15．(2010·北京市海淀區(qū)期中)電浮選凝聚法是工業(yè)上采用的一種污水處理方法：保持污水的pH在5.0-6.0之間，通過電解生成Fe(OH)₃沉淀。Fe(OH)₃有吸附性，可吸附污物而沉積下來，具有凈化水的作用。陰極產(chǎn)生的氣泡把污水中懸浮物帶到水面形成浮渣層，刮去(或撇掉)浮渣層，即起到了浮選凈化的作用。某科研小組用電浮選凝聚法處理污水，設(shè)計裝置如圖所示：

(1)實(shí)驗(yàn)時若污水中離子濃度較小，導(dǎo)電能力較差，產(chǎn)生氣泡速率緩慢，則無法使懸浮物形成浮渣。此時，應(yīng)向污水中加入適量的________。

(2)電解池陽極的電極反應(yīng)分別是①________________；

②4OH^－－4e^－===2H₂O+O₂↑。

(3)電極反應(yīng)①和②的生成物反應(yīng)得到Fe(OH)₃沉淀的離子方程式是________________。

(4)熔融鹽燃料電池是以熔融碳酸鹽為電解質(zhì)，以CH₄為燃料，空氣為氧化劑，稀土金屬材料為電極。

已知負(fù)極的電極反應(yīng)是CH₄+4CO－8e^－===5CO₂+2H₂O。

①正極的電極反應(yīng)是________________________________________________________________________。

②為了使該燃料電池長時間穩(wěn)定運(yùn)行，電池的電解質(zhì)組成應(yīng)保持穩(wěn)定。為此電池工作時必須有部分A物質(zhì)參加循環(huán)。則A物質(zhì)的化學(xué)式是______________。

(5)實(shí)驗(yàn)過程中，若在陰極產(chǎn)生了44.8L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體，則熔融鹽燃料電池消耗CH₄________L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。

解析：(1)通過電解生成Fe(OH)₃沉淀，不能加酸，a項不符合；BaSO₄難溶于水，b項不符合；Na₂SO₄對電解產(chǎn)物沒有影響，可以增強(qiáng)導(dǎo)電能力，故c項符合；保持污水的pH在5.0-6.0之間，NaOH顯然不符合；CH₃CH₂OH為非電解質(zhì)，導(dǎo)電能力差，e項不符合；故答案為c。(2)燃料電池中，通入CH₄的一極為負(fù)極，通入空氣的一極為正極，故燒杯中鐵為陽極，電極反應(yīng)為：Fe－2e^－===Fe²⁺。(3)電極反應(yīng)①和②的生成物反應(yīng)得到Fe(OH)₃沉淀的離子方程式是4Fe²⁺+10H₂O+O₂===4Fe(OH)₃↓+8H⁺。(4)①已知負(fù)極的電極反應(yīng)是CH₄+4CO－8e^－===5CO₂+2H₂O，而總的反應(yīng)方程式為CH₄+2O₂===CO₂+2H₂O，用總反應(yīng)方程式減去負(fù)極的電極反應(yīng)得正極的電極反應(yīng)，為O₂+2CO₂+4e^－===2CO。②根據(jù)電極反應(yīng)，A物質(zhì)的化學(xué)式是CO₂。(5)陰極電極反應(yīng)為：2H⁺+2e^－===H₂↑，產(chǎn)生44.8 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體，轉(zhuǎn)移4 mol e^－；根據(jù)CH₄+4CO－8e^－===5CO₂+2H₂O知，熔融鹽燃料電池消耗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)�、贑O₂

(5)11.2

14．(2010·河南省調(diào)研)某興趣小組的同學(xué)用下圖所示裝置研究有關(guān)電化學(xué)的問題。當(dāng)閉合該裝置的電鍵時，觀察到電流計的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。

請回答下列問題：

(1)甲裝置的名稱是________；乙裝置的名稱是________；Zn為________極；Pt為________極。

(2)寫出電極反應(yīng)式：Cu極________________；C極________________。

(3)當(dāng)甲中產(chǎn)生0.1 mol氣體時，乙中析出銅的質(zhì)量應(yīng)為________；乙中產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積應(yīng)為________。

(4)若乙中溶液不變，將其電極都換成銅電極，電鍵閉合一段時間后，乙中溶液的顏色________(填“變深”、“變淺”或“無變化”)。

(5)若乙中電極不變，將其溶液換成NaCl溶液，電鍵閉合一段時間后，甲中溶液的pH將________(填“增大”、“減小”或“不變”，下同)；乙中溶液的pH將________。

(6)如果乙中電極不變，將其溶液換成飽和Na₂SO₄溶液，電鍵閉合一段時間，當(dāng)陰極上有a mol氣體生成時，同時有w g Na₂SO₄·10H₂O晶體析出，若溫度不變，剩余溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)為________(用含w、a的表達(dá)式表示，不必化簡)。

解析：(1)Zn、Cu電極和稀硫酸可構(gòu)成原電池，其中Zn是負(fù)極，Cu是正極；乙裝置是電解池，C為陰極，Pt為陽極。

(2)Cu電極上發(fā)生還原反應(yīng)：2H⁺+2e^－===H₂↑；C電極上也發(fā)生還原反應(yīng)：Cu²⁺+2e^－===Cu。

(3)通過甲、乙裝置中電子的物質(zhì)的量相等，當(dāng)甲中產(chǎn)生0.1 mol H₂時，電路中通過0.2 mol電子，乙中析出0.1 mol Cu和0.1 mol Cl₂。

(4)若將乙中兩個電極都換成Cu，則乙裝置相當(dāng)于電解精煉銅的裝置，陽極溶解的銅和陰極析出的銅一樣多，溶液中Cu²⁺的濃度基本不變，溶液的顏色基本不變。

(5)若將乙中溶液換成NaCl溶液，則乙裝置就是電解食鹽水的裝置，因?yàn)榉磻?yīng)生成了NaOH，所以電解后溶液的pH增大。反應(yīng)時甲溶液中消耗了H⁺，溶液酸性減弱，pH也增大。

(6)電解Na₂SO₄溶液的本質(zhì)就是電解水，陰極上析出的a mol氣體是H₂，則反應(yīng)中有a mol H₂O被電解，此a mol H₂O和析出的w g Na₂SO₄·10H₂O晶體構(gòu)成飽和溶液，該飽和溶液與剩余飽和溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同。則剩余溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)＝×100%＝×100%。

答案：(1)原電池　電解池　負(fù)　陽

(2)2H⁺+2e^－===H₂↑　Cu²⁺+2e^－===Cu

(3)6.4 g 　2.24 L

(4)無變化

(5)增大　增大

(6)×100%

13．(2010·石家莊質(zhì)檢(一))某課外活動小組用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，請回答下列問題：

(1)若開始實(shí)驗(yàn)時開關(guān)K與a連接，則B極的電極反應(yīng)式為________________。

(2)若開始實(shí)驗(yàn)時開關(guān)K與b連接，則下列說法正確的是________(填序號)。

①溶液中Na⁺向A極移動

②從A極逸出的氣體能使?jié)駶櫟牡矸跭I試紙變藍(lán)

③反應(yīng)一段時間后向電解液中加適量鹽酸可使其恢復(fù)到電解前的濃度

(3)該小組運(yùn)用工業(yè)上離子交換膜法制燒堿的原理，用如圖所示裝置電解K₂SO₄溶液。

①該電解槽的陽極反應(yīng)式為__________________，通過陰離子交換膜的離子數(shù)________(填“>”、“<”或“＝”)通過陽離子交換膜的離子數(shù)；

②圖中a、b、c、d分別表示有關(guān)溶液的pH，則a、b、c、d由小到大的順序?yàn)開_______；

③電解一段時間后，B口與C口產(chǎn)生氣體的質(zhì)量比為________。

解析：(1)開關(guān)K與a相連，則該裝置為原電池，B極為負(fù)極，電極反應(yīng)式為：Fe－2e^－===Fe²⁺。(2)若K與b相連，則該裝置為電解池，A極為陽極，B極為陰極；①陽離子向陰極移動，即Na⁺向B極移動；②A極逸出的氣體為氯氣，它可使?jié)駶櫟牡矸跭I試紙變藍(lán)，正確；③因?yàn)殡娊膺^程中產(chǎn)生氫氣和氯氣，故需通入HCl氣體，而不是加入鹽酸，不正確。

(3)①因?yàn)殛枠O加入有H₂SO₄，故陽極的電極反應(yīng)式為2H₂O－4e^－===O₂↑+4H⁺(寫4OH^－－4e^－===2H₂O+O₂↑也對)，由于在陰極放電的是H⁺，其中透過陽離子交換膜的H⁺數(shù)與透過陰離子交換膜的OH^－數(shù)相等，根據(jù)溶液呈電中性知，透過陽離子交換膜的K⁺數(shù)大于透過陰離子交換膜的SO數(shù)，故應(yīng)填“<”；②因電解后生成的硫酸和氫氧化鉀溶液的濃度均比原來的大，故b<a，c<d，結(jié)合堿溶液的pH大于酸溶液的pH，則有b<a<c<d；③B口產(chǎn)生的氣體是O₂，C口產(chǎn)生的氣體是氫氣，根據(jù)得失電子守恒得兩者物質(zhì)的量之比為1?2，質(zhì)量比為8?1。

答案：(1)Fe－2e^－===Fe²⁺

(2)②

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

②b<a<c<d

③8?1

12．(2010·鄭州市質(zhì)量預(yù)測)一種新型酸性乙醇電池用磺酸類質(zhì)子作溶劑，比甲醇電池效率高出32倍，電池反應(yīng)式為：C₂H₅OH+3O₂===2CO₂+3H₂O，電池構(gòu)造如下圖所示。下列關(guān)于該電池的說法正確的是(　)

A．放電過程中，電源內(nèi)部的H⁺從正極區(qū)向負(fù)極區(qū)遷移

B．通入乙醇的電極是正極

C．該電池的正極反應(yīng)為：4H⁺+O₂+4e^－===2H₂O

D．用該電池做電源，用惰性電極電解飽和NaCl溶液時，每消耗0.2 mol C₂H₅OH，陰極產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的體積為13.44 L

解析：A項，H⁺應(yīng)向正極遷移；B項，通入O₂的電極為正極；D項，消耗0.2 mol C₂H₅OH，轉(zhuǎn)移的電子為2.4 mol，此時陰極生成的氣體理論上應(yīng)為1.2 mol，在標(biāo)況下即為26.88 L。

答案：C

11．(2010·贛州市質(zhì)檢)用惰性電極電解一定濃度的硫酸銅溶液，通電一段時間后，向所得溶液中加入0.1 mol Cu(OH)₂后恰好恢復(fù)到電解前的濃度和pH。則電解過程中轉(zhuǎn)移的電子為(　)

A．0.1 mol　　　　　 B．0.2 mol

C．0.3 mol　 　　　　　　　　　　　　　　　　　 D．0.4 mol

解析：根據(jù)2CuSO₄+2H₂O2Cu+2H₂SO₄+O₂↑，電解硫酸銅溶液減少的質(zhì)量相當(dāng)于CuO；加入0.1 mol Cu(OH)₂可以使所得溶液恰好恢復(fù)到電解前的狀態(tài)，說明電解過程中有0.1 mol CuSO₄和0.1 mol H₂O發(fā)生電解，因此轉(zhuǎn)移的電子為0.1×2+0.1×2＝0.4(mol)。

答案：D

10．(2010·江西省聯(lián)考)用下圖裝置(X、Y是直流電源的兩極)分別進(jìn)行下列各組實(shí)驗(yàn)，則下表中所列各項對應(yīng)關(guān)系均正確的一組是(　)

解析：X為正極，電解Na₂SO₄溶液時，實(shí)質(zhì)是電解水，a管中電極為陽極，OH^－放電，a管中c(H⁺)>c(OH^－)，滴加酚酞試液不變色，A錯；X為正極，電解AgNO₃溶液時，b管中電極為陰極，電極反應(yīng)式為Ag⁺+e^－===Ag，B錯；Fe(OH)₃膠體粒子帶有正電荷，X為負(fù)極時，F(xiàn)e(OH)₃膠體粒子向a管移動，a管中液體顏色加深，D錯。

答案：C

9．(2010·北京市西城區(qū)抽樣)用酸性氫氧燃料電池為電源進(jìn)行電解的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如下圖所示。下列說法中，正確的是(　)

A．燃料電池工作時，正極反應(yīng)為：O₂+2H₂O+4e^－===4OH^－　

B．a(chǎn)極是鐵，b極是銅時，b極逐漸溶解，a極上有銅析出

C．a(chǎn)極是粗銅，b極是純銅時，a極逐漸溶解，b極上有銅析出

D．a(chǎn)、b兩極均是石墨時，在相同條件下a極產(chǎn)生的氣體與電池中消耗的H₂體積相等

解析：燃料電池工作時，正極反應(yīng)為：O₂+4H⁺+4e^－===2H₂O，A錯；a極是鐵，b極是銅時，a極上鐵發(fā)生氧化反應(yīng)逐漸溶解，b極上Cu²⁺發(fā)生還原反應(yīng)有銅析出，B錯；a極是粗銅，b極是純銅時，a極發(fā)生氧化反應(yīng)粗銅溶解，b極上Cu²⁺發(fā)生還原反應(yīng)有銅析出，C對；a、b兩極均是石墨時，根據(jù)電子守恒，a極上產(chǎn)生的O₂與電池中消耗的H₂的體積比為1?2，D錯。

答案：C

8．(2010·北京市海淀區(qū)期末)高功率Ni/MH(M表示儲氫合金)電池已經(jīng)用于混合動力汽車�？偡磻�(yīng)方程式如下：Ni(OH)₂+M NiOOH+MH，下列敘述正確的是(　)

A．放電時正極附近溶液的堿性增強(qiáng)

B．放電時負(fù)極反應(yīng)為：M+H₂O+e^－===MH+OH^－

C．充電時陽極反應(yīng)為：NiOOH+H₂O+e^－===Ni(OH)₂+OH^－

D．放電時每轉(zhuǎn)移1 mol電子，正極有1 mol NiOOH被氧化

解析：放電時正極反應(yīng)為：NiOOH+H₂O+e^－===Ni(OH)₂+OH^－，正極附近c(OH^－)增大，溶液堿性增強(qiáng)，A對；放電時負(fù)極反應(yīng)為MH+OH^－－e^－===M+H₂O，B錯；充電時陽極反應(yīng)為Ni(OH)₂+OH^－－e^－===NiOOH+H₂O，C錯；放電時正極發(fā)生還原反應(yīng)，放電時每轉(zhuǎn)移1 mol電子，正極上有1 mol NiOOH被還原，D錯。

答案：A

7．(2010·唐山市聯(lián)考)下列敘述正確的是(　)

A．在原電池的負(fù)極和電解池的陰極上都發(fā)生氧化反應(yīng)

B．鋁比鐵活潑，但鋁制品比鐵制品在空氣中耐腐蝕

C．用惰性電極電解飽和NaCl溶液，若有2 mol電子轉(zhuǎn)移，則生成1 mol NaOH

D．用惰性電極電解Na₂SO₄溶液，陰陽兩極產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1?2

解析：電解池陰極發(fā)生還原反應(yīng)，A錯；鋁制品表面易形成致密的氧化膜，隔絕了鋁與空氣的接觸，故鋁制品比鐵制品在空氣中耐腐蝕，B正確；電解飽和NaCl溶液的化學(xué)方程式為：2NaCl+2H₂O2NaOH+Cl₂↑+H₂↑，所以若轉(zhuǎn)移2 mol電子，則生成2 mol NaOH，C錯；用惰性電極電解Na₂SO₄溶液，相當(dāng)于電解水，陰極產(chǎn)物為氫氣，陽極產(chǎn)物為氧氣，二者物質(zhì)的量之比為2?1，D錯。

答案：B

6．(2010·東北)用下圖Ⅰ所示裝置通電10分鐘后，去掉直流電源，連接成圖Ⅱ所示裝置，可觀察到U形管左端鐵電極表面析出白色膠狀物質(zhì)，U形管右端液面上升。下列說法正確的是(　)

A．同溫、同壓下，裝置Ⅰ中石墨電極上方得到的氣體比鐵電極上方得到的氣體多

B．用裝置Ⅱ進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時鐵電極的電極反應(yīng)為Fe－2e^－+2OH^－===Fe(OH)₂

C．用裝置Ⅱ進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時石墨電極的電極反應(yīng)為2H⁺+2e^－===H₂↑

D．裝置Ⅰ通電10分鐘后鐵電極周圍溶液pH降低

解析：裝置Ⅰ是電解10% NaCl溶液的裝置，石墨連接到電源的正極，溶液中的Cl^－在該極失去電子產(chǎn)生Cl₂：2Cl^－－2e^－===Cl₂↑，鐵電極上產(chǎn)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，且與H₂O發(fā)生反應(yīng)：Cl₂+H₂OHCl+HClO，而H₂不溶于水，故石墨電極上方得到的氣體比鐵電極上方得到的氣體少。裝置Ⅱ是原電池裝置，F(xiàn)e為負(fù)極失去電子產(chǎn)生Fe²⁺，F(xiàn)e²⁺再與溶液中的OH^－反應(yīng)生成Fe(OH)₂：Fe－2e^－+2OH^－===Fe(OH)₂，正極為Cl₂得到電子，故石墨電極的電極反應(yīng)為：Cl₂+2e^－===2Cl^－(或HClO+H⁺+2e^－===Cl^－+H₂O)。綜合上述，只有選項B正確。

答案：B