高考名师推荐化学电解规律及电化学计算

已知在pH为4~5的溶液中,Cu²⁺几乎不水解,而Fe³⁺几乎完全水解。某学生拟用电解CuSO₄溶液的方法测定铜的相对原子质量。该同学向pH=3.8酸化的、含有Fe₂(SO₄)₃杂质的CuSO₄溶液中加入过量的黑色粉末X,充分搅拌后将滤液用右图所示装置电解,其中某电极增重a g,另一电极上产生标准状况下的气体V mL。下列说法正确的是(　　)

A．铜电极连接电源正极

B．黑色粉末X是铁粉

C．铜的相对原子质量的计算式是

D．石墨电极上发生的反应是4OH--4e-O2↑+2H2O

如图所示，通电一段时间后，Cu电极增重2.16 g，同时在A池中收集到标准状况下的气体224 mL，设A池中原混合液的体积为100 mL，则通电前A池中原混合溶液Cu^2＋的浓度为

下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

C．a口若消耗1 mol CH4,d口可产生4 mol气体

D．a口通入C2H6时的电极反应为C2H6-14e-+18OH-2+12H2O

电解原理在化学工业中有着广泛的应用。图甲表示一个电解池，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。则下列说法不正确的是

将KCl和CuSO₄两种溶液等体积混合后，用石墨电极进行电解，电解过程中，溶液pH随时间t变化的曲线如图所示，则下列说法正确的是

体积为1 L的某溶液中含有的离子如表所示：

离子	Cu2＋	Al3＋		Cl－
	1	1	a	1

 
用Pt电极电解该溶液，当电路中有3 mol电子通过时(忽略电解时溶液体积的变化及电解产物可能存在的溶解现象)，下列说法正确的是
A．电解后溶液的pH＝0
B．a＝3
C．阳极生成1.5 mol Cl₂
D．阴极析出的金属是铜与铝

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

如下图所示，其中甲池的总反应式为2CH₃OH＋3O₂＋4KOH=2K₂CO₃＋6H₂O，下列说法正确的是

A．甲池是电能转化为化学能的装置，乙、丙池是化学能转化电能的装置

B．甲池通入CH3OH的电极反应式为CH3OH－6e－＋2H2O=＋8H＋

C．反应一段时间后，向乙池中加入一定量Cu(OH)2固体能使CuSO4溶液恢复到原浓度

D．甲池中消耗280 mL(标准状况下)O2，此时丙池中理论上最多产生1.45 g固体

某课外小组分别用下图所示装置对原电池和电解池原理进行实验探究。
                     
图1                                                                             图2
请回答:
Ⅰ.用图1所示装置进行第一组实验。
(1)在保证电极反应不变的情况下,不能替代Cu作电极的是　　　(填序号)。 

(2)N极发生反应的电极反应为　                 。 
(3)实验过程中,　　　　　　(填“从左向右”“从右向左”或“不”)移动;滤纸上能观察到的现象有　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
Ⅱ.用图2所示装置进行第二组实验。实验过程中,两极均有气体产生,Y极区溶液逐渐变成紫红色;停止实验,铁电极明显变细,电解液仍然澄清。查阅资料发现,高铁酸根()在溶液中呈紫红色。
(4)电解过程中,X极区溶液的pH　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。 
(5)电解过程中,Y极发生的电极反应为Fe-6e^-+8OH^-+4H₂O和　　　　                　　。 
(6)若在X极收集到672 mL气体,在Y极收集到168 mL气体(均已折算为标准状况下的气体体积),则Y电极(铁电极)质量减少　　　　　 g。 
(7)在碱性锌电池中,用高铁酸钾作为正极材料,电池反应为:
2K₂FeO₄+3ZnFe₂O₃+ZnO+2K₂ZnO₂
该电池正极发生的反应的电极反应为　　　　　　　　　　　　　　　　　。

(1)将等物质的量的KI和CuCl₂溶于水，用惰性电极电解，该电解反应可分为________个阶段(表格不一定填满，若不够还可以自行添加)。

 
(2)画出过程中溶液pH随时间变化的曲线(假定生成的Cl₂全部逸出)。