时间:2020-08-13 04:30:44
1、简答题 由铜片、锌片和200mL?稀H2SO4组成的原电池中，若锌片只发生电化学反应，则当铜片上共放出3.36L（标准状况）气体时，H2SO4恰好完全消耗．求：
（1）反应中消耗的锌的质量是多少？（Zn：65）
（2）有多少个电子通过了导线？
（3）原稀H2SO4的物质的量浓度是多少？
参考答案：（1）由于锌比铜活泼，所以锌作负极，所以消耗的金属为锌．
锌失电子生成锌离子进入溶液，电极反应式为锌片：Zn-2e-=Zn 2+，铜片上氢离子得电子生成氢气，所以电极反应式为：铜片：2H++2e-=H2↑．
总反应：Zn+2H+=H2↑+Zn 2+
? 65g? 22.4L
? 9.75g? 3.36L
所以消耗金属的质量为9.75g．
故答案为9.75g．
（2）Zn+2H+=H2↑+Zn2+转移电子
? 22.4L? 2mol
? 3.36L? 0.3mol
所以转移电子的物质的量为0.3mol，即1.806×1023个．
故答案为1.806×1023个．
（3）根据氢原子守恒，H+全部由H2SO4提供，
所以n（H2）=n（H2SO4）=0.15mol
c（H2SO4）=0.15mol?0.2L=0.75mol/L
故答案为0.75mol/L．
本题解析：
本题难度：一般
2、填空题 海水中蕴藏着丰富的资源．海水综合利用的流程图如图1．
（1）为检验精盐纯度，需配制250mL?0.2mol/L?NaCl（精盐）溶液，图2是该同学转移溶液的示意图，图中有两点错误请指出：______
（2）用NaCl做原料可以得到多种产品．
实验室用惰性电极电解100mL?0.1mol/LNaCl溶液，若阴阳两极均得到112mL气体（标准状况，假设气体物质全部从溶液中逸出），则所得溶液的pH为______（忽略反应前后溶液的体积变化）．
（3）氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节（电）能30%以上．在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如图3所示，其中的电极未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过．
①图中X、Y分别是______、______（填化学式），②写出燃料电池B中正极发生的电极反应______；
（4）图4欲实现Cu+H2SO4═CuSO4+H2，在你认为能实现该转化的装置中的括号内，标出电极材料（填“Cu”或“C”）．
参考答案：（1）配制一定物质的量浓度的溶液实验，在移液时，要用玻璃棒引流，右图该同学在转移溶液时没有用玻璃棒引流，配制250mL的溶液要采用250mL的容量瓶，故答案为：未用玻璃棒引流；未采用250?mL容量瓶；
（2）因电解饱和食盐水的方程式：2NaCl+2H2O?通电?.?2NaOH+H2↑+Cl2↑，当产生的H2的体积为112mL即0.005mol时，生成氢氧化钠的物质的量为0.01mol，所以溶液中NaOH的物质的量浓度=0.01mol0.1L═0.1mol/L，所以氢离子的浓度为1×10?-140.1=1×10-13mol/L，PH=13，故答案为：13；
（3）①电解饱和食盐水时，阳极是氯离子失电子生成氯气的过程，阴极是氢离子得电子生成氢气的过程，故答案为：Cl2，H2；
②氢氧燃料电池的电解质是碱时，电池总反应式均可表示为：2H2+O2=2H2O，其正极反应表示为：O2+2H2O+4e-=4OH-，故答案为：O2+4e-+2H2O=4OH-；
（4）Cu和H2SO4之间的反应是非自发的，需要电解池实现，金属铜作阳极，阴极是导体即可，电解质为硫酸，即：
，故答案为：
．
本题解析：
本题难度：一般
3、选择题 某学习小组为研究电化学原理，设计如图装置．下列叙述不正确的是（ ）
A．a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出
B．a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为：Cu2++2e-=Cu
C．a和b分别连接足够电压的直流电源正、负极时，Cu2+向铜电极移动
D．无论a和b是否用导线连接，铁片均溶解，溶液从蓝色逐渐变成浅绿色
参考答案：A．a和b不连接时，发生Fe+Cu2+=Cu+Fe2+置换反应，则铁片上会有金属铜析出，故A正确；
B．a和b用导线连接时，Cu为正极，在正极上阳离子得电子，则发生Cu2++2e-=Cu，故B正确；
C．a和b分别连接足够电压的直流电源正、负极时，形成电解池，b与负极相连为阴极，阳离子向阴极移动，所以Cu2+向Fe电极移动，故C错误；
D．无论a和b是否用导线连接，均发生Fe+Cu2+=Cu+Fe2+，则铁片均溶解，溶液从蓝色逐渐变成浅绿色，故D正确；
故选C．
本题解析：
本题难度：简单
4、选择题 如下图所示,杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球,调节杠杆并使其在水中保持平衡,然后小心地向烧杯中央滴入浓CuSO4溶液,一段时间后,下列有关杠杆的偏向判断正确的是(实验过程中,不考虑铁丝反应及两球的浮力变化)
[? ]
A．杠杆为导体和绝缘体时,均为A端高B端低
B．杠杆为导体和绝缘体时,均为A端低B端高
C．当杠杆为绝缘体时,A端低,B端高；为导体时,A端高,B端低
D．当杠杆为绝缘体时,A端高,B端低；为导体时,A端低,B端高
参考答案：D
本题解析：
本题难度：一般
5、填空题 如图所示，通电5min后，第③极增重2.16g，同时在A池中收集到标准状况下的气体224mL，设A池中原混合液的体积为200mL．
（1）电源F为______极；第②极为______极；?B池为______池．
（2）A池中第②极上的电极反应式为______；
A池中第①极上产生气体体积为______mL；（标准状况下）
（3）通电前A池中原混合溶液Cu2+的浓度为______．
参考答案：（1）通电5min后，第③极增重，所以第③极是阴极，则F是电源正极，第②极是阳极，B装置中，银作阳极，电解质溶液是硝酸银，阳极材料和电解质溶液具有相同的金属元素，所以是电镀池，
故答案为：正，阳、电镀池；
（2）第②极是阳极，A中阳极上氢氧根离子放电生成氧气，其电极反应式为：4OH--4e-=2H2O+O2↑，
第③极反应为Ag++e-=Ag，n（Ag）=2.16g108g/mol=0.02mol，则转移的电子为0.02mol，
A池中阳极反应为4OH--4e-=2H2O+O2↑，则转移0.02mol电子生成氧气为0.005mol，其体积为0.005mol×22.4L/mol=0.112L=112mL＜224mL，所以在阴极上含有气体生成，在阴极也生成112mL气体，由2H++2e-=H2↑，则氢气的物质的量为0.005mol，其体积是0.005mol×22.4L/mol=0.112L=112mL，
故答案为：4OH--4e-=2H2O+O2↑，112mL；
（3）Cu2++2e-=Cu中转移0.01mol电子，所以Cu2+的物质的量为0.005mol，通电前c（CuSO4）=0.0050.2mol/L=0.025?mol?L-1，故答案为：0.025?mol?L-1．
本题解析：
本题难度：一般