13．(2009·全國(guó)Ⅰ理綜高考)下圖所示裝置中，甲、乙、丙三個(gè)燒杯依次分別盛放100 g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO₄溶液和100 g 10.00%的K₂SO₄溶液，電極均為石墨電極．

(1)接通電源，經(jīng)過一段時(shí)間后，測(cè)得丙中K₂SO₄濃度為10.47%，乙中c電極質(zhì)量增加。據(jù)此回答問題：

　 ①電源的N端為____________________極；

　 ②電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為____________________；

　 ③列式計(jì)算電極b上生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積：

______________________________；

④電極c的質(zhì)量變化是__________g；

⑤電解前后各溶液的酸、堿性大小是否發(fā)生變化，簡(jiǎn)述其原因：

甲溶液______________________________；

乙溶液______________________________；

丙溶液______________________________；

(2)如果電解過程中銅全部析出，此時(shí)電解能否繼續(xù)進(jìn)行，為什么？

________________________________________.

解析：(1)①乙中c電極質(zhì)量增加，說明c處發(fā)生的反應(yīng)為：Cu²⁺+2e^－===Cu，c電極應(yīng)為陰極，則M為負(fù)極，N為正極．

②甲中放的是NaOH溶液，電解時(shí)實(shí)質(zhì)上是電解水，b電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為：4OH^－－4e^－===2H₂O+O₂↑.而要求算出b電極上產(chǎn)生的氣體體積，就必須先根據(jù)丙中K₂SO₄濃度的變化計(jì)算出轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目．

設(shè)丙中電解水的質(zhì)量為x g，

由電解前后溶質(zhì)質(zhì)量相等可得：100×10%＝(100－x )×10.47%，x ＝4.5g，所以整個(gè)反應(yīng)轉(zhuǎn)移了0.5 mol電子，根據(jù)電極方程式可計(jì)算出b電極放出的O₂為0.125 mol，其體積為2.8 L，c電極上析出的銅為0.25 mol，其質(zhì)量為16g.

⑤甲中電解的是水，NaOH濃度增大；乙中水電離出來的OH^－放電，H⁺濃度增大；丙中電解的也是水，雖然K₂SO₄濃度變大，但pH不變．

(2)銅全部析出時(shí)溶液變?yōu)镠₂SO₄溶液，電解仍可以進(jìn)行．

答案：(1)①正

②4OH^－－4e^－===2H₂O+O₂↑

③水減少的質(zhì)量：100g×(1－)＝4.5g

生成O₂體積：××22.4L·mol^－1＝2.8L

④16

⑤堿性增大，因?yàn)殡娊夂�，水量減少，溶液中NaOH濃度增大　酸性增大，因?yàn)殛枠O上OH^－生成O₂，溶液中H⁺離子濃度增加　酸堿性大小沒有變化，因?yàn)镵₂SO₄是強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽，濃度增加不影響溶液的酸堿性

(2)能繼續(xù)進(jìn)行，因?yàn)镃uSO₄溶液已轉(zhuǎn)變?yōu)镠₂SO₄溶液，反應(yīng)也就變?yōu)樗�的電解反�?yīng)

12．(2009·寧夏模擬)已知在pH為4-5的環(huán)境中，Cu²⁺幾乎不水解，而Fe³⁺幾乎完全水解．某研究性學(xué)習(xí)小組的學(xué)生在一次活動(dòng)中，設(shè)計(jì)出如下方案來測(cè)定銅的相對(duì)原子質(zhì)量：

指導(dǎo)老師認(rèn)為此方案可行，提供了一瓶含有一定量H₂SO₄、Fe₂(SO₄)₃雜質(zhì)的CuSO₄溶液及其他相關(guān)藥品、器材．

(1)需要先提純，加入________(填寫試劑化學(xué)式)，反應(yīng)后經(jīng)過濾即可提純CuSO₄溶液．有關(guān)離子方程式：________________.

(2)用銅和石墨兩個(gè)電極電解CuSO₄溶液，銅電極應(yīng)接電源的________極，石墨電極上的電極反應(yīng)式：________.

(3)寫出Cu的相對(duì)原子質(zhì)量的表達(dá)式：________.

解析：(1)可向混合液中加入CuO，消耗H⁺，調(diào)節(jié)溶液的pH至4-5，使Fe(OH)₃沉淀完全．

(2)電解CuSO₄溶液，若銅作陽極，則陽極發(fā)生氧化反應(yīng)：Cu－2e^－===Cu²⁺，陰極則發(fā)生還原反應(yīng) ：Cu²⁺+2e^－===Cu，因要求一個(gè)電極增重，另一個(gè)電極產(chǎn)生氣體，則必須選用石墨作陽極，銅作陰極，陽極上OH^－放電：4OH^－－4e^－===2H₂O+O₂↑.

(3)由陰陽兩極得失電子數(shù)相等可得×2＝×4，解得M＝.

答案：(1)CuO　Fe³⁺+3H₂OFe(OH)₃+3H⁺

CuO+2H⁺===Cu²⁺+H₂O

(2)負(fù)　4OH^－－4e^－===2H₂O+O₂↑

(3)

11．某課外化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)了如圖所示裝置(虛框內(nèi)部分未畫出)，在裝置內(nèi)起初發(fā)生的反應(yīng)為：

Cu+H₂SO₄===H₂↑+CuSO₄

(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(xué)活潑性不如氫，所給化學(xué)反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)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(yīng)中銅被氧化，應(yīng)與電源的正極相連接，故A、B中至少有一種為銅，C溶液應(yīng)為稀硫酸．

答案：(1)電解池　(2)銅　電源的正極　(3)H₂SO₄

10．早在1807年化學(xué)家戴維用電解熔融氫氧化鈉的方法制得鈉：4NaOH(熔融)4Na+O₂↑+2H₂O；后來蓋-呂薩克用鐵與熔融氫氧化鈉作用也制得鈉，反應(yīng)原理為：3Fe+4NaOH(熔融)Fe₃O₄+2H₂↑+4Na↑.下列有關(guān)說法正確的是

(　)

A．電解熔融氫氧化鈉制鈉，陽極發(fā)生的電極反應(yīng)為：2OH^－－2e^－===H₂↑+O₂↑

B．蓋－呂薩克法制鈉原理是利用鐵的還原性比鈉強(qiáng)

C．若戴維法與蓋－呂薩克法制得等量的鈉，則兩反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)也相同

D．目前工業(yè)上常用電解熔融氯化鈉法制鈉，電解時(shí)可用石墨作陽極，鐵作陰極

解析：電解熔融NaOH時(shí)，陽極OH^－放電生成O₂和H₂O，A不正確．鈉的還原性強(qiáng)于鐵，B不正確．C項(xiàng)，假設(shè)分別制得4 mol鈉，則轉(zhuǎn)移電子數(shù)分別為4 mol、8 mol，C不正確．

答案：D

9．某同學(xué)按下圖所示的裝置進(jìn)行電解實(shí)驗(yàn)．下列說法正確的是

(　)

A．電解過程中，銅電極上有H₂產(chǎn)生

B．電解初期，主反應(yīng)方程式為：Cu+H₂SO₄CuSO₄+H₂↑

C．電解一定時(shí)間后，石墨電極上有銅析出

D．整個(gè)電解過程中，H⁺的濃度不斷增大

解析：活潑金屬銅作陽極，陽極發(fā)生反應(yīng)：Cu－2e^－===Cu²⁺，初期陰極溶液中H⁺放電：2H⁺+2e^－===H₂↑，溶液中的pH不斷增大，總方程式為Cu+H₂SO₄CuSO₄+H₂↑.隨著反應(yīng)進(jìn)行，溶液中Cu²⁺數(shù)目增多，此時(shí)陰極上溶液中Cu²⁺得電子：Cu²⁺+2e^－===Cu，此時(shí)，該裝置為電鍍銅，溶液中的pH保持不變．

答案：BC

8．關(guān)于鉛蓄電池的說法正確的是

(　)

A．在放電時(shí)，正極發(fā)生的反應(yīng)是Pb(s)+SO(aq)－2e^－===PbSO₄(s)

B．在放電時(shí)，該電池的負(fù)極材料是鉛板

C．在充電時(shí)，電池中硫酸的濃度不斷變小

D．在充電時(shí)，陽極發(fā)生的反應(yīng)是PbSO₄(s)+2e^－===Pb(s)+SO(aq)

解析：A項(xiàng)中電池放電時(shí)正極應(yīng)發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為：PbO₂(s)+4H⁺(aq)+SO(aq)+2e^－===PbSO₄(s)+2H₂O(l)；C項(xiàng)中電池充電時(shí)硫酸的濃度應(yīng)不斷增大；D項(xiàng)中電池充電時(shí)陰極應(yīng)發(fā)生還原反應(yīng)．

答案：B

7．近年來，加“碘”食鹽較多使用了碘酸鉀(KIO₃)，KIO₃在工業(yè)上可用電解法制取，以石墨和鐵為電極，以KI溶液為電解液在一定條件下電解，反應(yīng)方程式為KI+H₂O―→KIO₃+H₂↑.下列有關(guān)說法中正確的是

(　)

A．電解時(shí)，石墨作陽極，鐵作陰極

B．電解時(shí)，在陽極上產(chǎn)生氫氣

C．電解后得到KIO₃產(chǎn)品的步驟有：過濾―→濃縮―→結(jié)晶―→灼燒

D．電解中，每轉(zhuǎn)移0.6 mol電子，理論上可得到0.1 mol無水KIO₃晶體

解析：本題利用電解原理制取碘鹽中的碘酸鉀，由方程式可知，發(fā)生氧化反應(yīng)的物質(zhì)是I^－，故應(yīng)用惰性材料作陽極，A項(xiàng)正確；電解池工作時(shí)，陽極I^－失電子生成IO，而不是生成H₂，H₂應(yīng)在陰極上生成，B項(xiàng)錯(cuò)誤；電解后所得溶液為KIO₃、KI的混合液，應(yīng)采用濃縮―→結(jié)晶―→過濾的方法，因?yàn)镵IO₃不太穩(wěn)定，所以不能用灼燒的方法得到，C項(xiàng)錯(cuò)誤； ―→O轉(zhuǎn)移6 mol e^－，生成1 mol KIO₃，故每轉(zhuǎn)移0.6 mol e^－理論上可得到0.1 mol無水KIO₃晶體，D項(xiàng)正確．

答案：AD

6．(2009·山東濰坊質(zhì)檢)一些科學(xué)家采用高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷(能傳遞H⁺)，實(shí)現(xiàn)了氨的電化學(xué)合成．該過程N(yùn)₂和H₂的轉(zhuǎn)化率遠(yuǎn)高于現(xiàn)在工業(yè)上使用的氨合成法．對(duì)于電化學(xué)合成氨的有關(guān)敘述正確的是

(　)

A．N₂在陰極上被氧化

B．可選用鐵作為陽極材料

C．陽極的電極反應(yīng)式是N₂+6e^－+6H⁺===2NH₃

D．該過程的總反應(yīng)式是N₂+3H₂通電(一定條件2NH₃

解析：據(jù)題意知總反應(yīng)式為N₂+3H₂2NH₃，故N₂應(yīng)在陰極發(fā)生還原反應(yīng)，故A、C錯(cuò)誤；H₂在陽極上失電子，故陽極應(yīng)為惰性電極，B錯(cuò)誤．

答案：D

5．用惰性電極電解M(NO₃)_x的水溶液，當(dāng)陰極上增重a g時(shí)，在陽板上同時(shí)產(chǎn)生b L氧氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，從而可知M的相對(duì)原子質(zhì)量為

　(　)

A.　 　　　　　　　　　　　　　　　　 B.

C.　 　　　　　　　　　　　　　　　　　 D.

解析：用惰性電極電解硝酸鹽溶液時(shí)，兩極發(fā)生的反應(yīng)分別是：陽極4OH^－－4e^－===2H₂O+O₂↑，陰極M^x++xe^－===M；設(shè)m為M的相對(duì)原子質(zhì)量，根據(jù)電子守恒原理得：x＝，所以m＝.

答案：C

4．(2009·廣州調(diào)研)為了探究金屬腐蝕的條件和快慢，某課外學(xué)習(xí)小組用不同的細(xì)金屬絲將三根大小相同的普通鐵釘分別固定在如下圖所示的三個(gè)裝置內(nèi)，并將這些裝置在相同的環(huán)境中放置相同的一段時(shí)間，下列對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的描述不正確的是

(　)

A．實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，裝置(1)左側(cè)的液面一定會(huì)下降

B．實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，裝置(1)左側(cè)的液面一定比裝置(2)的低

C．實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，鐵釘b腐蝕最嚴(yán)重

D．實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，鐵釘c幾乎沒有被腐蝕

解析：(1)中發(fā)生化學(xué)腐蝕：Fe+2HCl===FeCl₂+H₂↑

(2)中發(fā)生析氫腐蝕，Cu為正極，鐵釘為負(fù)極．

(3)中不被腐蝕，因?yàn)闈釮₂SO₄有吸水性，鐵釘不能發(fā)生電化學(xué)腐蝕，故選B.

答案：B