高中化学探究电解池作用填空题

(6分)试回答下列问题(温度均为25℃时)：
（1）将0. 2mol / L HB溶液与0.1 mol / LMOH溶液等体积混合，测得混合溶液的pH=4,则混合溶液中由水电离出的c（H^＋）__ __0. 2 mol / L HB溶液中由水电离出的c（H^＋）。（填“＞”、“＜”或“="”" )
(2)pH=13的Ba(OH)₂溶液a L与pH=3的HCl溶液b L混合。若所得混合溶液呈中性，
则a∶b=        ；
（3）在载人航天器的生态系统中，不仅要求分离去除CO₂，还要求提供充足的O₂。某种电化学装置可实现如下转化：2 CO₂＝2 CO＋O₂，CO可用作燃料。已知该反应的阳极反应为：4OH^－－4e^－＝O₂↑＋2H₂O则阴极反应式为________________________________。

(1998年上海)氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如下

依据上图，完成下列填空：
(1)在电解过程中，与电源正极相连的电极上所发生反应的化学方程式为              ，与电源负极相连的电极附近，溶液pH             (选填“不变”“升高”或“下降”)。
(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多选扣分)。
a．Ba(OH)₂        b．Ba(NO₃)₂        c．BaCl₂
(4)为有效除去Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2—，加入试剂的合理顺序为      (选填a、b、c多选扣分)
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      、冷却、              (填写操作名称)除去NaCl
(6)在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与NaOH反应；采用无隔膜电解冷的食盐水时，Cl₂与NaOH充分接触，产物仅是NaClO和H₂，相应的化学方程式为                                                           。

如图是一个用铂丝作电极，电解稀的溶液的装置，电解液中加有中性红指示剂，此时溶液呈红色。（指示剂的变色范围：6.8~8.0，酸色-红色，减色-黄色）
回答下列问题：
（1）下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的是（填编号）；
①管溶液由红变黄；②管溶液由红变黄；
③管溶液不变色；④管溶液不变色；

（2）写出管中发生反应的反应式：；
（3）写出管中发生反应的反应式：；
（4）检验管中气体的方法是；
（5）检验管中气体的方法是；
（6）电解一段时间后，切断电源，将电解液倒入烧杯内观察到的现象是。

原电池和电解池都能实现能量的置换。回答下列问题：
（1）可将化学能转化为电能是_________池；
（2）下列反应能设计成原电池的是：          
① 2FeCl₃+Fe=3FeCl₂
② AlCl₃+3NH₃·H₂O= Al（OH）₃↓+3NH₄Cl
③ NaOH+HC1=NaC1+H₂O
（3）用FeCl₃溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式为：                          。
（4）右图装置当闭合电键时，电表显示有电流通过。则Pt极的电极反应式：            ； 当甲中产生0.1 mol气体时，乙中析出铜的质量应为________g。

如下图所示，A、F为石墨电极，B、E为铁片电极．按要求回答下列问题．

（1）打开K₂，合并K₁．B为     极，A的电极反应为                ，最终可观察到的现象是                                                   ．
（2）打开K₁，合并K₂．E为       极，F极的电极反应为                       ，
检验F极产生气体的方法是                                       ．
（3）若往U型管中滴加酚酞，进行（1）（2）操作时，A、B、E、F电极周围能变红的是                       ，原因是                                ．

(11分)设计燃料电池使汽油氧化直接产生电流，是本世纪最富有挑战性的课题之一。最近有人制造了一种燃料电池，一个电极通入空气，另一个电极通入汽油蒸气，电池的电解质是掺杂了Y₂O₃的ZrO₂晶体，它在高温下能传导O^2-。回答下列问题：
（1）以辛烷（C₈H₁₈）为汽油的代表物，则这个电池放电时必发生反应的化学方程式是                                           。
（2）这个电池负极的电极反应式为C₈H₁₈ + 25O^2- =8CO₂ + 9H₂O +50e^-,，正极的电极反应式为                         ,固体电解质里O^2-的移动方向是                     。
（３）用此电池分别电解以下两种溶液，假如电路中转移了0.02 mol e^-，且电解池的电极均为惰性电极，试回答下列问题。
①电解M(NO₃)_x溶液时某一电极增加了g M，则金属M的相对原子质量         
（用含“、x”的表达式表示）。
②电解含有0.01 mol CuSO₄和0.01 mol NaCl的混合溶液100mL，阳极产生的气体在标准状况下的体积是                         ；将电解后的溶液加水稀释至1L，此时溶液的c（H⁺）=             。

(9分)在右图中A为电源，B为浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸，C为盛有稀硫酸的电解槽，e、f为铂电极。接通电路后，发现B上的c点显红色。试回答：

(1)电源A上的b为__________极。
(2)写出B上的电极反应式：
c_______________________;d_______________________。
(3)e、f电极上所产生的气体分别为__________、__________，其体积比为__________。

氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如图所示：

（1）溶液A的溶质是                   ；
（2）电解饱和食盐水的离子方程式是                 ；
（3）电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在2～3，用化学平衡移动原理解释盐酸的作用              ；
检验阳极反应产物的方法是：______________________________________________________
___________________________________________________________________________________

现有阳离子交换膜、阴离子交换膜、石墨电极，请用氯碱工业中的膜技术原理，回答下列问题。

（1）写出氯碱工业中电解饱和食盐水的反应式________________，阳离子交换膜在氯碱工业中的作用是____________________________________________。写出用惰性电极电解硫酸钠水溶液的总反应式：____________________________________________。
（2）请利用交换膜技术，根据上图框架，设计一个电解硫酸钠溶液制氢氧化钠溶液和硫酸溶液的装置，标出进出物质的名称。A___________；B___________；C___________；D___________；E___________；F___________；G___________。膜b为___________（填“阳离子交换膜”或“阴离子交换膜”）。

A、B、C三种强电解质，它们在水中电离出的离子如下表所示：

阳离子	Ag^+   Na^+
阴离子	NO3^－  SO4^2^－   Cl^－

下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的A、 B、 C三种溶液，电极均为石墨电极。

接通电源，经过一段时间后，测得乙中C电极质量增加了27克。常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系图如上。据此回答下列问题：
（1）M为电源的_______极（填写“正”或“负”），甲、乙电解质分别为_______、_______（填写化学式）。
（2）计算电极f上生成的气体在标准状况下的体积_____________。
（3）写出乙烧杯的电解池总反应_____________________________。
（4）若电解后甲溶液的体积为25L，则该溶液的pH为___________ 。
（5）要使丙恢复到原来的状态，应加入          g             。（填写化学式）

在如图用石墨作电极的电解池中，放入500mL含一种溶质的某蓝色溶液进行电解，观察到A电极表面有红色的固态物质生成，B电极有无色气体生成；当溶液中的原有溶质完全电解后，停止电解，取出A电极，洗涤、干燥、称量、电极增重1.6g。请回答下列问题：

（1）A接的是电源的          极，B是该装置         极，B电极反应式为           。
（2）写出电解时反应的总离子方程式                        。
（3）电解后溶液的pH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）MnO₂可作超级电容器材料。用惰性电极电解酸性MnSO₄溶液可制得MnO₂，其阳极的电极反应式是____________________

如下图为相互串联的甲、乙两电解池。试回答：

（1）若甲电解池利用电解原理在铁上镀银，则B是（填电极材料），电极反应为，甲中电解质溶液的溶质为__________。
（2）若甲电解池某极增重4.32g，则乙槽中Fe极上放出的气体在标准状况下的体积是__________mL。
（3）若乙电解池中剩余溶液仍为400mL，则电解后所得溶液的pH等于__________。

(11分)电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池，其中a为电解质溶液， X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：
（1）X的电极名称是           。
（2）若X、Y都是惰性电极，a是硫酸钠溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴石蕊试剂，一段时间后，在X极附近观察到的现象是                        ，Y极上的电极反应式为                        。
（3）若X、Y都是惰性电极，a是CuSO₄溶液，电解一段时间后，阳极上产生气体的体积为0.224L（标准状况下），则阴极上析出金属的质量为           g。
（4）若要用该装置电解精炼粗铜，电解液a选用CuSO₄溶液，则X电极的材料是
               ，Y电极的材料是                。   
（5）若要用电镀方法在铁表面镀一层金属银，应该选择的方案是          。

方案	X	Y	a溶液
A	银	石墨	AgNO3
B	银	铁	AgNO3
C	铁	银	Fe(NO3)3
D	铁	银	AgNO3

铝和氢氧化钾都是重要的工业产品。请回答：
(1)工业冶炼铝的化学方程式是__________________________.
(2)铝与氢氧化钾溶液反应的离子方程式是               .
(3)工业品氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸杂质，可用离子交换膜法电解提纯。电解槽内装有阳离子交换膜(只允许阳离子通过)，其工作原理如图所示.

①该电解槽的阳极反应式是___________________.
②通电开始后，阴极附近溶液pH会增大，请简述原因__________ .
③除去杂质后的氢氧化钾溶液从出口______(填写“A”或“B”)导出。

如下图所示，若电解5 min铜电极质量增加2.16 g。试回答：

（1）电极X是电源的___________极。
（2）pH变化：A___________；B___________；C___________。
（3）若A中KCl溶液的体积为200 mL，电解至5 min溶液的pH是__________（假设溶液体积不变化）。