题目内容


电化学原理在工业生产中有着重要的作用，请利用所学知识回答有关问题。
(1)用电解的方法将硫化钠溶液氧化为多硫化物的研究具有重要的实际意义，将硫化物转变为多硫化物是电解法处理硫化氢废气的一个重要内容。如是电解产生多硫化物的实验装置：

①已知阳极的反应为(x＋1)S2－=Sx＋S2－＋2xe－，则阴极的电极反应式是____________________________
当反应转移x mol电子时，产生的气体体积为____________(标准状况下)。
②将Na2S·9H2O溶于水中配制硫化物溶液时，通常是在氮气气氛下溶解。其原因是(用离子反应方程式表示)：___________________________。
(2)MnO2是一种重要的无机功能材料，制备MnO2的方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO4溶液，阳极的电极反应式为______________________。现以铅蓄电池为电源电解酸化的MnSO4溶液，如图所示，铅蓄电池的总反应方程式为_______________________，

当蓄电池中有4 mol H＋被消耗时，则电路中通过的电子的物质的量为________，MnO2的理论产量为________g。
(3)用图电解装置可制得具有净水作用的。实验过程中，两极均有气体产生，Y极区溶液逐渐生成

①电解过程中，X极区溶液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。
②电解过程中，Y极发生的电极反应为Fe－6e－＋8OH－=＋4H2O和______________________________，若在X极收集到672 mL气体，在Y极收集到168 mL气体(均已折算为标准状况时气体体积)，则Y电极(铁电极)质量减少________g。


(1)①2H2O＋2e－=2OH－＋H2↑(或2H＋＋2e－=H2↑)　11.2xL
②2S2－＋O2＋2H2O=2S↓＋4OH－
(2)Mn2＋－2e－＋2H2O=MnO2＋4H＋
Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O
2 mol　87
(3)增大　4OH－－4e－=2H2O＋O2↑　0.28

解析(1)电解时，水电离的H＋在阴极发生得电子还原反应，生成H2。根据电子守恒可知有x mol电子转移，产生H2 0.5x mol。S2－具有较强还原性，易被空气中的氧气氧化，故配制溶液时需要氮气作保护气。
(2)根据题意Mn2＋失电子生成MnO2，产物中的氧元素来源于水，生成H＋，再将电极方程式配平即可。
(3)图中X极的电极反应为2H＋＋2e－=H2↑(或2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－)，所以X极区的pH增大，由生成氢气672 mL，可知得电子数为0.06 mol，Y极生成氧气为168 mL，失电子数0.03  mol，由得失电子守恒可知铁失电子数为0.03 mol，由电极反应可知铁溶解为0.005 mol，即0.28 g。

练习册系列答案
相关题目

(8分)试用══↑的反应设计原电池。
（1）原电池中使用的电解质溶液是                 ；
（2）写出电极反应式：
负极：                         ，
正极:                            ；
（3）在方框中画出此原电池的图，并标出电极材料的名称。

锂的化合物用途广泛。Li3N是非常有前途的储氢材料；LiFePO4、Li2FeSiO4等可以作为电池的正级材料。回答下列问题：
（1）将锂在纯氮气中燃烧可制得Li3N，其反应的化学方程为            。
（2）氮化锂在氢气中加热时可得到氨基锂（LiNH2），其反应的化学方程式为：
Li3N+2H2LiNH2+2LiH，氧化产物为          （填化学式）。在270℃时，该反应可逆向发生放出H2，因而氮化锂可作为储氢材料，储存氢气最多可达Li3N质量的      %（精确到0.1）。
（3）将Li2CO3、FeC2O4·2H2O和SiO2粉末均匀混合，在800℃的氩气中烧结6小时制得Li2FeSiO4，写出反应的化学方程式       ，制备Li2FeSiO4的过程必须在惰性气体氛围中进行，其原因是             。
（4）将一定浓度磷酸二氢铵、氯化锂混合溶液作为电解液，以铁棒为阳极，石墨为阴极，电解析出LiFePO4沉淀，阳极的电极反应式为                  。
（5）磷酸亚铁锂电池充放电过程中，发生LiFePO4与LiFePO4之间的转化，电池放电时负极发生的反应为LiXC6－Xe—XLi++6C，写出电池放电时的电极反应的化学方程式           。

某实验小组的同学采用如图所示装置来进行有关化学实验，请填充下列空格。

(1)若U形管中盛有硫酸钠溶液，X、Y电极分别为石墨和铁棒，电解过程中出现的现象是               。
U形管中加入的少量植物油作用是       。
(2)电解一段时间后，某同学将电源反接，此时出现的现象是                         。有关的化学方程式为                                                     。

根据右图回答以下问题：

（A、B均为碳棒，两池中溶液均足量）
（1）甲装置是    池，乙装置是      池且Fe极为    极，A极为       极
（2）A极的电极反应                      
（3）若甲池中Fe溶解0．3 mol，则乙池中产生气体的体积（标准状况）为       L，

如图所示，p、q为直流电源的两极，A由金属单质X制成，B、C、D为铂电极，接通电源，金属X沉积于B极，同时C、D上产生气泡，试回答：

(1)p为       极，A极发生了       反应。
(2)C为       极，可收集到       ；D为       极，可收集到       。
(3)C极的电极反应式为                                               。
(4)在电解过程中，测C、D两极上产生气体的体积，实验数据如下表：

时间(min)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
阴极产生气体
的体积(cm3)
6
12
20
29
39
49
59
69
79
89
阳极产生气体
的体积(cm3)
2
4
7
11
16
21
26
31
36
41
 
仔细分析以上实验数据，请说出变化的可能原因是
                                                                       。
(5)当反应进行一段时间后，A、B电极附近溶液的pH       (填“增大”“减小”或“不变”)。
(6)当电路中通过0.004 mol电子时，B极上沉积的金属X为0.128 g，则此金属的摩尔质量为           。

铝和氢氧化钾都是重要的工业产品。请回答:
(1)工业冶炼铝的化学方程式是　　　　　　　　　　。 
(2)铝与氢氧化钾溶液反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)工业品氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸杂质,可用离子交换膜法电解提纯。
电解槽内装有阳离子交换膜(只允许阳离子通过),其工作原理如图所示。

①该电解槽的阳极反应式是　　　　　　　　　　。 
②通电开始后,阴极附近溶液pH会增大,请简述原因　　　　　　　　　　　。 
③除去杂质后的氢氧化钾溶液从溶液出口　　　　(填写“A”或“B”)导出。 

氯碱工业是最基本的化学工业之一，离子膜电解法为目前普遍使用的生产方法，其生产流程如下图所示：

（1）该流程中可以循环的物质是           。
（2）电解法制碱的主要原料是饱和食盐水，由于粗盐水中含有Ca2+、Mg2+、SO42－等无机杂质，所以在进入电解槽前需要进行两次精制，写出一次精制中发生的离子方程式    ，若食盐水不经过二次精制就直接进入离子膜电解槽会产生什么后果   。
（3）右图是工业上电解饱和食盐水的离子交换膜电解槽示意图(阳极用金属钛网制成，阴极由碳钢网制成)。则B处产生的气体是         ，E电极的名称是    。电解总反应的离子方程式为        。

（4）从阳极槽出来的淡盐水中，往往含有少量的溶解氯，需要加入8％～9％的亚硫酸钠溶液将其彻底除去，该反应的化学方程式为           。
（5）已知在电解槽中，每小时通过1安培的直流电可以产生1.492g的烧碱，某工厂用300个电解槽串联生产8小时，制得32%的烧碱溶液（密度为1.342吨/m3）113m3，电解槽的电流强度1.45 ×104A，该电解槽的电解效率为           。

有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，两人均用镁片和铝片作电极，但甲同学将电极放入6 mol·L－1的H2SO4溶液中，乙同学将电极放入6 mol·L－1的NaOH溶液中，如图所示。

（1）写出甲中正极的电极反应式_____________________________。
（2）乙中负极为________，总反应的离子方程式：
______________________________________________________。
（3）如果甲与乙同学均认为“构成原电池的电极材料如果都是金属，则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”，则甲会判断出________活动性更强，而乙会判断出________活动性更强。（填写元素符号）
（4）由此实验得出的下列结论中，正确的有________。

A．利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的介质
B．镁的金属性不一定比铝的金属性强
C．该实验说明金属活动性顺序表已过时，没有实用价值了
D．该实验说明化学研究对象复杂、反应受条件影响较大，因此应具体问题具体分析

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