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專題25 電解池的基本原理 （滿分60分 時間30分鐘） 姓名： 班級： 得分： 1. 課題式研究性學習是培養(yǎng)學生創(chuàng)造思維的良好方法.某研究性學習小組將下列裝置如圖連接，D、F、X、Y 都是鉑電極、C、E是鐵電極。將電源接通后，向乙中滴入酚酞試液，在F極附近顯紅色。試回答下列問題: （1）電源B 極的名稱是___________。 （2）甲裝置中電解反應的總化學方程式是:________________________。 （3）設電解質溶液過量，則同一時間內C、D電極上參加反應的單質或生成的單質的物質的量之比是__________。 （4）欲用丙裝置將粗銅（含少量鐵、鋅等雜質）精煉，G極材料應該是__________（填“粗銅”或“精銅”），電解液中原電解質的物質的量濃度將__________（填“變大”、“變小”或“不變”）。 （5）設甲池中溶液的體積在電解前后都是500ml，當乙池所產(chǎn)生氣體的體積為4.48L（標準狀況）時，甲池中所生成物質的物質的量濃度為 mol/L。 【答案】（1）負極（2）CuSO4+ Fe Cu+FeSO4（3）1:1（4）粗銅 變?。?）0.4 考點：考查電解池的工作原理及應用。 2．電解原理在工業(yè)生產(chǎn)中有廣泛的應用。 （1）如圖為離子交換膜法電解飽和食鹽水的原理示意圖，下列說法不正確的是 。 A．直流電源的左側為負極 B．從E口逸出的氣體是H2 C．從B口加入含少量NaOH的水溶液以增強導電性 D．從C口出來的溶液為NaOH溶液 E．每生成22.4 LCl2，便產(chǎn)生2 molNaOH F．粗鹽水中含Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42－等離子，精制時先加Na2CO3溶液 G．該離子交換膜為陽離子交換膜 （2）雙氧水是一種重要的綠色試劑，工業(yè)上可采取電解較稀濃度的硫酸來制取雙氧水（H2O2只為還原產(chǎn)物），其電解的化學方程式為：3H2O+3O2 O3+3H2O2。則陽極的電極反應式為 ，陰極的電極反應式為 。 （3）高鐵酸鉀(K2FeO4)易溶于水，具有強氧化性，是一種新型水處理劑。工業(yè)上用如下方法制備高鐵酸鉀：以Fe2O3為陽極電解KOH溶液。 ①高鐵酸鉀溶液長時間放置不穩(wěn)定，會產(chǎn)生紅色絮狀物質及氣泡，則該過程的離子方程式為 。 ②電解制高鐵酸鉀時陽極的電極反應式為 。 【答案】（1）A、B、D、E、F；（2）3H2O-6e-=O3+6H+，O2+2e-+2H+=H2O2 （3）4FeO42-＋10H2O=4Fe(OH)3＋8OH-＋3O2↑，F(xiàn)e2O3＋10OH--6e－=2FeO42－＋5H2O 考點：考查電解原理的應用、電極發(fā)生式的書寫的知識。 3．某反應中反應物與生成物有：FeCl2、FeCl3、CuCl2、Cu。 （1）將上述反應設計成的原電池如圖甲所示，請回答下列問題： ①圖中X溶液是 ；②Cu電極上發(fā)生的電極反應式為 ； ③原電池工作時，鹽橋中的 離子(填“K+”或“Cl—”)不斷進入X溶液中。 （2）將上述反應設計成的電解池如圖乙所示，乙燒杯中金屬陽離子的物質的量與電子轉移的物質的量的變化關系如圖丙，請回答下列問題： ①M是 極；②圖丙中的②線是 離子的變化。 ③當電子轉移為2mol時，向乙燒杯中加入 L 5molL-1NaOH溶液才能使所有的金屬陽離子沉淀完全。 （3）鐵的重要化合物高鐵酸鈉(Na2FeO4)是一種新型飲用水消毒劑，具有很多優(yōu)點。 ①高鐵酸鈉生產(chǎn)方法之一是電解法，其原理為Fe＋2NaOH＋2H2ONa2FeO4＋3H2↑，則電解時陽極的電極反應式是 。 ②高鐵酸鈉生產(chǎn)方法之二是在強堿性介質中用NaClO氧化Fe(OH)3生成高鐵酸鈉、氯化鈉和水，該反應的離子方程式為 。 ③Na2FeO4能消毒、凈水的原因 。 【答案】（1）①FeCl3 ； ②Cu-2e-＝Cu2+ ； ③K＋（2）①負；②Fe2＋(或者FeCl2)；③2.8 （3）①Fe＋8OH――6e－＝FeO42-＋4H2O ②2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－＝2FeO42-＋3Cl－＋5H2O； ③高價鐵具有氧化性，能殺菌消毒，生成的Fe3+水解形成膠體，具有吸附懸浮物的凈水作用。 考點：考查了原電池和電解池的工作原理的相關知識。 4．電解原理在化學工業(yè)中有廣泛應用。下圖表示一個電解池，裝有電解液a，X、Y是兩塊電極板，通過導線與直流電源相連。請回答以下問題： （1）若X、Y都是惰性電極，a是飽和NaCl溶液，實驗開始時，同時在兩邊各滴入幾滴酚酞試液，則： ①在X極附近觀察到的實驗現(xiàn)象是 。 ②電解NaCl溶液的離子方程式是 。 ③將Y電極反應產(chǎn)物通入Na2S溶液中，發(fā)生反應的離子方程式為 。 （2）若要在鐵制品上鍍一定厚度的Ag，Y電極反應式為 ，工作一段時間后pH將___________（填“增大”或“減小”或“不變”） 。 （3）若X、Y都是鉑電極，電解某金屬M的氯化物（MCl2）溶液，當收集到1.12L氯氣時（標準狀況），陰極增重3.2g，該金屬的摩爾質量是______________。 【答案】（1）①有無色氣泡產(chǎn)生，溶液變紅；② 2Cl- + 2H2OCl2 ↑+H2 ↑+2OH-； ③Cl2+S2-=S↓+2Cl- （2）Ag -e- = Ag+ ；不變 （3）64g/mol 考點：考查電解原理的應用