高中化学探究电解池作用试题

铬化学丰富多彩，由于铬光泽度好，常将铬镀在其他金属表面，同铁、镍组成各 种性能的不锈钢，CrO3 大量地用于电镀工业中。
（1）在下图装置中，观察到图 1 装置铜电极上产生大量的无色气泡，而图 2 装置中铜电 极上无气体产生，铬电极上产生大量有色气体。

图 2 装置中铬电极的电极反应式______________________
（2）最近赣州酒驾检查特别严，利用 CrO₃具有强氧化性，有机物（如酒精）遇到 CrO₃时，猛烈反应，CrO₃被还原成绿色的硫酸铬[Cr₂(SO₄)₃]，另该过程中乙醇被氧化成乙酸， 从而增强导电性，根据电流大小可自动换算出酒精含量。写出该反应的化学方程式为_________________________
（3）虽然铬加到铁中可将铁做成不锈钢可减少金属腐蚀，但 生产成本高，生活中很多情况下还是直接使用钢铁，但易腐蚀， 利用右图装置，可以模拟铁的电化学防护。若 X 为碳棒，为 减缓铁的腐蚀，开关 K 应置于________处。若 X 为锌，开关K 置于________处。

（4）CrO3 和 K2Cr2O7 均易溶于水，这是工业上造成铬污染的 主要原因。净化处理方法之一是将含＋6 价 Cr 的废水放入电解槽内，用铁作阳极，加入 适量的 NaCl 进行电解：阳极区生成的 Fe²⁺和 Cr₂O₇^2－发生反应，生成的 Fe³⁺和 Cr³⁺在阴极 区与OH^－结合生成 Fe(OH)₃和 Cr(OH)₃沉淀除去【已知某条件下的KspFe (OH)₃ ＝ 3.0×10^-31， KspCr(OH)₃ ＝ 6.0×10^-38】。已知电解后的溶液中 c(Fe³⁺)为 2.0×10^－6 mol·L¹，则溶液中c(Cr³⁺)为______________mol·L^-1。

甲、乙两个电解池均以Pt为电极，且互相串联。甲池盛有CuSO₄溶液，乙池中盛有一定量的某盐溶液。通电一段时间后，测得甲池电极质量增加0.64g，乙池电极上析出0.24 g金属，则乙池中的溶质可能是

A．MgSO4

B．Al(NO3)3

C．CuSO4

D．Na2SO4

（1） 图中A为直流电源，B为浸透饱和氯化钠和酚酞溶液的滤纸，C为电镀槽，接通电路后，发现B上的c点显红色。

①电源A中a点为________极。
②滤纸B上发生的总反应的离子方程式为                    。
③欲在电镀槽中实现铁上镀锌，接通K点，使c、d两点短路，则电极e上发生的反应为              ，电镀槽中盛放的电镀液可以是________或________。
（2）加碘盐中的KIO₃也可以用电化学氧化法制取：电解KI溶液可以制取KIO₃。则电解时阳极材料可选用   (填“石墨”或“铜”)。写出该电极反应方程式               

按图甲装置进行实验，若图乙中横坐标x表示通过电极的电子的物质的量，下列叙述正确的是 (  )

A．电解过程中，Cu^2+浓度不变

B．E表示反应生成O2的物质的量

C．电解过程中，石墨棒附近溶液的pH有所增大

D．若向烧杯中加入2 mol CuO可以使电解质恢复到电解前的浓度，则电解过程中共转移了4mol电子。

用a、b两个质量相等的Pt电极电解AlCl₃和CuSO₄的混合溶液[ n（AlCl₃） ： n（CuSO₄） = 1：9 ]。 t₁时刻a电极得到混合气体，其中Cl₂在标准状况下为224 mL（忽略气体的溶解）；t₂时刻Cu全部在电极上析出。下列判断正确的是

A．a电极与电源的负极相连

B．t2时，两电极的质量相差3．84g

C．电解过程中，溶液的pH不断增大

D．t2时，b的电极反应是4OH^――4e^－=2H2O+O2↑

已知某碱性硼化钒(VB₃)一空气电池工作时发生反应为：11O₂＋4VB₂=2V₂O₅＋4B₂O₃。以该电池作为电源，使用惰性电极电解硫酸铜溶液，实验装置如图所示。当外电路中通过0.04mol电子时，B装置内共收集到0.448L气体(标准状况)，则下列说法正确的是

A．VB2电极发生的电极反应为：2VB2＋11H2O－22e^－=V2O5＋2B2O3＋22H^＋

B．若B装置内的液体体积为400mL，则CuSO4溶液的物质的量浓度为0.025mol/L

C．电解过程中，b电极表面先有红色物质析出，然后有气泡产生

D．外电路中电子由a电极流向b电极

工业废水随意排放会造成严重污染，根据成分不同可采用不同的处理方法。
（1）电池生产工业废水中常含有Cu²⁺等重金属离子，常用FeS等难溶物质作为沉淀剂除去。已知室温下Ksp(FeS)＝6.3×10^－18mol²·L^－2，Ksp(CuS)＝1.3×10^－36mol²·L^－2。
①请用离子方程式说明上述除杂的原理______________________。
②FeS高温煅烧产生的SO₂气体通入下列溶液中，能够产生沉淀的是_________（填序号）
A．Ba(NO₃)₂  B．BaCl₂
C．Ba(OH)₂ D．溶有NH₃的BaCl₂溶液
③已知元素在高价态时常表现氧化性，若在酸性CuSO₄溶液中加入一定量的Na₂SO₃和NaCl溶液，加热，生成CuCl沉淀，则生成CuCl的离子方程式是___________。
（2）电解法处理酸性含铬废水（主要含有Cr₂O₇^2-）时，在废水中加入适量NaCl，以铁板作阴、阳极，处理过程中存在如下反应Cr₂O₇²+6Fe²⁺+14H⁺═2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O，最后Cr³⁺ 以Cr(OH)₃形式除去，下列说法不正确的是______（填序号）
A．阳极反应为Fe-2e^-═Fe²⁺
B．电解过程中溶液pH减小
C．过程中有Fe（OH）₃沉淀生成
D．电路中每转移12 mol电子，最多有2mol Cr₂O₇^2-被还原
（3）废氨水可以转化成氨，氨再设计成碱性燃料电池。右图是该燃料电池示意图，产生的X气体可直接排放到大气中，a电极作_________极（填“正”“负”“阴”或“阳”），其电极反应式为___________。

下列有关电化学的图示完全正确的是（    ）

右图是某同学设计的验证原电池和电解池的实验装置，下列说法不正确的是

A．若关闭K2、打开K1，一段时间后，发现左侧试管收集到的气体比右侧略多，则a为正极，b为负极

B．关闭K2，打开K1，一段时间后，用拇指堵住试管移出烧杯，向试管内滴入酚酞，发现左侧试管内溶液变红色，则 a为负极，b为正极

C．若直流电源a为负极，b为正极，关闭K2，打开K1，一段时间后，再关闭K1，打开K2，则电路中电流方向为从右侧石墨棒沿导线到左侧石墨棒

D．若直流电源a为负极，b为正极，关闭K2，打开K1，一段时间后，左侧产生的是氢气，右侧产生的是氯气，再关闭K1，打开K2，构成原电池，则左侧是正极，右侧是负极，在左侧石墨棒上发生还原反应，发生的电极反应为H2-2e^-+2OH^-=2H2O，正确。

仔细观察下图，根据题意对图中两极进行必要的连接后填空：

（1）若在图A中，使铜片上冒H₂气泡。则加以必要的连接后的装置叫             。
（2）若在图B中，a、b为惰性电极，进行必要的连接后使b极析出1.28g铜，则a极析出的物质的物质的量为            ，反应的总反应方程式为                              。
（3）若将图A中Zn、Cu两极与图B中a、b作必要的边接后，也能产生与（1）、（2）完全相同的现象，则Cu极连_______极(填a或b)。经过一段时间后，停止反应并搅匀溶液，图B中溶液的pH_________(填写“升高”、“降低”或“不变”)，欲使溶液恢复至与反应前完全一致，则应加入的一定量的物质是_________。

A．CuO

B．Cu(OH)2

C．Cu2(OH)2CO3

D．CuCO3

如图所示的实验装置，丙为用淀粉碘化钾和酚酞混合溶液润湿的滤纸，m、n为夹在滤纸两端的铂夹。丁为直流电源，x、y为电源的两极。G为电流计，电极均为石墨电极。闭合K₂、断开K₁，一段时间后，A、B两极产生的气体体积之比为2:1，回答下列问题：

（1）M溶液可能是                （填序号）。
A．KNO₃溶液 B. Ba(OH)₂溶液 C．H₂SO₄溶液 D. NaCl溶液 E．CuSO₄溶液
（2）C极的电极反应式为                     。
（3）滤纸丙的m端发生的现象为                       。
（4）闭合K₂、断开K₁一段时间后，断开K₂、闭合K₁,若M溶液为KOH溶液，则A极电极反应式为            。乙池电解质溶液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。

用石墨电极电解500 mL含一种溶质的某蓝色溶液，如右图所示，观察到A极表面有红色固体物质生成，B极上有无色气体生成；当溶液中的原有溶质完全电解后，取出A极，洗涤、干燥、称量，电极增重1.6 g，回答下列问题：

（1）B电极发生反应的电极反应式_______________________。
（2）写出电解时反应的离子方程式______________________________。
（3）电解后溶液中H^＋物质的量浓度为________________，要使电解后溶液恢复到电解前的状态，则需加入____________，其质量为________________。(假设电解前后溶液的体积不变)
（4）原溶液可能是________________溶液。

用石墨作电极电解100 mL H₂SO₄与CuSO₄的混合液，通电一段时间后，两极均收集到2.24 L气体(标准状况)，则原混合液中Cu^2＋的物质的量浓度为

A．1 mol·L^－1

B．2 mol·L^－1

C．3 mol·L^－1

D．4 mol·L^－1

如右图所示，a、b是多孔石墨电极，某同学按图装置进行如下实验：断开K₂，闭合K₁一段时间，观察到两只玻璃管内都有气泡将电极包围，此时断开K₁，闭合K₂，观察到电流计A的指针有偏转。下列说法不正确的是

A．断开K1，闭合K2时，b极上的电极反应式为：2H^＋+2e^－＝H2↑

B．断开K1，闭合K2时，OH^－向b极移动

C．断开K2，闭合K1时，a极上的电极反应式为：4OH^－-4e^－＝O2↑+2H2O

D．断开K2，闭合K1，一段时间后溶液的pH值要变大

以石墨电极电解200 mL CuSO₄溶液，电解过程中转移电子的物质的量n(e^—)与产生气体体积V(g)（标准状况）的关系如下图所示。下列说法中正确的是（ ）

A．电解前CuSO4溶液的物质的量浓度为2mol/L

B．电解后所得溶液中c(H^+)＝2mol/L

C．当n(e^—)＝0.6mol时，V(H2)∶V(O2)＝3∶2

D．向电解后的溶液中先后加入16gCuO和3.6g水，则溶液可恢复为电解前的浓度