题目内容
【题目】利用如图所示装置，甲中盛有100mL 0.1mol/LCuSO4溶液，乙中盛有100mL 0.2mol/L Na2SO4溶液。
（1）通电一段时间，观察到湿润的淀粉KI试纸的_____(选填“C”或“D”)端变蓝。
（2）装置乙中观察到的现象是_________________________________________。
（3）若电解一段时间后，装置甲、乙中共收集到气体0.168 L(标准状况下)，则：
①装置甲中发生反应的离子反应方程式为______________________________。
②若电解前后体积变化忽略不计，则电后装置甲中溶液的c(H+)为________。
（4）若电解一段时间后，装置甲中溶液需加入0.005mol碱式碳酸铜才能恢复原来的浓度和pH，则电解过程中转移的电子数目为__________。
（5）若装置中的电源使用如右图的一种新型燃料电池，以甲醇为燃料，一定比例的Li2CO3和Na2CO3的熔融混合物为电解质，则负极反应式为__________________。
（6）电解一段时间后，拆解装置，将图中甲装置取出后，用导线将石墨和Pt连接构成闭合回路。则此装置中Pt上发生的电极反应式是_____。
【答案】 C 石墨极有无色气泡产生，铝电极溶解，溶液中出现白色沉淀 2Cu2++2H2O 
2Cu+O2↑+4H+ 0．1mol/L 0．03NA CH3OH－6e－＋3CO
===4CO2＋2H2O O2+ 4H++ 4e- = 2H2O
【解析】（1）D端与电源负极相连为阴极，C端为阳极，阳极上碘离子失电子生成单质碘，单质碘遇到淀粉溶液会变蓝色，所以C端变蓝色；（3）乙装置中Al与电源正极相连作阳极，失电子生成铝离子，石墨电极是阴极，氢离子得电子生成氢气和氢氧根离子，氢氧根离子与铝离子结合生成氢氧化铝白色沉淀，所以实验现象是石墨极有无色气泡产生，铝电极溶解，溶液中出现白色沉淀；（3）①装置甲中Pt与正极相连为阳极，石墨为阴极，阴极上铜离子得电子生成Cu，阳极上氢氧根失去电子生成氧气，所以总的反应方程式为2Cu2++2H2O
2Cu+O2↑+4H+；②甲、乙装置中共收集到标准状况下的气体0.168L，物质的量是0.168L÷22.4L/mol＝0.0075mol，分别为氧气和氢气，则氧气为0.0075mol×1/3=0.0025mol，根据电解的总反应式可知溶液中氢离子的物质的量是0.0025mol×4＝0.01mol，浓度是0.01mol÷0.1L＝0.1mol/L；（4）加入0.005mol碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]相当于加入0.01molCuO、0.005molH2O，根据生成物知，阴极上铜离子和氢离子放电、阳极上氢氧根离子放电，根据Cu原子、H原子守恒得阴极上析出n(Cu)＝0.01mol、n(H2)＝0.005mol，则转移电子的物质的量＝0.01mol×2+0.005mol×2＝0.03mol，数目为0.03NA；（5）原电池的负极发生失去电子的氧化反应，则甲醇在负极放电，由于是熔融的碳酸盐，因此负极反应式为CH3OH－6e－＋3CO32－＝4CO2＋2H2O。（6）电解一段时间后，拆解装置，将图中甲装置取出后，用导线将石墨和Pt连接构成闭合回路，石墨电极有附着的铜，因此此时构成原电池，石墨电极是负极，Pt电极是正极，氧气在正极放电，由于电解质溶液显酸性，则装置中Pt上发生的电极反应式是O2+ 4H++ 4e－＝2H2O。
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【题目】某同学设计了如下探究实验方案：
实验 | 草酸溶液 (0.5mol/L) | 高锰酸钾 (0.5mol/L) | 稀硫酸 (0.5mol/L) | 硫酸锰 (0.5mol/L) | 温度 | 蒸馏水 |
① | 10.0 mL | 2.0 mL | 3.0 mL | 0 | 25℃ | 1.0 mL |
② | 10.0 mL | 2.0 mL | 3.0 mL | 1.0 mL | 25℃ | 0 |
③ | 8.0 mL | 2.0 mL | 3.0 mL | 0 | 25℃ | Vx |
④ | 10.0 mL | 2.0 mL | 3.0 mL | 0 | 35℃ | 1.0 mL |
回答下列问题：
（1）本方案中用于设计实验的化学反应方程式是____________________，实验中预通过观察什么现象或测定什么数据来进行判断：_____________________。
（2）该实验的目的是________________________________________________。
（3）实验③中的Vx ＝______；实验①和④测得反应速率分别为v1、v4，则v1_____v4(填：“＞”“＜”和“＝”)。
（4）实验①中，c(Mn2+)与t关系如右图所示。AB段斜率明显大于OA段斜率，除反应可能放热外，还可能是________________。
