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”）。

在如图中，甲烧杯中盛有100 mL 0．50 mol/L AgNO₃  溶液，乙烧杯中盛有100 mL 0．25 mol/L CuCl₂溶液，A、B、C、D均为 质量相同的石墨电极，如果电解一段时间后，发现A极比C极重1．9 g。

（1）电源E为________极
（2）A极的电极反应式为______________，析出物质______ mol。
（3）B极的电极反应式为______________，析出气体______ mL(标准状况)。
（4）D极的电极反应式为______________，析出气体______ mL(标准状况)。
（5）甲烧杯中滴入石蕊试液，________极附近变红，如果继续电离，在甲烧杯中最终得到______溶液。

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。

甲醇（CH₃OH）是一种重要的化工原料，也是一种比较理想的燃料。甲醇在各个领域有着广泛的应用。
（1）实验测得：32 g甲醇在氧气中完全燃烧，生成二氧化碳气体和液态水时释放出726.4 kJ的热量，试写出甲醇燃烧的热化学方程式：________________。
（2）燃料电池是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能的化学电池。下图是一个化学过程的示意图。2CH₃OH+3O₂+4KOH K₂CO₃+6H₂O

①A（石墨）电极的名称是               。
②通入O₂的电极的电极反应式是           。
③写出通入CH₃OH的电极的电极反应式是              。
④乙池中反应的化学方程式为                 。
⑤当电路中通过0.01mol电子时，丙池溶液的C(H⁺) =            mol/L（忽略电解过程中溶液体积的变化）。
（3）合成甲醇的主要反应是：2H₂（g）+ CO（g）CH₃OH（g） △H=—90.8 kJ·mol^—1。
①在恒温恒容条件下，充入一定量的H₂和CO，发生反应2H₂（g）+ CO（g） CH₃OH（g）。则该反应达到平衡状态的标志有
a．混合气体的密度保持不变            
b．混合气体的总压强保持不变
c．CO的质量分数保持不变             
d．甲醇的浓度保持不变
e．v_正（H₂）= v_逆（CH₃OH）           
f．v（CO）= v（CH₃OH）
②要提高反应2H₂­（g）+ CO（g） CH₃OH（g）中CO的转化率，可以采取的措施是：
a．升温        
b．加入催化剂      
c．增加CO的浓度
d．加入H₂     
e．加入惰性气体    
f．分离出甲醇

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__________。

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。

某化学研究性学习小组的同学在学习了电化学相关知识后，将所学知识整合得到如图所示装置，用于电解饱和食盐水。

请回答下列问题：
（1）甲池中Al极为     极，乙池中C₂极为     极；
（2）甲池中发生反应的总化学方程式为     ；
（3）若向乙池中滴加酚酞试液，则C₁极附近观察到的现象为     ，C₂极的电极反应式为     ；
（4）当C₁极析出224mL气体（标准状况）时，转移电子的物质的量为      。

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______ 。

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。

美国斯坦福大学研究人员最近发明一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量的差别进行发电。海水中的“水”电池总反应可表示为：5MnO₂ + 2Ag + 2NaCl＝Na₂Mn₅O₁₀ + 2AgCl
（1）写出负极电极反应式               。
（2）当生1 mol Na₂Mn₅O₁₀时，转移电子的数目是       。
用上述电池电解尿素[CO(NH₂)₂]的碱性溶液制合成氨的装置如图（隔膜仅阻止气体通过，阴、阳极均为惰性电极）。

（3）写出A电极的名称            。
（4）写出电解时阳极的电极反应式                   。
（5）已知电解排出液中n(OH^－)/n(CO₃^2－) =1，则起始时进入电解池中的原料配比n(KOH)/n[CO(NH₂)₂]是          。

如下图所示，甲、乙为相互串联的两电解池。

试回答：
（1）乙池中Fe电极为      极。若在乙池中滴入少量酚酞试液，开始电解一段时间后，铁电极附近呈    色。
（2）甲池若为精炼铜（假设粗铜的组成是均匀的，且其中活泼和不活泼的成份均存在）的装置，则电解质溶液可以是         ；通过一段时间后，A电极增重12.8g，则甲池溶液原溶质的浓度        （填“增大”、“减小”、“不变”或“无法确定”），乙池石墨电极放出的气体在标准状况下的体积为        。

湿法炼锌的冶炼过程可用如图简略表示：

请回答下列问题：
（1）NH₃的空间构型是       ．氨气易液化，液氨常做制冷剂，氨气易液化的原因是             ．
（2）已知ZnO属于两性氧化物，写出ZnO与NaOH溶液反应的化学方程式：                ．
（3）上述电解过程中析出锌的电极反应式为                    ．
（4）产生的SO₂可用Ba（NO₃）₂溶液吸收，部分产物可作为工业原料，其反应的离子方程式为             ．
（5）氨是最重要的化工产品之一。合成氨用的氢气可以甲烷为原料制得:CH₄(g）+H₂O(g）CO(g）+3H₂(g）。有关化学反应的能量变化如下图所示,则CH₄(g）与H₂O(g）反应生成CO(g）和H₂(g）的热化学方程式为             ．
      
（6）CO对合成氨的催化剂有毒害作用，常用乙酸二氨合铜(Ⅰ）溶液来吸收原料气中CO，其反应原理为：[Cu(NH₃）₂CH₃COO](l）+CO(g）+NH₃(g）[Cu(NH₃）₃]CH₃COO·CO(l） △H＜0。吸收CO后的乙酸铜氨液经过适当处理后又可再生，恢复其吸收CO的能力以供循环使用，再生的适宜条件是  ________（填写选项编号）．
A．高温、高压         B．高温、低压
C．低温、低压         D．低温、高压
（7）用氨气制取尿素[CO(NH₂）₂]的反应为：2NH₃(g）+CO₂(g）CO(NH₂）₂(l）+H₂O(g） △H＜0，恒温恒容密闭容器中，下列依据能说明该反应达到平衡状态的是           ．
A、容器中气体密度不变    
B、容器中气体压强不变   
C、n(NH₃）:n(CO₂）=1:2
D、单位时间内消耗1molCO₂，同时消耗1molH₂O  
E、容器内温度保持不变
（8）某温度下，向容积为100L的密闭容器中通入4mol NH₃和2molCO₂，发生2NH₃(g）+CO₂(g）CO(NH₂）₂(l）+H₂O(g）反应，该反应进行到40 s时达到平衡，此时CO₂的转化率为50%。该温度下此反应平衡常数K的值为________．上图中的曲线表示该反应在前25 s内的反应进程中的NH₃浓度变化。若反应延续至70s，保持其它条件不变情况下，请在图中用实线画出使用催化剂时该反应从开始至平衡时的曲线。