4.2 电解池 同步练习 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

4.2 电解池 同步练习 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1 一、单选题 1．电解法将粗Cu(含Zn、Fe、Ag、Pt等杂质)精炼纯Cu的装置图如下所示，下列叙述中错误的是(　　) A．a是粗Cu，作阳极，发生氧化反应 B．电解时，b极上的电极反应为 C．电解时，外电路每通过0.2 mol电子，阳极上减小的Cu为6.4 g D．电解后，电解槽底部的阳极泥中含有少量Ag、Pt等金属 2．后母戊鼎是迄今世界上出土最大、最重的青铜礼器，形制巨大，雄伟庄严，工艺精巧，足以代表高度发达的商代青铜文化。下列有关说法错误的是（　　） A．青铜的熔点低于纯铜 B．古代湿法炼铜的原理是置换反应 C．现代电解精炼铜时，粗铜作阳极 D．青铜器表面的铜绿是铜的一种氧化物 3．化学与生产、生活密切相关。下列说法错误的是 （　　） A．氯碱工业是电解熔融的，在阳极能得到 B．电渗析法淡化海水利用了离子交换膜技术 C．晶体硅制得的光电池，能直接将光能转化为电能 D．煤经过气化和液化等化学变化可转化为清洁能源 4．下列关于实验现象的描述不正确的是 A．把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面会出现气泡 B．用银片做阳极，铁片做阴极，电解硝酸银溶液，铁片表面会镀上一层银 C．把锌粒放入盛有稀硫酸的试管中，同时加入几滴硫酸铜溶液，气泡放出速率会加快 D．把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁 5．化学在生产生活中具有重要应用，下列有关说法正确的是（　　） A． B． C． D． 溶洞形成时，涉及的溶解 不锈钢镀铜水龙头：镀铜时，纯铜作阴极 植物光合作用中，碳元素被氧化 植物奶油的制作过程：为取代反应 A．A B．B C．C D．D 6．用氢氧燃料电池为电源，以与辛胺为原料实现了甲酸盐和辛腈的高选择性合成，装置工作原理如图。下列说法错误的是（　　） A．气体X为氧气，气体Y为氢气 B．工作过程中燃料电池内溶液的pH保持不变 C．每消耗1 mol 会有4 mol 由M电极区移向N电极区 D．M电极上的电极反应式为 7．高电压水系锌-有机混合液流电池的装置如图所示。下列说法错误的是（　　） A．充电时，中性电解质NaCl的浓度减小 B．充电时，阴极反应式为Zn(OH)2+2e-=Zn+4OH- C．放电时，正极区溶液的pH减小 D．放电时，1molFQ转化为FOH2，可消耗65gZn 8．宏观辨识与微观探析是化学核心素养之一，下列有关方程式与所述事实相符合的是（　　） A．电解熔融MgCl2制取Mg：MgCl2(熔融) Mg+Cl2↑ B．实验室制氨气：N2+3H2 2NH3 C．工业制漂白粉：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O D．泡沫灭火器工作原理：2Al3++3 +3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑ 9．以柏林绿为代表的新型可充电钠离子电池，其放电工作原理如图所示。下列说法错误的是（　　） A．放电时，正极反应为 B．充电时，箔接电源的负极 C．放电时，通过交换膜从右室移向左室 D．外电路中通过电子的电量时，负极质量变化为 10．含磷有机物应用广泛。电解法可实现由白磷直接制备，过程如图所示(为甲基)。下列说法错误的是 A．石墨电极连接电源的正极 B．阴极上的电极反应为 C．生成，理论上会生成(标准状况) D．与制备的化学方程式为 11．某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行电解饱和NaCl溶液的实验，装置如下图所示，下列说法正确的是（　　） A．甲烷燃料电池工作时，负极的电极反应为： B．电极b上得到的是Cl2 C．标准状况下，每个电池通入且完全反应，理论上最多能得到 D．若将电极a的石墨棒换成Fe棒，NaCl溶液中发生的总反应式为： 12．结合图示判断，下列叙述正确的是（　　） A．K与N连接时，X为硫酸，一段时间后溶液的pH增大 B．K与N连接时，X为氯化钠，石墨极电极反应式为2H＋＋2e－=H2↑ C．K与M连接时，X为硫酸，一段时间后溶液的pH增大 D．K与M连接时，X为氯化钠，石墨极电极反应式为4OH－－4e－=2H2O＋O2↑ 13．下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确，且具有因果关系的是（　　） 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A 牙膏中常加入含氟物质预防龋齿 氟磷灰石的溶解度小于羟基磷灰石 B 气态氢化物稳定性： 分子间作用力： C 电解食盐水制备氯气和氢氧化钠 氯气和氢氧化钠溶液反应制备漂白液 D 饱和溶液导电性比饱和溶液强 溶液碱性强于溶液 A．A B．B C．C D．D 14．近期科技工作者开发了一套CO和甘油(C3H8O3)的共电解装置，如下图所示。下列说法正确的是（　　） A．催化电极b连接电源的负极 B．电解过程中K+从阳极区移向阴极区 C．阴极区的电极反应为2CO+8e- +6H2O=C2H4+ 8OH- D．电解前后溶液的pH不变 15．我国科研工作者研制出基于 (聚丙烯酸钠)电解质的 空气可充电电池，该电池具有高容量和超长循环稳定性。 是一种超强吸水聚合物，可吸收大量 和 溶液作为水和离子含量调节剂形成水凝胶电解质，示意图如图。已知： 。下列说法错误的是（　　） A． 是一种有机高分子聚合物，在水溶液中不会发生电离 B．放电时，负极反应式为 C．充电时，阴极附近pH增大，阳极附近pH减小 D．充电时，电路中通过0.4mol电子时，有2.24L(标准状况下) 生成 16．某科研小组模拟“人工树叶”电化学装置如下图所示，该装置能将和转化为糖类(C6H12O6)和，X、Y是特殊催化剂型电极，下列说法错误的是（　　） A．电源a极为负极 B．该装置中Y电极发生氧化反应 C．X电极的电极反应式为 D．理论上，每生成22.4L(标准状况下)，必有4mol由X极区向Y极区迁移 17．利用CH4燃料电池电解制备Ca(H2PO4)2并得到副产物NaOH、H2、Cl2装置如图所示。下列说法错误的是（　　） A．a极反应：CH4-8e-+4O2－=CO2+2H2O B．可用铁电极替换阴极的石墨电极 C．A、C膜均为阴离子交换膜，B膜为阳离子交换膜 D．标况下，a极上通入2.24L甲烷，阳极室Ca2+减少0.4mol 18．电解合成1 ，2-二氯乙烷的实验装置如图所示。下列说法中错误的是（　　） A．a为电源正极 B．该装置总反应为CH2 =CH2 +2NaCl+2H2OClCH2CH2Cl+2NaOH+H2 C．X、Y依次为阳离子交换膜、阴离子交换膜 D．液相反应为CH2 =CH2+2CuCl2 = ClCH2CH2Cl+ 2CuCl(s) 19．某研究团队以KOH溶液为电解质溶液，电催化合成偶氨化合物()的装置如图所示(R代表烃基)。下列说法正确的是（　　） A．N极为阳极，发生还原反应 B．M极上的电极反应式为2+8e-+8H+=+4H2O C．每生成0.1molRCN时，有0.4molK+通过离子交换膜 D．电池工作过程中，M极区附近溶液的pH增大 20．下列化学用语表达错误的是 A．NaHCO3的水解：H2O+HCOH2CO3+OH- B．醋酸的电离：CH3COOH+H2OH3O++CH3COO- C．电解饱和NaCl溶液产生黄绿色气体：2NaCl2Na+Cl2↑ D．TiCl4制备TiO2：TiCl4+(x+2)H2O=TiO2·xH2O↓+4HCl 二、综合题 21．硫酸镍广泛应用于电镀工业。以粗硫酸镍(含、、、、等)为原料，经如图1一系列除杂过程模拟精制硫酸镍工艺。回答下列问题。 （1）为了加快溶解速率，可采取的措施是　 　。(任答两点) （2）“氧化除杂”时加入的主要作用是　 　。 （3）已知25℃时，；。若“氟化除杂”过后滤液3中时，溶液中的　 　。 （4）“萃取”时使用萃取剂R在硫酸盐中对某些金属离子的萃取率与溶液pH的关系如图2，则实验时需控制的pH适宜范围是____(填字母)。 A．1~2 B．2~3 C．4~5 D．5~6 （5）将萃取后所得富含硫酸镍的溶液经操作A可得硫酸镍晶体()，则操作A为　 　、　 　、过滤、洗涤等。 （6）利用精制的硫酸镍用如图装置可实现在铜片上镀镍。 d电极材料为　 　，a极上发生的电极反应式为　 　。 22．全球大气 浓度升高对人类生活产生了影响， 的捕集和资源化利用成为硏究热点。 （1） 能引起海水酸化，原理为　 　，因此 过量排放对海洋生态系统会造成严重影响。 （2）捕碳技术(主要指捕获 )在降低温室气体排放中具有重要的作用。下列物质中能作为捕碳剂的是___________。 A． B．CaO C． D． （3） 甲烷化是实现其资源化利用的有效方式之一、 Ⅰ．热化学转化法：工业上常用 催化加氢合成 。 已知：① ② ③ 反应 的 　 　kJ/mol。 在该工业生产中，选用了高活性的Ni基催化剂，并且在低温下进行，其目的是：　 　。 Ⅱ．电化学转化法：多晶Cu可高效催化 甲烷化，电解 制备 的原理示意图如下。 ①多晶铜连接电源的　 　极。(填“正”或“负”) ②阳极氧化产物只有 ，电解时实际生成 的总量小于由 理论计算所得 的量，结合电极反应式解释原因：　 　。 23．化学反应与能量变化是化学家研究的永恒话题。回答下列问题： （1）氢气是一种理想的绿色能源。在下，氢气完全燃烧生成液态水放出的热量。表示氢气燃烧热的热化学方程式为　 　。 （2）一定温度、催化剂条件下，向容积为的恒容密闭容器中充入和，发生反应，起始压强为。末反应达到平衡，此时容器内压强变为起始时的。 ①判断该反应达到平衡状态的标志是　 　(填标号)。 a.浓度之比为2∶2∶2∶1 b.容器内气体的压强不变 c.容器内混合气体的密度保持不变 d.容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变 e.的生成速率和的生成速率相等 ②的平均反应速率为　 　。该反应的压强平衡常数　 　(用分压代替浓度计算，分压=总压×物质的量分数。用含的代数式表示)。 ③若在相同时间内测得的转化率随温度的变化曲线如图甲所示，的转化率在之间下降由缓到急的原因是　 　。 （3）有机物的电化学合成是目前研究的热点之一。我国学者利用双膜三室电解法合成了，该方法的优点是能耗低、原料利用率高，同时能得到高利用价值的副产品，其工作原理如图乙所示。 ①气体X为　 　，膜Ⅰ适合选用　 　(填“阳离子”或“阴离子”)交换膜。 ②稳定工作时溶液的浓度　 　(填“增大”“减小”“不变”“无法判断”)。 ③若制得，饱和食盐水质量减小　 　g。 24．二氧化氯(ClO2)是一种高效的饮用水消毒剂，易溶于水而不与水反应。 （1）某ClO2泡腾片的有效成分为NaClO2，NaHSO4，NaHCO3，其溶于水时，NaClO2和NaHSO4反应生成ClO2和Cl-，并逸出大量气体，逸出气体的主要成分是　 　(填化学式)。 （2）测定某水样中ClO浓度可采用氧化还原滴定法：量取25.00mL水样于碘量瓶中，加水稀释至50.00mL，加入过量KI，再滴入适量稀硫酸，充分反应后，滴加1mL淀粉溶液，用0.01000mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液20.00mL。 已知：ClO+4I−+4H+=2H2O+2I2+Cl−，I2+2S2O=2I−+S4O ①滴定终点的现象是：　 　。 ②下列关于滴定分析的操作，不正确的是　 　。 A．用量筒量取25.00mL水样 B．滴定时要适当控制滴定速度 C．装标准溶液的滴定管，滴定前尖嘴处有气泡，滴定后气泡消失，造成测定结果偏低 D．终点读数时俯视滴定管液面，会造成测定结果偏低 E．再次滴定时，须重新装液并调节液面至“0”刻度或“0”刻度以下 ③计算水样中ClO的浓度　 　 （3）ClO2可用隔膜电解NaClO3制备，装置如图所示。制备时先在NaClO3溶液中通入少量ClO2气体，写出阴极上的电极反应式：　 　。 25．高锰酸钾(KMnO4)和双氧水(H2O2)都是常见的消毒试剂，在日常生活和工业生产中都有广泛的应用。回答下面问题： （1）酸性高锰酸钾与双氧水混合有气体产生，经检验产生的气体为氧气。写出反应的离子方程式　 　。 （2）H2O2是一种二元弱酸，与NaOH反应的化学方程式为NaOH+H2O=NaHO2+H2O，写出H2O2电离的方程式　 　(只写第一步)。在酸性条件下H2O2的分解速度变大，利用平衡移动的原理进行解释：　 　。 （3）现有H2O2－Al燃料电池电解尿素[CO(NH2)2]制备氢气的装置，b、c、d为石墨电极，电解池中的隔膜只阻止气体通过，如图： ①a电极是Al，写出电极反应　 　，反应后b电极区溶液的pH　 　(填“增大”“减小”或“不变”)。 ②c电极是　 　(填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”)，d电极的电极反应为　 　。 （4）某化学兴趣小组为了探究KMnO4与H2O2氧化性强弱，设计了如图实验装置： ①当闭合电键K时，电流表指针向左偏转，甲烧杯中溶液颜色逐渐变浅，则石墨电极a上发生反应　 　(填“氧化”或“还原”)，石墨电极b上发生的电极反应为　 　。 ②反应一段时间后，向甲烧杯中滴加KOH溶液，同时向乙烧杯中滴加硫酸溶液，发现电流表指针逐渐翻转，最后向右偏转，说明KMnO4与H2O2氧化性与　 　有关。 答案解析部分 1．【答案】C 【解析】【解答】A.a极与电极正极相连，为阳极，电极材料为粗铜，发生氧化反应，A正确； B.电解时，b极为阴极，电极反应为Cu2++2e-=Cu，B正确； C.粗铜作阳极，金属Zn、Fe、Cu依次失去电子，外电路每通过0.2 mol电子，阳极上减少的Cu小于6.4g，C错误； D.电解后，电解槽底部会形成含有少量Ag、Pt的阳极泥，D正确； 答案：C 【分析】电解精炼铜时粗铜作阳极，纯铜作阴极，a极与电极正极相连，为阳极，电极材料为粗铜；b极与电源负极相连，为阴极，电极材料为纯铜； A.粗铜作阳极，发生氧化反应； B.纯铜作阴极，Cu2+得电子； C.粗铜作阳极，一局金属活泼性Zn、Fe、Cu依次失去电子； D.电解后，电解槽底部会形成含有少量Ag、Pt的阳极泥。 2．【答案】D 【解析】【解答】A．青铜是合金，形成合金后熔点降低，则青铜的熔点低于纯铜，故A不符合题意； B．古代湿法炼铜的原理是铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，是置换反应，故B不符合题意； C．现代电解精炼铜时，粗铜作阳极失去电子被氧化，故C不符合题意； D．青铜器表面的铜绿是碱式碳酸铜，是铜的一种碱式盐，故D符合题意； 故答案为：D。 【分析】青铜器是合金，合金的熔沸点低于纯金属，古代湿法炼铜主要利用的是置换原理，电解精炼铜时，纯铜做阴极，粗铜做阳极，青铜器表面的铜绿的成分不是氧化物而是碱式碳酸铜 3．【答案】A 【解析】【解答】A.氯碱工业是指电解NaCl溶液制氢氧化钠及氯气，故A符合题意； B.海水淡化的方法有蒸馏法、离子交换法和电渗析法等，其中电渗析法淡化海水利用了离子交换膜技术，故B不符合题意； C.硅是良好的半导体材料，晶体硅制得的光电池，能直接将光能转化为电能，故C不符合题意； D.煤经过气化和液化等化学变化可转化为清洁能源，故D不符合题意； 故答案为：A 【分析】A、氯碱工业是电解氯化钠溶液； B、电渗析法利用离子交换膜技术淡化海水； C、太阳能电池将光能转化为电能； D、煤的气化和液化为化学变化。 4．【答案】D 5．【答案】A 【解析】【解答】A．溶洞形成时，涉及碳酸钙与空气中二氧化碳和水的溶解反应，生成碳酸氢钙，A项符合题意； B．镀铜时，纯铜作阳极，B项不符合题意； C．植物光合作用中，转化为，碳元素被还原，C项不符合题意； D．植物奶油的制作过程为液态植物油与的加成反应，D项不符合题意。 故答案为：A。 【分析】B.镀铜时纯铜作阳极； C.植物光合作用将二氧化碳转化为葡萄糖； D.液态植物油与发生加成反应得到植物奶油。 6．【答案】B 【解析】【解答】根据M电极发生CO2到HCOO-的反应，碳元素化合价降低发生还原反应，此电极是电解池的阴极，与电池的负极相连，N极做阳极与原电池的正极相连，而氢氧燃料电池，负极是氢气发生反应，正极是氧气发生反应。因此X气体是氧气，Y气体为氢气。 A.根据分析气体X所在电极为原电池负极，因此X为氧气，Y为氢气，故A不符合题意； B.工作中，负极H2-2e+2OH-=2H2O，正极O2+4e+2H2O=4OH-，过程中产生了水，对溶液起到稀释作用，故B符合题意； C.原电池正极O2+4e+2H2O=4OH-，消耗1mol氧气转移4mol电子，因此会有4molOH-由M转向N，故C不符合题意； D.M电极的电极反应式为 ，故D不符合题意； 故正确答案为B 【分析】A.根据分析得出正负极即可； B.反应过程有水生成导致pH变化； C.结合原电池中转移电子数即可判断； D.根据反应物和生成物即可写出电极反应式。 7．【答案】C 【解析】【解答】A．由分析可知，充电时，左侧为阴极，其电极反应式为Zn(OH)42-+2e-=Zn+4OH-，阴离子增多，为平衡电荷，中性电解质溶液中的Na+经阳膜迁移至左侧，Cl-经阴膜迁移至右侧，则c(NaCl)减小，A不符合题意； B．由分析可知，充电时，阴极的电极反应式为Zn(OH)42-+2e-=Zn+4OH-，B不符合题意； C．由分析可知，放电时，右侧为正极，其电极反应式为FQ+2H++2e-=FQH2，c(H+)减少，pH增大，C符合题意； D．由分析可知，放电时，正极的电极反应式为FQ+2H++2e-=FQH2，负极的电极反应式为Zn+4OH-+2e-=Zn(OH)42-，1molFQ转化为FOH2，转移2mol电子，可消耗1mol Zn，即65g Zn，D不符合题意； 故答案为：C。 【分析】根据题干信息可知，充电时，FQH2生成FQ，失电子发生氧化反应，则右侧为阳极，左侧为阴极，Zn(OH)42-→Zn发生还原反应；放电时，左侧为负极，Zn失电子发生氧化反应生成Zn(OH)42-，右侧为正极，FQ得电子发生还原反应生成FQH2。 8．【答案】A 【解析】【解答】A．电解熔融MgCl2制取Mg的化学方程式为MgCl2(熔融) Mg+Cl2↑，A符合题意； B．实验室将熟石灰固体和氯化铵固体共热制备氨气，化学方程式为Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2NH3↑+2H2O，工业制氨气：N2+3H2 2NH3，B不符合题意； C．工业制漂白粉是将Cl2通入到石灰乳中，则Ca(OH)2不能拆写，离子方程式为2Cl2+2Ca(OH)2=2Ca2++2Cl-+2ClO-+2H2O，C不符合题意； D．泡沫灭火器工作时，Al3+和 发生双水解反应，离子方程式为Al3++3 = Al(OH)3↓+3CO2↑ ，D不符合题意； 故答案为：A。 【分析】A.电解熔融氯化镁生成单质镁和氯气； B.实验室通常加热氯化铵和氢氧化钙制备氨气； C.石灰乳不能拆成离子形式，应保留化学式； D.泡沫灭火器工作时铝离子与碳酸氢根离子发生双水解反应。 9．【答案】B 【解析】【解答】A．由分析可知，放电时，Mo箔为正极，Fe[Fe(CN)6]得到电子生成Na2Fe[Fe(CN)6]，电极反应式为Fe[Fe(CN)6]+2Na++2e-=Na2Fe[Fe(CN)6]，A不符合题意； B．由分析可知，充电时，Mo箔接电源正极，B符合题意； C．由分析可知，放电时，Mo箔为正极，Na+向正极移动，通过交换膜从右室移向左室，C不符合题意； D．由分析可知，放电时，Mg箔为负极，外电路中通过0.2mol电子的电量时，有0.1mol Mg参加反应，负极质量变化为2.4g，D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】放电时，Mo箔为正极，电极反应式为Fe[Fe(CN)6]+2Na++2e-=Na2Fe[Fe(CN)6]，Mg箔为负极，电极反应式为 2Mg+2Cl--4e-=[Mg2Cl2]2+，充电时，原电池的负极连接电源的负极，电极反应和放电时的相反。 10．【答案】D 【解析】【解答】A．由分析可知，石墨电极连接电源的正极，A不符合题意； B．阴极电极中HCN得到电子发生还原反应生成氢气，反应式为，B不符合题意； C．石墨电极上的电极反应为，则生成，理论上外电路需要转移电子，根据电子守恒可知生成，标准状况下的体积为，C不符合题意； D．由图可知，与制备的化学方程式为，D符合题意； 故答案为：D。 【分析】AB．电解池中，与电源正极相连的电极是阳极，阳极失电子，发生氧化反应，与电源负极相连的电极是阴极，阴极上得电子，发生还原反应； C．根据电子得失守恒； D．依据图中反应物和产物的化学式，利用电子得失守恒、原子守恒书写。 11．【答案】A 【解析】【解答】A．甲烷燃料电池工作时，负极甲烷失电子被氧化，电极反应为： CH4−8e−+10OH−=7H2O+，A选项符合题意； B．b连接通入CH4的燃料电池的负极，b为阴极，H2O中H+在此得电子被还原为H2，B选项不符合题意； C．根据电子得失守恒可知CH4~~8e-~4H2，所以标准状况下，每个电池通入 1L CH4且完全反应，理论上最多能得到 4LH2，C选项不符合题意； D．若将a的石墨换成Fe棒，则Fe作为活性电极自身失电子被氧化，发生反应，D选项不符合题意； 故答案为：A。 【分析】甲烷燃料电池工作时，甲烷通入的一极作负极，氧气通入的一极作正极，所以a极是阴极，b极是阳极。负极、阳极均失电子，正极和阴极均得电子，失电子发生氧化反应，得电子发生还原反应。 12．【答案】A 【解析】【解答】A、K与N连接时，构成原电池，总反应为铁与硫酸生成硫酸亚铁和氢气，硫酸浓度减小，溶液的pH增大，故A符合题意； B、K与N连接时为原电池，X为氯化钠，是“吸氧腐蚀”，石墨为正极：O2+2H2O+4e-=4OH-，故B不符合题意； C、K与M连接时，为电解池，石墨为阳极，电解硫酸溶液，实质是电解水，溶液的pH减小，故C不符合题意； D、K与M连接时为电解池，石墨为阳极，电解氯化钠，石墨电极反应：2Cl--2e-=Cl2↑，故D不符合题意。 故答案为：A 【分析】当K与N相连时，为原电池，Fe做负极，石墨做正极。当K与M相连时，为电解池，Fe做阴极，石墨做电极。据此结合选项中电解质溶液的成分，分析电极反应式。 13．【答案】A 【解析】【解答】A.牙膏中的F-能与牙齿表层的羟基磷灰石发生反应生成氟磷灰石，抵抗酸对牙齿的侵蚀，A正确； B.非金属性越强，其简单氢化物稳定性越强，则气态氢化物稳定性： ；水能形成氢键使得分子间作用力： ，两陈述并无因果关系，B错误； C.电解食盐水生成氯气、氢气和氢氧化钠，氯气和氢氧化钠溶液反应生成次氯酸钠制备漂白液，无因果关系，C错误； D.导电性强弱和溶液中离子浓度及离子电荷有关，和溶液的碱性强弱无关，无因果关系，D错误； 故答案为：A。 【分析】本题主要考查常见化学物质的原理性质与用途。 1.氟磷灰石的溶解度更小，能附着在牙齿表面； 2.Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O 14．【答案】C 【解析】【解答】A、由分析可知，电极b为阳极，与电源正极相连，故A错误； B、钾离子为阳离子，不能通过阴离子交换膜，因此钾离子不能从阳极区移向阴极区，故B错误； C、由分析可知，电极a为阴极，电极反应式为2CO+8e-+6H2O=C2H4+8OH-，故C正确； D、电极a发生反应2CO+8e-+6H2O=C2H4+8OH-，则电解后左室溶液的pH变大，电极b发生反应：C3H8O3-2e-=C3H6O3+2H+，则电解后右室溶液的pH变小，故D错误； 故答案为：C。 【分析】由图可知，电极a上，CO发生还原反应生成乙烯，则电极a为阴极，电极反应式为2CO+8e-+6H2O=C2H4+8OH-，电极b上，C3H8O3 被氧化为C2H6O3，电极反应式为C3H8O3-2e-=C3H6O3+2H+。 15．【答案】A 【解析】【解答】A．PANa为有机物钠盐，在水溶液中电离出聚丙烯酸根离子和Na＋，A符合题意； B．放电时负极锌失去电子后结合OH－生成 ，负极反应式为 ，B不符合题意； C．充电时，阴极反应式为 ＋2e－=Zn＋4OH－，阴极附近OH－浓度增大，pH增大，阳极反应式为4OH－－4e－=O2↑＋2H2O，阳极附近OH－浓度减小，pH减小，C不符合题意； D．充电时，阳极反应式为4OH－－4e－=O2↑＋2H2O，电路中通过0.4mol电子时，有0.1mol O2生成，在标准状况下体积为0.1mol×22.4L/mol=2.24L，D不符合题意； 故答案为：A。 【分析】A.根据高分子的组成特点判断是否发生电离； B.放电时是原电池，根据化合价的变化判断得失电子，进行书写负极反应； C.充电时是电解池，利用阴极的电极反应即是原电池负极的逆过程判断pH的变化； D.根据电子守恒进行计算； 16．【答案】D 【解析】【解答】A．X电极上得电子转化为糖类，发生还原反应，为电解池的阴极，连接负极，则电源a极为负极，A不符合题意； B．该装置是电解池装置，与电源正极b极相连的Y电极是电解池的阳极，阳极失电子发生氧化反应，B不符合题意； C．X电极是阴极，发生还原反应，电极反应式为，C不符合题意； D．X电极是阴极，而电解池中氢离子向阴极移动，所以氢离子从阳极Y极区向阴极X极区移动，D符合题意； 故答案为：D。 【分析】X电极上得电子转化为，则电极X为阴极，a极为负极，Y电极为阳极，b极为正极。 17．【答案】C 【解析】【解答】A．a极为负极，负极上甲烷发生氧化反应，电极反应式为：CH4-8e－＋4O2－=CO2＋2H2O，A不符合题意； B．阴极电极不参与反应，可用铁替换阴极的石墨电极，B不符合题意； C．根据题干信息：利用CH4燃料电池电解制备Ca(H2PO4)2并得到副产物NaOH、H2、Cl2，可知阳极室的电极反应式为：2Cl--2e-=Cl2↑，则阳极室内钙离子向产品室移动，A膜为阳离子交换膜，阴极室的电极反应式为：2H2O+2e-=2OH-+H2↑，则原料室内钠离子向阴极室移动，C膜为阳离子交换膜，C符合题意； D．a极上通入2.24 L甲烷，在标准状况下，甲烷的物质的量为0.1mol，转移电子的物质的量为0.8 mol，根据电荷守恒，钙离子减少的物质的量为0.4 mol，D不符合题意； 故答案为：C。 【分析】 18．【答案】C 【解析】【解答】A．据分析可知Cl-在此失电子被氧化，因此a所连电极为电解质的阳极，a为电源正极，A选项不符合题意； B．该装置中阳极反应式CH2 =CH2+2Cl--2e- = ClCH2CH2Cl，阴极反应式2H2O+2e-=H2↑+2OH-，总反应式为CH2 =CH2 +2NaCl+2H2OClCH2CH2Cl+2NaOH+H2，B选项不符合题意； C．据题目分析可知X、Y依次为阴离子交换膜、阳离子交换膜，C选项符合题意； D．由物质进出方向可知液相反应为CH2 =CH2+2CuCl2 = ClCH2CH2Cl+ 2CuCl(s)，D选项不符合题意； 故答案为：C 【分析】右侧有H2生成，发生还原反应，则右侧电极为阴极，电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，左侧为阳极，电极反应为CH2 =CH2+2Cl--2e- = ClCH2CH2Cl。 19．【答案】D 【解析】【解答】A．该装置为电解池，N极上RCH2NH2失电子生成RCN，发生氧化反应，A项不符合题意； B．M极上硝基苯转化为偶氮化合物，得电子发生还原反应，M极为电解池的阴极，电极反应为2+8e-+4H2O =+8OH-，B项不符合题意； C．该装置中的离子交换膜为阴离子交换膜，K+不能通过，C项不符合题意； D．电池工作过程中，M极发生的反应为2+8e-+4H2O =+8OH-，则溶液的pH增大，D符合题意； 故答案为：D。 【分析】电解池的题目要注意几个问题： 1、连接外接电源正极的为阳极，若阳极为活性电极则阳极失去电子，若阳极为惰性电极，则溶液中的阴离子在阳极失去电子，阳极发生氧化反应；连接外接电源负极的为阴极，溶液中的阳离子在阴极得到电子，阴极发生还原反应； 2、溶液中的离子放电顺序： 阳离子：Ag+ > Hg2+ > Fe3+ > Cu2+ > H+（酸） > Pb2+ > Sn2+ > Fe2+ >Zn2+ > H+（水）； 阴离子：S2– >I-> Br- > Cl- > OH-> (NO3－、SO42– 等)含氧酸根 > F－； 3、电极反应式的书写要结合原子守恒以及溶液形成判断，酸性条件不出现氢氧根，碱性条件下不出现氢离子。 20．【答案】C 【解析】【解答】A．NaHCO3的水解时生成碳酸，水解的离子方程式为：H2O+HCOH2CO3+OH-，A不符合题意； B．醋酸电离生成水合氢离子和醋酸根离子，电离方程式为：CH3COOH+H2OH3O++CH3COO-，B不符合题意； C．电解饱和NaCl溶液生成氢气，氯气，氢氧化钠，方程式为：，C符合题意； D．利用TiCl4水解来制备TiO2，相应的方程式为：TiCl4+(x+2)H2O=TiO2·xH2O↓+4HCl，D不符合题意； 故答案为：C。 【分析】A、碳酸氢根水解为碳酸和氢氧根； B、醋酸电离为氢离子和醋酸根离子； C、氯化钠溶液电解时生成氯气、氢气和氢氧化钠； D、四氯化钛和水反应生成二氧化碳晶体和氯化氢。 21．【答案】（1）适当的升高温度、搅拌、适当增加硫酸的浓度、将原料研磨成粉末 （2）调节溶液pH值，使转化为氢氧化铁沉淀除去 （3） （4）B （5）蒸发浓缩；降温结晶 （6）纯镍(或镍片)； 【解析】【解答】（1）为了加快溶解速率，可采取的措施是适当的升高温度、搅拌、适当增加硫酸的浓度、将原料研磨成粉末(任答其中两点)。(任答两点)故答案为：适当的升高温度、搅拌、适当增加硫酸的浓度、将原料研磨成粉末(任答其中两点)； （2）用调节溶液pH值，使转化为氢氧化铁沉淀除去，再进行过滤得到滤液2，同时不引入杂质是次要原因； （3）已知25℃时，；。则“氟化除杂”过后滤液3中，。故答案为：； （4）“萃取”操作的目的是使滤液3中的转移至有机相中分液除去，流程的最终目的是制得硫酸镍，结合金属离子的萃取率与溶液pH的关系如图所示，当控制实验时的pH为3~4以使滤液中的、、等离子的萃取除杂率最好。故答案为：B； （5）硫酸镍晶体()带有结晶水，同时为了避免在结晶时引入杂质，最后对水溶液进行蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤等操作得到产品硫酸镍晶体。 （6）根据电镀原理：用镍在铜片上镀镍时，镀件铜为阴极，镀层金镍为阳极，电镀液是含有的镀层金属镍离子的盐溶液；甲是燃料电池，通入甲烷的一极为负极，通入氧气的一极为正极，装置为燃料电池，b极通甲烷为负极，a为正极，Cu作阴极与b相连，则c为Cu，铜片在乙装置的c处(填“c”或“d”)，b为燃料电池的负极，是甲烷失电子生成碳酸根离子，a极上发生的电极反应式为。故答案为：纯镍片(或镍片)；。 【分析】（1）依据影响反应速率和化学平衡的因素分析； （2）依据流程图及“氧化除杂” 分析； （3）依据Ksp和“氟化除杂”分析； （4）依据流程的最终目的是制得硫酸镍，结合金属离子的萃取率与溶液pH的关系分析； （5）硫酸镍晶体带有结晶水，不能引入杂质； （6）根据电镀原理，电镀时，镀层作阳极，镀件作阴极，含镀层阳离子的溶液作电镀液判断。 22．【答案】（1） （2）A；B；C （3）-162；高活性催化剂可以加快反应速率，降低温度促进平衡正向移动，提高CO2的转化率；负；阴极除了 得电子外： ，还可能发生 【解析】【解答】(1)二氧化碳溶于水后，与水反应生成碳酸，能引起海水酸化，故原理为： ； (2)A． 溶液与二氧化碳反应生成碳酸氢钾，故A选； B．CaO与二氧化碳反应生成碳酸钙，故B选； C． 的水溶液与二氧化碳反应生成碳酸铵或碳酸氢铵，故C选； D． 与二氧化碳不反应，不能作为捕碳剂，故D不选；故答案为：ABC； (3)Ⅰ．已知：① ； ② ； ③ ； 根据盖斯定律，③+②-①×2得 则 + - ×2=-162 kJ/mol； 在该工业生产中，选用了高活性的Ni基催化剂，并且在低温下进行，其目的是：高活性催化剂可以加快反应速率，降低温度促进平衡正向移动，提高CO2的转化率； Ⅱ．①根据电解池原理分析， 甲烷化过程中，C化合价降低，发生还原反应，则多晶铜作为阴极，得电子发生还原反应，则连接电源的负极； ②阳极氧化产物只有 ，电解时实际生成 的总量小于由 理论计算所得 的量，结合电极反应式解释原因：阴极除了 得电子外： ，还可能发生 。 【分析】（1）二氧化碳溶于水形成碳酸 （2）捕碳剂主要是与二氧化碳反应，氧化钙以及氨气以及碳酸钾均可与二氧化碳反应 （3）I： 根据盖斯定律即可计算出焓变，主要考虑催化剂可以加快速率且正反应是放热反应 II①二氧化碳被还原性成甲烷，化合价降低，因此发生还原反应此时多晶铜做阴极，连接的是电池的负极 ② 理论上氧气失去的电子和二氧化碳得到的电子相等，但是需要考虑到可能氢离子放电的情况 23．【答案】（1） （2）bde；0.1；；400℃~700℃随温度升高，平衡向逆向移动，转化率逐渐减小；700以后，催化剂失去活性，反应速率急剧下降导致转化率迅速变小 （3）H2；阴离子；不变；234 【解析】【解答】（1）燃烧热是指在101 kPa时，1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量叫做燃烧热，根据题意，在下，氢气完全燃烧生成液态水放出的热量，则氢气燃烧热的热化学方程式为； 故答案为：； （2）①在一定条件下，当一个可逆反应的正反应速率与逆反应速率相等时，反应物的浓度与生成物的浓度不再改变，达到一种表面静止的状态，即"化学平衡状态"。其中，正反应速率与逆反应速率相等是化学平衡状态的实质，而反应物的浓度与生成物的浓度不再改变是化学平衡状态的表现。正反应速率与逆反应速率是针对同一可逆反应而言，正与反只是相对而言，不是绝对概念； a．该反应达平衡时，的浓度不一定成比例，故a不选； b．该反应为气体分子数减少的反应，反应中压强在变，当混合气体的压强不随时间的变化而变化时，反应达平衡，故b选； c．该反应在恒容密闭容器中进行，根据质量守恒，混合气体质量不变，根据，ρ在平衡前后始终不变，所以当密度不变时，反应不一定达平衡，故c不选； d．该反应为分子数减少的反应，混合气体的物质的量为变量，根据质量守恒，混合气体质量不变，根据，M为变量，当平均摩尔质量不变时，反应达平衡，故d选； e．的生成速率和的生成速率相等，即，反应达到平衡状态，故e选； 故答案为：bde； ②根据题意，可列三段式 恒温恒容下，压强与物质的量成正比，所以，解得，平衡时，；；，，的平均反应速率为，平衡时总的物质的量为，平衡时总压为，平衡时各分压；；；，； 故答案为：0.1；； ③如图，400℃时，达到平衡状态，NO转化率达到最大，400℃~700℃随温度升高，平衡向逆向移动，转化率逐渐减小；700以后，催化剂失去活性，反应速率急剧下降导致转化率迅速变小； 故答案为：400℃~700℃随温度升高，平衡向逆向移动，转化率逐渐减小；700以后，催化剂失去活性，反应速率急剧下降导致转化率迅速变小； （3）①如图装置乙电解装置，CuCl在电解池左侧失电子生成，电解反应式为，左侧电极为阳极，与电源正极a相连；则b为电源负极，右侧为阴极，电极反应式为，则气体X为，如图，左侧反应为，需要引进，所以膜Ⅰ为阴离子交换膜； 故答案为：；阴离子； ②根据反应、，可得，所以稳定工作时溶液的浓度不变； 故答案为：不变； ③根据电子守恒，，转移4mol电子，饱和食盐水中减少的质量为； 故答案为：234。 【分析】（1）燃烧热是指在101 kPa时，1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量叫做燃烧热； （2）①依据化学平衡的特征“等”和“定”进行分析判断； ②根据三段式法计算； ③依据图像中曲线变化，根据影响化学平衡移动的因素分析； （3）①电解时，阴离子会由阴极区通过阴离子交换膜向阳极区移动，阳离子会由阳极区通过阳离子交换膜向阴极区移动； ②根据电极反应判断； ③根据电子守恒。 24．【答案】（1）CO2 （2）最后一滴Na2S2O3标准溶液滴入，溶液蓝色恰好褪去，且半分钟内无变化；AC；0.002mol/L （3）ClO2+e−= ClO 25．【答案】（1）2MnO+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O （2）H2O2HO+H+；酸性条件增大了H+浓度，使H2O2的电离平衡逆向移动，增大了H2O2的浓度，分解反应速率增大 （3）Al+4OH--3e-=AlO+2H2O；增大；阳极；2H2O+2e-=H2↑+2OH- （4）还原；HO-2e-+OH-=O2↑+H2O；溶液的酸碱性和浓度 【解析】【解答】（1）酸性高锰酸钾与双氧水混合会发生氧化还原反应，过氧化氢被氧化为氧气，高锰酸钾降低为锰离子，反应的离子方程式为：2MnO+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O； （2）H2O2是一种二元弱酸，其第一步电离方程式为：H2O2HO+H+；酸性条件增大了H+浓度，使H2O2的电离平衡逆向移动，增大了H2O2的浓度，分解反应速率增大； （3）①H2O2－Al燃料电池中，Al作负极，在碱性条件下发生失电子的氧化反应转化为偏铝酸根离子，其电极反应式：Al+4OH--3e-=AlO+2H2O； b电极区HO发生得电子的还原反应生成OH-，其电极反应式为：，则反应后溶液的pH会增大，故答案为：Al+4OH--3e-=AlO+2H2O；增大； ②c电极连接的是b电极，为电解池的阳极，d电极为电解池的阴极，水发生得电子的还原反应转化为氢气，其电极反应式为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故答案为：阳极；2H2O+2e-=H2↑+2OH-； （4）①当闭合电键K时，装置为原电池原理，电流表指针向左偏转，说明甲烧杯为正极，溶液颜色逐渐变浅，高锰酸根离子被还原，化合价降低为锰离子，则石墨电极a上发生的是还原反应；石墨电极b区，HO发生氧化反应转化为氧气，b电极上发生的电极反应为：HO-2e-+OH-=O2↑+H2O； ②反应一段时间后，向甲烧杯中滴加KOH溶液，同时向乙烧杯中滴加硫酸溶液，发现电流表指针逐渐翻转，最后向右偏转，说明高锰酸钾在碱性条件下不能氧化HO，电子转移方向相反也说明KMnO4与H2O2氧化性与溶液的酸碱性和浓度有关。 【分析】（1）根据反应物和产物的化学式，利用原子守恒、电子守恒、电荷守恒书写； （2）二元弱酸，分步电离；根据影响电离平衡的因素分析； （3）①燃料电池中，燃料在负极失电子发生氧化反应；正极得电子，发生还原反应； ②电解池中，与电源正极相连的电极是阳极，阳极失电子，发生氧化反应，与电源负极相连的电极是阴极，阴极上得电子，发生还原反应； （4）①反应中元素化合价升高，做负极，失电子发生氧化反应；元素化合价降低，为正极，得电子，发生还原反应； ②依据实验中的变化情况和现象判断。 学科网（北京）股份有限公司 $$