解质要发生化学变化，极板上有物质析出，本题中硫酸铜溶液中有电流通过时，Cu2迁移至阴极板后将从极板上获得两个电子变为铜原子而沉积在电极上，即发生了还原反
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应：Cu2＋2e＝Cu；硫酸根离子迁移到阳极后将和粗铜板上的铜原子结合成硫酸铜而又溶入水中，并在水溶液里再次电离成铜离子和硫酸根离子，随着电流不断通过溶液，这个过程也就不断地进行着，作为阳极的粗铜板不断地溶入硫酸铜溶液，而作为阴极的纯铜板则不断地变厚，结果粗铜成了纯铜，这就是电解炼铜的过程，学生只要理解了这一电解原理，答案就不言而喻了。
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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。
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十．如右图所示，一金属杆ab在两水平平行的导轨间向右做匀速直线运动，其速度为v＝1m/s，导轨电阻不计。导轨间的宽度为l＝1m，其间有一竖直向下的匀强磁场，磁感强度B＝1T，现用导线与插入电解槽中两惰性电极CD相连，回路的总电阻为1Ω，电解液为CuSO4，问：
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？ 【参考答案】
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＝2.6×105mol；其质量为：1.66×103g。
十一．有A、B、C三种电解质溶液分别装在二个烧杯中，插有石墨电极，并按图所示方式在电路中连接。闭合开关K后，测得各支路电流强度IⅠ≈IⅡ（其中IⅡ略小）。
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/L NaCl溶液、0.1mol/L H2SO4、0.1mol/L NaOH、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？ 【参考答案】
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≈I
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，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。
Ⅱ
十二．如右图所示，在垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度为B，有两条竖直向下的导轨，（导轨足够长）在导轨上有一根质量为m，长为L的金属杆，匀速切割磁力线，导轨两端分别接在电解装置上。B中盛有1L 2mol/L的Na2SO4溶液，A中盛有1L 2mol/L的AgNO3溶液。
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 【参考答案】这是一道物理化学综合题，旨在考查学生对闭合线路导体切割磁力线产生感生电流等知识的掌握，以及电解池电解原理的熟悉程度。
1．I＝mg/BL 对金属杆进行受力平衡分析可解。
?4Ag↓＋O2↑＋4HNO3 2．4AgNO3＋2H2O???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。 十三．如右图所示的电解池。电解溶液为500克CuSO4
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7.04克铜，电解质溶液增重0.02克。供电装置是利用电磁感应原理制作的。OC可绕AB轴转动，C搭在P环上。P环内有等于AB的匀强磁场，磁感应强度为B。OC长为r，以角速度ω转动。求粗铜中含锌的质量百分率及通电时间。（基元电荷C，阿伏加德罗常数N0，回路总电阻为R）
【参考答案】
本题考查电解反应和电磁感应知识。要注意的是先判断
谁作阴极，谁作阳极。要会利用电量转移计算通电时间。分析两极变化，易知铁极是阴极，粗铜为阳极。因为阳极含有锌，所以Cu2+和Zn2+同时进入溶液。且由于是均匀的，所以它们物质的量之比反映了原粗铜中的物质的量之比。求得Cu、Zn反应量后即得回
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电解路中转移的总电量，即可求出通电时间。
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） 十四．如右图所示为电解水的实验装置，闭合开关S后，观察到电压表示数为6.0V，毫安表的示数为100mA。
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 A H3PO4 B HCl C NaOH D NaCl
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） 1 2 4 3 7 4 5 6 7 8 9 10 阴极生成气体体积（cm3） 6 12 20 29 39 49 55 65 75 85 阳极生成气体体积（cm3） 2 11 16 21 26 31 36 41 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。
【参考答案】 1．氢 氧 2．（略） 3．（略） 4．A、C
5．消耗了电能，产生了化学能和内能 6．697Ml 7．87.3 J
8．272.7J 45.5Ω
9．分析实验数据知，l～6分钟内阴、阳两极生成的气体体积之比大于2:1；从第7
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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。
10．0.08mL/s 11．I2和SO2 这是一道物理、化学综合试题，涉及能量转换，化学反应的类型及电路计算等知识。各题之间有渗透，但彼此之间相对独立，对于不能完整正确解答的学生，可以通过审题有的放矢地选自己能解的部分。这正是综合能力测试题知识点涉及得广，学生思维自由度大的优点，不像原来单科独立试题，要摔就是一个大跟头。
十五．装置如右图：D是允许通过离子的盐桥，E是48V稳压电源，R是可变电阻，K是开关，G是灵敏电流计，C1、C2是碳棒，A、B是烧杯。
－－－
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/L Na2SO4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。 【参考答案】
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；
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③2I－2e→I2；
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④AsO33＋H2O－2e→AsO43＋2H 2．①淀粉溶液 ②0.144%
十六．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
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电3秒后，阴极上放出6×106mol气体，已知整个电路的电阻为10Ω，求本实验装置所用电源的电动势。
【参考答案】 3.87V
本题以电解实验为背景，综合了化学、物理两门学科知识内容，涉及理解、推理、分折和综合解决实际问题等诸多能力的综合应用。本题由化学反应生成物，计算电路中的物理量，将电学的重要规律与电解的化学实验联系在一起，综合解决实际问题，加深对电解的化学物理本质的认识。
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十七．某学生试图用电解法根据电极上析出物质的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，所用仪器如下图：
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→ → 。
2．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 ⑤再次低温烘干后称量至恒重
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4．已知电子的电量为1.6×1019库仑。试列出阿伏加德罗常数的计算表达式：NA＝
【参考答案】 1．D A B F→B→A→C→D→E
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2．2Cl－2e→Cl2↑ 变兰色 Cl2＋2I→CCl＋I2
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