【答案--电化学有关的计算】电化学答案
电化学的计算
1、能源是国民经济发展的重要基础，我国目前使用的能源主要是化石燃料。
(1)在25℃、101 kPa时，16 g CH4完全燃烧生成液态水时放出的热量是890.31 kJ，则CH 4燃烧的热化学方程式为_______________________________。 (2)已知：
-1
C(s)+O2(g)===CO2(g)；ΔH ＝-437.3 kJ·mol
-1
H 2(g)+1/2O2(g)===H2O(g)；ΔH ＝-285.8 kJ·mol
-1
CO(g)+1/2O2(g)===CO2(g)；ΔH ＝-283.0 kJ·mol
-1
则煤气化反应C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) 的焓变ΔH ＝________kJ·mol 。
（3）如下图所示组成闭合回路，其中，甲装置中CH 4为负极，O 2和CO 2的混合气体为正极，稀土金属材料为电极，以熔融碳酸盐为电解质；乙装置中a 、b 为石墨，b 极上有红色物质析出，CuSO 4溶液的体积为200 mL
。
①甲装置中气体A 为_____ （填“CH 4”或“O 2和CO 2”），d 极上的电极反应式为_____________。
②乙装置中a 极上的电极反应式为____________________________。若在a 极产生112mL(标准状况) 气体，则甲装置中消耗CH 4________ mL (标准状况) ，乙装置中所得溶液的pH=__________。（忽略电解前后溶液体积变化）
③如果乙中电极不变，将溶液换成饱和Na 2SO 4溶液，当阴极上有a mol 气体生成时，同时有w g Na 2SO 4·10H 2O 晶体析出，若温度不变，剩余溶液中溶质的质量分数应为________(用含w 、a 的表达式表示，不必化简) 。 答案
（1） CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-890.31kJ·mol -1 （2）131.5
（3）① CH4；O 2+4e-+2CO2=2CO32- ②4OH - -4e - = O2↑+2H2O ；56 ；1 ③(w×142/322)/( w+18a)×100%
2、在如图用石墨作电极的电解池中，放入500mL 含一种溶质的某蓝色硫酸盐溶液进行电解，观察到A 电极
表面有红色的固态物质生成，B 电极有无色气体生成。请回答下列问题
（1）请写出B 极板的名称：____________电极反应式________________________写出电解时反应的总离子方程式________________________
（2）若当溶液中的原有溶质完全电解后，停止电解，取出A 电极，洗涤、干燥、称量、电极增重1.6g 。电
解后溶液的pH 为____________；要使电解后溶液恢复到电解前的状态，则需加入____________，其质量为____________g。（假设电解前后溶液的体积不变）
2-（3）若原溶液为1L K2SO 4、CuSO 4的混合溶液，且c （SO 4）= 2.0mol/L；如图装置电解，当两极都收集到
+
22.4L 气体（标准状况）时，停止电解。则原溶液中的c(K) ＝____________ 答案
（1）阳极；4OH -4e =2H2O+O2↑；2Cu +2H2O （2）PH=1；CuO （或CuCO 3）；2（或3.1）
+
（3）c （K ）=2mol/L
--2+
2Cu+O2↑+4H
+
3、氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节能30％以上。在这种工艺设
计中，相关物料的传输与转化关系如下图所示，其中的电极未标出：
回答下列有关问题：
（1）电解池的阴极反应式为___________________________。
（2）通入空气的电极的电极反应式为___________________________，
燃料电池中阳离子的移动方向_________________________（“从左向右”或“从右向左”）。 （3）电解池中产生2 mol Cl2，理论上燃料电池中消耗O 2的物质的量为_____________。 （4）a 、b 、c 的大小关系为：_____________。
答案
－－+－
（1）2H 2O + 2e= H2↑ + 2OH （或2H + 2e=== H2↑）
－－
（2）O 2 + 2H2O + 4e= 4OH 从左向右 （3）1 mol （4）c>a>b
4、（1）在298K 时，1molC 2H 6在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和液态水，放出热量1558.3 kJ。写出该反
应的热化学方程式___________________。
（2）利用该反应设计一个燃料电池：用氢氧化钾溶液作电解质溶液，多孔石墨做电极，在电极上分别通入乙烷和氧气。写出通入乙烷气体的电极电极反应方程式：________________。
（3）在下图所示实验装置中，石墨棒上的电极反应式为________________；如果起始时盛有1000mL pH=5的硫酸铜溶液（25℃，CuSO 4足量），一段时间后溶液的pH 变为1，若要使溶液恢复到起始浓度（温度不变，忽略溶液体积的变化），可向溶液中加入_______（填物质名称），其质量约为__________。
答案
（1）2C 2H 6（g ）+ 7O2（g ）=== 4CO2（g ）+ 6H2O （l ） △H = -3116.6 kJ/mol
- -2-（2）C 2H 6 -1 e+ 18OH === 2CO3 + 12H2O --
（3）4OH - 4e=== O2↑+ 2H2O ；氧化铜（或碳酸铜）；4g （或6.2g ）
5、银锌碱性蓄电池是一种可以反复充电、放电的装置。电池放电时的反应原理是：Zn+Ag2O+H2O ＝2Ag+
Zn(OH)2。现用该蓄电池电解c(NO3) ＝6mol ·L 的KNO 3和Cu(NO3) 2的混合溶液500mL ，当通电一段时间后，两极均收集到22.4L 气体（标准状况）（电解池的电极均为石墨电极）。回答下列问题： （1）银锌碱性蓄电池的正极反应式为_____________________。
（2）电解过程中，阳极反应式为____________；阴极反应式为____________。 （3）上述电解过程中共转移电子总数__________。 （4）电解得到的Cu 的质量为____________。
+
（5）原混合溶液中c(K) 为____________。
+
（6）电解后溶液中c(H)____________4mol/L（选填“＜”“＝”“＞”）。 答案
（1）Ag 2O + H 2O +2e-＝2Ag +2OH-
（2）4OH -―4e -＝2H 2O+O2↑；Cu 2++2e-＝Cu 、2H ++ 2e -＝H 2（或4H 2O + 4e -＝2H 2 + 4OH -） （3）4N A （4）64g （5）2 mol ·L -1 （6）＞
--1
（1）该原电池中，较活泼的金属锌失电子作负极，氧化银作正极，正极上氧化银得电子和水反应生成银和氢氧根离子，电极反应式为：Ag 2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-． 故答案为：Ag 2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-．
（2）电解过程中，阳极上氢氧根放电生成氧气和水，4OH --4e -=2H2O+O2↑；阴极上先是铜离子放电生成铜，当铜离子完全析出时，氢离子放电生成氢气，电极反应式为Cu 2++2e-=Cu，2H ++2e-=H2（或4H 2O+4e-=2H2+4OH-）．
故答案为：4OH --4e -=2H2O+O2↑；Cu 2++2e-=Cu，2H ++2e-=H2（或4H 2O+4e-=2H2+4OH-）．
（3）电解过程中，阳极上失电子，阴极上得电子，根据氧气与转移电子之间的关系式计算． 设转移电子为X ． 4OH --4e -=2H2O+O2↑； 4NA 22.4L
X 22.4L X=4NA
故答案为4N A ．
（4）氢氧根离子失去4N A 电子析出22.4L 氧气转移电子，氢离子得到2N A 电子析出22.4L 氢气，所以铜离子得到2N A 电子析出铜单质．
设铜单质的质量是y ． Cu 2++2e-=Cu 2NA 64g 2NA y y=64g．
故答案为64g ．
（5）铜的质量是64g ，其物质的量是1mol ，则C （Cu 2+）= 1mol 0.5L
=2mol/L，c （NO 3-）=6mol•L-1；设钾离子的物质的量浓度为z ，根据溶液呈电中性，溶液中阴阳离子所带电量相等得，2C （Cu 2+）+C（K+）=c（NO 3-），所以 C （K+）=c（NO 3-）-2C （Cu 2+）=2mol/L． 故答案为：2 mol•L-1 ．
（6）根据4OH --4e -=2H2O+O2↑知，生成22.4L 氧气需要氢氧根离子4mol ，根据2H ++2e-=H2↑知，生成22.4L 氢气需要氢离子2mol ，水电离出的氢离子和氢氧根离子个数相同，所以溶液中氢离子的物质的量是2mol ，电解过程中溶液的体积减小，所以c （H +）＞ 2mol 0.5L
=4mol/L．
6、设计燃料电池使汽油氧化直接产生电流，是本世纪最富有挑战性的课题之一。最近有人制造了一种燃料电池，
一个电极通入空气，另一个电极通入汽油蒸气，电池的电解质是掺杂了Y 2O 3的ZrO 2晶体，它在高温下能传导O 。 回答下列问题：
（1）以辛烷为汽油的代表物，则这个电池放电时必发生反应的化学方程式是_____________________。
2--（2）这个电池负极的电极反应式为C 8H 18 + 25O →8CO 2 + 9H2O +50e，正极的电极反应式为
2-_____________________。固体电解质里O 的移动方向是_________，向外电路释放电子的电极是_________。
-（3）用此蓄电池分别电解以下两种溶液，假如电路中转移了0．02mole ，且电解池的电极均为惰性电极，试回答下列问题。
①电解M(NO3) x 溶液时某一电极增加了agM ，则金属M 的相对原子质量_________（用含“a 、x ”的表达式表示）。 ②电解含有0．01mol CuSO4和0．01mol NaCl的混合溶液100mL ，阳极产生的气体在标准状况下的体积是
+
_________；将电解后的溶液加水稀释至1L ，此时溶液的C （H ）=_________。 答案
（1）2C 8H 18+25O2→16CO 2+18H2O
-2-（2）O 2+4e＝2O ；由正极流向负极；负极（或“通石油蒸汽的电极”） （3）①
；②0.168L ；0.01mol ·L
-1
2-
n （CuSO4）==0.01mol n（NaCl ）==0.01mol 当Cu^2+在阴极恰好全部析出时， Cu^2++2e^-=Cu 1 2 0.1mol X X=0.2mol
阳极：2Cl^--2e^-=Cl2
2 2 1 0.1mol Y1 Y2 Y=0.1mol
说明后OH^-放电，OH^-失去电子的物质的量=0.2mol-0.1mol=0.1mol
4OH^- -4e^- = O2 ↑ + 2H2O， 4 4 1 X1 0.1mol X2 X1=0.1mol X2=0.025mol
产生的气体是氯气和氧气，气体总物质的量=0.05mol+0.025mol=0.075mol 则所得溶液中n(H^+)=n(OH^-)=0.1mol
C(H^+)=0.1mol/1L=0.1mol/L PH=-lg0.1=1
H2O=H+ + OH- 知溶液中剩余0.025mol×4=0.1molH+，故溶液pH=1
7、利用太阳光分解水制氢是未来解决能源危机的理想方法之一. 某研究小组设计了如图所示的循环系统实
现光分解水制氢，反应过程中所需的电能由太阳能光电池提供, 反应体系中I 2和Fe 等可循环使用。
2+
(1)写出电解池A 、电解池B 和光催化反应池中反应的离子方程式__________________
2+
(2)若电解池A 中生成3.36LH 2(标准状况) ，试计算电解池B 中生成Fe 的物质的量
-1-1
(3)若循环系统处于稳定工作状态时，电解池A 中流入和流出的HI 浓度分别为a mol ·L 和b mol ·L ，光
3+-1
催化反应生成Fe 的速率为c mol ·min ，循环系统中溶液的流量为Q(流量为单位时间内流过的溶液体积) 。试用含所给字母的代数式表示溶液的流量Q 。 答案
(1)电解池A ：2H +2I2Fe +I2
2+
3++
-
H 2↑+I2；电解池B ：4Fe +2H2O
3+
O 2↑+4H+4Fe；光催化反应池：
+2+
2Fe +2I
-
（2）n(H2)=，
-转移电子的物质的量为n(e)=2n(H2)=0.150mol×2=0.300mol 因为电解池A 、B 是串联电解池，电路中转移的电子数目相等。
2+-所以，n(Fe)=n(e)=0.300mol
2+
答：电解池B 中生成Fe 的物质的量为0.300mol 。
(3)根据化学反应2Fe +I22Fe +2I
--3+-1
光催化反应生成I 的速率(I)=(Fe)=c mol·min
--电解池A 中消耗I 的速率应等于光催化反应池中生成I 的速率
-1-1-1
a mol·L ×Q-b mol·L ×Q=c mol·min
2+
3+
-
Q ＝
L·min
-1
(1)A：2H +2I
+-
H2↑+I2 ；B ：4Fe +2H2O
3+
O2↑+4H+4Fe
+2+
光催化反应池：2Fe +I2
2+
2Fe +2I
3+-
(2)0.300 mol (3) L·min
-1
试题分析：（1）电解池A 中，H 和I 反应生成H 2和I 2，则反应的离子方程式是2H +2I电解池B 中，Fe 和H 2O 反应生成O 2、H 和Fe ，则反应的离子方程式是4Fe +2H2O
+
2+
+
-3+
2+
3+
+
2+
3+
+-+-
H2↑+I2。 O2↑+4H+4Fe。
2Fe +2I。
3+
-+
2+
光催化反应池中，H 、I 2、Fe 反应生成H 、I 和Fe ，则光催化反应池中的离子方程式是2Fe +I2
（2）n(H2) ＝
-
＝0.150 mol
转移电子的物质的量为n(e) ＝2n(H2) ＝0.150 mol×2＝0.300 mol 因为电解池A 、B 是串联电解池，电路中转移的电子数目相等 所以n(Fe) ＝n(e) ＝0.300 mol （3）根据化学反应2Fe +I2
--2+
2+
-
2Fe +2I可知
3+
-1
3+-
光催化反应生成I 的速率v(I) ＝v(Fe) ＝c mol·min 电解池A 中消耗I 的速率应等于光催化反应池中生成I 的速率 a mol·L ×Q-b mol·L ×Q ＝c mol·min
-1
-1
-1
--
Q ＝ L·min
-1
考点：考查电化学原理的有关判断和计算以及反应速率的计算
点评：该题是中等难度的试题，试题基础性强，在注重对学生基础知识巩固和训练的同时，侧重对学生基础知识的巩固和训练，旨在培养学生的灵活运用基础知识解决实际问题的能力，有利于培养学生的逻辑推理能力和发散思维能力。该题的关键是明电解池的工作原理，利用好电子的得失守恒，然后结合题意灵活运用即可。
8、过度排放CO 2会造成温室效应，最近科学家提出“绿色自由”构想：把空气吹入碳酸钾溶液，然后再把
CO 2从溶液中提取出来，经化学反应后使空气中的CO 2转变为可再生燃料甲醇。“绿色自由”构想技术流程如下
（1）写出吸收池中主要反应的离子方程式
_________________；在合成塔中，若有2.2kgCO 2与足量H 2恰好完全反应，生成气态的水和甲醇，可放出2473.5kJ 的热量，试写出合成塔中发生反应的热化学方程式 ________________。
（2）“绿色自由”构想技术流程中常包括物质和能量的“循环利用”，上述流程中能体现“循环利用”的除碳酸钾溶液外，还包括________。
（3）甲醇可制作燃料电池。写出以氢氧化钾为电解质的甲醇燃料电池负极反应式________________。当电子转移的物质的量为________时，参加反应的氧气的体积是6.72L （标准状况下）。
（4）工业上常以CO 和H 2为主要原料，生产甲醇。某密闭容器中充有10 mol CO与20mol H2，在催化剂作用下反应生成甲醇：CO(g)+2H2(g)CH 3OH(g)；CO 的转化率(α) 与温度、压强的关系如下图所示。
①若A 、B 两点表示在某时刻达到的平衡状态，此时在A 点时容器的体积为10L ，则该温度下的平衡常数 K=__________；此时在B 点时容器的体积VB________10L（填“大于”、“小于”或“等于”）。
②若A 、C 两点都表示达到的平衡状态，则自反应开始到达平衡状态所需的时间tA________tC（填“大于”、“小于”或“等于”）。
③在不改变反应物用量情况下，为提高CO 转化率可采取的措施是______________（答出两点即可）。 答案
2--（1）CO 3+ CO2+H2O==2HCO3；CO 2(g)+3H2(g) ==CH3OH(g)+H2O(g) ΔH ＝－49.47kJ/mol （2）高温水蒸气
--2-（3）CH 3OH+8OH-6e ==CO3+6H2O ；1.2mol
2
（4）①1(L/mol)；小于；②大于；③降温、加压、将甲醇从混合体系中分离出来（任意两点即可）
9、工业上可采用CH 3OH
CO+2H2的方法来制取高纯度的CO 和H 2。已知H 2(g)、CO(g)和CH 3OH(1)的燃烧热分别
为285.8kJ/mol、283.0kJ/mol和726.5kJ/mol。请回答下列问题： (1)反应CH 3OH(1)=CO(g)+2H2(g)的△H=__________kJ/mol。
(2)标准状况下33.6LCO 、H 2的混合气体与足量氧气充芬反应后，将生成的CO 2和水蒸气通入足量的Na 2O 2后，固体质量增加30.0g ，则CO 、H 2的混合气体的平均相对分子质量为____________________________。
(3)利用反应H 2(g)+CO(g)+O2(g)=H2O(g)+CO2(g)设计而成的MCFS 燃料电池是一种新型电池，已知该该电池使用KOH 溶液作电解质溶液，则正极的电极反应式为___________。现以该燃料电池为电源，以石墨作电极电解饱和NaCl 溶液，则该电解总反应的离子方程式是_______________。若电解100mL0.1mol/L的NaCl 溶液，阴、阳两极各产生112mL 气体（标准状况下），则所得溶液的pH 为___________（忽略反应前后溶液的体积变化）；若电解含有0.04molCuSO 4和0.04molNaCl 的混合溶液400mL, 当阳极产生672mL 气体（标准状况下）时，阴极析出的固体质量为____________g。 答案
(1)+128.1 (2)20.0
(3)O2+2H2O+ 4e=4OH；2Cl +2H2O
---
Cl 2↑+H2↑+2OH；13；2.56
-
10、纳米氧化亚铜(Cu2O) 是一种用途广泛的光电材料，常用的制备方法有电化学法、湿化学法等。电化学
法可用铜棒和石墨作电极，电解Cu(NO3) 2稀溶液制备。湿化学法的制备过程为：在KOH 溶液中加入一定量的CuSO 4溶液，再加入一定量的还原剂--肼（N 2H 4），加热并保持温度在90℃。检验反应完全后，分离、洗涤、真空干燥得到固体样品。反应方程式为：
4CuSO 4 + N2H 4 + 8KOH ＝ 2Cu2O + N2↑+ 4K2SO 4 + 6H2O
⑴电化学法制备Cu 2O 时，铜棒做________极，阴极生成Cu 2O 的电极反应式为______________________。 ⑵湿化学法中，检验纳米Cu 2O 已经生成的实验方法是_____________________。
⑶湿化学法得到的产品中常含有Cu 。称取某产品1.76 g（设仅含Cu 2O 和Cu ），加入足量的稀硝酸，充分反应后得到标准状况下的NO 气体224mL ，计算产品中Cu 2O 的质量分数。（写出计算过程） 答案
⑴阳极；2Cu + 2e+ H2O == Cu2O+2H ⑵丁达尔效应 ⑶ n(Cu2O) ×144mol/L+ n(Cu)×64mol/L =1.76 g n(Cu2O)×2 + n(Cu)×2 = 0.224/22.4 mol×3 解得：n(Cu2O)= 0.01 mol n(Cu)=0.005 mol w(Cu2O) = 0.818=81.8%
2+
-+
11、某小组根据工业生产原理设计如下转化关系，以获取烧碱和金属钛(Ti)。
（1） 燃料电池中通入氧气的电极是___________（填“正”或“负”）极，电极反应式是____________；用该电池电解饱和食盐水，若消耗32 g甲醇，理论上Ⅰ中可生成NaOH ________mol。
（2）如图所示，理论上加入Ⅱ中的TiO 2和焦炭的物质的量之比是___________；由TiCl 4得到金属Ti 的化学方程式是______________。
（3）根据Ⅲ中合成甲醇的反应，该小组保持温度不变，在两个相同的恒容密闭容器中进行实验，有关实验数据如下：
① P1____________4MPa（填“＞”、“＜”或“＝”）； ② 实验Ⅰ条件下合成甲醇的热化学方程式是____________。 答案
（1）正 ；O 2 + 4e + 2H2O = 4OH ； 6 （2）1﹕2 ；4Na + TiCl4（3）①
② ；CO(g) + 2H2(g)
4NaCl + Ti
－
－
CH 3OH(g) △H = - a/9 kJ·mol
-1
12、【天津市新华中学2013届高三第三次月考】Ⅰ：利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下：
①2H（g ）+CO（g ）②2CHOH （g ）
CH OH （g ）；ΔH=－90.8 kJ·mol
CH OCH （g ）+HO （g ）；ΔH=－23.5 kJ·mol
CO （g ）+H（g ）；ΔH=－41.3 kJ·mol
③CO（g ）+HO （g ）
总反应：3H （g ）+3CO（g ）CH OCH （g ）+CO（g ）的ΔH=__________：
Ⅱ：如图甲、乙是电化学实验装置。
（1）若甲、乙两烧杯中均盛有饱和NaCI 溶液。
①甲中石墨棒上的电极反应式__________，电子的移动方向为________；
②乙中总反应的离子方程式为__________，Cl 移向__________电极（填Fe 或C ）；
③将湿润的淀粉－KI 试纸放在乙烧杯上方，发现试纸先变蓝后褪色，这是因为过量的Cl 氧化了生成的I 。若反应中Cl 和I 的物质的量之比为5：1，且生成两种酸，该反应的化学方程式为：_____________________； （2）若甲、乙两烧杯中均盛有CuSO 溶液。
①甲中铁棒上的电极反应式为：______________________；
②如果起始时乙中盛有200 mL pH=5的CuSO 溶液（25℃），一段时间后溶液的p H 变为1，若要使溶液恢复到电解前的状态，可向溶液中加入_________（填写物质的化学式）_________g。 答案
Ⅰ：－246.4kJ/mol（3分）
Ⅱ：（1）①O
+2HO+4e=4OH（2分），铁经导线移向石墨（1分）。
②2Cl +2HO 2OH +H↑+Cl↑
（2分）， C （1分）
解释
解：（1）①甲为原电池装置，石墨棒上氧气得电子发生还原反应，反应为2H 2O+O2+4e-═4OH -， 故答案为：2H 2O+O2+4e-═4OH -；
②乙为电解装置，由电子流向可知石墨为阳极，阳极上氯离子放电，阴极上氢离子放电， 则电解反应为2Cl -+2H2O
通电
.
H 2↑+Cl2↑+2OH-， 故答案为：2Cl -+2H2O
通电
.
H 2↑+Cl2↑+2OH-；
③Cl 2氧化了生成的I 2，Cl 元素的化合价降低，生成盐酸，反应中Cl 2和I 2的物质的量之比为5：1，，设I 元素的化合价为x ，则5×2×1=1×2×x ，解得x=+5，则生成碘酸，
所以发生的化学反应为5Cl 2+I2+6H2O ═10HCl+2HIO3，故答案为：5Cl 2+I2+6H2O ═10HCl+2HIO3； （2）①甲为原电池装置，铁作负极，负极反应为Fe-2e -═Fe 2+，故答案为：Fe-2e -═Fe 2+； ②由2CuSO 4+2H2O
2Cu+O2↑+2H2SO 4，要使溶液恢复原状态，可加入CuO （或CuCO 3），一段时间后溶液
的pH 变为1，则c （H +）=0.1mol/L-10-5mol/L=0.1mol/L，
n （H +）=0.2L×0.1mol/L=0.02mol，则由电解反应可知析出的Cu 的物质的量为0.01mol ，由Cu 原子守恒可知， m （CuO ）=0.01mol×80g/mol=0.8g，或m （CuCO 3）=0.01mol×124g/mol=1.24g， 故答案为：CuO （或CuCO 3）；0.8（或1.24）．
13、如图所示，若电解5min 时铜电极质量增加2.16g ，试回答：
⑴ 电源电极X 名称为____________。
⑵ pH变化：A 池________，B 池_______，C 池________。
⑶ 通过5min 时，B 中共收集224mL 气体（标 况），溶液体积为200mL ，则通电前硫酸铜溶
液的物质的量浓度为______________。
⑷ 若A 中KCl 溶液的体积也是200mL ，电解后溶液的pH = ______。
（10分）⑴ 负极（2分） ⑵ 增大，减小，不变 （各2分）
⑶ 0.025mol/L (1分) ⑷ 13(1分)
试题分析：⑴电解5min 时铜电极质量增加2.16g ，说明了在C 中，铜极析出了银，故铜极为阴极，而Ag 极为阳极，所以电源的X 为负极，而Y 为正极；⑵ A池为电解氯化钾溶液，其原理与电解食盐水一样，故A 池的pH 增大，而B 中左边则析出铜，而右边则析出氧气，产生了大量的氢离子，所以B 池的pH 减小，而C 池中银溶解而在铜极上析出，故C 池的pH 不变；⑶电解5min 时铜电极质量增加2.16g ，则该电路通过的电子为
2.16/108=0.02mol，B 收集的气体为氧气和氢气的混合物，氧气为0.02/4=0.005mol，氢气的物质的量为0.224/22.4-0.005=0.005，所以析出铜的物质的量n=（0.02-0.005×2）/2=0.005mol，故通电前硫酸铜溶 液的物质的量浓度为0.005/0.2= 0.025mol/L；⑷ A中发生的反应为：2KCl ＋2H 2O=H2↑＋2KOH, 该反应转移的电子数为2，但有0.02mol 电子通过是，生成了0.02molKOH ，所以氢氧根的浓度为0.02/0.2=0.1，所以电解后该溶液的pH 为13。 解：（1）由铜电极的质量增加，发生Ag ++e-=Ag，则Cu 电极为阴极，可知X 为电源的负极，故答案为：负；
（2）C 中阴极反应为Ag ++e-=Ag，n （Ag ）=
2.16g
108g /mol
=0.02mol，则
转移的电子为0.02mol ，
B 中阳极反应为4OH --4e -=2H2O+O2↑，则转移0.02mol 电子生成氧气为0.005mol ，其体积为0.005mol ×22.4L/mol=0.112L=112mL，
则在阴极也生成112mL 气体，由2H ++2e-=H2↑，则氢气的物质的量为0.005mol ，该反应转移的电子为0.01mol ，
则Cu 2++2e-=Cu中转移0.01mol 电子，所以Cu 2+的物质的量为0.005mol ，通电前c （CuSO 4）=
0.005mol
0.2L
=0.025 mol•L -1，
B 中的反应为2CuSO 4+2H2O
电
解
.
2Cu+O2↑+2H2SO 4，2H 2O
电
解
.
2H 2↑+O2↑，
故答案为：0.025 mol•L -1；2CuSO 4+2H2O
电
解
.
2Cu+O2↑+2H2SO 4，2H 2O
电
解
.
2H 2↑+O2↑；
（3）由A 中发生2KCl+2H2O
电
解
.
2KOH+H2↑+Cl2↑～2e -，
由电子守恒可知，转移0.02mol 电子时生成0.02molKOH ，忽略溶液体积的变化，
则c （OH -）=
0.02mol
0.2L
=0.1mol•L -1，故答案为：0.1mol •L -1．
14、飞机、汽车、拖拉机、坦克，都是用蓄电池作为照明光源是典型的可充型电池，总反应式为： Pb+PbO2+4H++2SO42-2PbSO 4+2H2O
（1）当K 闭合时，a 电极的电极反应式是____________________________________________________________；放电过程中SO 42-向__________极迁移．当K 闭合一段时间后，再打开K ，Ⅱ可单独作为原电池使用，此时c 电极的电极反应式为______________________________________________________________________．
（2）铅的许多化合物，色彩缤纷，常用作颜料，如铬酸铅是黄色颜料，碘化铅是金色颜料（与硫化锡齐名），室温下碘化铅在水中存在如下平衡：PbI 2（S ）⇌Pb 2+（aq ）+2I-（aq ）．
④已知室温
下PbI 2的K s p =8.0×10-9，将适量PbI 2固体溶于 100mL水中至刚好饱
和，该过程中Pb 2+和I -浓度随时间变化关系如图（饱和PbI 2溶液中c （I -）=0.0025mol•L -1）．若t 1时刻在上述体系中加入100mL ．、0.020mol •L -1 NaI 溶液，画出t 1时刻后Pb 2+和I -浓度随时间变化关系图． ⑤至于碳酸铅，早在古代就被用作白色颜料．考古工作者发掘到的古代壁画或泥俑，其中人脸常是黑色的．经过化学分析和考证，证明这黑色的颜料是铅的化合物--硫化铅（已知PbCO 3的
Ksp=1.46×10-13，PbS 的Ksp=9.04×10-29）试分析其中奥妙__________________________________________________
答案
提供试剂：NaI 饱和溶液、NaCl 饱和溶液、FeCl 3饱和溶液、PbI 2饱和溶液、PbI 2悬浊液；
信息提示：Pb 2+和Cl -能形成较稳定的PbCl 42-络离子．
请填写下表的空白处：
④已知室温下PbI 2的K s p =8.0×10-9，将适量PbI 2固体溶于 100mL水中至刚好饱
（1）在铅蓄电池中，正极是氧化铅发生得电子得还原反应；原电池中的阴离子移向负极，铅和二氧化铅组成的原电池中，负极是铅发生失电子的氧化反应；
（2）①根据溶度积常数的表达式的书写来回答；
②根据Qc 和Ksp 之间的关系来判断有无沉淀生成；
③影响化学平衡移动的因素-浓度：增大反应物（减小生成物）浓度，向着正向进行，增大生成物（减小反应物）浓度平衡向左进行来判断；
④根据影响化学平衡移动的因素（浓度）来回答；
⑤Ksp 越大，则沉淀的溶解能力越大，沉淀向着更难溶的方向转化来分析．
解答：解：（1）当K 闭合时，Ⅰ是原电池，Ⅱ是电解池，在原电池中，Pb 是负极，PbO2是正极，正极是氧化铅发生得电子得还原反应，即PbO 2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O ，放电过程中SO 42-向负极b 即移动，当K 闭合一段时间后，再打开K ，Ⅱ可单独作为原电池使用，在c 极上少量的Pb 做负极，发生失电子的氧化反应，Pb-2e -+SO42-=PbSO4，故答案为：PbO 2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O ；b ；Pb-2e -+SO42-=PbSO4；
（2）①平衡常数的表达式Ksp=c (Pb 2+) •c
，故答案为：c (Pb 2+) •c
2(I ) ； 2−(I ) ． −2−(I ) ． ②100mL 2×10-3mol/L的碘化钠溶液中，加入100mL2×10-2mol/L的硝酸铅溶液，Qc=c (Pb 2+) •c