第4章 章末质量检测（四） 化学反应与电能（课件PPT）-【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中化学选择性必修第一册（人教版）

该高中化学课件围绕“化学反应与电能”单元，系统梳理了电解原理、原电池构成、金属腐蚀与防护及电化学应用等核心知识，通过典型例题与解析串联能量转化、电极反应、离子迁移等关键内容，构建从基础概念到工业实践的逻辑脉络。 其亮点在于采用“基础辨析-高考真题-综合应用”的分层复习策略，如以食醋中原电池实验分析电极反应培养科学思维，结合氯碱工艺电解池、CO₂电催化转化等工业情境提升科学探究与实践能力。这种设计既帮助学生巩固知识，又让教师精准把握复习重点，提升教学针对性。

章末质量检测（四）　化学反应与电能 （时间：75分钟　分值：100分） 一、选择题（本题共15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个选项 符合题意） 1. 下列装置能实现电能转化为化学能的是（　　） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 A. 冶炼金属钠 B. 氢氧燃料电池 √ 化学·选择性必修1 C. 火力发电 D. 太阳能电池 解析： 　冶炼金属钠时，电能转化为化学能，A正确；氢氧燃料电池工作 时，化学能转化为电能，B错误；火力发电时，化学能转化为电能，C错 误；太阳能电池工作时，太阳能转化为电能，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 化学·选择性必修1 2. 在生产、生活中，金属腐蚀会带来严重的经济损失。下列说法正确的是 （　　） A. 铜腐蚀后生成的铜绿为Cu（OH）2 B. 白铁（镀锌铁）镀层破损后，铁皮的腐蚀仍很慢 C. 钢铁发生吸氧腐蚀时，负极反应式为Fe－3e－ Fe3＋ D. 海水中的钢闸门接直流电源正极，惰性辅助电极作阴极并放入海水 中，可保护钢闸门不生锈 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 化学·选择性必修1 解析： 　铜绿为碱式碳酸铜，其化学组成一般可表示为Cu2（OH） 2CO3，A错误；钢铁发生吸氧腐蚀时，Fe作负极，电极反应为Fe－2e－ Fe2＋，C错误；海水中的钢闸门接直流电源负极，惰性辅助电极作阳极并 放入海水中，可保护钢闸门不生锈，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 化学·选择性必修1 3. 下列有关铅酸蓄电池的说法正确的是（　　） A. 不可循环充电使用 B. 电容量大，且质量轻 C. 属于有害垃圾 D. 放电时，将电能转化成化学能 解析： 铅酸蓄电池是二次电池，可以反复充电，则可循环充电使用，A 错误；铅酸蓄电池的优点是放电时电动势较稳定，缺点是所蓄电能小，且 质量较重，B错误；铅酸蓄电池是硫酸电池，废旧的铅酸蓄电池对环境腐 蚀性强，属于有害垃圾，C正确；铅酸蓄电池放电时将化学能转化为电 能，D错误。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 化学·选择性必修1 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. 电解饱和食盐水时，阳极的电极反应为2Cl－－2e－ Cl2↑ B. 氢氧燃料电池的负极反应：O2＋2H2O＋4e－ 4OH－ C. 粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，电极反应为Cu2＋＋2e－ Cu D. 钢铁发生电化学腐蚀的负极反应：Fe－3e－ Fe3＋ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 化学·选择性必修1 解析： 　在氢氧燃料电池的负极上发生反应的物质是氢气；粗铜精炼 时，纯铜与电源的负极相连，电极反应为Cu2＋＋2e－ Cu；钢铁发生电 化学腐蚀的负极反应是Fe－2e－ Fe2＋。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 化学·选择性必修1 5. 金属腐蚀的现象普遍存在，常常是自发进行的。下列说法错误的是 （　　） A. 钢铁表面吸附的水膜（溶有一定量的氧气）呈中性，此时会发生吸氧 腐蚀 B. 金属腐蚀过程中，化学腐蚀比电化学腐蚀的速率快得多 C. 温度对化学腐蚀的影响很大，钢材在高温下容易被氧化 D. 在酸性环境中，钢铁腐蚀过程中不断有H2放出，此过程称为析氢腐蚀 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 化学·选择性必修1 解析： 　钢铁表面吸附的水膜酸性很弱或呈中性，溶有一定量的氧气， 此时主要发生吸氧腐蚀，A正确；金属腐蚀过程中，若形成原电池会加快 化学反应速率，故化学腐蚀比电化学腐蚀的速率慢得多，B错误；温度升 高，化学反应速率加快，钢材在高温下容易被氧化，C正确；在酸性较强 的溶液中，铁与C或活泼性比铁弱的金属形成原电池，会发生析氢腐蚀，D 正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 化学·选择性必修1 6. 铜是电化学最常用的材料之一，下列有关电极及操作的叙述正确的是 （　　） A. 粗铜提纯时，阳极材料用纯铜，阴极材料用粗铜 B. 铁闸门的保护用的是牺牲阳极法，可在铁闸门上焊接铜块 C. 在铁片上镀铜时，铜片连接电源的正极，硫酸铜溶液作电解质溶液 D. 用铜片作阳极、石墨作阴极，电解饱和食盐水可制得氧气和氢氧化 钠等 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 化学·选择性必修1 解析： 　粗铜精炼时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，A错误；铁比铜活泼， 铁闸门上焊接铜块，铁作负极，加速铁闸门腐蚀，铁闸门的保护用的是牺 牲阳极法，在铁闸门上焊接比铁活泼的金属，如锌块，B错误；在铁片上 镀铜时，铜片连接电源的正极，铁片连接电源的负极，硫酸铜溶液作电解 质溶液，C正确；金属铜先失电子，铜片作阳极，石墨作阴极，电解饱和 食盐水，阳极反应式为Cu－2e－ Cu2＋，阴极反应式为2H2O＋2e－ H2↑＋2OH－，总反应式为Cu＋2H2O H2↑＋Cu（OH）2，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 化学·选择性必修1 7. 负载有Pt和Ag的活性炭，可选择性去除Cl－实现废酸的纯化，其工作原 理如图。下列说法正确的是（　　） A. Ag作原电池正极 B. 电子由Ag经活性炭流向Pt C. Pt表面发生的电极反应：O2＋2H2O＋4e－ 4OH－ D. 每消耗标准状况下11.2 L的O2，最多去除1 mol Cl－ 解析： 　由题图知，Ag为原电池的负极，A错误；电子由负极Ag经活性 炭流向正极Pt，B正确；溶液呈酸性，故Pt表面发生的电极反应为O2＋4H＋ ＋4e－ 2H2O，C错误；每消耗标准状况下11.2 L的O2，转移2 mol电 子，最多去除2 mol Cl－，D错误。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 化学·选择性必修1 8. 电动势法检测溶液中c（OH－）的原理如图所示，总反应化学方程式为 Cu＋Ag2O CuO＋2Ag。下列有关说法正确的是（　　） A. 电池工作时Cu电极附近的c（OH－）增大 B. 由该电池反应可知，氧化性：Ag2O＞CuO C. 负极的电极反应式为Ag2O＋2e－ 2Ag＋O2－ D. 使用前后，溶液中c（OH－）增大 解析： 　电池负极的电极反应为Cu＋2OH－－2e－ CuO＋H2O，由该 电极反应可知，电池工作时Cu电极附近的c（OH－）减小，A、C项错误； 由总反应式可知，使用前后溶液中c（OH－）不变，D项错误。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 化学·选择性必修1 9. （2024·广东高考16题）一种基于氯碱工艺的新型电解池（下图），可用于湿法冶铁的研究。电解过程中，下列说法错误的是（　　） A. 阳极反应：2Cl－－2e－ Cl2↑ B. 阴极区溶液中OH－浓度逐渐升高 C. 理论上每消耗1 mol Fe2O3，阳极室溶液减少213 g D. 理论上每消耗1 mol Fe2O3，阴极室物质最多增加138 g √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 化学·选择性必修1 解析： 　该装置用于湿法冶铁，则左侧电极为阴极，电极反应式为Fe2O3 ＋6e－＋3H2O 2Fe＋6OH－，右侧电极为阳极，电极反应式为2Cl－－2e － Cl2↑，A项正确；阴极反应产生OH－，阴极区溶液中OH－浓度逐渐 升高，B项正确；理论上每消耗1 mol Fe2O3，转移6 mol电子，阳极室有6 mol Cl－放电，同时有6 mol Na＋透过阳离子交换膜进入阴极室，阳极室减 少6 mol NaCl，质量为58.5 g·mol－1×6 mol＝351 g，阴极室增加的质量为 23 g·mol－1×6 mol＝138 g，C项错误，D项正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 化学·选择性必修1 10. （2025·邢台高二检测）某学生设计了如图所示的实验装置，实验过程 中发现电流计指针发生了偏转，下列说法错误的是（　　） A. 食醋属于弱电解质 B. 铁棒为该装置的负极 C. 铜罐表面发生了还原反应 D. 电子由铁棒流出，经过导线和电流计流向铜罐 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 化学·选择性必修1 解析： 　电流计指针发生偏转，说明该装置形成了原电池，自发的氧化 还原反应为铁与醋酸的反应，其中铁作负极，铜作正极。食醋为混合物， 既不是电解质也不是非电解质，A错误；由以上分析可知，铁棒为该装置 的负极，B正确；铜作正极，正极发生还原反应，所以铜罐表面发生了还 原反应，C正确；电子由负极流出经过导线流入正极，所以电子由铁棒流 出，经过导线和电流计流向铜罐，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 化学·选择性必修1 11. （2025·保定高二期末）基于水煤气转化反应CO＋H2O H2＋CO2，通过电化学装置制备纯氢的原理示意图如下。下列说法错误的是（　　） A. a为电源负极 B. 阴极电极反应为2H2O＋2e－ 2OH－＋H2↑ C. 使用阴离子交换膜能使乙室中c（OH－）保持不变 D. 该装置中氧化反应和还原反应分别在两极进行，利于制得高纯度氢气 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 化学·选择性必修1 解析： 　甲电极发生还原反应为阴极，a为电源负极，A正确；甲电极为 阴极，电极反应为2H2O＋2e－ 2OH－＋H2↑，B正确；阴极的电极反应 为2H2O＋2e－ 2OH－＋H2↑，阳极的电极反应为CO＋4OH－－2e－ C ＋2H2O，若为阴离子交换膜，OH－从甲池向乙池迁移，因此能减缓 单位时间内乙池中c（OH－）的降低，甲池生成OH－的速度小于乙池消耗 OH－的速度，故无法抵消，乙池c（OH－）减小，C错误；H2在阴极生 成，CO2在阳极产生且在乙池被吸收变成C ，因此利于制得高纯度氢 气，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 化学·选择性必修1 12. 利用分子筛除去空气中的H2O、CO2、N2等，获得纯氧气并构建锂—氧气电池，工作原理如图。下列叙述正确的是（　　） A. 放电时，b极为负极，发生氧化反应 B. 放电时，空气通入分子筛发生分解反应生成O2 C. 充电时，b极反应式为 －2e－ O2↑ D. 充电时，a极质量净减3.2 g时，有0.2 mol阴离子由膜M左侧向右侧迁移 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 化学·选择性必修1 解析： 　放电时为原电池装置，a为负极，b为正极；充电时为电解池装 置，a为阴极，b为阳极。放电时，a极为负极，发生氧化反应，A错误；分 子筛分离出氧气，属于物理变化，没有发生化学变化，B错误；充电时，b 极为阳极， 发生氧化反应生成氧气，C正确；充电时，a极为阴极，电 极反应为Li2O2＋2e－ 2Li＋ ，阴极减少质量等于脱去 的质量， 阴极净减3.2 g，相当于脱离0.1 mol ，根据电荷守恒，有0.1 mol 由膜M左侧向右侧迁移，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 化学·选择性必修1 13. 化学在环境保护中起着十分重要的作用，电化学降解N 的原理如图 所示（两电极均为惰性电极），下列说法错误的是（　　） A. N电极上的电极反应式为12H＋＋2N ＋10e－ N2↑＋6H2O B. 电池工作时，左侧工作室产生的H＋穿过质子交换膜往右侧工作室迁移 C. 若电源为铅酸蓄电池，工作时，Q应与Pb电极相连 D. 每转移0.2 mol电子，同时产生气体的总体积为5.6 L（标准状况下） √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 化学·选择性必修1 解析： 　由装置图可知，N电极上发生N 转化为N2的反应，为还原反 应，电极反应为12H＋＋2N ＋10e－ N2↑＋6H2O，即N电极为阴极， 电源Q电极为负极，R为正极，M为阳极，电极反应为2H2O－4e－ 4H＋ ＋O2↑。由以上分析可知，N电极上的电极反应为12H＋＋2N ＋10e－ N2↑＋6H2O，A正确；M为阳极，N为阴极，故电池工作时，左侧工作 室产生的H＋穿过质子交换膜往右侧工作室迁移，B正确；Q为负极，铅酸 蓄电池中Pb为负极，PbO2为正极，故若电源为铅酸蓄电池，工作时，Q应 与Pb电极相连，C正确；每转移0.2 mol电子，阴极上产生0.02 mol N2，阳 极上产生0.05 mol O2，则同时产生气体的总体积为0.07 mol×22.4 L·mol－ 1＝1.568 L，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 化学·选择性必修1 14. （2024·重庆高考9题）我国科研工作者研发了一种新型复合电极材 料，可将CO2电催化转化为甲酸，如图是电解装置示意图。下列说法正确 的是（　　） A. 电解时电极N上产生OH－ B. 电解时电极M上发生氧化反应 C. 阴、阳离子交换膜均有两种离子通过 D. 总反应为2CO2＋2H2O 2HCOOH＋O2 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 化学·选择性必修1 解析： 　催化电极M上CO2和水发生还原反应生成HCOO－、OH－：CO2 ＋2e－＋H2O HCOO－＋OH－，HCOO－和OH－通过阴离子膜进入中间 室，OH－和H＋反应生成水，HCOO－和H＋反应生成HCOOH，则M是阴 极，N是阳极，阳极水电离出的OH－发生氧化反应生成氧气：2H2O－4e－ 4H＋＋O2↑，H＋通过阳离子交换膜进入中间室。酸性条件下，电解时 电极N上水电离出的OH－发生氧化反应生成氧气：2H2O－4e－ 4H＋＋ O2↑，A错误；催化电极M上CO2发生还原反应生成HCOOH，B错误；由以 上分析知，阳离子交换膜有1种离子通过，C错误；总反应为二氧化碳和水 生成甲酸和氧气，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 化学·选择性必修1 15. 乙醛酸是一种重要的化工中间体，可采用如图所示的电化学装置合 成。图中的双极膜中间层中的H2O解离为H＋和OH－，并在直流电场作用下 分别向两极迁移。下列说法正确的是（　　） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 化学·选择性必修1 A. KBr在上述电化学合成过程中只起电解质的作用 B. 阳极上的反应式为 ＋2H＋＋2e－ ＋H2O C. 制得2 mol乙醛酸，理论上外电路中迁移了1 mol电子 D. 双极膜中间层中的H＋在外电场作用下向铅电极方向迁移 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 化学·选择性必修1 解析： 　Br2将乙二醛分子中的一个醛基氧化为羧基并重新生成Br－，Br－ 参与了反应，所以KBr同时起到催化作用，A项错误；电解池的阳极上发生 失电子的氧化反应，该装置中的阳极反应式为2Br－－2e－ Br2，B项错 误；阴极反应式为 ＋2H＋＋2e－ ＋H2O， 结合阳极区乙二醛到乙醛酸的反应，可得电解池中的总反应方程式 为 ＋ ，因此每消耗1 mol乙二 酸转移2 mol电子，且生成2 mol乙醛酸，则制得2 mol乙醛酸时，理论上外 电路中迁移了2 mol电子，C项错误；在电解池中，阳离子向阴极移动，则 双极膜中间层的H＋在外电场作用下向铅电极方向迁移，D项正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 化学·选择性必修1 二、非选择题（本题共4小题，共55分） 16. （13分）某学习小组将有关“电解饱和食盐水”的相关内容进行梳 理，形成如下问题（显示的电极均为石墨）。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 化学·选择性必修1 （1）图1中，电解一段时间后，气球b中的气体是 （填化学式），U 形管 （填“左”或“右”）边的溶液变红。 解析： 根据图1中电子移动的方向，可知右端的电极为阴极，电极反应为2H2O＋2e－ H2↑＋2OH－，气球b收集的气体为H2，酚酞遇碱变红，则U形管右边的溶液变红。 H2　 右　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 化学·选择性必修1 （2）利用图2制作一种环保型消毒液发生器，电解可制备“84”消毒液的 有效成分，则c为电源的 极；该发生器中反应的总离子方程式 为 ⁠。 负　 Cl－＋H2O　 ClO－＋H2↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 化学·选择性必修1 解析： “84”消毒液的有效成分是NaClO，图2可制作消毒液发生 器，阳极上Cl－生成Cl2，阴极上H2O得电子转化成H2和OH－，为了使反应 更充分，下边电极生成Cl2，上边电极有NaOH生成，则c为负极，该反应器 的总离子方程式为Cl－＋H2O ClO－＋H2↑。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 化学·选择性必修1 （3）二氧化氯（ClO2）为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广 谱、快速、安全的杀菌消毒剂。如图3是目前已开发出用电解法制取ClO2 的新工艺。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 化学·选择性必修1 ①阳极产生ClO2的电极反应式： ⁠。 ②当阴极产生标准状况下112 mL气体时，通过阳离子交换膜的离子的物质 的量为 ⁠。 解析： ①根据Na＋移动的方向知，左边电极为阳极，电极反应为Cl－ ＋2H2O－5e－ ClO2↑＋4H＋；②右边电极为阴极，其电极反应为2H2O ＋2e－ H2↑＋2OH－，产生标准状况下112 mL的H2，转移电子的物质的 量为 ＝0.01 mol，右侧产生0.01 mol OH－，有0.01 mol离子通 过阳离子交换膜。 Cl－－5e－＋2H2O ClO2↑＋4H＋ 0.01 mol　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 化学·选择性必修1 17. （14分）（2025·沧州高二期中）银是常见的装饰品。银的电解精炼、 银器表面的黑斑（Ag2S）处理等均利用了电化学原理。回答下列问题： （1）如图为电解精炼银的原理示意图，图中a极名称为 （填“阳 极”或“阴极”）， （填“a”或“b”）极为含有杂质的粗银，若b 极上有少量红棕色气体生成，则生成该气体的电极反应为 ⁠ ⁠。 阳极　 a　 N ＋e－＋ 2H＋ NO2↑＋H2O　 解析： 电解精炼银时，粗银作阳极，纯银作阴极。 图中a极名称为阳极，a极为含有杂质的粗银，若b极上有 少量红棕色气体生成，则生成该气体的电极反应为N ＋ e－＋2H＋ NO2↑＋H2O。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 化学·选择性必修1 （2）银锌蓄电池应用广泛，放电时总反应为Zn＋Ag2O＋H2O Zn （OH）2＋2Ag，电解质溶液为KOH溶液。该电池放电时负极的电极反应 式为 ，放电时正极区溶液的c（OH －） （填“增大”“减小”或“不变”）。 Zn－2e－＋2OH－ Zn（OH）2　 增大　 解析： 银锌蓄电池应用广泛，放电时总反应为Zn ＋Ag2O＋H2O Zn（OH）2＋2Ag，电解质溶液为 KOH溶液。该电池放电时，Zn作负极，Zn的氧化产物 与电解质反应生成Zn（OH）2，电极反应为Zn－2e－＋2OH－ Zn（OH）2，正极反应为Ag2O＋2e－＋H2O 2Ag＋2OH－，正极生成OH－，则放电时正极区溶液的c（OH－）增大。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 化学·选择性必修1 （3）为处理银器表面的黑斑（Ag2S），将银器浸于铝制容器中的食盐水 中并与铝接触，Ag2S转化为Ag，正极的电极反应式为 ⁠ ；铝制容器质量会减小的原因是 ⁠ ⁠。 解析： 为处理银器表面的黑斑（Ag2S），将银器浸 于铝制容器中的食盐水中并与铝接触，Ag2S转化为Ag， 正极反应为Ag2S＋2e－ 2Ag＋S2－，负极反应为Al－3e － Al3＋，铝制容器质量会减小，其原因是铝制容器中表面的Al被氧化转化为Al3＋进入溶液。 Ag2S＋2e－ 2Ag＋S2－　 铝制容器中表面的Al被氧化 转化为Al3＋进入溶液 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 化学·选择性必修1 18. （14分）电化学方法在研究物质性质以及工业生产中都有重要价值。 某工厂采用石墨电极电解Na2CrO4溶液制备Na2Cr2O7，其原理如图所示。 （1）图中a电极连接电源的 极，a电极的电极反应式为 ⁠ ⁠。 负　 2H2O＋2e－ H2↑＋2OH－ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 化学·选择性必修1 解析：左侧进入的为氢氧化钠稀溶液，出去的为氢氧化钠浓溶液，故a电极 产生OH－，电极反应为2H2O＋2e－ H2↑＋2OH－，a电极为阴极，与电 源负极相连；b电极为阳极，电极反应为2H2O－4e－ O2↑＋4H＋；H2O 放电产生H＋，使平衡2Cr ＋2H＋ Cr2 ＋H2O正向移动，Na2CrO4转 化为Na2Cr2O7。（1）根据以上分析，a电极为阴极，电极反应为2H2O＋2e － H2↑＋2OH－。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 化学·选择性必修1 （2）电解过程中，通过离子交换膜的离子是 （填化学式），移动 方向为 （填“从左向右”或“从右向左”）。 解析：左侧进入的为氢氧化钠稀溶液，出去的为氢氧化钠浓溶液，故a电极 产生OH－，电极反应为2H2O＋2e－ H2↑＋2OH－，a电极为阴极，与电 源负极相连；b电极为阳极，电极反应为2H2O－4e－ O2↑＋4H＋；H2O 放电产生H＋，使平衡2Cr ＋2H＋ Cr2 ＋H2O正向移动，Na2CrO4转 化为Na2Cr2O7。（2）根据图示可知，电解过程中，左侧H2O放电产生H2逸 出，使附近溶液中c（OH－）增大，为维持电荷守恒，溶液中的Na＋会通 过离子交换膜，从右向左移动。 Na＋　 从右向左　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 化学·选择性必修1 （3）理论上阳极区产生的气体与阴极区产生的气体在相同状况下的体积 之比为 ⁠。 解析：左侧进入的为氢氧化钠稀溶液，出去的为氢氧化钠浓溶液，故a电极 产生OH－，电极反应为2H2O＋2e－ H2↑＋2OH－，a电极为阴极，与电 源负极相连；b电极为阳极，电极反应为2H2O－4e－ O2↑＋4H＋；H2O 放电产生H＋，使平衡2Cr ＋2H＋ Cr2 ＋H2O正向移动，Na2CrO4转 化为Na2Cr2O7。（3）阳极区产生的气体是氧气，阴极区产生的气体是氢 气，根据得失电子守恒，二者在相同状况下体积之比为1∶2。 1∶2　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 化学·选择性必修1 （4）当Na2CrO4转化为1 mol Na2Cr2O7时，理论上b电极上转移电子的物质 的量为 ⁠。 解析：左侧进入的为氢氧化钠稀溶液，出去的为氢氧化钠浓溶液，故a电极 产生OH－，电极反应为2H2O＋2e－ H2↑＋2OH－，a电极为阴极，与电 源负极相连；b电极为阳极，电极反应为2H2O－4e－ O2↑＋4H＋；H2O 放电产生H＋，使平衡2Cr ＋2H＋ Cr2 ＋H2O正向移动，Na2CrO4转 化为Na2Cr2O7。（4）根据反应2Cr ＋2H＋ Cr2 ＋H2O可知，当 Na2CrO4转化为1 mol Na2Cr2O7时，需要消耗2 mol H＋，转移电子2 mol。 2 mol　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 化学·选择性必修1 （5）若电解前两侧溶液的质量相等，产品NaOH和Na2Cr2O7留在装置中， 当电解过程中转移了1 mol电子时，理论上两侧溶液的质量差为 g。 解析：左侧进入的为氢氧化钠稀溶液，出去的为氢氧化钠浓溶液，故a电极 产生OH－，电极反应为2H2O＋2e－ H2↑＋2OH－，a电极为阴极，与电 源负极相连；b电极为阳极，电极反应为2H2O－4e－ O2↑＋4H＋；H2O 放电产生H＋，使平衡2Cr ＋2H＋ Cr2 ＋H2O正向移动，Na2CrO4转 化为Na2Cr2O7。（5）设电解前两侧溶液质量均为m，依据溶液中电荷守 恒，电解过程中右池中的Na＋会向左池移动，当电解过程中转移1 mol电子 时，阴极区和阳极区的质量差＝m－0.5 mol×2 g·mol－1＋1 mol×23 g·mol －1－（m－0.25 mol×32 g·mol－1－1 mol×23 g·mol－1）＝53 g。 53　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 化学·选择性必修1 （6）若选择用熔融K2CO3作介质的甲醇（CH3OH）燃料电池充当电源，则 该电池负极的电极反应为 ⁠。 CH3OH－6e－＋3C 4CO2↑＋2H2O 解析：左侧进入的为氢氧化钠稀溶液，出去的为氢氧化钠浓溶液，故a电极 产生OH－，电极反应为2H2O＋2e－ H2↑＋2OH－，a电极为阴极，与电 源负极相连；b电极为阳极，电极反应为2H2O－4e－ O2↑＋4H＋；H2O 放电产生H＋，使平衡2Cr ＋2H＋ Cr2 ＋H2O正向移动，Na2CrO4转 化为Na2Cr2O7。（6）若选择用熔融K2CO3作介质的甲醇（CH3OH）燃料电 池充当电源，燃料电池中燃料在负极反应，故甲醇在负极反应，电极反应 为CH3OH－6e－＋3C 4CO2↑＋2H2O。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 化学·选择性必修1 19. （14分）Ⅰ.某研究性学习小组为探究Fe3＋与Ag的反应，进行如下实验：实验装置如图所示，连接装置并加入药品（盐桥中的物质不参与反应）。 （1）K闭合时，指针向左偏转，石墨作 （填“正极”或“负 极”）；石墨电极上的电极反应式为 ⁠。 正极 Fe3＋＋e－ Fe2＋ 解析：K闭合时，指针向左偏转，石墨作正极，电极反应式为Fe3＋＋e－ Fe2＋。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 化学·选择性必修1 （2）一段时间后指针归零，向左侧U形管中滴加几滴FeCl2浓溶液，发现 指针向右偏转，写出此时银电极的反应式： ⁠。 Ag＋＋e－ Ag 解析：一段时间后指针归零，向左侧U形管中滴加几滴FeCl2浓溶液，发现指针向右偏转，则此时Ag为正极，银电极的反应式为Ag＋＋e－ Ag。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 化学·选择性必修1 （3）结合上述实验分析，写出Fe3＋和Ag反应的离子方程式： ⁠ ⁠。 Ag＋Fe3＋ Ag＋＋Fe2＋ 解析：结合实验现象及以上分析可知，Fe3＋和Ag的反应为可逆反应，Fe3＋和Ag反应的离子方程式为Ag＋Fe3＋ Ag＋＋Fe2＋。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 化学·选择性必修1 Ⅱ.某小组同学设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氧气、氢气、硫酸和 氢氧化钾。 （1）X极与电源的 （填“正”或“负”）极相连，氢气从 ⁠ （填“A”“B”“C”或“D”）口导出。 正 C 解析：由题给信息分析可知，X极与电源的正极相连，氢气从C口导出。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 化学·选择性必修1 （2）离子交换膜只允许一类离子通过，则M为 （填“阴离子” 或“阳离子”）交换膜。 阴离子 解析：由题给信息分析可知，M为阴离子交换膜。 （3）若将制得的氢气、氧气和氢氧化钾溶液组合为氢氧燃料电池（石墨 为电极），则电池负极的电极反应式为 ⁠。 H2－2e－＋2OH－ 2H2O 解析：由氢气、氧气和氢氧化钾溶液组合成的氢氧燃料电池（石墨为电 极）的负极反应式为H2－2e－＋2OH－ 2H2O。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 化学·选择性必修1 演示完毕 感谢观看 $