12．(12分)在25℃時，用石墨電極電解2.0 L 2.5 mol/L CuSO₄溶液，如有0.20 mol電子發(fā)生轉移，試回答下列問題：

(1)陰極發(fā)生________反應，電極反應為_________________________________________

________________________________________________________________________.

(2)陽極發(fā)生________反應，電極反應為________________________________________

________________________________________________________________________.

(3)電解后得到的Cu的質量是________，得到O₂的體積(標準狀況)是________，溶液的pH是________．

(4)如用等質量的兩塊銅片代替石墨作電極，電解后兩銅片的質量相差________，電解液的pH________(填“變小”“變大”或“不變”)．

解析：用惰性電極電解CuSO₄溶液時，陰極：2Cu²⁺+4e^－===2Cu，陽極：4OH^－－4e^－===O₂↑+2H₂O，總反應：2CuSO₄+2H₂O2Cu+O₂↑+2H₂SO₄.轉移0.20 mol電子時，得到0.10 mol Cu,0.05 mol O₂，溶液中的c(H⁺)＝＝0.10 mol/L，所以溶液的pH為1.如用等質量的兩塊銅片代替石墨作電極，為電鍍池，陽極損失0.10 mol Cu，陰極得到0.10 mol Cu，兩極質量相差12.8 g，溶液的pH不變．

答案：(1)還原　2Cu²⁺+4e^－===2Cu

(2)氧化　4OH^－－4e^－===2H₂O+O₂↑

(3)6.4 g　1.12 L　1

(4)12.8 g　不變

11．(8分)(2010·濰坊模擬)鋼鐵生銹現(xiàn)象隨處可見，鋼鐵的電化學腐蝕原理如圖所示：

(1)寫出石墨電極的電極反應式________________________________

________________________________________________________________________.

(2)將該裝置作簡單修改即可成為鋼鐵電化學防護的裝置，請在圖中虛線框內所示位置作出修改，并用箭頭標出導線中電子流動的方向．

(3)寫出修改后石墨電極的電極反應式_________________________________________．

解析：(1)鋼鐵的吸氧腐蝕中石墨作正極，電極反應式為：2H₂O+O₂+4e^－===4OH^－.(2)利用外加電源的陰極保護法，將鋼鐵與直流電源的負極相連接，可以保護鋼鐵不被腐蝕．(3)修改后的裝置為電解池，石墨電極作陽極，Cl^－放電，電極反應式為：2Cl^－－2e^－===Cl₂↑.

答案：(1)2H₂O+O₂+4e^－===4OH^－

(2)

(3)2Cl^－－2e^－===Cl₂↑

10．如圖電解池中裝有硫酸銅溶液，選用不同材料的電極進行電解．下列說法正確的是(　)

解析：A項，陽極反應式為4OH^－－4e^－===O₂↑+2H₂O，溶液中有H₂SO₄生成，pH減小，陰極反應式為Cu²⁺+2e^－===Cu，陰極質量增加；B項，構成電鍍裝置，陽極反應式為Cu－2e^－===Cu²⁺，陰極反應式為Cu²⁺+2e^－===Cu，陽極質量減小，陰極質量增加；C項，陽極反應式為Fe－2e^－===Fe²⁺，陰極反應式為Cu²⁺+2e^－===Cu，陽極質量減小，陰極質量增加；D項，陽極反應式為Fe－2e^－===Fe²⁺，陰極反應式為Cu²⁺+2e^－===Cu，陰極質量增加，由于Fe²⁺和Cu²⁺水解能力有差異，因此溶液pH變化無法確定．

答案：B

9．(2010·海淀模擬)高功率Ni/MH(M表示儲氫合金)電池已經(jīng)用于混合動力汽車．總反應方程式如下：Ni(OH)₂+MNiOOH+MH，下列敘述正確的是(　)

A．放電時正極附近溶液的堿性增強

B．放電時負極反應為：M+H₂O+e^－===MH+OH^－

C．充電時陽極反應為：NiOOH+H₂O+e^－===Ni(OH)₂+OH^－

D．放電時每轉移1 mol電子，正極有1 mol NiOOH被氧化

解析：放電時正極反應為：NiOOH+H₂O+e^－===Ni(OH)₂+OH^－，正極附近c(OH^－)增大，溶液堿性增強，A對；放電時負極反應為MH+OH^－－e^－===M+H₂O，B錯；充電時陽極反應為Ni(OH)₂+OH^－－e^－===NiOOH+H₂O，C錯；放電時正極發(fā)生還原反應，放電時每轉移1 mol電子，正極上有1 mol NiOOH被還原，D錯．

答案：A

8．(2010·湘潭模擬)根據(jù)如圖所示的裝置(甲中電極均為惰性電極)，判斷下列敘述中正確的是(　)

A．利用該反應可持續(xù)生產(chǎn)硫酸銅，直至硫酸耗盡

B．甲中b電極的電極反應為：4OH^－－4e^－===2H₂O+O₂↑

C．通電初期乙中的總反應為：Cu+H₂SO₄CuSO₄+H₂↑

D．反應過程中甲、乙中溶液的pH都逐漸減小

解析：電解初期，乙中陽極銅失去電子變成Cu²⁺進入溶液中，陰極H⁺得到電子變成氫氣，C項對；但當Cu²⁺增大到一定程度時，乙中Cu²⁺放電而不是H⁺放電，A項錯；b電極上是氧氣得到電子變成OH^－，B項錯；電解進行到一定程度時，乙中Cu²⁺濃度保持不變，pH不變，D項錯．

答案：C

7．右圖是電解CuCl₂溶液的裝置，其中c、d為石墨電極．則下列有關的判斷正確的是(　)

A．a(chǎn)為負極、b為正極

B．a(chǎn)為陽極、b為陰極

C．電解過程中，d電極質量增加

D．電解過程中，氯離子濃度不變

解析：電流從電源的正極流出，故a為電源的正極，b為電源的負極，與電源正極相連的c為陽極，與電源負極相連的d為陰極．在電解過程中，因Cu²⁺是陽離子，移向陰極(d)，在陰極放電析出Cu，所以d電極質量增加；Cl^－是陰離子，移向陽極(c)，在陽極放電生成Cl₂，會導致溶液中Cl^－濃度降低．

答案：C

6．如右圖所示，a、b兩電極材料分別為鐵絲和銅絲．則以下說法不正確的是(　)

A．該裝置可以構成原電池，也可以構成電解池

B．a(chǎn)電極可能發(fā)生反應：Cu²⁺+2e^－===Cu

C．b電極質量可能增加

D．該過程可能有大量氣體產(chǎn)生

解析：該裝置若用導線直接相連，則構成原電池，若與電源相連，則構成電解池，A正確；當a電極作電解池的陰極時，其電極反應為Cu²⁺+2e^－===Cu，B正確；當b電極作原電池的正極時，電極反應為Cu²⁺+2e^－===Cu，C正確．

答案：D

5．用鉑作電極電解下列溶液時，在陽極上有氣體析出，且溶液的pH下降的是(　)

A．KNO₃　 　 　　 　　 　　 B．CuSO₄

C．NaOH　 　 　　 　　 　　 D．HCl

解析：由陰陽離子的放電順序可知電解KNO₃、NaOH溶液的實質都是電解水，電解質溶液的濃度均增大，KNO₃溶液pH不變，NaOH溶液的pH增大；電解HCl溶液，陰極反應2H⁺+2e^－===H₂↑，陽極反應2Cl^－－2e^－===Cl₂↑，電解的是HCl，電解質溶液的濃度降低，pH增大；電解CuSO₄溶液，陰極反應2Cu²⁺+4e^－===2Cu，陽極反應4OH^－－4e^－===O₂↑+2H₂O，電池反應是：2CuSO₄+2H₂O電解,2Cu+2H₂SO₄+O₂↑，pH下降．

答案：B

4．(2010·安徽高考)某固體酸燃料電池以CsHSO₄固體為電解質傳遞H⁺，其基本結構如圖，電池總反應可表示為：2H₂+O₂===2H₂O，下列有關說法正確的是(　)

A．電子通過外電路從b極流向a極

B．b極上的電極反應式為：O₂+2H₂O+4e^－===4OH^－

C．每轉移0.1 mol電子，消耗1.12 L的H₂

D．H⁺由a極通過固體酸電解質傳遞到b極

解析：該原電池的化學原理是H₂被氧化，在負極(a極)發(fā)生反應：H₂－2e^－===2H⁺，H⁺由a極轉移到b極，D項正確；O₂發(fā)生還原反應，在正極(b極)發(fā)生反應：O₂+4H⁺+4e^－===2H₂O，則電子從a極流向b極，A、B兩項不正確；C項因未指明氣體所處的溫度和壓強，不正確．

答案：D

3．將純鋅片和純銅片按圖示方式插入同濃度的稀硫酸中一段時間，以下敘述正確的是 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 　　 (　)

A．兩燒杯中銅片表面均無氣泡產(chǎn)生

B．甲中銅片是正極，乙中銅片是負極

C．兩燒杯中溶液的pH均增大

D．產(chǎn)生氣泡的速度甲比乙慢

解析：甲裝置構成原電池，鋅片為負極，銅片為正極，溶液中的H⁺在銅片上獲得電子產(chǎn)生成H₂，乙裝置中，溶液中的H⁺直接與Zn反應而產(chǎn)生H₂.兩裝置溶液中的c(H⁺)濃度降低，pH增大．由于甲裝置中Cu、Zn、稀H₂SO₄構成原電池，加快了電子轉移速率，產(chǎn)生H₂的速率比乙快．

答案：C