、“减小”或“不变”)。
④若用此装置在铁制品上镀铜，铁制品做         ，电镀液的浓度         (填“增大”、“减小”或“不变”)。

氢气是一种清洁能源，可以通过多种方法制得。
(1) 工业上用水煤气法制氢气，有关化学方程式是：
反应一：C(s) +  H₂O(g)  CO(g)  + H₂(g)       △H＞ 0 
反应二：CO(g) + H₂O(g)  CO₂(g)  + H₂（g）    △H ＜ 0
①若反应一在t℃时达到化学平衡状态，则此温度下该反应的的平衡常数表达式
K =                                  ；
②在427℃时将CO 和H₂O(g)各0.01mol通入体积为2升的密闭容器中反应，5分钟时达到平衡状态，该反应的平衡常数是9，则CO的转化率是         ，用CO的浓度变化表示的反应率速v(CO)是         mol /（L·min）。   
（2）利用电解饱和食盐水也可制得氢气，下图为电解食盐水的示意图：

请回答：
① C₁电极是       极(填“阴”或“阳”)，C₂电极的电极反应式是         。
②该电解反应的离子方程式是                                          ，
（3）通过下列方法也可以得到氢气。
已知： CH₄(g)＋H₂O(g)＝CO(g)＋3H₂(g)        △H＝+206.2kJ·mol^－1
CH₄(g)＋CO₂(g)＝2CO(g)＋2H₂(g)       △H＝-247.4 kJ·mol^－1
1molCH₄(g)与H₂O(g)反应生成CO₂(g)和H₂(g)的反应热是          kJ·mol^－1。

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。常用的处理方法有两种。
方法1：还原沉淀法
该法的工艺流程为：CrO₄^2－Cr₂O₇^2－Cr³⁺Cr(OH)₃↓
其中第①步存在平衡：2CrO₄^2－(黄色)+2H^＋Cr₂O₇^2－(橙色)+H₂O
⑴若平衡体系的pH=2，该溶液显      色。
⑵能说明第①步反应达平衡状态的是             。
a. Cr₂O₇^2－和CrO₄^2－的浓度相同   b.2v(Cr₂O₇^2－)=v(CrO₄^2－)  c.溶液的颜色不变
⑶第②步中，还原1molCr₂O₇^2－离子，需要         mol的FeSO₄7H₂O。
方法2：电解法
该法用Fe做电极电解含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。
⑷用Fe做电极的原因为                                    。
⑸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                 。
⑹写出Cr₂O₇^2--变为Cr³⁺的离子方程式___________________；

下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO₄溶液和100g 10.00%的K₂SO₄溶液，电极均为石墨电极。

（1）       接通电源，经过一段时间后，测得丙中K₂SO₄浓度为10.47%，乙中c电极质量增加。据此回答问题：
①电源的N端为       极；
②电极b上发生的电极反应为                                    ；
③计算电极b上生成的气体在标准状态下的体积：                       ；
④电极c的质量变化是              g；
⑤电解前后各溶液的PH大小是否发生变化(填变大、变小、不变)：
甲溶液       ； 乙溶液         ；丙溶液                    
（2）如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？