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电解原理在化学工业中有广泛应用。如图表示一个电解池,装有电解液a;X、Y是两块电极板,通过导线与直流电源相连。请回答以下问题:

(1)若X、Y都是惰性电极,a是饱和NaCl溶液,实验开始时,同时在两边各滴入几滴酚酞试液,则
① 电解池中X极上的电极反应式为                          。在X极附近观察到的现象是                                  
② Y电极上的电极反应式为                            ,检验该电极反应产物的方法是                                      
(2)如要用电解方法精炼粗铜,电解液a选用CuSO4溶液,则
① X电极的材料是            ,电极反应式是                            
② Y电极的材料是            ,电极反应式是                            
(说明:杂质发生的电极反应不必写出)

(1)① 2H++2e-=H2↑;放出气体,溶液变红② 2Cl-2e-=Cl2↑;把湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y电极附近,试纸变蓝色(2)① 纯铜;Cu2++2e-=Cu ② 粗铜;Cu-2e-=Cu2+

解析试题分析:(1)①和电源的负极相连的电极X极是阴极,该电极上氢离子发生得电子的还原反应,即2H++2e-=H2↑,所以该电极附近氢氧根浓度增大,碱性增强,滴入几滴酚酞试液会变红,故答案为:2H++2e-=H2↑;放出气体,溶液变红;②和电源的正极相连的电极Y极是阳极,该电极上氯离子发生失电子的氧化反应,即2Cl--2e-=Cl2↑,氯气能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝,可以用于氯气的检验,故答案为:2Cl--2e-=Cl2↑;把湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y电极附近,试纸变蓝色;(2)①电解方法精炼粗铜,电解池的阴极材料是纯铜,电极反应为:Cu2++2e-=Cu,故答案为:纯铜;Cu2++2e-=Cu;②电解方法精炼粗铜,电解池的阳极材料是粗铜,电极反应为:Cu-2e-=Cu2+,故答案为:粗铜;Cu-2e-=Cu2+
考点:电解原理

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:填空题

下图是两座工厂的主要生产流程以及它们之间的生产关系

回答下列问题:
(1)与上图中“设备A”的作用相当的实验装置是        

(2)“溶液B”也可以用下列物质中的什么物质代替?     
a.KAl(SO4)2·12H2O      b.ClO2        c.大量O3      d.K2Cr2O7       e.活性炭
(3)聚氯化铝在生产过程中作       剂,其作用是             ,可用离子方程式表示其化学原理如下(用Al3+代表聚氯化铝):                       
(4)上图中下方的工厂主要生产两种气体和一种常见强碱,通常称为         工业。
(5)加入“三种试剂”主要是为了除去粗食盐水中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质,按加入的先后次序写出化学式                            。
(6)制取“溶液B”的方法现在已作了改进,其原理图,用离子方程式表示该装置中发生的反应:                      。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

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)。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

微电解技术具有处理效果显著、投资少、运行费用低等优点。铝碳微电解处理就是利用铝-碳颗粒之间形成了无数个细微原电池,这些细微电池在酸性溶液中发生电化学反应。溶液中溶解一定量的氧可以增大铝的腐蚀效率,因此可以通过曝气来强化处理效果。实验装置如图:

(1)实验前,将铝屑在5%NaOH碱洗10分钟,目的是①            ,②             
(2)曝气条件下,在酸性溶液中,该装置中发生的电极反应为:铝极               ,碳极            
(3)通过铝碳微电解法可以对含镍电镀废水进行处理,某化学研究小组研究了铝碳比、反应停留时间对处理效果的影响,结果如下:
      
通过分析,确定最佳工艺的铝碳比为   ,反应停留时间是   

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

迄今为止,由化学能转变的热能或电能仍然是人类使用的主要的能源。
I.请仔细观察下列两种电池的构造示意图,完成下列问题:
 
(1)碱性锌锰电池比普通锌锰电池(干电池)性能好,放电电流大。试从影响反应速率的因素分析其原因是     
(2)碱性锌锰电池的总反应式:Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2,则负极的电极反应式为             
Ⅱ.下面是一个将化学能与电能相互转化的装置。回答下列问题:

(1)写出通入O2一极的电极反应方程式为                                    
(2)a电极是   极,能否写出其电极反应方程式   (填“能”或“不能”),若“能”写出其电极反应方程式,若“不能”说明其理由                                   
(3)下列说法不正确的是(   )

A.此装置用于电镀铜时,电解一段时间,硫酸铜溶液的浓度不变
B.U型管中,OH在a极放电
C.若a为纯净金属,b为粗制金属,该装置可用于粗制金属的精炼
D.电子经导线流入b电极
Ⅲ.某同学运用所学知识,自选材料设计实验,实现了在通常条件下不能发生的反应:Cu+H2SO4(稀)=CuSO4+H2↑。请在下面框中画出能够实验这一反应的装置图,并在图中进行必要的标注。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

(1)用FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的化学方程式为:                                   ;若将该反应设计成如图的原电池,请在图中完成标注。

(2)实验证明,能设计成原电池的反应通常是放热反应,现有下列反应:
①C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)   △H>0;
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) △H<0 ;
③NaOH(aq)+HC1(aq)=NaC1(aq)+H2O(1)  △H<0 。
上述反应可以设计成原电池的是     (填序号),如若以KOH溶液为电解质溶液,依据所选反应设计的原电池其负极反应为                     

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

(1)乙酰水杨酸俗称阿司匹林,是一种历史悠久的解热镇痛药。乙酰水杨酸的结构简式为
现有乙酰水杨酸的粗品,某同学用中和法测定产品纯度:取a g产品溶解于V1 mL1mol/L的NaOH溶液中,加热使乙酰水杨酸水解,再用1 mol/L的盐酸滴定过量的NaOH,当滴定终点时消耗盐酸V2 mL;
①写出乙酰水杨酸与NaOH溶液反应的化学方程式                            
②计算出产品纯度为                            (只需列出计算表达式,不必化简。乙酰水杨酸相对分子质量为180)。
(2)甲醇直接燃料电池具有启动快、效率高、能量密度高等优点。(已知二甲醚直接燃料电池能量密度E =8.39 kW·h·kg-1)。
①若电解质为酸性,甲醇直接燃料电池的负极反应为                          
②该电池的理论输出电压为1.20 V,能量密度E =                              (列式计算。能量密度 = 电池输出电能/燃料质量,lkW·h = 3.6×106J,一个电子的电量=1.6×10-19C)

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

某反应中反应物与生成物有:FeCl2、FeCl3、CuCl2、Cu。
(1)将上述反应设计成的原电池如图甲所示,请回答下列问题:
 
①图中X溶液是_____________________________;
②石墨电极上发生的电极反应式为__________________________________________;
③原电池工作时,盐桥中的____________(填“K”或“Cl”)不断进入X溶液中。
(2)将上述反应设计成的电解池如图乙所示,乙烧杯中金属阳离子的物质的量与电子转移的物质的量的变化关系如图丙,请回答下列问题:
①M是__________极;
②图丙中的②线是______________的变化。
③当电子转移为2 mol时,向乙烧杯中加入________ L 5 mol·L-1 NaOH溶液才能使所有的金属阳离子沉淀完全。
(3)铁的重要化合物高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型饮用水消毒剂,具有很多优点。
①高铁酸钠生产方法之一是电解法,其原理为Fe+2NaOH+2H2O=Na2FeO4+3H2↑,则电解时阳极的电极反应式是__________________________________。
②高铁酸钠生产方法之二是在强碱性介质中用NaClO氧化Fe(OH)3生成高铁酸钠、氯化钠和水,该反应的离子方程式为_______________________________________。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

下图为细菌冶铜和火法冶铜的主要流程。

(1) 硫酸铜溶液一般呈________(填“酸”、“碱”或“中”)性,原因是________    (用离子方程式表示)。写出电解硫酸铜溶液的化学方程式:______________(电解过程中,始终无氢气产生)。
(2)细菌冶金又称微生物浸矿,是近代湿法冶金工业上的一种新工艺。细菌冶铜与火法冶铜相比,优点为________________(写出一点即可)。

(3) 用惰性电极分别电解浓的氯化铜溶液和硫酸铜溶液。电解浓的氯化铜溶液时发现阴极有金属铜生成,同时阴极附近会出现棕褐色溶液。而电解硫酸铜溶液时,没有棕褐色溶液生成。下面是关于棕褐色溶液成分的探究
①有同学认为,阴极附近出现的棕褐色溶液是氯气反应的结果,你认为他的猜测是否正确?________(填“正确”或“不正确"),原因是__________
资料1:
一般具有混合价态(指化合物中同一元素存在两种不同的化合价,如Fe3O4中的 Fe元索)的物质的颜色比单一价态的物质的颜色要深。
资料2:
CuCl微溶于水,能溶于浓盐酸。
②猜想:棕褐色溶液中可能含有的离子是________(填3种主要离子符号)。
③验证猜想:完成实验方案(配制棕褐色溶液)。
取少量________固体于试管中,加入________使其溶解,再加入________溶液,观察现象。
④已知电解前,U形管中加入了________100mL0.5 mol . L1 CuCl2溶液,电解结朿时电路中一共转移了 0.03 mol电子,且阴极生成0. 64 g铜,则形成的低价阳离子的物质的量为________mol。

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