2025届高三化学二轮复习----化学反应与电能

2025届高三化学二轮复习----化学反应与电能 一、单选题 1．下列有关说法中不正确的是 A．火力发电是将化学能转化为热能再转化为电能 B．燃料电池提高了化学能的利用率 C．铅蓄电池充电时电能转化为化学能 D．氢前金属a、b相连放入稀硫酸中可验证a、b的活动性强弱 2．化学与社会、生活息息相关。下列有关叙述错误的是 A．成都世界大学生运动会大量使用新能源汽车，新能源包括太阳能、生物质能等 B．第19届杭州亚运会主火炬首次采用甲醇作燃料，实现了零碳排放 C．健康生活方式提倡“细嚼慢咽”，唾液酶与食物充分接触，能提高食物转化速率 D．手机成为人们日常生活的必备工具，手机充电过程是将电能转化成化学能的过程 3．微型银锌纽扣电池的电极分别是 Ag2O 和 Zn，电解质溶液为 KOH 溶液，总反应式为Ag2O+H2O+Zn===Zn(OH)2+2Ag。下列说法正确的是 A．Zn 是正极，Ag2O 是负极 B．Ag2O 是正极，Zn 是负极 C．工作时，电池负极区溶液 pH 增大 D．工作时，电子由 Ag2O 极经外电路流向 Zn 极 4．下列事实中，主要是吸氧腐蚀引起的是（　　） A．煤气灶炉头生锈 B．装浓硝酸的铁桶内部变黑 C．纯银手链长时间佩戴后变黑 D．炒完菜的铸铁锅长时间用水浸泡导致生锈 5．下列有关化学反应速率的说法正确的是 A．用锌片和稀硫酸反应制取氢气时，用粗锌比纯锌反应生成氢气的速率会加快 B．100mL 2mol•L-1的盐酸跟锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变 C．反应C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g)在一容积可变的密闭容器中进行，增加C(s)的量，其反应速率增大 D．汽车尾气中的NO和CO可以反应生成N2和CO2，减小压强反应速率加快 6．双极膜是由阳离子交换膜和阴离子交换膜复合而成的，其内层为水层，装置工作时水层中的解离成和，分别向两侧发生迁移。电化学还原法制备甲醇的电解原理如图所示。该装置工作时，下列说法正确的是 A．电极A是电源的负极 B．穿过b膜进入右室溶液 C．催化电极的电极反应： D．当催化电极生成64g甲醇时，左侧电极室质量增加108g 7．根据下列图示得出的结论正确的是（　　） A．由图1可判断该反应的反应物中化学键的总键能大于生成物中化学键的总键能 B．图2装置能制备并能较长时间观察其颜色 C．图3装置中电流表指针发生明显偏转 D．由图4可证明图示条件下 8．用铁铆钉固定铜板，通常会发生腐蚀，如图所示。下列说法不正确的是（　　） A．铁铆钉做负极发生锈蚀 B．铁失去的电子通过水膜传递给O2 C．铜板的存在会加速铁铆钉腐蚀 D．铁元素变化过程：Fe→Fe2+→Fe（OH）2→Fe（OH）3→Fe2O3•xH2O 9．如图所示的装置中，M为金属Fe，N为石墨棒。下列叙述不正确的是（　　） A．N上有气体放出 B．M为负极，N为正极 C．M极发生氧化反应 D．导线中有电流通过，电流方向是由M到N 10．我国科学家开发水性锌-乙炔电池实现乙炔制备乙烯，原理是，装置示意图如下。下列说法错误的是（　　） A．a极的电势高于b极 B．放电过程中负极附近溶液的pH升高 C．a极的电极反应式为 D．负极质量净增16g时理论上生成(标准状况) 11．某微生物电池可处理硝酸盐废水达到无毒排放，其工作原理示意图如图所示，已知a室中微生物降解有机物产生、和，下列说法错误的是（　　） A．通过质子交换膜从a室进入b室 B．a室内发生氧化反应，是电流流出的一极 C．b室内电极反应式： D．若改成微生物燃料电池，氧气可以代替图中的硝酸盐 12．某实验小组自制如下图所示的水果电池。下列有关说法不正确的是（　　） A．柠檬的作用是提供电解质溶液 B．电子由铜流出经外电路流回铝 C．负极的电极反应式为 D．电极有产生，且发生还原反应 13．研究污染物NO2、NO、CO的处理，对建设美丽中国具有重要意义。反应NO2(g)+CO(g)NO(g)+CO2(g)的能量变化如图所示，下列说法正确的是（　　） A．图中a→b为放热过程 B．理论上该反应可以设计成原电池 C．该反应转移的电子数为e- D．1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)的总能量低于1 mol NO(g)和1 mol CO2(g)的总能量 14．如图甲乙两个装置相连，甲池是一种常见的氢氧燃料电池装置，乙池内，D中通入10mol混合气体，其中苯的物质的量分数为20%(其余气体不参与反应)，一段时间后，C处出来的气体中含苯的物质的量分数为10%(不含，该条件下苯、环己烷都为气态)，下列说法不正确的是 A．甲池中A处通入，乙池中E处有放出 B．甲池中由G极移向F极，乙池中由多孔惰性电极移向惰性电极 C．导线中共传导12mol电子 D．乙池中左侧惰性电极上发生反应： 15．利用烧结的铁碳混合材料可除去废水中的污染物，在有、无溶解氧的条件下均可在溶液中生成絮凝剂，实现高效转化，其工作原理如图所示。 下列说法正确的是 A．工作过程中，铁极为正极 B．在强酸性污水中处理效果更好 C．富氧时，碳极电极反应式主要为 D．工作过程中电子从铁极流出，通过溶液被运输至碳极表面 16．下列对我国科技成果的相关表述错误的是（　　） 选项 科技成果 相关表述 A 利用催化剂Ni2Al3实现原生生物质大分子高选择性转化成CH4 催化剂能降低反应活化能，提高活化分子的百分数 B 在纳米Cu2O表面控制CO2电化学还原制备C2H4和合成气 纳米Cu2O增大了反应物的接触面积，接触面积越大，分子碰撞频率越高，反应速率越大 C 首次发现烷基型产甲烷的古菌，原油有望高效转化成天然气 天然气、沼气的主要成分都是CH4，它们都是不可再生能源 D 锂电池或二次电池的研究引领全球清洁能源 锂电池能将化学能转化成电能 A．A B．B C．C D．D 17．下列为“氯”的利用和无害化处理所涉及的离子反应方程式，书写错误的是 A．电解饱和食盐水： B．碱性条件下，用KClO和溶液制备： C．用过量溶液处理少量含氯废水： D．酸性条件下，用NaClO与溶液制备 18．以甲苯为原料通过间接氧化法可制得苯甲醛、苯甲酸等物质，反应原理如图所示。下列说法错误的是 A．阳极的电极反应式为 B．电解结束后，阴极区溶液的pH保持不变 C．酸性溶液将甲苯氧化为苯甲醛的离子方程式为 D．1mol甲苯被氧化为0.5mol苯甲醛和0.5mol苯甲酸时，共消耗 19．某原电池总反应离子方程式为：2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋，不能实现该反应的原电池是（　　） A．正极为Ag，负极为Fe，电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液 B．正极为Ag，负极为Fe，电解质溶液为CuSO4溶液 C．正极为Cu，负极为Fe，电解质溶液为FeCl3溶液 D．正极为C，负极为Fe，电解质溶液为FeCl3溶液 20．如图是某同学设计的铜锌原电池装置，实验时，观察到滤纸上紫色小点向a极移动。下列说法错误的是（　　） A．电子由b经导线移向a B．a为Zn片，发生氧化反应 C．若将Cu片移出滤纸，锌片会继续溶解 D．b极的电极反应式为 二、综合题 21．“氢能”将是未来最理想的新能源。 （1）实验测得，氢气燃烧生成液态水时放出热量，则氢气燃烧的热化学方程式为　 　。 （2）已知：和键的键能分别为和，，则：　 　 （3）某化学家根据“原子经济”的思想，设计了如下制备的反应步骤： ① ② ③ + ④ 请根据“原子经济”的思想完成上述步骤③的化学方程式：　 　；根据“绿色化学”的思想评估该方法制的主要缺点：　 　。 （4）在固态金属氧化物电解池中，高温电解混合气体是制备和的一种新能源利用方式，基本原理如图所示。 ①X是电源的　 　极。 ②阴极的反应式有：和　 　。 ③阴、阳两极产生的气体的物质的量之比为　 　。 22．次磷酸钠(NaH2PO2)广泛应用于电镀、材料等行业，在生产NaH2PO2的过程中会产生大量废渣[主要含NaH2PO2和CaHPO3，还含有少量Ca(OH)2]， 一种回收NaH2PO2实现废渣资源化利用的工艺流程如下： 已知：CaHPO3和Ca(OH)2的Ksp分别为1 ×10-4和6 ×10-6，H3PO3为二元中强酸。 回答下列问题： （1）“碱浸”发生反应的化学方程式为　 　，“ 趁热过滤”的目的是　 　。要使该操作后所得滤液中的浓度不小于0.01 mol·L-1，则滤液pH不低于　 　(lg6=0.8)。 （2）“试剂A”的化学式为　 　 ，Na2HPO3属于　 　 (填 “正盐”或“酸式盐”)。 （3）电解NaH2PO2溶液可制得Ni(H2PO2)2，后者广泛用于化学镀镍，电解NaH2PO2溶液装置如图所示。阴极的电极反应式为　 　，产品室能得到Ni(H2PO2)2的原理是　 　。 （4）化学镀镍的方法是：将镀件置于一定浓度的Ni(H2PO2)2溶液中，加入NaOH溶液至碱性，产生的Ni可均匀地沉积在镀件上(同时生成)，发生反应的离子方程式为　 　。与电镀镍相比，化学镀镍工艺的优点是　 　(写出一点)。 23．以CH3OH燃料电池为电源电解法制取二氧化氯(ClO2)，ClO2为一种黄绿色气体，是国际上公认的高、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。 （1）CH3OH燃料电池放电过程中，通入O2的电极附近溶液的pH　 　(填“增大”、“减小”或“不变”)，负极反应式为　 　。 （2）图中电解池用石墨作电极，在一定条件下，生成ClO2的电极与电源的　 　(填“X”或“Y”)连接，产生ClO2的反应式为　 　，C口出来的溶液是　 　。 （3）电解一段时间，从阴极处收集到的气体比阳极处收集到气体多6.72 L时(标准状况。忽略生成的气体溶解)，电路通过的电子的物质的量为：　 　mol。燃料电池消耗的O2的质量为　 　g。 24．一氧化二氮是一种强大的温室气体，也是人类最早应用于医疗的麻醉剂之一。它可由NH4NO3在加热条件下分解产生。 （1）等电子体理论认为N2O与CO2分子具有相似的结构（包括电子式），则其空间构型是　 　，为　 　分子（填“极性”或“非极性”）。 （2）一定温度下，将足量NH4NO3（s）加入含有催化剂的1L恒容密闭容器中，发生下面两个反应： 反应1： 反应2：； 测得平衡时容器中气体总压为33.0KPa，且P(O2)为2.4KPa。则平衡时，P(H2O)为　 　kPa。 （3）分别向三个体积不变的密闭容器中充入如表所示相应气体，进行反应。容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中N2O的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示： 容器 物质的量/mol 编号 体积/L N2O N2 O2 Ⅰ 0.2 0 0 Ⅱ 0.2 0 0 Ⅲ 0.2 0 0 ①、、由大到小的顺序为　 　。 ②保持温度不变的情况下，达平衡后再向容器Ⅰ中注入Ar稀释，N2O的分压p(N2O)将　 　（填“增大”、“减小”或“不变”）。 ③370℃时该反应的平衡常数为　 　。（结果保留2位有效数字） （4）在Co*的催化作用下，用CO（g）还原N2O（g）以除去污染，反应的化学方程式为：，其反应历程和能量变化如图所示（逸出后物质认为状态未发生变化，在图中略去）。 该反应分两步进行： 第一步：； 第二步：　 　（填写第二步反应的热化学方程式）。 （5）若将CO（g）还原N2O（g）的反应设计成如图的原电池装置，则该电池正极的电极反应式为　 　。 25．装置甲、乙、丙的烧杯中都盛有稀硫酸。 （1）装置丙中 电极上的电极反应式为　 　。 （2）装置乙中被腐蚀的金属是　 　（填元素符号），比较装置甲、乙、丙中纯铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是　 　。 （3）图丁是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。 ①该电化学腐蚀的类型为　 　腐蚀。 ②图中A、B、C三处附近的区域内，腐蚀最严重的是　 　（填序号）。 答案解析部分 1．【答案】A 2．【答案】B 3．【答案】B 4．【答案】D 【解析】【解答】A.煤气灶头在空气与氧气反应生锈，属于化学腐蚀，故A不符合题意； B.铁被浓硝酸钝化，故B不符合题意； C. 纯银手链不能形成电池，故C不符合题意； D. 炒完菜的铸铁锅长时间用水浸泡导致生锈 形成原电池属于吸氧腐蚀，故D符合题意； 故答案为：D 【分析】吸氧腐蚀一般是形成原电池，在碱性或中性条件下进行的反应结合选项判断。 5．【答案】A 6．【答案】D 7．【答案】D 【解析】【解答】A．由图示信息和分析可知，该反应为放热反应，则反应物总键能小于生成物总键能，A不符合题意； B．该装置为电解池，Fe为阴极，不能制备氢氧化亚铁，B不符合题意； C．左侧锌与盐酸直接反应，无法形成稳定电流，所以电流表指针偏转不明显，C不符合题意； D.加水稀释促进弱酸电离，酸性较弱的酸以分子的形式存在溶液中更多，稀释相同倍数过程中电离的H+增多比相对强酸多，由图可知，HB的酸性较弱，所以 ，D符合题意； 故答案为：D。 【分析】A.△H=生成物总能量-反应物总能量=反应物总键能-生成物总键能，△H＞0表示吸热反应，△H＜0表示放热反应。 B.注意阴极得电子，部分元素化合价降低；阳极失电子，部分元素化合价升高。 C.左侧锌与盐酸直接反应，无法形成稳定电流。 D.酸性较强的弱酸pH变化大。 8．【答案】B 【解析】【解答】A.Fe失去电子，发生的是氧化反应，作负极，A选项是正确的； B.电子不能通过电解质溶液，B选项是错误的； C.铜板的存在可以构成原电池，可以加快反应速率，C选项是正确的； D. 铁元素变化过程：Fe→Fe2+→Fe（OH）2→Fe（OH）3→Fe2O3•xH2O ，D选项是正确的。 故答案为：B。 【分析】原电池的工作原理：在外电路中，由负极失去电子，经过导线到达正极；在内电路中，是阴阳离子实现导电的作用，形成闭合回路，阴离子在电解质溶液中靠近负极，阳离子在电解质溶液中靠近正极。 原电池可以加快化学反应速率。 9．【答案】D 【解析】【解答】M属于氢之前的金属，该装置构成原电池，M为负极、N为正极。 A．石墨棒上氢离子得电子生成氢气，故A不符合题意； B．通过以上分析知，M是负极、N是正极，故B不符合题意； C．M发生失电子的氧化反应，故C不符合题意； D．在外电路中，电子由M极流出经导线流向N极，则电流则由正极(N)流向负极(M)，故D符合题意； 故答案为：D。 【分析】装置构成原电池，M端失去电子，发生氧化反应，为负极、N端得电子，发生还原反应，为正极；电流由正极流向负极。 10．【答案】B 【解析】【解答】A．由上述分析可知，a极为正极，b极为负极，则a极的电势高于b极，故A不符合题意； B．负极发生反应，消耗OH-，负极附近溶液的pH降低，故B符合题意； C． C2H2在a极得电子生成C2H4，电极反应式为，故C不符合题意； D．根据负极的反应式可知，负极增加的质量为氧原子的质量，16g氧原子的物质的量为1mol，负极增重16g，转移电子2mol，根据得失电子守恒可知，正极生成1mol C2H4，体积为22.4L(标准状况下)，故D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】由图可知，电极b上Zn发生氧化反应生成ZnO，则电极b为负极，a为正极。 Ａ．正极电势高于负极； Ｂ．负极反应为，消耗氢氧根，pH降低； Ｃ．ａ极上乙烯发生还原反应； Ｄ．负极上Zn发生氧化反应生成ZnO，增加的质量为氧原子的质量，据此计算。 11．【答案】B 【解析】【解答】A．由图可知，a室中微生物降解有机物产生，则a室石墨为负极，发生氧化反应，是电子流出，电流流入的一极，向正极及b室石墨电极移动，A项不符合题意；； B．a室中微生物降解有机物产生，则a室石墨为负极，发生氧化反应，是电子流出，电流流入的一极，B项符合题意； C．b室电极，得到电子转化的无毒气体应为氮气，根据化合价可判断，生成1mol，转移10mol电子，C项不符合题意； D．微生物燃料电池，氧气作正极，可代替硝酸盐，D项不符合题意； 故答案为：B。 【分析】A、根据题干可以知道a为负极，b为正极，阳离子移向正极； B、负极失电子被氧化，电流由正极经过导线流向负极； C、b产生无毒气体应该是氮气； D、氧气在燃烧电池中通入正极。 12．【答案】B 【解析】【解答】A.柠檬汁中含有电解质，可以提供电解质溶液，A选项是正确的； B.电子是从负极出发，流经导线去往正极的，铝应是负极，B选项是错误的； C. 负极 是铝一极，失去电子： ，C选项是正确的； D.铜是正极，发生还原反应，得到氢气。D选项是正确的 故答案为：B。 【分析】在该原电池中，铝更活泼来作负极，失去电子，铜作正极，得到电子。正极反应为：2H++2e-=H2；负极反应为：。 13．【答案】B 【解析】【解答】A． 图中a→b 能量增大，是吸热过程，A不符合题意； B．反应是氧化还原反应，有电子转移，可以设计成原电池，B符合题意； C．反应物的量未知，无法计算转移电子数，C不符合题意； D.1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)的总能量高于1 mol NO(g)和1 mol CO2(g)的总能量，D不符合题意； 故答案为：B 【分析】A． 能量增大，是吸热过程； B．氧化还原反应，可以设计成原电池； C．反应物的量未知，无法计算转移电子数； D.1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)的总能量高于1 mol NO(g)和1 mol CO2(g)的总能量。 14．【答案】C 15．【答案】C 16．【答案】C 【解析】【解答】A．催化剂具有高效选择性，能降低反应的活化能，使更多的分子转化为活化分子，从而增大活化分子的百分数，加快反应速率，A不符合题意； B．催化剂表面具有较强的吸附能力，能增大反应物的接触面积，从而提高分子碰撞频率，加快反应速率，B不符合题意； C．沼气由人畜粪便、秸秆、污水等多种有机物在密闭、厌氧条件下发酵而成，它属于可再生能源，C符合题意； D．锂电池工作时，发生原电池反应，将化学能转化为电能，D不符合题意； 故答案为：C。 【分析】Ａ．催化剂能降低活化能，增大活化分子百分数； Ｂ．分子碰撞频率越高，反应速率越大； Ｃ．沼气可再生； Ｄ．原电池是将化学能转化为电能的装置。 17．【答案】C 18．【答案】D 19．【答案】B 【解析】【解答】A．根据原电池工作原理可知，活泼金属做负极，发生氧化反应，正极发生还原反应。正极为Ag，负极为Fe，电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液的原电池总反应为：2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋，故A不符合题意； B．根据原电池工作原理可知，活泼金属做负极，发生氧化反应，正极发生还原反应。正极为Ag，负极为Fe，电解质溶液为CuSO4溶液的原电池总反应为：Fe+Cu2+=Fe2++Cu，故B符合题意； C．根据原电池工作原理可知，活泼金属做负极，发生氧化反应，正极发生还原反应。正极为Cu，负极为Fe，电解质溶液为FeCl3溶液的原电池总反应为：2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋，故C不符合题意； D．根据原电池工作原理可知，活泼金属做负极，发生氧化反应，正极发生还原反应。铁的活泼性强做负极，C为非金属做正极，电解质溶液为FeCl3溶液的原电池总反应为：2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋，故D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】 根据2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋可知，铁易失电子而作负极，不如铁活泼的金属或导电的非金属作正极，铁离子得电子发生还原反应，所以电解质溶液为可溶性的铁盐，据此解答。 20．【答案】A 【解析】【解答】A．a是负极、b是正极，电子由a经导线移向b，故A符合题意； B．a是负极、b是正极，锌的活泼性大于铜，所以a为Zn片，发生氧化反应，故B不符合题意； C．若将Cu片移出滤纸，不再构成原电池，锌是活泼金属，锌能与稀硫酸反应，锌片会继续溶解，故C不符合题意； D．b是正极，正极氢离子得电子生成氢气，b极的电极反应式为，故D不符合题意； 故答案为：A。 【分析】原电池中阴离子向负极移动， 紫色小点向a极移动，说明高锰酸根向a极移动，则a为负极，负极发生氧化反应，b为正极，正极发生还原反应，原电池中电子由负极经导线流向正极。 21．【答案】（1）H2(g)＋O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1或2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1 （2）＋130 （3）HgBr2＋CaOHgO＋CaBr2；循环过程耗能高；使用重金属汞，会产生污染 （4）负；H2O＋2eˉ=H2＋O2ˉ；2︰1 【解析】【解答】(1)1g氢气燃烧生成液态水时放出的热量为142.9kJ，则2g(或1mol)氢气燃烧生成液态水是放出的热量为=285.8kJ，即氢气燃烧的热化学反应方程式为H2(g)＋O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1或2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1；故答案为H2(g)＋O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1或2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1； (2)根据键能得出2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g) ΔH=(2×436kJ·mol－1＋496kJ·mol－1－4×462kJ·mol－1)=－480kJ·mol－1……①，2C(s)＋O2(g)=2CO(g) ΔH=－220kJ·mol－1……②，由 得到ΔH=(－220kJ·mol－1＋480kJ·mol－1)× =＋130kJ·mol－1，故答案为+130； (3)根据“原子经济”的思想，原子利用率尽量达到100%，最终反应为2H2O=2H2↑＋O2↑，根据盖斯定律将(①＋②＋③)×2＋④，可知反应③为HgBr2＋CaO HgO＋CaBr2；该步骤中主要缺点为循环过程耗能高；使用重金属汞，会产生污染；故答案为HgBr2＋CaO HgO＋CaBr2；循环过程耗能高；使用重金属汞，会产生污染； (4)①根据装置图，与X所连的电极，通入CO2和H2O，出来CO和H2，C和H的化合价降低，根据电解原理，此电极为阴极，即X为负极，Y为正极；故答案为负； ②电解质为金属氧化物电解质，传导O2－，因此阴极反应式为CO2＋2e－=CO＋O2－、H2O＋2e－=H2↑＋O2－，故答案为H2O＋2e－=H2↑＋O2－； ③阳极反应式为2O2－－4e－=O2↑，总电极反应式为H2O+CO2H2+CO+O2，阴阳两极产生气体物质的量之比为2∶1；故答案为2∶1。 【分析】（1） 氢气燃烧的热化学方程式 是指1mol氢气燃烧生成液态水的热化学方程式； （2） ，等于反应物的总键能减去生成物的总键能，利用盖斯定律求的反应热； （3）根据“原子经济”的思想，原子利用率尽量达到100%，最终反应为2H2O=2H2↑＋O2↑，即反应①、②、③、 ④ 在化学计量系数扩大，消去中间产物后得到的反应为2H2O=2H2↑＋O2↑，求出反应③；该过程的缺点是使用了重金属汞、能耗大； （4） ① 分析图X极相连的一极生成氢气和CO，发生了还原反应，作为阴极，X极是负极； ② 阴极还有水被还原为氢气，同时得到氢离子； ③ 根据得失电子守恒来计算。 22．【答案】（1）CaHPO3+ 2NaOH = Ca(OH)2+ Na2HPO3；防止滤渣中的Ca(OH)2溶解；12.4 （2）H3PO4 (或NaH2PO3)；正盐 （3）2H2O+2e -=H2↑+2OH-；阳极产生的Ni2+和原料室的分别穿过阳膜和阴膜扩散至产品室 （4）2Ni2+++6OH- =2Ni↓+ +4H2O；工艺与设备简单；不需要消耗电能；镀件不局限于导体 【解析】【解答】废渣[主要含NaH2PO2和CaHPO3，还含有少量Ca(OH)2]，回收NaH2PO2实现废渣资源化利用。根据流程图可知利用水溶获得NaH2PO2。碱浸后过滤即可分离Ca(OH)2，利用试剂A调节溶液pH反应过量的NaOH溶液获得纯净的Na2HPO3，其中涉及到Ksp的相关计算。电解池相关问题一定要结合电解池原理根据电解池的图示进行解题。 （1）①已知CaHPO3和Ca(OH)2的Ksp分别为1 ×10-4和6 ×10-6，Ca(OH)2更难溶。由上述流程可知“碱浸”实现CaHPO3向Na2HPO3的转化，同时生成Ca(OH)2，答案为CaHPO3+ 2NaOH = Ca(OH)2+ Na2HPO3； ②Ca(OH)2溶解度随温度的升高而减小，趁热过滤防止滤渣中的Ca(OH)2溶解； ③已知CaHPO3和Ca(OH)2的Ksp分别为1 ×10-4和 6 ×10-6，要使该操作后所得滤液中的浓度不小于0.01 mol·L-1，，根据CaHPO3的Ksp可计算Ca2+浓度不大于mol/L，则c(OH-)= ，c(H+)== ，pH= -lgc(H+)， lg6=0.8。答案是12.4。 （2）①物质A需要达到调pH，消耗NaOH目的，同时又不引入新的杂质，答案为H3PO4 (或NaH2PO3)； ②已知H3PO3为二元中强酸。答案为Na2HPO3属正盐； （3）①由电解池图示可知阴极是不锈钢插在NaOH水溶液中，由放电顺序可知是H2O中的H+放电。答案为2H2O+2e- =H2↑+2OH-； ②阳极材料自身放电Ni-2e- = Ni2+，产生的Ni2+和原料室的分别穿过阳膜和阴膜扩散至产品室，答案为阳极产生的Ni2+和原料室的分别穿过阳膜和阴膜扩散至产品室； （4）①由题意可知在NaOH的碱性条件下Ni(H2PO2)2溶液中的Ni2+转化为Ni单质附着在待镀件上，P元素化合价升高转化为+5价，根据氧化还原反应相关知识配平方程式，答案为2Ni2+++6OH- =2Ni↓++4H2O； ②与电镀镍相比，化学镀镍工艺的优点是工艺与设备简单；不需要消耗电能；镀件不局限于导体，答案为工艺与设备简单：不需要消耗电能；镀件不局限于导体。 【分析】 （1）①利用难溶电解质的转化分析； ②依据溶解度随温度的变化分析； ③根据CaHPO3的Ksp计算。 （2）①除去离子又不引入新的杂质； ②利用已知H3PO3为二元中强酸判断； （3）①利用离子放电顺序判断； ②阳离子能通过阳膜、阴离子能通过阴膜； （4）①根据氧化还原反应相关知识配平； ②依据工艺与设备的设计及能耗判断。 23．【答案】（1）增大；CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O （2）Y；Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+；浓NaOH溶液 （3）1；8 【解析】【解答】（1）在甲醇燃料电池中，通入O2的电极Y为正极，正极上O2得到电子发生还原反应，电极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-，反应消耗H2O产生OH-，使正极附近溶液的c(OH-)增大，溶液pH增大；通入燃料CH3OH的电极X为负极，负极失去电子发生氧化反应产生，则负极的电极反应式为：CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O； （2）在图中电解池中，在b电极上Cl-失去电子被氧化产生ClO2，故b电极应该连接电源的正极，即b电极连接Y电极；在b电极上Cl-失去电子被氧化产生ClO2，该电极的电极反应式为：Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+； a电极连接电源的负极，作阴极，由于放电能力：H+＞Na+，阴极上H2O电离产生的H+得到电子被还原产生H2，H+放电导致附近溶液中OH-浓度增大，因此从C口流出的溶液为较浓的NaOH溶液； （3）电解时，阴极发生反应：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，阳极发生反应：Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+，由于同一闭合回路中电子转移数目相等，可知两个电极产生气体关系式为：5H2~2ClO2~10e-，根据关系式可知：若电路中电子转移10 mol，阴极比阳极产生的气体的物质的量多5 mol-2 mol=3 mol，则阴极比阳极的气体体积多3×22.4 L=67.2 L，现在从阴极处收集到的气体比阳极处收集到气体多6.72 L，则电路中电子转移的物质的量n(e-)=；在同一闭合回路中电子转移的物质的量相等，则原电池的正极上通入O2的物质的量n(O2)=，则反应消耗O2的质量m(O2)=0.25 mol×32 g/mol=8 g。 【分析】（1）燃料电池为碱性，氧气和水反应生成氢氧根，则碱性增强； （2）氯元素化合价升高，失去电子，在阳极放电，因此连接电源的正极； （3）阴极的气体为氢气，阳极的气体为二氧化氯，此时两者的物质的量5：2，根据题目数据判断此时转移电子的物质的量。 24．【答案】（1）直线形；极性 （2）20.4 （3）；不变；0.018 （4） （5） 25．【答案】（1） （2）；乙>甲>丙 （3）吸氧；B 【解析】【解答】（1）装置丙构成了原电池，由于金属活动性： ，所以 为正极，在正极上 得电子生成 ，电极反应式为 。 （2）装置乙构成了原电池，由于金属活动性： ，所以装置乙中被腐蚀的金属是金属活动性较强的 ；装置甲中 与稀硫酸直接发生反应，装置乙构成原电池，被腐蚀的是 ，腐蚀速率比甲快；装置丙构成原电池，被腐蚀的是 得到了保护，所以装置甲、乙、丙中纯铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是乙>甲>丙。 （3）①钢铁在海水中发生的是吸氧腐蚀；②A处不与海水接触，在海水中B处的氧气浓度比C处大，发生的吸氧腐蚀速率最快，腐蚀最严重。 【分析】金属腐蚀类试题最常见的不正确原因是弄不清腐蚀原理，一是分析不清楚金属腐蚀是属于化学腐蚀还是电化学腐蚀；二是判断不出该腐蚀是属于析氢腐蚀还是吸氧腐蚀。金属腐蚀的原理是金属单质失电子被氧化的过程，其中化学腐蚀是指金属和直接接触的物质发生化学反应而引起的腐蚀，其腐蚀过程中没有电流产生；电化学腐蚀指不纯金属或合金在电解质溶液中发生原电池反应，电化学腐蚀过程中有电流产生，电化学腐蚀比化学腐蚀更为普遍。不纯金属在强酸性介质中通常发生析氢腐蚀，在中性、弱酸性和碱性介质中均发生吸氧腐蚀。 学科网（北京）股份有限公司 $$