题目内容
【题目】用石墨电极完成下列电解实验。
实验一 | 实验二 | |
装置 |
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现象 | a 、d处试纸变蓝；b处变红，局部褪色；c处无明显变化 | 两个石墨电极附近均有气泡产生；铜珠n的右侧有气泡产生。 |
下列对实验现象的解释或推测不合理的是( )
A. 根据实验一的原理，实验二中铜珠m左侧变厚
B. a、d处：2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－
C. b处：2Cl－－2e－=Cl2↑；Cl2 + H2O =HCl + HClO
D. c处发生了反应：Fe－2e－=Fe2＋
【答案】A
【解析】
实验一a、d处试纸变蓝，说明生成OH-，为电解池的阴极，b处变红，局部褪色，为电解池的阳极，生成氯气，c处无明显变化，铁丝左侧c处为阳极，右侧d处为阴极，实验二两个石墨电极附近有气泡产生，左侧生成氢气，右侧生成氧气，两个铜珠的左侧为阳极，右侧为阴极，n处有气泡产生，为阴极，据此分析解答。
A．实验一中ac形成电解池，db形成电解池，所以实验二中也相当于形成三个电解池，一个球两面为不同的两极，铜珠m的左侧为阳极，发生的电极反应为Cu-2e-=Cu2+，右侧为阴极，发生的电极反应为Cu2++2e-=Cu，同样铜珠n的左侧为阳极，右侧为阴极，因此铜珠m右侧变厚，故A错误；
B．a、d处试纸变蓝，说明溶液显碱性，是溶液中的氢离子得到电子生成氢气，氢氧根离子剩余造成的，电极方程式为2H2O+2e-═H2↑+2OH-，故B正确；
C．b处变红，局部褪色，是因为Cl2+H2O=HCl+HClO，HCl的酸性使溶液变红，HClO的漂白性使局部褪色，故C正确；
D．c处为阳极，发生氧化反应：Fe-2e-═Fe2+，故D正确；
答案选A。
【题目】研究不同 pH 时 CuSO4 溶液对 H2O2 分解的催化作用。资料：a．Cu2O 为红色固体，难溶于水，能溶于硫酸，生成 Cu 和Cu2+。b．CuO2 为棕褐色固体，难溶于水，能溶于硫酸，生成 Cu2+和 H2O2。c．H2O2 有弱酸性：H2O2 
H+ +HO2-，HO2- H+ +O22-。
编号 | 实验 | 现象 |
Ⅰ | 向 1 mL pH＝2 的 1 mol·L 1 CuSO4溶液中加入 0.5 mL 30% H2O2 溶液 | 出现少量气泡 |
Ⅱ | 向 1 mL pH＝3 的 1 mol·L 1 CuSO4溶液中加入 0.5 mL 30% H2O2 溶液 | 立即产生少量棕黄色沉淀，出现较明显气泡 |
Ⅲ | 向 1 mL pH＝5 的 1 mol·L 1CuSO4溶液中加入 0.5 mL 30% H2O2 溶液 | 立即产生大量棕褐色沉淀，产生大量气泡 |
（1） 经检验生成的气体均为 O2，Ⅰ中 CuSO4 催化分解 H2O2 的化学方程式是__。
（2）对Ⅲ中棕褐色沉淀的成分提出 2 种假设：ⅰ.CuO2，ⅱ.Cu2O 和CuO2 的混合物。为检验上述假设，进行实验Ⅳ：过滤Ⅲ中的沉淀，洗涤，加入过量硫酸，沉淀完全溶解，溶液呈蓝色，并产生少量气泡。
①若Ⅲ中生成的沉淀为 CuO2，其反应的离子方程式是__。
②依据Ⅳ中沉淀完全溶解，甲同学认为假设ⅱ不成立，乙同学不同意甲同学的观点，理由是__。
③为探究沉淀中是否存在 Cu2O，设计如下实验：
将Ⅲ中沉淀洗涤、干燥后，取 a g 固体溶于过量稀硫酸，充分加热。冷却后调节溶液 pH，以 PAN 为指示剂，向溶液中滴加 c mol·L 1EDTA 溶液至滴定终点，消耗 EDTA 溶液 V mL。V=__，可知沉淀中不含 Cu2O，假设ⅰ成立。（已知：Cu2++EDTA= EDTA-Cu2+，M(CuO2)＝96 g·mol 1，M(Cu2O)＝144 g·mol1）
（3）结合方程式，运用化学反应原理解释Ⅲ中生成的沉淀多于Ⅱ中的原因__ 。
（4）研究Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中不同 pH 时 H2O2 分解速率不同的原因。
实验Ⅴ：在试管中分别取 1 mL pH＝2、3、5 的 1 mol·L1 Na2SO4 溶液，向其中各加入 0.5 mL 30% H2O2 溶液，三支试管中均无明显现象。
实验Ⅵ：__（填实验操作和现象），说明 CuO2 能够催化 H2O2 分解。
（5）综合上述实验，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中不同 pH 时 H2O2 的分解速率不同的原因是__。
