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电解是最强有力的氧化还原手段,在化工生产中有着重要的应用。请回答下列问题:
(1)以铜为阳极,以石墨为阴极,用NaCl溶液作电解液进行电解,得到半导体材料Cu2O和一种清洁能源,则阳极反应式为________,阴极反应式为________。
(2)某同学设计如图所示的装置探究金属的腐蚀情况。下列判断合理的是
_______(填序号)。

a.②区铜片上有气泡产生
b.③区铁片的电极反应式为2Cl-2e=Cl2
c.最先观察到变成红色的区域是②区
d.②区和④区中铜片的质量均不发生变化
(3)最新研究发现,用隔膜电解法处理高浓度乙醛废水的工艺具有流程简单、能耗较低等优点,其原理是使乙醛分别在阴、阳极发生反应生成乙醇和乙酸,总反应式为2CH3CHO+H2OCH3CH2OH+CH3COOH

实验室中,以一定浓度的乙醛-Na2SO4溶液为电解质溶液,模拟乙醛废水的处理过程,其装置如图所示。
①若以甲烷碱性燃料电池为直流电源,则燃料电池中b极应通入________(填化学式),电极反应式为________。电解过程中,阴极区Na2SO4的物质的量________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
②在实际工艺处理中,阴极区乙醛的去除率可达60%。若在两极区分别注入1 m3乙醛含量为3 000 mg/L的废水,可得到乙醇________kg(计算结果保留小数点后一位)。

(1)2Cu+H2O-2e=Cu2O+2H 2H+2e=H2↑ (2)d (3)①CH4 CH4-8e+10OH=+7H2O 不变 ②1.9

解析

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

Ⅰ.将铂丝插入KOH溶液中做电极,并在两极片上分别通入甲烷和氧气,形成一种燃料电池,在该电池反应中,甲烷发生类似于燃烧的反应,根据以上判断:
(1)通甲烷的铂丝为原电池的_______极,发生的电极反应为_______________。
(2)该电池工作时(放电)反应的总化学方程式为___________________________________。
Ⅱ.铅蓄电池是化学电源,它工作时的电池反应为:PbO2+Pb+2H2SO4===2PbSO4+2H2O;
试回答:
(3)铅蓄电池正极的电极材料是_____________。
(4)工作时该铅蓄电池负极的电极反应是_____________________。
(5)铅蓄电池工作时,电解质溶液的密度_______(填“减小”“增大”或“不变”,下同),pH_______。
(6)如果用铅蓄电池做电源电解饱和食盐水制取Cl2,当制得0.05molCl2时,在理论上电池内部消耗的H2SO4的物质的量是______________。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

(27分)(1)现有如下两个反应:①NaOH + HCl =" NaCl" + H2O;②Fe +H2SO4 = FeSO4 + H2
两反应中为放热反应的是      ,能设计成原电池的是       。(填序号)
(2)根据下图填空①电子从      片流出,溶液中H+      片移动。

② 正极的现象是                                ,发生            反应(填写“氧化”或“还原”)。
③负极的电极方程式为                          
④ 若反应过程中有0.01mol电子发生转移,则生成的氢气在标准状况下的体积为      L。
(3)写出电解氯化铜溶液时,阴极的电极反应方程式:                         

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

在25 ℃时,用石墨电极电解2.0 L 2.5 mol·L-1CuSO4溶液,如有0.20 mol电子发生转移,请回答下列问题:
(1)阴极发生                                                          反应,
电极反应式为                                                            
(2)阳极发生                                                          反应,
电极反应式为                                                       
(3)电解后得到的铜的质量是       ,得到氧气的体积是       (标准状况),溶液的pH是                                                                       
(4)如果用等质量的两块铜片代替石墨作电极,电解后两铜片的质量相差       ,电解液的pH                                                                       

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

某化学兴趣小组为了探索铝电极在原电池中的作用,设计并进行了以下一系列实验,实验结果记录如下:

编号
电极材料
电解质溶液
电流计指针偏转方向

Mg 、Al
稀盐酸
偏向Al

Al、Cu
稀盐酸
偏向Cu

Al、石墨
稀盐酸
偏向石墨

Mg、Al
NaOH溶液
偏向Mg

Al、Zn
浓硝酸
偏向Al
 
根据上表中的实验现象完成下列问题:
(1)实验①、②中Al所作的电极是否相同?
答:____________________________________________
(2)写出实验③中的电极名称、电极反应式和电池总反应方程式。铝为(  )______________________________
石墨为(  )__________________________
电池总反应:__________________________
(3)实验④中的铝作________极。
(4)实验⑤中铝作________极。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

(1)事实证明,原电池中发生的反应通常是放热反应。利用下列化学反应可以设计成原电池的是    。 
A.C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH>0
B.NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l) ΔH<0
C.2H2(g) +O2(g)2H2O(l) ΔH<0
D.CaCO3(s)+2HCl(aq)CaCl2(aq)+H2O(l)+CO2(g) ΔH<0
E.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH<0
(2)有A、B、C、D四种金属,将A与B用导线连接起来,浸入电解质溶液中,B不易腐蚀。将A、D分别投入等物质的量浓度的盐酸中,D比A反应剧烈。将铜浸入B的盐溶液里,无明显变化,如果把铜浸入C的盐溶液里,有金属C析出。据此判断A、B、C、D的活动性由强到弱的顺序是    。 

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

将1 L含有0.4 mol CuSO4和0.2 mol NaCl 的水溶液用惰性电极电解一段时间后。
(1)若在一个电极上得到0.1 mol Cu,另一电极上析出气体(在标准状况下)的体积是________ L。
(2)若在一个电极上恰好得到0.4 mol Cu,另一电极上再析出气体(在标准状况下)的体积是________ L。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH溶液的工艺流程如示意图所示,完成下列填空:

(1)在电解过程中,与电源负极相连的电极上的电极反应式为________________,若检验与电源正极相连的电极上的气体产物,实验室中通常选用的化学试剂是________________________________。
(2)工业食盐含Ca2、Mg2等杂质,精制过程发生反应的离子方程式为________________。
(3)如果粗盐中SO42-含量较高,必须添加钡试剂除去SO42-,该钡试剂可以是________。(选填a、b、c)。
a.Ba(OH)2    b.Ba(NO3)2   c.BaCl2
(4)为了有效地除去Ca2、Mg2、SO42-,加入试剂的合理顺序为_______(选填a、b、c)。
a.先加NaOH,后加Na2CO3,再加钡试剂
b.先加NaOH,后加钡试剂,再加Na2CO3
c.先加钡试剂,后加NaOH,再加Na2CO3
(5)脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异,通过________、冷却________、(填写操作名称)除去NaCl。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

利用生活中或实验室中常用的物品,根据氧化还原反应知识和电学知识,自己动手设计一个原电池。请填写下列空白:
(1)实验原理:Fe+2H=Fe2+H2↑。
(2)实验用品:电极________、________、稀硫酸、________(填写所缺的实验用品)、耳机(或者电流计)。

(3)实验装置:
(4)原电池设计及注意的问题。
①按如图所示连接好实验仪器,注意观察(耳朵听)耳机是否有声音发出,如果没有,可将原电池的两个电极中的一极接触耳机插头上的一极(注意:接触的同时耳机的另一个极是连接在原电池的另一个电极上的),这时可以听见耳机发出“嚓嚓嚓”声音。其原因是:在原电池中,由化学能转化为________。
②如果将装置中的耳机改为电流计,则铁钉应该接电流计的______
极,电极反应是________________;另一极应该接电流计的________极,电极发生了________反应(“氧化”或“还原”)。

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