高中化学探究电解池作用试题

下图两个装置中，液体体积均为200mL，开始工作前电解质溶液的浓度均为0.5 mol·L ^-1，工作一段时间后，测得有0.02 mol电子通过，若忽略溶液体积的变化，下列叙述正确的是

A．产生气体体积 ①＝②

B．①中阴极质量增加，②中正极质量减小

C．电极反应式：①中阳极：4OH^－- 4e^－= 2H2O+O2 ↑ ②中负极：2H^+ +2e^－=H2 ↑

D．溶液的pH变化：①减小，②增大

1 L某溶液中含有的离子如下表：

离子	Cu^2+	Al^3+	NO3^-	Cl^-
物质的量浓度（mol/L）	1	1	a	1

用惰性电极电解该溶液，当电路中有3mole^-通过时（忽略电解时溶液体积的变化及电解产物可能存在的溶解现象），下列说法正确的是
A．电解后溶液pH=0                  B．a=3
C．阳极生成1.5mol Cl₂               D．阴极析出的金属是铜与铝

在如图所示的装置中，若通直流电5min时，铜电极质量增加2.16 g。试回答下列问题。

（1）电源中X电极为直流电源的________极。
（2）pH变化：A：________，B：________，C：________。(填“增大”、“减小”或“不变”)
（3）通电5 min时，B中共收集224 mL (标准状况下) 气体，溶液体积为200 mL，则通电前CuSO₄溶液的物质的量浓度为________(假设电解前后溶液体积无变化)。
（4）若A中KCl足量且溶液的体积也是200 mL，电解后，溶液的pH为________(假设电解前后溶液体积无变化)。

某课外活动小组用如图装置进行实验，试回答下列问题:

（1）若开始时开关K与a连接，则B极的电极反应为                     。
（2）若开始时开关K与b连接，则B极的电极反应为                     ，总反应的离子方程式为                     。
（3）有关上述实验，下列说法正确的是       。

A．溶液中Na^＋向A极移动

B．从A极处逸出的气体能使湿润的KI淀粉试纸变蓝

C．反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质的浓度

D．若标准状况下B极产生2.24 L气体，则溶液中转移0.2 mol电子

（4）该小组同学认为，如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法，那么可以设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。

①该电解槽的阳极反应为               。 此时通过阴离子交换膜的离子数      (填“大于”“小于”或“等于”)通过阳离子交换膜的离子数。
②制得的氢氧化钾溶液从出口(填“A”、“B”、“C”或 “D”)________导出。
③电解过程中阴极区碱性明显增强，用平衡移动原理解释原因__________________________

下图所示的电解池I和II中，a、b、c和d均为Pt电极。电解过程中，电极b和d上没有气逸出，但质量均增大，且增重b＜d。符合上述实验结果的盐溶液是

选项	X	Y
A	MgSO4	CuSO4
B	AgNO3	Pb(NO3)2
C	FeSO4	Al2 (SO4)3
D	CuSO4	AgNO3

为增强铝的耐腐蚀性，现以铅蓄电池为外电源，以A1作阳极、Pb作阴极，电解稀硫酸，使铝表面的氧化膜增厚。反应原理如下：
电池：Pb（s）+PbO₂（s）+2H₂SO₄（aq）=2PbSO₄（s）+2H₂O（l）
电解池：2Al+3H₂OAl₂O₃+3H₂↑ 电解过程中，以下判断正确的是（   ）

电解原理在工业生产中有广泛的应用。

（1）如图为离子交换膜法电解饱和食盐水的原理示意图，下列说法不正确的是          。

A．直流电源的左侧为负极

B．从E口逸出的气体是H2

C．从B口加入含少量NaOH的水溶液以增强导电性

D．从C口出来的溶液为NaOH溶液

E．每生成22.4 L Cl₂，便产生2 mol NaOH
F．粗盐水中含Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2－等离子，精制时先加Na₂CO₃溶液
G．该离子交换膜为阳离子交换膜
（2）双氧水是一种重要的绿色试剂，工业上可采取电解较稀浓度的硫酸来制取双氧水（H₂O₂只为还原产物），其电解的化学方程式为：3H₂O+3O₂ O₃+3H₂O₂。则阳极的电极反应式为                 ，阴极的电极反应式为                     。
（3）高铁酸钾(K₂FeO₄)易溶于水，具有强氧化性，是一种新型水处理剂。工业上用如下方法制备高铁酸钾：以Fe₂O₃为阳极电解KOH溶液。
①高铁酸钾溶液长时间放置不稳定，会产生红色絮状物质及气泡，则该过程的离子方程式为                 。
②电解制高铁酸钾时阳极的电极反应式为                      。

下列说法正确的是（ ）

A．根据反应Cu＋H2SO4CuSO4＋H2↑可推出Cu的还原性比H2的强

B．电解含Pb（NO3）2和Cu（NO3）2的溶液，阴极上阳离子得电子次顺依次是 Cu^2^＋、H^＋、Pb^2+

C．含amolNa2S的溶液最多能吸收2.5amol的二氧化硫气体

D．因Cl2的氧化性强于I2的氧化性，所以置换反应I2＋2NaClO3===2NaIO3＋Cl2不能发生

合成氨反应是化学上最重要的反应：
（1）合成氨原料气中的氢气可利用天然气(主要成分为CH₄)在高温、催化剂作用下与水蒸气反应制得，反应中每生成2 mol CO₂吸收316kJ热量，该反应的热化学方程式是_______________________，该方法制得的原料气中主要杂质是CO₂，若用K₂CO₃溶液吸收，该反应的离子方程式是________________。
（2）已知N₂(g)＋3H₂(g)2NH₃(g) ΔH<0。下图是当反应器中按n(N₂)∶n(H₂)＝1∶3投料后，在200 ℃、400 ℃、600 ℃下，反应达到平衡时，混合物中NH₃的物质的量分数随压强的变化曲线。

①曲线a对应的温度是________。
②关于工业合成氨的反应，下列叙述正确的是________(填序号)

A．上图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系为K(M)＝K(Q) ＞K(N)

B．加催化剂能加快反应速率但H2的平衡转化率不变

C．相同压强下，投料相同，达到平衡消耗时间关系为c>b>a

D．由曲线a可知，当压强增加到100 MPa以上，NH3的物质的量分数可达到100%

③N点时c(NH₃)＝0.2 mol·L^－1，N点的化学平衡常数K＝_________________(精确到小数点后两位)。
（3）合成氨工业中含氨废水的处理方法之一是电化学氧化法，将含氨的碱性废水通入电解系统后，在阳极上氨被氧化成氮气而脱除，阳极的电极反应式为______________________。
（4）NH₃可以处理NO₂的污染，方程式如下： NO₂＋ NH₃N₂＋ H₂O（未配平）当转移0.6 mol电子时，消耗的NO₂在标准状况下是        L。

在固态金属氧化物电解池中，高温共电解H₂O～CO₂混合气体制备H₂和CO是一种新的能源利用方式，基本原理如图所示。下列说法不正确的是（   ）

A．X是电源的负极

B．阴极的反应式是：H2O+2eˉ=H2+O^2-

C．总反应可表示为：H2O+CO2=H2+CO+O2

D．阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是2：1

下列事实不能用金属活动性解释的是：

A．生活中可用铝制的水壶烧水

B．镀锌铁制品破损后，镀层仍能保护铁制品

C．工业上常用热还原法冶炼铁，用电解法冶炼钠

D．电解法精炼铜时，其含有的Ag、Au杂质沉积在电解槽的底部

CO₂和CH₄是两种重要的温窒气体，通过CH₄和CO₂反应制造更高价值的化学品是目前的研究方向。
（1）已知：CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（g）△H₁="a" kJ•mol^-1
CO（g）+H₂O （g）=CO₂（g）+H₂（g）△H₂="b" kJ•mol^-1
2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H₃="c" kJ•mol^-1
反应CO₂（g）+CH₄（g）2CO（g）+2H₂（g） 的△H=_________；
（2）在一密闭容器中通入物质的量浓度均为0.1mol/L的CH₄与CO₂，在一定条件下发生上述反应，测得CH₄的平衡转化率与温度及压强的关系如下图。

①判断该反应的△H________0（填“＞”“＜”或“=”）
②压强P₁、P₂、P₃、P₄由大到小的顺序为________________
③1100℃该反应的平衡常数为_________（保留小数点后一位）
④在不改变反应物用量的前提下，采取合理措施将Y点平衡体系转化为X点，在转化过程中，下列变化正确的是________（填序号）
a．v(正)一直增大   b．v(逆)一直增大
c．v(正)先减小后增大  d．v(逆)先减小后增大
（3）以Cu₂Al₂O₄为催化剂，可以将CO₂和CH₄直接转化为乙酸。
①该反应的化学方程式为____________________
②将Cu₂Al₂O₄溶解在稀硝酸中的化学方程式为____________________
(4)以CO₂为原料可以合成多种物质。
①利用FeO吸收CO₂的化学方程式为：6 FeO+CO₂=2Fe₃O₄+C，则反应中每生成1 mol Fe₃O₄，转移电子的物质的量为_______mol。
②以氢氧化钾水溶液作电解质进行电解，在铜电极上CO₂可转化为CH₄，另一电极石墨连接电源的_____极，则该电解反应的总化学方程式为____________________。

常温下，用惰性电极电解1L含足量KCl的溶液，若电路中通过amol电子的电量，则溶液的pH与n的关系是（设电解前后溶液的体积不变，生成的气体全部逸出）（ ）

A．pH=n

B．pH=-lgn

C．pH=14-lgn

D．pH=lgn+14

已知金属活动相差越大，形成原电池时越容易放电。请根据如图装置，回答下列问题：

（1）各装置名称是：A池____________；C池____________；
（2）写出电极上发生的反应：②____________；⑥____________；
（3）当电路上有1mol电子流过时，①极上质量变化___________；⑥极上质量变化___________；

下列关于铜电极的叙述正确的是

A．铜铁作电极的原电池中铜是正极

B．用电解法精炼粗铜时粗铜作阴极

C．在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极

D．电解稀硫酸制H2、O2时铜作阳极