1、填空题  某小组同学设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氧气、氢气、硫酸和氢氧化钾。

(1)X极与电源的       (填“正”或“负”)极相连，氢气从       (选填“A”、“B”、“C”或“D”)口导出。
(2)离子交换膜只允许一类离子通过，则M为       (填“阴离子”或“阳离子”，下同)交换膜，N为       交换膜。
(3)若将制得的氢气、氧气和氢氧化钾溶液组合为氢氧燃料电池(石墨为电极)，则电池负极的电极反应式为                                                        。
(4)若在标准状况下，制得11.2 L氢气，则生成硫酸的质量是       ，转移的电子数为       。

参考答案：(1)正　C　(2)阴离子　阳离子　(3)H2－2e－＋2OH－=2H2O　(4)49g　6.02×1023

本题解析：题图中左边加入含硫酸的水，暗示左边制硫酸，即OH－在阳极发生氧化反应，使左边溶液中H＋增多，为了使溶液呈电中性，硫酸钾溶液中的SO42-通过M交换膜向左边迁移，即M为阴离子交换膜，由此推知X为阳极，与电源正极相连，B出口产生氧气，A出口流出硫酸；同理，右侧加入含KOH的水，说明右边制备KOH溶液，H＋在Y极发生还原反应，说明Y极为阴极，与电源负极相连，右边溶液中OH－增多，硫酸钾溶液中K＋向右迁移，N为阳离子交换膜。所以，C出口产生氢气，D出口流出KOH溶液。(3)若将制得的氢气和氧气在氢氧化钾溶液中构成原电池，正极反应式为O2＋2H2O＋4e－=4OH－，负极反应式为2H2－4e－＋4OH－=4H2O。(4)n(H2)＝0.5 mol,2H＋＋2e－=H2↑，得电子为1 mol，X极的反应式为4OH－－4e－=2H2O＋O2↑或2H2O－4e－=4H＋＋O2↑，根据电子守恒知，生成H＋的物质的量为1 mol，故生成0.5 mol H2SO4，m(H2SO4)＝49 g。

本题难度：一般

2、填空题  （16分）电解原理在化学工业中有广泛的应用。如图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：

（1）若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，
实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则：
①电解池中X电极上的电极反应是?，
在X极附近观察到的现象是?。
②Y电极上的电极反应?，
检验该电极反应产物的方法是?。
（2）若X和Y仍均为惰性电极，a为CuSO4溶液，则电解时的化学反应方程式为_____
_________________________。通过一段时间后，向所得溶液中加入16gCuO粉末，恰好恢复到电解前的浓度和pH，则电解过程中转移的电子的物质的量为__________。?
（3）如果用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则：
①X电极的材料是___________，电极反应式是_________________________。
②Y电极的材料是___________，电极反应式是_________________________。
（说明：杂质发生的电极反应不必写出）

参考答案：（1）①2H+ + 2e—= H2↑ (2分)?有气泡产生，溶液变红色（1分）
②2Cl-—2e—= Cl2↑(2分)?用湿润的淀粉KI试纸（1分）
（2）? 0.4mol(2分)
（3）①精铜（1分），Cu2+ + 2e— =" Cu" (2分)
②粗铜（1分），Cu — 2e— = Cu2+(2分)

本题解析：（1）惰性电极电解饱和食盐水，阳极氯离子放电，生成氯气，电极反应式为2Cl-—2e—= Cl2↑。阴极水电离出的氢离子放电生成氢气，故阴极周围显碱性，电极反应式为2H+ + 2e—= H2↑。根据装置可判断，X是阴极，Y是阳极。氯气具有强氧化性，可以湿润的淀粉KI试纸检验。
（2）惰性电极电解CuSO4溶液时，阳极OH－放电，生成氧气，阴极铜离子放电析出单质铜，总的反应式为CuSO4+2H2O ?2Cu+O2↑+2H2SO4。16gCuO是0.2mol，这说明反应中析出了0.2mol铜，所以转移电子的物质的量是0.4mol。
（3）粗铜提纯时，粗铜应作阳极，精铜作阴极，硫酸铜溶液作电解液。Y是阳极，X是阴极，所以电极反应式分别为Cu — 2e— = Cu2+、Cu2+ + 2e— = Cu。

本题难度：一般

3、选择题  (2014届江西省九江市七校高三第二次联考化学试卷）
空间实验室“天宫一号”的供电系统中有再生氢氧燃料电池（RFC），RFC是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充放电池。下图为RFC工作原理示意图，有关说法正确的是（?）

A．当有0．1mol电子转移时，a极产生1．12L O2（标准状况下）
B．b极上发生的电极反应是：4H2O + 4e- = 2H2↑+ 4OH-
C．d极上发生的电极反应是：O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O
D．c极上进行还原反应，B中的H+可以通过隔膜进入A

参考答案：D

本题解析：
由题给装置图可知，左边装置有外加电源，为电解池，右边装置是原电池。电解池中，b电极与外加电源的正极相连，则b为阳极，失电子发生氧化反应：4OH--4e-═2H2O+O2↑；a电极与外加电源的负极相连，则a为阴极，得到电子发生还原反应：2H++2e-═H2↑；燃料电池中是酸性溶液，结合装置图知，d为负极失电子发生氧化反应：H2-2e-═2H+；c电极为正极得到电子发生还原反应：O2+4H++4e-═2H2O。A、根据上述分析知，当有0．1mol电子转移时，a极产生1．12L H2（标准状况下），错误；B、 b极上发生的电极反应是：4OH--4e-═2H2O+O2↑，错误；C、 d极上发生的电极反应是：H2-2e-═2H+，错误；D、c为原电池的正极，阳离子移向正极， c极上进行还原反应，B中的H+可以通过隔膜进入A，正确。

本题难度：一般

4、实验题  碘酸钾（KIO3）晶体是我国规定的食盐加碘剂。它通常是以碘为原料与过量KOH溶液通过下列反应制得：3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O，再将KI和KIO3的混合溶液电解，将其中的I―转化为IO3―，装置如图。

（1）在反应3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为?。
（2）电解前，将KI和KIO3混合溶液加入阳极区；将氢氧化钾溶液加入阴极区。电解槽用水冷却。电解时，阳极上的电极反应?；阴极上得到的气体产物为?；
（3）某同学查资料获知：KIO3在酸性介质中与碘化物作用生成单质碘，该反应的离子反应方程式为?，为确定电解是否完成，需检验阳极区电解液中是否含有I―，该同学选用淀粉溶液和稀硫酸进行实验，其它仪器及用品自选，请完成其方案：

参考答案：
（1）5:1
（2）I-+6OH--6e-=IO3-+3H2O?氢气
（3）IO3-+ 5I-+6H+=3I2+3H2O
【实验操作】取少量阳极区电解液于试管中，加稀硫酸酸化后，加入几滴淀粉 溶液，观察是否变蓝
【现象及结论】如果不变蓝，说明没有I-（如果变蓝，说明有I-）
（4）蒸发浓缩，洗去吸附在碘酸钾晶体表面的氢氧化钾等杂质

本题解析：（1）碘元素由0价升为+5价，则I2是还原剂，KIO3是氧化产物，碘元素还由0价降为—1价，则I2还是氧化剂，KI是还原产物；根据系数之比等于物质的量之比，由于氧化产物KIO3为1mol，则还原剂I2为1/2mol，还原产物KI为5mol，则氧化剂I2为5/2mol，所以该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为5/2∶1/2=5∶1；（2）阳极发生氧化反应，根据题意可知其主要反应物和产物是I―→IO3―；碘元素由—1价升为+5价，根据化合价升高总数等于失去电子数可知，I―—6e―→IO3―；根据KOH溶液显碱性可知，应用OH―使左右电荷守恒，则I―—6e―+6OH―→IO3―；根据氢或氧原子个数守恒可知，I―—6e―+6OH―=IO3―+3H2O；溶液中的阳离子移向阴极，H+优先得到电子，发生还原反应，产生氢气，则阴极得到的气体产物是H2；（3）碘元素由+5价降为0价，说明KIO3是氧化剂，I2是还原产物，碘元素由—1价升为0价，说明I―是还原剂，I2还是氧化产物；根据化合价升降总数相等，则IO3―+5I―→3I2；酸性介质中可用H+使左右电荷守恒，则IO3―+5I―+6H+→3I2；根据氢或氧原子守恒可知，该反应为IO3―+5I―+6H+=3I2+3H2O；检验阳极区电解液中I―时，需要借助上述反应中碘离子的氧化产物（碘单质）遇淀粉变蓝的特性，就是要设法使碘离子转化为碘单质；因此实验时先取少量阳极区电解液于试管中，加稀硫酸酸化后，再加入几滴淀粉溶液，观察是否变蓝，若不变蓝，说明无碘离子；若变蓝，说明有碘离子；（4）根据混合物分离提纯的方法可知，从KIO3溶液中制KIO3晶体的过程分别为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，则步骤①为蒸发浓缩；KIO3晶体上吸附着KOH等易溶性杂质，洗涤的目的是除去晶体表面吸附的易溶性杂质。

本题难度：困难

5、填空题  电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池，

装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。
请回答以下问题：
（1）若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同
时在两边各滴入几滴酚酞试液，则
①Y电极上的电极反应式为?，
检验该电极反应产物的方法是?。
②电解池中X极上的电极反应式为?。
在X极附近观察到的现象是?。　
③电解一段时间后，若收集到H2为2L,则同样条件下收集的Cl2?2L(填“＞”“＜”“＝”)，
原因是?。
（2）如果在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀，电解液a选用CuSO4溶液，请回答：
①X电极对应的金属是____?__(写元素名称)，其电极反应式?。
②若电镀前铁、铜两片金属质量相同，电镀完成后将它们取出洗净、烘干、称量，二
者质量差为5.12 g，则电镀时电路中通过的电子为________________mol。
③镀层破损后，镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀，请简要说明原因
?。

参考答案：⑴①2H+ + 2e - = H2↑?放出气体，溶液变红。
②2Cl -?- 2e - = Cl2 ↑?把湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y电极附近，试纸变蓝色。
③＜，电解生成的Cl2与电解生成的NaOH发生了反应
⑵①铜? Cu2+ + 2e- ="=" Cu
②0.08 mol
③铁比铜活泼，镀层破坏后，在潮湿环境中形成原电池，铁为负极，加速铁的腐蚀。（其他答案合理也给分

本题解析：⑴结合溶液中离子的放电顺序容易判断写出阴阳两极的反应式，同时注意回答实验现象要全面。电解氯化钠溶液时，理论上在两极上产生的氢气和氯气的体积相等，因为氯气与生成的NaOH溶液反应一部分，因此，实际上生成的氯气体积小于氢气体积。
⑵①电镀时，待镀金属作阴极，镀层金属作阳极，故X电极应为铁。②据电镀时两极的反应式：阳极：Cu - 2e - = Cu2+，阴极：Cu2+ + 2e - = Cu，可以分析出阳极溶解2.56克铜，阴极增重2.56克铜，故转移电子数为0.08mol. ③利用原电池原理去分析。

本题难度：一般