Question

（1）如圖1所示電解100mL 0.5mol?L^-1 CuSO₄溶液．該反應的離子方程式為

 

；若a電極產生56mL（標準狀況）氣體，則所得溶液的pH=

 

（不考慮溶液體積變化），若要使電解質溶液恢復到電解前的狀態(tài)，可加入

 

（填字母序號）．
a．CuO　　　　　　b．Cu（OH）₂       c．CuCO₃     d．Cu₂（OH）₂CO₃

（2）采取一定措施可防止鋼鐵腐蝕．圖2裝置中的燒杯里均盛有等濃度、等體積的NaCl溶液．
①在a～c裝置中，能保護鐵的是

 

（填字母）．
②若用d裝置保護鐵，X極的電極材料應是

 

（填名稱）．

Answer 1

考點：電解原理,金屬的電化學腐蝕與防護

專題：電化學專題

分析：（1）電解池中，與電源正極連接的a電極為陽極，發(fā)生4OH^--4e^-═O₂↑+2H₂O，b為陰極，發(fā)生為Cu²⁺+2e^-═Cu，結合電極方程式計算；
（2）①原電池的正極和電解池的陰極可以得到保護；
②裝置為原電池，若用d裝置保護鐵，X極的電極材料應比鐵活潑．

解答： 解：（1）如圖所示，電解100mL0.5mol?L^-1CuSO₄溶液，發(fā)生的電解池反應為：2CuSO₄+2H₂O

通電  .

2Cu+O₂↑+2H₂SO₄，即2Cu²⁺+2H₂O

通電  .

2Cu+O₂↑+4H⁺，和電源正極相連的為陽極，溶液中氫氧根離子失去電子發(fā)生氧化反應，電極反應為：4OH^-═2H₂O+O₂↑+4e^-；
若a電極產生56mL（標準狀況）氣體為氧氣，物質的量為0.0025mol，消耗氫氧根離子物質的量為0.01mol，溶液中生成氫離子物質的量為0.01mol，c（H⁺）=

0.01mol

0.1L

=0.1mol/L，pH=-lg0.1=1；
則所得溶液電解過程中CuSO₄溶液每損失2個Cu原子，就損失2個 O原子，相當于損失一個CuO，為了使CuSO₄溶液，恢復原濃度，應加入CuO，也可以加入CuCO₃，符合恢復溶液濃度的定量關系，但不能加入Cu（OH）₂、Cu₂（OH）₂CO₃，因為CuCO₃+H₂SO₄═CuSO₄+CO₂↑+H₂O，相當于加CuO，而Cu（OH）₂+H₂SO₄═CuSO₄+2H₂O、Cu₂（OH）₂CO₃+2H₂SO₄═2CuSO₄ +CO₂↑+3H₂O，除增加溶質外還增加了水，故選ac，
故答案為：2Cu²⁺+2H₂O

通電  .

2Cu+O₂↑+4H⁺；1；ac； 
（2）①裝置中原電池的正極和電解池的陰極可以得到保護，則bc可以保護鐵，故答案為：bc；
②裝置為原電池，若用d裝置保護鐵，X極的電極材料應比鐵活潑可以選擇鋅，故答案為：鋅．

點評：本題考查電解的有關判斷以及金屬的腐蝕和防護知識，是中等難度的試題，試題綜合性強，在注重對基礎知識鞏固和訓練的同時，主要是側重對學生能力的培養(yǎng)，有助于培養(yǎng)學生的邏輯思維能力和發(fā)散思維能力，提高學生靈活運用基礎知識解決實際問題的能力．