周周练03 专题1 化学反应与能量变化 第二单元（周测）化学苏教版选择性必修1

**基本信息** 聚焦化学能与电能转化，融入新型电池、电催化CO₂还原等科技情境，通过选择与综合题梯度考查原电池、电解池原理及应用，强化化学观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|13/39|原电池原理（纸电池、铝-空气电池）、电解应用（粗铜提纯、氯碱工业）|结合比亚迪刀片电池考查充放电离子移动，体现科技前沿| |非选择题|3/61|电极反应书写（电解MgCl₂溶液）、综合应用（肼燃料电池制备纳米MnO₂）|以漂白粉生产流程为载体考查电解原理，契合工业实际|

周周测03 （范围：第二单元 化学能与电能的转化 第2单元 限时：75分钟 总分：100分） 一、选择题：本题共13小题，每小题3分，共39分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．我国科学家发明一种新型电池，该电池以碳纳米管为正极，锌线为负极，放电时消耗二氧化碳，同时生成天然气．放电时，下列说法正确的是 A．将电能转化为化学能 B．负极发生还原反应 C．阳离子由正极移向负极 D．正极产物为 2．电解原理应用广泛。下列相关说法错误的是 A．电解熔融NaCl可冶炼金属Na B．在钥匙上镀铜时，钥匙应接电源正极 C．离子交换膜电解槽电解饱和NaCl溶液可制备NaOH D．粗铜精炼纯铜时，阴极的电极反应为 3．近年来电池研发领域涌现出纸电池，电极和电解液均嵌在纸中，如图是以NaCl溶液为电解液的纸电池工作原理。下列说法正确的是 A．Zn片电势比Cu片高 B．O2在正极上得电子 C．Na+向负极移动 D．电子由Cu片流向Zn片 4．利用电解法可将含有、、、等杂质的粗铜提纯。下列叙述正确的是 A．电解时以精铜作阳极 B．电解时阴极上发生的反应为 C．用溶液作电解质溶液，反应一段时间后浓度保持不变 D．电解后，可在电解槽阴极下方收集到少量、等金属 5．化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法正确的是 A．酸性锌锰干电池的负极为石墨棒 B．铅蓄电池属于二次电池 C．铅蓄电池的正极为Pb D．铅蓄电池放电时，负极质量逐渐减小 6．可用于电动汽车的铝-空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解质溶液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是 A．以NaCl溶液或NaOH溶液为电解质溶液时，正极反应都为O2+2H2O+4e-=4OH- B．以NaOH溶液为电解质溶液时，负极反应为Al-3e-=Al3＋ C．以NaOH溶液为电解质溶液时，电池在工作过程中电解质溶液的pH保持不变 D．电池放电时，电流从负极经外电路流向正极 7．比亚迪新能源车使用的“刀片电池”是磷酸铁锂电池，电池充电原理：，装置示意图如图。 下列叙述不正确的是 A．充电时电子从c→a→b→d B．放电时，脱离石墨，经电解质嵌入正极 C．充电时的b极反应为 D．若初始两电极质量相等，放电过程中当转移个电子时，两电极的质量差为 8．纸电池由电极、电解液和隔离膜组成(如下图所示)，电极和电解液均“嵌”在纸中。某学生根据纸电池的结构示意图，利用氯化钠、蒸馏水和滤纸制备了电解液和隔离膜，用铜片与锌片制作了一个简易电池，用电流表测试指针发生偏转(总反应为)。下列说法不正确的是 A．该原电池电解液是NaCl溶液 B．纸电池减小电板间距离，可增大电流 C．电子从锌片经电解液流向铜片 D．Zn片为负极，正极电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH- 9．电催化还原CO2可实现捕捉并将其转化为燃料CO，其工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．Co-N-C/P电极与直流电源的正极相连 B．溶液中H+通过质子交换膜向石墨电极一侧移动 C．Co-N-C/P电极发生的反应为： D．工作过程中石墨电极周围溶液的pH不变 10．氯碱工业和电解精炼铜是工业上电解原理的重要应用，其示意图如图所示，下列有关说法正确的是 A．M是电源的负极 B．电解精炼铜过程中硫酸铜溶液的浓度保持不变 C．F口产生的气体是氯气 D．电解精炼铜的纯铜与铁器表面电镀铜中的纯铜都是作阴极 11．一种—空气燃料电池的工作原理如图所示，该电池工作时，下列说法正确的是 A．通过质子交换膜向左侧多孔石墨棒移动 B．负极的电极反应式为 C．若产生1mol，则通入的体积等于16.8L D．电子的流动方向为从负极经电解质溶液流向正极 12．二氧化碳的再利用是实现温室气体减排的重要途径之一、在稀H2SO4溶液中利用电催化可将CO2同时转化为多种燃料，其原理如图所示，下列说法错误的是 A．左侧电极上的电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+ B．离子交换膜为阳离子交换膜 C．一段时间后，阴极区溶液质量会减少 D．若阴极只生成0.15molCO和0.25molC2H4，则电路中转移电子的物质的量为3.3mol 13．漂白粉和漂粉精是常用的消毒用品，有效成分均为，相应的生产流程如图。 下列说法不正确的是 A．漂白粉与漂粉精的区别是漂粉精中次氯酸钙的质量百分数更大 B．①中在阳极产生 C．④为氧化还原反应 D．②中反应的离子方程式为 二、非选择题：本题共3小题，共61分。 14．工业生产中常利用电化学知识，请完成下列填空： (1)以溶液为电解质溶液进行粗镍(含Fe、Zn、Cu、Pt、Au等杂质)的电解精炼，下列说法不正确的是______(填代号)。(已知氧化性：) a．粗镍作阳极，发生还原反应 b．利用阳极泥可回收Cu、Pt、Au等金属 c．粗镍精炼时通过的电量与阴极析出镍的质量成正比 d．电解后，溶液中存在的金属阳离子只有、 (2)1990年前后，锂离子电池被发明，之后被广泛用于手机、充电宝、游戏机等便携设备中。钴酸锂电池的总反应为上图为某共享充电宝中的钴酸锂电池，A为石墨电极，此时该充电宝处于______。 A．被扫码外借状态            B．被一键归还状态 此时B电极的电极反应为______。 (3)采用肼()燃料电池为电源，用离子交换膜控制电解液中的制备纳米备受关注，其模拟装置如图甲、乙。 ①该电解池的阳极反应式为______。 ②该电解池(图乙)中离子交换膜为______(请填“阴”或“阳”)离子交换膜。 ③理论上，每生产14.4 g纳米，需要消耗肼()______mol。 (4)催化电解NO吸收液可将NO还原为，其催化机理如图3所示。在相同条件下，恒定通过电解池的电量，电解得到部分还原产物的法拉第效率(FE%)随电解电压的变化如图4所示。 已知，，n表示电解生成还原产物X所转移电子的物质的量，F表示法拉第常数；表示电解过程中通过的总电量。 ①当电解电压为V时，催化电解NO生成的电极反应式为______。 ②当电解电压为V时，电解生成和的物质的量之比为______。(写出计算过程) 15．按要求书写电极反应式和总反应方程式： (1)用惰性电极电解MgCl2溶液 阳极反应式：____________；阴极反应式：____________；总反应离子方程式：_______________。 (2)以铝材为阳极，电解H2SO4溶液，铝材表面形成氧化膜 阳极反应式：_____________；阴极反应式：______________；总反应方程式：_____________。 (3)电解MnSO4溶液可制备MnO2，其阳极的电极反应式为___________。 (4)将用烧碱吸收H2S后所得的溶液加入如图所示的电解池的阳极区进行电解。电解过程中阳极区发生如下反应：S2－－2e－=S；(n－1)S＋S2－=S。 ①写出电解时阴极的电极反应式：_____________。 ②电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质，其离子方程式为________________。 (5)铈元素(Ce)是镧系金属中自然丰度最高的一种，常见有＋3、＋4两种价态。雾霾中含有大量的污染物NO，可以被含Ce4＋的溶液吸收，生成NO、NO(二者物质的量之比为1∶1)。可采用电解法将上述吸收液中的NO转化为无毒物质，同时再生成Ce4＋，其原理如图所示。 ①Ce4＋从电解槽的________(填字母)口流出，电极反应式：____________。 ②写出阴极的电极反应式：_________。 16．电解的应用比较广泛，回答下列问题： (1)由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是___________(填字母，下同)。 a．Fe2O3        b．NaCl        c．Cu2S        d．Al2O3 (2)CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼，下列说法正确的是___________。 a．电能全部转化为化学能 b．粗铜接电源正极，发生氧化反应 c．溶液中Cu2＋向阳极移动 d．利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属 e．若阳极质量减少64 g，则转移电子数为2NA个 f．SO的物质的量浓度不变(不考虑溶液体积变化) (3)如图为电解精炼银的示意图，___________(填“a”或“b”)极为含有杂质的粗银，若b极有少量红棕色气体生成，则生成该气体的电极反应式为___________。 (4)利用如图装置电解制备LiOH，两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。B极区电解液为___________(填化学式)溶液，阳极电极反应式为___________，电解过程中Li＋向___________ (填“A”或“B”)电极迁移。 (5)离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系，由有机阳离子、Al2Cl和AlCl组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。钢制品应接电源的___________极，已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极电极反应式为___________。若改用AlCl3水溶液作电解液，则阴极产物为___________。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $命学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 周周测03 一、选择题：本题共13小题，每小题3分，共39分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目 要求的。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 BB B A A C C C B C C 二、非选择题：本题共3小题，共61分。 14.(18分)(1)ad(2分) (2)A(2分) LijCoO2+xe+xLi'=LiCoO2 (3) 3)2Cu-2e+20H-Cu,0+H,0(2分) 阴(2分) 0.05(2分) 4NO+5e+5H=NH,+H,0(2分) 20%×Q是.606×Q丝=2：15(3分) 5 2 15.(23分)(1)2C1--2e=C↑(2分) Mg2++2HO+2e=H↑+Mg(OH)2↓（2分) 电解 Mg++2CI+2H0=Mg(OHD2↓+C2↑+H↑(2分) 电解 (②)2Al-6e+3H0=AlO3+6H+(2分)2H+2e=H↑(2分)2A1+3H0—AlO3+3H↑ (2分) (3)Mm2++2H0-2e=MnO2↓+4H+(2分) (4) 2H0+2e=H2↑+20H(2分) S+2H--1)S↓+HS↑(2分) (⑤) a(1分) Ce3+-e=Ce4+(2分) 2N02+8H++6eN2↑+4H0(2分) 16.（20分)(1)bd(2分) (2)bdf(3分) (3) a(2分) NO,+e+2H=NO2↑+H,0(2分) 4) LiOH(2分) 2C-2e-Cl2↑(2分) B(1分) (5) 负(2分) 4Al,CI+3e=A1+7AICI(2分)H2(2分) 1/1 周周测03 （范围：第二单元 化学能与电能的转化 限时：75分钟 总分：100分） 一、选择题：本题共13小题，每小题3分，共39分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．我国科学家发明一种新型电池，该电池以碳纳米管为正极，锌线为负极，放电时消耗二氧化碳，同时生成天然气．放电时，下列说法正确的是 A．将电能转化为化学能 B．负极发生还原反应 C．阳离子由正极移向负极 D．正极产物为 【答案】D 【分析】该电池以碳纳米管为正极、锌线为负极，放电时消耗二氧化碳，同时生成天然气，二氧化碳转化为天然气，C元素化合价由+4价变为-4价，二氧化碳发生还原反应，则二氧化碳在正极得电子，Zn在负极失电子； 【详解】A．由题干可知，为原电池装置，将化学能转化为电能，A错误； B．原电池的负极失去电子发生氧化反应，B错误； C．原电池中，阳离子向正极移动，C错误； D．由分析可知，正极上二氧化碳得电子生成甲烷，故正极产物为甲烷，D正确； 故选D。 2．电解原理应用广泛。下列相关说法错误的是 A．电解熔融NaCl可冶炼金属Na B．在钥匙上镀铜时，钥匙应接电源正极 C．离子交换膜电解槽电解饱和NaCl溶液可制备NaOH D．粗铜精炼纯铜时，阴极的电极反应为 【答案】B 【详解】A．电解熔融NaCl可冶炼金属Na，A正确； B．在钥匙上镀铜时，钥匙应该连在电解池阴极，钥匙应接电源负极，B错误； C．离子交换膜电解槽电解饱和NaCl溶液，钠离子会通过阳离子交换膜移向阴极，会与阴极产生的氢氧根离子结合成NaOH，C正确； D．粗铜精炼纯铜时，纯铜在阴极产生，阴极电极反应式为，D正确； 故选B。 3．近年来电池研发领域涌现出纸电池，电极和电解液均嵌在纸中，如图是以NaCl溶液为电解液的纸电池工作原理。下列说法正确的是 A．Zn片电势比Cu片高 B．O2在正极上得电子 C．Na+向负极移动 D．电子由Cu片流向Zn片 【答案】B 【分析】以NaCl溶液为电解液，Zn比Cu活泼，锌做负极，失电子生成Zn2+，Cu做正极，空气中氧气在正极上得电子生成氢氧根离子； 【详解】A．锌做负极，Cu做正极，正极的电势比负极的高，则Cu片电势比Zn片高，A错误； B ．Cu做正极，空气中O2在正极上得电子生成氢氧根离子，B正确； C．原电池中电解液中阳离子向正极移动，则Na+向正极移动，C错误； D．电子由负极经外电路流向正极，则电子由Zn片流向Cu片，D错误； 故选B。 4．利用电解法可将含有、、、等杂质的粗铜提纯。下列叙述正确的是 A．电解时以精铜作阳极 B．电解时阴极上发生的反应为 C．用溶液作电解质溶液，反应一段时间后浓度保持不变 D．电解后，可在电解槽阴极下方收集到少量、等金属 【答案】B 【详解】A．将含有Fe、Zn、Ag、Pt等杂质的粗铜提纯时，以精铜作阴极，粗铜作阳极，A错误； B．电解时，溶液中的Cu2+在阴极上得电子，发生的反应为，B正确； C．电解时，阳极的其他金属杂质也会放电，故电解液中溶液浓度减小，C错误； D．电解时，阳极粗铜中的Fe、Zn、Cu失电子转化为金属阳离子，Ag、Pt不失电子，则电解后，电解槽阳极底部会形成含有少量Ag、Pt等金属的阳极泥，D错误； 故选B。 5．化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法正确的是 A．酸性锌锰干电池的负极为石墨棒 B．铅蓄电池属于二次电池 C．铅蓄电池的正极为Pb D．铅蓄电池放电时，负极质量逐渐减小 【答案】B 【详解】A．酸性锌锰干电池的负极为锌筒，正极为石墨棒，故A错误； B．铅蓄电池可充放电，属于二次电池，故B正确； C．铅蓄电池的负极为Pb，故C错误； D．铅蓄电池放电时，负极发生反应：，电极质量增大，故D错误； 故选：B。 6．可用于电动汽车的铝-空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解质溶液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是 A．以NaCl溶液或NaOH溶液为电解质溶液时，正极反应都为O2+2H2O+4e-=4OH- B．以NaOH溶液为电解质溶液时，负极反应为Al-3e-=Al3＋ C．以NaOH溶液为电解质溶液时，电池在工作过程中电解质溶液的pH保持不变 D．电池放电时，电流从负极经外电路流向正极 【答案】A 【详解】A．以NaCl或NaOH为电解质时，正极反应均为O2在碱性或中性条件下的还原反应，生成OH-，A正确； B．NaOH溶液中Al的负极反应应生成而非Al3+，因Al3+会与OH-进一步反应，因此负极反应为：，B错误； C．总反应，消耗OH-并生成水，pH会降低，而非保持不变，C错误； D．电流方向应为正极→负极，而非负极→正极，D错误； 故选A。 7．比亚迪新能源车使用的“刀片电池”是磷酸铁锂电池，电池充电原理：，装置示意图如图。 下列叙述不正确的是 A．充电时电子从c→a→b→d B．放电时，脱离石墨，经电解质嵌入正极 C．充电时的b极反应为 D．若初始两电极质量相等，放电过程中当转移个电子时，两电极的质量差为 【答案】A 【详解】A．由电池充电原理可知石墨一极为阴极，充电时电子不能经过电解质溶液，不能从a→b，A错误； B．放电时正极反应(负极反应)，故脱离石墨，经电解质嵌入正极，B正确； C．充电时的b极为阳极，发生氧化反应，由电池充电原理可得b电极反应为，C正确； D．放电时发生反应，若初始两电极质量相等，放电过程中当转移个电子时，两电极的质量差为，D正确； 故答案选A。 8．纸电池由电极、电解液和隔离膜组成(如下图所示)，电极和电解液均“嵌”在纸中。某学生根据纸电池的结构示意图，利用氯化钠、蒸馏水和滤纸制备了电解液和隔离膜，用铜片与锌片制作了一个简易电池，用电流表测试指针发生偏转(总反应为)。下列说法不正确的是 A．该原电池电解液是NaCl溶液 B．纸电池减小电板间距离，可增大电流 C．电子从锌片经电解液流向铜片 D．Zn片为负极，正极电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH- 【答案】C 【分析】根据总反应方程式可知：Zn为负极，发生氧化反应，电极反应式为：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2；Cu片作正极，发生还原反应，电极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-。溶液中阳离子向正极定向移动，阴离子向负极定向移动。 【详解】A．该原电池使用氯化钠和蒸馏水制备电解液，因此电解液为NaCl溶液，A正确； B．减小电极间距离可缩短离子移动路径，从而降低了电池的内阻，根据闭合电路欧姆定律，电流增大，B正确； C．电子只能通过外电路即通过导线流动，在电解液中是离子定向移动，电子不能经电解液传递，C错误； D．Zn比Cu活泼，Zn作负极，Cu作正极，正极上O2得电子发生还原反应，电极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-，D正确； 故合理选项是C。 9．电催化还原CO2可实现捕捉并将其转化为燃料CO，其工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．Co-N-C/P电极与直流电源的正极相连 B．溶液中H+通过质子交换膜向石墨电极一侧移动 C．Co-N-C/P电极发生的反应为： D．工作过程中石墨电极周围溶液的pH不变 【答案】C 【分析】石墨电极产生O2，为阳极，Co-N-C/P电极消耗CO2转化为CO，为阴极，电极方程式为：，据此回答。 【详解】A．Co-N-C/P电极为阴极，与直流电源的负极相连，A错误； B．阳离子向阴极移动，所以溶液中H+通过质子交换膜向Co-N-C/P电极一侧移动，B错误； C．Co-N-C/P电极为阴极，所以电极反应式为：，C正确； D．石墨电极为阳极，电极反应式为：，H+浓度增大，pH减小，D错误； 故选C。 10．氯碱工业和电解精炼铜是工业上电解原理的重要应用，其示意图如图所示，下列有关说法正确的是 A．M是电源的负极 B．电解精炼铜过程中硫酸铜溶液的浓度保持不变 C．F口产生的气体是氯气 D．电解精炼铜的纯铜与铁器表面电镀铜中的纯铜都是作阴极 【答案】C 【分析】氯碱工业中，通过电解饱和食盐水生产氯气、氢气和氢氧化钠，阳极发生反应为：，阴极发生反应为：，该装置用多孔隔膜分隔阴阳极，防止氯气、氢气混合爆炸，同时允许Na⁺迁移至阴极，维持电荷平衡，则M端与电解池阳极相连，N端与电解池阴极相连；电解精炼铜，利用电解法提纯粗铜，去除杂质（如Fe、Zn、Ni），阳极发生反应为：（杂质优先溶解），阴极发生反应为：，电解质为含Cu²⁺的硫酸铜溶液，需定期补充，据此分析作答。 【详解】A．由分析可知，M端与电解池阳极相连，则M是电源的正极，A项错误； B．电解精炼铜过程中，阳极会有其他杂质参与反应，则铜离子会消耗，硫酸铜溶液的浓度下降，需定期补充，B项错误； C．M端与电解池阳极相连，阳极发生反应为：，则F口产生的气体是氯气，C项正确； D．电镀铜时，纯铜必须作为阳极，铁器作为阴极，D项错误； 答案选C。 11．一种—空气燃料电池的工作原理如图所示，该电池工作时，下列说法正确的是 A．通过质子交换膜向左侧多孔石墨棒移动 B．负极的电极反应式为 C．若产生1mol，则通入的体积等于16.8L D．电子的流动方向为从负极经电解质溶液流向正极 【答案】B 【分析】由图可知，通入一氧化氮的多孔石墨电极为负极，水分子作用下一氧化氮在负极失去电子发生氧化反应生成硝酸根离子和氢离子，电极反应式为，通入氧气的多孔石墨电极为正极，酸性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成水，电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O。 【详解】A．由分析可知，通入一氧化氮的多孔石墨电极为负极，通入氧气的多孔石墨电极为正极，则电池工作时，氢离子通过质子交换膜向右侧多孔石墨棒移动，故A错误； B．由分析可知，通入一氧化氮的多孔石墨电极为负极，水分子作用下一氧化氮在负极失去电子发生氧化反应生成硝酸根离子和氢离子，电极反应式为，故B正确； C．缺标准状况下，无法计算产生1mol硝酸时，通入氧气的体积，故C错误； D．原电池中电子从负极经导线流向正极，溶液不能传递电子，故D错误； 故选B。 12．二氧化碳的再利用是实现温室气体减排的重要途径之一、在稀H2SO4溶液中利用电催化可将CO2同时转化为多种燃料，其原理如图所示，下列说法错误的是 A．左侧电极上的电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+ B．离子交换膜为阳离子交换膜 C．一段时间后，阴极区溶液质量会减少 D．若阴极只生成0.15molCO和0.25molC2H4，则电路中转移电子的物质的量为3.3mol 【答案】C 【分析】根据装置图可知，左侧为电解池阳极，发生氧化反应，电解质为稀硫酸，电极反应式：2H2O-4e-=O2↑+4H+，右端为电解池阴极，发生还原反应。 【详解】A．根据分析可知，左侧为电解池阳极，发生氧化反应，电极反应式：2H2O-4e-=O2↑+4H+，A正确； B．由电荷守恒可知，氢离子由左侧向右侧迁移，故离子交换膜为阳离子交换膜，B正确； C．氢离子迁移进入阴极区，发生的电极反应式为：2H++CO2+2e-=CO+H2O、2H++CO2+2e-=HCOOH、12 H++2CO2+12e-=C2H4+4H2O、8H++CO2+8e-=CH4+2H2O，根据电极反应式，二氧化碳和氢离子的质量大于生成的气体CO、CH4、C2H4的总质量，一段时间后，阴极区溶液质量会增加，C错误； D．二氧化碳生成CO时，碳元素化合价从+4价降低至+2价，二氧化碳生成C2H4时，碳元素化合价从+4价降低至-2价，若阴极只生成0.15molCO和0.25molC2H4，则电路中转移电子的物质的量：，D正确； 答案选C。 13．漂白粉和漂粉精是常用的消毒用品，有效成分均为，相应的生产流程如图。 下列说法不正确的是 A．漂白粉与漂粉精的区别是漂粉精中次氯酸钙的质量百分数更大 B．①中在阳极产生 C．④为氧化还原反应 D．②中反应的离子方程式为 【答案】C 【分析】反应①是电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气、氯气；反应②是氯气和石灰乳反应生成氯化钙、次氯酸钙、水，制备漂白粉；反应③是氯气和碳酸钠反应生成一氧化二氯、氯化钠、二氧化碳；反应④是一氧化二氯和水反应生成次氯酸；反应⑤是氢氧化钙和次氯酸反应生成次氯酸钙和水。 【详解】A．由分析可知，漂白粉中含有氯化钙和次氯酸钙，漂白精中含次氯酸钙不含氯化钙，故漂白粉与漂粉精的区别是漂粉精中次氯酸钙的质量百分数更大，A正确； B．反应①中电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气、氯气，电解时Cl-在阳极失电子生成，B正确； C．反应④是一氧化二氯和水反应生成次氯酸，Cl元素化合价不变，不属于氧化还原反应，C错误； D．反应②是氯气和石灰乳反应生成氯化钙、次氯酸钙、水，离子方程式为，D正确； 答案选C。 二、非选择题：本题共3小题，共61分。 14．（18分）工业生产中常利用电化学知识，请完成下列填空： (1)以溶液为电解质溶液进行粗镍(含Fe、Zn、Cu、Pt、Au等杂质)的电解精炼，下列说法不正确的是______（2分）(填代号)。(已知氧化性：) a．粗镍作阳极，发生还原反应 b．利用阳极泥可回收Cu、Pt、Au等金属 c．粗镍精炼时通过的电量与阴极析出镍的质量成正比 d．电解后，溶液中存在的金属阳离子只有、 (2)1990年前后，锂离子电池被发明，之后被广泛用于手机、充电宝、游戏机等便携设备中。钴酸锂电池的总反应为上图为某共享充电宝中的钴酸锂电池，A为石墨电极，此时该充电宝处于______（2分）。 A．被扫码外借状态            B．被一键归还状态 此时B电极的电极反应为______（3分）。 (3)采用肼()燃料电池为电源，用离子交换膜控制电解液中的制备纳米备受关注，其模拟装置如图甲、乙。 ①该电解池的阳极反应式为______（2分）。 ②该电解池(图乙)中离子交换膜为______(请填“阴”或“阳”)离子交换膜。（2分） ③理论上，每生产14.4 g纳米，需要消耗肼()______mol。（2分） (4)催化电解NO吸收液可将NO还原为，其催化机理如图3所示。在相同条件下，恒定通过电解池的电量，电解得到部分还原产物的法拉第效率(FE%)随电解电压的变化如图4所示。 已知，，n表示电解生成还原产物X所转移电子的物质的量，F表示法拉第常数；表示电解过程中通过的总电量。 ①当电解电压为V时，催化电解NO生成的电极反应式为______（2分）。 ②当电解电压为V时，电解生成和的物质的量之比为______。(写出计算过程)（3分） 【答案】14.（18分）(1)a d（2分） (2) A（2分） （3分） (3) （2分） 阴 （2分） 0.05（2分） (4) （2分） （3分） 【详解】（1）a．粗镍作阳极，发生氧化反应，a错误； b．由于Cu、Pt、Au等金属的金属活动性比Ni弱，在阳极不发生氧化反应，会以单质形式沉积在阳极底部形成阳极泥，所以利用阳极泥可回收Cu、Pt、Au等金属，b正确； c．阴极Ni2+得到电子析出Ni，则粗镍精炼时通过的电量与阴极析出镍的质量成正比，c正确； d．电解过程中，Zn和Fe先于Ni失去电子进入溶液，而Cu、Pt、Au不参与反应，Ni在阳极溶解进入溶液，在阴极上有Ni析出，所以电解后，溶液中存在的金属阳离子有、和，d错误； 故答案选a d； （2）由钴酸锂电池的总反应为可知，放电时为负极，发生；为正极,发生，放电时阳离子向正极移动，根据移动方向，可知该充电宝处于放电状态，即处于被扫描外借状态，故答案选A；B为电极正极，放电时的电极反应为：； （3）燃料电池正极通氧化剂，负极通燃料，即A极为负极，B极为正极。图乙为电解池装置，电解目的为制备，则D极作阳极，接电池正极，铜被氧化。阳极反应式为，反应消耗，采用阴离子交换膜使向阳极移动；根据上述分析，阳极反应为，A极为负极，失电子，转化为，故电极方程式为，根据电极反应可知， 、与e-的数量关系式为，所以； （4）当电解电压为V时，催化电解NO生成氨气的电极为阴极，酸性条件下NO在阴极得到电子发生还原反应生成氨气和水，电极反应式为；由图4可知，当电解电压为V时，氢气和氨气的法拉第效率分别为60%和20%，则电解生成的氨气和氢气的物质的量之比为。 15．（23分）按要求书写电极反应式和总反应方程式： (1)用惰性电极电解MgCl2溶液 阳极反应式：____________（2分）；阴极反应式：____________（2分）；总反应离子方程式：_______________。（2分） (2)以铝材为阳极，电解H2SO4溶液，铝材表面形成氧化膜 阳极反应式：_____________（2分）；阴极反应式：______________（2分）；总反应方程式：_____________（2分）。 (3)电解MnSO4溶液可制备MnO2，其阳极的电极反应式为___________（2分）。 (4)将用烧碱吸收H2S后所得的溶液加入如图所示的电解池的阳极区进行电解。电解过程中阳极区发生如下反应：S2－－2e－=S；(n－1)S＋S2－=S。 ①写出电解时阴极的电极反应式：_____________（2分）。 ②电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质，其离子方程式为________________（2分）。 (5)铈元素(Ce)是镧系金属中自然丰度最高的一种，常见有＋3、＋4两种价态。雾霾中含有大量的污染物NO，可以被含Ce4＋的溶液吸收，生成NO、NO(二者物质的量之比为1∶1)。可采用电解法将上述吸收液中的NO转化为无毒物质，同时再生成Ce4＋，其原理如图所示。 ①Ce4＋从电解槽的________（1分）(填字母)口流出，电极反应式：____________（2分）。 ②写出阴极的电极反应式：_________（2分）。 【答案】15．（23分）(1) 2Cl－－2e－=Cl2↑（2分） Mg2＋＋2H2O＋2e－=H2↑＋Mg(OH)2↓ （2分） Mg2＋＋2Cl－＋2H2OMg(OH)2↓＋Cl2↑＋H2↑（2分） (2) 2Al－6e－＋3H2O=Al2O3＋6H＋（2分） 2H＋＋2e－=H2↑ （2分） 2Al＋3H2OAl2O3＋3H2↑（2分） (3)Mn2＋＋2H2O－2e－=MnO2↓＋4H＋（2分） (4) 2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－（2分） S＋2H＋=(n－1)S↓＋H2S↑（2分） (5) a （1分） Ce3＋－e－=Ce4＋（2分） 2NO＋8H＋＋6e－=N2↑＋4H2O（2分） 【详解】（1）用惰性电极电解MgCl2溶液，阳极上氯离子先放电生成氯气，阳极反应式：2Cl－－2e－=Cl2↑；阴极是水电离出的氢离子放电生成氢气，同时氢氧根离子与镁离子生成氢氧化镁沉淀，阴极反应式：Mg2＋＋2H2O＋2e－=H2↑＋Mg(OH)2↓；总反应离子方程式：Mg2＋＋2Cl－＋2H2OMg(OH)2↓＋Cl2↑＋H2↑； （2）以铝材为阳极，电解H2SO4溶液，铝材表面形成氧化膜，则阳极上铝放电生成氧化铝，阳极反应式：2Al－6e－＋3H2O=Al2O3＋6H＋；阴极是氢离子放电生成氢气，阴极反应式：2H＋＋2e－=H2↑；总反应方程式：2Al＋3H2OAl2O3＋3H2↑； （3）电解MnSO4溶液可制备MnO2，锰离子发生氧化反应，则阳极是Mn2+失去电子生成二氧化锰，其阳极的电极反应式为Mn2＋＋2H2O－2e－=MnO2↓＋4H＋； （4）①电解时，阴极区溶液中的阳离子放电，即水溶液中的H＋放电生成H2，电解质为碱性，则电极反应式：2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－； ②由题给反应可知，可以理解为(n－1)S＋S2－，则电解后阳极区的溶液加入稀硫酸生成S单质和H2S气体，离子方程式为＋2H＋=(n－1)S↓＋H2S↑； （5）①Ce4+为氧化产物，在阳极生成，从电解槽的a口流出，阳极的电极反应式：Ce3＋－e－=Ce4＋； ②阴极发生还原反应，在阴极转化为N2，阴极的电极反应式为：2+8H++6e-=N2↑+4H2O。 16．（20分）电解的应用比较广泛，回答下列问题： (1)由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是___________（2分）(填字母，下同)。 a．Fe2O3        b．NaCl        c．Cu2S        d．Al2O3 (2)CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼，下列说法正确的是___________（3分）。 a．电能全部转化为化学能 b．粗铜接电源正极，发生氧化反应 c．溶液中Cu2＋向阳极移动 d．利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属 e．若阳极质量减少64 g，则转移电子数为2NA个 f．SO的物质的量浓度不变(不考虑溶液体积变化) (3)如图为电解精炼银的示意图，___________（2分）(填“a”或“b”)极为含有杂质的粗银，若b极有少量红棕色气体生成，则生成该气体的电极反应式为___________（2分）。 (4)利用如图装置电解制备LiOH，两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。B极区电解液为___________（2分）(填化学式)溶液，阳极电极反应式为___________（2分），电解过程中Li＋向___________（1分） (填“A”或“B”)电极迁移。 (5)离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系，由有机阳离子、Al2Cl和AlCl组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。钢制品应接电源的___________（2分）极，已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极电极反应式为___________（2分）。若改用AlCl3水溶液作电解液，则阴极产物为___________（2分）。 【答案】16.（20分）(1)bd（2分） (2)bdf（3分） (3) a （2分） （2分） (4) LiOH（2分） 2Cl--2e-=Cl2↑ （2分） B（1分） (5) 负 （2分） （2分） H2（2分） 【分析】电解法精炼金属，纯金属作阴极、含有杂质的金属作阳极；电镀时，镀件作阴极、镀层金属作阳极，含有镀层金属的盐溶液作电解质溶液。 【详解】（1）a．Fe2O3和CO反应冶炼金属铁，故不选a；         b．电解熔融NaCl冶炼金属钠，故选b；         c．Cu2S和氧气反应生成Cu2O，Cu2O和Cu2S反应炼铜，故不选c；         d．电解熔融Al2O3冶炼金属铝，故选d。 选bd。 （2）a．电能主要转化为化学能，部分转化为热能，故a错误； b．粗铜接电源正极，发生氧化反应，故b正确； c．电解池中阳离子移向阴极，溶液中Cu2＋向阴极移动，故c错误； d．粗铜中Ag、Pt、Au等杂质以原子形式掉落在阳极下方形成阳极泥，利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属，故d正确； e．阳极铜、铁、锌等金属失电子，若阳极质量减少64 g，则转移电子数不一定为2NA个，故e错误； f．SO不参与反应，SO的物质的量浓度不变(不考虑溶液体积变化)，故f正确； 选bdf。 （3）电解精炼银，粗银作阳极、纯银作阴极，故a极为含有杂质的粗银，若b极有少量红棕色气体生成，该气体为NO2，则生成该气体的电极反应式为 。 （4）利用如图装置电解制备LiOH，两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。B极区放出氢气，可知B极发生还原反应，B为阴极，B电极反应式为，B生成LiOH，B极区电解液为LiOH溶液；氯离子失电子生成氯气，阳极电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，电解过程中阳离子移向阴极，Li＋向B电极迁移。 （5）离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系，由有机阳离子、Al2Cl和AlCl 组成的离子液体作电解液时。电镀时，镀件作阴极，在钢制品上电镀铝，钢制品应接电源的负极，已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极Al2Cl得电子生成Al和AlCl电极反应式为 。若改用AlCl3水溶液作电解液，氢离子得电子生成氢气，则阴极产物为H2。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $