时间:2017-11-05 23:14:37
1、选择题 用铂电极电解CuSO4溶液，当溶液中Cu2+浓度降至一定范围时，需加入适量的物质。如果要使加入物质后溶液的浓度和体积恢复到电解前的状况，所加入的物质是?
A．CuSO4
B．CuSO4·5H2O
C．CuO
D．Cu（OH）2
参考答案：C
本题解析：用惰性电极电解CuSO4溶液，反应
阴极：2Cu2++4e==2Cu
阳极：4OH--4e==O2↑+2H2O
总反应式：
2CuSO4+2H2O
2Cu+2H2SO4+O2↑
电解的结果，除了在阴极得到Cu，在阳极放出O2之外，溶液中H+浓度增大，产生了H2SO4。因此，要使溶液恢复到原来状况，除了要补充Cu2+，还得中和掉H+。由此可知，单纯加入CuSO4或CuSO4·5H2O是不行的，而加入CuO或Cu(OH)2则可达到上述目的。但需要溶液的浓度和体积不变，加入Cu(OH)2会多生成H2O出来，所以选CuO。
本题难度：一般
2、填空题 如图甲、乙是电化学实验装置。
(1)若甲、乙两烧杯中均盛有饱和NaCl溶液。
①甲中石墨棒上的电极反应式为?；
②乙中总反应的离子方程式为?；
③将湿润的淀粉-KI试纸放在乙烧杯上方，发现试纸先变蓝后褪色，这是因为过量的Cl2氧化了生成的I2。若反应中Cl2和I2的物质的量之比为5∶1，且生成两种酸，该反应的化学方程式为：?；
(2)若甲、乙两烧杯中均盛有CuSO4溶液。
①甲中铁棒上的电极反应式为：?；
②如果起始时乙中盛有200 mL pH = 5的CuSO4溶液(25 ℃)，一段时间后溶液的pH变为1，若要使溶液恢复到电解前的状态，可向溶液中加入?(填写物质的化学式)?g。
参考答案：(1)①O2+2H2O+4e-=4OH-
②2Cl-+2H2O
2OH-+H2↑+Cl2↑
③5Cl2+I2+6H2O=10HCl+2HIO3
(2)①Fe-2e-=Fe2+
②CuO(或CuCO3)? 0.8(或1.24)
本题解析：(1)若两烧杯中均盛有饱和NaCl溶液，则：
①甲装置为原电池，石墨棒作正极，O2放电，电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-。
②乙装置为电解池，石墨棒上发生氧化反应，Fe电极不参与反应，其实质与用惰性电极电解食盐水相同，离子方程式为：2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-。③Cl2和I2的物质的量之比为5∶1，生成HCl和HIO3。
(2)若两烧杯中均盛有CuSO4溶液，则：①甲装置为原电池，铁作负极，电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+。②乙装置为电解池，电解反应为：2CuSO4+2H2O 2Cu+2H2SO4+O2↑，根据电解方程式，从电解质溶液中析出Cu，放出O2，因此只需加入CuO(或CuCO3)即可恢复到电解前的状态。由电解反应式可知，2H+～CuO～CuCO3，电解后n(H+)=" 0.1×0.2" = 0.02(mol)，故m(CuO)＝0.02×
×80 = 0.8(g)，m(CuCO3)＝0.02××124＝1.24(g)
本题难度：一般
3、填空题 从H+、K+、Cu2+、Cl-、SO42-中选取适当的离子组成符合下列情况的电解质，进行电解(阳离子只能使用一次)。
（1）以碳棒为电极进行电解，电解质的含量减少，水量保持不变，两极都有气体生成，气体体积相同，则该电解质的化学式为____________，电解的电极反应____________，电解的总方程式是__________________________________。
（2）以铂丝为电极进行电解，水量减少，电解质的含量保持不变，两极都有气体生成，气体体积比为2：1，则该电解质的化学式为____________________，电极反应式为____________________。
（3）惰性电解，电解质的含量减少，水的含量也减少，pH下降，则电解质的化学式为____________，电解的总方程式为__________________________________。
参考答案：（1）HCl；阴极：2H++2e-==H2↑；阳极：2Cl--2e-==Cl2↑；2HCl
H2↑+Cl2↑
（2）K2SO4；阴极：4H++4e-==2H2↑、阳极：4OH--4e-==2H2O+O2↑
（3）CuSO4；2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4
本题解析：
本题难度：一般
4、填空题 (10分)图示的四个容器中分别盛有不同的溶液，除A、B外，其余电极均为石墨电极。甲为铅蓄电池，其工作原理为：Pb＋PbO2＋2H2SO4
2PbSO4＋2H2O，其两个电极的电极材料分别是PbO2和Pb。
闭合S，发现G电极附近的溶液变红，20 min后，将S断开，此时C、D两极上产生的气体体积相同；据此回答：
（1）A电极的电极材料是______________(填“PbO2”或“Pb”)。
（2）电解后，要使丙中溶液恢复到原来的浓度，需加入的物质是________(填化学式)。
（3）到20 min时，电路中通过电子的物质的量为________。
（4）0～20 min，H电极上发生反应的电极反应式为______________
参考答案：28（1）PbO2 （2） H2O （3）0.4mol； （4）2Cl--2e-=Cl2↑；4OH--4e-=O2+2H2O
本题解析：（1）闭合S，发现G电极附近的溶液变红，说明G的电极反应为2H2O+2e-=H2+2OH-,G为阴极，则H为阳极，A为正极，A电极的电极材料是PbO2；（2）丙中电解硫酸铝溶液，实际上是电解水，要使丙中溶液恢复到原来的浓度，需加入的物质是水；（3）20 min后，将S断开，此时C、D两极上产生的气体体积相同，设C、D产生气体的物质的量为xmol,
C极发生的电极反应为Cu2+ + 2e- =" Cu" 、2H+ + 2e- = H2↑，D极的电极反应为4OH— - 4e- = 2H2O + O2↑
0.1 0.2 2x x 4x x
0.2+2x="4x" 解得x="0.1" 则到20 min时，电路中通过电子的物质的量为0.4mol；
（4）0～20 min，H电极上发生反应的电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑；0.2moLCl-只放电0.2moL,随后是OH-放电，即4OH--4e-=O2+2H2O 。
考点：考查铅蓄电池，电解原理的应用。
本题难度：一般
5、填空题 (9分)下图是一个甲烷燃料电池工作时的示意图，乙池中的两个电极一个是石墨电极，一个是铁电极，工作时M、N两个电极的质量都不减少，请回答下列问题：
（1）N的电极反应式为 ：
乙池的总化学方程式是 ，
加入甲烷的铂电极的电极反应式为 。
（2）在此过程中，乙池中某一电极析出金属银4．32g时，甲池中理论上消耗氧气为 L（标准状况下）；若此时乙池溶液的体积为200mL，则乙池中溶液的H+的浓度为 。
参考答案：（1）4OH--4e-=O2↑+2H2O（1分）；
4AgNO3+2H2O
4Ag+4HNO3+2O2↑(2分)；
CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O(2分)
（2）0．224(2分)；0．2mol/L(2分)
本题解析：（1）甲池是以氢氧化钾溶液为电解液的甲烷燃料电池，通入甲烷的一极为原电池的负极，电极反应式为：CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O，通入氧气的一极为原电池的正极，电极反应式为：O2 + 2H2O + 4e-=4OH-；乙池为电解池，乙池中的两个电极一个是石墨电极，一个是铁电极，工作时M、N两个电极的质量都不减少，N连接原电池的正极，为电解池的阳极，应为石墨材料，N为阳极，电极反应式是4OH--4e-=O2↑+2H2O，M为阴极，电极反应式为Ag++e-=Ag，电解的总反应为：4AgNO3+2H2O4Ag+4HNO3+2O2↑；（2）n（Ag）=0.04mol，根据Ag++e-=Ag可知转移电子为0.04mol，甲池中通入氧气的一极为正极，电极反应式为：O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-，则消耗n（O2）=0.01mol，
V（O2）=0.224L；根据反应4AgNO3+2H2O4Ag+4HNO3+2O2↑知，n（H+）=n（HNO3）=0.04mol，又溶液的体积为200mL，则c（H+）=0．2mol/L。
考点：考查原电池原理、燃料电池及电解原理的应用。
本题难度：困难