13．(2009·全國Ⅰ理綜高考)下圖所示裝置中，甲、乙、丙三個燒杯依次分別盛放100 g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO₄溶液和100 g 10.00%的K₂SO₄溶液，電極均為石墨電極．

(1)接通電源，經(jīng)過一段時間后，測得丙中K₂SO₄濃度為10.47%，乙中c電極質量增加。據(jù)此回答問題：

　 ①電源的N端為____________________極；

　 ②電極b上發(fā)生的電極反應為____________________；

　 ③列式計算電極b上生成的氣體在標準狀況下的體積：

______________________________；

④電極c的質量變化是__________g；

⑤電解前后各溶液的酸、堿性大小是否發(fā)生變化，簡述其原因：

甲溶液______________________________；

乙溶液______________________________；

丙溶液______________________________；

(2)如果電解過程中銅全部析出，此時電解能否繼續(xù)進行，為什么？

________________________________________.

解析：(1)①乙中c電極質量增加，說明c處發(fā)生的反應為：Cu²⁺+2e^－===Cu，c電極應為陰極，則M為負極，N為正極．

②甲中放的是NaOH溶液，電解時實質上是電解水，b電極上發(fā)生的電極反應為：4OH^－－4e^－===2H₂O+O₂↑.而要求算出b電極上產(chǎn)生的氣體體積，就必須先根據(jù)丙中K₂SO₄濃度的變化計算出轉移電子的數(shù)目．

設丙中電解水的質量為x g，

由電解前后溶質質量相等可得：100×10%＝(100－x )×10.47%，x ＝4.5g，所以整個反應轉移了0.5 mol電子，根據(jù)電極方程式可計算出b電極放出的O₂為0.125 mol，其體積為2.8 L，c電極上析出的銅為0.25 mol，其質量為16g.

⑤甲中電解的是水，NaOH濃度增大；乙中水電離出來的OH^－放電，H⁺濃度增大；丙中電解的也是水，雖然K₂SO₄濃度變大，但pH不變．

(2)銅全部析出時溶液變?yōu)镠₂SO₄溶液，電解仍可以進行．

答案：(1)①正

②4OH^－－4e^－===2H₂O+O₂↑

③水減少的質量：100g×(1－)＝4.5g

生成O₂體積：××22.4L·mol^－1＝2.8L

④16

⑤堿性增大，因為電解后，水量減少，溶液中NaOH濃度增大　酸性增大，因為陽極上OH^－生成O₂，溶液中H⁺離子濃度增加　酸堿性大小沒有變化，因為K₂SO₄是強酸強堿鹽，濃度增加不影響溶液的酸堿性

(2)能繼續(xù)進行，因為CuSO₄溶液已轉變?yōu)镠₂SO₄溶液，反應也就變?yōu)樗�的電解反�?/p>

12．(2009·寧夏模擬)已知在pH為4-5的環(huán)境中，Cu²⁺幾乎不水解，而Fe³⁺幾乎完全水解．某研究性學習小組的學生在一次活動中，設計出如下方案來測定銅的相對原子質量：

指導老師認為此方案可行，提供了一瓶含有一定量H₂SO₄、Fe₂(SO₄)₃雜質的CuSO₄溶液及其他相關藥品、器材．

(1)需要先提純，加入________(填寫試劑化學式)，反應后經(jīng)過濾即可提純CuSO₄溶液．有關離子方程式：________________.

(2)用銅和石墨兩個電極電解CuSO₄溶液，銅電極應接電源的________極，石墨電極上的電極反應式：________.

(3)寫出Cu的相對原子質量的表達式：________.

解析：(1)可向混合液中加入CuO，消耗H⁺，調節(jié)溶液的pH至4-5，使Fe(OH)₃沉淀完全．

(2)電解CuSO₄溶液，若銅作陽極，則陽極發(fā)生氧化反應：Cu－2e^－===Cu²⁺，陰極則發(fā)生還原反應 ：Cu²⁺+2e^－===Cu，因要求一個電極增重，另一個電極產(chǎn)生氣體，則必須選用石墨作陽極，銅作陰極，陽極上OH^－放電：4OH^－－4e^－===2H₂O+O₂↑.

(3)由陰陽兩極得失電子數(shù)相等可得×2＝×4，解得M＝.

答案：(1)CuO　Fe³⁺+3H₂OFe(OH)₃+3H⁺

CuO+2H⁺===Cu²⁺+H₂O

(2)負　4OH^－－4e^－===2H₂O+O₂↑

(3)

11．某課外化學興趣小組設計了如圖所示裝置(虛框內(nèi)部分未畫出)，在裝置內(nèi)起初發(fā)生的反應為：

Cu+H₂SO₄===H₂↑+CuSO₄

(1)該裝置的名稱是________．

(2)A、B中至少有一種是金屬________，接________．

(3)C溶液中含有________．

解析：由于銅的化學活潑性不如氫，所給化學反應不能自發(fā)進行，若要使銅能置換出硫酸中的氫元素，需要外加電源，該裝置為電解池．在所給反應中銅被氧化，應與電源的正極相連接，故A、B中至少有一種為銅，C溶液應為稀硫酸．

答案：(1)電解池　(2)銅　電源的正極　(3)H₂SO₄

10．早在1807年化學家戴維用電解熔融氫氧化鈉的方法制得鈉：4NaOH(熔融)4Na+O₂↑+2H₂O；后來蓋-呂薩克用鐵與熔融氫氧化鈉作用也制得鈉，反應原理為：3Fe+4NaOH(熔融)Fe₃O₄+2H₂↑+4Na↑.下列有關說法正確的是

(　)

A．電解熔融氫氧化鈉制鈉，陽極發(fā)生的電極反應為：2OH^－－2e^－===H₂↑+O₂↑

B．蓋－呂薩克法制鈉原理是利用鐵的還原性比鈉強

C．若戴維法與蓋－呂薩克法制得等量的鈉，則兩反應中轉移的電子總數(shù)也相同

D．目前工業(yè)上常用電解熔融氯化鈉法制鈉，電解時可用石墨作陽極，鐵作陰極

解析：電解熔融NaOH時，陽極OH^－放電生成O₂和H₂O，A不正確．鈉的還原性強于鐵，B不正確．C項，假設分別制得4 mol鈉，則轉移電子數(shù)分別為4 mol、8 mol，C不正確．

答案：D

9．某同學按下圖所示的裝置進行電解實驗．下列說法正確的是

(　)

A．電解過程中，銅電極上有H₂產(chǎn)生

B．電解初期，主反應方程式為：Cu+H₂SO₄CuSO₄+H₂↑

C．電解一定時間后，石墨電極上有銅析出

D．整個電解過程中，H⁺的濃度不斷增大

解析：活潑金屬銅作陽極，陽極發(fā)生反應：Cu－2e^－===Cu²⁺，初期陰極溶液中H⁺放電：2H⁺+2e^－===H₂↑，溶液中的pH不斷增大，總方程式為Cu+H₂SO₄CuSO₄+H₂↑.隨著反應進行，溶液中Cu²⁺數(shù)目增多，此時陰極上溶液中Cu²⁺得電子：Cu²⁺+2e^－===Cu，此時，該裝置為電鍍銅，溶液中的pH保持不變．

答案：BC

8．關于鉛蓄電池的說法正確的是

(　)

A．在放電時，正極發(fā)生的反應是Pb(s)+SO(aq)－2e^－===PbSO₄(s)

B．在放電時，該電池的負極材料是鉛板

C．在充電時，電池中硫酸的濃度不斷變小

D．在充電時，陽極發(fā)生的反應是PbSO₄(s)+2e^－===Pb(s)+SO(aq)

解析：A項中電池放電時正極應發(fā)生還原反應，電極反應為：PbO₂(s)+4H⁺(aq)+SO(aq)+2e^－===PbSO₄(s)+2H₂O(l)；C項中電池充電時硫酸的濃度應不斷增大；D項中電池充電時陰極應發(fā)生還原反應．

答案：B

7．近年來，加“碘”食鹽較多使用了碘酸鉀(KIO₃)，KIO₃在工業(yè)上可用電解法制取，以石墨和鐵為電極，以KI溶液為電解液在一定條件下電解，反應方程式為KI+H₂O―→KIO₃+H₂↑.下列有關說法中正確的是

(　)

A．電解時，石墨作陽極，鐵作陰極

B．電解時，在陽極上產(chǎn)生氫氣

C．電解后得到KIO₃產(chǎn)品的步驟有：過濾―→濃縮―→結晶―→灼燒

D．電解中，每轉移0.6 mol電子，理論上可得到0.1 mol無水KIO₃晶體

解析：本題利用電解原理制取碘鹽中的碘酸鉀，由方程式可知，發(fā)生氧化反應的物質是I^－，故應用惰性材料作陽極，A項正確；電解池工作時，陽極I^－失電子生成IO，而不是生成H₂，H₂應在陰極上生成，B項錯誤；電解后所得溶液為KIO₃、KI的混合液，應采用濃縮―→結晶―→過濾的方法，因為KIO₃不太穩(wěn)定，所以不能用灼燒的方法得到，C項錯誤； ―→O轉移6 mol e^－，生成1 mol KIO₃，故每轉移0.6 mol e^－理論上可得到0.1 mol無水KIO₃晶體，D項正確．

答案：AD

6．(2009·山東濰坊質檢)一些科學家采用高質子導電性的SCY陶瓷(能傳遞H⁺)，實現(xiàn)了氨的電化學合成．該過程N₂和H₂的轉化率遠高于現(xiàn)在工業(yè)上使用的氨合成法．對于電化學合成氨的有關敘述正確的是

(　)

A．N₂在陰極上被氧化

B．可選用鐵作為陽極材料

C．陽極的電極反應式是N₂+6e^－+6H⁺===2NH₃

D．該過程的總反應式是N₂+3H₂通電(一定條件2NH₃

解析：據(jù)題意知總反應式為N₂+3H₂2NH₃，故N₂應在陰極發(fā)生還原反應，故A、C錯誤；H₂在陽極上失電子，故陽極應為惰性電極，B錯誤．

答案：D

5．用惰性電極電解M(NO₃)_x的水溶液，當陰極上增重a g時，在陽板上同時產(chǎn)生b L氧氣(標準狀況)，從而可知M的相對原子質量為

　(　)

A.　 　　　　　　　　　　　　　　　　 B.

C.　 　　　　　　　　　　　　　　　　　 D.

解析：用惰性電極電解硝酸鹽溶液時，兩極發(fā)生的反應分別是：陽極4OH^－－4e^－===2H₂O+O₂↑，陰極M^x++xe^－===M；設m為M的相對原子質量，根據(jù)電子守恒原理得：x＝，所以m＝.

答案：C

4．(2009·廣州調研)為了探究金屬腐蝕的條件和快慢，某課外學習小組用不同的細金屬絲將三根大小相同的普通鐵釘分別固定在如下圖所示的三個裝置內(nèi)，并將這些裝置在相同的環(huán)境中放置相同的一段時間，下列對實驗結果的描述不正確的是

(　)

A．實驗結束時，裝置(1)左側的液面一定會下降

B．實驗結束時，裝置(1)左側的液面一定比裝置(2)的低

C．實驗結束時，鐵釘b腐蝕最嚴重

D．實驗結束時，鐵釘c幾乎沒有被腐蝕

解析：(1)中發(fā)生化學腐蝕：Fe+2HCl===FeCl₂+H₂↑

(2)中發(fā)生析氫腐蝕，Cu為正極，鐵釘為負極．

(3)中不被腐蝕，因為濃H₂SO₄有吸水性，鐵釘不能發(fā)生電化學腐蝕，故選B.

答案：B