2021-2022学年高中化学鲁科版(2019)选修一第一章化学反应与能量转化第3节电能转化为化学能——电解课后练习（含解析）

第一章化学反应与能量转化第3节电能转化为化学能——电解课后练习2021-2022学年高中化学鲁科版(2019)选修一
一、单选题（共15题；共30分）
1.下列说法错误的是（
??）
A.
均可通过化合反应生成
B.用惰性电极分别电解
溶液，均为电解水
C.将
气体分别通人紫色石蕊试液中，均出现溶液先变红后褪色
D.将铁片和铝片置于冷的浓硝酸中均发生钝化
2.医用口罩的外层喷有丙烯的聚合物聚丙烯。某科研机构在酸性条件下，用石墨棒作电极，将CO2转化为丙烯(CH2
=CH—CH3)
，原理如图所示。下列有关叙述错误的是（??
）
A.?a
为电源负极
B.?左池的电极反应式：3CO2
+18e-
+
18H+=CH2=CH
—
CH3+6H2O
C.?H+从右侧通过质子交换膜进入左侧
D.?若制取过程中转移
3
mol
电子，则产生
11.
2
L
丙烯
3.某碱性蓄电池工作原理为：
。下列说法正确的是（
??）
A.空气中的
渗入电解液中会缩短电池使用寿命
B.电池工作时，溶液的pH恒定不变
C.放电时，
从负极经电解质溶液移向正极
D.充电时，阳极反应式：
4.一种新型锂离子电池的工作原理如图所示，电池总反应为：LiMn2O4+VO2
Li1-xMn2O4+LixVO2
，
下列说法错误的是（??
）
A.?放电时，LiMn2O4电极的电势低于VO2电极的电势
B.?放电时，负极的电极反应为LiMn2O4-xe-=Li1-xMn2O4+xLi+
C.?充电时，Li+移向VO2电极
D.?充电时，VO2电极质量减轻
5.Al-H2O2
电池是一种新型电池，已知H2O2是一种弱酸，在强碱性溶液中以HO
形式存在。现以Al-H2O2为电源(如甲池所示，电池总反应为2Al+3HO
=2AlO
+OH-+H2O)，电解处理有机质废水(如乙池所示)。下列说法正确的是（
??）
A.?电池工作时，甲池、乙池用导线连接的顺序为a连c，b连d
B.?电池工作一段时间后甲池中pH值减小
C.?乙池工作时，质子将从B电极室移向A电极室
D.?若B电极上转化1.5molCO2
，
则甲池中溶解4molAl
6.向如图所示电池中加入稀H2SO4酸化，若充电时m侧溶液颜色由蓝色变为黄色，则下列叙述正确的是（
??）
A.?放电时，装置中n电极做正极
B.?充电过程中，m极附近pH增大
C.?充电过程中，n极发生的电极反应式为V3+＋e-=V2＋
D.?放电时，H＋从左槽迁移进入右槽
7.下列有关叙述错误的是（
??）
A.华为Mate系列手机采用的超大容量高密度电池属二次电池
B.珠港澳大桥桥底镶嵌锌块，锌作负极，以防大桥被腐蚀
C.精炼铜工业中，通过2mol电子时，阳极溶解63.5g铜
D.铅蓄电池充电时，标示“+”的接线柱连电源的正极，电极反应式为：
8.我国科技工作者提出了一种新型高效的固碳技术(如图)。利用金属锂和CO2构成电池放电，产生碳和Li2CO3
，
充电时使Li2CO3单独分解，而碳留聚合物电解质膜材料在电池内，下列说法错误的是（
??）
A.?该电池放电时，CO2从右侧进气口进入
B.?该电池放电时，正极反应是3CO2+4Li++4e-=2Li2CO3+C
C.?该电池充电时，右侧电极释放出Li+
D.?该电池放电时，每转移2
mol电子，可固定44
g
CO2
9.利用CH4燃料电池电解制备Ca(H2PO4)2并得到副产物NaOH、H2、Cl2装置如图所示。下列说法错误的是（
??）
A.?a极反应：CH4-8e-+4O2－=CO2+2H2O
B.?可用铁电极替换阴极的石墨电极
C.?A、C膜均为阴离子交换膜，B膜为阳离子交换膜
D.?标况下，a极上通入2.24L甲烷，阳极室Ca2+减少0.4mol
10.某新型电池可净化废水，同时还能获得能源或有价值的化学产品，其工作原理如图所示，下列叙述错误的是（
??）
A.?该电池左室电极为负极????????????????????????B.?正极区溶液的pH降低、负极区溶液的pH升高
C.?H+通过质子膜从左向右迁移????????????????D.?左池消耗的S2-与右池消耗的NO
的物质的量之比为5：8
11.一种新型
水介质电池，为解决环境和能源问题提供了一种新途径，其工作示意图如图所示，下列说法错误的是（??
）
A.?放电时，金属锌为负极
B.?放电时，温室气体
被转化为储氢物质HCOOH
C.?充电时，电池总反应为
D.?充电时，双极隔膜产生的
向右侧正极室移动
12.金属镍有广泛的用途，粗镍中含有Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制得高纯度的镍。下列叙述中正确的是(已知：氧化性Fe2＋＜Ni2＋＜Cu2＋)（??
）
A.?阳极发生还原反应，其电极反应式为Ni2＋＋2e-=Ni
B.?电解过程中，阳极质量的减少量与阴极质量的增加量相等
C.?电解后，溶液中存在的阳离子只有Fe2＋和Zn2＋
D.?电解后，电解槽底部的阳极泥中有Cu和Pt
13.用间接电化学法对大气污染物
NO
进行无害化处理，其原理示意如图所示，质子膜允许H+和H2O通过。有关说法正确的是（??
）
A.?电极Ⅰ为电解池的负极，吸收塔反应为2NO+2S2O
+2H2O=N2
+4HSO
B.?电解池中的质子运动方向是：左室→质子膜→右室
C.?电极Ⅱ发生的反应为：4OH--4e-=O2↑+2H2O-
D.?吸收塔中每处理1molNO则右室会生成11.2L的O2
14.我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的
二次电池.将
溶于有机溶剂作为电解液，钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料，电池的总反应为：
。下列说法错误的是（???
）
A.?放电时，
向负极移动??????????????????????????????????????B.?放电时，
向正极移动
C.?放电时，正极反应为：
?????D.?放电时，正极反应为：
15.下列说法错误的是(?
)
A.?钠可用于制备一些贵重金属
B.?铁制容器可用来运送浓硫酸
C.?工业上可采用高温治炼黄铜矿的方法获得粗铜
D.?电解法不能使非自发反应发生
二、综合题（共5题）
16.某实验小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动。
（1）如图1为某实验小组依据氧化还原反应设计的原电池装置，反应前，电极质量相等，一段时间后，两电极质量相差12g，导线中通过________mol电子。
（2）其它条件不变，若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n型，如图2所示。甲装置铜丝电极反应为________；乙装置中与铜线相连石墨电极上发生的反应式为________。
（3）电化学降解
的原理如图3所示，电源正极为________(填“a”或“b”)；若总反应为4
+4H+
5O2↑+2N2↑+2H2O，则阴极反应为________。
17.某兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的电键时，观察到电流表的指针发生了偏转。
请回答下列问题：
（1）甲池为________(填“原电池”“电解池”或“电镀池”)，通入CH3OH电极的电极反应式为________。
（2）乙池中A(石墨)电极的名称为________(填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”)，总反应式为________。
（3）当乙池中B极质量增加5.40
g时，甲池中理论上消耗O2的体积为________mL(标准状况下)，丙池中________极析出________g铜(填C或D)。
（4）若丙中电极不变，将其溶液换成NaCl溶液，电键闭合一段时间后，甲中溶液的pH将________(填“增大”“减小”或“不变”)；丙中溶液的pH将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
（5）一种以肼(N2H4)为液体燃料的电池装置如图所示。该电池用空气中的氧气作氧化剂，KOH作电解质。
负极反应式为________；
正极反应式为________。
18.海水是一种重要的自然资源，利用海水可得到一系列产品。根据下列流程回答问题：
（1）从海水中获得淡水的主要方法有电渗析法、离子交换法和________(填一种)。
（2）“提溴”工序中发生的主要反应是________(用离子反应方程式表示)，富集溴一般采用________。
A．用热空气吹出
B．用CCl4萃取
C．用SO2将其还原吸收
D．只需经过蒸馏等物理变化
（3）产品A的主要成分是________。
（4）“提镁”“二次提镁”工序获取氢氧化镁的操作是________；从氢氧化镁进一步加工获得________(填化学式)可用于电解法获取镁单质。
（5）氯碱工业中，阴极的电极反应式为________。
（6）关于以上方案的评价，正确的是___________。
A.可以用沸石获取纯净的硝酸钾或硫酸钾
B.该方案集成多项卤水(海水)综合利用技术，产品品种多，附加值高，经济效益好
C.充分利用太阳能，而且生产过程无三废产生，符合循环经济的发展理念
D.可将浓盐水中的水全部转化为淡水，出水率高
19.某课外小组分别用如图所示装置对原电池和电解原理进行实验探究。
请回答：
（1）Ⅰ．用图
1
所示装置进行第一组实验。
在保证电极反应不变的情况下，不能替代
Cu
作电极的是??
（填字母序号）。
A.铝
B.石墨
C.银
D.铂
（2）N
极发生反应的电极反应式为________。
（3）Ⅱ．用图
2
所示装置进行第二组实验。实验过程中，观察到与第一组实验不同的现象：两极均有气体产生，Y极区溶液逐渐变成紫红色；停止实验，铁电极明显变细，电解液仍然澄清。
查阅资料得知，高铁酸根离子（FeO
）在溶液中呈紫红色。
电解过程中，X
极区溶液的
pH________（填“增大”“减小”或“不变”）。
（4）电解过程中，Y
极发生的电极反应之一为
Fe﹣6e﹣+8OH﹣=FeO
+4H2O
若在
X
极收集到672
mL
气体，在
Y
极收集到
168
mL
气体（均已折算为标准状况时气体体积），则
Y
电极（铁电极）质量减少________g。
（5）在碱性锌电池中，用高铁酸钾作为正极材料，电池反应为
2K2FeO4+3Zn=Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2
，
该电池正极发生的反应的电极反应式为________。
20.二氧化钛和三氧化钨(TiO2/WO3)纳米异质结薄膜广泛应用于光催化、光电催化和传感器等领域。从废弃薄膜中回收钛和钨等稀缺金属既有利于资源综合利用又避免污染环境，以下是TiO2/WO3纳米异质结薄膜回收的工艺流程：
已知：
Ⅰ.乙胺是无色极易挥发的液体，结构简式为CH3CH2NH2
，
呈碱性，与酸发生反应：CH3CH2NH2+H+=CH3CH2NH
Ⅱ.酸性条件下，Na2WO4与乙胺“萃取”发生反应：2CH3CH2NH
+WO
(CH3CH2NH3)2WO4
Ⅲ.TiOSO4易溶于水，属于强电解质；偏钛酸难溶于水，其化学式可表示为H2TiO3或TiO(OH)2
，
室温时，Ksp[TiO(OH)2]=1.0×10-27。
回答下列问题：
（1）TiOSO4中Ti的化合价是________。
（2）“萃取”前，需要将“滤液Ⅰ”的pH调整到3.5左右，目的是________。
（3）写出“反萃取”步骤中生成(NH4)2WO4的化学方程式：________，“过滤Ⅱ”所得滤液中，溶质的主要成分是________(填物质名称)。
（4）将“酸煮”所得TiOSO4溶液稀释到0.001mol·L-1
，
冷却至室温时恰好产生沉淀，此时溶液的pH为________。
（5）写出水解生成沉淀的离子方程式：________，检验“过滤Ⅲ”所得H2TiO3是否洗涤干净的方法是________。
（6）最新研究发现，可以用如图所示装置由TiO2获得金属钛，电解质为熔融CaO。阳极的电极总反应式为：________，在制备金属钛前后，装置中CaO的质量________
(填“增大”“减小”或“不变”)。
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】
C
【解析】【解答】A．Fe+2FeCl3=3FeCl2
，
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
，
Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3
，
因此
均可通过化合反应生成，A不符合题意；
B．放电顺序：OH-＞
，H+＞Na+
，
因此电解
和NaOH溶液时，阳极均为OH-失去电子，阴极均为H+得到电子，都是在电解水，B不符合题意；
C．SO2不能使酸碱指示剂褪色，C符合题意；
D．铁和铝在冷的浓硫酸、浓硝酸中均会钝化，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】氯气溶于水形成盐酸和次氯酸，可以使石蕊变红色，但是次氯酸具有氧化性可以使石蕊褪色，而二氧化硫是酸性氧化物溶于水形成亚硫酸，可以是石蕊变红，不能使紫色石蕊褪色，其他选项均正确
2.【答案】
D
【解析】【解答】A.由分析可知，a
为电源负极，故A不符合题意；
B.由碳元素化合价的变化可知，左池为阴极池，二氧化碳在阴极上得到电子发生还原反应生成丙烯，电极反应式为3CO2
+18e-
+
18H+=CH2=CH-
CH3+6H2O，故B不符合题意；
C.阳离子向阴极移动，则H+从右侧通过质子交换膜进入左侧，故C不符合题意；
D.缺标准状况，无法利用转移电子数目计算丙烯的体积，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】由碳元素化合价的变化可知，左池为阴极池，a电极为电源的负极，二氧化碳在阴极上得到电子发生还原反应生成丙烯，电极反应式为3CO2
+18e-
+
18H+=CH2=CH-
CH3+6H2O，右池为阳极池，b电极为电源的正极，水在阳极上失去电子发生氧化反应生成氧气，电极反应式为2H2O-4e-
=
O2↑+4H+。
3.【答案】
A
【解析】【解答】A．空气中的
渗入电解液中能氧化单质铁，所以会缩短电池使用寿命，A符合题意；
B．电池工作时会产生氢氧化亚铁和氢氧化镍，所以溶液的pH增大，B不符合题意；
C．原电池中阴离子向负极移动，则放电时，
从正极经电解质溶液移向负极，C不符合题意；
D．充电时，阳极发生失去电子的氧化反应，则反应式为：
，D不符合题意；
故答案为：A
【分析】A.空气中的氧气进入会导致负极铁被消耗
B.根据正极的电池反应式即可判断溶液的pH变化
C.放电时，正极产生氢氧根，向正极移动
D.充电时，正极做阳极，考虑到是碱性电解质即可写出电极反应式
4.【答案】
C
【解析】【解答】A．放电时，LiMn2O4电极为负极，VO2电极为正极，则LiMn2O4电极的电势低于VO2电极的电势，A不符合题意；
B．放电时，负极的电极反应为LiMn2O4-xe-=Li1-xMn2O4+xLi+
，
B不符合题意；
C．充电时，阳离子移动向阴极，Li+移向LiMn2O4电极，C符合题意；
D．充电时，VO2电极的电极反应式为LixVO2-xe-?VO2+xe-
+xLi+
，
故VO2电极质量减轻，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】由图可知，电池正处于放电状态，为原电池原理，LiMn2O4电极为负极，VO2电极为正极，负极反应式为LiMn2O4-xe-=Li1-xMn2O4+xLi+
，
正极反应式为VO2+xe-+xLi+?LixVO2；当充电时，LiMn2O4电极为阴极，VO2电极为阳极，阴极、阳极的电极反应式分别为负极、正极反应式反过来写。
5.【答案】
D
【解析】【解答】A．根据电池总反应2Al+3HO
=2AlO
+OH-+H2O，Al发生氧化反应，a是负极、b是正极。根据乙池中B电极CO2→CH4
，
C元素化合价降低发生还原反应，B是阴极、A是阳极；所以电池工作时，甲池、乙池用导线连接的顺序为a连d，b连c，故A不符合题意；
B．电池正反应是2Al+3HO
=2AlO
+OH-+H2O，反应生成OH-
，
工作一段时间后甲池中pH值增大，故B不符合题意；
C．乙池中B电极CO2→CH4
，
C元素化合价降低发生还原反应，B是阴极、A是阳极；乙池工作时，阳离子移向阴极，质子将从A电极室移向B电极室，故C不符合题意；
D．B电极CO2→CH4
，
C元素化合价由+4降低为-4，若B电极上转化1.5molCO2
，
电路中转移12mol电子，根据电子守恒，甲池中溶解4molAl，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.根据判断甲是原电池，电池的负极是a，正极是b,乙池中B是阴极，A是阳极，电池的正极连接阳极，负极连接阴极
B.根据电池的反应即可判断工作一段时间后，电池的pH增大
C.根据电极反应式即可判断氢离子的流向
D.根据甲池和乙池中转移的电子数目相等即可进行计算
6.【答案】
C
【解析】【解答】A．根据上述分析，m级在电解池中为阳极，放电时为原电池的正极，n电极做原电池的负极，故A不符合题意；
B．充电过程中，m极的电极反应为
，所以m极附近pH减小，故B不符合题意；
C．充电过程中，n级为电解池的阴极，发生的电极反应为
，故C符合题意；
D．放电时，H＋从负极移动到正极，所以从右槽迁移进入左槽，故D不符合题意；
故答案为C。
【分析】根据题干信息：充电时m侧溶液颜色由蓝色变为黄色,m侧电极反应式为
，发生氧化反应，m级为电解池的阳极，n级为电解池的阴极，发生的电极反应为
，据此分析答题。
7.【答案】
C
【解析】【解答】A．华为Mate系列手机采用的超大容量高密度电池是可充电电池，是二次电池，A项不符合题意；
B．珠港澳大桥桥底镶嵌锌块，Fe为正极，Zn为负极失去电子发生氧化反应，以防大桥被腐蚀，B项不符合题意；
C．精炼铜工业中，粗铜作阳极，由于粗铜中含有杂质Fe、Ni等，比铜活泼的金属先溶解，即通过2mol电子时，阳极溶解铜小于63.5g，C项符合题意；
D．铅蓄电池充电时，正极（阳极）失去电子发生氧化反应，则电极反应式为：
，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】电解精炼铜时，阳极主要是铜、铁、锌、银等金属，转移2mol电子时不一定溶解63.5g的铜，其他选项均正确
8.【答案】
D
【解析】【解答】A．该电池放电时，右边电极正极，二氧化碳从进气口进入，A项不符合题意；
B．放电时，正极固碳，正极反应是3CO2+4Li++4e-=2Li2CO3+C，B项不符合题意；
C．充电时，右侧阳极反应为C+2Li2CO3-4e-=3CO2+4Li+
，
故右侧电极释放出Li+
，
C项不符合题意；
D．放电时正极反应是3CO2+4Li++4e-=2Li2CO3+C，转移2mol电子固定1.5mol二氧化碳，即m=1.5mol×44g/mol=66g，所以可以固定66gCO2
，
D项符合题意；
故答案为：D。
【分析】放电时，锂做负极，失去电子发生氧化反应，变成锂离子，二氧化碳在正极得到电子结合锂离子变为碳单质和碳酸钠，根据转移的电子即可计算出固定的二氧化碳，左侧为负极，右侧为正极。电池充电时，左侧与电池的负极相连，右侧与电池的正极相连接，右侧是碳单质失去电子，碳酸锂分解为二氧化碳和锂离子
9.【答案】
C
【解析】【解答】A．a极为负极，负极上甲烷发生氧化反应，电极反应式为：CH4-8e－＋4O2－=CO2＋2H2O，A不符合题意；
B．阴极电极不参与反应，可用铁替换阴极的石墨电极，B不符合题意；
C．根据题干信息：利用CH4燃料电池电解制备Ca(H2PO4)2并得到副产物NaOH、H2、Cl2
，
可知阳极室的电极反应式为：2Cl--2e-=Cl2↑，则阳极室内钙离子向产品室移动，A膜为阳离子交换膜，阴极室的电极反应式为：2H2O+2e-=2OH-+H2↑，则原料室内钠离子向阴极室移动，C膜为阳离子交换膜，C符合题意；
D．a极上通入2.24
L甲烷，在标准状况下，甲烷的物质的量为0.1mol，转移电子的物质的量为0.8
mol，根据电荷守恒，钙离子减少的物质的量为0.4
mol，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】
10.【答案】
B
【解析】【解答】A．由分析可知，该装置为原电池，左室电极为原电池的负极，故A不符合题意；
B．由分析可知，左室电极为原电池的负极，硫离子在负极失去电子发生氧化反应生成硫酸根离子，电极反应式为S2--8e-+4H2O=SO
+8H+
，
放电时生成氢离子，溶液的pH降低，右室电极为正极，酸性条件下，硝酸根离子在正极得到电子发生还原反应生成氮气，电极反应式为2NO
+10
e-+
12H+=N2↑+6
H2O，放电时消耗氢离子，溶液的pH升高，故B符合题意；
C．电池工作时，阳离子向正极移动，由分析可知，左室电极为原电池的负极，右室电极为正极，则氢离子通过质子膜从左向右迁移，故C不符合题意；
D．由分析可知，硫离子在负极失去电子发生氧化反应生成硫酸根离子，硝酸根离子在正极得到电子发生还原反应生成氮气，由得失电子数目守恒可知，左池消耗的硫离子与右池消耗的硝酸根的物质的量之比为5：8，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】由题给示意图可知，该装置为原电池，左室电极为原电池的负极，硫离子在负极失去电子发生氧化反应生成硫酸根离子，电极反应式为S2--8e-+4H2O=SO
+8H+
，
右室电极为正极，酸性条件下，硝酸根离子在正极得到电子发生还原反应生成氮气，电极反应式为2NO
+10
e-+
12H+=N2↑+6
H2O。
11.【答案】
D
【解析】【解答】A．放电时，负极上Zn发生氧化反应，电极反应式为：Zn一2e-+4OH-
=Zn(OH)
，故A不符合题意；
B．由图中反应机理可知，CO2转化为HCOOH，故B不符合题意；
C．充电时，阳极上H2O转化为O2
，
阴极上Zn(OH)
转化为
Zn，电极反应式为：
，故C不符合题意；
D．右侧电极版连接电源正极，充电时发生反应：H2O-4e-=O2↑+4H+
，
应向左侧移动，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】作为原电池时，锌做负极，负极是锌离子失去电子结合氢氧根离子生成Zn(OH)42-,正极是二氧化碳得到电子结合氢离子变为甲酸，充电时，阴极是Zn(OH)42-得到电子，变为锌单质，而阳极是水失去电子变为氧气，即可写出总的反应为
，充电时，氢离子向左侧移动
12.【答案】
D
【解析】【解答】A．阴极发生还原反应，阳极发生氧化反应，故A不符合题意；
B．电解过程中阳极失电子的有Fe、Zn；阴极析出的是镍；依据电子守恒，阳极质量的减少与阴极质量的增加不相等，故B不符合题意；
C．电解后，溶液中存在的阳离子有H+、Fe2+、Zn2+、Ni2+
，
故C不符合题意；
D．粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质做阳极，氧化性Fe2＋＜Ni2＋＜Cu2＋
，
铜和铂不失电子，沉降在电解池底部形成阳极泥，电解后，电解槽底部的阳极泥中有Cu和Pt，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】电解精炼镍和电解精炼铜的装置类似。阳极是粗镍，阴极是纯镍，电解质溶液是镍的化合物溶液，根据金属活动性的顺序确定在阳极是锌和铁以及镍发生失去电子，铜和铂不会失去电子，由于阳极失去电子的物质不一定是镍，因此阳极减少的质量和阴极增加的质量不一定相等
13.【答案】
C
【解析】【解答】A．电极Ⅰ中HSO
→S2O
得到电子发生还原反应，故为阴极，电解池中没有负极，A不符合题意；
B．电极Ⅰ是阴极，电极Ⅱ是阳极，电解池中阳离子向阴极移动，所以质子的移动方向是：右室→质子膜→左室，B不符合题意；
C．电极Ⅱ是阳极，水电离出的氢氧根被氧化生成氧气，发生的反应为：4OH--4e-=O2↑+2H2O
，C符合题意；
D．吸收塔中处理1
mol
NO，转移电子数为2
mol，则生成O2为0.5
mol，标准状况下为11.2L，但选项没有注明温度和压强，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】根据硫元素的化合价降低，发生的还原反应，故电极1是阴极，2是阳极，聚集大量的阴离子，氢氧根失去电子，发生氧化反应，根据吸收塔中的电子情况即可计算阳极气体的物质的量
14.【答案】
D
【解析】【解答】电池放电时为原电池，由电池的总反应
，Na为负极，Ni为正极，则：
A．放电时，阴离子向负极移动，
向负极移动，故A不符合题意；
B．放电时，阳离子向正极移动，
向正极移动，故B不符合题意；
C．放电时，正极上
得电子被还原生成单质C，即电极反应式为
，故C不符合题意；
D．放电时，正极反应为：
，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】原电池时，Ni做正极，聚集大量的阳离子，二氧化碳得电子变成碳酸根离子，Na做负极，钠失去电子，聚集大量的阴离子。
15.【答案】
D
【解析】【解答】A．钠具有较强的金属性，可置换出不活泼金属，故A不符合题意；
B．浓硫酸与铁发生钝化，故铁制容器可用来运送浓硫酸，B不符合题意；
C．碳具有还原性，工业上可采用焦炭高温治炼黄铜矿的方法获得粗铜，C不符合题意；
D．电解将电能转变为化学能，可使非自发反应发生，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.?
钠的性质活泼，可以钠和钛、锆、铌、钽等金属从熔融盐中置换出来;
B.?
常温下，Fe遇浓硫酸发生钝化；
C.?
根据工业上铜的冶炼方法分析；
D.?
电解池反应是外加电源强迫下的氧化还原反应，不能自发进行的氧化还原反应.
二、综合题
16.【答案】
（1）0.2mol
（2）O2+2H2O+4e﹣＝4OH﹣；2Cl﹣﹣2e﹣═Cl2↑
（3）a；2
+12H++10e﹣=N2↑+6H2O
【解析】【解答】(1)图1为原电池反应，Fe为负极，发生：Fe﹣2e﹣＝Fe2﹣
，
石墨为正极，发生Cu2++2e﹣＝Cu，总反应式为Fe+Cu2+═Fe2++Cu，一段时间后，两电极质量相差12g，
120g:12g=2mol:n解得n＝0.2mol，故答案为：0.2；(2)若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n型，甲装置为铁的吸氧腐蚀，铁为负极，铜为正极，正极发生O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣
，
则乙装置与铜相连的石墨为阳极，阳极发生氧化反应：2Cl﹣﹣2e﹣═Cl2↑；故答案为：O2+4e﹣+2H2O＝4OH﹣；2Cl﹣﹣2e﹣═Cl2↑；(3)硝酸根离子得电子生成氮气，则b相连的电极为阴极，所以b为负极，a为正极，阴极上的反应为：2
+10e﹣+12H+＝6H2O+N2↑；故答案为：a；2
+10e﹣+12H+＝6H2O+N2↑。
【分析】(1)根据Fe+Cu2+═Fe2++Cu，利用差量法计算；(2)甲装置为铁的吸氧腐蚀，铁为负极，铜为正极，正极发生O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣
，
则乙装置与铜相连的石墨为阳极，阳极发生氧化反应：2Cl﹣﹣2e﹣═Cl2↑；(3)硝酸根离子得电子生成氮气，则b相连的电极为阴极，条件为酸性，写出电极反应式。
17.【答案】
（1）原电池；CH3OH－6e－＋8OH－=CO
＋6H2O
（2）阳极；4AgNO3＋2H2O
4Ag＋O2↑＋4HNO3
（3）280；D；1.60
（4）减小；增大
（5）N2H4－4e－＋4OH－=N2↑＋4H2O；O2＋4e－＋2H2O=4OH－
【解析】【解答】（1）甲池为原电池，通入CH3OH的一极为负极，发生失电子的氧化反应，其电极反应式为CH3OH－6e－＋8OH－=CO32－＋6H2O。
（2）乙池为电解池，电极A与原电池的正极相连，为阳极，电解AgNO3溶液的过程中，Ag＋在阴极发生得电子的还原反应，水电离产生的OH－在阳极发生失电子的氧化反应，因此总反应式为：4AgNO3＋2H2O4Ag＋4HNO3＋O2↑。
（3）乙池中B电极增加的质量为反应生成Ag的质量，其物质的量
，
过程中转移电子数为0.05mol；由于电路中转移电子数相同，由甲池中电极反应式“O2＋4e－＋2H2O=4OH－”可知，理论上消耗O2的物质的量为
，
其在标准状态下的体积V=n×Vm=0.0125mol×22.4L/mol=280mL；
丙池中析出铜的电极为D电极，由电极反应式“Cu2＋＋2e－=Cu”可知，反应生成Cu的物质的量为
，
其质量m=n×M=0.025mol×64g/mol=1.60g。
（4）由于甲池中OH-参与反应，使得溶液中c(OH-)减小，溶液的pH减小；丙池中电解NaCl溶液的过程中，反应生成NaOH，因此溶液的pH增大。
（5）N2H4在负极发生失电子的氧化反应，生成N2
，
其电极反应式为N2H4－4e－＋4OH－=N2↑＋4H2O；O2在正极发生得电子的还原反应，生成OH－
，
其电极反应式为O2＋4e－＋2H2O=4OH－。
【分析】该装置中，甲池为原电池，作为电源，乙池、丙池为电解池。甲池中通入CH3OH的一极为负极，其电极反应式为：CH3OH－6e－＋8OH－=CO32－＋6H2O，通入O2的一极为正极，其电极反应式为O2＋4e－＋2H2O=4OH－；
乙池中电极A与原电池的正极相连为阳极，水电离产生的OH－发生失电子的氧化反应，其电极反应式为2H2O－4e－=4H＋＋O2↑；电极B为阴极，溶液中的Ag＋发生得电子的还原反应，
其电极反应式为Ag＋＋e－=Ag；
丙池中电极C为阳极，溶液中的Cl－发生失电子的氧化反应，其电极反应式为2Cl－－2e－=Cl2↑，电极D为阴极，溶液中Cu2＋发生得电子的还原反应，其电极反应式为Cu2＋＋2e－=Cu。
18.【答案】
（1）蒸馏法
（2）2Br-+Cl2=Br2+2Cl-；AC
（3）CaSO4
（4）过滤；MgCl2
（5）2H＋＋2e-=H2↑或2H2O＋2e-=H2↑＋2OH－
（6）B,C,D
【解析】【解答】(1)海水可以通过蒸馏法、电渗析法、离子交换法等方法进行淡化，故答案为：蒸馏法；
(2)提溴工序中，通入氯气，离子方程式为：2Br-+Cl2=Br2+2Cl-
，
富集溴时，通入热空气将生成的溴单质吹出来，吹出的溴蒸气用SO2将其还原吸收，故答案为：2Br-+Cl2=Br2+2Cl-；AC；
(3)生石灰主要成分为CaO，熟石灰主要成分为Ca(OH)2
，
提镁后浓缩提钙，再根据二次提钙中加入Na2SO4溶液可知，Ca2+与硫酸根形成微溶于水的硫酸钙，则产品A的主要成分为硫酸钙，故答案为：CaSO4；
(4)Mg(OH)2为沉淀，故“提镁”“二次提镁”工序获取氢氧化镁的操作是过滤；再将Mg(OH)2沉淀溶于盐酸转化为MgCl2溶液，氯化镁溶液经加热浓缩、冷却结晶获得氯化镁晶体，氯化镁晶体在HCl氛围中进行加热得无水氯化镁，最后电解熔融氯化镁制得Mg，故答案为：过滤；MgCl2；
(5)氯碱工业是电解饱和氯化钠溶液获得NaOH、氢气和氯气，根据放电顺序，阴极是得电子发生还原反应，电极反应式为：2H＋＋2e-=H2↑或2H2O＋2e-=H2↑＋2OH－
，
故答案为：2H＋＋2e-=H2↑或2H2O＋2e-=H2↑＋2OH－；
(6)A．沸石获取的是硝酸钾和硫酸钾的混合物，故A不正确；
B．该方案从海水中提取了钾盐、溴、镁，最终用液体盐晒盐、氯碱工业、联合制碱，产品种类多，经济效益好，故B正确；
C．充分利用太阳能，而且生产过程无三废产生，符合循环经济的发展理念，故C正确；
D．该方案将浓盐水中的钾盐通过沸石吸附提取，溴离子转化为溴单质，镁离子转化为氢氧化镁沉淀，钙离子转化为硫酸钙，液体盐晒盐等，从而可将浓盐水中的水全部转化为淡水，出水率高，故D正确；
故答案为：BCD。
【分析】浓海水中加入沸石，吸附钾元素得到硝酸钾和硫酸钾，在滤液中通入氯气将溴离子氧化成溴单质，再用热空气将溴单质吹出后浓缩提取溴单质，余下的溶液中加石灰沉淀镁离子，过滤后的滤液浓缩提取钙，通过加硫酸钠二次提取可知产品A应为硫酸钙，过滤后的滤液中再加石灰二次提取镁，最后液体盐主要成分为氯化钠溶液，可进行晒盐、氯碱工业、联合制碱等工业，据此解答。
19.【答案】
（1）A
（2）2H2O+2e﹣=H2↑+2OH﹣
（3）增大
（4）0.32
（5）2FeO
+6e﹣+5H2O=Fe2O3+10OH﹣
【解析】【解答】（1）图1中形成是原电池，锌做负极，铜做正极，因此选择的金属活动性不能强于铁，故不能用铝代替，故正确答案是A
（2）N电极是与电池的负极相连接，故N电极是阴极，是氢离子放电，因此电极方程式是2H2O+2e﹣=H2↑+2OH﹣
（3）根据题意可知，铁与电池的正极相连，故铁做阳极，X做阴极，是氢离子放电，故留下大量的氢氧根离子，pH增大
（4）X电极是阴极，故是氢离子放电，为阳极是铁和氯离子放电，利用转移的电子相等计算即可，在X极：2H2O+2e﹣=H2↑+2OH﹣
，
根据氢气的体积计算出转移的电子数为2x=0.06mol,Y电极发生的是
?Fe﹣6e﹣+8OH﹣=FeO??+4H2O
和2Cl--2e=Cl2,氯气失去的电子数为2x=0.015mol，因此铁失去的电子数为0.06-0.015mol=0.045mol，根据铁的反应的电极式计算出铁的质量为56xg=0.32g,故减少的质量为0.32g
（5）正极是发生的还原反应，而高铁酸钾的化学价降低被还原因此电极式为
2FeO??+6e﹣+5H2O=Fe2O3+10OH﹣
?
【分析】（1）判断原电池的正负极，铜做正极，不改变电极的情况下，可选择是石墨、铂、银替代铜电极
（2）先判断N电极为阴极，阴极是氢离子放电，但是注意此时的电解质溶液是氢氧化钠溶液
（3）判断X的电极是阴极还是阳极，根据放电离子判断溶液的酸碱性
（4）先判断Y是铁和氯离子失去电子，而X是氢离子得到电子，根据得失电子守恒即可计算
（5）找出化合价降低发生还原的物质即可写出电极反应式
?
20.【答案】
（1）+4
（2）增大CH3CH2NH
的浓度，增大萃取率
（3）(CH3CH2NH3)2WO4+2NH3?H2O=2CH3CH2NH2+2H2O+(NH4)2WO4；氯化铵
（4）2
（5）TiO2++2H2O=H2TiO3↓+2H+(2或TiO2++2H2O=TiO(OH)2↓+2H+)；取最后一次洗涤液于试管中，向其中加入足量的BaCl2溶液，如无白色沉淀生成说明沉淀洗涤干净
（6）C-4e-+2O2-=CO2↑；不变
【解析】【解答】(1)根据化合价代数和为0可知TiOSO4中Ti的化合价是+4价。
?
(2)乙胺与酸发生反应：CH3CH2NH2+H+=CH3CH2NH
，萃取时发生反应：2CH3CH2NH
+WO
(CH3CH2NH3)2WO4
，
将“滤液Ⅰ”的pH调整到3.5左右，可以使乙胺转化为CH3CH2NH
，增大了CH3CH2NH
的浓度，萃取时发生反应：2CH3CH2NH
+WO
(CH3CH2NH3)2WO4
，
CH3CH2NH
的浓度增大可以使反应往正向移动，增大萃取率。
(3)反萃取时(CH3CH2NH3)2WO4与氨水反应生成(NH4)2WO4
，
所以反应的化学方程式为：(CH3CH2NH3)2WO4+2NH3?H2O=2CH3CH2NH2+2H2O+(NH4)2WO4
，
“过滤Ⅱ”所得滤液中的阳离子主要是
，阴离子主要是
，所以溶质的主要成分是氯化铵。
(4)溶液中
=
0.001mol·L-1
，
室温时，Ksp[TiO(OH)2]=1.0×10-27=
×
，所以
=1×10-12
，
则
，所以可以求出pH=2。
(5)TiOSO4水解生成H2TiO3和硫酸，则离子方程式为：TiO2++2H2O=H2TiO3↓+2H+(2或TiO2++2H2O=TiO(OH)2↓+2H+)，洗涤时主要洗涤H2TiO3表面可溶性的硫酸，要检验洗涤干净可以检验最后一次洗涤液是否含有硫酸根，所以方法是取最后一次洗涤液于试管中，向其中加入足量的BaCl2溶液，如无白色沉淀生成说明沉淀洗涤干净。
(6)石墨电极为阳极，失电子生成CO2
，
所以电极方程式为：C-4e-+2O2-=CO2↑，在制备金属钛过程中，装置中CaO循环利用，故总质量不变。
【分析】二氧化钛和三氧化钨碱浸，三氧化钨转化为可溶性的Na2WO4
，
过滤分离二氧化钛和Na2WO4溶液，调pH，在酸性条件下，Na2WO4与乙胺“萃取”生成(CH3CH2NH3)2WO4
，
分液之后与氨水反应生成(NH4)2WO4
，
加入盐酸酸化形成H2WO4?xH2O，H2WO4?xH2O煅烧生成高纯度WO3。二氧化钛与浓硫酸共热生成TiOSO4
，
TiOSO4水解生成H2TiO3和硫酸，过滤得到H2TiO3
，
H2TiO3煅烧获得高纯TiO2。
(
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
(
※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
)
(
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
?