第三节电解池典型例题和习题

#/7电池充电时，镍元素被氧化如图所示，电源电压恒定，甲、乙两杯中分别倒入相同质量分数的稀H2SO4,合上开关后，发现电压表V］、V读数u2相同，小灯泡发光正常，下面说法正确的是()若将甲溶液中的两极靠近，会发现电压U2变小若在乙溶液中逐渐滴入少量Ba(OH)2溶液，会发现电压U2变小若在甲溶液中逐渐滴入Ba(OH)2溶液直至过量，小灯泡先变暗后变亮溶液导电的原因是通电后稀H2SO4发生电离的缘故右图中x、y分别是直流电源的两极，通电后发现a极板质量增加,b极板处有无色无臭气体放出，符合这一情况的是()h腹护h腹护X电破祚建Cu3U4CU)NaUll©泌创CuClz用惰性电极电解M(NO3)x的水溶液，当阴极上增重ag时，在阳极上同时产生bL氧气(标准状况)，从而可知M的相对原子质量为()A.22.4ax/bB.11.2ax/bC.5.6ax/bD.2.5ax/b用惰性电极电解250mLNaCl和CuSO4的混合溶液，经过一段时间后两极分别得到11.2L(标准状况下)气体。原混合溶液中NaCl的物质的量浓度不可能为()A.0.5mol/LB.1mol/LC.1.5mol/LA.0.5mol/LB.1mol/LC.1.5mol/LD.4mol/L二、填空题氨是最重要的氮肥原料。在课本里学到的合成氨技术叫哈伯法，近一个世纪,合成氨需要高温高压似乎是天经地义了。然而，最近有两位希腊化学家在《科学》杂志上发表文章说，在常压下把氢气和用氦气稀释的氮气分别通入一个加热到570°C的电解池(如右图)，氢气和氮气便可在电极上合成氨，转化率竟然高达78%。请根据以上材料回答下列问题：二、填空题氨是最重要的氮肥原料。在课本里学到的合成氨技术叫哈伯法，近一个世纪,合成氨需要高温高压似乎是天经地义了。然而，最近有两位希腊化学家在《科学》杂志上发表文章说，在常压下把氢气和用氦气稀释的氮气分别通入一个加热到570°C的电解池(如右图)，氢气和氮气便可在电极上合成氨，转化率竟然高达78%。请根据以上材料回答下列问题：写出哈伯法合成氨的化学方程式：；新法合成氨的电解池中能否用水溶液作电解质？;为什么？—NH3(3)新法合成氨中所用的电解质(如图中黑细点所示)能传导H+,试写出电极反应式和总反应式。阳极：;阴极<总反应式：。用下图所示的装置进行电解。通电一会儿，发现湿润的淀粉KI试纸的C端变为蓝色。则:A中发生反应的化学方程式为⑵在B中观察到的现象是、、⑶室温下，若从电解开始到时间ts.A、B装置中共收集到标准状况下的气体0.168L,若电解过程中无其他副反应发生，经测定电解后A中溶液体积恰为1000mL,则A溶液的pH为—(三)能力测试由于Fe(OH)2极易被氧化，所以实验室很难用亚铁盐溶液与烧碱溶液反应制得纯净的Fe(OH)2沉淀。若用下图所示实验方法则可制得纯净的Fe(OH)2沉淀，已知两极材料分别是石墨和铁。

a电极材料为，其电极反应式为在纯水、NaCl溶液:NaOH溶液与CuCl2溶液中选择电解液d,可以是，此时白色沉淀在电极上生成；也可以，此时白色沉淀在两极之间的溶液中生成。液体c为苯，其作用是，在加入苯之前，对溶液进行加热处理的目的是(4为了在较短时间内看到白色沉淀，在①改用稀硫酸作电解液、②适当增大两极间电压、③适当缩小两极板间距离、④适当降低电解液的温度这四项措施中，可以采取的合理措施有(填序号)。(5)若d改为硫酸钠溶液，当电解一段时间看到白色沉淀后，再反接电源继续电解，除了在电极上看到气泡外，另一明显现象是右图是一种正在投入生产的大型蓄电系统。左右两侧为电解质储罐，中央为电池，电解质通过泵不断在储罐和电池间循环；电池中的左右两侧为电极，中间为离子选择性膜，在电池放电和充电时该膜可允许钠离子通过；放电前，被膜隔开的电解质为Na2S2和NaBr3，放电后，分别变为Na2S4和NaBr。左、右储罐中的电解质分别为：TOC\o"1-5"\h\z左：；右：。写出电池充电时，阳极和阴极的电极反应：阳极：；阴极：写出电池充、放电的反应方程式：指出在充电过程中钠离子通过膜的流向：。第三节电解池(二)基础练习1．BC原电池负极和电解池阳极发生的是氧化反应；原电池正极和电解池阴极发生的是还原反应。2．C3．A4．D5．A6．D7．A8．AC9．C10．C11．B12．A13．A14．CD15．C16．A17．C18．D19．解析：本题以新型电解池的有关反应为主体，重点考查《考试大纲》中要求的自学能力：(1)敏捷地接受试题所给出的新信息的能力；(2)将试题所给的新信息，与课内已学过的有关知识结合起来，解决问题的能力；(3)在分析评价的基础上，应用新信息的能力。同时考查了电极反应式的书写。答案：(1)N2+3H22NH3。(2)不能，此时水不是液态；(3)阳极：3H2-6e-==6H+(生成的H+通过电解质传导到阴极)，阴极：N2+6H++6e-==2NH3。总反应：N2+3H22NH3。20．解析：可以认为线路中串联了3个电解池。当选定一个为研究对象时，另外的2个可看作是线路或是电阻。先选定湿润的淀粉KI试纸为研究对象。由于C端变为蓝色，可知C端有孑生成：2I－－2e－====I2L使淀粉变蓝色。该反应是在电解池的阳极发生的反应，由此可以断定外接电源的E端为负极，F端为正极。(2SA(或B)为研究对象，可忽略B(或A)和淀粉KI试纸的存在。(3)由题意可得如下关系式：4H＋~O2＋2H2根据气体的体积可求出n(H+)、c(H+)及pH。答案：(l)4AgN03电解4Ag+02f+4HN03石墨极有气泡产生Cu极周围变蓝色溶液中有蓝色沉淀生成2(三)能力测试1•解析：a极连接电源的正极，应为阳极，在阳极发生氧化反应。为获得Fe2+，应用铁作阳极，在此极上铁原子失去电子变为Fe2+。若用NaOH溶液作电解液，则Fe2+立即与OH结合，在阳极上生成白色沉淀；若用NaCl溶液作电解液，则在阴极是H+得至电子产生H2，由于H+的浓度减少，OH的浓度相对增多，OH离子向阳极移动，与在阳极生成而向阴极移动的Fe2+结合为白色沉淀。由于FeOH2极易被空气中的O2所氧化，为防止此反应发生，在电解液上面覆盖一层苯(汽油也可)以隔绝空气。在加苯前，将溶液煮沸，驱赶溶解在水中的02。电解的速率与电压成正比，与两极间距离成反比；若加稀硫酸则沉淀溶解，若降低温度则离子迁移速率减慢，均不利于沉淀生成，将电解液改为硫酸钠溶液，在生成白色沉淀后，若反接电源，则阳极是石墨，为惰性阳极，结果与电解水相同，在阳极产生02，将FeOH2氧化为红褐色FeOH3。答案：(1)铁，Fe—2e=Fe2+oNaOH；NaC1。隔绝空气，防止FeOH2被空气氧化；赶走电解液中溶解的氧气。⑷②③，(5)白色沉淀迅速变成