1、课时作业1用惰性电极电解2 L 0.5 mol/L的硝酸银溶液,当在电路中通过0.1 mol电子后,调换正、负极,电路中又通过了0.2 mol电子,此时溶液pH为(假设溶液体积不变)()A1B2C3 D无法确定解析:2 L 0.5 mol/L的硝酸银溶液含n(Ag)1 mol,调换正、负极前,电极反应式为阳极:4OH4e=2H2OO2;阴极:4Ag4e=4Ag,则电路中通过0.1 mol e时生成0.1 mol Ag,同时反应0.1 mol OH,得到0.1 mol H;调换正、负极后,电极反应式为阳极:4Ag4e=4Ag(先),4OH4e=2H2OO2(后);阴极:4Ag4e=4Ag,故总共
2、得到0.2 mol H,c(H)0.1 mol/L,pHlg c(H)1。答案:A2如图是一套电化学装置,对其有关说法错误的是()A装置A是原电池,装置B是电解池B反应一段时间后,装置B中溶液pH增大Ca中若消耗1 mol CH4,d口可产生4 mol气体Da口通入C2H6时的电极反应为C2H614e18OH=2CO12H2O解析:A项,根据图示可以判断,A为原电池,B为电解池,正确;B项,电解H2SO4溶液,实际上是电解水,所以装置B中溶液pH减小,错误;C项,若a口消耗1 mol CH4,d口产生的是H2,根据电子守恒应产生4 mol H2,正确。答案:B3.按如图所示装置进行电解实验,A
3、极是铜锌合金,B极为纯铜,电解质中含有足量的铜离子。通电一段时间后,若A极恰好全部溶解,此时B极的质量增加7.68 g,溶液的质量增加0.03 g,则铜锌合金中Cu、Zn原子的个数比为()A31B41C21 D任意比解析:溶液质量增加0.03 g,即A极溶解的锌与在B极上析出的等物质的量的铜的质量之差为0.03 g,设溶解的锌为x mol,则65x64x0.03,x0.03;B极上析出7.68 g Cu时,电路中转移电子0.24 mol,依据得失电子守恒知,A极上溶解的铜为(0.24 mol0.032)20.09 mol,故铜锌合金中铜、锌原子的个数比为31。答案:A4如图甲是利用一种微生物将
4、废水中的尿素(H2NCONH2)的化学能直接转化为电能,并生成环境友好物质的装置,同时利用此装置的电能在铁上镀铜,下列说法中正确的是()AH透过质子交换膜由右向左移动B铜电极应与X相连接CM电极的反应式:H2NCONH2H2O6e=CO2N26HD当N电极消耗0.25 mol气体时,则铁电极增重16 g解析:从甲装置可知,O2在N上发生还原反应,故N为正极,H移向正极,故A错误;由于乙装置是Fe上镀铜,所以Cu为阳极,接电源正极,故接Y上,B错误;甲装置生成环境友好物质,故C正确;O24e4H=2H2O,Cu22e=Cu,所以O22Cu,故当N电极上消耗0.25 mol气体时,则铁电极增重32
5、 g,D错误。答案:C5(2017山西四校联考)用酸性甲醛燃料电池为电源进行电解的实验装置如图所示,下列说法正确的是()A当a、b都是铜时,电解的总反应方程式为2CuSO42H2O2H2SO42CuO2B燃料电池工作时,正极反应为O22H2O4e=4OHC当燃料电池消耗2.24 L甲醛气体时,电路中理论上转移0.2 mol eD燃料电池工作时,负极反应为HCHOH2O2e=HCOOH2H解析:氧气在正极通入,甲醛在负极通入,因此a是阴极,b是阳极。当a、b都是铜时,相当于是铜的精炼,A错误;电解质为酸性电解质,则正极反应式为O24H4e=2H2O,B错误;2.24 L甲醛的物质的量不一定是0.
6、1 mol,则不能计算转移的电子数,C错误;负极甲醛失去电子转化为甲酸,D正确。答案:D6如图所示为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图。(1)腐蚀过程中,负极是_(填图中字母“a”或“b”或“c”);(2)环境中的Cl扩散到孔口,并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl,其离子方程式为_;(3)若生成4.29 g Cu2(OH)3Cl,则理论上耗氧体积为_L(标准状况)。解析:(1)铜做负极失电子,产物是Cu2;(3)4.29 g Cu2(OH)3Cl中含有0.04 mol Cu2,Cu2e=Cu2,则转移0.08 mol电子,需耗氧0.02 mol,标准
7、状况下为0.448 L。答案:(1)c(2)2Cu23OHCl=Cu2(OH)3Cl(3)0.4487在如图所示的装置中,若通直流电5 min时,铜电极质量增加2.16 g。试回答下列问题。(1)电源中X电极为直流电源的_极。(2)pH变化:A:_,B:_,C:_。 (填“增大”“减小”或“不变”)(3)通电5 min时,B中共收集224 mL(标准状况下)气体,溶液体积为200 mL,则通电前CuSO4溶液的物质的量浓度为_(设电解前后溶液体积无变化)。(4)若A中KCl足量且溶液的体积也是200 mL,电解后,溶液的pH为_(设电解前后溶液体积无变化)。解析:(1)三个装置是串联的电解池。
8、电解AgNO3溶液时,Ag在阴极发生还原反应变为Ag,所以质量增加的铜电极是阴极,则银电极是阳极,Y是正极,X是负极。(2)电解KCl溶液生成KOH,溶液pH增大;电解CuSO4溶液生成H2SO4,溶液pH减小;电解AgNO3溶液,银为阳极,不断溶解,Ag浓度基本不变,pH不变。(3)通电5 min时,C中析出0.02 mol Ag,电路中通过0.02 mol电子。B中共收集0.01 mol气体,若该气体全为氧气,则电路中需通过0.04 mol电子,电子转移不守恒。因此,B中电解分为两个阶段,先电解CuSO4溶液,生成O2,后电解水,生成O2和H2,B中收集到的气体是O2和H2的混合物,设电解CuSO4溶液时生成O2的物质的量为x,电解H2O时生成O2的物质的量为y,则4x4y0.02 mol(电子转移守恒),x3y0.01 mol(气体体积之和),解得xy0.002 5 mol,所以n(CuSO4)20.002 5 mol0.005 mol,c(CuSO4)0.005 mol0.2 L0.025 molL1。(4)通电5 min时,A中放出0.01 mol H2,溶液中生成0.02 mol KOH,c(OH)0.02 mol0.2 L0.1 molL1,pH13。答案:(1)负(2)增大减小不变(3)0.025 molL1(4)13