高中化学探究电解池作用填空题

如图所示，U形管内盛有100mL的溶液，按要求回答下列问题：

（1）打开K₂，合并K₁，若所盛溶液为CuSO₄溶液：则A      极，A极的电极反应式为       ．若所盛溶液为KCl溶液：则B极的电极反应式为              ．
（2）打开K₁，合并K₂，若所盛溶液为滴有酚酞的NaCl溶液，则A电极附近可观察到的现象是         ，Na⁺移向    极（填A、B）；总反应化学方程式是           ．
（3）如果要用电解的方法精炼粗铜，打开K₁，合并K₂，电解液选用CuSO₄溶液，则A电极的材料应换成是      （填“粗铜”或“纯铜”），反应一段时间后电解质溶液中Cu²⁺的浓度将会     （填“增大”、“减小”、“不变”）。

硫和氮氧化物是形成酸雨、雾霾等环境污染的罪魁祸首，采用合适的措施消除其污染是保护环境的重要举措。
（1）研究发现利用NH₃可消除硝酸尾气中的NO污染。NH₃与NO的物质的量之比分别为1﹕3、3﹕1、4﹕1时，NO脱除率随温度变化的曲线如图所示：

①用化学反应方程式表示NH₃消除NO的反应原理          （不用注明反应条件）。
②曲线b 对应NH₃与NO的物质的量之比是               。
③曲线a中，NO的起始浓度为6×10^-4mg/m³，从A点到B点经过0．8 s，该时间段内NO的脱除速率为____ mg/（m³·s）。
（2）NO、NO₂混合气体能被NaOH溶液吸收生成NaNO₂和NaNO₃，若吸收的溶液中N的浓度为ag·L^{- 1}，要使1m³该溶液中的完全转化为，至少需通入标准状况下的O₂            L。（用含a的代数式表示，计算结果保留整数）
（3）SO₂被少许NaOH溶液吸收生成能使pH试纸变红的NaHSO₃溶液，工业上可电解NaHSO₃得到重要化工产品Na₂S₂O₄。
①NaHSO₃溶液中离子浓度大小为                 。
②写出生成S₂的电极反应式                   。

按下图所示装置进行实验，并回答下列问题：

（1）判断装置的名称：A池为          ，B池为             。
（2）锌极为____极，电极反应式为         ；铜极电极反应式为            ；石墨棒C₁为____极，电极反应式为         ；石墨棒C₂附近的实验现象为___         _____。
（3）当C₂极析出224 mL气体(标准状况下)时，锌质量      （填增加或减少），为       g；CuSO₄溶液的质量       （填增加或减少），为        g。

如图所示装置，回答下列问题：

a、b、c、e、f均为石墨电极，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的NaOH溶液、足量的CuSO₄溶液和足量含有酚酞的K₂SO₄溶液.
（1）通电进行电解，发现丙中f极先变红色。
①直流电源的M极是           （填“正极”或“负极”）
②请写出甲池a 电极上的电极反应式：
③甲池电解过程中溶液的pH            （填“增大”或“减小”），原因是：
④如果导线中通过4mol电子，则丙中溶液质量         （填“增大”或“减小”）              g
（2）若用丙装置在铁上镀铜，需要将丙装置进行改装，则e应该是        （填“铁”或“铜”），电镀液是       溶液，电镀过程中电镀液的浓度           （填“增大”、“减小”或“不变”）。
（3）若用丙装置对铁的腐蚀进行防护，           （填e或f）为铁电极，该防护方法称为__________。

氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH溶液的工艺流程如示意图所示，完成下列填空：

（1）在电解过程中，与电源负极相连的电极上的电极反应式为________________，若检验与电源正极相连的电极上的气体产物，实验室中通常选用的化学试剂是________。
（2）工业食盐含Ca²⁺、Mg²⁺等杂质，精制过程发生反应的离子方程式为___________________
（3）如果粗盐中SO₄^2－含量较高，必须添加钡试剂除去SO₄^2－，该钡试剂可以是_____ (选填a、b、c)。
a．Ba(OH)₂            b．Ba(NO₃)₂             c．BaCl₂
（4）为了有效地除去Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2－，加入试剂的合理顺序为________(选填a、b、c)。
a．先加NaOH，后加Na₂CO₃，再加钡试剂
b．先加NaOH，后加钡试剂，再加Na₂CO₃
c．先加钡试剂，后加NaOH，再加Na₂CO₃
（5）脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异，通过蒸发浓缩、冷却、________(填写操作名称)除去NaCl。
（6）在电解过程中，发生总反应的化学方程式为__________________
（7）用隔膜法电解食盐水时，电解槽分隔为阳极区和阴极区，防止Cl₂和NaOH反应，请写出Cl₂和NaOH溶液反应的化学方程式__________。

N₂O₅是一种新型硝化剂，其性质和制备受到人们的关注。
（1）N₂O₅与苯发生硝化反应生成的硝基苯的结构简式是              。
（2）一定温度下，在恒容密闭容器中N₂O₅可发生下列反应：
2N₂O₅(g）4NO₂(g)＋O₂(g)；ΔH＞0
①反应达到平衡后，若再通入一定量氮气，则N₂O₅的转化率将         （填“增大”、“减小”、“不变”）。
②下表为反应在T₁温度下的部分实验数据：

t/s	0	500	1000
c(N2O5)/mol·L^－1	5.00	3.52	2.48

则500 s内N₂O₅的分解速率为                   。
③在T₂温度下，反应1000 s时测得NO₂的浓度为4.98 mol·L^－1，则T₂          T₁（填>、<或＝）。
（3）现以H₂、O₂、熔融Na₂CO₃组成的燃料电池采用电解法制备N₂O₅，装置如图所示，其中Y为CO₂。

写出石墨Ⅰ电极上发生反应的电极反应式       ，N₂O₅在电解池的        区生成（填“阳极”或“阴极”）。

【化学—选修2：化学与技术】（15 分）氯碱工业是最基本的化学工业之一，离子膜电解法为目前普遍使用的生产方法，其生产流程如下图1 所示：

（1）该流程中可以循环的物质是        。
（2）电解法制碱的主要原料是饱和食盐水，由于粗盐水中含有Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2－等无机杂质，所以在进入电解槽前需要进行两次精制， 写出一次精制中发生的离子方程式       、      ，若食盐水不经过二次精制，仍会有少量的Ca²⁺、Mg²⁺直接进入离子膜电解槽，这样产生什么后果是       。
（3）图2 是工业上电解饱和食盐水的离子交换膜电解槽示意图(阳极用金属钛网制成，阴极由碳钢网制成)。则B 处产生的气体是      ，E电极的名称是      极。电解总反应的化学方程式为      。
（4）从阳极槽出来的淡盐水中，往往含有少量的溶解氯，需要加入8％～9％的亚硫酸钠溶液将其彻底除去，该反应的离子方程式为      。
（5）已知在电解槽中，每小时通过1 安培的直流电理论上可以产生1.492 g 的烧碱，某工厂用300 个电解槽串联生产8 小时，制得30%的烧碱溶液（密度为1.342 吨/m³）113 m³，电解槽的电流强度1.45×10⁴ A，该电解槽的电解效率为______ 。

有电化学装置如图连接，请回答下列问题：

（1）图中甲、乙两池的名称：甲池是           装置；乙池是          装置。
（2）请回答下列电极的名称：通入H₂的电极名称是        ，C（石墨）电极的名称是        。
（3）写出电极反应式：通入O₂的电极的电极反应式是                   。
（4）乙池中反应的化学方程式为                  。
（5）当乙池中A（Fe）极的质量增加5.40g时，甲池中理论上消耗H₂           mL（标准状况下）。

某化学兴趣小组设计了下图所示实验装置，其中c为石墨电极，d为银电极。

（1）甲池中OH^－移向    极（填电极的字母序号），f为      （填电极名称）。
（2）a极上的电极反应式是                 。
（3）乙池中放出气体的电极为      极（填“c”或“d”），写出此电极反应式：        。
（4）乙池中总反应的离子方程式是                。
（5）当乙池中阴极质量增加5.40 g时，丙池某电极析出1.60 g金属，则丙池的溶液中溶质可能是    （填序号）。

A．MgSO4

B．CuSO4

C．NaCl

D．AgNO3

根据下图所示回答有关问题：

（1）甲池为            （选填“原电池”或“电解池”），石墨A上发生的电极反应式为：              。
（2）乙池中Zn棒为     极， Zn棒上发生反应的电极反应式为：                。
（3）石墨B上刚好有9.6克物质析出时，则反应过程中转移的电子数为            。

塑料电镀是近几十年来发展起来的表面处理新技术，广泛用于电子、家用电器、汽车、建筑等工业。它先是在塑料、陶瓷等非金属表面采用化学沉积的方法沉积出一层金属层，再用电解的方法镀上铜层，电解液为 CuSO₄水溶液。
（1）请写出电解时，阴极上可能发生的反应：
①                   ；②                   。
（2）设通过0.01mol电子后，阴极上沉积出铜 0.2879g , 阴极上还可能放出的气体是         。计算标准状况下阴阳极共放出气体的体积         。

从H^＋、K^＋、Cu^2＋、Cl^－、SO₄^2-中选取适当的离子组成符合下列情况的电解质，进行电解（阳离子只能使用一次)。
（1）以碳棒为电极进行电解，电解质的物质的量减少，水的物质的量保持不变，两极都有气体生成，气体体积相同，则该电解质的化学式为____________，电解的阴极反应_________，电解的阳极反应_____________，电解的总方程式是______________。
（2）以铂丝为电极进行电解，水的物质的量减少，电解质的物质的量保持不变，两极都有气体生成，气体体积比为2：1，则该电解质的化学式为____________________，阴极反应式为____________________，阳极反应式为___________________________。
（3）惰性电解，电解质的物质的量减少，水的物质的量也减少，pH下降，则电解质的化学式为____________，电解的总方程式为__________________________________。

某化学小组用下图装置电解CuCl₂溶液制少量漂白液：

（1）其阳极的反应式是：           ；导气管W端应与出气口         连接。
（2）实验后发现阴极碳棒上除了附着有红色物质，还附着有少量白色物质。某化学兴趣小组查阅资料可知：

物质名称及化学式	氯化亚铜CuCl	碱式氯化铜Cu2（OH）3Cl
性质	白色固体、不溶水	绿色固体、不溶水

化学小组分析提出：①红色物质可能有Cu或Cu₂O、或二者都有；②白色物质为CuCl
（3）为探究阴极碳棒上附着的红色、白色物质，设计了如下实验：取出阴极碳棒，洗涤、干燥、称其质量为W₁g ，并将其放入下图所示装置b中，进行实验。

实验中，碳棒上的白色物质完全变为红色，无水硫酸铜不变色，d中出现白色沉淀；实验结束时，继续通H₂直至碳棒冷却后，称量其质量为W₂g 。
①碳棒上的红色物质是              ，无水硫酸铜的作用是                      ；
②d中反应的离子方程式是          ；
③装置b中发生反应的化学方程式是                         。
④电解CuCl₂溶液时，阴极上产生白色物质的原因用电极反应式解释为                  。
⑤阴极上产生白色物质的物质的量是       ；若装置b冷却时不继续通H₂，则计算所得CuCl的产率会      （偏大、偏小、不变）。

亚磷酸（H₃PO₃）是二元酸，H₃PO₃溶液存在电离平衡：H₃PO₃H⁺ + H₂PO₃^－。亚磷酸与足量NaOH溶液反应，生成水和Na₂HPO₃。
（1）①写出亚磷酸与少量NaOH溶液反应的离子方程式      。
②根据亚磷酸（H₃PO₃）的性质可推测Na₂HPO₃稀溶液的pH      7（填“>”、 “<” 或“=”）。
③某温度下，0.1000 mol·L^－1的H₃PO₃溶液中c (H⁺)＝2.5×10^－2 mol·L^－1，除OH^—之外其他离子的浓度由大到小的顺序是      ，该温度下H₃PO₃电离平衡的平衡常数K=      。（H₃PO₃第二步电离忽略不计，结果保留两位有效数字）
（2）亚磷酸具有强还原性，可使碘水褪色，该反应的化学方程式      。
（3）电解Na₂HPO₃溶液也可得到亚磷酸，装置示意图如下：

说明：阳膜只允许阳离子通过，阴膜只允许阴离子通过。
①阴极的电极反应式为      。
②产品室中生成亚磷酸的离子方程式为     。

某课外活动小组设想：如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法，利用下图实验装置(两电极均为石墨电极)电解溶液来制取、、和NaOH，无论从节省能源还是从提高原料的利用率而言都更加符合绿色化学理念。

（1）该电解槽的阳极反应式为               ，此时通过阴离子交换膜的离子数        (填“大于”、“小于”或“等于”)通过阳离子交换膜的离子数。
（2）制得的溶液从出口       (填“A”、“B”、“C”或“D”)导出。
（3）利用制得的氢气为基本原料合成出甲醇，然后再用甲醇与氧气、氢氧化钠组成燃料电池，则该电池负极的电极反应式为                                            。