Question

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

 

；若a電極產(chǎn)生56mL（標(biāo)準(zhǔn)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(zhì)溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài)，可加入

 

（填字母序號(hào)）．
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(hù)鐵的是

 

（填字母）．
②若用d裝置保護(hù)鐵，X極的電極材料應(yīng)是

 

（填名稱）．

Answer 1

考點(diǎn)：電解原理,金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）電解池中，與電源正極連接的a電極為陽(yáng)極，發(fā)生4OH^--4e^-═O₂↑+2H₂O，b為陰極，發(fā)生為Cu²⁺+2e^-═Cu，結(jié)合電極方程式計(jì)算；
（2）①原電池的正極和電解池的陰極可以得到保護(hù)；
②裝置為原電池，若用d裝置保護(hù)鐵，X極的電極材料應(yīng)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(yīng)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(yáng)極，溶液中氫氧根離子失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為：4OH^-═2H₂O+O₂↑+4e^-；
若a電極產(chǎn)生56mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體為氧氣，物質(zhì)的量為0.0025mol，消耗氫氧根離子物質(zhì)的量為0.01mol，溶液中生成氫離子物質(zhì)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(guò)程中CuSO₄溶液每損失2個(gè)Cu原子，就損失2個(gè) O原子，相當(dāng)于損失一個(gè)CuO，為了使CuSO₄溶液，恢復(fù)原濃度，應(yīng)加入CuO，也可以加入CuCO₃，符合恢復(fù)溶液濃度的定量關(guān)系，但不能加入Cu（OH）₂、Cu₂（OH）₂CO₃，因?yàn)镃uCO₃+H₂SO₄═CuSO₄+CO₂↑+H₂O，相當(dāng)于加CuO，而Cu（OH）₂+H₂SO₄═CuSO₄+2H₂O、Cu₂（OH）₂CO₃+2H₂SO₄═2CuSO₄ +CO₂↑+3H₂O，除增加溶質(zhì)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(hù)，則bc可以保護(hù)鐵，故答案為：bc；
②裝置為原電池，若用d裝置保護(hù)鐵，X極的電極材料應(yīng)比鐵活潑可以選擇鋅，故答案為：鋅．

點(diǎn)評(píng)：本題考查電解的有關(guān)判斷以及金屬的腐蝕和防護(hù)知識(shí)，是中等難度的試題，試題綜合性強(qiáng)，在注重對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)鞏固和訓(xùn)練的同時(shí)，主要是側(cè)重對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)，有助于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和發(fā)散思維能力，提高學(xué)生靈活運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力．