题目内容
5．
某兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题．当闭合装置的电键时，观察到电流表的指针发生了偏转．请回答下列问题：（1）甲装置的名称是原电池；Pt为阳极（A．正 B．负C．阳 D．阴）．
（2）写出电极反应式：Cu极2H++2e-=H2↑，C极Cu2++2e-=Cu．
（3）若乙中电极不变，将其溶液换成饱和NaCl溶液，乙中溶液的总反应的离子方程式为2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cl2↑+H2↑+2OH-；若要使溶液恢复到原饱和溶液的浓度，需要加入的物质是氯化氢（填名称）；
（4）若乙中电极不变，将其溶液换成饱和CuSO4溶液，当甲中产生0.1mol气体时，线路中转移的电子数是1.204×1023（或0.2NA）；乙中溶液H+的浓度是1mol/L（假设溶液体积是200mL，且电解过程中溶液体积不变）．
分析 （1）根据构成原电池的条件知：甲装置为铜锌原电池，Zn为负极，Cu为正极；乙装置为电解池，与正极相连的为阳极；
（2）Cu极上氢离子得电子；C极上铜离子得电子；
（3）若乙中电极不变，将溶液换成饱和氯化钠溶液，则为电解NaCl溶液生成氢氧化钠，要恢复原溶液的浓度需消耗什么加什么；
（4）根据原电池、电解池中电子守恒，当甲中产生0.1mol气体时，转移0.2mol电子，根据电子守恒计算乙中转移电子数和氢离子浓度．
解答 解：（1）由图中的铜、锌两种电极和电解质稀硫酸和闭合电路知：该装置为原电池，Zn活泼，则Zn作负极，Cu作正极，则乙装置为电解池，C极与负极相连为阴极，Pt极与正极相连为阳极；
故答案为：原电池；阳；
（2）甲装置为原电池，Cu极为正极，正极上氢离子得电子，正极上的反应为：2H++2e-=H2↑，乙装置为电解池，C极与负极相连为阴极，阴极上铜离子得电子，则电极反应为Cu2++2e-=Cu；
故答案为：2H++2e-=H2↑；Cu2++2e-=Cu；
（3）若乙中电极不变，将溶液换成饱和氯化钠溶液，则为电解NaCl溶液生成氢氧化钠，电解的总反应为2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cl2↑+H2↑+2OH-，消耗氯离子和氢离子，则要恢复原溶液的浓度需加氯化氢，
故答案为：2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cl2↑+H2↑+2OH-；氯化氢；
（4）根据原电池、电解池中电子守恒，当甲中产生0.1mol气体时，甲中2H++2e-=H2↑，则转移0.2mol电子，则整个电路中转移电子数为1.204×1023（或0.2NA）；乙中电解硫酸铜是放氧生酸，阳极电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+，转移0.2mol电子，则生成氢离子0.2mol，则氢离子的浓度为0.2mol÷0.2L=1mol/L，
故答案为：1.204×1023（或0.2NA）；1mol/L．
点评 本题考查了原电池和电解池原理，正确判断原电池和电解池是解本题关键，根据离子的放电顺序、串联电路中转移电子相等来分析解答，难度中等．
暑假作业暑假快乐练西安出版社系列答案
（1）写出铜帽溶解时铜与加入的稀硫酸、30%H2O2反应的离子反应方程式：Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O；铜帽溶解完全后，需加热（至沸）将溶液中过量的H2O2除去．
（2）为确定加入锌灰（主要成分为Zn、ZnO，杂质为铁及其氧化物）的量，实验中需测定除去H2O2 后溶液中Cu2+的含量．实验操作为：准确量取一定体积的含有Cu2+的溶液于带塞锥形瓶中，加适量水稀释，调节溶液pH=3～4，加入过量的KI，用Na2S2O3标准溶液滴定至终点．上述过程中反应的离子方程式如下：
2Cu2++4I-=2CuI（白色）↓+I2 2S2O32-+I2=2I-+S4O62-
①滴定选用的指示剂为淀粉溶液，滴定终点观察到的现象为蓝色褪去；
②某同学称取1.0g电池铜帽进行实验，得到100.00mL含有Cu2+的溶液，量取20.00mL上述含有Cu2+的溶液于带塞锥形瓶中，加适量水稀释，调节溶液pH=3～4，加入过量的KI，用0.1000mol/L Na2S2O3标准溶液滴定至终点．再重复操作实验3次，记录数据如下：
| 实验编号 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| V（Na2S2O3）（mL） | 28.32 | 25.31 | 25.30 | 25.32 |
（3）常温下，若向50mL 0.0001mol/L CuSO4溶液中加入50mL0.00022mol/LNaOH溶液，生成了沉淀．已知KSP[Cu （OH）2]=2.0×10-20（mol/L）3，计算沉淀生成后溶液中c（Cu2+）=2×10-10 mol/L；
（4）已知pH＞11 时Zn（OH）2 能溶于NaOH溶液生成[Zn（OH）4]2-．下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH（开始沉淀的pH 按金属离子浓度为1.0mol•L-1计算）．
| 开始沉淀的pH | 沉淀完全的pH | |
| Fe3+ | 1.1 | 3.2 |
| Fe2+ | 1.8 | 8.8 |
| Zn2+ | 5.9 | 8.9 |
②滴加1.0mol•L-1NaOH，调节溶液PH约为5（或3.2≤pH＜5.9），使Fe3+沉淀完全；③过滤；
④向滤液中滴加1.0mol•L-1NaOH，调节溶液PH约为10（或8.9≤pH≤11），使Zn2+沉淀完全；⑤过滤、洗涤、干燥；⑥900℃煅烧．
已知：298K时各离子开始沉淀及完全沉淀时的pH如表所示．
| 离子 | 开始沉淀时的pH | 完全沉淀时的pH |
| Fe2+ | 6.34 | 9.7 |
| Fe3+ | 1.48 | 3.2 |
| Zn2+ | 6.2 | 8.0 |
（1）氧化铜锌矿中含有少量的CuS和ZnS，在H2SO4的作用下ZnS可以溶解而CuS不溶，这是由于相同温度下：Ksp（CuS）＜Ksp（ZnS）（选填“＞”“＜”或“=”）．
（2）你认为在除铁过程中选用下列物质中的C（填序号）作为试剂甲是比较合适的．
A．KMnO4 B．HNO3 C．H2O2 D．Cl2
（3）除铁过程中加入氨水的目的是调节溶液的pH，pH应控制在3.2～6.2范围之间．
（4）请写出加甲物质后，加入氨水控制调节溶液的pH下生成Fe（OH）3反应的离子方程式Fe3++3NH3•H2O═Fe﹙OH）3↓+3NH4+．
（5）298K时，残留在乙溶液中的c（Fe3+）在2.7×10-15.6mol/L以下．[Fe（OH）3的Ksp=2.70×10-39]．
| A． | 少量金属钠溶解在AlCl3溶液中：2Na+2H2O=2Na++H2↑ | |
| B． | 铝溶解在NaOH溶液中：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ | |
| C． | MgO溶于醋酸中：MgO+2H+=H2O+Mg2+ | |
| D． | Al（OH）3溶于稀硫酸中：OH-+H+=H2O |
A、B、C、D、E、F六种元素的原子序数依次递增．已知：
cm，则晶体的密度为$\frac{ρ}{64}$g/cm3．| A． | $\frac{1000A}{22.4}$ | B． | $\frac{1000Aρ}{17A+22.4B}$mol/L | ||
| C． | $\frac{A}{22.4}$mol/L | D． | $\frac{1000ρ}{17A+22.4B}$mol/L |
如图为实验室制取蒸馏水的装置示意图，根据图示回答下列问题．| A． | 5.6 g铁与足量盐酸反应生成H2的体积为2.24 L | |
| B． | 32 g臭氧（O3）含的原子数目为3NA | |
| C． | 标准状况下，11.2 L CCl4所含的原子数目为1.5NA | |
| D． | 常温常压下，46g NO2和N2O4混合气体所含的原子数目为3NA |