高中化学探究电解池作用填空题

如下图所示的装置，C、D、E、F都是惰性电极。
将电源接通后，向乙中滴入酚酞试液．在F极附近显红色。试回答以下问题：

(1)电极A的名称是                     。
(2)甲装置中电解反应的总化学方程式是
                                                                           。
(3)若用惰性电极电解饱和NaCl溶液一段时间，当阳极产生56mL（标准状况下）气体，电解后溶液体积为500mL时，求所得溶液在25℃时的pH =__________。
(4)欲用丙装置给铜镀银，G应该是        (填“银”或“铜”)， 电镀液的主要成分是(填化学式)       。

有如图电化学装置，以多孔石墨为电极、AgNO₃为电解质溶液。改变开关K₁、K₂的闭合状态，回答下列问题。

（1）若打开K₂、闭合K₁，此时，该装置为        （原电池或电解池），C₁上发生的电极反应式为：                 。
（2）当两电极质量不再改变时，断开K₁、闭合K₂。此时，C₁上发生的电极反应式为：      ，电化学装置内发生的总反应方程式：          。

CO₂是目前大气中含量最高的一种温室气体。因此，控制和治理CO₂是解决温室效应的有效途径。   
I．将CO₂转化成有机物可有效实现碳循环。  
（1）绿色植物通过光合作用可将CO₂转化为有机物。该有机物经过一系列变化可转化为乙醇。用乙醇代替汽油作为燃料的优点是             。（任写一项）
（2）科学家最近成功开发出一种能将CO₂转化为液体燃料的转基因蓝藻。这种蓝藻能通过光合作用消耗CO₂并产生异丁醇[（CH₃）₂CHCH₂ OH]，其名称是     （系统命名）。实验测得37 g异丁醇完全燃烧放出1333．8 kJ热量，异丁醇燃烧反应的热化学方程式为                 。
II．永开发低碳熊源是未来的发展趋势。   

锂二空气电溜能够提供相当于普通锂离子电池l0倍的能量，因此它是最有前途的电池技术。下图是锂二空气电池放电和充电时的工作示意图。   
（3）图I中电极a是极                  。
（4）用锂一空气电池电解100mL 0.5mol/L CuSO₄溶液，当电池中消耗1.4g Li时，在阴极会析出         g铜。
（5）电池中间的固体电解质（含阳离子交换膜）还能阻止H₂O、N₂、O₂等物质的通过，防止Li和这些物质反应。Li和水在常温下发生反应的化学方程式为     。
（6）当给图Ⅱ中的锂空气电池充电时，d极应接电源的       极，该电极的电极反应式为           。

工业上生产Na、Ca、Mg都用电解其熔融的氯化物，但钾却不能用电解熔融KCl的方法制得，因金属钾易溶于熔融态的KCl中而有危险，难获得钾，且降低电流效率。现生产钾是用属钠和熔化的KCl在一定的条件下反应制取：
                KCl + Na       NaCl + K + Q （Q<0）
有关数据如下表：

	熔点℃	沸点℃	密度(g/cm^3)
Na	97.8	882.9	0.97
K	63.7	774	0.86
NaCl	801	1413	2.165
KCl	770	1500(升华)	1.984

(1) 工业上制取金属钾的化学原理是                       ，在常压下金属钾转为气态从反应混合物中分离的最低温度约为       ，而反应的最高温度应低于       。
（2）在制取金属钾的过程中，为了提高原料的转化率可采取的措施是                 。
（3）生产中常向反应物中通入一种气体，并将从反应器中导出的气体进行冷却得到金属钾，   
且将该气体可循环利用，该气体是________。
a．干燥的空气          b．氮气          c．二氧化碳           d．稀有气体
（4）常压下，当反应温度升高到900℃时，该反应的平衡常数可表示为K=          。

如右图所示，A为电源，B为浸透饱和食盐水和酚酞试   

液的滤纸，滤纸中央滴有一滴KMnO₄溶液，C、D为电解 
槽，其电极材料及电解质溶液见图。                                                 
（1）关闭K₁，打开K₂，通电后，B的KMnO₄紫红色液滴      
向c端移动，则电源b端为      极，通电一段时间后，
观察到滤纸d端的电极反应式是：                   ；
（2）已知C装置中溶液为Cu(NO₃)₂和X(NO₃)₃，且均为0.1mol，打开K₁，关闭K₂，通电一段时间后，阴极析出固体质量m(g)与通过电子的物质的量n(mol)关系如右图所示。      
则Cu²⁺、X³⁺、H⁺氧化能力由大到小的顺序是          ；
D装置中溶液是H₂SO₄，则电极Pt端的实验现象是：
_____________________                       。

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)X为电源  极，m点的现象            。
（3）C极的电极反应式为                  。
（4）若乙池中AgNO₃溶液电解后体积为100mL，测得溶                              液的pH=1， 则乙池中C极析出的固体质量为      g。   
（5）继续电解一段时间后，甲池中A、B极均部分被气体包围，此时闭合K₁，断开K₂，发现A、B极的管内气体体积减少，且电流计G指针发生偏转，则A极电极反应式为                       。

如下图所示，A、E为石墨电极，B、F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                                         ，
涉及的化学反应方程式有：                                                                            
                                                             。
（2）打开K₁，合并K₂。
F为       极，F极的电极反应为                            ，
电解过程中，观察到溶液的现象是                       。

电解原理常应用于工业生产
（1）火法炼铜得到的粗铜中含多种杂质（如锌、金、银等），其性能远不能达到电气工业的要求，工业上常使用电解精炼法将粗铜提纯。在电解精炼时，若用硫酸铜溶液作电解液，粗铜接电源   极，电极反应为                        ；通电一段时间后，溶液中铜离子浓度将     （增大，不变，减少）。
（2）工业上用电解饱和食盐水的方法可制得烧碱、氯气、氢气。电解时，总离子反应
式为                                  ；电解时所需的精制食盐水，通常在粗盐水
加入某些试剂（现提供的试剂：饱和Na₂CO₃溶液、饱和K₂CO₃溶液、NaOH溶液来、BaCl₂
溶液、Ba(NO₃)₂溶液、盐酸）除去其中的Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-杂质离子，选出试剂，
按滴加的先后顺序为                               （填所加试剂的化学式）。
（3）为了避免产物相混合发生副反应，工业上采用离子交换膜法电解食盐水。下图为阳离
子交换膜法电解饱和食盐水原理示意图。

下列说法中正确的是               

A．从E口逸出的气体是H2

B．从B中加入含少量NaOH的水溶液以增强导电性

C．标准状况下每生成22.4L Cl2，便产生2mol NaOH

D．向电解后的阴极溶液中加适量盐酸，可以

恢复到电解前的物质的浓度

如右图所示，常温下电解5 min后，铜电极质量增加2．16g。

试回答：
(1)电源电极X名称为      (填“正极”或“负极”)，B中                     铜电极的名称        。
(2)电解池B中阳极的电极反应式是    。
(3)若A中KCl溶液的体积是200mL，电解后溶液的
PH=              (忽略电解前后溶液体积的变化)。
若要使电解后的溶液恢复到与电解前完全相同，应
加入        。

电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池，

装有电解液a；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）若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同
时在两边各滴入几滴酚酞试液，则
①Y电极上的电极反应式为                                                ，
检验该电极反应产物的方法是                                            。
②电解池中X极上的电极反应式为                                        。
在X极附近观察到的现象是                                            。　
③电解一段时间后，若收集到H₂为2L,则同样条件下收集的Cl₂  2L(填“＞”“＜”“＝”)，
原因是                             。
（2）如果在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀，电解液a选用CuSO₄溶液，请回答：
①X电极对应的金属是____  __(写元素名称)，其电极反应式            。
②若电镀前铁、铜两片金属质量相同，电镀完成后将它们取出洗净、烘干、称量，二
者质量差为5.12 g，则电镀时电路中通过的电子为________________mol。
③镀层破损后，镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀，请简要说明原因
                                                                                                                                                              。

甲、乙两个容器中，分别加入0.1mol/LNaCl溶液与0.1mol/LAgNO₃溶液后，以Pt为电极进行电解时，在A、B、C、D各电极上生成物的物质的量之比为:_____________

X、Y、Z、W为按原子序数由小到大排列的四种短周期元素。已知：
① X可分别与Y、W形成X₂Y、X₂Y₂、XW等共价化合物；
② Z可分别与Y、W形成Z₂Y、Z₂Y₂、ZW等离子化合物。
请回答：⑴Z₂Y的化学式是：        ；
⑵Z₂Y₂与X₂Y反应的化学方程式是：                            。
⑶如右图所示装置，两玻璃管中盛满滴有酚酞的溶液的ZW饱和溶液，C（Ⅰ）、C（Ⅱ）为多孔石墨电极。接通S₁后，C(Ⅰ)附近溶液变红，两玻璃管中有气体生成。一段时间后（两玻璃管中液面未脱离电极），断开S₁，接通S₂，电流表的指针发生偏转。此时：C(Ⅰ)的电极名称是：      （填写正极或负极）；C(Ⅱ)的电极反应式是：                            。
⑷铜屑放入稀硫酸不发生反应，若在稀硫酸中加入X₂Y₂，铜屑可逐渐溶解，该反应的离子方程式是：                                   。
 

(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__________。

阿伏加德罗常数（N_A）、物质的量（n）和粒子数（N）之间有如下关系：N_A=N/n，测定阿伏加德罗常数有多种方法，其中电解法（根据电子的物质的量和电子数来测定N_A）是常用的方法。试回答下列有关问题：
（1）实验室有相同浓度的NaCl、CuSO₄、AgNO₃、H₂SO₄等溶液，若实验过程中用惰性电极电解，且不考虑电极上的析出物与电解质溶液之间的反应，则你认为选择哪一种溶液作为电解质，实验既简便，测定结果误差又小，并说明理由。
（2）采用你所选定的溶液来实验，至少应测定__________个数据。它们是___________。
（3）若已知一个电子的电荷量，（符号为q），选定符号代表有关数据，列出电解法求阿伏加德罗常数（N_A）的数学表达式___________________________________________。

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”）。