高中化学探究电解池作用试题

下列有关实验装置进行的相应实验,能达到实验目的的是（   ）

A．用图甲所示装置控制制取少量的CO2气体

B．用图乙所示装置制取并收集氨气

C．用图丙所示装置可以说明反应2NO2（g）N2O4（g）是放热反应

D．用图丁所示装置可制备Fe(OH)2并能较长时间观察其颜色

甲醇又称“木醇”，是无色有酒精气味易挥发的有毒液体。甲醇是重要的化学工业基础原料和液体燃料，可用于制造甲醛和农药，并常用作有机物的萃取剂和酒精的变性剂等。
（1）工业上可利用CO₂和H₂生产甲醇，方程式如下：
CO₂(g)＋3H₂(g) CH₃OH(l)＋H₂O (g)  △H＝Q₁kJ·mol^－1
又查资料得知：①CH₃OH(l)＋1/2 O₂(g) CO₂(g)＋2H₂(g) △H＝Q₂kJ·mol^－1
②H₂O(g)=H₂O(l)  △H=Q₃kJ·mol^－1，则表示甲醇的燃烧热的热化学方程式为                                      。
（2）为除去饱和食盐水中的铵根离子，可在碱性条件下通入氯气，反应生成氮气。该反应的离子方程式为___________________________________。
（3）过量氯气用Na₂S₂O₃除去，反应中S₂O₃^2-被氧化为SO₄^2-。若过量的氯气为1×10^-3mol，则理论上生成的SO₄^2-为________mol。
某同学设计了一个甲醇燃料电池，并用该电池电解200mL一定浓度的NaCl与CuSO₄混合溶液，其装置如图：

（4）写出甲中通入甲醇这一极的电极反应式________________________________。
（5）理论上乙中两极所得气体的体积随时间变化的关系如丙图所示（已换算成标准状况下的体积），写出在t₁后，石墨电极上的电极反应式____________，原混合溶液中 NaCl的物质的量浓度为________mol/L。（设溶液体积不变）
（6）当向上述甲装置中通入标况下的氧气336mL时，理论上在铁电极上可析出铜的质量为_______g。
（7）若使上述电解装置的电流强度达到5.0A，理论上每分钟应向负极通入气体的质量为_____克。（已知1个电子所带电量为1.6×10^-19C，计算结果保留两位有效数字）

关于下列各装置图的叙述中，不正确的是

A．装置①中，d为阳极，c为阴极

B．装置②可用于收集H2、NH3、CO2、Cl2、HC1、NO2等气体

C．装置③中X若为四氯化碳，可用于吸收氨气或氯化氢，并防止倒吸

D．装置④可用于干燥、收集氨气，并吸收多余的氨气

下列实验能达到预期目的的是（   ）

A．滴定管洗净后，直接注入标准液进行滴定

B．用石墨作电极，电解Mg(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液，确定铜和镁的金属活动性强弱

C．称取19.0g氯化亚锡（SnC12），用蒸馏水溶解，定容至100mL，配制1.0mol/L SnC12溶液

D．测定NaC1和NaF溶液的pH，确定F、C1两元素非金属性的强弱

下列有关化工生产的叙述中，正确的是

A．工业上可用氯化钠制备化肥NH4Cl

B．氯碱工业中，电解槽的阳极区产生NaOH

C．在接触室被氧化成SO3，SO3在吸收塔内被水吸收制成浓硫酸

D．工业上用石英制太阳能电池，在高温下用铝热法炼铁制备钢材

下表是某食用碘盐包装袋上的部分说明：

配 料	食盐、碘酸钾、抗结剂
碘含量	35±15mg/kg
储藏方法	密封、避光、防潮
食用方法	烹饪时，待食品熟后加入碘盐

（1）下列说法正确的是
A．高温会导致碘的损失
B．碘酸钾可氧化氯化钠
C．只用淀粉就能检验碘盐中的碘酸钾
D．该碘盐中碘酸钾含量为20~50mg/kg
（2）碘酸钾在工业上可用电解法制取。以石墨和不锈钢为电极，以KI溶液为电解液，在一定条件下电解，反应的方程式为：KI + 3H₂OKIO₃ + 3H₂↑。则阳极电极反应式为           
（3）碘酸钾与碘化钾在酸性条件下发生如下反应，配平化学方程式，标出电子转移方向和数目。
KIO₃＋       KI＋       H₂SO₄＝       K₂SO₄＋       I₂＋       H₂O
该反应的氧化剂为
（4）已知：I₂＋2S₂O₃^2－＝2I^－＋S₄O₆^2－。某学生测定食用碘盐中碘的含量，其步骤为：
a．准确称取w g食盐，加适量蒸馏水使其完全溶解  b．用稀硫酸酸化所得溶液，加入足量KI溶液，使KIO₃与KI反应完全  c．以淀粉为指示剂，逐滴加入物质的量浓度为2.0×10^-3mol·L^-1的Na₂S₂O₃溶液10.0mL，恰好反应完全。则所测盐中碘的含量是(以含w的代数式表示)             mg/kg。

关于下列装置的说法正确的是

①                     ②

A．①中盐桥内的K^+移向CuSO4溶液

B．①将电能转变为化学能

C．若②用于铁棒镀铜，则N极为铁棒

D．若②用于电解精炼铜，溶液中的Cu^2+浓度保持不变

碳和碳的化合物在生产、生活中的应用非常广泛，在提倡健康生活已成潮流的今天，“低碳生活”不再只是一种理想，更是一种值得期待的新的生活方式。
（1）将CO₂与焦炭作用生成CO，CO可用于炼铁等。
① 已知：Fe₂O₃(s)＋3C(石墨)＝2Fe(s)＋3CO(g)  ΔH₁＝ +489.0 kJ/mol
C(石墨)＋CO₂(g)＝2CO(g)   ΔH₂＝+172.5 kJ/mol
则CO还原Fe₂O₃的热化学方程式为                        ；
②氯化钯(PdCl₂)溶液常被应用于检测空气中微量CO，PdCl₂被还原成单质，反应的化学方程式为                             ；
（2）将两个石墨电极插入KOH溶液中，向两极分别通入C₃H₈和O₂构成丙烷燃料电池。
① 负极电极反应式是：                     ；
②某同学利用丙烷燃料电池设计了一种电解法制取Fe(OH)₂的实验装置(如下图所示)，通电后，溶液中产生大量的白色沉淀，且较长时间不变色。下列说法中正确的是          (填序号)

A．电源中的a一定为正极，b一定为负极
B．可以用NaCl溶液作为电解液
C．A、B两端都必须用铁作电极
D．阴极发生的反应是：2H⁺＋2e^－＝H₂↑
（3）将不同量的CO(g)和H₂O(g)分别通入体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应：
CO(g)＋H₂O(g)  CO₂(g)＋H₂(g)，得到如下三组数据：

实验组	温度/℃	起始量/mol	平衡量/mol	达到平衡所需时间/min
H2O	CO	CO2
1	650	2	4	1.6	5
2	900	1	2	0.4	3
3	900	1	2	0.4	1

①该反应的正反应为           (填“吸”或“放”)热反应；
②实验2中，平衡常数K＝           ；
③实验3跟实验2相比，改变的条件可能是                    (答一种情况即可)

SO₂、NO是大气污染物。吸收SO₂和NO，获得Na₂S₂O₄和NH₄NO₃产品的流程图如下(Ce为铈元素)：

（1）装置Ⅰ中生成HSO₃^－的离子方程式为                        ；
（2）向pH=5的NaHSO₃溶液中滴加一定浓度的CaCl₂溶液，溶液中出现浑浊，pH降为2，用化学平衡移动原理解释溶液pH降低的原因：                           ；
（3）装置Ⅱ中，酸性条件下，NO被Ce⁴⁺氧化的产物主要是NO₃⁻、NO₂⁻，写出生成NO₃⁻的离子方程式_____                          。
（4）装置Ⅲ的作用之一是再生Ce⁴⁺，其原理如图所示。

①生成Ce⁴⁺的电极反应式为_____                   。
②生成Ce⁴⁺从电解槽的__________(填字母序号)口流出。
（5）已知进入装置Ⅳ的溶液中，NO₂⁻的浓度为a g⋅L⁻¹，要使1m³该溶液中的NO₂⁻完全转化为NH₄NO₃，需至少向装置Ⅳ中通入标准状况下的O₂___   L。(用含a代数式表示，计算结果保留整数)

将含有0.4 mol NaCl和0.5 mol Cu(NO₃)₂的水溶液用惰性电极电解一段时间后,在一个电极上得到0.3 mol Cu,则在另一个电极上逸出的气体(标准状况下)的体积是

A． 4.48 L

B． 5.6L

C． 6.72L

D． 11.2L

金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镍。电解时，下列有关叙述正确的是(已知氧化性Fe²⁺＜Ni²⁺＜Cu²⁺)

A．阳极发生还原反应，其电极反应式：Ni^2+ + 2e^— = Ni

B．电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等

C．电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe^2+和Zn^2+

D．电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt

高铁酸盐在能源环保领域有广泛用途。用镍（Ni）、铁作电极电解浓NaOH溶液制备高铁酸盐Na₂FeO₄的装置如图所示。下列推断合理的是

A．铁是阳极，电极反应为Fe－6e^-+4H2O=FeO4^2-+ 8H^+

B．电解时电子的流动方向为：负极→Ni电极→溶液→Fe电极→正极

C．若隔膜为阴离子交换膜，则OH^-自右向左移动

D．电解时阳极区pH降低、阴极区pH升高，撤去隔膜混合后，与原溶液比较pH降低（假设电解前后体积变化忽略不计）

知识的梳理和感悟是有效学习的方法之一。某学习小组将有关“电解饱和食盐水”的相关内容进行梳理，形成如下问题（显示的电极均为石墨）。
          
（1）图1中，电解一段时间后，气球b中的气体是___________（填化学式），U形管__________（填“左”或“右”）边的溶液变红。
（2）利用图2制作一种环保型消毒液发生器，电解可制备“84”消毒液的有效成分，则c为电源的________极；该发生器中反应的总离子方程式为___________________。
（3）氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节（电）能30％以上。该工艺的相关物质传输与转化关系如图3所示（其中的电极未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过）。

图3
①燃料电池B中的电极反应式分别为：负极_______________，正极______________。
②分析图3可知，氢氧化钠的质量分数a％、b％、c%由大到小的顺序为___________。

将含有0.400molCuSO₄和0.200molFeCl₃的水溶液1L，用惰性电极电解一段时间后，在一个电极上析出19.2gCu，此时在另一电极上放出的气体在标准状况下的体积为

A．5.60L

B．6.72L

C．4.48L

D．7.84L

下列说法正确的是
①实验室里需要480 mL 2.0 mol/L的氢氧化钠溶液，配制溶液时先称量氢氧化钠固体38.4 g，然后再按照溶解、冷却、洗涤、定容、摇匀的步骤进行操作
②用标准盐酸滴定NaOH溶液测其浓度时，酸式滴定管用蒸馏水洗涤后，没用标准盐酸润洗，直接装标准盐酸滴定，所测的碱液浓度偏低
③自发反应在恰当条件下才能实现
④钢铁腐蚀时可能发生的正极反应：2H₂O+O₂+4e^-=4OH^-
⑤电解饱和MgCl₂溶液时，电解反应式为：2H₂O+2Cl^-Cl₂↑+H₂↑+2OH^-
⑥在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用牺牲阳极的阴极保护法
⑦长期使用硫酸铵，土壤酸性增强：草木灰与铵态氮肥不能混合施用

A．①②⑤⑥

B．①③⑤⑦

C．③④⑥⑦

D．②③④⑤