電化學計算一選擇題（共1小題）1用鉑作電極電解1000mL 0.1mol/L AgNO3溶液，通電一段時間后關閉電源，測得溶液的質量減少了13.4g下列有關敘述正確的是（NA代表阿伏加德羅常數的值）（）A電解過程中流經外電路的電子數目為0.1NAB在標準狀況下，兩極共產生3.92L氣體C電解后溶液的pH為2（假設溶液體積不變）D加入13.8g Ag2CO3可將溶液徹底復原二解答題（共3小題）2利用太陽光分解水制氫是未來解決能源危機的理想方法之一某研究小組設計了如下圖所示的循環系統實驗光分解水制氫反應過程中所需的電能由太陽能光電池提供，反應體系中I2和Fe2+等可循環使用（1）寫出電解池A、電解池B和光催化反應池中反應的離子方程式（2）若電解池A中生成3.36L H2（標準狀況），試計算電解池B中生成Fe2+的物質的量（3）若循環系統處于穩定工作狀態時，電解池A中流入和流出的HI濃度分別為a mol/L和b mol/L，光催化反應生成Fe3+的速率為c mol/min，循環系統中溶液的流量為Q（流量為單位時間內流過的溶液體積）試用含所給字母的代數式表示溶液的流量Q3我國古代青銅器工藝精湛，有很高的藝術價值和歷史價值，但出土的青銅器大多受到環境腐蝕，故對其進行修復和防護具有重要意義（1）研究發現，腐蝕嚴重的青銅器表面大都存在CuCl，CuCl在青銅器腐蝕過程中的催化作用采用“局部封閉法”可以防止青銅器進一步被腐蝕如將糊狀Ag2O涂在被腐蝕部位，Ag2O與有害組分CuCl發生復分解反應，該化學方程式為（2）如圖為青銅器在潮濕環境中發生的電化學腐蝕的原理示意圖腐蝕過程中，負極是（填圖中字母“a”或“b”或“c”）；環境中的Cl擴散到孔口，并與正極反應產物和負極反應產物作用生成多孔粉狀銹Cu2（OH）3Cl，其離子方程式為；若生成4.29g Cu2（OH）3Cl（M=214.5gmol1），則理論上耗氧體積為L（標準狀況）（3）常溫下，將除去表面氧化膜的Al、Cu片插入濃HNO3中組成原電池（如圖1），測得原電池的電流強度（I）隨時間（t）的變化如圖2所示，反應過程中有紅棕色氣體產生0t1時，原電池的負極是Al片，此時，正極的電極反應式是，溶液中的H+向極移動t1時，原電池中電子流動方向發生改變，其原因是4甲醇是一種重要的化工原料和新型燃料如圖1是甲醇燃料電池工作的示意圖，其中A、B、D均為石墨電極，C為銅電極工作一段時間后，斷開K，此時A、B兩極上產生的氣體體積相同（1）甲中負極的電極反應式為（2）乙中A極析出的氣體在標準狀況下的體積為（3）丙裝置溶液中金屬陽離子的物質的量與轉移電子的物質的量變化關系如圖2，則圖中線表示的是的變化；反應結束后，要使丙裝置中金屬陽離子恰好完全沉淀，需要 mL 5.0molL1 NaOH溶液電化學計算參考答案與試題解析一選擇題（共1小題）1【解答】解：A用石墨作電極電解1000mL 0.1mol/L AgNO3溶液的陰極反應首先是Ag+e=Ag，假設所有的銀離子0.1mol全部放電，轉移電子的物質的量為0.1mol，則析出金屬銀的質量為：0.1mol108g/mol=10.8g，此時陽極放電的電極反應為：4OH=O2+H2O+4e，轉移0.1mol電子時生成的氧氣的質量是：0.025mol32g/mol=0.8g，所以溶液質量減少總量為10.8g+0.8g=11.6g13.4g，接下來陰極放電的是氫離子，陽極仍是氫氧根放電，相當于此階段電解水，還要電解掉水的質量為13.4g11.6g=1.8g，電解這些水轉移電子的物質的量為0.2mol，所以整個過程轉移電子的總量為0.3mol，個數為0.3NA，故A錯誤；B陽極放電的電極反應為：4OH=O2+H2O+4e，當轉移0.3mol電子時，產生的氧氣物質的量為0.075mol，即1.68L，陰極上產生氫氣，2H+2e=H2，當轉移0.2mol電子時，產生的氫氣物質的量為0.1mol，即2.24L，所以在標準狀況下，兩極共產生3.92L氣體，故B正確；C電解過程中溶液中的氫離子減少了0.2mol，而氫氧根總共減少了0.3mol，所以最后溶液中c（H+）=0.1mol/1L=0.1mol/l，其pH=1，故C錯誤；D溶液相當于減少了氧化銀和水，只加入Ag2CO3不能將溶液徹底復原，故D錯誤；故選：B二解答題（共3小題）2【解答】解：（1）由圖可知，電解池A中，電解HI生成氫氣與I2，電解池中總反應的離子方程式為：2H+2IH2+I2 ，電解池B中為電解鐵鹽溶液，生成Fe2+、O2、H+，電解池中總反應的離子方程式為：4Fe3+2H2O4Fe2+O2+4H+，光催化反應池中為Fe2+、I2、H+，生成Fe3+、I、H+，光催化反應池中總反應的離子方程式為：2Fe2+I22Fe3+2I，故答案為：2H+2IH2+I2 ；4Fe3+2H2O4Fe2+O2+4H+；2Fe2+I22Fe3+2I；（2）若電解池A中生成3.36L H2（標準狀況），氫氣的物質的量=0.15mol，轉移電子物質的量=0.15mol2=0.3mol，根據電子轉移守恒，電解池B中生成Fe2+的物質的量為=0.3mol，故答案為：0.3mol；（3）若電解池A中流入和流出的HI濃度分別為a mol/L和b mol/L，則單位時間內消耗的HI的物質的量為（ab）Qmol/L，根據反應方程式得失電子守恒，光催化反應池中單位時間內生成Fe3+的物質的量為c mol/min，則有（ab）Qmol/L=c mol/min，故答案為：Q=3【解答】解：（1）Ag2O與有害組分CuCl發生復分解反應，則二者相互交換成分生成另外的兩種化合物，反應方程式為Ag2O+2CuCl=2AgCl+Cu2O，故答案為：Ag2O+2CuCl=2AgCl+Cu2O；（2）根據圖知，氧氣得電子生成氫氧根離子、Cu失電子生成銅離子，發生吸氧腐蝕，則Cu作負極，即c是負極，故答案為：c；Cl擴散到孔口，并與正極反應產物和負極反應產物作用生成多孔粉狀銹Cu2（OH）3Cl，負極上生成銅離子、正極上生成氫氧根離子，所以該離子反應為氯離子、銅離子和氫氧根離子反應生成Cu2（OH）3Cl沉淀，離子方程式為2Cu2+3OH+Cl=Cu2（OH）3Cl，故答案為：2Cu2+3OH+Cl=Cu2（OH）3Cl；nCu2（OH）3Cl=0.02mol，根據轉移電子得n（O2）=0.02mol，V（O2）=0.02mol22.4L/mol=0.448L，故答案為：0.448；（3）0t1時，原電池的負極是Al片，溶液中產生紅棕色氣體是二氧化氮，故正極反應方程式為：2H+NO3+e=NO2+H2O，此時溶液中的氫離子移向正極，一段時間后，由于Al與濃硝酸發生鈍化，導致原電池中Al作正極，Cu作負極，故答案為：2H+e+NO3=NO2+H2O；正；鋁在濃硝酸中發生鈍化，表面生成了氧化膜阻止了Al的進一步反應4【解答】解：（1）甲醇燃料電池是原電池反應，甲醇在負極失電子發生氧化反應，電極反應為：CH3OH6e+8OH=CO32+6H2O，故答案為：CH3OH6e+8OH=CO32+6H2O；（2）工作一段時間后，斷開K，此時A、B兩極上產生的氣體體積相同，分析電極反應，B為陰極，溶液中銅離子析出，氫離子得到電子生成氫氣，設生成氣體物質的量為X，溶液中銅離子物質的量為0.1mol，電極反應為： Cu2+2e=Cu，0.1mol 0.2mol2H+2e=H2， 2x xA電極為陽極，溶液中的氫氧根離子失電子生成氧氣，電極反應為：4OH4e=2H2O+O2， 4x x根據得失電子守恒得到0.2+2x=4x，x=0.1mol乙中A極析出的氣體是氧氣，物質的量為0.1mol，在標準狀況下的體積為2.24L，故答案為：2.24L；（3）根據轉移電子的物質的量和金屬陽離子的物質的量的變化，可知，銅離子從無增多，鐵離子物質的量減小，亞鐵離子增加，故為Fe3+，