第4章 章末过关检测-【优学精讲】2026-2027学年高中化学选择性必修一同步教参（人教版）

**基本信息** 高中化学第四章“化学反应与电能”单元卷，以新能源电池、金属腐蚀等真实情境为载体，覆盖原电池、电解池等核心知识，注重科学思维与探究能力考查，适配单元复习。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|15题/45分|原电池原理（如氢氧燃料电池）、电解应用（如电解NH₄HSO₄制H₂O₂）、金属腐蚀（如铁铜接触腐蚀）|结合Li-O₂电池等科技前沿，考查电极反应与电子转移分析| |非选择题|4题/55分|电化学实验探究（如pH试纸微型电解）、综合应用（如双极膜电渗析固碳）|设计AgNO₃与KI反应对比实验，体现科学探究与证据推理，融合环保与能源转化情境|

章末过关检测(四)　第四章　化学反应与电能 (满分：100分) 一、选择题：本题包括15个小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合题意。 1．近年来，我国新能源产业得到了蓬勃发展，下列说法错误的是(　　) A.理想的新能源应具有资源丰富、可再生、对环境无污染等特点 B.氢氧燃料电池具有能量转化率高、清洁等优点 C.锂离子电池放电时锂离子从负极脱嵌，充电时锂离子从阳极脱嵌 D.太阳能电池是一种将化学能转化为电能的装置 解析：选D。太阳能电池是一种将太阳能转化为电能的装置，D错误。 2．在生产、生活中，金属腐蚀会带来严重的损失。下列事实与金属电化学腐蚀无关的是(　　) A.铁制器件附有铜质配件，在接触处铁易生锈 B.金属钠置于空气中表面变暗 C.黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿 D.铁在潮湿土壤里比在干燥土壤里更易腐蚀 解析：选B。金属钠在空气中被氧化生成氧化钠，属于化学腐蚀，与电化学腐蚀无关，B符合题意。 3．一种将铝板、铂网平行放置海水中即可发电的电池，常用于海边或海岛上小规模用电。下列有关该电池的说法正确的是(　　) A.铝作负极，发生还原反应 B.电子从铝经海水流向铂 C.使用一段时间后需要更换铝板 D.铝发生反应：Al＋3e－===Al3+ 解析：选C。铝比铂活泼，铝作负极，发生氧化反应，A错误；电子从铝板通过导线流向铂，海水传导离子而非电子，B错误；铝作负极，发生氧化反应，电极反应式为Al－3e－===Al3+，铝板逐渐被腐蚀，需定期更换，C正确、D错误。 4．一种可充放电 Li­O2电池的结构示意图如下。该电池放电时，产物为 Li2O和 Li2O2，随温度升高Q(消耗1 mol O2转移的电子数)增大。下列说法不正确的是(　　) A.熔融盐中 LiNO3的物质的量分数影响充放电速率 B.充放电时，Li＋优先于K＋通过固态电解质膜 C.放电时，随温度升高Q增大，是因为正极区O2-转化为O D.充电时，锂电极接电源负极 解析：选C。 电池放电或充电时的反应原理如下： 电极 电极反应式 正极 (充电时的阳极) O2＋2e－===O(低温) O＋2e－===2O2-(高温) 负极 (充电时的阴极) Li－e－===Li＋ 总反应 O2＋2LiLi2O2、O2＋4Li2Li2O 由电池总反应可知，有Li＋的迁移，故熔融盐中LiNO3的物质的量分数会影响充放电速率，A正确；因Li＋半径比K＋的小，故Li＋优先通过固态电解质膜，B正确；1 mol O2转化为O2-比转化为O转移的电子数多，故放电时，随着温度升高，Q增大的原因是O转化为O2-，C错误；充电时，锂电极为阴极，与外接电源负极相连，D正确。 5．电解NH4HSO4溶液得到S2O，是早期制备H2O2的重要步骤。某实验装置如下图所示，电解过程流出液b中混有少量气泡。下列说法错误的是(　　) A．电解过程中阴极区的SO不断迁移到阳极区 B．图中a代表H2 C．回路中通过1 mol电子，产生(NH4)2S2O8的物质的量小于0.5 mol D．SO氧化成S2O的电极反应为2SO－2e－===S2O 解析：选A。由题图可知，与电源正极相连的电极为阳极，电极反应式为2SO－2e－===S2O，电解过程流出液b中混有少量气泡，说明发生副反应2H2O－4e－===O2↑＋4H＋；与电源负极相连的电极为阴极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑。电解过程中，阴离子向阳极移动，但是SO不能通过质子交换膜，即SO不能从阴极区迁移到阳极区，A错误；由分析可知，阴极区产生氢气，即a代表氢气，B正确；由于阳极区存在副反应，因此当回路中通过1 mol电子时，产生(NH4)2S2O8的物质的量小于0.5 mol，C正确；SO氧化生成S2O的电极反应为2SO－2e－===S2O，D正确。 6．直接 H2O2­H2O2燃料电池是一种新型化学电源，其工作原理如下图所示。电池放电时，下列说法正确的是(　　) A．电极Ⅰ的反应式为H2O2－2e－===O2↑＋2H＋ B．电极Ⅱ的反应式为H2O2－2e－＋2H＋===2H2O C．电池总反应为2H2O2＋2KOH＋H2SO4===4H2O＋O2↑＋K2SO4 D．当电路中转移0.1 mol电子时，理论上共消耗6.8 g H2O2 解析：选C。原电池中，外电路中电子由负极流向正极，所以电极Ⅰ为负极，失去电子，混合液中含有KOH，电极反应式为H2O2－2e－＋2OH－===2H2O＋O2↑；电极Ⅱ为正极，得到电子，混合液中含有H2SO4，电极反应式为H2O2＋2e－ ＋2H＋===2H2O，A、B错误。该电池放电过程中，负极区的OH－来自KOH，正极区的 H＋来自H2SO4，K＋通过阳离子交换膜进入正极区与硫酸根结合生成K2SO4，因此电池总反应为2H2O2＋2KOH＋H2SO4===O2↑＋K2SO4＋4H2O，C正确。总反应中消耗2 mol H2O2转移2 mol电子，即转移1 mol电子共消耗1 mol H2O2，则转移0.1 mol电子时，消耗0.1 mol H2O2，质量为0.1 mol×34 g/mol＝3.4 g，D错误。 7．一种水性二氧化锰电池工作原理如下图所示，部分微粒已略去。放电过程中，二氧化锰电极的质量变小。下列说法错误的是(　　) A．充电时，a电极外接电源的负极 B．充电时，b电极发生还原反应 C．放电时，负极总反应式为Cu2S－4e－===2Cu2+＋S D．放电时，理论上正极、负极质量变化之比为87∶64 解析：选A。已知放电过程中，二氧化锰电极的质量变小，故放电时，a电极为正极，电极反应为MnO2＋2e－＋4H＋===Mn2+＋2H2O，b电极为负极，Cu2S失去电子最终生成Cu2+、S，电极反应为Cu2S－4e－===2Cu2+＋S，则充电时，a电极为阳极，b电极为阴极。由分析可知，充电时，a电极为阳极，外接电源的正极，A错误；由分析可知，充电时，b电极为阴极，发生得电子的还原反应，B正确；由分析可知，放电时，负极总反应式为Cu2S－4e－===2Cu2+＋S，C正确；由分析可知，放电时，当转移4 mol电子时，负极损失2 mol Cu2+，质量为128 g，正极损失2 mol MnO2，质量为174 g，故理论上正极、负极质量变化之比为87∶64，D正确。 8．烧杯A中盛放0.1 mol/L的H2SO4溶液，烧杯B中盛放0.1 mol/L的CuCl2溶液(两种溶液均足量)，组成的装置如下图所示。下列说法不正确的是(　　) A．经过一段时间，烧杯B中溶液的质量减小 B．将烧杯B中右侧石墨电极换成铜电极，电极上发生的反应不变 C．当烧杯A中产生0.1 mol气体时，烧杯B中也产生0.1 mol气体 D．烧杯A中石墨电极上有气泡产生，但石墨电极不参与反应 解析：选B。烧杯A中有能自发进行的氧化还原反应：Fe＋2H＋===Fe2+＋H2↑，所以烧杯A为原电池，且Fe电极为负极，石墨电极为正极；烧杯B为电解池，左侧C电极与原电池负极相连为阴极，右侧石墨电极与原电池正极相连为阳极。根据分析可知，烧杯B为电解池，阳极上Cl－放电生成Cl2，阴极上Cu2+放电生成Cu单质，烧杯B中溶液的质量减小，A正确；将烧杯B中右侧石墨电极换成Cu电极后，Cu电极为活性电极，在阳极会发生氧化反应，其电极反应变为Cu－2e－===Cu2+，B错误；当烧杯A中产生0.1 mol氢气时，转移0.2 mol电子，烧杯B中阳极上发生反应2Cl－－2e－===Cl2↑，阴极不产生气体，所以也产生0.1 mol气体，C正确；烧杯A中石墨电极为正极，电极反应为2H＋＋2e－===H2↑，所以石墨电极上有气泡产生，但石墨电极不参与反应，D正确。 9．利用CO2电催化还原制取C2H5OH和C2H4的装置如下图所示。下列说法正确的是(　　) A．电子流向：a→电极Ⅰ→离子交换膜→电极Ⅱ→b B．离子交换膜应选用阴离子交换膜 C．生成乙醇的电极反应式为2CO2＋9H2O＋12e－===C2H5OH＋12OH－ D．在相同条件下，消耗的CO2和生成的O2体积比为2∶3 解析：选D。由题图可知，该装置为电解池，电极Ⅰ上二氧化碳得到电子转化为乙烯、乙醇，发生还原反应，故电极Ⅰ为阴极，电极反应式为2CO2＋12H＋＋12e－===C2H5OH＋3H2O、2CO2＋12H＋＋12e－===C2H4＋4H2O；电极Ⅱ上水失电子生成氧气和氢离子，为阳极，电极反应式为2H2O － 4e－=== O2↑ ＋ 4H＋，故氢离子通过离子交换膜向左移动，该离子交换膜为阳离子交换膜。由分析可知，电极Ⅰ为阴极，电极Ⅱ为阳极，离子交换膜允许离子通过，电子不能通过离子交换膜，电子流向应为a→电极Ⅰ(阴极)、电极Ⅱ(阳极)→b，A错误；由分析可知，离子交换膜应选用阳离子交换膜，B错误；由分析可知，生成乙醇的电极反应式为2CO2＋12H＋＋12e－===C2H5OH＋3H2O，C错误；由分析可知，阳极的电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，生成1 mol O2失去4 mol电子，阴极的电极反应式为2CO2＋12H＋＋12e－===C2H5OH＋3H2O、2CO2＋12H＋＋12e－===C2H4＋4H2O，消耗1 mol CO2得到6 mol电子，由电子守恒可知，消耗的CO2和生成的O2物质的量比为2∶3，相同条件下体积比为2∶3，D正确。 10．已知水中溶解氧随含盐量的增加而递减，下图为某实验小组探究铁片(含杂质)吸氧腐蚀的示意图。下列说法正确的是(　　) A．闭合K1时，A电极为正极，发生还原反应 B．闭合K2时，C电极的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－ C．断开K2时，铁片D比闭合K2时腐蚀更严重 D．为增强铁锅的防护，应在洗净擦干的锅里加适量食盐水 解析：选C。闭合K1时，该装置为原电池，发生吸氧腐蚀，A电极上 Fe易失电子发生氧化反应，则A电极为负极，B电极上O2得电子发生还原反应，则B电极为正极；由已知水中溶解氧随含盐量的增加而递减可知，闭合K2时，C电极为负极，D电极为正极。闭合K1时，A电极为负极，发生氧化反应，A错误；闭合K2时，C电极为负极，电极反应式为Fe－2e－===Fe2+，B错误；闭合K2时，C电极为负极，D电极为正极，D电极被保护，断开K2时，铁片C、铁片D各自形成原电池，Fe都作负极，铁片D被腐蚀，所以断开K2时，铁片D比闭合 K2时腐蚀更严重，C正确；铁锅中含有铁和其他金属，中性溶液中铁锅易发生吸氧腐蚀，所以为增强铁锅的防护，应保持铁锅干燥，D错误。 11．一种以LiAlCl4离子液体为电解质溶液的Al­Li1－xFePO4二次电池放电时的工作原理如下图所示。下列说法错误的是(　　) A．放电时，负极的电极反应为Al＋7AlCl－3e－===4Al2Cl B．充电时，铝电极接电源的负极 C．充电时，阳极的电极反应为Li1－xFePO4＋xe－＋xLi＋===LiFePO4 D．放电时，电子由Al电极经导线流向Li1－xFePO4电极 解析：选C。根据题图可知，放电时铝为负极，失电子发生氧化反应，AlCl转化为Al2Cl，电极反应为Al＋7AlCl－3e－===4Al2Cl，Li1－xFePO4电极为正极，铁元素被还原，电极反应为Li1－xFePO4＋xe－＋xLi＋===LiFePO4；则充电时，铝电极为阴极，Li1－xFePO4电极为阳极。放电时，Al电极为负极，失电子发生氧化反应，电极反应为Al＋7AlCl－3e－===4Al2Cl，A正确；放电时，Al电极为负极，充电时Al作电解池阴极，接电源的负极，B正确；充电时，Li1－xFePO4电极为阳极，电极反应为LiFePO4－xe－===Li1－xFePO4＋xLi＋，C错误；放电时，电子由负极(Al电极)经导线流向正极(Li1－xFePO4电极)，D正确。 12．铁钛液流电池是一种有发展前景的低成本液流电池，放电时的工作原理如下图所示(a、b均为石墨电极)。下列说法错误的是(　　) A．放电时，a极附近溶液颜色由浅绿色逐渐变为棕黄色 B．放电时，b极的电极反应式为TiO2+＋e－＋2H＋===Ti3+＋H2O C．充电时，b极与外接电源的正极相连 D．充电时，H＋由a极区迁移至b极区 解析：选D。由题图可知，放电时，a极上亚铁离子失去电子被氧化为铁离子，a极为负极，b极上TiO2+得到电子被还原为Ti3+，b极为正极，则充电时，a极为阴极、b极为阳极。放电时，a极为负极，亚铁离子失去电子被氧化为铁离子，a极附近溶液颜色由浅绿色逐渐变为棕黄色，A正确；放电时，b极为正极，TiO2+得到电子被还原为Ti3+，电极反应式为TiO2+＋e－＋2H＋===Ti3+＋H2O，B正确；充电时，b极为阳极，与外接电源的正极相连，C正确；充电时，阳离子由阳极区迁移至阴极区，故H＋由b极区迁移至a极区，D错误。 13．用如下图所示的新型电池可以处理含CN－的碱性废水，同时还可以淡化海水(主要成分为NaCl，还含有Na2SO4等杂质)。下列说法错误的是(　　) A．交换膜Ⅰ为阴离子交换膜 B．电池工作一段时间后，右室溶液的pH增大 C．a极的电极反应式：2CN－＋12OH－－10e－===2CO＋N2↑＋6H2O D．若将含有26 g CN－的废水完全处理，则可除去NaCl的质量为292.5 g 解析：选D。a极上CN－失去电子被氧化为N2和CO，a极为负极，电极反应式为2CN－＋12OH－－10e－===2CO＋N2↑＋6H2O，则b极为正极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑。a极失去电子，附近负电荷减少，海水中的阴离子通过交换膜Ⅰ向左移动，即交换膜Ⅰ为阴离子交换膜，A正确；由分析可知，b极为正极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，消耗氢离子，溶液的pH增大，B正确；由分析可知，a极的电极反应式为2CN－＋12OH－－10e－===2CO＋N2↑＋6H2O，C正确；26 g CN－的物质的量为1 mol，消耗1 mol CN－，转移5 mol电子，根据电荷守恒可知，可同时处理5 mol NaCl，其质量为292.5 g，但是海水中还含有SO等杂质离子，故除去NaCl的质量小于292.5 g，D错误。 14．我国科学家借助于氨氧化反应和析氢反应的双功能催化剂Mo2C/NiCu@C，制备了可再充电的Zn－NH3电池，实现高效、连续的由NH3到H2的转化，装置如下图所示。下列叙述错误的是(　　) A．放电时，电极电势：a＞b B．充电时，a电极的电极反应式为2NH3＋6OH－－6e－===N2＋6H2O C．放电时，收集11.2 L(标准状况)H2有2 mol OH－向b电极迁移 D．充电时，b电极净增重39 g时a电极上有0.4 mol NH3发生氧化反应 解析：选C。放电时，b电极上Zn在碱性条件下失去电子，发生氧化反应生成[Zn(OH)4]2-，故b电极为负极，a电极为正极，电极电势：a>b，故A正确；充电时，a电极为阳极，NH3在碱性条件下失去电子，发生氧化反应生成氮气和水，电极反应式为2NH3＋6OH－－6e－===N2＋6H2O，故B正确；放电时，水在正极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，在正极收集到11.2 L(标准状况下)氢气时，有×2＝1 mol OH－向b电极迁移，故C错误；充电时，a电极为阳极，电极反应式为2NH3＋6OH－－6e－===N2＋6H2O，b电极为阴极，电极反应式为[Zn(OH)4]2-＋2e－===Zn＋4OH－，由得失电子守恒可知，b电极净增重39 g时，a电极上发生氧化反应的NH3的物质的量为×＝0.4 mol，故D正确。 15．双极膜电渗析法固碳技术是将捕集的CO2转化为CaCO3而矿化封存的，其工作原理如下图所示。双极膜中间层中的H2O解离成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　(　　) A．电势：电极M>电极N B．交换膜1和交换膜2均为阳离子交换膜 C．消耗1 Ah电量时，阴、阳两极生成气体的物质的量之比为1∶2 D．该技术中电解固碳总反应的离子方程式为2Ca2+＋2CO2＋4H2O2CaCO3↓＋2H2↑＋O2↑ ＋4H＋ 解析：选D。双极膜中间层的H2O在直流电场作用下解离为H＋(阳离子)和OH－(阴离子)。左侧双极膜中的H＋向左移动进入左侧硝酸钠溶液中发生反应2H＋＋2e－===H2↑，OH－向右移动进入“碱室”与二氧化碳反应生成CO，CO通过阴离子交换膜进入CaCl2溶液中与Ca2+结合生成CaCO3；CaCl2溶液中的Cl－通过阴离子交换膜进入“酸室”，右侧双极膜中的H＋向左移动进入“酸室”，OH－向右移动进入右侧硝酸钠溶液中发生反应4OH－－4e－===2H2O＋O2↑。电极M为阴极，电极N为阳极，阳极电势高于阴极电势，即电势：电极M<电极N，A错误；CO通过交换膜1进入CaCl2溶液中与Ca2+结合生成CaCO3，CaCl2溶液中的Cl－通过交换膜2进入“酸室”，所以交换膜1和交换膜2均为阴离子交换膜，B错误；由电极反应式可知，转移4 mol电子时，阴极生成2 mol H2、阳极生成1 mol O2，即消耗1 Ah电量时，阴、阳两极生成气体的物质的量之比为2∶1，C错误；结合装置中物质转化，CO2参与反应，Ca2+转化为CaCO3，阴极生成H2、阳极生成O2，电解固碳总反应的离子方程式为2Ca2+＋2CO2＋4H2O2CaCO3↓＋2H2↑＋O2↑＋4H＋，D正确。 二、非选择题：本题包括4个小题，共55分。 16．(13分)某校化学兴趣小组同学利用下列装置探究pH试纸上的微型电解。 (1)如右图所示，取一条广泛pH试纸，浸润了饱和Na2SO4溶液后放置于玻璃片上，取两只回形针(铁制)夹住试纸两端，另取导线、鳄鱼夹、6 V电池连接好电路。当两根鳄鱼夹夹住回形针后，试纸上立刻出现以下现象：阳极回形针处很快出现大片红棕色；阴极附近迅速呈现大片蓝紫色，对照比色卡发现其pH约为13。 ①右端回形针为________(填“阴”或“阳”)极；阴极试纸上出现大片蓝紫色的原因是(用电极反应式表示)___________________________________。 ②推测阳极回形针出现的红棕色物质可能是__________(填化学式)。 (2)该小组同学另取两根铅笔芯作为电极，对pH试纸上的Na2SO4溶液进行电解，可看到阳极与试纸接触处呈现________(填“红”或“蓝”)色圆点，电解Na2SO4饱和溶液的实质是___________________________________ (用化学方程式表示)。当阴极产生1 mol气体时，可加________(填物质及物质的质量)使溶液恢复原状态。 解析：(1)该装置为电解池，右端回形针(铁制)与电源的正极相连，为阳极，发生反应：Fe－2e－===Fe2+，再发生一系列反应生成红棕色物质Fe2O3；左端回形针与电源负极相连，为阴极，发生反应：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，溶液呈碱性，试纸变为蓝紫色。(2)该小组同学另取两根铅笔芯作为电极，对pH试纸上的Na2SO4溶液电解，实质是电解水：2H2O2H2↑＋O2↑，阳极上水放电生成氧气和氢离子，溶液呈酸性，使与试纸接触处呈现红色圆点。2 mol水发生电解会生成2 mol氢气，故当阴极产生1 mol气体时，消耗1 mol水，质量为18 g，故可加18 g水使溶液恢复原状态。 答案：(1)①阳　2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ ②Fe2O3　(2)红　2H2O2H2↑＋O2↑　18 g水 17．(12分)某实验小组设计了以下实验探究AgNO3与KI之间的反应。 (1)成员甲向盛有4 mL 1 mol/L AgNO3溶液(pH≈5.5)的试管中加入1 mL 1 mol/L KI溶液，振荡后，试管中出现黄色沉淀，向其中加入淀粉溶液，无明显变化。对应的离子方程式为________________________ ________________；已知：25 ℃时，Ksp(AgI)＝8.5×10-17，求反应后，溶液中c(I－)＝__________mol/L(保留两位有效数字)。 (2)成员乙提出Ag＋具有一定的氧化性，I－具有一定的还原性，二者可能发生氧化还原反应。于是设计了如图a所示的装置。实验开始后，电流表指针发生偏转且示数为A1，右侧溶液变为蓝色。 ①b极发生的是________(填“氧化”或“还原”)反应。 ②a极的电极反应式是___________________________________。 (3)成员丙对成员乙的实验产生质疑，认为仅凭电流表指针发生偏转无法严谨说明，成员丙对乙实验产生质疑的原因是 ___________________________________。 他又做了一组对比实验(如图b所示)，电流表指针发生偏转且示数为A2(A2≈0.1A1)。由实验现象可知，成员乙的推断________(填“合理”或“不合理”)。 (4)对比甲、乙、丙实验可知，产生(1)中现象的可能原因是Ag＋与I－之间发生沉淀反应比氧化还原反应的速率或限度__________(填“小”或“大”)。 解析：(1)向盛有4 mL 1 mol/L AgNO3溶液(pH≈5.5)的试管中加入1 mL 1 mol/L KI溶液，振荡后，试管中出现黄色沉淀，向其中加入淀粉溶液，无明显变化，说明无I2生成，则发生反应的离子方程式为Ag＋＋I－===AgI↓。AgNO3的物质的量为0.004 mol，KI的物质的量为0.001 mol，完全反应后剩余0.003 mol AgNO3，忽略溶液体积变化，反应后溶液中Ag＋的浓度为＝0.6 mol/L，已知25 ℃时，Ksp(AgI)＝8.5×10-17，则反应后溶液中c(I－)＝＝ mol/L≈1.4×10-16 mol/L。 (2)实验开始后，电流表指针发生偏转且示数为A1，右侧溶液变为蓝色，说明生成了碘单质，则反应为2I－－2e－===I2，b极失电子发生了氧化反应，为电池负极，a极为正极，得电子发生还原反应，电极反应式为Ag＋＋e－===Ag。 (3)成员丙对乙实验产生质疑的原因是硝酸银溶液中银离子水解呈酸性，在酸性条件下硝酸根离子具有强氧化性，因此需要做同等pH条件下的含有硝酸根离子的溶液作对照实验，电流表指针发生偏转且示数为A2(A2≈0.1A1)，A2<A1，说明不是硝酸根离子氧化了碘离子，成员乙的推断合理。 (4)对比甲、乙、丙实验可知，产生(1)中现象的可能原因是Ag＋与I－之间发生沉淀反应比氧化还原反应的速率或限度大。 答案：(1)Ag＋＋I－===AgI↓　1.4×10-16 (2)①氧化　②Ag＋＋e－===Ag　(3)硝酸银溶液中银离子水解呈酸性，在酸性条件下硝酸根离子具有强氧化性　合理　(4)大 18．(15分)化学电镀的原理是利用化学反应生成金属单质沉淀在镀件表面形成镀层。回答下列问题： (1)在钢铁制品表面镀铜可以有效地防止其腐蚀，电镀的装置如下图所示： ①电镀装置图中的“直流电源”的a极为________极，写出Fe电极的电极反应式：______________________________________。 ②接通电源前，装置图中的铜、铁两个电极质量相等，电镀完成后，将两个电极取出，用水小心冲洗干净、烘干，然后称量，二者质量之差为5.12 g，则铁电极增加的质量为________g。 ③上述铁镀件破损后，铁更容易被腐蚀。请简要说明镀件破损后，铁更容易被腐蚀的原因：________________________________。 (2)氧化亚铜是杀菌剂、陶瓷和搪瓷的着色剂以及红色玻璃染色剂，利用如下图所示装置制备氧化亚铜和精炼铜。已知：该粗铜中含有铁、碳、锌、银等杂质。 ①乙池中电解后________(填“X”或“Y”)电极附近形成的阳极泥的主要成分是________。 ②电压过高时，乙中可能会产生有刺激性气味的气体，原因是___________________________________ (用电极反应式表示)。 ③若该装置的能量转化率为60%，则当外电路转移电子的物质的量为2 mol时可制得________g Cu2O。 解析：(1)由题图可知，与直流电源正极(a极)相连的铜电极为电镀池的阳极，铜在阳极失去电子发生氧化反应生成铜离子，镀件铁为阴极，铜离子在阴极得到电子发生还原反应生成铜。①由分析可知，电镀装置图中a极为直流电源的正极，镀件铁为阴极，铜离子在阴极得到电子发生还原反应生成铜，电极反应式为Cu2+＋2e－===Cu。②电镀时，阳极溶解的铜的质量等于阴极上析出的铜的质量，由两个电极质量之差为5.12 g可知，铁电极增加的质量为5.12 g×＝2.56 g。 (2)①由题图可知，甲池中石墨电极为阴极，水在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，铜电极为阳极，在氯离子作用下铜失去电子发生氧化反应生成三氯合亚铜离子，三氯合亚铜离子与氢氧根离子反应生成氧化亚铜、氯离子和水；乙池中X电极为精炼池的阴极，铜离子在阴极得到电子发生还原反应生成铜，Y电极为阳极，粗铜中的锌、铁、铜在阳极失去电子发生氧化反应生成金属阳离子，银和碳沉入电极底部形成阳极泥。②电压过高时，乙中可能会产生有刺激性气味的气体，原因是溶液中的氯离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气，电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑。③若该装置的能量转化率为60%，则由得失电子守恒可知，当外电路转移电子的物质的量为2 mol时可制得氧化亚铜的质量为2 mol××60%×144 g/mol＝86.4 g。 答案：(1)①正　Cu2+＋2e－===Cu　②2.56 ③铁与铜在潮湿环境中形成原电池，比铜活泼的铁作负极，更易被腐蚀　(2)①Y　碳和银　②2Cl－－2e－===Cl2↑　③86.4 19．(15分)电池和电解池在日常生活中有着广泛的应用。 Ⅰ.通过电渗析法电解Na2SO4溶液制取硫酸和NaOH的原理如图甲所示。电极M和电极N均为惰性电极，ab、cd均为离子交换膜 。 (1)电极电势：M________(填“＞”“＝”或“＜”，下同)N；物质的量浓度：Na2SO4溶液Ⅰ__________Na2SO4溶液Ⅱ。 (2)ab、cd分别为________(填“阴”或“阳”，下同)离子交换膜和________离子交换膜。 (3)电解时，可将________(填“M”或“N”)电极换成不锈钢。 (4)M电极的电极反应式为___________________________________ ___________________________________。 (5)当电路中通过1 mol电子时，理论上N电极上产生气体的体积为__________(标准状况下)。 Ⅱ.某科研小组用甲烷­空气燃料电池提供的电能电解处理含Cr2O的酸性废水，设计如图乙所示装置(X、Y、Z均为气体)，利用电极反应生成的离子将Cr2O转化成Cr3+，后续调节溶液的pH，将Cr3+转化成沉淀。 (1)甲烷­空气燃料电池中X是________(填化学式)，CO向________(填“M”或“N”)电极移动。 (2)N电极的电极反应式为_________________________________； Fe电极的电极反应式为__________________________________。 (3)除去2 mol Cr2O，理论上通入甲烷的物质的量为________mol。 解析：Ⅰ.由题意可知，左侧制得硫酸，右侧制得NaOH，故M电极为阳极，N电极为阴极。(1)电极电势：阳极＞阴极，所以电极电势：M＞N；电解过程中c(Na2SO4)逐渐减小，所以物质的量浓度：Na2SO4溶液Ⅰ＞Na2SO4溶液Ⅱ。(2)SO通过ab进入左侧，ab为阴离子交换膜；Na＋通过cd进入右侧，cd为阳离子交换膜。(3)若不锈钢为阳极，则Fe会失电子发生反应，所以可将N电极换成不锈钢。(4)M电极的电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋。(5)N电极的电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，当电路中通过1 mol电子时，理论上产生0.5 mol H2，在标准状况下的体积是0.5 mol×22.4 L/mol＝11.2 L。 Ⅱ.由题图乙可知，该装置利用Fe电极反应生成的Fe2+将Cr2O转化成Cr3+，后续调节溶液的pH，将Cr3+转化成沉淀，故Fe电极为阳极，C电极为阴极，则N电极为正极、M电极为负极，燃料电池中通入氧气的一极为正极，通入甲烷的一极为负极，则Y为氧气，X为甲烷，N电极的电极反应式为O2＋4e－＋2CO2===2CO，则Z为二氧化碳。(1)甲烷­空气燃料电池中X是CH4，燃料电池中，阴离子向负极移动，即CO向M电极移动。(2)N电极上氧气得到电子发生还原反应，电极反应式为O2＋4e－＋2CO2===2CO；Fe电极上铁失去电子生成亚铁离子，电极反应式为Fe－2e－===Fe2+。(3)燃料电池的负极反应式为CH4－8e－＋4CO===5CO2＋2H2O，处理Cr2O时发生的反应为6Fe2+＋Cr2O＋14H＋===2Cr3+＋6Fe3+＋7H2O，除去1 mol Cr2O理论上需消耗6 mol Fe2+，要转移12 mol电子，消耗1.5 mol甲烷，故除去2 mol Cr2O理论上通入甲烷的物质的量为3 mol。 答案：Ⅰ.(1)＞　＞　(2)阴　阳　(3)N (4)2H2O－4e－===O2↑＋4H＋　(5)11.2 L Ⅱ.(1)CH4　M　(2)O2＋4e－＋2CO2===2CO　Fe－2e－===Fe2+　(3)3 学科网（北京）股份有限公司 $