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选择性必修1第二节 电解池练习题
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这是一份选择性必修1第二节 电解池练习题，共6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。
一、单选题
1．下列说法不正确的是
A．直流电源跟电解池连接后，电子从电源负极流出，经电解质溶液流向电解池阳极
B．电解质溶液的导电过程就是电解质溶液被电解的过程
C．电解冶炼镁、铝通常是电解熔融的和
D．某些不能自发进行的氧化还原反应，通过电解可以实现
2．下列是教材中常规电化学示意图，其标注完全正确的是（ ）
A．B．
C．D．
3．锌电池具有成本低、安全性强、可循环使用等优点。一种新型锌电池的工作原理如图所示(凝胶中允许离子生成或迁移)。下列说法正确的是
A．放电过程中，a极的电极反应式为
B．放电过程中，转移时，b极消耗
C．充电过程中，溶液中向b电极迁移
D．充电过程中，凝胶中的KOH可以再生
4．下列有关铜片镀银的说法不正确的是（ ）
A．阳极反应式为B．铜片应与电源正极相连
C．电解液为溶液D．镀银过程中电能转化为化学能
5．利用电化学装置实现CO2和CH4转化的原理如下图所示，下列说法正确的是
A．电极B上发生还原反应
B．O2-从电极B移向电极A
C．阴极反应：CO2-2e-=CO+O2-
D．相同条件下，若生成的乙烯和乙烷的体积比为2：3，则消耗的CH4和CO2体积比为10：7
6．一种能在较低电压下获得氢气和氧气的电化学装置如图所示。下列说法错误的是
A．电极a与电源的正极相连
B．该装置的总反应为，气体N是氧气
C．电极b为阴极，其电极反应式为
D．反应器Ⅰ中发生的反应为
7．由短周期元素组成的某物质(结构如图)可用作杀菌剂、漂白剂，其中元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，四种元素原子所含质子数的总和为25。下列有关叙述正确的是
A．上述物质中各原子均达到8电子稳定结构
B．W、Y、X可形成具有强还原性的化合物WYX4
C．工业上用电解W的氯化物的水溶液来制备W单质
D．X与Z形成的化合物都很稳定，受热难分解
8．电化学合成是种环境友好的化学合成方法 ，以对硝基苯甲酸( )为原料，采用电解法合成对氨基苯甲酸( ) 的装置如图所示。下列说法正确的是
A．a极电势低于b极电势
B．离子交换膜为阴离子交换膜
C．每生成0.2ml对氨基苯甲酸，阳极室电解液质量减少10.8 g
D．生成 的 总反应为：
9．利用如图所示装置，当X、Y选用不同材料时，可将电解原理广泛应用于工业生产。下列说法中正确的是（ ）
A．氯碱工业中，X、Y均为石墨，X附近能得到氢氧化钠
B．Y是阳极，发生氧化反应
C．在铁片上镀银时，X是金属银
D．电解氯化钠溶液可以获取金属钠
10．二茂铁[Fe(C5H5)2，结构简式为[] ，广泛应用于航天、化工等领域中。二茂铁的电化学制备原理如图，其中电解液为溶解有溴化钠和环戊二烯( )的DMF溶液(DMF为惰性有机溶剂)。下列说法错误的是
A．Ni电极与电源负极相连
B．电解制备需要在无水条件下进行
C．电解过程中Br-经电解液向Fe电极迁移
D．电解反应的总化学方程式为：Fe+2 →
二、填空题
11．以惰性电极分别电解熔融氯化钠和氯化钠溶液时，电极反应有何差异 ？写出有关电极反应和总反应方程式 。
12．请按要求回答下列问题：
(1)若电极材料选铜和铁，电解质溶液选氯化铜溶液，外加导线，构成原电池。
请写出电极反应式：负极 ，正极 。
(2)若某电化学装置总反应为：，则该电池属于原电池还是电解池？ 。理由是： 。
13．请按照下列要求回答问题：
(1)硫化钠水解的离子方程式： 。
(2)浓的Al2(SO4)3溶液和浓的小苏打(NaHCO3)溶液混合可用于灭火，请用离子反应方程式表示灭火的原理 。
(3)将25℃下pH=12的Ba(OH)2溶液a L与pH=1的HCl溶液b L混合，若所得混合液为中性，则a：b= 。(溶液体积变化忽略不计)。
(4)pH=3的NH4Cl溶液，由水电离出的c(H+)= 。
(5)常温时，Fe(OH)3的溶度积常数Ksp=1×10-38，要使溶液中的Fe3+沉淀完全(残留的c(Fe3+)＜10-5 ml·L-1)，则溶液的pH应大于 。
(6)用如图装置进行模拟电解NO2气体实验，可回收硝酸。
①外接电源a极为 极，左室发生的电极反应式为 。
②若有标准状况下2.24 LNO2被吸收，通过质子交换膜(只允许质子通过)的H+为 ml。
(7)在t℃时，Ag2CrO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
①Ag2CrO4的Ksp为 。
②由Y点变到Z点的方法 。
14．如图所示，某同学设计了一个甲醚(CH3OCH3)燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，乙装置中X为阳离子交换膜。根据要求回答下列相关问题：
（1）写出甲中负极的电极反应式 。
（2）反应一段时间后，乙装置中生成NaOH主要在 (填“铁极”或“石墨极”)区。
（3）如果粗铜中含有锌、银等杂质，丙装置中阳极上电极反应式为 ，反应一段时间，硫酸铜溶液浓度将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
（4）若在标准状况下，有2.24L氧气参加反应，则乙装置中铁电极上生成的气体在标准状况下的体积为 。
15．电解原理在化学工业中有广泛应用。如上图表示一个电解池，装有电解液a，X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。
请回答以下问题：
(1)若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞溶液，则：
①电解池中X极上的电极反应式为 。
②Y电极上的电极反应式为 ，检验该电极反应产物的方法及现象是 。
(2)如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则：
①X电极的材料是 ，电极反应式是 。
②Y电极的材料是 ，电极反应式是 。
(说明：杂质发生的电极反应不必写出)。
(3)如利用该装置实现铁上镀锌，电极X上发生的反应为 ，电解池盛放的电镀液可以是 或 (只要求填两种电解质溶液)。
16．锂是最轻的活泼金属，其单质及其化合物有广泛的用途。回答下列问题：
（1）用碳酸锂和 反应可制备氯化锂，工业上可由电解LiCl-KCl的熔融混合物生产金属锂，阴极上的电极反应式为 。
（2）不可使用二氧化碳灭火器扑灭因金属锂引起的火灾，其原因是 。
（3）硬脂酸锂是锂肥皂的主要成分，可作为高温润滑油和油脂的稠化剂。鉴别硬脂酸锂与硬脂酸钠、硬脂酸钾可采用的实验方法和现象分别是 。
（4）LiPF6易溶于有机溶剂，常用作锂离子电池的电解质。LiPF6受热易分解，其热分解产物为PF5和 。
17．NaCl是一种化工原料，可以制备多种物质，如图所示：
请根据以上转化关系填写下列空白。
(1)实验室用浓盐酸和MnO2制取氯气，其反应的化学方程式为 。该反应中盐酸表现的性质有 。
(2)饱NaCl溶液通电后发生反应的离子方程式为 。电解饱和NaCl溶液的装置如图所示，在装置中间添加阳离子交换膜(只允许阳离子通过，不允许气体和阴离子通过)，其作用是 。
(3)将氯气溶于水配成饱和溶液，用胶头滴管将饱和氯水慢慢滴入含有酚酞的氢氧化钠稀溶液中，当滴到一定量时，红色突然褪去。产生上述现象的原因可能有两种：①氢氧化钠完全反应，反应后溶液碱性减弱，酚酞变无色；②过量饱和氯水中的次氯酸利用漂白性使溶液红色褪去。设计实验证明红色褪去的原因是①或②，简述实验方案和结论： 。
18．某化学兴趣小组用如图所示装置进行电化学原理的实验探究，试回答下列问题：
(1)通O2的Pt电极为电池 极(填电极名称)，其电极方程式为 。
(2)若B池为电镀池，目的是在某镀件上镀一层银，则X电极材料为 ，电解质溶液为 。
(3)若B池为精炼铜，且粗铜中含有Zn、Fe、Ag、Au等杂质，则该电池阳极泥的主要成分是 。
(4)若B池的电解质溶液为NaCl溶液，X、Y皆为惰性电极，当电池工作一段时间断开电源K，Y电极有无色气体生成，要使该溶液恢复到原状态，需加入 (填物质)。
(5)若X、Y均是铜，电解质溶液为NaOH溶液，电池工作一段时间，X极附近生成砖红色沉淀，查阅资料得知是Cu2O，试写出该电极发生的电极反应式为 。
19．钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢铁占世界钢铁年产量的四分之一。请回答钢铁在腐蚀、防护过程中的有关问题。
(1)下列哪个装置可防止铁棒被腐蚀 。
(2)实际生产可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀.装置示意图如图.请回答：
①A电极对应的金属是 (写元素名称)，B电极的电极反应式是 。
②镀层破损后，镀铜铁和镀锌铁中更容易被腐蚀的是 。
A 镀铜铁 B 镀锌铁。
20．电解原理在化学工业中有广泛应用。如图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：
（1）若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则
①电解池中X极上的电极反应式是 。在X极附近观察到的现象是 。
②Y电极上的电极反应式是 ，检验该电极反应产物的方法是 。
（2）如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则
①X电极的电极反应式是 。
②Y电极的材料是 。
③假若电路中有0.04摩尔电子通过时，阴极增重 克。
三、实验题
21．二氧化氯(ClO2)具有强氧化性，在工业上常用作水处理剂、漂白剂。ClO2是一种易溶于水的黄绿色气体，其体积分数超过10%时易引起爆炸。某研究小组欲用以下三种方案制备ClO2，回答下列问题：
（1）以黄铁矿(FeS2)、氯酸钠和硫酸溶液混合反应制备ClO2，黄铁矿中的硫元素在酸性条件下被ClO3-氧化成SO42-，写出制备ClO2的离子方程式 。
（2）用过氧化氢作还原剂，在硫酸介质中还原NaClO3制备ClO2，并将制得的ClO2用于处理含CN-废水。实验室模拟该过程的实验装置(夹持装置略)如图所示。
①装置A的名称是 ，装置C的作用是 。
②反应容器B应置于30℃左右的水浴中，目的是 。
③通入氮气的主要作用有3个，一是可以起到搅拌作用，二是有利于将ClO2排出，三是 。
④ClO2处理含CN-废水的离子方程式为 ，装置E的作用是 。
（3）氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2的方法。
①用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质。某次除杂操作时，往粗盐水中先加入过量的 （填化学式），至沉淀不再产生后，再加入过量的Na2CO3和NaOH，充分反应后将沉淀一并滤去。
②用石墨做电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2，工作原理如图所示，写出阳极产生ClO2的电极反应式 。
22．煤中硫的存在形态分为有机硫和无机硫(、硫化物及微量单质硫等)。库仑滴定法是常用的快捷检测煤中全硫含量的方法。其主要过程如下图所示。
已知：在催化剂作用下，煤在管式炉中燃烧，出口气体主要含。
(1)煤样需研磨成细小粉末，其目的是 。
(2)高温下，煤中完全转化为，该反应的化学方程式为 。
(3)通过干燥装置后，待测气体进入库仑测硫仪进行测定。
已知：库仑测硫仪中电解原理示意图如下。检测前，电解质溶液中保持定值时，电解池不工作。待测气体进入电解池后，溶解并将还原，测硫仪便立即自动进行电解到又回到原定值，测定结束，通过测定电解消耗的电量可以求得煤中含硫量。
①在电解池中发生反应的离子方程式为 。
②测硫仪工作时电解池的阳极反应式为 。
(4)煤样为，电解消耗的电量为x库仑，煤样中硫的质量分数为 。
已知：电解中转移电子所消耗的电量为96500库仑。
(5)条件控制和误差分析。
①测定过程中，需控制电解质溶液，当时，非电解生成的使得测得的全硫含量偏小，生成的离子方程式为 。
②测定过程中，管式炉内壁上有残留，测得全硫量结果为 。(填“偏大”或“偏小”)
23．氯碱工厂按下面的流程生产：
(1)电解饱和食盐水的化学方程式是 ，氯气在 极产生，检验氯气的方法是 。若产生了71g氯气，则阴极产生气体的物质的量为 ，同时生成的氢氧化钠的质量为 。
(2)该流程中合成氯化氢的化学方程式为 ，燃烧时火焰呈 色。生成的氯化氢溶于水即得盐酸，写出氯化氢的电离方程式 。
某化学兴趣小组欲用下图装置制备氯水并探究其性质。
(3)烧瓶内发生的化学反应是 (书写化学方程式)。
(4)C装置的作用是 ，其中发生的化学反应是 (书写化学方程式)。
(5)B装置中取出一定量的样品置于日光下照射一段时间，发现样品某些性质发生了明显的变化，请各列举一项：物理性质变化： ；化学性质变化： 。
(6)若将氯气持续通入紫色石蕊试液中，可以观察到溶液的颜色变化过程为：
导致变色的微粒I、II、III依次为_______。
A．H+、HClO、Cl2B．H+、ClO-、Cl-C．HCl、ClO-、Cl-D．HCl、HClO、Cl2
(7)某同学从B中取出少量样品，滴在NaHCO3粉末上，有无色气泡产生，由此他认为氯气与水反应产生了酸性强于碳酸的物质。请评价他的观点是否正确并说明理由 。
参考答案：
1．A
【详解】A．在电解池中，电子从电源负极流出，进入阴极，相关粒子在阴极得电子被还原，体系中相关粒子在阳极失电子发生氧化反应，失去的电子流入电源的正极，从而形成闭合回路，A错误；
B．电解质溶液导电是靠溶液中自由移动的阴阳离子，在两极上发生氧化还原反应实现，即电解质溶液被电解的过程，B正确；
C．工业上采用电解熔融的MgCl2冶炼金属镁，电解熔融的Al2O3冶炼金属铝，C正确；
D．某些不能自发的氧化还原可通过电解实现，比如Cu与稀硫酸不反应，但当以Cu为阳极，碳棒为阴极时电解硫酸溶液可实现此反应，D正确；
故答案选A。
2．D
【详解】A. 该装置中发生的反应为Zn+2H+=Zn2++H2↑，Zn发生失电子的氧化反应，为负极，铜为正极，故A错误；
B. 该原电池装置中，Zn电极所在的电解质溶液应为ZnSO4溶液，Cu电极所在的电解质溶液应为CuSO4溶液，故B错误；
C. 电解精练铜时，纯铜做阴极，与电源负极相连，粗铜做阳极，与电源正极相连，故C错误；
D. 电解饱和NaCl溶液时，H2O电离产生的H+在阴极发生得电子的还原反应生成H2，Cl−在阳极发生失电子的氧化反应，生成Cl2，故D正确。
综上所述，答案为D。
【点睛】电解精炼铜中粗铜作阳极、纯铜作阴极，电解液为含铜离子的盐溶液；电镀时镀层金属作阳极，被镀金属作阴极，电解液为含镀层金属的盐溶液。
3．D
【分析】由图像可得该电池放电时，b电极为负极，电极反应式为：
Zn-2e -+4OH-=[Zn(OH)4] 2-，a电极为正极，电极反应式为：MnO2 +2e +4H+=Mn2++2H2O，
充电时则a电极做阳极，b电极做阴极。
【详解】A．放电时a电极做正极，发生还原反应，电极反应式为：MnO2 +2e +4H+=Mn2++2H2O，故A错误；
B．放电时b电极得反应为Zn-2e -+4OH-=[Zn(OH)4] 2-，则反应转移0.4ml电子时，b电极参与反应消耗氢氧根得物质的量n(OH-)=0.4ml2=0.8ml，故B错误；
C．充电过程中，阴离子移向阳极，溶液中向a电极迁移，故C错误；
D．放电过程b电极消耗OH-，充电过程中，凝胶中的KOH可以再生，故D正确；
故选D。
4．B
【详解】A．电镀时，镀层金属Ag作阳极，发生氧化反，故A正确；
B．铜片是镀件，应与电源负极相连，作阴极，故B错误；
C．铜片镀银，电解质溶液应该是含有镀层金属Ag的离子的溶液为电镀液，所以电解液为溶液，故C正确；
D．镀银过程中，消耗电能，在阴、阳两极发生还原反应、氧化反应，因此实现了电能向化学能转化，故D正确；
故选B。
5．D
【分析】由图可知，电极A表面CO2生成CO，碳元素由+4价降低为+2价得电子，电极A为阴极，电极反应式为CO2+2e-=CO+O2-，电极B为阳极，电极反应式分别为2CH4-4e-+2O2-=C2H4+2H2O和2CH4-2e-+O2-=C2H6+H2O，据此分析作答。
【详解】A．电极B上甲烷失电子，发生氧化反应，A错误；
B．电极A生成O2-，电极B消耗O2-，O2-从电极A移向电极B，B错误；
C．电极A为阴极，电极反应式为CO2+2e-=CO+O2-，C错误；
D．相同条件下，若生成的乙烯和乙烷的体积比为2：3，设乙烯的物质的量为2ml，由电极反应式2CH4-4e-+2O2-=C2H4+2H2O可知，消耗甲烷的物质的量为4ml，转移电子8ml，生成乙烷的物质的量为3ml，由电极反应式2CH4-2e-+O2-=C2H6+H2O可知，消耗甲烷的物质的量为6ml，转移电子6ml，共消耗甲烷4ml+6ml=10ml，转移电子8ml+6ml=14ml，由电极反应式CO2+2e-=CO+O2-可知转移14ml电子消耗CO2为7ml，则消耗的CH4和CO2体积比为10：7，D正确；
故答案为：D。
6．B
【分析】由图中装置可知为电解池，a电极是变为，Fe元素化合价由+2价变为+3价，则a为阳极，电极反应式为，b极为阴极，电极反应式为，左侧变化生成时，Fe元素化合价降低得电子，则反应器Ⅰ中的为，所以气体M是氧气，则右侧产生气体N为氢气，隔膜应为阴离子交换膜，允许OH-透过，以此分析；
【详解】A．由分析可知，a电极是变为，Fe元素化合价由+2价变为+3价，则a为阳极，b极为阴极，阳极与外接电源正极相连，A正确；
B．根据图示以及本装置的作用可知，该装置的总反应为，气体N是氢气，B错误；
C．由分析可知，阴极b发生的反应式为，C正确；
D．由分析可知，反应器Ⅰ中发生的反应为，D正确；
故答案为：B。
7．B
【分析】X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素，W的化合价为+1价，则W为Na元素，由该物质的结构图可知，X形成一个共价单键，则X为H元素；Z形成2个共价单键，Z为O元素，四种元素原子所含质子数的总和为25，又Y形成4个共价单键，阴离子团带2个单位的负电荷，则Y为B元素，据此分析解答。
【详解】A． 上述物质中氢原子最外层只有2电子，A错误；
B． W、Y、X可形成的化合物为NaBH4，H元素为-1价，故其具有强还原性，B正确；
C． 工业上电解NaCl的水溶液时，阴极上是水电离出的氢离子得电子生成氢气，钠离子不能在阴极放电，得不到金属钠，C错误；
D． H与O形成的化合物H2O很稳定，受热难分解，但是H2O2不稳定，受热易分解，D错误；
故选B。
8．C
【详解】A．根据装置示意图可知，碘单质在N极得电子生成碘离子，故N极为阴极，b极为负极，则a极电势高于b极电势，A错误；
B．对硝基苯甲酸转化成对氨基苯甲酸需要氢离子，故离子交换膜为阳离子交换膜，B错误；
C．每生成0.2ml对氨基苯甲酸需要1.2mlI-和1.2mlH+,根据电极反应式I2+2e-=2I-可知电路中要转移1.2ml电子，阳极发生反应2H2O-4e-=O2↑+4H+，阳极要产生0.3mlO2，迁移向N极1.2mlH+，阳极室电解质液质量减少10.8g， C正确；
D．生成对氨基苯甲酸的总反应为：+6I-+6H+=+3I2+2H2O，D错误；
答案选C。
9．C
【分析】氯碱工业上，用惰性电极电解饱和氯化钠溶液，阳极上析出氯气，阴极上析出氢气，阴极附近得到氢氧化钠，以此解答。
【详解】A. 氯碱工业中，用惰性电极电解饱和氯化钠溶液，阴极附近得到氢氧化钠，即Y附近能得到NaOH，故A错误；
B. Y极与直流电源负极相连，Y是阴极，发生还原反应，故B错误；
C. 电镀工业上，镀层作阳极，镀件作阴极；在铁片上镀银时，金属银作阳极X，铁片作阴极Y，硝酸银溶液作电解质溶液，故C正确；
D. 电解氯化钠溶液会生成氢氧化钠、氯气和氢气，电解熔融氯化钠可以获取金属钠，故D错误；
故选C。
10．D
【详解】A．结合题给图示电解原理可知，Fe失电子变为亚铁离子，铁作阳极，Ni作阴极，Ni电极与电源负极相连，A正确；
B．中间产物钠可与水反应，所以需要在无水条件下进行，B正确；
C．溴离子为阴离子，电解时阴离子向阳极移动，即向铁电极移动，C正确；
D．依据题给图示信息可知，该电解反应的总反应为：Fe+2+H2↑，D错误；
答案选D。
11． 两者阴极反应不同 电解熔融氯化钠时，阴极反应为，阳极反应为：2Cl--2e-=Cl2↑，总反应为(熔融)，而电解食盐水时，阴极反应为，阳极反应为：2Cl--2e-=Cl2↑，总反应为
【详解】电解熔融氯化钠时，阴极反应为，阳极反应为：2Cl--2e-=Cl2↑，总反应为(熔融)，而电解食盐水时，阴极反应为，阳极反应为：2Cl--2e-=Cl2↑，总反应为，故二者电极反应不同之处为阴极电极反应不同，故答案为：两者阴极反应不同；电解熔融氯化钠时，阴极反应为，阳极反应为：2Cl--2e-=Cl2↑，总反应为(熔融)，而电解食盐水时，阴极反应为，阳极反应为：2Cl--2e-=Cl2↑，总反应为。
12．(1) Fe－2e－＝Fe2＋ Cu2＋+2e－＝Cu
(2) 电解池 反应不能自发进行
【详解】（1）金属性铁强于铜，因此铁是负极，铜是正极，负极反应式为Fe－2e－＝Fe2＋，正极反应式为Cu2＋+2e－＝Cu。
（2）某电化学装置总反应为：，由于该反应不能自发进行，因此不能构成原电池，所以该电池属于电解池。
13． S2-+H2OHS-+OH- Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑ 10：1 1×10-3 ml/L 3 负 2H2O+2e-=H2↑+2OH- 0.1 1×10-11 加入K2CrO4(s)
【分析】(1)Na2S是强碱弱酸盐，在溶液中S2-发生水解反应是溶液显碱性；
(2)Al2(SO4)3与NaHCO3在溶液中发生盐的双水解反应产生Al(OH)3沉淀和CO2气体，据此书写离子方程式；
(3)根据酸碱恰好中和时溶液中n(H+)=n(OH-)计算；
(4)在NH4Cl溶液中的H+完全是由水电离产生；
(5)根据溶度积常数的含义计算溶液中c(OH-)，再利用Kw=c(OH-)·c(H+)及pH的含义计算；
(6)①溶液中阳离子在阴极得到电子发生还原反应；
②阳极上NO2失去电子变为NO3-，根据物质反应与电子转移的关系分析判断；
(7)①根据溶度积常数的含义计算其数值；
②Y、Z都在平衡线上，根据离子浓度幂之积等于溶度积常数分析。
【详解】(1)Na2S是强碱弱酸盐，在溶液中S2-发生水解反应，消耗水电离产生的H+，促进了水的电离，最终达到平衡时溶液中c(OH-)＞c(H+)，使溶液显碱性，水解的离子方程式为：S2-+H2OHS-+OH-；
(2)Al2(SO4)3是强酸弱碱盐，在溶液中Al3+水解消耗水电离产生的OH-产生Al(OH)3，使溶液显酸性；而NaHCO3是强碱弱酸盐，在溶液HCO3-水解消耗水电离产生的H+，反应产生H2CO3，使溶液显碱性，当两种溶液混合时，水解相互促进，使每种盐的水解平衡正向移动，最终完全水解，反应产生Al(OH)3沉淀和CO2气体，反应的离子方程式为：Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑；
(3)将25℃下pH=12的Ba(OH)2溶液c(OH-)=0.01 ml/L，pH=1的HCl溶液c(H+)=0.1 ml/L，将a L pH=12的Ba(OH)2溶液与b L pH=1的HCl溶液混合，若所得混合液为中性，则二者恰好中和，溶液中n(H+)=n(OH-)，c(OH-)·V(碱)= c(H+)·V(酸)，0.01 ml/L×a L=0.1 ml/L×b L，所以a：b=10：1；
(4)NH4Cl是强酸弱碱盐，在溶液中NH4+发生水解反应，消耗水电离产生的OH-，产生NH3·H2O，最终达到平衡时，溶液pH=3，则溶液中c(H+)=1×10-3 ml/L，溶液中的H+完全是水电离产生，且没有消耗，故水电离产生的H+的浓度c(H+)=1×10-3 ml/L；
(5)常温时，Fe(OH)3的溶度积常数Ksp=1×10-38，Ksp=c(Fe3+)·c3(OH-)=1×10-38，要使溶液中的Fe3+沉淀完全(残留的c(Fe3+)＜10-5 ml·L-1)，则c3(OH-)＞=10-33，所以c(OH-)＞10-11 ml/L；由于室温下水的离子积常数Kw=1×10-14，所以溶液中c(H+)＜10-3 ml/L，根据pH=-lgc(H+)可知此时溶液的pH＞3；
(6)①溶液中水电离产生的H+在阴极上得到电子发生还原反应，所以a电极为电源的负极；在左室的阴极上发生还原反应，电极反应式为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-；
②阳极上NO2失去电子变为NO3-，阳极的电极反应式为：NO2-e-+H2O=NO3-+2H+，可见每有1 ml NO2反应，转移1 ml电子，阴极上就有1 ml H+放电变为H2逸出。标准状况下2.24 LNO2的物质的量是0.1 ml，则其反应转移0.1 ml电子，阴极上消耗0.1 ml H+，为了维持溶液电中性，就有0.1 ml H+通过质子交换膜进入阴极室；
(7)①根据图象可知在t℃时的饱和溶液中c(Ag+)=1×10-3ml/L，c(CrO42-)=1×10-5 ml/L，则Ag2CrO4的Ksp=c2(Ag+)×c(CrO42-)=(1×10-3)2×(1×10-5)=1×10-11；
②Y、Z都在平衡线上，都是该温度下的饱和溶液，Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)×c(CrO42-)不变，由Y到Z，c(CrO42-)增大，c(Ag+)减小，所以采取的措施是向溶液中加入含有CrO42-物质，如加入固体K2CrO4。
【点睛】本题综合考查了化学反应原理，包括弱电解质的电离平衡、盐的水解、酸碱中和、溶度积常数的计算与应用和电解原理。掌握化学平衡移动原理对各种平衡移动的影响及有关概念的含义是本题解答的关键。注意外界条件对化学平衡移动影响是微弱的，只能减弱这种变化趋势而不能改变这种趋势。
14． CH3OCH3-12e-+16OH-═2CO32-+11H2O 铁极 Zn-2e－=Zn2+、Cu-2e-=Cu2+ 减小 4.48L
【分析】根据题意，甲为甲醚(CH3OCH3)燃料电池，乙和丙均属于电解池。甲装置中，通O2一侧为正极，其电极方程式为：3O2+6H2O+12e-=12OH-，通入甲醚一侧为负极，其电极反应为CH3OCH3-12e-+16OH-═2CO32-+11H2O，总的反应方程式为CH3OCH3+3O2+4OH-=2CO32-+5H2O；乙装置中，Fe为阴极，C为阳极，阴极方程式为：2H2O+2e-=2OH-+H2↑，阳极方程式为：2Cl--2e-=Cl2↑；丙装置中，粗铜为阳极，主要的电极反应为Cu-2e-=Cu2+，精铜为阴极，电极反应为Cu2++2e-=Cu。
【详解】（1）甲为甲醚(CH3OCH3)燃料电池，其负极的电极反应为：CH3OCH3-12e-+16OH-═2CO32-+11H2O；
（2）乙装置是电解饱和食盐水的装置，则NaOH在阴极上产生，即铁极（与甲装置的负极相连）；
（3）丙装置为镀铜的装置，其中粗铜为阳极，由于粗铜中含有锌、银等杂质，且锌的活泼性比铜强，所以阳极的电极反应有：Zn-2e－=Zn2+、Cu-2e-=Cu2+；反应一段时间后，由于阴极放电的Cu2+被阳极放电生成Zn2+和Cu2+共同取代，所以溶液中CuSO4的浓度减小；
（4）标况下，n(O2)===0.1ml，则电路中电子转移0.4ml，则乙装置中铁极产生的H2的物质的量为0.2ml，其标况下的体积为0.2ml×22.4L/ml=4.48L。
【点睛】本题较难的地方是燃料电池的电极方程式的书写。一般要先写出燃料电池的总方程式，再看燃料电池电解质溶液的酸碱性：若电解质溶液为酸性，一般是负极产生H+，正极上O2消耗H+，若电解质溶液为碱性，一般是正极产生OH-，负极上燃料消耗OH-，若燃料是含碳的有机物，则负极上往往生成的还有CO32-。
15．(1) 2H++2e-=H2↑ 2Cl-_2e-= Cl2↑ 把湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y电极附近，试纸变蓝
(2) 纯铜 Cu2++2e-=Cu 粗铜 Cu-2e-=Cu2+
(3) Zn2++2e-=Zn ZnCl2溶液 ZnSO4溶液
【详解】（1）①若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，和电源的负极相连的电极X极是阴极，该电极上氢离子发生得电子的还原反应，即2H++2e−=H2↑，故答案为：2H++2e−=H2↑；
②和电源的正极相连的电极，Y极是阳极，该电极上氯离子发生失电子的氧化反应，即2Cl−−2e−=Cl2↑，氯气可用淀粉碘化钾试纸检验，可使试纸变蓝色，故答案为：2Cl−−2e−=Cl2↑；把湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y电极附近，试纸变蓝；
（2）①电解方法精炼粗铜，电解池的X电极是阴极，材料是纯铜，电极反应为：Cu2++2e−=Cu，故答案为：纯铜；Cu2++2e−=Cu；
②Y电极的材料是粗铜，电极反应式是Cu-2e-=Cu2+，故答案为：粗铜；Cu-2e-=Cu2+；
（3）如利用该装置实现铁上镀锌，镀件铁是阴极，镀层金属锌是阳极，电极X极即阴极上发生的反应为：Zn2++2e−=Zn，电镀液是含有镀层金属阳离子的盐溶液，可以是ZnCl2溶液或是ZnSO4溶液，故答案为：Zn2++2e−=Zn；ZnCl2溶液；ZnSO4溶液。
16． 盐酸 Li＋＋e－=Li 金属锂在CO2仍可燃烧 分别取样品进行焰色反应，锂盐焰色为深红色，钠盐焰色为黄色，钾盐焰色为紫色（透过蓝色钴玻璃） LiF
【详解】（1）碳酸锂制备氯化锂，利用碳酸锂的性质与碳酸镁的性质相似，因此碳酸锂与盐酸反应制备氯化锂，根据电解原理，阴极上发生还原反应，得到电子，电极反应式为Li＋＋e－=Li；
（2）根据元素周期表中对角线原则，Li和Mg的性质相似，Mg能在CO2中燃烧，Mg与CO2反应生成MgO和C，因此锂也能与CO2反应，因此不能用CO2灭火；
（3）阳离子不同，阳离子属于碱金属元素，因此采用焰色反应进行鉴别，分别取样品进行焰色反应，锂盐焰色为深红色，钠盐焰色为黄色，钾盐焰色为紫色（透过蓝色钴玻璃）；LiPF6中Li显＋1价，P显＋5价，F显－1价，PF5中P显＋5价，F显－1价，因此LiPF6分解不属于氧化还原反应，根据元素守恒，另一种产物中含有Li，即另一种产物是LiF。
17．(1) MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O 还原性和酸性
(2) 既能防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2相混合而引起爆炸，又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO而影响烧碱的纯度
(3)向褪色后的溶液中滴加NaOH溶液，若再次出现红色，说明是原因①，若溶液不再出现红色，说明是原因②
【详解】（1）浓盐酸和二氧化锰加热生成氯化锰、氯气和水，反应方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O，该反应HCl被氧化，表现还原性和酸性。
（2）氯化钠溶液通电后，电解生成氯气，发生反应的离子方程式为。由于氯气和氢气混合易反应而爆炸，另外氯气易与氢氧化钠溶液反应，所以离子交换膜的作用是既能防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2相混合而引起爆炸，又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO而影响烧碱的纯度。
（3）盐酸和次氯酸具有酸性，能够与氢氧化钠发生中和反应，酚酞在碱性环境下才显红色；次氯酸具有漂白性，也可能使红色的酚酞褪色；要证明红色褪去的原因是①或②可以通过以下实验验证：在已经褪色的溶液中继续加入NaOH溶液，直至溶液呈碱性，若溶液恢复红色，则说明是碱被中和导致褪色，反之，则是被漂白了。
18．(1) 正 O2+4e-+2H2O=4OH-
(2) Ag AgNO3溶液
(3)Ag、Au
(4)HCl
(5)2Cu+2OH--2e-=Cu2O+H2O
【分析】A池两个电极分别投入氢气和氧气，A是氢氧燃料电池，通入氧气的一极是正极、通入氢气的一极是负极；B连接电源，B是电解池。
【详解】（1）A是氢氧燃料电池，通O2的Pt电极得电子发生还原反应，通O2的Pt电极为电池正极，其电极方程式为O2+4e-+2H2O=4OH-；
（2）B是电解池，X与电源正极相连，X是阳极、Y是阴极，若B池为电镀池，镀层金属作阳极，镀件作阴极，镀层金属的盐溶液为电解质溶液，在某镀件上镀一层银，则X电极材料为Ag，电解质溶液为AgNO3溶液。
（3）若B池为电解精炼铜，且粗铜中含有Zn、Fe、Ag、Au等杂质，锌和铁的活泼性大于铜，锌和铁会在电极上放电生成阳离子进入溶液，所以阳极泥的主要成分是Ag、Au；
（4）若B池的电解质溶液为NaCl溶液，X、Y皆为惰性电极，电解氯化钠溶液生成氢氧化钠、氢气、氯气，要使该溶液恢复到原状态，需加入HCl。
（5）若X、Y均是铜，电解质溶液为NaOH溶液，电池工作一段时间，X极附近生成砖红色沉淀，查阅资料得知是Cu2O，说明X是阳极，金属铜失电子发生氧化反应生成Cu2O，发生的电极反应式为2Cu+2OH--2e-=Cu2O+H2O。
19． BD 铜 Cu2＋＋2e－=Cu A
【分析】（1）由牺牲阳极的阴极保护法可知，铁作电池的正极，正极铁被保护；由外加直流电源的阴极保护法可知，铁作电解池的阴极，阴极铁被保护；
（2）①在铁件的表面镀铜的电镀池中，作阳极的是镀层金属铜，作阴极的是待镀金属铁；
②镀铜铁破损后，金属铁为负极，镀锌铁破损后，金属铁是正极。
【详解】（1）A装置中，金属铁作原电池的负极，腐蚀速率加快，更易被腐蚀；B装置中，比铁活泼的锌作原电池的负极，正极铁被保护；C装置中，金属铁在水中发生吸氧腐蚀，会被腐蚀；装置D中，铁与电源负极相连，阴极铁被保护，BD可防止铁棒被腐蚀，故答案为BD；
（2）①在铁件的表面镀铜的电镀池中，作阳极的是镀层金属铜，作阴极的是待镀金属铁，该极上金属铜离子发生得电子的还原反应，即Cu2++2e-=Cu，故答案为铜；Cu2++2e-=Cu；
②镀铜铁破损后，金属铁为负极，镀锌铁破损后，金属铁是正极，在原电池中，负极金属更易被腐蚀，所以镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀，故答案为A。
【点睛】由牺牲阳极的阴极保护法和外加直流电源的阴极保护法确定正极铁和阴极铁被保护是解答关键，也是易错点。
20． 2H++2e-=H2↑ 放出气体，溶液变红 2Cl--2e-=C2↑ 把湿润的淀粉KI试纸放在Y电极附近，试纸变蓝 Cu2++2e-=Cu 粗铜 1.28
【分析】(1)电解饱和氯化钠溶液时，由电源可知，X为阴极，Y为阳极，阳极上是氯离子失电子，阴极上是氢离子得电子；
(2)根据电解精炼铜的工作原理知识来回答。
【详解】(1)①和电源的负极相连的电极X极是阴极，该电极上氢离子发生得电子的还原反应，即2H++2e-=H2↑，X电极附近水的电离被破坏，氢氧根离子浓度增大，溶液呈红色；
②和电源的正极相连的电极Y极是阳极，该电极上氯离子发生失电子的氧化反应，即2Cl−−2e−=Cl2↑，检验氯气的方法是用湿润的淀粉碘化钾试纸检验生成的气体，气体能使试纸变蓝色；
(2)①电解方法精炼粗铜，X为阴极，电解池的阴极材料是纯铜，电极反应为Cu2++2e-=Cu；
②电解方法精炼粗铜，Y为阳极，电解池的阳极材料是粗铜，电极反应为：Cu−2e−=Cu2+；
③阴极反应为Cu2++2e-=Cu，当电路中有0.04ml电子通过时，应生成0.02mlCu，质量=nM=0.02ml ×64g/ml=1.28g；
【点睛】有外加电源，是电解池，和电源正极相连的是电解池的阳极，发生氧化反应，写出电极反应是关键。
21． FeS2+15ClO3-+14H+=15ClO2+Fe3++2SO42-+7H2O 恒压漏斗 安全瓶 提高化学反应速率，同时防止过氧化氢受热分解 稀释ClO2，防止其爆炸 2CN-+2ClO2=2CO2+N2+2Cl- 吸收ClO2等气体，防止污染大气 BaCl2 Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+
【分析】二氧化氯(ClO2)具有强氧化性，在工业上常用作水处理剂、漂白剂。分别利用无机反应和电解原理制备二氧化氯，三种方法均利用了氧化还原反应。
【详解】（1）以黄铁矿(FeS2)、氯酸钠和硫酸溶液混合反应制备ClO2，黄铁矿中的硫元素在酸性条件下被ClO3-氧化成SO42-，根据氧化还原反应中电子守恒和元素守恒，可以写出制备ClO2的离子方程式为FeS2+15ClO3-+14H+=15ClO2+Fe3++2SO42-+7H2O。
（2）①装置A的名称为恒压漏洞，装置C为安全瓶，起到防止液体倒吸的作用。
②升高温度可以提高化学反应速率，但是原料中含有过氧化氢，过氧化氢在过高的温度下可以发生分解反应，因此反应容器B应置于30℃左右的水浴中。
③根据题文可知，ClO2是一种易溶于水的黄绿色气体，其体积分数超过10%时易引起爆炸，故通入氮气的主要作用有3个，一是可以起到搅拌作用，二是有利于将ClO2排出，三是稀释ClO2，防止其爆炸。
④ClO2处理含CN-废水发生氧化还原反应，将CN-转化为无污染的CO2和N2，故离子方程式为2CN-+2ClO2=2CO2+N2+2Cl-；装置E在整套装置之后，起到吸收尾气，防止环境污染的作用。
（3）①用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质，需要过量的碳酸根离子、氢氧根离子和钡离子，过量的钡离子可以用碳酸根离子除去，因此在加入Na2CO3之前应先加入过量BaCl2。
②用石墨做电极，电解池的阳极发生氧化反应，元素化合价升高，因此氯离子在阳极失电子和水反应得到ClO2，电极反应式为Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+。
22．(1)与空气的接触面积增大，反应更加充分
(2)2CaSO42CaO+2SO2↑+O2↑
(3) SO2+I+2H2O=3I—+SO+4H+ 3I——2e—=I
(4)
(5)
偏小
【详解】（1）煤样研磨成细小粉末后固体表面积增大，与空气的接触面积增大，反应更加充分，故答案为：与空气的接触面积增大，反应更加充分；
（2）由题意可知，在催化剂作用下，硫酸钙高温分解生成氧化钙、二氧化硫和水，反应的化学方程式为2CaSO42CaO+2SO2↑+O2↑，故答案为：2CaSO42CaO+2SO2↑+O2↑；
（3）①由题意可知，二氧化硫在电解池中与溶液中I反应生成碘离子、硫酸根离子和氢离子，离子方程式为SO2+I+2H2O=3I—+SO+4H+，故答案为：SO2+I+2H2O=3I—+SO+4H+；
②由题意可知，测硫仪工作时电解池工作时，碘离子在阳极失去电子发生氧化反应生成碘三离子，电极反应式为3I——2e—=I，故答案为：3I——2e—=I；
（4）由题意可得如下关系：S—SO2—I—2e—，电解消耗的电量为x库仑，则煤样中硫的质量分数为×100%=，故答案为：；
（5）①当pH<1时，非电解生成的碘三离子使得测得的全硫含量偏小说明碘离子与电解生成的碘反应生成碘三离子，导致消耗二氧化硫的量偏小，反应的离子方程式为，故答案为：；
②测定过程中，管式炉内壁上有三氧化硫残留说明硫元素没有全部转化为二氧化硫，会使二氧化硫与碘三离子反应生成的碘离子偏小，电解时转移电子数目偏小，导致测得全硫量结果偏低，故答案为：偏小。
23．(1) 阳 将湿润的碘化钾淀粉试纸靠近导气管口，若试纸变蓝，证明为氯气 1ml 80克
(2) 苍白色 HCl=H++Cl-
(3)
(4) 吸收氯气，防止污染空气
(5) 颜色变浅 漂白性变弱
(6)A
(7)否。因为浓盐酸易挥发，进入装置B中，使溶液中存在盐酸，遇NaHCO3也会产生气泡
【分析】本题是一道实验室制备氯气的实验题，在本题中，利用二氧化锰和浓盐酸加热，制备了氯气，同时还验证了氯气的一些性质，在氯气和水的反应中，一方面反应生成了盐酸和次氯酸，另一方面浓盐酸还会会发出氯化氢，进入装置B，以此解题。
（1）
电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气、氯气，反应的化学方程式为：，电解池中阳极氯离子失电子产生氯气，故氯气在电解池的阳极产生；氯气有比较强的氧化性，可以和碘化钾反应，生成单质碘，故检验氯气的方法是：将湿润的碘化钾淀粉试纸靠近导气管口，若试纸变蓝，证明为氯气；71g氯气的物质的量为1ml，根据电解食盐水的方程式可知，生成的氢气的物质的量为1ml，生成氢氧化钠的物质的量为2ml，质量为80g；
（2）
该流程中合成氯化氢为氢气在氯气中燃烧生成的，方程式为：；氢气在氯气中燃烧，有苍白色的火焰；氯化氢为强电解质，在水中完全电离出氢离子和氯离子，电离方程式为：HCl=H++Cl-；
（3）
烧瓶内是实验室制备氯气，方程式为：；
（4）
氯气有毒，会污染空气，氯气可以和氢氧化钠反应，故C装置的作用是：吸收氯气，防止污染空气；其中发生的化学反应是：；
（5）
B装置中是新制氯水，由于其中溶解了氯气，故会有淡黄绿色，氯水中的次氯酸有强氧化性，有漂白性，但是次氯酸受热分解，生成氯化氢和氧气，同时消耗了其中的氯气，故物理性质变化：颜色变浅；化学性质变化：漂白性变弱；
（6）
Cl2与水反应生成HCl和HClO，HCl为强酸，电离出的H+使石蕊溶液变红，HClO有漂白性，使溶液变为无色，Cl2为黄绿色气体，过量的Cl2溶于水使溶液显浅黄绿色，A满足题意，故选A；
（7）
HCl不仅可以来自Cl2与水的反应，还可来自盐酸挥发出的HCl，该同学的观点不正确，因为A中会挥发出HCl进入B中，使溶液中存在盐酸，答案为：否。因为浓盐酸易挥发，进入装置B中，使溶液中存在盐酸，遇NaHCO3也会产生气泡。
一、单选题
1．下列说法不正确的是
A．直流电源跟电解池连接后，电子从电源负极流出，经电解质溶液流向电解池阳极
B．电解质溶液的导电过程就是电解质溶液被电解的过程
C．电解冶炼镁、铝通常是电解熔融的和
D．某些不能自发进行的氧化还原反应，通过电解可以实现
2．下列是教材中常规电化学示意图，其标注完全正确的是（ ）
A．B．
C．D．
3．锌电池具有成本低、安全性强、可循环使用等优点。一种新型锌电池的工作原理如图所示(凝胶中允许离子生成或迁移)。下列说法正确的是
A．放电过程中，a极的电极反应式为
B．放电过程中，转移时，b极消耗
C．充电过程中，溶液中向b电极迁移
D．充电过程中，凝胶中的KOH可以再生
4．下列有关铜片镀银的说法不正确的是（ ）
A．阳极反应式为B．铜片应与电源正极相连
C．电解液为溶液D．镀银过程中电能转化为化学能
5．利用电化学装置实现CO2和CH4转化的原理如下图所示，下列说法正确的是
A．电极B上发生还原反应
B．O2-从电极B移向电极A
C．阴极反应：CO2-2e-=CO+O2-
D．相同条件下，若生成的乙烯和乙烷的体积比为2：3，则消耗的CH4和CO2体积比为10：7
6．一种能在较低电压下获得氢气和氧气的电化学装置如图所示。下列说法错误的是
A．电极a与电源的正极相连
B．该装置的总反应为，气体N是氧气
C．电极b为阴极，其电极反应式为
D．反应器Ⅰ中发生的反应为
7．由短周期元素组成的某物质(结构如图)可用作杀菌剂、漂白剂，其中元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，四种元素原子所含质子数的总和为25。下列有关叙述正确的是
A．上述物质中各原子均达到8电子稳定结构
B．W、Y、X可形成具有强还原性的化合物WYX4
C．工业上用电解W的氯化物的水溶液来制备W单质
D．X与Z形成的化合物都很稳定，受热难分解
8．电化学合成是种环境友好的化学合成方法 ，以对硝基苯甲酸( )为原料，采用电解法合成对氨基苯甲酸( ) 的装置如图所示。下列说法正确的是
A．a极电势低于b极电势
B．离子交换膜为阴离子交换膜
C．每生成0.2ml对氨基苯甲酸，阳极室电解液质量减少10.8 g
D．生成 的 总反应为：
9．利用如图所示装置，当X、Y选用不同材料时，可将电解原理广泛应用于工业生产。下列说法中正确的是（ ）
A．氯碱工业中，X、Y均为石墨，X附近能得到氢氧化钠
B．Y是阳极，发生氧化反应
C．在铁片上镀银时，X是金属银
D．电解氯化钠溶液可以获取金属钠
10．二茂铁[Fe(C5H5)2，结构简式为[] ，广泛应用于航天、化工等领域中。二茂铁的电化学制备原理如图，其中电解液为溶解有溴化钠和环戊二烯( )的DMF溶液(DMF为惰性有机溶剂)。下列说法错误的是
A．Ni电极与电源负极相连
B．电解制备需要在无水条件下进行
C．电解过程中Br-经电解液向Fe电极迁移
D．电解反应的总化学方程式为：Fe+2 →
二、填空题
11．以惰性电极分别电解熔融氯化钠和氯化钠溶液时，电极反应有何差异 ？写出有关电极反应和总反应方程式 。
12．请按要求回答下列问题：
(1)若电极材料选铜和铁，电解质溶液选氯化铜溶液，外加导线，构成原电池。
请写出电极反应式：负极 ，正极 。
(2)若某电化学装置总反应为：，则该电池属于原电池还是电解池？ 。理由是： 。
13．请按照下列要求回答问题：
(1)硫化钠水解的离子方程式： 。
(2)浓的Al2(SO4)3溶液和浓的小苏打(NaHCO3)溶液混合可用于灭火，请用离子反应方程式表示灭火的原理 。
(3)将25℃下pH=12的Ba(OH)2溶液a L与pH=1的HCl溶液b L混合，若所得混合液为中性，则a：b= 。(溶液体积变化忽略不计)。
(4)pH=3的NH4Cl溶液，由水电离出的c(H+)= 。
(5)常温时，Fe(OH)3的溶度积常数Ksp=1×10-38，要使溶液中的Fe3+沉淀完全(残留的c(Fe3+)＜10-5 ml·L-1)，则溶液的pH应大于 。
(6)用如图装置进行模拟电解NO2气体实验，可回收硝酸。
①外接电源a极为 极，左室发生的电极反应式为 。
②若有标准状况下2.24 LNO2被吸收，通过质子交换膜(只允许质子通过)的H+为 ml。
(7)在t℃时，Ag2CrO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
①Ag2CrO4的Ksp为 。
②由Y点变到Z点的方法 。
14．如图所示，某同学设计了一个甲醚(CH3OCH3)燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，乙装置中X为阳离子交换膜。根据要求回答下列相关问题：
（1）写出甲中负极的电极反应式 。
（2）反应一段时间后，乙装置中生成NaOH主要在 (填“铁极”或“石墨极”)区。
（3）如果粗铜中含有锌、银等杂质，丙装置中阳极上电极反应式为 ，反应一段时间，硫酸铜溶液浓度将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
（4）若在标准状况下，有2.24L氧气参加反应，则乙装置中铁电极上生成的气体在标准状况下的体积为 。
15．电解原理在化学工业中有广泛应用。如上图表示一个电解池，装有电解液a，X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。
请回答以下问题：
(1)若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞溶液，则：
①电解池中X极上的电极反应式为 。
②Y电极上的电极反应式为 ，检验该电极反应产物的方法及现象是 。
(2)如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则：
①X电极的材料是 ，电极反应式是 。
②Y电极的材料是 ，电极反应式是 。
(说明：杂质发生的电极反应不必写出)。
(3)如利用该装置实现铁上镀锌，电极X上发生的反应为 ，电解池盛放的电镀液可以是 或 (只要求填两种电解质溶液)。
16．锂是最轻的活泼金属，其单质及其化合物有广泛的用途。回答下列问题：
（1）用碳酸锂和 反应可制备氯化锂，工业上可由电解LiCl-KCl的熔融混合物生产金属锂，阴极上的电极反应式为 。
（2）不可使用二氧化碳灭火器扑灭因金属锂引起的火灾，其原因是 。
（3）硬脂酸锂是锂肥皂的主要成分，可作为高温润滑油和油脂的稠化剂。鉴别硬脂酸锂与硬脂酸钠、硬脂酸钾可采用的实验方法和现象分别是 。
（4）LiPF6易溶于有机溶剂，常用作锂离子电池的电解质。LiPF6受热易分解，其热分解产物为PF5和 。
17．NaCl是一种化工原料，可以制备多种物质，如图所示：
请根据以上转化关系填写下列空白。
(1)实验室用浓盐酸和MnO2制取氯气，其反应的化学方程式为 。该反应中盐酸表现的性质有 。
(2)饱NaCl溶液通电后发生反应的离子方程式为 。电解饱和NaCl溶液的装置如图所示，在装置中间添加阳离子交换膜(只允许阳离子通过，不允许气体和阴离子通过)，其作用是 。
(3)将氯气溶于水配成饱和溶液，用胶头滴管将饱和氯水慢慢滴入含有酚酞的氢氧化钠稀溶液中，当滴到一定量时，红色突然褪去。产生上述现象的原因可能有两种：①氢氧化钠完全反应，反应后溶液碱性减弱，酚酞变无色；②过量饱和氯水中的次氯酸利用漂白性使溶液红色褪去。设计实验证明红色褪去的原因是①或②，简述实验方案和结论： 。
18．某化学兴趣小组用如图所示装置进行电化学原理的实验探究，试回答下列问题：
(1)通O2的Pt电极为电池 极(填电极名称)，其电极方程式为 。
(2)若B池为电镀池，目的是在某镀件上镀一层银，则X电极材料为 ，电解质溶液为 。
(3)若B池为精炼铜，且粗铜中含有Zn、Fe、Ag、Au等杂质，则该电池阳极泥的主要成分是 。
(4)若B池的电解质溶液为NaCl溶液，X、Y皆为惰性电极，当电池工作一段时间断开电源K，Y电极有无色气体生成，要使该溶液恢复到原状态，需加入 (填物质)。
(5)若X、Y均是铜，电解质溶液为NaOH溶液，电池工作一段时间，X极附近生成砖红色沉淀，查阅资料得知是Cu2O，试写出该电极发生的电极反应式为 。
19．钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢铁占世界钢铁年产量的四分之一。请回答钢铁在腐蚀、防护过程中的有关问题。
(1)下列哪个装置可防止铁棒被腐蚀 。
(2)实际生产可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀.装置示意图如图.请回答：
①A电极对应的金属是 (写元素名称)，B电极的电极反应式是 。
②镀层破损后，镀铜铁和镀锌铁中更容易被腐蚀的是 。
A 镀铜铁 B 镀锌铁。
20．电解原理在化学工业中有广泛应用。如图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：
（1）若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则
①电解池中X极上的电极反应式是 。在X极附近观察到的现象是 。
②Y电极上的电极反应式是 ，检验该电极反应产物的方法是 。
（2）如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则
①X电极的电极反应式是 。
②Y电极的材料是 。
③假若电路中有0.04摩尔电子通过时，阴极增重 克。
三、实验题
21．二氧化氯(ClO2)具有强氧化性，在工业上常用作水处理剂、漂白剂。ClO2是一种易溶于水的黄绿色气体，其体积分数超过10%时易引起爆炸。某研究小组欲用以下三种方案制备ClO2，回答下列问题：
（1）以黄铁矿(FeS2)、氯酸钠和硫酸溶液混合反应制备ClO2，黄铁矿中的硫元素在酸性条件下被ClO3-氧化成SO42-，写出制备ClO2的离子方程式 。
（2）用过氧化氢作还原剂，在硫酸介质中还原NaClO3制备ClO2，并将制得的ClO2用于处理含CN-废水。实验室模拟该过程的实验装置(夹持装置略)如图所示。
①装置A的名称是 ，装置C的作用是 。
②反应容器B应置于30℃左右的水浴中，目的是 。
③通入氮气的主要作用有3个，一是可以起到搅拌作用，二是有利于将ClO2排出，三是 。
④ClO2处理含CN-废水的离子方程式为 ，装置E的作用是 。
（3）氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2的方法。
①用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质。某次除杂操作时，往粗盐水中先加入过量的 （填化学式），至沉淀不再产生后，再加入过量的Na2CO3和NaOH，充分反应后将沉淀一并滤去。
②用石墨做电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2，工作原理如图所示，写出阳极产生ClO2的电极反应式 。
22．煤中硫的存在形态分为有机硫和无机硫(、硫化物及微量单质硫等)。库仑滴定法是常用的快捷检测煤中全硫含量的方法。其主要过程如下图所示。
已知：在催化剂作用下，煤在管式炉中燃烧，出口气体主要含。
(1)煤样需研磨成细小粉末，其目的是 。
(2)高温下，煤中完全转化为，该反应的化学方程式为 。
(3)通过干燥装置后，待测气体进入库仑测硫仪进行测定。
已知：库仑测硫仪中电解原理示意图如下。检测前，电解质溶液中保持定值时，电解池不工作。待测气体进入电解池后，溶解并将还原，测硫仪便立即自动进行电解到又回到原定值，测定结束，通过测定电解消耗的电量可以求得煤中含硫量。
①在电解池中发生反应的离子方程式为 。
②测硫仪工作时电解池的阳极反应式为 。
(4)煤样为，电解消耗的电量为x库仑，煤样中硫的质量分数为 。
已知：电解中转移电子所消耗的电量为96500库仑。
(5)条件控制和误差分析。
①测定过程中，需控制电解质溶液，当时，非电解生成的使得测得的全硫含量偏小，生成的离子方程式为 。
②测定过程中，管式炉内壁上有残留，测得全硫量结果为 。(填“偏大”或“偏小”)
23．氯碱工厂按下面的流程生产：
(1)电解饱和食盐水的化学方程式是 ，氯气在 极产生，检验氯气的方法是 。若产生了71g氯气，则阴极产生气体的物质的量为 ，同时生成的氢氧化钠的质量为 。
(2)该流程中合成氯化氢的化学方程式为 ，燃烧时火焰呈 色。生成的氯化氢溶于水即得盐酸，写出氯化氢的电离方程式 。
某化学兴趣小组欲用下图装置制备氯水并探究其性质。
(3)烧瓶内发生的化学反应是 (书写化学方程式)。
(4)C装置的作用是 ，其中发生的化学反应是 (书写化学方程式)。
(5)B装置中取出一定量的样品置于日光下照射一段时间，发现样品某些性质发生了明显的变化，请各列举一项：物理性质变化： ；化学性质变化： 。
(6)若将氯气持续通入紫色石蕊试液中，可以观察到溶液的颜色变化过程为：
导致变色的微粒I、II、III依次为_______。
A．H+、HClO、Cl2B．H+、ClO-、Cl-C．HCl、ClO-、Cl-D．HCl、HClO、Cl2
(7)某同学从B中取出少量样品，滴在NaHCO3粉末上，有无色气泡产生，由此他认为氯气与水反应产生了酸性强于碳酸的物质。请评价他的观点是否正确并说明理由 。
参考答案：
1．A
【详解】A．在电解池中，电子从电源负极流出，进入阴极，相关粒子在阴极得电子被还原，体系中相关粒子在阳极失电子发生氧化反应，失去的电子流入电源的正极，从而形成闭合回路，A错误；
B．电解质溶液导电是靠溶液中自由移动的阴阳离子，在两极上发生氧化还原反应实现，即电解质溶液被电解的过程，B正确；
C．工业上采用电解熔融的MgCl2冶炼金属镁，电解熔融的Al2O3冶炼金属铝，C正确；
D．某些不能自发的氧化还原可通过电解实现，比如Cu与稀硫酸不反应，但当以Cu为阳极，碳棒为阴极时电解硫酸溶液可实现此反应，D正确；
故答案选A。
2．D
【详解】A. 该装置中发生的反应为Zn+2H+=Zn2++H2↑，Zn发生失电子的氧化反应，为负极，铜为正极，故A错误；
B. 该原电池装置中，Zn电极所在的电解质溶液应为ZnSO4溶液，Cu电极所在的电解质溶液应为CuSO4溶液，故B错误；
C. 电解精练铜时，纯铜做阴极，与电源负极相连，粗铜做阳极，与电源正极相连，故C错误；
D. 电解饱和NaCl溶液时，H2O电离产生的H+在阴极发生得电子的还原反应生成H2，Cl−在阳极发生失电子的氧化反应，生成Cl2，故D正确。
综上所述，答案为D。
【点睛】电解精炼铜中粗铜作阳极、纯铜作阴极，电解液为含铜离子的盐溶液；电镀时镀层金属作阳极，被镀金属作阴极，电解液为含镀层金属的盐溶液。
3．D
【分析】由图像可得该电池放电时，b电极为负极，电极反应式为：
Zn-2e -+4OH-=[Zn(OH)4] 2-，a电极为正极，电极反应式为：MnO2 +2e +4H+=Mn2++2H2O，
充电时则a电极做阳极，b电极做阴极。
【详解】A．放电时a电极做正极，发生还原反应，电极反应式为：MnO2 +2e +4H+=Mn2++2H2O，故A错误；
B．放电时b电极得反应为Zn-2e -+4OH-=[Zn(OH)4] 2-，则反应转移0.4ml电子时，b电极参与反应消耗氢氧根得物质的量n(OH-)=0.4ml2=0.8ml，故B错误；
C．充电过程中，阴离子移向阳极，溶液中向a电极迁移，故C错误；
D．放电过程b电极消耗OH-，充电过程中，凝胶中的KOH可以再生，故D正确；
故选D。
4．B
【详解】A．电镀时，镀层金属Ag作阳极，发生氧化反，故A正确；
B．铜片是镀件，应与电源负极相连，作阴极，故B错误；
C．铜片镀银，电解质溶液应该是含有镀层金属Ag的离子的溶液为电镀液，所以电解液为溶液，故C正确；
D．镀银过程中，消耗电能，在阴、阳两极发生还原反应、氧化反应，因此实现了电能向化学能转化，故D正确；
故选B。
5．D
【分析】由图可知，电极A表面CO2生成CO，碳元素由+4价降低为+2价得电子，电极A为阴极，电极反应式为CO2+2e-=CO+O2-，电极B为阳极，电极反应式分别为2CH4-4e-+2O2-=C2H4+2H2O和2CH4-2e-+O2-=C2H6+H2O，据此分析作答。
【详解】A．电极B上甲烷失电子，发生氧化反应，A错误；
B．电极A生成O2-，电极B消耗O2-，O2-从电极A移向电极B，B错误；
C．电极A为阴极，电极反应式为CO2+2e-=CO+O2-，C错误；
D．相同条件下，若生成的乙烯和乙烷的体积比为2：3，设乙烯的物质的量为2ml，由电极反应式2CH4-4e-+2O2-=C2H4+2H2O可知，消耗甲烷的物质的量为4ml，转移电子8ml，生成乙烷的物质的量为3ml，由电极反应式2CH4-2e-+O2-=C2H6+H2O可知，消耗甲烷的物质的量为6ml，转移电子6ml，共消耗甲烷4ml+6ml=10ml，转移电子8ml+6ml=14ml，由电极反应式CO2+2e-=CO+O2-可知转移14ml电子消耗CO2为7ml，则消耗的CH4和CO2体积比为10：7，D正确；
故答案为：D。
6．B
【分析】由图中装置可知为电解池，a电极是变为，Fe元素化合价由+2价变为+3价，则a为阳极，电极反应式为，b极为阴极，电极反应式为，左侧变化生成时，Fe元素化合价降低得电子，则反应器Ⅰ中的为，所以气体M是氧气，则右侧产生气体N为氢气，隔膜应为阴离子交换膜，允许OH-透过，以此分析；
【详解】A．由分析可知，a电极是变为，Fe元素化合价由+2价变为+3价，则a为阳极，b极为阴极，阳极与外接电源正极相连，A正确；
B．根据图示以及本装置的作用可知，该装置的总反应为，气体N是氢气，B错误；
C．由分析可知，阴极b发生的反应式为，C正确；
D．由分析可知，反应器Ⅰ中发生的反应为，D正确；
故答案为：B。
7．B
【分析】X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素，W的化合价为+1价，则W为Na元素，由该物质的结构图可知，X形成一个共价单键，则X为H元素；Z形成2个共价单键，Z为O元素，四种元素原子所含质子数的总和为25，又Y形成4个共价单键，阴离子团带2个单位的负电荷，则Y为B元素，据此分析解答。
【详解】A． 上述物质中氢原子最外层只有2电子，A错误；
B． W、Y、X可形成的化合物为NaBH4，H元素为-1价，故其具有强还原性，B正确；
C． 工业上电解NaCl的水溶液时，阴极上是水电离出的氢离子得电子生成氢气，钠离子不能在阴极放电，得不到金属钠，C错误；
D． H与O形成的化合物H2O很稳定，受热难分解，但是H2O2不稳定，受热易分解，D错误；
故选B。
8．C
【详解】A．根据装置示意图可知，碘单质在N极得电子生成碘离子，故N极为阴极，b极为负极，则a极电势高于b极电势，A错误；
B．对硝基苯甲酸转化成对氨基苯甲酸需要氢离子，故离子交换膜为阳离子交换膜，B错误；
C．每生成0.2ml对氨基苯甲酸需要1.2mlI-和1.2mlH+,根据电极反应式I2+2e-=2I-可知电路中要转移1.2ml电子，阳极发生反应2H2O-4e-=O2↑+4H+，阳极要产生0.3mlO2，迁移向N极1.2mlH+，阳极室电解质液质量减少10.8g， C正确；
D．生成对氨基苯甲酸的总反应为：+6I-+6H+=+3I2+2H2O，D错误；
答案选C。
9．C
【分析】氯碱工业上，用惰性电极电解饱和氯化钠溶液，阳极上析出氯气，阴极上析出氢气，阴极附近得到氢氧化钠，以此解答。
【详解】A. 氯碱工业中，用惰性电极电解饱和氯化钠溶液，阴极附近得到氢氧化钠，即Y附近能得到NaOH，故A错误；
B. Y极与直流电源负极相连，Y是阴极，发生还原反应，故B错误；
C. 电镀工业上，镀层作阳极，镀件作阴极；在铁片上镀银时，金属银作阳极X，铁片作阴极Y，硝酸银溶液作电解质溶液，故C正确；
D. 电解氯化钠溶液会生成氢氧化钠、氯气和氢气，电解熔融氯化钠可以获取金属钠，故D错误；
故选C。
10．D
【详解】A．结合题给图示电解原理可知，Fe失电子变为亚铁离子，铁作阳极，Ni作阴极，Ni电极与电源负极相连，A正确；
B．中间产物钠可与水反应，所以需要在无水条件下进行，B正确；
C．溴离子为阴离子，电解时阴离子向阳极移动，即向铁电极移动，C正确；
D．依据题给图示信息可知，该电解反应的总反应为：Fe+2+H2↑，D错误；
答案选D。
11． 两者阴极反应不同 电解熔融氯化钠时，阴极反应为，阳极反应为：2Cl--2e-=Cl2↑，总反应为(熔融)，而电解食盐水时，阴极反应为，阳极反应为：2Cl--2e-=Cl2↑，总反应为
【详解】电解熔融氯化钠时，阴极反应为，阳极反应为：2Cl--2e-=Cl2↑，总反应为(熔融)，而电解食盐水时，阴极反应为，阳极反应为：2Cl--2e-=Cl2↑，总反应为，故二者电极反应不同之处为阴极电极反应不同，故答案为：两者阴极反应不同；电解熔融氯化钠时，阴极反应为，阳极反应为：2Cl--2e-=Cl2↑，总反应为(熔融)，而电解食盐水时，阴极反应为，阳极反应为：2Cl--2e-=Cl2↑，总反应为。
12．(1) Fe－2e－＝Fe2＋ Cu2＋+2e－＝Cu
(2) 电解池 反应不能自发进行
【详解】（1）金属性铁强于铜，因此铁是负极，铜是正极，负极反应式为Fe－2e－＝Fe2＋，正极反应式为Cu2＋+2e－＝Cu。
（2）某电化学装置总反应为：，由于该反应不能自发进行，因此不能构成原电池，所以该电池属于电解池。
13． S2-+H2OHS-+OH- Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑ 10：1 1×10-3 ml/L 3 负 2H2O+2e-=H2↑+2OH- 0.1 1×10-11 加入K2CrO4(s)
【分析】(1)Na2S是强碱弱酸盐，在溶液中S2-发生水解反应是溶液显碱性；
(2)Al2(SO4)3与NaHCO3在溶液中发生盐的双水解反应产生Al(OH)3沉淀和CO2气体，据此书写离子方程式；
(3)根据酸碱恰好中和时溶液中n(H+)=n(OH-)计算；
(4)在NH4Cl溶液中的H+完全是由水电离产生；
(5)根据溶度积常数的含义计算溶液中c(OH-)，再利用Kw=c(OH-)·c(H+)及pH的含义计算；
(6)①溶液中阳离子在阴极得到电子发生还原反应；
②阳极上NO2失去电子变为NO3-，根据物质反应与电子转移的关系分析判断；
(7)①根据溶度积常数的含义计算其数值；
②Y、Z都在平衡线上，根据离子浓度幂之积等于溶度积常数分析。
【详解】(1)Na2S是强碱弱酸盐，在溶液中S2-发生水解反应，消耗水电离产生的H+，促进了水的电离，最终达到平衡时溶液中c(OH-)＞c(H+)，使溶液显碱性，水解的离子方程式为：S2-+H2OHS-+OH-；
(2)Al2(SO4)3是强酸弱碱盐，在溶液中Al3+水解消耗水电离产生的OH-产生Al(OH)3，使溶液显酸性；而NaHCO3是强碱弱酸盐，在溶液HCO3-水解消耗水电离产生的H+，反应产生H2CO3，使溶液显碱性，当两种溶液混合时，水解相互促进，使每种盐的水解平衡正向移动，最终完全水解，反应产生Al(OH)3沉淀和CO2气体，反应的离子方程式为：Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑；
(3)将25℃下pH=12的Ba(OH)2溶液c(OH-)=0.01 ml/L，pH=1的HCl溶液c(H+)=0.1 ml/L，将a L pH=12的Ba(OH)2溶液与b L pH=1的HCl溶液混合，若所得混合液为中性，则二者恰好中和，溶液中n(H+)=n(OH-)，c(OH-)·V(碱)= c(H+)·V(酸)，0.01 ml/L×a L=0.1 ml/L×b L，所以a：b=10：1；
(4)NH4Cl是强酸弱碱盐，在溶液中NH4+发生水解反应，消耗水电离产生的OH-，产生NH3·H2O，最终达到平衡时，溶液pH=3，则溶液中c(H+)=1×10-3 ml/L，溶液中的H+完全是水电离产生，且没有消耗，故水电离产生的H+的浓度c(H+)=1×10-3 ml/L；
(5)常温时，Fe(OH)3的溶度积常数Ksp=1×10-38，Ksp=c(Fe3+)·c3(OH-)=1×10-38，要使溶液中的Fe3+沉淀完全(残留的c(Fe3+)＜10-5 ml·L-1)，则c3(OH-)＞=10-33，所以c(OH-)＞10-11 ml/L；由于室温下水的离子积常数Kw=1×10-14，所以溶液中c(H+)＜10-3 ml/L，根据pH=-lgc(H+)可知此时溶液的pH＞3；
(6)①溶液中水电离产生的H+在阴极上得到电子发生还原反应，所以a电极为电源的负极；在左室的阴极上发生还原反应，电极反应式为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-；
②阳极上NO2失去电子变为NO3-，阳极的电极反应式为：NO2-e-+H2O=NO3-+2H+，可见每有1 ml NO2反应，转移1 ml电子，阴极上就有1 ml H+放电变为H2逸出。标准状况下2.24 LNO2的物质的量是0.1 ml，则其反应转移0.1 ml电子，阴极上消耗0.1 ml H+，为了维持溶液电中性，就有0.1 ml H+通过质子交换膜进入阴极室；
(7)①根据图象可知在t℃时的饱和溶液中c(Ag+)=1×10-3ml/L，c(CrO42-)=1×10-5 ml/L，则Ag2CrO4的Ksp=c2(Ag+)×c(CrO42-)=(1×10-3)2×(1×10-5)=1×10-11；
②Y、Z都在平衡线上，都是该温度下的饱和溶液，Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)×c(CrO42-)不变，由Y到Z，c(CrO42-)增大，c(Ag+)减小，所以采取的措施是向溶液中加入含有CrO42-物质，如加入固体K2CrO4。
【点睛】本题综合考查了化学反应原理，包括弱电解质的电离平衡、盐的水解、酸碱中和、溶度积常数的计算与应用和电解原理。掌握化学平衡移动原理对各种平衡移动的影响及有关概念的含义是本题解答的关键。注意外界条件对化学平衡移动影响是微弱的，只能减弱这种变化趋势而不能改变这种趋势。
14． CH3OCH3-12e-+16OH-═2CO32-+11H2O 铁极 Zn-2e－=Zn2+、Cu-2e-=Cu2+ 减小 4.48L
【分析】根据题意，甲为甲醚(CH3OCH3)燃料电池，乙和丙均属于电解池。甲装置中，通O2一侧为正极，其电极方程式为：3O2+6H2O+12e-=12OH-，通入甲醚一侧为负极，其电极反应为CH3OCH3-12e-+16OH-═2CO32-+11H2O，总的反应方程式为CH3OCH3+3O2+4OH-=2CO32-+5H2O；乙装置中，Fe为阴极，C为阳极，阴极方程式为：2H2O+2e-=2OH-+H2↑，阳极方程式为：2Cl--2e-=Cl2↑；丙装置中，粗铜为阳极，主要的电极反应为Cu-2e-=Cu2+，精铜为阴极，电极反应为Cu2++2e-=Cu。
【详解】（1）甲为甲醚(CH3OCH3)燃料电池，其负极的电极反应为：CH3OCH3-12e-+16OH-═2CO32-+11H2O；
（2）乙装置是电解饱和食盐水的装置，则NaOH在阴极上产生，即铁极（与甲装置的负极相连）；
（3）丙装置为镀铜的装置，其中粗铜为阳极，由于粗铜中含有锌、银等杂质，且锌的活泼性比铜强，所以阳极的电极反应有：Zn-2e－=Zn2+、Cu-2e-=Cu2+；反应一段时间后，由于阴极放电的Cu2+被阳极放电生成Zn2+和Cu2+共同取代，所以溶液中CuSO4的浓度减小；
（4）标况下，n(O2)===0.1ml，则电路中电子转移0.4ml，则乙装置中铁极产生的H2的物质的量为0.2ml，其标况下的体积为0.2ml×22.4L/ml=4.48L。
【点睛】本题较难的地方是燃料电池的电极方程式的书写。一般要先写出燃料电池的总方程式，再看燃料电池电解质溶液的酸碱性：若电解质溶液为酸性，一般是负极产生H+，正极上O2消耗H+，若电解质溶液为碱性，一般是正极产生OH-，负极上燃料消耗OH-，若燃料是含碳的有机物，则负极上往往生成的还有CO32-。
15．(1) 2H++2e-=H2↑ 2Cl-_2e-= Cl2↑ 把湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y电极附近，试纸变蓝
(2) 纯铜 Cu2++2e-=Cu 粗铜 Cu-2e-=Cu2+
(3) Zn2++2e-=Zn ZnCl2溶液 ZnSO4溶液
【详解】（1）①若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，和电源的负极相连的电极X极是阴极，该电极上氢离子发生得电子的还原反应，即2H++2e−=H2↑，故答案为：2H++2e−=H2↑；
②和电源的正极相连的电极，Y极是阳极，该电极上氯离子发生失电子的氧化反应，即2Cl−−2e−=Cl2↑，氯气可用淀粉碘化钾试纸检验，可使试纸变蓝色，故答案为：2Cl−−2e−=Cl2↑；把湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y电极附近，试纸变蓝；
（2）①电解方法精炼粗铜，电解池的X电极是阴极，材料是纯铜，电极反应为：Cu2++2e−=Cu，故答案为：纯铜；Cu2++2e−=Cu；
②Y电极的材料是粗铜，电极反应式是Cu-2e-=Cu2+，故答案为：粗铜；Cu-2e-=Cu2+；
（3）如利用该装置实现铁上镀锌，镀件铁是阴极，镀层金属锌是阳极，电极X极即阴极上发生的反应为：Zn2++2e−=Zn，电镀液是含有镀层金属阳离子的盐溶液，可以是ZnCl2溶液或是ZnSO4溶液，故答案为：Zn2++2e−=Zn；ZnCl2溶液；ZnSO4溶液。
16． 盐酸 Li＋＋e－=Li 金属锂在CO2仍可燃烧 分别取样品进行焰色反应，锂盐焰色为深红色，钠盐焰色为黄色，钾盐焰色为紫色（透过蓝色钴玻璃） LiF
【详解】（1）碳酸锂制备氯化锂，利用碳酸锂的性质与碳酸镁的性质相似，因此碳酸锂与盐酸反应制备氯化锂，根据电解原理，阴极上发生还原反应，得到电子，电极反应式为Li＋＋e－=Li；
（2）根据元素周期表中对角线原则，Li和Mg的性质相似，Mg能在CO2中燃烧，Mg与CO2反应生成MgO和C，因此锂也能与CO2反应，因此不能用CO2灭火；
（3）阳离子不同，阳离子属于碱金属元素，因此采用焰色反应进行鉴别，分别取样品进行焰色反应，锂盐焰色为深红色，钠盐焰色为黄色，钾盐焰色为紫色（透过蓝色钴玻璃）；LiPF6中Li显＋1价，P显＋5价，F显－1价，PF5中P显＋5价，F显－1价，因此LiPF6分解不属于氧化还原反应，根据元素守恒，另一种产物中含有Li，即另一种产物是LiF。
17．(1) MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O 还原性和酸性
(2) 既能防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2相混合而引起爆炸，又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO而影响烧碱的纯度
(3)向褪色后的溶液中滴加NaOH溶液，若再次出现红色，说明是原因①，若溶液不再出现红色，说明是原因②
【详解】（1）浓盐酸和二氧化锰加热生成氯化锰、氯气和水，反应方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O，该反应HCl被氧化，表现还原性和酸性。
（2）氯化钠溶液通电后，电解生成氯气，发生反应的离子方程式为。由于氯气和氢气混合易反应而爆炸，另外氯气易与氢氧化钠溶液反应，所以离子交换膜的作用是既能防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2相混合而引起爆炸，又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO而影响烧碱的纯度。
（3）盐酸和次氯酸具有酸性，能够与氢氧化钠发生中和反应，酚酞在碱性环境下才显红色；次氯酸具有漂白性，也可能使红色的酚酞褪色；要证明红色褪去的原因是①或②可以通过以下实验验证：在已经褪色的溶液中继续加入NaOH溶液，直至溶液呈碱性，若溶液恢复红色，则说明是碱被中和导致褪色，反之，则是被漂白了。
18．(1) 正 O2+4e-+2H2O=4OH-
(2) Ag AgNO3溶液
(3)Ag、Au
(4)HCl
(5)2Cu+2OH--2e-=Cu2O+H2O
【分析】A池两个电极分别投入氢气和氧气，A是氢氧燃料电池，通入氧气的一极是正极、通入氢气的一极是负极；B连接电源，B是电解池。
【详解】（1）A是氢氧燃料电池，通O2的Pt电极得电子发生还原反应，通O2的Pt电极为电池正极，其电极方程式为O2+4e-+2H2O=4OH-；
（2）B是电解池，X与电源正极相连，X是阳极、Y是阴极，若B池为电镀池，镀层金属作阳极，镀件作阴极，镀层金属的盐溶液为电解质溶液，在某镀件上镀一层银，则X电极材料为Ag，电解质溶液为AgNO3溶液。
（3）若B池为电解精炼铜，且粗铜中含有Zn、Fe、Ag、Au等杂质，锌和铁的活泼性大于铜，锌和铁会在电极上放电生成阳离子进入溶液，所以阳极泥的主要成分是Ag、Au；
（4）若B池的电解质溶液为NaCl溶液，X、Y皆为惰性电极，电解氯化钠溶液生成氢氧化钠、氢气、氯气，要使该溶液恢复到原状态，需加入HCl。
（5）若X、Y均是铜，电解质溶液为NaOH溶液，电池工作一段时间，X极附近生成砖红色沉淀，查阅资料得知是Cu2O，说明X是阳极，金属铜失电子发生氧化反应生成Cu2O，发生的电极反应式为2Cu+2OH--2e-=Cu2O+H2O。
19． BD 铜 Cu2＋＋2e－=Cu A
【分析】（1）由牺牲阳极的阴极保护法可知，铁作电池的正极，正极铁被保护；由外加直流电源的阴极保护法可知，铁作电解池的阴极，阴极铁被保护；
（2）①在铁件的表面镀铜的电镀池中，作阳极的是镀层金属铜，作阴极的是待镀金属铁；
②镀铜铁破损后，金属铁为负极，镀锌铁破损后，金属铁是正极。
【详解】（1）A装置中，金属铁作原电池的负极，腐蚀速率加快，更易被腐蚀；B装置中，比铁活泼的锌作原电池的负极，正极铁被保护；C装置中，金属铁在水中发生吸氧腐蚀，会被腐蚀；装置D中，铁与电源负极相连，阴极铁被保护，BD可防止铁棒被腐蚀，故答案为BD；
（2）①在铁件的表面镀铜的电镀池中，作阳极的是镀层金属铜，作阴极的是待镀金属铁，该极上金属铜离子发生得电子的还原反应，即Cu2++2e-=Cu，故答案为铜；Cu2++2e-=Cu；
②镀铜铁破损后，金属铁为负极，镀锌铁破损后，金属铁是正极，在原电池中，负极金属更易被腐蚀，所以镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀，故答案为A。
【点睛】由牺牲阳极的阴极保护法和外加直流电源的阴极保护法确定正极铁和阴极铁被保护是解答关键，也是易错点。
20． 2H++2e-=H2↑ 放出气体，溶液变红 2Cl--2e-=C2↑ 把湿润的淀粉KI试纸放在Y电极附近，试纸变蓝 Cu2++2e-=Cu 粗铜 1.28
【分析】(1)电解饱和氯化钠溶液时，由电源可知，X为阴极，Y为阳极，阳极上是氯离子失电子，阴极上是氢离子得电子；
(2)根据电解精炼铜的工作原理知识来回答。
【详解】(1)①和电源的负极相连的电极X极是阴极，该电极上氢离子发生得电子的还原反应，即2H++2e-=H2↑，X电极附近水的电离被破坏，氢氧根离子浓度增大，溶液呈红色；
②和电源的正极相连的电极Y极是阳极，该电极上氯离子发生失电子的氧化反应，即2Cl−−2e−=Cl2↑，检验氯气的方法是用湿润的淀粉碘化钾试纸检验生成的气体，气体能使试纸变蓝色；
(2)①电解方法精炼粗铜，X为阴极，电解池的阴极材料是纯铜，电极反应为Cu2++2e-=Cu；
②电解方法精炼粗铜，Y为阳极，电解池的阳极材料是粗铜，电极反应为：Cu−2e−=Cu2+；
③阴极反应为Cu2++2e-=Cu，当电路中有0.04ml电子通过时，应生成0.02mlCu，质量=nM=0.02ml ×64g/ml=1.28g；
【点睛】有外加电源，是电解池，和电源正极相连的是电解池的阳极，发生氧化反应，写出电极反应是关键。
21． FeS2+15ClO3-+14H+=15ClO2+Fe3++2SO42-+7H2O 恒压漏斗 安全瓶 提高化学反应速率，同时防止过氧化氢受热分解 稀释ClO2，防止其爆炸 2CN-+2ClO2=2CO2+N2+2Cl- 吸收ClO2等气体，防止污染大气 BaCl2 Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+
【分析】二氧化氯(ClO2)具有强氧化性，在工业上常用作水处理剂、漂白剂。分别利用无机反应和电解原理制备二氧化氯，三种方法均利用了氧化还原反应。
【详解】（1）以黄铁矿(FeS2)、氯酸钠和硫酸溶液混合反应制备ClO2，黄铁矿中的硫元素在酸性条件下被ClO3-氧化成SO42-，根据氧化还原反应中电子守恒和元素守恒，可以写出制备ClO2的离子方程式为FeS2+15ClO3-+14H+=15ClO2+Fe3++2SO42-+7H2O。
（2）①装置A的名称为恒压漏洞，装置C为安全瓶，起到防止液体倒吸的作用。
②升高温度可以提高化学反应速率，但是原料中含有过氧化氢，过氧化氢在过高的温度下可以发生分解反应，因此反应容器B应置于30℃左右的水浴中。
③根据题文可知，ClO2是一种易溶于水的黄绿色气体，其体积分数超过10%时易引起爆炸，故通入氮气的主要作用有3个，一是可以起到搅拌作用，二是有利于将ClO2排出，三是稀释ClO2，防止其爆炸。
④ClO2处理含CN-废水发生氧化还原反应，将CN-转化为无污染的CO2和N2，故离子方程式为2CN-+2ClO2=2CO2+N2+2Cl-；装置E在整套装置之后，起到吸收尾气，防止环境污染的作用。
（3）①用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质，需要过量的碳酸根离子、氢氧根离子和钡离子，过量的钡离子可以用碳酸根离子除去，因此在加入Na2CO3之前应先加入过量BaCl2。
②用石墨做电极，电解池的阳极发生氧化反应，元素化合价升高，因此氯离子在阳极失电子和水反应得到ClO2，电极反应式为Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+。
22．(1)与空气的接触面积增大，反应更加充分
(2)2CaSO42CaO+2SO2↑+O2↑
(3) SO2+I+2H2O=3I—+SO+4H+ 3I——2e—=I
(4)
(5)
偏小
【详解】（1）煤样研磨成细小粉末后固体表面积增大，与空气的接触面积增大，反应更加充分，故答案为：与空气的接触面积增大，反应更加充分；
（2）由题意可知，在催化剂作用下，硫酸钙高温分解生成氧化钙、二氧化硫和水，反应的化学方程式为2CaSO42CaO+2SO2↑+O2↑，故答案为：2CaSO42CaO+2SO2↑+O2↑；
（3）①由题意可知，二氧化硫在电解池中与溶液中I反应生成碘离子、硫酸根离子和氢离子，离子方程式为SO2+I+2H2O=3I—+SO+4H+，故答案为：SO2+I+2H2O=3I—+SO+4H+；
②由题意可知，测硫仪工作时电解池工作时，碘离子在阳极失去电子发生氧化反应生成碘三离子，电极反应式为3I——2e—=I，故答案为：3I——2e—=I；
（4）由题意可得如下关系：S—SO2—I—2e—，电解消耗的电量为x库仑，则煤样中硫的质量分数为×100%=，故答案为：；
（5）①当pH<1时，非电解生成的碘三离子使得测得的全硫含量偏小说明碘离子与电解生成的碘反应生成碘三离子，导致消耗二氧化硫的量偏小，反应的离子方程式为，故答案为：；
②测定过程中，管式炉内壁上有三氧化硫残留说明硫元素没有全部转化为二氧化硫，会使二氧化硫与碘三离子反应生成的碘离子偏小，电解时转移电子数目偏小，导致测得全硫量结果偏低，故答案为：偏小。
23．(1) 阳 将湿润的碘化钾淀粉试纸靠近导气管口，若试纸变蓝，证明为氯气 1ml 80克
(2) 苍白色 HCl=H++Cl-
(3)
(4) 吸收氯气，防止污染空气
(5) 颜色变浅 漂白性变弱
(6)A
(7)否。因为浓盐酸易挥发，进入装置B中，使溶液中存在盐酸，遇NaHCO3也会产生气泡
【分析】本题是一道实验室制备氯气的实验题，在本题中，利用二氧化锰和浓盐酸加热，制备了氯气，同时还验证了氯气的一些性质，在氯气和水的反应中，一方面反应生成了盐酸和次氯酸，另一方面浓盐酸还会会发出氯化氢，进入装置B，以此解题。
（1）
电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气、氯气，反应的化学方程式为：，电解池中阳极氯离子失电子产生氯气，故氯气在电解池的阳极产生；氯气有比较强的氧化性，可以和碘化钾反应，生成单质碘，故检验氯气的方法是：将湿润的碘化钾淀粉试纸靠近导气管口，若试纸变蓝，证明为氯气；71g氯气的物质的量为1ml，根据电解食盐水的方程式可知，生成的氢气的物质的量为1ml，生成氢氧化钠的物质的量为2ml，质量为80g；
（2）
该流程中合成氯化氢为氢气在氯气中燃烧生成的，方程式为：；氢气在氯气中燃烧，有苍白色的火焰；氯化氢为强电解质，在水中完全电离出氢离子和氯离子，电离方程式为：HCl=H++Cl-；
（3）
烧瓶内是实验室制备氯气，方程式为：；
（4）
氯气有毒，会污染空气，氯气可以和氢氧化钠反应，故C装置的作用是：吸收氯气，防止污染空气；其中发生的化学反应是：；
（5）
B装置中是新制氯水，由于其中溶解了氯气，故会有淡黄绿色，氯水中的次氯酸有强氧化性，有漂白性，但是次氯酸受热分解，生成氯化氢和氧气，同时消耗了其中的氯气，故物理性质变化：颜色变浅；化学性质变化：漂白性变弱；
（6）
Cl2与水反应生成HCl和HClO，HCl为强酸，电离出的H+使石蕊溶液变红，HClO有漂白性，使溶液变为无色，Cl2为黄绿色气体，过量的Cl2溶于水使溶液显浅黄绿色，A满足题意，故选A；
（7）
HCl不仅可以来自Cl2与水的反应，还可来自盐酸挥发出的HCl，该同学的观点不正确，因为A中会挥发出HCl进入B中，使溶液中存在盐酸，答案为：否。因为浓盐酸易挥发，进入装置B中，使溶液中存在盐酸，遇NaHCO3也会产生气泡。
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