1.3 电能转化为化学能-电解 同步练习2024-2025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 同步练习-2024-2025学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1 一、单选题 1．含有硝酸盐和亚硝酸盐的酸性废水可导致水体富营养化，引发环境污染。如图是利用电化学原理处理的原理，下列有关叙述错误的是 A．直流电源为铅蓄电池时，极连接X电极 B．Y电极上发生还原反应 C．阳极电极反应方程式为 D．当产生28g 时，一定有6 mol 穿过质子交换膜 2．如图所示，a、b是两根石墨棒。下列叙述正确的是（　　） A．a是正极，发生还原反应 B．b是阳极，发生氧化反应 C．往滤纸上滴加酚酞试液，a极附近颜色变红 D．稀硫酸中硫酸根离子的物质的量不变 3．利用下列装置和试剂进行实验，设计合理且能达到实验目的的是 A．分离乙醇和水 B．用铜片与浓硫酸制取SO2 C．鉴别Br2(g)和NO2(g) D．铁片上镀铜 A．A B．B C．C D．D 4．化学用语是学习化学的重要工具，下列用来表示物质变化的化学用语中，正确的是（　　） A．粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，阳极反应式为Cu﹣2e﹣═Cu2+ B．氢氧燃料电池的负极反应式：O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣ C．用惰性电极电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式为2Cl﹣﹣2e﹣═Cl2↑ D．钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式：Fe﹣2e﹣═Fe2+ 5．某期刊中有文献报道，CO2可以在酸性水溶液中用惰性电极电解制得乙烯，其工作原理如图所示，下列说法正确的是（　　） A．电池工作时，电极a上发生还原反应 B．电池工作时，H+通过质子交换膜移向b极 C．d一定为氧气 D．电路中每转移0.3mol电子时，产生0.56L乙烯 6．一种钾离子电池的工作原理如图所示，下列说法正确的是（　　） A．放电时，负极的电极反应式 ：KC6 –e- =K ++6C B．充电时，阳极的电极反应式 ：K0.5-xMnO2+xK++ xe-=K0.5MnO2 C．放电时，K+ 通过阳离子交换膜向石墨电极移动 D．若仅把钾离子换成锂离子，当负极减少的质量相同时，钾离子电池转移的电子数比锂离子电池的多 7．2020 年，中国科学院在钠离子电池的研究上取得新突破，其应用领域广、安全性能好，在未来有巨大市场前景。某水系钠离子二次电池总反应为：2NaFePO4F+ Na3Ti2(PO4)3 2Na2FePO4F+ NaTi2(PO4)3，下列说法正确的是（　　） A．放电时，溶液中的 Na+移向 a 极 B．放电时， C．充电时，Na2FePO4F 发生还原反应 D．充电时，电路中通过 1mol e-时，b 极增重 46g 8．用可再生能源电还原时，采用高浓度的抑制酸性电解液中的析氢反应来提高多碳产物(乙烯、乙醇等)的生成率，装置如下图所示。下列说法正确的是 A．析氢反应发生在电极上 B．从电极迁移到电极 C．阴极发生的反应有： D．每转移电子，阳极生成气体(标准状况) 9．以乙烷燃料电池为电源进行电解的实验装置如下图所示。下列说法错误的是 A．燃料电池工作时，正极反应为O2+4H++4e-=2H2O B．a极是铜，b极是铁时，溶液中CuSO4浓度减小 C．a、b两极若是石墨，在同温同压下b极产生的气体与电池中消耗乙烷的体积之比为7：1 D．a极是纯铜，b极是粗铜时，a极上有铜析出，b极逐渐溶解，两极质量变化不相同 10．研究小组采用电解法（惰性电极）将含有Al(OH)3、MnO2和少量Na2CrO4的浆液分离成固体混合物和含铬元素的溶液，装置如图。下列说法错误的是（　　） A．阳极的电极反应式为：2H2O-4e-=O2↑+4H+ B．适当增大电压，CrO 也可在阴极室转化为Cr(OH)3除去 C．阴极室生成的物质可用于固体混合物Al(OH)3和MnO2的分离 D．CrO 通过阴离子交换膜进入阳极室，从而实现与浆液的分离 11．某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使Cl2被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如右图的装置，对此，下列有关电源电极名称和消毒液的主要成分的判断正确的是（）。 A．a为正极，b为负极；NaClO和NaCl B．a为负极，b为正极；NaClO和NaCl C．a为阳极，b为阴极；HClO和NaCl D．a为阴极，b为阳极；HClO和NaCl 12．宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一。下列物质性质实验对应的反应方程式书写错误的是 A．用过量饱和溶液吸收废气中的 B．用惰性电极电解氯化镁溶液： C．将少量溴水滴入过量溶液中： D．将溶液滴入稀硫酸酸化的溶液中： 13．用惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液，实验装置如图①。电解过程中的实验数据如图②，横坐标表示电解过程中转移电子的物质的量，纵坐标表示电解过程中产生气体的总体积(标准状况)。下列说法正确的是（　　） A．电解过程中，b电极表面先有红色物质析出，后有气泡产生 B．a电极上发生的反应式为2H++2e-=H2↑和4OH--4e-=2H2O+O2↑ C．曲线O~P段表示H2和O2混合气体的体积变化，曲线P~Q段表示O2的体积变化 D．从开始到Q点，共收集到0.1molH2和0.1mol O2 14．一种以NaBr作为电解液，在恒压电解池中光催化烯烃转化为环氧化物的方法如下图所示。下列说法正确的是 A．为光电解池的阴极 B．若Pt电极生成11.2L（标准状况），理论上生成0.5mol C．上述过程中只有极性键的断裂与生成 D．上述过程中涉及到的有机反应类型均为取代反应 15．某实验小组依据反应AsO43﹣+2H++2I﹣⇌AsO33﹣+I2+H2O设计如图1，电池，探究pH对AsO43﹣氧化性的影响，测得输出电压与pH的关系如图2．下列有关叙述错误的是（　　） A．c点时，正极的电极反应为ASO43﹣+2H++2e﹣═AsO33﹣+H2O B．b点时，反应处于化学平衡状态 C．a点时，盐桥中K+向左移动 D．pH＞0.68时，氧化性I2＞AsO43﹣ 16．化学使生活更加美好。下列生产活动中，运用相应化学原理不正确的是（　　） A．用重油裂解制备有机化工原料——长链烷烃裂解可得短链烷烃和烯烃 B．电解饱和食盐水制备、、NaOH——电解池能将电能转化为化学能 C．用聚合氯化铝净化生活用水——胶粒具有吸附作用 D．用小苏打焙制糕点——小苏打能使蛋白质变性 17．应用电解法制备的物质主要有三种：一是铝的工业制备；二是电解饱和NaCl溶液制备烧碱；三是金属钠的制备。下列关于这三个工业生产的描述中正确的是（　　） A．电解法制铝时一般是用熔融态的氧化铝进行电解，但也可用熔融态的AlCl3 B．电解法生产铝时，每转移3mol电子的时候，就能生产出1mol的铝。 C．在电解饱和NaCl溶液中，电解池中的阴极产生的是H2，NaOH在阳极附近产生 D．电解饱和NaCl溶液和金属钠的冶炼都用到了NaCl，在电解时它们的阴极都是Cl-失电子 18．电化学在生产、生活中有广泛的应用。下列说法正确的是 A．铁腐蚀消耗氧气和水，食品包装袋的双吸剂可用铁粉为主要成分制作 B．航天器所用的氢氧燃料电池中，通入的电极为电池的负极 C．铁钉镀铜使用硫酸铜溶液做电镀液、铜做阴极、铁做阳极，能维持电镀液浓度不变 D．铜的电解精炼时，粗铜中含有的锌、金、银等金属在阳极沉降下来形成阳极泥 19．有关下列四个常用电化学装置的叙述中，正确的是（　　） 图Ⅰ 碱性锌锰电池 图Ⅱ 铅­硫酸蓄电池 图Ⅲ 电解精炼铜 图Ⅳ 银锌纽扣电池 A．图Ⅰ所示电池中，MnO2的作用是催化剂 B．图Ⅱ所示电池放电过程中，硫酸浓度不断增大 C．图Ⅲ所示装置工作过程中，电解质溶液中Cu2＋浓度始终不变 D．图Ⅳ所示电池中，Ag2O是氧化剂，电池工作过程中还原为Ag 20．二甲醚（CH3OCH3）直接燃料电池具有启动快、效率高等优点，用二甲醚燃料电池电解甲基肼（CH3-NH-NH2）制氢的装置如图所示，其中X、Y、M、N均为惰性电极。下列说法错误的是（ ） A．M极的电极反应式为CH3—NH—NH2+12OH−-10e−=CO32-+N2↑+9H2O B．乙中的交换膜是阴离子交换膜，OH−透过交换膜向M极移动 C．若忽略水的消耗与生成，甲中电解质溶液的pH减小，乙中电解质溶液的pH增大 D．理论上，标况下当生成6.72 L H2时，消耗CH3OCH3的质量为2.3 g 二、填空题 21．在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置示意图如图。请回答： （1）A电极对应的金属是　 　(写元素名称)，B电极发生　 　（氧化或还原）反应，电极反应式是　 　 （2）镀层破损后，镀铜铁比镀锌铁更　 　被腐蚀(填“容易”“不容易”)。 22．如图为氯及其化合物的“价—类”二维图。 （1）填写二维图缺失的类别A　 　和化学式B　 　。 （2）某同学利用以下试剂研究HCl性质，进行了如下预测： a.NaClO b.Fe c.NaOH d.KMnO4 从物质类别上看，HCl属于　 　，可能与　 　发生反应(填字母)；从化合价角度看，Cl-具有　 　性，可能与　 　发生反应(填字母)。 （3）某工厂用NaCl溶液制备氯气，其化学原理为如下反应： H2O+NaClCl2↑+NaOH+ ①请将上述方程式补充完整，并用单线桥表示电子转移。　 　。 ②反应中NaCl做　 　剂，理由是　 　。 三、实验探究题 23．如图所示的实验装置，丙为酚酞溶液润湿的淀粉碘化钾试纸，m、n为夹在滤纸两端的铂夹．丁为直流电源，x、y为电源的两极．G为电流计，电极均为石墨电极．闭合K2、断开K1，一段时间后，A极产生的气体体积为44.8mL、B极产生的气体体积为22.4mL（都已换算成标况下的体积），回答下列问题： （1）M溶液可能是 （填序号）． A．KCl溶液 B．Ba（OH）2溶液 C．KNO3溶液 D．CuCl2溶液 （2）乙池中盛有足量的硫酸铜溶液，D电极上的电极反应式为　 　，此时向溶液中加入　 　可以使溶液完全复原． （3）滤纸丙上m点附近变为　 　色，n点附近变为　 　色， （4）继续电解一段时间后，甲池中A、B极均部分被气体包围，此时闭合K1，断开K2，发现电流计G指针发生偏转，若M为硫酸溶液，写出B电极上发生的反应式　 　． 24．粉煤灰的综合利既有利于节约资源又有利于保护环境。某粉煤灰（主要含Al2O3、Fe2O3、CaCO3等）的铝、铁分离工艺流程如下： （1）①“酸浸”时Al2O3发生反应的离子方程式为　 　。 ②当硫酸质量分数大于50%，金属氧化物浸出率明显下降。其原因是　 　。 （2）有关金属离子以氢氧化物沉淀时离子浓度随pH变化如图-1所示。若浸出液不经还原直接与氨水混合，铝、铁元素分离效果较差的原因是　 　。 （3）沉铝后所得FeSO4溶液可用于烟气中NO吸收，其原理为Fe2++2NO [Fe(NO)2]2+，烟气中O2的体积分数对NO吸收率的影响如图-2所示。 ①为提高烟气中NO 的吸收率，可采取的措施有　 　（答一条，并说明理由）。 ②“再生”过程中，[Fe(NO)2]2+在微生物的作用下与C6H12O6发生反应的离子方程式为　 　。 （4）Al(OH)3经过一系列反应可获得粗铝，利用熔融状态下物质密度不同，通过三层液电解精炼法可由粗铝获得高纯铝（装置如图所示）。 ①该装置工作时，电极A作　 　极。 ②熔融粗铝时加入铜的作用是　 　。 25．A、B、C三种强电解质，它们在水中电离出的离子如表所示： 如图1所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯中依次盛放足量的A溶液、足量的B溶液、足量的C溶液，电极均为石墨电极．接通电源，经过一段时间后，测得乙中c电极质量增加了16g．常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系如图2所示．请回答下列问题： 阳离子 Na+、K+、Cu2+ 阴离子 SO42﹣、OH﹣ （1）M为直流电源的　 　极，b电极上发生的电极反应为　 　 （2）计算e电极上生成的气体在标准状况下的体积为　 　 （3）写出乙烧杯中的总反应的离子方程式：　 　 （4）要使丙烧杯中的C溶液恢复到原来的状态，需要进行的操作是：（写出要加入的物质和质量）　 　． 答案解析部分 1．【答案】D 2．【答案】D 【解析】【解答】左边装置能自发的进行氧化还原反应，属于原电池，右边是电解池，锌易失电子作负极，铜作正极，则a是阳极，b是阴极； A．a是阳极，阳极上失电子发生氧化反应，A不符合题意； B．b是阴极，阴极上得电子发生还原反应，B不符合题意； C．a电极上氯离子放电生成氯气，b电极上氢离子放电生成氢气，同时b电极附近还生成氢氧根离子，导致碱性增强，所以b极附近颜色变化，C不符合题意； D．左边装置中，负极上锌失电子生成锌离子，正极上氢离子得电子生成氢气，所以硫酸根离子不参加反应，则其物质的量不变，D符合题意； 故答案为：D。 【分析】A.正极和阴极上都得电子发生还原反应； B.负极和阳极上都失电子发生氧化反应； C.a电极上反应为：2Cl--2e-=Cl2↑，不会变红； D.硫酸根离子没有参与电极反应，物质的量不变。 3．【答案】C 4．【答案】C 【解析】【解答】解：A．精炼铜时，粗铜作阳极，与电源正极相连，故A错误； B．氢氧燃料电池，负极发生氧化反应，氢气失去电子，故B错误； C．用惰性电极电解饱和食盐水时，阳极氯离子被氧化，2Cl﹣﹣2e﹣═Cl2↑，故C正确； D．钢铁发生电化学腐蚀的正极得到电子，发生还原反应，故D错误． 故选C． 【分析】A．精炼铜时，粗铜作阳极； B．负极发生氧化反应，氢气失去电子； C．用惰性电极电解饱和食盐水时，阳极氯离子被氧化； D．钢铁发生电化学腐蚀的正极发生还原反应． 5．【答案】B 【解析】【解答】A．电极a上发生氧化反应，故A不符合题意； B．H+通过质子交换膜移向阴极，即b极，故B符合题意； C．d中不一定为氧气，故C不符合题意； D．因为2molCO2可变为1mol，转移12mol电子，故转移0.3mol电子生成mol，产生0.56L乙烯，但是由于H+向阴极移动，也参与了反应，故D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】b极上CO2变为化合价由+4价变为-2价，化合价降低，故b极上发生还原反应，b极为阴极，则a极为阳极，发生氧化反应。 6．【答案】A 【解析】【解答】A．放电时，石墨电极为负极，附着在石墨上的K失电子被氧化成K+，结合总反应可知电极方程式为KC6-e- =K++6C，故A符合题意； B．充电时为电解池，K0.5MnO2为阳极，阳极失电子发生氧化反应，电极方程式为K0.5MnO2-xe-= K0.5-xMnO2+xK+，故B不符合题意； C．放电时为原电池，原电池电解质中阳离子流向正极，K0.5MnO2为正极，所以K+ 通过阳离子交换膜向K0.5MnO2电极移动，故C不符合题意； D．钾离子电池放电时负极反应为KC6 –e- =K++6C，锂离子电池放电时负极反应为LiC6 –e- =Li++6C，相同质量的锂和钾，锂的物质的量更大，转移的电子更多，故D不符合题意； 故答案为A。 【分析】A.根据电池的反应即可判断KC6为负极，即可写出放电时 电极式 B.充电时，判断出阳极发生氧化反应即可写出电极式 C.放电时，阳离子向正极移动 D.根据电极式进行计算 7．【答案】B 【解析】【解答】A．由分析知，a极为负极，b为正极，放电时，Na+移向正极，即b极，A不符合题意； B．由分析知，放电时，Na3Ti2(PO4)3转化为NaTi2(PO4)3，对应电极反应为：Na3Ti2(PO4)3-2e-=NaTi2(PO4)3+2Na+，B符合题意； C．充电时，Na2FePO4F转化为NaFePO4F，Fe元素由+2价升高到+3，发生氧化反应，C不符合题意； D．充电时，b极发生反应Na2FePO4F转化为NaFePO4F，对应电极反应为：Na2FePO4F-e-=NaFePO4F+Na+，1 mol电子转移时，b电极失去1 mol Na+，故电极质量减小23 g，D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】由电池总反应知，放电时，NaFePO4F转化为Na2FePO4F，Fe元素化合价由+3价降低到+2价，发生还原反应，故b极为正极，Na3Ti2(PO4)3转化为NaTi2(PO4)3，Ti元素化合价由+3价升高到+4价，发生氧化反应，故a极为负极。 8．【答案】C 【解析】【解答】A．析氢反应为还原反应，与直流电源正极相连的IrOx-Ti电极为电解池的阳极，水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+，故A错误； B.离子交换膜为质子交换膜，只允许氢离子通过，Cl-不能通过，故B错误； C.铜电极为阴极，酸性条件下二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成乙烯、乙醇等，电极反应式为2CO2+12H++12e−=C2H4+4H2O、2CO2+12H++12e−=C2H5OH+3H2O，故C正确； D.电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+，每转移1mol电子，生成0.25molO2，在标况下体积为5.6L，故D错误； 故答案为：C。 【分析】解答新型化学电源的步骤：(1)判断电池类型→确认电池原理→核实电子、离子移动方向。 (2)确定电池两极→判断电子、离子移动方向→书写电极反应和电池反应。 (3)充电电池→放电时为原电池→失去电子的一极为负极。 (4)电极反应→根据电荷守恒、原子守恒配平电极方程式。 9．【答案】C 【解析】【解答】A．根据图示知该燃料电池工作时，负极产物为CO2，电解质呈酸性，正极反应为O2+4H＋+4e－═2H2O ，故A符合题意； B．a极是铜，b极是铁时，电解总反应为Fe+CuSO4FeSO4+Cu，硫酸铜溶液浓度减小，故B符合题意； C．a、b两极若是石墨，b极电极反应式为，原电池中乙烷反应：，根据串联电路中各电极转移电子守恒可知：b极生成氧气和电池中消耗乙烷的体积之比(相同条件下气体积之比等于物质的量之比)为：7：2，故C符合题意； D．a极是纯铜，b极是粗铜时，为铜的电解精炼，a极上有铜析出，b极逐渐溶解，b极比铜活泼的金属优先失电子，两极质量变化不相同，故D符合题意； 故答案为：C。 【分析】根据题干信息，左边装置是原电池，根据O2H2O，氧元素化合价降低，说明O2得电子发生还原反应，所以O2通入的一端为正极，其电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O；则投入乙烷的电极为负极，其电极反应式：C2H6+4H2O-14e-=2CO2+14H+；右边装置为电解池，b电极是阳极，a电极是阴极，阳极上失电子发生氧化反应，阴极上得电子发生还原反应。 10．【答案】B 【解析】【解答】A．阳极发生氧化反应，该电极的电极反应式为：2H2O - 4e- = O2↑+4H+，故A不符合题意； B．适当增大电压，电解时，右池为阳极，阴离子向阳极移动，CrO42−通过阴离子交换膜向阳极移动，从而CrO42-能从浆液中分离出，故B符合题意； C．阴极发生还原反应生成氢气，同时还会得到硫酸钠、氢氧化钠， Al(OH)3和MnO2中的氢氧化铝可以溶于氢氧化钠，氢氧化钠可用于固体混合物Al(OH)3和MnO2的分离，故C不符合题意； D．电解时，CrO42-通过阴离子交换膜向阳极移动，通电后CrO42-将通过阴离子膜进入阳极室，从而实现与浆液的分离，故D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】电解时，CrO42−通过阴离子交换膜向阳极移动，在阳极氢氧根离子失电子发生氧化反应，OH−放电后，阳极池酸度增强，发生反应2CrO42−+2H+＝Cr2O72−+H2O，阴极发生还原反应生成氢气和NaOH，以此解答该题。 11．【答案】B 【解析】【解答】电解氯化钠溶液时，阳极是氯离子失电子生成氯气的过程，阴极是氢离子的电子生成氢气的过程，为使Cl2被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，所以一定要让氯气在d电极产生，所以d电极是阳极，c电极是阴极，即a为负极，b为正极，氯气和氢氧化钠反应生成的是氯化钠和次氯酸钠．故选B． 【分析】本题考查了利用电解NaCl溶液的产物制取消毒液的装置，题目难度不大． 12．【答案】B 13．【答案】D 【解析】【解答】A.b为阳极，析出固体在a极，故A不符合题意 B.a极反应为 2H++2e-=H2↑ 以及Cu2++2e-=Cu，故B不符合题意 C.OP段只有氧气，PQ段才是氧气和氢气，故C不符合题意 D.OP转移0.2mol电子，析出氧气0.05mol，PQ转移电子0.2mol，析出氧气0.05mol，氢气0.1mol故氧气总量为0.1mol氢气为0.1默认，故D符合题意 故答案为：D 【分析】阴极先是铜离子电解，再是氢离子电解；阳极只有氢氧根电解生成氧气；故前半段生成的是铜和氧气，后半段生成的是氢气和氧气。 14．【答案】B 15．【答案】A 【解析】【解答】解：A、pH=5时，电压小于0，反应逆向进行，AsO33﹣在负极失电子，则负极电极反应式为AsO33﹣﹣2e﹣+H2O=AsO43﹣+2H+，故A错误； B、pH=0.68时，电压为零，反应处于平衡状态，故B正确； C、乙中碘离子失电子，则乙中石墨电极为负极，甲中石墨为正极，原电池中阳离子向正极移动，所以盐桥中K+向左移动，故C正确； D、pH＞0.68时，电压小于0，反应逆向进行，碘作氧化剂，所以氧化性I2＞AsO43﹣，故D正确． 故选A． 【分析】A、pH=5时，电压小于0，反应逆向进行，AsO33﹣在负极失电子； B、pH=0.68时，电压为零； C、原电池中阳离子向正极移动； D、pH＞0.68时，电压小于0，反应逆向进行． 16．【答案】D 【解析】【解答】A．石油裂解是用长链烷烃制备乙烯、甲烷等化工原料的过程，A项不符合题意； B．电解池将电能转化为化学能的原理可用于氯碱工业，B项不符合题意； C．胶粒具有吸附作用，故可用聚合氯化铝净水，C项不符合题意； D．小苏打成分为NaHCO3，不是重金属盐，只能使蛋白质发生盐析，不能使蛋白质变性，D项符合题意； 故答案为：D。 【分析】A.重油裂解是用长链烷烃制备短链烷烃和烯烃等化工原料的过程。 B.根据氯碱工业原理进行分析。 C.Al3+水解能生成Al(OH)3胶体，胶粒具有吸附作用。 D.小苏打焙制蛋糕是利用NaHCO3受热分解生成气体的原理。 17．【答案】B 【解析】【解答】A.电解法制取金属应电解熔融态的金属离子化合物，不能电解熔融态的共价化合物；氯化铝因为属于共价化合物，熔融态没有自由移动的离子，故不导电，不能用于电解，故A不符合题意； B.由化合价变化可知，生成1molAl，反应转移3mol电子，故B符合题意； C.在电解饱和NaCl溶液中，电解池中的阴极上氢离子得电子产生H2，所以水电离出的氢氧根离子在阴极附近产生，导致NaOH在阴极附近产生，故C不符合题意； D.饱和NaCl溶液和金属钠的冶炼都用到了NaCl，电解时氯化钠溶液时，阴极上氢离子得电子生成氢气，电解熔融态氯化钠时，阴极上钠离子得电子生成钠单质，故D不符合题意。 故答案为：B。 【分析】A.电解熔融的氧化铝制取铝单质，不能用电解氯化铝的方法制取； C.电解饱和氯化钠时，氢氧化钠在阳极产生； D.电解氯化钠溶液时，阴极是氢离子得到电子生成氢气，但是电解熔融氯化钠时，阴极是钠离子得到电子得到钠单质。 18．【答案】A 19．【答案】D 【解析】【解答】A．该电池反应中二氧化锰得到电子被还原，为原电池的正极，A不符合题意； B．铅蓄电池放电时电池反应为：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，该反应中硫酸参加反应，浓度降低，B不符合题意； C．粗铜中不仅含有铜还含有其它金属，电解时，粗铜中有铜和其它金属失电子，纯铜上只有铜离子得电子，所以阴极上析出的铜大于阳极上减少的铜，所以溶液中铜离子浓度降低，C不符合题意； D．该原电池中，正极上氧化银得电子生成银，所以Ag2O是氧化剂，发生还原反应生成Ag，D符合题意； 故答案为：D。 【分析】A.原电池，锌做负极材料，失去电子，被氧化，二氧化锰做正极材料，得电子被还原 B.放电做的原电池，负极铅失电子变成铅离子，结合硫酸根离子，形成硫酸铅，使得硫酸浓度减小 C.电解精炼铜，电解阳极是粗铜中得金属失去电子，不一定是铜，还有可能是其他得金属，但阴极是铜离子放电，不断得减小 D.氧化银做正极，发生还原反应 20．【答案】C 【解析】【解答】A.根据H+流向可知，X为负极，Y为正极，二甲醚从b口通入，O2从c口通入，从a口排出CO2；M为阳极，N为阴极。M极发生氧化反应，电极反应式为CH3-NH-NH2+12OH−-10e−=CO32-+N2↑+9H2O，A项不符合题意； B.乙中的交换膜是阴离子交换膜，OH-透过交换膜向M极移动，参与电极反应，B项不符合题意 C.甲所示的总反应为CH3OCH3+3O2=2CO2+3H2O，电解质的溶液的pH增大，乙所示的总反应消耗OH-，电解质溶液的pH减小，C项符合题意； D.消耗2.3g甲醚时，失去0.6mol电子，所以在标况下当生成6.72LH2时，得到了0.6mol电子，电子数相等，D项不符合题意； 故答案为：C。 【分析】该题属于原电池与电解池连接在一起的题目，电极方程式可以通过判断正负极以及阴阳极得失电子进行判断，离子移动方向，在原电池中，阳离子往正极跑，阴离子往负极跑，在电解池中，阳离子往阴极跑，阴离子往阳极跑，以此来判断离子交换膜的选择，pH的判断可以通过反应前后生成的离子来判断。 21．【答案】（1）铜；还原；Cu2++2e-=Cu （2）容易 【解析】【解答】（1）在铁件的表面镀铜的电镀池中，作阳极的是镀层金属铜，做阴极的是待镀金属铁，即A电极对应的金属是铜，B极上金属阳离子铜离子发生得电子的还原反应，即Cu2++2e-=Cu，； （2）镀铜铁破损后，金属铁为负极，镀锌铁破损后，金属铁是正极，在原电池中，负极金属更易被腐蚀，所以镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀。 【分析】（1）电镀过程中，镀层金属作阳极，发生氧化反应；渡件作阴极，不参加反应溶液中对应离子生成镀层； （2）镀层倍破坏后，会和渡件形成原电池，更易被腐蚀。 22．【答案】（1）单质；HClO （2）酸；a、b、c；还原；a、d （3）；还原；由方程式可知，反应中Cl由-1价变为0价 23．【答案】（1）C （2）2H2O﹣4e﹣=4H++O2↑；0.16克CuO （3）蓝；红 （4）O2+4e﹣+4H+=2H2O 【解析】【解答】解：A极产生的气体体积为44.8mL、B极产生的气体体积为22.4mL，A、B两极产生的气体体积之比为2：1，则A电极上生成氢气，B电极上生成氧气，所以A为阴极，B为阳极，x为正极，y为负极，（1）电解KNO3溶液、Ba（OH）2溶液溶液实际上是电解水，电解氯化钾溶液是电解氯化钾和水，电解氯化铜溶液生成氯气和铜，所以只有BC符合；故答案为：BC；（2）D为阳极，发生氧化反应，电极方程式为2H2O﹣4e﹣=4H++O2↑，乙反应的化学方程式为2CuSO4+2H2O 2Cu+2H2SO4+O2↑，B极产生的气体体积为22.4mL，则n（O2）=0.001mol，转移0.004mol电子，由方程式可知生成0.001mol氧气，0.002mol铜，即生成0.002molCuO，应加入m（CuO）=0.001mol×80g/mol=0.16g， 故答案为：2H2O﹣4e﹣=4H++O2↑；0.16克CuO；（3）m与正极相连为阳极，碘离子失电子生成单质碘，碘遇到淀粉会变蓝色，所以m端滤纸变蓝，n为阴极，发生还原反应生成氢气和KOH，滴加酚酞溶液变红色，故答案为：蓝；红；（4）形成燃料电池，B为正极，氧气得到电子生成水，电极方程式为O2+4e﹣+4H+=2H2O，故答案为：O2+4e﹣+4H+=2H2O． 【分析】A极产生的气体体积为44.8mL、B极产生的气体体积为22.4mL，A、B两极产生的气体体积之比为2：1，则A电极上生成氢气，B电极上生成氧气，所以A为阴极，B为阳极，x为正极，y为负极，（1）电解M的溶液实质上是电解水，可为强碱溶液或活泼金属的含氧酸盐等；（2）根据电解硫酸铜溶液的反应特征分析判断恢复溶液浓度需要加入的物质，依据电荷守恒计算需要加入物质的质量；（3）m为阳极，发生氧化反应生成碘，n为阴极，发生还原反应生成氢气和KOH；（4）形成燃料电池，B为正极． 24．【答案】（1）Al2O3+6H+＝2Al3++3H2O；生成的CaSO4覆盖在固体反应物表面，阻止铁、铝氧化物的溶解 （2）Fe3+完全沉淀与Al3+开始沉淀的pH相近 （3）增大FeSO4溶液浓度，有利于吸收NO的平衡向正反应方向移动或增大氧气含量，有利于NO与O2、H2O反应转化为HNO3等被吸收或减缓通入气体的速率，增大气液接触时间；C6H12O6+6[Fe(NO)2]2+ 6Fe2++ 6N2↑+ 6CO2↑+6H2O （4）阴；增大阳极熔融物的密度 【解析】【解答】(1)①“酸浸”时，粉煤灰(主要含Al2O3、Fe2O3、CaCO3等)中的Al2O3、Fe2O3、CaCO3被硫酸溶解，其中Al2O3发生反应的离子方程式为Al2O3+6H+＝2Al3++3H2O，故答案为：Al2O3+6H+＝2Al3++3H2O；②硫酸钙微溶于水。当硫酸质量分数大于50%，生成的硫酸钙覆盖在固体反应物表面，阻止铁、铝氧化物的溶解，使得金属氧化物浸出率明显下降，故答案为：生成的CaSO4覆盖在固体反应物表面，阻止铁、铝氧化物的溶解； (2)根据金属离子以氢氧化物沉淀时离子浓度随pH变化图像，Fe3+完全沉淀与Al3+开始沉淀的pH相近，导致浸出液不经还原直接与氨水混合，铝、铁元素分离效果较差，故答案为：Fe3+完全沉淀与Al3+开始沉淀的pH相近； (3)①FeSO4溶液吸收NO的原理为Fe2++2NO [Fe(NO)2]2+，为提高烟气中NO 的吸收率，可采取的措施有增大FeSO4溶液浓度，有利于吸收NO的平衡向正反应方向移动，根据烟气中O2的体积分数对NO吸收率的影响图像，可以增大氧气含量，有利于NO与O2、H2O反应转化为HNO3等被吸收，也可以减缓通入气体的速率，增大气液接触时间，故答案为：增大FeSO4溶液浓度，有利于吸收NO的平衡向正反应方向移动或增大氧气含量，有利于NO与O2、H2O反应转化为HNO3等被吸收或减缓通入气体的速率，增大气液接触时间；②“再生”过程中，[Fe(NO)2]2+在微生物的作用下与C6H12O6发生反应生成二氧化碳和氮气，反应的离子方程式为C6H12O6+6[Fe(NO)2]2+ 6Fe2++ 6N2↑+ 6CO2↑+6H2O，故答案为：C6H12O6+6[Fe(NO)2]2+ 6Fe2++ 6N2↑+ 6CO2↑+6H2O； (4)①根据电解目的，要将粗铝通过电解得到高纯铝，需要将粗铝作阳极，高纯铝作阴极，该装置工作时，电极A作阴极，故答案为：阴；②熔融粗铝时加入铜可以增大阳极熔融物的密度，使之在最下层，故答案为：增大阳极熔融物的密度。 【分析】（1）①酸浸时，氧化铝与硫酸反应硫酸铝和水，据此书写离子方程式； ②粉煤灰中含有碳酸钙，碳酸钙与硫酸反应生成微溶于水的硫酸钙沉淀； （2）根据图中铝离子产生沉淀和铁离子完全沉淀的pH关系进行分析； （3）①提高NO的吸收率，即是使NO更充分的反应； ②根据途中反应物和产物书写离子方程式； （4）根据装置判断粗铝在下层，而高纯铝在上层，结合电解原理进行分析即可。 25．【答案】（1）负；4OH﹣﹣4e﹣=2H2O+O2↑ （2）5.6L （3）2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4 （4）向丙烧杯中加4.5 g水 【解析】【解答】解：测得乙中c电极质量增加了16g，由表可知乙中含有Cu2+，结合离子的共存可知，B为CuSO4，丙中pH不变，则C为硫酸钠或硫酸钾，甲中pH增大，则A为KOH或NaOH；（1）c电极析出Cu，由铜离子在阴极得电子生成Cu可知c为阴极，则M为负极，N为正极；b与正极相连，则b为阳极，所以b电极上是氢氧根离子失电子生成氧气，其电极反应式为：4OH﹣﹣4e﹣=2H2O+O2↑； 故答案为：负；4OH﹣﹣4e﹣=2H2O+O2↑；（2）e与电源负极相连为阴极，则e电极上是氢离子得电子生成氢气，已知n（Cu）= =0.25mol，由Cu～2e﹣～H2↑可知生成标况下氢气的体积为0.25mol×22.4L/mol=5.6L； 故答案为：5.6L；（3）乙烧杯中为惰性电极电解硫酸铜溶液，总反应为2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4，故答案为：2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4；（4）丙中的电解质是硫酸钠或硫酸钾，电解时被电解的是水，所以要使丙恢复到原来的状态，需加水；已知n（Cu）= =0.25mol，由Cu～2e﹣～H2↑～H2O，则n（H2O）=0.25mol，所以需要加入m（H2O）=0.25mol×18g/mol=4.5 g，即向丙烧杯中加4.5 g水， 故答案为：向丙烧杯中加4.5 g水． 【分析】测得乙中c电极质量增加了16g，由表可知乙中含有Cu2+，结合离子的共存可知，B为CuSO4，丙中pH不变，则C为硫酸钠或硫酸钾，甲中pH增大，则A为KOH或NaOH；（1）c电极析出Cu，所以c为阴极，则M为负极；b为阳极，电极上是氢氧根离子失电子生成氧气；（2）根据生成的Cu的量求出转移的电子的物质的量，再根据电子守恒求出e上生成的气体的量；（3）乙烧杯中电解的是硫酸铜溶液；（4）要使丙恢复到原来的状态，根据电解实质和生成产物，需要加入水，依据析出铜的质量，根据电子守恒，求出水的质量． 学科网（北京）股份有限公司 $$