某課外小組分別用下圖所示裝置對(duì)原電池和電解原理進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。

請(qǐng)回答：
I．用圖1所示裝置進(jìn)行第一組實(shí)驗(yàn)。
（1）在保證電極反應(yīng)不變的情況下，不能替代Cu做電極的是      （填字母序號(hào)）。

A．鋁B．石墨C．銀D．鉑
（2）N極發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為                                        。
（3）實(shí)驗(yàn)過程中，SO42-                  （填“從左向右”、“從右向左”或“不”）移動(dòng)；濾紙上能觀察到的現(xiàn)象有                                       。
II．用圖2所示裝置進(jìn)行第二組實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過程中，兩極均有氣體產(chǎn)生，Y極區(qū)溶液逐漸變成紫紅色；停止實(shí)驗(yàn)，鐵電極明顯變細(xì)，電解液仍然澄清。查閱資料發(fā)現(xiàn)，高鐵酸根（FeO42-）在溶液中呈紫紅色。
（4）電解過程中，X極區(qū)溶液的pH            （填“增大” 、“減小”或“不變”）。
（5）電解過程中，Y極發(fā)生的電極反應(yīng)為Fe - 6e- + 8OH-＝FeO42- + 4H2O和4OH- - 4e-＝ 2H2O + O2↑ ， 若在X極收集到672 mL氣體，在Y極收集到168 mL氣體（均已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況時(shí)氣體體積），則Y電極（鐵電極）質(zhì)量減少           g。
（6）在堿性鋅電池中，用高鐵酸鉀作為正極材料，電池反應(yīng)為：2K2FeO4 + 3Zn ＝Fe2O3 +ZnO +2K2ZnO2
該電池正極發(fā)生的反應(yīng)的電極反應(yīng)式為                                 。
（7）Ag2O2是銀鋅堿性電池的正極活性物質(zhì)，其電解質(zhì)溶液為 KOH 溶液，電池放電時(shí)正極的Ag2O2轉(zhuǎn)化為Ag，負(fù)極的Zn轉(zhuǎn)化為K2Zn(OH)4，寫出該電池反應(yīng)方程式：____________________________。

（1）A
（2）2H++2e-=H2↑（或2H2O+2e-= H2↑+2OH-）
（3）從右向左 濾紙上有紅褐色沉淀（或紅褐色斑點(diǎn)）產(chǎn)生。
（4）增大
（5）0．28
（6）2FeO42-+6e-+ H2O= Fe2O3+10OH-
（7）Ag2O2+2Zn+4KOH+2H2O=2K2Zn(OH)4+2Ag．

解析試題分析：（1）左邊的裝置是原電池，右邊的是電解池。在該裝置中：鋅作負(fù)極，銅作正極。只要替代銅的金屬活動(dòng)性比鋅弱，都符合鋅作負(fù)極的要求。選項(xiàng)為：A。（2）N是陰極，M是陽極。N極發(fā)生還原反應(yīng)。電極反應(yīng)式為2H++2e-=H2↑（或2H2O+2e-= H2↑+2OH-）（3）根據(jù)同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引的原理，實(shí)驗(yàn)過程中，SO42-從右向左移動(dòng)；鐵是活性電極，在電解時(shí)陽極的鐵失去電子產(chǎn)生Fe2+，然后發(fā)生反應(yīng)：Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓; 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3．所以 濾紙上能觀察到的現(xiàn)象是濾紙上有紅褐色沉淀產(chǎn)生。（4）電解過程中，X極發(fā)生反應(yīng)：2H++2e-=H2↑（或2H2O+2e-= H2↑+2OH-）使的附近溶液的氫氧根離子的濃度增大，所以該區(qū)溶液的pH增大。（5）在電解過程中陽極和陰極電子轉(zhuǎn)移數(shù)相等。n(H2)=0．672L÷22．4L/mol=0．03mol．得到電子n(e-)=0．06mol． n(O2)=0．168÷22．4mol=0．0075mol失去電子n(e-)=0．0075mol×4=0．03mol．所以發(fā)生Fe - 6e- + 8OH-＝FeO42- + 4H2O反應(yīng)失去的電子的物質(zhì)的量為0．03mol。由電極式可看出消耗56g鐵失去電子6mol．現(xiàn)在失去電子0．03mol,所以消耗鐵的質(zhì)量為：56×（0．03÷6）g=0．28g．(6)由于在原電池反應(yīng)中負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)�？芍涸趬A性鋅電池中，用高鐵酸鉀作為正極材料，電池反應(yīng)為：2K2FeO4 + 3Zn ＝Fe2O3 +ZnO +2K2ZnO2該電池正極發(fā)生的反應(yīng)的電極反應(yīng)式為2FeO42-+6e-+ H2O= Fe2O3+10OH-(7)根據(jù)敘述可知該電池反應(yīng)方程式：Ag2O2+2Zn+4KOH+2H2O=2K2Zn(OH)4+2Ag．
考點(diǎn)：考查原電池和電解池原理、電極式、電子的轉(zhuǎn)移、離子的移動(dòng)等知識(shí)。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

該同學(xué)利用制得的CuSO4溶液及如圖所示裝置，進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)探究。

圖一　　          　　　　　　　　　　圖二
(1)圖一是根據(jù)反應(yīng)Zn＋CuSO4=Cu＋ZnSO4設(shè)計(jì)成的鋅銅原電池。Cu極的電極反應(yīng)式是_____________________________________________________，
鹽橋中是含有瓊膠的KCl飽和溶液，電池工作時(shí)K＋向________(填“甲”或“乙”)池移動(dòng)。
(2)圖二中，Ⅰ是甲烷燃料電池(電解質(zhì)溶液為KOH溶液)的結(jié)構(gòu)示意圖，該同學(xué)想在Ⅱ中實(shí)現(xiàn)鐵上鍍銅，則b處通入的是________(填“CH4”或“O2”)，a處電極上發(fā)生的電極反應(yīng)是_____________________________________________；
當(dāng)銅電極的質(zhì)量減輕3.2 g時(shí)，消耗的CH4在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為________L。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

I.現(xiàn)將反應(yīng)2Fe3+ + 2I－ 2Fe2+ + I2設(shè)計(jì)成如下圖所示的原電池

（1）能說明反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是__________；（填序號(hào)）
a.電流計(jì)讀數(shù)為零
b.電流計(jì)指針不再偏轉(zhuǎn)且不為零
c.電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)角度最大
（2）若鹽橋中裝有瓊脂-飽和KCl溶液，反應(yīng)過程中的Cl－移向燒杯________；（填“甲”或“乙”）
（3）反應(yīng)達(dá)到平衡后，向甲中加入適量FeCl2固體，此時(shí)___________（填“甲”或“乙”）中石墨電極為負(fù)極，對(duì)應(yīng)的電極反應(yīng)方程式為____________________________。
II．如下圖所示的裝置，C、D、E、F、X、Y都是惰性電極。將電源接通后，向乙中滴入酚酞試液，在F極附近顯紅色。

（4）裝置乙中電極F的電極反應(yīng)式____________________；
（5）相同條件下，裝置甲、乙的C、E電極生成物質(zhì)的體積之比為____________________；
（6）欲用裝置丙進(jìn)行粗銅精煉，電極G應(yīng)該是____________________；
（7）裝置丁中電極_______附近紅褐色變深，說明氫氧化鐵膠粒帶正電荷。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

（8分）已知粗銅中含有少量的鋅、鐵、銀、金等金屬和少量礦物雜質(zhì)（與酸不反應(yīng)）。某化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室條件下用以硫酸銅溶液為電解液，用電解的方法實(shí)現(xiàn)了粗銅的提純，并對(duì)陽極泥和電解液中金屬進(jìn)行回收和含量測定。步驟一：電解精制：
請(qǐng)回答以下問題：電解時(shí)，陰極上的電極反應(yīng)式為                   ；
步驟二：電解完成后，該小組同學(xué)按以下流程對(duì)電解液進(jìn)行處理：

（1）陽極泥的綜合利用：
稀硝酸處理陽極泥得到硝酸銀稀溶液，請(qǐng)你寫出該步反應(yīng)的離子方程式：             。
殘?jiān)袠O少量的黃金，如何回收金，他們查閱了有關(guān)資料，了解到了一些有關(guān)金的知識(shí)，以下是他們獲取的一些信息：

序號(hào)
反應(yīng)
平衡常數(shù)
1
Au + 6HNO3（濃）= Au(NO3)3 + 3NO2↑+ 3H2O
<< 1
2
Au3+ + 4Cl— =  AuCl4—
>>1
 
從中可知，金很難與硝酸反應(yīng)，但卻可溶于王水（濃硝酸與鹽酸按體積比1∶3的混合物），請(qǐng)你簡要解釋金能夠溶于王水的原因：                                      
（2）濾液含量的測定： 以下是該小組探究濾液的一個(gè)實(shí)驗(yàn)流程：

則100ml濾液中Fe2+的濃度為         mol·L-1

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

部分難溶物的顏色和常溫下的Ksp如下表所示：

 
Cu(OH)2
CuOH
CuCl
Cu2O
顏色
藍(lán)色
黃色
白色
磚紅色
Ksp(25 ℃)
1．6×10－19
1．0×10－14
1．2×10－6
—

某研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)電解食鹽水進(jìn)行了如下探究：
實(shí)驗(yàn)Ⅰ裝置如圖所示，接通電源后，發(fā)現(xiàn)a、b電極上均有氣泡產(chǎn)生。
（1）電解過程中的總離子反應(yīng)方程式為_________________________________________。
（2）為了確定電源的正、負(fù)極，下列操作一定行之有效的是　　   　　。
A．觀察兩極產(chǎn)生氣體的顏色
B．往U形管兩端分別滴入數(shù)滴酚酞試液
C．用燃著的木條靠近U形管口
D．在U形管口置一張濕潤的淀粉­KI試紙
實(shí)驗(yàn)Ⅱ把上述電解裝置的石墨棒換成銅棒，用直流電源進(jìn)行電解，裝置如圖所示。

觀察到的現(xiàn)象如下所示：
①開始無明顯現(xiàn)象，隨后液面以下的銅棒表面逐漸變暗；
②5 min后，b極附近開始出現(xiàn)白色沉淀，并逐漸增多，且向a極擴(kuò)散；
③10 min后，最靠近a極的白色沉淀開始變成紅色；
④12 min后，b極附近的白色沉淀開始變成黃色，然后逐漸變成橙黃色；
⑤a極一直有大量氣泡產(chǎn)生；
⑥停止電解，將U形管中懸濁液靜置一段時(shí)間后，上層溶液呈無色，沒有出現(xiàn)藍(lán)色，下層沉淀全部顯磚紅色。
（3） a極發(fā)生的電極反應(yīng)方程式為________________________________________________________。
（4） 電解5 min后，b極發(fā)生的電極反應(yīng)方程式為___________________________________________。
（5）12 min后，b極附近出現(xiàn)的橙黃色沉淀的成分是　　　　　，原因是___________________________________________________________________________________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

如圖為電解裝置，X、Y為電極材料，a為電解質(zhì)溶液。

（1）若a為含有酚酞的KCl溶液，X為Fe，Y為石墨，電解一段時(shí)間后:
X電極附近可觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是                                               ；
寫出Y電極的電極反應(yīng)式                                                           。
（2）若要實(shí)現(xiàn)Cu  +H2SO4＝CuSO4+H2↑，
則Y電極材料是                                               ；
寫出X電極的電極反應(yīng)式                                        。
（3）若要利用該裝置在鐵制品表面鍍上一層銀，則a為                       ，反應(yīng)前兩電極的質(zhì)量相等，反應(yīng)后電極質(zhì)量相差2.16g，則該過程理論上通過電流表的電子數(shù)為                           。
（4）若X、Y均為惰性電極，a為NaOH溶液，電解一段時(shí)間后，溶液的pH           （填“增大”“不變”“減小”），若要使溶液恢復(fù)原來的狀態(tài)，可往溶液中加入                                        。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。右圖表示一個(gè)電解池，裝有電解液a；X、Y是兩塊電極板，通過導(dǎo)線與直流電源相連。請(qǐng)回答以下問題：

（1）若X、Y都是惰性電極，a是飽和NaCl溶液，實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，同時(shí)在兩邊各滴入幾滴酚酞試液，則
①電解池中X極上的電極反應(yīng)式為                                  。在X極附近觀察到的現(xiàn)象是                                         。
②Y電極上的電極反應(yīng)式為                                       ，檢驗(yàn)該電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是                                                                                 。
（2）如要用電解方法精煉粗銅，電解液a選用CuSO4溶液，則
①X電極的材料是            ，電極反應(yīng)式是                            。
②Y電極的材料是            ，電極反應(yīng)式是                            。
（說明：雜質(zhì)發(fā)生的電極反應(yīng)不必寫出）

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

近年來，為提高能源利用率，西方提出共生理念——為提高經(jīng)濟(jì)效益，人類生產(chǎn)活動(dòng)盡可能多功能化．共生工程將會(huì)大大促進(jìn)化學(xué)工業(yè)的發(fā)展．
（1）由于共生工程的應(yīng)用，利用發(fā)電廠產(chǎn)生的SO2制成自發(fā)電池，其電池反應(yīng)方程式為：2SO2＋O2＋2H2O＝2H2SO4，該電池電動(dòng)勢為1.06V．實(shí)際過程中，將SO2通入電池的      極（填“正”或“負(fù)”），負(fù)極反應(yīng)式為     ．用這種方法處理SO2廢氣的優(yōu)點(diǎn)是     ．
（2）以硫酸工業(yè)的SO2尾氣、氨水、石灰石、焦炭、碳酸氫銨和氯化鉀等為原料，可以合成有重要應(yīng)用價(jià)值的硫化鈣、硫酸鉀、亞硫酸銨等物質(zhì)．合成路線如下：

①生產(chǎn)中，向反應(yīng)Ⅱ中的溶液中加入適量還原性很強(qiáng)的對(duì)苯二酚等物質(zhì)，其目的是     ．
②下列有關(guān)說法正確的是     ．

A．反應(yīng)Ⅰ中需鼓入足量空氣，以保證二氧化硫充分氧化生成硫酸鈣
B．反應(yīng)Ⅲ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaSO4＋4CCaS＋4CO↑
C．反應(yīng)Ⅳ需控制在60～70℃，目的之一是減少碳酸氫銨的分解
D．反應(yīng)Ⅴ中的副產(chǎn)物氯化銨可用作氮肥
③反應(yīng)Ⅴ中選用了40%的乙二醇溶液做溶劑，溫度控制在25℃，此時(shí)硫酸鉀的產(chǎn)率超過90%，選用40%的乙二醇溶液做溶劑的原因是     ．
④（NH4)2SO3可用于電廠等煙道氣中脫氮，將氮氧化物轉(zhuǎn)化為氮?dú)�，同時(shí)生成一種氮肥，形成共生系統(tǒng)．寫出二氧化氮與亞硫酸銨反應(yīng)的化學(xué)方程式     ．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：問答題

（15分）氯化亞銅（CuCl）是一種白色固體，微溶于水，不溶于酒精。研究該物質(zhì)的應(yīng)用新領(lǐng)域、生產(chǎn)新方法及生產(chǎn)過程中的環(huán)保新措施都具有重要意義。
（1）鎂—氯化亞銅海水電池，可用于魚雷上。該電池被海水激活時(shí)，正極導(dǎo)電能力增強(qiáng)，同時(shí)產(chǎn)生氣泡，則正極上被還原的物質(zhì)有     、     （填化學(xué)式）。
（2）工業(yè)上以銅作催化劑，氯代甲烷和硅粉反應(yīng)合成甲基氯硅烷的過程中產(chǎn)生大量廢渣（主要成分為硅粉、銅、碳等）。某課外小組以該廢渣為原料制CuCl，流程示意圖如下：

回答下列問題：
①氯代甲烷有4種，其中屬于重要工業(yè)溶劑的是           （寫出化學(xué)式）。
②“還原”階段，SO32－將Cu2＋還原得[CuCl2]－，完成下列離子方程式。
Cu2＋+Cl－+SO32－+    ＝[CuCl2]－+    +    
③在稀釋過程中存在下列兩個(gè)平衡：
ⅰ [CuCl2]－CuCl＋Cl－    K＝2.32
ⅱ CuCl(s)Cu+(aq)＋Cl－   Ksp＝1.2×10－6
當(dāng)[CuCl2]－完成轉(zhuǎn)化時(shí)（c([CuCl2]－)≤1.0×10－5 mol·L－1），溶液中c(Cu＋)≥   。
④獲得CuCl晶體需經(jīng)過濾、洗滌、干燥。洗滌時(shí)，常用無水乙醇代替蒸餾水做洗滌劑的優(yōu)點(diǎn)是    （寫一點(diǎn)）。
（3）工業(yè)生產(chǎn)CuCl過程中產(chǎn)生濃度為2～3 g·L－1的含銅廢水，對(duì)人及環(huán)境都有較大的危害，必須進(jìn)行回收利用。用萃取法富集廢水中的銅，過程如下：

①實(shí)驗(yàn)室完成步驟ⅰ時(shí)，依次在分液漏斗中加入曝氣后的廢水和有機(jī)萃取劑，經(jīng)振蕩并       后，置于鐵架臺(tái)的鐵圈上靜置片刻，分層。分離上下層液體時(shí)，應(yīng)先       ，然后打開活塞放出下層液體，上層液體從上口倒出。
②寫出步驟ⅱ的離子方程式：               。

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同步練習(xí)冊答案