【答案】 D
9．用惰性电极电解下列电解质溶液，请你写出下列反应式（注意得失电子的顺序）。
（1）CuCl2溶液。
阴极：
_________________________________；
阳极：
________________________________________；
总方程式：
________________________________________。
（2）HCl溶液。
阴极：
_____________________________________；
阳极：
________________________________________________；
总方程式：
_______________________________________。
（3）CuSO4溶液。
阴极：
___________________________________；
阳极：
__________________________________________；
总方程式：
________________________________________。
【答案】
（1）Cu2＋＋2e－===Cu 2Cl－－2e－===Cl2↑ CuCl2
Cu＋Cl2↑
（2）2H＋＋2e－===H2↑ 2Cl－－2e－===Cl2↑
2HCl
H2↑＋Cl2↑
（3）Cu2＋＋2e－===Cu 4OH－－4e－===O2↑＋2H2O 2CuSO4＋2H2O
2Cu＋2H2SO4＋O2↑
10．如下图所示装置中，当线路接通时，发现M（用石蕊试液浸润过的滤纸）a端显蓝色，b端显红色，且知甲中电极材料是锌、银，乙中电极材料是铂、铜，且乙中两电极不发生变化。
回答：
甲 乙
（1）甲、乙分别是什么装置？
________、________。
（2）写出A、B、C、D的电极名称以及电极材料和电极反应式。
__________________________________________________________
______________________________________________________。
【解析】 由甲中电极材料知，甲为原电池，Zn为负极，银为正极，乙为电解池，C为阳极，D为阴极。
【答案】
（1）原电池 电解池
（2）A极（负极Zn）：
Zn－2e－===Zn2＋；B极（正极Ag）：
Cu2＋＋2e－===Cu；C极（阳极Pt）：
2OH－－2e－===H2O＋
O2↑；D极（阴极Cu）：
2H＋＋2e－===H2↑。
11．如图所示装置中，a、b都是惰性电极，通电一段时间后，b极附近溶液呈红色。
下列说法正确的是（ ）
①X是正极，Y是负极 ②X是负极，Y是正极
③CuSO4溶液的pH逐渐减小 ④CuSO4溶液的pH不变
A．①③ B．②③ C．①④ D．②④
【解析】 b极显红色说明在b极附近溶液呈碱性，H＋在b极放电，b极为阴极，即Y为负极，则X是正极。
Pt极为阳极，左边总反应为：
2CuSO4＋2H2O
2Cu＋O2↑＋2H2SO4，pH逐渐减小。
【答案】 A
12．如图甲是CO2电催化还原为碳氢化合物的工作原理示意图，用一种钾盐水溶液作电解液；图乙是用H2还原CO2制备甲醇的工作原理示意图，硫酸为电解质溶液。
下列说法不正确的是（ ）
图甲
图乙
A．甲中铜片作阴极，K＋向铜片电极移动
B．乙中正极发生的电极反应为CO2＋6e－＋6H＋===CH3OH＋H2O
C．乙中H2SO4可以增强溶液的导电性
D．甲中若CxHy为C2H4，则生成1molC2H4的同时生成2molO2
【解析】 根据图甲电子的移动方向知铜片作阴极，K＋向铜片电极移动，故A正确；根据图乙通CO2一极的产物判断，通CO2的一极为正极，电极反应为CO2＋6e－＋6H＋===CH3OH＋H2O，故B正确；由于图乙中的质子膜只允许H＋通过，所以H2SO4可增强溶液的导电性，故C正确；甲中若CxHy为C2H4，则铜片上的电极反应为：
2CO2＋12e－＋12H＋===C2H4＋4H2O，根据得失电子守恒，铂片生成O2：
＝3mol，故D错误。
【答案】 D
13．把物质的量均为0.1mol的CuCl2和H2SO4溶于水制成100mL的混合溶液，用石墨作电极电解混合溶液，并收集两电极所产生的气体，通电一段时间后在两极收集到的气体在相同条件下体积相同，则下列叙述正确的是（ ）
A．电路中共转移0.6NA个电子
B．阳极得到的气体中O2的物质的量为0.2mol
C．阳极质量增加3.2g
D．电解后剩余溶液中硫酸的浓度为1mol/L
【解析】 根据两极均产生气体知，阴极电极反应有：
Cu2＋＋2e－===Cu和2H＋＋2e－===H2↑，阳极电极反应有：
2Cl－－2e－===Cl2↑和4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，设阴极生成xmolH2，结合n（CuCl2）＝0.1mol和电子守恒得：
x＝0.1＋
，解得x＝0.2。
电路中共转移电子：
（0.1×2＋0.2×2）mol＝0.6mol，A正确；阳极得到的气体中含O2：
＝0.1mol，B错误；阳极的质量不变，C错误；电解后溶质和水均减小，其溶液的体积减小，故c（H2SO4）>1mol/L，D错误。
【答案】 A
14．用惰性电极电解硫酸铜溶液，整个过程转移电子的物质的量与产生气体总体积的关系如图所示（气体体积均在相同状况下测定）。
欲使溶液恢复到起始状态，可向溶液中加入（ ）
A．0.1molCuO
B．0.1molCuCO3
C．0.1molCu（OH）2
D．0.05molCu2（OH）2CO3
【解析】 根据图像和电解原理，O～P段电解反应的化学方程式为：
2CuSO4＋2H2O
2Cu＋O2↑＋2H2SO4，P～Q段电解反应的化学方程式为：
2H2O
2H2↑＋O2↑，所以溶液中应加入CuO：
＝0.1mol，H2O：
＝0.05mol，分析四个选项，加入0.05molCu2（OH）2CO3合适。
【答案】 D
15．下图中电极a、b分别为Ag电极和Pt电极，电极c、d都是石墨电极。
通电一段时间后，在c、d两极上共收集到336mL（标准状态）气体。
回答：
（1）直流电源中，M为________极。
（2）Pt电极上生成的物质是________，其质量为__________g。
（3）电源输出的电子，其物质的量与电极b、c、d分别生成的物质的物质的量之比为2∶________∶________∶________。
（4）AgNO3溶液的浓度________（填“增大”、“减小”或“不变”，下同），AgNO3溶液的pH________，硫酸的浓度________，硫酸的pH________。
（5）若硫酸的质量分数由5.00%变为5.02%，则原有5.00%的硫酸________g。
【解析】
（1）电解5.00%的稀硫酸，实际上是电解其中的水。
因此在该电解池中发生反应：
2H2O
2H2↑＋O2↑，V（H2）∶V（O2）＝2∶1。
据此可确定d极为阴极，则电源的N极为负极，M极为正极。
（2）在336mL气体中，V（H2）＝
×336mL＝224mL，为0.01mol；V（O2）＝
×336mL＝112mL，为0.005mol。
说明电路上有0.02mol电子移动，因此在b极（Pt、阴极）产生Ag：
0.02mol×108g·mol－1＝2.16g，即0.02mol的Ag。
（3）n（e－）∶n（Ag）∶n（O2）∶n（H2）＝0.02∶0.02∶0.005∶0.01＝2∶2∶
∶1。
（4）由Ag（阳）电极、Pt（阴）电极和AgNO3溶液组成的电镀池，在通电一定时间后，在Pt电极上放电所消耗溶液中Ag＋的物质的量等于Ag电极被氧化给溶液补充的Ag＋的物质的量，因此AgNO3溶液的浓度不变，溶液的pH也不变。
电解5.00%的硫酸溶液，由于其中的水发生电解，因此硫酸浓度增大，由于H＋的浓度增大，故溶液的pH减小。
（5）设原5.00%的硫酸为xg，电解时消耗水0.01mol×18g·mol－1＝0.18g，则：
5.00%x＝5.02%（x－0.18），解得x＝45.18g。
【答案】
（1）正
（2）Ag 2.16 （3）2
1
（4）不变 不变 增大 减小 （5）45.18
16．如图，p、q为直流电源两极，A为＋2价金属单质X制成，B、C、D为铂电极，接通电源，金属X沉积于B极，同时C、D产生气泡。
试回答：
（1）p为________极，A极发生了________反应。
（2）C试管里收集到的气体是________，电极方程式是________________________________。
（3）在电解过程中，测得的C、D两极上产生的气体的实验数据如下：
时间（min）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
阴极生成
气体体积
（cm3）
6
12
20
29
39
49
59
69
79
89
阳极生成
气体体积
（cm3）
2
4
7
11
16
21
26
31
36
41
仔细分析以上实验数据，请说出可能的原因：
_______________________________________________________
______________________________________________________。
（4）当反应进行一段时间后，A、B电极附近溶液的pH________（填“增大”、“减小”或“不变”）。
（5）当电路中通过0.004mol电子时，B电极上沉积金属X为0.128g，则此金属的摩尔质量为________。
【解析】 根据金属沉积于B极知，B为阴极，则：
A为阳极、C为阳极、D为阴极，p为正极，q为负极；A极为阳极，故发生的反应为金属X失电子被氧化；由上面的分析知，C为阳极，其电极反应式为：
4OH－－4e－===O2↑＋2H2O；1～4minC、D两极产生的气体体积比大于2∶1，4～10min产生的气体体积之比等于2∶1，说明氧气在H2SO4溶液的溶解度比氢气大；n（X2＋）＝
＝0.002mol，所以此金属的摩尔质量＝
＝64g/mol。
【答案】
（1）正 氧化
（2）氧气 4OH－－4e－===O2↑＋2H2O
（3）1～4minC、D两极产生气体体积之比大于2∶1，4～10min产生的气体体积之比等于2∶1，说明氧气在H2SO4溶液的溶解度比氢气大
（4）不变 （5）64g/mol
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