解析 由a极板质量增加，知溶液中阳离子在a极板析出，则a为阴极，X为负极；因B中a极板不析出金属，C中X为正极，故B、C错；又由b极板有无色无味气体放出，知D错。
8．如图装置中，通电后观察到Cu极溶解。下列说法中错误的是( )
A．a极是直流电源的正极 B．Fe极是阳极
C．Pt极产生的气体体积是Ag极产生气体体积为1/2 D．硫酸铜溶液的浓度不变 答案 B
解析 Cu极溶解，则其必为阳极，Fe极是阴极，可得b极是直流电源的负极，a极是直流电源的正极，由此可知Pt极为阳极，Ag极为阴极。电解H2SO4溶液Pt极产生O2，Ag极产生H2，O2的体积应为H2的1/2。电解CuSO4溶液，Cu极为阳极，Fe极为阴极，是向Fe极上镀铜的过程，硫酸铜溶液的浓度不变。 [能力提升]
－－
9．从H＋、Cu2＋、Na＋、SO24、Cl五种离子中选择并恰当地组成电解质，按下列
要求进行电解：
(1)以石墨为电极，使电解质质量减少，水质量不变，进行电解，则可采用的电解质是____________。
(2)以石墨为电极，使电解质质量不变，水质量减少，进行电解，则可采用的电解质是__________。
(3)以石墨为阳极，铁棒为阴极，使电解质和水的质量都减少，进行电解，则电解质是____________。
(4)以石墨为电极进行电解，若阴极析出金属，阳极放出O2时，电解质的化学式可能是____________。
(5)以石墨为电极进行电解，两极分别放出气体，且体积比为1∶1时，电解质的化学式可能是__________。
答案 (1)HCl、CuCl2 (2)H2SO4、Na2SO4、NaHSO4 (3)CuSO4、NaCl (4)CuSO4 (5)HCl、NaCl
10．下图中电极a、b分别为Ag电极和Pt电极，电极c、d都是石墨电极。通电一段时间后，在c、d两极上共收集到 336 mL (标准状况)气体。回答：
(1)直流电源中，M为__________极。
(2)Pt电极上生成的物质是______，其质量为______g。
(3)电源输出的电子，其物质的量与电极b、c、d分别生成的物质的物质的量之比为2∶______∶______∶________。
(4)AgNO3溶液的浓度________(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，AgNO3溶液的pH______，硫酸的浓度
________________________________________________________________________，
硫酸的pH________。
(5)若硫酸的质量分数由5.00%变为5.02%，则原有5.00%的硫酸________g。 答案 (1)正 (2)Ag 2.16 (3)2
1
1 2
(4)不变 不变 增大 减小 (5)45.18
解析 电解5.00%的稀硫酸，实际上是电解其中的水。因此在该电解池中发生反应：2H2O=====2H2↑＋O2↑，V(H2)∶V(O2)＝2∶1。据此可确定d极为阴极，则2
电源的N极为负极，M极为正极。在 336 mL气体中，V(H2)＝×336 mL＝224
31
mL，为0.01 mol；V(O2)＝×336 mL＝112 mL，为0.005 mol。说明电路上有0.02
3mol电子，因此在b极(Pt、阴极)产生Ag：0.02 mol×108 g·mol－1＝2.16 g，即0.02 mol的Ag。则n(e－)∶n(Ag)∶n(O2)∶n(H2)＝0.02∶0.02∶0.005∶0.01＝1
2∶2∶∶1。由Ag(阳)电极、Pt(阴)电极和AgNO3溶液组成的电镀池，在通电一
2定时间后，在Pt电极上放电所消耗的溶液中Ag＋的物质的量等于Ag电极被氧化
通电
后给溶液中补充的Ag＋的物质的量，因此AgNO3溶液的浓度不变，溶液的pH也不变。电解 5.00%的硫酸溶液，由于其中的水发生电解，因此硫酸浓度增大，由于H＋的浓度增大，故溶液的pH减小。设原5.00%的硫酸为x g，电解时消耗水0.01 mol×18 g·mol－1＝0.18 g，则：5.00%x＝5.02%(x－0.18)，解得x＝45.18 g。 11．高氯酸铵(AP)受高温和猛烈撞击能引起爆炸，可用作火箭推进剂。目前制备高氯酸铵的流程如下：
Cl2
?水蒸气电解电解NH3·H2O
?―→混合物A――→HClO――→HClO3――→HClO4――→NH4ClO4
NaOH溶液?
(1)写出Cl2和NaOH溶液反应的离子方程式：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)将HClO3加入到电解槽中，电解产生H2和O3，产生H2的电极名称为__________，写出产生O3的电极反应式：
________________________________________________________________________。
－－
(3)O3与ClO－3反应生成ClO4，O3与ClO3的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之
比为__________。
答案 (1)Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O (2)阴极 6OH－－6e－===O3↑＋3H2O (3)1∶3
解析 从化合价的变化情况分析，H2是还原产物，因此必在电解池的阴极产生，O3是氧化产物，在阳极产生，阳极上阴离子放电，只有溶液中的OH－放电，由此
－可写出电极反应式。O3与ClO－3反应生成ClO4时，氧化产物已明确，在酸性条件
下O3的还原产物必为H2O，故根据得失电子守恒可得两者物质的量之比。 [拓展探究]
12．某学生试图用电解法根据电极上析出的物质质量来验证阿伏加德罗常数值，其实验方案的要点为
①用直流电电解氯化铜溶液，所用仪器如图所示。
②强度为I A，通电时间为t s后，精确测得某电极上析出的铜的质量为m g。 试回答：
(1)这些仪器的正确连接顺序为(用图中标注仪器接线柱的英文字母表示，下同)E接________，C接________，______接F。 实验线路中的电流方向为
________→________→________→C→________→________。 (2)写出B电极上发生反应的离子方程式
___________________________________________，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是______________。
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 C。试列出阿伏加德罗常数的计算表达式：NA＝________________________________________________________________________。
答案 (1)D A B F B A D E
(2)2Cl－－2e－===Cl2↑ 变蓝色 Cl2＋2I－===2Cl－＋I2 (3)①③④⑥ 64(4)m×It－1
－19 mol
2×1.6×10
解析 (1)B电极上应产生Cl2：2Cl－－2e－===Cl2↑，B电极上流出电子，电子进入直流电源的正极，即F极，由此可得仪器连接顺序及电流方向。 (2)B中产生Cl2，Cl2进入G中与KI反应，有I2生成，I2使淀粉变蓝色。
(3)镀在A电极上的Cu是没必要刮下的，也无法刮干净，还可将A电极材料一同刮下，故②⑤两步须排除在外。 (4)由电学知识，可求电量Q：Q＝It。 由此可求出通过的电子个数： QIt
N(e－)＝－＝ e1.6×10－19其物质的量为 n(e－)＝
ItIt
NA＝ －19÷
1.6×101.6×10－19 NA
而电子个数与Cu的关系为Cu2＋＋2e－===Cu 根据生成Cu的质量为m g得
m gIt1
×，NA可求。 －1＝－1964 g·mol1.6×10 NA2