题目内容

2．如图所示装置中，甲，乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g 5.00% 的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100g 10.00%的K2SO4溶液，电极均为石墨电极．接通电源，经过一段时间后，测得丙中K2SO4浓度为10.99%，乙中c电极质量增加，据此回答问题：
（1）电源的M端为负极
（2）电极b 上发生的电极反应为4OH--4e-=2H2O+O2↑
（3）电极a上生成的气体在标状况下的体积5.6L
（4）电极c的质量变化是32g．

分析 乙中c电极质量增加，则c处发生的反应为：Cu2++2e-=Cu，即C处为阴极，由此可推出b为阳极，a为阴极，M为负极，N为正极．丙中为K2SO4，相当于电解水，设电解的水的质量为x．由电解前后溶质质量相等有，100×10%=（100-x）×10.99%，得x=9g，故为$\frac{9g}{18g/mol}$=0.5mol．由方程式2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H2+O2 可知，消耗2molH2O，转移4mol电子，所以整个反应中转移电子为1mol，而整个电路是串联的，故每个烧杯中的电极上转移电子数是相等的；
（1）根据以上分析判断正负极；
（2）甲中为NaOH，相当于电解H2O，阳极b处为阴离子OH-放电，写出电极反应式；
（3）转移1mol电子，则生成O2为 $\frac{1}{4}$mol=0.25mol，根据气体摩尔体积计算；
（4）Cu2++2e-=Cu，转移1mol电子，据此计算铜的质量．

解答 解：（1）乙杯中c质量增加，说明Cu沉积在c电极上，电子是从b-c移动，M是负极，N为正极，故答案为：负；
（2）甲中为NaOH，相当于电解H2O，阳极b处为阴离子OH-放电，即4OH--4e-=2H2O+O2↑，故答案为：4OH--4e-=2H2O+O2↑；
（3）丙中为K2SO4，相当于电解水，设电解的水的质量为x．由电解前后溶质质量相等有，100×10%=（100-x）×10.99%，得x=9g，故为$\frac{9g}{18g/mol}$=0.5mol，由方程式2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H2+O2 可知，消耗2molH2O，转移4mol电子，所以整个反应中转移电子为1mol，则生成O2为转移1mol电子，则生成O2为 $\frac{1}{4}$mol=0.25mol，标况下的体积为0.25mol×22.4L/mol=5.6L；
故答案为：5.6L；
（4）整个电路是串联的，所以每个烧杯中的电极上转移电子数是相等的，根据电极反应：Cu2++2e-=Cu，
可知转移1mol电子生成的m（Cu）=$\frac{1mol}{2}$×64g/mol=32g，故答案为：32g．

点评 本题为电化学知识的综合应用，做题时要注意根据电极反应现象判断出电解池的阴阳级，进而判断出电源的正负极，要注意三个电解池为串联电路，各电极上得失电子的数目相等．做题时要正确写出电极方程式，准确判断两极上离子的放电顺序．

练习册系列答案
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14．写出下列微粒的化学式
（1）由两个原子核和18个电子组成的分子HCl，由两个原子核和18个电子组成的阴离子为HS-，由4个原子核和18个电子组成的分子PH3
（2）已知A、B、C、D均含有两种元素，其中A、B是10电子离子．C、D是10电子分子．它们之间存在如图所示的转化关系，请写出A、B、C、D四种不同微粒的化学式：
ANH4+BOH-CNH3DH2O
与出A离子与B反应的离子方程式：NH4++OH-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH3↑+H2O．
13．下列叙述错误的是（　　）
A．金属钠在自然界中能以游离态存在
B．金属钠着火时，用细沙覆盖灭火
C．易燃试剂与强氧化性试剂分开放置并远离火源
D．钠在空气中燃烧生成过氧化钠
10．如下图装置所示，是用氢氧燃料电池乙进行的某电解实验：


（1）在电池乙工作时：
①若用固体Ca（HSO4）2为电解质传递H+，则电子由a极流出，H+向b极移动．（填“a”或“b”）
②b极上的电极反应式为：O2+4H++4e-=2H2O．
③外电路中，每转移0.1mol电子，在a极消耗1.12L的H2（标准状况下）．
（2）若电解池甲中X、Y都是惰性电极，电解液W是滴有酚酞的饱和NaCI溶液，则工作时：①X极上的电极反应式是2H++2e-=H2↑．
在X极附近观察到的现象是溶液变红．
②检验Y电极上气体产物的方法是用润湿的KI淀粉试纸接近Y极气体产物，试纸变蓝
证明产生Cl2．
③若甲中其它条件均不改变，只将电极Y换成铁棒，可以制取Fe（OH）2沉淀（填化学式）．
17．纽扣电池可用于计算器、电子表等的电源．有一种纽扣电池，其电极分别为Zn和Ag2O，以KOH溶液为电解质溶液，电池的总反应为Zn+Ag2O═2Ag+ZnO．关于该电池的叙述不正确的是（　　）
A．作用时电子由Zn极经外电路流向Ag2O极，Zn是负极
B．使用时电子由Ag2O极经外电路流向Zn极，Ag2O是负极
C．正极的电极反应为Ag2O+2e-+H2O═2Ag+2OH-
D．Zn极发生氧化反应，Ag2O极发生还原反应
7．将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U型管中（如图）．下列判断正确的是（　　）
A．只闭合K1，电流计G指针不发生偏转
B．只闭合K1，石墨棒周围溶液pH逐渐降低
C．只闭合K2，电路中通过0.1mol电子时，两极共产生2.24L气体
D．只闭合K2，铁棒上发生的反应为：2H2O+2e-═H2↑+2OH-
14．下列有关电化学装置完全正确的是（　　）
A．
铁片镀锌		B．
模拟吸氧腐蚀		C．
铜锌原电池		D．
电解法制氯气
11．在一密闭容器中有HCHO、H2、O2混合气体共20g和足量的Na2O2，用电火花引燃，使其完全反应，Na2O2增重8g，则原混合气体中O2的质量分数是（　　）
A．40%B．33%C．60%D．36%
12．下列过程需要通电才能进行的是（　　）
①电离 ②电镀 ③电解 ④电化学腐蚀．
A．①②B．②③C．③D．全部

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