2019年領(lǐng)軍高考化學(xué) 清除易錯(cuò)點(diǎn) 專題13 電解池模擬題訓(xùn)練.doc

易錯(cuò)點(diǎn)13 電解池小題快練1多晶硅是單質(zhì)硅的一種形態(tài)，是制造硅拋光片、太陽能電池等的主要原料。已知多晶硅第三代工業(yè)制取流程如圖所示：下列說法錯(cuò)誤的是A Y、Z分別為H2、Cl2B 制取粗硅時(shí)焦炭與石英發(fā)生副反應(yīng)生成碳化硅，該副反應(yīng)中，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1：2C SiHCl3極易水解，產(chǎn)物為H2SiO3、H2、HCl，據(jù)此推測(cè)SiHCl3中硅為+2價(jià)D 多晶硅是硅的一種同素異形體【答案】C2如圖所示，其中甲池的總反應(yīng)式為 ，下列說法正確的是A 甲池是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置，乙、丙池是化學(xué)能轉(zhuǎn)化電能的裝置B 甲池通入CH3OH的電極反應(yīng)式為CH3OH6e2H2O=CO32-8HC 反應(yīng)一段時(shí)間后，向乙池中加入一定量Cu(OH)2固體能使CuSO4溶液恢復(fù)到原濃度D 甲池中消耗280 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)O2，此時(shí)丙池中理論上最多產(chǎn)生1.45 g固體【答案】D3化學(xué)用語是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要工具，下列用來表示物質(zhì)變化的化學(xué)用語正確的是A 用銅作陰極，石墨作陽極，電解飽和食鹽水時(shí)，陽極的電極反應(yīng)式為B 鉛蓄電池放電時(shí)的正極反應(yīng)式為C 粗銅精煉時(shí)，與電源正極相連的應(yīng)是粗銅，該極發(fā)生的電極反應(yīng)只有D 鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕的正極反應(yīng)式為【答案】A【解析】A項(xiàng)，銅做陰極，不參與反應(yīng)，石墨性質(zhì)穩(wěn)定做陽極，溶液中氯離子在陽極失電子生成氯氣，故A項(xiàng)正確；B項(xiàng)，鉛蓄電池放電時(shí)的正極為二氧化鉛得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)，粗銅精煉時(shí)，粗銅作陽極，純銅作陰極，因此與電源正極相連的是粗銅，電極反應(yīng)式為Cu-2e-=Cu2+，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)，鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕的正極得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。4現(xiàn)有陽離子交換膜、陰離子交換膜、石墨電極和如圖所示的電解槽。利用氯堿工業(yè)中的離子交換膜技術(shù)原理，可電解Na2SO4溶液生產(chǎn)NaOH溶液和H2SO4溶液。下列說法中正確的是A 陰極反應(yīng)式為4OH-4e-=2H2O+O2 B 從D口出來的是硫酸溶液C b是陽離子交換膜，允許Na+通過 D Na2SO4溶液從E口加入【答案】C5三室式電滲析法處理含Na2SO4廢水的原理如圖所示,采用惰性電極,ab、cd均為離子交換膜,在直流電場(chǎng)的作用下,兩膜中間的Na+和SO42可通過離子交換膜,而兩端隔室中離子被阻擋不能進(jìn)入中間隔室。下列敘述正確的是( )A 通電后中間隔室的SO42離子向正極遷移，正極區(qū)溶液pH增大B 該法在處理含Na2SO4廢水時(shí)可以得到NaOH和H2SO4產(chǎn)品C 負(fù)極反應(yīng)為4OH4e=O2+2H2O，負(fù)極區(qū)溶液pH降低D 當(dāng)電路中通過1mol電子的電量時(shí),會(huì)有0.5mol的O2生成【答案】B【解析】A項(xiàng)，陰離子向陽極移動(dòng)，氫氧根離子放電：4OH4e=O2+2H2O，溶液中氫離子濃度增大，pH減小，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)，直流電場(chǎng)的作用下，兩膜中間的Na+、SO42可通過離子交換膜，而兩端隔室中離子被阻擋不能進(jìn)入中間隔室，通電時(shí)，氫氧根離子在陽極區(qū)放電生成水和氧氣，考慮電荷守恒，兩膜中間的硫酸根離子會(huì)進(jìn)入正極區(qū)，與氫離子結(jié)合成硫酸；氫離子在陰極得電子生成氫氣，考慮電荷守恒，兩膜中間的鈉離子會(huì)進(jìn)入負(fù)極區(qū)，與氫氧根離子結(jié)合成氫氧化鈉，故可以得到NaOH和H2SO4產(chǎn)品，故B項(xiàng)正確；C項(xiàng)，負(fù)極即為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，氫離子得電子生成氫氣，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)，每生成1mol氧氣轉(zhuǎn)移4mol電子，當(dāng)電路中通過1mol 電子的電量時(shí)，會(huì)有0.25mol的O2生成，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。6關(guān)于圖中裝置說法正確的是A 裝置中電流移動(dòng)的途徑:正極FeM溶液石墨正極B 若M為滴加酚酞的NaCl溶液,通電一段時(shí)間后,鐵電極附近溶液顯紅色C 若M為CuSO4溶液,可以實(shí)現(xiàn)石墨上鍍銅D 若將電源反接，M為NaCl溶液,可以用于制備Fe(OH)2并可以使其較長(zhǎng)時(shí)間保持白色【答案】B7工業(yè)上氟氣可作為火箭燃料中的氧化劑。1886年法國化學(xué)家HM0issan通過電解氟氫化鉀(KHF2)的氟化氫無水溶液第一次制得氟氣。已知：KF+HF=KHF2，制備氟氣的電解裝置如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是A 鋼電極與電源的負(fù)極相連 B 電解過程需不斷補(bǔ)充的X是KFC 陰極室與陽極室必須隔開 D 氟氫化鉀在氟化氫中可以電離【答案】B【解析】電解熔融的氟氫化鉀（KHF2）和氟化氫（HF）混合物制備氟單質(zhì)，氟離子在陽極失電子生成氟氣，陰極上KHF2得到電子生成氫氣，電極反應(yīng)為：2HF2-+2e-H2+4F-。A. 根據(jù)圖示，鋼電極上產(chǎn)生氫氣，發(fā)生還原反應(yīng)，鋼電極為陰極，與電源的負(fù)極相連，故A正確；B. 根據(jù)題意，電解過程中會(huì)不斷消耗氟氫化鉀（KHF2），需不斷補(bǔ)充的X是氟氫化鉀（KHF2），故B錯(cuò)誤；C. 電解制氟時(shí)，為了防止氟氣和氫氣發(fā)生劇烈反應(yīng)，引發(fā)爆炸，陰極室與陽極室必須隔開，故C正確；D. 根據(jù)上述分析，氟氫化鉀在氟化氫中可以電離出HF2-，故D正確。8堿性硼化釩(VB2)空氣電池工作時(shí)反應(yīng)為：4VB2 11O24B2O3 2V2O5 。用該電池為電源，選用惰性電極電解一定量的硫酸銅溶液，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。當(dāng)電路中通過0.04mol電子時(shí)，B裝置內(nèi)共收集到0.448L氣體（標(biāo)況），則下列說法中正確的是A VB2電極發(fā)生的電極反應(yīng)為： 2VB211H2O 22eV2O52B2O322H+B 外電路中電子由c電極流向VB2電極C 電解過程中，b電極表面先有紅色物質(zhì)析出，然后有氣泡產(chǎn)生D 若B裝置內(nèi)的液體體積為200mL，則CuSO4溶液的濃度為0.05mol/L【答案】D9現(xiàn)如今太陽能電池已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于生產(chǎn)生活中，現(xiàn)代四大發(fā)明之一的共享單車也用上了太陽能電池。哈羅單車前面載物籃的底座就是太陽能電池，電極材料是Li/LiCoO2，太陽能電池的原理如圖所示：下列說法不正確的是 （ ）A 陽光照射該電池時(shí)，能量轉(zhuǎn)化過程：太陽能電能化學(xué)能B 光照時(shí)負(fù)極的質(zhì)量減少C 太陽能電池板材料是SiD 開鎖時(shí)，正極xLi+xe-+Li(1-x)CoO2=LiCoO2【答案】B10如圖裝置()為一種可充電電池的示意圖，其中的離子交換膜只允許K通過，該電池充放電的化學(xué)方程式為：2K2S2KI3 K2S43KI，裝置()為電解池的示意圖。當(dāng)閉合開關(guān)K時(shí)，X附近溶液先變紅。則下列說法正確的是()A 閉合K時(shí)，K從右到左通過離子交換膜B 閉合K時(shí)，A的電極反應(yīng)式為：3I2e=IC 閉合K時(shí)，X的電極反應(yīng)式為：2Cl2e=Cl2D 閉合K時(shí)，當(dāng)有0.1 mol K通過離子交換膜，X電極上產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體1.12 L【答案】D11某化學(xué)課外活動(dòng)小組擬用鉛蓄電池進(jìn)行電絮凝凈水的實(shí)驗(yàn)探究，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，下列敘述正確的是A Y 的電極反應(yīng)： Pb2e = Pb2+B 鉛蓄電池工作時(shí)SO42-向 Y 極移動(dòng)C 電解池的反應(yīng)僅有2Al+6H2O 2Al(OH)3+3H2D 每消耗 103.5 gPb ，理論上電解池陰極上有0.5 molH2生成【答案】D【解析】A、鐵電極上放氫生堿（2H2O2e=H22OH-），即鐵電極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，鐵為電解池的陰極，與陰極相連的X是鉛電池的負(fù)極Pb，Y為鉛電池的正極PbO2，電極反應(yīng)式為PbO2+2e +4H+ SO42-= PbSO4+2H2O，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B、鉛蓄電池工作時(shí)SO42-向 負(fù)極X 極移動(dòng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C、電解過程中電解池中實(shí)際上發(fā)生了兩個(gè)反應(yīng)，分別為2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2和2H2O O2+2H2，故電解池反應(yīng)不能用一個(gè)簡(jiǎn)單的總反應(yīng)表示，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D、103.5 g Pb的物質(zhì)的量為0.5 mol，由鉛蓄電池的負(fù)極反應(yīng)Pb2eSO42=PbSO4知，每消耗0.5 mol Pb，轉(zhuǎn)移1 mol電子，再由電解池的陰極(鐵)反應(yīng)2H2O2e=H22OH得出有0.5 mol H2生成，選項(xiàng)D正確。大題沖關(guān)12某小組同學(xué)利用下圖裝置對(duì)電解氯化銅實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了研究。裝置現(xiàn)象電解一段時(shí)間時(shí)，陽極石墨表面產(chǎn)生氣體，陰極石墨上附著紅色物質(zhì)，溶液由藍(lán)色變?yōu)榫G色（1）甲認(rèn)為電解過程中陽極產(chǎn)生的_是溶液變綠的原因，寫出產(chǎn)生該物質(zhì)的電極反應(yīng)式：_。（2）乙改用下圖裝置，在相同條件下電解CuCl2溶液，對(duì)溶液變色現(xiàn)象繼續(xù)探究。裝置現(xiàn)象電解相同時(shí)間時(shí)，陽極石墨表面產(chǎn)生氣泡，溶液仍為藍(lán)色；陰極石墨上附著紅色物質(zhì)，溶液由藍(lán)色變?yōu)榫G色；乙通過對(duì)現(xiàn)象分析證實(shí)了甲的觀點(diǎn)不是溶液變綠的主要原因。乙否定甲的依據(jù)是_。（3）乙繼續(xù)查閱資料：i. 電解CuCl2溶液時(shí)可能產(chǎn)生CuCl2-，CuCl2- 摻雜Cu2+ 后呈黃色ii. 稀釋含CuCl2- 的溶液生成CuCl白色沉淀,據(jù)此乙認(rèn)為：電解過程中，產(chǎn)生CuCl2摻雜Cu2+后呈黃色，與CuCl2藍(lán)色溶液混合呈綠色。乙進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：a取電解后綠色溶液2 mL，加20 mL水稀釋，靜置5分鐘后溶液中產(chǎn)生白色沉淀。b. 另取少量氯化銅晶體和銅粉，向其中加2 mL濃鹽酸，加熱獲得含CuCl2的黃色溶液。c. 冷卻后向上述溶液d. 取c中2 mL溶液，加20 mL水稀釋，靜置5分鐘后溶液中產(chǎn)生白色沉淀。 a的目的是_。 寫出b中生成CuCl2- 的離子方程式：_。 補(bǔ)充c中必要的操作及現(xiàn)象：_。乙據(jù)此得出結(jié)論：電解時(shí)陰極附近生成CuCl2- 是導(dǎo)致溶液變綠的原因?！敬鸢浮緾l2 2Cl-2e= Cl2 陽極附近溶液仍為藍(lán)色 證明在上述實(shí)驗(yàn)條件下，電解后的綠色溶液中存在CuCl2 Cu2+ + 4Cl+ Cu = 2CuCl2 加入CuCl2藍(lán)色溶液，直至溶液顏色與電解后綠色溶液基本相同。 13研究電化學(xué)原理與應(yīng)用有非常重要的意義。（1）鋅錳電池（俗稱干電池） 是一種一次電池，生活中應(yīng)用廣泛。鋅錳電池負(fù)極上的電極反應(yīng)式為：_。與普通（酸性）鋅錳電池相比較，堿性鋅錳電池的優(yōu)點(diǎn)是_（回答一條即可）。（2）鉛蓄電池是最常見的二次電池：PbPbO22H2SO4 2PbSO42H2O。充電時(shí)陰極反應(yīng)為：_。用鉛蓄電池為電源進(jìn)行電解飽和食鹽水實(shí)驗(yàn)（石墨棒為陽極，鐵為陰極，食鹽水500mL，溫度為常溫），當(dāng)電路中有0.05mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)，食鹽水的pH為_（假設(shè)溶液體積不變，產(chǎn)物無損耗）。（3）下圖是金屬(M)空氣電池的工作原理，我國首創(chuàng)的海洋電池以鋁板為負(fù)極，鉑網(wǎng)為正極，海水為電解質(zhì)溶液，電池反應(yīng)為：_。二氧化硫空氣質(zhì)子交換膜燃料電池實(shí)現(xiàn)了制硫酸、發(fā)電、環(huán)保三位一體的結(jié)合，原理如圖所示。Pt2上的電極反應(yīng)式為：_。（4）高鐵酸鈉(Na2FeO4)易溶于水，是一種新型多功能水處理劑，可以用電解法制取：Fe2H2O2OHFeO423H2，工作原理如圖所示。裝置通電后，鐵電極附近生成紫紅色的FeO42，鎳電極有氣泡產(chǎn)生。電解一段時(shí)間后，c(OH)降低的區(qū)域在_（填“陰極室”或“陽極室”）；陽極反應(yīng)為：_?！敬鸢浮縕n2eZn2+ 比能量高（或可存儲(chǔ)時(shí)間長(zhǎng)、不易發(fā)生電解質(zhì)的泄漏、或堿性電池使用壽命較長(zhǎng)其他合理答案也可） PbSO42ePbSO42 13 4Al3O26H2O4Al(OH)3 O24H+4e2H2O 陽極室 Fe8OH-6eFeO424H2O 14（1）重鉻酸鉀（K2Cr2O7）主要用于制革、印染、電鍍等其水溶液中存在平衡：Cr2O72+H2O2CrO42+2H+。以鉻酸鉀（K2CrO4）為原料，用電化學(xué)法制備重鉻酸鉀的實(shí)驗(yàn)裝置如圖寫出陰極區(qū)的電極反應(yīng)式_，透過離子交換膜的離子是_，移動(dòng)方向?yàn)開（填“由左向右”或“由右向左）。 陽極區(qū)能得到重鉻酸鉀溶液的原因?yàn)開。（2）工業(yè)上采用下面的方法處理含有Cr2O72-的酸性工業(yè)廢水：廢水中加入適量NaCl，以鐵為電極進(jìn)行電解，有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成，關(guān)于上述方法，下列說法正確的是_（填字母序號(hào)）。A陰極反應(yīng)：2H2e=H2B陽極反應(yīng)：Fe3e=Fe3 C在電解過程中當(dāng)電路轉(zhuǎn)移0.6mol電子時(shí)，被還原的Cr2O72-為0.05mol D可以將鐵電極改為石墨電極【答案】2H2O+2e=2OH+H2 K+ 由右向左 陽極OH放電，溶液中H+濃度增大，使Cr2O72+H2O2CrO42+2H+向生成Cr2O72方向移動(dòng)，（部分K+通過陽離子交換膜移動(dòng)到陰極區(qū)），使陽極區(qū)主要成分是K2Cr2O7 A、C 15(1)利用反應(yīng)Cu2FeCl3=CuCl22FeCl2設(shè)計(jì)成如圖所示原電池，回答下列問題：寫出電極反應(yīng)式：正極_ ；圖中X溶液是_，原電池工作時(shí)，鹽橋中的_(填“陽”或“陰”)離子向X溶液方向移動(dòng)。(2)如圖是一個(gè)化學(xué)過程的示意圖。甲池中OH-移向_極（填“CH3OH”或“O2”）。寫出通入CH3OH的電極的電極反應(yīng)式_。乙池中總反應(yīng)的離子方程式_。當(dāng)乙池中B（A g）極的質(zhì)量增加5.40g，若此時(shí)乙池中溶液的體積為500ml，則溶液的C(H+)是_；此時(shí)丙池某電極析出1.60g某金屬，則丙中的某鹽溶液可能是_（填序號(hào)）。AMgSO4 BCuSO4 CNaCl DAgNO3【答案】Fe3e-=Fe2 FeCl3 陽 CH3OH CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O 4Ag+2H2O4Ag+O2+4H+ 0.1molL1 BD 【解析】 (1) 反應(yīng)Cu2FeCl3=CuCl22FeCl2中，銅失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，F(xiàn)e3+得電子發(fā)生還原反應(yīng)，原電池中正極發(fā)生還原反應(yīng)，碳做正極，發(fā)生的還原反應(yīng)為：Fe3e-=Fe2；綜上所述，本題答案是：16過二硫酸鉀(K2S2O8) 在科研與工業(yè)上有重要用途。（1）H2S2O8的結(jié)構(gòu)式如圖，其中S元素的化合價(jià)為_。在Ag+催化下，S2O82-能使含Mn2+的溶液變成紫紅色，氧化產(chǎn)物是_（填離子符號(hào)）。（2）某廠采用濕法K2S2O8氧化脫硝和氨法脫硫工藝綜合處理鍋爐煙氣，提高了煙氣處理效率，處理液還可以用作城市植被綠化的肥料。脫硫過程中，當(dāng)氨吸收液的pH=6時(shí)，n(SO32-)n(HSO3-)=_。巳知：25時(shí)，Ka1(H2SO3)=1.510-2，K a2(H2SO3)=1.010-7脫硝過程中依次發(fā)生兩步反應(yīng)：第1步，K2S2O8將NO氧化成HNO2，第2步，K2S2O8繼續(xù)氧化HNO2，第2步反應(yīng)的化學(xué)方程式為_；（3）過二硫酸鉀可通過“電解轉(zhuǎn)化提純”方法制得，電解裝置示意圖如圖所示。電解時(shí)，鐵電極連接電源的_極。常溫下，電解液中含硫微粒的主要存在形式與pH的關(guān)系如下圖所示。在陽極放電的離子主要是HSO4-，陽極區(qū)電解質(zhì)溶液的pH范圍為_，陽極的電極反應(yīng)式為_。往電解產(chǎn)品中加入硫酸鉀，使其轉(zhuǎn)化為過二硫酸鉀粗產(chǎn)品，提純粗產(chǎn)品的方法_?！敬鸢浮?6 MnO4- 1:10 HNO2+K2S2O8+H2O=HNO3+K2SO4+H2SO4 負(fù) 02 2HSO4-2e-= S2O82-+2H+ 重結(jié)晶 離子是HSO4-，電解產(chǎn)物是Na2S2O8，所以控制pH的范圍是02；陽極的電極反應(yīng)式為2HSO4-2e-= S2O82-+2H+；提純過二硫酸鉀的方法是重結(jié)晶。17對(duì)工業(yè)廢水和生活污水進(jìn)行處理是防止水體污染、改善水質(zhì)的主要措施之一。(1)硫酸廠的酸性廢水中砷(As)元素(主要以H3AsO3形式存在)含量極高，為控制砷的排放，某工廠采用化學(xué)沉淀法處理含砷廢水。請(qǐng)回答以下問題：已知砷是氮的同族元素，比氮原子多2個(gè)電子層，砷在元素周期表的位置為_。工業(yè)上采用硫化法(通常用硫化鈉)去除廢水中的砷，生成物為難溶性的三硫化二砷，該反應(yīng)的離子方程式為_。(2)電鍍廠的廢水中含有的CN-有劇毒，需要處理加以排放。處理含CN-廢水的方法之一是在微生物的作用下，CN-被氧氣氧化成HCO3-，同時(shí)生成NH3，該反應(yīng)的離子方程式為_。(3)電滲析法處理廚房垃極發(fā)酵液，同時(shí)得到乳酸的原理如圖所示(圖中“HA”表示乳酸分子，A-表示乳酸根離子)： 陽極的電極反應(yīng)式為_。簡(jiǎn)述濃縮室中得到濃乳酸的原理：_。電解過程中，采取一定的措施可控制陽極室的pH約為68，此時(shí)進(jìn)入濃縮室的OH-可忽略不計(jì)。400 mL 10 g/L 乳酸溶液通電一段時(shí)間后，濃度上升為145 g/L(溶液體積變化忽略不計(jì))，陰極上產(chǎn)生的H2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積約為_L(提示：乳酸的摩爾質(zhì)量為90 g/mol)?！敬鸢浮康谒闹芷诘贏族2H3AsO3+3S2-+6H+As2S3+6H2O4H2O+2CN-+O22HCO3-+2NH32H2O-4e-4H+O2陽極H2O放電，c(H+)增大，H+從陽極通過陽離子交換膜進(jìn)入濃縮室，A-從陰極通過陰離子交換膜進(jìn)入濃縮室，H+A-HA，乳酸濃度增大6.72【解析】 (1)砷原子電子層數(shù)=周期數(shù)=4，最外層電子數(shù)=族序數(shù)=5，所以砷位于第四周期第A族；因此18KIO3是一種重要的無機(jī)化合物，可作為食鹽中的補(bǔ)碘劑。回答下列問題：(1)KIO3的化學(xué)名稱是_。(2)利用“KClO3氧化法”制備KIO3工藝流程如下圖所示：“酸化反應(yīng)”所得產(chǎn)物有 KH(IO3)2、Cl2和KCl?！爸餋l2”采用的方法是_?！盀V液”中的溶質(zhì)主要是_?！罢{(diào)pH”中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(3)KIO3也可采用“電解法”制備，裝置如圖所示。寫出電解時(shí)陰極的電極反應(yīng)式_。電解過程中通過陽離子交換膜的離子主要為_，其遷移方向是_。（“左到右”或“右到左”）【答案】碘酸鉀 加熱 KCl KH(IO3)2KOH=2KIO3H2O或(HIO3KOH=KIO3H2O) 2H2O2e=2OHH2 K 由a到b 19完成下列填空：（1）在Fe(NO3)3溶液中加入Na2SO3溶液,溶液先由棕黃色變?yōu)闇\綠色，過一會(huì)又變?yōu)樽攸S色，溶液先變?yōu)闇\綠色的原因是_（用文字表達(dá)），又變?yōu)樽攸S色的離子方程式是_。（2）近幾年開發(fā)的甲醇燃料電池采用鉑作電極催化劑，電池中的質(zhì)子交換膜只允許質(zhì)子和水分子通過。其工作原理的示意圖如下：Pt(a)電極是電池的_極，電極反應(yīng)式為_；Pt(b)電極發(fā)生_反應(yīng)(填“氧化”或“還原”)，電極反應(yīng)式為_（3）已知鉛蓄電池的工作原理為PbPbO22H2SO42PbSO42H2O，現(xiàn)用如圖裝置進(jìn)行電解(電解液足量)，測(cè)得當(dāng)鉛蓄電池中轉(zhuǎn)移0.4 mol電子時(shí)鐵電極的質(zhì)量減少11.2 g。請(qǐng)回答下列問題。A是鉛蓄電池的_極，鉛蓄電池正極反應(yīng)式為_，Ag電極的電極反應(yīng)式是_，Cu電極的電極反應(yīng)式是_，CuSO4溶液的濃度_(填“減小”“增大”或“不變”)?！敬鸢浮縁e3+被還原為Fe2+ 3Fe2+4H+NO3-=3Fe3+NO+2H2O負(fù)2CH3OH+2H2O-12e-=2CO2+12H+還原3O212H12e=6H2O負(fù)PbO2+4H+SO42-+2e-PbSO4+2H2O2H2e=H2Cu2e=Cu2不變20鋁氫化鈉(NaAlH4) 是有機(jī)合成的重要還原劑。以鋁土礦(主要成分為Al2O3，含SiO2和Fe2O3等雜質(zhì)) 為原料制備鋁氫化鈉的一種工藝流程如下:注: SiO2在“堿溶”時(shí)轉(zhuǎn)化為鋁硅酸鈉(Na2Al2SixO8) 沉淀。（1）鋁硅酸鈉(Na2Al2SixO8) 可以用氧化物的形式表示其組成，形式為_。（2） “過濾I”中濾渣主要成分有_(寫名稱)。向“過濾I”所得濾液中加入NaHCO3溶液，反應(yīng)的離子方程式為_、_。（3） “電解I”的另一產(chǎn)物在1000時(shí)可與N2反應(yīng)制備AlN，在這種產(chǎn)物中添加少量NH4Cl固體并充分混合，有利于AlN 的制備，其主要原因是_。（4）“電解II”是電解Na2CO3溶液，原理如圖所示。陽極的電極反應(yīng)式為_。（5）鋁氫化鈉遇水發(fā)生劇烈反應(yīng)產(chǎn)生大量氣泡，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為_，每產(chǎn)生1mol 氣體轉(zhuǎn)移電子數(shù)為_?！敬鸢浮縉a2OAl2O32SiO2 鋁硅酸鈉、氧化鐵 OH-+HCO3-=CO32-+H2O AlO2-+HCO3-+H2O=CO32-+Al(OH)3 氯化銨分解產(chǎn)生的氯化氫能夠破壞鋁表面的氧化鋁薄膜 4CO32-+2H2O-4e-=4HCO3-+O2 NaAlH4+2H2O=NaAlO2+4H2 NA 21鈦工廠TiCl4煙塵中含有大量的ScCl3、MgCl2及SiO2小顆粒等物質(zhì)，某研究所利用上述煙塵回收Sc2O3，并制備鈦白粉(TiO2)，其工藝流程如下所示：（1）酸浸過程中，HCl的作用是_。（2）已知Sc3+3HTBPSc(TBP)3+3H+，則上述洗脫劑最好選擇_(選填“酸性”、“堿性”或“中性”)溶液。在實(shí)驗(yàn)室模擬完成上述操作和操作所涉及的玻璃儀器有_。（3）草酸“沉鈧”得到草酸鈧的化學(xué)反應(yīng)類型為_。（4）在空氣中灼燒草酸鈧即可得到氧化鈧(Sc2O3)，其化學(xué)反應(yīng)方程式為_。（5）“水相”的主要離子有TiOCl42-、H+、Cl- 及_，寫出加入大量的水并加熱發(fā)生的相關(guān)離子反應(yīng)方程式_。（6）鈦的冶煉新法是劍橋電解法（如右圖）。以含少量CaCl2的CaO熔融物作為介質(zhì)，電解時(shí)。在陰極生成的Ca進(jìn)一步還原TiO2得鈦。寫出陽極電極主要反應(yīng)方程式：_；利用中學(xué)所學(xué)知識(shí)可以預(yù)測(cè)CaCl2的作用包含增強(qiáng)導(dǎo)電性、_；F=96500C/mol，當(dāng)I=0.5A，通電80分鐘，理論上獲得Ti的質(zhì)量為_g（計(jì)算表達(dá)式）?！敬鸢浮恳种芓iOCl42-的進(jìn)一步水解（多答Mg2+、Sc3+水解亦給分） 酸性 分液漏斗、燒杯 復(fù)分解反應(yīng) 3O2+2Sc2（C2O4）32Sc2O3+12CO2 Mg2+ TiOCl42-+（1+x）H2OTiO2xH2O+2H+4Cl- 2O2-4e-=O2 降低CaO的熔點(diǎn) 的質(zhì)量=48g/mol=48g，故答案為：2O2-4e-=O2；降低CaO的熔點(diǎn)；48。22I、依據(jù)氧化還原反應(yīng)：2Ag+（aq） + Cu（s） = Cu2+（aq） + 2Ag（s）設(shè)計(jì)的原電池如圖所示。請(qǐng)回答下列問題：（1）電極X的材料是_；電解質(zhì)溶液Y是_。（2）銀電極為電池的_極，發(fā)生的電極反應(yīng)為_； X電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為_。（3）外電路中的電子是從_電極流向_電極。II、如圖所示，甲、乙為相互串聯(lián)的兩個(gè)電解池。請(qǐng)回答：（1）甲池若為用電解原理精煉銅的裝置，則A電極為_極，電極材料是_，電極反應(yīng)為_電解質(zhì)溶液可以是_。（2）乙池中Fe極電極反應(yīng)為_若在乙池中滴入少量酚酞溶液，電解一段時(shí)間后，鐵極附近呈_色。（3）若甲池A極增重12.8 g，則乙池C(石墨)極放出氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為_。【答案】Cu AgNO3 正 2Ag+ + 2e- = 2Ag Cu - 2e- = Cu2+ Cu Ag 陰 精銅 Cu22e=Cu 含有Cu2的溶液，如CuCl2、CuSO4溶液等 2H2e=H2 紅 4.48L 【解析】I、（1）由反應(yīng)2Ag+（aq）+Cu（s）Cu2+（aq）+2Ag（s）可知，在反應(yīng)中，Cu被氧化，失電子，應(yīng)為原電池的負(fù)極，Ag+在正極上得電子被還原，電解質(zhì)溶液為AgNO3，23電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。下圖表示一個(gè)電解池，裝有電解液a；X、Y是兩塊電極板，通過導(dǎo)線與直流電源相連。請(qǐng)回答以下問題：（1）若X、Y都是惰性電極，a是飽和NaCl溶液，實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，同時(shí)在兩邊各滴入幾滴酚酞試液，則電解池中X極上的電極反應(yīng)式為_。Y電極上的電極反應(yīng)式為_。（2）如要用電解方法精煉粗銅，電解液a選用CuSO4溶液，則X電極的材料是_，電極反應(yīng)式為_?！敬鸢浮?H+2e-=H2 2Cl-2e-=Cl2 純銅 Cu2+2e-=Cu 【解析】 (1)若X、Y都是惰性電極，a是飽和NaCl溶液，和電源的負(fù)極相連的電極X極是陰極，該電極上氫離子發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，即2H+2e-=H2，故答案為：2H+2e-=H2；和電源的正極相連的電極Y極是陽極，Y電極上氯離子放電生成氯氣，2Cl-2e-=Cl2，故答案為：2Cl-2e-=Cl2；(2)如要用電解方法精煉粗銅，電解液a選用CuSO4溶液，陽極應(yīng)該是粗銅、陰極是純銅，則X電極是純銅、Y電極是粗銅，陽極(Y)發(fā)生反應(yīng)為：Cu-2e-=Cu2+，陰極(X)上銅離子放電，電極反應(yīng)式為Cu2+2e-=Cu，故答案為：純銅；Cu2+2e-=Cu。24CO、SO2是主要的大氣污染氣體，利用化學(xué)反應(yīng)原理是治理污染的重要方法甲醇可以補(bǔ)充和部分替代石油燃料，緩解能源緊張，利用CO可以合成甲醇（1）已知：CO(g)+1/2O2(g)CO2(g)H1=-283.0kJmol1H2(g)+1/2O2(g)H2O(l)H2=-285.8kJmol1CH3OH(g)+3/2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)H3=-764.6 kJmol1請(qǐng)寫出CO與H2合成甲醇蒸汽的熱化學(xué)方程式_（2）一定條件下，在溶劑為VL的密閉容器中充入a molCO與2a molH2合成甲醇，平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示該反應(yīng)在A點(diǎn)的平衡常數(shù)K=_(用a和V表示)下列能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是_Av(CO)=v(H2) B混合氣體的密度不變C混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變 D c(CO)=c(H2)寫出能增大v(CO)又能提高CO轉(zhuǎn)化率的一項(xiàng)措施_ 某學(xué)習(xí)小組以SO2為原料，采用電化學(xué)方法制取硫酸。（3）原電池原理：該小組設(shè)計(jì)的原理示意圖如左下圖，寫出該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式_。 （4）電解原理：該小組用Na2SO3溶液充分吸收SO2得到NaHSO3溶液，然后電解該溶液制得了硫酸。原理如圖，寫出開始電解時(shí)陽極的電極反應(yīng)式_。 （5）已知25時(shí)由Na2SO3和NaHSO3形成的混合溶液恰好呈中性，則該混合溶液中各離子濃度的大小順序?yàn)開(已知25時(shí)，H2SO3的電離平衡常數(shù)Ka1=110-2，Ka2=110-7)【答案】CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)H=-90.1 kJ/molC壓縮容器體積或增大體系壓強(qiáng)SO2-2e-+2H2O=SO42-+4H+HSO3-2e-+H2O=SO42-+3H+c(Na+)> c(HSO3-)= c(SO32-)> c(OH-)= c(H+)25. 氯堿工業(yè)以電解精制飽和食鹽水的方法制取氯氣、氫氣、燒堿和氯的含氧酸鹽等系列化工產(chǎn)品。下圖是離子交換膜法電解食鹽水的示意圖，圖中的離子交換膜只允許陽離子通過。完成下列填空：（1）寫出電解飽和食鹽水的離子方程式：_換膜的作用為_、_。（3）精制飽和食鹽水從圖中_(選填“a”、“b”、“c”或“d”)位置補(bǔ)充，氫氧化鈉溶液從圖中_位置流出。.（4）氨氣的水溶液稱為氨水，其中存在的主要溶質(zhì)微粒是NH3H2O已知：a常溫下，醋酸和NH3H2O的電離平衡常數(shù)均為1.74105；bCH3COOH+NaHCO3CH3COONa+CO2+H2O則CH3COONH4溶液呈_性（填“酸”、“堿”或“中”，下同），NH4HCO3溶液呈_性，NH4HCO3溶液中物質(zhì)的量濃度最大的離子是_（填化學(xué)式）【答案】2Cl2H2OCl2H22OH 能得到純度更高的氫氧化鈉溶液 阻止陽極產(chǎn)生的Cl2和陰極產(chǎn)生的H2混合發(fā)生反應(yīng) a d 中 堿 NH4+ 【解析】.（1）電解精制飽和食鹽水的方法制取氯氣、氫氣、燒堿，反應(yīng)的離子方程式為：2Cl-+2H2O2OH-+H2+Cl2，故答案為：2Cl-+2H2O2OH-+H2+Cl2；（2）陽離子交換膜只能陽離子通過，陰離子和氣體不能通過，用石墨作電極電解飽和氯化鈉時(shí)，陽極上氯離子放電生成氯氣，氯氣不能通過陽離子交換膜而進(jìn)入陰極，如果氯氣進(jìn)入陰極易和氫氣混合產(chǎn)生爆炸，26知識(shí)的梳理和感悟是有效學(xué)習(xí)的方法之一。某學(xué)習(xí)小組將有關(guān)“電解飽和食鹽水”的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行梳理，形成如下問題(顯示的電極均為石墨)。（1）圖1中，電解一段時(shí)間后，氣球b中的氣體是_(填化學(xué)式)，U形管_(填“左”或“右”)邊的溶液變紅。（2）利用圖2制作一種環(huán)保型消毒液發(fā)生器，電解可制備“84”消毒液的有效成分，則c為電源的_極；該發(fā)生器中反應(yīng)的總離子方程式為_。（3）二氧化氯(ClO2)為一種黃綠色氣體，是國際上公認(rèn)的高效、廣譜、快速、安全的殺菌消毒劑。下圖是目前已開發(fā)出用電解法制取ClO2的新工藝。陽極產(chǎn)生ClO2的電極反應(yīng)式：_。當(dāng)陰極產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下112 mL氣體時(shí)，通過陽離子交換膜的離子物質(zhì)的量為_。【答案】H2 右 負(fù) ClH2OClOH2 Cl5e2H2O=ClO24H 0.01 mol 27氯堿工業(yè)是最基本的化學(xué)工業(yè)之一，其產(chǎn)品用途廣泛。(1)寫出氯堿工業(yè)電解食鹽水的離子方程式_。(2)圖1是氯堿工業(yè)中陽離子交換膜電解槽示意圖（“陽離子交換膜”特性是只允許陽離子通過而阻止陰離子和氣體通過）。圖1中電極1應(yīng)連接電源的_極（填“正”或“負(fù)”極）；理論上講，從f口加入純水即可，但實(shí)際生產(chǎn)中，純水中要加入一定量的NaOH溶液，其原因是_。 圖2是根據(jù)氯堿工業(yè)中離子交換膜技術(shù)原理，設(shè)計(jì)的電解Na2SO4溶液生產(chǎn)NaOH和H2SO4溶液的裝置。其中a、b處均設(shè)有離子交換膜，則a處為_（填“陽”、“陰”）離子交換膜。陽極的電極反應(yīng)式是_。從D口流出的物質(zhì)為_。(3)某同學(xué)采用如下裝置對(duì)氯堿工業(yè)中電解食鹽水的條件進(jìn)行探究，記錄如下：裝置編號(hào)條件控制測(cè)定結(jié)果電極材料溶液濃度溫度/*電解電壓/V氣體V陰：V陽陰極陽極ICC 1 mol/L258>1:1II飽和2551:1III飽和5041:1IVFe C飽和503.51:1電解電壓:開始發(fā)生電解反應(yīng)時(shí)的電壓對(duì)比實(shí)驗(yàn)I和陰、陽極氣體體積比，推測(cè)實(shí)驗(yàn)I陽極可能有其它氣體生成，其它氣體的化學(xué)式為_。資料顯示：“較低的電解電壓有利于節(jié)能降耗”。結(jié)合上表中和的數(shù)據(jù)，解釋更有利于節(jié)能降耗的原因_。(4)資料顯示“氯堿工業(yè)中采用金屬陽極材料，可以降低電解電壓，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗”，該同學(xué)用50的飽和NaCl溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，結(jié)果如下：裝置編號(hào)電極材料電解電壓/V現(xiàn)象陰極陽極VFe Fe1.5陰極：產(chǎn)生無色氣體U形管底部：有白色沉淀生成VIFe Cu2陰極：產(chǎn)生無色氣體陽極：有白色膠狀沉淀生成且逐漸增多U形管底部：靠近陰極區(qū)白色膠狀沉淀逐漸轉(zhuǎn)化為淡黃色，最后變成磚紅色實(shí)驗(yàn)V中，通過檢驗(yàn)陰、陽極附近溶液所含離子，推斷產(chǎn)生白色沉淀為Fe(OH)2 。該同學(xué)經(jīng)查閱資料分析認(rèn)為：“實(shí)驗(yàn)VI中白色沉淀是CuCl，淡黃色沉淀是CuOH。i.陽極生成CuCl的電極反應(yīng)式為_。ii.用化學(xué)用語和必要文字解釋陰極區(qū)白色膠狀沉淀轉(zhuǎn)化為淡黃色的原因_。該同學(xué)通過以上探究認(rèn)為，氯堿工業(yè)中不能采用Fe、Cu作陽極材料。(5)綜合以上探究，你對(duì)氯堿工業(yè)中電解食鹽水條件控制的建議有 _（至少寫出兩條）。【答案】2Cl- + 2H2O Cl2+ H2 + 2OH- 正 增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電性，又不影響NaOH純度 陰 4OH-4e-= 2H2O + O2 NaOH溶液 O2 IV中采用了Fe（金屬材料）作電極（陰極），Cue- + Cl- = CuCl 陰極區(qū)產(chǎn)生的OH-使CuCl沉淀轉(zhuǎn)化為更難溶液的CuOH沉淀 CuCl + OH- = CuOH + Cl- 采用飽和食鹽水；溶液保持較高溫度；應(yīng)用不參與反應(yīng)的金屬電極（答出兩點(diǎn)即可） (5)通過對(duì)比6組實(shí)驗(yàn)，在較高溫度下，采用飽和食鹽水，應(yīng)用不參與反應(yīng)的金屬電極有利于電解節(jié)能降耗。因此，本題正確答案是：采用飽和食鹽水；溶液保持較高溫度；應(yīng)用不參與反應(yīng)的金屬電極（答出兩點(diǎn)即可）。