（素能提升训练）第4章 章末检测卷-【勤径学升·同步练测】2024-2025学年高中化学选择性必修1（人教版2019）

(满分：100分；时间：90分钟) 一、选择题(本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求) 1．(广东肇庆一中高二期中)电化学原理在生活中广泛存在，下列叙述错误的是(　　) A．生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁弱 B．用锡焊接铁质器件，焊接处易生锈 C．可以将电源正极与铁质闸门相连，保护闸门 D．铁管上镶嵌锌块，铁管不易被腐蚀 解析　生铁中含有碳，容易形成碳铁原电池而被腐蚀，抗腐蚀能力比纯铁弱，A正确；铁的活动性大于锡，焊接处容易形成原电池而被腐蚀，B正确；将电源负极与铁质闸门相连，不能保护闸门，C错误；铁管上镶嵌锌块，锌比铁活泼，锌腐蚀而铁管不易被腐蚀，D正确。 答案　C 2．(北京清华大学附中高二期中)关于下列各装置图的叙述中，不正确的是(　　) A．用装置①精炼铜，则a极为粗铜，电解质溶液为CuSO4溶液 B．装置②的总反应是Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋ C．装置③中钢闸门应与外接电源的负极相连 D．装置④中的铁钉几乎没被腐蚀 解析　根据电流方向知，a是电解池阳极，b是电解池阴极，用装置①精炼铜，粗铜作阳极，纯铜作阴极，电解质溶液是含有铜离子的可溶性盐溶液，所以a极为粗铜，电解质溶液为硫酸铜溶液，故A正确；铁比铜活泼，所以铁是负极，电池总反应为Fe＋2Fe3＋=== 3Fe2＋，故B不正确；电解池的阴极上电解质溶液中的阳离子放电，所以阴极金属被保护，则为了保护金属不被腐蚀，被保护的金属应该与外接电源的负极相连，故C正确；浓硫酸具有吸水性，U形管左侧上方气体干燥，铁几乎不被腐蚀，故D正确。 答案　B 3．(苏州常熟中学高二月考)下列用来表示物质变化的化学用语中，正确的是(　　) A．碱性氢氧燃料电池的负极反应式：O2＋2H2O＋4e－===4OH－ B．粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，电极反应式：Cu－2e－===Cu2＋ C．用惰性电极电解饱和食盐水时，阴极的电极反应式：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ D．在铁制品上镀银时，铁制品与电源正极相连，发生电极反应：Fe－2e－===Fe2＋ 解析　在碱性氢氧燃料电池中，通入燃料H2的电极为负极，负极的电极反应式为H2－2e－＋2OH－===2H2O，A错误；粗铜精炼时，与电源正极相连的电极是阳极，阳极材料是粗铜，阳极的电极反应式主要为Cu－2e－===Cu2＋，B错误；用惰性电极电解饱和食盐水时，阴极上H2O电离产生的H＋得到电子生成H2，则阴极的电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，C正确；在铁制品上镀银时，铁制品与电源负极相连作阴极，发生电极反应：Ag＋＋e－===Ag，D错误。 答案　C 4．(青岛高二期中)我国科学家最近发明了一种电解质溶液为K2SO4、H2SO4、KOH的Zn-PbO2电池，由M和N两种离子交换膜隔开，形成A、B、C三个电解质溶液区域，工作原理如图。下列说法错误的是(　　) A．该装置为化学能转化为电能的装置 B．钾离子通过M阳离子交换膜向A区域移动 C．正极电极反应式为PbO2＋2e－＋4H＋＋SO===PbSO4＋2H2O D．一段时间后B区域的电解质溶液浓度增大 解析　该装置没有外接电源，故为原电池，是化学能转化为电能的装置，A正确；A区氢氧根离子减少，钾离子透过M膜进入B区，M膜为阳离子交换膜，硫酸根离子透过N膜进入B区，N膜为阴离子交换膜，B错误；PbO2为正极得电子，正极电极反应式为PbO2＋2e－＋4H＋＋SO===PbSO4＋2H2O，C正确；电池放电时，A区氢氧根离子减少，钾离子透过M膜进入B区，C区氢离子减少程度为硫酸根离子的4倍，故硫酸根离子透过N膜进入B区，故B区域的电解质溶液浓度增大，D正确。 答案　B 5．锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能量高而受到了普遍重视，目前已研制成功多种锂电池。某种锂电池的总反应方程式为Li＋MnO2===LiMnO2，下列说法正确的是 (　　) A．Li是正极，电极反应式为Li－e－===Li＋ B．Li是负极，电极反应式为Li－e－===Li＋ C．MnO2是负极，电极反应式为MnO2＋e－===MnO D．Li是负极，电极反应式为Li－2e－===Li2＋ 解析　由总反应方程式可知，Li元素在反应后化合价升高(0→＋1)，Mn元素在反应后化合价降低(＋4→＋3)。Li被氧化，在电池中作负极，电极反应为Li－e－===Li＋，MnO2在正极上反应，电极反应为MnO2＋e－===MnO。 答案　B 6．某燃料电池可实现NO和CO的无害转化，其结构如图所示。下列说法正确的是 (　　) A．石墨Ⅰ电极上发生氧化反应 B．电池工作时Na＋向石墨Ⅱ电极处移动 C．石墨Ⅱ电极上的反应式为CO－2e－＋O2－===CO2 D．电路中每通过6 mol电子，生成1 mol N2 解析　石墨Ⅰ电极上NO发生反应生成N2，氮元素化合价降低，属于还原反应，A错误；电池工作时Na＋向正极移动，即向石墨Ⅰ电极处移动，B错误；石墨Ⅱ为负极，发生还原反应，电极反应式为CO－2e－＋O2－===CO2，C正确；氮元素化合价由＋2价降低为0价，每生成1 mol N2得到4 mol电子，则电路中每通过6 mol电子，生成1.5 mol N2，D错误。 答案　C 7．(重庆巴蜀中学高二期末考试)用惰性电极电解100 mL K2SO4和CuSO4的混合溶液，通电一段时间后，阴、阳两极分别收集到2.24 L和3.36 L气体(标况)，若要电解质恢复至原浓度应加入的物质及用量为(　　) A．0.1 mol Cu2(OH)2CO3 B．0.2 mol CuO C．0.2 mol Cu(OH)2 D．0.2 mol CuCO3 解析　用惰性电极电解100 mL K2SO4和CuSO4的混合溶液，阳极的电极反应为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，阴极反应为Cu2＋＋2e－===Cu、2H＋＋2e－===H2↑，阳极生成3.36 L氧气，物质的量为0.15 mol，转移的电子数为0.6 mol，阴极生成2.24 L氢气，物质的量为0.1 mol，生成0.1 mol氢气得到的电子数为0.2 mol，则剩余 0.4 mol电子由铜离子获得，生成铜0.2 mol，因此电解质要想恢复电解前的状态，需加入0.2 mol CuO(或CuCO3)和0.1 mol水或者0.1 mol Cu2(OH)2CO3。 答案　A 8．人工光合作用能够借助太阳能，用CO2和H2O制备化学原料。如图是通过人工光合作用制备HCOOH的原理示意图，下列说法不正确的是 (　　) A．该过程是将太阳能转化为化学能的过程 B．催化剂a表面发生氧化反应，有O2产生 C．催化剂a附近酸性减弱，催化剂b附近酸性增强 D．催化剂b表面的反应是CO2＋2H＋＋2e－===HCOOH 解析　首先标化合价，O2―→OH，CO2中C的化合价降低，得e－，由题图装置中电子转移的方向可知催化剂a表面发生失e－的反应，催化剂b表面发生得e－的反应，所以在催化剂b表面发生的电极反应为CO2＋2H＋＋2e－===HCOOH。在催化剂a表面H2O失电子生成O2，电极反应为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，由电极反应式可知催化剂a附近酸性增强，催化剂b附近酸性减弱，故C不正确。 答案　C 9．我国是一个严重缺水的国家，污水治理越来越引起人们重视，可以通过膜电池除去废水中的乙酸钠和对氯苯酚，其原理如图所示，下列说法不正确的是(　　) A．电子从A极沿导线经小灯泡流向B极 B．B极的电极反应式为CH3COO－－8e－＋4H2O===2HCO＋9H＋ C．当外电路中有0.2 mol e－转移时，通过质子交换膜的H＋的个数为0.2NA D．A极的电极反应式为 解析 　题图中氢离子从B极穿过质子交换膜向A极迁移，则电子从B极经导线和小灯泡向A极迁移，故A不正确；B极为电池的负极，失去电子，发生氧化反应，电极反应式为CH3COO－－8e－＋4H2O===2HCO＋9H＋，故B正确；根据得失电子守恒可知，当外电路中有0.2 mol e－转移时，通过质子交换膜的H＋的个数为0.2NA，故C正确；A为正极，得到电子，发生还原反应，由题图可知有H＋参与反应，电极反应式为 ，故D正确。 答案　A 10．某实验小组在常温下进行电解饱和Ca(OH)2溶液的实验，实验装置与现象见下表。 序号 Ⅰ Ⅱ 装置 现象 两极均产生大量气泡，b极比a极多；a极溶液逐渐产生白色浑浊，该白色浑浊加入盐酸有气泡产生 两极均产生大量气泡，d极比c极多；c极表面产生少量黑色固体；c极溶液未见白色浑浊 下列关于实验现象的解释与推论，正确的是 (　　) A．a极溶液产生白色浑浊的主要原因是电解过程消耗水，析出Ca(OH)2固体 B．b极产生气泡：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O C．c极表面变黑：Cu－2e－＋2OH－===CuO＋H2O D．d极电极反应的发生，抑制了水的电离 解析　a极为电解池的阳极，氢氧根离子放电生成的氧气与电极c反应生成二氧化碳，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀，加入盐酸有二氧化碳产生，故A不正确；b极是阴极，水电离产生的氢离子放电生成氢气，电极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，故B不正确；c极为阳极，表面产生少量黑色固体，是铜放电生成的氧化铜，Cu－2e－＋2OH－===CuO＋H2O，故C正确；d极为阴极，发生的反应是水电离产生的氢离子放电生成氢气，促进了水的电离，故D不正确。 答案　C 11．(南昌高二检测)氨硼烷(NH3·BH3)作为一种非常有前景的储氢材料，近年来日益受到人们的重视。氨硼烷电池可在常温下工作，装置如图所示，该电池的总反应为NH3·BH3＋3H2O2===NH4BO2＋4H2O。下列说法正确的是(　　) A．右侧电极上发生氧化反应 B．电池工作时，H＋通过质子交换膜向左侧移动 C．正极的电极反应式为H2O2＋2e－===2OH－ D．每消耗31 g氨硼烷，理论上转移6 mol电子 解析　根据总反应NH3·BH3＋3H2O2===NH4BO2 ＋4H2O可知，H2O2在右侧电极上发生还原反应，NH3·BH3在左侧电极上发生氧化反应，则左侧电极为电池负极，右侧电极为电池正极，正极反应式为H2O2＋2H＋＋2e－===2H2O，故电池工作时，H＋通过质子交换膜向右侧移动，A、B、C项错误；根据总反应知，每消耗31 g氨硼烷，则消耗3 mol H2O2，结合正极反应式可知，理论上转移6 mol电子，D项正确。 答案　D 12．电致变色器件可智能调控太阳光透过率，从而实现节能。下图是某电致变色器件的示意图。当通电时，Ag＋注入无色WO3薄膜中，生成AgxWO3，器件呈现蓝色，对于该变化过程，下列叙述错误的是(　　) A．Ag为阳极 B．Ag＋由银电极向变色层迁移 C．W元素的化合价升高 D．总反应为：WO3＋xAg===AgxWO3 解析　由外加电源可知该装置为电解装置。由“通电时，Ag＋注入无色WO3薄膜中，生成AgxWO3”可知，Ag为阳极，Ag＋由银电极向变色层(阴极)迁移，A、B正确；WO3生成AgxWO3，W的化合价降低x价，C错误；阳极电极反应式为xAg－xe－===xAg＋，阴极电极反应式为WO3＋xe－＋xAg＋===AgxWO3，两极电极反应式相加得总反应式为WO3＋xAg===AgxWO3，D正确。 答案　C 13．(山东青岛第二中学高二期中)某反应中反应物与生成物有FeCl2、FeCl3、CuCl2、Cu，将上述反应设计成的原电池如图甲所示、电解池如图乙所示，乙烧杯中金属阳离子的物质的量与电子转移的物质的量的变化关系如图丙。下列判断正确的是(　　) A．图中X溶液是FeCl3 B．原电池工作时，盐桥中的K＋不断进入X溶液中 C．图丙中的③线是Fe3＋的变化 D．甲乙两装置中的Cu电极上均发生还原反应 解析　据反应物和生成物可以确定该反应为2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2，所以X为FeCl3和FeCl2溶液，A错误；Cu作负极，石墨作正极，盐桥中阳离子向正极移动，则K＋不断移向正极即进入X溶液中，B正确；根据丙图可知溶液中有三种金属阳离子，而根据X的成分可知X中只有两种金属阳离子，说明在电解过程中还有Cu2＋生成，它的物质的量从零逐渐增大，③为Cu2＋，C错误；装置甲为原电池，铜作负极，发生氧化反应，装置乙为电解池，铜作阳极，发生氧化反应，D错误。 答案　B 14．一种处理SO2的流程如图所示，下列说法不正确的是 (　　) A．该流程中原电池的负极反应是SO2＋2H2O－2e－===SO＋4H＋ B．该流程的优点是Br2可循环利用，同时得到清洁燃料 C．电解槽阴极附近pH变大 D．该流程说明反应SO2＋2H2O===H2SO4＋H2可自发进行 解析　在原电池负极上，还原性物质发生氧化反应，A正确；根据流程可知有H2生成，电解生成的Br2参与原电池反应，B正确；电解槽阴极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，酸性减弱，pH增大，C正确；原电池反应一定是自发进行的，电解池反应不一定是自发进行的，反应SO2＋2H2O===H2SO4＋H2不能直接设计成原电池，反应不可自发进行，D错误。 答案　D 15．(河南南阳期末)用SO2-空气质子交换膜燃料电池电解含有尿素的碱性溶液，用于废水处理，其装置如图所示(装置中c、d均为惰性电极，隔膜仅阻止气体通过)。下列说法正确的是(　　) A．SO2-空气质子交换膜燃料电池放电时，质子从电极b移向电极a B．电极c附近发生的电极反应为CO(NH2)2＋2H2O－6e－===N2↑＋CO＋8H＋ C．装置中电子移动方向：电极a→电极d→隔膜→电极c→电极b D．当有0.3 mol质子通过质子交换膜时，产生1 120 mL(标准状况)N2 解析　在酸性SO2-空气质子交换膜燃料电池中，电极a上SO2发生氧化反应生成H2SO4，则电极a作负极，电极b作正极，电池工作时，阳离子从负极区移向正极区，即从电极a移向电极b，A错误；电极c为阳极，阳极的电极反应为CO(NH2)2＋8OH－－6e－===N2↑＋CO＋6H2O，B错误；电子不能通过溶液，C错误；当有0.3 mol 质子通过质子交换膜时，电路中转移电子0.3 mol，根据电极c的电极反应可知产生0.05 mol N2，即标准状况下1 120 mL N2，D正确。 答案　D 二、非选择题(本题共4小题，共55分) 16．(13分)(朝阳建平实验中学高二期中)某科研小组为研究电化学原理，设计如图所示装置。回答下列问题： (1)若a和b不相连，c是铜片，d是锌片，m是稀硫酸，则锌片上的现象是__________，此时能量转化的主要形式是化学能转化为________能。 (2)若a和b用导线相连： ①c是石墨电极，d是铜片，m是硝酸银溶液，则原电池正极的电极反应式为__________。 ②c、d均是Pt电极，m是NaOH稀溶液，分别向两极通入CH4和O2，通入CH4一极的电极反应式是________________________________。 (3)若a和b分别连接直流电源的两极： ①c、d是石墨电极，m是NaCl溶液，向溶液中滴加几滴酚酞溶液。实验开始后c极周围溶液首先出现红色，则b连接直流电源的________(选填“正极”或“负极”)，通电时总反应的离子方程式是________________________________，检验d极气体产物可以选用的试纸是________(选填字母)。 A．干燥的红色石蕊试纸 B．干燥的蓝色石蕊试纸 C．湿润的淀粉KI-试纸 D．干燥的淀粉KI-试纸 ②c、d分别是石墨电极和铜电极，m是NaOH浓溶液，通过反应：2Cu＋H2OCu2O＋H2↑可制得纳米级Cu2O。阳极的电极反应式是_________________。 解析　(1)若a和b不相连，c是铜片，d是锌片，m是稀硫酸，则锌片与稀硫酸反应，则锌片上的现象是：锌片溶解，且锌片表面有气泡生成；此时能量转化的主要形式是化学能转化为热能； (2)若a和b用导线相连，构成原电池装置。①c是石墨电极，d是铜片，m是硝酸银溶液，则铜为负极，石墨为正极，则原电池正极的电极反应式为：Ag＋＋e－===Ag；②c、d均是Pt电极，m是NaOH稀溶液，分别向两极通入CH4和O2，通入CH4的一极为负极，通入氧气的一极为正极。通入CH4的一极的电极反应式是：CH4＋10OH－－8e－===CO＋7H2O； (3)若a和b分别连接直流电源的两极，构成电解池装置。①c、d是石墨电极，m是NaCl溶液，向溶液中滴加几滴酚酞溶液。实验开始后c极周围溶液首先出现红色，则c极为阴极，a连接直流电源的负极，b连接直流电源的正极，d为阳极；通电时总反应的离子方程式是：2Cl－＋2H2O2OH－＋Cl2↑＋H2↑；d电极为阳极，产生氯气，氯气能够使湿润的 淀粉-KI试纸变蓝，故检验氯气可以选用的试纸是C；②c、d分别是石墨电极和铜电极，m是NaOH浓溶液，通过反应：2Cu＋H2OCu2O＋H2↑可制得纳米级Cu2O，阳极为铜失电子生成Cu2O，电极反应式是：2Cu＋2OH－－2e－===Cu2O＋H2O。 答案　(1)锌片溶解，且锌片表面有气泡生成　热 (2)①Ag＋＋e－===Ag ②CH4＋10OH－－8e－===CO＋7H2O (3)①正极 2Cl－＋2H2O2OH－＋Cl2↑＋H2↑　C ②2Cu＋2OH－－2e－===Cu2O＋H2O 17．(14 分)(龙岩连城一中高二月考)研究金属腐蚀和防腐的原理很有现实意义。 (1)甲图为教材中探究钢铁的吸氧腐蚀的装置。某兴趣小组按该装置实验，导管中液柱的上升缓慢，下列措施可以更快更清晰观察到水柱上升现象的有________(填序号)。 A．用纯氧气代替试管内空气 B．用酒精灯加热试管提高温度 C．将铁钉换成铁粉和炭粉混合粉末 D．换成更细的导管，水中滴加红墨水 (2)该小组将甲图装置改进成乙图装置并进行实验，导管中红墨水液柱高度随时间的变化如下表，根据数据判断腐蚀的速率随时间逐渐________(选填“加快”“不变”或“减慢”)，你认为影响因素为____________________。 时间/min 1 3 5 7 9 液柱高度/cm 0.8 2.1 3.0 3.7 4.2 (3)为探究铁钉腐蚀实验a、b两点所发生的反应，进行以下实验，请完成表格空白： 实验操作 实验现象 实验结论 向NaCl溶液中滴加 2～3滴酚酞指示剂 a点附近溶液 出现红色 a点电极反应为 ①________________ ________________ 然后再滴加2～3滴 K3溶液 b点周围出现 蓝色沉淀 b点电极反应为 ②________________ ________________ 根据以上实验探究，试判断________(选填“a”或“b”)为负极，该点腐蚀更严重。 解析　(1)用纯氧气代替试管内空气，氧气浓度增大，反应速率加快，可以更快更清晰观察到水柱上升现象，A正确；用酒精灯加热试管提高温度，温度升高，试管内气体膨胀，可能观察不到水柱上升现象，B不正确；将铁钉换成铁粉和炭粉混合粉末，构成原电池，反应速率加快，可以更快更清晰观察到水柱上升现象，C正确；换成更细的导管，水中滴加红墨水，消耗相同体积的氧气时，导管中液面变化会明显，D正确。 (2)该小组将甲图装置改进成乙图装置并进行实验，根据导管中红墨水液柱高度随时间的变化，可知腐蚀的速率随时间逐渐减慢；随反应进行，氧气的浓度降低，所以反应速率减慢。 (3)滴加2～3滴酚酞指示剂，a点附近溶液出现红色，说明氧气在a点得电子生成氢氧根离子，a点电极反应为O2＋4e－＋2H2O===4OH－；滴加2～3滴K3溶液，b点周围出现蓝色沉淀，说明b点铁失电子生成Fe2＋，b点电极反应为Fe－2e－===Fe2＋；原电池负极发生氧化反应，根据以上实验探究，可知b为负极，b点腐蚀更严重。 答案　(1)ACD　(2)减慢　氧气的浓度 (3)O2＋4e－＋2H2O===4OH－ Fe－2e－===Fe2＋　b 18．(14分)(河北唐山高二期中)回答下列问题： (1)某课外活动小组用如图甲所示装置进行实验，试回答下列问题。 ①若开始时开关K与a连接，则A极的电极反应式为_________________，B极的Fe发生________(选填“析氢”或“吸氧”)腐蚀。 ②若开始时开关K与b连接，根据此时的装置，判断下列说法正确的是________(填序号)。 a．溶液中Na＋向A极移动 b．A极上产生的气体能使湿润的淀粉-KI试纸变蓝 c．反应一段时间后加适量稀盐酸可恢复到电解前电解质的浓度 d．若标准状况下B极产生2.24 L气体，则溶液中转移0.2 mol 电子 (2)海水中锂元素储量非常丰富，从海水中提取锂的研究极具潜力。锂是制造化学电源的重要原料。如LiFePO4电池中某电极的工作原理如图乙所示。 ①已知该电池的电解质为能传导Li＋的固体材料。放电时FePO4电极是电池的________(选填“正”或“负”)极，该电极反应为________________________________。 ②用此电池电解含有足量CuSO4的溶液100 mL，假如电路中转移了0.1 mol e－ ，且电解池的电极均为惰性电极，忽略溶液体积变化，则电解后溶液中c(H＋)为________。 解析　(1)①若开始时开关K与a连接，构成原电池，铁是负极，石墨为正极，电解质溶液显中性，发生Fe的吸氧腐蚀，正极上氧气得电子生成氢氧根离子，正极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－；②电解池中阳离子移向阴极，所以溶液中Na＋向B极移动，故a错误；A极是阳极，生成氯气，所以A极上生成的气体能使湿润的淀粉-KI试纸变蓝，故b正确；电解饱和食盐水放出氢气和氯气，所以反应一段时间后通入适量HCl气体可恢复到电解前电解质的浓度，故c错误；溶液中通过离子移动导电，没有电子转移，故d错误。 (2)①根据题图乙，放电时FePO4得电子发生还原反应生成LiFePO4，所以FePO4为正极，电极反应式为FePO4＋e－＋Li＋===LiFePO4；②用此电池电解含有足量 CuSO4的溶液 100 mL，且电解池的电极均为惰性电极，阴极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu，阳极反应式为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，假如电路中转移了0.1 mol e－，忽略溶液体积变化，则电解后溶液中氢离子的物质的量为0.1 mol，则氢离子的物质的量浓度为＝1 mol·L－1。 答案　(1)①O2＋2H2O＋4e－===4OH－　吸氧　②b (2)①正　FePO4＋e－＋Li＋===LiFePO4　②1 mol·L－1 19．(14分)有关电化学装置的原理示意图如下。回答下列问题： (1)图1是工业上用电解法在强碱性条件下除去废水中CN－的装置，发生的反应有： ⅰ.CN－－2e－＋2OH－===CNO－＋H2O ⅱ.2Cl－－2e－===Cl2↑ ⅲ.3Cl2＋2CNO－＋8OH－===N2＋6Cl－＋2CO ＋4H2O ①石墨电极上发生________(选填“氧化”或“还原”)反应；阴极反应式为__________。 ②电解过程中有关微粒定向移动的说法错误的是________。 a．电子由电极b经导线流向铁电极 b．电流由铁电极经溶液流向石墨电极 c．Cl－、CN－移向石墨电极 d．Na＋移向铁电极 ③为了使电解池连续工作，需要不断补充____________。 (2)图2是一种高性能的碱性硼化钒(VB2)—空气电池，该电池工作时发生离子反应：4VB2 ＋11O2＋20OH－＋6H2O===4VO＋8B(OH)。 ①VB2电极为________(选填“正”或“负”)极，电池工作时正极反应式为_______。 ②若离子选择性膜只允许OH－通过，电池工作过程中忽略溶液体积变化，则正极室的pH________(选填“变大”“变小”或“不变”)。 ③若用图2装置为图1装置供电，当消耗36.5 g硼化钒(VB2)时，理论上图1装置中产生标准状况下H2的体积为________L。 解析　(1)根据题给信息可知铁电极本身没有发生变化，因此铁电极上应为还原反应，即铁为阴极，电极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－；石墨为阳极，发生氧化反应。电子由电源负极经导线流向铁电极，电流由电源正极经导线流向石墨电极，离子导体中的阴离子即Cl－、CN－移向石墨电极，而Na＋移向铁电极，因此错误的为b。由反应ⅲ可知，为了使电解池连续工作，需要不断补充NaOH。(2)由电池工作时总反应式可以看出，氧气在反应中得电子，在正极反应，因此VB2电极为负极，正极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－；若离子选择性膜只允许OH－通过，电池工作过程中，阴离子OH－向负极迁移，而正极室反应产生的OH－与透过选择性膜向负极室迁移的OH－相当，因此忽略溶液体积变化时正极室的pH不变。放电过程中，消耗36.5 g硼化钒(VB2)，即0.5 mol，依据化学方程式可得消耗氧气为 mol，电路中转移电子的物质的量为5.5 mol。依据得失电子守恒，题图1装置中转移电子的物质的量为5.5 mol，产生氢气的物质的量为2.75 mol，标准状况下体积为61.6 L。 答案　(1)①氧化　2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ ②b　③NaOH (2)①负　O2＋4e－＋2H2O===4OH－　②不变 ③61.6 学科网（北京）股份有限公司 $$