Question

（1）把a、b、c、d 四塊金屬片浸入稀H₂SO₄中，分別用導線兩兩相連可以組成原電池．a、b相連時，導線上電子由 a→b；c、d相連時，電流由 d→c； a、c相連時 c極上產生大量氣泡； b、d相連時，d極發生氧化反應．這4種金屬的活動性由強到弱的順序是

 

（2）王同學想在鑰匙上鍍上一層銅，設計電解實驗時，鑰匙應和電源的

 

極相連．
（3）碳作陽極，銅作陰極電解MgCl₂溶液的離子方程式：

 

碳作陰極，銅作陽極電解硫酸鈉溶液的化學方程式：

 

（4）用惰性電極電解飽和食鹽水，當電源供給0.2mol電子時，停止通電．若此時溶液體積為2L，則所得電解液的pH是

 

．（不考慮氣體的溶解）
（5）將含有0.4mol Cu（NO₃）₂和0.4mol KCl的溶液1L，用鉑電極電解一段時間后，在一個極析出0.3mol紅色物質，則另一個極上放出氣體（標準狀況下）為

 

L．

Answer 1

分析：（1）形成原電池時，較為活潑的金屬為原電池的負極，根據電子轉移以及電極反應的現象判斷原電池的正負極，可確定金屬的活潑性；
（2）在鑰匙上鍍上一層銅，鍍層金屬為陽極，鍍件金屬為陰極；
（3）碳作陽極，銅作陰極電解MgCl₂溶液，陽極生成氯氣，陰極生成氫氧化鎂和氫氣；如銅作陽極，則陽極銅被氧化，陰極生成氫氣；
（4）電極飽和食鹽水，陽極生成氯氣，陰極生成氫氣和氫氧化鈉，結合電極方程式計算；
（5）陽極生成氯氣和氧氣，結合電子轉移的物質的量計算．

解答：解：（1）a、b相連時，導線上電子由 a→b，說明a為負極，則活潑性a＞b；
c、d相連時，電流由 d→c，則c為負極，金屬活潑性c＞d；
a、c相連時 c極上產生大量氣泡，c應為正極，金屬活潑性c＜a；
b、d相連時，d極發生氧化反應，d為負極，則金屬活潑性d＞b，
則活潑性順序為a＞c＞d＞b，
故答案為：a＞c＞d＞b；
（2）在鑰匙上鍍上一層銅，鑰匙為陰極，應連接電源的負極，故答案為：負；
（3）碳作陽極，銅作陰極電解MgCl₂溶液，陽極生成氯氣，陰極生成氫氧化鎂和氫氣，電解總反應式為Mg²⁺+2Cl^-+2H₂O

電解  .

Mg（OH）₂↓+H₂↑+Cl₂↑，
如銅作陽極，則陽極銅被氧化，陰極生成氫氣，電解總反應式為Cu+H₂O

電解  .

Cu（OH）₂+H₂↑，
故答案為：Mg²⁺+2Cl^-+2H₂O

電解  .

Mg（OH）₂↓+H₂↑+Cl₂↑；Cu+H₂O

電解  .

Cu（OH）₂+H₂↑；
（4）用惰性電極電極飽和食鹽水，陽極上是氯離子失電子，電極反應為：2Cl^--2e^-═Cl₂↑，陰極上是氫離子得電子，2H⁺+2e^-═H₂↑，總反應為：2NaCl+2H₂O

電解  .

2NaOH+Cl₂↑+H₂↑，當電源提供給0.2mol電子時，根據2H⁺+2e^-═H₂↑可知，生成0.1mol氫氣，根據總方程式可知，2NaOH～H₂↑，所以溶液中氫氧根離子，n（OH^-）=0.2mol，此溶液體積為2L，溶液中c（OH^-）=

0.2mol

2L

=0.1moL/L，則pH=13，
故答案為：13；
（5）將含有0.4mol Cu（NO₃）₂和0.4mol KCl的水溶液1L，用惰性電極電解，溶液中的陽離子有Cu²⁺、H⁺、K⁺；移向陰極，發生的電極反應為：Cu²⁺+2e^-=Cu
陰離子Cl^-、OH^-、NO₃^-，移向陽極，電極反應為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，0.3molCu生成轉移電子為0.6mol；溶液中氯離子物質的量為0.4mol，全部反應失去電子物質的量為0.4mol，生成氯氣為0.2mol，還有0.2mol電子是氫氧根離子失去發生電極反應為：4OH^--4e-=2H₂O+O₂↑生成氧氣為0.05mol，所以共生成氣體標準狀況下生成氣體體積為（0.05mol+0.2mol）×22.4L/mol=5.6L，
故答案為：5.6L．

點評：本題考查較為綜合，側重于學生的分析能力和計算能力的考查，為高考常見題型和高頻考點，注意把握電解方程式的書寫，為解答該題的關鍵，注意把握離子的放電順序，難度中等．