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文檔簡介
電解原理的應用基礎練習
注意事項:
1.答題前填寫好自己的姓名、班級、考號等信息
2.請將答案正確填寫在答題卡上
第I卷(選擇題)
一、單選題(共15題)
1.下列關于工業(yè)上冶煉鋁的敘述正確的是
A.既可以電解熔融的A1C1,也可以電解熔融的A1O
323
B.既可以電解熔融的A1O,也可以用氫氣或CO還原AlO來冶煉鋁
2323
C.在氧化鋁中添加冰晶石,冰晶石作催化劑,可加快電解反應速率
D.熔融的氧化鋁電離出A13*和O2-,通電后,A13+得電子被還原,02-失電子被氧化
2.下列有關電解的敘述正確的是
A.工業(yè)上用電解熔融NaCl的方法制取Na時,陽極材料可以是石墨或鐵
B.可以用電解熔融的A1。來制取A1
3
C.工業(yè)上電解飽和食鹽水制備燒堿,采用陽離子交換膜
D.電解精煉銅時,溶液中銅離子的濃度不變
3.氯堿工業(yè)用離子交換膜法電解飽和食鹽水,裝置示意圖如圖。下列說法錯誤的是
A.a為陽極,發(fā)生氧化反應生成氯氣
B.b極的電極反應式為2H,0+2e=H,t+20H
C.電解時,Na.穿過離子交換膜進入陰極室
D.飽和食鹽水從c處進入,淡鹽水從e處流出
4.氯堿工業(yè)離子交換膜電解池原理如圖所示,下列說法正確的是
-1-
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B.陽極發(fā)生了還原反應
C.Na,通過離子交換膜向陰極移動
1).該裝置制得的產品有NaOH、NaClO、NaCl
A.氯堿工業(yè)的電解槽示意圖如上圖甲所示,電解槽中應使用陰離子交換膜
B.在鐵表面鍍鋅時,鋅應與電源的負極相連
C.為防止輪船的腐蝕,可在船底焊接鎂塊
D.電解精煉銅時,陰陽兩極質量的變化應相等
6.關于圖中電化學裝置,有關敘述正確的是
1^1.
廠-------------7
cuciai
L日/一鐵電極溶液2弋”
石墨電薪熔融氯化鈉
①②
-2-
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A.裝置①的石墨電極上會析出金屬鈉
B.裝置②中隨著電解的進行左邊電極會產生紅色的銅
C.裝置③中的離子交換膜為陰離子交換膜
D.裝置④的待鍍鐵制品應與電源正極相連
7.下列敘述正確的是
鹽橋
r
W3皂f三i?三'
—,?一三'■一—一"
三二二一
I―產T
ZnSOzi溶液。咕。4溶液
A.電鍍時,通常把待鍍的金屬制品作陽極
B.氯堿工業(yè)是電解熔融的NaCl,在陽極能得到Cl
2
C.氫氧燃料電池(酸性電解質)中0通入正極,電極反應為:0+4H*+4e-=2H0
222
D.圖中電子由Zn極經導線流向Cu,鹽橋中的陰離子移向CuSO溶液
8.下列表述不正確的是
%
鋼
情
閘
性
門
電
極
Inmiv
A.I裝置中鹽橋中的Cl移向ZnSO溶液
4
B.II中正極反應式為0+4e+2H0=40H
22
c.Ill裝置模擬工業(yè)上在鍍件上鍍銀
D.IV裝置可以達到保護鋼閘門的目的
9.探究電解精煉銅(粗銅含有Ag、Zn、Fe)和電化學腐蝕裝置如圖,下列敘述正確的是
-3-
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A.精煉銅時,電解質為硫酸銅溶液,X電極反應為:Cw++2e=Cu
B.精煉銅時,溶液中Ag+、Zm+、Fe2+濃度增大
C.X電極為石墨,Y電極為Cu,則銅受到保護
D.X電極為Fe,Y電極為Cu,則鐵受到保護
A.AB.BC.CD.I)
11.次磷酸鉆0.也廣泛應用于化學電鍍,工業(yè)上利用電滲析法制取次磷酸鉆的原理如
圖所示。下列說法中正確的是
A.b為電源的負極,膜n為陰離子交換膜
B.當陰極生成224mL(標準狀況)氣體時,通過膜HI的離子的物質的量為0.Olmol
C.M電極反應為Co+2HPO-2e=Co(HPO)
22222
D.電解過程中,陰極室c(NaOH)逐漸增大
12.采用惰性電極,以氮氣和水為原料通過電解法制備氨的裝置如圖所示。下列說法不正確
的是
-4-
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A.電解時,溶液中K-向a極移動
B.電解時,電子由電源負極經導線流向a極
C.電解時,a極上發(fā)生反應:N+6c+6H+=2NH
23
D.電解一段時間后,b極附近溶液的pH減小
13.CIO是一種黃綠色易溶于水的氣體,是高效、低毒的消毒劑。實驗室用NHC1溶液、鹽酸
24
和NaClO溶液為原料,按照以下流程制取C10,下列說法正確的是
22
鹽酸CCIOT溶液
1]—>002
NH4a溶液一4電解|~>巨€13溶港|-----?NHa
|―?洛港X
A.電解時,陽極電極反應式為NH++3Cl--6e-=NCl+4H+
43
B.電解過程中,混合溶液的pH逐漸減小
C.可用堿石灰除去CIO中的NH
23
D.向溶液X中滴加AgNO,溶液,觀察到沉淀生成,說明X中含有C1-
14.利用如圖裝置電解四甲基氯化鏤[(CH)NC1]的水溶液制備四甲基氫氧化鏤[(CH)NOH]。
3434
下列說法正確的是
A.電極A上發(fā)生還原反應
B.產物c是C1
2
C.a處可收集到[(CH)NOH]
34
-5-
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D.陽離子交換膜可提高[(見),NOH]的純度
15.下圖為教科書中電解飽和食鹽水的實驗裝置。據此,下列敘述不正確的是
直流電源
飽和食盆水氫料化鈉溶液
A.裝置中a管能產生氫氣
B.b管導出的是氯氣
C.在石墨棒電極區(qū)域有NaOH生成
D.以電解食鹽水為基礎制取氯氣等產品的工業(yè)稱為“氯堿工業(yè)”
第口卷(非選擇題)
二、填空題(共5題)
16.氯堿工業(yè)是高能耗產業(yè),一種將電解池與燃料電池相組合的新工藝節(jié)能超過30吼在這種
工藝設計中,相關物料的傳輸與轉化關系如圖所示,其中的電極未標出,所用的離子交換膜
都只允許陽離子通過。
電解池燃料電池
(1)圖中X、Y分別是—、—(填化學式),比較圖示中a%與b%的大小—o
(2)寫出燃料電池B中的電極反應:正極:—。負極:—。
(3)這種設計的主要節(jié)能之處在于(寫出兩處)—;―。
17.鋼鐵工業(yè)是國家工業(yè)的基礎。請回答下列鋼鐵腐蝕、防護過程中的有關問題:
(1)生產中可用鹽酸來除鐵銹。現將一生銹的鐵片放入鹽酸中,當鐵銹被除盡后,溶液中發(fā)生
的化合反應的化學方程式是。
(2)下列裝置可防止鐵棒被腐蝕的是。
-6-
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(3)在實際生產中,可在鐵件的表面鍍銅防止鐵被腐蝕,裝置如圖所示。
CuSO,溶液
①A電極對應的金屬是(填元素名稱),B電極的電極反應是o
②若電鍍前鐵、銅兩片金屬質量相同,電鍍完成后將它們取出洗凈、烘干、稱量,二者質量
差為5.12g,則電鍍時電路中通過的電子為mol?
③鍍層破損后,鍍銅鐵和鍍鋅鐵,更易被腐蝕。
18.某興趣小組利用電解裝置,探究“鐵作陽極”時發(fā)生反應的多樣性,實驗過程如圖。
流電源曲
純電柄般
飽和』恤和
飽和KCI溶溶液
Keim*
(含瓊膠的飽和KG溶液)
I.KC1作電解質
(1)一定電壓下,按圖1裝置電解,現象:石墨電極上迅速產生無色氣體,鐵電極上無氣體生
成,鐵逐漸溶解。5min后U形管下部出現灰綠色固體,之后鐵電極附近也出現灰綠色固體。
①石墨電極上的電極反應式是o
②預測圖2中的實驗現象:_________________________
③圖2與圖1實驗現象差異的原因是。
II.KOH作電解質
⑵用圖1裝置電解濃KOH溶液,觀察到鐵電極上立即有氣體生成,附近溶液變?yōu)榈仙?/p>
(FeO),無沉淀產生。
4
①鐵電極上0H能夠放電的原因是
-7-
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②陽極生成FeO2一的總電極反應式是。
4
19.陽離子交換膜電解槽運用到氯堿工業(yè),使產品的純度大大提高,主要歸功于陽離子交換
膜的嚴格把關,它只允許陽離子自由通過,其工作原理如圖所示。
(1)在氯堿工業(yè)中電解飽和食鹽水制備氫氣、氯氣和械氧化鈉溶液時,飽和食鹽水的入口應
該是______(填"C”或"D”)。
(2)該裝置也可用于物質的提純,工業(yè)品氫氧化鉀的溶液中含有某些含氧酸根雜質(如SO2,
4
可以用陽離子交換膜電解槽電解提純。除去雜質后氫氧化鉀溶液從液體出口(填
“A”或"B”)導出。
(3)陽離子交換膜的誕生極大促進了電解工業(yè)的發(fā)展,我們不妨大膽設想,假設陰離子交換
膜也已經誕生,同時使用陽離子交換膜和陰離子交換膜電解硫酸鈉溶液,可以同時制備產品
氫氣、氧氣、氫氧化鈉溶液和硫酸溶液四種物質。某同學設計了如圖所示的裝置,請你指出
硫酸鈉溶液的入口是(填“C”“G”或“D”)。
20.I.某同學將一試管斜立倒置于水槽中,并在試管內放了一枚鐵釘,放置數天后觀察:
(1)若試管內液面上升,則發(fā)生_____________腐蝕,正極反應式為。
(2)若試管內液面下降,則發(fā)生腐蝕,正極反應式為。
H.如圖所示裝置,兩玻璃管中盛滿滴有酚醐的NaCl飽和溶液,C(I)、C(II)為多孔石墨
電極。
-8-
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)卜口飽和,13遭
(1)接通?后,C(I)附近溶液變紅,兩玻璃管中有氣體生成。此時該裝置中發(fā)生的化學方
程式。一段時間后(兩玻璃管中液面未脫離電極),斷
開S,接通S,電流表的指針發(fā)生偏轉,此時:
I2
(2)該裝置名稱為。
(3)c(in的電極名稱是(填寫正極或負極)
(4)C(I)電極反應式是:。
參考答案
1.D
【詳解】
A.熔融的A1C1,不導電,不可以用電解熔融A1C1的方法冶煉鋁,應該電解熔融的氧化鋁制備
金屬鋁,故A項錯誤;
B.A1的還原性較強,AlO不能被氫氣或CO還原,B項錯誤;
23
C.冰晶石作助熔劑,使氧化鋁的熔融溫度降低,從而減少冶煉過程中的能量消耗,C項錯誤;
D.熔融的氧化鋁電離出Ah+和02-,通電后,AI3+fA1得電子,發(fā)生還原反應,而02--0,
失電子,發(fā)生氧化反應,D項正確;
故選D?
2.C
【詳解】
-9-
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A.工業(yè)上用電解熔融NaCl的方法制取Na時,陽極材料若為Fe,則Fe失電子轉化為Fe?.,
陽極產生的Fez,優(yōu)先于Na,在陰極放電,得不到Na,因此陽極材料不能是Fe,A錯誤;
B.A1C1是共價化合物,熔融狀態(tài)下不能導電,因此不可以用電解熔融的A1C1來制取Al,B
33
錯誤;
C.工業(yè)上電解飽和食鹽水制備燒堿時:水電離的氫離子在陰極得電子產生氫氣和氫氧根離子,
氯離子在陽極失電子轉化為氯氣,若氫氧根遷移,則陽極產生的氯氣會和氫氧根反應,因此
只能讓鈉離子透過離子交換膜與陰極產生的氫氧根離子形成NaOII,不能讓氫氧根離子透過離
子交換膜與鈉離子形成NaOH,因此應該采用陽離子交換膜,C正確;
D.電解精煉銅時,粗銅作陽極,由于粗銅中含有Zn、Fe等比Cu活潑的金屬,因此Zn、Fe
等金屬在Cu之前失電子,而只有銅離子在陰極得電子,根據得失電子守恒可知溶液中銅離子
濃度減小,D錯誤;
答案選C。
3.D
【詳解】
A.a和電源的正極相連,為陽極,溶液中的C1在陽極失去電子發(fā)生氧化反應生成氯氣,故A
正確;
B.b為陰極,溶液中水電離出來的H得到電子生成氫氣,電極反應式為2H0+2e=Ht+20H,
22
故B正確;
C.離子交換膜為陽離子交換膜,電解時,陽離子移向陰極,所以Na-穿過離子交換膜進入陰
極室,故C正確;
D.由于溶液中的C1在陽極放電,所以飽和食鹽水從c處進入陽極室,C1放電生成氯氣逸出,
Na?穿過離子交換膜進入陰極室,所以淡鹽水從d處流出,故D錯誤;
故選D。
4.C
【詳解】
A.如圖所示,與電池負極相連的電極為陰極,發(fā)生還原反應,H從陰極口逸出,故A錯誤;
2
B.陽極發(fā)生了氧化反應:2C1—2e-Clt,故B錯誤;
2
C.電解池中,陽離子向陰極移動,即Na,通過離子交換膜向陰極移動,故C正確;
D.如圖所示,該裝置制得的產品有NaOH、Cl、H,故D錯誤;
22
故選Co
-10-
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5.C
【詳解】
A.氯堿工業(yè)中陽極氯離子被氧化生成氯氣,陰極水電離出的氫離子放電生成氫氣,同時產生
氫氧根,所以NaOH在陰極生成,即右側為陰極區(qū),左側為陽極區(qū),為了防止生成的氯氣與NaOH
反應,一般采用陽離子交換膜阻止陰極生成的氫氧根進入陽極區(qū)與氯氣反應,同時可以鈉離
子進入陰極區(qū),A錯誤;
B.在鐵表面鍍鋅時,則需要鋅離子在鐵表面被還原,所以鐵為陰極,與電源負極相連,B錯
誤;
C.鎂比鐵活潑,發(fā)生電化學腐蝕時,鎂為負極被氧化,鐵為正極被保護,C正確;
D.電解精煉銅時,陰極銅離子放電生成銅單質,但陽極除了銅放電外,比通活潑的金屬如Fe、
Zn等會先于銅放電,且還有陽極泥的生成,所以陰陽兩極質量的變化不相等,D錯誤;
綜上所述答案為C。
6.B
【詳解】
A.裝置①中陰極上金屬離子放電生成單質,即金屬單質在鐵電極上生成,故A錯誤;
B.裝置②中銅離子在陰極得電子,則隨著電解的進行左邊電極會產生紅色的銅,故B正確;
C.裝置③中右邊得到濃氫氧化鈉溶液,左邊得到淡鹽水,故鈉離子向右移動,所以離子交換
膜為陽離子交換膜,故C錯誤;
D.裝置④中,電鍍池中,鍍層作電解池陽極,待鍍金屬作陰極,則待鍍鐵制品應與電源負極
相連,故D錯誤;
故答案為Bo
7.C
【詳解】
A.電鍍時,通常把待鍍的金屬制品作陰極,故A錯誤;
B.氯堿工業(yè)是電解飽和的NaCl溶液,在陽極能得到C1,故B錯誤;
2
C.氫氧燃料電池中負極失去電子發(fā)生氧化反應,正極上得到電子發(fā)生還原反應,氧氣得到電
子發(fā)生還原反應,電極反應為0+4H*+4e=2H0,故C正確:
22
D.根據電荷守恒分析,CuSO溶液中陽離子減少,電子由Zn極流向Cu,鹽橋中的陰離子移向
4
ZnSO溶液,故D錯誤;
故選Co
-11-
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8.C
【詳解】
A.I裝置是雙液原電池,Zn的活潑性強于Cu,則Zn電極是負極,Cu電極是正極,原電池中
陰離子向負極移動,鹽橋中C1移向ZnSO溶液,故A說法正確;
4
B.II裝置中Fe發(fā)生吸氧腐蝕,0在正極上被還原生成0H,電極反應式為0+2H0+4e=40H,
222
故B說法正確;
c.m裝置中Ag電極與電源正極相連,作電解池的陽極,鍍件與電源負極相連,作電解池的
陰極,在鍍件上鍍銀,電解質溶液要選用AgNOj容液,故C說法錯誤;
D.IV裝置為外加電流法,鋼閘門與電源負極相連,作電解池的陰極而受到保護,故D說法正
確;
答案為C。
9.C
【詳解】
A.精煉銅時,X為陽極,銅及比銅活潑的金屬失電子,錯誤;
B.Ag的金屬性弱于銅,不會在陽極放電,以沉淀形成陽極泥,錯誤;
C.Y為陰極,受到保護,正確;
D.X為陽極,鐵作陽極,優(yōu)先失電子,錯誤;
故選Co
10.D
【詳解】
A.由圖可知,金屬性Zn>Cu,則原電池中Zn作負極,故A錯誤;
B.與電源負極相連的為陰極,粗銅的精煉中粗銅作陽極,由圖可知,粗銅作陰極,故B錯誤;
C.與電源負極相連的為陰極,鐵片鍍鋅,鐵片應作陰極,由圖可知,鐵片作陽極,故C錯誤;
D.電流由正極流向負極,由圖可知,碳棒為陽極,電解食鹽水在陽極生成氯氣,氯氣與碘化
鉀淀粉溶液反應使溶液變藍,在陰極生成氫氣,溶液變紅,故D正確;
故選Do
11.D
【分析】
膜I和膜III之間為產品室,HPO.經膜川進入產品室,膜HI為陰離子交換膜,Co*經膜I進入
22
-12-
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產品室,則M為Co,為電解池的陽極,則a為電源的正極,N為陰極,b為電源的負極,膜II
為陽離子交換膜,防止0H進入原料室消耗HPO,由此分析。
22
【詳解】
A.根據分析,b為電源的負極,膜n為陽離子交換膜,故A不符合題意;
B.b為電源的負極,N為陰極,電極反應為:2H0+2e-=Ht+20H,當陰極生成224mL(標準狀
22
V0224L
況)氣體時,11(卜1)=丁=^^;—7=0.Olmol,轉移的電子的物質的量為0.02mol,HPO.帶一
2
V22.4L/mol22
m
個單位的負電荷,故通過膜m的離子的物質的量為0.02U1O1,故B不符合題意;
C.M為Co,為電解池的陽極,M電極產生Co4反應為Co-2e=Co2,,故C不符合題意;
D.電解過程中,陰極反應為:2H0+2e-=Hf+20H-,產生了OH,膜II為陽離子交換膜,Na+進
22
入陰極,陰極室c(NaOH)逐漸增大,故D符合題意;
答案選Do
12.C
【分析】
a電極上N轉化為NH,N元素化合價降低,發(fā)生還原反應,a電極為陰極;b電極上0H轉化
23
為0,0元素化合價升高,發(fā)生氧化反應,b電極為陽極。
2
【詳解】
A.電解時,溶液中K?向陰極移動,即向A極移動,A項正確;
B.電解時,電流經導線由a極移向電源負極,電流與電子流向相反,所以電子由電源負極經
導線流向a極,B項正確;
C.電解質溶液為KOH溶液,電解時,a極上N和水反應生成NH和0H,電極反應式為:
23
N+6e+6HO=2NH+6OH,C項錯誤;
223
D.b極的電極反應為:40H.-4e=OT+2HO,電解過程中消耗OH-,pH減小,D項正確;
22
答案選C。
13.A
【詳解】
A.電解時,NH+和C1-在陽極放電生成NC1,電極反應式為NH++3Cl--6e-=NCl+4H+,故
4343
A正確;
-13-
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電解
B.電解過程中,總反應的化學方程式為NH,C1+2HC1=NC(+3H,T,混合溶液的pH逐漸
增大,故B錯誤;
C.堿石灰不能除去NH,對比二者性質可知應使用濃硫酸除去CIO中的NH,故C錯誤;
323
D.向NC1溶液中加入NaClO溶液,根據流程可知反應的化學方程式為
32
6NaC10+NC1+3HO=6C1OT+NHT+3NaCl+3NaOH,則X溶液中的主要溶質為NaCl
23223
和NaOH,所以檢驗其中所含Cl-時應先加HNO,進行酸化以除掉0H-,故D錯誤。
3
綜上所述,答案為A。
14.1)
【分析】
該電解池中,陽極上發(fā)生反應2c1-2e-=Clt,陰極反應式為2HO+2e-=Ht+20H-,中間為
222
陽離子交換膜,則四甲基鏤根離子通過交換膜進入陰極區(qū)生成(CH)NOH,所以B為陰極,生
31
成的C是氫氣,A為陽極,生成的b為氯氣,據此分析解答。
【詳解】
A.電極A為陽極,發(fā)生氧化反應,故A錯誤;
B.由分析可知,產物c是H,故B錯誤;
2
C.由分析可知,[(CH)NOH]在陰極區(qū)e處收集到,故C錯誤;
34
1).陽離子交換膜只允許陽離子通過,阻止陰離子通過,可提高[(CH)NOH]的純度,故D正確;
34
故選Do
15.C
【解析】
【分析】
根據圖知,Fe作陰極、石墨棒作陽極,Fe電極反應式為2H0+2e-=Ht+20H-,石墨棒電極反
22
應式為2cl--2e-=Clt,則a得到的氣體是氫氣、b管導出的氣體是氯氣,Fe棒附近有NaOH
2
生成,據此分析解答。
【詳解】
A.根據圖知,Fe作陰極、石墨棒作陽極,Fe電極反應式為2H0+2e-=Ht+20H-,石墨棒電
22
極反應式為2C1--2e-=Clt,則a得到的氣體是氫氣、b管導出的氣體是氯氣,故A正確;
2
B.根據A知,b管導出的氣體是氯氣,故B正確;
-14-
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C.根據A知陰極氫離子放電,破壞水的電離平衡,Fe電極附近有NaOH生成,石墨電極附近
沒有NaOH生成,故C錯誤;
D.該電解池電解過程中有氯氣、氫氣和NaOH生成,所以以食鹽水為基礎原料制取氯氣等產
品的工業(yè)稱為“氯堿工業(yè)”,故D正確;
答案選C。
【點睛】
本題考查電解原理,明確各個電極上發(fā)生的反應是解本題關鍵,注意如果將Fe作陽極電解時,
陽極上發(fā)生的電極反應為Fe-2e=Fe",較活潑金屬作陽極時,陽極上金屬失電子而不是電解
質溶液中陰離子失電子,為易錯點。
16.ClHa%<b%0+4e+2H0=40H2H-4e+40H=4H0燃料電池可以補充電
222222
解池消耗的電能(降低能耗)提高產出堿液的濃度
【分析】
燃料電池中通入空氣(或氧氣)的一極為正極,所以燃料電池右側為正極,左側為負極;裝置
左側進入飽和NaCl溶液,出來稀NaCl溶液,而離子膜為陽離子交換膜,所以左側C1被氧化
生成氯氣,為電解池陽極,右側為電解池陰極,水電離出的氫離子被還原為氫氣,同時產生
011?
【詳解】
(1)根據分析可知X為陽極產生的Cl,Y為陰極產生H;燃料電池中右側為燃料電池的正極,
22
電極反應為0+4e+2Ho=40H,生成氫氧根,同時左側的Na-經離子膜遷移到正極,所以a%<
22
b%;
⑵燃料電池中正極氧氣得電子被還原,電解質溶液顯堿性,電極反應為0+4e-+2H0=4011;負
22
極氫氣失電子被氧化,電解質溶液顯堿性,所以生成水,電極反應為2H-4e+40H=4H0;
22
(3)這種設計的主要節(jié)能之處在于燃料電池可以補充電解池消耗的電能(降低能耗),同時可以
提高產出堿液的濃度。
17.2FeCl+Fe=3FeClBDCuCw,+2e=Cu0.08鍍銅鐵
32
【詳解】
(1)鐵銹的成分是FeO-xHO,能和鹽酸反應生成氯化鐵和水,氯化鐵具有氧化性,能和鐵發(fā)
232
生化合反應生成氯化亞鐵,反應方程式為2FeCl+Fe=3FeCl;
32
(2)A.Fe是金屬,比石墨活潑,作為原電池的負極,被腐蝕,A不符合題意;
B.Zn比Fe活潑,作為原電池的負極,被腐蝕,可以保護Fe棒,B符合題意;
-15-
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C.Fe棒浸入水中,水中溶解的氧氣會使Fe發(fā)生吸氧腐蝕,C不符合題意;
D.Fe棒作為電解池的陰極,屬于外加電源的陰極保護法,可以保護Fe棒,D符合題意;
故選BD;
⑶①電鍍池中,鐵上鍍銅,待鍍金屬為鐵,做陰極,鍍層銅做陽極,故A極的材料為Cu;B
極連接電源負極為陰極,所以B極上銅離子得電子生成銅單質:Cu2.+2e=Cuo
②根據電極反應:陽極Cu-2e=Cu?"陰極C"+2e=Cu,可知陽極被氧化的銅和陰極析出的銅
相等,兩極相差5.12g時,兩極的質量變化均為2.56g,轉移電子的物質的量為
③根據金屬活動性:Zn>Fe>Cu,鐵比銅活潑,鍍銅鐵的鍍層破壞后,在潮濕環(huán)境中形成原電
池,鐵為負極,加速鐵的腐蝕,而鍍鋅鐵的鍍層破壞后,Zn為原電池的負極,被腐蝕,正極
的Fe不會被腐蝕,綜上所述鍍銅鐵更易被腐蝕。
18.2H++2e=HT石墨電極上迅速產生無色氣體,鐵電極上無氣體生成,鐵逐漸溶解
2
鹽橋的存在阻礙了0H向陽極遷移,避免灰綠色固體生成c(OH)增大,反應速率加快(更
容易放電)Fe-6e+80H=FeO:-+4HO
42
【詳解】
I.KC1作電解質
(D①石墨電極上是氫離子放電,產生氫氣,電極反應式是2H++2e.=HT,故本題答案為:
2
2H++2e-=HT;
2
②圖2中純鐵做陽極,石墨做陰極,所以石墨電極上迅速產生無色氣體,鐵電極逐漸溶解,
無氣體產生,故本題答案為:石墨電極上迅速產生無色氣體,鐵電極上無氣體生成,鐵逐漸
溶解;
③圖2的裝置存在鹽橋,阻礙了0H向陽極遷移,避免灰綠色固體生成,故本題答案為:鹽橋
的存在阻礙了0H向陽極遷移,避免灰綠色固體生成;
II.KOH作電解質
(2)①在電解池中,氫氧根向陽極移動,鐵電極上c(OH)增大,反應速率加快(更容易放電),
故本題答案為:c(OH)增大,反應速率加快(更容易放電);
②陽極上鐵失電子,生成Fe02.,電極反應式為Fe-6e.+80H.=FeO+4HO,故本題答案為:
442
-16-
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Fe-6e+8OH=FeO+4HO。
42
【點睛】
本題以鐵為陽極發(fā)生反應的多樣性探究實驗考查電解原理的應用,明確電解原理為解題的關
鍵,注意掌握常見元素化合物的性質。
19.CBG
【分析】
(1)在氯堿工業(yè)中電解飽和食鹽水制備出氯氣,且中間隔膜為陽離子交換膜,陽極的電極反
應式為:2Cl-2e-=Clt,Cl-在陽極放電;
2
(2)用陽離子交換膜電解法除去工業(yè)品氫氧化鉀溶液中的雜質含氧酸根,相當于電解水,陽
極的電極反應式為:2H2()-4e=0J+4H,,陰極的電極反應式為:2H,0+2e-=Ht+20H,在陰極和
陽極之間有陽離子交換膜,只允許陽離子K利H,通過,在陰極留下的0H-濃度增大,在陰極區(qū)
聚集大量的K+和0H-,從而產生純的氫氧化鉀溶液,除雜后的氫氧化鉀溶液從出口B導出;
(3)電解硫酸鈉溶液時,陽極上氫氧根離子放電,則溶液中含有氫離子,硫酸根離子、氫離
子構成硫酸溶液,所以在陽極附近形成硫酸溶液;陰極上氫離子放電,溶液中含有氫氧根離
子,鈉離子、氫氧根離子構成NaOH溶液,所以陰極附近存在NaOH溶液。
【詳解】
(1)在氯堿工業(yè)中電解飽和食鹽水制備出氯氣,且中間隔膜為陽離子交換膜,陽極的電極反
應式為:2Cl--2e-=Clt,CL在陽極放電,則飽和食鹽水應從C口進入;
2
故答案為:C;
(2)用陽離子交換膜電解法除去工業(yè)品氫氧化鉀溶液中的雜質含氧酸根,相當于電解水,陽
極的電極反應式為:2H0-4e=0t+4H,,陰極的電極反應式為:2H0+2e-=Ht+20H,在陰極和
2222
陽極之間有陽離子交換膜,只允許陽離子K,和H,通過,在陰極留下的0H-濃度增大,在陰極區(qū)
聚集大量的K,和0H-,從而產生純的氫氧化鉀溶液,除雜后的氫氧化鉀溶液從出口B導出,則
工業(yè)品氫氧化鉀溶液應從C口加入,I)口加入稀的KOH溶液進行電解;
故答案為:B;
(3)電解硫酸鈉溶液時,陽極的電極反應式為:2H0-4e=0t+4H-,陰極的電極反應式為:
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