1.3 电能转化为化学能——电解 同步练习 （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
一、单选题
1．离子交换膜法电解食盐水的示意如图，图中离子交换膜只允许阳离子通过．下列说法正确的是（　　）
A．e电极与电源的负极相连
B．H+在f电极上发生还原反应
C．精制饱和食盐水从图中b位置补充
D．离子交换膜的作用只是防止生成的Cl2与H2发生反应
2．下图装置(Ⅰ)为一种可充电锂离子电池的示意图，该电池充、放电的化学方程式为：Li4Ti5O12+3Li Li7Ti5 O12 。装置(Ⅱ)为电解池的示意图。当闭合K1，断开K2时，Fe电极附近溶液先变红。下列说法正确的是（　　）
A．闭合K1，断开K2时，若将Fe电极和石墨电极互换，装置(Ⅱ)中发生的总反应为：2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑
B．闭合K1，断开K2时，当0.1 mol Li＋从A极区迁移到B极区，理论上Fe电极上产生的气体体积为1.12 L（标准状况下）
C．取下锂离子电池充电，电极A为阳极，发生还氧化反应，电极上发生的电极反应式为：Li7Ti5 O12 -3e－= Li4Ti5 O12＋3 Li+
D．若开始时，断开K1，闭合K2，一段时间后，石墨电极附近显红色，则该电极反应为：2H++2e-=H2↑
3．有关下列四个常用电化学装置的叙述中，正确的是（　　）
图Ⅰ碱性锌锰电池 图Ⅱ铅﹣硫酸蓄电池 图Ⅲ电解精炼铜 图Ⅳ银锌纽扣电池
A．图Ⅰ所示电池中，MnO2的作用是催化剂
B．图II所示电池放电过程中，硫酸浓度不断增大
C．图III所示装置工作过程中，电解质溶液中Cu2+浓度始终不变
D．图IV所示电池中，Ag2O是氧化剂，电池工作过程中还原为Ag
4．模拟电渗析法将海水淡化的工作原理示意图如下。已知X、Y均为惰性电极，模拟海水中富含Na+、Cl—、Ca2+、Mg2+、SO42—等离子。下列叙述中错误的是（　　）
A．N是阴离子交换膜
B．Y电极上产生有色气体
C．X电极区域有浑浊产生
D．X电极反应式为4OH-—4e-＝O2↑+2H2O
5．近年来电池研究领域涌现出一类纸电池。某纸电池结构如图所示，其M极为嵌锂石墨烯()，N极为钴酸锂()，电解质为六氟磷酸锂()的碳酸酯溶液，电池总反应为：下列说法不正确的是
A．放电时，M电极反应式为：
B．放电时，由N极向M极迁移
C．充电时，M极接直流电源负极，发生还原反应
D．充电时，每转移电子，N极质量理论上减少
6．用惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液，电解一段时间后，向电解液中加入0.1 mol碱式碳酸铜晶体(不含结晶水)，恰好使溶液恢复到电解前的浓度和pH。下列有关叙述错误的是（　　）
A．电解过程中阳极产生的气体体积(在标准状况下)为3.36 L
B．电解过程只发生了2CuSO4+2H2O2Cu↓+O2↑+2H2SO4
C．电解过程转移的电子数为3.612×1023个
D．加入的碱式碳酸铜的反应是：Cu2(OH)2CO3+2H2SO4=2CuSO4+CO2↑+3H2O
7．我国研制的碱性锌铁液流电池工作原理如图。下列说法错误的是（　　）
A．充电时，a电极反应式为
B．充电时，b电极区pH增大
C．理论上，每消耗6.5gZn，溶液中将增加0.1
D．采用带负电隔膜可减少充电时产生锌枝晶破坏隔膜
8．碲(Te)元素在元素周期表中位于第ⅥA族，其単质是重要的工业原料。工业上可用电解法从铜阳极泥(主要成分是Cu2Te、含Ag、Au等杂质)中提取单质碲，步骤如下：
①将铜阳极泥在空气中焙烧使碲转化为TeO2；
②用NaOH溶液碱浸；
③以石墨为电极电解②所得溶液获得Te。
已知：TeO2微溶于水，易与较浓的强酸、强碱反应
下列说法错误的是（　　）
A．Cu2Te中，Te的化合价是-2
B．步骤②中，碱浸的子离方程式是：TeO2+2OH-=TeO32-+H2O
C．步骤③中，阴极上发生反应的电极方程式是：TeO32-+4e-+6H+=Te+3H2O
D．在阳极区溶液中检验出有TeO42-存在，可能原因是阳极生成的氧气氧化TeO32-得到TeO42-
9．电化学在化学实验、工业生产和生活中都有重要应用．下列说法正确的是（　　）
A．实验室利用锌片和稀硫酸制H2时，在稀硫酸中滴加MgSO4溶液可以加快反应速率
B．将反应2FeCl3+Cu═2FeCl2+CuCl2设计为原电池，正极反应为Cu﹣2e﹣═Cu2+
C．利用电解法除去酸性废水中的CN﹣离子，CN﹣在阳极被还原为N2和CO2
D．利用电解法精炼铜，原粗铜中的杂质有以离子形式被除去，也有以单质形式被除去
10．海水中含有大量Na+、Cl-及少量Ca2+、Mg2+、SO42-，用电渗析法对该海水样品进行淡化处理，如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．B极室产生的气体可使湿润的KI淀粉试纸变蓝
B．A极室产生氧气并伴有少量沉淀生成
C．淡化工作完成后A，B，C三室中pH大小为pHAD．b膜是阳离子交换膜
11．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
12．当电解质中某离子的浓度越大时，其氧化性或还原性越强。利用这一性质，有人设计出如图所示“浓差电池”(其电动势取决于物质的浓度差，是由一种物质从高浓度向低浓度转移而产生的)。实验开始先断开K1，闭合K2，发现电流计指针发生偏转。下列说法错误的是（　　）
A．断开K1、闭合K2，一段时间后电流计指针归零，此时两池Ag+浓度相等
B．断开K1、闭合K2，当转移0.1mol e-时，乙池溶液质量增加17.0 g
C．当电流计指针归零后，断开K2、闭合K1，一段时间后B电极的质量增加
D．当电流计指针归零后，断开K2、闭合K1，乙池溶液浓度增大
13．浓差电池是一种利用电解质溶液浓度差产生电势差而形成的电池。理论上当电解质溶液的浓度相等时停止放电。图1为浓差电池，图2为电渗析法制备磷酸二氢钠，用浓差电池为电源完成电渗析法制备磷酸二氢钠。下列说法错误的是（　　）
图1 图2
A．电极a应与Ag（Ⅱ）相连
B．电渗析装置中膜b为阳离子交换膜
C．电渗析过程中左、右室中和NaOH的浓度均增大
D．电池从开始到停止放电，理论上可制备
14．用蒸馏法淡化海水消耗大量能源，成本很高。下图是一种较经济的电渗析法，从海水中得到淡水，下列说法正确的是（　　）
A．乙处电极接电源的负极
B．丙处出来的为淡水
C．甲处发生氧化反应
D．丁处出来的液体中加入硝酸银溶液，没有沉淀
15．新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料，两电极上分别通入 和 ，电解质为KOH溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行饱和氯化钠溶液 滴有几滴酚酞 电解实验如图所示。下列说法不正确的是
A．甲烷燃料电池正极反应：
B．电解过程中a极附近会出现红色
C．将a、b两极的产物相互反应可得到“84”消毒液的有效成分
D．标况下每个电池甲烷通入量为1L，反应完全，理论上最多能产生氯气8L
16．空间实验室“天宫一号”的供电系统中有再生氢氧燃料电池(RFC)，RFC是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充放电池，其工作原理如下图，有关说法正确的是（　　）
A．c极上发生的电极反应式：O2+2H2O+4e-＝4OH-
B．左端装置中化学能转化为电能，右端装置中电能转化为化学能
C．d极上进行还原反应，右端装置B中的H+ 可以通过隔膜进入A
D．当有0.1 mol电子转移时，a极产生标准状况下1.12 LH2
二、综合题
17．
（1）如图所示，将锌、铜通过导线相连，置于稀硫酸中。
①锌片上的现象是锌片逐渐溶解，电极反应为　 　；
②电流由　 　经导线流向　 　，说明　 　为正极；
③当收集到氢气4.48L(标况下)时，通过导线的电子为　 　mol。
（2）在25℃时，用石墨电极电解2.0L2.5mol/LCuSO4溶液；5min后，在一个石墨电极上有6.4gCu生成。试回答下列问题：
①　 　极发生氧化反应，电极反应式为　 　；
②得到O2的体积(标准状况)是　 　L。
18．课题式研究性学习是培养学生创造性思维的良好方法，某研究性学习小组将下列装置如图链接，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极．将电源接通后，向乙中滴入酚酞试液，在F极附件先显红色．试回答下列问题：
（1）电源A极的名称是　 　
（2）甲装置中电解反应的总化学方程式：　 　
（3）如果收集乙装置中产生的气体，相同状况下两种气体的体积比是　 　．
（4）欲用丙装置给铜镀银，G应该是　 　（填“铜”或“银”），电镀液的溶质是　 　（填化学式）．
（5）装置丁中的现象是　 　．
19．钒是一种熔点很高的金属，具有良好的可塑性和低温抗腐蚀性，有延展性、硬度大，无磁性。广泛应用于钢铁、航空航天、能源、化工等领域。工业上常用钒炉渣(主要含FeO V2O3，还有少量SiO2、P2O5等杂质)提取V2O5的流程如图：
（1）焙烧的目的是将FeO V2O3转化为可溶性NaVO3，其中铁元素全部转化为+3价，写出该反应的化学方程式 　 　
（2）加MgSO4溶液的步骤中，滤渣的主要成分是　 　（用化学式表示)。
（3）沉钒过程中的发生反应的离子方程式为　 　，得到的固体物质往往需要洗涤，写出实验室洗涤NH4VO3沉淀的操作方法　 　。
（4）元素钒在溶液中还可以 以V2＋(紫色)、V3＋(绿色)、VO2＋(蓝色)、VO2＋(黄色)等形式存在．某利用钒元素微粒间的反应来设计的可充电电池的工作原理如图示,已知溶液中还含有1 mol 硫酸，请回答下列问题：
①充电时，左槽电极上发生的电极反应式为　 　
②放电过程中，右槽溶液颜色变化为　 　，若此时外电路转移了3.01×1022个电子，则左槽溶液中H＋的变化量Δn(H＋)＝　 　。
20．请回答下列问题：
（1）已知： 、 分子中化学键的键能分别是 、
则相同条件下破坏1molNO中化学键需要吸收的能量为　 　kJ。
（2）如图所示,U形管内盛有100mL的溶液,
①断开 ,闭合 ,若所盛溶液为 溶液：则A为　 　极。若所盛溶液为KCl溶液： 移向　 　极 填“A”、“B”
②断开 ,闭合 ,若所盛溶液为滴有酚酞的NaCl溶液,则：A电极附近可观察到的现象是　 　。反应一段时间后打开 ,若要使电解质溶液恢复到原状态,需向U形管内加入或通入一定量的　 　。
③若是电解精炼粗铜,断开 ,闭合 ,电解液选用 溶液,则A电极的材料应换成　 　,反应一段时间后电解质溶液中 浓度　 　 填“增大”、“减小”或“不变”
21．电解原理在化学工业中有广泛的应用。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电极上的电极反应式为　 　，在X极附近观察到的现象是　 　。
②Y电极上的电极反应式为　 　，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电极的材料是　 　，电极反应式为　 　。
②Y电极的材料是　 　，电极反应式为　 　。
③溶液中的c(Cu2+)与电解前相比　 　(填“变大”、“变小”或“不变”)。
答案解析部分
1．【答案】B
【解析】【解答】解：A、电解饱和食盐水时，电解池阳极，发生：2Cl─﹣2e﹣=Cl2↑，阴极，发生2H++2e﹣=H2↑，产生Cl2的电极是阳极，即e电极与电源的正极相连，故A错误；
B、阴极，发生2H++2e﹣=H2↑，所以H+在f电极上发生还原反应，故B正确；
C、精制饱和食盐水从图中a位置补充，故C错误；
D、阳离子交换膜的作用是防止生成氯气和氢氧化钠之间反应得到氯化钠和次氯酸钠，故D错误．
故选B．
【分析】电解饱和食盐水时，电解池阳极，发生：2Cl─﹣2e﹣=Cl2↑，阴极，发生2H++2e﹣=H2↑，电解的总反应：2Cl﹣+2H2O H2↑+Cl2↑+2OH﹣；生成的氯气会和氢氧化钠之间反应得到氯化钠和次氯酸钠，但是加上阳离子交换膜可以避开这一反应，据此回答．
2．【答案】B
【解析】【解答】A.闭合K1，断开K2时，若将Fe电极和石墨电极互换，活性金属作阳极，优先失电子，则装置(Ⅱ)中发生的总反应为：Fe+2H2O Fe(OH)2+H2↑，A项不符合题意；
B. 当有0.1molLi+ 通过离子交换膜，说明有1mol电子转移，根据2H2O+2e-=H2↑+2OH-，可知生成氢气0.05mol，体积为1.12L，B项符合题意；
C. 装置(Ⅰ)为一种可充电锂离子电池，放电时，电极A为负极，则充电时与电源的负极相连，电极A为阴极，C项不符合题意；
D. 若开始时，断开K1，闭合K2，形成的是铁的吸氧腐蚀，一段时间后，石墨电极附近显红色，该电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-，D项不符合题意；
故答案为：B。
【分析】当闭合K1，断开K2时，Fe电极附近溶液先变红，说明Fe电极生成OH-，应为电解池的阴极，石墨为电解池的阳极，A为原电池的负极，B为原电池的正极；
3．【答案】D
【解析】【解答】解：A．该电池反应中二氧化锰得到电子被还原，为原电池的正极，故A错误；
B．铅蓄电池放电时电池反应为：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，该反应中浓硫酸参加反应，所以浓度降低，故B错误；
C．粗铜中不仅含有铜还含有其它金属，电解时，粗铜中有铜和其它金属失电子，纯铜上只有铜离子得电子，所以阴极上析出的铜大于阳极上减少的铜，所以溶液中铜离子浓度降低，故C错误；
D．该原电池中，正极上氧化银得电子生成银，所以氧化剂作氧化剂发生还原反应，故D正确；
故选D．
【分析】A．二氧化锰作正极；
B．根据放电过程中电池反应判断浓硫酸浓度变化；
C．粗铜中不仅含有铜还含有其它金属，根据转移电子守恒判断溶液中铜离子浓度是否变化；
D．在氧化还原反应中，得电子化合价降低的是氧化剂．
4．【答案】D
【解析】【解答】A.阴离子交换膜只允许阴离子自由通过阳离子交换膜只允许阳离子自由通过隔膜N和阳极相连阳极是阴离子放电所以隔膜N是阴离子交换膜，故A不符合题意；
B.通电后Y电极为阳极，阳极是氯离子放电生成氯气其电极反应为：2Cl--2e-=Cl2↑，故B不符合题意；
C.通电后X电极为阴极，阴极区是氢离子得到电子生成氢气氢氧根离子浓度增大和钙离子镁离子形成沉淀，故C不符合题意；
D.X电极反应式为 ，故D符合题意。
【分析】本题主要考查电解池的工作原理。在电解池中，与电源负极相连的为电解池的阴极，得电子化合价降低发生还原反应；与电源正极相连的为电解池的阳极，失电子化合价升高发生氧化反应；书写电极方程式时注意遵循电荷、电子、原子守恒等；据此进行分析解答。
5．【答案】B
【解析】【解答】A.放电时，M电极为负极，反应式为：LixC6 xe =xLi++C6，A正确；
B.放电时，原电池的阳离子由负极向阳极移动，Li+由M极向N极迁移，B错误；
C.充电时，M极接直流电源负极，为阴极，发生还原反应，C正确；
D.充电时，N极为阳极，发生还原反应，LiCoO2-xe-= Li1 xCoO2+xLi+，每转移1mol电子，N极减少1mol Li+，质量减少1mol×7g/mol=7g，D正确
故答案为：B。
【分析】解答新型化学电源的步骤：(1)判断电池类型→确认电池原理→核实电子、离子移动方向。(2)确定电池两极→判断电子、离子移动方向→书写电极反应和电池反应。(3)充电电池→放电时为原电池→失去电子的一极为负极。(4)电极反应→根据电荷守恒、原子守恒配平电极方程式。
6．【答案】B
【解析】【解答】A．电解分为两步，电解硫酸铜和水生成O2的物质的量0. 1mol，电解0. 1mol H2O生成0. 1mol H2和0.05 mol O2，阳极反应产生气体的物质的量是0.1 mol+0.05mol =0.15 mol，气体标准状况体积=0.15 mol×22.4 L/mol=3.36 L，A不符合题意；
B．电解硫酸铜溶液分两个阶段：第一阶段反应为：2CuSO4+2H2O2Cu↓+O2↑+2H2SO4；第二阶段：2H2O2H2↑+O2↑，B符合题意；
C．电解第一个阶段根据Cu原子守恒可知n(Cu)=n(CuO)=0.2 mol，作用电子的物质的量n(e-)=0.2 mol×2=0.4 mol；电解第二个阶段电解0.1 mol H2O，转移电子的物质的量n(e-)=0.1 mol×2=0.2 mol，则反应过程电子转移总数为0.4 mol+0.2 mol=0.6 mol，则电解过程转移的电子数N(e-)=0.6 mol×6.02×1023/mol=3.612×1023个，C不符合题意；
D．加入的碱式碳酸铜的反应是：Cu2(OH)2CO3+2H2SO4=2CuSO4+CO2↑+3H2O，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】电解硫酸铜溶液后溶液呈酸性，向电解后的溶液中加入碱式碳酸铜能恢复原溶液，碱式碳酸铜和硫酸反应生成硫酸铜、水和二氧化碳，溶液质量增加的量是铜、氢氧根离子，所以实际上电解硫酸铜溶液分两个阶段：
第一阶段反应为：2CuSO4+2H2O2Cu↓+O2↑+2H2SO4；
第二阶段反应为：2H2O2H2↑+O2↑。
7．【答案】C
【解析】【解答】A．充电时，a为阳极发生氧化反应，电极反应为Fe(CN) -e-=Fe(CN) ，A不符合题意；
B．充电时，b为阴极发生还原反应：Zn(OH) +2e-= Zn+4OH-，生成氢氧根，所以pH增大，B不符合题意；
C.6.5gZn的物质的量为0.1mol，根据电极方程式可知此时转移0.2mol电子，生成0.2mol Fe(CN) ，C符合题意；
D．带负电隔膜对Zn(OH) 离子有排斥作用，可实现碱性锌铁液流电池在充电过程中锌的沉积方向由沿离子传导膜向沿电极侧转变，避免了锌枝晶对隔膜造成破坏，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】Zn为活泼金属，所以放电时b电极为负极，发生氧化反应：Zn-2e-+4OH-=Zn(OH) ，a电极为正极发生还原反应：Fe(CN) +e-=Fe(CN) ；则充电时a为阳极发生氧化反应，b为阴极发生还原反应。
8．【答案】C
【解析】【解答】A. S和Te为同主族元素，类比Cu2S，Cu2Te中，Te的化合价是-2，A不符合题意；
B. TeO2与较浓的强酸、强碱反应，为两性氧化物，与碱强反应的化学反应方程式为：TeO2+2NaOH=Na2TeO3+H2O，其离子反应方程式为：TeO2+2OH-=TeO32-+H2O，B不符合题意；
C.阴极上发生反应的电极方程式为： TeO32-+4e-+3H2O=Te↓+6OH-，C符合题意；
D. 阳极的电极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑，亚碲酸根离子也可能发生氧化反应，其电极反应式为TeO32--2e-+2OH-= TeO42-+H2O，D不符合题意；故答案为：C。
【分析】工业上可从电解精炼铜的阳极泥（主要成分Cu2Te，还有少量的Ag、Au）中提取碲，铜阳极泥在空气中焙烧使碲转化为TeO2，其化学反应方程式为：Cu2Te+2O2 2CuO+TeO2，用NaOH溶液碱浸，其化学反应方程式为：TeO2+2NaOH=Na2TeO3+H2O，以石墨为电极，电解Na2TeO3溶液时，溶液中的离子有Na+、H+、TeO32-、OH-，阴极得电子能力：TeO32- >H+>Na+，阴极的电极反应式为TeO32- +4e-+3H2O=Te↓+6OH-，阳极的电极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑，亚碲酸根离子也可能发生氧化反应，其电极反应式为TeO32--2e-+2OH-= TeO42- +H2O。
9．【答案】D
【解析】【解答】解：A．锌不能置换出镁，不能形成原电池反应，不能加快反应速率，故A不选；
B．铜为负极，发生氧化反应，Cu﹣2e﹣═Cu2+为负极反应，故B不选；
C．阳极发生氧化反应，CN﹣在阳极被氧化为N2和CO2，故C不选；
D．粗铜含有铁、锌、金、银等金属，比铜活泼的可被氧化，金、银以单质存在，故D选．
故选D．
【分析】A．锌不能置换出镁，不能形成原电池反应；
B．铜为负极，发生氧化反应；
C．阳极发生氧化反应；
D．粗铜含有铁、锌、金、银等金属，比铜活泼的可被氧化．
10．【答案】D
【解析】【解答】A.B极为阴极，溶液中的H+放电生成氢气，不能使湿润的KI淀粉试纸变蓝，A不符合题意。
B.A极为阳极，溶液中的Cl-放电产生发生氧化反应生成Cl2，但没有沉淀生成，B不符合题意；
C．B极溶液中的H+放电生成氢气，同时溶液中OH-浓度增大，pH最大，应为pHA＜pHC＜pHB，C不符合题意；
D.电解时，阴离子向阳极移动，阳离子向阴极移动，B为阴极，则b为阳离子交换膜，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.B极为阴极，生成氢气动；
B.A极为阳极，发生氧化反应生成氯气；
C.B极生成氢气和氢氧根离子，pH最大；
D.电解时，阴离子向阳极移动，阳离子向阴极移。
11．【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。
12．【答案】C
【解析】【解答】A．断开K1，闭合K2后，形成浓差电池，当两池银离子浓度相等时，反应停止，电流计指针将归零，A选项不符合题意；
B．断开K1，闭合K2后，形成浓差电池，A为正极，发生反应：Ag++e-=Ag，B为负极，发生反应为：Ag-e-=Ag+，当转移0.1 mol电子，有0.1 mol 由甲池通过离子交换膜进入乙池，所以乙池增加的质量是10.8g+6.2g=17.0g，B选项不符合题意；
C．闭合K1，断开K2后，乙池中的B极为电解池的阳极，银失电子发生氧化反应，质量减小，C选项符合题意；
D．闭合K1，断开K2后，装置为电解池，与电源正极相连的B是阳极，阳极金属银被氧化产生银离子，NO3-向阳极移动，则乙池硝酸银溶液的浓度增大，D选项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】断开K1，闭合K2后，形成浓差电池，甲池为3 mol/L的AgNO3溶液，乙池为1 mol/L的AgNO3溶液，Ag+浓度越大离子的氧化性越强，可知A为正极，发生还原反应，B为负极，发生氧化反应， 向负极移动；闭合K1，断开K2，为电解装置，与电源正极相连的B极为阳极，阳极金属银被氧化，阴极A析出银， 向阳极移动，乙池浓度增大，甲池浓度减小，据此解答。
13．【答案】D
【解析】【解答】 浓差电池中由于右侧AgNO3浓度大，则 Ag ( I ）为负极， Ag ( II ）正极；
电渗析法制备磷酸二氢钠，左室中的氢离子通过膜 a 进入中间室，中间室中的钠离子通过膜 b 进入右室，则电 a 为阳极，电极 b 为阴极；
A：电解池阳极与电源正极相连，即 a 应与 A g ( II ）相连，故 A 不符合题意；
B：左室中的氢离子通过膜 a 进入中间室，中间室中的钠离子通过膜 b 进人右室，膜 b 为阳离子交换膜，故 B 不符合题意；
C：阳极中的水失电子电解生成氧气和氢离子，氢离子通过膜 a 进入中间室，消耗水，硫酸的浓度增大；阴极水得电子电解生成氢气，中间室中的钠离子通过膜 b 进入右室 NaOH 的浓度增大，故 C不符合题意；
D：电池从开始到停止放电时，则浓差电池两边AgNO3浓度相等，所以正极析出0.02mol Ag，电路中转移0.02mol电子，电渗析装置生成0.01 mol NaH2PO4，质量为1.2g，故 D 符合题意；
故答案为：D
【分析】原电池工作原理：负极发生氧化反应，正极发生还原反应，电池工作时，内部阴、阳离子分别流向负极、正极，电子由负极经导线流向正极。
电解池工作原理：阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应，电解池工作时，内部阴、阳离子分别流向阳极、阴极。
14．【答案】B
【解析】【解答】A．乙处为阳极，接电源的正极，A不符合题意；
B．依据离子移动标向，中间阴阳离子都分别通过阴阳膜移走，所以可知丙处得到的是淡水，B符合题意；
C．甲处为阴极，接电源的负极，发生还原反应，C不符合题意；
D．丁处是浓盐水，存在大量的氯离子，所以加入硝酸银溶液，有 沉淀，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】由图可知，乙处电极为阳极，甲处电极为阴极。据此分析选项。
15．【答案】B
【解析】【解答】A.甲烷燃料电池正极反应： ，故A不符合题意；
B.电解过程中a极作阳极，是 放电，生成 ，附近不会出现红色，故B符合题意；
C.将a、b两极的产物为氯气和氢氧化钠溶液相互反应可得到“84”消毒液的有效成分次氯酸钠，故C不符合题意；
D.标况下每个电池甲烷通入量为1L，物质的量 ，反应完全， ，a电极作阳极，是 放电，生成 ，电极反应： ，电子守恒得到 计算，理论上最多能产生氯气 ，两个甲烷燃料电池电解氯化钠共生成氯气8L，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】在碱性溶液中，甲烷燃料电池的总反应式为： ，正极是： ，负极是： ，a电极作阳极，是 放电，生成 ；阴极上氢离子放电，同时溶液中生成氢氧化钠，所以电池反应式为：2NaCl＋2H2O 2NaOH＋Cl2↑＋H2↑；
16．【答案】D
【解析】【解答】A．依据图示知左边装置是电解池，右边装置是原电池，c电极为正极，氧气在正极上得到电子发生还原反应：O2+4H++4e-=2H2O，故A不符合题意；
B．依据图示知左边装置是电解池，则装置中电能转化为化学能，右边装置是原电池，则化学能转化为电能，故B不符合题意；
C．d为负极失电子发生氧化反应，右端装置B池中的H+可以通过隔膜进入A池，故C不符合题意；
D．当有0.1 mol电子转移时，a为阴极，电极反应为2H++2e-=H2↑，当有0.1 mol电子转移时，a极产生0.05mol氢气，标准状况下1.12 L，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】 依据图示知左边装置是电解池，右边装置是原电池，由电源可知a为阴极产生的气体X是氢气，b为阳极产生的气体Y是氧气；氢气在负极失电子，则d为负极；氧气在正极上得电子，则c为正极；电解池中的电极反应为：b电极为阳极失电子发生氧化反应：40H--4e-=2H2O+O2；a电极为阴极得到电子发生还原反应：4H++4e-=2H2↑；原电池中是酸性溶液，d为负极失电子发生氧化反应：2H2-4e-=4H+；c电极为正极得到电子发生还原反应：O2+4H++4e-=2H2O，结合电极上的电子守恒分析计算。
17．【答案】（1）；Cu；Zn；Cu；0.4
（2）阳；；1.12
【解析】【解答】①锌片上的现象是锌片逐渐溶解，则锌失去电子被氧化，电极反应为 ；②电流由Cu经导线流向Zn，说明Cu为正极；③正极反应为 ，则 ， 当收集到氢气4.48L(标况下)时，通过导线的电子为0.4mol。
(2)①阳极发生氧化反应，电极反应式为 2H2O-4e-=4H++O2↑；②依据电极反应电子守恒，生成铜物质的量为0.1mol，电子转移为0.2mol； 2H2O-4e-=4H++O2↑ 得到O2的体积0.05mol×22.4L/mol=1.12L (标准状况)。
【分析】（1）要注意原电池正负极的反应类型，从而准确判断正负极；还要注意得失电子守恒的运用，电子转移量等于得电子的量，因此转移的电子的物质的量就等于氢气的物质的量乘以变价原子个数乘以价差。
（2）要注意电解池阴阳极的反应类型，以及常见的阴阳离子的得失电子能力大小比较；其次要注意电极反应式的正确书写，根据溶液的酸碱性确定阳极的还原剂。
18．【答案】（1）正极
（2）2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+H2SO4
（3）1：1
（4）银；AgNO3
（5）Y极附近红褐色变深
【解析】【解答】解：将电源接通后，向乙中滴入酚酞试液，在F极附件先显红色，说明F电极为阴极，则E为阳极，所以C、G、X都是阳极，D、H、Y都是阴极，（1）连接阴极的电极负极、连接阳极的电极是正极，A连接阳极，则为正极，故答案为：正极；（2）甲中阳极上氢氧根离子放电、阴极上铜离子放电生成铜，所以电池反应式为2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+H2SO4，故答案为：2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+H2SO4；（3）乙中阳极上氯离子放电生成氯气、阴极上氢离子放电生成氢气，生成相同物质的量的氢气、氯气时转移电子相等，电解过程中转移电子总数相等，所以生成氢气、氯气物质的量相等，相同条件下气体的物质的量之比等于体积之比，所以氯气和氢气体积之比为1：1，故答案为：1：1；（4）欲用丙装置给铜镀银，Ag作阳极、Cu作阴极，则G为银，电解质为AgNO3，故答案为：银；AgNO3；（5）氢氧化铁胶粒带正电荷，通电时向阴极移动，Y为阴极，所以看到的现象是Y极附近红褐色变深，故答案为：Y极附近红褐色变深．
【分析】将电源接通后，向乙中滴入酚酞试液，在F极附件先显红色，说明F电极为阴极，则E为阳极，所以C、G、X都是阳极，D、H、Y都是阴极，（1）连接阴极的电极负极、连接阳极的电极是正极；（2）甲中阳极上氢氧根离子放电、阴极上铜离子放电；（3）乙中阳极上氯离子放电生成氯气、阴极上氢离子放电生成氢气，生成相同物质的量的氢气、氯气时转移电子相等，电解过程中转移电子总数相等，所以生成氢气、氯气物质的量相等；（4）电镀时，镀层作阳极、镀件作阴极，电解质为可溶性的盐且含有的金属元素与阳极材料相同；（5）氢氧化铁胶粒带正电荷，通电时向阴极移动．
19．【答案】（1）4FeO V2O5+4Na2CO3+5O2 8NaVO3+2Fe2O3+4CO2
（2）MgSiO3 Mg3（PO4)3
（3）NH4＋+VO3－=NH4VO3↓；往漏斗中加水至浸没沉淀，让水自然流下，重复2-3次
（4）VO2＋+H2O-e=VO2＋+2H＋；紫色变为绿色；0.05mol
【解析】【解答】根据以上分析，(1) FeO V2O3与碳酸钠、氧气在高温条件下反应生成NaVO3、Fe2O3、CO2，该反应的化学方程式是4FeO V2O5+4Na2CO3+5O2 8NaVO3+2Fe2O3+4CO2。
(2)加入MgSO4溶液生成硅酸镁、磷酸镁沉淀，所以滤渣的主要成分是MgSiO3、Mg3（PO4)3。
(3)沉钒过程中NaVO3与(NH4)2SO4发生反应生成NH4VO3沉淀，反应的离子方程式为NH4＋+VO3－=NH4VO3↓，实验室洗涤NH4VO3沉淀的操作方法是：往漏斗中加水至浸没沉淀，让水自然流下，重复2-3次；
(4) ①充电时，外接电源的正极与电池的正极相连，左槽电极为阳极，失电子发生氧化反应，钒元素化合价升高，发生的电极反应式为VO2＋+H2O-e-=VO2＋+2H＋；
②放电过程中，右槽是负极，负极失电子钒元素化合价升高，由V2＋变为V3＋，溶液颜色由紫色变为绿色，放电时正极反应为VO2＋+2H＋+e-=VO2＋+H2O，若此时外电路转移了3.01×1022个电子，通过电极反应消耗氢离子0.1mol，同时0.05mol氢离子由右槽进入左槽，则左槽溶液中H＋的变化量Δn(H＋)＝0.1-0.05=0.05mol。
【分析】（1）根据题目中物质的转化和铁元素的化合价变化分析产物，然后书写化学方程式；
（2）除硅、磷时硫酸镁生成硅酸镁、磷酸镁；
（3）生成钒酸铵沉淀，据此书写离子方程式，根据沉淀的洗涤方法进行回答；
（4）充电相当于电解，首先判断电解池的电极，然后书写电极方程式；根据电极方程式基酸电子转移物质的量。
20．【答案】（1）631.5
（2）正；B；产生无色气泡,溶液变红色；HCl；纯铜；减小
【解析】【解答】（1）断键吸收能量，成键放出能量，设NO的键能为x， + -2x= ，解得x=631.5 kJ·mol-1，破坏1molNO中化学键需要吸收的能量为631.5KJ（2）①原电池中，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动， 移向正极。②断开 ，闭合 ，该装置是电解池，A为阴极，B为阳极，所盛溶液为滴有酚酞的NaCl溶液，A级发生的反应：2H2O+2e-=2OH-+H2↑电解一段时间，导致碱性增强，酚酞变红，产生无色气泡；
反应一段时间后打开 ，若要使电解质溶液恢复到原状态，根据“析出什么就加入什么”的原则，分析方程式： ，反应放出H2和Cl2，相当于析出HCl，所以通入HCl。③A级是阴级，B级是阳级，电解精炼粗铜粗铜在阳极，精铜在阴极，A电极的材料应换成纯铜。（3）用电荷守恒就可以分析：因为阳极上存在的杂质也发生了电极反应，而阴极上只有铜析出，溶解的铜小于析出的铜。换言之，进入溶液的Cu2+少于阴极消耗的Cu2+，所以c(Cu2+)减小。
【分析】（1）中考查焓变的公式，根君反应物的键能之和减去生成物的键能之和进行计算。
（2） ① 根据装置的特点进行判断，注意原电池和电解池在本质的上的不同，原电池中没有电源，且发生自发的氧化还原反应，而电解池中含有电源，或者有能做电源的原电池。然后判断两极，根据两极的特点进行判断。对于溶液中的离子移动实质是异性相吸原理进行判断。或者根据规律原电池中正移正，负移负。电解池中离子移动是阴阳。
② 根据电解池中两极放电顺序，及电极反应进行判断两极的酸碱性， 然后判断酚酞的变化。或者根据规律，放氢生碱在阴极。
溶液复原根据溶液中出来什么加什么原理，注意加进去进行判断反应后能否恢复原溶液。
③ 考查电解精炼铜的原理。根据电极反应进行判断变化。
21．【答案】（1）2H++2e-=H2↑；放出气体，溶液变红；2Cl--2e-=Cl2↑；把湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y电极附近，试纸变蓝色
（2）纯铜；Cu2++2e-=Cu；粗铜；Cu-2e-=Cu2+；变小
【解析】【解答】(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↑，所以该电极附近氢氧根离子的浓度增大，碱性增强，滴入几滴酚酞试液，溶液会变红，故答案为：2H++2e-=H2↑；放出气体，溶液变红；
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↑，氯气能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝，可以用于氯气的检验，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，试纸变蓝色；
(2)①电解法精炼粗铜，电解质溶液a选用CuSO4溶液，阳极Y为粗铜，阴极X为纯铜，阴极上铜离子得到电子生成铜，电极反应为Cu2++2e-=Cu，故答案为：纯铜，Cu2++2e-=Cu；
②电解法精炼粗铜，电解池的阳极Y为粗铜，阳极的电极反应为：Cu-2e-=Cu2+，故答案为：粗铜；Cu-2e-=Cu2+；
③粗铜中含有Zn、Fe等比铜活泼的金属，开始阶段阳极活泼的锌和铁等先失电子，此时阴极溶液中的铜离子得电子产生铜单质，导致溶液中的铜离子浓度减小，故答案为：变小；
【分析】（1）XY是惰性电极，X连接的是负极，故为阴极，吸引大量的氢离子，故是氢离子得到电子，留下大量的氢氧根离子，此时变为红色，Y连接的是正极，故为阳极，吸引大量的氯离子和氢氧根离子，氯离子失去电子，变为氯气。氯气的检验是用淀粉碘化钾试纸。
（2）电解精炼铜，阴极是纯铜电极，阳极是粗铜电极。阳极是铜和锌和铁失去电子，阴极是铜离子的得电子，变成铜单质。故铜离子在减少