第三节电解池知识点题库

2016年8月，联合国开发计划署在中国的首个“氢经济示范城市”在江苏如皋落户．用吸附了H₂的碳纳米管等材料制作的二次电池的原理如图所示．下列说法正确的是（　　）

A . 放电时，甲电极反应为：NiO（OH）+H₂O+e‾═Ni（OH）₂+OH‾ B . 放电时，甲电极为正极，OH‾移向乙电极 C . 电池总反应为H₂+2NiO（OH） $\text{[math]}$ 2Ni（OH）₂ D . 充电时，电池的碳电极与直流电源的正极相连

如图所示甲、乙两个装置，所盛溶液体积和浓度均相同且足量，当电路中通过的电子都是0.1mol时，下列说法正确的是（　　）

A . 溶液的质量变化：甲减小乙增大 B . 溶液pH值变化：甲减小乙增大 C . 相同条件下产生气体的体积：V_甲=V_乙 D . 电极反应式：甲中阴极：Cu²⁺+2e^﹣=Cu，乙中负极：Mg﹣2e^﹣=Mg²⁺

重铬酸钠在制革工业、印刷工业、电镀工业等有重要用途，制备重铬酸钠(Na₂Cr₂O₇)的方案1的流程图如图，铬铁矿的主要成分可表示为FeO·Cr₂O₃ ，还含有Al₂O₃、Fe₂O₃、SiO₂等杂质。

除此外工厂还有相关改进工艺，制备重铬酸钠(Na₂Cr₂O₇)的方案2如图，采用电化学原理如图所示的装置(电极为石墨)，通过电解提高阳极区溶液的酸性，实现Na₂CrO₄转化为Na₂Cr₂O₇。

（1）在方案2中请指明哪端是阴极?(填“左”或“右”)。写出阳极的电极方程式：。
（2）方案1中煅烧前应将铬铁矿充分粉碎，其目的是。灼烧是中学化学中常用的操作方法，如在实验室中将铬铁矿和碳酸钠固体混合物灼烧，下列各实验仪器中不需要的是(填序号)。
a.陶瓷坩埚

b.铁坩埚

c.三脚架

d.泥三角

转窑中发生的主要反应除了下面的两个反应外，还有其他反应。

①Na₂CO₃+Al₂O₃ 2NaAlO₂+CO₂↑；

②FeO·Cr₂O₃+Na₂CO₃+O₂ Na₂CrO₄+Fe₂O₃+。

请配平反应②的化学方程式。

请写出其他主要反应方程式：。
（3）固体Y的化学式为、。
（4）向母液中加入浓硫酸，把铬酸钠转化为重铬酸钠，经两次蒸发，主要是除去(填化学式)，冷却至30-40℃得到产品晶体。洗涤该晶体的溶剂最好是(填序号)。
a.蒸馏水 b无水乙醇 c.75%乙醇溶液
（5）为了测定实验制得的产品中Na₂Cr₂O₇ ，的含量，称取样品0.140g置于锥形瓶中，加50mL水；再加入2gKI(过量)及稍过量的稀硫酸溶液，摇匀，暗处放置10min；然后加入150mL蒸馏水并加入3mL0.5%淀粉溶液；用0.1000mol/L Na₂S₂O₃标准溶液滴定至终点，消耗Na₂S₂O₃标准溶液30.00mL。(假定杂质不参加反应，已知：Cr₂O₇²^－+6I^－+14H⁺=2Cr³⁺+3I₂+7H₂O，I₂+2S₂O₃²^－=2I^－+S₂O₆²^－)
①终点实验现象是。

②该产品中Na₂Cr₂O₇的纯度为。(以质量分数表示)

③若滴定管在滴定前俯视读数，滴定结束后仰视读数，测得样品的纯度将（填“偏高”或“偏低”或“无影响”)

2016 年，《Nature》期刊报道了 CH₃OH、O₂在聚合物催化下的原电池，其工作示意图如图。下列说法正确的是（）

A . 电极 B 的电极反应为：O₂ +2e－+H+=HO₂－ B . 电解质溶液中H+由电极 B 流向 A 极 C . 电极 A 是负极，发生还原反应 D . 外电路中通过 3 mol 电子，生成 CO₂ 11.2 L

有关下列四个常用电化学装置的叙述中，正确的是（）

A . 图Ⅰ所示电池中，MnO₂的作用是催化剂 B . 图Ⅱ所示电池放电过程中，硫酸浓度不断增大 C . 图Ⅲ所示装置工作过程中，电解质溶液中Cu²⁺浓度始终不变 D . 图Ⅳ所示电池中，Ag₂O是氧化剂，电池工作过程中被还原为Ag

已知CuCl难溶于水。电解合成1，2一二氯乙烷的实验装置如图所示。下列说法中不正确的是（）

A . 阳极反应式：CuCl-e^-=Cu²⁺+Cl^- B . CuCl₂能将C₂H₄氧化为1，2-二氯乙烷 C . Ⅹ、Y依次为阳离子交换膜、阴离子交换膜 D . 该装置总反应为CH₂=CH₂+2H₂O+2NaCl $\text{[math]}$ H₂↑+2NaOH+ ClCH₂CH₂Cl

2018年5月美国研究人员成功实现在常温常压下用氮气和水生产氨，原理如图所示：下列说法正确的是（）

A . 图中能量转化方式只有2种 B . H⁺向a极区移动 C . b极发生的电极反应为：N₂+6H⁺+6e^-=2NH₃ D . a极上每产生22.4LO₂流过电极的电子数一定为4×6.02×10²³

KIO₃为白色结晶粉末，工业上可用电解法制备，装置如图所示，配制碱性电解质溶液(KOH＋I₂)时，I₂发生氧化还原反应，生成KIO₃和KI。下列说法错误的是（）

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A . 电解时b为阴极 B . 电解过程中阴极区溶液pH降低 C . 电解过程中K^＋由左向右通过阳离子交换膜 D . a极反应式为：I^--6e^-+6OH^‑＝IO₃^-+3H₂O

关于下列各装置图的叙述中，不正确的是( )

A . 用装置①精炼铜，则a极为粗铜，电解质溶液为CuSO₄溶液 B . 用装置①进行电镀，镀件接在b极上 C . 装置②的总反应：Cu＋2Fe^3＋=Cu^2＋＋2Fe^2＋ D . 装置③中的铁钉几乎没有被腐蚀

高锰酸钾是中学化学常用的试剂。主要用于防腐、化工、制药等。实验室模拟工业上用软锰矿制备高锰酸钾的流程如下：

（1）实验室熔融二氧化锰、氧氧化钾、氯酸钾时应选择哪一种仪器
a.普通玻璃坩埚 b.石英坩埚 c.陶瓷坩埚 d.铁坩埚
（2）第一步熔融时生成K₂MnO₄的化学方程式：
（3）操作Ⅰ中根据KMnO₄和K₂CO₃两物质在 (填性质)上的差异，采用浓缩结晶、趁热过滤得到KMnO₄。趁热过滤的原因是
（4）反应b是电解法制备KMnO₄ ，其装置如图所示，a作极(填“阳”或“阴”)，中间的离子交换膜是 (填“阳”或“阴”)离子交换膜。阳极的电极反应式为
（5） KMnO₄稀溶液是一种常用的消毒剂。其消毒原理与下列物质相同的(填标号)。
a.双氧水 b.84消液(NaClO溶液) c.75％酒精

在如图串联装置中，通电片刻即发现乙装置左侧电极表面出现红色固体，则下列说法错误的是（）

A . 标准状况下当甲中产生4.48L气体时，丙中Cu电极质量增加21.6g B . 电解过程中丙中溶液pH无变化 C . 向甲中加入适量的盐酸，可使溶液恢复到电解前的状态 D . 乙中左侧电极反应式：Cu²⁺+2e^-=Cu

下列有关说法正确的是( )

A . 298K时，反应2Mg(s)+CO₂(g)=C(s)+2MgO(s)能自发进行，则该反应的ΔH＞0 B . 铅蓄电池充电时，PbSO₄在两电极上生成。 C . 沉淀转化的实质为沉淀溶解平衡的移动。 D . 常温下，pH均为5的盐酸与氯化铵溶液中，水的电离程度相同

有关下列四个常用电化学装置的叙述中，正确的是（）

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图Ⅰ

碱性锌锰电池

图Ⅱ

铅硫酸蓄电池

图Ⅲ

电解精炼铜

图Ⅳ

银锌纽扣电池

A . 图Ⅰ所示电池中，MnO₂的作用是催化剂 B . 图Ⅱ所示电池放电过程中，硫酸浓度不断增大 C . 图Ⅲ所示装置工作过程中，电解质溶液中Cu²^＋浓度始终不变 D . 图Ⅳ所示电池中，Ag₂O是氧化剂，电池工作过程中还原为Ag

甲烷作为一种清洁能源在化学领域有着广泛的应用，请回答下列问题：

（1）高炉冶铁是利用甲烷在催化反应室中产生的水煤气(CO和H₂)来还原氧化铁，甲烷催化过程中发生的反应为CH₄(g)+CO₂(g)=2CO(g)+2H₂(g) △H=+260 kJ/mol
已知：2CO(g) +O₂(g)=2CO₂(g) △H =-566 kJ/mol．

则CH₄与O₂反应生成CO和H₂的热化学方程式为。
（2）一定温度下，向2 L的恒容密闭容器中通入等量的CH₄和H₂O(g)，发生反应：CH₄ (g)+H₂O(g)⇌CO(g)+3H₂(g) △H>0，CH₄的物质的量浓度与时间的关系如图所示。

①0~10 min内，CO的平均反应速率v(CO)=。

②该温度下反应的平衡常数K的数值为。
（3）甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)的装置如图所示：

通CH₄的电极为极；正极反应式为。

如图是家庭自制含氯消毒剂装置(C₁和C₂为铅笔芯)。接通电源：C₁周围产生细小气泡，C₂周围无明显现象；持续通电一段时间，当C₂周围产生细小气泡立即停止通电。下列说法错误的是（）

A . C₁周围产生气泡的原因是2H₂O＋2e^－＝H₂↑＋2OH^－ B . C₂与适配器输出的正极相连 C . 持续通电一段时间后，C₂周围产生气泡主要成分为Cl₂ D . 制含氯消毒剂的总反应为NaCl＋H₂O $\text{[math]}$ NaClO＋H₂↑

在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上，科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案，如图所示。下列说法正确的是（）

A . X是阳极 B . Y极发生还原反应 C . 该装置将电能转化为化学能 D . X极的电极反应为：Fe²^＋-e → Fe³^＋

硫化氢(H₂S)是一种有害气体，可用多种方法进行脱除。

（1）含H₂S的酸性溶液对钢管壁的危害如图1所示，钢管壁内部的缺陷处会积聚H₂ ，产生的压力对管壁造成危害。缺陷处产生H₂的微观过程可描述为
（2）一种转化H₂S的燃料电池工作原理如图2所示。该电池工作时，负极的电极反应式为。
（3）一种脱除H₂S回收硫磺工艺的两个阶段主要反应分别如下：
第一阶段： $\text{[math]}$

第二阶段： $\text{[math]}$

该工艺需控制第一阶段与第二阶段参加反应的H₂S的物质的量之比n₁(H₂S)：n₂(H₂S)约为1：2。若n₁(H₂S)：n₂(H₂S)过大，会导致。
（4） Fe₂(SO₄)₃溶液脱除空气中H₂S并再生的原理如图3所示。

①Fe₂(SO₄)₃溶液脱除空气中H₂S的总反应化学方程式为。

②将一定体积含H₂S的空气匀速通入Fe₂(SO₄)₃溶液中，反应相同时间，初始Fe³⁺浓度ρ(Fe³⁺)及其pH与H₂S脱除率的关系如图4所示。当ρ(Fe³⁺)＞10g·L^-1 ， H₂S脱除率下降的原因是。

$\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 等是对环境影响较大的几种气体，对它们的合理控制和治理是优化我们生存环境的有效途径。

（1）二甲醚（ $\text{[math]}$ ）被誉为“21世纪的清洁燃料”，由 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 制备二甲醚的反应原理如下：
$\text{[math]}$ $\text{[math]}$

$\text{[math]}$ $\text{[math]}$

已知： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

则 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 。
（2） 200℃，在2L的密闭容器中充入 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，发生反应 $\text{[math]}$ （I）； $\text{[math]}$ （II）， $\text{[math]}$ 达到平衡，平衡时 $\text{[math]}$ 的转化率为80%，且 $\text{[math]}$ ，则：
① $\text{[math]}$ 内，反应（Ⅰ）平均反应速率 $\text{[math]}$ 。

②反应（Ⅱ）中 $\text{[math]}$ 的转化率 $\text{[math]}$ 。
（3）利用电化学原理将 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 转化为重要化工原料，装置如图所示：

①若A为 $\text{[math]}$ ，B为 $\text{[math]}$ ，C为 $\text{[math]}$ ，则通入 $\text{[math]}$ 一极的电极反应式为。

②若A为 $\text{[math]}$ ，B为 $\text{[math]}$ ，C为 $\text{[math]}$ ，则负极的电极反应式为。

湖南出土商代青铜器——铜觥的器形独特，如突出眼晴的变形兽面纹、“C”形扉棱、羊角腾空设计的平嘴牺首等。下列说法错误的是（）

A . 青铜器在地下潮湿区域主要发生析氢腐蚀 B . 青铜器发生腐蚀时，正极反应式为O₂+4e^-+2H₂O=4OH^- C . 可以用食醋除去铜觥表面的铜绿[Cu₂(OH)₂CO₃] D . 铜觥要保存在干燥、通风处

化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。

（1） Ⅰ.用纯净的锌粒与稀盐酸反应制取氢气，请回答：
实验过程如图所示，分析判断段化学反应速率最快(答“O～E”、“E～F”或“F～G”)。
（2）将锌粒投入盛有稀盐酸的烧杯中，刚开始时产生 $\text{[math]}$ 的速率逐渐加快，其原因是。
（3） Ⅱ.一定温度下，在体积为0.5L的恒容密闭容器中， $\text{[math]}$ 和之间发生反应： $\text{[math]}$ ，反应过程中各物质的物质的量与时间的关系如图所示。回答下列问题：
曲线(填“X”或“Y”)表示 $\text{[math]}$ 的物质的量随时间的变化曲线。
（4）在 $\text{[math]}$ 内，用 $\text{[math]}$ 表示的反应速率为。
（5）若在一绝热(不与外界发生热交换)容器中加入一定量 $\text{[math]}$ ，反应一段时间后，混合气体温度升高，说明 $\text{[math]}$ 的能量比 $\text{[math]}$ 的能量(填“高”或“低)。
（6）下列叙述能说明该反应已达到化学平衡状态的是____(填标号)。

A . 容器内压强不再发生变化 B . 混合气体的密度不变 C . 混合气体的平均相对分子质量不变 D . $\text{[math]}$ E . 相同时间内消耗nmol的Y的同时消耗2nmol的X
（7）氮氧化物是重要的大气污染物，如图是监测NO含量的传感器工作原理示意图。NiO电极为极(填“正”或“负”)。

第三节 电解池 知识点题库

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