电解池工作原理及应用 知识点题库

（1） 通过SO₂传感器可监测大气中SO₂的含量，其工作原理如图1所示．

①固体电解质中O^2﹣向 极移动（填“正”或“负”）．

②写出V₂O₅电极的电极反应式： 

（2）

如图2所示装置I是一种可充电电池，装置Ⅱ是一种以石墨为电极的家用环保型消毒液发生器．装置I中离子交换膜只允许Na⁺通过，充放电的化学方程式为：2Na₂S₂+NaBr₃Na₂S₄+3NaBr

①负极区电解质为： （用化学式表示）

②家用环保型消毒液发生器发生反应的离子方程为　 ．

③闭合开关K，当有0.04mol Na⁺通过离子交换膜时，a电极上析出的气体在标准状况下体积为　 　mL．

（3） 如图3Ⅰ、Ⅱ分别是甲、乙两组同学将反应“AsO₄^3﹣+2I^﹣+2H⁺⇌AsO₃^3﹣+I₂+H₂O”设计成的原电池装置，其中C₁、C₂均为碳棒．甲组向图Ⅰ烧杯中逐滴加入适量浓盐酸或40%NaOH溶液，电流表指针都不发生偏转；乙组经思考后先添加了一种离子交换膜，然后向图Ⅱ烧杯右侧中逐滴加入适量浓盐酸或适量40%NaOH溶液，发现电流表指针都发生偏转．

①甲组电流表指针都不发生偏转的原因是 

②乙组添加的是 （填“阴”或“阳”）离子交换膜．

（1） 装置1为铁的吸氧腐蚀实验．向插入碳棒的玻璃筒内滴入酚酞溶液，可观察到碳棒附近的溶液变红，该电极反应为．

（2） 装置2中的石墨是极（填“正”或“负”），该装置发生的总反应的离子方程式为

（3） 装置3中甲烧杯盛放100mL 0.2mol/L的NaCl溶液，乙烧杯盛放100mL 0.5mol/L的CuSO₄溶液．反应一段时间后，停止通电．向甲烧杯中滴入几滴酚酞，观察到石墨电极附近首先变红．

①电源的M端为极；甲烧杯中铁电极的电极反应为．

②乙烧杯中电解反应的离子方程式为．

③停止电解，取出Cu电极，洗涤、干燥、称量、电极增重0.64g，甲烧杯中产生的气体标准状况下体积为 mL．

（1） 固体氧化物电解池（SOEC）用于高温电解CO₂和H₂O的混合气体，既可高效制备合成气（CO+H₂），又可实现CO₂的减排，其工作原理如图．

①b为电源的（填“正极”或“负极”）

②写出电极c发生的电极反应式、．

（2） 电解生成的合成气在催化剂作用下发生如下反应：CO（g）+2H₂（g）⇌CH₃OH（g）．对此反应进行如下研究：某温度下在一恒压容器中分别充入1.2mol CO和1mol H₂ ， 达到平衡时容器体积为2L，且含有0.4mol CH₃OH（g），则该反应平衡常数值为，此时向容器中再通入0.35molCO气体，则此平衡将移动（填“向正反应方向”、“不”或“逆反应方向”）．

（1） 通入O₂的电极名称、C（Pt）电极的名称是．

（2） 写出通入O₂的电极上的电极反应式是．

（3） 写出通入CH₃OH的电极上的电极反应式是．

（4） 若丙池是电解饱和食盐水溶液，则阳极的电极反应为，阴极的电极反应为．在（阳极或阴极）附近滴入酚酞溶液变红．

（5） 乙池中反应的化学方程式为．

（6） 当乙池中B（Ag）极的质里增加5.40g时，甲池中理论上消耗O₂mL（标准状况下）；若丙池中饱和食盐水溶液的体枳为500mL，电解后，溶液的pH=．

（25℃，假设电解前后溶液的体积无变化）．

（1） 甲烷燃料电池负极的电极反应为：。

（2） b电极上得到的气体是，电解氯化钠溶液的总反应方程式为 。

（3） 若甲烷通入量为1 L(标准状况)，且反应完全，则最多能产生的氯气体积为L(标准状况)。

（4） 以甲醇（CH₃OH）为燃料的电池中，电解质溶液为碱性，则负极的电极反应为：负极。

（1） 流程中将氟磷灰石粉碎的目的是。

（2） 不能使用二氧化硅陶瓷材质的沸腾槽的主要原因是（用化学方程式表示）。

（3） 副产品N的化学式是；在得到KH₂PO₄晶体的一系列操作Ⅲ，其主要包括、过滤、洗涤、干燥等。

（4） 若用1000kg质量分数为50.4%的氟磷灰石（化学式为Ca₅P₃FO₁₂)来制取磷酸二氢钾晶体，其产率为80%，则理论上可生产KH₂PO₄的质量为kg。

（5） 电解法制备KH₂PO₄的装置如图所示．该电解装置中，a 区属于区（填“阳极”或“阴极”），阴极区的电极反应式是。

（6） 工业上还可以用氟磷灰石与焦炭、石英砂混合，在电炉中加热到1500℃生成白磷，同时逸出SiF₄和CO，该反应的化学方程式为。

（1） 为了加快①的反应速率，通常选用6mol/L的硝酸和60℃的反应条件，若温度继续升高，反而不利于反应的进行，原因可能是。

（2） 步骤④若在实验室进行分离操作必需的玻璃仪器有，滤渣1的主要成分是硫酸铅，洗涤硫酸铅最好选用。

A.蒸馏水   

B.苯    

C.稀硫酸    

D.饱和碳酸钠

（3） 写出步骤③反应的离子方程式。

（4） 采用电解法精炼铅，海绵铅连接电源的极(填正、负)，生成铅的电极反应式为。

（5） 处理含铅废料1t(含铅以PbO计，质量分数为11.15%)，若回收率为90%，则得到的铅质量g。

（1） I． 氢气是一种常用的化工原料，应用十分广泛。

以H₂合成尿素CO(NH₂)₂的有关热化学方程式有：

①N₂(g)＋3H₂(g)=2NH₃(g)   ΔH₁＝－92.4 kJ·mol^－1

②NH₃(g)＋1/2CO₂(g)=1/2NH₂CO₂NH₄(s)   ΔH₂＝－79.7 kJ·mol^－1

③NH₂CO₂NH₄(s)=CO(NH₂)₂(s)＋H₂O(l)   ΔH₃＝＋72.5 kJ·mol^－1

则N₂(g)、H₂(g)与CO₂(g)反应生成CO(NH₂)₂(s)和H₂O(l)的热化学方程式为。

（2） II．某同学设计了一组电化学装置如下图所示，其中乙装置中X为阳离子交换膜，甲醇(CH₃OH)具有可燃性。

根据要求回答相关问题：

写出装置甲中负极的电极反应式：。

（3） 装置乙中石墨电极（C）的电极反应式为：。

（4） 当装置甲中消耗0.05molO₂时，丙装置中阳极产生气体的体积L(标况下)；装置乙中溶液的pH为（溶液体积为200mL不变），要使乙烧杯中的溶液恢复到原来的状态，需要加入的物质是。

（1） 工业上利用甲烷催化还原 ，可减少氮氧化物的排放。

已知：

甲烷直接将 还原为 的热化学方程式为。

（2） 减少汽车尾气污染的原理为 。向恒温恒容密闭容器中充入 和 ，用传感器测得的数据如下表所示：

时间/s	0	1	2	3	4
	9.00	4.00	2.00	1.00	1.00
	9.00	4.00	2.00	1.00	1.00

①为了提高尾气处理的效果，可采取的措施有(写出一种即可)。

②此条件下达到平衡时，计算该反应的平衡常数 。

（3） 工业上用氢氧化钠溶液来同时吸收 和氮的氧化物气体( )，可得到 、 、 、 等溶液。(已知：常温下， 的电离常数为 ， 的电离常数为 、 ， 的水解常数为 )。

①常温下，相同浓度的 、 溶液中pH较大的是溶液。

②常温下， 显性(填“酸”“碱”或“中”)，判断的理由是： (通过计算说明)。

（4） 铈元素( )常见有 、 两种价态。 可以被含 的溶液吸收，生成 ， (二者物质的量之比为1∶1)。可采用电解法将上述吸收液中的 转化为无毒物质，同时再生 ，其原理如图所示。

① 从电解槽的(填字母代号)口流出。

②写出阴极的电极反应式：。

（1） 有同学认为上述流程可以与氯碱工业联合。写出电解饱和食盐水制取次氯酸钠的化学方程式。

（2） 实验测得反应溶液的pH、温度对铁黄产率的影响如图所示。反应温度宜选择；pH大于4.5时铁黄产率降低的主要原因可能是。

（3） 用高铁酸钾处理水时，不仅能消毒杀菌，还能将水体中的NH₃、CN^-转化成CO₂、N₂等无毒的物质，生成的氢氧化铁胶体粒子还能吸附水中悬浮杂质。试写出高铁酸钾处理含CN^-废水时除去CN^-的离子方程式。

（4） 已知：常温下，K_sp[Fe(OH)₃]=4.0×10^-38。高铁酸钾的净水能力与废水的pH有关，当溶液pH=2时，废水中c(Fe³⁺)=mol·L^-1。

（5） K₂FeO₄可作锌铁碱性高能电池的正极材料，电池反应原理：2K₂FeO₄+3Zn+8H₂O 2Fe(OH)₃+3Zn(OH)₂+4KOH。充电时阴极的电极反应为。

（1） 含砷黄铁矿(主要成分为FeAsS)高温焙烧氧化后，再用氰化钠(NaCN)溶液浸出。已知：氢氰酸(HCN)易挥发，有剧毒。

①焙烧氧化的产物有As₄O₆、Fe₃O₄ ， 该反应的化学方程式为。

②焙烧氧化的缺点为。

③采用电解法除去反应剩余液中有毒物质，CN^-在阳极区被去除。在pH=10时，CN^-去除效果最佳且能耗最低，原因是。

（2） 利用细菌进行生物氧化提取金，pH对金的浸出率影响如图-1，pH影响金浸出率的原因是。

（3） 湿法氧化是在溶液中化学物质的作用下提取金。已知Au的硫酸盐难溶于水，Au⁺与 、 等形成配合物。

①工业上利用硫代硫酸盐可浸出金生成Au(S₂O₃) ，但在富氧条件下浸出率明显降低，原因是。

②常温下，已知H₂S-HS^--S^2-粒子体系随pH变化各组分分布如图-2，δ(H₂S)= 。多硫化物浸金的一种原理是：混合体系在通空气条件下氧化时，体系中S^2-先被氧化为S，再转化为 。研究发现 可将Au氧化为AuS^- ， pH=11时 将Au氧化的离子方程式为。

（1） a电极名称为。

（2） 写出B装置中生成 的电极反应式。

（3） 与水反应生成 ， 作为强氧化剂可氧化大部分金属。3.84g铜粉与100ml一定浓度的硝酸恰好完全反应，收集到2.24L(标准状况下) 与 的混合物，则该硝酸物质的量浓度为。