[题组训练·考能]
1.按右图所示的装置进行电解实验，A极是铜锌合金，B极为纯铜，电解质中含有足量的铜离子。通电一段时间后，若A极恰好全部溶解，此时B极的质量增加7.68 g，溶液的质量增加0.03 g，则铜锌合金中Cu、Zn原子的个数比为( )。
A.31 B.41 C.21 D.任意比
解析 B极析出铜的物质的量为：
n(Cu)==0.12 mol
所以在整个电解过程中共转移0.24 mol电子
由Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu Δm(溶液增量)
1 mol 1 g
x=0.03 mol 0.03 g
合金中Zn的物质的量为n(Zn)=0.03 mol
Zn共失去0.06 mol电子，则在阳极Cu共失去0.12 mol×2-0.06 mol=0.18 mol电子，合金中铜的物质的量为=0.09 mol
n(Cu)n(Zn)=0.09 mol0.03 mol=31
答案 A
2.(2014·梅州质检，22)如图所示，A池用石墨电极电解pH=13氢氧化钠溶液(100 mL)，B池c电极为纯铜，d电极为粗铜(含有杂质Fe、Ag)，溶液是足量CuSO4溶液，通电一段时间后停止，A池a极产生的气体在标准状况下为2.24 L，则下列说法正确的是(双选)( )。
A.d电极质量一定减少6.4 g
B.c电极质量一定增加6.4 g
C.A池pH增大
D.A池溶液质量减少3.6 g
解析 根据A池中a、b两管的现象可知，a管生成的气体是H2，b管生成的气体是O2，A池实质是电解水，溶液pH增大;n(H2)=0.1 mol，则电解H2O的量为0.1 mol，则转移电子0.2 mol，电解水的质量为1.8 g，C正确，D错误。B池中，c电极反应式为Cu2++2e-===Cu，根据H2～2e-～Cu，生成Cu的质量为6.4 g;d电极中Fe和Cu都放电溶解，失去相同电子时，Fe减小的质量小于Cu减小的质量，Ag形成阳极泥，故电极减少的质量不能确定。
答案 BC
3.用惰性电极电解200 mL一定浓度的硫酸铜溶液，实验装置如图所示，电解过程中的实验数据如图所示，横坐标表示电解过程中转移电子的物质的量，纵坐标表示电解过程中产生气体的总体积(标准状况)。
(1)下列说法正确的是______(填序号)。
A.电解过程中，b电极表面先有红色物质析出，后有气泡产生
B.a电极上发生的反应为2H++2e-===H2↑和4OH--4e-===2H2O+O2↑
C.从P点到Q点时收集到的混合气体的平均摩尔质量为12 g·mol-1
D.OP段表示H2和O2混合气体的体积变化，PQ段表示O2的体积变化
(2)如果要使溶液恢复到电解前的状态，向溶液中加入0.8 g CuO即可，则电解后溶液的pH为______。
(3)如果向所得的溶液中加入0.1 mol Cu(OH)2后，使溶液恰好恢复到电解前的浓度和pH，电解过程中转移的电子为______mol。
(4)如果向所得的溶液中加入0.1 mol Cu2(OH)2CO3后，使溶液恰好恢复到电解前的浓度和pH(不考虑CO2的溶解)，电解过程中转移的电子为______mol。
解析 (1)由图可知，电流由正极流向负极，则b为阳极，a为阴极，用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，发生反应：2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4;结合图可知，通过0.2 mol电子时是电解硫酸铜溶液，然后才是电解硫酸溶液，发生反应：2H2O2H2↑+O2↑。b电极为阳极，溶液中的OH-放电，不会有红色物质析出，故A错误;a电极为阴极，先发生反应：Cu2++2e-===Cu，后发生反应：2H++2e-===H2↑，故B错误;从P点到Q点时收集到H2和O2的混合气体，由电解水反应可知通过0.2 mol电子时生成0.1 mol H2、0.05 mol O2，则混合气体的平均摩尔质量为=12 g·mol-1，故C正确;由上述分析可知，OP段表示O2的体积变化，PQ段表示H2和O2混合气体的体积变化，故D错误。(2)加入0.8 g CuO即可，说明发生的反应是2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑。 需加入CuO 0.8 g，即生成Cu 0.01 mol，所以生成H2SO4 0.01 mol，c(H+)=0.01 mol×2÷0.2 L=0.1 mol/L，所以pH=1。 (3)加入0.1 mol Cu(OH)2后可以使溶液恢复至原来状态，说明电解过程中不仅有硫酸铜被电解，还有水被电解。0.1 mol Cu(OH)2可以看作是0.1 mol CuO和0.1 mol H2O，则转移的电子为0.4 mol。(4)0.1 mol Cu2(OH)2CO3可以看作0.2 mol CuO、0.1 mol H2O和0.1 mol CO2，相当于有0.2 mol硫酸铜和0.1 mol水被电解，则转移的电子为0.6 mol。
答案 (1)C (2)1 (3)0.4 (4)0.6
————————[失误防范]———————— (1)无“外接电源”的电解池的“串联”问题，主要是根据“原电池”的形成条件判断“电源”的正、负极，从而判断电解池阴、阳极。
(2)有“外接电源”的电解池的“串联”问题，主要是根据“电极现象”判断阴、阳极，从而判断电源的正、负极，进一步判断其它“电解池”的阴、阳极。
