10.现在工业上主要采用离子交换膜法电解饱和食盐水制取H₂、Cl₂、NaOH。请完成下列问题：

(1)在电解过程中，与电源正极相连的电极上所发生的电极反应式为___________________。

(2)电解之前食盐水需要精制，目的是除去精盐中Ca²⁺、Mg²⁺、等杂质离子，使用的试剂有：a.Na₂CO₃溶液，b.Ba(OH)₂溶液，c.稀盐酸，其合理的加入顺序为_________________(填试剂序号)。

(3)如果在容积为10 L的离子交换膜电解槽中，1 min时阴极可产生11.2 L(标准状况)Cl₂，这时溶液的pH是(设体积维持不变)____________________________________。

解析：在正确书写电解反应方程式的基础上，关键是把握电解过程中的等量关系，然后进行综合处理，便可解决。

由2NaCl+2H₂O2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，可知n(NaOH)=2n(H₂)=2×=1 mol，

c(OH^-)=0.1 mol·L^-1，故溶液的pH=13。

答案：(1)2Cl^--2e^-====Cl₂↑　 (2)b、a、c　 (3)13

9.某课外化学兴趣小组设计了如图11-3所示装置(虚框内部分未画出)，在装置内起初发生的反应为：Cu+H₂SO₄====H₂↑+CuSO₄

图11-3

(1)该装置的名称是____________。

(2)A、B中至少有一种是金属____________，接____________。

(3)C溶液中含有____________。

解析：由于铜的化学活泼性不如氢，所给化学反应不能自发进行，若要使铜能置换出硫酸中的氢元素，需要外加电源，该装置为电解池。在所给反应中铜被氧化，应与电源的正极相连接，故A、B中至少有一种为铜，C溶液应为稀硫酸。

答案：(1)电解池　 (2)铜　 电源的正极　 (3)H₂SO₄

8.用惰性电极电解M(NO₃)_x的水溶液，当阴极上增重a g时，在阳极上同时产生b L氧气(标准状况)，从而可知M的相对原子质量为(　　 )

A.　　　　　　　 B.　　　　　　 C.　　　　　　　 D.

解析：根据电解规律先列出物质间的对应关系式，设M的相对原子质量为M_r。

　　 M_x+-xe^--O₂

　　 M_r 22.4·

　　 a　　　　　 b

　　 所以M_r=

答案：C

7.把a、b、c、d四块金属片浸入稀酸中，用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，a为负极；c、d相连时电流由d到c；a、c相连时，c极上产生大量的气泡；b、d相连时，b极上有大量气泡产生；则这四种金各的活动顺序由强到弱为(　　 )

A.a>b>c>d　　　　　　　 B.a>c>d>b

C.c>a>b>d　　　　　　　 D.b>d>c>a

解析：根据原电池原理，作为负极的金属活动性比正极的金属强，电子流动方向是由负极到正极，电流方向是由正极向负极，因此可依次对电极金属的活动顺序作出如下判断：a>b、c>d、a>c、d>b，综合得本题中全部金属的活动顺序为：a>c>d>b。

答案：B

6.某溶液中含有两种溶质NaCl和H₂SO₄，它们的物质的量之比为3∶1。用石墨作电极电解该混合溶液时，根据电极产物，可明显分为三个阶段。下列叙述不正确的是(　　 )

A.阴极自始至终只析出H₂ B.阳极先析出Cl₂，后析出O₂

C.电解最后阶段为电解水　　　　　　　　 　　　D.溶液pH不断增大，最后为7

解析：电解质溶液中，n(Na⁺)∶n(Cl^-)∶n(H⁺)∶n()=3∶3∶2∶1,开始电解产生H₂和Cl₂，产生H₂和Cl₂的同时，生成的OH^-中和H₂SO₄，且OH^-过量，最后是电解水，因而最后pH＞7,阴极只放出H₂。三个阶段分别相当于电解HCl→NaCl→H₂O。

答案：D

5.(2010天津高考理综，12)金属镍有广泛的用途，粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是(已知：氧化性Fe²⁺<Ni²⁺<Cu²⁺)(　　 )

A.阳极发生还原反应，其电极反应式：Ni²⁺+2e^-====Ni

B.电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等

C.电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe²⁺和Zn²⁺

D.电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt

解析：考纲要求考生“了解金属的通性、金属冶炼的一般原理”“了解常见金属的活动顺序”，本题考查考生对金属冶炼方法、电解原理及氧化性与还原性的掌握情况，考查考生分析判断和灵活运用知识的能力。电解时阳极失去电子发生氧化反应，电极反应应该依次是Zn、Fe，电极式也错误，A错。电解过程中阳极失电子的金属与溶液中在阴极得电子的金属不同，质量不可能相等，B错。电解后溶液中除Fe²⁺、Zn²⁺外还可能有Ni²⁺，故C错。

答案：D

4.用惰性电极实现电解，下列说法正确的是(　　 )

A.电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液pH不变

B.电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH^-，故溶液pH减小

C.电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶2

D.电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶1

解析：电解稀H₂SO₄，实质上是电解水，硫酸的物质的量不变，但溶液体积减少，浓度增大，故溶液pH减小，A不正确。电解稀NaOH溶液，阳极消耗OH^-，阴极消耗H⁺，实质也是电解水，NaOH溶液浓度增大，故溶液的pH增大，B不正确。电解Na₂SO₄溶液时，析出H₂与O₂的物质的量之比为2∶1，C不正确。电解CuCl₂溶液时，Cu和Cl₂的物质的量之比为1∶1，D正确。

答案：D

3.我国发射上天的宇宙飞船--“神舟”六号上使用氢氧燃料电池，其电池总反应为：2H₂+O₂====2H₂O，电解质溶液溶质为KOH，溶剂是水，反应保持在较高温度下进行，使生成的水不断蒸发，经过一定的处理后供宇航员使用，下列关于该电池的说法中正确的是(　　 )

A.此电池能发出蓝色火焰

B.工作时电解溶液的pH不断减小

C.H₂为正极、O₂为负极

D.电池放电时负极反应为：2H₂+4OH^--4e^-====4H₂O,正极反应为：O₂+2H₂O+4e^-====4OH^-

解析：原电池是将化学能转化为电能的装置。显然A不正确。由于电池总反应为：2H₂+O₂====2H₂O,通H₂的极为负极，发生的反应为：2H₂+4OH^--4e^-====4H₂O,通入O₂的极为正极，发生反应为：O₂+2H₂O+4e^-====4OH^-。整个过程中KOH没有消耗，而且生成的水不断蒸发，pH基本保持不变。

答案：D

2.(2010江苏高考，16)碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：

Zn(s)+2MnO₂(s)+H₂O(l)====Zn(OH)₂(s)+Mn₂O₃(s)

下列说法错误的是(　　 )

A.电池工作时，锌失去电子

B.电池正极的电极反应式为2MnO₂(s)+H₂O(l)+2e^-====Mn₂O₃(s)+2OH^-(aq)

C.电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极

D.外电路中每通过0.2 mol电子，锌的质量理论上减小6.5 g

解析：由所给电池的总反应式可知，电池工作时，每有1 mol Zn参加反应，失去2 mol电子，则会有2 mol电子从负极Zn开始，流经外电路而流向正极，并在正极发生反应，2MnO₂(s)+H₂O+2e^-====Mn₂O₃(s)+2OH^-(aq)，故外电路每通过0.2 mol电子，Zn的质量就减轻6.5 g。

答案：C

1.下列事实不能用电化学理论解释的是(　　 )

A.轮船水线以下的船壳上装一定数量的锌块

B.铝片不用特殊方法保存

C.纯锌与稀硫酸反应时，滴入少量硫酸铜溶液后速率加快

D.镀锌的铁比镀锡的铁耐用

解析：A选项是通过构成ZnFe原电池，在船壳上加Zn块构成原电池负极，从而保护船体不被腐蚀。B选项是靠氧化膜保护铝。C选项Zn+Cu²⁺====Cu+Zn²⁺，生成的Cu与Zn在溶液中构成原电池加快反应的速率。D选项中ZnFe原电池Zn为负极，而FeSn原电池中Fe为负极，故前者Zn被氧化保护了铁。

答案：B