1、题组训练考能1按右图所示的装置进行电解实验,A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()。A31 B41 C21 D任意比解析B极析出铜的物质的量为:n(Cu)0.12 mol所以在整个电解过程中共转移0.24 mol电子由ZnCuSO4=ZnSO4Cum(溶液增量) 1 mol 1 g x0.03 mol 0.03 g合金中Zn的物质的量为n(Zn)0.03 molZn共失去0.06 mol电子,则在阳极Cu共失去0.12 mol20.06 mol
2、0.18 mol电子,合金中铜的物质的量为0.09 moln(Cu)n(Zn)0.09 mol0.03 mol31答案A2(2014梅州质检,22)如图所示,A池用石墨电极电解pH13氢氧化钠溶液(100 mL),B池c电极为纯铜,d电极为粗铜(含有杂质Fe、Ag),溶液是足量CuSO4溶液,通电一段时间后停止,A池a极产生的气体在标准状况下为2.24 L,则下列说法正确的是(双选)()。Ad电极质量一定减少6.4 gBc电极质量一定增加6.4 gCA池pH增大DA池溶液质量减少3.6 g解析根据A池中a、b两管的现象可知,a管生成的气体是H2,b管生成的气体是O2,A池实质是电解水,溶液pH
3、增大;n(H2)0.1 mol,则电解H2O的量为0.1 mol,则转移电子0.2 mol,电解水的质量为1.8 g,C正确,D错误。B池中,c电极反应式为Cu22e=Cu,根据H22eCu,生成Cu的质量为6.4 g;d电极中Fe和Cu都放电溶解,失去相同电子时,Fe减小的质量小于Cu减小的质量,Ag形成阳极泥,故电极减少的质量不能确定。答案BC3用惰性电极电解200 mL一定浓度的硫酸铜溶液,实验装置如图所示,电解过程中的实验数据如图所示,横坐标表示电解过程中转移电子的物质的量,纵坐标表示电解过程中产生气体的总体积(标准状况)。 (1)下列说法正确的是_(填序号)。A电解过程中,b电极表面
4、先有红色物质析出,后有气泡产生Ba电极上发生的反应为2H2e=H2和4OH4e=2H2OO2C从P点到Q点时收集到的混合气体的平均摩尔质量为12 gmol1DOP段表示H2和O2混合气体的体积变化,PQ段表示O2的体积变化(2)如果要使溶液恢复到电解前的状态,向溶液中加入0.8 g CuO即可,则电解后溶液的pH为_。(3)如果向所得的溶液中加入0.1 mol Cu(OH)2后,使溶液恰好恢复到电解前的浓度和pH,电解过程中转移的电子为_mol。(4)如果向所得的溶液中加入0.1 mol Cu2(OH)2CO3后,使溶液恰好恢复到电解前的浓度和pH(不考虑CO2的溶解),电解过程中转移的电子为
5、_mol。解析(1)由图可知,电流由正极流向负极,则b为阳极,a为阴极,用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液,发生反应:2CuSO42H2O2CuO22H2SO4;结合图可知,通过0.2 mol电子时是电解硫酸铜溶液,然后才是电解硫酸溶液,发生反应:2H2O2H2O2。b电极为阳极,溶液中的OH放电,不会有红色物质析出,故A错误;a电极为阴极,先发生反应:Cu22e=Cu,后发生反应:2H2e=H2,故B错误;从P点到Q点时收集到H2和O2的混合气体,由电解水反应可知通过0.2 mol电子时生成0.1 mol H2、0.05 mol O2,则混合气体的平均摩尔质量为12 gmol1,故C正确;由
6、上述分析可知,OP段表示O2的体积变化,PQ段表示H2和O2混合气体的体积变化,故D错误。(2)加入0.8 g CuO即可,说明发生的反应是2CuSO42H2O2Cu2H2SO4O2。 需加入CuO 0.8 g,即生成Cu 0.01 mol,所以生成H2SO4 0.01 mol,c(H)0.01 mol20.2 L0.1 mol/L,所以pH1。 (3)加入0.1 mol Cu(OH)2后可以使溶液恢复至原来状态,说明电解过程中不仅有硫酸铜被电解,还有水被电解。0.1 mol Cu(OH)2可以看作是0.1 mol CuO和0.1 mol H2O,则转移的电子为0.4 mol。(4)0.1 mol Cu2(OH)2CO3可以看作0.2 mol CuO、0.1 mol H2O和0.1 mol CO2,相当于有0.2 mol硫酸铜和0.1 mol水被电解,则转移的电子为0.6 mol。答案(1)C(2)1(3)0.4(4)0.6失误防范 (1)无“外接电源”的电解池的“串联”问题,主要是根据“原电池”的形成条件判断“电源”的正、负极,从而判断电解池阴、阳极。(2)有“外接电源”的电解池的“串联”问题,主要是根据“电极现象”判断阴、阳极,从而判断电源的正、负极,进一步判断其它“电解池”的阴、阳极。