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2018年高考化学真题分类汇编专题07：原电池与电解池
一、单选题
1．（2018·北京）验证牺牲阳极的阴极保护法,实验如下(烧杯内均为经过酸化的3%NaCl溶液)。
下列说法错误的是（ ）
A．对比②③,可以判定Zn保护了Fe
B．对比①②, k3[Fe(CN)6]可能将Fe氧化
C．验证Zn保护Fe时不能用①的方法
D．将Zn换成Cu,用①的方法可判断Fe比Cu活泼
【答案】D
【考点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A.对比②③，②Fe附近的溶液中加入K3[Fe（CN）6]无明显变化，②Fe附近的溶液中不含Fe2+，③Fe附近的溶液中加入K3[Fe（CN）6]产生蓝色沉淀，③Fe附近的溶液中含Fe2+，②中Fe被保护，A项不符合题意；
B.①加入K3[Fe（CN）6]在Fe表面产生蓝色沉淀，Fe表面产生了Fe2+，对比①②的异同，①可能是K3[Fe（CN）6]将Fe氧化成Fe2+，B项不符合题意；
C.对比①②，①加入K3[Fe（CN）6]在Fe表面产生蓝色沉淀，①也能检验出Fe2+，不能用①的方法验证Zn保护Fe，C项不符合题意；
D.由实验可知K3[Fe（CN）6]可能将Fe氧化成Fe2+，将Zn换成Cu不能用①的方法证明Fe比Cu活泼，D项符合题意；
故答案为：D
【分析】本题考查学生通过实验现象分析本质的能力，根据现象的不同，结合理论知识应该进行假设，从而发现可能的情况。实质是考查原电池的知识的基本应用。
2．（2018·全国Ⅰ卷）硫酸亚铁锂（LiFePO4）电池是新能源汽车的动力电池之一，采用湿法冶金工艺回收废旧硫酸亚铁锂电池正极片中的金属，其流程如下：
下列叙述错误的是（ ）
A．合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用
B．从“正极片”中可回收的金属元素有Al、Fe、Li
C．“沉淀”反应的金属离子为Fe3+
D．上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠
【答案】D
【考点】化学电源新型电池
【解析】【解答】A、电池中的金属可以回收利用，电池丢弃，会造成土壤、水污染,A项不符合题意。
B、由流程图知道，分别得到了偏铝酸钠溶液、氢氧化铁沉淀、碳酸锂沉淀,B项不符合题意。
C、沉淀反应是向含有Li、P、Fe等滤液中加入碱液，能够形成沉淀的只有铁，之前加入了硝酸，因此溶液中是Fe3+,C不符合题意。
D、碳酸锂不溶于水，硫酸锂能溶于水,D项符合题意。
故答案为：D
【分析】本题考查化学与生活、化学与生产、资源的回收利用。
3．（2018·全国Ⅱ卷）我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na-CO2二次电池，将NaClO4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：3CO2+4Na
2Na2CO3+C，下列说法错误的是（）
A．放电时，ClO4-向负极移动
B．充电时释放CO2,放电时吸收CO2
C．放电时，正极反应为：3CO2+4e-=2CO32-+C
D．充电时，正极反应为：Na+ + e- =Na
【答案】D
【考点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A.根据方程式3CO2+4Na
2Na2CO3+C可得出二氧化碳作氧化剂、金属钠作还原剂，金属钠作负极而镍电极做正极，电子从负极流向正极（外电路）、电解质溶液中阴离子从正极流向负极，A不符合题意
B.根据电池方程式3CO2+4Na
2Na2CO3+C可知，放电时吸收二氧化碳，则充电时释放二氧化碳，B不符合题意
C.放电时二氧化碳得到电子转化成碳酸根和碳，即3CO2+4e-=2CO32-+C，C不符合题意
D.充电时为电解池，与原电池规律相反，且与正极相连的为阳极、与负极相连的为阴极，阴极钠离子失电子转变成金属钠，故D项应阴极反应方程式，D符合题意
故答案为:D
【分析】该题重点考查原电池的组成、正负极的判断、电子和电荷的移动、原电池与电解池的区别与联系，本题考查到的知识点有①正负极判断：失电子为负极、得电子为正极；②负电荷的移动：外电路从负极到正极、电解质溶液中正极到负极；③正负极方程式的书写；④电解池与原电池规律相反，原电池负极失电子而电解池阳极失电子；
4．（2018·全国Ⅲ卷）一种可充电锂-空气电池如图所示。当电池放电时，O2与Li+在多孔碳材料电极处生成Li2O2-x（x=0或1）。下列说法正确的是
A．放电时，多孔碳材料电极为负极
B．放电时，外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极
C．充电时，电解质溶液中Li+向多孔碳材料区迁移
D．充电时，电池总反应为Li2O2-x=2Li+（1- ）O2
【答案】D
【考点】电极反应和电池反应方程式；化学电源新型电池
【解析】【解答】A.放电时，多孔碳材料为正极，锂电极为负极，A不符合题意；
B.放电时，外电路中电子由负极（锂电极）经导线流向正极（多孔碳材料电极），B项不符合题意；
C.充电时，阳离子（Li+）移向阴极（锂电极），C项不符合题意；
D. 充电过程和放电过程相反，该总反应书写符合题意，
故答案为：D。
【分析】本题考查原电池原理及其运用。
5．（2018·全国Ⅰ卷）最近我国科学家设计了一种，CO +H S协同转化装置，实现对天然气中CO 和H S的高效去除。示意图如右所示，其中电极分别为ZnO@石墨烯（石墨烯包裹的ZnO）和石墨烯，石墨烯电极区发生反应为：
①EDTA-Fe2+-e-=EDTA-Fe3+
②2EDTA-Fe3++H S=2H++S+2EDTA+Fe +
该装置工作时，下列叙述错误的是（ ）
A．阴极的电极反应：CO +2H++2e-=CO+H O
B．协同转化总反应：CO +H S=CO+H O+S
C．石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的低
D．若采用Fe +/Fe3+取代EDTA-Fe +/EDTA-Fe3+，溶液需为酸性
【答案】C
【考点】电极反应和电池反应方程式；化学电源新型电池
【解析】【解答】A.在ZnO@石墨烯上CO2转变为CO，发生还原反应，因此该电极是阴极，阴极电极反应式为：CO2 + 2H+ + 2e- = CO + H2O，A不符合题意。
B. 由图可知总反应市CO2+H2S=CO+H2O+S，B不符合题意。
C. 石墨烯是阳极，电势高于阴极，因此C符合题意。
D. 三价铁离子和亚铁离子再碱性环境中会形成沉淀，因此溶液需为酸性，因此D不符合题意。
故答案为:C
【分析】本题考查电解原理
二、多选题
6．（2018·海南）一种镁氧电池如图所示，电极材料为金属镁和吸附氧气的活性炭，电解液为KOH浓溶液。下列说法错误的是（ ）
A．电池总反应式为：2Mg + O2 +2H2O ＝Mg(OH)2
B．正极反应式为：Mg －e－ ＝Mg2 +
C．活性炭可以加快O2在负极上的反应速率
D．电子的移动方向由a经外电路到b
【答案】B,C
【考点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A.电池的总反应为2Mg + O2 +2H2O ＝Mg(OH)2，不符合题意
B.碱性条件下，镁离子会结合氢氧根离子形成氢氧化镁沉淀，正极应该是得电子，反应式为 O2 +4e-+4OH-=2H2O，符合题意
C.氧气在正极参与反应，符合题意
D.外电路中，电子由负极移向正极，该反应中a为负极，b为正极，故不符合题意
故答案为：BC
【分析】原电池中负极失电子发生氧化反应，正极得电子发生还原反应;
外电路中，电子由负极流向正极，电流方向与电子移动方向相反
三、综合题
7．（2018·全国Ⅲ卷）KIO3是一种重要的无机化合物，可作为食盐中的补碘剂。回答下列问题：
（1）KIO3的化学名称是 。
（2）利用“KClO3氧化法”制备KIO3工艺流程如下图所示：
“酸化反应”所得产物有KH(IO3)2、Cl2和KCl。“逐Cl2”采用的方法是 。“滤液”中的溶质主要是 。“调pH”中发生反应的化学方程式为 。
（3）KClO3也可采用“电解法”制备，装置如图所示。
①写出电解时阴极的电极反应式 。
②电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为 ，其迁移方向是 。
③与“电解法”相比，“KClO3氧化法”的主要不足之处有 （写出一点）。
【答案】（1）碘酸钾
（2）加热；KCl；KH(IO3)2+KOH=2KIO3+H2O（或HIO3+KOH=KIO3+H2O）
（3）2H2O+2e－ = H2↑+2OH－；K+；由a到b；污染环境，原料不能充分利用（任写一个）
【考点】电极反应和电池反应方程式；电解原理；制备实验方案的设计；质量守恒定律
【解析】【解答】利用气体溶解度随温度的升高而降低的性质，可采用加热法去除溶解的Cl2；根据元素守恒确定滤液中的溶质主要是KCl；根据题意调pH时溶解的成份是KH(IO3)2，加入KOH可以生成KIO3；电解法制KIO3，阴极是水电离产生的氢离子放电，电极反应式为2H2O+2e－ = H2↑+2OH－，阳极反应为I2－10e－+12OH－ = 2IO3－+6H2O，阳极区阴离子减少，因此阳离子K+通过阳离子交换膜由阳极区移向阴极区。KClO3氧化法产生氯气，污染环境，步骤多，原料不能充分利用。
【分析】陌生方程式的书写、电解原理、生产技术的评价
8．（2018·天津）CO2是一种廉价的碳资源，其综合利用具有重要意义。回答下列问题：
（1）CO2可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液pH=13，CO2主要转化为 （写离子符号）；若所得溶液c(HCO3 )∶c(CO32 )=2∶1，溶液pH= 。（室温下，H2CO3的K1=4×10 7；K2=5×10 11）
（2）CO2与CH4经催化重整，制得合成气：
CH4(g)+ CO2(g) 2CO (g)+ 2H2(g)
①已知上述反应中相关的化学键键能数据如下：
化学键 C—H C=O H—H C O(CO)
键能/kJ·mol 1 413 745 436 1075
则该反应的ΔH= 。分别在VL恒温密闭容器A（恒容）、B（恒压，容积可变）中，加入CH4和CO2各1 mol的混合气体。两容器中反应达平衡后放出或吸收的热量较多的是 （填“A” 或“B ”）。
②按一定体积比加入CH4和CO2，在恒压下发生反应，温度对CO和H2产率的影响如图3所示。此反应优选温度为900℃的原因是 。
（3）O2辅助的Al～CO2电池工作原理如图4所示。该电池电容量大，能有效利用CO2，电池反应产物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。
电池的负极反应式： 。
电池的正极反应式：6O2+6e =6O2
6CO2+6O2 =3C2O42
反应过程中O2的作用是 。
该电池的总反应式： 。
【答案】（1）CO32-；10
（2）+120 kJ·mol-1；B；900 ℃时，合成气产率已经较高，再升高温度产率增幅不大，但能耗升高，经济效益降低。
（3）Al–3e–=Al3+（或2Al–6e–=2Al3+）；催化剂；2Al+6CO2=Al2(C2O4)3
【考点】反应热和焓变；盖斯定律及其应用；电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】解：（1）CO2可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液pH=13，因为得到溶液的碱性较强，所以CO2主要转化为碳酸根离子（CO32-）。若所得溶液c(HCO3 )∶c(CO32 )=2∶1，，则根据第二步电离平衡常数K2=
=5×10 11 ， 所以氢离子浓度为1×10-10mol/L，pH=10。（2）①化学反应的焓变应该等于反应物键能减去生成物的键能，所以焓变为(4×413+2×745)－(2×1075+2×436)= +120 kJ·mol-1。初始时容器A、B的压强相等，A容器恒容，随着反应的进行压强逐渐增大（气体物质的量增加）；B容器恒压，压强不变；所以达平衡时压强一定是A中大，B中小，此反应压强减小平衡正向移动，所以B的反应平衡更靠右，反应的更多，吸热也更多。
②根据图3得到，900℃时反应产率已经比较高，温度再升高，反应产率的增大并不明显，而生产中的能耗和成本明显增大，经济效益会下降，所以选择900℃为反应最佳温度。（3）明显电池的负极为Al，所以反应一定是Al失电子，该电解质为氯化铝离子液体，所以Al失电子应转化为Al3+ ， 方程式为：Al–3e–=Al3+（或2Al–6e–=2Al3+）。根据电池的正极反应，氧气再第一步被消耗，又在第二步生成，所以氧气为正极反应的催化剂。将方程式加和得到，总反应为：2Al+6CO2=Al2(C2O4)3。
【分析】该题考查电离和水解知识点、电离常数及pH的计算、热化学方程式的书写及ΔH的计算、化学平衡的影响因素、原电池的构成、原电池的正负极的判断及电极方程式的书写；应重点掌握以下知识点：①多元弱酸盐的水溶液呈碱性，水解程度受溶液PH影响较大，酸性较强时促进水解、碱性较强时抑制水解；②化学反应的吸热放热与化学键的键能有关，断裂键吸收能量而形成键放出能量，通过放出的能量和吸收的能量来判断放热吸热情况；③影响化学平衡的因素有压强、浓度等，压强增大向着体积减小的方向移动，减小压强向着体积增大的方向移动；④原电池的构成条件：两个电极、电解质溶液、形成闭合回路、自发发生氧化还原反应，化合价升高（或失去电子）的作负极、化合价降低（或得到电子）的作正极；⑤催化剂：本身不参加化学反应，只起到加快化学反应速率的作用
9．（2018·全国Ⅰ卷）焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛，回答下列问题：
（1）生产Na2S2O5，通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得，写出该过程的化学方程式 。
（2）利用烟道气中的SO2生产Na2S2O3的工艺为:
①pH=4.1时，1中为 溶液(写化学式)。
②工艺中加人Na2CO3，固体，并再次充入SO2的目的是 。
（3）制备Na2S2O3，也可采用三室膜电解技术，装置如图所示，其中SO2碱吸收液中含有NaHSO2和Na2SO3阳极的电极反应式为 ，电解后， 室的NaHSO3浓度增加，将该室溶液进行结晶脱水，可得到Na2S2O3。
（4）Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂，在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时，取50.00mL葡萄酒样品，用0.01000mol-L-1的碘标准液滴定至终点，消耗10.00mL，滴定反应的离子方程式为 ，该样品中Na2S2O5的残留量为 g·L-1(以SO3计)。
【答案】（1）2NaHSO3=Na2S2O5+H2O
（2）NaHSO3；得到NaHSO3过饱和溶液
（3）2H2O－4e－ = 4H++O2↑；a
（4）S2O52- + 2I2+ 3H2O=2SO42－+4I－+6H+；0.128
【考点】电极反应和电池反应方程式；物质的分离与提纯；中和滴定；离子方程式的书写；离子方程式的有关计算
【解析】【解答】⑴焦亚硫酸钠和亚硫酸钠中硫元素的化合价相同，故不是氧化还原反应，可写出方程式为2NaHSO3=Na2S2O5+H2O；⑵pH=4.1时，Ⅰ中发生的反应为Na2CO3+2SO2+H2O=2NaHSO3+CO2；⑶阳极室含有OH－和SO42－，水电离产生的OH－先放电，因此电极反应式为：2H2O－4e－ = 4H++O2↑；a室中含有亚硫酸钠和亚硫酸氢钠，阳极产生的氢离子进入a室与亚硫酸钠反应生成亚硫酸氢钠，因此亚硫酸氢钠浓度增加。而b室的电极反应式为：2H2O+2e－= 2OH－+H2↑，氢氧根与亚硫酸氢钠反应，从而亚硫酸氢钠浓度降低。⑷S2O52－ + 2I2+ 3H2O=2SO42－+4I－+6H+ ，0.128g/L
析：n(I2)=0.01mol/L×0.01L=1×10－4mol
∴n(SO2)=2 n(S2O52－)= n(I2)=1×10－4mol
m(SO2)= 1×10－4mol×64g/mol=6.4×10－3 g
SO2的浓度为6.4×10－3 g/0.05L=0.128g/L
【分析】本题考查化工生产的分析、电解原理及其运用、化学计算
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2018年高考化学真题分类汇编专题07：原电池与电解池
一、单选题
1．（2018·北京）验证牺牲阳极的阴极保护法,实验如下(烧杯内均为经过酸化的3%NaCl溶液)。
下列说法错误的是（ ）
A．对比②③,可以判定Zn保护了Fe
B．对比①②, k3[Fe(CN)6]可能将Fe氧化
C．验证Zn保护Fe时不能用①的方法
D．将Zn换成Cu,用①的方法可判断Fe比Cu活泼
2．（2018·全国Ⅰ卷）硫酸亚铁锂（LiFePO4）电池是新能源汽车的动力电池之一，采用湿法冶金工艺回收废旧硫酸亚铁锂电池正极片中的金属，其流程如下：
下列叙述错误的是（ ）
A．合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用
B．从“正极片”中可回收的金属元素有Al、Fe、Li
C．“沉淀”反应的金属离子为Fe3+
D．上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠
3．（2018·全国Ⅱ卷）我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na-CO2二次电池，将NaClO4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：3CO2+4Na
2Na2CO3+C，下列说法错误的是（）
A．放电时，ClO4-向负极移动
B．充电时释放CO2,放电时吸收CO2
C．放电时，正极反应为：3CO2+4e-=2CO32-+C
D．充电时，正极反应为：Na+ + e- =Na
4．（2018·全国Ⅲ卷）一种可充电锂-空气电池如图所示。当电池放电时，O2与Li+在多孔碳材料电极处生成Li2O2-x（x=0或1）。下列说法正确的是
A．放电时，多孔碳材料电极为负极
B．放电时，外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极
C．充电时，电解质溶液中Li+向多孔碳材料区迁移
D．充电时，电池总反应为Li2O2-x=2Li+（1- ）O2
5．（2018·全国Ⅰ卷）最近我国科学家设计了一种，CO +H S协同转化装置，实现对天然气中CO 和H S的高效去除。示意图如右所示，其中电极分别为ZnO@石墨烯（石墨烯包裹的ZnO）和石墨烯，石墨烯电极区发生反应为：
①EDTA-Fe2+-e-=EDTA-Fe3+
②2EDTA-Fe3++H S=2H++S+2EDTA+Fe +
该装置工作时，下列叙述错误的是（ ）
A．阴极的电极反应：CO +2H++2e-=CO+H O
B．协同转化总反应：CO +H S=CO+H O+S
C．石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的低
D．若采用Fe +/Fe3+取代EDTA-Fe +/EDTA-Fe3+，溶液需为酸性
二、多选题
6．（2018·海南）一种镁氧电池如图所示，电极材料为金属镁和吸附氧气的活性炭，电解液为KOH浓溶液。下列说法错误的是（ ）
A．电池总反应式为：2Mg + O2 +2H2O ＝Mg(OH)2
B．正极反应式为：Mg －e－ ＝Mg2 +
C．活性炭可以加快O2在负极上的反应速率
D．电子的移动方向由a经外电路到b
三、综合题
7．（2018·全国Ⅲ卷）KIO3是一种重要的无机化合物，可作为食盐中的补碘剂。回答下列问题：
（1）KIO3的化学名称是 。
（2）利用“KClO3氧化法”制备KIO3工艺流程如下图所示：
“酸化反应”所得产物有KH(IO3)2、Cl2和KCl。“逐Cl2”采用的方法是 。“滤液”中的溶质主要是 。“调pH”中发生反应的化学方程式为 。
（3）KClO3也可采用“电解法”制备，装置如图所示。
①写出电解时阴极的电极反应式 。
②电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为 ，其迁移方向是 。
③与“电解法”相比，“KClO3氧化法”的主要不足之处有 （写出一点）。
8．（2018·天津）CO2是一种廉价的碳资源，其综合利用具有重要意义。回答下列问题：
（1）CO2可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液pH=13，CO2主要转化为 （写离子符号）；若所得溶液c(HCO3 )∶c(CO32 )=2∶1，溶液pH= 。（室温下，H2CO3的K1=4×10 7；K2=5×10 11）
（2）CO2与CH4经催化重整，制得合成气：
CH4(g)+ CO2(g) 2CO (g)+ 2H2(g)
①已知上述反应中相关的化学键键能数据如下：
化学键 C—H C=O H—H C O(CO)
键能/kJ·mol 1 413 745 436 1075
则该反应的ΔH= 。分别在VL恒温密闭容器A（恒容）、B（恒压，容积可变）中，加入CH4和CO2各1 mol的混合气体。两容器中反应达平衡后放出或吸收的热量较多的是 （填“A” 或“B ”）。
②按一定体积比加入CH4和CO2，在恒压下发生反应，温度对CO和H2产率的影响如图3所示。此反应优选温度为900℃的原因是 。
（3）O2辅助的Al～CO2电池工作原理如图4所示。该电池电容量大，能有效利用CO2，电池反应产物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。
电池的负极反应式： 。
电池的正极反应式：6O2+6e =6O2
6CO2+6O2 =3C2O42
反应过程中O2的作用是 。
该电池的总反应式： 。
9．（2018·全国Ⅰ卷）焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛，回答下列问题：
（1）生产Na2S2O5，通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得，写出该过程的化学方程式 。
（2）利用烟道气中的SO2生产Na2S2O3的工艺为:
①pH=4.1时，1中为 溶液(写化学式)。
②工艺中加人Na2CO3，固体，并再次充入SO2的目的是 。
（3）制备Na2S2O3，也可采用三室膜电解技术，装置如图所示，其中SO2碱吸收液中含有NaHSO2和Na2SO3阳极的电极反应式为 ，电解后， 室的NaHSO3浓度增加，将该室溶液进行结晶脱水，可得到Na2S2O3。
（4）Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂，在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时，取50.00mL葡萄酒样品，用0.01000mol-L-1的碘标准液滴定至终点，消耗10.00mL，滴定反应的离子方程式为 ，该样品中Na2S2O5的残留量为 g·L-1(以SO3计)。
答案解析部分
1．【答案】D
【考点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A.对比②③，②Fe附近的溶液中加入K3[Fe（CN）6]无明显变化，②Fe附近的溶液中不含Fe2+，③Fe附近的溶液中加入K3[Fe（CN）6]产生蓝色沉淀，③Fe附近的溶液中含Fe2+，②中Fe被保护，A项不符合题意；
B.①加入K3[Fe（CN）6]在Fe表面产生蓝色沉淀，Fe表面产生了Fe2+，对比①②的异同，①可能是K3[Fe（CN）6]将Fe氧化成Fe2+，B项不符合题意；
C.对比①②，①加入K3[Fe（CN）6]在Fe表面产生蓝色沉淀，①也能检验出Fe2+，不能用①的方法验证Zn保护Fe，C项不符合题意；
D.由实验可知K3[Fe（CN）6]可能将Fe氧化成Fe2+，将Zn换成Cu不能用①的方法证明Fe比Cu活泼，D项符合题意；
故答案为：D
【分析】本题考查学生通过实验现象分析本质的能力，根据现象的不同，结合理论知识应该进行假设，从而发现可能的情况。实质是考查原电池的知识的基本应用。
2．【答案】D
【考点】化学电源新型电池
【解析】【解答】A、电池中的金属可以回收利用，电池丢弃，会造成土壤、水污染,A项不符合题意。
B、由流程图知道，分别得到了偏铝酸钠溶液、氢氧化铁沉淀、碳酸锂沉淀,B项不符合题意。
C、沉淀反应是向含有Li、P、Fe等滤液中加入碱液，能够形成沉淀的只有铁，之前加入了硝酸，因此溶液中是Fe3+,C不符合题意。
D、碳酸锂不溶于水，硫酸锂能溶于水,D项符合题意。
故答案为：D
【分析】本题考查化学与生活、化学与生产、资源的回收利用。
3．【答案】D
【考点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A.根据方程式3CO2+4Na
2Na2CO3+C可得出二氧化碳作氧化剂、金属钠作还原剂，金属钠作负极而镍电极做正极，电子从负极流向正极（外电路）、电解质溶液中阴离子从正极流向负极，A不符合题意
B.根据电池方程式3CO2+4Na
2Na2CO3+C可知，放电时吸收二氧化碳，则充电时释放二氧化碳，B不符合题意
C.放电时二氧化碳得到电子转化成碳酸根和碳，即3CO2+4e-=2CO32-+C，C不符合题意
D.充电时为电解池，与原电池规律相反，且与正极相连的为阳极、与负极相连的为阴极，阴极钠离子失电子转变成金属钠，故D项应阴极反应方程式，D符合题意
故答案为:D
【分析】该题重点考查原电池的组成、正负极的判断、电子和电荷的移动、原电池与电解池的区别与联系，本题考查到的知识点有①正负极判断：失电子为负极、得电子为正极；②负电荷的移动：外电路从负极到正极、电解质溶液中正极到负极；③正负极方程式的书写；④电解池与原电池规律相反，原电池负极失电子而电解池阳极失电子；
4．【答案】D
【考点】电极反应和电池反应方程式；化学电源新型电池
【解析】【解答】A.放电时，多孔碳材料为正极，锂电极为负极，A不符合题意；
B.放电时，外电路中电子由负极（锂电极）经导线流向正极（多孔碳材料电极），B项不符合题意；
C.充电时，阳离子（Li+）移向阴极（锂电极），C项不符合题意；
D. 充电过程和放电过程相反，该总反应书写符合题意，
故答案为：D。
【分析】本题考查原电池原理及其运用。
5．【答案】C
【考点】电极反应和电池反应方程式；化学电源新型电池
【解析】【解答】A.在ZnO@石墨烯上CO2转变为CO，发生还原反应，因此该电极是阴极，阴极电极反应式为：CO2 + 2H+ + 2e- = CO + H2O，A不符合题意。
B. 由图可知总反应市CO2+H2S=CO+H2O+S，B不符合题意。
C. 石墨烯是阳极，电势高于阴极，因此C符合题意。
D. 三价铁离子和亚铁离子再碱性环境中会形成沉淀，因此溶液需为酸性，因此D不符合题意。
故答案为:C
【分析】本题考查电解原理
6．【答案】B,C
【考点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A.电池的总反应为2Mg + O2 +2H2O ＝Mg(OH)2，不符合题意
B.碱性条件下，镁离子会结合氢氧根离子形成氢氧化镁沉淀，正极应该是得电子，反应式为 O2 +4e-+4OH-=2H2O，符合题意
C.氧气在正极参与反应，符合题意
D.外电路中，电子由负极移向正极，该反应中a为负极，b为正极，故不符合题意
故答案为：BC
【分析】原电池中负极失电子发生氧化反应，正极得电子发生还原反应;
外电路中，电子由负极流向正极，电流方向与电子移动方向相反
7．【答案】（1）碘酸钾
（2）加热；KCl；KH(IO3)2+KOH=2KIO3+H2O（或HIO3+KOH=KIO3+H2O）
（3）2H2O+2e－ = H2↑+2OH－；K+；由a到b；污染环境，原料不能充分利用（任写一个）
【考点】电极反应和电池反应方程式；电解原理；制备实验方案的设计；质量守恒定律
【解析】【解答】利用气体溶解度随温度的升高而降低的性质，可采用加热法去除溶解的Cl2；根据元素守恒确定滤液中的溶质主要是KCl；根据题意调pH时溶解的成份是KH(IO3)2，加入KOH可以生成KIO3；电解法制KIO3，阴极是水电离产生的氢离子放电，电极反应式为2H2O+2e－ = H2↑+2OH－，阳极反应为I2－10e－+12OH－ = 2IO3－+6H2O，阳极区阴离子减少，因此阳离子K+通过阳离子交换膜由阳极区移向阴极区。KClO3氧化法产生氯气，污染环境，步骤多，原料不能充分利用。
【分析】陌生方程式的书写、电解原理、生产技术的评价
8．【答案】（1）CO32-；10
（2）+120 kJ·mol-1；B；900 ℃时，合成气产率已经较高，再升高温度产率增幅不大，但能耗升高，经济效益降低。
（3）Al–3e–=Al3+（或2Al–6e–=2Al3+）；催化剂；2Al+6CO2=Al2(C2O4)3
【考点】反应热和焓变；盖斯定律及其应用；电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】解：（1）CO2可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液pH=13，因为得到溶液的碱性较强，所以CO2主要转化为碳酸根离子（CO32-）。若所得溶液c(HCO3 )∶c(CO32 )=2∶1，，则根据第二步电离平衡常数K2=
=5×10 11 ， 所以氢离子浓度为1×10-10mol/L，pH=10。（2）①化学反应的焓变应该等于反应物键能减去生成物的键能，所以焓变为(4×413+2×745)－(2×1075+2×436)= +120 kJ·mol-1。初始时容器A、B的压强相等，A容器恒容，随着反应的进行压强逐渐增大（气体物质的量增加）；B容器恒压，压强不变；所以达平衡时压强一定是A中大，B中小，此反应压强减小平衡正向移动，所以B的反应平衡更靠右，反应的更多，吸热也更多。
②根据图3得到，900℃时反应产率已经比较高，温度再升高，反应产率的增大并不明显，而生产中的能耗和成本明显增大，经济效益会下降，所以选择900℃为反应最佳温度。（3）明显电池的负极为Al，所以反应一定是Al失电子，该电解质为氯化铝离子液体，所以Al失电子应转化为Al3+ ， 方程式为：Al–3e–=Al3+（或2Al–6e–=2Al3+）。根据电池的正极反应，氧气再第一步被消耗，又在第二步生成，所以氧气为正极反应的催化剂。将方程式加和得到，总反应为：2Al+6CO2=Al2(C2O4)3。
【分析】该题考查电离和水解知识点、电离常数及pH的计算、热化学方程式的书写及ΔH的计算、化学平衡的影响因素、原电池的构成、原电池的正负极的判断及电极方程式的书写；应重点掌握以下知识点：①多元弱酸盐的水溶液呈碱性，水解程度受溶液PH影响较大，酸性较强时促进水解、碱性较强时抑制水解；②化学反应的吸热放热与化学键的键能有关，断裂键吸收能量而形成键放出能量，通过放出的能量和吸收的能量来判断放热吸热情况；③影响化学平衡的因素有压强、浓度等，压强增大向着体积减小的方向移动，减小压强向着体积增大的方向移动；④原电池的构成条件：两个电极、电解质溶液、形成闭合回路、自发发生氧化还原反应，化合价升高（或失去电子）的作负极、化合价降低（或得到电子）的作正极；⑤催化剂：本身不参加化学反应，只起到加快化学反应速率的作用
9．【答案】（1）2NaHSO3=Na2S2O5+H2O
（2）NaHSO3；得到NaHSO3过饱和溶液
（3）2H2O－4e－ = 4H++O2↑；a
（4）S2O52- + 2I2+ 3H2O=2SO42－+4I－+6H+；0.128
【考点】电极反应和电池反应方程式；物质的分离与提纯；中和滴定；离子方程式的书写；离子方程式的有关计算
【解析】【解答】⑴焦亚硫酸钠和亚硫酸钠中硫元素的化合价相同，故不是氧化还原反应，可写出方程式为2NaHSO3=Na2S2O5+H2O；⑵pH=4.1时，Ⅰ中发生的反应为Na2CO3+2SO2+H2O=2NaHSO3+CO2；⑶阳极室含有OH－和SO42－，水电离产生的OH－先放电，因此电极反应式为：2H2O－4e－ = 4H++O2↑；a室中含有亚硫酸钠和亚硫酸氢钠，阳极产生的氢离子进入a室与亚硫酸钠反应生成亚硫酸氢钠，因此亚硫酸氢钠浓度增加。而b室的电极反应式为：2H2O+2e－= 2OH－+H2↑，氢氧根与亚硫酸氢钠反应，从而亚硫酸氢钠浓度降低。⑷S2O52－ + 2I2+ 3H2O=2SO42－+4I－+6H+ ，0.128g/L
析：n(I2)=0.01mol/L×0.01L=1×10－4mol
∴n(SO2)=2 n(S2O52－)= n(I2)=1×10－4mol
m(SO2)= 1×10－4mol×64g/mol=6.4×10－3 g
SO2的浓度为6.4×10－3 g/0.05L=0.128g/L
【分析】本题考查化工生产的分析、电解原理及其运用、化学计算
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