10.現在工業(yè)上主要采用離子交換膜法電解飽和食鹽水制取H₂、Cl₂、NaOH。請完成下列問題：

(1)在電解過程中，與電源正極相連的電極上所發(fā)生的電極反應式為___________________。

(2)電解之前食鹽水需要精制，目的是除去精鹽中Ca²⁺、Mg²⁺、等雜質離子，使用的試劑有：a.Na₂CO₃溶液，b.Ba(OH)₂溶液，c.稀鹽酸，其合理的加入順序為_________________(填試劑序號)。

(3)如果在容積為10 L的離子交換膜電解槽中，1 min時陰極可產生11.2 L(標準狀況)Cl₂，這時溶液的pH是(設體積維持不變)____________________________________。

解析：在正確書寫電解反應方程式的基礎上，關鍵是把握電解過程中的等量關系，然后進行綜合處理，便可解決。

由2NaCl+2H₂O2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，可知n(NaOH)=2n(H₂)=2×=1 mol，

c(OH^-)=0.1 mol·L^-1，故溶液的pH=13。

答案：(1)2Cl^--2e^-====Cl₂↑　 (2)b、a、c　 (3)13

9.某課外化學興趣小組設計了如圖11-3所示裝置(虛框內部分未畫出)，在裝置內起初發(fā)生的反應為：Cu+H₂SO₄====H₂↑+CuSO₄

圖11-3

(1)該裝置的名稱是____________。

(2)A、B中至少有一種是金屬____________，接____________。

(3)C溶液中含有____________。

解析：由于銅的化學活潑性不如氫，所給化學反應不能自發(fā)進行，若要使銅能置換出硫酸中的氫元素，需要外加電源，該裝置為電解池。在所給反應中銅被氧化，應與電源的正極相連接，故A、B中至少有一種為銅，C溶液應為稀硫酸。

答案：(1)電解池　 (2)銅　 電源的正極　 (3)H₂SO₄

8.用惰性電極電解M(NO₃)_x的水溶液，當陰極上增重a g時，在陽極上同時產生b L氧氣(標準狀況)，從而可知M的相對原子質量為(　　 )

A.　　　　　　　 B.　　　　　　 C.　　　　　　　 D.

解析：根據電解規(guī)律先列出物質間的對應關系式，設M的相對原子質量為M_r。

　　 M_x+-xe^--O₂

　　 M_r 22.4·

　　 a　　　　　 b

　　 所以M_r=

答案：C

7.把a、b、c、d四塊金屬片浸入稀酸中，用導線兩兩相連組成原電池。若a、b相連時，a為負極；c、d相連時電流由d到c；a、c相連時，c極上產生大量的氣泡；b、d相連時，b極上有大量氣泡產生；則這四種金各的活動順序由強到弱為(　　 )

A.a>b>c>d　　　　　　　 B.a>c>d>b

C.c>a>b>d　　　　　　　 D.b>d>c>a

解析：根據原電池原理，作為負極的金屬活動性比正極的金屬強，電子流動方向是由負極到正極，電流方向是由正極向負極，因此可依次對電極金屬的活動順序作出如下判斷：a>b、c>d、a>c、d>b，綜合得本題中全部金屬的活動順序為：a>c>d>b。

答案：B

6.某溶液中含有兩種溶質NaCl和H₂SO₄，它們的物質的量之比為3∶1。用石墨作電極電解該混合溶液時，根據電極產物，可明顯分為三個階段。下列敘述不正確的是(　　 )

A.陰極自始至終只析出H₂ B.陽極先析出Cl₂，后析出O₂

C.電解最后階段為電解水　　　　　　　　 　　　D.溶液pH不斷增大，最后為7

解析：電解質溶液中，n(Na⁺)∶n(Cl^-)∶n(H⁺)∶n()=3∶3∶2∶1,開始電解產生H₂和Cl₂，產生H₂和Cl₂的同時，生成的OH^-中和H₂SO₄，且OH^-過量，最后是電解水，因而最后pH＞7,陰極只放出H₂。三個階段分別相當于電解HCl→NaCl→H₂O。

答案：D

5.(2010天津高考理綜，12)金屬鎳有廣泛的用途，粗鎳中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等雜質，可用電解法制備高純度的鎳，下列敘述正確的是(已知：氧化性Fe²⁺<Ni²⁺<Cu²⁺)(　　 )

A.陽極發(fā)生還原反應，其電極反應式：Ni²⁺+2e^-====Ni

B.電解過程中，陽極質量的減少與陰極質量的增加相等

C.電解后，溶液中存在的金屬陽離子只有Fe²⁺和Zn²⁺

D.電解后，電解槽底部的陽極泥中只有Cu和Pt

解析：考綱要求考生“了解金屬的通性、金屬冶煉的一般原理”“了解常見金屬的活動順序”，本題考查考生對金屬冶煉方法、電解原理及氧化性與還原性的掌握情況，考查考生分析判斷和靈活運用知識的能力。電解時陽極失去電子發(fā)生氧化反應，電極反應應該依次是Zn、Fe，電極式也錯誤，A錯。電解過程中陽極失電子的金屬與溶液中在陰極得電子的金屬不同，質量不可能相等，B錯。電解后溶液中除Fe²⁺、Zn²⁺外還可能有Ni²⁺，故C錯。

答案：D

4.用惰性電極實現電解，下列說法正確的是(　　 )

A.電解稀硫酸溶液，實質上是電解水，故溶液pH不變

B.電解稀氫氧化鈉溶液，要消耗OH^-，故溶液pH減小

C.電解硫酸鈉溶液，在陰極上和陽極上析出產物的物質的量之比為1∶2

D.電解氯化銅溶液，在陰極上和陽極上析出產物的物質的量之比為1∶1

解析：電解稀H₂SO₄，實質上是電解水，硫酸的物質的量不變，但溶液體積減少，濃度增大，故溶液pH減小，A不正確。電解稀NaOH溶液，陽極消耗OH^-，陰極消耗H⁺，實質也是電解水，NaOH溶液濃度增大，故溶液的pH增大，B不正確。電解Na₂SO₄溶液時，析出H₂與O₂的物質的量之比為2∶1，C不正確。電解CuCl₂溶液時，Cu和Cl₂的物質的量之比為1∶1，D正確。

答案：D

3.我國發(fā)射上天的宇宙飛船--“神舟”六號上使用氫氧燃料電池，其電池總反應為：2H₂+O₂====2H₂O，電解質溶液溶質為KOH，溶劑是水，反應保持在較高溫度下進行，使生成的水不斷蒸發(fā)，經過一定的處理后供宇航員使用，下列關于該電池的說法中正確的是(　　 )

A.此電池能發(fā)出藍色火焰

B.工作時電解溶液的pH不斷減小

C.H₂為正極、O₂為負極

D.電池放電時負極反應為：2H₂+4OH^--4e^-====4H₂O,正極反應為：O₂+2H₂O+4e^-====4OH^-

解析：原電池是將化學能轉化為電能的裝置。顯然A不正確。由于電池總反應為：2H₂+O₂====2H₂O,通H₂的極為負極，發(fā)生的反應為：2H₂+4OH^--4e^-====4H₂O,通入O₂的極為正極，發(fā)生反應為：O₂+2H₂O+4e^-====4OH^-。整個過程中KOH沒有消耗，而且生成的水不斷蒸發(fā)，pH基本保持不變。

答案：D

2.(2010江蘇高考，16)堿性電池具有容量大、放電電流大的特點，因而得到廣泛應用。鋅錳堿性電池以氫氧化鉀溶液為電解液，電池總反應式為：

Zn(s)+2MnO₂(s)+H₂O(l)====Zn(OH)₂(s)+Mn₂O₃(s)

下列說法錯誤的是(　　 )

A.電池工作時，鋅失去電子

B.電池正極的電極反應式為2MnO₂(s)+H₂O(l)+2e^-====Mn₂O₃(s)+2OH^-(aq)

C.電池工作時，電子由正極通過外電路流向負極

D.外電路中每通過0.2 mol電子，鋅的質量理論上減小6.5 g

解析：由所給電池的總反應式可知，電池工作時，每有1 mol Zn參加反應，失去2 mol電子，則會有2 mol電子從負極Zn開始，流經外電路而流向正極，并在正極發(fā)生反應，2MnO₂(s)+H₂O+2e^-====Mn₂O₃(s)+2OH^-(aq)，故外電路每通過0.2 mol電子，Zn的質量就減輕6.5 g。

答案：C

1.下列事實不能用電化學理論解釋的是(　　 )

A.輪船水線以下的船殼上裝一定數量的鋅塊

B.鋁片不用特殊方法保存

C.純鋅與稀硫酸反應時，滴入少量硫酸銅溶液后速率加快

D.鍍鋅的鐵比鍍錫的鐵耐用

解析：A選項是通過構成ZnFe原電池，在船殼上加Zn塊構成原電池負極，從而保護船體不被腐蝕。B選項是靠氧化膜保護鋁。C選項Zn+Cu²⁺====Cu+Zn²⁺，生成的Cu與Zn在溶液中構成原電池加快反應的速率。D選項中ZnFe原電池Zn為負極，而FeSn原電池中Fe為負極，故前者Zn被氧化保護了鐵。

答案：B