14．電解原理在化學工業(yè)中有著廣泛的應用．現(xiàn)將某同學設(shè)計的原電池通過
導線與圖中的電解池相連，其中a為電解液，X和Y均為惰性電極，則：
（1）若a為CuSO4溶液，則電解時的化學方程式為2CuSO4+2H2O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2Cu+O2↑+2H2SO4．
（2）若電解含有0.04molCuSO4和0.04molNaCl的混合溶液400mL，當陽極產(chǎn)生672mL（標準狀況下）氣體時，溶液的pH=1（假設(shè)電解后溶液體積不變）．

分析 （1）電解硫酸銅溶液時，陽極上氫氧根離子放電，陰極上銅離子放電；
（2）先根據(jù)離子放電順序及溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量確定陽極上析出的物質(zhì)，再根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒計算陰極上析出的物質(zhì)，根據(jù)溶液中氫離子濃度計算溶液的pH．

解答 解：（1）電解硫酸銅溶液時，陽極上氫氧根離子放電，陰極上銅離子放電，所以電池反應式為
2CuSO4+2H2O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2Cu+O2↑+2H2SO4，故答案為：2CuSO4+2H2O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2Cu+O2↑+2H2SO4；
（2）電解混合溶液時，陽極上氯離子放電，電極反應式為2Cl--2e-=Cl2↑，0.04mol氯離子只能生成0.02mol氯氣，即448mL氯氣，轉(zhuǎn)移0.04mol電子，共生成672mL氣體，說明還有224mL氣體來自于水的電解，根據(jù)4OH--4e-=2H2O+O2↑知，生成224mL氧氣又轉(zhuǎn)移0.04mol電子，所以電解過程中一共轉(zhuǎn)移0.08mol電子，陰極上先銅離子放電，電極反應式為：Cu2++2e-=Cu，現(xiàn)有0.04mol銅離子恰好完全電解析出，由此可得整個過程中消耗了0.04mol氫氧根離子，根據(jù)水的電離方程式知，溶液中氫離子濃度為0.04mol，則氫離子濃度為0.1mol/L，則溶液的pH=1，
故答案為：1．

點評 本題考查電解池的工作原理以及計算，溶液pH的計算，根據(jù)溶液中的溶質(zhì)計算陽極上的產(chǎn)物，再結(jié)合轉(zhuǎn)移電子相等進行解答即可，難度中等．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

4．下列說法正確的是（　　）
A．溫度和壓強一定時，對于可逆反應：2NO2（g）?N2O4（g），混合氣體的密度不再改變，則反應達到平衡狀態(tài)
B．已知：H2（g）+F2（g）═2HF（g）△H=-270 kJ•mol-1，則1 mol氫氣與1 mol氟氣反應生成2 mol液態(tài)氟化氫放出的熱量小于270 kJ
C．500℃、30 MPa下，將0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密閉的容器中充分反應生成NH3（g），放熱19.3 kJ，其熱化學方程式為：N2（g）+3H2（g）═2NH3（g）△H=-38.6 kJ•mol-1
D．已知：C（s，金剛石）═C（s，石墨）△H=-1.5 kJ•mol-1，說明金剛石更穩(wěn)定

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

5．A是一種重要的化工原料，用來衡量一個國家的石油化工發(fā)展水平，相同條件下存在如下轉(zhuǎn)化關(guān)系（部分反應物、反應條件和產(chǎn)物已省略），其中E為具有果香氣味的物質(zhì)，F(xiàn)是高聚物．
（1）寫出下列反應的反應類型：A→G加成，B→C氧化，并寫出B→C的方程式2CH3CH2OH+O2$→_{△}^{Cu}$2CH3CHO+H2O．
（2）B的結(jié)構(gòu)式為；寫出其官能團的電子式，1個該官能團含有9個電子，氫氧根與其組成元素相同，電子式為，含有有10個電子；高聚物F是常用的塑料之一，它的鏈節(jié)可表示為-CH2CH2-．
（3）某有機物H含有與D相同的官能團，含有2個甲基，且與E互為同分異構(gòu)體，寫出H的結(jié)構(gòu)簡式CH3CH（CH3）COOH，其與過量Na2CO3反應的化學方程式為CH3CH（CH3）COOH+Na2CO3→CH3CH（CH3）COONa+NaHCO3．
（4）據(jù)報道，最近摩托羅拉（MOTOROLA）公司研發(fā)了一種由B和氧氣以及強堿做電解質(zhì)溶液的新型手機電池，電量是現(xiàn)用鎳氫電池和鋰電池的10倍，可連續(xù)使用1個月充電一次．假定放電過程中，B完全氧化產(chǎn)生的CO2被充分吸收生成CO32-
①該電池反應的總離子方程式為C2H6O+3O2+4OH-=2CO32-+5H2O；
②B在負極發(fā)生反應（填正或負），電極反應式為C2H6O+16OH--12e-=2CO32-+11H2O；
（5）最近，又有科學家制造出一種固體電解質(zhì)的燃料電池，其效率更高．一個電極通入空氣，另一電極通入汽油蒸氣．其中固體電解質(zhì)是摻雜了Y2O3（Y：釔）的ZrO2（Zr：鋯）固體，它在高溫下能傳導O2-離子（其中氧化反應發(fā)生完全）．以丁烷（C4H10）代表汽油．
①電池的正極反應式為O2+4e-=2O2-；
②放電時固體電解質(zhì)里的O2-離子的移動方向是向負極移動（填正或負）．

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

2．從下列事實所列出的相應結(jié)論正確的是（　�。�
實   驗   事   實結(jié)    論
①Cl2的水溶液可以導電Cl2是電解質(zhì)
②將燒紅的鐵片插入水中生成氫氣還原性：Fe＞H2
③向久置空氣的漂白粉中加鹽酸有CO2氣體產(chǎn)生酸性：H2CO3＞HClO
④常溫下白磷可自燃而氮氣須在放電時才與氧氣反應非金屬性：P＞N
⑤某無色溶液中加入氫氧化鈉濃溶液并加熱，產(chǎn)生的氣體能使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍該溶液一定含有NH4+
A．③④⑤B．②③⑤C．①②③D．全部

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

9．常溫下，向20.00mL 0.100mol•L-1 CH3COONa溶液中逐滴加入0.100 0mol•L-1鹽酸，溶液的pH與所加鹽酸體積的關(guān)系如圖所示（不考慮揮發(fā)）．下列說法正確的（　�。�
A．點①所示溶液中：c（CH3COOH）=c（Cl-）＞c（OH-）=c（H+）
B．點②所示溶液中：c（Na+）＞c（Cl-）＞c（CH3COO-）＞c（CH3COOH）
C．點③所示溶液中：c（CH3COOH）＞c（Na+）＞c（H+）＞c（CH3COO-）
D．整個過程中可能出現(xiàn)：c（H+）+c（Na+）═c（CH3COOH）+c（CH3COO-）

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

19．自然界各種原生銅的硫化物經(jīng)氧化、淋濾后變成CuSO4溶液，并向深部滲透時，遇到閃鋅礦（ZnS）和方鉛礦（PbS），便慢慢地轉(zhuǎn)變?yōu)殂~藍（CuS），下列有關(guān)該過程的解釋及說法不合理的是（　　）
A．原生銅的硫化物具有還原性
B．常溫時ZnS、PbS、CuS都難溶于水，CuSO4可溶于水
C．銅藍的形成過程是：ZnS（S）+Cu2+?CuS（S）+Zn2+
D．硝酸型酸雨不利于銅藍的形成：CuS+2H+═Cu2++H2S↑

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

6．如圖是部分短周期元素原子半徑與原子序數(shù)的關(guān)系圖，下列說法不正確的是（　�。�
A．Y、Z兩種元素的離子半徑相比前者較大
B．M、N兩種元素的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性相比后者較強
C．M的氧化物既能堿反應又能和氫氟酸反應，但是該氧化物是典型的酸性氧化物
D．工業(yè)上常用的電解Y和N形成的化合物的水溶液制取Y的單質(zhì)

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

3．向盛有硫酸銅水溶液的試管里加入氨水，首先形成難溶物，繼續(xù)添加氨水，難溶物溶解，得到深藍色的透明溶液．下列對此現(xiàn)象說法正確的是（　�。�
A．反應后溶液中不存在任何沉淀，所以反應前后[Cu（H2O）4]2+的數(shù)目不變
B．沉淀溶解后，將生成深藍色的配合離子[Cu（NH3）4]2+
C．向反應后的深藍色溶液中加入乙醇，不會產(chǎn)生任何現(xiàn)象
D．在[Cu（NH3）4]2+離子中，Cu2+給出孤對電子，NH3提供空軌道

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

4．傳感器可以檢測空氣中SO2的含量，傳感器工作原理如圖所示．下列敘述正確的是（　　）
A．陰極發(fā)生氧化反應
B．當電路中電子轉(zhuǎn)移為5×10-5mol時，進入傳感器的SO2為 1.12 mL
C．正極反應式 Ag-e-=Ag+
D．b為電源的負極

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