高中化学探究电解池作用选择题

某课外活动小组用如图所示装置进行实验（电解液足量）。下列说法中错误的是（　　）

A．图1中，若开始实验时开关K与a连接，则B极的电极反应式为Fe－3e^－=Fe^3^＋

B．图1中，若开始实验时开关K与b连接，则一段时间后向电解液中通入适量HCl气体可恢复到电解前的浓度

C．图2中，若开始实验时开关K与a连接，则电解液的溶质质量分数变小

D．图2中，若开始实验时开关K与b连接，则A极减少的质量等于B极增加的质量

观察下列几个装置示意图，有关叙述正确的是

A．装置①中阳极上析出红色固体

B．装置②的待镀铁制品应与电源正极相连

C．装置③闭合电键后，外电路电子由a极流向b极

D．装置④的离子交换膜允许阳离子、阴离子、水分子自由通过

用惰性电极电解一定浓度的CuSO₄溶液时，通电一段时间后，向所得溶液中加入0.2mol Cu₂(OH)₂CO₃后恰好恢复到电解前的浓度和pH（不考虑二氧化碳的溶解）。则电解过程中转移电子的物质的量为

A．1.0mol

B．1.2mol

C．0.6mol

D．0.8mol

用惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液，实验装置如图甲，电解过程中的实验数据如图乙。横坐标表示转移电子的物质的量，纵坐标表示产生气体的总体积（标准状况）。则下列说法不正确的是

A．电解过程中，a电极表面先有红色物质析出，后有气泡产生

B．b电极上发生的反应方程式为：4OH^－－4e^－=2H2O+O2↑

C．从开始到Q点时收集到的混合气体的平均摩尔质量为12 g/ mol

D．从开始到P点收集到的气体是O2

把物质的量均为0.1 mol的AlCl₃、CuCl₂和H₂SO₄溶于水配制成100 mL混合溶液，用石墨作电极电解，并收集两电极所产生的气体，一段时间后在两极收集到的气体在相同条件下的体积相同。则下列描述正确的是(　　)

A．电路中共转移0.9 mol电子

B．阳极得到的气体中有O2，且其物质的量为0.35 mol

C．阴极的质量增加3.2 g

D．铝元素仅以Al(OH)3的形式存在

传感器可以检测空气中SO₂的含量，传感器工作原理如图所示，下列叙述正确的是

A．a为电源的负极

B．负极反应方程式为：Ag-e^-+Cl^-=AgCl

C．阴极的电极反应式为2HSO3^-+2H^++2e^-=S2O4^2-+2H2O

D．当电路中转移电子的物质的量为5×10^-5 mol时，进入传感器的SO2为1.12 mL

500 mL KNO₃和Cu(NO₃)₂的混合溶液中c(NO₃^-)＝6.0 mol/L，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到22.4 L气体(标准状况)，假定电解后溶液体积仍为500 mL，下列说法正确的是

A．电解后溶液中c(H^＋)为2 mol/L

B．上述电解过程中共转移2 mol电子

C．电解得到的Cu的物质的量为0.5 mol

D．原混合溶液中c(K^＋)为2 mol/L

用酸性氢氧燃料电池电解苦卤水 (含Cl^－、Br^－、Na^＋、Mg^2＋)的装置如图所示(a、b为石墨电极)。

下列说法中正确的是

A．电池工作时，负极反应式为：H2 +2 OH^――2e^－＝2H2O

B．电解时，a 电极周围首先放电的是Br^－而不是Cl^－，说明当其它条件相同时前者的还原性强于后者

C．电解时，电子流动路径是：负极→外电路→阴极→溶液→阳极→正极

D．忽略能量损耗，当电池中消耗0.32g O2 时，b 极周围会产生0.04g H2

电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法：在污水中通电生成Fe(OH)₃胶体，Fe(OH)₃胶体可吸附污染物而沉积下来，具有凝聚净化的作用：电极产生的气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层，刮去浮渣层，即起到了浮选净化的作用。某研究小组用电浮选凝聚法处理污水，设计装置如图所示，下列说法不正确的是

A．装置A中铁片为阳极，发生的电极反应是Fe－2e^－= Fe^2^＋

B．装置B中通入空气的电极反应是O2＋2CO2＋4e^－= 2CO3^2—

C．污水中加入适量的硫酸钠，可增强溶液的导电性，提高污水的处理效果

D．标准状况下，若A装置中产生了44.8L气体，则理论上B装置中要消耗CH4为1.12L

一些科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H^＋)，实现了氨的电化学合成。该过程N₂和H₂的转化率远高于现在工业上使用的氨合成法。对于电化学合成氨的有关叙述正确的是

A．N2在阴极上被氧化

B．可选用铁作为阳极材料

C．阳极的电极反应式是N2+6e^－+6H^＋= 2NH3

D．该过程的总反应式是N2+3H22NH3

钛冶炼厂与氯碱厂、甲醇厂组成一个产业链（如图所示），将大大提高资源的利用率，减少环境污染。

请回答下列问题：
（1）Fe的原子序数为26，其最外层电子数为2，请写出铁原子结构示意图_______。
（2）写出钛铁矿在高温下与焦炭经氯化得到四氯化钛的化学方程式              。
（3）氯碱厂获得Cl₂的离子方程式为                                       

	TiCl4	Mg	MgCl2	Ti
熔点/℃	－25．0	648．8	714	1667
沸点/℃	136．4	1090	1412	3287

 
（4）由TiCl₄→Ti反应后得到Mg、MgCl₂、Ti的混合物，可采用真空蒸馏的方法分离得到Ti，依据下表信息，需加热的温度略高于          ℃即可。
（5）为了减少产业链生产时产生的工业三废对环境的威胁，当NaCl与FeTiO₃的物质的量之比为      时，理论上Cl₂的利用率最大。

用阳极a和阴极b电解c的水溶液一段时间，然后加入d，能使溶液恢复到电解前状态，a、b、c、d正确组合是（　　）。

选项	a	b	c	d
A	Pt	Pt	NaOH	NaOH
B	C	C	NaCl	NaOH
C	Cu	Cu	CuSO4	Cu（OH）2
D	Pt	Pt	H2SO4	H2O

 

无水氯化铝是一种重要的催化剂，工业上由Al₂O₃制备无水氯化铝的反应为2Al₂O₃(s)＋6Cl₂(g)4AlCl₃(g)＋3O₂(g)　ΔH>0。下列分析错误的是(　　)

A．增大反应体系的压强，反应速率加快

B．加入碳粉，平衡向右移动，原因是碳与O2反应，降低了生成物的浓度且放出热量

C．电解熔融的Al2O3和AlCl3均能得到单质铝

D．将AlCl3·6H2O在氯化氢气流中加热，也可制得无水氯化铝

某课外兴趣小组进行电解原理的实验探究，做了如下的实验：以铜为电极，按如图所示的装置电解饱和食盐水。

实验现象：接通电源30 s内，阳极附近出现白色浑浊，之后变成橙黄色浑浊，此时测定溶液的pH约为10。一段时间后，试管底部聚集大量红色沉淀，溶液仍为无色。
查阅资料：

物质	氯化铜	氧化亚铜	氢氧化亚铜(不稳定)	氯化亚铜
颜色	固体呈棕色，浓溶液呈绿色，稀溶液呈蓝色	红色	橙黄色	白色

*相同温度下CuCl的溶解度大于CuOH
下列说法错误的是
A．反应结束后最终溶液呈碱性
B．阴极上发生的电极反应为：2H₂O + 2e^¯ ═ H₂↑+ 2OH^¯
C．电解过程中氯离子移向阳极
D．试管底部红色的固体具有还原性

已知H₂O₂是一种弱酸，在强碱溶液中主要以HO₂^-形式存在。现以Al—H₂O₂燃料电池电解尿素[CO(NH₂)₂]的碱性溶液制备氢气 (电解池中隔膜仅阻止气体通过，c、d均为惰性电极)。下列说法正确的是

A．燃料电池的总反应为：2Al+3HO2^－= 2AlO2^－+ 2H2O

B．电解时，Al消耗2.7g，则产生氮气的体积为1.12L

C．电极b是负极，且反应后该电极区pH增大

D．电解过程中，电子的流向由a→d，c→b。