1.3 电能转化为化学能-电解 同步练习-2023-2024学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

1.3.电能转化为化学能-电解随堂检测-2023-2024学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1 一、单选题 1．关于铜电极的叙述中不正确的是 A．铜银原电池中铜是负极 B．在镀件上镀铜时可用金属铜做阳极 C．用电解法精炼粗铜时粗铜做阳极 D．用电解法精炼粗铜时粗铜做阴极 2．下列氢能的制取、贮存及利用过程(如图所示)，未涉及的能量转化形式是 A．光能转化为化学能 B．机械能转化为电能 C．电能转化为化学能 D．电能转化为光能 3．天原化工厂是我国最早的民族氯碱化工企业之一、下列物质中，不是该厂生产的产品是 A．纯碱 B．盐酸 C．氯气 D．漂白粉 4．下列装置图及有关说法正确的是    A．装置①中K闭合片刻后溶液中增大 B．装置③中当铁制品上析出铜时，电源负极输出的电子为 C．装置②中铁腐蚀的速率由大到小的顺序是只闭合只闭合只闭合都断开 D．装置①中K闭合片刻后可观察到滤纸a点变红色 5．能量与科学、技术、社会、环境关系密切。下列应用中能量转化关系错误的是 氧炔焰 车用燃料电池 A．化学能→机械能 B．化学能→电能 电解精炼铜 水电站发电 C．电能→化学能 D．机械能→电能 A．A B．B C．C D．D 6．如图是某同学用Cu在Fe片上镀铜的实验装置，下列说法正确的是 A．Cu2+在A极被还原 B．溶液蓝色逐渐变浅 C．铜片连接A极，铁制品连接B极 D．A极和B极直接相连，铜片被氧化 7．用惰性电极电解物质的量浓度相同、体积比为1∶3的CuSO4和NaCl的混合溶液，可能发生的反应有 ①2Cu2＋＋2H2O2Cu＋4H＋＋O2↑      ②Cu2＋＋2Cl-Cu＋Cl2↑ ③2Cl-＋2H2OH2↑＋2OH-＋Cl2↑       ④2H2O2H2↑＋O2↑ A．①②③ B．②③④ C．①②④ D．②④ 8．下列选项描述的过程能实现化学能转化为热能的是 光合作用 烧炭取暖 风力发电 电解冶炼 A B C D A．A B．B C．C D．D 9．某课题组以纳米Fe2O3作为电极材料制备锂离子电池(另一极为金属锂和石墨的复合材料)，通过在室温条件下对锂离子电池进行循环充放电，成功地实现了对磁性的可逆调控(如图所示)。下列说法正确的是 A．该电池可以用水溶液作为电解质溶液 B．该电池不能重复使用 C．Fe2O3电极在充电时发生还原反应 D．负极的电极反应式为2Li-2e-+O2-=Li2O 10．如图所示的装置，C、D、E、F都是惰性电极，A、B是电源的两极。将电路接通后，向乙中滴入酚酞溶液，在F极附近溶液显红色。则以下说法正确的是 A．电源A极是负极 B．电解一段时间后，向乙中通入一定量的HCl气体，可能使其恢复到原来的浓度 C．欲用丙装置给生铁铸件镀铜，G应该是生铁铸件，电镀液是CuSO4溶液 D．C、F电极上收集到的气体在相同状况下的体积相同 11．如图甲是利用一种微生物将废水中的尿素[CO(NH2)2]的化学能直接转化为电能，并生成环境友好物质的装置，同时利用此装置的电能在铁上镀铜，下列说法中不正确的是 A．铁电极应与X相连接 B．当铜片上的质量减少1.92g，则甲装置中消耗CO(NH2)2的质量为0.6g C．M电极反应式为CO(NH2)2＋H2O−6e－=CO2↑＋N2↑＋6H＋ D．常温下，若将铁电极换成石墨电极并与Y相连，通电一段时间后，向所得溶液中加入0.1mol Cu(OH)2后恰好恢复到电解前的状态，则电解过程中转移电子的物质的量为0.2mol 12．下列说法正确的是 A．电解精炼铜的过程中转移了，铜离子的浓度先增大后减小 B．将水坝中的钢闸门连通电源的负极对其进行保护，其原理为牺牲阳极的阴极保护法 C．铁、镁长期放置在空气中会自然氧化，由于镁比铁活泼，因此镁的锈蚀程度比铁的严重 D．银镯子佩戴时间长了会发黑，将其放在盛有食盐水的铝制易拉罐(打磨后)中，可使其光亮如新 13．在指定条件下，下列工业制备流程中涉及的物质转化关系不正确的是 A．生产硝酸： B．海水提镁： C．制取粗硅： D．冶炼生铁： 14．海水晒盐后精制得到NaCl，氯碱工业电解饱和NaCl溶液得到H2、Cl2和NaOH，以NaCl、NH3、CO2等为原料可得到 NaHCO3；向海水晒盐得到的卤水中通Cl2可制溴；从海水中还能提取镁。下列选项所示的物质间转化均能实现的是 A． B． C．(s)(aq)(s) D． 15．利用电解法可吸收SO2，装置如图所示，电极均为惰性电极。下列说法不正确的是    A．a为直流电源的负极 B．阳极的电极反应式为SO2+2H2O－2e－=SO+4H+ C．工作时，H+透过离子交换膜移向右侧 D．若阴阳极互换，其它条件不变，则不能吸收SO2 16．中国科学家设计出如图装置实现CO2的转化，可有效解决温室效应及能源问题，总反应为CO2+NaClCO+NaClO。忽略气体在溶液中的溶解及溶液体积变化，下列叙述正确的是 A．A极为太阳能电池的正极 B．电极II的电极反应式为Cl-+2e-+H2O=ClO-+2H+ C．该电解池工作时，质子从右室向左室迁移 D．电解结束后，电极II所在电极室溶液的pH变小 17．沼气是重要的生物质能，主要由有机废弃物发酵产生，其成分有CH4、CO2和H2S等，由沼气获得高纯度CH4的工作原理如图所示(交换膜左侧为酸性溶液，右侧为碱性溶液)，下列说法中错误的是 A．对沼气池进行检修时应预先通风并戴防毒面具 B．阴离子应从左侧向右侧迁移 C．在阳极上可能发生反应：HS--2e-=S↓+H＋ D．一定条件下反应釜中的反应能自发进行，主要原因是该反应放热 18．全球新能源汽车领导者比亚迪推出的“刀片电池”是将传统磷酸铁锂电池电芯加长，使单个电芯形状扁平、窄小，再通过多个“刀片”捆扎形成模组，通过少数几个大模组的组合成电池。“刀片电池”放电时结构如图，正极反应为Li1-xFePO4＋xe-＋xLi＋=LiFePO4，下列说法错误的是 A．放电时，Li＋通过隔膜往负极迁移 B．充电时，阴极反应为Li1-xC6＋xe-＋xLi＋=LiC6 C．充电时，锂离子在阳极脱嵌；放电时，锂离子在负极脱嵌 D．用该电池电解精炼铜，当转移电子1.25 mol时得到精铜32 g，则电子利用率为80％ 19．随着各地“限牌”政策的推出，电动汽车成为汽车界的“新宠”。某全电动汽车使用的是钴酸锂()电池，其工作原理如图所示。其中A极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作金属锂的载体)，电解质为一种能传导的高分子材料，隔膜只允许特定的离子通过，电池反应式为LixC6+Li1-xCoO2C6+LiCoO2。下列说法中不正确的是 A．该隔膜只允许通过，放电时从左边流向右边 B．废旧钴酸锂()电池进行“放电处理”，让进入石墨中而有利于回收 C．B极放电时的电极反应式为 D．放电时，A极电极反应式为LixC6-xe-=C6+xLi+ 20．可充电电池因其具有固定/利用和能量存储的双重功能而被认为是解决能源危机和温室效应的有效途径。我国科学家利用NaFSI基盐包水电解液建立了极佳的反应环境，改变了还原路径，使电池放电产物由固体转化为液体，显著提高了电池的性能，电池工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．放电时，钠为负极，该电极反应式为 B．放电时，(标准状况)参与反应，理论上外电路转移1mol电子 C．充电时，阳极电极反应式为 D．充电时，由有机电解质迁移到NaFSI基盐包水电解液 21．近期科技工作者开发了一套以乙醇为原料制备DDE()的电解装置如下图所示。下列说法正确的是 A．催化电极的电极电势：b＞a B．阴极电极反应式为 C．电解后溶液的pH会减小(忽略溶液体积变化) D．每产生1mol 需要消耗3mol 22．关于下列装置说法正确的是     ①　　　　　　　  ②             ③　　　　　　④ A．装置①中，盐桥中的K＋移向ZnSO4溶液 B．装置②工作一段时间后，a极附近溶液的OH－浓度增大 C．用装置③精炼铜时，c极为粗铜 D．装置④中电子由Zn流向Fe，装置中有Fe2＋生成 23．为了减少污染和合理使用资源，某钛厂计划与氯碱厂、甲醇厂进行联合生产。设计的联合生产的工艺流程如图所示(FeTiO3中Ti为+4价)。下列叙述正确的是 A．由TiCl4制备Ti的过程中，不可用N2作为保护气 B．在联合生产过程中，理论上生成甲醇与Ti的物质的量之比为1：2 C．H2与CO合成甲醇的方法不符合绿色化学的原子经济性 D．在电解槽中，Cl-在正极发生氧化反应转化为Cl2 24．一种自生酸和碱的电化学回收体系如图所示。表示等含磷微粒，为。下列说法错误的是 A．a、c为阳离子交换膜，b为阴离子交换膜 B．X为，将其泵入吸收室用于吸收 C．当电路中通过电子，阴极增重 D．Ⅲ室可发生反应： 25．电渗析法是海水淡化的常用方法，某地海水中主要离子的含量如下表，现利用“电渗析法”进行淡化，技术原理如图所示（两端为惰性电极，阳膜只允许阳离子通过，阴膜只允许阴离子通过）。下列说法错误的是（    ） 离子 Na+ K+ Ca2+ Mg2+ Cl- SO42- HCO3 含量 mg/L 9360 83 200 1100 16000 1200 118 A．淡化过程中易在甲室形成水垢 B．淡化过程中戊室的电极反应式为：2Cl--2e-=Cl2↑ C．淡化过程中乙室和丁室中部分离子的浓度减小，淡水的出口为a、c D．当甲室收集到标准状况下11.2L气体时，通过甲室阳膜的离子的物质的量一定为1mol 二、填空题 26．电镀铜结束后，溶液中金属阳离子的组成或浓度发生怎样的变化 ？ 27．电解饱和草酸溶液可以制得高档香料乙醛酸(H2C2O3)，装置如下图所示，写出复合膜电极的电极反应式： 。 28．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，分别向两极通入和，通入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 (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 (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：可制得纳米级。阳极的电极反应式是 。 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： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D A A D A C B B D B 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 D D B A A C B A B D 题号 21 22 23 24 25 答案 D B A C D 1．D 【详解】A．铜银原电池中铜比银活泼，则铜作负极，故A正确； B．在镀件上镀铜时，镀层金属作阳极，待镀金属作阴极，则可用金属铜做阳极，故B正确； C．用电解法精炼粗铜时，粗铜做阳极，精铜做阴极，故C正确； D．根据C项分析，用电解法精炼粗铜时粗铜做阳极，故D错误； 答案选D。 2．A 【详解】A．图中所示并没有光能转化为化学能的过程，光能转化为化学能一般像绿色植物光合作用等，A符合题意； B．风轮机、水轮机中均有机械能转化为电能的过程，B不合题意； C．电解池就是将电能转化为化学能，C不合题意； D．图中灯泡亮着就是将电能转化为光能，D不合题意； 故答案为：A。 3．A 【详解】氯碱工业中电解氯化钠溶液生成烧碱、氯气、氢气，氢气和氯气反应生成氯化氢可以制取盐酸等，氯气和石灰乳生成漂白粉；而纯碱是氯化钠、水、氨气、二氧化碳反应生产的碳酸氢钠分解得到的，不是该工厂的产品。 故选A。 4．D 【详解】 A．装置①中K闭合形成原电池，锌较活泼为负极、铜为正极，阴离子向负极移动，则氯离子移向左侧，片刻后硫酸锌溶液中增大，A错误； B．装置③为电解池装置，铜片为阳极，铁为阴极，阴极铜离子得到电子生成铜单质，当铁制品上析出铜（为0.025mol）时，根据电子守恒，电源负极输出的电子为×2=0.05mol，B错误；   C．铁做电解池阳极被腐蚀速率最快、做阴极被保护腐蚀最慢，铁石墨构成原电池则铁为负极被锈蚀、都断开铁正常被锈蚀，则铁腐蚀的速率由大到小的顺序是：只闭合只闭合都断开>只闭合，C错误； D ．装置①中K闭合，形成铜锌原电池，ab构成电解池，a为阴极，b为阳极，阴极水放电发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，使得a点附近溶液呈碱性，溶液变红，D正确； 故选D。 5．A 【详解】A．氧炔焰是将化学能转化为热能，A错误； B．车用燃料电池是将化学能转化为电能，B正确； C．电解精炼铜是将电能转化为化学能，C正确； D．水电站能将机械能转化为电能，D正确； 故答案为：A。 6．C 【分析】用Cu在Fe片上镀铜时，镀件铁为阴极，镀层金属铜为阳极，电镀液是含有的镀层金属铜离子的盐。也就是说A是Cu，B是Fe. 【详解】A．电镀池中，和电源的正极相连的金属铜是阳极，该极上是金属铜发生失电子的氧化反应，Cu﹣2e﹣=Cu2+，故A错误； B．在电镀池的阴极上是Cu2++2e﹣=Cu，阳极上是Cu﹣2e﹣=Cu2+，电镀液中铜离子浓度不变，所以溶液蓝色不变，故B错误； C．用Cu在Fe片上镀铜时，镀件铁为阴极，连接B极，镀层金属铜为阳极，连接A极，故C正确； D．A极和B极直接相连，金属铜和金属铁构成原电池的两个电极，金属Cu为正极，该极上是铜离子发生得电子的还原反应，故D错误。 故选：C。 7．B 【分析】溶液中的主要离子是Cu2+、、Na+、Cl-、H+、OH-，其放电顺序为Cu2+>H+>Na+，Cl->OH->，当用惰性电极对该溶液进行电解的时候，又已知物质的量浓度相同、体积比为1∶3的CuSO4和NaCl，即可判断哪些反应有在发生。 【详解】①没有发生，阴离子中首先放电的是氯离子，由已知铜离子和氯离子的物质的量之比为1：3，根据方程式②可知，铜离子不足，氯离子有剩余，即铜离子已反应完，不会再和氢氧根离子一起放电。 ②一定发生，根据放电顺序，氯离子和铜离子首先放电； ③可能发生，根据方程式②可知，氯离子过量，过量的氯离子和溶液中的氢离子一起放电； ④可能有发生，当铜离子、氯离子都反应完之后，就是氢离子和氢氧根离子放电，即电解的是水； 所以可能发生的反应有②③④，故选B。 8．B 【详解】A．植物的光合作用是将光能转化成化学能，故A不符合题意； B．烧炭取暖，是木炭的燃烧，将化学能转化成热能，故B符合题意； C．风力发电，是将风能转化成电能，故C不符合题意； D．电解冶炼，是将电能转化成化学能，故D不符合题意； 答案为B。 9．D 【分析】Li为活泼金属单质，所以电池放电时Li为负极，据图可知被氧化为Li2O，Fe2O3为正极，被还原为Fe单质，从而被磁铁吸引。 【详解】A．因为单质锂可以与水反应（类似金属钠），所以电解质溶液不能是水溶液，故A错误； B．根据题意可知该电池可以循环充放电，可以重复使用，故B错误； C．放电时，Fe2O3作正极，发生还原反应，电极充电时，Fe2O3电极作为阳极，发生氧化反应，故C错误； D．Li为活泼金属单质，所以电池放电时Li为负极，被氧化为Li2O，电极反应为2Li-2e-+O2-=Li2O，故D正确； 答案选D。 10．B 【详解】A．向乙中滴入酚酞溶液，在F极附近溶液显红色，说明F极上有OH-产生，则F极为阴极，C、E为阳极，电源A极是正极，故A错误； B．若NaCl溶液足量，电解一段时间后，阴极生成氢气，阳极生成氯气，因此向乙中通入一定量的HCl气体，可能使其恢复到原来的浓度，故B正确； C．欲用丙装置给生铁铸件镀铜，镀件作阴极，镀层金属作阳极即H应该是生铁铸件，电镀液是CuSO4溶液，G为Cu，故C错误； D．C电极为阳极，生成的气体为氧气，F电极为阴极，生成的气体为氢气；生成1mol氧气和1mol氢气，转移的电子的物质的量分别为4mol和2mol，故在同一电路中，转移的电子数相同，C、F电极上收集到的气体在相同状况下的体积之比为1:2，故D错误； 综上所述，答案为B。 11．D 【分析】根据图中信息N电极是氧气得到电子和氢离子结合生成水，则N为正极，M为负极，此装置的电能在铁上镀铜，则铁上铜离子得到电子变为铜单质，因此Fe为阴极，连接X电极。 【详解】A．铁上镀铜，则铁为阴极，因此铁电极应与X相连接，故A正确； B．当铜片上的质量减少1.92g，减少的铜的物质的量为0.03mol，转移0.06mol电子，根据甲装置CO(NH2)2＋H2O−6e－=CO2↑＋N2↑＋6H＋，则甲装置中消耗CO(NH2)2物质的量为0.1mol，其质量为0.6g，故B正确； C．尿素[CO(NH2)2]的化学能直接转化为电能，并生成环境友好物质的装置，因此M电极反应式为CO(NH2)2＋H2O−6e－=CO2↑＋N2↑＋6H＋，故C正确； D．常温下，若将铁电极换成石墨电极并与Y相连，通电一段时间后，向所得溶液中加入0.1mol Cu(OH)2后恰好恢复到电解前的状态，则相当于加入了0.1mol CuO和0.1mol H2O，则电解过程中转移电子的物质的量为0.4mol，故D错误。 综上所述，答案为D。 12．D 【详解】A．电解精炼铜时，阳极上是粗铜，粗铜失电子变成铜离子，阴极上是纯铜，铜离子得电子转化为铜，电解液通常为硫酸铜，粗铜中还含有铁、锌等活动性强于铜的金属，这些金属也会失电子变成离子，故铜离子浓度会有所减小，A错误； B．将水坝的钢闸门连接电源负极进行保护，原理为“外加电流的阴极保护法”，B错误； C．镁被空气氧化后可在表面形成一层致密的氧化膜，该氧化膜保护内层金属不被继续氧化，铁不能形成致密的氧化膜，内层金属也会被氧化，所以铁的锈蚀程度更严重，C错误； D．将发黑的银镯子放入盛有食盐水的铝制易拉罐中，可构成原电池，负极铝失电子，正极硫化银得电子生成银单质，故可使其光亮如新，D正确； 故答案选D。 13．B 【详解】A．NO2和O2混合后通入H2O中可以得到硝酸，物质转化关系正确，A正确； B．单质镁是需要电解熔融的氯化镁得到的，电解氯化镁溶液，阳极产生氯气，阴极得到氢氧化镁，B错误； C．工业制高纯硅的第一步是由SiO2和C在高温下发生反应得Si(粗硅)和CO，转化关系正确，C正确； D．高温下用CO还原氧化铁得到铁单质，可以冶炼生铁，物质转化关系正确，D正确； 故选B。 14．A 【详解】A．氧化性Cl2＞Br2＞I2，所以氯气可以氧化NaBr得到溴单质，溴单质可以氧化碘化钠得到碘单质，故A正确； B．石灰水中Ca(OH)2浓度太小，一般用氯气和石灰乳反应制取漂白粉，故B错误； C．电解氯化镁溶液无法得到镁单质，阳极氯离子放电生成氯气，阴极水电离出的氢离子放电产生氢气，同时产生大量氢氧根，与镁离子产生沉淀，故C错误。 D．碳酸的酸性弱于盐酸，所以二氧化碳与氯化钠溶液不反应，故D错误； 综上所述，答案为A。 15．A 【分析】通入二氧化硫的一极生成硫酸，可知a为阳极，发生氧化反应，则b为阴极，阳极发生SO2-2e-+2H2O=SO+4H+，阴极发生2+2e-+2H+═S2O+2H2O，以此解答该题。 【详解】A．由分析可知，a为阳极，则电极a连接的是电源的正极，故A错误； B．由分析可知，阳极发生SO2-2e-+2H2O=SO+4H+，故B正确； C．电解使阳极生成氢离子，阴极消耗氢离子，则氢离子向阴极移动，则图中的离子交换膜是阳离子交换膜，H+透过离子交换膜移向右侧，故C正确； D．若阴阳极互换，其它条件不变，SO2通入阴极，则SO2不能失去电子生成SO，该装置不能吸收SO2，故D正确； 故选A。 16．C 【分析】根据图示可知，反应原理为电解池原理，总反应为CO2+NaClCO+NaClO，则催化电极I附近CO2被还原为CO，为电解池的阴极，催化电极II附近NaCl转化为NaClO，为电解池的阳极，据此分析解答。 【详解】A．由上述分析可知，催化电极I附近CO2被还原为CO，为电解池的阴极，所以A极为电源的负极，A错误； B．电极II附近NaCl转化为NaClO，发生失电子的氧化反应，其电极反应式为Cl--2e-+H2O=ClO-+2H+，B错误； C．电解池工作时，阳离子移向阴极，所以质子通过质子交换膜从右室向左室迁移，C正确； D．电解结束后，电极II发生的电极反应式为Cl--2e-+H2O=ClO-+2H+，但生成的氢离子会通过质子交换膜迁移到左室，消耗水分子的同时，生成的次氯酸根离子会发生水解，使溶液呈碱性，因此所在电极室溶液的pH变大，D错误； 答案选C。 17．B 【详解】 该装置为电解池，左侧为阳极，右侧为阴极， A. 沼气池中存在硫化氢，硫化氢有毒，故需要佩戴面具，以免中毒，故A正确； B. 该装置为电解池，阴离子移动向阳极，故阴离子应从右侧向左侧迁移，故B错误； C. 阳极上OH−放电生成O2，电极反应式为2H2O−4e−═4H++O2↑，同时阴极生成的HS−移向阳极，HS−可能放电生成S单质，故在阳极上可能发生反应：HS--2e-=S↓+H＋，故C正确； D. 反应为熵减小的反应，故若在一定条件下反应釜中的反应能自发进行，主要原因是该反应放热，故D正确； 故选B。 18．A 【详解】A．放电时，Li＋会通过隔膜向负电荷较多的正极方向迁移，A错误； B．放电时正极反应为：Li1-xFePO4＋xe-＋xLi＋=LiFePO4，负极为LiC6失去电子变为Li1-xC6，则充电时阴极的反应应该为Li1-xC6得到电子变为LiC6，故阴极的电极反应式为：Li1-xC6＋xe-＋xLi＋=LiC6，B正确； C．放电时，Li+在负极脱嵌，向正极移动生成LiFePO4，因此在正极嵌入；充电时，Li+向阴极方向移动，嵌入石墨层形成LiC6，C正确； D．反应产生32 g　Cu的物质的量是n(Cu)==0.5 mol，由于Cu是+2价的金属，因此Cu2+变为Cu得到电子的物质的量是n(e-)=0.5 mol×2 =1 mol，反应过程中电路中转移电子的物质的量是1.25 mol，所以电子利用率为=80%，D正确； 故合理选项是A。 19．B 【详解】A．A极材料是金属锂和碳的复合材料，放电时A极为负极，电解质为一种能传导的高分子材料，隔膜只允许特定的离子通过，所以该隔膜只允许通过，放电时阳离子移向正极，则从隔膜左边流向右边，故A正确； B．根据电池反应式可知，充电时让进入石墨中而有利于回收，故B错误； C．放电时B极为正极，该电极放电时的电极反应式为，故C正确； D．根据总反应可知放电时，A极电极反应式为LixC6-xe-=C6+xLi+，故D正确； 故答案：B。 20．D 【分析】该装置为可充电电池，放电过程为原电池原理，左侧钠为负极，右侧为正极；充电时为电解池，左侧与外接电源负极相连，为阴极，右侧与外接电源正极相连，为阳极。 【详解】A．放电时，钠为负极发生氧化反应，电池负极反应式为，A正确； B．电池放电时，正极反应为，转移2mol电子，故理论上(标准状况)转移1mol电子，B正确； C．电池充电时阳极反应式为，C正确； D．电池充电时，钠为阴极，阳离子向阴极移动，即由NaFSI基盐包水电解液迁移到有机电解质，D错误； 答案选D。 21．D 【详解】A．b极氢离子生成氢气发生还原反应，为阴极，则催化电极的电极电势：b<a，A错误； B．阴极反应得到电子的还原反应，反应为2H++2e-=H2↑，B错误； C．由图可知，反应中生成2个氢离子，又消耗2个氢离子，故pH值不变，C错误； D．由图可知，每产生1mol 的周期中，有1mol乙醇生成乙醛、乙醛又与2mol乙醇生成水和DDE，故需要消耗3mol ，D正确； 故选D。 22．B 【详解】A. 装置①为原电池，Zn是负极，Cu是正极，盐桥中的阳离子移向正极，即移向硫酸铜溶液，选项A错误； B. 装置②为电解池，在阴极a极上，氢离子发生得电子生成氢气的还原反应，该极附近碱性增强，所以a极附近溶液的OH－浓度增大，选项B正确； C. 装置③精炼铜时，阳极d极应该是粗铜，阴极c极是纯铜，选项C错误； D. 装置④为原电池，电子从负极Zn流向正极Fe，在Fe电极上氢离子得电子生成氢气，反应实质是金属锌和氢离子之间的反应，装置中没有Fe2＋生成，选项D错误。 答案选B。 23．A 【分析】电解饱和食盐水生成氢气、氯气、NaOH，将粉碎的钛铁矿经过处理放入氯化炉、加入焦炭，通入氧化剂Cl2生成CO、TiCl4和FeCl3，CO和H2合成甲醇，在Ar气流中用Mg还原TiCl4得到金属Ti，以此解答该题。 【详解】A．已知3Mg+N2Mg3N2，故由TiCl4制备Ti的过程中，不可用N2作为保护气，A正确； B．根据电子守恒可知，生成CH3OH为由C转化为CH3OH，需得到2个电子，而得到Ti则为由+4价降低到0价，需得到4个电子，故在联合生产过程中，理论上生成甲醇与Ti的物质的量之比为2：1，B错误； C．H2与CO合成甲醇的方法的反应方程式为：CO+2H2CH3OH，符合绿色化学的原子经济性，C错误； D．电解池中电极分为阴极和阳极，在电解槽中，Cl-在阳极发生氧化反应转化为Cl2，D错误； 故答案为：A。 24．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．根据分析，a、c为阳离子交换膜，b为阴离子交换膜，故A正确； B．根据分析可知，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，硫酸泵入吸收室用于吸收NH3，故B正确； C．Ⅲ室电极为阴极，电极反应式，转移0.14mol电子，共生成0.14mol，除了生成羟基磷灰石，还要与铵根反应，根据，当参与反应的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．Ⅲ室要生成羟基磷灰石，根据得失电子守恒及电荷守恒：，故D正确； 选C。 25．D 【分析】戊室电极与电源的正极相连，则为阳极室，Cl-放电，其电极反应式为：2Cl-－2e-= Cl2↑，甲室电极与电源的负极相连，则为阴极室，水得电子生成氢气同时生成OH-，其电极反应式为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-。 【详解】A. 由图可知，甲室电极与电源负极相连，为阴极室，开始电解时，阴极上水得电子生成氢气同时生成OH-，生成的OH-和HCO3-反应生成CO32-，Ca2+转化为CaCO3沉淀，OH-和Mg2+生成Mg(OH)2，CaCO3和Mg(OH)2是水垢的成分，A正确； B. 由图可知，戊室电极与电源正极相连，为阳极室，Cl-放电能力大于OH-，所以阳极的电极反应式为：2Cl-－2e-= Cl2↑，B正确； C. 阳膜只允许阳离子通过，阴膜只允许阴离子通过，电解时乙室中阳离子移向甲室，丁室中的阴离子移向戊室，则乙室和丁室中部分离子的浓度减小，剩下的物质主要是水，淡水的出口为a、c ，C正确； D. 甲室收集到的是H2，当甲室收集到22.4L(标准状况)气体时，则电路中转移2mol电子，通过甲室阳膜的离子为阳离子，既有+1价的离子，又有+2价的离子，所以物质的量不是1mol，D错误； 故答案为：D。 26．Cu2＋的浓度不变 【解析】略 27． 【详解】该电解装置中石墨电极水失去电子生成氧气做阳极，复合膜电极草酸得到电子生成乙醛酸做阴极，答案为：。 28．(1) 锌片溶解，且锌片表面有气泡生成 热 (2) (3) 正极 C 【详解】（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：； ②c、d均是Pt电极，m是NaOH稀溶液，分别向两极通入和，通入的一级为负极，通入氧气的一级为正极。通入的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：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：；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：可制得纳米级。阳极为铜失电子生成Cu2O，电极反应式是：。 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 $$