第4章 氧化还原反应和电化学 单元检测题 2024-2025学年高二上学期化学沪科版（2020）选择性必修1

第4章《氧化还原反应和电化学》单元检测题 一、单选题（共20题） 1．水系钠离子电池有成本低、寿命长、环保等诸多优势，未来有望代替锂离子电池和铅酸电池。种水系钠离子电池放电和充电的工作原理示意图如图所示。下列说法错误的是 A．放电时，电极N上的电势高于电极M上的电势 B．充电时，TiO2光电极参与该过程 C．该交换膜为阴离子交换膜 D．放电时负极反应式为： 2．下列说法正确的是 A．氯气与氢气在光照下反应生成HCl，工业常用此方法生产盐酸 B．CO2通入氨的饱和NaCl溶液中生成Na2CO3沉淀 C．控制合适的条件，可实现在铁皮表面电镀锡 D．FeSO4·7H2O隔绝空气高温分解，产物为Fe2O3、O2、SO3和H2O 3．某科研小组利用下图装置完成乙炔转化为乙烯的同时为用电器供电。其中锌板处发生的反应有：①Zn -2e- = Zn2+ ；②Zn2+ +4OH- = [ Zn(OH)4]2- ；③[Zn(OH)4]2- = ZnO +2OH- + H2O。下列说法正确的是 A．电极a的电势低于电极b的电势 B．放电过程中正极区KOH溶液浓度保持不变，OH-从左室流向右室 C．电极a上发生的电极反应式为  C2H2+ 2H2O+ 2e- =C2H4+ 2OH- D．电解足量CuSO4溶液，理论上消耗2.24 L C2H2时生成6.4 g Cu 4．下列有关NA的说法正确的是 A．电解精炼铜时每转移NA个电子，阳极溶解32g铜 B．一定条件下，1molN2和3mol H2充分反应，生成物中含N-H键数目为6 NA C．标况下22.4L CH4和C2H4的混合气体所含氢原子数为4 NA D．常温常压下，22.4L Cl2中含有分子的数目为NA 5．废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有、。为了保护环境、充分利用铅资源，通过如图流程实现铅的回收。下列说法不正确的是 A．“铅膏”中主要来源于该电池的正极材料 B．“脱硫”的目的是将转化为 C．“酸浸”中的作氧化剂 D．“沉铅”后的滤液焰色反应呈黄色 6．下列关于电解精炼铜与电镀铜的说法正确的是 A．电解精炼铜时，电路中每通过2mol ，阳极质量一定减少64g B．从阳极泥中可提取金、银等贵重金属 C．电解精炼铜时，粗铜应与电源正极相连，发生还原反应，电镀铜时，阳极材料一定要是镀层金属 D．电镀过程中电镀液无需更换 7．深埋在潮湿土壤中的铁管道会发生如图所示的电化学腐独，下列有关说法错误的是 A．此腐蚀属于析氢腐蚀 B．正极电极反应式为+8e-+5H2O=HS-+9OH- C．铁最终会转化为铁锈 D．每消耗1 mol Fe会有0.25 mol被还原 8．我国研发的刀片电池(比亚迪-中国)和方壳电池(宁德时代-中国)在世界锂电池领域占有重要地位，现在正在大力布局全固态电池与氢燃料电池的研发与推广。下列说法错误的是 A．锂电池属于二次电池，锂属于有色金属 B．锂离子电池的工作过程存在锂离子的吸附与脱嵌 C．全固态电池具有高安全性、高能量密度优势 D．氢燃料电池与太阳能电池的工作原理相同 9．化学与生产、生活密切相关，下列说法正确的是 A．要实现铁上镀镍，应将镍电极与电源的正极相连 B．直接加入稀盐酸即可除去水垢中的 C．明矾可用作净水剂是由于水解后显酸性 D．高温下合成氨是为了提高反应物的平衡转化率 10．一种新型酸碱混合锌铁液流电池放电时的工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．离子交换膜X为阳离子交换膜 B．放电时，每转移1mol电子，中间腔室内的溶液中将增加1mol NaCl C．充电时，每转移2mol电子，参与反应的铁元素质量为112g D．充电时，③区溶液的酸性减弱 11．我国石膏矿产资源储量丰富，已探明的各类石膏保有储量居世界首位，在实验室中用天然石膏制备(NH4)2SO4和生石灰的流程如图所示。 下列叙述错误的是 A．过滤操作中玻璃棒底端应紧贴滤纸内壁 B．①、②两步通入的气体不能颠倒 C．流程中发生的主要反应均为非氧化还原反应 D．第④步为蒸发结晶，当溶液恰好蒸干时就停止加热 12．汽车的启动电源常用铅蓄电池，该电池在放电时的总反应方程式为PbO2(s)+Pb(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(1)，根据此反应判断，下列叙述正确的是 A．PbO2是电池的负极 B．负极的电极反应式为Pb+SO-2e－=PbSO4 C．铅蓄电池放电时，每转移2mol电子消耗1molH2SO4 D．电池放电时，两电极质量均增加，且每转移1mol电子时正极质量增加48g 13．下列说法中正确的是 A．将纯水加热至较高温度，水的离子积变大，pH减小，呈酸性 B．碱性氢氧燃料电池工作时，OH-向正极迁移 C．反应2A(g)＋B(g)=3C(s)＋D(g)在一定条件下能自发进行，说明该反应的ΔH>0 D．用饱和Na2CO3溶液处理BaSO4沉淀，可将BaSO4转化为BaCO3 14．设计如图装置回收金属钴。保持细菌所在环境pH稳定，借助其降解乙酸盐生成CO2，将废旧锂离子电池的正极材料LiCoO2(s)转化为Co2+，工作时保持厌氧环境，并定时将乙室溶液转移至甲室。已知电极材料均为石墨材质，右侧装置为原电池。下列说法不正确的是 A．装置工作时，甲室溶液pH逐渐减小 B．装置工作一段时间后，乙室应补充盐酸 C．负极的电极反应式为：CH3COO--8e-+7OH-=2CO2+5H2O D．若甲室Co2+减少amg，乙室Co2+增加1.5amg，则此时已进行过溶液转移 15．化学改变了生产生活，推动了社会的进步和科技的发展。下列说法正确的是 A．可将地沟油制成生物柴油变废为宝，生物柴油与柴油成分相同 B．“天宫”空间站使用石墨烯存储器，石墨烯与金刚石互为同分异构体 C．中科院首创用加聚合成可降解塑料聚二氧化碳，有利于实现“碳达峰、碳中和” D．采用外加电流阴极保护法对金属防腐，阳极不能为惰性电极 16．常温下ClO2为黄绿色有毒气体，易溶于水。ClO2体积分数大于10%或其水溶液在温度过高时可能发生爆炸，与碱反应生成ClO和ClO等。实验室制备ClO2的反应原理为2KClO3+H2C2O4+H2SO4=2ClO2↑+2CO2↑+K2SO4+2H2O。下列说法正确的是 A．新制氯水需存放在带橡胶塞的棕色试剂瓶中 B．可用广泛pH试纸测定新制ClO2溶液的pH值 C．制备ClO2生成的CO2可以稀释ClO2，防止浓度过高发生爆炸 D．上述制备ClO2的反应中氧化产物与还原产物的质量比为1：1 17．中国古代四大发明之一的黑火药，其爆炸过程中发生反应的化学方程式为。下列说法正确的是 A．消耗1 mol KNO3转移电子数为6.02×1023 B．S和KNO3均为还原剂 C．反应过程中氮元素被还原 D．CO2为还原产物 18．一种具有高能量比的新型干电池示意图如图所示，石墨电极区发生的电极反应为：。该装置工作时，下列叙述正确的是 A．Al电极区的电极反应式： B．Al为正极 C．每消耗27gAl，有通过溶液转移到石墨电极上 D．若采用“食盐水+NaOH溶液”作电解质溶液，电极反应式相同 19．金属家有很多独特的性质，和属于同主族，与化学性质相似。现设计从铝土矿生产产生的一种固体废弃物——赤泥(含、、)中提取镓的工艺流程如图所示。下列说法错误的是 A．“碱浸”的目的是通过过滤除去 B．“萃取”的目的是将碱浸后滤液中的提取到树脂中 C．得到溶液C的主要反应为 D．电解过程中镓在电解池的阴极区生成 20．电解与日常生活密切相关，下列符合生产实际的是 A．电解熔融的氯化铝制取金属铝 B．在镀件上镀锌时，用锌作阴极 C．电解法精炼粗铜时，用纯铜作阳极 D．电解饱和食盐水制烧碱时，用涂镍碳钢网作阴极 二、非选择题（共5题） 21．二氧化氯()泡腾片由、固体酸及辅助剂混合制得，是一种用来消毒的家庭用品。使用时只需将泡腾片放入水中，5~10分钟即可完全溶解，释放出。 注：是一种易溶于水的气体。 (1)中Cl元素的化合价为 。 (2)反应a： 请配平上述方程式 ，其中氧化剂与还原剂物质的量之比为 。 (3)二氧化氯泡腾片使用时需要加水，水的作用是 。 22．化学电源在日常生活和工业生产中有着重要的应用。 Ⅰ.如图所示，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。请按要求回答相关问题： (1)甲烷燃料电池负极的电极反应式为 。 (2)C极的电极反应式为 。 (3)若有2.24L(标准状况下)氧气参加反应，则乙装置中铁极上生成的气体体积为 L(标准状况下)；丙装置中阴极析出铜的质量为 g。 Ⅱ．科学家发明的一种光化学电池可充分利用太阳能，其结构如图所示，电池总反应为AgCl(s)+Cu+(aq)Ag(s)+Cu2+(aq)+Cl-(aq) (4)①Cl-的迁移方向为 (填“正极到负极”或“负极到正极”)。 ②正极的电极反应式为 。 ③若用该光化学电池为手机充电并将手机电池从零电量充满，若该手机电池容量为3200mA/h，则理论上消耗AgCl的质量为 g(保留一位小数)(已知：1库仑约为1.0×10-5mol电子所带的电量)。 23．回答下列问题 (1)原电池装置中，电子的流动方向是从 极到 极； (2)由铜、锌和稀硫酸组成的原电池中，正极是 ，发生 反应，电极反应是 ； (3)负极是 ，发生 反应，电极反应是 。 24．燃料电池是一种能量转换效率高、对环境友好的化学电源，如图为一种氢氧燃料电池的结构装置。 (1)电极b为该燃料电池的 极(填“正”或“负”)，电极方程式为 ；负极的电极反应式为 ；总反应式为 (2)电池工作时，溶液中的OH﹣移向 极(填“a”或“b”)； (3)电池工作时，在导线中电子流动方向为 (用a、b表示)； (4)电池使用一段时间后，溶液的pH值 (填“增大”或“减小”)； (5)当电池工作一段时间后消耗标准状况下H2为6.72L时，转移电子 mol。 25．电解原理在化学工业中有广泛应用。如图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题： (1)若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则 ① Y电极上的电极反应式为 ② 电解池中X极上的电极反应式为 。在X极附近观察到的现象是 。 (2)如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则 ① X电极的材料是 ，电极反应式是 。 ② Y电极的材料是 ， 电极反应式是 。(说明：杂质发生的电极反应不必写出) 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C C C C B A D A D 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 D B D C C C C A B D 1．C 由图可知，放电时，电极N上转化为I-，碘元素的被还原，因此电极N为正极，电极M为负极，在负极上被氧化为。 A．放电时，电极N为正极，电极M为负极，电极N上的电势高于电极M上的电势，故A正确； B．充电时I-在TiO2光电极上失电子被氧化为，因此充电时，TiO2光电极参与该过程，故B正确； C．由图可知，交换膜允许钠离子自由通过，所以该交换膜为阳离子交换膜，故C错误； D．放电时，电极M为负极，在负极上被氧化为，电极反应式为，故D正确； 答案选C。 2．C A．氯气与氢气在光照下易爆炸，工业常在反应器中将氢气点燃，然后通入氯气进行反应生产氯化氢，然后将其溶于水形成盐酸，A错误； B．CO2通入氨的饱和NaCl溶液中生成NaHCO3沉淀，B错误； C．控制合适的条件，在电流作用下可实现在铁皮表面电镀锡，C正确； D．FeSO4·7H2O隔绝空气高温分解，根据根据氧化还原反应规律，不可能元素化合价都升高，所以产物不可能是Fe2O3、O2、SO3和H2O，D错误； 故合理选项是C。 3．C 在a电极，C2H2转化为C2H4，C元素由-1价降低到-2价，得电子发生还原反应，则该电极为正极；锌板b为负极。 A．由分析可知，电极a为正极，电极b为负极，则电极a的电势高于电极b的电势，A错误； B．放电过程中，正极区发生反应，OH-透过阴离子交换膜移向负极，KOH的物质的量不变，但H2O参加电极反应，造成水量减少，KOH溶液浓度增大，B错误； C．电极a上，C2H2得电子产物与电解质反应，转化为C2H4，发生的电极反应式为，C正确； D．电解足量CuSO4溶液，理论上消耗2.24L(标准状况)C2H2时，转移电子的物质的量为=0.2mol，根据电子守恒，则生成Cu的物质的量为0.1mol，质量为6.4g；但是题目没有说明是否为标况，故不能计算生成铜的质量，D错误； 故选C。 4．C A．电解精炼铜时阳极材料是粗铜，电解时粗铜中的金属锌，铁，镍也会失去电子，所以当转移个电子，阳极溶解的金属包括锌，铁，镍，铜，所以溶解的铜的质量小于32g，A项错误； B．1mol氮气和3mol氢气充分反应，不可能进行完全，是可逆反应，B项错误； C．标况下22.4L和的混合气体物质的量为1mol，一个和分子中都含有4个氢原子，所以混合气体含氢原子数为4，C项正确； D．标况下，22.4L中含有分子的数目为，没有说标准状况下，D项错误； 答案选C。 5．C 从主要含、废旧铅蓄电池的铅膏中回收铅资源。通过如图流程可知“脱硫”时利用了沉淀转化原理，将PbSO4转化为PbCO3，便于后面的酸浸。在“酸浸”时将还原，最终铅元素全部转化为可溶性的Pb(Ac)2，“沉铅”时将Pb(Ac)2转化为Pb(OH)2，最后Pb(OH)2加热得到PbO。 A．铅蓄电池中铅做负极，二氧化铅做正极，“铅膏”中主要来源于该电池的正极材料，A正确； B．在“脱硫”工艺中，PbSO4与 Na2CO3溶液反应生成更难溶的PbCO3，转化后生成的碳酸铅可由酸浸进入溶液中，B正确； C．“酸浸”中PbO₂通过和H₂O₂、HAc反应转化为Pb(Ac)2，此过程中，Pb元素的化合价降低， PbO2做氧化剂，H₂O₂做还原剂，C错误； D．“沉铅”后的滤液含有Na+，滤液焰色反应呈黄色，D正确； 故答案选C。 6．B A．阳极的材料为粗铜，含有的杂质Zn、Fe、Ni等均会放电，因此电路中每通过2mole-，阳极质量不一定减少64g，故A错误； B．阳极的铁和铜等活泼金属失电子，不活泼的金银等金属会沉积在阳极附近，形成阳极泥，故B正确； C．粗铜与电源正极相连，发生氧化反应，在电镀过程中，阳极材料可以是镀层金属，也可以是惰性材料，故C错误； D．电镀过程中如果用待镀金属做阳极，电解液浓度几乎不变，就不需要更换，如果用其他材料做阳极，电镀液需要不断更换，故D错误； 故答案选B。 7．A A．硫酸盐溶液显中性，在中性溶液中发生吸氧腐蚀，而不是发生析氢腐蚀，若发生析氢腐蚀，会在正极上反应产生H2，图示中也没有H2产生，可见不是发生析氢腐蚀，A错误； B．根据图示可知：在正极上发生还原反应被还原产生HS-，故正极的电极反应式为+8e-+5H2O=HS-+9OH-，B正确； C．负极上Fe失去电子，被氧化生成的Fe2+，Fe2+与正极上生成的OH-结合生成Fe(OH)2，然后Fe(OH)2被氧化转化为Fe(OH)3，Fe(OH)3最终转化为铁锈，C正确； D．负极上Fe失去电子，发生氧化反应，则负极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，正极上发生还原反应：+8e-+5H2O=HS-+9OH-，根据得失电子守恒可知：每消耗1 mol Fe会有0.25 mol被还原，D正确； 故合理选项是A。 8．D A．锂电池可充电，为二次充电电池，且锂金属为有色金属，A项正确； B．锂离子电池中，放电时负极的锂单质失电子转化为锂离子脱嵌，移动到正极被正极吸附，B项正确； C．由于固态电解质绝缘性好，不可燃、不挥发，即便发生了形变，也不会导致电解质外漏，再加上目前固态电池拥有更宽的温度工作范围，安全性高。固态电池没有电解液和隔膜，大幅度减小了固态电池的质量，同时直接使用金属锂来做负极，进一步减轻负极材料的用量，提升整个电池的能量密度，C项正确； D．太阳能电池工作原理的基础是半导体PN结的光生伏特效应。所谓光生伏特效应就是当物体受到光照时，物体内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流的一种效应。而燃料电池利用燃料发生氧化还原反应电子转移而产生电流，D项错误； 故选D。 9．A A．铁上镀镍，镀层金属镍电极作阳极，阳极与电源正极相连，A正确； B．硫酸钙微溶于水，且不能与盐酸反应，所以除去硫酸钙，应先加入碳酸钠溶液将硫酸钙转化为难溶的碳酸钙，然后加入盐酸将碳酸钙转化为可溶的氯化钙达到除去硫酸钙的目的，B错误； C．明矾作净水剂，主要是Al3+水解生成氢氧化铝胶体，胶体吸附水中悬浮颗粒，C错误； D．合成氨为放热反应，高温下平衡逆向移动，反应物平衡转化率降低，D错误； 故选A。 10．D 由图可知，Zn发生失电子的氧化反应生成，因此a极为负极，同时可判断①区电解质溶液呈碱性，b极上发生得电子的还原反应生成，因此b极为正极，同时可判断③区电解质溶液呈酸性，根据电解质溶液保持电中性，那么③区中移向②，③区中移向②区，②区电解质溶液的浓度增大，也可知X和Y分别为阳离子膜和阴离子膜，据此作答。 A．在原电池中，阳离子向正极移动，则钠离子可以通过交换膜X，A正确； B．放电时，b极为正极，，为保持电解质溶液呈电中性，溶液中透过阴离子交换膜移向②区，因此每转移1mol电子，中间腔室内的溶液中将增加1mol NaCl ，B正确； C．充电时，阳极反应式为Fe2+-e-=Fe3+，每转移2mol电子，参与反应的铁元素质量为112g，C正确； D．充电过程中，a电极发生电极反应：，b电极发生电极反应：，因此充电时③区溶液的酸性不变，D错误； 故答案选D。 11．D 硫酸钙中通入足量的氨气和二氧化碳气体，生成碳酸钙沉淀和硫酸铵，过滤分离沉淀和滤液。 A．过滤需要用到玻璃棒引流，引流时玻璃棒底端应紧贴滤纸内壁，A项正确； B．溶解度远低于，颠倒后溶液中生成的的量少，无法使大量沉淀，不利于的生成，B项正确； C．题给流程的所有反应中元素的化合价没有变化，都是非氧化还原反应，C项正确； D．蒸发结晶操作中当有大量固体析出时，就要停止加热，利用余热将水分蒸干，溶液恰好蒸干时再停止加热会导致受热不均，容易引起固体颗粒的飞溅，D项错误。 故选D。 12．B 铅蓄电池放电时的总反应为PbO2(s)+Pb(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(1)，Pb发生失电子的氧化反应生成PbSO4，PbO2发生得电子的还原反应生成PbSO4，则Pb电极作负极，PbO2电极作正极，负极反应为Pb+SO－2e－＝PbSO4，正极反应为PbO2+4H++SO+2e－＝PbSO4+2H2O，据此分析解答。 A．该铅蓄电池中，Pb电极作负极，PbO2电极作正极，故A错误； B．该铅蓄电池中，Pb电极作负极，Pb发生失电子的氧化反应生成PbSO4，负极反应为Pb+SO－2e－＝PbSO4，故B正确； C．铅蓄电池放电时的总反应为PbO2(s)+Pb(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(1)，每转移2mol电子消耗2molH2SO4，故C错误； D．放电时，负极Pb→PbSO4，正极PbO2→PbSO4，两极质量均增加，正极反应为PbO2+4H++SO+2e－＝PbSO4+2H2O，每转移1mol电子时正极质量增加64 g×=32g，故D错误； 故选B。 13．D A．水的电离是吸热的，加热时，水的电离平衡正向移动，c(H＋)、c(OH-)都增大，Kw增大，但c(H＋)仍然等于c(OH-)，呈中性，A项错误； B．在原电池内电路中，阴离子向负极迁移，阳离子向正极迁移，B项错误； C．由于该反应是气体总体积减小的反应，熵值减小，若能自发进行，则该反应的ΔH<0，C项错误； D．在饱和Na2CO3溶液中，由于c(CO)和c(Ba2＋)的乘积大于Ksp(BaCO3)，故有BaCO3沉淀生成，即BaSO4沉淀可以转化为BaCO3沉淀，D项正确。 故选D。 14．C 由于乙室中两个电极的电势差比甲室大，所以乙室是原电池，甲室是电解池，然后根据原电池、电解池反应原理分析解答。 A．电池工作时，甲室中细菌上乙酸盐的阴离子失去电子被氧化为CO2气体，同时生成H+，电极反应式为CH3COO--8 e-+2 H2O =2CO2↑+7 H+，H+通过阳膜进入阴极室，甲室的电极反应式为Co2++2e-=Co，因此，甲室溶液pH逐渐减小，A正确； B．对于乙室，正极上LiCoO2得到电子，被还原为Co2+，同时得到Li+，其中的O2-与溶液中的H+结合H2O，电极反应式为2LiCoO2+2e-+8H+=2Li++2Co2++4H2O，负极发生的反应为CH3COO--8 e-+2 H2O =2CO2↑+7 H+，负极产生的H+通过阳膜进入正极室，但是乙室的H+浓度仍然是减小的，因此电池工作一段时间后应该补充盐酸，B正确； C．电解质溶液为酸性，不可能大量存在OH-，乙室电极反应式为：LiCoO2+e-+4H+=Li++Co2++2H2O，C错误； D．若甲室Co2+减少a mg，则电子转移物质的量为n(e-)= ；若乙室Co2+增加1.5a mg，则转移电子的物质的量为n(e-)=，由于电子转移的物质的量不等，说明此时已进行过溶液转移，即将乙室部分溶液转移至甲室，D正确； 故选C。 15．C A．用地沟油生产的生物柴油属于酯类，组成元素为C、H、O，柴油是含碳原子数目不同的烃组成的混合物，组成元素为，二者成分不同，A错误； B．石墨烯与金刚石为碳元素的不同单质、互为同素异形体，B错误； C．用合成可降解塑料聚二氧化碳，实现了碳的回收和循环利用，有利于实现“碳达峰、碳中和”，C正确； D．采用外加电流阴极保护法保护金属，被保护金属与直流电源负极相连作阴极，阳极可以是惰性电极，D错误； 故选C。 16．C A．新制氯水不能存放在带橡胶塞的棕色试剂瓶中，A正确； B．ClO2具有漂白性，可以漂白pH试纸，不能用广泛pH试纸测定新制ClO2溶液的pH值，B错误； C．ClO2体积分数大于10%可能会爆炸，制备ClO2生成的CO2可以稀释ClO2，防止浓度过高发生爆炸，C正确； D．上述制备ClO2的反应中氧化产物与还原产物的物质的量比为1：1，D错误； 答案选C。 17．C 在该反应过程中，N、S元素化合价降低，C元素化合价升高，所以KNO3、S为氧化剂，K2S、N2是还原产物；C为还原剂，CO2为氧化产物，根据反应过程中元素化合价升降总数等于反应过程中电子转移总数计算反应过程中电子转移。 A．根据上述分析可知：KNO3、S为氧化剂，得到电子被还原，每有2 mol KNO3反应，反应过程中转移12 mol电子，则若反应消耗1 mol KNO3，会转移6 mol电子，则转移的电子数为6×6.02×1023，A错误； B．在反应过程中，S元素化合价由反应前S单质的0价变为反应后K2S中的-2价，化合价降低，得到电子被还原，因此S为氧化剂；N元素化合价由反应前KNO3中的+5价变为反应后N2中的0价，化合价降低得到电子被还原，因此KNO3也是氧化剂，B错误； C．在反应过程中N元素化合价由反应前KNO3中的+5价变为反应后N2中的0价，化合价降低得到电子被还原，C正确； D．在反应过程中C元素化合价由反应前C单质的0价变为反应后CO2中的+4价，化合价升高，失去电子被氧化，因此C是还原剂，CO2是氧化产物，D错误； 故合理选项是C。 18．A 放电时的电极反应式之一为MnO2+e-+H2O═MnO(OH)+OH-，MnO2得电子，石墨为正极，则Al为负极，失电子，在氨水溶液中Al失电子生成Al(OH)3，结合原电池原理分析解答。 A．MnO2得电子为正极，则Al为负极，失电子，在氨水溶液中Al失电子生成Al(OH)3，负极电极反应式为，选项A正确； B．根据上述分析，石墨为正极，Al为负极，选项B错误； C．电子从负极流向正极，但是电子只能在导线和电极上移动，不能通过溶液，选项C错误； D．若采用食盐水+NaOH溶液作电解质溶液，负极生成的氢氧化铝会被氢氧化钠溶解，电极反应式不同，选项D错误； 答案选A。 19．B 和属于同主族，与化学性质相似，与都能与氢氧化钠反应生成、，过滤除去，滤液中加入树脂萃取，分液后加入硫酸反萃取将转化为，得到含有的溶液，加入氢氧化钠发生反应，电解含有溶液得到Ga。 A．与都能与反应生成可溶性盐、，而不能与溶液反应，因此“浸渣A”的主要成分是，“碱浸”的目的是通过过滤除去，故A正确； B．“碱浸”后的溶液中含有、，树脂萃取了，而不是，故B错误； C．加入硫酸反萃取将转化为，再加入，发生两个反应：、，故C正确； D．通过电解溶液制备，元素化合价降低，所以是在阴极区生成的，故D正确； 选B。 20．D A．氯化铝是由分子构成的共价化合物，熔融氯化铝不导电，不能用来制取金属铝，应该用惰性电极电解熔融的氧化铝制取金属铝，A错误； B．电镀时，镀层金属作阳极、镀件作阴极，所以在镀件上电镀锌，要用锌作阳极，B错误； C．电解精炼粗铜时，粗铜作阳极、纯铜作阴极，电解质溶液为可溶性的铜盐，C错误； D．反应物的接触面积越大，反应速率越快，电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极，增大了反应物的接触面积，从而增大反应速率，D正确； 故合理选项是D。 21．(1)＋4 (2) 5，4，4，1，2 1：4 (3)作为溶剂，使固体物质溶解后充分反应 （1）根据化合物元素化合价代数和为0分析，O元素化合价为-2价，则中Cl元素的化合价为+4价，故答案为：+4； （2）既是氧化剂又是还原剂，化合价降低的部分作氧化剂，被还原为，所以为还原产物，一个氯原子得到4个电子；化合价升高的部分作还原剂，被氧化，被氧化为，所以为氧化产物，一个氯原子失去1个电子；根据得失电子守恒，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：4，同时，还原产物与氧化产物的物质的量之比也为1：4，根据氧原子和氢原子守恒，可判断产物中还有水生成，可配平反应方程式。 （3）二氧化氯泡腾片使用时需要加水，水的作用是作为溶剂，使固体物质溶解后充分反应，故答案为：作为溶剂，使固体物质溶解后充分反应； 22．(1)CH4-8e‒+10OH‒=CO+7H2O (2)2Cl‒-2e‒=Cl2↑ (3) 4.48 12.8 (4) 正极到负极 AgCl+e-=Ag+Cl- 16.5 I．甲烷燃料电池为原电池，通入燃料的一极为负极，通入氧气的一极为正极，即装置甲为原电池，则装置乙、丙为电解池，电极Fe、精铜为阴极，电极C、粗铜为阳极。 II．根据电池的总反应AgCl(s)+Cu+(aq)Ag(s)+Cu2+(aq)+Cl-(aq)可知，氯化银得电子生成单质银，氯化银电极为正极，亚铜离子失电子变为铜离子，铂电极为负极。 （1）甲烷燃料电池中，通入燃料的一极为负极，通入氧气的一极为正极，负极甲烷失电子生成二氧化碳，二氧化碳又与氢氧根离子结合生成碳酸根离子，因此负极电极反应式为：CH4-8e‒+10OH‒=CO+7H2O。 （2）电极C为阳极，阳极氯离子失电子生成氯气，电极反应式为：2Cl‒-2e‒=Cl2↑。 （3）2.24L(标准状况下)O2的物质的量为0.1mol，当有0.1molO2参与反应时、转移0.4mol电子，铁电极为阴极，电极反应式为：2H++2e-=H2↑，当转移0.4mol电子时、生成0.2molH2，0.2molH2标准状况下的体积为：0.2mol22.4L/mol=4.48L；丙装置中精铜作阴极，电极反应式为：Cu2++2e-=Cu，当转移0.4mol电子时、生成0.2molCu，0.2molCu的质量为：0.2mol64g/mol=12.8g。 （4）①原电池中，阴离子向负极移动，因此氯离子的迁移方向为：正极到负极。 ②氯化银电极为正极，正极氯化银得电子生成单质银，电极反应式为：AgCl+e-=Ag+Cl-。 ③给手机电池充电时，通过的电量320010-3A16060s=11520A·s，根据库仑约为1.0×10-5mol电子所带的电量可得，转移电子的物质的量为：(115201.0×10-5)mol=0.1152mol，所以理论上需要氯化银的质量为0.1152mol143.5g/mol≈16.5g。 23．(1) 负 正 (2) Cu 还原 2H++2e-=H2↑ (3) Zn 氧化 Zn-2e-=Zn2+ 由铜、锌和稀硫酸组成的原电池中，锌的活泼性大于铜，则Zn作负极，发生氧化反应，电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，Cu为正极，发生还原反应，电极反应式为2H++2e-=H2↑。 （1）原电池中，电子由负极经导线流向正极，故答案为：负；正； （2）由上述分析可知，由铜、锌和稀硫酸组成的原电池中，正极是Cu，发生还原反应，电极反应式为2H++2e-=H2↑，故答案为：Cu；还原；2H++2e-=H2↑； （3）由上述分析可知，由铜、锌和稀硫酸组成的原电池中，负极是Zn，负极发生氧化反应，电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，故答案为：Zn；氧化；Zn-2e-=Zn2+。 24．(1) 正 O2+4e-+2H2O=4OH- 2H2-4e-+4OH-=4H2O 2H2+O2=2H2O (2)a (3)a→b (4)减小 (5)0.6 （1）电极b通入的是氧气，氧气在反应中得到电子，则b电极为该燃料电池的正极，电极方程式为O2+2H2O+4e－=4OH－；电极a通入氢气，氢气在反应中得到电子，则a电极为该燃料电池的负极，电极方程式为：2H2-4e-+4OH-=4H2O，总反应为：2H2+O2=2H2O，故答案为：正；O2+4e-+2H2O=4OH-；2H2-4e-+4OH-=4H2O；2H2+O2=2H2O； （2）a电极是负极，则电池工作时，溶液中的OH－移向a极；故答案为：a； （3）电池工作时，在导线中电子流动方向为a流向b；故答案为：a→b； （4）电池使用一段时间后，由于有水生成，则溶液的碱性降低，则pH值减小；故答案为：减小； （5）当电池工作一段时间后消耗标准状况下H2为6.72L时，物质的量是6.72L÷22.4L/mol＝0.3mol，则转移电子0.3mol×2＝0.6mol。故答案为：0.6； 25．(1) 2Cl-－2e-=Cl2↑ 2H2O+2e−=H2↑+2OH- 有气泡放出，溶液变红 (2) 纯铜片 Cu2++2e- = Cu 粗铜片 Cu-2e-= Cu2+ （1）①Y和电源的正极相连的电极，Y极是阳极，该电极上氯离子发生失电子的氧化反应，即2Cl−−2e−=Cl2↑； ②X和电源的负极相连的电极X极是阴极，该电极上氢离子发生得电子的还原反应，即2H2O+2e−=H2↑+2OH-，在X极附近溶液碱性增强，观察到的现象是有气泡放出，溶液变红。 （2）①电解方法精炼粗铜，电解池的X电极是阴极，材料是纯铜，电极反应为：Cu2++2e−=Cu； ②Y电极的材料是粗铜，电极反应式是Cu-2e-=Cu2+。 学科网（北京）股份有限公司 $$