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④电极c的质量变化是________g；

⑤电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化？简述其原因： 甲

溶

液

_____________________________________________________________； 乙

溶

液

_____________________________________________________________； 丙

溶

液

_____________________________________________________________。

(2)如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续进行？________为

什

么

？

___________________________________________________________________。

【解析】(1)①乙中c电极质量增加，发生Cu2++2e-Cu，c为阴极，

推出b为阳极，a为阴极， M为负极，N为正极。丙中相当于电解水，设电解水的质量为x，由电解前后溶质质量相等有：100 g×10.00%=(100 g-x)×10.47%，得x≈

4.5 g，即0.25 mol H2O，整个反应中转移0.5 mol电子，即每个烧杯中电极上转移电子数均为0.5 mol。

②甲中相当于电解H2O，阳极b发生反应：4OH--4e-2H2O+O2↑。

③转移0.5 mol电子，生成O2的物质的量为0.5 mol÷4=0.125 mol，标准状况为0.125 mol×22.4 L·mol-1=2.8 L。 ④Cu2++2e-Cu，转移0.5 mol电子，则生成m(Cu)=

×64

g·mol-1=16 g。

⑤甲中相当于电解水，NaOH的浓度增大，pH变大；乙中阴极为Cu2+放电，阳极为OH-放电，所以H+增多，pH减小；丙中为电解水，K2SO4溶液的pH不变。

(2)铜全部析出后，可以继续电解水。因为CuSO4溶液已转变为H2SO4溶液，反应也就变为水的电解反应。 答案：(1)①正 ②4OH--4e-2H2O+O2↑

③2.8 L ④16 ⑤碱性增大，电解后，水减少，溶液中NaOH浓度增大 酸性增大，阳极上OH-放电生成O2，溶液中H+浓度增加 酸碱性不变，K2SO4是强酸强碱盐，浓度增加不影响溶液的酸碱性 (2)能继续进行 因为CuSO4溶液已转变为H2SO4溶液，反应也就变为水的电解反应

8.(19分)氢能是发展中的新能源，它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。回答下列问题：

(1)与汽油相比，氢气作为燃料的优点是______________________________(至少答出两点)。但是氢气直接燃烧的能量转换率远低于燃料电池，写出碱性氢氧燃料电池的负极反应式：______________________________________________。 (2)利用太阳能直接分解水制氢，是最具吸引力的制氢途径，其能量

转化形式为

___________________________________________________________________。

(3)化工生产的副产氢也是氢气的来源。电解法制取有广泛用途的Na2FeO4，同时获得氢气：Fe+2H2O+2OH-Fe

+3H2↑，工作原理如

，镍电极有

图1所示。装置通电后，铁电极附近生成紫红色的Fe

气泡产生。若氢氧化钠溶液浓度过高，铁电极区会产生红褐色物质。已知：Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，易被H2还原。

①电解一段时间后，c(OH-)降低的区域在________(填“阴极室”或“阳极室”)。

②电解过程中，须将阴极产生的气体及时排出，其原因是___________________。

③c(Na2FeO4)随初始c(NaOH)的变化如图2，任选M、N两点中的一点，分

析

c(Na2FeO4)

低

于

最

高

值

的

原

因

：

_________________________________________。

【解析】(1)与汽油相比，氢气作为燃料的优点有污染小、可再生、来源广、资源丰富、燃烧热值高等；碱性氢氧燃料电池的负极反应式为H2+2OH--2e-化为化学能。

(3)①根据题意镍电极有气泡产生是氢离子放电生成氢气，铁电极发生氧化反应，溶液中的氢氧根离子减少，电解一段时间后，c(OH-)降低的区域在阳极室。

②Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，氢气具有还原性，Fe

具有强氧

2H2O。(2)利用太阳能直接分解水制氢，是将光能转

化性，易被H2还原。电解过程中，须将阴极产生的气体及时排出，防止Na2FeO4与H2反应使产率降低。

③根据题意Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，在M点：c(OH-)低，Na2FeO4稳定性差，且反应慢；在N点：c(OH-)过高，铁电极有氢氧化铁生成，使Na2FeO4产率降低。

答案：(1)污染小，可再生，来源广，资源丰富，燃烧热值高(任写两点，合理即可) H2+2OH--2e-2H2O (2)光能转化为化学能

(3)①阳极室 ②防止Na2FeO4与H2反应使产率降低 ③M点：c(OH-)低，Na2FeO4稳定性差，且反应慢

(或N点：c(OH-)过高，铁电极上有氢氧化铁生成，使Na2FeO4产率降低)

9.(20分)(能力挑战题)(1)已知双氧水是绿色氧化剂，工业上常用Pt为阳极，石墨为阴极，电解饱和硫酸氢铵溶液，再用稀硫酸水解得到