1、填空题  （17分）铜在工农业生产中有着广泛的用途。
（1）配制CuSO4溶液时需加入少量稀H2SO4，其原因是          （只写离子方程式）。
（2）某同学利用制得的CuSO4溶液，进行以下实验探究。
①图甲是根据反应Fe+CuSO4=Cu+FeSO4设计成铁铜原电池，请图甲中的横线上完成标注。

②图乙中，I是甲烷燃料电池的示意图，该同学想在II中实现铁上镀铜，则应在a处通入       (填“CH4”或“O2”)，b处电极上发生的电极反应式为         ==4OH-；
若把II中电极均换为惰性电极，电解液换为含有0.1molNaCl溶液400mL，当阳极产生的气体为448mL(标准状况下)时，溶液的pH=     （假设溶液体积变化忽略不计)。
（3）电池生产工业废水中常含有毒的Cu2+等重金属离子，常用FeS等难溶物质作为沉淀剂除去[室温下Ksp(FeS)＝6.3×10－18mol2·L－2，Ksp(CuS)＝1.3×10－36mol2·L－2]。请结合离子方程式说明上述除杂的原理：当把FeS加入工业废水中后，直至FeS全部转化为CuS沉淀，从而除去溶液中Cu2+。

参考答案：（1）Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+
（2）①（见图）
②CH4  O2+4e-+2H2O      13
（3）存在溶解平衡：FeS(s) Fe 2+(aq)+ S 2-(aq)，其中的Cu2+与S 2-生成了溶度积更小的CuS沉淀，使得上述溶解平衡继续向右移动。[或用平衡FeS(s)+Cu2+(aq)=" CuS(s)+" Fe 2+(aq)解释]

本题解析：（1）加入稀硫酸是为了抑制Cu2+的水解；（2）图乙在Fe上镀铜，所以Fe作阴极，则连接的为燃料电池的负极，应通入CH4，b极通入O2发生还原反应：O2+4e-+2H2O =4OH-；电解池中均为惰性电极时，阳极的电极反应式为：2Cl--2e-=Cl2↑ ，阴极反应式为：2H++2e-=H2 ↑  .由电极反应式计算消耗的H+为0.04mol，则生成的OH-为0.04mol，c（OH-）=0.1mol/L，则c（H+）=10-13mol/L,pH=13；（3）应用了难溶电解质的沉淀溶解平衡，溶液中存在溶解平衡：FeS(s)  Fe 2+(aq)+ S 2-(aq)，Cu2+与S 2-反应可生成溶度积更小的CuS沉淀，使得上述溶解平衡继续向右移动。
考点：盐类水解、原电池原理及计算、难溶电解质的沉淀溶解平衡。

本题难度：困难

2、实验题  （共11分） 课题式研究性学习是培养学生创造思维的良好方法，某研究性学习小组将下列装置如图连接，C、D、E、F、X、Y 都是惰性电极。将电源接通后，向乙中滴入酚酞试液，在F极附近显红色。试回答下列问题:

（1）电源A 极的名称是___________
（2）乙装置中电解反应的总化学方程式是________________
（3）如果收集甲、乙装置中C、D、E、F产生的物质的物质的量之比是________
（4）欲用丙装置给铜镀银，G应该是_____(填名称)，电镀液的主要成分是______（填化学式）
（5）装置丁中Y极附近红褐色变深，说明氢氧化铁胶粒带_________电荷。
（6）从Cu2+、Na+、SO42－、Cl－四种离子中恰当地组成电解质，按下列要求进行电解，
写出所有符合要求的物质化学式。
①、以石墨为电极进行电解，使电解质质量减少，水质量不变，采用的电解质是________
②、以石墨为电极进行电解，使电解质质量不变，水质量减少，采用的电解质是________
③、以碳棒为阳极，铁棒为阴极进行电解，使电解质和水的质量都减少，采用的电解质是___

参考答案：（1）正极 （1分）（2）2NaCl+2H2O 2NaOH+H2 ↑+Cl2↑（2分）
（3）1:2:2:2 （2分）（4）银? AgNO3 （2分）(5) 正（1分）
（6）①CuCl2?②Na2SO4?③NaCl、CuSO4（3分，少一个0分）

本题解析：考查电化学的应用。
（1）向乙中滴入酚酞试液，在F极附近显红色，说明F电极是阴极，则E是阳极、D是阴极、C是阳极，所以A是正极，B是负极，Y是阴极，X是阳极，H是阴极，G是阳极。
（2）电极饱和食盐水的生成物是氯气、氢气和氢氧化钠，反应式为2NaCl+2H2O 2NaOH+H2 ↑+Cl2↑。
（3）甲中C电极产生氧气，D产生铜，E生成氯气，F生成氢气。根据电子得失守恒可知产生的物质的物质的量之比是1:2:2:2。
（4）电镀是镀层金属作阳极，待镀金属作阴极，用含有镀层金属离子的溶液作电解质溶液。G是阳极，所以G应该是银，电镀液 的主要成分是硝酸银。
（5）Y电极是阴极，而Y极附近红褐色变深，说明氢氧化铁胶体向阴极移动，所以胶粒带正电荷。
（6）①属于电解电解质自身的，所以是氯化铜。②是电解水的，则为硫酸钠。③是既电解电解质自身，还电解水，所以是氯化钠或硫酸铜。

本题难度：一般

3、选择题  电解硫酸钠溶液联合生产硫酸和烧碱溶液的装置如下图所示，其中阴极和阳极均为惰性电极。测得同温同压下，气体甲与气体乙的体积比约为1∶2，以下说法正确的是（?）

A．a极与电源的负极相连
B．产物丙为硫酸溶液
C．离子交换膜d为阴离子交换膜
D．a电极反应式：2H2O+2e－= H2↑+2OH－

参考答案：B

本题解析：电解硫酸钠溶液，阴极为氢离子放电，产生氢气，阳极为氢氧根离子在放电，产生氧气，因气体甲与气体乙的体积比约为1∶2，故气体甲为氧气，气体乙为氢气，产物丙为硫酸溶液，产物丁为氢氧化钠溶液。故A错误；a极为阳极，与电源的正极相连，A错误；b为阴极，与电源的负极相连；离子交换膜c为阴离子交换膜，允许氢氧根离子通过， 离子交换膜d为阳离子交换膜，允许氢离子通过，C错误；a电极反应式：2H++2e－= H2↑，D错误。
点评：电解池是历年高考常考知识点，注重考查学生分析问题、解决问题的能力。

本题难度：一般

4、选择题  常温下，下列各组数据中比值为2：1的是（　　）
A．电解熔融的氯化钠，在阴极和阳极上析出产物的物质的量之比
B．中和体积相同、pH相同的硫酸和盐酸消耗NaOH的物质的量之比
C．1mol/L氨水与0.5mol/L氨水中的c（OH-）之比
D．物质的量相同的水和乙醇与足量金属钠反应产生氢气的体积之比

参考答案：A、电解熔融氯化钠阳极生成氯气电极反应2Cl--2e-═Cl2↑，阴极上生成钠，电极反应为2Na++2e-═2Na，依据电子守恒计算可知，Cl2～2Na在阴极和阳极上析出产物的物质的量之比为2：1，故A正确；
B、硫酸和盐酸都是强酸，体积相同、PH相同，氢离子物质的量相同消耗NaOH的物质的量之比为1：1，故B错误；
C、氨水是弱电解质溶液，浓度不同电离程度不同，氢氧根离子浓度不是2：1，故C错误；
D、依据等物质的量水和乙醇与足量金属钠反应的定量关系，2H2O～H2，2CH3CH2OH～H2，计算得到气体物质的量之比为1：1，故D错误；
故选：A．

本题解析：

本题难度：简单

5、选择题  有关下列装置图的说法正确的是

[? ]
A. 若X是盐桥，则上述装置可以形成原电池
B. 若X是铜条，则上述装置不发生任何反应
C. 若X是铜条，上述装置中，B电极是阴极
D. 若X是铜条，上述装置中，A电极的电极反应式是：Cu2+ + 2e-=Cu

参考答案：C

本题解析：

本题难度：一般