电解池有关计算试题
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电解池有关计算试题
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电解池有关计算练习题
1.观察下列几个装置示意图,有关叙述正确的是()
A.装置①中阳极上析出红色固体
B.装置②的待镀铁制品应与电源正极相连
C.装置③闭合电键后,外电路电子由a极流向b极
D.装置④的离子交换膜允许阳离子、阴离子、水分子自由通过
2.某小组为研究电化学原理,设计下图装置,下列叙述不正确
...的是()
A.a和b不连接时,铁片上会有金属铜析出
B.a和b用导线连接时,铜片上发生的反应为:Cu2++2e-===Cu
C.无论a和b是否连接,铁片均会溶解,溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色
D.a和b分别连接直流电源正、负极,电压足够大时,Cu2+向铜电极移动
3.金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量杂质Fe、Zn、Cu、Pt,可用电解法制备高纯度的镍(已知:氧化性Fe2+<Ni2+<Cu2+),下列叙述正确的是()
A.阳极发生还原反应,其电极反应: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
4.500 mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO-3)=6.0 mol·L-1,用石墨作电极电解此溶液,当通电一段时间后,两极均收集到22.4 L气体(标准状况),假定电解后溶液体积仍为500 mL,下列说法正确的是()
A.原混合溶液中c(K+)为2 mol·L-1
B.上述电解过程中共转移2 mol电子
C.电解得到的Cu的物质的量为0.5 mol
D.电解后溶液中c(H+)为2 mol·L-1
5.某兴趣小组设计如下微型实验装置。实验时,先断开K2,闭合K1,两极均有气泡产生:一段时间后,断开K1,闭合K2,发现电流表A指针偏转。下列有关描述正确的是()
A.断开K2,闭合K1时,总反应的离子方程式为:2H++2Cl-===Cl2↑+H2↑
B.断开K2,闭合K1时,石墨电极附近溶液变红
C.断开K1,闭合K2时,铜电极上的电极反应为:Cl2+2e-===2Cl-
D.断开K1,闭合K2时,石墨电极作正极
6.人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素,原理如下图所示。
(1)电源的负极为________(填“A”或“B”)。
(2)阳极室中发生的反应依次为______、______。
(3)电解结束后,阴极室溶液的pH与电解前相比将__________;若两极共收集到气体13.44 L(标准状况),则除去的尿素为________ g(忽略气体的溶解)。
7.1 L某溶液中含有的离子如下表:
离子Cu2+Al3+NO-3Cl-
物质的量浓度(mol/L) 1 1 a 1
用惰性电极电解该溶液,当电路中有3 mol e-通过时(忽略电解时溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象),下列说法正确的是()
A.电解后溶液的pH=0 B.a=3
C.阳极生成1.5 mol Cl2D.阴极析出的金属是铜与铝
7解析:根据电子守恒可知,该反应过程中涉及的反应有:阳极:2Cl--2e-===Cl2↑(产
生氯气的体积,标准状况下为0.5 mol),4OH --4e -===2H 2O +O 2↑;阴极:Cu 2++2e -===Cu,2H ++2e -===H 2↑。从电子守恒的角度知,电解后溶液的pH =0,A 项正确;从电荷守恒的角度可知,a =4,B 不正确。
答案:A
8.按下图装置实验,若x 轴表示流入阴极的电子的物质的量,则y 轴可表示( )
①c (Ag +
) ②c (AgNO 3) ③a 棒的质量 ④b 棒的质量 ⑤溶液的pH
A .①③
B .③④
C .①②④
D .①②⑤
8解析:该电解池,随着电解的进行,c (Ag +)不变,c (AgNO 3)不变,溶液的pH 不变。因为阳极反应式为Ag -e -===Ag +,阴极反应式为Ag ++e -===Ag 。
答案:D
9.已知在pH 为4~5的溶液中,Cu 2+
几乎不水解,而Fe 3+
几乎完全水解。某学生拟用电解CuSO 4溶液的方法测定铜的相对原子质量。该同学向pH =3.8的含有Fe 2(SO 4)3杂质的CuSO 4溶液中加入适量的黑色粉末X ,充分搅拌后过滤,将滤液用右图所示装置电解,其中某电极增重a g ,另一电极上产生标准状况下的气体V mL 。下列说法正确的是( )
A .黑色粉末X 是铁粉
B .铜电极连接电源正极
C .石墨电极上发生的反应是 4OH -
-4e -
===O 2↑+2H 2O
D .铜的相对原子质量的计算式是22.4a
V
9解析:利用Fe 3+的水解,除去CuSO 4溶液中Fe 3+方法是向其中加入黑色的CuO ,与Fe 3+水解产生的H +反应,促进Fe 3+水解,使Fe 3+转化为Fe(OH)3沉淀而除去,A 错误;电解时,石墨作阳极,电极反应式:
4OH --4e -===2H 2O +O 2↑,C 正确;
铜作阴极,电极反应式为:2Cu 2++4e -===2Cu ,B 错误; 据两极上转移电子的量相等可知: a
M (Cu )×2=V ×10-3 L 22.4 L·mol -1×4, 解得:M (Cu)=11200a V
。答案:C
10.在一个U 形管里盛有CuCl 2溶液,并插入两块锌片作电极,按如图连接。 (1)如果把电键K 接A ,该装置应是电解装置,Zn ①极是________极,电极反应式为____________________,Zn ②极是________极,电极反应式为__________________________。
(2)上述反应进行5 min 后,转换电键K 到C ,则这个装置是原电池装置,Zn ①极是________极,电极反应式为________。
(3)上述装置进行 2 min 后,再转换电键K 到B ,则Zn ①极发生的化学反应为________________________________________________________________________,
Zn ②极发生的有关电化学的反应为_________________________________________。 10解析:当电键K 接触A 点时,构成一个有外接直流电源的电解池装置,与电源正极相连的Zn ①极是阳极,与电源负极相连的Zn ②极是阴极。当工作5 min 后,Zn ②极上析出了Cu ,此时,将电键K 接触C 点,构成一个原电池装置,表面覆盖铜的Zn ②极是原电池的正极,Zn ①极是原电池的负极。当把电键K 接触B 点时,形成断路,Zn ①极发生Zn 与CuCl 2的置换反应,Zn ②极由于在锌的表面有铜,又浸在CuCl 2溶液中,发生电化学腐蚀。
答案:(1)阳 Zn -2e -
===Zn 2+
阴 Cu 2+
+2e -
===Cu (2)负 Zn -2e -
===Zn 2+
(3)Zn +CuCl 2===ZnCl 2+Cu 负极:Zn -2e -
===Zn 2+
, 正极:Cu 2+
+2e -===Cu
11.(7分)科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池,其效率更高,可用于航天航空。如图1所示装置中,以稀土金属材料作惰性电极,在两极上分别通入CH 4和空气,其中固体电解质是掺杂了Y 2O 3的ZrO 2固体,它在高温下能传导阳极生成的O 2-
离子(O 2+4e
-
―→2O 2-
)。