还剩26页未读，
继续阅读
高中化学苏教版 (2019)选择性必修1第二单元 化学能与电能的转化当堂达标检测题
展开
这是一份高中化学苏教版 (2019)选择性必修1第二单元 化学能与电能的转化当堂达标检测题，共29页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题等内容，欢迎下载使用。
1.2.3电解池的工作原理及应用同步练习-苏教版高中化学选择性必修1
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．对氨基苯甲酸()是一种用途广泛的化工产品和医药中间体，以对硝基苯甲酸( )为原料，采用电解法合成它的装置如图。下列说法中正确的是
A．左边电极电势比右边高
B．每转移1mole-时，阳极电解质溶液的质量减少8g
C．阴极的主要电极反应式为 +6e-+6H++2H2O
D．反应结束后阳极区pH增大
2．下列有关说法正确的是
A．图1中气体甲为O2
B．图2电路中流过7.5mol电子时，共产生标准状况下N2的体积为16.8L
C．图1中若不考虑溶液体积变化，阳极室溶液的pH减小
D．图2中微生物的硝化过程是缺氧环境下进行的
3．从铝土矿(主要成分Al2O3)中提取铝的工艺流程如图。下列说法不正确的是
A．从NaAlO2→Al(OH)3→Al2O3的转化过程中涉及的反应均为非氧化还原反应
B．Al2O3与NaOH溶液反应的化学方程式：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
C．NaAlO2生成Al(OH)3的离子方程式：AlO+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO
D．电解熔融Al2O3阳极的电极反应式：Al3++3e-=Al
4．某兴趣小组设计如下图所示的微型实验装置。实验时，先断开K2，闭合K1，两极均有气泡产生；一段时间后，断开K1，闭合K2，发现电流表A指针偏转。有关描述正确的是
A．断开K1，闭合K2时，石墨电极作正极
B．断开K1，闭合K2时，铜电极反应式为：
C．断开K2，闭合K1时，总反应为：
D．断开K2，闭合K1时，石墨电极附近溶液变红
5．氢氧化钾在医药、轻工业、电化工、纺织等领域有广泛的应用。实验室以铁、石墨为电极，电解饱和溶液(电解液滴有适量的酚酞)制备、等，电解装置如下图所示：
下列说法正确的是
A．a电极材料是铁
B．阴极区电极反应：
C．当电路中有电子转移时，就有通过膜进入正极区
D．一段时间后整个电解池均变成红色
6．利用下图所示装置可以将CO2转化为HCOOH(选择性为73%)、CO、CH4等化工产品，对实现“碳中和”具有重要意义。已知：离子液体作为电解液不仅可以提高CO2的溶解性，同时还可以有效避免析氢反应。
下列说法错误的是
A．装置工作时，阴极上发生的主要反应为CO2+2e- +2H+=HCOOH
B．电路中转移2 mol电子，可得到1 mol HCOOH
C．w交换膜仅允许氢离子通过
D．若用饱和NaHCO3溶液代替离子液体，将降低CO2的转化效率
7．已知是阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )
A．，1 mol完全反应转移的电子数为20NA
B．常温常压下，1.8 g甲基(—CD3)中含有的中子数目为NA
C．100 g质量分数为46%的乙醇水溶液中，O—H键数目为NA
D．用电解粗铜的方法精炼铜，当电路中通过的电子数为NA时，阳极应有32 g Cu转化为Cu2+
8．NaBH4燃料电池具有理论电压高、能量密度大等优点。已知，能量密度=电池输出电能／燃料质量，以该燃料电池为电源电解精炼铜的装置如图所示。下列说法不正确的是
A．离子交换膜应为阳离子交换膜，Na+由左极室向右极室迁移
B．该燃料电池的负极反应式为BH4-+8OH--8e-=B+6H2O
C．若NaBH4燃料电池的电压为U伏，则此电池的能量密度为2.03×104U kJ·kg-1
D．每消耗2.24 L O2(标准状况)时，A电极的质量减轻12.8 g
9．复旦大学研究团队研究PTO和PTO-2H之间的可逆转化；二氧化锰在石墨毡上可逆的沉积和溶解，储存、释放电解液中的水合氢离子；设计出能在-70℃工作的电池，该电池放电时的总反应为：PTO-2H+MnO2+2H3O+=PTO+Mn2++4H2O下列说法错误的是
A．放电时，负极附近溶液的酸性增强
B．放电时，H3O+移向b电极
C．充电时，阴极反应为PTO+2H3O++2e-=PTO-2H+2H2O
D．充电时，电路中通过2mole-，阳极附近电解质溶液质量减少55g
10．电解质浓度不同形成的浓差电池，称为离子浓差电池。以浓差电池为电源，以石墨为电极将NH3转化为高纯H2的装置如图所示。下列说法正确的是
A．Cu(1)的电势低于Cu(2)的电势
B．C(1)极电极反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2 +6H2O
C．工作时，左池 从左侧经膜Ⅰ移向右侧，右池OH-从左侧经膜Ⅱ移向右侧
D．当浓差电池停止放电时，理论上可得到22.4L标准状况下的H2(忽略溶液体积变化)
二、填空题
11．如图是用惰性电极电解200 mL2 mol•L-1硫酸铜溶液，a电极上的电极反应式为 ，若a电极产生112 mL(标准状况)气体，此时溶液中H+浓度为 (不考虑溶液体积变化)，若要使电解质溶液恢复到电解前的状态，可加入 (填序号)。
a．CuO b．CuCO3 c．Cu(OH)2 d．Cu2(OH)2CO3
12．如图是一个用石墨作电极，电解稀溶液的装置，电解液中事先加有指示剂，此时溶液呈红色(指示剂变色的pH范围是6.8~8.0，酸性溶液中呈红色，碱性溶液中呈黄色)。回答下列问题。
(1)在电解过程中，有关电极附近溶液颜色变化的叙述中正确的是 (填序号)。
①A管溶液由红色变为黄色；
②B管溶液由红色变为黄色；
③A管溶液不变色；
④B管溶液不变色。
(2)写出A管中发生的电极反应： 。
(3)写出B管中发生的电极反应： 。
(4)检验a管中气体的方法是 。
(5)检验b管中气体的方法是 。
13．物质的化学能可以在不同的条件下转化为热能、电能被人类利用。按要求回答下列问题。
用阴离子交换膜控制电解液中OH-的浓度制备纳米Cu2O。反应为2Cu+H2OCu2O+H2↑，装置如图。
(1)电解时 通过阴离子交换膜向 极移动。
(2)阳极电极反应式为 。
(3)阴极电极反应式为 。
14．从原理上分析，电解精炼铜与电镀铜有何相似之处 ？写出电解精炼铜的电极反应 。
15．一种生产高铁酸钾的流程如图所示，写出下列反应的离子方程式
(1)反应①：
(2)反应②：
(3)反应③：
(4)反应④：
16．A、B、C、D都是中学化学中常见物质,其中A、B、C均含有同一种元素,在一定条件下相互转换关系 (部分反应中得水已忽略)
(1)若A为氯碱工业的产品,C为厨房中的用品。
①反应Ⅰ的离子方程式为 ；
②氯碱工业制备A的化学方程式是 。
(2)若A、D均为单质,且A为气体,D元素的一种红棕色氧化物常用作颜料。
①B溶液可净水的原因是 ；
②A的实验制法的化学方程式 。
(3)若B是一种两性氢氧化物，请写出反应Ⅲ的离子方程式 。
17．H2O2在Fe2+、Cu2+的存在下生成具有强氧化性的•OH(羟基自由基)，•OH可将有机物氧化降解。
(1)Cu2+H2O2体系中存在下列反应：
Cu2+(aq)+H2O2(aq)═CuOOH+(aq)+H+(aq)△H1＝a kJ•mol﹣1
CuOOH+(aq)═Cu+(aq)+•OH(aq)+1/2O2(g)△H2＝b kJ•mol﹣1
2CuOOH+(aq)═2Cu+(aq)+H2O2(aq)+O2(g)△H3＝c kJ•mol﹣1
则H2O2(aq)═2•OH(aq)△H＝ kJ•mol﹣1。
(2)为探究温度对Cu2+H2O2甲基橙去除率的影响，某研究小组在不同温度下进行实验(其他条件相同)，实验结果如图所示。相同条件下，温度升高，甲基橙去除速率增大，其原因是 。
(3)为探究Fe2+Cu2+H2O2能够协同催化氧化降解甲基橙，某研究小组的实验结果如图所示。得出“Fe2+Cu2+H2O2催化氧化降解甲基橙效果优于单独加入Fe2+或Cu2+”结论的证据为 。
实验条件：200 mL甲基橙模拟废水(1.5 g•L﹣1，pH＝3.0)，温度60℃、V(H2O2)＝2.0 mL
1﹣V(H2O2)：m(FeSO4)：m(CuSO4)＝2：0.02：0.4
2﹣V(H2O2)：m(FeSO4)：m(CuSO4)＝2：0.02：0
3﹣V(H2O2)：m(FeSO4)：m(CuSO4)＝2：0：0.4
4﹣V(H2O2)：m(FeSO4)：m(CuSO4)＝2：0：0
(4)EFH2O2FeOx法可用于水体中有机污染物降解，其反应机理如下图所示。阳极的电极反应式为 ，X微粒的化学式为 ，阴极附近Fe2+参与反应的离子方程式为 。
(5)SCOD是指溶解性化学需氧量，是衡量水中有机物质含量多少的指标。水体SCOD越大，说明其有机物含量越高。用Fe2+H2O2法氧化破解啤酒工业污泥中的微生物，释放出有机物和氮等。测得不同初始pH下污泥经氧化破解后上层清液中的SCOD及总氮浓度如上图所示。当pH＞2.5时，总氮浓度、SCOD均降低，其原因可能是 。
18．利用氧化还原反应可以解决很多实际问题：2KMnO4＋10FeSO4＋8H2SO4=2MnSO4＋5Fe2(SO4)3＋K2SO4＋8H2O
(1)设计如下原电池，其中甲、乙两烧杯中各物质的物质的量浓度均为1 mol/L盐桥中装有饱和溶液。K2SO4回答下列问题：
①发生氧化反应的烧杯是 (填“甲”或“乙”)。
②甲烧杯中发生的电极反应 。
(2)工业上处理含Cr2O的酸性工业废水常用以下方法：①往工业废水里加入适量的NaCl，搅拌均匀；②用Fe为电极进行电解，经过一段时间有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀产生；③过滤回收沉淀，废水达到排放标准。
①电解时的电极反应：阴极 。
②Cr2O转变成Cr3+的离子反应方程式： 。
(3)据报道，最近摩托罗拉公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池，电量可达现在使用的镍氢电池或锂电池的十倍，可连续使用一个月才充一次电。
①放电时负极的电极反应为： ；
②充电时有CH3OH生成的电极为 极；填“阴极”或阳极充电时每生成1 molCH3OH转移 mol电子
(4)通过NOx传感器可监测NOx的含量，工作原理示意图如图所示，写出NiO电极的电极反应式： 。
19．如图是一个电化学过程的示意图，请按要求回答下列问题：
(1)甲池是 装置(填“原电池”或“电解池”)
(2)写出电极反应式：通入的电极 。
(3)反应一段时间后，甲池中消耗1.6g甲烷，则乙池中某电极的质量增加 g。
(4)反应一段时间后，将甲、乙两池的电极接反了，写出乙池中A极的电极反应式 。
(5)某工厂烟气中主要含，可用NaOH溶液吸收烟气中的，将所得的溶液进行电解，可循环再生NaOH，同时得到，其原理如图所示(电极材料为石墨)。
①图中a极要连接电源的 (填“正”或“负”)极，C口流出的物质是 。
②放电的电极反应式为 。
③阴极的电极反应式为 。
20．按图所示装置进行实验(C1、C2为石墨棒)，并回答下列问题：
(1)判断装置的名称：A池为 ，B池为 。
(2)锌极为 极，电极反应式为 ；石墨棒C1为 极，电极反应式为 ；
(3)当C2极析出标况下224 mL气体时，锌的质量变化值为 克。
三、实验题
21．（1）2004年美国圣路易斯大学研制了一种新型的乙醇电池，它用磺酸类质子溶剂，在200°C左右时供电，电池示意如图所示：
① 极（填a或b）为电池的正极，电池工作时电子的流向为 （填a→b或b→a）
②写出该电池负极的电极反应式
(2)图中X为电源，Y为浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸，滤纸中央滴有一滴KMnO4溶液，通电后Y中央的紫红色斑向d端扩散。
①Y中总反应的化学方程式为 ，滤纸上c点附近会变 色。
②电解一段时间后，Z产生280 mL的气体(标准状况下)，此时溶液的体积为500 mL，假设溶液中还有AgNO3存在，则Z中溶液的pH是 ，需加入 g的 可使溶液复原。
22．I.食盐不但是人类生活中不可缺少的物质，而且是重要的化工原料。某实验小组以含有、、的粗盐设计方案制备精盐，方案如下(用于沉淀的试剂稍过量)
回答下列问题：
(1)操作II中玻璃棒的作用是 。
(2)为操作IV选择所需仪器 (填字母)。
a.烧杯 b.试管 c.玻璃棒 d.分液漏斗 e.漏斗 f.酒精灯 g.蒸发皿
(3)操作的目的是除去粗盐中的可溶性杂质离子、、，请按照加入的先后顺序写出除杂试剂的化学式： 。
(4)操作V应选择的酸是 (填化学式)，若将操作V与操作IV的先后顺序对调，将会对实验结果产生的影响是 。
II.某实验小组用图1装置电解饱和食盐水制取氯气并进行实验探究
回答下列问题：
(5)电解饱和食盐水的化学方程式为： 。
(6)检验氢氧化钠溶液中是否含有NaCl的实验操作是 。
(7)利用图2装置验证氯气与烧碱溶液的反应。将A与B连接，打开止水夹，用注射器注入过量NaOH浓溶液，观察到的现象有 。
23．含氯消毒剂有多种，可用于自来水消毒，84消毒液用于家庭、宾馆的消毒。实验室可用亚氯酸钠固体与制备，装置如图所示：
(1)仪器P的名称为 ，有同学认为应将P换为恒压滴液漏斗，与仪器P对比，其优点是 。A装置中发生反应的离子方程式为
(2)B、C、E中盛装的液体依次是 (填编号)
a．浓硫酸 b．饱和食盐水 c．溶液 d．
(3)F处应选用的收集装置是 (填序号)，其中与E装置导管相连的导管口是 (填接口字母)
(4)一种有效成分为的“二氧化氯泡腾片”，能快速溶于水，溢出大量气泡，得到溶液。上述过程中，生成的反应属于歧化反应，每生成消耗的量为 ；产生“气泡”的化学方程式为 。
(5)用于环境杀菌消毒的溶液须稀释并及时使用，若暴露在空气中时间过长且见光，将会导致消毒作用减弱，写出该过程的离子方程式 ，(已知：，)
(6)某同学模仿氯碱工业，在家中用电解法自制出与“84消毒液”成分(和水)相同的消毒液。
实验过程：向一个矿泉水瓶中装入自来水并加入3勺食盐，用卫生纸将用铅笔做成的电极包好并插入纯净水瓶中装置如图接通电源后，可以看到一侧电极无明显现象另一侧电极有细小的气泡产生。用该方法制备消毒液的总化学方程式是： 。
参考答案：
1．C
【分析】金属阳极DSA发生2H2O-4e-=O2+4H+，阴极的主要电极反应式为 +6e-+6H+→+2H2O。
【详解】A．金属阳极DSA发生2H2O-4e-=O2+4H+，右侧为阳极，左侧为阴极，右边电极电势比左边高，故A错误；
B．阳极发生反应2H2O-4e-=O2+4H+，氧气逸出，氢离子跨过阳离子交换膜移向阴极，当转移4mole-时，阳极电解质溶液减少2mol水，则转移1mole-时，阳极电解质溶液减少0.5mol水，质量为9g，故B错误；
C．阴极上对硝基苯甲酸得电子发生还原反应，生成对氨基苯甲酸，则阴极的主要电极反应式为 +6e-+6H+→+2H2O，故C正确；
D．由B项分析知，阳极反应消耗阳极区的水，则反应结束后阳极区硫酸的浓度增大，pH减小，故D错误；
故选：C。
2．C
【详解】A．图1中左侧CN-发生氧化反应生成N2，左侧为阳极，右侧为阴极，阴极发生还原反应生成，故A错误；
B．图2电池总反应为，该反应每转移15mol电子生成4mol氮气，故电路中流过7.5mol电子时，产生2mol氮气，即标准状况下的体积为44.8L，故B错误；
C．图1中左侧CN-发生氧化反应生成N2，左侧为阳极，发生反应为，pH会下降，故C正确；
D．图2微生物的硝化是铵根离子被氧化为硝酸根离子的过程，发生氧化反应，有氧气参加反应，故D错误；
选C。
3．D
【详解】A．向NaAlO2溶液中通入CO2气体，发生反应Al(OH)3，Al(OH)3不稳定，受热分解产生Al2O3，在上述转化过程中元素化合价都不变，因此涉及的反应均为非氧化还原反应，A正确；
B．Al2O3是两性氧化物，与NaOH溶液反应产生NaAlO2和水，反应的化学方程式为：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O，B正确；
C．由于Al(OH)3是两性物质，能够与强酸、强碱发生反应，为避免NaAlO2与强酸反应时产生的Al(OH)3被过量的强酸溶解变为可溶性铝盐，根据酸性：H2CO3＞Al(OH)3，向NaAlO2溶液中通入过量CO2气体，反应产生Al(OH)3、NaHCO3，该反应的离子方程式为：AlO+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO，C正确；
D．电解熔融Al2O3时，阴极上Al3+得到电子被还原产生Al单质，故阴极的电极反应式：Al3++3e-=Al；阳极上是O2-失去电子变为O2，阳极的电极反应式为：2O2--4e-=O2↑，D错误；
故合理选项是D。
4．A
【分析】实验时，先断开K2，闭合K1，两极均有气泡产生，说明左边为阳极，产生氯气，右边为阴极，产生氢气；一段时间后，断开K1，闭合K2，发现电流表A指针偏转，说明左边为正极，右边为负极。
【详解】A. 断开K1，闭合K2时，氢气在右边失去电子，作负极，因此石墨电极作正极，故A正确；
B. 断开K1，闭合K2时，石墨电极反应式为：，故B错误；
C. 断开K2，闭合K1时，总反应为：，故C错误；
D. 断开K2，闭合K1时，铜电极是阴极，水中氢离子得到电子，剩余氢氧根，因此铜电极附近溶液变红，故D错误。
综上所述，答案为A。
5．B
【分析】由图可知，a为阳极，氯离子失去电子发生氧化反应，2Cl－-2e－=Cl2↑；b为阴极，水得到电子发生还原反应，2H2O+2e- =2OH-+H2↑；
【详解】A．a电极为阳极，材料应该是惰性电极材料，不能是铁，A错误；
B．阴极区电极反应：，B正确；
C．当电路中有电子转移时，会有2mol钾离子进入阴极区，即有2mol×39g/mol=通过膜进入阴极区，C错误；
D．阳极区生成氯气，氯气和水生成漂白性次氯酸，会使有色物质褪色，D错误；
故选B。
6．B
【分析】装置为电解池，装置工作时，活性铂电极上发生的电极反应为2H2O一4e-=O2↑+4H+，发生氧化反应，为阳极；氮掺杂石墨烯电极为阴极，CO2转化为HCOOH(选择性为73%)，故主要反应为CO2+2e- +2H+ =HCOOH，另外还有反应CO2+2e-+2H+=CO+ H2O、CO2+8e- + 8H+=CH4+2H2O等；H+不断通过w交换膜在阴极上参与反应。
【详解】A．由分析可知，装置工作时，阴极的主要反应为CO2+2e- +2H+=HCOOH，故A项正确；
B．由分析可知，CO2转化为HCOOH(选择性为73%)、CO、CH4等化工产品，电路中转移2 mol电子时，可得到HCOOH的物质的量小于1 mol， 故B 项错误；
C．由分析可知，w交换膜为质子交换膜，仅允许氢离子通过，故C项正确；
D．若用饱和NaHCO3溶液代替离子液体，将降低CO2的溶解性，还发生析氢反应，将降低CO2的转化效率，故D项正确；
故答案选B。
7．A
【详解】A． ，反应过程中锰化合价从+7降低到+2价，则按得失电子数守恒可知，1 mol完全反应转移的电子数为20NA，A正确；
B．常温常压下，1.8 g甲基(—CD3)的物质的量为0.1 mol，含有的中子数目为0.9NA，B不正确；
C．100 g质量分数为46%的乙醇水溶液中，乙醇分子内O—H键数目为NA，但水中还有O—H键，故溶液中O—H键数目大于NA，C不正确；
D．用电解粗铜的方法精炼铜，当电路中通过的电子数为NA时，阳极有比铜活泼的锌、铁等被氧化，故发生转化的Cu小于32 g，D不正确；
答案选A。
8．D
【分析】由题中信息可知，该燃料电池负极发生BH4-+8OH--8e-=B+6H2O，正极发生2O2+8e-+4H2O=8OH-，由于反应后右侧的氢氧化钠溶液的浓度变大，故离子交换膜为阳离子交换膜，Na+由左室向右室迁移。A电极为阳极、B电极为阴极，则A为粗铜、B为纯铜。
【详解】A．离子交换膜应为阳离子交换膜，Na+由左极室向右极室迁移，A正确；
B．该燃料电池的负极反应式为BH4-+8OH--8e-=B+6H2O，B正确；
C．1mol NaBH4的质量为38g，1mol NaBH4完全反应可转移8mol电子，1个电子的电量为1.6，若NaBH4 燃料电池的电压为U伏，则此电池的能量密度为=2.03×104U J·g-1=2.03×104U kJ·kg-1，C正确；
D．每消耗2.24 L O2(标准状况)时，即消耗0.1mol氧气，则电子转移0.4mol，A电极是粗铜，除铜溶解外，还有比铜活泼的杂质金属(如锌等)也溶解，故无法计算A电极减轻的质量，D不正确；
本题选D。
9．D
【分析】放电时，负极上PTO-2H失电子生成PTO，则a 为负极，负极反应式为PTO-2H-2e-+2H2O═PTO+2H3O+，b为正极，正极的反应式为：MnO2+4H3O++2e-=Mn2++6H2O，原电池中阳离子向正极移动；充电时为电解池，负极与外接电源的负极相连为阴极，正极与外接电源的正极相连为阴极，据此分析。
【详解】A．放电时，负极上PTO-2H失电子生成PTO，则负极反应为PTO-2H-2e-+2H2O═PTO+2H3O+，氢离子浓度增大，溶液的酸性增强，故A正确；
B．放电时是原电池，阳离子移向正极，即H3O+向b极迁移，故B正确；
C．充电时，阳极上发生失电子的氧化反应，则阳极的反应为：Mn2+-2e-+6H2O═MnO2+4H3O+，故C正确；
D．充电时，阳极的反应为：Mn2+-2e-+6H2O═MnO2+4H3O+，电路中通过2mole-，生成1molMnO2，则溶液的质量减小1mol×87g/mol=87，故D错误；
故选：D。
10．B
【分析】以浓差电池为电源，以石墨为电极将NH3转化为高纯H2，C(1)电极上，NH3转化为N2，N元素化合价升高，发生氧化反应，C(1)电极为阳极，则C(2)电极为阴极，Cu(1)为正极，Cu(2)为负极。
【详解】A．由分析知，Cu(1)为正极，Cu(1)的电势高于Cu(2)的电势，A项错误；
B．C(1)极电极上NH3失电子被氧化为N2，电极反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O，B项正确；
C．原电池中阴离子向负极迁移，则SO向电池负极移动，故SO经过阴离子交换膜Ⅰ从右侧移向左侧；电解池在阴离子向阳极迁移，故OH-经过阴离子交换膜Ⅱ由右侧移向左侧，C项错误；
D．当浓差电池左右浓度相等时则停止放电，设负极放电使溶液中增加x mol Cu2+，则正极减少x mol Cu2+，当浓差电池停止放电时有：x+2L×0.5mol/L=2L×2.5mol/L-x，解得x=2mol，则此时电路中转移电子2×2mol=4mol，右池阴极反应为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，则此时生成H2物质的量4mol×=2mol，标准状况下其体积为2mol×22.4L/mol=44.8L，D项错误；
答案选B。
11． 2H2O-4e-=O2↑+4H+ 0.1 mol•L-1 ab
【详解】如图所示是用惰性电极电解200 mL2 mol•L-1硫酸铜溶液，发生的总反应为。a电极与电源正极相连为电解池的阳极，由于离子的放电能力：OH-＞，所以阳极上溶液中水电离出来的氢氧根离子在阳极失去电子发生氧化反应，电极反应为；a电极产生112 mL(标准状况)气体为O2，其物质的量为n(O2)=，同一闭合回路中电子转移数目相等，则此时消耗Cu2+的物质的量为，由于200 mL2 mol•L-1硫酸铜溶液中含有Cu2+的物质的量n(Cu2+)=2 mol/L×0.2 L=0.4 mol＞0.01 mol，所以Cu2+有剩余，故在b电极上只有Cu2+放电生成Cu，转移电子0.02 mol，溶液中生成H+物质的量为0.02 mol，。在此电解过程中CuSO4溶液每损失2个Cu2+原子，就损失2个O原子，相当于损失一个CuO，为了使CuSO4溶液恢复原浓度，应加入CuO，由于CuCO3+H2SO4=CuSO4+CO2↑+H2O，相当于加CuO，所以也可以加入CuCO3；而Cu(OH)2+H2SO4=CuSO4+2H2O、Cu2(OH)2CO3+2H2SO4=CuSO4+CO2↑+3H2O，除增加溶质外，还增加了水，因此不能加入Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3，故合理选项是ab。
12．(1)①④
(2)2H2O+2e-+Mg2+=Mg(OH)2↓+H2↑
(3)2H2O-4e-=O2↑+4H+
(4)用拇指按住管口，取出试管，靠近火焰，放开拇指，有爆鸣声，管口有蓝色火焰
(5)用拇指按住管口，取出试管，放开拇指，将带有火星的木条伸入试管内会复燃
【分析】根据图示，A为阴极，溶液中的阳离子发生还原反应，B为阳极，溶液中的阴离子发生氧化反应，结合电极反应式分析解答。
(1)
电解时，A为阴极，A管阴极上氢离子放电生成氢气，同时电极附近有氢氧根离子生成，溶液呈碱性，溶液呈黄色；B为阳极，B管阳极上氢氧根离子放电，同时电极附近有氢原子生成，溶液呈酸性，所以溶液呈红色，故答案为：①④；
(2)
A为阴极，A管中氢离子放电生成氢气，电极反应式为2H++2e-=H2↑或2H2O+2e- = H2↑+ 2OH-，同时电极附近有氢氧根离子生成，氢氧根离子和镁离子生成氢氧化镁白色沉淀，离子方程式为：Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓，总反应为2H2O+2e-+Mg2+=Mg(OH)2↓+H2↑，故答案为：2H2O+2e-+Mg2+=Mg(OH)2↓+H2↑；
(3)
B为阳极，B管中氢氧根离子放电生成氧气，电极反应式为：2H2O-4e-=O2↑+4H+，故答案为：2H2O-4e-=O2↑+4H+；
(4)
a管中收集的气体是氢气，氢气具有可燃性，其检验方法为：用拇指按住管口，取出试管，靠近火焰，放开拇指，有爆鸣声，管口有蓝色火焰，故答案为：用拇指按住管口，取出试管，靠近火焰，放开拇指，有爆鸣声，管口有蓝色火焰；
(5)
b管中收集的气体是氧气，氧气能使带火星的木条复燃，其检验方法为：用拇指按住管口，取出试管，放开拇指，将带有火星的木条伸入试管内会复燃，故答案为：用拇指按住管口，取出试管，放开拇指，将带有火星的木条伸入试管内会复燃。
13．(1) OH- Cu
(2)2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O
(3)2H2O+2e-=H2↑+2OH-
【详解】（1）电解时，阴离子向阳极移动，即OH-通过阴离子交换膜向阳极移动，阳极为Cu极，故答案为：OH-；Cu。
（2）总方程式为：2Cu+H2OCu2O+H2↑，阳极为Cu，反应中失去电子变为Cu2O，电极反应式为：2Cu-2e-+2OH-═Cu2O+H2O，故答案为：2Cu-2e-+2OH-═Cu2O+H2O。
（3）总方程式为：2Cu+H2OCu2O+H2↑，阴极为H2O，反应中得到电子，生成H2，电极反应式为：2H2O+2e-═H2↑+2OH-，故答案为：2Cu-2e-+2OH-═Cu2O+H2O。
14． 电解质溶液都是含铜离子的盐溶液，并且阴极都只有Cu析出，电极反应为Cu2++2e-=Cu 阳极电极主要反应为Cu-2e-=Cu2+，阴极电极反应为Cu2++2e-=Cu
【详解】电解精炼铜与电镀铜，它们相似之处是电解质溶液都是含铜离子的盐溶液，并且阴极都只有Cu析出，电极反应为Cu2++2e-=Cu；其中电解精炼铜时，阳极电极主要反应为Cu-2e-=Cu2+，阴极电极反应为Cu2++2e-=Cu；答案为电解质溶液都是含铜离子的盐溶液，并且阴极都只有Cu析出，电极反应为Cu2++2e-=Cu；阳极电极主要反应为Cu-2e-=Cu2+，阴极电极反应为Cu2++2e-=Cu。
15．(1)Mg2++2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+Mg(OH)2↓
(2)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
(3)3Fe3O4+28H＋+NO=9Fe3＋+NO↑+14H2O
(4)2Fe3＋+3ClO-+10OH-=2FeO+3Cl-+5H2O
【详解】（1）反应①是MgCl2溶液电解，阳极是Cl-放电生成氯气，阴极是水电离产生的H+得到电子生成氢气，水电离产生的OH-和Mg2+结合生成Mg(OH)2沉淀，离子方程式为：Mg2++2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+Mg(OH)2↓。
（2）反应②是氯气和KOH溶液反应生成氯化钾、KClO和水，反应的离子方程式为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。
（3）反应③是Fe3O4和稀硝酸反应，Fe3O4中的+2价铁和硝酸发生氧化还原反应，+2价铁被氧化为+3价，稀硝酸的还原产物是NO，根据电子守恒、电荷守恒写出该反应的离子方程式为：3Fe3O4+28H++ =9Fe3++NO↑+14H2O。
（4）反应④是硝酸铁溶液和碱性KClO浓溶液反应生成K2FeO4，铁的化合价升高，则KClO中Cl的化合价降低，从+1价降低到-1价，根据电子守恒、电荷守恒写出该反应的离子方程式为：2Fe3++3ClO-+10OH-=2+3Cl-+5H2O。
16． 2OH-+CO2 =CO32-+H2O 2NaCl+2H2O 2NaOH + Cl2↑+ H2↑ FeCl3水解生成Fe(OH)3胶体,可吸附水中杂质 MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓
【分析】（1）若A为氯碱工业的产品，C为厨房中的用品，可知A为NaOH，C为NaHCO3，B为Na2CO3，D为CO2，Na2CO3，NaHCO3是弱酸强碱盐，是在水的作用下而发生水解显碱性；（2）D元素的一种红棕色氧化物常用作颜料，应为氧化铁，则D为Fe，A为Cl2，B为FeCl3，C为FeCl2。
【详解】（1）若A为氯碱工业的产品，C为厨房中的用品，可知A为NaOH，C为NaHCO3，B为Na2CO3，D为CO2，Na2CO3，NaHCO3是弱酸强碱盐，是在水的作用下而发生水解显碱性，
①反应Ⅰ为NaOH和少量CO２的反应，反应的离子方程式是2OH-+CO2 =CO32-+H2O；②氯碱工业制备A，即NaOH时，电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氯气和氢气，反应的化学方程式是2NaCl+2H2O 2NaOH + Cl2↑+ H2↑；（2）D元素的一种红棕色氧化物常用作颜料，应为氧化铁，则D为Fe，A为Cl2，B为FeCl3，C为FeCl2，B为FeCl3，FeCl3水解生成Fe(OH)3胶体,可吸附水中杂质，可用于净水；
②A为Cl2，实验室利用加热二氧化锰和浓盐酸反应生成氯化锰、氯气和水的方法得到氯气，反应的化学方程式为MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O；(3)若B是一种两性氢氧化物则为氢氧化铝，反应Ⅲ是偏铝酸盐与铝盐发生双水解反应生成氢氧化铝，反应的离子方程式为Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓。
【点睛】本题是以常见的化学物质为载体，考查了元素化合物质之间的转化及他们涉及的化学反应原是的相关知识，为高考常见题型，侧重于学生的分析能力、推断能力和综合运用元素化合物知识，注意把握题给信息，找出推断的突破口，把握相关物质的性质以及离子方程式、化学方程式的书写，难度中等。
17． 2b﹣c •OH浓度增大或活化分子数增多 相同时间时，曲线1对应甲基橙降解率均高于曲线2、曲线3 Fe﹣2e﹣═Fe2+； O2﹣ H2O2+H++Fe2+═Fe3++H2O+•OH Fe2+、Fe3+转化为Fe(OH)3
【详解】(1)由①CuOOH+(aq)═Cu+(aq)+•OH(aq)+1/2O2(g)△H2＝b kJ•mol﹣1
②2CuOOH+(aq)═2Cu+(aq)+H2O2(aq)+O2(g)△H3＝c kJ•mol﹣1
结合盖斯定律可知①×2﹣②得到H2O2(aq)═2•OH(aq)，其△H＝（2b﹣c ）kJ•mol﹣1；
(2)图1中相同条件下，温度升高，甲基橙去除速率增大，其原因是•OH浓度增大或活化分子数增多；
(3)“Fe2+Cu2+H2O2催化氧化降解甲基橙效果优于单独加入Fe2+或Cu2+”结论的证据为相同时间时，曲线1对应甲基橙降解率均高于曲线2、曲线3；
(4)图3中阳极上Fe失去电子，阳极反应式为Fe﹣2e﹣═Fe2+，阴极上2X+2H+＝H2O2+O2，由电荷及元素守恒可知X为O2﹣；阴极附近Fe2+与H2O2反应，结合图中生成物可知离子反应为H2O2+H++Fe2+═Fe3++H2O+•OH；
(5)当pH＞2.5时，总氮浓度、SCOD均降低，其原因可能是Fe2+、Fe3+转化为Fe(OH)3。
18．(1) 乙 MnO+5e-+8H+=Mn2++4H2O
(2) 2H++2e-═H2↑(或2H2O+2e-═H2↑+2OH-) 6Fe2++Cr2O+14H+═6Fe3++2Cr3++7H2O
(3) CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2O 阴极 6mol
(4)NO-2e- +O2- = NO2
【解析】（1）
由2KMnO4＋10FeSO4＋8H2SO4=2MnSO4＋5Fe2(SO4)3＋K2SO4＋8H2O可知，锰元素和化合价降低，得电子，铁元素化合价升高，失电子，则b为负极，a为正极，
①b为负极，则乙烧杯中发生氧化反应；
②甲烧杯中发生还原反应，Mn元素的化合价降低，电极反应为MnO+5e-+8H+=Mn2++4H2O；
（2）
①用Fe为电极进行电解，阳极是活泼电极，则电极本身发生失电子的氧化反应，即Fe-2e-=Fe2+，阴极上是阳离子发生得电子的还原反应，即2H++2e-═H2↑(或2H2O+2e-═H2↑+2OH-)；
②Cr2O具有强氧化性，可以将亚铁离子氧化为铁离子，自身被还原为Cr3+，反应的实质是：6Fe2++Cr2O+14H+═6Fe3++2Cr3++7H2O；
（3）
①放电时，相当于原电池的工作原理，正极是氧气发生得电子的还原反应，即O2+2H2O+4e-=4OH-，负极是甲醇发生失电子的氧化反应，即CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2O；
②充电时，相当于电解池的工作原理，有CH3OH生成的电极为阴极；根据反应方程式发现此时生成了氢氧根离子，所以电解质溶液的pH逐渐增大，每生成2molCH3OH转移电子12mol，所以充电时每生成1molCH3OH转移6mol电子；
（4）
从图中可知，NiO电极的反应物为NO，产物为NO2，N元素化合价升高失电子，电极反应式：NO-2e- +O2- = NO2。
19．(1)原电池
(2)
(3)86.4g
(4)
(5) 负 较浓的硫酸
【详解】（1）甲池是燃料电池，将化学能转化为电能，属于原电池；
（2）燃料电池中甲烷失电子，发生氧化反应，注意还要考虑电解质的后续反应，故电极反应式为；
（3）甲烷失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为，消耗1.6g甲烷的物质的量为0.1mol，转移电子0.8mol，根据Ag+ +e- =Ag，乙池阴极增重银的质量为：0.8mol×108g/mol=86.4g；
（4）乙为电解池、一开始反应时，根据Ag+ +e- =Ag，A电极铁棒上析出银，反应一段时间后，将甲、乙两池的电极接反了，乙池中A极作阳极，铁棒表面的银单质失去电子发生氧化反应，电极反应式为：；
（5）①电解池中阳离子移向阴极，可判断图中a极连接电源的负极；SO在阳极失去电子变为SO，所以C口流出的是较浓的硫酸。
②SO在阳极失去电子变为SO，电极反应式为SO-2e-+H2O=SO+2H+。
③H2O 在阴极得到电子，电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-。
20．(1) 原电池 电解池
(2) 负极 Zn-2e-=Zn2+ 阳极 2Cl--2e-=Cl2
(3)0.65
【分析】该装置为原电池和电解池的组合装置，左边A为原电池，Zn作负极，失去电子，电极反应式为：Zn-2e-=Zn2+，Cu作正极，Cu2+得到电子，电极反应式为：Cu2++2e-=Cu，B为电解池，C1为阳极，Cl-失去电子，电极反应式为：2Cl--2e-=Cl2，C2为阴极，H+得到电子，电极反应式为：2H++2e-=H2，据此分析解答。
(1)
根据上述分析可知，A池为原电池，B池为电解池。
(2)
Zn作负极，失去电子，电极反应式为：Zn-2e-=Zn2+，C1为阳极，Cl-失去电子，电极反应式为：2Cl--2e-=Cl2。
(3)
C2为阴极，H+得到电子，电极反应式为：2H++2e-=H2，当析出标况下224mL气体时，即析出0.01mol H2时，转移0.02mole-，根据Zn-2e-=Zn2+可知，锌的质量减少0.01mol×65g/mol=0.65g。
21． b a→b C2H5OH-12e－+3H2O＝12H++2CO2↑ 2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ 红 1 5.8 Ag2O
【分析】（1）在燃料电池中，燃料在负极发生失电子的反应，电流在电路中从正极流向负极；
（2）紫红色斑即MnO4－向d端扩散，根据阴离子向阳极移动的原理，可知d端为阳极，即b为正极，a为负极，c为阴极。
(1)NaCl溶液中H＋放电，产生OH－，c点附近会变红色。(2)电解AgNO3溶液时，Pt为阳极，溶液中的OH－放电：4OH－－4e－=O2↑＋2H2O，当有280 mL即0.012 5 mol的气体生成时，转移0.05 mol的电子，溶液中产生n(H＋)＝0.05 mol，即pH＝1。
Ag为阴极，溶液中的Ag＋得电子，生成银0.05 mol。脱离体系的是银元素和氧元素，且n(Ag)∶n(O)＝2∶1，所以可以加入0.025 mol 的Ag2O或Ag2CO3。
【详解】（1）①燃料电池中，燃料乙醇在负极发生失电子的反应，氧气是在正极上发生得电子的反应，电流在电路中从正极流向负极，根据质子移动方向，可以知道b是正极，a是负极，故答案为b；b→a；
②该电池负极的电极反应式为：C2H5OH+3H2O-12e－=2CO2+12H＋；
（2）紫红色斑即MnO4－向d端扩散，根据阴离子向阳极移动的原理，可知d端为阳极，即b为正极，a为负极，c为阴极。
(1)Y中总反应的化学方程式为：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，NaCl溶液中H＋放电，产生OH－，c点附近会变红色。
(2)电解AgNO3溶液时，Pt为阳极，溶液中的OH－放电：4OH－－4e－=O2↑＋2H2O，当有280 mL即0.012 5 mol的气体生成时，转移0.05 mol的电子，溶液中产生n(H＋)＝0.05 mol，c(H＋)＝0.05 mol/0.5L= 0.1 mol·L－1，即pH＝1。
Ag为阴极，溶液中的Ag＋得电子，生成银0.05 mol。脱离体系的是银元素和氧元素，且n(Ag)∶n(O)＝2∶1，所以可以加入0.025 mol 的Ag2O或Ag2CO3。Ag2O质量为0.025mol×（108×2+16）g·mol－1=5.8g或Ag2CO3质量为0.025mol×（108×2+60）g·mol－1=6.9g。
22．(1)加速物质的溶解
(2)ade
(3)BaCl2、NaOH、Na2CO3或NaOH、BaCl2、Na2CO3或BaCl2、Na2CO3、NaOH
(4) HCl 盐酸溶液将生成的CaCO3、Mg(OH)2、BaCO3沉淀溶解，影响精盐的纯度
(5)2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2+H2
(6)取样，加入硝酸酸化的硝酸银溶液，如果有白色沉淀生成，则说明含有NaCl
(7)①中黄绿色消失，②中液体倒吸入①中
【分析】粗盐提纯的过程中，需要Ca2+，Mg2+，SO且不引入新的杂质，则需要向溶液中加入Na2CO3、NaOH、BaCl2试剂，其中Na2CO3在加入BaCl2溶液后加入，保证Na2CO3溶液既可以除掉Ca2+，也可以除掉加入的过量的BaCl2。在将 Ca2+，Mg2+，SO三种离子完全转化为沉淀后，经过过滤后（操作Ⅳ），再加入HCl调节pH（操作Ⅴ），可以去除过量的Na2CO3和NaOH，蒸发结晶的过程中HCl挥发，NaCl结晶。
【详解】（1）II为溶解，玻璃棒的作用为加速物质的溶解；
故答案为：加速物质的溶解；
（2）操作Ⅳ为过滤，过滤所需要的仪器有：漏斗、烧杯、玻璃棒、铁架台（含铁圈）、滤纸；
故答案为：ade；
（3）Ca2+，Mg2+，SO且不引入新的杂质，则需要向溶液中加入Na2CO3、NaOH、BaCl2试剂，其中Na2CO3在加入BaCl2溶液后加入，保证Na2CO3溶液既可以除掉Ca2+，也可以除掉加入的过量的BaCl2。
故答案为：BaCl2、NaOH、Na2CO3或NaOH、BaCl2、Na2CO3或BaCl2、Na2CO3、NaOH；
（4）在将 Ca2+，Mg2+，SO三种离子完全转化为沉淀后，经过过滤后（操作Ⅳ），再加入HCl调节pH（（操作Ⅴ）），可以去除过量的Na2CO3和NaOH，如果先加入HCl后过滤，则盐酸溶液将生成的CaCO3、Mg(OH)2、BaCO3沉淀溶解。
故答案为：HCl；盐酸溶液将生成的CaCO3、Mg(OH)2、BaCO3沉淀溶解，影响精盐的纯度。
（5）电解饱和食盐水时，阳极氯离子失去电子生成氯气，阴极水电离出的氢离子得电子生成氢气，故电解的化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2+H2；
故答案为：2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2+H2；
（6）检验氯离子应用银离子生成氯化银沉淀，由于氢氧化银也是白色沉淀，故应先加入硝酸中和氢氧化钠，则检验氢氧化钠溶液中是否含有NaCl的实验方法是：取样，加入稀硝酸酸化，加入硝酸银溶液，若溶液产生白色沉淀，则表明含有NaCl；
故答案为：取样，加入硝酸酸化的硝酸银溶液，如果有白色沉淀生成，则说明含有NaCl；
（7）氯气与烧碱溶液反应生成氯化钠和次氯酸钠，使装置内气体压强减小，小于外界大气压，故将A与B连接，打开止水夹，用注射器注入过量NaOH浓溶液，观察到的现象有①中黄绿色消失，②中液体倒吸入①中；
故答案为：①中黄绿色消失，②中液体倒吸入①中。
23．(1) 分液漏斗 平衡压强，以便盐酸顺利流下
(2)bad
(3) ② d
(4) 1.25
(5)
(6)
【解析】(1)
根据装置图可知，仪器P是分液漏斗，将P换为恒压滴液漏斗，与仪器P对比，其优点是平衡压强，以便盐酸顺利流下。A装置中用二氧化锰和浓盐酸在加热条件下制备氯气，发生反应的离子方程式为；
(2)
B、C、E的作用分别是除氯气中的氯化氢、干燥氯气、吸收ClO2中的氯气，盛装的液体依次是饱和食盐水、浓硫酸、；
(3)
ClO2密度大于空气，用向上排空气法收集ClO2，所以选用装置②，与E装置导管相连的导管口是d；
(4)
发生歧化反应生成ClO2和NaCl，中Cl元素化合价由+3升高为+4、Cl元素化合价由+3降低为-1，根据得失电子守恒，还原剂、氧化剂的物质的量比为4:1，每生成消耗的量为1.25mol；反应生成二氧化碳气体，产生“气泡”的化学方程式为；
(5)
酸性：，若暴露在空气中时间过长且见光，和二氧化碳反应生成碳酸氢钠和次氯酸、次氯酸见光分解为盐酸和氧气，该过程的离子方程式为；
(6)
根据题意，电解食盐水制取，氯元素化合价升高得到，是阳极产物，阴极发生还原反应生成气体，则该气体是氢气，反应的方程式是。
1.2.3电解池的工作原理及应用同步练习-苏教版高中化学选择性必修1
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．对氨基苯甲酸()是一种用途广泛的化工产品和医药中间体，以对硝基苯甲酸( )为原料，采用电解法合成它的装置如图。下列说法中正确的是
A．左边电极电势比右边高
B．每转移1mole-时，阳极电解质溶液的质量减少8g
C．阴极的主要电极反应式为 +6e-+6H++2H2O
D．反应结束后阳极区pH增大
2．下列有关说法正确的是
A．图1中气体甲为O2
B．图2电路中流过7.5mol电子时，共产生标准状况下N2的体积为16.8L
C．图1中若不考虑溶液体积变化，阳极室溶液的pH减小
D．图2中微生物的硝化过程是缺氧环境下进行的
3．从铝土矿(主要成分Al2O3)中提取铝的工艺流程如图。下列说法不正确的是
A．从NaAlO2→Al(OH)3→Al2O3的转化过程中涉及的反应均为非氧化还原反应
B．Al2O3与NaOH溶液反应的化学方程式：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
C．NaAlO2生成Al(OH)3的离子方程式：AlO+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO
D．电解熔融Al2O3阳极的电极反应式：Al3++3e-=Al
4．某兴趣小组设计如下图所示的微型实验装置。实验时，先断开K2，闭合K1，两极均有气泡产生；一段时间后，断开K1，闭合K2，发现电流表A指针偏转。有关描述正确的是
A．断开K1，闭合K2时，石墨电极作正极
B．断开K1，闭合K2时，铜电极反应式为：
C．断开K2，闭合K1时，总反应为：
D．断开K2，闭合K1时，石墨电极附近溶液变红
5．氢氧化钾在医药、轻工业、电化工、纺织等领域有广泛的应用。实验室以铁、石墨为电极，电解饱和溶液(电解液滴有适量的酚酞)制备、等，电解装置如下图所示：
下列说法正确的是
A．a电极材料是铁
B．阴极区电极反应：
C．当电路中有电子转移时，就有通过膜进入正极区
D．一段时间后整个电解池均变成红色
6．利用下图所示装置可以将CO2转化为HCOOH(选择性为73%)、CO、CH4等化工产品，对实现“碳中和”具有重要意义。已知：离子液体作为电解液不仅可以提高CO2的溶解性，同时还可以有效避免析氢反应。
下列说法错误的是
A．装置工作时，阴极上发生的主要反应为CO2+2e- +2H+=HCOOH
B．电路中转移2 mol电子，可得到1 mol HCOOH
C．w交换膜仅允许氢离子通过
D．若用饱和NaHCO3溶液代替离子液体，将降低CO2的转化效率
7．已知是阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )
A．，1 mol完全反应转移的电子数为20NA
B．常温常压下，1.8 g甲基(—CD3)中含有的中子数目为NA
C．100 g质量分数为46%的乙醇水溶液中，O—H键数目为NA
D．用电解粗铜的方法精炼铜，当电路中通过的电子数为NA时，阳极应有32 g Cu转化为Cu2+
8．NaBH4燃料电池具有理论电压高、能量密度大等优点。已知，能量密度=电池输出电能／燃料质量，以该燃料电池为电源电解精炼铜的装置如图所示。下列说法不正确的是
A．离子交换膜应为阳离子交换膜，Na+由左极室向右极室迁移
B．该燃料电池的负极反应式为BH4-+8OH--8e-=B+6H2O
C．若NaBH4燃料电池的电压为U伏，则此电池的能量密度为2.03×104U kJ·kg-1
D．每消耗2.24 L O2(标准状况)时，A电极的质量减轻12.8 g
9．复旦大学研究团队研究PTO和PTO-2H之间的可逆转化；二氧化锰在石墨毡上可逆的沉积和溶解，储存、释放电解液中的水合氢离子；设计出能在-70℃工作的电池，该电池放电时的总反应为：PTO-2H+MnO2+2H3O+=PTO+Mn2++4H2O下列说法错误的是
A．放电时，负极附近溶液的酸性增强
B．放电时，H3O+移向b电极
C．充电时，阴极反应为PTO+2H3O++2e-=PTO-2H+2H2O
D．充电时，电路中通过2mole-，阳极附近电解质溶液质量减少55g
10．电解质浓度不同形成的浓差电池，称为离子浓差电池。以浓差电池为电源，以石墨为电极将NH3转化为高纯H2的装置如图所示。下列说法正确的是
A．Cu(1)的电势低于Cu(2)的电势
B．C(1)极电极反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2 +6H2O
C．工作时，左池 从左侧经膜Ⅰ移向右侧，右池OH-从左侧经膜Ⅱ移向右侧
D．当浓差电池停止放电时，理论上可得到22.4L标准状况下的H2(忽略溶液体积变化)
二、填空题
11．如图是用惰性电极电解200 mL2 mol•L-1硫酸铜溶液，a电极上的电极反应式为 ，若a电极产生112 mL(标准状况)气体，此时溶液中H+浓度为 (不考虑溶液体积变化)，若要使电解质溶液恢复到电解前的状态，可加入 (填序号)。
a．CuO b．CuCO3 c．Cu(OH)2 d．Cu2(OH)2CO3
12．如图是一个用石墨作电极，电解稀溶液的装置，电解液中事先加有指示剂，此时溶液呈红色(指示剂变色的pH范围是6.8~8.0，酸性溶液中呈红色，碱性溶液中呈黄色)。回答下列问题。
(1)在电解过程中，有关电极附近溶液颜色变化的叙述中正确的是 (填序号)。
①A管溶液由红色变为黄色；
②B管溶液由红色变为黄色；
③A管溶液不变色；
④B管溶液不变色。
(2)写出A管中发生的电极反应： 。
(3)写出B管中发生的电极反应： 。
(4)检验a管中气体的方法是 。
(5)检验b管中气体的方法是 。
13．物质的化学能可以在不同的条件下转化为热能、电能被人类利用。按要求回答下列问题。
用阴离子交换膜控制电解液中OH-的浓度制备纳米Cu2O。反应为2Cu+H2OCu2O+H2↑，装置如图。
(1)电解时 通过阴离子交换膜向 极移动。
(2)阳极电极反应式为 。
(3)阴极电极反应式为 。
14．从原理上分析，电解精炼铜与电镀铜有何相似之处 ？写出电解精炼铜的电极反应 。
15．一种生产高铁酸钾的流程如图所示，写出下列反应的离子方程式
(1)反应①：
(2)反应②：
(3)反应③：
(4)反应④：
16．A、B、C、D都是中学化学中常见物质,其中A、B、C均含有同一种元素,在一定条件下相互转换关系 (部分反应中得水已忽略)
(1)若A为氯碱工业的产品,C为厨房中的用品。
①反应Ⅰ的离子方程式为 ；
②氯碱工业制备A的化学方程式是 。
(2)若A、D均为单质,且A为气体,D元素的一种红棕色氧化物常用作颜料。
①B溶液可净水的原因是 ；
②A的实验制法的化学方程式 。
(3)若B是一种两性氢氧化物，请写出反应Ⅲ的离子方程式 。
17．H2O2在Fe2+、Cu2+的存在下生成具有强氧化性的•OH(羟基自由基)，•OH可将有机物氧化降解。
(1)Cu2+H2O2体系中存在下列反应：
Cu2+(aq)+H2O2(aq)═CuOOH+(aq)+H+(aq)△H1＝a kJ•mol﹣1
CuOOH+(aq)═Cu+(aq)+•OH(aq)+1/2O2(g)△H2＝b kJ•mol﹣1
2CuOOH+(aq)═2Cu+(aq)+H2O2(aq)+O2(g)△H3＝c kJ•mol﹣1
则H2O2(aq)═2•OH(aq)△H＝ kJ•mol﹣1。
(2)为探究温度对Cu2+H2O2甲基橙去除率的影响，某研究小组在不同温度下进行实验(其他条件相同)，实验结果如图所示。相同条件下，温度升高，甲基橙去除速率增大，其原因是 。
(3)为探究Fe2+Cu2+H2O2能够协同催化氧化降解甲基橙，某研究小组的实验结果如图所示。得出“Fe2+Cu2+H2O2催化氧化降解甲基橙效果优于单独加入Fe2+或Cu2+”结论的证据为 。
实验条件：200 mL甲基橙模拟废水(1.5 g•L﹣1，pH＝3.0)，温度60℃、V(H2O2)＝2.0 mL
1﹣V(H2O2)：m(FeSO4)：m(CuSO4)＝2：0.02：0.4
2﹣V(H2O2)：m(FeSO4)：m(CuSO4)＝2：0.02：0
3﹣V(H2O2)：m(FeSO4)：m(CuSO4)＝2：0：0.4
4﹣V(H2O2)：m(FeSO4)：m(CuSO4)＝2：0：0
(4)EFH2O2FeOx法可用于水体中有机污染物降解，其反应机理如下图所示。阳极的电极反应式为 ，X微粒的化学式为 ，阴极附近Fe2+参与反应的离子方程式为 。
(5)SCOD是指溶解性化学需氧量，是衡量水中有机物质含量多少的指标。水体SCOD越大，说明其有机物含量越高。用Fe2+H2O2法氧化破解啤酒工业污泥中的微生物，释放出有机物和氮等。测得不同初始pH下污泥经氧化破解后上层清液中的SCOD及总氮浓度如上图所示。当pH＞2.5时，总氮浓度、SCOD均降低，其原因可能是 。
18．利用氧化还原反应可以解决很多实际问题：2KMnO4＋10FeSO4＋8H2SO4=2MnSO4＋5Fe2(SO4)3＋K2SO4＋8H2O
(1)设计如下原电池，其中甲、乙两烧杯中各物质的物质的量浓度均为1 mol/L盐桥中装有饱和溶液。K2SO4回答下列问题：
①发生氧化反应的烧杯是 (填“甲”或“乙”)。
②甲烧杯中发生的电极反应 。
(2)工业上处理含Cr2O的酸性工业废水常用以下方法：①往工业废水里加入适量的NaCl，搅拌均匀；②用Fe为电极进行电解，经过一段时间有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀产生；③过滤回收沉淀，废水达到排放标准。
①电解时的电极反应：阴极 。
②Cr2O转变成Cr3+的离子反应方程式： 。
(3)据报道，最近摩托罗拉公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池，电量可达现在使用的镍氢电池或锂电池的十倍，可连续使用一个月才充一次电。
①放电时负极的电极反应为： ；
②充电时有CH3OH生成的电极为 极；填“阴极”或阳极充电时每生成1 molCH3OH转移 mol电子
(4)通过NOx传感器可监测NOx的含量，工作原理示意图如图所示，写出NiO电极的电极反应式： 。
19．如图是一个电化学过程的示意图，请按要求回答下列问题：
(1)甲池是 装置(填“原电池”或“电解池”)
(2)写出电极反应式：通入的电极 。
(3)反应一段时间后，甲池中消耗1.6g甲烷，则乙池中某电极的质量增加 g。
(4)反应一段时间后，将甲、乙两池的电极接反了，写出乙池中A极的电极反应式 。
(5)某工厂烟气中主要含，可用NaOH溶液吸收烟气中的，将所得的溶液进行电解，可循环再生NaOH，同时得到，其原理如图所示(电极材料为石墨)。
①图中a极要连接电源的 (填“正”或“负”)极，C口流出的物质是 。
②放电的电极反应式为 。
③阴极的电极反应式为 。
20．按图所示装置进行实验(C1、C2为石墨棒)，并回答下列问题：
(1)判断装置的名称：A池为 ，B池为 。
(2)锌极为 极，电极反应式为 ；石墨棒C1为 极，电极反应式为 ；
(3)当C2极析出标况下224 mL气体时，锌的质量变化值为 克。
三、实验题
21．（1）2004年美国圣路易斯大学研制了一种新型的乙醇电池，它用磺酸类质子溶剂，在200°C左右时供电，电池示意如图所示：
① 极（填a或b）为电池的正极，电池工作时电子的流向为 （填a→b或b→a）
②写出该电池负极的电极反应式
(2)图中X为电源，Y为浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸，滤纸中央滴有一滴KMnO4溶液，通电后Y中央的紫红色斑向d端扩散。
①Y中总反应的化学方程式为 ，滤纸上c点附近会变 色。
②电解一段时间后，Z产生280 mL的气体(标准状况下)，此时溶液的体积为500 mL，假设溶液中还有AgNO3存在，则Z中溶液的pH是 ，需加入 g的 可使溶液复原。
22．I.食盐不但是人类生活中不可缺少的物质，而且是重要的化工原料。某实验小组以含有、、的粗盐设计方案制备精盐，方案如下(用于沉淀的试剂稍过量)
回答下列问题：
(1)操作II中玻璃棒的作用是 。
(2)为操作IV选择所需仪器 (填字母)。
a.烧杯 b.试管 c.玻璃棒 d.分液漏斗 e.漏斗 f.酒精灯 g.蒸发皿
(3)操作的目的是除去粗盐中的可溶性杂质离子、、，请按照加入的先后顺序写出除杂试剂的化学式： 。
(4)操作V应选择的酸是 (填化学式)，若将操作V与操作IV的先后顺序对调，将会对实验结果产生的影响是 。
II.某实验小组用图1装置电解饱和食盐水制取氯气并进行实验探究
回答下列问题：
(5)电解饱和食盐水的化学方程式为： 。
(6)检验氢氧化钠溶液中是否含有NaCl的实验操作是 。
(7)利用图2装置验证氯气与烧碱溶液的反应。将A与B连接，打开止水夹，用注射器注入过量NaOH浓溶液，观察到的现象有 。
23．含氯消毒剂有多种，可用于自来水消毒，84消毒液用于家庭、宾馆的消毒。实验室可用亚氯酸钠固体与制备，装置如图所示：
(1)仪器P的名称为 ，有同学认为应将P换为恒压滴液漏斗，与仪器P对比，其优点是 。A装置中发生反应的离子方程式为
(2)B、C、E中盛装的液体依次是 (填编号)
a．浓硫酸 b．饱和食盐水 c．溶液 d．
(3)F处应选用的收集装置是 (填序号)，其中与E装置导管相连的导管口是 (填接口字母)
(4)一种有效成分为的“二氧化氯泡腾片”，能快速溶于水，溢出大量气泡，得到溶液。上述过程中，生成的反应属于歧化反应，每生成消耗的量为 ；产生“气泡”的化学方程式为 。
(5)用于环境杀菌消毒的溶液须稀释并及时使用，若暴露在空气中时间过长且见光，将会导致消毒作用减弱，写出该过程的离子方程式 ，(已知：，)
(6)某同学模仿氯碱工业，在家中用电解法自制出与“84消毒液”成分(和水)相同的消毒液。
实验过程：向一个矿泉水瓶中装入自来水并加入3勺食盐，用卫生纸将用铅笔做成的电极包好并插入纯净水瓶中装置如图接通电源后，可以看到一侧电极无明显现象另一侧电极有细小的气泡产生。用该方法制备消毒液的总化学方程式是： 。
参考答案：
1．C
【分析】金属阳极DSA发生2H2O-4e-=O2+4H+，阴极的主要电极反应式为 +6e-+6H+→+2H2O。
【详解】A．金属阳极DSA发生2H2O-4e-=O2+4H+，右侧为阳极，左侧为阴极，右边电极电势比左边高，故A错误；
B．阳极发生反应2H2O-4e-=O2+4H+，氧气逸出，氢离子跨过阳离子交换膜移向阴极，当转移4mole-时，阳极电解质溶液减少2mol水，则转移1mole-时，阳极电解质溶液减少0.5mol水，质量为9g，故B错误；
C．阴极上对硝基苯甲酸得电子发生还原反应，生成对氨基苯甲酸，则阴极的主要电极反应式为 +6e-+6H+→+2H2O，故C正确；
D．由B项分析知，阳极反应消耗阳极区的水，则反应结束后阳极区硫酸的浓度增大，pH减小，故D错误；
故选：C。
2．C
【详解】A．图1中左侧CN-发生氧化反应生成N2，左侧为阳极，右侧为阴极，阴极发生还原反应生成，故A错误；
B．图2电池总反应为，该反应每转移15mol电子生成4mol氮气，故电路中流过7.5mol电子时，产生2mol氮气，即标准状况下的体积为44.8L，故B错误；
C．图1中左侧CN-发生氧化反应生成N2，左侧为阳极，发生反应为，pH会下降，故C正确；
D．图2微生物的硝化是铵根离子被氧化为硝酸根离子的过程，发生氧化反应，有氧气参加反应，故D错误；
选C。
3．D
【详解】A．向NaAlO2溶液中通入CO2气体，发生反应Al(OH)3，Al(OH)3不稳定，受热分解产生Al2O3，在上述转化过程中元素化合价都不变，因此涉及的反应均为非氧化还原反应，A正确；
B．Al2O3是两性氧化物，与NaOH溶液反应产生NaAlO2和水，反应的化学方程式为：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O，B正确；
C．由于Al(OH)3是两性物质，能够与强酸、强碱发生反应，为避免NaAlO2与强酸反应时产生的Al(OH)3被过量的强酸溶解变为可溶性铝盐，根据酸性：H2CO3＞Al(OH)3，向NaAlO2溶液中通入过量CO2气体，反应产生Al(OH)3、NaHCO3，该反应的离子方程式为：AlO+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO，C正确；
D．电解熔融Al2O3时，阴极上Al3+得到电子被还原产生Al单质，故阴极的电极反应式：Al3++3e-=Al；阳极上是O2-失去电子变为O2，阳极的电极反应式为：2O2--4e-=O2↑，D错误；
故合理选项是D。
4．A
【分析】实验时，先断开K2，闭合K1，两极均有气泡产生，说明左边为阳极，产生氯气，右边为阴极，产生氢气；一段时间后，断开K1，闭合K2，发现电流表A指针偏转，说明左边为正极，右边为负极。
【详解】A. 断开K1，闭合K2时，氢气在右边失去电子，作负极，因此石墨电极作正极，故A正确；
B. 断开K1，闭合K2时，石墨电极反应式为：，故B错误；
C. 断开K2，闭合K1时，总反应为：，故C错误；
D. 断开K2，闭合K1时，铜电极是阴极，水中氢离子得到电子，剩余氢氧根，因此铜电极附近溶液变红，故D错误。
综上所述，答案为A。
5．B
【分析】由图可知，a为阳极，氯离子失去电子发生氧化反应，2Cl－-2e－=Cl2↑；b为阴极，水得到电子发生还原反应，2H2O+2e- =2OH-+H2↑；
【详解】A．a电极为阳极，材料应该是惰性电极材料，不能是铁，A错误；
B．阴极区电极反应：，B正确；
C．当电路中有电子转移时，会有2mol钾离子进入阴极区，即有2mol×39g/mol=通过膜进入阴极区，C错误；
D．阳极区生成氯气，氯气和水生成漂白性次氯酸，会使有色物质褪色，D错误；
故选B。
6．B
【分析】装置为电解池，装置工作时，活性铂电极上发生的电极反应为2H2O一4e-=O2↑+4H+，发生氧化反应，为阳极；氮掺杂石墨烯电极为阴极，CO2转化为HCOOH(选择性为73%)，故主要反应为CO2+2e- +2H+ =HCOOH，另外还有反应CO2+2e-+2H+=CO+ H2O、CO2+8e- + 8H+=CH4+2H2O等；H+不断通过w交换膜在阴极上参与反应。
【详解】A．由分析可知，装置工作时，阴极的主要反应为CO2+2e- +2H+=HCOOH，故A项正确；
B．由分析可知，CO2转化为HCOOH(选择性为73%)、CO、CH4等化工产品，电路中转移2 mol电子时，可得到HCOOH的物质的量小于1 mol， 故B 项错误；
C．由分析可知，w交换膜为质子交换膜，仅允许氢离子通过，故C项正确；
D．若用饱和NaHCO3溶液代替离子液体，将降低CO2的溶解性，还发生析氢反应，将降低CO2的转化效率，故D项正确；
故答案选B。
7．A
【详解】A． ，反应过程中锰化合价从+7降低到+2价，则按得失电子数守恒可知，1 mol完全反应转移的电子数为20NA，A正确；
B．常温常压下，1.8 g甲基(—CD3)的物质的量为0.1 mol，含有的中子数目为0.9NA，B不正确；
C．100 g质量分数为46%的乙醇水溶液中，乙醇分子内O—H键数目为NA，但水中还有O—H键，故溶液中O—H键数目大于NA，C不正确；
D．用电解粗铜的方法精炼铜，当电路中通过的电子数为NA时，阳极有比铜活泼的锌、铁等被氧化，故发生转化的Cu小于32 g，D不正确；
答案选A。
8．D
【分析】由题中信息可知，该燃料电池负极发生BH4-+8OH--8e-=B+6H2O，正极发生2O2+8e-+4H2O=8OH-，由于反应后右侧的氢氧化钠溶液的浓度变大，故离子交换膜为阳离子交换膜，Na+由左室向右室迁移。A电极为阳极、B电极为阴极，则A为粗铜、B为纯铜。
【详解】A．离子交换膜应为阳离子交换膜，Na+由左极室向右极室迁移，A正确；
B．该燃料电池的负极反应式为BH4-+8OH--8e-=B+6H2O，B正确；
C．1mol NaBH4的质量为38g，1mol NaBH4完全反应可转移8mol电子，1个电子的电量为1.6，若NaBH4 燃料电池的电压为U伏，则此电池的能量密度为=2.03×104U J·g-1=2.03×104U kJ·kg-1，C正确；
D．每消耗2.24 L O2(标准状况)时，即消耗0.1mol氧气，则电子转移0.4mol，A电极是粗铜，除铜溶解外，还有比铜活泼的杂质金属(如锌等)也溶解，故无法计算A电极减轻的质量，D不正确；
本题选D。
9．D
【分析】放电时，负极上PTO-2H失电子生成PTO，则a 为负极，负极反应式为PTO-2H-2e-+2H2O═PTO+2H3O+，b为正极，正极的反应式为：MnO2+4H3O++2e-=Mn2++6H2O，原电池中阳离子向正极移动；充电时为电解池，负极与外接电源的负极相连为阴极，正极与外接电源的正极相连为阴极，据此分析。
【详解】A．放电时，负极上PTO-2H失电子生成PTO，则负极反应为PTO-2H-2e-+2H2O═PTO+2H3O+，氢离子浓度增大，溶液的酸性增强，故A正确；
B．放电时是原电池，阳离子移向正极，即H3O+向b极迁移，故B正确；
C．充电时，阳极上发生失电子的氧化反应，则阳极的反应为：Mn2+-2e-+6H2O═MnO2+4H3O+，故C正确；
D．充电时，阳极的反应为：Mn2+-2e-+6H2O═MnO2+4H3O+，电路中通过2mole-，生成1molMnO2，则溶液的质量减小1mol×87g/mol=87，故D错误；
故选：D。
10．B
【分析】以浓差电池为电源，以石墨为电极将NH3转化为高纯H2，C(1)电极上，NH3转化为N2，N元素化合价升高，发生氧化反应，C(1)电极为阳极，则C(2)电极为阴极，Cu(1)为正极，Cu(2)为负极。
【详解】A．由分析知，Cu(1)为正极，Cu(1)的电势高于Cu(2)的电势，A项错误；
B．C(1)极电极上NH3失电子被氧化为N2，电极反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O，B项正确；
C．原电池中阴离子向负极迁移，则SO向电池负极移动，故SO经过阴离子交换膜Ⅰ从右侧移向左侧；电解池在阴离子向阳极迁移，故OH-经过阴离子交换膜Ⅱ由右侧移向左侧，C项错误；
D．当浓差电池左右浓度相等时则停止放电，设负极放电使溶液中增加x mol Cu2+，则正极减少x mol Cu2+，当浓差电池停止放电时有：x+2L×0.5mol/L=2L×2.5mol/L-x，解得x=2mol，则此时电路中转移电子2×2mol=4mol，右池阴极反应为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，则此时生成H2物质的量4mol×=2mol，标准状况下其体积为2mol×22.4L/mol=44.8L，D项错误；
答案选B。
11． 2H2O-4e-=O2↑+4H+ 0.1 mol•L-1 ab
【详解】如图所示是用惰性电极电解200 mL2 mol•L-1硫酸铜溶液，发生的总反应为。a电极与电源正极相连为电解池的阳极，由于离子的放电能力：OH-＞，所以阳极上溶液中水电离出来的氢氧根离子在阳极失去电子发生氧化反应，电极反应为；a电极产生112 mL(标准状况)气体为O2，其物质的量为n(O2)=，同一闭合回路中电子转移数目相等，则此时消耗Cu2+的物质的量为，由于200 mL2 mol•L-1硫酸铜溶液中含有Cu2+的物质的量n(Cu2+)=2 mol/L×0.2 L=0.4 mol＞0.01 mol，所以Cu2+有剩余，故在b电极上只有Cu2+放电生成Cu，转移电子0.02 mol，溶液中生成H+物质的量为0.02 mol，。在此电解过程中CuSO4溶液每损失2个Cu2+原子，就损失2个O原子，相当于损失一个CuO，为了使CuSO4溶液恢复原浓度，应加入CuO，由于CuCO3+H2SO4=CuSO4+CO2↑+H2O，相当于加CuO，所以也可以加入CuCO3；而Cu(OH)2+H2SO4=CuSO4+2H2O、Cu2(OH)2CO3+2H2SO4=CuSO4+CO2↑+3H2O，除增加溶质外，还增加了水，因此不能加入Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3，故合理选项是ab。
12．(1)①④
(2)2H2O+2e-+Mg2+=Mg(OH)2↓+H2↑
(3)2H2O-4e-=O2↑+4H+
(4)用拇指按住管口，取出试管，靠近火焰，放开拇指，有爆鸣声，管口有蓝色火焰
(5)用拇指按住管口，取出试管，放开拇指，将带有火星的木条伸入试管内会复燃
【分析】根据图示，A为阴极，溶液中的阳离子发生还原反应，B为阳极，溶液中的阴离子发生氧化反应，结合电极反应式分析解答。
(1)
电解时，A为阴极，A管阴极上氢离子放电生成氢气，同时电极附近有氢氧根离子生成，溶液呈碱性，溶液呈黄色；B为阳极，B管阳极上氢氧根离子放电，同时电极附近有氢原子生成，溶液呈酸性，所以溶液呈红色，故答案为：①④；
(2)
A为阴极，A管中氢离子放电生成氢气，电极反应式为2H++2e-=H2↑或2H2O+2e- = H2↑+ 2OH-，同时电极附近有氢氧根离子生成，氢氧根离子和镁离子生成氢氧化镁白色沉淀，离子方程式为：Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓，总反应为2H2O+2e-+Mg2+=Mg(OH)2↓+H2↑，故答案为：2H2O+2e-+Mg2+=Mg(OH)2↓+H2↑；
(3)
B为阳极，B管中氢氧根离子放电生成氧气，电极反应式为：2H2O-4e-=O2↑+4H+，故答案为：2H2O-4e-=O2↑+4H+；
(4)
a管中收集的气体是氢气，氢气具有可燃性，其检验方法为：用拇指按住管口，取出试管，靠近火焰，放开拇指，有爆鸣声，管口有蓝色火焰，故答案为：用拇指按住管口，取出试管，靠近火焰，放开拇指，有爆鸣声，管口有蓝色火焰；
(5)
b管中收集的气体是氧气，氧气能使带火星的木条复燃，其检验方法为：用拇指按住管口，取出试管，放开拇指，将带有火星的木条伸入试管内会复燃，故答案为：用拇指按住管口，取出试管，放开拇指，将带有火星的木条伸入试管内会复燃。
13．(1) OH- Cu
(2)2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O
(3)2H2O+2e-=H2↑+2OH-
【详解】（1）电解时，阴离子向阳极移动，即OH-通过阴离子交换膜向阳极移动，阳极为Cu极，故答案为：OH-；Cu。
（2）总方程式为：2Cu+H2OCu2O+H2↑，阳极为Cu，反应中失去电子变为Cu2O，电极反应式为：2Cu-2e-+2OH-═Cu2O+H2O，故答案为：2Cu-2e-+2OH-═Cu2O+H2O。
（3）总方程式为：2Cu+H2OCu2O+H2↑，阴极为H2O，反应中得到电子，生成H2，电极反应式为：2H2O+2e-═H2↑+2OH-，故答案为：2Cu-2e-+2OH-═Cu2O+H2O。
14． 电解质溶液都是含铜离子的盐溶液，并且阴极都只有Cu析出，电极反应为Cu2++2e-=Cu 阳极电极主要反应为Cu-2e-=Cu2+，阴极电极反应为Cu2++2e-=Cu
【详解】电解精炼铜与电镀铜，它们相似之处是电解质溶液都是含铜离子的盐溶液，并且阴极都只有Cu析出，电极反应为Cu2++2e-=Cu；其中电解精炼铜时，阳极电极主要反应为Cu-2e-=Cu2+，阴极电极反应为Cu2++2e-=Cu；答案为电解质溶液都是含铜离子的盐溶液，并且阴极都只有Cu析出，电极反应为Cu2++2e-=Cu；阳极电极主要反应为Cu-2e-=Cu2+，阴极电极反应为Cu2++2e-=Cu。
15．(1)Mg2++2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+Mg(OH)2↓
(2)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
(3)3Fe3O4+28H＋+NO=9Fe3＋+NO↑+14H2O
(4)2Fe3＋+3ClO-+10OH-=2FeO+3Cl-+5H2O
【详解】（1）反应①是MgCl2溶液电解，阳极是Cl-放电生成氯气，阴极是水电离产生的H+得到电子生成氢气，水电离产生的OH-和Mg2+结合生成Mg(OH)2沉淀，离子方程式为：Mg2++2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+Mg(OH)2↓。
（2）反应②是氯气和KOH溶液反应生成氯化钾、KClO和水，反应的离子方程式为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。
（3）反应③是Fe3O4和稀硝酸反应，Fe3O4中的+2价铁和硝酸发生氧化还原反应，+2价铁被氧化为+3价，稀硝酸的还原产物是NO，根据电子守恒、电荷守恒写出该反应的离子方程式为：3Fe3O4+28H++ =9Fe3++NO↑+14H2O。
（4）反应④是硝酸铁溶液和碱性KClO浓溶液反应生成K2FeO4，铁的化合价升高，则KClO中Cl的化合价降低，从+1价降低到-1价，根据电子守恒、电荷守恒写出该反应的离子方程式为：2Fe3++3ClO-+10OH-=2+3Cl-+5H2O。
16． 2OH-+CO2 =CO32-+H2O 2NaCl+2H2O 2NaOH + Cl2↑+ H2↑ FeCl3水解生成Fe(OH)3胶体,可吸附水中杂质 MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓
【分析】（1）若A为氯碱工业的产品，C为厨房中的用品，可知A为NaOH，C为NaHCO3，B为Na2CO3，D为CO2，Na2CO3，NaHCO3是弱酸强碱盐，是在水的作用下而发生水解显碱性；（2）D元素的一种红棕色氧化物常用作颜料，应为氧化铁，则D为Fe，A为Cl2，B为FeCl3，C为FeCl2。
【详解】（1）若A为氯碱工业的产品，C为厨房中的用品，可知A为NaOH，C为NaHCO3，B为Na2CO3，D为CO2，Na2CO3，NaHCO3是弱酸强碱盐，是在水的作用下而发生水解显碱性，
①反应Ⅰ为NaOH和少量CO２的反应，反应的离子方程式是2OH-+CO2 =CO32-+H2O；②氯碱工业制备A，即NaOH时，电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氯气和氢气，反应的化学方程式是2NaCl+2H2O 2NaOH + Cl2↑+ H2↑；（2）D元素的一种红棕色氧化物常用作颜料，应为氧化铁，则D为Fe，A为Cl2，B为FeCl3，C为FeCl2，B为FeCl3，FeCl3水解生成Fe(OH)3胶体,可吸附水中杂质，可用于净水；
②A为Cl2，实验室利用加热二氧化锰和浓盐酸反应生成氯化锰、氯气和水的方法得到氯气，反应的化学方程式为MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O；(3)若B是一种两性氢氧化物则为氢氧化铝，反应Ⅲ是偏铝酸盐与铝盐发生双水解反应生成氢氧化铝，反应的离子方程式为Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓。
【点睛】本题是以常见的化学物质为载体，考查了元素化合物质之间的转化及他们涉及的化学反应原是的相关知识，为高考常见题型，侧重于学生的分析能力、推断能力和综合运用元素化合物知识，注意把握题给信息，找出推断的突破口，把握相关物质的性质以及离子方程式、化学方程式的书写，难度中等。
17． 2b﹣c •OH浓度增大或活化分子数增多 相同时间时，曲线1对应甲基橙降解率均高于曲线2、曲线3 Fe﹣2e﹣═Fe2+； O2﹣ H2O2+H++Fe2+═Fe3++H2O+•OH Fe2+、Fe3+转化为Fe(OH)3
【详解】(1)由①CuOOH+(aq)═Cu+(aq)+•OH(aq)+1/2O2(g)△H2＝b kJ•mol﹣1
②2CuOOH+(aq)═2Cu+(aq)+H2O2(aq)+O2(g)△H3＝c kJ•mol﹣1
结合盖斯定律可知①×2﹣②得到H2O2(aq)═2•OH(aq)，其△H＝（2b﹣c ）kJ•mol﹣1；
(2)图1中相同条件下，温度升高，甲基橙去除速率增大，其原因是•OH浓度增大或活化分子数增多；
(3)“Fe2+Cu2+H2O2催化氧化降解甲基橙效果优于单独加入Fe2+或Cu2+”结论的证据为相同时间时，曲线1对应甲基橙降解率均高于曲线2、曲线3；
(4)图3中阳极上Fe失去电子，阳极反应式为Fe﹣2e﹣═Fe2+，阴极上2X+2H+＝H2O2+O2，由电荷及元素守恒可知X为O2﹣；阴极附近Fe2+与H2O2反应，结合图中生成物可知离子反应为H2O2+H++Fe2+═Fe3++H2O+•OH；
(5)当pH＞2.5时，总氮浓度、SCOD均降低，其原因可能是Fe2+、Fe3+转化为Fe(OH)3。
18．(1) 乙 MnO+5e-+8H+=Mn2++4H2O
(2) 2H++2e-═H2↑(或2H2O+2e-═H2↑+2OH-) 6Fe2++Cr2O+14H+═6Fe3++2Cr3++7H2O
(3) CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2O 阴极 6mol
(4)NO-2e- +O2- = NO2
【解析】（1）
由2KMnO4＋10FeSO4＋8H2SO4=2MnSO4＋5Fe2(SO4)3＋K2SO4＋8H2O可知，锰元素和化合价降低，得电子，铁元素化合价升高，失电子，则b为负极，a为正极，
①b为负极，则乙烧杯中发生氧化反应；
②甲烧杯中发生还原反应，Mn元素的化合价降低，电极反应为MnO+5e-+8H+=Mn2++4H2O；
（2）
①用Fe为电极进行电解，阳极是活泼电极，则电极本身发生失电子的氧化反应，即Fe-2e-=Fe2+，阴极上是阳离子发生得电子的还原反应，即2H++2e-═H2↑(或2H2O+2e-═H2↑+2OH-)；
②Cr2O具有强氧化性，可以将亚铁离子氧化为铁离子，自身被还原为Cr3+，反应的实质是：6Fe2++Cr2O+14H+═6Fe3++2Cr3++7H2O；
（3）
①放电时，相当于原电池的工作原理，正极是氧气发生得电子的还原反应，即O2+2H2O+4e-=4OH-，负极是甲醇发生失电子的氧化反应，即CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2O；
②充电时，相当于电解池的工作原理，有CH3OH生成的电极为阴极；根据反应方程式发现此时生成了氢氧根离子，所以电解质溶液的pH逐渐增大，每生成2molCH3OH转移电子12mol，所以充电时每生成1molCH3OH转移6mol电子；
（4）
从图中可知，NiO电极的反应物为NO，产物为NO2，N元素化合价升高失电子，电极反应式：NO-2e- +O2- = NO2。
19．(1)原电池
(2)
(3)86.4g
(4)
(5) 负 较浓的硫酸
【详解】（1）甲池是燃料电池，将化学能转化为电能，属于原电池；
（2）燃料电池中甲烷失电子，发生氧化反应，注意还要考虑电解质的后续反应，故电极反应式为；
（3）甲烷失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为，消耗1.6g甲烷的物质的量为0.1mol，转移电子0.8mol，根据Ag+ +e- =Ag，乙池阴极增重银的质量为：0.8mol×108g/mol=86.4g；
（4）乙为电解池、一开始反应时，根据Ag+ +e- =Ag，A电极铁棒上析出银，反应一段时间后，将甲、乙两池的电极接反了，乙池中A极作阳极，铁棒表面的银单质失去电子发生氧化反应，电极反应式为：；
（5）①电解池中阳离子移向阴极，可判断图中a极连接电源的负极；SO在阳极失去电子变为SO，所以C口流出的是较浓的硫酸。
②SO在阳极失去电子变为SO，电极反应式为SO-2e-+H2O=SO+2H+。
③H2O 在阴极得到电子，电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-。
20．(1) 原电池 电解池
(2) 负极 Zn-2e-=Zn2+ 阳极 2Cl--2e-=Cl2
(3)0.65
【分析】该装置为原电池和电解池的组合装置，左边A为原电池，Zn作负极，失去电子，电极反应式为：Zn-2e-=Zn2+，Cu作正极，Cu2+得到电子，电极反应式为：Cu2++2e-=Cu，B为电解池，C1为阳极，Cl-失去电子，电极反应式为：2Cl--2e-=Cl2，C2为阴极，H+得到电子，电极反应式为：2H++2e-=H2，据此分析解答。
(1)
根据上述分析可知，A池为原电池，B池为电解池。
(2)
Zn作负极，失去电子，电极反应式为：Zn-2e-=Zn2+，C1为阳极，Cl-失去电子，电极反应式为：2Cl--2e-=Cl2。
(3)
C2为阴极，H+得到电子，电极反应式为：2H++2e-=H2，当析出标况下224mL气体时，即析出0.01mol H2时，转移0.02mole-，根据Zn-2e-=Zn2+可知，锌的质量减少0.01mol×65g/mol=0.65g。
21． b a→b C2H5OH-12e－+3H2O＝12H++2CO2↑ 2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ 红 1 5.8 Ag2O
【分析】（1）在燃料电池中，燃料在负极发生失电子的反应，电流在电路中从正极流向负极；
（2）紫红色斑即MnO4－向d端扩散，根据阴离子向阳极移动的原理，可知d端为阳极，即b为正极，a为负极，c为阴极。
(1)NaCl溶液中H＋放电，产生OH－，c点附近会变红色。(2)电解AgNO3溶液时，Pt为阳极，溶液中的OH－放电：4OH－－4e－=O2↑＋2H2O，当有280 mL即0.012 5 mol的气体生成时，转移0.05 mol的电子，溶液中产生n(H＋)＝0.05 mol，即pH＝1。
Ag为阴极，溶液中的Ag＋得电子，生成银0.05 mol。脱离体系的是银元素和氧元素，且n(Ag)∶n(O)＝2∶1，所以可以加入0.025 mol 的Ag2O或Ag2CO3。
【详解】（1）①燃料电池中，燃料乙醇在负极发生失电子的反应，氧气是在正极上发生得电子的反应，电流在电路中从正极流向负极，根据质子移动方向，可以知道b是正极，a是负极，故答案为b；b→a；
②该电池负极的电极反应式为：C2H5OH+3H2O-12e－=2CO2+12H＋；
（2）紫红色斑即MnO4－向d端扩散，根据阴离子向阳极移动的原理，可知d端为阳极，即b为正极，a为负极，c为阴极。
(1)Y中总反应的化学方程式为：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，NaCl溶液中H＋放电，产生OH－，c点附近会变红色。
(2)电解AgNO3溶液时，Pt为阳极，溶液中的OH－放电：4OH－－4e－=O2↑＋2H2O，当有280 mL即0.012 5 mol的气体生成时，转移0.05 mol的电子，溶液中产生n(H＋)＝0.05 mol，c(H＋)＝0.05 mol/0.5L= 0.1 mol·L－1，即pH＝1。
Ag为阴极，溶液中的Ag＋得电子，生成银0.05 mol。脱离体系的是银元素和氧元素，且n(Ag)∶n(O)＝2∶1，所以可以加入0.025 mol 的Ag2O或Ag2CO3。Ag2O质量为0.025mol×（108×2+16）g·mol－1=5.8g或Ag2CO3质量为0.025mol×（108×2+60）g·mol－1=6.9g。
22．(1)加速物质的溶解
(2)ade
(3)BaCl2、NaOH、Na2CO3或NaOH、BaCl2、Na2CO3或BaCl2、Na2CO3、NaOH
(4) HCl 盐酸溶液将生成的CaCO3、Mg(OH)2、BaCO3沉淀溶解，影响精盐的纯度
(5)2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2+H2
(6)取样，加入硝酸酸化的硝酸银溶液，如果有白色沉淀生成，则说明含有NaCl
(7)①中黄绿色消失，②中液体倒吸入①中
【分析】粗盐提纯的过程中，需要Ca2+，Mg2+，SO且不引入新的杂质，则需要向溶液中加入Na2CO3、NaOH、BaCl2试剂，其中Na2CO3在加入BaCl2溶液后加入，保证Na2CO3溶液既可以除掉Ca2+，也可以除掉加入的过量的BaCl2。在将 Ca2+，Mg2+，SO三种离子完全转化为沉淀后，经过过滤后（操作Ⅳ），再加入HCl调节pH（操作Ⅴ），可以去除过量的Na2CO3和NaOH，蒸发结晶的过程中HCl挥发，NaCl结晶。
【详解】（1）II为溶解，玻璃棒的作用为加速物质的溶解；
故答案为：加速物质的溶解；
（2）操作Ⅳ为过滤，过滤所需要的仪器有：漏斗、烧杯、玻璃棒、铁架台（含铁圈）、滤纸；
故答案为：ade；
（3）Ca2+，Mg2+，SO且不引入新的杂质，则需要向溶液中加入Na2CO3、NaOH、BaCl2试剂，其中Na2CO3在加入BaCl2溶液后加入，保证Na2CO3溶液既可以除掉Ca2+，也可以除掉加入的过量的BaCl2。
故答案为：BaCl2、NaOH、Na2CO3或NaOH、BaCl2、Na2CO3或BaCl2、Na2CO3、NaOH；
（4）在将 Ca2+，Mg2+，SO三种离子完全转化为沉淀后，经过过滤后（操作Ⅳ），再加入HCl调节pH（（操作Ⅴ）），可以去除过量的Na2CO3和NaOH，如果先加入HCl后过滤，则盐酸溶液将生成的CaCO3、Mg(OH)2、BaCO3沉淀溶解。
故答案为：HCl；盐酸溶液将生成的CaCO3、Mg(OH)2、BaCO3沉淀溶解，影响精盐的纯度。
（5）电解饱和食盐水时，阳极氯离子失去电子生成氯气，阴极水电离出的氢离子得电子生成氢气，故电解的化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2+H2；
故答案为：2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2+H2；
（6）检验氯离子应用银离子生成氯化银沉淀，由于氢氧化银也是白色沉淀，故应先加入硝酸中和氢氧化钠，则检验氢氧化钠溶液中是否含有NaCl的实验方法是：取样，加入稀硝酸酸化，加入硝酸银溶液，若溶液产生白色沉淀，则表明含有NaCl；
故答案为：取样，加入硝酸酸化的硝酸银溶液，如果有白色沉淀生成，则说明含有NaCl；
（7）氯气与烧碱溶液反应生成氯化钠和次氯酸钠，使装置内气体压强减小，小于外界大气压，故将A与B连接，打开止水夹，用注射器注入过量NaOH浓溶液，观察到的现象有①中黄绿色消失，②中液体倒吸入①中；
故答案为：①中黄绿色消失，②中液体倒吸入①中。
23．(1) 分液漏斗 平衡压强，以便盐酸顺利流下
(2)bad
(3) ② d
(4) 1.25
(5)
(6)
【解析】(1)
根据装置图可知，仪器P是分液漏斗，将P换为恒压滴液漏斗，与仪器P对比，其优点是平衡压强，以便盐酸顺利流下。A装置中用二氧化锰和浓盐酸在加热条件下制备氯气，发生反应的离子方程式为；
(2)
B、C、E的作用分别是除氯气中的氯化氢、干燥氯气、吸收ClO2中的氯气，盛装的液体依次是饱和食盐水、浓硫酸、；
(3)
ClO2密度大于空气，用向上排空气法收集ClO2，所以选用装置②，与E装置导管相连的导管口是d；
(4)
发生歧化反应生成ClO2和NaCl，中Cl元素化合价由+3升高为+4、Cl元素化合价由+3降低为-1，根据得失电子守恒，还原剂、氧化剂的物质的量比为4:1，每生成消耗的量为1.25mol；反应生成二氧化碳气体，产生“气泡”的化学方程式为；
(5)
酸性：，若暴露在空气中时间过长且见光，和二氧化碳反应生成碳酸氢钠和次氯酸、次氯酸见光分解为盐酸和氧气，该过程的离子方程式为；
(6)
根据题意，电解食盐水制取，氯元素化合价升高得到，是阳极产物，阴极发生还原反应生成气体，则该气体是氢气，反应的方程式是。
相关试卷
化学选择性必修1第二单元 化学能与电能的转化课后复习题： 这是一份化学选择性必修1第二单元 化学能与电能的转化课后复习题，共28页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验探究题等内容，欢迎下载使用。
苏教版 (2019)第二单元 化学能与电能的转化测试题： 这是一份苏教版 (2019)第二单元 化学能与电能的转化测试题，共23页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验探究题等内容，欢迎下载使用。
化学第二单元 化学能与电能的转化课后练习题： 这是一份化学第二单元 化学能与电能的转化课后练习题，共17页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题等内容，欢迎下载使用。
