膜技术原理在化工生产中有着广泛的应用。有人设想利用电化学原理制备少量硫酸和绿色硝化剂N2O5,装置图如下。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/27/fc6ea6dd-ca0d-419c-8299-3a1f0c74ef13.png?resizew=553)
(1)A装置是________ (填“原电池”或“电解池”),A装置中通入SO2一极的电极反应式为________________________________________ 。
(2)N2O5在电解池的________ (填“c极”或“d极”)区生成,其电极反应式为____________ 。
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(1)A装置是
(2)N2O5在电解池的
更新时间:2020-01-23 16:35:39
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【推荐1】Ⅰ.铅蓄电池的总反应式为
。请回答下列问题(不考虑氢、氧的氧化还原):
(1)放电时,正极的电极反应式是___________ ;电解液中
浓度将变___________ (填“大”或“小”);当外电路通过
电子时,理论上负极板的质量增加___________ g。
(2)在完全放电耗尽
和
时,若按如图所示连接,电解一段时间后,则在A电极上的电极反应式为___________ ,B电极上生成___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/10/27/b55e0947-1710-4368-bcf4-9e2afe2921fd.png?resizew=142)
Ⅱ.我国科学家最近发明了一种
电池,电解质为
、
和KOH,由a和b两种离子交换膜隔开,形成A、B、C三个电解质溶液区域,结构示意图如图。回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/10/27/992c7e2a-33ab-41b1-87f4-4a25f284e2b7.png?resizew=314)
(3)电池中,B区域的电解质为___________ (填“
”“
”或“KOH”)。
(4)电池反应的离子方程式为___________ 。
(5)阳离子交换膜为图中的___________ (填“a”或“b”)膜。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/76fc02c4a0c8169b96358f6d207e950b.png)
(1)放电时,正极的电极反应式是
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dbc7bcfe5cacce080d9a3d2ccf9366e0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d76d4dda6aa565a98885393209192172.png)
(2)在完全放电耗尽
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/37007e3f4fc8d6bb8f52b6cbb17835c2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/93c712a9f40571fcbdbf7ba702102429.png)
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Ⅱ.我国科学家最近发明了一种
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/820365183ca38111e57d932a0a559901.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dabf3433f95b16485024c4eede9f2a50.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/10/27/992c7e2a-33ab-41b1-87f4-4a25f284e2b7.png?resizew=314)
(3)电池中,B区域的电解质为
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(4)电池反应的离子方程式为
(5)阳离子交换膜为图中的
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解题方法
【推荐2】为探究原电池和电解池的工作原理,某研究性小组分别用如图所示装置进行实验。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/6/c3445a27-e7e1-4584-beb9-a115c99fe609.png?resizew=535)
甲装置中,a电极的反应式为 _________ 。
乙装置中,阴极区产物为____ 和 ____ 。
若甲装置作为乙装置的电源,一段时间后,甲中消耗气体与乙中产生气体的物质的量之比为_____
不考虑气体的溶解
。
某工厂采用电解法处理含
的废水,耐酸电解槽用铁板作阴、阳极,槽内盛放含铬废水,
被还原成为
,
在阴极区生成
沉淀除去,工作原理如图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/6/cf5e551d-7a8c-485d-92b8-7193607d88a6.png?resizew=198)
①写出电解时阳极的电极反应式:_______________ 。
②写出
被还原为
的离子方程式:_______________
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/6/c3445a27-e7e1-4584-beb9-a115c99fe609.png?resizew=535)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4141b26d2c32655003494a91ad6331b5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/65863c1abad833b79c303bfca24f535c.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bf4de86e0de96d3c1f639ab31a5cce3d.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4d2b9e33ed84ebc54fcdbcc9f854364.png)
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![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/6/cf5e551d-7a8c-485d-92b8-7193607d88a6.png?resizew=198)
①写出电解时阳极的电极反应式:
②写出
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4d2b9e33ed84ebc54fcdbcc9f854364.png)
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【推荐3】纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注,采用肼(N2H4)燃料电池为电源,用离子交换膜控制电解液中c(OH-)制备纳米Cu2O,其装置如图甲、乙。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/8/db737833-d416-4c28-8908-f959d6df60c8.png?resizew=280)
(1)①上述装置中D电极应连接肼燃料电池的____ 极(填“A”或“B”),该电解池中离子交换膜为_____ 离子交换膜(填“阴”或“阳”)。
②该电解池的阳极反应式为____________
③当反应生成14.4 g Cu2O时,至少需要肼________ mol。
(2)利用下图丙装置,可以模拟铁的电化学防护。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/8/71d2a397-4a8f-4d09-8cf6-5e87393d3275.png?resizew=216)
若X为碳棒,为减缓铁的腐蚀,开关K应置于_______ 处。若X为锌,开关K置于M处,该电化学防护法称为_________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/8/db737833-d416-4c28-8908-f959d6df60c8.png?resizew=280)
(1)①上述装置中D电极应连接肼燃料电池的
②该电解池的阳极反应式为
③当反应生成14.4 g Cu2O时,至少需要肼
(2)利用下图丙装置,可以模拟铁的电化学防护。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/8/71d2a397-4a8f-4d09-8cf6-5e87393d3275.png?resizew=216)
若X为碳棒,为减缓铁的腐蚀,开关K应置于
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【推荐1】以CH3OH燃料电池为电源电解法制取ClO2,二氧化氯(ClO2)为一种黄绿色气体,是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/9/97aa0969-88c4-49e4-b1a3-bcc6cdac23d2.png?resizew=506)
(1)CH3OH燃料电池放电过程中,通入O2的电极附近溶液的pH___________ (填“增大减小”或“不变”),负极反应式为。________________ 。
(2)图中电解池用石墨作电极,在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2,阳极产生ClO2的反应式为_______________ 。
(3)电解一段时间,从阴极处收集到的气体比阳极处收集到的气体多6.72L时(标准状况,忽略生成的气体溶解),停止电解,通过阳离子交换膜的阳离子为___________ mol。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/9/97aa0969-88c4-49e4-b1a3-bcc6cdac23d2.png?resizew=506)
(1)CH3OH燃料电池放电过程中,通入O2的电极附近溶液的pH
(2)图中电解池用石墨作电极,在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2,阳极产生ClO2的反应式为
(3)电解一段时间,从阴极处收集到的气体比阳极处收集到的气体多6.72L时(标准状况,忽略生成的气体溶解),停止电解,通过阳离子交换膜的阳离子为
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【推荐2】氢能是发展中的新能源,它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。回答下列问题:
(1)与汽油相比,氢气作为燃料的优点是_________ (至少答出两点)。但是氢气直接燃烧的能量转换率远低于燃料电池,写出碱性氢氧燃料电池的负极反应式:____________ 。
(2)化工生产的副产氢也是氢气的来源。电解法制取有广泛用途的Na2FeO4,同时获得氢气:Fe+2H2O+2OH−
FeO42−+3H2↑,工作原理如图1所示。装置通电后,铁电极附近生成紫红色的FeO42−,镍电极有气泡产生。若氢氧化钠溶液浓度过高,铁电极区会产生红褐色物质。已知:Na2FeO4只在强碱性条件下稳定,易被H2还原。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/1/4/2111502587371520/2113658123624448/STEM/3c68afff71c640e4a732ff8e3f81ad7d.png?resizew=171)
①电解一段时间后,c(OH−)降低的区域在_______ (填“阴极室”或“阳极室”)。
②电解过程中,须将阴极产生的气体及时排出,其原因是_______ 。
③c( Na2FeO4)随初始c(NaOH)的变化如图2,任选M、N两点中的一点,分析c(Na2FeO4)低于最高值的原因:_____________ 。
(1)与汽油相比,氢气作为燃料的优点是
(2)化工生产的副产氢也是氢气的来源。电解法制取有广泛用途的Na2FeO4,同时获得氢气:Fe+2H2O+2OH−
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/1/4/2111502587371520/2113658123624448/STEM/f38780f2e7154276a64be7f9e3ae9fe6.png?resizew=43)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/1/4/2111502587371520/2113658123624448/STEM/6d46667e821f496db1714c6a5097300b.png?resizew=162)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/1/4/2111502587371520/2113658123624448/STEM/3c68afff71c640e4a732ff8e3f81ad7d.png?resizew=171)
①电解一段时间后,c(OH−)降低的区域在
②电解过程中,须将阴极产生的气体及时排出,其原因是
③c( Na2FeO4)随初始c(NaOH)的变化如图2,任选M、N两点中的一点,分析c(Na2FeO4)低于最高值的原因:
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解题方法
【推荐3】如图为一个电解装置,该装置中X、Y分别为石墨电极,现分别在U型管中加入下列溶液进行电解,请回答有关问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/3/22/2424896912572416/2426513104355329/STEM/e2895bf7da174f498f21a169ec3c06aa.png?resizew=223)
(1)若U型管中的液体a为饱和食盐水:在电极Y上产生的气体是_________ (填分子式),检验有该气体生成的简单方法是________________________ ;若该饱和食盐水中还含有少量的镁离子,则有可能在______ 极(选填“X”或“Y”)附近会首先生成白色不溶物;当电解产生0.2mol氢氧化钠时,能收集到标准状况下的氢气 ______ 升;工厂应用电解生成的氯气和氢气可以化合生成氯化氢,某工厂每天电解400t食盐,若生成的氯气80%用于生产盐酸,每天最多可生产31%的盐酸__________ t。(保留至整数)
(2)若U型管中的液体a为饱和氯化铜溶液:电极质量增加的是_______ 选填“X”或“Y”)极,该电极上发生______ 反应(选填“氧化”或“还原”);若要得到0.32克铜,理论上在电解过程中应转移_________ mol电子;氯化铜溶液显酸性,原因是(用离子方程式表示)_______________________________ ;电解一段时间后,请你推测:整个溶液的酸性将如何变化(增强、减弱、不变,同时请写出理由:_______
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/3/22/2424896912572416/2426513104355329/STEM/e2895bf7da174f498f21a169ec3c06aa.png?resizew=223)
(1)若U型管中的液体a为饱和食盐水:在电极Y上产生的气体是
(2)若U型管中的液体a为饱和氯化铜溶液:电极质量增加的是
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