1、填空题 如图为相互串联的甲乙两电解池

试回答:
(1)甲池若为用电解原理精炼铜的装置,则B是 极,材料是 ,A电极反应为 。
(2)乙池中若滴入少量石蕊试液,电解一段时间后Fe极附近呈 色.
(3)若甲池为电解精炼铜,阴极增重6.4g,则:乙池中阳极放出的气体在标准状况下的体积为 ;若此时乙池剩余液体为400 mL,则电解后得到碱液的物质的量浓度为 。
参考答案:(6分)(1)阳极;粗铜;Cu2++2 e-=Cu ;(2)蓝;(3)2.24L;0.5mol/L
本题解析:(1)甲池中A电极和电源的负极相连,做阴极,B是阳极。甲池若为用电解原理精炼铜的装置,则B是连接粗铜,做阳极。A连接纯铜,溶液中的铜离子放电,电极反应式是Cu2++2 e-=Cu。
(2)乙池中碳棒和电源的正极相连,做阳极,溶液中的氯离子放电生成氯气。铁电极是阴极,溶液中的氢离子放电,生成氢气,所以铁电极周围水的电离平衡被破坏,溶液显碱性,所以电解一段时间后Fe极附近呈蓝色。
(3)若甲池为电解精炼铜,阴极增重6.4g,即析出的铜是6.4g,物质的量是0.1mol,转移0.2mol电子。则根据电子的得失守恒可知,乙池中生成氯气的物质的量是0.2mol÷2=0.1mol,在标准状况下的体积是2.24L。根据反应式2NaCl+2H2O
2NaOH+H2↑+Cl2↑可知,生成的氢氧化钠是0.2mol,物质的量浓度是0.2mol÷0.4L=0.5mol/L。
考点:考查粗铜的精炼、电解原理的应用、判断和计算
点评:该题是中等难度的试题,试题贴近高考,基础性强,侧重对学生能力的培养。该题的关键是明确电解池的工作原理,特别是电极名称、电极反应式的书写等,有利于培养学生的逻辑推理能力和发散思维能力。
本题难度:一般
2、选择题 用Pt电极电解含有
和
均为0.1mol的溶液,阴极析出金属的质量m(g)与电路中通过电子的物质的量
关系如图,则离子的氧化能力由大到小排列正确的是(?)

A.
>
>
B.
>
>
C.
>
>
D.
>
>
参考答案:D
本题解析:使0.1mol
全部还原转移电子0.2摩尔,使0.1mol
全部还原转移电子0.3摩尔,由图知转移电子0.2摩尔时阴极析出金属质量最大,此时转移电子物质的量继续增加时不再析出金属,说明析出的是氢气,即阴极上氢离子放电,故离子的氧化能力有大到小的排列顺序是D.
本题难度:一般
3、选择题 工业品氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸根杂质,可用离子交换膜法电解提纯。电解槽内装有阳离子交换膜(只允许阳离子通过),其工作原理如图所示。下列说法中正确的是

A.该电解槽的阳极反应式是4OH--2e-→2H2O+ O2↑
B.通电开始后,阴极附近溶液pH会减小
C.除去杂质后氢氧化钾溶液从液体出口A导出
D.用氯化钾制备氢氧化钾也可采用这种离子交换膜电解法
参考答案:D
本题解析:A、阳极反应式失电子数目错误,应为:4OH?-4e?→2H2O+ O2↑,错误;B、通电后,阴极H+放电:2H++2e?=H2↑,使水的电离平衡H2O
H++OH?向右移动,OH?浓度增大,所以溶液pH增大,错误;C、根据示意图可知,除去杂质后氢氧化钾溶液从液体出口B导出,错误;D、电解氯化钾溶液可制取氢氧化钾,阳离子交换膜可防止生成的氯气与氢氧化钾反应,正确。
本题难度:一般
4、简答题 在25℃时,用石墨电极电解2.0L,2.5mol/LCuSO4溶液.5min后,在一个石墨电极上有6.4g?Cu生成.试回答:
(1)转移电子的物质的量,得到O2的体积(标准状况),溶液的pH?
(2)如用等质量的两块铜片代替石墨作电极,电解后两铜片的质量相差多少?电解液的pH是否变化?(相对原子质量?Cu:64)
参考答案:(1)6.4gCu的物质的量=6.4g64g/mol=0.1mol,
设转移电子的物质的量为x,则:
2Cu2++4e-=2Cu
2?4?2
?x?0.1mol?
所以4:x=2:0.1mol,解得x=0.2mol
生成氧气的体积为V,则:
根据电子守恒:4OH--4e-=2H2O+O2↑
? 4mol?4mol?22.4L
? n(OH-)?0.2mol?V
所以,4mol:0.2mol=22.4L:V,解得v=1.12L.n(OH-)=0.2mol,
溶液中n(H+)=n放电(OH-),所以c(H+)=0.2mol2L=0.1mol/L,故pH=-lgc(H+)=1,
答:转移电子的物质的量为0.2mol;得到O2的体积(标准状况)为1.12L;溶液的pH=1.
(2)用等质量的两块铜片代替石墨作电极,电极反应为:阳极:Cu-2e-=Cu2+?阴极:Cu2++2e-=Cu?根据转移电子守恒,阴极析出铜的质量和阳极溶解铜的质量相等,都是6.4g,故电解后两铜片的质量相差为:6.4g+6.4g=12.8g,溶液中c(H+)不变,pH不变,
答:电解后两铜片的质量相差12.8g;电解液的pH不变化.
本题解析:
本题难度:一般
5、填空题 (9分)(1)肼(N2H4)又称联氨,在常温下是一种可燃性的液体,可用作火箭燃料。已知在101kPa时,1gN2H4在氧气中完全燃烧生成氮气和H2O,放出19.5kJ热量(25℃时),表示N2H4燃烧热的热化学方程式是____________________________________________________。
(2)肼-空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%~30%的KOH溶液。肼-空气燃料电池放电时:正极的电极反应式:__________________;负极的电极反应式:_______________。
(3)下图是一个电解过程示意图。

①锌片上发生的电极反应式是:_____________________________。
②假设使用肼-空气燃料电池作为该过程中的电源,铜片质量变化为128g,则肼-空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气________L(假设空气中氧气体积分数为20%)。
参考答案:(1)N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) ΔH=-624 kJ·mol-1 (2分)
(2)O2+2H2O+4e-=4OH- (2分) N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑ (2分)
(3)①Cu2++2e-=Cu (1分) ②112 (2分)
本题解析:(1)1gN2H4在氧气中完全燃烧生成氮气和H2O,放出19.5kJ热量(25℃时),则1molN2H4即32g在氧气中完全燃烧生成氮气和H2O,放出19.5kJ×32=624 kJ热量,因此表示N2H4燃烧热的热化学方程式是N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) ΔH=-624 kJ·mol-1。
(2)原电池中负极失去电子,发生氧化反应,正极得到电子发生还原反应,因此该原电池中正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,负极是肼失去电子,电极反应式为N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑。
(3)①锌与电源的负极相连,作阴极,溶液中的铜离子放电,电极反应式为Cu2++2e-=Cu。
②铜片质量变化为128g,即电解128g铜时失去电子的物质的量是
×2=4mol,因此根据电子得失守恒可知消耗氧气的物质的量是1mol,在标准状况下的体积是22.4L,所以需要空气的体积是22.4L×5=112L。
考点:考查热化学方程式书写以及电化学原理的应用
本题难度:一般