原电池电解池综合练习

六 原电池 电解池综合练习六 原电池 电解池综合练习 例题精选例题精选 例例 1 右图中 x y分别是直流电源的两极 通电后发现 a 极板质量增加 b 极板处有 无色无臭气体放出 符合这一情况的是 a 极板b 极板x 电极Z 溶液 A锌石墨负极CuSO4 B石墨石墨负极NaOH C银铁正极AgNO3 D铜石墨负极CuCl2 解析 解析 通电后 a 极板增重 表明溶液中金属阳离子在 a 极板上放电 发生还原反应析 出了金属单质 因此可确定 a 极板是电解池的阴极 与它相连接的直流电源的 x 极是负极 选项 C 中 x 极为正极 故 C 不正确 A 中电解液为 CuSO4溶液 阴极 a 板上析出 Cu 而增 重 阳极 b 板上由于 OH 离子放电而放出无色无臭的 O2 故 A 正确 B 中电解液为 NaOH 溶液 通电后阴极 a 上应放出 H2 a 极板不会增重 故 B 不正确 D 中电解液为 CuCl2溶液 阴极 a 板上因析出 Cu 而增重 但阳板 b 板上因 Cl 离子放电 放出黄绿色有 刺激性气味的 Cl2 故 D 不正确 答案 答案 A 例例 2 蓄电池在放电时起原电池的作用 在充电时起电解池的作用 下面是爱迪 生蓄电池分别在充电和放电时发生的反应 下列有关爱迪生蓄电池的推断错误的是 A 放电时 Fe 是负极 NiO2是正极 B 蓄电池的电极可以浸入某中酸性电解质溶液中 C 充电时 阴极上的电极反应为 2OHFe2eFe OH 2 D 放电时 电解质溶液中的阴离子向正极方向移动 解析 解析 蓄电池放电时起原电池作用 原电池的负极是较活泼的金属 A 正确 放电时 Fe 是原电池的负极 Fe 失电子被氧化成 Fe2 离子 由于负极 Fe 的附近聚集较多的 Fe2 离子 电解质溶液中的阴离子向负极移动 D 不正确 充电时蓄电池起电解池作用 充电 时电源的负极应与蓄电池的负极 Fe 此时作为电解池的阴极 相连接 发生还原反应 C 正确 该蓄电池的放电和充电时的电极反应分别是 2OHFe2eFe OH 2 放电 负极 2 Fe OH 2OH2eFe 正极 2OHNi OH O2H2eNiO 222 充电 阴极 2OHFe2eFe OH 2 阳极O2HNiO2OH2eNi OH 222 可见反应是在碱性溶液中进行的 B 不正确 答案 答案 B D 例例 3 右图中电极 a b 分别为 Ag 电极和 Pt 电极 电 极 c d 都是石墨电极 通电一段时间后 在 c d 两极上 共收集到 336mL 标准状态 气体 回答 1 直流电源中 M 为极 2 Pt 电极上生成的物质是 其质量为 g 3 电源输出的电子 其物质的量与电极 b c d 分别生成的物质的物质的量之比为 2 4 AgNO3溶液的浓度 填增大 减小或不变 下同 AgNO3溶液的 pH H2SO4溶液的浓度 H2SO4溶液的 pH 5 若 H2SO4溶液的质量分数由 5 00 变为 5 02 则原有 5 00 的 H2SO4溶液为 g 解析 解析 电解 5 00 的稀 H2SO4 实际上是电解其中的水 因此在该电解池的阴极产生 H2 阳极产生 O2 且 据此可确定 d 极为阴极 则电源的 N 极为负极 12OVHV 22 M 极为正极 在 336mL 气体中 为 0 01mol 224mL336 3 2 HV 2 为 0 005mol 说明电路上有0 02mol 电子 因此在 b 极 Pt 112mol336 3 1 OV 2 阴极 产生 即 0 02mol 的 Ag 则 n e n Ag n O2 n H2 Ag0 021082 16g 0 02 0 02 0 005 0 01 2 2 1 2 1 由 Ag 阳 电极 Pt 阴 电极和 AgNO3溶液组成的电镀池 在通电一定时间后 在 Pt 电极上放电所消耗溶液中 Ag 离子的物质的量 等于 Ag 电极被还原给溶液补充的 Ag 离子的物质的量 因此 AgNO3 不变 溶液的 pH 也不变 电解 5 00 的 H2SO4溶液 由于 其中的水发生电解 因此 H2SO4 增大 由于 H 增大 故溶液的 pH 减小 设原 5 00 的 H2SO4溶液为 xg 电解时消耗水 0 01 18 0 18g 则 解得 5 00 x5 02 x0 18 x45 18g 答案 答案 1 正 2 Ag 2 16 3 2 1 4 不变 不变 增大 减小 5 1 2 45 18 例例 4 有一硝酸盐晶体 其化学式表示为 M NO3 x nH2O 经测定其 摩尔质量为 242g mol 1 取 1 21g 该晶体溶于水配成 100mL 溶液 将 此溶液倒入右图所示装置中 用石墨作电极进行电解 当有 0 01mol 电 子通过电极时 溶液中的金属阳离子全部析出 在 A 极得到金属 0 32g 回答 1 金属 M 的原子量为 x n 2 C 极为极 3 电解后溶液的 pH 为 设电解前后溶液的体积不变 解析 解析 1 含金属 M 也为 M 的原子量 0 005mol 242 1 21 n 硝酸盐0 005mol 64 0 005 0 32 MxeMx 解得 0 005 1 0 01 x x2 188 18 n 242 n 3 2 因为金属在 A 极析出 所以 A 极是电解池的阴极 则 C 极是电源的负极 3 有 0 01mol 电子通过电极 就有 0 01mol OH 放电 在溶液中就生成 0 01mol H 1pHL0 1mol 0 1 0 01 H 1 答案 答案 1 64 2 3 2 负 3 1 综合练习综合练习 一 选择题 一 选择题 1 下列说法中正确的是 A 在磷酸钠溶液中 Na PO 31 4 3 B pH 10 的 NaOH 溶液加水稀释 100 倍 溶液的 pH 12 C 0 3的 CH3COOH 溶液中的 H 是 0 1 CH3COOH 溶液中 H 1 Lmol 1 Lmol 的 3 倍 D 100 时 纯水的 pH 6 它显中性 2 25 mL pH 10 的 KOH 溶液跟 50 mL pH 10的 Ba OH 2溶液混合 混合溶液的 pH 是 A 9 7B 10C 10 3D 10 7 3 在 1 L 浓度为 C的弱酸 HA 溶液中 HA H 和 A 的物质的量之和为 nC molL 1 mol 则 HA 的电离度是 A B C D 100 n 100 2 n 100 1 n n 4 相同温度 相同物质的量浓度的下列各溶液 Na2SO3 Na2SO4 NaHSO4 NH4HSO4 按 pH 由小到大的顺序排列 应是 A B C D 5 相同物质的量浓度的三种盐溶液 NaX NaY NaZ 其溶液的 pH 依次增大 则 它们对应的三种酸的强弱顺序是 A HX HY HZB HX HZ HY C HX HY HZD HX HZ HY 6 一种一元强酸 HA 溶液中加入一种碱 MOH 反应后 溶液呈中性 下列判断正确的 是 A 加入的碱过量B 混合前酸与碱中溶质的物质的量相等 C 生成的盐不发生水解D 反应后溶液中 A M 物质的量浓度相等 7 下列四种溶液中 由水电离生成的氢离子物质的量浓度之比 是 pH 0 的盐酸 0 1的盐酸 0 01的 NaOH 溶液molL 1 molL 1 pH 11 的 NaOH 溶液 A 1 10 100 1000B 0 1 12 11 C 14 13 12 11D 14 13 2 3 8 将体积都为 10mL pH 都等于 3 的醋酸和盐酸 加水稀释至 a mol 和 b mol 测得 稀释后溶液的 pH 均为 5 则稀释后溶液的体积 A B ab100mL ab1000mL C a b 9 在盛有饱和 Na2CO3溶液的烧杯中插入惰性电极 保持温度不变 通直流电一段时 间后 则 A 溶液的 pH 增大B 溶液的浓度增大 有一定量的晶体析出 C 溶液的浓度不变 有晶体析出D 溶液的 pH 减小 10 氢镍电池是近年开发出来的可充电电池 它可以取代会产生镉污染的镉镍电池 氢镍电池的总反应式是 根据此反应式判断 下列叙述NiO OH H 2 1 2 2 Ni OH 中正确的是 A 电池放电时 电池负极周围溶液的 pH 值不断增大 B 电池放电时 镍元素被氧化 C 电池充电时 氢元素被还原 D 电池放电时 H2是负极 11 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 的原子量为 A B C D b 22 4ax b 11 2ax b 5 6ax b 2 5ax 12 下列关于铜电极的叙述正确的是 A 铜锌原电池中铜是正极 B 用电解法精炼粗铜时粗铜作阴极 C 在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极 D 电解稀硫酸制 H2 O2时铜作阳极 13 在室温下等体积的酸和碱的溶液 混合后 pH 一定小于 7 的是 A pH 3 的硝酸跟 pH 11 的氢氧化钾溶液 B pH 3 的盐酸跟 pH 11 的氨水 C pH 3 的硫酸跟 pH 11 的氢氧化钠溶液 D pH 3 的醋酸跟 pH 11 的氢氧化钡溶液 14 实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取氯气 已知铅蓄电池放电时发生如 下反应 负极 2ePbSOSOPb 4 2 4 正极 O2HPbSO2eSO4HPbO 24 2 42 今若制得 Cl2 0 050mol 这时电池内消耗的H2SO4的物质的量至少是 A 0 025 mol B 0 050 mol C 0 10 molD 0 20mol 15 在水电离出的的溶液中 能大量共存的离子组是 H 1 10 13 molL 1 A B 3 2 NOClFeK 3 2 NOClNaBa C D 2 43 SOHCOKNa ClSONHAl 2 44 3 16 将 0 1的盐酸 100 mol 和 0 1的偏铝酸钠溶液 50 mL 混合 在所 1 Lmol molL 1 得溶液中 A H OH Na Al Cl 3 B H OH Al Cl Na 3 C OH H Al Na Cl 3 D OH H Na Al C 3 17 硫化氢水溶液中有如下动态平衡关系 H2SH HS HS H S2 H2OH OH 在稀氢硫酸溶液中 下列各关系正确的是 A OH 2 S HS H 2 B 2 OH S 2 HS 2 H 2 C OH 2 S H 2 D S HS H 2 18 已知 0 1 NaHCO3溶液的 pH 8 4 0 1 Na2CO3溶液的molL 1 molL 1 pH 11 4 则 NaHCO3溶液中的 OH 是 Na2CO3溶液中的 OH 的 A 3 倍B 倍C 103倍D 10 3倍 3 1 19 用 0 1 NaOH 溶液滴定 100mL 0 1盐酸时 如果滴定误差在molL 1 molL 1 指滴入 NaOH 溶液的体积 以内 则所得溶液的 pH 范围为 已知 a 分别为 01 2 3 4 5 时 lg a 分别为 0 30 0 48 0 60 0 70 A 6 7 7 1B 3 3 10 7 C 4 3 9 7D 6 8 20 用已知浓度的盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液时 下列实验操作会引起测定结 果偏高的是 用天平称量 NaOH 固体时 将 NaOH 放在右盘 砝码放在左盘 并移动游码使之平 衡 配制 NaOH 溶液时 将称量的 NaOH 固体溶于水后立即移入容量瓶 并加蒸馏水至 刻度线 用蒸馏水洗净锥形瓶后盛入待测 NaOH 溶液进行滴定 用蒸馏水洗净酸滴定 管后盛入标准盐酸进行滴定 滴定终点读取酸滴定管数据时 仰视刻度线 A B C D 二 填空题 二 填空题 1 现有 A B C D 四种金属 若将 A 和 B 用导线相连 浸入稀硫酸中 A 上有气 泡产生 若将 D 放入 B 的硝酸盐溶液中 D 表面有 B 析出 若在含有 A 和 C 两种离子的 盐溶液中进行电解 阴极上有 C 析出 试判断 这四种金属还原性递减的顺序是 若四种金属之一是铜 铜可能是 不可能是 2 在一定温度下 冰醋酸加水稀释的过程中 溶液的导电 能力如右图所示 回答 1 0 点导电能力为 0 的理由 2 a b c 三点溶液的 pH 由小到大的顺序是 3 a b c 三点中电离度最大的是 4 若 使 c 点溶液中 CH3COO 增大 溶液的 pH 也增大 可加入的 物质有 3 如下图所示 烧杯中都盛有稀硫酸 1 中反应的离子方程式为 2 中 的电极反应 Fe Sn Sn 极附近溶液的 pH 填增大 减小或不 变 3 中被腐蚀的金属是 其电极反应式为 比较 1 2 3 中纯铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是 三 计算题 三 计算题 1 某温度下将一定量密度为 1 15g cm3的 NaCl 溶液用石墨电极通直流电 设 NaCl 恰 好完全反应 且无其它反应发生 得到的溶液中氧元素的质量百分含量为 80 1 求电 解后溶液中溶质与溶剂的物质的量之比 2 求原 NaCl 溶液的物质的量浓度 2 稀硫酸和稀盐酸的混合液 50mL 加入 Ba OH 2粉末 2 137g 充分反应过滤得干燥 沉淀物 1 165g 母液的 pH 为 13 求原混合溶液中和 Cl 的物质的量浓度分别为多SO4 2 少 答案答案 一 1 D2 B3 C4 A5 C 6 D7 A8 D9 C10 CD 11 C12 AC13 D14 C15 B 16 C17 A18 D19 C20 B 二 1 D B A C A 或 C B 或 D 2 1 冰醋酸未发生电离反应 无自由移动的离子 2 b a c 3 C 4 加 NaOH 固体 加 CH3 COONa 固体 加活泼金属 3 1 2 2 HFe2HFe 2 增大 2 2 H2e2HFe2eFe 3 Zn 312Zn2eZn 2 三 1 1 1 10 2 4 48 molL 1 2 0 1 0 2 molL 1 molL 1 部分习题解析 部分习题解析 一 7 H 100 溶 molL 1 OH H 10 水水 14 molL 1 H 溶 10 1 molL 1 OH H 10 水水 13 molL 1 OH 10 2 溶 molL 1 H 水 10 12 molL 1 H 溶 10 11 molL 1 H 水 10 11 molL 1 101010101101001000 14131211 10 放电时该装置作为原电池 氢元素由 0 价升高为 1 价 H2是负极 H 原子失电子 变成 H 离子 负极周围溶液的 pH 不断减小 镍元素由 3 价降低为 2 价 镍元素被还原 因此 A B 不正确 D 正确 充电时该装置作为电解池 氢元素由 1 价降低为 0 价 氢元 素被还原 C 正确 11 电解时阴极增重 说明有金属析出 则电解方程式为 设金属 M 的摩尔质量为 M 则 OH 2 x NOM 2 x 3 通电 23 O 4 x xHNOM M 2 O 4 x 解得 22 4 b 4 x M a 1 b 5 6ax M 14 铅蓄电池的总反应式为 Pb PbO 2H2SO42PbSO4 2H2O 电解 NaCl 饱和 溶液时 电路上有 2 mol 电子通过时消耗 2 mol 的 H2SO4 此时在阳极应产生 1 mol Cl2 若 要制得 0 050mol Cl2 需消耗 H2SO4为 0 10 mol 18 NaHCO3 pH 8 4 H 1 10 8 4 OH 1 10 5 6 Na2CO3 pH 11 4 H 2 10 11 4 OH 2 10 2 6 OH OH 101010 12 5 62 63 19 如果误差为 0 1 即多滴了 0 1mL NaOH 混合液中 pH 9 7 5 3 3 105 10100 1 100 100 10 1 OH 10 5 14 102 105 10 H 如果误差为 0 1 即少滴入了 0 1mL NaOH 混合液中 pH 4 3 5 3 3 105 109 99 100 101 00 1 H 三 1 设电解后溶液中含 NaOH x mol H2O y mol 则 解得 80 100 18y40 x yx16 x y 1 10 电解方程式为 2NaCl 2H2O2NaOH H2 Cl2 可知电解前原 通电 溶液中含 NaCl x mol 含 H2O x y mol 当x 1 y 10时 4 48 10001 15 10118158 5 1 NaClC molL 1 2 已知 故可知混合液中n Ba OH 0 0125moln BaSO 0 005mol 24 则 加入的 Ba OH 2中和掉混 n H SO0 005mol 24 SO 0 005 0 05 0 1 4 2 molL 1 合液中的 H2SO4后仍余 又母液 pH 13 可知Ba OH 0 01250 0050 0075mol 2 Ba OH 2中和掉混合液中的 HCl 仍有剩余 余 Ba OH 2为 0 0025 mol 故与HCl 中和的 Ba OH 2为 0 0075 0 0025 0 005mol 则 HCl 为 0 01mol Cl 0 01 0 05 0 2 molL 1 高二化学专题练习 原电池电解池 一 选择题 1 原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应分别是 A 氧 化 还原 B 还原 氧化 C 氧化 氧化 D 还原 还原 2 在盛有饱和碳酸钠溶液的烧杯中插入惰性电极 保持温度不变 通电一段时 间后 A 溶液的 pH 增大 B Na 和 CO32 的浓度减小 C 溶液的浓度增大 D 溶液的浓度不变 有晶体析出 3 用惰性电极电解下列溶液 一段时间后 再加入一定质量的另一种物质 括 号内 溶液能与原来溶液完全一样的是 A CuCl2 CuSO4 B NaOH NaOH C NaCl 盐酸 D CuSO4 CuO 4 用石墨作电极电解溶液时 下图所示的电解变化曲线合理的是 A B C D 5 某学生欲完成 2HCl 2Ag 2AgCl H2 反应 设计了下列四个实验 你认 为可行的实验是 6 将氢气 甲烷 乙醇等物质在氧气中燃烧时的化学能直接转化为电能的装置 叫燃料电池 燃料电池的基本组成为电极 电解质 燃料和氧化剂 此种电池 能量利用率可高达 80 一般柴油发电机只有 40 左右 产物污染也少 下 列有关燃料电池的说法错误的是 A 上述燃料电池的负极反应材料是氢气 甲烷 乙醇等物质 B 氢氧燃料电池常用于航天飞行器 原因之一是该电池的产物为水 经过处理 之后可供宇航员使用 C 乙醇燃料电池的电解质常用 KOH 该电池的负极反应为 C2H5OH 12e 2CO2 3H2O D 甲烷燃料电池的正极反应为 O2 2H2O 4e 4OH 7 通以相等的电量 分别电解等浓度的硝酸银和硝酸亚汞 亚汞的化合价为 1 溶液 若被还原的硝酸银和硝酸亚汞的物质的量之比 n 硝酸银 n 硝 酸亚汞 2 1 则下列表述正确的是 A 在两个阴极上得到的银和汞的物质的量之比 n 硝酸银 n 硝酸亚汞 2 1 B 在两个阳极上得到的产物的物质的量不相等 C 硝酸亚汞的分子式为 HgNO3 D 硝酸亚汞的分子式为 Hg2 NO3 2 8 某工厂以碳棒为阳极的材料电解熔解于熔融冰晶石 NaAlF6 中的Al2O3 每 产生 1molAl 同时消耗 1mol 阳极的材料 C 则阳极收集得到的气体为 A CO 与 CO2 物质的量之比为 1 2 B CO 与 CO2 物质的量之比为 1 1 C CO2 与 O2 物质的量之比为 2 1 D F2 与 O2 物质的量之比为 1 1 二 选择题 本题包括 10 小题 第 9 16 题每小题 4 分 第 17 18 题每小题 5 分 共 42 分 每小题有一个或两个选项符合题意 若正确答案只包括一个选项 多 选时 该小题为 0 分 若正确答案包括两个选项 只选一个且正确的给 2 分 选两个且都正确的给满分 但只要选错一个该小题就为 0 分 9 如右图所示 A 池用石墨电极电解氢氧化钠溶液 B 池精炼粗铜 一段时间 后停止通电 A 池 D 极产生的气体在标准状况下为 2 24L 则 B 池中 E 极质量 的变化是 A 质量增加 6 4g B 质量增加 12 8g C 质量减少 6 4g D 质量减少 12 8g 10 以铂电极电解物质的量浓度相同的 CuSO4 和 KCl 的混合溶液一段时间后 测得溶液的 pH 7 电解产物一定有下列物质 Cl2 O2 Cu H2 KOH 中的 A B C D 11 下列叙述中 正确的是 A 钢铁腐蚀的负极反应为 Fe 3e Fe3 B Mg Al 及 NaOH 溶液构成的原电池中负极材料为 Mg C 无隔膜电解饱和 NaCl 溶液所得产物之一是 84 消毒液中的有效成分 D H2 O2 燃料电池中电解液为 H2SO4 则正极反应式为 O2 4e 2O2 12 按图甲装置进行实验 若图乙中横坐标 X 表示通过 电极的电子的物质的量 下列叙述正确的是 A F表示反应生成 Cu 的物质的量 B E 表示反应消耗 H2O 的物质的量 C E 表示反应生成 O2 的物质的量 D F 表示反应生成 H2SO4 的物质的量 13 用质量均为 100 g 的 Cu 作电极 电解 AgNO3 溶液 稍电解一段时间后 两电极的质量相差 28 g 此时两电极的质量分别为 A 阳极 100 g 阴极 128 g B 阳极 93 6 g 阴极 121 6 g C 阳极 91 0 g 阴极 119 0 g D 阳极 86 0 g 阴极 114 0 g 14 现有 500 mL 食盐水 其中含有少量的 NaOH 该溶液的 pH 值等于 10 用 石墨电极电解 当阴极产生的气体体积为 5 60 升 标况 时停止电解 此时溶 液的 pH 值约为 忽略溶液的体积变化 A 13 B 12 3 C 12 D 14 15 将 Fe 片和 Al 片放在盛有 NaCl 溶液 其中滴入 酚酞 的表面器中 如图表示 最先观察到变 红色的区域为 A II和 B 和 C 和 D 和 16 按下图的装置进行电解实验 A 极是铜锌合金 B 极为纯铜 电解质中含 有足量的铜离子 通电一段时间后 若 A 极恰好全部溶解 此时 B 极质量增加 7 68 g 溶液质量增加 0 03 g 则 A 合金中 Cu Zn 原子个数比为 A 4 1 B 3 1 C 2 1 D 任意比 17 以 Pt 作电极 用电源串联电解分装在两个烧杯里的 200mL 0 3mol L NaCl 溶液和 300ml 0 1mol L 的 AgNO3 溶液 过一段时间取出电极 将两杯溶液混 合 则对混合溶液的 pH 判断正确的是 A 小于 7 B 大于 7 C 等于 7 D 大于或等于 7 18 以铁为阳极 以铜为阴极 对足量的 NaOH 溶液进行电解 一段时间后得 到 2molFe OH 3 沉淀 此间共消耗水的物质的量为 A 2mol B 3mol C 4mol D 5mol 三 本题包括 2 小题 共 20 分 19 9 分 工业制备氯化铜时 将浓盐酸用蒸气加热至 80 左右 慢慢加入 粗 CuO 粉末 含杂质 Fe2O3 FeO 充分搅拌 使之溶解 得一强酸性的混合 溶液 现欲从该混合溶液中制备纯净的 CuCl2 溶液 采用以下步骤 参考数据 pH 9 6 时 Fe2 完全水解成 Fe OH 2 pH 6 4 时 Cu2 完全水解成 Cu OH 2 pH 3 7 时 Fe3 完全水解成 Fe OH 3 请回答以下问题 1 第一步除去 Fe2 能否直接调整 pH 9 6 将 Fe2 沉淀除去 理由是 有人用强氧化剂 NaClO 将 Fe2 氧化为 Fe3 加入 NaClO 后 溶液的 pH 变化是 填代号 A 一定增大 B 一定减小 C 可能增大 D 可能减小 你认为用 NaClO 作氧化剂是否妥当 理由是 现有下列几种常用的氧化剂 可用于除去混合溶液中 Fe2 的有 有几个选 几个填代号 A 浓 HNO3 B KMnO4 C Cl2 D O2 E H2O2 2 除去溶液中的 Fe3 的方法是调整溶液的 pH 3 7 现有下列试剂均可以使 强酸性溶液的 pH 的调整到 3 7 可选用的有 有多选 但错选倒扣分 填代号 A NaOH B 氨气 C Cu OH 2CO3 D Na2CO3 E CuO F Cu OH 2 20 在玻璃圆筒中盛有两种无色的互不相容的中性液体 上层液体中插入两根石 墨电极 圆筒内还放有一根下端弯成环状的玻璃搅棒 可以上下搅动液体 装 置如右图 接通电源 阳极周围的液体呈现棕色 且颜色由浅变深 阴极上有 气泡生成 停止通电 取出电极 用搅棒上下剧烈搅动 静置后液体又分成两 层 下层液体呈紫红色 上层液体几乎无色 根据上述实验回答 1 阳极上的电极反应式为 2 阴极上的电极反应式为 3 原上层液体是 4 原下层液体是 5 搅拌后两层液体颜色发生变化的原因是 6 要检验上层液体中含有的金属离子 现象是 四 本题包括 2 小题 共 20 分 21 工业上用 MnO2 和 KOH 为原料制取 KMnO4 主要生产过程分两步进行 第一步 将 MnO2 KOH粉碎混合均匀 在空气中加热熔化并不断搅拌 制取 K2MnO4 第二步 将 K2MnO4 的浓溶液进行电解 制取 KMnO4 制取 K2MnO4 的化学方程式是 电解 K2MnO4 溶液时 两极发生的电极反应分别是 阳极 阴 极 电解的总方程式 22 已知 铅蓄电池总的化学方程式为 Pb PbO2 2H2SO4 2H2O 2PbSO4 镍镉碱性充电电池在放电时 其 正极反应为 2NiO OH 2H2O 2e 2Ni OH 2 2OH 负极反应为 Cd 2OH 2e Cd OH 2 铅蓄电池使用 放电 一段时间后 其内阻明显增大 电压却几乎不变 此 时只有充电才能继续使用 镍镉碱性充电电池使用 放电 到后期 当电压明 显下降时 其内阻却几乎不变 此时充电后也能继续使用 回答下列问题 铅蓄电池在放电时的负极反应为 其在充电时阳极反应为 镍镉碱性充电电池在充电时的总反应的化学方程式为 上述两种电池使用一段时间后 一个内阻明显增大 而另一个内阻却几乎不 变的主要原因可能是 如果铅蓄电池在放电时回路中有 2mol 电子转移时 消耗 H2SO4 mol 五 本题包括 2 小题 共 18 分 23 工业上先行合成氨的方法是由德国科学家哈伯 1905 年发明的 反应的化学 方程式是 从结构上看 该反应较难发生的原因是 最近 科 学 杂志 Science 2 Oct 1998 发表文章 用含 H 离子的固体物质做电解质 在常压下将 H2 和用 He 稀释的 N2 分别通入加热到 570 的电解池合成氨 如右图 氢气和氮气便可在电极上合成氨 转化率竟然高达 78 请根据以上材料回答下列问题 1 新法合成氨的电解池中能否用水溶液作电