4.2.4氯碱工业、电镀和精炼铜同步精练— 2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1

4.2.4氯碱工业、电镀和精炼铜同步精练— 2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1 考向1氯碱工业 考向2电镀和精炼铜 考向1氯碱工业 1、图为氯碱工业原理示意图。下列说法不正确的是( ) A．电极a发生反应：2Cl-―2e-=Cl2↑ B．阴极室通入的是稀溶液 C．改用阴离子交换膜不影响生产效果 D．理论上，每生成22.4LCl2(标准状况)，便生成2molNaOH 2、氯碱工业的原理如图所示，下列说法中不正确的是( ) A．电极a接电源的正极 B．电极b上电极反应为：2H2O+2e-=H2↑+2OH- C．Na+透过阳离子交换膜由左向右移动 D．总离子反应为：2Cl-+2H+H2↑+Cl2↑ 3、氯碱工业能耗大，通过如图改进的设计可大幅度降低能耗，下列说法不正确的是(　　) A.电极A接电源正极，发生氧化反应 B.电极B的电极反应式为：2H2O+2e-===H2↑+2OH- C.应选用阳离子交换膜，在右室获得浓度较高的NaOH溶液 D.改进设计中通过提高电极B上反应物的氧化性来降低电解电压，减少能耗 4、离子交换膜法电解精制饱和食盐水的示意图如下。以下说法不正确的是( ) A．阴极发生的电极反应为 2H2O+2e-=H2↑＋2OH- B．精制饱和食盐水从c口补充，溶液从b口流出 C．离子交换膜既能防止Cl2与NaOH反应，又能防止Cl2与H2接触 D．每当有1molNa+穿过阳离子交换膜，阳极区便会逸出0.5molCl2 5、电解饱和食盐水的原理示意图如下。下列说法不正确的是 A．阴极的电极反应为： B．离子交换膜是阳膜 C．电解初期电路中每通过2 mol电子，阳极室溶液质量减少71 g D．右侧电极区溶液的pH升高 6、在氯碱工业中，离子交换膜法电解饱和食盐水示意图如下，下列说法不正确的是( ) 离子交换膜 A．电极A为阳极，发生氧化反应生成氯气 B．离子交换膜为阳离子交换膜 C．饱和NaCl从a处进，NaOH溶液从d处出 D．OH-迁移的数量等于导线上通过电子的数量 7、氯碱工业是以电解饱和食盐水为基础的工业，电解装置的示意图如下。阳离子交换膜是一种复合高分子材料，其靠近阴极的一侧富含-COO-，可排斥阴离子，因而具有离子选择透过性。 下列说法不正确的是( ) A．电解时阳极室酸性过强可增强阳离子交换膜的选择透过性 B．电解时阳极室加盐酸控制溶液pH在2~3可以减少Cl 2的溶解损耗 C．电解反应的总反应的离子方程式为2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl 2↑ D．向阴极区通入O2，能够替代水中的H+获得电子，降低电解电压，减少能耗 8、氯碱工业是高能耗产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺节能超过30%。在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如图所示，其中的电极未标出。 请回答下列问题： (1)气体X、Y分别是 、 (填化学式)。 (2)燃料电池中正极的电极反应式为 。 (3)比校a%、b%和c%的值，由大到小排序 。 9、某学习小组通过右侧装置模拟氯碱工业进行实验探究。请回答： (1)A物质是 (填化学式)电解NaCl溶液总反应的离子方程式为 。 (2)在阴极产生448mL气体，(标准状况)后停止实验，测得阴极室中溶液的体积为400mL，则常温下此溶液的 。 (3)经分析，饱和NaCl的作用有4个，①提供，参与电极反应：②通过定向移动，形成闭合回路；③生成NaOH；④ 。 (4)有同学认为，改从B处加入饱和食盐水，并改用阴离子交换膜也可实现氯碱生产。如此改变的不利之处是 (写一条即可)。 10、氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺节能超过。在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如下图所示，其中的电极未标出。 回答下列问题： (1)A池工作时的能量转化形式主要为______。 (2)图中X是______(填化学式)。 (3)为了防止A池中两极产物互相反应导致产品不纯，A池应选择______(填“阴”或“阳”)离子交换膜。 (4)A池中反应的化学方程式为______。 (5)B池中Y参加反应的电极反应式为______。 (6)B池中阳离子的移动方向______(“从左向右”或“从右向左”)。 (7)A池中共产生气体时，理论上消耗的物质的量为______。 (8)分析、比较图示中与较大的是______。 (9)这种设计的主要节能之处在于______(写出一条即可)。 考向2电镀和精炼铜 11、研究发现，可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2-CaO作电解质，利用图示装置获得金属钙，并以钙为还原剂还原二氧化钛制备金属钛。下列说法不正确的是(　　) A．由TiO2制得1 mol金属Ti，理论上外电路转移4 mol电子 B．阳极的电极反应式为2O2－－4e－===O2↑ C．在制备金属钛前后，整套装置中CaO的总量不会减少 D．装置中石墨电极材料需要定期更换 12、海水提镁的最后一步是将氯化镁电解获取金属镁，下列有关该电解过程的叙述正确的是(　　) A．两个电极必须都用惰性电极 B．阳极可以用金属电极，阴极必须是惰性电极 C．电解熔融状态的氯化镁 D．电解氯化镁的水溶液 13、如图为电镀实验装置，下列有关叙述不正确的是( ) A．电镀时，待镀铁制品应与直流电源负极相连 B．通电后，溶液中的SO42-移向阳极 C．镀铜时，理论上阳极和阴极的质量变化相等 D．待镀铁制品增重0.64g，电路中通过的电子为0.01mol 14、利用下图装置进行铁上电镀铜的实验探究。 装置示意图 序号 电解质溶液 实验现象 ① 0.1mol·L-1 CuSO4+少量H2SO4 阴极表面有无色气体，一段时间后阴极表面有红色固体，气体减少。经检验电解液中有Fe2+ ② 0.1mol·L-1 CuSO4+过量氨水 阴极表面未观察到气体，一段时间后阴极表面有致密红色固体。经检验电解液中无Fe元素 下列说法不正确的是( ) A．①中气体减少，推测是由于溶液中c(H＋)减少，且Cu覆盖铁电极，阻碍与铁接触 B．①中检测到Fe2+，推测可能发生反应：Fe+2H+= Fe2++H2↑、Fe+Cu2+=Fe2++ Cu C．随阴极析出，推测②中溶液c(Cu2＋)减少，Cu2＋+4NH3[Cu(NH3)4]2＋平衡逆移 D．②中Cu2＋生成[Cu(NH3)4]2＋，使得c(Cu2＋)比①中溶液的小，缓慢析出，镀层更致密 15、如图为电镀实验装置，下列有关叙述不正确的是( ) A．电镀时，待镀铁制品应与直流电源负极相连 B．通电后，溶液中的SO42-移向阳极 C．待镀铁制品增重0.64 g，电路中通过的电子为0.02 mol D．若铜片含有少量锌、银等杂质，将导致待镀铁制品镀层中混有锌、银单质 16、如图所示，连接2~3V的直流电源进行铁制镀件镀铜。铁制镀件在电镀前需除油、除锈处理。甲同学选用的电镀液为溶液；乙同学先往溶液加入浓氨水至溶液恰好澄清，取所得澄清液做为电镀液。下列说法不正确的是 A．除去镀件表面的铁锈先用砂纸打磨干净，再放入稀硫酸中 B．甲同学的实验中，阴极表面可发生的反应有、 C．欲检验电镀液中是否有Fe元素，可从阴极区取少量溶液于试管中，再滴入2滴溶液 D．甲、乙两同学实验完毕后，甲同学所得镀件的镀层更致密更光亮 17、如图甲是一种利用微生物将废水中的尿素(，氮元素显-3价)的化学能直接转化为电能，并生成对环境无害物质的装置，同时利用此装置的电能在铁上镀铜，下列说法中正确的是 A．透过质子交换膜由右向左移动 B．铜电极应与X相连接 C．当N电极消耗0.5mol气体时，则铁电极增重32g D．M电极的反应式： 18、关于电解反应，下列说法正确的是 A．若要在铁片上镀铜，则X为铜，Y为铁，Z为溶液 B．若要精炼铜，则X、Y分别为粗铜和纯铜 C．若Z是溶液，则X电极反应式： D．若Z是饱和NaCl溶液，电解一段时间后，Y电极析出少量的Na 19、我国科研工作者建立了一种新型双功能辅助电池系统，总反应为：，其工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．Li电极为电池的正极 B．光电电极产生电子，有利于发生氧化反应 C．放电时光电电极反应式为： D．用该电池电解精炼铜，溶解6.4 g粗铜时，通过隔膜的为0.2 mol 20、请回答下列问题。 (1)用如图a所示装置，以石墨为电极电解氯化钠溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞溶液，则电解时在X极附近观察到的现象是________。电池的总反应的离子方程式为_______。 (2)用上图a所示装置，实现粗铜精炼，则X电极的电极材料为________（填“粗铜”或“精铜”），电池工作一段时间，电解质溶液的的浓度________（填“变大”、“变小”或“不变”） (3)利用双离子交换膜电解法可以处理含的工业废水，原理如下图b所示，下列叙述错误的是________。 A．由b室向c室迁移 B．c室得到的混合气体是和 C．阳极反应式为 D．理论上外电路中流过1 mol电子，可处理工业废水中0.5 mol (4)用惰性电极电解1 L含0.4 mol 和0.4 mol NaCl的水溶液，通电一段时间后在一个电极上得到0.3 mol铜，在另一个电极上析出的气体是_______，共有________L（标况）。 详解答案 1、C 图为氯碱工业原理示意图，根据Na+移动方向可知电极a为阳极，氯离子在阳极放电生成氯气，电极反应式为：2Cl-―2e-=Cl2↑；b；电极为阳极阴极b为阴极，水得电子被还原H2，同时生成OH-，电极反应式为：2H2O+2e-=H2↑＋2OH-。A项，由分析可知，电极a为阳极，电极反应式为：2Cl-―2e-=Cl2↑，A正确；B项，H2、NaOH在阴极生成，则阴极室的B处通入的是稀NaOH溶液，为了增强导电性，B正确；C项，若改用阴离子交换膜，OH-会通过阴离子交换膜向阳极移动，与阳极产生的Cl2发生反应，会影响生产效果，C错误；D项，阳极电极反应式为：2Cl-―2e-=Cl2↑，阴极电极反应式为：2H2O+2e-=H2↑＋2OH-，则理论上，每生成22.4LCl2(标准状况为1 mol)，转移2mole-，根据阴极反应式会生成2molOH-，即生成2molNaOH，D正确；故选C。 2、D 电解饱和食盐水，连接正极的阳极上氯离子失电子产生氯气，故电极a为阳极，连接电源的正极；连接负极的阴极上水得电子产生氢气和氢氧根，故电极b为阴极，连接电源的负极。A项，根据分析可知，电极a接电源的正极，A正确；B项，电极b为阴极，电极上水电离产生的氢离子得电子产生氢气，电极反应为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，B正确；C项，电解池中阳离子定向移动到阴极，故Na+透过阳离子交换膜由左向右移动，C正确；D项，氯碱工业为电解饱食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气，总反应为：2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-，D错误；故选D。 3、B 电极A是氯离子变为氯气，化合价升高，失去电子，是电解池阳极，因此电极A接电源正极，发生氧化反应，故A正确；电极B为阴极，通入的氧气得到电子，其电极反应式为2H2O+4e-+O2===4OH-，故B错误；右室生成氢氧根离子，应选用阳离子交换膜，左室的钠离子进入到右室，在右室获得浓度较高的NaOH溶液，故C正确；改进设计中增大了氧气的量，提高了电极B处的氧化性，从而降低电解电压，减少能耗，故D正确。 4、D 由图可知，左侧电极Cl-失电子生成Cl2，Cl元素的化合价由-1价变为0价，发生氧化反应，则左侧电极为阳极，右侧电极为阴极，阴极上H2O得电子生成H2和OH-，离子交换膜为阳离子交换膜，Na+从阳极室向阴极室移动，则c为饱和食盐水，b为浓NaOH溶液，d为稀NaOH溶液，a为稀NaCl溶液。A项，据分析，阴极上H2O得电子生成H2和OH-，阴极发生的电极反应为2H2O+2e-=H2↑＋2OH-，故A正确；B项，通过以上分析知，饱和食盐水从c口补充， 浓NaOH溶液从b口流出，故B正确； C项，该图中是阳离子交换膜，只能阳离子通过，阴离子和分子不能通过，所以能防止Cl2 与NaOH反应，又能防止Cl2与H2接触，故C 正确； D项，每当有1molNa+穿过阳离子交换膜，转移1mol电子，会生成0.5mol氯气，但是氯气会溶于水，导致阳极区会逸出氯气的量小于0.5mol，故D错误； 故选D 5、C A．电解饱和食盐水时，阴极发生还原反应，溶液中氢离子得电子生成氢气，电极反应式为，A正确；　 B．图中离子交换膜允许从阳极室移向阴极室，不允许OH-离子通过，因此是阳离子交换膜（阳膜），B正确； C．阳离子交换膜只允许阳离子（如Na+）通过。电解初期，阳极室发生反应：，同时Na+通过阳离子交换膜进入阴极室。每通过2 mol电子，阳极室生成1 mol （71 g）逸出，同时2 mol Na+（46 g）迁出，阳极室溶液质量共减少117 g，C错误； D．右侧为阴极区，水放电生成和，浓度升高，溶液 pH 升高，D正确； 故选C。 6、D 氯碱工业中的总反应为2Cl-+2H2O 2OH-+H2↑+Cl2↑；电解池中阳极失电子发生氧化反应，氯碱工业中Cl2为氧化产物，所以电极A为阳极，电极B为阴极。A项，根据分析可知电极A为阳极，发生氧化反应生成氯气，故A正确；B项，阳极发生的方程式为：2Cl--2e-═Cl2↑，阴极：2H++2e-═H2↑；为了防止生成的氯气与氢氧化钠发生反应，氢氧化钠要从b口流出，所以要防止OH-流向阳极即电极A，该离子交换膜为阳离子交换膜，故B正确；C项，根据B选项的分析可知饱和NaCl从a处进，NaOH溶液从d处出，故C正确；D项，根据总反应方程式可知当反应中转移4mol电子时，生成2mol OH-，故D错误；故选D。 7、A 精制饱和食盐水通入阳极室，氯离子在阳极放电产生氯气，钠离子通过阳离子交换膜进入阴极，阴极室水在阴极放电生成氢气，同时产生氢氧根，与进入阴极的钠离子形成氢氧化钠溶液即溶液A。A项，电解时阳极室酸性过强，会结合-COO-，降低-COO-浓度，从而降低对阴离子排斥能力，故会降低阳离子交换膜的选择透过性，A错误；A项，电解时阳极室加盐酸控制溶液pH在2~3可以让氯气与水的反应Cl2＋H2OH++Cl-＋HClO逆向移动，减少Cl2的溶解损耗，B正确；C项，氯离子在阳极放电产生氯气，水在阴极放电生成氢气，故电解总反应为2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl 2↑，C正确；D项，向阴极区通入O2，氧气氧化性更强，相较于氢离子更易得电子，能够替代水分子得电子，降低电解电压，减少能耗，D正确；故选A。 8、(1)Cl2 H2 (2)O2+4e-+2H2O=4OH- (3)b%>a%>c% 电解池左室通入饱和氯化钠溶液，流出稀氯化钠溶液，可知左室为阳极室、右室为阴极室，阳极发生反应2Cl--2e-=Cl2↑，气体X是氯气；左室中钠离子通过阳离子交换膜进入阴极室；阴极室通入c%的氢氧化钠溶液，阴极发生反应2H2O+2e-=H2↑＋2OH-，阴极生成氢气和氢氧化钠，流出氢氧化钠的浓度大于通入氢氧化钠的浓度；气体Y是氢气；则燃料电池为氢氧燃料电池，通入氢气的电极为负极，通入氧气的电极为正极，正极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，钠离子由负极通过阳离子交换膜进入正极，正极生成氢氧化钠，则流出的氢氧化钠的浓度大于流入的氢氧化钠的浓度。 (1)根据以上分析，气体X、Y分别是Cl2、H2； (2)燃料电池中正极通入氧气，氧气得电子生成氢氧根离子，正极的电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-； (3)根据以上分析，电解池阴极生成氢氧化钠，所以a%>c%，原电池正极生成氢氧化钠，所以比校a%<b%，由大到小排序b%＞a%＞c%。 9、(1) H2 2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH- (2)13 (3)Cl2在水中存在平衡Cl2+H2OH++Cl-+HClO，饱和NaCl使氯离子浓度增大，平衡逆向移动，抑制Cl2与水反应 (4)会造成NaOH纯度下降，不利于实现氯碱生产 氯碱工业种，左侧电极上氯离子失电子产生氯气，为阳极，右侧水得电子产生A为氢气，电极反应式为H2O+2e-=H2↑+2OH-，故氢氧根离子浓度增大，左侧钠离子通过阳离子交换器进入右侧，产生氢氧化钠。 (1)根据分析可知，A物质是阴极电极反应的产物H2，电解NaCl溶液生成氢氧化钠、氯气和氢气，总反应离子方程式为2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-； (2)在阴极产生448mL气体，(标准状况)后停止实验，即氢气物质的量为0.02mol，由电极反应式可知，产生OH-物质的量为0.04mol，又测得阴极室中溶液的体积为400mL，则c(OH-)=0.1mol/L，Kw=c(OH-)×c(H+)=10-14，则c(H+)=10-13mol/L，故溶液pH=13； (3)经分析，饱和NaCl的作用有4个，①提供Cl-，参与电极反应：②通过Na+定向移动，形成闭合回路；③生成NaOH；④Cl2在水中存在平衡Cl2+H2OH++Cl-+HClO，饱和NaCl使氯离子浓度增大，平衡逆向移动，抑制Cl2与水反应； (4)若B处加入饱和食盐水，并改用阴离子交换膜，无法阻止Cl2与OH-反应，会造成NaOH纯度下降，不利于实现氯碱生产 10、(1)电能转化为化学能 (2) (3)阳 (4) (5) (6)从左向右 (7)0.5 (8)b% (9)燃料电池产生的电能可以供给电解池使用或利用电解池产生的作为燃料电池燃料，提高能量利用率 从装置图中分析A池，左侧进入的是精制饱和NaCl溶液，产生的是气体X和稀NaCl溶液，则溶液中浓度减小，而在溶液中一般不参与电极反应，则通过离子交换膜进入右侧，浓度减小，则在左侧失去电子生成，电极反应式为，产生的气体X为，A池为电解池，左侧为电解池的阳极，右侧为电解池的阴极，其阴极电极反应式为，产生的气体Y为，得到浓的氢氧化钠溶液； B池为燃料电池，通入和，有NaOH溶液参与，是氢氧燃料电池。其负极的电极反应式为，正极电极反应式为。负极消耗，正极生成，且通过阳离子交换膜向右侧迁移，因此b%>a%。 （1）由分析可知，A池为电解池，是将电能转化为化学能。 （2）由分析可知，X是。 （3）为了防止阳极生成的与阴极生成的NaOH反应，需要选择阳离子交换膜。它只允许通过，阻止和接触，从而保证产物纯度。 （4）A池是电解饱和食盐水的装置，该反应为电解饱和NaCl溶液的总化学方程式为。 （5）B池为碱性氢氧燃料电池，Y是，在负极是发生氧化反应，参与该电极反应，其反应式为 （6）在原电池中，阳离子会向正极移动。B池的右侧为正极，因此阳离子从左向右移动。 （7）A池生成2 mol气体时，为1 mol和1 mol，对应转移2 mol电子，在燃料电池中，1 mol参与反应转移4 mol电子，根据电子守恒，理论上消耗的物质的量为。 （8）B池的正极反应生成，同时通过阳离子交换膜向右侧迁移，使右侧NaOH浓度增大，因此b%>a%。 （9）该工艺将电解池与燃料电池结合，燃料电池产生的电能可部分替代外部电能供给电解池，减少了对外界能源的依赖，从而实现节能 11、B 钙还原二氧化钛反应的化学方程式为2Ca＋TiO2Ti＋2CaO，由TiO2制得1 mol金属Ti，消耗2 mol Ca，电解池中阴极反应式为Ca2＋＋2e－===Ca，则生成2 mol Ca外电路中转移4 mol电子，故A正确；阳极上电极反应式为C＋2O2－－4e－===CO2↑，故B错误；电解池总反应为2CaO＋C2Ca＋CO2↑，制备金属钛的反应为2Ca＋TiO2Ti＋2CaO，所以在制备金属Ti前后，CaO的总量不会减少，故C正确；阳极上电极反应式为C＋2O2－－4e－===CO2↑，C不断被消耗，装置中石墨电极材料需要定期更换，故D正确 12、C 电解氯化镁获取金属镁，也就是说镁离子需要得电子，如果在水溶液中，水电离的氢离子会优先得电子，因此只能电解熔融状态的氯化镁；在阴极发生的是镁离子得电子的反应，对电极材料没有要求，在阳极上发生失电子的反应，如果使用活性电极，电极材料会优先失电子，所以阳极必须用惰性电极。 13、D 电镀时，镀层金属作阳极，镀件作阴极。待镀铁制品作阴极发生还原反应Cu2++2e-=Cu，铜片作阳极发生氧化反应Cu-2e-=Cu2+。A项，电镀时，镀层金属作阳极，镀件作阴极，待镀铁制品作阴极应与直流电源负极相连，A正确；B项，电镀时溶液中的阴离子移向阳极，故SO42-移向阳极，B正确；C项，镀铜时，阴极发生还原反应Cu2++2e-=Cu；铜片作阳极发生氧化反应Cu-2e-=Cu2+，理论上阳极减少的铜和阴极的增加的铜的质量相等，C正确；D项，待镀铁制品增重0.64g，即阴极生成的铜为0.01mol，根据电极反应式Cu2++2e-=Cu可知电路中通过的电子为0.02mol，D错误；故选D。 14、C 由实验现象可知，实验①时，铁做电镀池的阴极，铁会先与溶液中的氢离子、铜离子反应生成亚铁离子、氢气和铜，一段时间后，铜离子在阴极失去电子发生还原反应生成铜；实验②中铜离子与过量氨水反应生成四氨合铜离子，四氨合铜离子在阴极得到电子缓慢发生还原反应生成铜，在铁表面得到比实验①更致密的镀层。A项，实验①时，铁会先与溶液中的氢离子、铜离子反应，当溶液中氢离子浓度减小，反应和放电生成的铜覆盖铁电极，阻碍氢离子与铁接触，导致产生的气体减少，故A正确；B项，实验①时，铁做电镀池的阴极，铁会先与溶液中的氢离子、铜离子反应生成亚铁离子、氢气和铜，可能发生的反应为Fe+2H+= Fe2++H2↑、Fe+Cu2+=Fe2++ Cu，故B正确；C项，四氨合铜离子在阴极得到电子缓慢发生还原反应生成铜，随阴极析出铜，四氨合铜离子浓度减小，Cu2＋+4NH3[Cu(NH3)4]2＋平衡向正反应方向移动，故C错误；D项，实验②中铜离子与过量氨水反应生成四氨合铜离子，四氨合铜离子在阴极得到电子缓慢发生还原反应生成铜，在铁表面得到比实验①更致密的镀层，故D正确；故选C。 15、D 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。A. 电镀时，镀件作阴极，待镀铁制品应与直流电源负极相连，故A正确；B. 电解池中阳离子向阴极移动、阴离子向阳极移动；通电后，溶液中的SO42-移向阳极，故B正确；C. 待镀铁制品增重0.64 g，说明铁制品表面生成0.01molCu，阴极发生反应Cu2++2e-=Cu，电路中通过的电子为0.02 mol，故C正确；D. 铜的活泼性大于Ag，小于Zn，若铜片含有少量锌、银等杂质，Zn失电子变为Zn2+进入电解液，Ag不失电子，Cu2+氧化性大于Zn2+，阴极只有Cu2+得电子生成Cu，所以待镀铁制品镀层中没有锌、银单质，故D错误；答案选D。 16、D 要在铁制镀件上镀铜，需要铜片与电源正极相连，作阳极，其电极反应为：，铁制镀件与电源负极相连，作阴极，如为溶液，则电极反应为：；如为铜离子与溶液中的过量氨水反应生成的四氨合铜离子，使，电极反应仍然为：。铁制镀件上存在铁锈和油污，可以采用砂纸打磨的方式来除去杂质，A正确；阴极发生还原反应，可以为铜离子得到电子被还原，也可能为水电离出的氢离子得到电子被还原，B正确；溶液中的亚铁离子能与铁氰化钾溶液反应生成蓝色沉淀，则从阴极区取少量溶液于试管中，再滴入2滴铁氰化钾溶液可根据是否产生蓝色沉淀的现象来达到检验电镀液中是否有铁元素的实验目的，C正确；由分析可知，溶液中铜离子能与过量氨水反应生成四氨合铜离子，使溶液中铜离子浓度减小，有利于铜在阴极缓慢析出，所以是乙同学所得镀件的镀层更致密更光亮，D错误；故选D 17、D 甲为原电池，极尿素失电子发生氧化反应，故是负极，N极得电子发生还原反应，是正极；乙为铁上镀铜装置，镀层Cu作阳极，接原电池正极，镀件Fe作阴极，接原电池负极，据此分析； A．原电池中阳离子向正极移动，是阳离子，应从左（负极区）向右（正极区）移动，A错误； B．铁上镀铜时，镀层金属铜作阳极，阳极需要接原电池的正极（极，接），因此铜电极应与相连，B错误； C．N极反应为：，消耗时，转移电子为；铁电极（阴极）反应为，电子生成，铁电极增重，C错误； D．M（负极）上尿素失电子，生成对环境无害的和，配平后反应式为： ，D正确； 故选D。 18、B 从图中可以看出，X电极与电源正极相连，为电解池的阳极；Y极与电源的负极相连，为电解池的阴极。 A．若要在铁片上镀铜，则铜作阳极，铁片作阴极，电解液中含有Cu2+，所以X为铜，Y为铁片，Z为CuSO4溶液，A不正确； B．若要精炼铜，则粗铜作阳极，纯铜作阴极，所以X、Y分别为粗铜和纯铜，B正确； C．若Z是Na2SO4溶液，书写阳极反应式时，首先需考虑阳极材料，若阳极为活性电极，则阳极材料失电子，若阳极材料为惰性电极，则水电离产生的OH-失电子，此时X电极(阳极)反应式为：，C不正确； D．若Z是饱和NaCl溶液，在阴极，Na+不可能得电子，所以电解一段时间后，Y电极不可能析出少量的Na，D不正确； 故选B。 19、C A．由题图方程式可知，的化合价升高，发生了氧化反应，为电池的负极，A错误； B．因为光电电极为正极，发生还原反应，B错误； C．放电时光电电极为正极，得电子发生还原反应，根据图示和总反应式可确定电极反应式无误，C正确； D．电解精炼铜时，粗铜作阳极，粗铜为混合物，含有比铜活泼的金属也可失去电子。不如铜活泼的金属以单质存在于阳极泥中，故粗铜溶解6.4 g时，无法确定是哪个金属失电子，更不能准确计算出转移电子总数，所以通过隔膜的不一定为0.2 mol，D错误； 故选C。 20、(1) 有气泡生成，溶液变红 (2) 精铜 变小 (3)D (4) Cl2、O2 5.6 （1）根据图a，X电极与电源的负极相连，因此X是阴极。在阴极上，溶液中的H+离子得电子发生还原反应，生成氢气，电极反应式为：，由于消耗了H+，X极附近的溶液碱性增强，使酚酞溶液变红，同时有气泡产生。阳极（Y极）上，Cl-离子失电子发生氧化反应生成氯气：，将阴极和阳极的半反应合并，得到总反应的离子方程式为： 。 （2）粗铜精炼的原理是，将粗铜作阳极，纯铜作阴极，含Cu2+的溶液作电解质溶液。图a中X是阴极，因此X电极的材料应为精铜。在电解过程中，阳极（粗铜）上的铜以及比铜活泼的金属杂质（如Zn、Fe等）会失电子变成离子进入溶液。而阴极（精铜）上只有Cu2+得电子析出。由于阳极溶解的铜的物质的量通常小于阴极析出的铜的物质的量（因为一部分电流用于溶解杂质金属），所以电解质溶液中Cu2+的浓度会变小。 （3）结合题意，该装置中左电极为阳极，右电极为阴极，经阴离子交换膜移向阳极a室，经阳离子交换膜移向阴极c室，据此作答。 A．b室中的会穿过阳离子交换膜进入c室，A正确； B．c室是阴极室，发生还原反应。水电离出的H+得电子生成H2：，生成的OH-与从b室迁移过来的反应生成NH3·H2O，进而分解出NH3气体。因此，c室会得到NH3和H2的混合气体，B正确； C．a室中是稀硝酸，水电离出的OH-失电子发生氧化反应生成O2，电极反应式为，C正确； D．根据电荷守恒，外电路流过1 mol电子，内电路中就有1 mol电荷的离子通过交换膜。即有1 mol 从b室迁移到c室，同时有1 mol 从b室迁移到a室。这相当于从b室中移除了1 mol，因此，流过1 mol电子可处理1 mol，D错误； 故选D。 （4）氧化性 Cu2+> H+，阴极反应顺序为：、；还原性 Cl-> OH-，阳极反应顺序为：、，通电一段时间后在一个电极上得到0.3 mol铜，说明发生了反应，转移的电子物质的量为，根据电子守恒，阳极也失去了0.6 mol电子，溶液中Cl-的物质的量为0.4 mol，Cl-完全放电生成Cl2所需的电子为 ，所以Cl-会先被完全氧化生成0.2 mol Cl2，然后水继续放电，失去0.6 mol-0.4 mol=0.2 mol 电子，则生成O2的物质的量为，生成气体在标准状况下的总体积为 学科网（北京）股份有限公司 $