时间:2017-07-10 19:59:22
1、填空题 盐酸、硫酸和硝酸是中学阶段常见的“三大酸”．请就“三大酸”与金属铜反应的情况，回答下列问题：
(1)我们知道，稀盐酸与铜不反应，但向稀盐酸中加入H2O2后，则可使铜溶解．该反应的化学方程式为_____________________________．某同学未加入氧化剂，而是设计了一个实验装置，也能使铜很快溶于稀盐酸．请在下面的方框中画出该装置： 
(2)在一定体积的18?mol/L的浓硫酸中加入过量的铜片，加热使之反应，被还原的硫酸是0.9?mol，则该硫酸的实际体积________(填“＞”“＝”或“＜”)100?mL. 有同学提出：若使剩余的铜片继续溶解，可向其中加入硝酸盐，可行吗？________(填“可行”或“不可行”)．
(3)将等质量的铜片分别与等体积、过量的浓硝酸和稀硝酸反应，所得到的溶液前者呈绿色，后者呈蓝色，某同学提出可能是Cu2＋浓度不同引起的，你同意这种看法吗？________(填“同意”或“不同意”)，原因是______________________________________．另一同学提出溶液呈“绿色”是溶液中Cu2＋与NO2共存的结果，请你设计实验探究此说法正确与否，简述实验方案、实验现象及由此得出的结论：__________________________________________________________________________.
参考答案：(1)Cu＋H2O2＋2HCl===CuCl2＋2H2O
作图：以铜为阳极，以盐酸为电解质溶液的电解池装置
(2)＞；可行
(3)不同意；等质量的铜片与等体积、过量的浓硝酸、稀硝酸反应，溶液中Cu2＋将一定量的NO2通入铜片与稀硝酸反应后的溶液中，若溶液呈绿色，则该同学的结论正确，反之，不正确(其他合理答案也对)
本题解析：
本题难度：一般
2、填空题 如图为相互串联的甲乙两电解池
试回答：
（1）甲池若为用电解原理精炼铜的装置，则A是 极，材料是 ，
电极反应为 。
（2）乙池中若滴入少量酚酞试液，电解一段时间后Fe极附近呈 色．
（3）若甲池为电解精炼铜，阴极增重12.8g，则：乙池中阳极放出的气体在标准状况下的体积为
；若此时乙池剩余液体为400 mL，则电解后得到碱液的物质的量浓度为 。
参考答案：1）阴极；纯铜；Cu2＋＋2 e－ =" Cu" ；（2）红；
（3）4.48L；1mol/L
本题解析：结合装置图，与电源负极相连的是阴极，与电源正极相连的是阳极，甲池若为用电解原理精炼铜的装置，则A是阴极，材料为纯铜，发生电极反应是Cu2＋＋2 e－ = Cu。
乙池中实质是电解NaCl饱和溶液，C极上放出Cl2,Fe极上生成H2 ,2H2O+2e-＝H2↑+2OH,若滴入少量酚酞试液，电解一段时间后Fe极附近呈红色。若甲池为电解精炼铜，阴极增重12.8g，即转移的电子有
，则乙池中阳极放出的气体在标准状况下的体积为
；产生OH-有0.4mol，若此时乙池剩余液体为400 mL，则电解后得到碱液的物质的量浓度为
。
考点：电解池
点评：考查电解池实验装置图，难度不大，解题的关键是要区分正负极，电极发生的反应，把握得失电子情况，仔细计算。
本题难度：一般
3、计算题 以石墨为电极，电解1L硫酸铜和氯化钠的混合溶液，其中硫酸铜与氯化钠的物质的量之和为0.2mol，硫酸铜的物质的量占总物质的量的比值为x。
（1）若x=0.5，当Cu2+在阴极恰好全部析出时，阳极产生的气体是什么？其物质的量是多少？所得溶液的pH是多少？
⑵电解一段时间后，阴、阳两极产生气体的物质的量恰好相等，均为0.16mol，求此时x的值
参考答案：Cl2? 0.05mol? O2? 0.025 mol? 1? 0.6
本题解析：（1）若x=0.5，则硫酸铜是0.1mol，氯化钠是0.1mol。阴极首先是铜离子放电，Cu2＋＋2e－=Cu，所以当铜离子放电完毕之后，转移的电子是0.2mol。在阳极上先是氯离子放电，2Cl－－2e－=Cl2↑。氯化钠是0.1mol，生成氯气0.05mol，转移电子是0.1mol，所以根据得失电子守恒可知，在阳极上还有氧气生成。因为4OH－－4e－=2H2O＋O2↑，所以氧气是
。则同时产生的氢离子是0.1mol，浓度为0.1mol/L，pH是1.
（2）阴、阳两极均产生气体，说明在阴极上当铜离子放电完毕之后，溶液中的氢离子开始放电，2H＋＋2e－=H2↑，氢气是0.16mol，得到电子0.32mol。原混合液中氯化钠最多是0.2mol，即氯离子最多失去0.2mol电子，所以阳极一定还有氧气生成。硫酸铜是0.2xmol，需要得到电子0.4xmol。氯化钠是0.2（1－x）mol。生成氯气是0.1（1－x）mol，则氧气的物质的量是0.16mol－0.1（1－x）mol＝（0.06mol＋0.1xmol）。根据得失电子守恒可知0.32mol＋0.4xmol＝0.2（1－x）mol＋4×（0.06mol＋0.1xmol），解得x＝0.6.
本题难度：一般
4、选择题 以惰性电极电解一定量的CuSO4溶液，若阳极上产生气体的物质的量为0.01mol，则阴极上析出Cu的质量可能为（ ）
A．1.00?g
B．1.92?g
C．2.56?g
D．5.12g
参考答案：解；以惰性电极电解CuSO4溶液，在阳极上氢氧根离子放电生成氧气物质的量为0.01mol，阴极上铜离子得到电子析出金属铜，
阳极电极反应：4OH--4e-=2H2O+O2↑；阴极电极反应：2Cu2++4e-=2Cu；
根据电子守恒，若电子转移全部在氧气和铜之间存在，得到：O2～2Cu～4e-
? ?0.01mol 0.02mol
阴极析出铜的质量=0.02mol×64g/mol=1.28g；
若阴极上铜离子得到电子后，溶液中的氢离子得到电子放氢气，则阴极上析出Cu的质量可能为1.00g；
故选A．
本题解析：
本题难度：简单
5、填空题 化学在环境保护中起着十分重要的作用。催化反硝化法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。
（1）催化反硝化法中，H2能将NO3-还原为N2。25℃时，反应进行l0 min，溶液的pH由7变为l 2。
①N2的结构式为
②上述反应的离子方程式为 ，其平均反应速率v(NO3-)为 mol·L-1·min-1。
③还原过程中可生成中间产物NO2-，写出2种促进NO2-水解的方法 。
（2）电化学降解NO3-的原理如下图所示。
①电源正极为 (填“A”或“B”)，阴极反应式为：
②若电解过程中转移了2 mol电子，则膜两侧电解液的质量变化差(△m左-△m右)为 g。
参考答案：（1）①N≡N 2NO3-+5H2
N2+2OH-+4H2O 0.001mol/(L·min)
③加酸，升高温度，加水
（2）A， 2NO3-+6H2O+10e-＝N2+12OH- ②14.4
本题解析： （1） ②废水不应显酸性（HNO3易挥发），而是中性或碱性，所以O2－在水中以H2O或OH－形式存在，有题意也可看出生成OH－（溶液pH由7变为12），依据氧化还原反应规律可配平： 
pH=12
c(H＋)=1×10－12mol·L－1c(OH－)= 
1×10－2mol·L－1
υ(NO3－)=υ(OH－)= 1×10－10mol·L－1 /10min= 0.001mol·L－1·min-1
③由方程式知NO2－+H2O
HNO2+OH－△H＞0 ，加热，加酸均可均可使平衡正向移动，促进NO2－转化。
（2）①2
O3－+10e－→
+6O2，所以B极为电源负极，A极为电源正极。
O2－+H2O=2OH－，可以写出阴极反应式：2NO3－+6H2O+10e－= N2↑+12OH－
② 左（+）阳极：4H2O(OH－)－4e－=4H++O2↑+2H2O
右（- ）阴极：2NO3－+6H2O+10e－= N2↑+12OH－
10 e－
O2（左）- 1N2（右）-10H+
10mol mol 1mol 10mol
2mol 0.5mol 0.2mol 2mol
由于阴阳极之间被质子交换膜隔开，左侧电解产生的H+会穿过质子交换膜进入右侧，所以：
△m左=m(O2)+m(H+)=0.5mol×32g·mol－1+2mol×1g·mol－1="18g"
△m右= m(N2)-m(H+)=0.2mol×28g·mol－1-2mol×1g·mol－1=3.6g
△m左－△m右="18g-3.6g" = 14.4g
考点：电解原理及相关计算。
本题难度：一般