02化学能与电能的转化--江苏省2023-2024学年高二化学上学期期末专题练习（苏教版）

这是一份02化学能与电能的转化--江苏省2023-2024学年高二化学上学期期末专题练习（苏教版），共28页。试卷主要包含了单选题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1．（2023上·江苏淮安·高二统考期末）下列为四个常用的电化学装置，关于它们的叙述正确的是

A．图(a)中，的作用是催化剂
B．图(b)所示电池放电过程中，负极板的质量不断减小，正极板的质量不断增加
C．图(c)所示装置工作过程中，电解质溶液中浓度始终不变
D．图(d)所示电池放电过程中，是氧化剂，电池工作过程中还原为Ag
2．（2023上·江苏连云港·高二统考期末）电致变色材料的光学属性在外加电场的作用下呈现出可逆的光学性能转换特征，放电时透明度增强，工作原理如图所示。

下列说法正确的是
A．放电时，a极发生还原反应
B．放电时，b极的电极反应式：
C．充电时，a极接外电源的负极
D．充电时，b电极的质量增加
3．（2023上·江苏常州·高二常州市第一中学校考期末）下列指定反应的离子方程式正确的是
A．电解氯化镁溶液：
B．用铜做电极电解溶液：
C．用惰性电极电解溶液：
D．电解熔融氧化铝时反应的离子方程式：
4．（2023上·江苏常州·高二常州市第一中学校考期末）中国航天科技发展举世瞩目。2020年“嫦娥五号”成功携带月球样品返回地球，2021年“天问一号”着陆火星，它们都是由以液氢为燃料的“长征五号”火箭搭载升空的。下列有关说法错误的是
A．氢气燃烧的产物不污染环境，有利于实现“碳中和”
B．低温液态储氢可以大大提高氢气的密度，降低储运成本
C．已知，，则燃烧热
D．氢气的来源较多，包括水的电解、煤的气化、乙烷裂解和氯碱工业等
5．（2023上·江苏南京·高二南京师大附中校考期末）下列有关NaBH4和H2O2组成燃料电池的说法正确的是
A．中不含配位键，与甲烷互为等电子体
B．放电过程中电极b区的溶液pH上升
C．放电过程中1mlH2O2参与反应，失去约2×6.02×1023个电子
D．a电极上的反应为：
6．（2023上·江苏徐州·高二统考期末）某研究团队设计出消除大气中的装置，其原理如图所示。下列说法正确的是
A．a电极作正极
B．可通过钠超离子导体
C．每消耗，生成标准状况下
D．b电极的电极反应式：
7．（2023上·江苏苏州·高二常熟中学校考期末）如图为某工作时的原电池装置，下列有关说法正确的是
A．碳棒是负极B．能将电能转化为化学能
C．外电路中电子由碳棒流向铁片D．碳棒上有气泡逸出
8．（2023上·江苏南通·高二统考期末）是常用的绿色氧化剂，可用如图所示装置电解和制备。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．装置工作时总反应为
C．装置工作过程中a极消耗的大于b极生成的
D．电解生成时，电子转移的数目为
9．（2023上·江苏南通·高二统考期末）20世纪初，德国化学家哈伯首次用锇作催化剂在、550℃的条件下以和为原料合成了： 。2021年11月，我国报道了新的合成氨催化剂设计策略，该技术可实现温和条件下的氨催化合成。一种电化学气敏传感器可以检测生产中氨气的含量，其工作原理如图所示。下列说法正确的是
A．溶液中向电极a移动
B．电极a的电极反应式为
C．在传感器工作一定时间后中电极b周围溶液pH减小
D．当电极b消耗标准状况下时，理论上电极a检测到
10．（2023上·江苏南通·高二统考期末）通过亚硫酸盐电化学还原为连二亚硫酸钠，可消除烟气中的(、等)。电化学还原为的装置如图所示。下列有关说法不正确的是。
A．右室电极连接电源的正极
B．电解过程中，右室硫酸浓度增大
C．左室电极上发生的电极反应为：
D．当右室产生气体(标况下)时，理论上有由右室移向左室
11．（2023上·江苏南通·高二统考期末）燃料电池能量转化效率高、环境污染少，运行质量高。下列物质均可用作燃料电池的燃料，其中能实现碳中和目标的是
A．甲醇B．天然气C．氢气D．一氧化碳
12．（2022上·江苏·高二学业考试）我国成功研制出新型“海水电池”。电池反应为。下列关于该电池的说法正确的是
A．铝片作正极B．海水作为电解质溶液
C．电池工作时失去电子D．电池工作时实现了电能向化学能的转化
13．（2022上·江苏徐州·高二统考期末）乙炔水化法是工业上制备乙醛的重要方法，反应的能量变化如下图。乙炔-氧气燃料电池以氢氧化钾溶液为电解质，现已应用于实际生产中。乙炔也是制乙烷、氯乙烯等的重要原料。
下列有关说法正确的是
A．乙炔与水反应生成乙醛为吸热反应
B．乙炔与氢气可反应生成乙烷，反应的
C．乙炔-氧气燃料电池工作时，将电能转化为化学能
D．乙炔-氧气燃料电池负极的电极反应式：
二、填空题
14．（2022上·江苏徐州·高二统考期末）有效利用二氧化碳对实现“碳中和”意义重大。
(1)现代工业技术可从空气或工业尾气中捕获，可作为捕获剂的有 。
a.溶液 b.氨水 c.溶液
(2)科研人员利用催化剂，将与合成，主要反应的热化学方程式如下。
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
反应Ⅲ： 。
(3)使用惰性电极电解制取甲醇的反应装置如图所示：电极a接电源 极(填“正”或“负”)：生成甲醇的电极反应式为 。
(4)可催化加氢生成，其过程为：向溶液中通入转化为，一定条件下再通入可反应生成，进一步生产。产率曲线见图。当温度高于时，的产率下降，可能的原因是 。
(5)中国科学院于2021年首次实现到淀粉的合成。部分反应历程见图所示，该历程可描述为 。
15．（2021上·江苏镇江·高二江苏省镇江第一中学校考期末）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，所用的离子交换膜都只允许阳离子通过。
(1)图中X、Y分别是 、 (填化学式)，比较图示中a%与b%的大小 。
(2)写出燃料电池B中的电极反应：正极： 。负极： 。
(3)这种设计的主要节能之处在于(写出两处) ； 。
16．（2021上·江苏南通·高二统考期末）““奋斗者”号”全海深载人潜水器创造了中国载人深潜的新记录，其外壳材料使用的是国产钛合金。钛具有密度小、强度大、耐腐蚀等性质，可以由TiO2为原料制得。
(1)工业上，采用“加碳氯化”的方法以高钛渣(主要成分为TiO2)为原料生产TiCl4，相应的化学方程式为：
反应1 TiO2(s)+2Cl2(g)⇌TiCl4(g)+O2(g) ΔH1=+181 kJ·ml-1
反应2 2C(s)+O2(g)⇌2CO(g) ΔH2=-221 kJ·ml-1
①氯化反应(反应1)中，加碳的所用是 和 。
②已知反应1和反应2的平衡常数：K1=3.4×10-29、K2=1.2×1048.计算“加碳氯化”总反应TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)⇌TiCl4(g)+2CO(g)的平衡常数：K= 。结合平衡常数进一步说明氯化过程中加碳的作用是 。
(2)一种以石墨、TiO2为电极，以用传导O2-的熔融盐为电解质的电化学装置如下图所示，该装置可通过电解法获得海绵状的单质钛。
①电解时的阴极反应为 。
②电解一段时间后，阳极需更换，原因是 。
17．（2021上·江苏南通·高二统考期末）根据要求完成下列各题
(1)一种以FeSO4溶液为原料制取氧化铁黄(FeOOH)的路线如下：
①“沉铁”时有FeCO3沉淀生成，该反应的化学方程式为 。
②“氧化”反应的离子方程式为 。
(2)一种以NO、O2和熔融KNO3制成的燃料电池，其工作原理如图所示。该电池放电时的正极反应方程式为 。
18．（2019上·江苏南通·高二启东中学校考期末）联氨（N2H4）是一种绿色环保的还原剂，其氧化产物为氮气。
(1) 合成联氨的有关反应如下：
NH3(g)＋NaClO(aq)=NH2Cl(l)＋NaOH(aq) ΔH1＝－67.45 kJ·ml－1
NH2Cl(l)＋NaOH(aq)＋NH3(g)=N2H4(l)＋NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH2＝－195.32 kJ·ml－1
反应2NH3(g)＋NaClO(aq)=N2H4(l)＋NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＝ kJ·ml－1。
（2） 联氨为二元弱碱，在水中的电离方式与氨相似，写出联氨与过量盐酸反应的离子方程式： 。
（3） 联氨—空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%～30%的KOH溶液。该电池放电时，负极的电极反应式是 。
（4） 若用此碱性燃料电池作电源，电解AgNO3溶液，电解方程式为 ；若阴极析出5.40g金属银，则联氨—空气燃料电池中至少通入标准状况下空气体积 mL（假设空气中氧气体积分数为20%）
三、解答题
19．（2023上·江苏南京·高二南京师大附中校考期末）金属锂、钴是重要但又匮乏的战略资源。从度旧锂电池的电极材料(主要为附在铝箱上的LiCO2，还有少量铁的氧化物)中回收锂(LiF)、钴(CCO3)的一种工艺流程如下：
回答下列问题：
(1)“钴渣”中 LiCO2溶解时的离子方程式为 。
(2)如将硫酸改为盐酸浸取“钴渣”，也可得到C2+，但工业生产中一般不用盐酸浸取“钴渣”，其原因是 。
(3)在“滤液1”中加入20%Na2CO3溶液，目的是 。
(4)“沉淀B”中含有少量Li2CO3。设计由“沉淀B”中提取Li2SO4晶体的实验方案： ，余热蒸干多余水分，冷却，得Li2SO4晶体。(化学试剂可选用：冷水、热水、3.0ml/L硫酸)(已知：Li2CO3溶解度：0℃为1.54g，80℃为0.85g。)
(5)除锂电池外，锌-空气电池的发展和C、Mn等金属催化剂的使用也是当前电池领域的重要课题。
①已知锌-空气碱性(KOH溶液)电池的总反应是：2Zn+O2=2ZnO，则电池负极电极反应是 。
②MnOx催化电极反应时的机理如下图，请描述MnOx催化电极反应时的催化过程：
第i步：O2在Mn位点被吸附并得电子转化为，取代了位点上最初附着的OH-；
第ⅱ步： ；
第ⅲ步： ；
第ⅳ步：O-再次得电子并结合水分子生成了OH-，部分OH-附着在Mn位点上。
20．（2022上·江苏常州·高二校考期末）绿色电源“直接二甲醚()燃料电池”的工作原理示意图如图所示：
(1)正极为 电极(填“A”或“B”)，移动方向为 (填“由A到B”或“由B到A”)，写出A电极的电极反应式： 。
(2)和是主要大气污染物，利用下图装置可同时吸收和NO。
①a是直流电源的 极。
②已知电解池的阴极室中溶液的pH在4~7之间，阴极的电极反应为 。
(3)—空气电池是目前储电能力最高的电池。以—空气电池为电源，用惰性电极电解硫酸铜溶液如图所示，该电池工作时的反应为，极发生的电极反应为 。
当外电路中通过0.04 ml电子时，B装置内共收集到0.448 L气体(标准状况)，若B装置内的液体体积为200 mL(电解前后溶液体积不变)，则电解前溶液的物质的量浓度是 ？(写出计算过程)
21．（2022上·江苏苏州·高二期末）工业合成氨是20世纪的伟大成就之一，但化肥的过度使用、硝酸工业废气和机动车尾气的排放，给水体和大气带来了一定程度的污染，需要进行综合处理。
Ⅰ.合成氨
(1)工业合成氨反应为：。下列说法正确的是_______。
A．采用高温以提高反应的平衡转化率
B．采用高压以加快反应速率，提高的产量
C．为提高转化率，可适当增大的浓度
D．生产过程中将液化分离，有利于氨的合成
(2)一种电化学合成氨的原理如图所示。产生的电极反应式是 。
Ⅱ.含氮污染的处理
(3)水体中氨氮处理：在微生物作用下，废水中经两步反应被氧化成：
则全部氧化成的热化学方程式是 。
(4)大气中NO处理：电解溶液(调节起始约为9)获得溶液，可用于去除大气中NO。其他条件相同，电解所得溶液中相关成分的浓度与电流强度的关系如图所示。
①用电解所得溶液氧化NO生成和，其离子方程式为 。
②电流强度大于4A，随着电流强度增大，电解所得溶液对NO去除率下降，其原因是 。
22．（2022上·江苏泰州·高二统考期末）人们研究化学反应与能量之间的关系是为获得能量和新物质。
(1)燃烧时的能量变化如图，的燃烧热为 。
(2)利用双离子交换膜电解溶液，可获得氨水和硝酸，装置如图。
①Ⅰ室和Ⅲ室可获得产品，a为 离子交换膜。(填“阳”或“阴”)
②溶液A为 (填“NaOH”或“”)，阴极电极反应式为 。
(3)催化重整制取反应如下：
主反应：
副反应：
①混合气体通入装有CaO的反应管，可提高的产率，原因可能是 ，
②250～300℃，温度升高，平衡体系中的量减小，原因可能是 。
23．（2022上·江苏连云港·高二统考期末）海带中含有的碘元素为有机碘和无机碘。在实验室中，从海带制取的流程如图：
(1)海带中含有丰富的维生素，其中维生素C的结构简式如图，则维生素C含有键的数目为 。
(2)海带灼烧成灰的目的是 。
(3)氧化时需控制和的加入量，
①写出氧化时反应的离子方程式： 。
②被氧化生成的比例与的关系如图所示。达到后，生成碘单质的量减少的原因是 。
(4)碘单质易溶于不易溶于水的原因是 。
(5)将碘单质溶于过量的溶液发生反应：，工业上可用如图所示装置电解所得溶液制备。
①阴极产生的气体X的化学式为 。
②阳极的电极反应式为 。
名称
标准燃烧热
乙炔
氢气
乙烷
参考答案：
1．D
【详解】A．图(a)中，是正极反应物，A错误；
B．图(b)所示电池放电过程中，负极板有硫酸钡生成，质量不断增加，正极板的质量不断增加，B错误；
C．图(c)所示装置为电解精炼池，阳极为粗铜，部分活性强的金属进入溶液，电解质溶液中浓度会减小，C错误；
D．图(d)所示电池放电过程中，是氧化剂，放电过程会得电子，还原为Ag，D正确；
故选D。
2．C
【分析】该电池放电时透明度增强，说明b电极转化为透明的，铁的化合价降低，则该电极为正极，故a电极为负极，据此可知：
【详解】A．放电时，a电极为负极，发生氧化反应，A错误；
B．放电时，b极的电极反应式为，B错误；
C．放电时，a为负极，则充电时b极为阴极，接外接电源的负极，C正确；
D．充电时，b电极转化为，质量减少，D错误；
故选C。
3．D
【详解】A．电解氯化镁溶液的离子反应为，A错误；
B．铜作阳极时，铜失电子变成Cu2+，Cl-不参与反应，B错误；
C．用惰性电极电解NaCl溶液的离子方程式：，C 错误；
D．氧化铝在熔融条件下，能电离成自由移动的离子，则电解熔融氧化铝时反应的离子方程式为，D正确；
故选D。
4．C
【详解】A．氢气燃烧的产物是水，不污染环境，大力发展氢能的使用，可减少化石燃料的需求，有利于实现“碳中和”，A正确；
B．常温下气态气的密度小，体积大，且对运输气管要求高，故储运成本高，低温液态储氢可以大大提高氢气的密度，降低储运成本，B正确；
C．燃烧热是指1ml物质完全燃烧生成稳定产物时放出的热量，该热化学方程式中，H2O(g)不是稳定产物，且由于不知道气态水转化为液态水放出的能量，故不能计算燃烧热，C错误；
D．水的电解产物是氢气和氧气，煤的气化可得到氢气和CO，乙烷裂解产生乙烯和氢气，氯碱工业是通过电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氯气和氢气，故都可作为氢气的来源，D正确；
答案选C。
5．B
【详解】A．B最外层有3个电子，它和3个氢原子形成3个共价键，再没有更多的电子了。所以只能是H得到一个外来电子，H-提供1个提供给B一对孤对电子，而形成配位键；故A错误；
B．放电过程中，b电极上反应式为H2O2＋2e−=2OH−，溶液中c(OH−)增大，溶液的pH上升，故B正确；
C．放电过程中H2O2得电子生成OH−，电极反应式为H2O2＋2e−=2OH−，所以放电过程中1mlH2O2参与反应，得到2×6.02×1023个电子，故C错误；
D．a电极上失电子和OH−反应生成和H2O，电极反应式为，故D错误；
故答案选B。
【点睛】本题考查原电池，侧重考查基础知识的掌握和灵活运用能力，明确原电池概念、电极反应式的书写方法是解本题关键，难点是电极反应式的书写，题目难度不大。
6．D
【分析】利用原电池原理，在电解质水溶液中将CO2转化为HCO，负极发生失电子的氧化反应，则该转化的负极材料为Na，即a电极为负极，负极反应式为Na-e-=Na+，b电极为正极，正极反应式为，据此解答。
【详解】A．由分析可知，a电极作负极，故A错误；
B．钠为活泼金属，能和水发生反应，则不能进入有机电解液中，即不能通过钠超离子导体，故B错误；
C．负极反应式为Na-e-=Na+，每消耗，转移0.1ml电子，由电子守恒可知，生成0.05mlH2，在标准状况下的体积为，故C错误；
D．b电极为正极，发生得电子的还原反应，由图示转化物质可知，该电极的电极反应式为，故D正确；
答案选D。
7．D
【分析】在用Fe、C和稀硫酸组成的原电池装置中，Fe 的活泼性大于C的活泼性，所以Fe作负极，负极上Fe失电子、发生氧化反应，C作正极，正极上氢离子得电子、发生还原反应，电子从负极Fe沿导线流向正极C，电池总反应为：Fe+2H+=Fe2++H2↑；
【详解】A．碳棒是正极，选项A错误；
B．该装置为原电池，将化学能转化为电能，选项B错误；
C．电子从负极Fe沿导线流向正极C，选项C错误；
D．氢离子在碳棒上得电子产生氢气，电极反应为：2H++2e-=H2↑，有气泡逸出，D正确；
答案选D。
8．C
【详解】A．电解H2O和O2制备H2O2是将电能转化为化学能，A错误；
B．装置工作时总反应为：2H2O+O22H2O2，B错误；
C．装置工作过程中a极反应为：O2+2H++2e-=H2O2， b极反应为2H2O-4e-=O2+4H+，通电时，电子转移数相等，a极消耗的O2大于b极生成的O2，C正确；
D．根据O2+2H++2e-=H2O2，电解生成1mlH2O2时，转移电子2ml电子,转移的数目为2×6.02×1023，D错误；
故答案为：C。
9．D
【分析】Pt电极a通入氨气生成氮气，说明氨气被氧化，为原电池负极，则b为正极，氧气得电子被还原；
【详解】A．原电池中阳离子向正极移动，故溶液中向电极b移动，选项A错误；
B．电极a为负极，负极上氨气失电子产生氮气，电极反应式为，选项B错误；
C．正极b极上氧气得电子产生氢氧根离子，，故在传感器工作一定时间后中电极b周围c(OH-)增大，溶液pH增大，选项C错误；
D．当电极b消耗标准状况下时，，转移电子，，理论上电极a检测到，选项D正确；
答案选D。
10．D
【分析】由图可知，左室电极附近转化成，硫元素化合价从+4价降为+3价，被还原，则左室电极作电解池的阴极，右室电极作阳极。
【详解】A．根据分析可知，右室电极作阳极，连接电源的正极，A项正确；
B．电解过程中，右室(阳极)电极反应式为：，阳极消耗了水，使硫酸浓度增大，B项正确；
C．左室电极附近得电子生成，发生的电极反应为：，C项正确；
D．根据右室的电极反应式：可知，每生成1ml O2，转移4ml电子，同时有4mlH+通过质子交换膜移向左室，所以当右室产生气体(标况下)即0.5ml时，理论上有由右室移向左室，D项错误；
答案选D。
11．C
【详解】实现碳中和目标需要减少二氧化碳的排放，所以A B D错误，C正确；
故选C。
12．B
【详解】A．由电池反应知铝元素化合价升高，发生氧化反应，故作电池负极，A错误；
B．由题意信息知海水为该电池电解液，B正确；
C．由电池反应知氧元素化合价降低，发生还原反应，故氧气得电子，C错误；
D．原电池工作原理是将化学能转化为电能，D错误；
故选B。
13．B
【分析】根据标准燃烧热书写热化学方程式：①C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) ; ②H2(g)+O2(g)= H2O(l) ; ③C2H6(g)+O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ;
【详解】A．根据能量图象判断，反应物的能量高，生成物的能量低，该反应是放热反应，故A不正确；
B．根据①+2×②-③得C2H2(g)+ 2H2(g)= C2H6(g)得，故B正确；
C．乙炔-氧气燃料电池工作时，将化学能转化为电能，故C不正确；
D．乙炔-氧气燃料电池在碱性条件下负极反应为：，故D不正确；
故选答案B；
【点睛】此题考查焓变的计算及燃料电池的电极反应书写，注意电极书写时溶液的酸碱性。
14．(1)ab
(2)
(3) 负
(4)受热分解或溶解度降低
(5)与反应先生成与，而后与继续反应生成与
【详解】（1）CO2是酸性气体，具有碱性的物质能作为CO2捕获剂，故碳酸钠溶液和浓氨水正确；
故答案为ab；
（2）反应Ⅰ：CO2（g）＋H2（g）＝CO（g）＋H2O（g）△H1＝+41 kJ•ml−1，反应Ⅱ：CO（g）＋2H2（g）＝CH3OH（g）△H2＝−94.7 kJ•ml−1，根据盖斯定律，将反应Ⅰ＋Ⅱ，整理可得反应Ⅲ：CO2（g）＋3H2（g）＝CH3OH（g）＋H2O（g）△H3＝−53.7 kJ/ml；
故答案−53.7 kJ/ml；
（3）由图可知，CO2→甲醇，碳元素原子的化合价在降低，得到电子，发生还原反应，所以电极a为阴极，阴极与电源负极相连；结合硫酸做电解质溶液，即可写出相应的电极方程式，为CO2＋6H＋＋6e−═CH3OH＋H2O；
故答案①为负；②为CO2＋6H＋＋6e−═CH3OH＋H2O；
（4）由图可知，80℃时转化为HCOO−的反应达到平衡，反应在40℃～80℃时未达到平衡，随着温度的升高，反应速率加快，的转化率增大，当温度高于80℃时，碳酸氢根离子受热分解，二氧化碳、氢气溶解度降低；
故答案为碳酸氢根离子受热分解或二氧化碳、氢气溶解度降低；
（5）反应历程见图所示，该历程可描述为二氧化碳与氢气反应先生成甲醇与水，而后甲醇与氧气继续反应生成甲醛与过氧化氢；
故答案为二氧化碳与氢气反应先生成甲醇与水，而后甲醇与氧气继续反应生成甲醛与过氧化氢。
15． Cl2 H2 a%H+，故Ag+在阴极发生反应，电解总反应方程式为：；阴极发生反应：Ag++e-=Ag，阴极析出5.4g金属银（即），转移电子为0.05ml，原电池中正极发生反应：O2+2H2O+4e-=4OH-，需消耗氧气的物质的量为0.0125ml，其在标况下的体积为0.0125ml×22.4L/ml=0.28L，需通入标况下的空气体积为。
19．(1)8LiCO2＋S2O＋22H＋=8Li＋＋8C2＋＋2SO＋11H2O
(2)LiCO2可氧化盐酸，产生的Cl2会污染环境
(3)调节溶液pH，使Fe3＋转换为Fe(OH)3沉淀
(4)使用冷水将3.0ml/L硫酸稀释至pH大于3，使“沉淀B”部分溶解，过滤，然后使用热水水浴加热，直到有晶体析出
(5) Zn＋2OH−−2e−＝ZnO＋H2O H2O在O为带你被吸附，得到电子转化为OH-，H与O位点结合 结合了H的O位点得到电子，转化为OH-，从O位点脱落
【分析】从废旧锂电池的电极材料（主要为附在铝箔上的LiCO2，还有少量铁的氧化物）中回收钻，由流程可知，加入氢氧化钠溶液可溶解铝，滤液A为NaAlO2，钴渣含有氧化铁、LiCO2，加入稀硫酸、硫代硫酸钠，主要发生8LiCO2＋S2O＋22H＋=8Li＋＋8C2＋＋2SO＋11H2O，加入NaClO3、20%Na2CO3溶液，可使Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀，即沉淀B为Fe(OH)3，滤液中加入NaF，可生成LiF，滤液3加入30% Na2CO3溶液，可生成CCO3•yC(OH)2，以此解答该题。
【详解】（1）“钴渣“中LiCO2溶解时的离子方程式为8LiCO2＋S2O＋22H＋=8Li＋＋8C2＋＋2SO＋11H2O，故答案为8LiCO2＋S2O＋22H＋=8Li＋＋8C2＋＋2SO＋11H2O。
（2）工业生产中一般不用盐酸浸取“钴渣”，其原因是LiCO2可氧化盐酸，产生的Cl2会污染环境，故答案为LiCO2可氧化盐酸，产生的Cl2会污染环境。
（3）在“滤液1“中加入20% Na2CO3溶液，目的是调节溶液pH，使Fe3＋转换为Fe(OH)3沉淀；故答案为调节溶液pH，使Fe3＋转换为Fe(OH)3沉淀。
（4）沉淀B主要为Fe(OH)3，且pH约3左右即可完全沉淀；已知Li2CO3溶解度：0℃为1.54g，80℃为0.85g；所以由“沉淀B”中提取Li2SO4晶体的实验方案，使用冷水将3.0ml/L硫酸稀释至pH大于3，使“沉淀B”部分溶解，过滤，然后使用热水水浴加热，直到有晶体析出，余热蒸干多余水分，冷却，得Li2SO4晶体；故答案为使用冷水将3.0ml/L硫酸稀释至pH大于3，使“沉淀B”部分溶解，过滤，然后使用热水水浴加热，直到有晶体析出。
（5）①锌−空气电池总反应为2Zn＋O2=2ZnO，电解质溶液为KOH溶液，负极上Zn失电子和氢氧根离子反应生成ZnO和水，电极反应式为Zn＋2OH−−2e−＝ZnO＋H2O；故答案为Zn＋2OH−−2e−＝ZnO＋H2O。
②由图可知，第i步：O2在Mn位点被吸附并得电子转化为，取代了位点上最初附着的OH-；第ⅱ步：H2O在O位点被吸附，得到电子转化为OH-，H与O位点结合；第ⅲ步：结合了H的O位点得到电子，转化为OH-，从O位点脱落；第ⅳ步：O-再次得电子并结合水分子生成了OH-，部分OH-附着在Mn位点上；故答案为H2O在O为带你被吸附，得到电子转化为OH-，H与O位点结合；结合了H的O位点得到电子，转化为OH-，从O位点脱落。
【点睛】本题考查混合物分离提纯，为高频考点，把握物质的性质、发生的反应、混合物分离方法为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意元素化合物知识的应用，题目难度不大。
20．(1) B 由A向B
(2) 阴
(3) 根据，，所以还发生了，转移电子为，由，，电解前溶液的物质的量浓度是
【分析】原电池正负极的判断：
①失电子、化合价升高、被氧化、发生氧化反应的一极是负极；
②得电子、化合价降低、被还原、发生还原反应的一极是正极；
③电子流向是负极流向正极；
④电流流向是正极流向负极；
⑤阴离子流向负极，阳离子流向正极；
⑥可以和电解质溶液发生反应的是负极，若两极都发生反应则活泼性较强的一极是负极；
⑦一般负极溶解逐渐溶解，正极逐渐增重或有气泡产生；
⑧一般有氧气参与的一极是正极；
【详解】（1）如图，电极B通入氧气，作为电池的正极，酸性条件下，电极反应式为，在原电池中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，所以氢离子由A向B移动；电极A为电池负极，二甲醚()在电极A放电，电极反应式为，故填B；由A向B；；
（2）①如图，为电解质装置，电解池右边通入稀硫酸和二氧化硫的混合液，流出的是较浓的硫酸，说明二氧化硫被氧化，在右侧放电，被氧化，电极反应式为，b为电源的正极，则a为电源的负极，电解池左侧为阴极室，在阴极区放电，电极反应式为，故填阴；
②电解池的阴极室中溶液的pH在4~7之间，呈酸性，阴极的电极反应为，故填；
（3）如图，该装置为以—空气电池为电源，用惰性电极电解硫酸铜溶液，装置A中电极a通入空气，为电池正极，碱性条件下，电极反应式为，则电极为电池负极，根据总反应，可知负极电极反应式为；装置B为电解池，电极b(惰性电极)为阳极，电极反应式为；电极c刚开始时铜离子放电，电极反应式为，当铜离子消耗完之后，氢离子放电生成氢气，反应为，当外电路中通过0.04 ml电子时，若只生成氧气，根据，生成气体0.01ml，标况下体积为