某研究性学习小组用下图所示的装置进行实验，探究原电池、电解池和电解精炼钴的工作原理。一段时间后装置甲的两极均有气体产生，且X极处溶液逐渐变成紫红色；停止实验观察到铁电极明显变细，电解液仍然澄清。请根据实验现象及所查资料，回答下列问题：查阅资料：高铁酸根在溶液中呈紫红色。

1. 某研究性学习小组用下图所示的装置进行实验，探究原电池、电解池和电解精炼钴的工作原理。一段时间后装置甲的两极均有气体产生，且X极处溶液逐渐变成紫红色；停止实验观察到铁电极明显变细，电解液仍然澄清。请根据实验现象及所查资料，回答下列问题：

查阅资料：高铁酸根 $\text{[math]}$ 在溶液中呈紫红色。

(1) 上述装置中，发生氧化反应的电极有_______(填字母)。 A. $\text{[math]}$ B. $\text{[math]}$ C. $\text{[math]}$ D. $\text{[math]}$

(2) 丙池中的 $\text{[math]}$ (填“从左向右”、“从右向左”或“不”)移动。

(3) 反应过程中，X极处发生的电极反应为 $\text{[math]}$ 和。

(4) 一段时间后，若X极质量减小1.12g，Y电极收集到2.24L气体，则在X极收集到气体为mL(均已折算为标准状况时气体体积)。

(5) 乙池是电解制备金属钴的装置图，理论上I室中 $\text{[math]}$ (填“变大”、“变小”或“不变”)，该电解池总反应的化学方程式是。

(6) 若撤掉装置乙中的阳离子交换膜，石墨电极上产生的气体除 $\text{[math]}$ 外，还可能有。

【考点】

原电池工作原理及应用; 电解池工作原理及应用;

【答案】

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填空题普通

1. 回答下列问题：

(1) 甲装置发生的化学反应方程式为。阴极收集到标况下2.24L气体时，阳极溶液质量减轻g。

(2) 乙装置是一种家用环保型消毒液发生器，外接电源b为(填“正”或“负”)极，外接电源a连接的石墨电极的电极反应式为。

(3) 一氧化氮-空气质子交换膜燃料电池将化学能转化为电能。如图所示，某同学设计用该电池探究将雾霾中的SO₂、NO转化为(NH₄)₂SO₄的原理和电镀的原理。

①燃料电池放电过程中负极的电极反应式。

②乙装置中物质A是(填化学式)，若在标准状况下，甲装置有5.6L O₂参加反应，则乙装置中通入的物质A的物质的量为mol。

③丙装置为铜表面镀银装置，电极D为，电镀一段时间后，溶液中AgNO₃溶液浓度(填“变大”、“变小”或“不变”)。

(4) “神舟”飞船的电源系统共有3种，分别是太阳能电池帆板、镉镍蓄电池和应急电池。飞船在光照区运行时，太阳能电池帆板将太阳能转化为电能(工作原理图1)，除供给飞船使用外，多余部分用镉镍蓄电池储存起来。当飞船运行到阴影区时，镉镍蓄电池开始为飞船供电，镉镍蓄电池工作原理为Cd+2NiO(OH)+2H₂O $\text{[math]}$ Cd(OH)₂ +2Ni(OH)₂。

飞船在光照区运行时，N极链接镉镍蓄电池极(填“m”或“n”)。飞船运行到阴影区时，b室中发生的电极反应反应式为。

填空题普通

如图所示，甲、乙两池电极材料都是铁棒与碳棒。若两池中均为 $\text{[math]}$ 溶液，反应一段时间后：

（1）有红色物质析出的是甲池中的棒，乙池中的棒；乙池中有气泡产生的电极名称是。

A．正极 B．负极 C．阴极 D．阳极

若两池中均为饱和 $\text{[math]}$ 溶液：

（2）甲池中碳极上电极反应式是，乙池碳极上电极反应属于(选填“氧化”或“还原”)反应。

（3）若常温乙池转移 $\text{[math]}$ 后停止实验，池中溶液体积是 $\text{[math]}$ ，溶液混匀后的 $\text{[math]}$ 。

（4）将湿润的淀粉 $\text{[math]}$ 试纸放在乙池碳极附近，发现试纸变蓝，待一段时间后又发现蓝色褪去，这是因为过量的 $\text{[math]}$ 将生成的 $\text{[math]}$ 又氧化，若反应的 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 物质的量之比为 $\text{[math]}$ ，且生成两种酸，该蓝色褪去对应的化学方程式为。

填空题普通

3. 电化学原理在生产、生活、科学研究中有重要的应用。

(1) 生活中常用的碱性锌锰电池放电的总反应可用 $\text{[math]}$ 表示，该电池的正极反应式为。该电池每消耗13gZn时，理论上外电路转移电子的物质的量为。

(2) 科学家研制的某种新型锂离子电池放电时正极材料 $\text{[math]}$ 转化为 $\text{[math]}$ ，则充电时该电极的反应式为。

(3) 一种冶炼铜的方法是在常温，常压下用溶剂溶浸矿石，浸出液经过萃取使铜和其他杂质金属分离，然后用电积法将溶液中的铜提取出来。铜电积的原理如图所示。该装置工作时，M电极应与直流电源的极(填“正”或“负”)相连，铜板上的电极反应式为。电解时溶液中的 $\text{[math]}$ (填“减小”“增大”或“不变”)。

(4) 工业上在强碱性条件下用电解法除去废水中的 $\text{[math]}$ ，将其转化成无聀物质。电解装置的工作原理如图所示，阳极附近发生的反应依次有：

① $\text{[math]}$

② $\text{[math]}$

③(填写离子方程式)。若将该装置的两电极材料互换，可能产生的影响是。

填空题普通