Question

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

 

（2）王同學(xué)想在鑰匙上鍍上一層銅，設(shè)計(jì)電解實(shí)驗(yàn)時(shí)，鑰匙應(yīng)和電源的

 

極相連．
（3）碳作陽(yáng)極，銅作陰極電解MgCl₂溶液的離子方程式：

 

碳作陰極，銅作陽(yáng)極電解硫酸鈉溶液的化學(xué)方程式：

 

（4）用惰性電極電解飽和食鹽水，當(dāng)電源供給0.2mol電子時(shí)，停止通電．若此時(shí)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(shí)間后，在一個(gè)極析出0.3mol紅色物質(zhì)，則另一個(gè)極上放出氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）為

 

L．

Answer 1

分析：（1）形成原電池時(shí)，較為活潑的金屬為原電池的負(fù)極，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移以及電極反應(yīng)的現(xiàn)象判斷原電池的正負(fù)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(yáng)極，鍍件金屬為陰極；
（3）碳作陽(yáng)極，銅作陰極電解MgCl₂溶液，陽(yáng)極生成氯氣，陰極生成氫氧化鎂和氫氣；如銅作陽(yáng)極，則陽(yáng)極銅被氧化，陰極生成氫氣；
（4）電極飽和食鹽水，陽(yáng)極生成氯氣，陰極生成氫氣和氫氧化鈉，結(jié)合電極方程式計(jì)算；
（5）陽(yáng)極生成氯氣和氧氣，結(jié)合電子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量計(jì)算．

解答：解：（1）a、b相連時(shí)，導(dǎo)線上電子由 a→b，說明a為負(fù)極，則活潑性a＞b；
c、d相連時(shí)，電流由 d→c，則c為負(fù)極，金屬活潑性c＞d；
a、c相連時(shí) c極上產(chǎn)生大量氣泡，c應(yīng)為正極，金屬活潑性c＜a；
b、d相連時(shí)，d極發(fā)生氧化反應(yīng)，d為負(fù)極，則金屬活潑性d＞b，
則活潑性順序?yàn)閍＞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(yīng)連接電源的負(fù)極，故答案為：負(fù)；
（3）碳作陽(yáng)極，銅作陰極電解MgCl₂溶液，陽(yáng)極生成氯氣，陰極生成氫氧化鎂和氫氣，電解總反應(yīng)式為Mg²⁺+2Cl^-+2H₂O

電解  .

Mg（OH）₂↓+H₂↑+Cl₂↑，
如銅作陽(yáng)極，則陽(yáng)極銅被氧化，陰極生成氫氣，電解總反應(yīng)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(yáng)極上是氯離子失電子，電極反應(yīng)為：2Cl^--2e^-═Cl₂↑，陰極上是氫離子得電子，2H⁺+2e^-═H₂↑，總反應(yīng)為：2NaCl+2H₂O

電解  .

2NaOH+Cl₂↑+H₂↑，當(dāng)電源提供給0.2mol電子時(shí)，根據(jù)2H⁺+2e^-═H₂↑可知，生成0.1mol氫氣，根據(jù)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(yáng)離子有Cu²⁺、H⁺、K⁺；移向陰極，發(fā)生的電極反應(yīng)為：Cu²⁺+2e^-=Cu
陰離子Cl^-、OH^-、NO₃^-，移向陽(yáng)極，電極反應(yīng)為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，0.3molCu生成轉(zhuǎn)移電子為0.6mol；溶液中氯離子物質(zhì)的量為0.4mol，全部反應(yīng)失去電子物質(zhì)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(fā)生電極反應(yīng)為：4OH^--4e-=2H₂O+O₂↑生成氧氣為0.05mol，所以共生成氣體標(biāo)準(zhǔn)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(diǎn)評(píng)：本題考查較為綜合，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力的考查，為高考常見題型和高頻考點(diǎn)，注意把握電解方程式的書寫，為解答該題的關(guān)鍵，注意把握離子的放電順序，難度中等．