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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
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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Cu2的浓度为

A.0.05 mol/L B.0.035 mol/L C.0.025 mol/L D.0.020 mol/L
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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
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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

A.若此装置用于电解精炼铜,则X为纯铜、Y为粗铜,电解的溶液a可以是硫酸铜或氯化铜溶液
B.按图甲装置用惰性电极电解AgNO3溶液,若图乙横坐标x表示流入电极的电子的物质的量,则E可表示反应生成硝酸的物质的量,F表示电解生成气体的物质的量
C.按图甲装置用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液,通电一段时间后,加入0.5 mol的碳酸铜刚好恢复到通电前的浓度和pH,则电解过程中转移的电子为2.0 mol
D.若X、Y为铂电极,a溶液为500 mL KCl和KNO3的混合液,经过一段时间后,两极均得到标准状况下11.2 L气体,则原混合液中KCl的物质的量浓度至少为2.0 mol·L1
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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

A.整个过程中两电极反应2Cl-2e=Cl2↑、2H+2e=H2↑不可能同时发生
B.电解至c点时,往电解液中加入适量CuCl2固体,即可使电解液恢复至原来的浓度
C.ab段表示电解过程中H被还原,pH上升
D.原混合溶液中KCl和CuSO4的浓度之比恰好为2∶1
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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

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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.0.1 mol CuO      B.0.1 mol CuCO3
C.0.1 mol Cu(OH)2 D.0.05 mol Cu2(OH)2CO3
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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
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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)。 

A.铝 B.石墨 C.银 D.铂

(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                 

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(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)。

阶段
相当于电解什么溶液
离子方程式

 
 

 
 

 
 

 
 

 
 

 
(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)。

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