已知铅蓄电池的工作原理为Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O.现用如图装置进行电解.测得当铅蓄电池中转移0.4 mol 电子时铁电极的质量减少11.2 g.请回答下列问题.(1)A是铅蓄电池的极.铅蓄电池正极反应式为 .放电过程中电解液的密度 (填“减小 .“增大或“不变 ).(2)Ag电极的电极反应式是 .该电极的电极产物共 g.(3)Cu电极的电极� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

已知铅蓄电池的工作原理为Pb+PbO₂+2H₂SO₄2PbSO₄+2H₂O，现用如图装置进行电解(电解液足量)，测得当铅蓄电池中转移0.4 mol 电子时铁电极的质量减少11.2 g。请回答下列问题。

(1)A是铅蓄电池的     极，铅蓄电池正极反应式为            ，放电过程中电解液的密度       (填“减小”、“增大”或“不变”)。
(2)Ag电极的电极反应式是        ，该电极的电极产物共        g。
(3)Cu电极的电极反应式是        ，CuSO₄溶液的浓度        (填“减小”、“增大”或“不变”)。
(4)如图表示电解进行过程中某个量(纵坐标x)随时间的变化曲线，则x表示            。

a.各U形管中产生的气体的体积
b.各U形管中阳极质量的减少量
c.各U形管中阴极质量的增加量

(1)负 PbO₂+4H⁺+SO₄^2-+2e^-=PbSO₄+2H₂O 减小
(2)2H⁺+2e^-=H₂↑ 0.4
(3)Cu-2e^-=Cu²⁺不变 (4)b

解析

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某同学在做原电池原理的实验时,有如下实验步骤:
①用导线将灵敏电流计的两端分别与纯净的锌片和铜片相连接(如图1);

②把一块纯净的锌片插入盛有稀硫酸的烧杯中;
③把一块纯净的铜片插入盛有稀硫酸的烧杯中;
④用导线把锌片和铜片连接起来后,再平行地插入盛有稀硫酸的烧杯中(如图2)。
回答下列问题:
(1)实验步骤①中应观察到的现象是　                      。
(2)实验步骤②中应观察到的现象是　                      。
(3)实验步骤③中应观察到的现象是　                      。
(4)实验步骤④中应观察到的现象是　                      。
(5)通过实验步骤④该同学头脑中有了一个猜想(或假设),该猜想是　。
(6)为了证实该猜想,该同学又设计了第⑤步实验,请简要画出第⑤步实验的装置示意图。

（1）普通锌锰干电池的结构如图所示。回答下列问题。

①电池中电解质溶液为________。
②正极反应式为________。
③放电时，NH₄⁺向________（填“正极”或“负极”）移动。
（2）废电池中的锌皮常用于实验室制氢气，废锌皮和纯锌粒分别与同浓度的稀硫酸反应，产生氢气速率较大的是________，原因是________________________。
若用过量的纯锌粒与一定量的稀硫酸反应，为了加快反应速率又不影响产生氢气的量，下列措施可行的是________（填序号）。

南海某小岛上,解放军战士为了寻找合适的饮用水源,对岛上山泉水进行分析化验,结果显示水的硬度为28°(属于硬水),主要含钙离子、镁离子、氯离子和硫酸根离子。请思考下列问题:
(1)该泉水属于　　　　硬水(填写“暂时”或“永久”)。
(2)若要除去Ca²⁺、Mg²⁺可以往水中加入石灰和纯碱,试剂添加时先加　　　　后加　　　　,原因是。
(3)目前常用阳离子交换树脂如NaR、HR来进行水的软化,若使用HR作为阳离子交换树脂则水中的Ca²⁺、Mg²⁺与交换树脂的　　　　起离子交换作用。若使用NaR作为阳离子交换树脂失效后可放入5%-8%　　　　溶液中再生。
(4)岛上还可以用海水淡化来获得淡水。下面是海水利用电渗析法获得淡水的原理图,已知海水中含Na⁺、Cl^-、Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄²^—等离子,电极为惰性电极。请分析下列问题:

①阳离子交换膜是指　　　　(填A或B)。
②写出通电后阳极区的电极反应式: ;阴极区的现象是:　。

某中学课外兴趣小组用惰性电极电解饱和食盐水（含少量Ca²^＋、Mg²^＋）作系列探究，装置如图所示：

（1）电解时，甲同学发现电极a附近溶液出现浑浊，请用离子方程式表示原因________________________________________________________________________。
（2）一段时间后，你认为C中溶液可能出现的现象是________________________，请用离子方程式表示原因______________________________________。
（3）实验结束后，乙同学将A中的物质冷却后加入到H₂S溶液中发现有气泡出现，但加入到稀盐酸中却没有任何现象。请用化学方程式和简要的文字解释原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
（4）随着反应的进行，兴趣小组的同学们都特别注意到D中溶液红色逐渐褪去。他们对溶液红色褪去的主要原因提出了如下假设，请你完成假设二。
假设一：B中逸出的气体与水反应生成的物质有强氧化性，使红色逐渐褪去；
假设二：___________________________________________________。
（5）请你设计实验验证上述假设一，写出实验步骤及结论：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料，两电极上分别通入CH₄和O₂，电解质为KOH溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行饱和氯化钠溶液（滴有几滴酚酞）电解实验，如图所示。

回答下列问题：
（1）甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为________________________ 、________________________。
（2）闭合K开关后，a、b电极上均有气体产生，其中a电极上得到的是________；电解过程中________极（填“a”或“b”）附近会出现红色。电解氯化钠溶液的总化学方程式为________________________。将a、b两极的产物相互反应可得到“84”消毒液的有效成分NaClO，特殊情况下可用“84”消毒液吸收SO₂，反应的离子方程式为________________________。
（3）若每个电池甲烷通入量为1 L（标准状况），且反应完全，则理论上最多能产生的氯气体积为________L（标准状况）。

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。如图，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^－=S_x＋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FeO₄^2-。实验过程中，两极均有气体产生，Y极区溶液逐渐生成FeO₄^2-。

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^－=FeO₄^2-＋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。

太阳能电池可用做电解的电源(如图)。
(1)若c、d均为惰性电极，电解质溶液为硫酸铜溶液，电解过程中，c极先无气体产生，后又生成气体，则c极为________极，在电解过程中，溶液的pH________(填“增大”、“减小”或“不变”)，停止电解后，为使溶液恢复至原溶液应加入适量的________。

(2)若c、d均为铜电极，电解质溶液为氯化钠溶液，则电解时，溶液中氯离子的物质的量将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)若用石墨、铁作电极材料，可组装成一个简易污水处理装置。其原理是：加入试剂调节污水的pH在5.0～6.0之间。接通电源后，阴极产生的气体将污物带到水面形成浮渣而刮去，起到浮选净化作用；阳极产生的有色沉淀具有吸附性，吸附污物而沉积，起到凝聚净化作用。该装置中，阴极的电极反应式为_______________________________________；
阳极区生成的有色沉淀是________。

某种碳酸锰矿的主要成分有MnCO₃、MnO₂、FeCO₃、MgO、SiO₂、Al₂O₃等。已知碳酸锰难溶于水。一种运用阴离子膜电解法的新技术可用于从碳酸锰矿中提取金属锰，流程如下：

阴离子膜法电解装置如图所示：

（1）写出用稀硫酸溶解碳酸锰反应的离子方程式                               。
（2）在浸出液里锰元素只以Mn²⁺的形式存在，且滤渣中也无MnO₂，请解释原因                                         .
（3）（5分）已知不同金属离子生成氢氧化物沉淀所需的pH如下表：

加氨水调节溶液的pH等于6，则滤渣的成分是                             ，滤液中含有的阳离子有H+和                       。
（4）电解装置中箭头表示溶液中阴离子移动的方向，则A电极是    极。实际生产中，阳极以稀硫酸为电解液，阳极的电极反应式为                     。
（5）该工艺之所以采用阴离子交换膜，是为了防止Mn²⁺进入阳极区发生副反应生成MnO₂造成资浪费，写出该副反应的电极反应式                                  。

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