专题03 电解池 金属腐蚀与防护（期中真题汇编，江苏专用）高二化学上学期

专题03 电解池 金属腐蚀与防护 5大高频考点概览 考点01 电解原理和规律 考点02 电解原理的应用 考点03 膜再原电池或电解池中的作用 考点04 多池串联模型及原理分析 考点05 金属的腐蚀与防护 地 城 考点1 电解原理和规律 1．(24-25高二上·江苏连云港灌云县第一中学·期中)电催化氮气制备铵盐和硝酸盐的原理如图所示。下列说法正确的是 A．a极反应式为： B．电解一段时间，两电极区的pH均减小 C．电解过程中从b极通过质子交换膜转移至a极 D．相同时间内，a、b两极消耗的物质的量之比为5：3 【答案】A 【分析】a极上N2失去电子被氧化为，a为阳极，连接正极；b极上N2得到电子被还原为，即b极为阴极，应与电源负极相连； 【详解】A．由图示可知，a极氮气失电子变为硝酸根离子，电解质溶液呈酸性，电极反应式为：N2+6H2O-10e-=2NO+12H+，A正确； B．由图示可知，a极为阳极，失电子，电极反应式为：N2+6H2O-10e-=2NO+12H+，b极为阴极，得电子，电极反应式为：N2+6e-+8H+=2NH，则阳极区酸性增强、pH减小，阴极区酸性减弱、pH增大，B错误； C．a极为阳极、b极为阴极，电解过程中H+从a极通过质子交换膜转移至b极，C错误； D．a极电极反应式为：N2+6H2O-10e-=2NO+12H+，b极电极反应式为：N2+6e-+8H+=2NH，依据得失电子守恒，转移30mol电子时阴极、阳极消耗氮气的物质的量分别为5mol、3mol，即a、b两极消耗N2的物质的量之比为3:5，D错误； 答案选A。 2．(24-25高二上·江苏苏州苏州大学附属中学·期中)以甲苯为原料通过间接氧化法可以制取苯甲醛、苯甲酸等物质，反应原理如下图所示。 下列说法正确的是 A．电解时的阳极反应为：2Cr3++6e-+7H2O=+14H+ B．电解结束后，阴极区溶液pH升高 C．1 mol甲苯氧化为0.5 mol苯甲醛和0.5 mol苯甲酸时，共消耗mol D．甲苯、苯甲醛、苯甲酸的混合物可以通过分液的方法分离 【答案】C 【详解】A．电解时，阳极发生氧化反应，电极反应式为：2Cr3+-6e-+7H2O=+14H+，A错误； B．电解时，阴极发生还原反应，电极反应式为：2H++2e-=H2↑，由于同一闭合回路中电子转移数目相等，所以电解时阴极反应消耗的H+与阳极区转移过来的H+数目相等，故电解结束后，阴极区溶液pH不变，B错误； C. l mol甲苯氧化为0.5 mol苯甲醛和0.5 mol苯甲酸时，失去电子为0.5 mol×4+0.5 mol×6=5 mol，1 mol 被还原为Cr3+时共得到6 mol电子，所以1 mol甲苯氧化为0.5 mol苯甲醛和0.5 mol苯甲酸时，共消耗的物质的量是 mol，C正确； D．甲苯、苯甲醛、苯甲酸的混合物是互溶的液体混合物，不可以通过分液的方法分离，应该采用蒸馏的方法进行分离，D错误； 故合理选项是C。 3．(24-25高二上·江苏苏州苏州大学附属中学·期中)下列有关化学用语表示正确的是 A．已知H2的标准燃烧热为-285.8kJmol，则H2燃烧的热化学方程式可表示为2H2(g)+O2(g)2H2O(1)；△H=-285.8kJ/mol B．用惰性电极电解CuSO4溶液的离子方程式为2Cu2++4OH-2Cu+O2↑+H2O C．H2CO3在水溶液中电离的离子方程式：H2CO3+H2OH3O++；+H2OH3O++ D．铅蓄电池(H2SO4作电解质)充电时的阴极反应：PbO2+2e-+4H++=PbSO4+2H2O 【答案】C 【详解】A．燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成指定稳定的物质时放出的热量，故已知H2的标准燃烧热为-285.8kJmol，则H2燃烧的热化学方程式可表示为2H2(g)+O2(g)2H2O(1)；△H=-571.6kJ/mol，A错误； B．CuSO4溶液显酸性，没有大量的OH-，故用惰性电极电解CuSO4溶液的离子方程式为2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+，B错误； C．H2CO3是二元弱酸，其电离是分步进行的，故H2CO3在水溶液中电离的离子方程式：H2CO3+H2OH3O++；+H2OH3O++，C正确； D．铅蓄电池(H2SO4作电解质)中放电时Pb为负极，PbO2为正极，故充电时Pb为阴极，则阴极反应：PbSO4+2e-=Pb+，D错误； 故答案为：C。 4．(24-25高二上·江苏镇江第一中学·期中)新型二次电池充电时的工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．放电时电极A为正极 B．充电时化学能转化为电能 C．放电时电极B的电极反应式为 D．放电时理论上每生成1mol 转移xmol 【答案】D 【分析】新型电池充电时移向A电极，根据电解池内阳离子移向阴极，可知充电时A为阴极，B为阳极；放电时A为负极，B为正极。 【详解】A．根据分析可知放电时电极A为负极，故A错误； B．放电时为原电池，将化学能转化为电能，充电时电能转化为化学能，故B错误； C．放电时电极B为正极，得电子发生还原反应，对应电极反应式为，故C错误； D．放电时电极A为负极，电极反应式为，因此放电时每生成1molSb2S3转移，故D正确； 故答案为：D。 5．(24-25高二上·江苏南通区·期中)一种采用电解和催化相结合的循环方式实现高效制H2和O2的装置如图所示。下列说法正确的是 A．加入Y的目的是补充H2O B．电极a连接电源正极 C．电极b表面发生的电极反应式为Br--6e-+3O2-= D．催化阶段Z与Br-的物质的量之比为2：3 【答案】A 【分析】由图可知，b极溴元素化合价升高，失电子，故b极为阳极，电极反应式为Br--6e-+3H2O=+6H+，故Y为水，a极为阴极，电极反应式为2H++2e-=H2↑，故X为氢气，循环阶段被还原为Br-，同时生成氧气，Z为氧气，据此作答。 【详解】A．由分析可知，Y为水，目的是补充H2O，故A正确； B．a极为阴极，连接电源的负极，故B错误； C．由分析可知，b极为阳极，电极反应式为Br--6e-+3H2O=+6H+，故C错误； D．催化阶段溴元素由+5价降低为-1价，生成1mol溴离子转移6mol电子，氧元素由-2价升高为0价，生成1mol氧气转移4mol电子，由电子守恒可知生成氧气与Br-的物质的量之比为6：4=3：2，故D错误； 答案选A。 6．(24-25高二上·江苏如皋中学·调研)下列反应的离子方程式正确的是 A．电解饱和NaCl溶液： B．与NaOH溶液反应制取漂白剂： C．向KI溶液中通制取： D．用治疗胃酸过多： 【答案】B 【详解】A．电解饱和NaCl溶液生成氯气、氢氧化钠和氢气，离子方程式为：，A错误； B．与NaOH溶液反应生成NaClO、NaCl和H2O，离子方程式为：，B正确； C．向KI溶液中通制取，Cl2被还原为Cl-，离子方程式为：，C错误； D．能够和胃酸反应，可用治疗胃酸过多，离子方程式为：，D错误； 故选B。 7．(24-25高二上·江苏常州高级中学·期中)一种浓差电池的放电原理是利用电解质溶液的浓度不同而产生电流。某浓差电池装置示意图如图所示，该电池使用前将开关K先与a连接一段时间后再与b连接。下列说法正确的是 A．交换膜应当选择阳离子交换膜 B．K与b连接时，电极A的质量相比于K与a相连时，质量会减轻 C．K与b连接时，电极B上发生的反应为 D．电极K与b连接时，电极A发生还原反应 【答案】B 【分析】由题干信息可知，将开关K先与a连接后则电极B为阳极，电极反应为，电极A为阴极，电极反应为：，一段时间后右侧溶液中浓度增大，而左侧溶液中浓度减小，为了保持的浓度差必须保证不能通过半透膜，故交换膜是阴离子交换膜，一段时间后与b连接，电极A为负极，电极反应为：，电极B为正极，电极反应为：，据此分析解题。 【详解】A．由分析可知，交换膜应当选择阴离子交换膜，阻止阳极通过以保证两侧溶液中有浓度差，A错误； B．K与b连接时，形成原电池，电极A为负极，电极反应为：，电极质量减轻；同时，电极B为正极，电极反应为：，B正确； C．由分析可知，K与b连接时，电极B为正极，电极反应为：，C错误； D．K与b连接时，形成原电池，电极A为负极，电极A发生氧化反应，D错误； 故选B。 8．(24-25高二上·江苏扬州邗江区·期中)以乙烷燃料电池为电源进行电解的实验装置如下图所示。下列说法正确的是 A．燃料电池工作时，正极反应式为O2+4H+−4e−=2H2O B．a极是铁，b极是铜时，能达到铁上镀铜的目的 C．a极是纯铜，b极是粗铜时，a极上有铜析出，b极逐渐溶解，两极质量变化相同 D．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2:7 【答案】B 【分析】电池工作时，O2转化为H2O，由O元素的价态变化，可确定通入O2的电极为正极，通入乙烷的电极为负极；右侧电池为电解池，a电极为阴极，b电极为阳极。 【详解】A．燃料电池工作时，通入O2的电极为正极，O2得电子产物与电解质反应生成H2O，正极反应式为O2+4H++4e−=2H2O，A不正确； B．往铁上镀铜，则右侧电池为电镀池，铜应作阳极，铁应作阴极，则a极为阴极，应是铁，b极是阳极，应是铜，B正确； C．a极是纯铜，b极是粗铜时，a极上有铜析出，b极逐渐溶解，但由于粗铜中混有铁、锌、金、银等杂质，在电解过程中，Fe、Zn等失电子，而溶液中只有Cu2+在阴极得电子，且粗铜中的金、银会形成阳极泥，所以两极质量变化不相同，C不正确； D．a、b两极若是石墨，在同温同压下b极产生的气体为O2，电池中消耗乙烷，依据得失电子守恒可建立如下关系式：7O2——28e-——2C2H6，二者的体积之比等于物质的量之比，则为7:2，D不正确； 故选B。 9．(24-25高二上·江苏扬州邗江区·期中)下列有关原电池的说法正确的是 A．图甲所示装置中，盐桥中的Cl-向盛有ZnSO4溶液的烧杯中移动 B．图乙所示装置中，正极的电极反应式为2H+ + Ag2O + 2e−= 2Ag + H2O C．图丙所示装置中，使用一段时间后，锌筒会变厚 D．图丁所示装置中，放电一段时间后，电解质溶液的酸性增强，导电能力提高 【答案】A 【详解】A．甲装置构成原电池，锌作负极，铜作正极；原电池中阴离子向负极移动，则Cl-向盛有ZnSO4溶液的烧杯中移动，A正确； B．正极为氧化银得电子发生还原反应，即H2O + Ag2O + 2e−= 2Ag + 2OH-，B错误； C．锌筒作负极被消耗，故使用一段时间后，锌筒会变薄，C错误； D．铅蓄电池总反应为，放电一段时间后，消耗了硫酸同时生成水和难溶的硫酸铅，故电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降，D错误； 故选A。 10．(24-25高二上·江苏常州高级中学·期中)下列方程式书写正确的是 A．溶液显碱性的原因： B．胶体的制备：(胶体) C．体现的燃烧热： D．电解(熔融)制备的阳极反应： 【答案】D 【详解】A．多元弱酸根分步水解，溶液显碱性的原因，A错误； B．将饱和FeCl3溶液滴入沸水中制胶体，反应的离子方程式为，B错误； C．燃烧热需生成稳定的氧化物，S元素对应的稳定氧化物是SO2，故体现的燃烧热为，C错误； D．电解(熔融)制备的阳极反应是O2-失电子生成O2，反应方程式为，D正确； 答案选D。 11．(24-25高二下·江苏南通·期中)科研工作者用金催化电极实现了常温、常压条件下合成氨，其工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．电解过程中，通过交换膜从右往左迁移 B．的主要作用是降低的溶解度 C．金催化电极的电极反应式： D．理论上合成，左室溶液质量减少27g 【答案】D 【分析】根据图示知，金催化电极发生还原反应，得电子，是阴极，电极反应：；惰性电极是是阳极，。 【详解】A．电解过程中，向阴极移动，即H+通过质子交换膜从左往右迁移，A错误； B．可以电离出自由移动的离子，主要作用是增强溶液导电性，B错误； C．根据分析知，金催化电极的电极反应式：，C错误； D．理论上合成，转移电子，则左室生成 ，还有 向阴极移动，则溶液质量减少，D正确； 故选D。 12．(24-25高二下·江苏盐城五校联考·期中)研究表明以N2为氮源电解可直接制备HNO3，其原理如图所示。下列有关说法正确的是 A．a为电源负极 B．电解一段时间后，阴极区溶液pH降低 C．电解时阳极电极反应式为N2＋6H2O＋10e-=2＋12H＋ D．若转移1 mol电子，可获得标准状况下11.2 L H2 【答案】D 【分析】从图中可以看出，在左侧电极，N2失电子产物与电解质反应生成等，则此电极为阳极，电极反应式为N2＋6H2O-10e-=2＋12H＋，H+透过质子交换膜进入右侧电极区；在右侧电极，H+得电子生成H2等，则右侧电极为阴极。从而得出与左侧阳极相连的a电极为正极，b电极为负极。 【详解】A．由分析可知，a为电源正极，A不正确； B．电解反应发生时，阴极发生反应2H++2e-=H2↑，但同时左侧电极产生的H+不断进入右侧电极区，溶液pH不变，B不正确； C．电解时，左侧电极为阳极，N2失电子产物与电解质反应生成等，依据得失电子守恒、电荷守恒和元素守恒，可得出阳极电极反应式为N2＋6H2O-10e-=2＋12H＋，C不正确； D．依据阴极反应式2H++2e-=H2↑，若转移1 mol电子，可获得0.5molH2，其在标准状况下的体积为0.5mol×22.4L/mol=11.2 L，D正确； 故选D。 13．(24-25高二上·江苏苏州苏州工业园区星海实验高级中学·期中)铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下： 注：SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。 (1)“碱溶”时生成四羟基合铝酸钠Na[Al(OH)4]的离子方程式为 。 (2)向“过滤所得滤液中加入NaHCO3溶液，生成Na2CO3和Al(OH)3，加入NaHCO3后溶液的pH (填“增大”、“不变”或“减小”)。已知：pH=-1gc(H+)。 (3)“电解”是电解熔融Al2O3，电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是 。 (4)“电解”是电解Na2CO3溶液，原理如图所示。①阳极的电极反应式为 ，②阴极产生的物质A的化学式为 。 (5)铝粉在1000℃时可与N2反应制备AlN。在铝粉中添加少量NH4Cl固体并充分混合，有利于AlN的制备，其主要原因是 。 【答案】(1) (2)减小 (3)石墨电极会被阳极上产生的O2氧化 (4) H2 (5)NH4Cl分解产生的HCl能够破坏Al表面的Al2O3薄膜 【分析】铝土矿加入氢氧化钠碱溶，SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀，氧化铁不反应，两者成为滤渣，氧化铝和氢氧化钠反应得到四羟基合铝酸钠进入滤液，加入碳酸氢钠溶液将铝元素转化为氢氧化铝沉淀同时得到氯化钠溶液，电解氯化钠溶液生成氢氧化钠，氢氧化铝灼烧得到氧化铝，电解氧化铝生成氧气和铝； 【详解】（1）氧化铝和氢氧化钠反应得到四羟基合铝酸钠进入滤液，； （2）向“过滤Ⅰ”所得滤液中加入NaHCO3溶液，与反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸钠，根据强碱制取弱碱，则碱性强弱顺序为OH-＞>，可知溶液的pH减小； （3）“电解Ⅰ”是电解熔融Al2O3，电解过程中作阳极的石墨易消耗，是因为石墨电极被阳极上产生的O2氧化； （4）由图可知，阳极反应为碳酸根离子失去电子发生氧化反应生成碳酸氢根离子和氧气，反应为，阴极上水得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，则阴极产生的物质A的化学式为H2； （5）铝粉在1000℃时可与N2反应制备AlN，在铝粉中添加少量NH4Cl固体并充分混合，有利于AlN的制备，其主要原因是NH4Cl分解产生的HCl能够破坏Al表面的Al2O3薄膜。 14．(24-25高二上·江苏苏州苏州大学附属中学·期中)甲醇是重要的化工基础原料，以CO2为原料制甲醇具有重要的社会价值。 (1)电化学法制甲醇。工业上采用如图所示装置电解制备甲醇，反应前后KHCO3浓度基本保持不变，生成CH3OH的电极反应式为 。 (2)CO2催化加氢制甲醇。CO2催化加氢制甲醇过程中的主要反应为 反应Ⅰ：CO2(g)+3H2(g)=CH3OHg)+H2O(g) △H=—49.2kJ/mol 反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H=+41.2kJ/mol 在恒压、n(CO2)：n(H2)投料比为1：3时，CO2平衡转化率和CH3OH平衡选择性随温度的变化如题图所示。[CH3OH选择性=×100%] ①236~250℃范围内，CO2平衡转化率随温度升高而下降的原因是 。 ②244℃时，反应一段时间后，测得CH3OH选择性为56.8%(图中A点)，不改变反应时间和温度，一定能提高CH3OH选择性的措施有 。 ③244℃时，向密闭容器内投入1molCO2和3molH2充分反应，则平衡时生成CH3OH的物质的量为 mol(保留小数点后4位)。 ④已知反应Ⅱ的v正=k正c(CO2)c(H2)，v逆=k逆c(H2O)c(CO)(k正、k逆为速率常数，与温度、催化剂有关)，若平衡后升高温度，则 (填“增大”、“不变”或“减小”)。 (3)CO2加氢制甲醇催化剂的研究。 用Co-C作催化剂，可得到含少量甲酸的甲醇，相同条件下，将催化剂循环使用，甲醇产量与催化剂循环次数的关系如图所示，甲醇产量随循环次数增加而减小的原因可能是 。 【答案】(1)7CO2+6e—+H2O=CH3OH+6HCO (2) 236~250℃范围内，升高温度对反应Ⅰ的影响大于反应Ⅱ 增大压强或使用对反应Ⅰ催化性更高的催化剂 0.0612 减小 (3)反应生成的甲酸将催化剂腐蚀，使催化剂活性降低 【详解】（1）由图可知，该装置为电解池装置，右侧多晶铜电极为阴极，水分子作用下二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成甲醇和碳酸氢根离子，电极反应式为7CO2+6e—+H2O=CH3OH+6HCO，故答案为：7CO2+6e—+H2O=CH3OH+6HCO； （2）①236~250℃范围内，二氧化碳平衡转化率随温度升高而下降是因为反应Ⅰ的△H＜0，升高温度平衡逆向移动，CO2的平衡转化率降低，反应Ⅱ的△H＞0，升高温度平衡正向移动，CO2的平衡转化率升高，综合来看升高温度CO2的平衡转化率降低，说明升高温度对反应Ⅰ的影响大于反应Ⅱ，故答案为：236~250℃范围内，升高温度对反应Ⅰ的影响大于反应Ⅱ； ②反应Ⅰ是气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，甲醇的选择性增强，使用对反应Ⅰ催化性更高的催化剂可以加快反应Ⅰ的反应速率，可以提高单位时间内甲醇的选择性，所以一定能提高甲醇选择性的措施为增大压强或使用对反应Ⅰ催化性更高的催化剂，故答案为：增大压强或使用对反应Ⅰ催化性更高的催化剂； ③由图可知，244℃时，甲醇的选择性为58.3%，二氧化碳的转化率为10.5%，则平衡时生成的物质的量为1mol×10.5%×58.3%=0.0612mol，故答案为：0.0612； ④反应Ⅱ达到平衡时，正反应速率等于逆反应速率，则k正c(CO2)c(H2) =k逆c(H2O)c(CO)，整理可得：==K，该反应是吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，平衡常数K增大，则增大，则减小，故答案为：减小； （3）由题意可知，用Co-C作催化剂，可得到含少量甲酸的甲醇，则甲醇产量随循环次数增加而减小的原因可能是反应生成的甲酸将催化剂腐蚀，使催化剂活性降低，故答案为：反应生成的甲酸将催化剂腐蚀，使催化剂活性降低。 15．(24-25高二上·江苏南京航空航天大学苏州附属中学·期中)N2O、NO和NO2等氮氧化物是空气污染物。含氮的化合物(如)的污水需处理后才能排放。 (1)用水吸收NOx的相关热化学方程式如下： 2NO2(g)+H2O(1)=HNO3(aq)+HNO2(aq)  H=-116.1kJ/mol 3HNO2(aq)=HNO3(aq)+2NO(g)+H2O(l)  H=75.9kJ/mol 反应3NO2(g)+H2O(l)=2HNO3(aq)+NO(g)的H= kJ/mol。 (2)在有氧条件下，新型催化剂M能催化NH3与NOx反应生成N2。将一定比例的O2、NH3和NOx的混合气体，匀速通入装有催化剂M的反应器中反应(见图-1)。反应相同时间NOx的去除率随反应温度的变化曲线如图-2所示，在150～250℃范围内随着温度的升高，NOx的去除率迅速上升的主要原因是 ；当反应温度高于380℃时，NOx的的去除率迅速下降的原因可能是 。 (3)电解法处理含氮氧化物废气可回收硝酸。实验室模拟电解法吸收NOx的装置如图-3所示(图中电极均为石墨电极)。若用NO2气体进行模拟电解法吸收实验。 ①写出电解时NO2发生反应的电极反应式 。 ②若有标准状况下2.24LNO2被吸收，通过阳离子交换膜(只允阳离子通过)的H+为 mol。 (4)纳米铁粉可用于处理水中污染物。 ①足量的纳米铁粉与酸性废水中反应，若转化成NH，其离子方程式为 。 ②研究发现，若pH偏低将会导致的去除率下降，其原因是 。 ③相同条件下，纳米铁粉去除不同水样中的速率有较大差异(见图-4)，产生该差异的可能原因是 。 【答案】(1) (2) 催化剂活性随温度升高增大，与温度升高共同使NOx去除反应速率迅速增大 催化剂活性下降、NH3与O2反应生成了NO (3) ； 0.1 (4) 纳米铁粉与H+反应生成氢气 Cu或Cu2+催化纳米铁粉去除硝酸根离子的反应 【分析】（1）将反应依顺序列为①②，运用盖斯定律进行计算可得H=①+②（2）在一定温度范围内，催化剂活性较大，超过其温度范围，催化剂活性降低，由图可知，迅速上升段是催化剂活性随温度升高增大与温度升高共同使NOx去除反应速率迅速增大，上升缓慢段主要是温度升高引起的NOx去除反应速率增大；在温度、催化剂条件下，氨气能被催化氧化生成NO，当反应温度高于380℃时，NOx的去除率迅速下降的原因可能是催化剂活性下降、NH3与O2反应生成了NO。（3）为电解池，左侧为阴极水放电生成氢气，右侧为阳极，二氧化氮失去电子生成硝酸。（4）由图可知随着反应时间增多，的浓度逐渐下降，且含Cu2+的水样中的浓度下降更快，说明Cu2+或者被铁置换出的Cu可能起催化作用。 【详解】（1）将反应依顺序列为①②，则①+②可得目标反应3NO2(g)+H2O(l)=2HNO3(aq)+NO(g)，故H= （2）由图可知，迅速上升段是催化剂活性随温度升高增大与温度升高共同使NOx去除反应速率迅速增大；在温度、催化剂条件下，氨气能被催化氧化生成NO，当反应温度高于380℃时，NOx的去除率迅速下降的原因可能是催化剂活性下降、NH3与O2反应生成了NO。 （3）二氧化氮在电解池阳极发生氧化反应生成硝酸，电极反应式为：；2.24LNO2被吸收则转移电子数为0.1mol，则通过阳离子交换膜的H+为0.1mol。 （4）足量的纳米铁粉与酸性废水中反应，转化成NH，铁过量则铁被氧化二价铁离子，为其离子方程式；pH偏低，溶液中的H+会与纳米铁粉反应生成氢气，纳米铁粉减少导致的去除率下降；水样Ⅱ的的去除速率明显更快，可能是其中的Cu2+或者被铁置换出的Cu可能起催化作用，加快了反应速率。 地 城 考点2 电解原理的应用 1．(24-25高二上·江苏扬州大学附属中学东部分校·期中)下列说法不正确的是 A．硫酸钡可用作检查肠胃的内服药物 B．水玻璃可用木材、纺织品的防火剂 C．氯碱工业的主要产品有H2、Cl2和NaOH D．碳的氧化物是酸雨的主要成分 【答案】D 【详解】A．硫酸钡不溶于盐酸，可在医疗上用作检查肠胃的内服药剂，故A正确； B．水玻璃是硅酸钠水溶液的俗名，具有防腐作用和阻燃作用，可用作木材、纺织品的防火剂，故B正确； C．电解饱和食盐水制取氯气、氢气和氢氧化钠的工业称为氯碱工业，则氯碱工业的主要产品有H2、Cl2和NaOH，故C正确； D．酸雨的主要成分是硫酸和硝酸，硫和氮的氧化物溶于水生成酸，导致雨水的酸性增强，形成酸雨，和碳的氧化物无关，故D错误； 故选D。 2．(24-25高二上·江苏宿迁·期中)下列有关说法正确的是 A．铅蓄电池放电一段时间后，负极的质量减小 B．在室温下可自发进行，说明该反应 C．在电解精炼铜过程中，阳极质量的减少等于阴极质量的增加 D．高压氧舱治疗中毒的原理是，增大有利于反应正向进行 【答案】D 【详解】A．铅蓄电池放电一段时间后，负极Pb被氧化生成的PbSO4附着在负极板上，使负极的质量增加，故A错误； B．的，在室温下可自发进行，则，故该反应，故B错误； C．电解精炼铜时，阳极比铜活泼的金属杂质和铜均放电，而阴极只有铜析出，两极转移电子物质的量相等，阳极减少的质量不一定等于阴极增加的质量，故C错误； D．当CO中毒时，应将中毒患者转移至高压氧舱吸氧，，氧气的浓度增大，平衡正向移动，故D正确； 故选D。 3．(24-25高二上·江苏江阴第一中学·期中)下列选项所示的物质间转化均能实现的是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．二氧化硫与水反应生成亚硫酸，A错误； B．电解氯化镁溶液生成氢氧化镁、氯气和氢气，不能得到镁单质，应电解熔融状态氯化镁才能得到镁单质，B错误； C．氯气应与石灰乳反应生成漂白粉，C错误； D．铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，一氧化氮能与氧气反应生成二氧化氮，故之间的转化均能实现，D正确； 答案选D。 4．(24-25高二上·江苏江阴第一中学·期中)下列装置不能达到设计目的的是 A．装置①X选用合适金属可用于钢管的防腐 B．装置②用于深浸在海水中的钢闸门的防腐 C．装置③用于模拟铁制品表面镀铜 D．装置④用于模拟粗铜的电解精炼 【答案】B 【详解】A．装置①X选用比铁活泼的金属，则金属棒X作负极，钢管作正极，可用于钢管的防腐，能达到设计目的，A不符合题意； B．用于深浸在海水中的钢闸门的防腐，则闸门应该连接外接电源的负极，本身做阴极被保护，不能达到设计目的，B符合题意； C．装置③用于模拟铁制品表面镀铜，镀件做阴极会生成铜镀层，能达到设计目的，C不符合题意； D．粗铜的电解精炼，粗铜做阳极连接电源的正极，纯铜作阴极，能达到设计目的，D不符合题意； 答案选B。 5．(24-25高二上·江苏苏州苏州工业园区星海实验高级中学·期中)在给定条件下，下列物质转化或方程式正确的是 A．工业制漂白粉：MnO2Cl2Ca(ClO)2 B．工业制FeCl3：Cl2HCl FeCl3 C．KClO碱性溶液与Fe(OH)3反应：3ClO-+2Fe(OH)3+4OH-=2+3Cl-+5H2O D．电解饱和食盐水：2Cl-+2H+H2↑+Cl2↑ 【答案】C 【详解】A．二氧化锰和稀盐酸不反应，制取氯气需要浓盐酸加热，A错误； B．，Fe与HCl反应生成FeCl2，B错误； C．KClO碱性溶液与Fe(OH)3反应生高铁酸钾，反应离子方程式为，C正确； D．工业上通过电解饱和食盐水生成烧碱、氢气和氯气，离子方程式为，D错误； 答案选C。 6．(24-25高二上·江苏扬州第一中学·期中)下列实验操作或装置能达到实验目的的是 A．用装置甲探究、对分解速率的影响 B．用装置乙蒸干溶液获得 C．用装置丙制备并能较长时间观察其颜色 D．用装置丁采集到的压强数据判断铁钉发生吸氧腐蚀还是析氢腐蚀 【答案】D 【详解】A．两个试管中H2O2的浓度不同，无法探究Fe3+、Cu2+对H2O2分解速率的影响，A错误； B．应通过硫酸亚铁溶液蒸发浓缩、冷却结晶得到，直接蒸干可能导致分解，B错误； C．用该装置制备氢氧化亚铁时Fe应该为阳极，如图所示装置无法生成亚铁离子，也就无法制备氢氧化亚铁，C错误； D．析氢腐蚀产生氢气，集气瓶内压强增大，吸氧腐蚀消耗氧气，集气瓶内压强减小，可用采集到的压强数据判断铁钉发生吸氧腐蚀还是析氢腐蚀，D正确； 故选：D。 7．(23-24高二下·江苏徐州·期中)下列实验操作或装置能达到实验目的的是 A．用装置甲探究、对分解速率的影响 B．用装置乙测量锌与稀硫酸的反应速率 C．用装置丙制备并能较长时间观察其颜色 D．用装置丁蒸干溶液获得 【答案】B 【详解】A．两个试管中H2O2的浓度不同，无法探究Fe3+、Cu2+对H2O2分解速率的影响，故A错误； B．锌与稀硫酸反应生成的H2，针筒可收集并测定一定时间内生成H2的体积，故B正确； C．用该装置制备氢氧化亚铁时，Fe应该为阳极，但该装置中铁连接电源的负极，作为因此，因此无法生成亚铁离子，也就无法制备氢氧化亚铁，故C错误； D．蒸干硫酸铜溶液得到的是硫酸铜固体，若要得到五水硫酸铜晶体，应采用冷却结晶，故D错误； 故答案选B。 8．(24-25高二上·江苏连云港灌云县第一中学·期中)电催化氮气制备铵盐和硝酸盐的原理如图所示。下列说法正确的是 A．a极反应式为： B．电解一段时间，两电极区的pH均减小 C．电解过程中从b极通过质子交换膜转移至a极 D．相同时间内，a、b两极消耗的物质的量之比为5：3 【答案】A 【分析】a极上N2失去电子被氧化为，a为阳极，连接正极；b极上N2得到电子被还原为，即b极为阴极，应与电源负极相连； 【详解】A．由图示可知，a极氮气失电子变为硝酸根离子，电解质溶液呈酸性，电极反应式为：N2+6H2O-10e-=2NO+12H+，A正确； B．由图示可知，a极为阳极，失电子，电极反应式为：N2+6H2O-10e-=2NO+12H+，b极为阴极，得电子，电极反应式为：N2+6e-+8H+=2NH，则阳极区酸性增强、pH减小，阴极区酸性减弱、pH增大，B错误； C．a极为阳极、b极为阴极，电解过程中H+从a极通过质子交换膜转移至b极，C错误； D．a极电极反应式为：N2+6H2O-10e-=2NO+12H+，b极电极反应式为：N2+6e-+8H+=2NH，依据得失电子守恒，转移30mol电子时阴极、阳极消耗氮气的物质的量分别为5mol、3mol，即a、b两极消耗N2的物质的量之比为3:5，D错误； 答案选A。 9．(24-25高二下·江苏通州高级中学·期中)以甲烷燃料电池为电源电解NaB(OH)4溶液制备H3BO3的工作原理如图所示，下列叙述错误的是 A．燃料电池通入氧气的电极接电解池的X电极 B．N室中：a%>b% C．膜I、III为阳离子交换膜，膜II为阴离子交换膜 D．理论上每生成1mol产品，需消耗甲烷的体积为2.8L(标况) 【答案】B 【分析】M室中石墨电极为阳极，电解时阳极上水失电子生成O2和H+，原料室中的通过Ⅱ膜进入产品室，M室中氢离子通入Ⅰ膜进入产品室，结合得到H3BO3，原料室中的Na+通过Ⅲ膜进入N室，N室中石墨为阴极，电解时阴极上水得电子生成H2和OH-，溶液中c(NaOH)增大。 【详解】A．燃料电池通入氧气的电极为正极，接电解池的阳极，而N室中石墨为负极，解电解池的阴极，即X电极为阳极，Y电极为阴极，故A正确； B．N室中石墨为阴极，电解时阴极上水得电子生成H2和OH-，原料室中的钠离子通过Ⅲ膜进入N室，溶液中c(NaOH)增大，所以N室：a%<b%，故B错误； C．原料室中的通过Ⅱ膜进入产品室，M室中氢离子通入Ⅰ膜进入产品室，原料室中Na+的通过Ⅲ膜进入N室，则Ⅰ、Ⅲ为阳离子交换膜，Ⅱ为阴离子交换膜，故C正确； D．理论上每生成1molH3BO3，则M室中就有1mol氢离子通入Ⅰ膜进入产品室即转移1mole-，甲烷在燃料电池中发生电极反应消耗1molCH4转移8mole-，则转移1mole-应该消耗molCH4标准状况下2.8L，故D正确； 故答案为B。 地 城 考点3 膜在原电池或电解池中作用 1．(24-25高二上·江苏扬州邗江区·期中)一种浓差电池的放电原理是利用电解质溶液的浓度不同而产生电流。某浓差电池装置示意图如图所示，该电池使用前将开关K先与a连接一段时间后再与b连接。下列说法正确的是 A．交换膜应当选择阳离子交换膜 B．K与b连接时，电极A的质量相比于K与a相连时，质量会减轻 C．K与b连接时，电极B上发生的反应为 D．电极K与b连接时，电极A发生还原反应 【答案】B 【分析】由题干信息可知，将开关K先与a连接后则电极B为阳极，电极反应为，电极A为阴极，电极反应为：，一段时间后右侧溶液中浓度增大，而左侧溶液中浓度减小，为了保持的浓度差必须保证不能通过半透膜，故交换膜是阴离子交换膜，一段时间后与b连接，电极A为负极，电极反应为：，电极B为正极，电极反应为：，据此分析解题。 【详解】A．由分析可知，交换膜应当选择阴离子交换膜，阻止阳极通过以保证两侧溶液中有浓度差，A错误； B．K与b连接时，形成原电池，电极A为负极，电极反应为：，电极质量减轻；同时，电极B为正极，电极反应为：，B正确； C．由分析可知，K与b连接时，电极B为正极，电极反应为：，C错误； D．K与b连接时，形成原电池，电极A为负极，电极A发生氧化反应，D错误； 故选B。 2．(24-25高二上·江苏扬州邗江区·期中)电解法制备的装置如图所示。下列说法正确的是 A．该装置工作时将化学能转化为电能 B．电极与电源负极相连接 C．电解时a极电极反应式： D．电解生成时，理论上有从a极室通过质子交换膜进入极室 【答案】C 【详解】A．该装置为电解池，工作时将电能能转化为化学能，故A错误； B．电极上水转化为氧气，氧元素的化合价升高，发生氧化反应，作阳极，与电源正极相连接，故B错误； C．电解时a极上氧气得到电子转化为过氧化氢，发生的电极反应式：，故C正确； D．电解生成时，理论上有从b极室通过质子交换膜进入a极室，故D错误。 答案为：C。 3．(24-25高二上·江苏扬州邗江区·期中)电催化氮气制备铵盐和硝酸盐的原理如图所示。下列说法正确的是 A．a极反应式为 B．电解一段时间，a、b两电极区的pH 均减小 C．相同时间内，a、b两极消耗N2的物质的量之比为5：3 D．电解过程中 H⁺从a极通过质子交换膜转移至b极 【答案】D 【详解】A．a极上，发生氧化反应，a为阳极，电极反应式为，A错误； B．b为阴极，阴极反应式为，电解一段时间，阴极区消耗H+，溶液pH增大，B错误； C．根据化合价升降守恒，6n阴极(N2)=10n阳极(N2)，电解一段时间，a极、b极消耗N2的物质的量之比为3∶5，C错误； D．根据化合价变化，a为阳极，b为阴极，电解过程中H+从a极通过质子交换膜转移至b极，D正确； 答案选D。 4．(24-25高二上·江苏扬州邗江区·期中)实验室以一定浓度的和混合溶液为电解液，让同时在阴、阳两极发生反应来模拟隔膜电解法处理含的废水，工作原理如图所示。已知阴极区域主要反应可表示为：、(为活泼H)。下列说法不正确的是    A．直流电源b为负极 B．图中离子交换膜是阳离子交换膜 C．阳极区的反应可表示为： D．电解过程中阴极区溶液的pH变小 【答案】D 【详解】A．电解池中阳离子移向阴极，直流电源a为正极，b为负极，故A正确； B．图中离子交换膜能让钠离子通过，是阳离子交换膜，故B正确； C．阳极还原剂失电子发生氧化反应，阳极区的反应可表示为：CH3CHO+H2O−2e−=CH3COOH+2H+，故C正确； D．电解过程中阴极区发生H2O+e−=+OH−，产生氢氧根离子，溶液的pH值变大，故D错误； 故选D。 5．(24-25高二上·江苏扬州邗江区·期中)科学家利用氨硼烷设计成原电池装置如下图所示，该电池在常温下即可工作，总反应为NH3·BH3＋3H2O2=NH4BO2＋4H2O。下列说法错误的是 A．b室为该原电池的正极区 B．a室发生的电极反应式为NH3·BH3＋2H2O-6e-=NH＋BO＋6H＋ C．放电过程中，H＋通过质子交换膜由b室移向a室 D．其他条件不变，向H2O2溶液中加入适量硫酸能增大电流强度 【答案】C 【详解】A．根据总反应可知H2O2被还原，所以b室发生的是还原反应，为原电池的正极区，A正确； B．根据总反应可知电池放电时NH3·BH3被氧化得到NH和BO，结合电子守恒和元素守恒可得电极反应式为NH3·BH3＋2H2O-6e-=NH＋BO＋6H＋，B正确； C．原电池中阳离子由负极区流向正极区，即H＋通过质子交换膜由a室移向b室，C错误； D．硫酸为强电解质，加入适量的硫酸，可以增加溶液中离子浓度，增强导电能力，增大电流强度，D正确； 综上所述答案为C。 6．(24-25高二上·江苏扬州邗江区·期中)用如图所示的新型电池可以处理含的碱性废水，同时还可以淡化海水。 下列说法正确的是 A．a极电极反应式： B．电池工作一段时间后，右室溶液的减小 C．交换膜Ⅰ为阳离子交换膜，交换膜Ⅱ为阴离子交换膜 D．若将含有的废水完全处理，理论上可除去的质量为 【答案】D 【分析】由图可知，a电极在碱性条件下失去电子生成氮气，电极反应为，a为负极，则b为正极，电极反应为：2H++2e-=H2↑，以此解题。 【详解】A．由分析可知，a极电极反应式：，A错误； B．由分析可知，b为正极，电极反应为：2H++2e-=H2↑，则消耗氢离子，pH增大，B错误； C．由A分析可知，a电极附近负电荷减少，则阴离子通过交换膜Ⅰ向左移动，由B分析可知，b电极附近正电荷减少，则阳离子通过交换膜Ⅱ向右移动，C错误； D．的物质的量为1mol，根据选项A分析可知，消耗1mol CN-时转移5mol电子，根据电荷守恒可知，可同时处理5mol，其质量为，D正确； 故选D。 7．(24-25高二上·江苏扬州邗江区·期中)国家主席习近平在9月22日召开的联合国大会上表示：“中国将争取在2060年前实现碳中和”。捕集CO2的技术对解决全球温室效应意义重大。回答下列问题： (1)国际空间站处理CO2的一个重要方法是将CO2还原，所涉及的反应方程式为：CO2(g)＋4H2(g)=CH4(g)＋2H2O(g)  ΔH=-270kJ·mol-1。几种化学键的键能如表所示： 化学键 CH HH HO CO 键能/kJ·mol-1 413 436 a 745 则a= 。 (2)将CO2还原为CH4，是实现CO2资源化利用的有效途径之一，装置如图所示： ①H+的移动方向为 (填“自左至右”或“自右至左”)；d电极的电极反应式为 。 ②若电源为CH3OHO2KOH清洁燃料电池，当消耗0.1molCH3OH燃料时，离子交换膜中通过 molH+，该清洁燃料电池中的正极反应式为 。 (3)甲醇是一种可再生能源，由CO2制备甲醇的过程可能涉及的反应如下： 反应I：CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)  ΔH1=-49.58kJ·mol-1 反应II：CO2(g)＋H2(g)=CO(g)＋H2O(g)   ΔH2 反应III：CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g)  ΔH3=-90.77kJ·mol-1 反应II的ΔH2= kJ·mol-1。 (4)利用太阳能光解Fe3O4，制备的FeO用于还原CO2合成炭黑，可实现资源的再利用。其转化关系如图2所示。过程II反应的化学方程式是 。 (5)在酸性电解质溶液中，以太阳能电池作电源，惰性材料作电极，可将CO2转化为乙烯。实验装置如图所示。 ①若电解过程中生成3.36L(标准状况下)O2，则电路中转移的电子至少为 mol。 ②生成乙烯的电极反应式是 。 【答案】(1)463 (2) 自左至右 CO2+8H++8e-=CH4+2H2O 0.6 O2+4e-+2H2O=4OH- (3)41.19 (4) (5) 0.6 2CO2+12H++12e-=CH2=CH2+4H2O 【详解】（1）根据ΔH=反应物键能总和－生成物键能总和，有ΔH=2×745kJ/mol+4×436kJ/mol－(4×413kJ/mol+4×akJ/mol)=-270×kJ/mol，解得a=463； 故答案为：463； （2） ①该装置有外加电源，属于电解池，右边电极是CO2还原为CH4，化合价降低，根据电解原理，右边电极为阴极，左边电极为阳极，H+应是自左至右移动；d电极反应式为CO2+8H++8e-= CH4+2H2O； 故答案为：自左至右；CO2+8H++8e-= CH4+2H2O； ②CH3OH为燃料，C元素化合价为-2价，C元素转化成CO2，化合价由-2价升高为+4，化合价共升高6价，1mol该燃料参与反应，转移电子物质的量6mol，则0.1mol该燃料参与反应，转移电子物质的量为0.6mol，根据转移电子物质的量相等，离子交换膜中通过0.6molH+；氧气在正极上参与反应，即电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-； 故答案为：0.6；O2+4e-+2H2O=4OH-； （3）反应Ⅲ=反应Ⅰ-反应Ⅱ，ΔH2=ΔH1-ΔH3=-49.58kJ/mol-(-90.77kJ/mol)=41.19kJ/mol； 故答案为：41.19； （4）根据图示可知过程Ⅱ为FcO与CO2在700K条件下反应产生Fe3O4和C单质，反应方程式为：； 故答案为： （5）①，根据图示可知：在左侧，CO2与H+反应产生乙烯和H2O，得到电子发生还原反应，则左侧电极为阴极；在右侧H2O电离产生的OH-失去电子变为O2和H+，右侧电极为阳极，每有1molO2反应产生，会转移4 mol电子，现在反应产生了0.15 mol的O2，因此反应过程中转移电子的物质的量为n(e-)=4n(O2)=0.6mol； 故答案为：0.6； ②在左侧阴极上CO2得到电子被还原产生乙烯和水，电极反应式为：； 故答案为：。 地 城 考点4 多池串联模型及原理分析 1．(24-25高二上·江苏扬州邗江区·期中)以乙烷燃料电池为电源进行电解的实验装置如下图所示。下列说法正确的是 A．燃料电池工作时，正极反应式为O2+4H+−4e−=2H2O B．a极是铁，b极是铜时，能达到铁上镀铜的目的 C．a极是纯铜，b极是粗铜时，a极上有铜析出，b极逐渐溶解，两极质量变化相同 D．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2:7 【答案】B 【分析】电池工作时，O2转化为H2O，由O元素的价态变化，可确定通入O2的电极为正极，通入乙烷的电极为负极；右侧电池为电解池，a电极为阴极，b电极为阳极。 【详解】A．燃料电池工作时，通入O2的电极为正极，O2得电子产物与电解质反应生成H2O，正极反应式为O2+4H++4e−=2H2O，A不正确； B．往铁上镀铜，则右侧电池为电镀池，铜应作阳极，铁应作阴极，则a极为阴极，应是铁，b极是阳极，应是铜，B正确； C．a极是纯铜，b极是粗铜时，a极上有铜析出，b极逐渐溶解，但由于粗铜中混有铁、锌、金、银等杂质，在电解过程中，Fe、Zn等失电子，而溶液中只有Cu2+在阴极得电子，且粗铜中的金、银会形成阳极泥，所以两极质量变化不相同，C不正确； D．a、b两极若是石墨，在同温同压下b极产生的气体为O2，电池中消耗乙烷，依据得失电子守恒可建立如下关系式：7O2——28e-——2C2H6，二者的体积之比等于物质的量之比，则为7:2，D不正确； 故选B。 2．(23-24高二上·江苏无锡江阴四校联考·期中)用一种新型H2O2液态燃料电池(乙池)电解催化氮气制备铵盐和硝酸盐(甲池)的工作原理示意图如下(c、d均为石墨电极)。下列说法正确的是 A．乙池中若生成15molm气体，则甲池a、b两极共消耗8molN2 B．甲池中H+从b极区通过质子交换膜转移至a极区 C．一段时间后，乙池中c电极区的pH增大 D．甲池a极反应式为：N2＋12OH--10e-=2＋6H2O 【答案】A 【分析】由图可知，甲池为电解池，a极氮元素价态升高失电子，故a极为阳极，电极反应为：N2-10e-+6H2O=2+12H+，b极为阴极，电极反应为：N2+8H++6e-=2，故H2O2液态燃料电池（乙池）中，c极为负极，过氧化氢失电子生成氧气，电极反应为：H2O2-2e-=O2↑+2H+，d极为正极，电极反应为：H2O2+2e-+2H+=2H2O，据此分析作答。 【详解】A．由分析可知，乙池中若生成15molm气体即O2，电路上转移电子为30mol，则甲池a、b两极共消耗N2为()=8mol，A正确； B．由分析可知，甲池中a为阳极，b为阴极，故甲池中H+从a极区通过质子交换膜转移至b极区，B错误； C．由分析可知，c极为负极，过氧化氢失电子生成氧气，电极反应为：H2O2-2e-=O2↑+2H+，故一段时间后，乙池中c电极区的pH减小，C错误； D．由分析可知，甲池a极反应式为：N2-10e-+6H2O=2+12H+，D错误； 故答案为：A。 地 城 考点5 金属的腐蚀与防护 1．(24-25高二上·江苏常州·期中)实验室探究外界条件对反应速率影响的实验原理和装置均正确的是 甲 乙 丙 丁       A．用装置甲探究温度对反应速率的影响 B．用装置乙探究铁的腐蚀速率：电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀 C．用装置丙探究不同金属离子作催化剂对反应速率的影响 D．用装置丁探究浓度对反应速率的影响 【答案】D 【详解】A．装置甲过氧化氢浓度、温度均不同，不能探究温度对反应速率的影响，A错误； B．装置乙左池中铁活动性大于铜，铁为负极，被腐蚀的是铁；右池为电解池装置，铜为阳极发生氧化反应，被腐蚀的是铜；不能探究铁的腐蚀速率，B错误； C．装置丙阴离子种类、阳离子种类均不同，不能探究不同金属离子作催化剂对反应速率的影响，C错误；   D．装置丁中催化剂相同，变量为过氧化氢溶液的浓度，能探究浓度对反应速率的影响，D正确； 故选D。 2．(24-25高二上·江苏江阴第一中学·期中)下列装置不能达到设计目的的是 A．装置①X选用合适金属可用于钢管的防腐 B．装置②用于深浸在海水中的钢闸门的防腐 C．装置③用于模拟铁制品表面镀铜 D．装置④用于模拟粗铜的电解精炼 【答案】B 【详解】A．装置①X选用比铁活泼的金属，则金属棒X作负极，钢管作正极，可用于钢管的防腐，能达到设计目的，A不符合题意； B．用于深浸在海水中的钢闸门的防腐，则闸门应该连接外接电源的负极，本身做阴极被保护，不能达到设计目的，B符合题意； C．装置③用于模拟铁制品表面镀铜，镀件做阴极会生成铜镀层，能达到设计目的，C不符合题意； D．粗铜的电解精炼，粗铜做阳极连接电源的正极，纯铜作阴极，能达到设计目的，D不符合题意； 答案选B。 3．(24-25高二上·江苏苏州苏州大学附属中学·期中)室温下，下列实验探究方案能达到探究目的的是 选项 探究目的 探究方案 A 向1mL0.1mol/LKI溶液中加入1mL0.2mol·LFeCl3溶液，充分反应后，再加KSCN，观察溶液颜色变化 探究Fe3+是否完全反应 B 分别往甲：4mL0.1mol/L、乙：4mL0.2mol/L的酸性KMnO4溶液中加入2mL0.1mol/LH2C2O4溶液，记录褪色时间 探究反应物浓度对化学反应速率的影响 C 将中间裹有锌皮的铁钉放在滴有酚酞的饱和NaCl溶液中，一段时间后观察铁钉周围溶液颜色变化 铁钉能发生吸氧腐蚀 D 向K2CrO4溶液中缓慢滴加硫酸，观察溶液颜色变化 探究H+浓度对和相互转化的影响 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．由2KI+2FeCl3=2KCl+2FeCl2+I2可知，FeCl3溶液过量，应控制氯化铁溶液不足，反应后检验铁离子证明反应的可逆性，A不合题意； B．由反应方程式：2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O可知，高锰酸钾均过量，不能说明浓度对速率的影响，应控制高锰酸钾均不足、且浓度不同，B不合题意； C．锌比铁活泼，形成原电池时Zn作负极，Fe作正极，铁钉不被腐蚀，C不合题意； D．K2CrO4溶液中存在2H++2 +H2O，缓慢滴加硫酸，氢离子浓度增大，平衡正向移动，溶液由黄色变为橙色，可探究H+浓度对和相互转化的影响，D符合题意； 故答案为：D。 4．(24-25高二上·江苏苏州西安交通大学苏州附属中学·期中)全世界每年钢铁因锈蚀造成大量的损失，某城市拟用如图所示方法保护埋在弱碱性土壤中的钢质管道，使其免受腐蚀。关于此方法，下列说法不正确的是 A．钢质管道易被腐蚀是因为在潮湿的土壤中形成了原电池 B．这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法 C．钢管上的电极反应式：O2+2H2O+4e-=4OH- D．也可用外接直流电源保护钢管，直流电源负极连接金属棒X 【答案】D 【详解】A．钢质管道在潮湿的土壤中形成原电池，铁作负极，易被腐蚀，故A说法正确； B．根据原电池工作原理，金属棒应作负极，钢管作正极，钢管被保护，这种方法称为牺牲阳极法，故B说法正确； C．发生吸氧腐蚀，钢管作正极，正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，故C说法正确； D．用外接直流电源保护钢管，该装置为电解池，根据电解原理，钢管应作阴极，即钢管连接直流电源负极，故D说法错误； 故答案为D。 5．(24-25高二上·江苏淮安马坝高级中学·期中)化学与生活密切相关。下列说法错误的是 A．长期使用氯化铵肥料会导致土壤酸化 B．明矾水解时产生具有吸附性的胶体粒子，可以用于饮用水的杀菌消毒 C．在船身上装有锌块，是利用了牺牲阳极的阴极保护法保护船体 D．含氟牙膏能有效预防龋齿，是利用了平衡移动原理 【答案】B 【详解】A．氯化铵为强酸弱碱盐，水解使雨水呈酸性， 长期使用导致土壤酸化，故A正确； B．明矾水解时产生具有吸附性的胶体粒子，从而达到净水的目的，但无消毒杀菌作用，故B错误； C．由于Zn的活泼性强于Fe，在船身上装有锌块，Zn作负极失去电子，作正极的船体被保护，该方法为牺牲阳极的阴极保护法，故C正确； D．含氟牙膏能有效预防龋齿，是利用氟离子能与羟基磷灰石发生反应，生成氟磷灰石：，故D正确； 综上所述，错误的是B项。 6．(24-25高二上·江苏南通区·期中)用下列实验装置完成对应的实验，不能达到实验目的的是 A．用装置甲在铁表面镀铜 B．用装置乙定量测定H2O2分解速率 C．用装置丙检验该条件下铁发生了吸氧腐蚀 D．用装置丁判断Na和水反应是吸热反应还是放热反应 【答案】B 【详解】A．在铁表面镀铜，Cu与电源正极相连作阳极，电解质溶液含铜离子，Fe电极上铜离子得到电子生成Cu，故A正确； B．生成的气体易从长颈漏斗逸出，应改为分液漏斗，图中装置不能测定反应速率，故B错误； C．氯化钠溶液为中性，Fe发生吸氧腐蚀，红墨水沿导管上升可证明发生吸氧腐蚀，故C正确； D．Na和水反应放热，锥形瓶内空气受热膨胀，U形管中红墨水左低右高可证明反应放热，故D正确； 答案选B。 7．(24-25高二上·江苏南通区·期中)化学与生产、生活息息相关。下列说法中不正确的是 A．用太阳能光解水制H2能减少碳排放 B．研发新能源汽车能降低汽油柴油消耗 C．将钢铁闸门与电源正极相连能防止钢铁腐蚀 D．开发废电池综合利用技术能防止重金属污染 【答案】C 【详解】A．光解水生成氢气和氧气，不排放含碳元素的物质，则用太阳能光解水制H2可减少碳排放，故A正确； B．研发新能源汽车，可替代燃油车的使用，从而降低燃油消耗，减少环境污染，故B正确； C．钢铁闸门应与电源负极相连通过还原反应得到保护，属于外加电流保护法，电解池的阳极发生失电子的氧化反应，若将钢铁闸门与电源正极相连，则会加速腐蚀，故C错误； D．废电池中铅、镉、汞等重金属对土壤和水源的污染非常严重，所以应积极开发废电池的综合利用技术，减少土壤和水源的污染，故D正确； 答案选C。 8．(23-24高二下·江苏徐州·期中)化学与生活、生产密切相关，下列说法不正确的是 A．风能、太阳能等洁净能源的开发和利用有利于实现“碳中和” B．明矾净水的原理是水解生成的氢氧化铝胶体能凝聚水中的悬浮物并杀菌消毒 C．锅炉水垢中的可先用饱和溶液处理后，再用酸除去 D．当镀锌铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护作用 【答案】B 【详解】A．利用风能、太阳能等洁净能源发电可以减少化石能源的使用，减少二氧化碳的排放，有利于实现碳中和，故A正确； B．明矾净水的基本原理是明矾在水中能电离出铝离子，铝离子与水电离产生的氢氧根结合，产生氢氧化铝胶体。胶体能吸附水中悬浮物，但不能杀菌消毒，故B错误； C．水垢中的CaSO4用饱和Na2CO3溶液处理转化为CaCO3，反应为，增大c()，促进平衡正向移动，发生沉淀转化生成可溶于酸的碳酸钙沉淀，再用酸除去即可，故C正确； D、当镀锌铁制品的镀层破损时，仍是Zn为负极，则Zn被发生，所以镀层仍能对铁制品起保护作用，故D正确； 故答案选B。 9．(23-24高二上·江苏响水中学·期末)下列有关说法正确的是 A．工业上用石墨电极电解熔融Al2O3冶炼金属铝时，阳极因被氧气氧化须定期更换 B．当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护作用 C．加入硫酸铜可使锌与稀硫酸的反应速率加快，说明Cu2+具有催化作用 D．铅蓄电池放电时，负极质量减小 【答案】A 【详解】A．工业上用石墨电极电解熔融 Al2O3冶炼金属铝时，阳极发生氧化反应生成氧气，氧气会和碳发生反应，则阳极因被氧气氧化须定期更换，A正确； B．当镀锡铁制品的镀层破损时，铁较锡活泼，做原电池的负极被加速腐蚀，B错误； C．加入硫酸铜可使锌与稀硫酸的反应速率加快，是由于锌与硫酸铜反应生成的铜附着在锌表面形成Cu-Zn原电池，加快反应速率，C错误； D．铅蓄电池放电时，负极发生反应Pb−2e−+=PbSO4，质量增加，D错误； 故选A。 10．(24-25高二上·江苏淮安协作体·期末)研究化学能与电能的相互转化规律是电化学的核心问题，下列说法中正确的是 A．图a装置是原电池，可以实现化学能转化为电能 B．图b装置电解一段时间后在石墨电极上有紫红色固体析出 C．图c装置利用电解池原理，可以防止铁钉生锈 D．图d中轮船铁质外壳上镶嵌锌块可减缓船体的腐蚀速率 【答案】D 【详解】A．图a为原电池时，左侧烧杯中应盛装AgNO3溶液，右侧烧杯中应盛装CuSO4溶液，A项错误； B．图b中电解硫酸铜溶液，石墨与电源正极相连作电解池的阳极，阳极得到氧气，铜极与电源负极相连作电解池的阴极，阴极析出单质Cu，故电解一段时间后在石墨电极上有气体产生而无紫红色固体析出，B项错误； C．图c中铁钉做阳极，会加快其腐蚀速率，欲防止铁钉生锈，应将石墨与铁钉互换位置，C项错误； D．图d轮船铁质外壳上镶嵌锌块，形成原电池，锌作负极被腐蚀，而铁作正极得到保护，故镶嵌锌块会减缓船体的腐蚀速率，D项正确； 故选D。 11．(24-25高二上·江苏扬州第一中学·期中)我国多条高压直流电线路的瓷绝缘子出现铁帽腐蚀现象，在铁帽上加锌环能有效防止铁帽的腐蚀，防护原理如图所示。下列说法错误的是    A．通电时，锌环是阳极，发生氧化反应 B．通电时，阴极上的电极反应为 C．断电时，锌环上的电极反应为 D．断电时，则不能防止铁帽被腐蚀 【答案】D 【详解】A．通电时，锌环连接电源正极，所以锌为阳极，阳极发生氧化反应，故A正确； B．阴极为溶液中氢离子得电子，所以发生的电极反应为，故B正确； C．断电时发生原电池反应，锌环失电子作负极，电极反应为Zn-2e-=Zn2+，故C正确； D．断电时锌作负极，属于牺牲阳极的阴极保护法，可以防止铁帽被腐蚀，故D错误； 故选：D。 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 电解池 金属腐蚀与防护 5大高频考点概览 考点01 电解原理和规律 考点02 电解原理的应用 考点03 膜再原电池或电解池中的作用 考点04 多池串联模型及原理分析 考点05 金属的腐蚀与防护 地 城 考点1 电解原理和规律 1．(24-25高二上·江苏连云港灌云县第一中学·期中)电催化氮气制备铵盐和硝酸盐的原理如图所示。下列说法正确的是 A．a极反应式为： B．电解一段时间，两电极区的pH均减小 C．电解过程中从b极通过质子交换膜转移至a极 D．相同时间内，a、b两极消耗的物质的量之比为5：3 2．(24-25高二上·江苏苏州苏州大学附属中学·期中)以甲苯为原料通过间接氧化法可以制取苯甲醛、苯甲酸等物质，反应原理如下图所示。 下列说法正确的是 A．电解时的阳极反应为：2Cr3++6e-+7H2O=+14H+ B．电解结束后，阴极区溶液pH升高 C．1 mol甲苯氧化为0.5 mol苯甲醛和0.5 mol苯甲酸时，共消耗mol D．甲苯、苯甲醛、苯甲酸的混合物可以通过分液的方法分离 3．(24-25高二上·江苏苏州苏州大学附属中学·期中)下列有关化学用语表示正确的是 A．已知H2的标准燃烧热为-285.8kJmol，则H2燃烧的热化学方程式可表示为2H2(g)+O2(g)2H2O(1)；△H=-285.8kJ/mol B．用惰性电极电解CuSO4溶液的离子方程式为2Cu2++4OH-2Cu+O2↑+H2O C．H2CO3在水溶液中电离的离子方程式：H2CO3+H2OH3O++；+H2OH3O++ D．铅蓄电池(H2SO4作电解质)充电时的阴极反应：PbO2+2e-+4H++=PbSO4+2H2O 4．(24-25高二上·江苏镇江第一中学·期中)新型二次电池充电时的工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．放电时电极A为正极 B．充电时化学能转化为电能 C．放电时电极B的电极反应式为 D．放电时理论上每生成1mol 转移xmol 5．(24-25高二上·江苏南通区·期中)一种采用电解和催化相结合的循环方式实现高效制H2和O2的装置如图所示。下列说法正确的是 A．加入Y的目的是补充H2O B．电极a连接电源正极 C．电极b表面发生的电极反应式为Br--6e-+3O2-= D．催化阶段Z与Br-的物质的量之比为2：3 6．(24-25高二上·江苏如皋中学·调研)下列反应的离子方程式正确的是 A．电解饱和NaCl溶液： B．与NaOH溶液反应制取漂白剂： C．向KI溶液中通制取： D．用治疗胃酸过多： 7．(24-25高二上·江苏常州高级中学·期中)一种浓差电池的放电原理是利用电解质溶液的浓度不同而产生电流。某浓差电池装置示意图如图所示，该电池使用前将开关K先与a连接一段时间后再与b连接。下列说法正确的是 A．交换膜应当选择阳离子交换膜 B．K与b连接时，电极A的质量相比于K与a相连时，质量会减轻 C．K与b连接时，电极B上发生的反应为 D．电极K与b连接时，电极A发生还原反应 8．(24-25高二上·江苏扬州邗江区·期中)以乙烷燃料电池为电源进行电解的实验装置如下图所示。下列说法正确的是 A．燃料电池工作时，正极反应式为O2+4H+−4e−=2H2O B．a极是铁，b极是铜时，能达到铁上镀铜的目的 C．a极是纯铜，b极是粗铜时，a极上有铜析出，b极逐渐溶解，两极质量变化相同 D．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2:7 9．(24-25高二上·江苏扬州邗江区·期中)下列有关原电池的说法正确的是 A．图甲所示装置中，盐桥中的Cl-向盛有ZnSO4溶液的烧杯中移动 B．图乙所示装置中，正极的电极反应式为2H+ + Ag2O + 2e−= 2Ag + H2O C．图丙所示装置中，使用一段时间后，锌筒会变厚 D．图丁所示装置中，放电一段时间后，电解质溶液的酸性增强，导电能力提高 10．(24-25高二上·江苏常州高级中学·期中)下列方程式书写正确的是 A．溶液显碱性的原因： B．胶体的制备：(胶体) C．体现的燃烧热： D．电解(熔融)制备的阳极反应： 11．(24-25高二下·江苏南通·期中)科研工作者用金催化电极实现了常温、常压条件下合成氨，其工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．电解过程中，通过交换膜从右往左迁移 B．的主要作用是降低的溶解度 C．金催化电极的电极反应式： D．理论上合成，左室溶液质量减少27g 12．(24-25高二下·江苏盐城五校联考·期中)研究表明以N2为氮源电解可直接制备HNO3，其原理如图所示。下列有关说法正确的是 A．a为电源负极 B．电解一段时间后，阴极区溶液pH降低 C．电解时阳极电极反应式为N2＋6H2O＋10e-=2＋12H＋ D．若转移1 mol电子，可获得标准状况下11.2 L H2 13．(24-25高二上·江苏苏州苏州工业园区星海实验高级中学·期中)铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下： 注：SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。 (1)“碱溶”时生成四羟基合铝酸钠Na[Al(OH)4]的离子方程式为 。 (2)向“过滤所得滤液中加入NaHCO3溶液，生成Na2CO3和Al(OH)3，加入NaHCO3后溶液的pH (填“增大”、“不变”或“减小”)。已知：pH=-1gc(H+)。 (3)“电解”是电解熔融Al2O3，电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是 。 (4)“电解”是电解Na2CO3溶液，原理如图所示。①阳极的电极反应式为 ，②阴极产生的物质A的化学式为 。 (5)铝粉在1000℃时可与N2反应制备AlN。在铝粉中添加少量NH4Cl固体并充分混合，有利于AlN的制备，其主要原因是 。 14．(24-25高二上·江苏苏州苏州大学附属中学·期中)甲醇是重要的化工基础原料，以CO2为原料制甲醇具有重要的社会价值。 (1)电化学法制甲醇。工业上采用如图所示装置电解制备甲醇，反应前后KHCO3浓度基本保持不变，生成CH3OH的电极反应式为 。 (2)CO2催化加氢制甲醇。CO2催化加氢制甲醇过程中的主要反应为 反应Ⅰ：CO2(g)+3H2(g)=CH3OHg)+H2O(g) △H=—49.2kJ/mol 反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H=+41.2kJ/mol 在恒压、n(CO2)：n(H2)投料比为1：3时，CO2平衡转化率和CH3OH平衡选择性随温度的变化如题图所示。[CH3OH选择性=×100%] ①236~250℃范围内，CO2平衡转化率随温度升高而下降的原因是 。 ②244℃时，反应一段时间后，测得CH3OH选择性为56.8%(图中A点)，不改变反应时间和温度，一定能提高CH3OH选择性的措施有 。 ③244℃时，向密闭容器内投入1molCO2和3molH2充分反应，则平衡时生成CH3OH的物质的量为 mol(保留小数点后4位)。 ④已知反应Ⅱ的v正=k正c(CO2)c(H2)，v逆=k逆c(H2O)c(CO)(k正、k逆为速率常数，与温度、催化剂有关)，若平衡后升高温度，则 (填“增大”、“不变”或“减小”)。 (3)CO2加氢制甲醇催化剂的研究。 用Co-C作催化剂，可得到含少量甲酸的甲醇，相同条件下，将催化剂循环使用，甲醇产量与催化剂循环次数的关系如图所示，甲醇产量随循环次数增加而减小的原因可能是 。 15．(24-25高二上·江苏南京航空航天大学苏州附属中学·期中)N2O、NO和NO2等氮氧化物是空气污染物。含氮的化合物(如)的污水需处理后才能排放。 (1)用水吸收NOx的相关热化学方程式如下： 2NO2(g)+H2O(1)=HNO3(aq)+HNO2(aq)  H=-116.1kJ/mol 3HNO2(aq)=HNO3(aq)+2NO(g)+H2O(l)  H=75.9kJ/mol 反应3NO2(g)+H2O(l)=2HNO3(aq)+NO(g)的H= kJ/mol。 (2)在有氧条件下，新型催化剂M能催化NH3与NOx反应生成N2。将一定比例的O2、NH3和NOx的混合气体，匀速通入装有催化剂M的反应器中反应(见图-1)。反应相同时间NOx的去除率随反应温度的变化曲线如图-2所示，在150～250℃范围内随着温度的升高，NOx的去除率迅速上升的主要原因是 ；当反应温度高于380℃时，NOx的的去除率迅速下降的原因可能是 。 (3)电解法处理含氮氧化物废气可回收硝酸。实验室模拟电解法吸收NOx的装置如图-3所示(图中电极均为石墨电极)。若用NO2气体进行模拟电解法吸收实验。 ①写出电解时NO2发生反应的电极反应式 。 ②若有标准状况下2.24LNO2被吸收，通过阳离子交换膜(只允阳离子通过)的H+为 mol。 (4)纳米铁粉可用于处理水中污染物。 ①足量的纳米铁粉与酸性废水中反应，若转化成NH，其离子方程式为 。 ②研究发现，若pH偏低将会导致的去除率下降，其原因是 。 ③相同条件下，纳米铁粉去除不同水样中的速率有较大差异(见图-4)，产生该差异的可能原因是 。 （4）足量的纳米铁粉与酸性废水中反应，转化成NH，铁过量则铁被氧化二价铁离子，为其离子方程式；pH偏低，溶液中的H+会与纳米铁粉反应生成氢气，纳米铁粉减少导致的去除率下降；水样Ⅱ的的去除速率明显更快，可能是其中的Cu2+或者被铁置换出的Cu可能起催化作用，加快了反应速率。 地 城 考点2 电解原理的应用 1．(24-25高二上·江苏扬州大学附属中学东部分校·期中)下列说法不正确的是 A．硫酸钡可用作检查肠胃的内服药物 B．水玻璃可用木材、纺织品的防火剂 C．氯碱工业的主要产品有H2、Cl2和NaOH D．碳的氧化物是酸雨的主要成分 2．(24-25高二上·江苏宿迁·期中)下列有关说法正确的是 A．铅蓄电池放电一段时间后，负极的质量减小 B．在室温下可自发进行，说明该反应 C．在电解精炼铜过程中，阳极质量的减少等于阴极质量的增加 D．高压氧舱治疗中毒的原理是，增大有利于反应正向进行 3．(24-25高二上·江苏江阴第一中学·期中)下列选项所示的物质间转化均能实现的是 A． B． C． D． 4．(24-25高二上·江苏江阴第一中学·期中)下列装置不能达到设计目的的是 A．装置①X选用合适金属可用于钢管的防腐 B．装置②用于深浸在海水中的钢闸门的防腐 C．装置③用于模拟铁制品表面镀铜 D．装置④用于模拟粗铜的电解精炼 5．(24-25高二上·江苏苏州苏州工业园区星海实验高级中学·期中)在给定条件下，下列物质转化或方程式正确的是 A．工业制漂白粉：MnO2Cl2Ca(ClO)2 B．工业制FeCl3：Cl2HCl FeCl3 C．KClO碱性溶液与Fe(OH)3反应：3ClO-+2Fe(OH)3+4OH-=2+3Cl-+5H2O D．电解饱和食盐水：2Cl-+2H+H2↑+Cl2↑ 6．(24-25高二上·江苏扬州第一中学·期中)下列实验操作或装置能达到实验目的的是 A．用装置甲探究、对分解速率的影响 B．用装置乙蒸干溶液获得 C．用装置丙制备并能较长时间观察其颜色 D．用装置丁采集到的压强数据判断铁钉发生吸氧腐蚀还是析氢腐蚀 7．(23-24高二下·江苏徐州·期中)下列实验操作或装置能达到实验目的的是 A．用装置甲探究、对分解速率的影响 B．用装置乙测量锌与稀硫酸的反应速率 C．用装置丙制备并能较长时间观察其颜色 D．用装置丁蒸干溶液获得 8．(24-25高二上·江苏连云港灌云县第一中学·期中)电催化氮气制备铵盐和硝酸盐的原理如图所示。下列说法正确的是 A．a极反应式为： B．电解一段时间，两电极区的pH均减小 C．电解过程中从b极通过质子交换膜转移至a极 D．相同时间内，a、b两极消耗的物质的量之比为5：3 9．(24-25高二下·江苏通州高级中学·期中)以甲烷燃料电池为电源电解NaB(OH)4溶液制备H3BO3的工作原理如图所示，下列叙述错误的是 A．燃料电池通入氧气的电极接电解池的X电极 B．N室中：a%>b% C．膜I、III为阳离子交换膜，膜II为阴离子交换膜 D．理论上每生成1mol产品，需消耗甲烷的体积为2.8L(标况) 地 城 考点3 膜在原电池或电解池中作用 1．(24-25高二上·江苏扬州邗江区·期中)一种浓差电池的放电原理是利用电解质溶液的浓度不同而产生电流。某浓差电池装置示意图如图所示，该电池使用前将开关K先与a连接一段时间后再与b连接。下列说法正确的是 A．交换膜应当选择阳离子交换膜 B．K与b连接时，电极A的质量相比于K与a相连时，质量会减轻 C．K与b连接时，电极B上发生的反应为 D．电极K与b连接时，电极A发生还原反应 2．(24-25高二上·江苏扬州邗江区·期中)电解法制备的装置如图所示。下列说法正确的是 A．该装置工作时将化学能转化为电能 B．电极与电源负极相连接 C．电解时a极电极反应式： D．电解生成时，理论上有从a极室通过质子交换膜进入极室 3．(24-25高二上·江苏扬州邗江区·期中)电催化氮气制备铵盐和硝酸盐的原理如图所示。下列说法正确的是 A．a极反应式为 B．电解一段时间，a、b两电极区的pH 均减小 C．相同时间内，a、b两极消耗N2的物质的量之比为5：3 D．电解过程中 H⁺从a极通过质子交换膜转移至b极 4．(24-25高二上·江苏扬州邗江区·期中)实验室以一定浓度的和混合溶液为电解液，让同时在阴、阳两极发生反应来模拟隔膜电解法处理含的废水，工作原理如图所示。已知阴极区域主要反应可表示为：、(为活泼H)。下列说法不正确的是    A．直流电源b为负极 B．图中离子交换膜是阳离子交换膜 C．阳极区的反应可表示为： D．电解过程中阴极区溶液的pH变小 5．(24-25高二上·江苏扬州邗江区·期中)科学家利用氨硼烷设计成原电池装置如下图所示，该电池在常温下即可工作，总反应为NH3·BH3＋3H2O2=NH4BO2＋4H2O。下列说法错误的是 A．b室为该原电池的正极区 B．a室发生的电极反应式为NH3·BH3＋2H2O-6e-=NH＋BO＋6H＋ C．放电过程中，H＋通过质子交换膜由b室移向a室 D．其他条件不变，向H2O2溶液中加入适量硫酸能增大电流强度 6．(24-25高二上·江苏扬州邗江区·期中)用如图所示的新型电池可以处理含的碱性废水，同时还可以淡化海水。 下列说法正确的是 A．a极电极反应式： B．电池工作一段时间后，右室溶液的减小 C．交换膜Ⅰ为阳离子交换膜，交换膜Ⅱ为阴离子交换膜 D．若将含有的废水完全处理，理论上可除去的质量为 7．(24-25高二上·江苏扬州邗江区·期中)国家主席习近平在9月22日召开的联合国大会上表示：“中国将争取在2060年前实现碳中和”。捕集CO2的技术对解决全球温室效应意义重大。回答下列问题： (1)国际空间站处理CO2的一个重要方法是将CO2还原，所涉及的反应方程式为：CO2(g)＋4H2(g)=CH4(g)＋2H2O(g)  ΔH=-270kJ·mol-1。几种化学键的键能如表所示： 化学键 CH HH HO CO 键能/kJ·mol-1 413 436 a 745 则a= 。 (2)将CO2还原为CH4，是实现CO2资源化利用的有效途径之一，装置如图所示： ①H+的移动方向为 (填“自左至右”或“自右至左”)；d电极的电极反应式为 。 ②若电源为CH3OHO2KOH清洁燃料电池，当消耗0.1molCH3OH燃料时，离子交换膜中通过 molH+，该清洁燃料电池中的正极反应式为 。 (3)甲醇是一种可再生能源，由CO2制备甲醇的过程可能涉及的反应如下： 反应I：CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)  ΔH1=-49.58kJ·mol-1 反应II：CO2(g)＋H2(g)=CO(g)＋H2O(g)   ΔH2 反应III：CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g)  ΔH3=-90.77kJ·mol-1 反应II的ΔH2= kJ·mol-1。 (4)利用太阳能光解Fe3O4，制备的FeO用于还原CO2合成炭黑，可实现资源的再利用。其转化关系如图2所示。过程II反应的化学方程式是 。 (5)在酸性电解质溶液中，以太阳能电池作电源，惰性材料作电极，可将CO2转化为乙烯。实验装置如图所示。 ①若电解过程中生成3.36L(标准状况下)O2，则电路中转移的电子至少为 mol。 ②生成乙烯的电极反应式是 。 地 城 考点4 多池串联模型及原理分析 1．(24-25高二上·江苏扬州邗江区·期中)以乙烷燃料电池为电源进行电解的实验装置如下图所示。下列说法正确的是 A．燃料电池工作时，正极反应式为O2+4H+−4e−=2H2O B．a极是铁，b极是铜时，能达到铁上镀铜的目的 C．a极是纯铜，b极是粗铜时，a极上有铜析出，b极逐渐溶解，两极质量变化相同 D．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2:7 2．(23-24高二上·江苏无锡江阴四校联考·期中)用一种新型H2O2液态燃料电池(乙池)电解催化氮气制备铵盐和硝酸盐(甲池)的工作原理示意图如下(c、d均为石墨电极)。下列说法正确的是 A．乙池中若生成15molm气体，则甲池a、b两极共消耗8molN2 B．甲池中H+从b极区通过质子交换膜转移至a极区 C．一段时间后，乙池中c电极区的pH增大 D．甲池a极反应式为：N2＋12OH--10e-=2＋6H2O 地 城 考点5 金属的腐蚀与防护 1．(24-25高二上·江苏常州·期中)实验室探究外界条件对反应速率影响的实验原理和装置均正确的是 甲 乙 丙 丁       A．用装置甲探究温度对反应速率的影响 B．用装置乙探究铁的腐蚀速率：电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀 C．用装置丙探究不同金属离子作催化剂对反应速率的影响 D．用装置丁探究浓度对反应速率的影响 2．(24-25高二上·江苏江阴第一中学·期中)下列装置不能达到设计目的的是 A．装置①X选用合适金属可用于钢管的防腐 B．装置②用于深浸在海水中的钢闸门的防腐 C．装置③用于模拟铁制品表面镀铜 D．装置④用于模拟粗铜的电解精炼 3．(24-25高二上·江苏苏州苏州大学附属中学·期中)室温下，下列实验探究方案能达到探究目的的是 选项 探究目的 探究方案 A 向1mL0.1mol/LKI溶液中加入1mL0.2mol·LFeCl3溶液，充分反应后，再加KSCN，观察溶液颜色变化 探究Fe3+是否完全反应 B 分别往甲：4mL0.1mol/L、乙：4mL0.2mol/L的酸性KMnO4溶液中加入2mL0.1mol/LH2C2O4溶液，记录褪色时间 探究反应物浓度对化学反应速率的影响 C 将中间裹有锌皮的铁钉放在滴有酚酞的饱和NaCl溶液中，一段时间后观察铁钉周围溶液颜色变化 铁钉能发生吸氧腐蚀 D 向K2CrO4溶液中缓慢滴加硫酸，观察溶液颜色变化 探究H+浓度对和相互转化的影响 A．A B．B C．C D．D 4．(24-25高二上·江苏苏州西安交通大学苏州附属中学·期中)全世界每年钢铁因锈蚀造成大量的损失，某城市拟用如图所示方法保护埋在弱碱性土壤中的钢质管道，使其免受腐蚀。关于此方法，下列说法不正确的是 A．钢质管道易被腐蚀是因为在潮湿的土壤中形成了原电池 B．这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法 C．钢管上的电极反应式：O2+2H2O+4e-=4OH- D．也可用外接直流电源保护钢管，直流电源负极连接金属棒X 5．(24-25高二上·江苏淮安马坝高级中学·期中)化学与生活密切相关。下列说法错误的是 A．长期使用氯化铵肥料会导致土壤酸化 B．明矾水解时产生具有吸附性的胶体粒子，可以用于饮用水的杀菌消毒 C．在船身上装有锌块，是利用了牺牲阳极的阴极保护法保护船体 D．含氟牙膏能有效预防龋齿，是利用了平衡移动原理 6．(24-25高二上·江苏南通区·期中)用下列实验装置完成对应的实验，不能达到实验目的的是 A．用装置甲在铁表面镀铜 B．用装置乙定量测定H2O2分解速率 C．用装置丙检验该条件下铁发生了吸氧腐蚀 D．用装置丁判断Na和水反应是吸热反应还是放热反应 7．(24-25高二上·江苏南通区·期中)化学与生产、生活息息相关。下列说法中不正确的是 A．用太阳能光解水制H2能减少碳排放 B．研发新能源汽车能降低汽油柴油消耗 C．将钢铁闸门与电源正极相连能防止钢铁腐蚀 D．开发废电池综合利用技术能防止重金属污染 8．(23-24高二下·江苏徐州·期中)化学与生活、生产密切相关，下列说法不正确的是 A．风能、太阳能等洁净能源的开发和利用有利于实现“碳中和” B．明矾净水的原理是水解生成的氢氧化铝胶体能凝聚水中的悬浮物并杀菌消毒 C．锅炉水垢中的可先用饱和溶液处理后，再用酸除去 D．当镀锌铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护作用 9．(23-24高二上·江苏响水中学·期末)下列有关说法正确的是 A．工业上用石墨电极电解熔融Al2O3冶炼金属铝时，阳极因被氧气氧化须定期更换 B．当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护作用 C．加入硫酸铜可使锌与稀硫酸的反应速率加快，说明Cu2+具有催化作用 D．铅蓄电池放电时，负极质量减小 10．(24-25高二上·江苏淮安协作体·期中)研究化学能与电能的相互转化规律是电化学的核心问题，下列说法中正确的是 A．图a装置是原电池，可以实现化学能转化为电能 B．图b装置电解一段时间后在石墨电极上有紫红色固体析出 C．图c装置利用电解池原理，可以防止铁钉生锈 D．图d中轮船铁质外壳上镶嵌锌块可减缓船体的腐蚀速率 11．(24-25高二上·江苏扬州第一中学·期中)我国多条高压直流电线路的瓷绝缘子出现铁帽腐蚀现象，在铁帽上加锌环能有效防止铁帽的腐蚀，防护原理如图所示。下列说法错误的是    A．通电时，锌环是阳极，发生氧化反应 B．通电时，阴极上的电极反应为 C．断电时，锌环上的电极反应为 D．断电时，则不能防止铁帽被腐蚀 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $