时间:2017-07-27 09:20:24
1、填空题 ）如图装置所示，C、D、E、F都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同(假设通电前后溶液体积不变)，A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后，F极附近呈红色。请回答：
（1） 一段时间后，甲中溶液颜色?，
写出甲中C的电极反应式?。
（2） 若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时，对应单质的物质的量之比为?。
（3） 现用丙装置给铜件镀银，电镀液是?溶液。当乙中溶液的pH是13时(此时乙溶液体积为500 mL)，丙中镀件上析出银的质量为?。
（4） 若将F电极更换为铁，其他装置都不变，则乙中发生总反应的离子方程式是?。
参考答案：
（1） 逐渐变浅 4OH-—4e-=O2↑+2H2O
（2）? 1∶2∶2∶2?（3） AgNO3 ? 5.4 g ?
（4）? 2Cl- ＋ 2H2O 
?2OH-?+ H2↑ + Cl2↑
本题解析：这是一道有关电解的试题，甲、乙、丙三个电解池中，在讨论其中任何一个的时候，另外两个都当做导线来处理，将直流电源接通后，F极附近呈红色，说明F极是氢离子放电，那么F极就是乙电解池的阴极，对应的B就是电池的负极，A就是原电池的正极，连接A电极的C电极就是思解池甲的阳极，由于C、D、E、F都是惰性电极，电极本身不参与电极反应，因此在C极上应该是溶液中的阴离子放电，所发生的电极反应为：4OH-—4e-=O2↑+2H2O，在D极上电极反应为：Cu2＋＋2e－＝Cu,溶液的颜色变浅；若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时，C上生成氧气，D上生成铜单质，E上生成氯气，F上生成氢气，因为它们彼此串联，在相同的时间内通过的电量相等，那么，在各个电极上对应单质的物质的量之比为1﹕2﹕2﹕2；用丙装置给铜件镀银，当乙中溶液的pH是13时(此时乙溶液体积为500 mL)，表明溶液中通过的电子为0.05mol，电镀液是含有银离子的溶液，这个时候所发生的总的反应的离子方程式是：Ag＋＋e－＝Ag，可以看出生成银单质的质量为：0.05mol×108g/mol＝5.4 g。若将F电极更换为铁，其他装置都不变，因为铁是阴极，不参与电极反应，则乙中发生总反应的离子方程式和没换之前是一样的。
本题难度：一般
2、选择题 下图中，两电极上发生的电极反应如下：a极：2H+?+?2e-?＝H2↑，b极：Fe－2e-?＝Fe2+，则以下说法不正确的是? 
[? ]
A．该装置可能是电解池
B．溶液pH变大
C．a、b可能是同种电极材料
D．该过程中能量的转换一定是化学能转化为电能
参考答案：D
本题解析：
本题难度：一般
3、简答题 在25℃时，用石墨电极电解2.0L，2.5mol/LCuSO4溶液．5min后，在一个石墨电极上有6.4g?Cu生成．试回答：
（1）转移电子的物质的量，得到O2的体积（标准状况），溶液的pH？
（2）如用等质量的两块铜片代替石墨作电极，电解后两铜片的质量相差多少？电解液的pH是否变化？（相对原子质量?Cu：64）
参考答案：（1）6.4gCu的物质的量=6.4g64g/mol=0.1mol，
设转移电子的物质的量为x，则：
2Cu2++4e-=2Cu
2?4?2
?x?0.1mol?
所以4：x=2：0.1mol，解得x=0.2mol
生成氧气的体积为V，则：
根据电子守恒：4OH--4e-=2H2O+O2↑
? 4mol?4mol?22.4L
? n（OH-）?0.2mol?V
所以，4mol：0.2mol=22.4L：V，解得v=1.12L．n（OH-）=0.2mol，
溶液中n（H+）=n放电（OH-），所以c（H+）=0.2mol2L=0.1mol/L，故pH=-lgc（H+）=1，
答：转移电子的物质的量为0.2mol；得到O2的体积（标准状况）为1.12L；溶液的pH=1．
（2）用等质量的两块铜片代替石墨作电极，电极反应为：阳极：Cu-2e-=Cu2+?阴极：Cu2++2e-=Cu?根据转移电子守恒，阴极析出铜的质量和阳极溶解铜的质量相等，都是6.4g，故电解后两铜片的质量相差为：6.4g+6.4g=12.8g，溶液中c（H+）不变，pH不变，
答：电解后两铜片的质量相差12.8g；电解液的pH不变化．
本题解析：
本题难度：一般
4、填空题 如图为电解装置，X、Y为电极材料，a为电解质溶液。
（1）若a为含有酚酞的KCl溶液，X为Fe，Y为石墨，电解一段时间后:
X电极附近可观察到的实验现象是 ；
写出Y电极的电极反应式 。
（2）若要实现Cu +H2SO4＝CuSO4+H2↑，
则Y电极材料是 ；
写出X电极的电极反应式 。
（3）若要利用该装置在铁制品表面镀上一层银，则a为 ，反应前两电极的质量相等，反应后电极质量相差2.16g，则该过程理论上通过电流表的电子数为 。
（4）若X、Y均为惰性电极，a为NaOH溶液，电解一段时间后，溶液的pH （填“增大”“不变”“减小”），若要使溶液恢复原来的状态，可往溶液中加入 。
参考答案：（1）电极表面产生气体，附近溶液变红 2分 2Cl- -2e-＝Cl2↑ 2分
（2）Cu （1分） 2H＋+2e-＝H2↑ 2分
（3）AgNO3溶液 （1分） 0.01NA或6.02×1021 2分
（4）增大 H2O 各2分
本题解析：根据装置可知，该装置是电解池，Y电极与电源的正极相连，做阳极，X电极与电源的负极相连，做阴极。
（1）若a为含有酚酞的KCl溶液，X为Fe，Y为石墨，则阳极Y是溶液中的氯离子放电生成氯气，电极反应式为2Cl- -2e-＝Cl2↑；X电极是溶液中的氢离子放电生成氢气，由于氢离子放电破坏了阴极周围水的电离平衡，所以阴极周围溶液中OH－浓度大于氢离子浓度，溶液显碱性，则X电极附近可观察到的实验现象是电极表面产生气体，附近溶液变红。
（2）根据反应式Cu +H2SO4＝CuSO4+H2↑可知，铜失去电子，溶液中的氢离子得到电子，所以若要实现Cu +H2SO4＝CuSO4+H2↑，则铜做阳极，因此Y电极材料是铜，X电极是阴极，溶液中的氢离子放电，电极反应式为2H＋+2e-＝H2↑。
（3）电镀时待镀金属做阴极，镀层金属做阳极，含有镀层金属离子的溶液做电镀液，所以若要利用该装置在铁制品表面镀上一层银，则a为硝酸银溶液。反应前两电极的质量相等，反应后电极质量相差2.16g，这说明阳极银有1.08g失去电子，而阴极有1.08g银析出，所以该过程理论上通过电流表的电子数为
×6.02×1023/mol＝6.02×1021。
（4）若X、Y均为惰性电极，a为NaOH溶液，则阳极是溶液中的OH－放电，阴极是氢离子放电，这说明相当于是电解水，所以电解一段时间后，氢氧化钠的浓度增大，溶液的pH增大。由于相当于电解水，所以若要使溶液恢复原来的状态，可往溶液中加入水。
考点：考查电化学原理的有关应用、判断和计算
本题难度：一般
5、简答题 钒（V）及其化合物广泛应用于工业催化、新材料和新能源等领域．V2O5是接触法制硫酸的催化剂．
（1）一定条件下，SO2?与空气反应t?min后，SO2?和SO3物质的量浓度分别为a?mol/L、b?mol/L，则SO2?起始物质的量浓度为______mol/L；生成SO3的化学反应速率为______．
（2）全钒液流储能电池是利用不同价态离子对，发生氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的，其装置原理如图：
①当左槽溶液逐渐由黄变蓝，其电极反应式为______．
②充电过程中，右槽溶液颜色逐渐由______色变为______色．
③充电时若转移的电子数为3.01×1024个，左槽溶液中n（H+）的变化量为______?mol．
参考答案：（1）2SO2+O2 催化剂.△?2SO3
? 始：x? 0
? 转：b? b
? 平：a? b
x-b=a，x=a+b，故x=a+b，
v（SO3）=ct=b?mol/Lt?min=b?t?mol/（L?min）
故答案为：a+b；b?t?mol/（L?min）；
（2）①当左槽溶液逐渐由黄变蓝，其电极反应式为VO2++2H++e-=VO2++H2O，说明此时为原电池，且为原电池的正极．
故答案为：VO2++2H++e-=VO2++H2O；
②充电过程中，右槽连接的是电源负极，为电解池的阴极，电极反应式为V3++e-=V2+，V3+为绿色，V2+为紫色，
故可以看到右槽溶液颜色逐渐由绿色变为紫色．
故答案为：绿；紫；
③充电时，左槽发生的反应为VO2++H2O=VO2++2H++e-，当转移电子为3.01×1024个即为5 mol电子时，生成氢离子为10 mol，此时氢离子参与正极反应，通过交换膜定向移动使电流通过溶液，溶液中离子的定向移动可形成电流，通过5mol电子，则左槽溶液中n（H+）的变化量为10mol-5mol=5mol，
故答案为：5．
本题解析：
本题难度：一般