2019-2020年高考化學二輪專題題組訓練 第9講 考點4 有關電化學定量計算（含解析）.doc

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2019-2020年高考化學二輪專題題組訓練 第9講 考點4 有關電化學定量計算（含解析） 1．按右圖所示的裝置進行電解實驗，A極是銅鋅合金，B極為純銅，電解質(zhì)中含有足量的銅離子。通電一段時間后，若A極恰好全部溶解，此時B極的質(zhì)量增加7.68 g，溶液的質(zhì)量增加0.03 g，則銅鋅合金中Cu、Zn原子的個數(shù)比為 (　　)。 A．3∶1 B．4∶1 C．2∶1 D．任意比 解析　B極析出銅的物質(zhì)的量為： n(Cu)＝＝0.12 mol 所以在整個電解過程中共轉(zhuǎn)移0.24 mol電子 由Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu　　Δm(溶液增量) 1 mol 1 g x＝0.03 mol 0.03 g 合金中Zn的物質(zhì)的量為n(Zn)＝0.03 mol Zn共失去0.06 mol電子，則在陽極Cu共失去0.12 mol2－0.06 mol＝0.18 mol電子，合金中銅的物質(zhì)的量為＝0.09 mol n(Cu)∶n(Zn)＝0.09 mol∶0.03 mol＝3∶1 答案　A 2．如圖所示，A池用石墨電極電解pH＝13氫氧化鈉溶液(100 mL)，B池c電極為純銅，d電極為粗銅(含有雜質(zhì)Fe、Ag)，溶液是足量CuSO4溶液，通電一段時間后停止，A池a極產(chǎn)生的氣體在標準狀況下為2.24 L，則下列說法正確的是 (　　)。 A．d電極質(zhì)量一定減少6.4 g B．c電極質(zhì)量一定增加6.4 g C．A池pH不變 D．A池溶液質(zhì)量減少3.6 g 解析　根據(jù)A池中a、b兩管的現(xiàn)象可知，a管生成的氣體是H2，b管生成的氣體是O2，A池實質(zhì)是電解水，溶液pH增大；n(H2)＝0.1 mol，則電解H2O的量為0.1 mol，則轉(zhuǎn)移電子0.2 mol，電解水的質(zhì)量為1.8 g，C、D均錯。B池中，c電極反應式為Cu2＋＋2e－===Cu，根據(jù)H2～2e－～Cu，生成Cu的質(zhì)量為6.4 g；d電極中Fe和Cu都放電溶解，失去相同電子時，F(xiàn)e減小的質(zhì)量小于Cu減小的質(zhì)量，Ag形成陽極泥，故電極質(zhì)量減少不一定是6.4 g。 答案　B 3．用惰性電極電解200 mL一定濃度的硫酸銅溶液，實驗裝置如圖①所示，電解過程中的實驗數(shù)據(jù)如圖②所示，橫坐標表示電解過程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量，縱坐標表示電解過程中產(chǎn)生氣體的總體積(標準狀況)。 (1)下列說法正確的是______(填序號)。 A．電解過程中，b電極表面先有紅色物質(zhì)析出，后有氣泡產(chǎn)生 B．a(chǎn)電極上發(fā)生的反應為2H＋＋2e－===H2↑和4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ C．從P點到Q點時收集到的混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為12 gmol－1 D．OP段表示H2和O2混合氣體的體積變化，PQ段表示O2的體積變化 (2)如果要使溶液恢復到電解前的狀態(tài)，向溶液中加入0.8 g CuO即可，則電解后溶液的pH為______。 (3)如果向所得的溶液中加入0.1 mol Cu(OH)2后，使溶液恰好恢復到電解前的濃度和pH，電解過程中轉(zhuǎn)移的電子為______mol。 (4)如果向所得的溶液中加入0.1 mol Cu2(OH)2CO3后，使溶液恰好恢復到電解前的濃度和pH(不考慮CO2的溶解)，電解過程中轉(zhuǎn)移的電子為______mol。 解析　(1)由圖①可知，電流由正極流向負極，則b為陽極，a為陰極，用惰性電極電解一定濃度的硫酸銅溶液，發(fā)生反應：2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4；結合圖②可知，通過0.2 mol電子時是電解硫酸銅溶液，然后才是電解硫酸溶液，發(fā)生反應：2H2O2H2↑＋O2↑。b電極為陽極，溶液中的OH－放電，不會有紅色物質(zhì)析出，故A錯誤；a電極為陰極，先發(fā)生反應：Cu2＋＋2e－===Cu，后發(fā)生反應：2H＋＋2e－===H2↑，故B錯誤；從P點到Q點時收集到H2和O2的混合氣體，由電解水反應可知通過0.2 mol電子時生成0.1 mol H2、0.05 mol O2，則混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為＝12 gmol－1，故C正確；由上述分析可知，OP段表示O2的體積變化，PQ段表示H2和O2混合氣體的體積變化，故D錯誤。(2)加入0.8 g CuO即可，說明發(fā)生的反應是2CuSO4＋2H2O2Cu＋2H2SO4＋O2↑。 需加入CuO 0.8 g，即生成Cu 0.01 mol，所以生成H2SO4 0.01 mol，c(H＋)＝0.01 mol20.2 L＝0.1 mol/L，所以pH＝1。 (3)加入0.1 mol Cu(OH)2后可以使溶液恢復至原來狀態(tài)，說明電解過程中不僅有硫酸銅被電解，還有水被電解。0.1 mol Cu(OH)2可以看作是0.1 mol CuO和0.1 mol H2O，則轉(zhuǎn)移的電子為0.4 mol。(4)0.1 mol Cu2(OH)2CO3可以看作0.2 mol CuO、0.1 mol H2O和0.1 mol CO2，相當于有0.2 mol硫酸銅和0.1 mol水被電解，則轉(zhuǎn)移的電子為0.6 mol。 答案　(1)C　(2)1　(3)0.4　(4)0.6 —————[失誤防范]———————————— (1)無“外接電源”的電解池的“串聯(lián)”問題，主要是根據(jù)“原電池”的形成條件判斷“電源”的正、負極，從而判斷電解池陰、陽極。 (2)有“外接電源”的電解池的“串聯(lián)”問題，主要是根據(jù)“電極現(xiàn)象”判斷陰、陽極，從而判斷電源的正、負極，進一步判斷其它“電解池”的陰、陽極。