【人教版】高中化学 选择性必修一 4.4 实验活动 课时训练（含解析）

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选必修1 4.4 实验活动 课时训练（含解析）
一、单选题
1．银锌纽扣电池的电池反应式为：。下列说法正确的是（　　）
A．锌是阴极，发生还原反应
B．电解液可以用硫酸代替
C．电池工作时，移向极
D．工作时转移电子，则消耗的质量为6.5g
2．下列有关电池的说法不正确的是（　　）
A．锌锰干电池中，锌电极是负极
B．甲醇燃料电池的能量转化率可达100%
C．手机上用的锂离子电池属于二次电池
D．充电是使放电时的氧化还原反应逆向进行
3．下图为某二次电池充电时的工作原理示意图，该过程可实现盐溶液的淡化。下列说法错误的是（）
A．充电时，a为电源正极
B．充电时，Cl-向Bi电极移动，Na+向NaTi2(PO4)3电极移动
C．放电时，正极的电极反应为BiOCl＋2H+＋3e-＝Bi＋Cl-＋H2O
D．充电时，新增入电极中的物质： =1:3
4．若要在铜片上镀银时，下列叙述错误的是（　　）
①将铜片接在电源的正极 ②将银片接在电源的正极 ③在铜片上发生的反应是：Ag+ +e-=Ag ④在银片上发生的反应是：4OH- - 4e-=O2 +2H2O ⑤可用硫酸溶液作电解质 ⑥可用硝酸银溶液作电解质
A．①③⑥ B．②③⑥
C．①④⑤ D．②③④⑥
5．设计如图装置回收金属钴。保持细菌所在环境pH稳定，借助其降解乙酸盐生成CO2，将废旧锂离子电池的正极材料LiCoO2(s)转化为Co2+，工作时保持厌氧环境，并定时将乙室溶液转移至甲室。已知电极材料均为石墨材质，右侧装置为原电池。下列说法错误的是（　　）
A．装置工作时，甲室溶液pH逐渐减小
B．装置工作一段时间后，乙室应补充盐酸
C．负极的电极反应式为：CH3COO--8e-+7OH-=2CO2+5H2O
D．若甲室Co2+减少amg，乙室Co2+增加1.5amg，则此时己进行过溶液转移
6．《Science》杂志报道了王浩天教授团队发明的制取H2O2的绿色方法，原理如图所示(已知： ， )下列说法正确的是（　　）
A．Y膜为阳离子交换膜
B．每消耗1 mol O2外电路通过4 mol e-
C．a极电极反应式：H2-2e-=2H+
D．b极电极反应式：
7．下列描述中，不符合生产实际的是（　　）
A．电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铜作阳极
B．电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极
C．电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极
D．在镀件上电镀锌，用锌作阳极
8．下图是利用乙烯催化氧化制备乙醛同时能获得电能的一种装置，其电池总反应为：2CH2＝CH2＋O2→2CH3CHO。下列说法错误的是（　　）
A．该电池可将化学能转化为电能
B．正极区溶液的pH增大
C．负极反应式为CH2=CH2-2e-+H2O=CH3CHO+2H+
D．每有0.1 mol O2反应，则溶液中迁移0.4 mol e-
9．四个常用的电化学装置如图，下列相关叙述中错误的是（　　）
A．Ⅰ所示电池工作时，MnO2的作用是作氧化剂
B．Ⅱ所示电池放电过程中，负极质量不断减小
C．Ⅲ所示电池工作过程中，盐桥中K+移向硫酸铜溶液
D．Ⅳ所示电池中，Ag2O是氧化剂，放电时被还原为Ag
10．下列离子方程式或化学方程式书写错误的是（　　）
A．碱性甲烷燃料电池负极反应式：
B．泡沫灭火器原理：
C．溶于的水解方程式：
D．用制备(加大量水并加热)：
11．NA表示阿伏加德罗常数，则下列说法错误的是（　　）
A．常温常压下，18g18O2所含的质子数为8NA
B．1mol氢氧根离子中含有的电子数为NA
C．氢氧燃料电池中转移1mol电子消耗0.5molH2
D．钠在空气中燃烧可生成多种氧化物，23g钠充分燃烧时转移电子数为NA
12．一种将电解池和燃料电池相组合的新工艺，使氯碱工业节能超过30%，其原理如图所示(离子交换膜均为阳离子交换膜)。下列说法错误的是
A．X为Cl2，Y为H2
B．A为电解池，B为燃料电池
C．NaOH溶液浓度：b＞a＞c
D．燃料电池的正极反应式为：H2+2OH--2e-=2H2O
二、综合题
13．
（1）海水资源的利用具有广阔前景。海水中主要离子的含量如下：
成分 含量/(mg/L) 成分 含量/(mg/L)
Cl- 18980 Ca2+ 400
Na+ 10560 142
2560 Br- 64
Mg2+ 1272 　 　
电渗析法淡化海水示意图如图所示，其中阴(阳) 离子交换膜仅允许阴(阳)离子通过。
①电解氯化钠溶液的离子方程式　 　。
②电解过程中阴极区碱性明显增强，用平衡移动原理 解释原因　 　。 在阴极附近产生少量白色沉淀，其成分有　 　和CaCO3。
③淡水的出口为　 　(填“a”、“b”或“c”)；a 出口物质为　 　(填化学式)。
④若用下面燃料电池为电源电解 100mL1mol L－1 氯化钠溶液，当电池消耗0.00025 molO2 时，常温下，所得溶液的 pH 为　 　(忽略反应前后溶液体积变化)
（2）如图Ⅰ是氢氧燃料电池(电解质为
KOH 溶液)的结构示意图，
①Ⅰ中通入O2的一端为电池的　 　极。 通入H2的一端的电极反应式　 　
②若在Ⅱ中实现锌片上镀铜，则 b 的电极材料是　 　，N 溶液为　 　溶液。
③若在Ⅱ中实现 Cu+H2SO4= CuSO4+H2↑，则a 极的反应式是　 　，N 溶液为 　 　溶液。
（3）工业上用 Na2SO3 溶液吸收 SO2，过程中往往得到 Na2SO3
和 NaHSO3的混合溶液，溶液 pH 随 n( ):n( ) 变化关系如下表：
n( )： n( ) 91：9 1：1 9：91
pH 8.2 7.2 6.2
当吸收液的 pH 降至约为 6 时，送至电解槽再生。再生示意图如下，结合图示回答：
① 在阳极放电的电极反应式是　 　。
②当阴极室中溶液 pH升至 8 以上时，吸收液再生并循环利用。简述再生原理：　 　。
14．利用化学反应将存储在物质内部的化学能转化为电能，科学家设计出了原电池，从而为人类生产、生活提供能量。回答下列问题：
（1）你认为　 　(填“是”或“不是”)所有氧化还原反应都可以设计成原电池。
（2）图1是铜锌原电池示意图。图2中，x轴表示图1装置工作时流入正极的电子的物质的量，y轴表示(填字母)　 　。
a.铜棒的质量 b.c(Zn2+) c.c(H+) d.c( )
（3）某同学依据反应：2Ag++Cu=Cu2++2Ag设计的原电池如图所示；
①负极的材料是　 　，发生的电极反应为　 　。
②当反应进行到一段时间后取出电极材料，测得某一电极增重了10.8g，则该原电池反应共转移电子的物质的量是　 　mol。
（4）甲烷燃料电池是一种新型高效电池。电池原理如图所示。该电池总反应为CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O，则正极反应式为__。
15．
（1）Ⅰ如图所示，C、D、E和F均为惰性电极。将电源接通后，向乙中滴入酚酞溶液，在F极附近显红色。
直流电源为乙醇()燃料电池，电解质溶液为溶液，则B电极的电极反应式为　 　。
（2）若甲中装有足量的硫酸铜溶液，工作一段时间后，停止通电，欲使溶液恢复到起始状态，可向溶液中加入____(填字母序号)。
A． B． C． D．
（3）欲用丙装置给铜镀银，则金属银应为　 　极(填“G”或“H”)。
（4）若丙装置用于粗铜精炼，反应一段时间后装置中硫酸铜溶液的浓度将　 　(填“增大”、“减小”或“不变”)。
（5）Ⅱ．新冠疫情期间，某同学为解决环境卫生消毒问题，设计了一个电解装置，用于制备“84”消毒液的有效成分，
如图所示，则c为电源的　 　极；该发生器中发生反应的离子方程式为　 　。
（6）若电解过程中转移了电子，则膜两侧电解液的质量变化差为　 　g。
答案解析部分
1．【答案】D
【解析】【解答】A．根据总反应，Zn的化合价升高，失电子，做负极，发生氧化反应，故A不符合题意；
B．硫酸会和锌反应，故B不符合题意；
C．原电池中，阴离子移向负极，故移向锌电极，故C不符合题意；
D.1mol锌转移2mol电子，所以转移电子，则消耗为0.1mol，锌的质量为6.5g，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A、Zn的化合价升高，失电子，发生氧化反应；
B、硫酸会和锌反应；
C、阴离子移向负极，Zn的化合价升高，做负极；
2．【答案】B
【解析】【解答】
A、锌锰干电池中锌易失电子发生氧化反应，而做负极，二氧化锰得电子发生还原反应，而做正极，故A选项正确；
B、甲醇燃料电池放电时，一部分能量能转化为电能，一部分转化为热能，所以能量转化率不是100%，故B选项错误；
C、锂离子电池为可充电电池，为二次电池，因此可循环使用，故C选项正确；
D、充电和放电是电池反应向不同方向进行的过程，即充电是使放电时的氧化还原反应逆向进行，故D选项正确；
故答案为：B
【分析】根据能量守恒定律，能推出燃料电池的利用率不可能达到100%，可快速解题。
3．【答案】D
【解析】【解答】A.由分析可知，左边的电极为充电过程的阳极，则与之相连的a端为电源的正极，选项正确，A不符合题意；
B.在电解池中，阴离子移向阳极，故Cl-向Bi电极移动，Na+向NaTi2(PO4)3电极移动，选项正确，B不符合题意；
C.在二次电池中，充电过程阳极反应的逆反应为放电过程的正极反应，故放电时，正极的电极反应为：BiOCl＋2H+＋3e-＝Bi＋Cl-＋H2O，选项正确，C不符合题意；
D.充电时电池总反应式为：2Bi＋6NaCl＋2H2O＋3NaTi2(PO4)3=3Na3Ti2(PO4)3＋2BiOCl＋4HCl，故新曾茹电极中的物质：n(Na+):n(Cl-)=6:2=3:1，选项错误，D符合题意；
故答案为：D
【分析】二次电池充电时为电解池装置，其电极反应式分别为：Bi－3e－＋Cl－＋H2O=BiOCl＋2H＋，该反应为氧化反应，则此电极为阳极；阴极的电极反应式为：Ti2(PO4)3－＋2e－=Ti2(PO4)33－；在二次电池中，充电过程阳极反应的逆反应为放电过程的正极反应。据此结合选项进行分析。
4．【答案】C
【解析】【解答】在铜片上镀银时，应该将单质银作为阳极，铜片作为阴极，用硝酸银溶液作为电解液。所以①将铜片接在电源的正极是错误的，铜片应该连接电源负极。④在银片上发生的反应是：4OH- - 4e-=O2 +2H2O，是不符合题意的，应该是银失电子转化为银离子。⑤可用硫酸溶液作电解质，是不符合题意的，应该用硝酸银溶液。
故答案为：C
【分析】电镀是电解的应用，根据电镀特点，镀件做阴极，镀层金属做负极，电镀液是含镀层金属阳离子的溶液。
5．【答案】C
【解析】【解答】A．电池工作时，甲室中细菌上乙酸盐的阴离子失去电子被氧化为CO2气体，同时生成H+，电极反应式为CH3COO--8 e-+2 H2O =2CO2↑+7 H+，H+通过阳膜进入阴极室，甲室的电极反应式为Co2++2e-=Co，因此，甲室溶液pH逐渐减小，A不符合题意；
B．对于乙室，正极上LiCoO2得到电子，被还原为Co2+，同时得到Li+，其中的O2-与溶液中的H+结合H2O，电极反应式为2LiCoO2+2e-+8H+=2Li++2Co2++4H2O，负极发生的反应为CH3COO--8 e-+2 H2O =2CO2↑+7 H+，负极产生的H+通过阳膜进入正极室，但是乙室的H+浓度仍然是减小的，因此电池工作一段时间后应该补充盐酸，B不符合题意；
C．电解质溶液为酸性，不可能大量存在OH-，乙室电极反应式为：LiCoO2+e-+4H+=Li++Co2++2H2O，C符合题意；
D．若甲室Co2+减少a mg，则电子转移物质的量为n(e-)=a×10-3g59g/mol×2=2a×10-359mol ；若乙室Co2+增加1.5a mg，则转移电子的物质的量为n(e-)=1.5a×10-3g59g/mol×1=1.5a×10-359mol，由于电子转移的物质的量不等，说明此时已进行过溶液转移，即将乙室部分溶液转移至甲室，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．依据电极反应式，利用H+通过阳膜进入阴极室分析；
B．依据电极反应式分析；
C．电解质溶液为酸性；
D．利用得失电子守恒计算。
6．【答案】C
【解析】【解答】A．通过分析可知：H+能透过X膜， 能透过Y膜，则X是阳离子交换膜，Y是阴离子交换膜，A不符合题意；
B．b极上的电极反应为：O2+H2O+2e-= +OH-，则1 mol O2完全反应，电极上流过2 mol e-，B不符合题意；
C．a电极上H2失去电子变为H+，则a电极的电极反应式为：H2-2e-=2H+，C符合题意；
D．根据上述分析可知：b电极反应式为：O2+H2O+2e-= +OH-，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】
由图可知，该装置为原电池，制取H2O2的总反应为H2+O2=H2O2，氢元素价态升高，故电极a为负极，则a电极上氢气失电子生成H+，电极反应式为H2-2e—=2H+，氢离子透过X膜进入中间区域，故X膜为阳离子交换膜，电极b为正极，氧气得电子，电极反应式为O2+H2O+2e-= +OH-，和OH-透过Y膜进入中间区域，故Y膜为阴离子交换膜，每生成1molH2O2电极上流过2mole-，中间区域H+和，结合生成H2O2，据此分析.
7．【答案】A
【解析】【解答】A.电解熔融的氧化铝制取金属铝，应该用惰性电极石墨作阳极，A符合题意；
B.电解法精炼粗铜，用粗铜作阳极，用纯铜作阴极，用含有Cu2+的溶液为电解质溶液，B不符合题意；
C.电解饱和食盐水制烧碱，用石墨作阳极，用涂镍碳钢网作阴极，C不符合题意；
D.在镀件上电镀锌，用锌作阳极，镀件作阴极，含有Zn2+的溶液为电解质溶液，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.电解时，用铜作阳极，铜会被氧化；
B.精炼铜时，纯铜作阴极，粗铜作阳极；
C.涂镍碳钢网作阴极可增强导电性；
D.电镀时镀层金属做阳极。
8．【答案】D
【解析】【解答】A．根据分析，该装置为原电池，原电池工作时，将化学能转化为电能，故A不符合题意；
B．根据分析，正极发生还原反应，电极方程式为O2+4H++4e ═2H2O，氢离子浓度减小，溶液的pH增大，故B不符合题意；
C．负极发生氧化反应，电极方程式为CH2=CH2-2e-+H2O=CH3CHO+2H+，故C不符合题意；
D．由正极电极方程式O2+4H++4e ═2H2O可知，每有0.1molO2反应，则迁移H+0.4mol电子，但电子不能通过溶液，所以溶液中无电子迁移，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】由总反应式可知CH2=CH2被氧化，应为原电池的负极反应，因电解质溶液呈酸性，则负极电极方程式为CH2=CH2-2e-+H2O=CH3CHO+2H+，正极通入氧气，发生还原反应，电极方程式为O2+4H++4e-═2H2O，以此解答该题。
9．【答案】B
【解析】【解答】A．碱性锌锰电池，MnO2是氧化剂，在正极上被还原，故A不符合题意；
B．铅的化合价升高，发生氧化反应，电极反应式为：Pb+ -2e-=PbSO4，生成硫酸铅，质量不断增加，故B符合题意；
C．原电池中阳离子向正极移动，所以盐桥中K+移向硫酸铜溶液，故C不符合题意；
D．该原电池中，正极上氧化银得电子生成银，所以Ag2O作氧化剂发生还原反应，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．氧化剂产能过程当中所含元素化合价降低；
B．依据产生离子与电解质溶液反应生成新物质；
C．原电池中阳离子向正极移动；
D．氧化剂产能过程当中所含元素化合价降低。
10．【答案】A
【解析】【解答】A． 碱性甲烷燃料电池，甲烷失电子被氧化，生成碳酸钠，负极反应式：，故A符合题意；
B． 泡沫灭火器原理是铝离子和碳酸氢根离子发生双水解：，故B不符合题意；
C． 溶于发生水解反应，铵根离子结合一个氢氧根离子OD-同时产生一个氢离子D+，水解方程式：，故C不符合题意；
D． 用制备(加大量水并加热)生成和HCl：，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A、碱性燃料电池不会生成二氧化碳；
B、泡沫灭火器是铝离子和碳酸氢根发生双水解生成二氧化碳和氢氧化铝；
C、铵根离子水解为一水合氨和氢离子；
D、该反应不是氧化还原反应，遵循原子守恒。
11．【答案】B
【解析】【解答】A．氧是8号元素，每个氧原子含8个质子，常温常压下，18g18O2所含的质子数为 =8NA，故A不符合题意；
B.1mol氢氧根离子中含有的电子数为（8+1+1）NA=10NA，故B符合题意；
C.1molH2燃烧转移2mol电子，氢氧燃料电池中转移1mol电子消耗0.5molH2，故C不符合题意；
D．钠最外层1个电子，钠在空气中燃烧可生成多种氧化物，23g（1mol）钠充分燃烧时转移电子数为NA，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】 A. 根据分析；
B. 依据氢氧根离子中含有10个电子分析；
C. 氢氧燃料电池负极发生氧化反应，故是H2参加反应：H2+2OH--2e-=2H2O，以此分析；
D. 求出钠得到物质的量，然后根据钠反应后变为+1价来分析.
12．【答案】D
【解析】【解答】A．由分析可知，X为氯气、Y为氢气，故A不符合题意；
B．由分析可知，A为电解池，B为燃料电池，故B不符合题意；
C．由分析可知，燃料电池中，氢气在负极放电消耗氢氧根离子，氧气在正极放电生成氢氧根离子，则氢氧化钠溶液质量分数的大小为b＞a＞c，故C不符合题意；
D．燃料电池的负极发生失电子的氧化反应，电极反应式为H2+2OH--2e-=2H2O，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】依据电解池和燃料电池的反应原料以及物质进出的方向和示意图判断。
13．【答案】（1）2Cl-+ 2H2O 2OH-+H2↑+ Cl2↑；H+得电子生成H2，H+浓度减小，促使水的电离平衡向着电离方向移动，OH-浓度增大；Mg(OH)2；b；NaOH；12
（2）正；H2-2e-+2OH-=2H2O；锌；CuSO4；Cu-2e-= Cu2+；稀H2SO4
（3）H2O+HSO3--2e-= SO42-+3H+；阴极室H+放电，产生OH－，OH－和HSO3－反应，生成SO32－，Na+通过阳离子交换膜进入阴极室，Na2SO3 溶液吸收 SO2，又得到 Na2SO3 和 NaHSO3的混合溶液，实现循环利用和再生
【解析】【解答】(1)①氯化钠溶液中含Na+、Cl-、H+、OH-，电解时阳极Cl-失电子生成Cl2，阴极H+得电子生成H2，电解氯化钠溶液的离子方程式为：2Cl-+ 2H2O 2OH-+H2↑+ Cl2↑；②由①可知，电解过程中阴极H+得电子生成H2，导致溶液中H+浓度减小，促使水的电离平衡向着电离方向移动，溶液中OH-浓度增大，碱性增强；因为OH-浓度增大，会与Mg2+生成Mg(OH)2白色沉淀，同时还能与HCO3-反应生成CO32-，CO32-与Ca2+生成CaCO3，故阴极附近产生的白色沉淀有Mg(OH)2和CaCO3；③电解池中，阳离子移向阴极，阴离子移向阳极，则淡水出口为b，Ca2+、Mg2+在阴极生成沉淀被除去，故a出口的物质为NaOH；④当电池消耗 0.00025 molO2 时，根据得失电子守恒和化学计量数得出关系：
O2～4e-～2H2～4NaOH，则生成n(NaOH)= 0.00025 mol×4=0.001mol, c(OH-)= c(NaOH)= 0.001mol/0.1L=0.01 mol/L,常温下c(H+)=KW/ c(OH-)=10-12 mol/L, pH=12；(2)①氢氧燃料电池，O2得电子，从正极通入，H2失电子，从负极通入，电解质溶液为KOH 溶液，故电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O；②锌片上镀铜，则锌被保护，为阴极，铜被消耗，为阳极，b与电源负极相连，为阴极，故 b 的电极材料是锌，Cu2+得电子，N溶液为CuSO4溶液；③a与电源正极相连，为阳极，Cu+H2SO4= CuSO4+H2↑，Cu失去电子作阳极，电极反应式为：Cu-2e-= Cu2+，N 溶液为稀H2SO4；(3)①由图可知，HSO3-在阳极失电子得到SO42-，故电极反应式为HSO3--2e-= SO42-+H+；②阴极H+得电子生成H2，OH-浓度增大，Na+通过阳离子交换膜进入阴极室，则阴极室产生的物质为NaOH，NaOH用于吸收SO2，得到 Na2SO3 和 NaHSO3，将混合溶液进行电解，又可以得到NaOH吸收液，实现循环利用和再生。
【分析】氯化钠溶液中含Na+、Cl-、H+、OH-,根据放电顺序Cl-、H+优先失电子分析产物，书写离子方程式，也因为H+减少会引起水的电离平衡向着电离方向移动，OH-浓度增大，阴极区碱性增强，进而除去Ca2+、Mg2+，则阴极室a出口为NaOH，因电解池中阳离子移向阴极，阴离子移向阳极，则淡水出口为b，原电池电解池组合电路中整个电路中转移的电子数目相同，得出关系式进行计算；组合电路中b与电源负极相连，为阴极，得电子，a与电源正极相连，为阳极，失电子，根据题目给出信息判断得失电子情况，确定其位置进行作答；吸收液再生循环原理根据电解池工作原理，结合图示进行分析。
14．【答案】（1）不是
（2）c
（3）Cu；Cu-2e－=Cu2＋；0.1
（4）O2+2H2O+4e－=4OH－
【解析】【解答】(1)原电池的反应必须是自发的氧化还原反应，从理论上来讲，任何自发的氧化还原反应均可设计为原电池，非自发进行的氧化还原反应不能设计为原电池；故答案为：不是；(2)图1是铜锌原电池示意图，由图可知发生的反应是Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑。图2中，x轴表示图1装置工作时流入正极的电子的物质的量，a.铜棒的质量保持不变，故不符；b.c(Zn2+)增大，故不符；c.c(H+)减小，故符合； d.c( )不变，故不符；y轴表示氢离子浓度，故答案为：c；(3)①由反应“2Ag＋+Cu═Cu2＋+2Ag”可知，在反应中，Cu被氧化，失电子，应为原电池的负极，反应式为Cu-2e－=Cu2＋，故答案为：Cu；Cu-2e－=Cu2＋；②当银电极质量增加10.8g，则n(Ag)= =0.1mol，根据电极反应Ag＋+e－=Ag，可知该原电池反应共转移电子的物质的量是0.1mol，故答案为：0.1mol；(4)甲烷燃料电池总反应为CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O，甲烷燃料电池中通入氧气的一极为原电池的正极，其电极反应式为O2+2H2O+4e－=4OH－，故答案为：O2+2H2O+4e－=4OH－。
【分析】(1)原电池的反应必须是自发的氧化还原反应；(2)随流入正极的电子的物质的量的增加，氢离子浓度减小；(3)①根据电池反应式知，失电子化合价升高的金属作负极，负极发生氧化反应；②根据电极反应式计算通过电子的物质的量；(4)甲烷燃料电池中通入氧气的一极为原电池的正极，其电极反应式为O2+2H2O+4e－=4OH－。
15．【答案】（1）
（2）B；D
（3）G
（4）减小
（5）负；(或；)Ⅲ．化学在环境保护中起着十分重要的作用，电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染，电化学降解的原理如图所示。
（6）28.8
【解析】【解答】(1)将电源接通后，向乙中滴入酚酞溶液，在F极附近显红色，可知F极为阴极，则B为电源的负极，A为正极，B电极上 失电子生成碳酸根离子，电极反应为： ，故答案为： ；
(2)甲中装有足量的硫酸铜溶液，电解时发生反应为：
，由电极反应可知电解后可加CuO或碳酸铜恢复，故答案为：BD；
(3)用丙装置给铜镀银，镀件做阴极，镀层金属做阳极，则金属银应为G，故答案为：G；
(4)丙装置用于粗铜精炼，开始阶段阳极粗铜中比铜活泼的金属Zn、Fe等优先于Cu失电子，而此时溶液中铜离子在阴极得电子生成Cu，导致电解质溶液的浓度减小，故答案为：减小；
(5)由装置特点可知，为得到次氯酸钠，下端电极应生成氯气，上端电极生成NaOH，氯气向上扩散与上端生成的NaOH充分接触反应生成次氯酸钠，故c应为负极，d应为正极，该装置中发生的反应为：
(或
；
)，故答案为：
(或
；
)；
(6)由图可知右侧电极发生反应：
，反应中右侧电解损失的质量为氮气的质量，每转移4mol电子生成0.4mol氮气，质量为11.2g；左侧电极反应为：
，每转移4mol电子生成1mol氧气，电解质损失质量为32g，同时有4mol氢离子由左侧进入右侧，则
，
，
，故答案为：28.8；
【分析】（1）首先需要确定电源的正、负极。乙中为电解饱和食盐水，F极附近显红色，说明F极发生反应：2H2O+2e-=2OH-+H2↑，即F极为阴极，所以B为负极，A为正极。B极失电子，发生氧化反应，电极反应式为：
（2）甲中为电解CuSO4溶液： 。恢复到起始状态，说明加入的物质与H2SO4能反应生成CuSO4和H2O，且生成的n(CuSO4)和n(H2O)之比为1：1。
（3）给铜镀银，说明铜电极上发生反应：Ag++e-=Ag；银电极上发生反应：Ag-e-=Ag+，即银电极为阳极。
（4）粗铜精炼中，阳极粗铜中电极反应有：Zn-2e-=Zn2+、Fe-2e-=Fe2+、Cu-2e-=Cu2+等；阴极反应有Cu2++2e-=Cu。根据得失电子守恒，Cu2+得电子数大于Cu失电子数，所以硫酸铜溶液的浓度减小。
（5）该电解装置为电解饱和食盐水，阴极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2↑，阳极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑。“84”消毒液的有效成分是NaClO，NaClO可由电解生成的Cl2与NaOH反应得到，为了使反应充分，Cl2可由下端电极产生，所以d为正极，c为负极。
（6）首先需要写出左、右两极的电极反应式，根据转移的电子的物质的量，分别算出左、右两极电解液的质量变化，然后进一步解答。
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