中学化学竞赛试题-电解与电量

PAGEPAGE19中学化学竞赛试题资源库——电解与电量A组BB、DA电极的性质B电流强度C所加电压D金属离子的价数D．A、B、C三个电解槽串联在电路中，分别盛有AgNO3溶液、Cu(NO3)2溶液、Au(NO3)3DA1︰2︰3B3︰2︰1C1︰1︰1D6︰3︰2C．图乙是根据图甲的电解池进行电解时某个量（纵坐标x）随时间变化的函数曲线（各电解池都用石墨作电极，不考虑电解过程中溶液浓度变化对电极反应的影响），这个量x是表示C甲乙A各电池析出气体体积总数的变化B各电解池阳极质量的增加C各电解池阴极质量的增加D各电极上放电的离子总数的变化B．下图为直流电源，为浸透饱和氯化钠溶液和酚酞试液的滤纸，为电镀槽。接通电路后发现上的c点显红色．为实现铁上镀锌，接通后，使c、d两点短路。下列叙述正确的是BAa为直流电源的负极Bc极发生的反应为2H＋＋2e－＝H2↑Cf电极为锌板De极发生还原反应D．A、B、C三个电解槽，A槽内是氯化铜溶液，纯铜片做阴极，B与C两槽内均是硝酸银溶液，纯银丝做阴极。先将A、B两槽并联，再与C槽串联进行电解，当B槽中银丝质量增加0.108g、C槽银丝质量增加0.216g时，A槽铜片质量增加DA0.216gB0.108gC0.064gD0.032gD．用铂电极电解下表中各组物质的水溶液，（如图），电解一段时间以后，甲、乙两池中溶液的pH值均减小，而在①和④两极，电极产物的物质的量之比为1︰2的是D甲乙ABCD甲KOHH2SO4Na2SO4CuSO4乙CuSO4AgNO3HClHNO3NaClCuSO4．下图表示采用惰性电极电解相同物质量浓度，相同体积的KOH、CuSO4、NaCl溶液的情况。如果不考虑电解过程中溶液浓度变化对电极反应的影响，在相同的时间里，放出气体最多的是NaClCuSO4（1）D组（2）略（1）D组（2）略（3）21.6组ABCD甲槽NaOHAgNO3H2SO4NaCl乙槽CuSO4CuCl2AgNO3AgNO3要求满足的条件是：（a）工作一段时间后，甲槽电解液pH值上升，而乙槽电解液的pH值下降（b）b、c两极放电离子的物质的量相等请填写下列空格：（1）应选用的电解液是；（2）甲槽的电解方程式；（3）当b极析出7.1g电解产物时，C极上将析出g物质。（1）负（1）负0.42H＋＋2e＝H2↑0.4（3）Cu2＋＋2e＝CuCu－2e＝Cu2＋（1）A是电源的极（2）电解过程中，电路中通过mol电子（3）Ag极的电极反应是；析出物质是g（4）Cu(a)的电极反应是；（5）Cu(b)的电极反应是。（1）正（2）氧化反应阳O2阴H2

（3）4OH－－4e（1）正（2）氧化反应阳O2阴H2

（3）4OH－－4e＝O2↑＋2H2O（4）64（1）p为极；（2）A极发生了；C为极，试管里收集到；D为极，试管里收集到；（3）C极的电极反应式；（4）当电路中通过0.004mol电子时，B电极上沉积金属X为0.128g，则此金属的原子量为。（1）

（2）氧化、2Cl－2e—、＝Cl2；还原、2H＋＋2e（1）

（2）氧化、2Cl－2e—、＝Cl2；还原、2H＋＋2e—＝H2↑

CaCl2＋2H2O＝Ca(OH)2＋Cl2↑＋H2↑；

（3）①通CO2时先产生白色沉淀，后又溶解完全；②F极放出黄绿色气体，E极放出无色气体；③E极附近溶液变为红色（1）完成实验（a）中电流对时间的变化关系图。（2）电解时F极发生反应，电极反应式为；E极发生反应，电极反应式为；电解总方程式为。（3）电解池中产生的现象：①，②，③。（1）Q＝4.815×103C，所转移的电子的物质的量为0.05mol，又因为6.05g硝酸盐的物质的量为0.025mol，可见0.025mol金属离子在电解过程中得到0.05mol电子，所以此金属为＋2价，即X＝2（1）Q＝4.815×103C，所转移的电子的物质的量为0.05mol，又因为6.05g硝酸盐的物质的量为0.025mol，可见0.025mol金属离子在电解过程中得到0.05mol电子，所以此金属为＋2价，即X＝2。

（2）另一极质量增加1.60g，此极必为阴极，且质量的增加即为析出金属的质量，所以R的摩尔质量为64g/mol，即R的原子量为64。

（3）n＝3

（4）生成HNO3物质的量为0.05mol，所以pH＝1（1）X＝；（2）R的原子量为；（3）n＝；（4）若反应前后体积保持不变，反应后溶液的pH＝。B组不发光蓝发光有纯铜沉积不断地变厚Cu2＋＋2e＝Cu不断地溶解而变薄6.4V．如右图所示，在水泥槽里放入蒸馏水，在蒸馏水中放入一块纯铜板和一块粗铜板作电极，用导线连接电源、开关和一个阻值4欧的灯泡。合上开关K，小灯泡将，然后断开开关，再加入适量无水硫酸铜，待全部溶解后，溶液将呈色。这时若合上开关K，小灯泡将，纯铜板上发生的现象是，其电极反应式为；粗铜板上发生的现象是。若测得此过程中1秒内共有3×1018个Cu不发光蓝发光有纯铜沉积不断地变厚Cu2＋＋2e＝Cu不断地溶解而变薄6.4V（1）负阳（2）3.24（3）C（4）1（1）负阳（2）3.24（3）C（4）1（1）M是极，b是极；（2）电解他的平均电阻是Ω；（3）若要使电解池中溶液恢复至电解前的状态，可加入ACuSO4固体B水CCuODCu(OH)2（4）电解后溶液的pH值为。（1（1）DABF→B→A→C→D→E

（2）2Cl－－2e→Cl2↑变兰色Cl2＋2I－→CCl－＋I2

（3）①③④⑥

（4）①用直流电电解氯化铜溶液，所用仪器如右图：②在电流强度为I安培，通电时间为t秒钟后，精确测得某电极上析出的铜的质量为mg。试回答：（1）连接这些仪器的正确顺序为（用图中标注的仪器接线柱上的英文字母表示，下同）E接，C接，接F。实验线路中的电流方向为→→→C→→。B电极上发生反应的离子方程式为G试管中淀粉KI溶液变化的现象为，相应的离子方程式是（3）为精确测定电极上析出铜的质量，所必需的实验步骤的先后顺序应是（选填下列操作步骤的编号）。①称量电解前电极质量②刮下电解后电极上的铜并清洗③用蒸馏水清洗电解后电极④低温烘干电极后称量⑤低温烘干刮下的铜后称量⑥再次低温烘干后称量至恒重（4）已知电子的电量为1.6×10－19库仑。试列出阿伏加德罗常数的计算表达式：NA＝（1（1）⑤⑦加入盐酸会使部分沉淀（氢氧化镁、碳酸钙、碳酸钡等）溶解；离子交换不宜使用悬浊液。

（2）①，E接D，C接B，A接F②2Cl－－2e＝Cl2，B

（3）①铁架台（或滴定架）、锥形瓶②（1）精制实验：粗盐中含有Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SO42－、泥沙等杂质，拟通过下列实验步骤获得精制食盐的饱和溶液：①加水使粗盐溶解②加入过量的氢氧化钠溶液③过滤④加入过量的氯化钡溶液⑤加入适量的盐酸⑥加入过量的碳酸钠溶液⑦阳离子交换除去少量Ca2＋、Mg2＋。如果操作③只允许做一次，则此操作一定要在_____（填序号）两步操作之前完成，理由是_______________________________________________。（2）电解所需的仪器如下：①连接这些仪器的正确顺序为（用图中标注仪器接线柱的英文字母表示）E接________C接_______________接F。②写出A电极上发生的反应的离子方程式_____________。电解前在U形管两管口各滴入几滴酚酞试液，电解一段时间后，发现______（填A或B）极附近变红色。（3）在电流强度为IA，通电时间为ts后，将U形管中溶液稀释到VL，取1/10的溶液进行中和滴定，用去cmol/L硫酸溶液ymL。①进行中和滴定所需的仪器为酸式滴定管、滴定管夹、_________________。②已知电子的电量为1.6×10－19C，试列出阿伏加德罗常数的计算表达式：NA_____。（1）选用AgNO3溶液较好

①若电解NaCl、H2（1）选用AgNO3溶液较好

①若电解NaCl、H2SO4溶液，产生的气体体积较难测定准确。

②同样条件，通过等量的电量，析出的Ag的质量大于Cu，因而称量和计算时产生的误差前者要小

（2）①电流强度②电解（通电）时间③电解产物的质量

（3）NA＝

I－电流、t－通电时间、m（Ag）－析出Ag的质量、M（Ag）－Ag的摩尔质量（1）实验室有同样浓度的NaCl、CuSO4、AgNO3、H2SO4等溶液，若实验过程中不考虑电极上的析出物与电解后的溶液之间的反应，则你认为选用哪一种溶液作为电解液，实验既简便、测定结果误差又小，并说明其理由。（2）采用你所选定的溶液来实验，至少应测定哪些数据？（3）若已知1个电子的电量（符号为q），选定符号代表有关数据，列出求算阿伏加德罗常数（NA）的数学表达式。（1）F＝eNA＝9.64×104C/mol

（2）Q＝Fna＝3.0×106C

（3）铜球是阴极，阳极材料是锌。故通电时间t＝8πFρdR2/IA．由实验得知，用电解法将电解液中的金属离子还原为金属单质时，电极所通过的电量Q正比于金属的物质的量（1）F＝eNA＝9.64×104C/mol

（2）Q＝Fna＝3.0×106C

（3）铜球是阴极，阳极材料是锌。故通电时间t＝8πFρdR2/IA（1）试求出法拉第常数F（电量以库仑为单位，保留三位有效数字）。（2）现代工业上使用的铜对纯度要求很高，为此，需要对含杂质的铜用电解法再进行精炼。若用硫酸铜溶液做电解液，请画出其装置的原理简图（在图上标明阳极和阴极所用的材料）。如果电解硫酸铜溶液获得1kg的金属铜，通过电解槽的电量是多少？（3）用电镀的方法在半径为R的铜球壳表面均匀镀上厚度为d的锌层，在电镀槽中铜球是阳极还是阴极？另一电极是什么材料？若电流强度为I，锌的原子量为A，金属锌的密度为ρ，求通电的时间（用本大题中的符号表示）。（1）电解KOH溶液实际就是电解水，所得产物为H2和O2，因为A试管中气体体积是B试管的2倍，所以A中为H2，B中为O2，即A为阴极，（1）电解KOH溶液实际就是电解水，所得产物为H2和O2，因为A试管中气体体积是B试管的2倍，所以A中为H2，B中为O2，即A为阴极，B为阳极，所以X为正极，Y为负极。

（2）C与电源正极相连，为阳极：

2I－－2e＝I2，故试纸变蓝。

D与电源负极相连，为阴极：2H2O＋2e＝H2↑＋2OH－，故试纸变红。

（3）A中：4H＋＋4e＝2H2↑；B中：4OH－－4e＝2H2O＋O2↑

C中：4I－－4e＝2I2；D中：4H＋＋4e＝2H2↑

（4）如果切断S2，闭合S1，则可由A中的H2，B中的O2与KOH溶液形成H2，O2燃料电池，把化学能变为电能，故指针偏转。

（5）2H2＋4OH－－4e＝4H2O2H2O＋O2＋4e＝4OH－（1）标出电源的正、负极：X为___极，Y为___极。（2）在滤纸的C端附近，观察到的现象是____，在滤纸的D端附近，观察到的现象是____。（3）写出电极反应式：A中；B中；C中；D中。（4）若电解一段时间后，A、B中均有气体包围电极。此时切断开关S2，闭合开关S1，则电流计的指针是否发生偏转（填“偏转”或“不偏转”）____。（5）若电流计指针偏转，写出有关的电极反应式（若指针“不偏转”，此题不必回答）：A中____；B中____。若电流计指针不偏转，请说明理由（若指针“偏转”，此题不必回答）____。（1）193000（2）286（（1）193000（2）286（3）286（4）l.23237由于使用了高效的正极（即氧气电极）催化剂和负极（即氢气电极）催化剂，已能使氢气和氧气分别成为电极的反应物，在以KOH溶液为电解质溶液的氢氧燃料电池中，在非燃烧条件下，实现电解水的逆反应，使氢能被高效地开发利用为电能。试解答下列相关问题（所有计算值，均取3位有效数）。（1）已知基元电荷的电量是1.602×10－19C。电解1molH2O，需在电解槽中通过的电量是C。（2）通常状况下且保持恒温，在此条件下电解1molH2O，至少需耗能kJ。（3）1molH2完全与O2化合成常温下的液态H2O，将产生的热量是kJ。（4）常温下氢氧燃料电池电动势的理论值是（设所用的H2和O2均为常压）V。在此条件下，电池反应生成1moH2O所作最大电功的能量为kJ。（1）氢氧

（2（1）氢氧

（2）2H2O2H2↑＋O2↑

（3）A极：2H＋＋2e＝H2↑；B极：4OH－－4e＝2H2O＋O2↑

（4）A、C

（5）消耗了电能，产生了化学能和内能

（6）6.97mL

（7）87.3J

（8）272.7J45.5Ω

（9）分析实验数据知，1～6分钟内阴、阳两极生成的气体体积之比大于2︰1；从第7分钟开始，每分钟内阴、阳两极生成的气体体积之比约为2︰1。前6分钟内因产物H2和O2溶解度不同（后者溶解度大），致使气体的体积比大于2︰1，此后H2和O2的溶解已达饱和，气体的体积比大致保持2︰1。

（10）8×10－5mL/s

（11）①SO2＋I2＋H2O＝2HI＋H2SO4②2HI＝H2＋I2

③2H2SO4＝2SO2＋O2＋2H2OI2和SO2（1）此时A管内生成气，B管内生成气。（2）试写出电解水的化学反应方程式。（3）通电过程中，A极、B极各发生何种化学反应？（4）为了加快电解水的速率，可在水中加入AH3PO4BHClCNaOHDNaCl（5）在实验过程中消耗了何种形式的能量，产生了何种形式的能量？（6）若通电10min，A管中将生成多少气体？（7）已知每摩水被电解消耗280.8kJ能量，则10min内增加了多少化学能？（8）在电解池中产生多少内能，在该实验中两极间液体的电阻是多大？（9）在某次电解水的实验中加入了少量的NaOH溶液，测得了阴、阳两极上产生的气体的实验数据如下：时间（min）12345678910阴极生成气体体积（cm3）6122029394955657585阳极生成气体体积（cm3）24711162126313641仔细分析以上实验数据，请说出可能的原因。（10）为保证NaOH不从溶液中析出而附着在电极上增大电阻，必须不断往电解池中滴入纯水，以维持此温度下溶液处于饱和状态。若氢气生成的速率保持在0.lmL/s（已折合成标准状况），则水的滴速是mL/s；（11）电解水制取H2需要消耗大量的电能，接收太阳能分解水得到氢气是人类开发氢能源的主要研究课题。已知在特定条件下聚合太阳能所得高温可使氢碘酸分解出氢气，也可使硫酸分解出氧气。化学家据此设计了一个化学过程，以便达到在化学试剂的催化作用下由太阳能间接分解水的目的。请写出该方案的化学方程式，并指出何种物质起催化作用。本题利用到的物理知识为电路中的电流强度I＝U/R，综合的化学知识为电解质溶液的电阻与溶液的离子浓度成反比。图中B、C两烧杯串联后和A并联，电流强度IⅠ≈IⅡ，说明Ⅰ、Ⅱ两支路中的电阻近似相等；若撤去本题利用到的物理知识为电路中的电流强度I＝U/R，综合的化学知识为电解质溶液的电阻与溶液的离子浓度成反比。图中B、C两烧杯串联后和A并联，电流强度IⅠ≈IⅡ，说明Ⅰ、Ⅱ两支路中的电阻近似相等；若撤去B，电流强度IAIC，说明此时Ⅰ的电阻远大于Ⅱ的电阻。所以，C为强电解质，A为弱电解质，B也为弱电解质。

将A、B两溶液混合均匀后分为两份，再重新置于电路Ⅰ、Ⅱ处，此时IABIA，进一步说明A、B都是弱电解质，它们混合后生成了强电解质，导电性增强。而A溶液的pH＜7，所以A为醋酸；从所给物质中可知B只能为氨水；C可能是其他四种中的任何一种。若在C中滴入酚酞变红，则C是NaOH。

又因为酸或碱对水的电离起抑制作用，而能水解的盐对水的电离起促进作用，所以是A、B以等体积混合液中水的电离度大。只有它们反应能生成发生互促水解的盐CH3COONH4，促进水的电离。若撤去B，测得电流强度IAIC；若撤去C，并将A、B两溶液混均匀后分为两份，再重置于电路Ⅰ、Ⅱ处，测知通过A、B混合溶液的电流强度与先前通过A溶液的电流强度的相对大小关系为IABIA。已知A、B、C分别选自下列溶液：0.1mol/L盐酸、0.1mol/L醋酸、0.1mol/LNaCl溶液、0.1mol/LH2SO4、0.1mol/LNaOH、0.1mol/L氨水且25℃时，A溶液pH＜7，回答了列问题：（1）指出A、B、C是（或可能是）什么溶液？（2）若向溶液中滴入酚酞呈红色，则C是（3）将A、B、C分别以等体积进行两两混合，结果哪种组合液中，水的电离度大？含锌质量百分率为18.4％

通电时间为4(x＋y)N0CR/Bωr2（设反应的Cu为xmol，反应的Zn为ymol）．如右图所示的电解池。电解溶液为500gCuSO4溶液，两根电极一根为铁，一根为含有少量锌的均匀粗铜。通电一段时间后切断供电装置，立即将其取出，这时铁极上析出7.04g铜，电解质溶液增重0.02g。供电装置是利用电磁感应原理制作的。OC可绕AB轴转动，C含锌质量百分率为18.4％

通电时间为4(x＋y)N0CR/Bωr2（设反应的Cu为xmol，反应的Zn为ymol）3.87V．某次化学实验时，将两个铜极插入一定量的硫酸钠饱和溶液中进行电解、通电3秒后，阴极上放出6×10－6mol气体，已知整个电路的电阻为103.87V（1）①化学能转变成了电能，有电流通过；

②加盐酸时平衡右移，加NaOH溶液时平衡左移，两种情况下产生的电流的方向相反；

③2I－－2e→I2；

④AsO33－＋（1）①化学能转变成了电能，有电流通过；

②加盐酸时平衡右移，加NaOH溶液时平衡左移，两种情况下产生的电流的方向相反；

③2I－－2e→I2；

④AsO33－＋H2O－2e→AsO43－＋2H＋

（2）①淀粉溶液

②0.144%（1）已知AsO43－＋2I－＋2H+AsO33－＋I2＋H2O是可逆反应。若A中盛KI－I2溶液，B中盛Na3AsO4和Na3AO3溶液，则当K接1，并向B中滴加浓盐酸时发现G中的指针发生偏转；改向B中滴加40％的NaOH溶液时，G中的指针则向反方向偏转。①两次操作过程中指针偏转的原因是②指针偏转方向相反的原因是③加盐酸时C1上发生的反应是④加NaOH溶液时C1上发生的反应是（2）当A中盛适量的1mol/LNa2SO4溶液，B中盛40mL适量浓度的KI－KHCO3溶液，且K接2时，可用该装置来测定砷的含量。其操作如下：称取5.00g含砷样品，溶解后加入还原剂，使砷全部转化为HAsO32－，除去过量的还原剂后再转移到250mL容量瓶中配成250mL溶液，用移液管从中取出10mL加入B中，边搅拌边电解，电解生成的I2可将HAsO32－快速、定量地氧化为HAsO42－，以2mA的电流电解241s便可使反应进行完全。①反应到达终点时宜用来指示；②假设电能没有损失，试求样品中As2O5的质量分数。（1）0.124%

（2）随着电解的进行，电解地的反电动势使电阻发生变化，为了得到稳定的电解电流，采用较高的电压和较大电阻，电流大小由E、R控制，I＝(E－E电)/(R＋R电)，E（1）0.124%

（2）随着电解的进行，电解地的反电动势使电阻发生变化，为了得到稳定的电解电流，采用较高的电压和较大电阻，电流大小由E、R控制，I＝(E－E电)/(R＋R电)，E电、R电相对较小，可忽略电

（3）淀粉

（4）HasO32－强电极上I－的反应速率比HAsO32－快

（5）偏低，先加过量的As（Ⅲ）搅拌反应，然后电解到淀粉刚好变色为止，再加待测波电解测定，若要求测定结果的相对误差不大于1%，应控制200秒以上。（1）称取5.000g含砷样品，溶解后加入还原剂将砷还原为三价砷As（Ⅲ）（HAsO32－），除去过量的还原剂后转移到250mL容量瓶中配成250mL溶液。取40mL适当浓度的KI和NaHCO3混合溶液加入B中，再用移液管取上述含砷溶液10mL加入B中，边搅拌边电解，电解产生的I2将As（Ⅲ）快速、定量的氧化为As（V），以2mA的电流电解4分1秒后反应完全，假定电能没有损失。计算样品中Aa2O3的百分含量。（1个电子的电量为1.602×10－19库仑，As2O3的式量为197.84）（2）装置A、B中的电解反应只需2V以下的电压就可实现，为什么E要选择40V以上？（3）反应终点可用什么指示剂来确定？（4）HAsO32－的还原性与I－相比哪个强？电解时阳极上生成I2而不生成As（V）的原因是什么？（5）HAsO32－可以和溶液中的O2反应，溶解氧将使测定结果偏高还是偏低？实验中怎样用消除溶解氧的影响？（6）用指示剂判断反应终点有2秒的时间误差不可避免，若要求测定结果的相对误差不大于1%，则电解时间要设计控制为多少秒以上？（1）由右手定则判断金属杆的a为正极，故电解槽中D为负极，析出铜。

（2）离子方程式略

（3）感生电动势ε＝1V；电流I＝1A；通过电解槽的电量：（1）由右手定则判断金属杆的a为正极，故电解槽中D为负极，析出铜。

（2）离子方程式略

（3）感生电动势ε＝1V；电流I＝1A；通过电解槽的电量：Q＝5C；可析出的铜的物质的量为：n＝2.6×10－5mol；其质量为：1.66×10－3g。（1）哪一个电极为负极，析出何种物质？（2）写出电解CuSO4水溶液的离子方程式。（3）析出的物质质量为多少克？（1）2KBr＋H2SO42KMnO4＋H2↑＋Br2（2）7.8×10－4g/m3．冬季，某市的空气质量一直为Ⅳ级，处于中度污染状态，主要污染物为粉尘和二氧化硫。某二氧化硫监测仪根据SO2被Br（1）2KBr＋H2SO42KMnO4＋H2↑＋Br2（2）7.8×10－4g/m3（1）写出此监测过程中发生的主要反应的化学方程式；（2）计算以g/m3表示的此时该区域空气中SO2的含量。（1）I＝mg/BL

（2）4AgNO3＋2H2O4Ag↓＋O2↑＋4HNO3（1）I＝mg/BL

（2）4AgNO3＋2H2O4Ag↓＋O2↑＋4HNO3石墨电极表面有气泡产生，铜电极周围溶液变蓝色，一段时间后，有蓝色沉淀产生。（1）试求金属杆中的电流强度。（2）经过一段时间，湿润的KI淀粉试纸C端变蓝色，试回答：A中发生反应的化学方程式在B中观察到的现象是（1）负极（2）阳极：Zn－2e－＝Zn2＋；阴极：（1）负极（2）阳极：Zn－2e－＝Zn2＋；阴极：Zn2＋＋2e－＝Zn（3）1.14A（1）电镀时，方钢内引出的导线接电源的是什么电极？（2）写出电镀时阳、阴极附近溶液中的电极反应式。（3）电镀过程中的平均电流强度是多大？（1）阳极反应：2H2O＝4H＋＋O2＋4e－

阴极反应：2H＋＋2e－＝H2Cu2＋＋2e－＝Cu

（2）nH2＝8.9230×10（1）阳极反应：2H2O＝4H＋＋O2＋4e－

阴极反应：2H＋＋2e－＝H2Cu2＋＋2e－＝Cu

（2）nH2＝8.9230×10－6molQH＝1.7219CQCu＝0.2781CnCu＝1.4412×10－6mol

（3）由于Cu和H的晶格类型相同，所以二者在（100）面上原子的表面浓度（即每cm2的原子数）相同。

（100）面的面积1.5395m2

（100）面上的原子数为2，故表面的原子浓度为：1.2991×1015cm－2

沉积每一层Cu所需要的电量：QML＝4.1628×10－4C

沉积Cu的单层的数目为：668T＝273.15K，p0＝1.01325×105Pa时，H2的体积为2.000mL。（1）写出发生在电极上的反应方程式；（2）计算阴极上产生的氢气的摩尔数和沉积在电极上的铜的摩尔数；（3）计算在Pt（100）面上所形成的Cu的单层的数目。注意：Pt的晶胞参数为a＝3.9236×10－8cm。Pt和Cu都具有面心立方结构（fcc）。（1）59.2％

（2）第一是电解水的副反应，第二是由于S2O82－在阳极生成后，又在阴极被还原成SO42－。．工业上以电解NH4HSO4来制备H2O2。已知某NH4HSO4溶液，以4.00×103A的电流电解2.00hr后，生成H2O23.00kg，同时阴极与阳极放出气体体积之比为（1）59.2％

（2）第一是电解水的副反应，第二是由于S2O82－在阳极生成后，又在阴极被还原成SO42－。（1）求电解生成H2O2的电流效率。（2）忽略电阻，指出电流主要损失在哪里？（1）一元羧酸为C2H5COOH，丙酸。阳极：2C2H5COO－2e－→C4H10＋2CO2

（2（1）一元羧酸为C2H5COOH，丙酸。阳极：2C2H5COO－2e－→C4H10＋2CO2

（2）K＝1.35×10－5（1）给出该电解的有机酸的分子式和名称，写出电解中发生在阳极上的反应的方程式。（2）计算该有机酸的电离平衡常数。28℃．100.0g无水氢氧化钾溶于100.0g水。在T温度下电解该溶液，电流强度I＝6.00安培，电解时间10.00小时。电解结束温度重新调至T，分离析出的KOH·2H2O固体后，测得剩余溶液的总质量为164.8g。已知不同温度下每28℃温度/oC0102030KOH/g49.250.852.855.8求温度T，给出计算过程，最后计算结果只要求两位有效数字。注：法拉第常数F＝9.65X104C/mol（1）ne=2.24(mol)，Q放=54.54kJ（2）t1=27.6℃≈28℃；（3）t2＝61℃．在（1）ne=2.24(mol)，Q放=54.54kJ（2）t1=27.6℃≈28℃；（3）t2＝61℃①KOH的S(溶解度)—t（温度）关系如下表：t（℃）0102030S(g)96.85103.25111.86126.24②在上表中的三个温度区间内，KOH溶液中mKOH与t成线性关系；③每电解lmol水要放出热量48.7kJ。（1）电解过程中有多少电能转变为热能？（2）试通过分析计算出t1为多少度？（3）电解结束时的温度t2为多少度？（K39.1，O16，H1.01；散热及其它热损失为总热量的40％；cKOH溶液＝4.2kJ·kg-1·℃-1；m电解槽＝100g；c玻璃＝2.4kJ·kg-1·℃-1）首先算出通过体系的总电量：

2×365d×24h/d×60min/h×60s/min＝6.307×107s首先算出通过体系的总电量：

2×365d×24h/d×60min/h×60s/min＝6.307×107s

0.0150A/m2×4500m2＝67.5A

67.5A×6.307×107s＝4.257×109C

其次计算总共需要多少锌：电子的量为：

4.257×109C/9.65×104C/mol＝4.411×104mol

锌量：4.411×104mol×65.4g/mol/2×10－3kg/g＝1443kg＝1.44×103kg

需质量为15.7kg/块的锌块数为：1.44×103kg/15.7kg/块＝91.7块≈92块

92块×0.92A/块＝85A＞67.5A,电流强度可以达到要求。

25.9kg/块：1.44×103kg/25.9kg/块＝55.6块≈56块

56块×1.2A/块＝67.2A＜67.5A，电流强度达不到要求，应当加1块，则

57块×1.2A/块＝68.4A，电流强度才能达到要求。

选用较重的锌块更合理，因其电流强度较小，理论上可以保证2年保护期限，而用较轻的锌块因其电流强度太大，不到2年就会消耗光。C组电量（3）＝电流（1）×时间（s）＝（电量（3）＝电流（1）×时间（s）＝（2.0A）×（30s）＝60C2h．一电镀地使用5A的电流，计算通过36000C2h（1）电功率＝（15A）（（1）电功率＝（15A）（120V）＝1800w＝1.8Kw

（2）电能＝（1.8kW）（2h）＝3.6kW·h

（3）成本＝（3.6kw·h）（6美分/kw·h）＝22美分（1）发电机提供的电功率（kW）？（2）发电机在2h内提供的电能（kW·h）？（3）若电费为每千瓦小时6美分，电能的成本为多少？输入电能＝（0.65A）（5.4V）（24s）＝84J

又因为输人电能＝（质量）×（热容）×（升高的温度）

84J＝（50g）（热容）[（输入电能＝（0.65A）（5.4V）（24s）＝84J

又因为输人电能＝（质量）×（热容）×（升高的温度）

84J＝（50g）（热容）[（29.8－22.5）K]

解得，热容＝0.23J/g·K600个电子/s．计算电流强度为10－600个电子/s1.8×101.8×104C/h66美分．若电的价格为每千瓦小时5美分，计算电动摩托在15A、110V下操作66美分4.6h．某恒温槽盛有0.2m3水，通过一个250W的浸液加热器加热。计算该槽从20℃加热到254.6h1.37kJ/kg·K．将100g液体放入量热计中可以测出该液体的比热。液体由浸液电阻盘管加热，量热计与电阻盘营的热容总共为31.4J/K。在放有100g样品的量热计中通过0.500A的电流3min，电阻盘管两端的电压为1.50V1.37kJ/kg·K25.5kJ．要确定NH4NO3在水中的溶解热只需要测量为了弥补该盐溶解时吸热降温所需做的电功。将盐溶入水中后，用电阻盘管加热使溶液的温度达到加盐之前的温度。具体做法为：将上4.4gNH4NO3加到200g水中。电阻盘管的电流为0.75A，两端的电压为6.0V，通电5.2min后溶液恢复到加盐前的温度。若将1molNH4NO3加入到足够的水中得到与上述实验相同的浓度的溶液，计算该过程的△H25.5kJ沉积出的Ag＝（0.2mole－）（107.9g/mole－）＝21.58g

沉积出的Zn＝（沉积出的Ag＝（0.2mole－）（107.9g/mole－）＝21.58g

沉积出的Zn＝（0.2mole－）（32.70g/mole－）＝6.54g

沉积出的Fe＝（0.2mole－）（18.62g/mole－）＝3.72g32.7g/eq．通过5.00A的电流30min，阴极析出3.048gZn。计算Zn32.7g/eq通过相同库仑数电量所释放出的不同物质的质量与它们的当量质量成了比。当量质量分别为：H21.008；O28.00（见下面）；Cu31.8。

0.504g氢气的当量数＝通过相同库仑数电量所释放出的不同物质的质量与它们的当量质量成了比。当量质量分别为：H21.008；O28.00（见下面）；Cu31.8。

0.504g氢气的当量数＝0.504g/1.008g/eq＝0.500eq

故分别释放出0.500eqO2、0.500eqCu。

释放出O2的质量＝0.500eq（8.00g/eq）＝4.00g

释放出Cu的质量＝0.500eq（31.5g/eq）＝15.9g

电解质溶液中的任何物质的当量质量都是由具体的电极反应决定的，对于从水中释放出氧气，阳极反应是2H2O→O2＋4H＋＋4e－

O2的摩尔质量是32.00。当量质量等于摩尔质量除以要生成1个分子必须通过的电子数，即32.00/4－8.00。2.158gAg的当量数＝0.02000eqAu

故1.314gAu必为2.158gAg的当量数＝0.02000eqAu

故1.314gAu必为0.02000eq，于是Au的当量质量＝65.70q/eq

氧化态＝还原出一个金原子需要的电子数

Au的摩尔质量/Au的当量质量＝3Al的当量质量＝（1/3个摩尔质量）＝9.0gAl/mole－

n（e－）＝Al的当量质量＝（1/3个摩尔质量）＝9.0gAl/mole－

n（e－）＝11.1mole－

时间＝2.4H（1）库仑总数＝5.40×104C

n（e－）＝0.560mole（1）库仑总数＝5.40×104C

n（e－）＝0.560mole－

沉积Ni的当量数＝（0.60）（0.560mole－）（1eqNi/mole－）＝0.336eqNi

Ni的当量质量＝1/2（摩尔质量）＝1/2（58.69）＝29.3g/eq

沉积Ni的质量＝（0.336eq）（29.3g/eq）＝9.8g

（2）两面的面积＝2（4.0cm）（4.0cm）＝32cm2

9.8gNi的体积＝1.10cm3

镀镍的厚度＝0.034cm

（3）逸出H2的当量数＝0.224eqH2。

1eq（即1/2mol的体积）H2的体积＝11.2LH2

析出H2的体积＝2.51LH2（1）每小时在阴极镀上多少镍？（2）若阴极是由边长为4.0cm的正方形构成的双面金属时，已知Ni的密度是8.9g/cm3，则镍的厚度为多少？（3）每小时生成H2的体积（S．T．P．）为多少？首先必须求出反应中NaClO4的当量质量。阳极平衡反应方程式为

ClO3－＋H2首先必须求出反应中NaClO4的当量质量。阳极平衡反应方程式为

ClO3－＋H2O→ClO4－＋2H＋＋2e－

NaClO4的当量质量＝61.2

NaClO4的当量数＝4.00eqNaClO4

n（e－）＝6.7mole－

库仑数＝（6.7mole－）（9.6×104C/mole－）＝6.4×105C

原电池和电极过程26.8A，8.99gAl，56.2gCd．某电沉积地中每小时通过1mol电子，则电流强度