有一種節(jié)能的氯堿工業(yè)新工藝，將電解池與燃料電池相組合，相關(guān)流程如圖所示(電極未標出)：

回答下列有關(guān)問題：
（1）通入空氣的電極為                  (寫電極名稱)。燃料電池中陽離子的移動方向                     (“從左向右”或“從右向左”)。
（2）電解池中產(chǎn)生20 mol Cl2，理論上燃料電池中消耗                     mol O2。
（3）a、b、c的大小關(guān)系為：                    。
（4）以Al和NiO(OH)為電極，NaOH溶液為電解液組成一種新型電池，放電時NiO(OH)轉(zhuǎn)化為Ni(OH)2，該電池放電時正極反應式是                                         。

（1）正極    從左向右    （2）10   （3）c＞a＞b   
（4） NiO(OH)+H2O+ e－= Ni(OH)2+ OH－

解析試題分析：分析題給裝置圖知，該裝置是以堿性氫氧燃料電池電解飽和食鹽水的裝置；（1）根據(jù)燃料電池的工作原理：負極是燃料氫氣發(fā)生失電子的氧化反應，正極是氧氣發(fā)生得電子得還原反應，則通空氣的電極為正極；原電池中，陽離子交換膜使陽離子通過，陽離子移向正極，從左向右；（2）電解池中產(chǎn)生20mol Cl2，依據(jù)電子守恒，結(jié)合電極反應式O2+4e-+2H2O=4OH-，4Cl--4e-=2Cl2↑，計算得到生成氧氣10mol；（3）燃料電池中的離子膜只允許陽離子通過，而燃料電池中正極氧氣得到電子產(chǎn)生OH-，所以反應后氫氧化鈉的濃度升高，即a%小于c%，負極氫氣失電子生成氫離子消耗氫氧根離子，所以b%＜a%，得到b%＜a%＜c%，即c＞a＞b；（4）以Al和NiO(OH)為電極，NaOH溶液為電解液組成一種新型電池，放電時NiO(OH)轉(zhuǎn)化為Ni(OH)2，鎳元素的化合價由+3價降為+2價，發(fā)生還原反應，作正極，電極反應式為NiO(OH)+H2O+ e－= Ni(OH)2+ OH－。
考點：考查原電池、電解池原理應用，電極判斷和電極反應書寫及相關(guān)計算。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

電化學原理在工業(yè)生產(chǎn)中有著重要的作用，請利用所學知識回答有關(guān)問題。
（1）用電解的方法將硫化鈉溶液氧化為多硫化物的研究具有重要的實際意義，將硫化物轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗔蚧锸请娊夥ㄌ幚砹蚧瘹鋸U氣的一個重要內(nèi)容。如圖，是電解產(chǎn)生多硫化物的實驗裝置：

①已知陽極的反應為（x＋1）S2－=Sx＋S2－＋2xe－，則陰極的電極反應式是________________________________________________________________________。
當反應轉(zhuǎn)移x mol電子時，產(chǎn)生的氣體體積為____________（標準狀況下）。
②將Na2S·9H2O溶于水中配制硫化物溶液時，通常是在氮氣氣氛下溶解。其原因是（用離子反應方程式表示）：___________________________________________________。
（2）MnO2是一種重要的無機功能材料，制備MnO2的方法之一是以石墨為電極，電解酸化的MnSO4溶液，陽極的電極反應式為______________________。現(xiàn)以鉛蓄電池為電源電解酸化的MnSO4溶液，如圖所示，鉛蓄電池的總反應方程式為_______________________________________________，當蓄電池中有4 mol H＋被消耗時，則電路中通過的電子的物質(zhì)的量為________，MnO2的理論產(chǎn)量為________g。

（3）用圖電解裝置可制得具有凈水作用的FeO42-。實驗過程中，兩極均有氣體產(chǎn)生，Y極區(qū)溶液逐漸生成FeO42-。

①電解過程中，X極區(qū)溶液的pH________（填“增大”“減小”或“不變”）。
②電解過程中，Y極發(fā)生的電極反應為Fe－6e－＋8OH－=FeO42-＋4H2O和________________________________________________________________________，
若在X極收集到672 mL氣體，在Y極收集到168 mL氣體（均已折算為標準狀況時氣體體積），則Y電極（鐵電極）質(zhì)量減少________g。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

由黃銅礦(主要成分是CuFeS2)煉制精銅的工藝流程示意圖如下：

（1）在反射爐中，把銅精礦砂和石英砂混合加熱到l000℃左右，黃銅礦與空氣反應生成Cu和Fe的低價硫化物，且部分Fe的硫化物轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛢r氧化物。該過程中兩個主要反應的化學方程式分別是__________、__________，反射爐內(nèi)生成爐渣的主要成分是__________；
（2）冰銅(Cu2S和FeS互相熔合而成)含Cu量為20％～50％。轉(zhuǎn)爐中，將冰銅加熔劑(石英砂)在1200℃左右吹入空氣進行吹煉。冰銅中的Cu2S被氧化為Cu2O。生成的Cu2O與Cu2S反應，生成含Cu量約為98. 5％的粗銅，該過程發(fā)生反應的化學方程式分別是__________、__________。
（3）粗銅的電解精煉如右圖所示。在粗銅的電解過程中，粗銅板應是圖中電極_____(填圖中的字母)；在電極d上發(fā)生的電極反應式為____________；若粗銅中還含有Au、Ag、Fe，它們在電解槽中的存在形式和位置為______。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

某種碳酸錳礦的主要成分有MnCO3、MnO2、FeCO3、MgO、SiO2、Al2O3等。已知碳酸錳難溶于水。一種運用陰離子膜電解法的新技術(shù)可用于從碳酸錳礦中提取金屬錳，流程如下：

陰離子膜法電解裝置如圖所示：

（1）寫出用稀硫酸溶解碳酸錳反應的離子方程式                               。
（2）在浸出液里錳元素只以Mn2+的形式存在，且濾渣中也無MnO2，請解釋原因                                         .
（3）（5分）已知不同金屬離子生成氫氧化物沉淀所需的pH如下表：

加氨水調(diào)節(jié)溶液的pH等于6，則濾渣的成分是                             ，濾液中含有的陽離子有H+和                       。
（4）電解裝置中箭頭表示溶液中陰離子移動的方向，則A電極是    極。實際生產(chǎn)中，陽極以稀硫酸為電解液，陽極的電極反應式為                     。
（5）該工藝之所以采用陰離子交換膜，是為了防止Mn2+進入陽極區(qū)發(fā)生副反應生成MnO2造成資浪費，寫出該副反應的電極反應式                                  。

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科目：高中化學 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）。某化學興趣小組在實驗室條件下用以硫酸銅溶液為電解液，用電解的方法實現(xiàn)了粗銅的提純，并對陽極泥和電解液中金屬進行回收和含量測定。步驟一：電解精制：
請回答以下問題：電解時，陰極上的電極反應式為                   ；
步驟二：電解完成后，該小組同學按以下流程對電解液進行處理：

（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，請你寫出該步反應的離子方程式：             。
殘渣含有極少量的黃金，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，以下是他們獲取的一些信息：

序號
反應
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，但卻可溶于王水（濃硝酸與鹽酸按體積比1∶3的混合物），請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實驗流程：

則100ml濾液中Fe2+的濃度為         mol·L-1

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

按下圖所示裝置進行實驗，并回答下列問題：


（1）判斷裝置的名稱：A池為__________________，B池為________________________。
（2）鐵極為_________極，電極反應式為________________________；銅極為________極，電極反應式為________________________ ；石墨棒C1為_______極，電極反應式為____________________________；石墨棒C2附近發(fā)生的實驗現(xiàn)象為________，反應結(jié)束后，B池溶液的pH值________。(增大、減小、不變，忽略氣體溶于水)
（3）當C2極析出224 mL氣體（標準狀況下），鐵的質(zhì)量________（增加或減少）__________g

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科目：高中化學 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，電解一段時間后:
X電極附近可觀察到的實驗現(xiàn)象是                                               ；
寫出Y電極的電極反應式                                                           。
（2）若要實現(xiàn)Cu  +H2SO4＝CuSO4+H2↑，
則Y電極材料是                                               ；
寫出X電極的電極反應式                                        。
（3）若要利用該裝置在鐵制品表面鍍上一層銀，則a為                       ，反應前兩電極的質(zhì)量相等，反應后電極質(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，電解一段時間后，溶液的pH           （填“增大”“不變”“減小”），若要使溶液恢復原來的狀態(tài)，可往溶液中加入                                        。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

甲、乙兩池的電極材料如圖所示，請按要求回答下列問題：

(1)若兩池中均為Cu(NO3)2溶液，反應一段時間后：
①有紅色物質(zhì)析出的是甲池中的    （填“鐵”或“碳”）棒；乙池中的    （填
“陰”或“陽”）極。
②乙池中陽極上發(fā)生的電極反應方程式是                      。
(2)若兩池中均為飽和NaCl溶液：
①寫出乙池中總反應的化學方程式：                                 。
②甲池中碳極上電極反應方程式是                            ，乙池碳極上
電極反應屬于          （填“氧化反應”或“還原反應”）。
③將濕潤的淀粉KI試紙放在乙池碳極附近，發(fā)現(xiàn)試紙變藍，待一段時間后又發(fā)現(xiàn)
藍色褪去。這是因為過量的Cl2將生成的I2又氧化。若反應的C12和I2物質(zhì)的量
之比為5：1，且生成HCl和另一種強酸，該強酸的化學式為            。
④若乙池中轉(zhuǎn)移0．1 mol e-后停止實驗，池中溶液體積是1L，則溶液混勻后的pH=   （不考慮所生成的氣體溶解在溶液中的情況）

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科目：高中化學 來源： 題型：問答題

（17分）減少污染、保護環(huán)境是全世界最熱門的課題。
（1）為了減少空氣中SO2的排放，常采取的措施有：
①將煤轉(zhuǎn)化為清潔氣體燃料。
已知：H2(g)＋1/2O2(g)==H2O(g) ΔH1＝-241.8 kJ·mol－1
C(s)＋1/2O2(g)===CO(g)  ΔH2＝－110.5 kJ·mol－1
則焦炭與水蒸氣反應生成CO的熱化學方程式為                          。
②洗滌含SO2的煙氣。以下物質(zhì)可作洗滌劑的是    （填序號）：
a．Ca(OH)2      b．CaCl2         c．Na2CO3       d．NaHSO3
（2）CO在催化劑作用下可以與H2反應生成甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。在密閉容器中充有10 mol CO與20 mol H2，CO的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系如右圖所示。

①M、N兩點平衡狀態(tài)下，容器中總物質(zhì)的物質(zhì)的量之比為：n(M)總：n(N)總＝　　 　　　。
②若M、N、Q三點的平衡常數(shù)KM、KN、KQ的大小關(guān)系為　　     。
（3）催化硝化法和電化學降解法可用于治理水中硝酸鹽的污染。
①催化硝化法中，用H2將NO還原為N2，一段時間后，溶液的堿性明顯增強。則該反應離子方程式為               。
②電化學降解NO的原理如右圖所示，電源正極為    （填“a”或“b”）；若總反應為4NO3-+4H+通電5O2↑+2N2↑+2H2O，則陰極反應式為                  。

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