1.3 电能转化为化学能——电解 同步练习题（含解析） 2023-2024学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

1.3 电能转化为化学能——电解 同步练习题
一、单选题
1．用酸性氢氧燃料电池电解苦卤水含、、、)的装置如图所示(、为石墨电极)。下列说法中，正确的是（　　）
A．电池工作时，正极反应式为：
B．忽略能量损耗，当电池中消耗时，极为阳极，理论上周围会产生
C．电解时，电子流动路径是：负极外电路阴极溶液阳极正极
D．电解时，电极周围首先放电的是而不是，说明当其他条件相同时前者的还原性强于后者
2．某同学为了使反应2HCl+2Ag═2AgCl+H2↑能进行，设计了如图所示的四个实验，你认为可行的方案是（　　）
A． B．
C． D．
3．实验装置如图所示。接通电源后，用碳棒(、)作笔，在浸有饱和NaCl溶液和石蕊溶液的湿润试纸上同时写字，端的字迹呈白色。下列结论正确的是（　　）
A．a为负极
B．端的字迹呈蓝色
C．电子流向为：
D．如果将、换成铜棒，与碳棒作电极时的现象相同
4．氯碱工业的原理如下图所示，下列说法中错误的是
A．电极a接电源的正极
B．电极b上电极反应为：
C．透过阳离子交换膜由右向左移动
D．总反应为：
5．下列装置由甲、乙两部分组成(如图所示)，甲是将废水中乙二胺[H2N(CH2)2NH2]氧化为环境友好物质所形成的化学电源；乙利用装置甲模拟工业电解法来处理含Cr2O72-废水，电解过程中溶液发生反应：Cr2O72-+6Fe2++14H+＝2Cr3++6Fe3++7H2O。当电池工作时，下列说法错误的是（　　）
A．甲中H+透过质子交换膜由左向右移动
B．乙池中Fe棒应与甲池中的M极相连
C．M极电极反应式：H2N(CH2)2NH2+4H2O-16e-=2CO2↑+N2↑+16H+
D．若溶液中减少了0.01molCr2O72-，则电路中至少转移了0.12 mol电子
6．下列有关电化学说法错误的是（　　）
A．电池中电流由正极流向负极。锂电池比能量高，锂电池一般不用有机酸、醇、水溶液直接作电解质溶液
B．太阳能电池有的是物理过程，有的还包括一个循环往复的化学反应
C．硅铁合金（一种惰性材料）可做牺牲阳极的阴极保护法的阳极
D．电解时，有时一些阳离子、含氧酸根也可在阳极放电
7．化学法镀银的过程如下：
Ⅰ.向容器中加入一定量2%AgNO3溶液，边振荡边滴加2%氨水至沉淀恰好完全溶解；
Ⅱ.加入10%葡萄糖溶液至充满容器，在60～70℃水浴中加热，片刻后容器内壁便镀上一层银。
下列说法正确的是（　　）
A．该实验证明葡萄糖与甲醛、乙醛等互为同系物
B．步骤Ⅰ后的溶液中大量存在Ag+、和
C．步骤Ⅱ可使用酒精灯直接加热以加快银的析出
D．可用硝酸洗涤除去容器壁上的银
8．市场上经常见到的标记为Li－ion的电池称为“锂离子电池”。它的负极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体)，电解质为一种能传导Li+的高分子材料。这种电池的电池反应式为：Li+2Li0.35NiO2 2Li0.85NiO2，下列说法错误的是（　　）
A．放电时，负极的电极反应式：Li－e-=Li+
B．充电时，Li0.85NiO2既发生氧化反应又发生还原反应
C．该电池不能用水溶液作为电解质溶液
D．放电过程中Li+向负极移动
9．把锌片和铁片放在盛有食盐水和酚酞的表面皿中，如图所示．最先观察到酚酞变红的现象的区域是（　　）
A．Ⅰ和Ⅲ B．Ⅰ和Ⅳ C．Ⅱ和Ⅲ D．Ⅱ和Ⅳ
10．工业酸性废水中的可转化为除去，实验室用电解法模拟该过程，结果如下表所示(实验开始时溶液体积为的起始浓度、电压、电解时间均相同)，下列说法中，不正确的是（　　）
实验 ① ② ③
电解条件 阴、阳极均为石墨 阴、阳极均为石墨，滴加浓硫酸 阴极为石墨，阳极为铁，滴加浓硫酸
的去除率% 0.922 12.7 57.3
A．对比实验①②可知，降低pH可以提高的去除率
B．实验②中，在阴极放电的电极反应式是
C．实验③中，去除率提高的原因是阳极产物还原
D．实验③中，理论上电路中每通过电子，则有被还原
11．某二次电池充、放电的化学方程式为：2K2S2+KI3 K2S4+3KI，与其它设备连接的电路如图示。当闭合开关K时，X附近溶液先变红．则下列说法正确的是（　　）
A．K+从右到左通过阳离子交换膜
B．A的电极反应式为：3I﹣﹣2e﹣=I3﹣
C．当有0.1molK+通过离子交换膜，X电极上产生标准状况的气体1.12L
D．电池充电时，B电极要与外电源的正极相连，电极上发生还原反应
12．热激活电池是一种需要达到启动温度才开始工作的电池。一种热激活电池的结构如图1所示，其放电后的产物为Li7Si3和LiMn2O4。
已知：LiCl和KCl混合物的熔点与KCl的物质的量分数的关系如图2所示。
下列说法不正确的是（　　）
A．放电时，Li+向b极区移动
B．放电时，a极的电极反应是3Li13Si4-1le-=4Li7Si3+11Li+
C．该电池中火药燃烧产生的热能转化为电能
D．调节混合物中KCl的物质的量分数可以改变电池的启动温度
13．科学家近年发明了一种新型水介质电池。电池示意图如下，电极为金属锌和选择性催化材料，放电时，温室气体被转化为储氢物质甲酸等，为解决环境和能源问题提供了一种新途径。下列说法不正确的是（　　）
A．放电时，负极反应为
B．电解质溶液1为碱性，电解质溶液2为酸性
C．充电时，阳极溶液中浓度升高
D．充电时，电池总反应为：
14．蓄电池放电时是起原电池的作用，在充电时起电解池的作用．下式是爱迪生蓄电池分别在充电、放电时的反应：Fe+NiO2+2H2O Fe（OH）2+Ni（OH）2，下列有关爱迪生电池的各种推断中错误的是（　　）
A．放电时铁做负极，NiO2做正极
B．充电时阴极上的电极反应为：Fe（OH）2+2e﹣═Fe+2OH﹣
C．放电时，电解质溶液中的阴离子是向正极方向移动
D．蓄电池的两个电极必须浸入在碱性溶液中
15．广泛用于生产和生活，工业上制备的原理如图1所示，下列说法正确的是（　　）
A．a为电源负极
B．从A极区域迁移到B极区域
C．A极的电极反应式为：
D．晶体的晶胞如图2所示，1个O周围距离最近的I有1个
16．我国科研工作者研制出基于 (聚丙烯酸钠)电解质的 空气可充电电池，该电池具有高容量和超长循环稳定性。 是一种超强吸水聚合物，可吸收大量 和 溶液作为水和离子含量调节剂形成水凝胶电解质，示意图如图。已知： 。下列说法错误的是（　　）
A． 是一种有机高分子聚合物，在水溶液中不会发生电离
B．放电时，负极反应式为
C．充电时，阴极附近pH增大，阳极附近pH减小
D．充电时，电路中通过0.4mol电子时，有2.24L(标准状况下) 生成
二、综合题
17．如图是一个甲烷燃料电池工作时的示意图，乙池中的两个电极一个是石墨电极，一个是铁电极，工作时N电极的质量减少，请回答下列问题：
（1）M电极的材料是　 　，其电极反应式为：　 　N的电极名称是　 　，电极反应式为：　 　
（2）通入甲烷的铂电极的电极反应式为　 　．
（3）在此过程中，乙池中某一电极析出金属银4.32g时，甲池中理论上消耗氧气为　 　 L（标准状况下）．
18．在25 ℃时，用石墨电极电解2.0 L 0.5 mol·L－1CuSO4溶液。5 min后，在一个石墨电极上有6.4 gCu生成。试回答下列问题：
（1）发生氧化反应的　 　极，电极反应式为 　 　
（2）发生还原反应的　 　极，电极反应式为 　 　
（3）若将溶液恢复到与电解前一样，则需加入 　 　 mol的　 　。
（4）若用等质量的两块铜片代替石墨作电极，电解后两铜片的质量相差 　 　g，电解液的pH 　 　。(填“变小”、“变大”或“不变”)
19．浩瀚的海洋中蕴藏着丰富的资源。
（1）①海水淡化的主要方法有：　 　、　 　。(填写两种)
②过程1是粗盐的精制。除去粗盐中的、、杂质时，粗盐溶解后加入试剂：
a.过量的溶液　　　　b.过量的溶液
c.过量的溶液　　　　　d.适量稀盐酸
加入试剂的顺序正确的是　 　(填序号)。
A．bcad　　　　　B．dacb　　　　　C．cbad　　　　　D．badc
（2）浓缩海水可用于提取镁。
①为使浓缩海水中的转化为，从原料来源及经济效益角度考虑，试剂最好选用　 　。
a.氨水　　　　　　b.氧化钙　　　　　c.氢氧化钠
②过程3的化学方程式为　 　。
（3）海水提溴。
主要工业生产流程如图所示：
①吹出塔中通入热空气吹出，利用了的　 　，吸收塔中吸收，利用了的　 　(填序号)。
a.氧化性　　　　b.还原性　　　　c.挥发性
②吸收塔中将转化为的离子方程式是　 　。
③若进入蒸馏塔的海水中溴的含量为，欲提取该浓度的海水，理论通入蒸馏塔中参与反应的氯气体积为　 　L(标标准状况下)。
20．铵明矾［NH4Al(SO4)2·12H2O］是分析化学常用的基准试剂，工业上常用铝土矿（主要成分为Al2O3）来生产铵明矾，其中Z的水溶液可用于伤口消毒，其工艺流程图如下：
（1）写出反应Ⅱ的离子方程式　 　。
（2）25℃时，将0.2 mol·L-1的氨水与0.1 mol·L-1的Y溶液等体积混合，所得溶液的pH=5，则该温度下氨水的电离常数Kb≈　 　（忽略混合时溶液体积的变化）。
（3）从反应Ⅳ的铵明矾溶液中获得铵明矾晶体的实验操作依次为　 　、　 　、过滤、洗涤（填操作名称）。
（4）“电解”时，用惰性材料作电极，则阳极电极反应式为　 　。
（5）反应Ⅵ的化学方程式为　 　。
（6）废水中含有Fe2＋、Mn2+等金属离子对自然环境有严重的破坏作用，可用(NH4)2S2O8氧化除去。写出Mn2+被氧化生成MnO2的离子方程式为　 　。Z也有较强氧化性，在实际生产中不用Z氧化Mn2+的原因是　 　。
21．下图是一个化学过程的示意图。已知甲池的总反应式为：2CH3OH+3O2+4KOH= 2K2CO3+6H2O
（1）乙池是　 　装置。
（2）通入CH3OH的电极名称是　 　
（3）通入O2的电极的电极反应式是　 　。若甲池用熔融碳酸盐为电解质，则通入O2的电极的电极反应式为　 　。
（4）乙池中反应的化学方程式为　 　。
（5）当乙池中A（Fe）极的质量增加5.40g时，甲池中理论上消耗O2　 　mL（标准状况下）
答案解析部分
1．【答案】D
【解析】【解答】A、原电池装置中，所用电解质溶液显酸性，因此正极的电极反应式为O2＋4e－＋4H＋=2H2O，A不符合题意。
B、若电池中消耗0.02gH2，即0.01molH2，则转移电子数为0.02mol；b电极的电极反应式为2H2O＋2e－=2OH－＋H2↑，因此b电极为阴极，产生n(H2)=0.01mol，其质量为0.01mol×2g·mol－1=0.02g，B不符合题意。
C、电解过程中，电子由负极经导线流向阴极，再由阳极经导线流向正极。因此电子流动路径为：负极→外电路→阴极，阳极→外电路→正极，C不符合题意。
D、由于还原性Br－＞Cl－，因此a电极周围首先放电的是Br－，D符合题意。
故答案为：D
【分析】左侧氢氧燃料电池为原电池，H2作为负极反应，发生失电子的氧化反应，其电极反应式为2H2－4e－=4H＋；通入O2的电极为正极，发生得电子的还原反应，其电极反应式为O2＋4e－＋4H＋=2H2O。右侧装置为电解池装置，电极a与原电池的正极相连，为阳极，苦卤水中的卤素离子发生失电子的氧化反应生成卤素单质；b电极与原电池的负极相连，为阴极，H2O电离产生的H＋发生得电子的还原反应，生成H2，其电极反应式为2H2O＋2e－=2OH－＋H2↑。
2．【答案】C
【解析】【解答】解：Ag不能和HCl自发的进行氧化还原反应，所以要使反应2HCl+2Ag═2AgCl+H2↑能进行，应该设计成电解池，Ag失电子发生氧化反应，所以Ag作阳极，氢离子得电子发生还原反应，所以电解质溶液中氢离子放电，则符合条件的是C，
故选C．
【分析】Ag不能和HCl自发的进行氧化还原反应，所以要使反应2HCl+2Ag═2AgCl+H2↑能进行，应该设计成电解池，且Ag作阳极、电解质溶液中氢离子放电，据此分析解答．
3．【答案】B
【解析】【解答】A．由分析可知，a'端呈白色，即生成了氯气，即发生反应2Cl--2e-=Cl2↑，为阳极，阳极与电源正极相连，则a为正极，A不符合题意；
B．b'端为阴极，电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，生成氢氧根，使酚酞变红，B符合题意；
C．电子不经过电解质溶液， 电子流向为：b→b′，a′→a， C不符合题意；
D． Cu作阳极，电极反应式为Cu-2e-=Cu2+， 现象与碳作电极时不相同，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】 a′端的字迹呈白色，则a′端生成氯气，a′端为阳极，电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，b'端为阴极，电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，a为正极，b为负极。
4．【答案】C
【解析】【解答】A．根据分析可知，电极a接电源的正极，选项A不符合题意；
B．电极b为阴极，电极上水电离产生的氢离子得电子产生氢气，电极反应为：，选项B不符合题意；
C．电解池中阳离子定向移动到阴极，故透过阳离子交换膜由左向右移动，选项C符合题意；
D．氯碱工业为电解饱食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气，总反应为：，选项D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】电解饱和食盐水，阳极上氯离子失电子产生氯气，故电极a为阳极，连接电源的正极，阳极的电极反应式为Cl--2e-=Cl2↑；阴极上氢离子得电子产生氢气，故电极b为阴极，连接电源的负极，阴极的电极反应式为。
5．【答案】B
【解析】【解答】解：A．根据图知，N电极上氧气得电子生成水，该电极上得电子发生还原反应，为正极，M为负极，电解质溶液中阳离子向正极移动，即甲中H+透过质子交换膜由左向右移动，A不符合题意；
B．根据方程式知，乙中Fe失电子生成亚铁离子，则Fe作阳极、C作阴极，阴极连接原电池负极、阳极连接原电池正极，则Fe与N极相连，B符合题意；
C．根据图知，M电极上生成氢离子，甲是将废水中乙二胺氧化为环境友好物质形成的化学电源，生成含有N元素的物质是氮气、生成含有C元素的物质是二氧化碳，因此电极反应式为H2N(CH2)2NH2+4H2O-16e-=2CO2↑+N2↑+16H+，C不符合题意；
D．Cr2O72-+6Fe2++14H+＝2Cr3++6Fe3++7H2O中以Fe元素计算转移电子数=6×（3-2）=6，即消耗 1mol Cr2O72-，电路中至少转移了6mol电子，所以溶液中减少了0.01molCr2O72-，则电路中至少转移了0.06mol电子，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】原电池的原理：负极失去电子，发生氧化反应，正极得到电子，发生还原反应；在电解液中，阴离子移向负极，阳离子移向正极；
电解池的原理：阳极失去电子，发生氧化反应，阴极得到电子，发生还原反应，在电解液中，阴离子移向阳极，阳离子移向阴极。
6．【答案】C
【解析】【解答】A. 电池中电流由正极流向负极。锂电池能量比较高，因为锂属于活泼金属会和有机酸、醇、水溶液直接反应放出氢气比较剧烈，所以不能直接用他们作电解质溶液，A不符合题意；
B. 太阳能电池的工作原理是：太阳电池能量转换的基础是结的光生伏特效应。当光照射到pn结上时，产生电子一空穴对，在半导体内部结附近生成的载流子没有被复合而到达空间电荷区，受内建电场的吸引，电子流入n区，空穴流入p区，结果使n区储存了过剩的电子，p区有过剩的空穴。它们在pn结附近形成与势垒方向相反的光生电场。既有物理过程，又有包括一个循环往复的化学反应，故B不符合题意；
C. 硅铁合金（一种惰性材料）可做牺牲阳极的阴极保护法的正极，故C符合题意；
D. 电解时，有时一些阳离子如Fe2+可以放电变成Fe3+、含氧酸根如MnO42-也可以放电成为MnO4-等都能在阳极放电，故D不符合题意；
故答案为：C 。
【分析】根据原电池和电解池的工作原理以及金属腐蚀和保护方法进行分析即可。
7．【答案】D
【解析】【解答】A．该实验只能证明葡萄糖分子中含有醛基，但不能证明其与甲醛、乙醛等互为同系物，A不符合题意；
B．步骤Ⅰ中，AgNO3与氨水反应生成AgOH和NH4NO3，AgOH再溶于氨水生成Ag(NH3)2OH，所以溶液中不存在大量的Ag+，B不符合题意；
C．步骤Ⅱ中，若使用酒精灯直接加热，则反应速率过快，生成的银在试管内壁附着不均匀，且易脱落，C不符合题意；
D．银能与硝酸反应从而发生溶解，所以可用硝酸洗涤容器壁上的银，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.结构相似，在分子组成上相差一个或n个CH2的化合物互为同系物；
B.向试管中加入1mL2%AgNO3溶液，边振荡边滴加2%氨水至沉淀恰好完全溶解，得到氢氧化二铵和银络合物；
C.银镜反应要水浴加热。
8．【答案】D
【解析】【解答】A．放电时为原电池装置，负极失电子发生氧化反应，根据总反应可知负极应为Li，失电子生成Li+，电极方程式为Li－e-=Li+，故A不符合题意；
B．充电时，反应逆向进行，反应物只有一种，故化合价既有升又有降，所以既发生氧化反应又发生还原反应，故B不符合题意；
C．Li很活泼，会与水反应，不能用水溶液，故C不符合题意；
D．放电过程为原电池装置，原电池中阳离子流向正极，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】根据锂离子电池的电池反应方程式为： Li+2Li0.35NiO2 2Li0.85NiO2 ，可知，放电时， Li 的化合价升高，被氧化，为原电池的负极，负极的电极反应式：Li－e-=Li+；充电时，反应逆向进行，反应物只有一种，故化合价既有升，又有降，所以既发生氧化反应又发生还原反应，也可根据 Li0.35NiO2 的Ni的氧化物由3.15升高到3.65，被氧化，部分Li+还原为Li，判断出充电时，Li0.35NiO2既发生氧化反应又发生还原反应；由于Li可以与水反应，故应为非水材料；原电池工作时，阳离子向正极移动，阳离子向负极移动。
9．【答案】B
【解析】【解答】解：第一个装置是原电池，Zn为负极，溶液中的氧气在Ⅰ处得电子生成OH﹣，所以Ⅰ处变红；第二个装置是电解池，铁为阳极，溶液中的H+在Ⅳ处得电子，破坏了锌片附近水的电离平衡，使得OH﹣浓度增大，所以Ⅳ处变红，
故选：B．
【分析】根据原电池和电解池的工作原理来确定电极反应、总反应以及电极区域的现象．
10．【答案】D
【解析】【解答】A、结合①②可知，电极均为石墨时，酸性越强，去除率越高，A错误；
B、根据题干信息，可知Cr2O72-在酸性条件下转化为Cr3+，其电极反应式为，B错误；
C、③中阳极为铁，铁为活性电极，可以失去电子形成Fe2+，Fe2+具有还原性，Cr2O72-具有氧化性，Fe2+可以还原Cr2O72-，C错误；
D、阳极反应为Fe-2e-=Fe2+，Fe2+和Cr2O72-发生氧化还原反应，14H++6Fe2++Cr2O72-=6Fe3++2Cr3++7H2O，可列出关系式2e-~6Fe2+~1Cr2O72-，每通过3mol电子则有1.5mol Cr2O72-被还原，D正确；
故答案为：D
【分析】A、酸性越强，pH越低；
B、结合电荷守恒，以及溶液呈酸性，即含有氢离子，可以写出相关离子方程式；
C、铁为阳极时，比阴离子优先在阳极放电；
D、结合化学计量数之比等于物质的量之比判断。
11．【答案】C
【解析】【解答】A．在原电池中，阳离子向正极移动，则K+从左到右通过阳离子交换膜，A不符合题意；
B．A电极为负极，电极反应式为：2S22--2e
- = S42-，B不符合题意；
C．当有0.1molK+通过离子交换膜时，线路中通过0.1mole-，X电极上产生标准状况的气体0.05mol×22.4L/mol=1.12L，C符合题意；
D．电池充电时，B电极作阳极，要与外电源的正极相连，电极上发生氧化反应，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】当闭合开关K时，X极附近溶液先变红，则表明X极为阴极，电极反应为2H2O+2e-=2OH-+H2↑。则电极Y为阳极，电极A为负极，电极B为正极。
12．【答案】C
【解析】【解答】A． 放电时，Li+向正极移动，即向b极区移动，故A不符合题意；
B． 放电时，a极的Li13Si4失电子发生氧化反应，电极反应是3Li13Si4-1le-=4Li7Si3+11Li+，故B不符合题意；
C． 该电池中火药反应产生的化学能转化为电能，故C符合题意；
D． LiCl和KCl混合物的熔点与KCl的物质的量分数的关系图，调节混合物中KCl的物质的量分数为0.6时，400℃时就可以启动电池，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】 一种热激活电池的结构如图1所示，其放电后的产物为Li7Si3和LiMn2O4，根据Li做负极，二氧化锰做正极，锂离子向b移动，火药燃烧的化学能转化为电能，结合选项即可判断
13．【答案】C
【解析】【解答】A．放电时，锌在负极上失电子，生成
，故
，A不符合题意；
B．电解质溶液1一侧为负极，根据电极式可知1为碱性，正极反应式为：CO2+2H++2e-=HCOOH，电解质溶液2为酸性，B不符合题意；
C．放电时负极连充电时阴极，阴极反应式为
，阴极溶液中OH 浓度升高，C符合题意；
D．由图可知充电时阳极反应式为
，故充电时，电池总反应为
，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】放电为原电池，充电为电解池；放电时的正、负极分别是充电时的阳、阴极。
A.根据题干信息，放电时，CO2得电子生成HCOOH，则锌电极上锌失电子，发生氧化反应，锌极作负极，据此分析。
B.根据图示信息，结合放电时正、负极的电极反应式进行分析。
C.充电时，右侧电极为阳极，其电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+（或4OH--4e-=2H2O+O2↑）c(OH-)降低。
D.先写出充电时阴极的电极反应式，再与阳极的电极反应式相结合进行解答。注意结合时两极反应式中得失电子数相等。
14．【答案】C
【解析】【解答】解：A、放电时是原电池，负极：Fe﹣2e﹣+2OH﹣=Fe（OH）2，正极：NiO2+2e﹣+2H2O=Ni（OH）2+2OH﹣，故A正确；
B、充电是电解池，由方程式可知此电池为碱性电池，反应方程式时不能出现H+，所以充电时阴极和阳极的电极反应式就分别为：Fe（OH）2+2e﹣=Fe+2OH﹣、2Ni（OH）2+2OH﹣﹣2e﹣=Ni2O3+3H2O，故B正确；
C、放电时是原电池，负极：Fe﹣2e﹣+2OH﹣=Fe（OH）2，正极：NiO2+2e﹣+2H2O=Ni（OH）2+2OH﹣．电解质溶液中的阴离子向负极方向移动，故C错误；
D、由方程式可知此电池为碱性电池，FE能够与酸反应，所以蓄电池的电极浸在碱性电解质溶液中，故D正确；
故选C．
【分析】根据原电池在放电时，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，再根据元素化合价变化，可判断该电池负极发生反应的物质为Fe，正极为NiO2，此电池为碱性电池，在书写电极反应和总电池反应方程式时不能出现H+，故放电时的电极反应是：负极：Fe﹣2e﹣+2OH﹣=Fe（OH）2，正极：NiO2+2e﹣+2H2O=Ni（OH）2+2OH﹣．原电池充电时，发生电解反应，此时阴极反应为原电池负极反应的逆反应，阳极反应为原电池正极反应的逆反应．
15．【答案】C
【解析】【解答】A．由KI转化为KIO3可知碘元素化合价升高，则A为阳极，连接电源正极，则a为电源正极，A不符合题意；
B．A为阳极，B为阴极，由于存在阴离子交换膜，阳离子不能通过，则不能从A极区域迁移到B极区域，B不符合题意；
C．A为阳极，KI失电子发生氧化反应生成KIO3，A极的电极反应式为：，C符合题意；
D.1个O周围距离最近的I有3×8÷2=12，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】本题突破口为左室，碘离子转化为碘酸根，碘化合价升高，失去电子，在阳极反应，即a为正价，b为负极，A为阳极，B我阴极；
A、a为正极；
B、阳离子移向阴极；
C、溶液为见习溶液，氢氧根通过阴离子交换膜移向阳极，结合碘离子转化为碘酸根；
D、结合晶胞可以直达O周围最近的I有12个。
16．【答案】A
【解析】【解答】A．PANa为有机物钠盐，在水溶液中电离出聚丙烯酸根离子和Na＋，A符合题意；
B．放电时负极锌失去电子后结合OH－生成 ，负极反应式为 ，B不符合题意；
C．充电时，阴极反应式为 ＋2e－=Zn＋4OH－，阴极附近OH－浓度增大，pH增大，阳极反应式为4OH－－4e－=O2↑＋2H2O，阳极附近OH－浓度减小，pH减小，C不符合题意；
D．充电时，阳极反应式为4OH－－4e－=O2↑＋2H2O，电路中通过0.4mol电子时，有0.1mol O2生成，在标准状况下体积为0.1mol×22.4L/mol=2.24L，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.根据高分子的组成特点判断是否发生电离；
B.放电时是原电池，根据化合价的变化判断得失电子，进行书写负极反应；
C.充电时是电解池，利用阴极的电极反应即是原电池负极的逆过程判断pH的变化；
D.根据电子守恒进行计算；
17．【答案】（1）石墨；Ag++e﹣→Ag；阳极；Fe﹣2e﹣═Fe2+
（2）CH4﹣8e﹣+10OH﹣=CO32﹣+7H2O
（3）0.224
【解析】【解答】解：（1）碱性乙醇电池为原电池，通入乙醇的电极是负极，通入氧气的电极是正极，乙池有外接电源，属于电解池，根据图片知，工作时N电极的质量减少，所以N是阳极铁电极，电极反应为：Fe﹣2e﹣═Fe2+；M是阴极，是石墨电极，发生反应：Ag++e﹣→Ag，
故答案为：石墨；Ag++e﹣→Ag； 阳极； Fe﹣2e﹣═Fe2+；
（2）甲烷是燃料电池的负极，发生失电子的氧化反应，碱性环境下，电极反应式为：CH4﹣8e﹣+10OH﹣=CO32﹣+7H2O，
故答案为：CH4﹣8e﹣+10OH﹣=CO32﹣+7H2O；
（3）n（Ag）= =0.04mol，根据Ag++e﹣=Ag可知转移电子为0.04mol，甲池中通入氧气的一极为正极，反应式为2O2+8H++8e﹣=4H2O，则消耗n（O2）= ×0.04mol=0.01mol，V（O2）=0.01mol×22.4L/mol=0.224L，
故答案为：0.224．
【分析】（1）根据N极质量减少判断N极是电解池的阳极，然后判断原电池的电极以及电极方程式；
（2）燃料电池中燃料在原电池的负极发生氧化反应；
（3）根据电子守恒计算原电池中消耗氧气的体积.
18．【答案】（1）阳；4OH- -4e- = O2↑ +2H2O
（2）阴；Cu2+ + 2e- = Cu
（3）0.1；CuO
（4）12.8g；不变
【解析】【解答】（1）在电解池中，阳极发生失电子的氧化反应，其电极反应式为：4OH－－4e－=O2↑＋2H2O；
（2）在电解池中，阴极发生得电子的还原反应，其电极反应式为：Cu2＋＋2e－=Cu；
（3）由于电解过程中，消耗Cu2＋、H2O，生成H＋，因此所加物质应能与H＋反应，同时生成Cu2＋和H2O，且生成Cu2＋和H2O的物质的量之比为1：1，因此所加物质为CuO，其物质的量n(CuO)=n(Cu)=0.1mol；
（4）若用两块铜片代替石墨做电极，则阳极的电极反应式为Cu－2e－=Cu2＋，阴极的电极反应式为：Cu2＋＋2e－=Cu；因此阴极质量增加6.4g，阳极质量减小6.4g，两电极的质量相差12.8g；由于电解质溶液中的离子不参与反应，因此电解质溶液的pH不变；
【分析】电解CuSO4溶液时，阳极的电极反应式为：4OH－－4e－=O2↑＋2H2O，阴极的电极反应式为：Cu2＋＋2e－=Cu；则总反应为：2Cu2＋＋2H2O=2Cu＋O2↑＋4H＋；反应生成的Cu的物质的量；据此分析作答。
19．【答案】（1）蒸馏法；电渗析法(或离子交换法)；AC
（2）b；MgCl2Mg+Cl2↑
（3）c；a；SO2+Br2+2H2O=4H+++2Br-；22400
【解析】【解答】(1)①海水淡化的主要方法有蒸馏法、电渗析法；
②过程1是粗盐的精制 ，加入NaOH溶液除去Mg2+、加入BaCl2溶液除去SO42-，过量的Ba2+用Na2CO3溶液除去，加入盐酸除去CO32-； 加入试剂的顺序为AC；
(2)①CaO和水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀，选b；
②电解氯化镁化学方程式为 MgCl2Mg+Cl2↑ 。
(3)①吹出塔中通入热空气吹出，利用了的挥发性，选c；吸收塔中SO2和Br2反应生成HBr和H2SO4，利用了 的氧化性，选a；
②吸收塔中SO2和Br2反应生成HBr和H2SO4， 离子方程式是SO2+Br2+2H2O=4H+++2Br- ；
③若进入蒸馏塔的海水中溴的含量为 ，浓度溴的质量为8000 x 10 x 103 x 10-3 =80000g，物质的量为80000/80=1000mol，消耗Cl2物质的量为500mol，需要两次通入Cl2，至少需要标准状况下Cl2物质的量为1000mol，标准状况下体积为1000l×22.4=22400L；
【分析】(1)加入NaOH溶液除去Mg2+、加入BaCl2溶液除去SO42-，过量的Ba2+用Na2CO3溶液除去，加入盐酸除去CO32-；
(2)CaO和水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀，用稀盐酸溶解得到氯化镁溶液，在HCl气流蒸干溶液得到无水MgCl2，电解熔融MgCl2得到镁和氯气；
(3)通入氯气氧化溴离子得单质溴，热空气将单质溴吹出，用SO2和水吸收溴单质，得HBr的溶液，在蒸馏塔中通入氯气氧化溴离子得单质溴，水蒸气将单质溴吹出，冷凝精馏得到溴产品，解答即可。
20．【答案】（1）AlO2-+CO2+2H2O＝Al(OH)3↓+HCO3-
（2）1×10-5
（3）蒸发浓缩；冷却结晶
（4）2SO42--2e－＝ S2O82-
（5）(NH4)2S2O8＋2H2O ＝ 2NH4HSO4＋H2O2
（6）S2O82－ + 2H2O + Mn 2＋＝4H＋ + 2SO42－ + MnO2↓；锰的化合物可催化H2O2的分解，使消耗的H2O2增多
【解析】【解答】（1）氧化铝与强碱溶液反应生成偏铝酸盐溶液，向溶液中通入足量二氧化碳气体生成氢氧化铝和碳酸氢盐，离子方程式AlO 2-+CO 2+2H 2O＝Al(OH) 3↓+HCO 3-；正确答案：AlO 2-+CO 2+2H 2O＝Al(OH) 3↓+HCO 3-。
（2）根据题意可知，设溶液的体积均为1L，氨水和硫酸恰好完全反应生成硫酸铵0.1mol，根据水解反应NH4++H2O NH3 H2O+H+可知：所得溶液的pH=5，c(H+)=10-5mol/L， c(NH3 H2O)= 10-5mol/L， 两溶液等体积混合，所以c(NH4+)=0.1 mol/L，根据水解平衡常数计算公式可得：Kh=KW/Kb= c(NH3 H2O) ×c(H+)/ c(NH4+)， KW=10-14，所以代入数值后得Kb≈1×10-5；正确答案：1×10-5。
（3）先把铵明矾水溶液进行蒸发浓缩 ，再降温结晶，过滤、洗涤，得到该物质的晶体，实验操作依次为蒸发浓缩 、冷却结晶； 正确答案：蒸发浓缩 、冷却结晶。
（4）有反应III可知，氢氧化铝溶于硫酸溶液生成硫酸铝，所以试剂Y为硫酸溶液，通过流程看出，溶液中的氢离子得电子变为氢气，那么只有硫酸根离子失电子变为S2O82-，则阳极电极反应式为2SO42-—2e－＝ S2O82-；正确答案：2SO42-—2e－＝ S2O82-。
（5）根据流程图看出，(NH4)2S2O8与水反应生成NH4HSO4，再根据原子守恒规律，得另外一种物质为H2O2，反应Ⅵ的化学方程式为(NH4)2S2O8＋2H2O ＝ 2NH4HSO4 ＋H2O2 ；正确答案：(NH4)2S2O8＋2H2O ＝ 2NH4HSO4 ＋H 2O2。
（6）根据氧化还原反应规律：Mn2+被氧化生成MnO2，S2O82－被还原为SO42－，根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒写出离子方程式为S2O82－ + 2H2O + Mn 2＋＝4H＋ + 2SO42－ + MnO2↓；正确答案：S2O82－ + 2H2O + Mn 2＋＝4H＋ + 2SO42－ + MnO2↓。过氧化氢也有较强氧化性，但在实际生产中不用Z氧化Mn2+，原因是锰的化合物可催化H2O2的分解，使消耗的H2O2增多；正确答案：锰的化合物可催化H2O2的分解，使消耗的H2O2增多。
【分析】（1） 反应Ⅱ 为偏铝酸盐与二氧化碳的反应，据此书写离子方程式；
（2）根据氨水的电离平衡常数的定义式，结合溶液的pH进行计算；
（3）从溶液中得到溶质可蒸发浓缩、冷却结晶；
（4）书写电极方程式需要根据反应产物进行判断产物，而不能根据经验书写电极方程式；
（6）根据氧化还原反应原理书写离子方程式。
21．【答案】（1）电解池
（2）负极
（3）O2+2H2O+4e－=4OH－；2CO2＋O2＋4e－=2CO
（4）4AgNO3+2H2O 4Ag+O2↑+4HNO3
（5）280
【解析】【解答】（1）根据反应方程式知，甲装置是一个燃料电池，而乙池与甲池相连，乙池为电解池。
（2）根据2CH3OH+3O2+4KOH= 2K2CO3+6H2O知，CH3OH发生氧化反应，所以该电极是负极。
（3）根据2CH3OH+3O2+4KOH= 2K2CO3+6H2O知，O2得电子和水反应生成氢氧根离子，发生还原反应，电极反应式是O2+2H2O+4e－=4OH－；若甲池用熔融碳酸盐为电解质，则O2得电子和二氧化碳反应生成碳酸根离子，电极反应式为2CO2＋O2＋4e－=2CO 。
（4）乙池中阳离子放电顺序为Ag+>H+,阴离子OH->NO3-，反应的化学方程式为4AgNO3+2H2O 4Ag+O2↑+4HNO3。
（5）根据得失电子数相等，氧气与银的关系式是：O2 4Ag，A（Fe）极的质量增加5.40g时，甲池中理论上消耗O2的体积是 =0.28L=280mL，因此，本题正确答案为：280
【分析】甲池是燃料电池，作为乙池的电源进行电解。燃料电池中，燃料从负极通入，空气从正极通入。
（4）电解硝酸银为放氧生酸型，阳极上，阴极上：，
（5）电化学中的计算抓电子转移，得出关系式O2 4Ag。