第四章《化学反应与电能》单元训练题-2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第四章《化学反应与电能》单元同步训练题 一、单选题 1．某化学小组探究浓硝酸原电池中硝酸浓度对“电极反转”的影响，将规格完全相同的Cu片和Fe片插入9.4、13.3、13.4、13.7、15.0的硝酸溶液中，组成原电池测试电流变化如图所示。已知：氧化层比更致密。 根据上述实验，下列说法错误的是 A．初始阶段，铁做负极 B．15的硝酸溶液中，一段时间后，发生“电极反转” C．硝酸浓度小于13.3时，硝酸浓度越小，电流强度越大 D．将Fe换为Al后，测得“硝酸”原电池电极反转的硝酸溶液浓度的临界值为9.1，工业上用铝罐储存硝酸更合适 2．如图所示装置中，C1、C2是石墨电极。A中盛有棕色的KI和I2的混合溶液，B中盛有无色的Na3AsO4和Na3AsO3的混合溶液。当连接开关K，并向B中滴加浓盐酸时，发现灵敏电流计G的指针向右偏转。一段时间后，当电流计指针回到中间“0”位置时，再向B中滴加过量浓NaOH溶液，可观察到电流计指针向左偏转。下列说法正确的是 A．电流计G的指针向右偏转时，化学能转变为电能；向左偏转时，电能转变为化学能 B．电流计G的指针向右偏转时，C1电极反应为： C．电流计G的指针向左偏转时，C2电极反应为： D．由上述实验现象可知，氧化性： 3．近期，科学家研发出了一种新型铝电池。该电池的熔盐电解质由氯化钠(NaCl)、氯化钾(KCl)和氯化铝(AlCl3)组成(如图所示)。其中，电池放电过程中会形成，放电总反应的方程式为2Al+3Se=Al2Se3。下列说法错误的是 A．充电时，惰性电极为阳极 B．放电时，Al电极附近的阴离子浓度升高 C．放电时，电路中每转移2mol电子，理论上正极质量增加18g D．充电时，阳极的电极反应式为 4．工业生产中，实现碳中和的一种方法是通过电催化反应将CO2转化为液体燃料甲酸盐，同时得到化学品S8，电催化CO2还原偶联硫氧化系统的工作原理如下图所示。下列说法错误的是 A．交换膜为阳离子交换膜 B．阴极电极反应方程式为： C．向阳极电解液通CO2分离S8，其中CO2和S8均为非极性分子 D．S位于元素周期表的p区 5．利用双极膜电解含有的溶液，使转化成碳燃料，实现了还原流动。电解池如下图所示，双极膜中水电离的和在电场作用下可以向两极迁移。下列说法不正确的是 A．银网电极与电源负极相连 B．双极膜b侧应该用质子交换膜 C．阴极电极反应为： D．双极膜中有0.1mol 电离，则阳极附近理论上产生0.05mol 6．我国科研人员开发了一种电化学装置，可在温和的条件下实现工业废水氯苯的降解和资源转化。下列叙述错误的是 已知：①CO2 ②电解效率 A．气体为 B．一段时间后，阴极区溶液保持不变 C．阳极区存在反应：-26e-+10H2O=6CO2+26H+ D．当得到气体(标准状况)，，()=2%，所有邻苯二酚完全转化为，则 7．一种自生酸和碱的电化学回收体系，原理如图所示。在Ⅲ室中将等含磷微粒转化为羟基磷灰石（），同时将转化为，实现废水中的等含磷微粒和的回收。下列说法不正确的是 （注：表示等含磷微粒，为羟基磷灰石） A．a、c为阳离子交换膜，b为阴离子交换膜 B．Ⅲ室可发生反应： C．当电路中通过电子，阴极增重10.04g D．物质X为硫酸溶液，将其泵入吸收室用于吸收 8．据估计，海水中锂的总含量为陆地锂总含量的5000倍以上。Li+能够嵌入某些氧化物中并在一定条件下脱出，据此可以进行锂元素的富集。某电化学集锂系统如图所示，工作时，向MnO2所在腔室加入海水，启动电源l，使海水中的Li+嵌入MnO2结构中形成LixMn2O4；一段时间后，关闭电源1和海水通道，启动电源2，同时向电极2通入空气，使LixMn2O4中的Li+脱出。下列说法错误的是 A．启动电源1后，Li+的嵌入反应为 B．启动电源1后，电极1作阳极 C．启动电源2后，电极2的电极反应为 D．启动电源2后，腔室2中LiOH将减少 9．高载量锂硫电池是一种二次电池，具有比能量大，能量密度高，成本低，环境友好等优点，装置示意图如下。下列说法正确的是 A．放电时为负极 B．左室区电解质可为含水溶液 C．充电时极可能发生 D．当电路中转移电子时，锂电极质量变化 10．一种新的二甲醚()双极膜燃料电池，电解质分别为和KOH，结构示意图如图所示，双极膜由阳离子交换膜和阴离子交换膜组成，能将水分子解离成和。下列说法正确的是 A．放电时，双极膜中的通过b膜转移至d极 B．c极反应式为 C．每消耗11.2L，双极膜处有2mol的解离 D．反应一段时间后，双极膜右侧电解质溶液的浓度不变 11．图1是天然气报警器成品装置，其工作原理如图2所示，其中可以在固体电解质中移动。当报警器触发工作时，下列说法正确的是 A．甲烷是天然气、沼气、煤矿坑道气、水煤气的主要成分 B．当电路中转移0.008mol电子时，固体电解质中有0.004mol移向电极a C．电子在电解质中向b电极移动，电流方向由b电极经导线向a电极 D．多孔电极b极上发生的反应的电极反应式为： 12．科学家开发利用电极，在酸性介质中将异丙醇高选择性转化成增值化学品一丙酮，同时在Pd/C电极产生氢气，模拟装置如图所示。下列叙述正确的是 A．工作一段时间后，总物质的量保持不变 B．a极与电源负极连接，a极发生氧化反应 C．阳极反应式为 D．收集11.2L时，理论上制备29g丙酮 13．图1为某常见金属单质及其部分化合物的“价—类”二维图。下列推断不合理的是 A．，的每步转化均可一步实现 B．b、c均可与氢碘酸反应，但反应原理不同 C．h可同时实现饮用水的消毒与净化 D．向图2中a极附近滴入铁氰化钾溶液，会产生蓝色沉淀 14．近年来，固体氧化物电解池作为一种高效的电化学能量转换装置，由于其大电流密度、高法拉第效率和高能量效率受到广泛的关注。CO2和H2O电解的反应机理如图所示，下列说法正确的是 A．电源中，a极的电势比b极的高 B．O2-由电极N向电极M移动 C．电极M的电极反应为 D．当电路中转移4mol电子时，电极M产生的气体的体积比电极N产生的多22.4L 二、非选择题 15．电能与化学能之间的相互转化具有重要的实用价值。 回答下列问题： Ⅰ．以不同材料修饰的Pt为电极，一定浓度的NaBr溶液为电解液，采用电解和催化相结合的循环方式，可实现高效制和，装置如图所示。 (1)电极a为 (填“阴极”或“阳极”)，b极的电极反应式为 。 (2)乙装置中发生反应的化学方程式为 。 (3)电解和催化过程中需不断向电解槽中补充Y，Y的化学式为 。 Ⅱ．恒温条件下，用如图1所示装置探究铁的电化学腐蚀，溶液pH、容器内压强随时间变化曲线如图2所示。 (4)图2中表示pH的曲线为 (填“a”或“b”)。BC段正极的电极反应式主要为 。 (5)图2中DE段曲线基本不变，此时电池的总反应为 。 (6)轮船上为减缓铁皮的腐蚀，常在船底四周镶嵌锌块，这种防护方法被称为 。 16．为验证不同化合价铁的氧化还原能力，利用下列电池装置进行实验。 回答下列问题： (1)电流表显示电子由铁电极流向石墨电极。可知，盐桥中的阳离子进入 电极溶液中。 (2)电池反应一段时间后，测得铁电极溶液中c(Fe2＋)增加了0.02 mol·L－1。石墨电极上未见Fe析出。可知，石墨电极溶液中c(Fe2＋)＝ 。 (3)根据(1)、(2)实验结果，可知石墨电极的电极反应式为 ，铁电极的电极反应式为 。因此，验证了Fe2＋氧化性小于 、还原性小于 。 17．高锰酸钾广泛用作氧化剂、消毒剂除臭剂及水处理剂，回答下列问题。 已知：20℃时各物质在水中的溶解度如表所示。 物质 KMnO4 K2MnO4 KOH KHCO3 溶解度/g 6.4 56.7 112 33.7 (1)常温下，高锰酸钾与浓盐酸混合发生反应生成氯气的离子方程式为 ，当转移2 mol电子时，生成 L(换算成标准状况下)氯气。 (2)高锰酸钾的一种制备方法：氢氧化钾(过量)与软锰矿粉(主要成分为MnO2)混合，在240℃下，吸收空气中的氧气，缓慢地转化为锰酸钾(K2MnO4)，用水浸取后，过滤，电解滤液得到高锰酸钾粗品。 ①该方法中生成锰酸钾的化学方程式为 ，该反应的氧化产物为 ，反应过程中涉及的物质属于氧化物的为 。 ②用惰性电极电解锰酸钾和氢氧化钾的混合溶液，阳极的电极反应式为 ，阴极生成一种气体，写出该气体的一种用途： 。 ③往锰酸钾溶液中通入足量的CO2，也能生成高锰酸钾和二氧化锰，与电解法相比，该方法的不足之处为 。 18．下图为相互串联的三个装置，试回答： (1)写出甲池负极的电极反应式： 。 (2)若利用乙池在铁片上镀银，则B电极反应式是 。 (3)若利用乙池进行粗铜的电解精炼，则 极(填“A”或“B”)是粗铜。 (4)向丙池溶液中滴加几滴酚酞试液， 电极(填“石墨”或“Fe”)周围先出现红色；若甲池消耗3.2g CH3OH气体，则丙池中阳极上产生气体的体积(标准状态)为 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．C 【详解】A．根据图像可知初始阶段电流的方向均是一致的，这说明铁均做负极，铜是正极，A正确； B．15的硝酸溶液中，一段时间后，电流反向，说明铁被钝化，铁电极是正极，铜电极是负极，即发生了“电极反转”，B正确； C．根据图像可知硝酸浓度小于13.3时，在开始阶段，硝酸浓度越大，电流强度越大，C错误； D．将Fe换为Al后，测得“硝酸”原电池电极反转的硝酸溶液浓度的临界值为9.1，且氧化层比更致密，所以工业上用铝罐储存硝酸更合适，D正确； 答案选C。 2．B 【分析】C1、C2是石墨电极。A中盛有棕色的KI和I2的混合溶液，B中盛有无色的Na3AsO4和Na3AsO3的混合溶液。当连接开关K，并向B中滴加浓盐酸时，发现灵敏电流计G的指针向右偏转，说明此时C2电极是正极，C1电极是负极。一段时间后，当电流计指针回到中间“0”位置，此时反应达到平衡状态，再向B中滴加过量浓NaOH溶液，可观察到电流计指针向左偏转，说明此时C2电极是负极，C1电极是正极，据此解答。 【详解】A．不论电流计G的指针向右偏转还是向左偏转，均是原电池，都是化学能转变为电能，A错误； B．电流计G的指针向右偏转时，C1电极是负极，C1电极反应为：，B正确； C．电流计G的指针向左偏转时，C2电极是负极，C2电极反应为：，C错误； D．根据以上分析可知在酸性溶液中氧化性：，在碱性溶液中氧化性：，D错误； 答案选B。 3．B 【分析】由题干信息可知，放电总反应的离子方程式为2Al+3Se=Al2Se3，则反应中铝发生氧化反应为负极，即电极反应为：nAl-3ne-+(3n+1)Cl-=，惰性电极为正极，据此分析解题。 【详解】A．放电时铝发生氧化反应为负极，惰性电极为正极，则充电时，电极Al为阴极，惰性电极为阳极，A正确； B．电池放电过程中铝极反应为nAl-3ne-+(3n+1)Cl-=，Al电极附近的阴离子浓度降低，B错误； C．放电时，结合反应2Al+3Se=Al2Se3，则电路中每转移2mol电子，理论上正极质量增加18g，C正确； D．充电时，阳极的电极反应与放电时正极反应有关，反应为nAl2Se3-6ne-+2(3n+1)Cl-=2+3nSe，D正确； 故答案为：B。 4．B 【分析】由题干电解装置图可知，左侧电极为阴极，电极反应为：CO2+2e-+=HCOO-+，右侧电极为阳极，电极反应为：8S2- -16e-=S8，Na+经过离子交换膜由阳极区进入阴极区，阳极电解液主要成分为NaOH，NaOH与过量的CO2反应生成NaHCO3进入阴极区循环使用，据此分析解题。 【详解】A．由分析可知，Na+经过离子交换膜由阳极区进入阴极区，则交换膜为阳离子交换膜，A正确； B．由分析可知，阴极电极反应方程式为：CO2+2e-+=HCOO-+，B错误； C．向阳极电解液通CO2分离S8，其中CO2为直线形分子，正负电荷中心重合，S8为非金属单质且分子中均为非极性键，二者均为非极性分子，C正确； D．S为16号元素，其价电子排布式为：3s23p4，故S位于元素周期表的p区，D正确； 故答案为：B。 5．D 【分析】根据示意图，右侧生成CO，发生还原反应，为阴极区，即Ag网为阴极，与电源的负极相连，阴极的反应式为：；Ni网为阳极，电极反应式为：，双极膜中H+向右侧移动，即b为质子膜，OH-向左侧移动，a为阴离子膜。 【详解】A．由上述分析可知，银网电极为阴极，与电源负极相连，故A正确； B．双极膜中H+向右侧移动，即b为质子膜，故B正确； C．阴极的电极反应式为：，故C正确； D．根据阳极反应式，产生0.05mol 会消耗0.2molOH-，双极膜中有0.2mol 电离，故D错误。 答案选D。 6．D 【详解】A．阴极上，氢离子得电子生成氢气，气体为，故A正确； B．阴极上，氢离子得电子生成氢气，同时阳极相同物质的量的氢离子通过质子交换膜进入阴极，故一段时间后，阴极区溶液保持不变，故B正确； C．根据已知信息知，阳极区存在被氧化为CO2的过程，故阳极区存在反应：-26e-+10H2O=6CO2↑+26H+，故C正确； D．转移电子，由η()=2%知生成邻苯二酚转移电子，转化为的电极反应为- 2e-   +2H2O → + Cl- + 3H+，故生成邻苯二酚 ，故D错误； 故选D。 7．C 【分析】由I室电极产生O2，III室电极产生H2可知，左侧为阳极，右侧为阴极，I室产生H+进入II室溶液，为了保证II室溶液电中性，脱盐室中硫酸根离子进入II室，II室物质X为硫酸，故a膜为阳离子交换膜，b膜为阴离子交换膜，II室硫酸泵入吸收室用于吸收NH3，脱盐室中硫酸根经过b膜进入II室，则Na+通过c膜进入III室，c膜为阳离子交换膜； 【详解】A．由分析知，a、c为阳离子交换膜，b为阴离子交换膜，A正确； B．III室要生成羟基磷灰石，所给离子方程式符合原理且满足电荷、质量守恒，B正确； C．III室电极为阴极，电极反应式2H2O+2e-=H2↑+2OH-，转移0.14mol电子，共生成0.14molOH-，OH-除了生成羟基磷灰石，还要与铵根反应，根据B选项反应式，当参与B选项反应式的OH-少于0.14mol，生成的羟基磷灰石少于0.01mol，0.01mol羟基磷灰石为10.04g，故阴极增重小于10.04g，C错误； D．由分析，物质X为硫酸溶液，将其泵入吸收室用于吸收NH3，D正确； 本题选C。 8．D 【分析】由图可知，该电化学系统工作时，先通入海水，启动电源1，形成LixMn2O4，Mn元素化合价降低得电子，故二氧化锰电极为阴极，电极反应式为2MnO2+xe-+xLi+=LixMn2O4，惰性电极1为阳极，电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+，关闭电源1和海水通道，启动电源2，LixMn2O4转化为MnO2，二氧化锰电极为阳极，电极反应式为LixMn2O4+xe-=2MnO2+xLi+，惰性电极2为阴极，氧气得电子，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，据此作答。 【详解】A．电源1启动时，Li+进入MnO2，Mn被还原，二氧化锰电极为阴极，电极反应式为2MnO2+xe-+xLi+=LixMn2O4，故A正确； B．电源1启动时，惰性电极1为阳极，电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+，故B正确； C．关闭电源1和海水通道，启动电源2，惰性电极2为阴极，氧气得电子，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，故C正确； D．启动电源2，LixMn2O4转化为MnO2，二氧化锰电极为阳极，电极反应式为LixMn2O4+xe-=2MnO2+xLi+，脱出Li+，腔室2中LiOH增加，故D错误； 故选：D。 9．D 【分析】由图示可知，放电时电极Li失电子，为负极；S电极依次发生S8→Li2S8→Li2S6→Li2S4→Li2S2→Li2S的反应，为还原反应，电极S为正极；充电时，电极Li接电源的负极，做阴极；电极S接电源正极，做阳极。 【详解】A．放电时，S电极依次发生S8→Li2S8→Li2S6→Li2S4→Li2S2→Li2S的反应，为还原反应，电极S为正极；选项A错误； B．Li能与水反应，则该电池通常不选择水系电解液，选项B错误； C．充电时S极做阳极，失电子，电极反应式为：8Li2S-16e-= S8+16Li+，选项C错误； D．电池放电时Li电极为负极，电极方程式为Li-e-=Li+，当外电路中流过0.3mol电子时，负极消耗的Li的物质的量为0.3mol，其质量减少2.1g；电池充电时Li电极为阴极，电极方程式为Li++e-=Li，当外电路中流过0.3mol电子时，阴极增加的Li的物质的量为0.3mol，其质量增加2.1g；故当电路中转移0.3mol电子时，锂电极质量变化2.1g；选项D正确； 故答案选D。 10．B 【分析】电极c为负极，发生氧化反应，其电极方程式为；电极d为正极，发生还原反应，其电极方程式为O2＋4H＋＋4e－＝2H2O。 【详解】A．放电时，阴离子向负极移动，即双极膜中的通过a膜转移至c极，故A错误； B．由分析知，c极反应式为，故B正确； C．由于不知气体所处的状况，无法确定11.2 L O2的物质的量，故C错误； D．双极膜右侧生成了水，溶液体积增大，电解质溶液的浓度减小，故D错误； 故选B。 11．B 【分析】该装置为甲烷燃料电池，通甲烷一极为负极(a)，通空气一极为正极(b)，据此分析解答。 【详解】A．水煤气的主要成分是氢气和一氧化碳，A错误； B．当电路中转移0.008mol电子时，，固体电解质中有0.004mol 移向电极a，B正确； C．电子不会在电解质中移动，电流方向在外电路是由b电极经导线向a电极，C错误； D．多孔电极b极上发生的反应的电极反应式为：，D错误； 故选：B。 12．A 【分析】该装置是电解池。在Pd/C电极产生氢气发生还原反应,因此b极连接负极，是阴极｡ 【详解】A．依题意，a极反应式为，b极反应式为，电解过程中，氢离子向阴极迁移，一段时间后电解质溶液中硫酸的物质的量保持不变，A项正确； B．a极为阳极，与电源正极连接，发生氧化反应，B项错误； C．阳极上异丙醇发生氧化反应，失去电子，C项错误； D．氢气没有标明“标准状况”，无法计算氢气的物质的量，不能计算丙酮质量，D项错误。 故选A。 13．A 【分析】根据某常见金属单质及其部分化合物的“价—类”二维图知，a为Fe、b为FeO、c为Fe2O3、d为Fe(OH)3、e为Fe(OH)2、f为亚铁盐（如FeCl2等）、g为铁盐（如FeCl3等）、h为高铁酸盐（如K2FeO4等）。 【详解】A．Fe与HCl反应生成FeCl2，FeCl2与Cl2反应生成FeCl3，FeCl3与NaOH反应生成Fe(OH)3，Fe2O3不能通过一步反应转化为Fe(OH)3，A项不合理； B．b与HI的反应为FeO+2HI=FeI2+H2O，c与HI的反应为Fe2O3+6HI=2FeI2+I2+3H2O，前者为复分解反应、非氧化还原反应，后者为氧化还原反应，B项合理； C．具有强氧化性，用于饮用水的消毒，其还原产物Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体用于净水，C项合理； D．构成原电池，Fe为负极，Fe（a）极电极反应为Fe-2e-=Fe2+，向a极附近滴入铁氰化钾溶液会产生蓝色KFe[Fe(CN)6]沉淀，D项合理； 答案选A。 14．C 【分析】电极M上CO2和H2得到电子，生成CO和H2，电极反应式为：，即电极M为阴极，电极N上O2-失去电子，变为O2，电极反应式为：，即电极N为阳极。 【详解】A．电极M为阴极，与其相连的电源a为负极，a极的电势比b极的低，故A错误； B．O2-向阳极移动，即由电极M移向电极N，故B错误； C．电极M上CO2和H2得到电子，生成CO和H2，电极反应式为：，故C正确； D．当电路中转移4mol电子时，电极M生成1molCO和1molH2，电极N生成1molO2，未说明此时为标况，即1mol气体的体积未知，故D错误； 故选C。 15．(1) 阴极 (2) (3) (4) b (5) (6)牺牲阳极保护法 【分析】Ⅰ、电极b上发生失电子的氧化反应转化成，电极b为阳极，电极反应为；则电极a为阴极，电极a的电极反应为；电解总反应式为；催化循环阶段被还原成循环使用，同时生成O2，发生反应，实现高效制H2和O2，即Z为O2； Ⅱ、图1中构成原电池，铁作负极，开始时pH=1.8，铁主要发生析氢腐蚀，溶液pH值增大，体系压强增大；随着溶液酸性减弱，开始发生吸氧腐蚀，正极反应式为：，体系压强开始减小，a曲线表示压强的变化，b曲线表示pH值的变化，据此解答。 【详解】（1）根据已知，电极a为阴极，b极的电极反应式为； （2）乙装置中发生反应的化学方程式为：； （3）电解和催化过程中需不断向电解槽中补充Y，电解池生成的X为，Z为，故Y化学式为； （4）根据分析可知表示pH的曲线为b，BC段开始发生吸氧腐蚀，正极的电极反应式主要为； （5）b表示pH随时间变化曲线，DE段为弱酸性，曲线基本不变，说明相同时间内，2Fe + O2 + 4H+=2Fe2+ + 2H2O消耗H+的量与4Fe2+ + O2 +10H2O=4Fe(OH)3 + 8H+产生H+的量基本相同，但是压强仍然减小，说明发生吸氧腐蚀，因此电池的总反应为； （6）轮船上为减缓铁皮的腐蚀，常在船底四周镶嵌锌块，Zn、Fe和海水构成原电池，Zn易失电子作负极，Fe作正极而被保护，这种防护方法被称为：牺牲阳极保护法。 16．(1)石墨 (2)0.09 mol·L－1 (3) Fe3＋＋e－=Fe2＋ Fe－2e－=Fe2＋ Fe3＋ Fe 【详解】（1）电子由负极流向正极，结合电子由铁电极流向石墨电极，可知铁电极为负极，石墨电极为正极。盐桥中的阳离子流向正极(石墨电极)溶液中。 （2）由题意知负极反应为Fe－2e－=Fe2＋，正极反应为Fe3＋＋e－=Fe2＋，则铁电极溶液中c(Fe2＋)增加0.02 mol·L－1时，石墨电极溶液中c(Fe2＋)增加0.04 mol·L－1，故此时石墨电极溶液中c(Fe2＋)＝0.09 mol·L－1。 （3）石墨电极的电极反应式为Fe3＋＋e－=Fe2＋，铁电极的电极反应式为Fe－2e－=Fe2＋，故验证了氧化性：Fe3＋>Fe2＋，还原性：Fe>Fe2＋。 17．(1) 2+10Cl- +16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O 22.4 (2) 4KOH+2MnO2 +O22K2MnO4+2H2O K2MnO4 MnO2、H2O -e-= 作燃料 锰原子利用率低 【详解】（1）常温下，高锰酸钾与浓盐酸混合发生反应生成氯气的离子方程式为2+10Cl- +16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O；由方程式可知每转移10mol电子，生成5mol氯气，所以当转移2mol电子时，生成1mol，即22.4L(标况下)氯气，故答案为+10Cl- +16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O；22.4； （2）①氢氧化钾(过量)与软锰矿粉(主要成分为MnO2)混合，在240℃下，吸收空气中的氧气，缓慢地转化为锰酸钾(K2MnO4)，由原子守恒和电子守恒可知化学方程式为4KOH+2MnO2 +O22K2MnO4+2H2O；该反应中锰元素的价态从+4价升高为+6价，所以K2MnO4是氧化产物；反应过程中涉及的物质属于氧化物的为MnO2、H2O，故答案为4KOH+2MnO2 +O22K2MnO4+2H2O；K2MnO4；MnO2、H2O； ②用惰性电极电解锰酸钾和氢氧化钾的混合溶液，得到高锰酸钾，所以阳极的电极反应式为-e-=，阴极的电极反应式为，氢气的可用作燃料使用，故答案为-e-=；作燃料； ③往锰酸钾溶液中通入足量的CO2，也能生成高锰酸钾和二氧化锰，化学方程式为3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+ MnO2+2K2CO3，在反应过程中锰元素未全部转化为高锰酸钾，所以与电解法相比，该方法的不足之处为锰原子利用率低。 18．(1)CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O (2)Ag++e-=Ag (3)A (4) Fe 6.72L 【分析】甲醇燃料电池中左侧电极通入甲醇，左侧电极为负极，右侧电极通入氧气，右侧电极为正极，则乙池为电解池，A电极为阳极，B电极为阴极，丙池为电解池，石墨电极为阳极，Fe电极为阴极。 【详解】（1）甲池中甲醇发生氧化反应在碱性环境中生成碳酸根离子，为负极，电极反应式：CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O。 （2）利用乙池在铁片上镀银，则铁为阴极，故B为铁片，电极反应式是银离子在铁电极上得电子生成银单质，Ag++e-=Ag。 （3）若利用乙池进行粗铜的电解精炼，则粗铜为阳极，故A电极为粗铜。 （4）丙池中石墨为阳极，阳极上氯离子失电子生成氯气；铁电极为阴极，阴极上水得电子生成氢气和氢氧根离子，故Fe电极周围先出现红色，该电极方程式为：2H2O + 2e- = H2 ↑+ 2OH-；若甲池消耗3.2g CH3OH(为0.1mol)气体，丙池中阳极反应为2Cl--2e-=Cl2↑，根据电子守恒可知，CH3OH~6e-~3Cl2↑，则产生气体的体积为6.72L。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$