15．(2010·北京市海淀区期中)电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法：保持污水的pH在5.0-6.0之间，通过电解生成Fe(OH)₃沉淀。Fe(OH)₃有吸附性，可吸附污物而沉积下来，具有净化水的作用。阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层，刮去(或撇掉)浮渣层，即起到了浮选净化的作用。某科研小组用电浮选凝聚法处理污水，设计装置如图所示：

(1)实验时若污水中离子浓度较小，导电能力较差，产生气泡速率缓慢，则无法使悬浮物形成浮渣。此时，应向污水中加入适量的________。

(2)电解池阳极的电极反应分别是①________________；

②4OH^－－4e^－===2H₂O+O₂↑。

(3)电极反应①和②的生成物反应得到Fe(OH)₃沉淀的离子方程式是________________。

(4)熔融盐燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质，以CH₄为燃料，空气为氧化剂，稀土金属材料为电极。

已知负极的电极反应是CH₄+4CO－8e^－===5CO₂+2H₂O。

①正极的电极反应是________________________________________________________________________。

②为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定。为此电池工作时必须有部分A物质参加循环。则A物质的化学式是______________。

(5)实验过程中，若在阴极产生了44.8L(标准状况)气体，则熔融盐燃料电池消耗CH₄________L(标准状况)。

解析：(1)通过电解生成Fe(OH)₃沉淀，不能加酸，a项不符合；BaSO₄难溶于水，b项不符合；Na₂SO₄对电解产物没有影响，可以增强导电能力，故c项符合；保持污水的pH在5.0-6.0之间，NaOH显然不符合；CH₃CH₂OH为非电解质，导电能力差，e项不符合；故答案为c。(2)燃料电池中，通入CH₄的一极为负极，通入空气的一极为正极，故烧杯中铁为阳极，电极反应为：Fe－2e^－===Fe²⁺。(3)电极反应①和②的生成物反应得到Fe(OH)₃沉淀的离子方程式是4Fe²⁺+10H₂O+O₂===4Fe(OH)₃↓+8H⁺。(4)①已知负极的电极反应是CH₄+4CO－8e^－===5CO₂+2H₂O，而总的反应方程式为CH₄+2O₂===CO₂+2H₂O，用总反应方程式减去负极的电极反应得正极的电极反应，为O₂+2CO₂+4e^－===2CO。②根据电极反应，A物质的化学式是CO₂。(5)阴极电极反应为：2H⁺+2e^－===H₂↑，产生44.8 L(标准状况)气体，转移4 mol e^－；根据CH₄+4CO－8e^－===5CO₂+2H₂O知，熔融盐燃料电池消耗CH₄ 11.2 L。

答案：(1)c

(2)Fe－2e^－===Fe²⁺

(3)4Fe²⁺+10H₂O+O₂===4Fe(OH)₃↓+8H⁺

(4)①O₂+2CO₂+4e^－===2CO(2O₂+4CO₂+8e^－===4CO)　②CO₂

(5)11.2

14．(2010·河南省调研)某兴趣小组的同学用下图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的电键时，观察到电流计的指针发生了偏转。

请回答下列问题：

(1)甲装置的名称是________；乙装置的名称是________；Zn为________极；Pt为________极。

(2)写出电极反应式：Cu极________________；C极________________。

(3)当甲中产生0.1 mol气体时，乙中析出铜的质量应为________；乙中产生的气体在标准状况下的体积应为________。

(4)若乙中溶液不变，将其电极都换成铜电极，电键闭合一段时间后，乙中溶液的颜色________(填“变深”、“变浅”或“无变化”)。

(5)若乙中电极不变，将其溶液换成NaCl溶液，电键闭合一段时间后，甲中溶液的pH将________(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)；乙中溶液的pH将________。

(6)如果乙中电极不变，将其溶液换成饱和Na₂SO₄溶液，电键闭合一段时间，当阴极上有a mol气体生成时，同时有w g Na₂SO₄·10H₂O晶体析出，若温度不变，剩余溶液中溶质的质量分数应为________(用含w、a的表达式表示，不必化简)。

解析：(1)Zn、Cu电极和稀硫酸可构成原电池，其中Zn是负极，Cu是正极；乙装置是电解池，C为阴极，Pt为阳极。

(2)Cu电极上发生还原反应：2H⁺+2e^－===H₂↑；C电极上也发生还原反应：Cu²⁺+2e^－===Cu。

(3)通过甲、乙装置中电子的物质的量相等，当甲中产生0.1 mol H₂时，电路中通过0.2 mol电子，乙中析出0.1 mol Cu和0.1 mol Cl₂。

(4)若将乙中两个电极都换成Cu，则乙装置相当于电解精炼铜的装置，阳极溶解的铜和阴极析出的铜一样多，溶液中Cu²⁺的浓度基本不变，溶液的颜色基本不变。

(5)若将乙中溶液换成NaCl溶液，则乙装置就是电解食盐水的装置，因为反应生成了NaOH，所以电解后溶液的pH增大。反应时甲溶液中消耗了H⁺，溶液酸性减弱，pH也增大。

(6)电解Na₂SO₄溶液的本质就是电解水，阴极上析出的a mol气体是H₂，则反应中有a mol H₂O被电解，此a mol H₂O和析出的w g Na₂SO₄·10H₂O晶体构成饱和溶液，该饱和溶液与剩余饱和溶液的质量分数相同。则剩余溶液中溶质的质量分数＝×100%＝×100%。

答案：(1)原电池　电解池　负　阳

(2)2H⁺+2e^－===H₂↑　Cu²⁺+2e^－===Cu

(3)6.4 g 　2.24 L

(4)无变化

(5)增大　增大

(6)×100%

13．(2010·石家庄质检(一))某课外活动小组用如图所示装置进行实验，请回答下列问题：

(1)若开始实验时开关K与a连接，则B极的电极反应式为________________。

(2)若开始实验时开关K与b连接，则下列说法正确的是________(填序号)。

①溶液中Na⁺向A极移动

②从A极逸出的气体能使湿润的淀粉KI试纸变蓝

③反应一段时间后向电解液中加适量盐酸可使其恢复到电解前的浓度

(3)该小组运用工业上离子交换膜法制烧碱的原理，用如图所示装置电解K₂SO₄溶液。

①该电解槽的阳极反应式为__________________，通过阴离子交换膜的离子数________(填“>”、“<”或“＝”)通过阳离子交换膜的离子数；

②图中a、b、c、d分别表示有关溶液的pH，则a、b、c、d由小到大的顺序为________；

③电解一段时间后，B口与C口产生气体的质量比为________。

解析：(1)开关K与a相连，则该装置为原电池，B极为负极，电极反应式为：Fe－2e^－===Fe²⁺。(2)若K与b相连，则该装置为电解池，A极为阳极，B极为阴极；①阳离子向阴极移动，即Na⁺向B极移动；②A极逸出的气体为氯气，它可使湿润的淀粉KI试纸变蓝，正确；③因为电解过程中产生氢气和氯气，故需通入HCl气体，而不是加入盐酸，不正确。

(3)①因为阳极加入有H₂SO₄，故阳极的电极反应式为2H₂O－4e^－===O₂↑+4H⁺(写4OH^－－4e^－===2H₂O+O₂↑也对)，由于在阴极放电的是H⁺，其中透过阳离子交换膜的H⁺数与透过阴离子交换膜的OH^－数相等，根据溶液呈电中性知，透过阳离子交换膜的K⁺数大于透过阴离子交换膜的SO数，故应填“<”；②因电解后生成的硫酸和氢氧化钾溶液的浓度均比原来的大，故b<a，c<d，结合碱溶液的pH大于酸溶液的pH，则有b<a<c<d；③B口产生的气体是O₂，C口产生的气体是氢气，根据得失电子守恒得两者物质的量之比为1?2，质量比为8?1。

答案：(1)Fe－2e^－===Fe²⁺

(2)②

(3)①2H₂O－4e^－===O₂↑+4H⁺(写4OH^－－4e^－===2H₂O+O₂↑也不扣分)　<

②b<a<c<d

③8?1

12．(2010·郑州市质量预测)一种新型酸性乙醇电池用磺酸类质子作溶剂，比甲醇电池效率高出32倍，电池反应式为：C₂H₅OH+3O₂===2CO₂+3H₂O，电池构造如下图所示。下列关于该电池的说法正确的是(　)

A．放电过程中，电源内部的H⁺从正极区向负极区迁移

B．通入乙醇的电极是正极

C．该电池的正极反应为：4H⁺+O₂+4e^－===2H₂O

D．用该电池做电源，用惰性电极电解饱和NaCl溶液时，每消耗0.2 mol C₂H₅OH，阴极产生标准状况下气体的体积为13.44 L

解析：A项，H⁺应向正极迁移；B项，通入O₂的电极为正极；D项，消耗0.2 mol C₂H₅OH，转移的电子为2.4 mol，此时阴极生成的气体理论上应为1.2 mol，在标况下即为26.88 L。

答案：C

11．(2010·赣州市质检)用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，通电一段时间后，向所得溶液中加入0.1 mol Cu(OH)₂后恰好恢复到电解前的浓度和pH。则电解过程中转移的电子为(　)

A．0.1 mol　　　　　 B．0.2 mol

C．0.3 mol　 　　　　　　　　　　　　　　　　　 D．0.4 mol

解析：根据2CuSO₄+2H₂O2Cu+2H₂SO₄+O₂↑，电解硫酸铜溶液减少的质量相当于CuO；加入0.1 mol Cu(OH)₂可以使所得溶液恰好恢复到电解前的状态，说明电解过程中有0.1 mol CuSO₄和0.1 mol H₂O发生电解，因此转移的电子为0.1×2+0.1×2＝0.4(mol)。

答案：D

10．(2010·江西省联考)用下图装置(X、Y是直流电源的两极)分别进行下列各组实验，则下表中所列各项对应关系均正确的一组是(　)

解析：X为正极，电解Na₂SO₄溶液时，实质是电解水，a管中电极为阳极，OH^－放电，a管中c(H⁺)>c(OH^－)，滴加酚酞试液不变色，A错；X为正极，电解AgNO₃溶液时，b管中电极为阴极，电极反应式为Ag⁺+e^－===Ag，B错；Fe(OH)₃胶体粒子带有正电荷，X为负极时，Fe(OH)₃胶体粒子向a管移动，a管中液体颜色加深，D错。

答案：C

9．(2010·北京市西城区抽样)用酸性氢氧燃料电池为电源进行电解的实验装置示意图如下图所示。下列说法中，正确的是(　)

A．燃料电池工作时，正极反应为：O₂+2H₂O+4e^－===4OH^－　

B．a极是铁，b极是铜时，b极逐渐溶解，a极上有铜析出

C．a极是粗铜，b极是纯铜时，a极逐渐溶解，b极上有铜析出

D．a、b两极均是石墨时，在相同条件下a极产生的气体与电池中消耗的H₂体积相等

解析：燃料电池工作时，正极反应为：O₂+4H⁺+4e^－===2H₂O，A错；a极是铁，b极是铜时，a极上铁发生氧化反应逐渐溶解，b极上Cu²⁺发生还原反应有铜析出，B错；a极是粗铜，b极是纯铜时，a极发生氧化反应粗铜溶解，b极上Cu²⁺发生还原反应有铜析出，C对；a、b两极均是石墨时，根据电子守恒，a极上产生的O₂与电池中消耗的H₂的体积比为1?2，D错。

答案：C

8．(2010·北京市海淀区期末)高功率Ni/MH(M表示储氢合金)电池已经用于混合动力汽车。总反应方程式如下：Ni(OH)₂+M NiOOH+MH，下列叙述正确的是(　)

A．放电时正极附近溶液的碱性增强

B．放电时负极反应为：M+H₂O+e^－===MH+OH^－

C．充电时阳极反应为：NiOOH+H₂O+e^－===Ni(OH)₂+OH^－

D．放电时每转移1 mol电子，正极有1 mol NiOOH被氧化

解析：放电时正极反应为：NiOOH+H₂O+e^－===Ni(OH)₂+OH^－，正极附近c(OH^－)增大，溶液碱性增强，A对；放电时负极反应为MH+OH^－－e^－===M+H₂O，B错；充电时阳极反应为Ni(OH)₂+OH^－－e^－===NiOOH+H₂O，C错；放电时正极发生还原反应，放电时每转移1 mol电子，正极上有1 mol NiOOH被还原，D错。

答案：A

7．(2010·唐山市联考)下列叙述正确的是(　)

A．在原电池的负极和电解池的阴极上都发生氧化反应

B．铝比铁活泼，但铝制品比铁制品在空气中耐腐蚀

C．用惰性电极电解饱和NaCl溶液，若有2 mol电子转移，则生成1 mol NaOH

D．用惰性电极电解Na₂SO₄溶液，阴阳两极产物的物质的量之比为1?2

解析：电解池阴极发生还原反应，A错；铝制品表面易形成致密的氧化膜，隔绝了铝与空气的接触，故铝制品比铁制品在空气中耐腐蚀，B正确；电解饱和NaCl溶液的化学方程式为：2NaCl+2H₂O2NaOH+Cl₂↑+H₂↑，所以若转移2 mol电子，则生成2 mol NaOH，C错；用惰性电极电解Na₂SO₄溶液，相当于电解水，阴极产物为氢气，阳极产物为氧气，二者物质的量之比为2?1，D错。

答案：B

6．(2010·东北)用下图Ⅰ所示装置通电10分钟后，去掉直流电源，连接成图Ⅱ所示装置，可观察到U形管左端铁电极表面析出白色胶状物质，U形管右端液面上升。下列说法正确的是(　)

A．同温、同压下，装置Ⅰ中石墨电极上方得到的气体比铁电极上方得到的气体多

B．用装置Ⅱ进行实验时铁电极的电极反应为Fe－2e^－+2OH^－===Fe(OH)₂

C．用装置Ⅱ进行实验时石墨电极的电极反应为2H⁺+2e^－===H₂↑

D．装置Ⅰ通电10分钟后铁电极周围溶液pH降低

解析：装置Ⅰ是电解10% NaCl溶液的装置，石墨连接到电源的正极，溶液中的Cl^－在该极失去电子产生Cl₂：2Cl^－－2e^－===Cl₂↑，铁电极上产生H₂：2H₂O+2e^－===H₂↑+2OH^－，由于有OH^－生成，故溶液的pH升高。因Cl₂能溶解在水中，且与H₂O发生反应：Cl₂+H₂OHCl+HClO，而H₂不溶于水，故石墨电极上方得到的气体比铁电极上方得到的气体少。装置Ⅱ是原电池装置，Fe为负极失去电子产生Fe²⁺，Fe²⁺再与溶液中的OH^－反应生成Fe(OH)₂：Fe－2e^－+2OH^－===Fe(OH)₂，正极为Cl₂得到电子，故石墨电极的电极反应为：Cl₂+2e^－===2Cl^－(或HClO+H⁺+2e^－===Cl^－+H₂O)。综合上述，只有选项B正确。

答案：B