第四章化学反应与电能同步习题（含解析）2023--2024学年上学期高二化学人教版（2019）选择性必修1
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| 名称 | 第四章化学反应与电能同步习题（含解析）2023--2024学年上学期高二化学人教版（2019）选择性必修1 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-12-19 18:57:15 | ||
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文档简介
第四章 化学反应与电能同步习题
一、单选题（共13题）
1．下列离子方程式的书写正确的是
A．向FeBr2溶液中通入足量的氯气：2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-
B．用石墨电极电解NaCl饱和溶液：2Cl-+2H2O Cl2↑+H2↑+2OH-
C．碳酸钙与过量的盐酸反应：+2H+=CO2↑+H2O
D．AlCl3溶液中加入过量的NaOH溶液：Al3++3OH-=Al(OH)3↓
2．设NA表示阿伏加德常数的值。下列说法正确的是
A．12.0 g NaHSO4固体所含的离子总数为0.3NA
B．25℃，1 L pH＝13的Ba(OH)2溶液中OH－的数目为0.2NA
C．0.1 mol H2和0.1 mol I2(g)于密闭容器中充分反应后，其分子总数小于0.2NA
D．14.0 g Fe发生吸氧腐蚀生成Fe2O3·H2O，电极反应转移的电子数为0.5NA
3．一种清洁、低成本的三步法氯碱工艺工作原理的示意图如图。下列说法不正确的是
A．与传统氯碱工艺相比，该方法可避免使用离子交换膜
B．第一步中阳极反应为：Na0.44MnO2-xe-=Na0.44-xMnO2+xNa+
C．第二步中，放电结束后，电解质溶液中NaCl的含量增大
D．理论上，每消耗1mol O2，可生产4mol NaOH和2mol Cl2
4．环己酮( )在生产生活中有重要的用途，可在酸性溶液中用环己醇间接电解氧化法制备，其原理如图所示。下列说法正确的是
A．a 极与电源负极相连
B．a 极电极反应式是 2Cr3＋- 6e- +14OH-=+7H2O
C．b 极发生氧化反应
D．理论上生成 2 mol 环己酮时，有 2 mol H2生成
5．以食盐等为原料制备六水合高氯酸铜[Cu(ClO4)2·6H2O]的一种工艺流程如下：
下列说法不正确的是
A．“电解Ⅰ”时阳极不可用不锈钢材质
B．“歧化反应”的产物之一为NaClO4
C．“操作a”是过滤
D．“反应Ⅱ”的离子方程式为Cu2(OH)2CO3+4H+=2Cu2++CO2↑+3H2O
6．某实验小组用以下装置探究了铝和铜组成的原电池在不同浓度的NaOH溶液中放电的情况，NaOH溶液浓度对铝－铜电池的放电电流和持续放电时间的影响如表所示。
c(NaOH)/(mol L-1) 0.1 0.5 1.0 1.5 2.0
放电电流I/mA 0.13 0.26 0.40 0.52 0.65
放电时间t/min 45 14 9 8 7
根据以上数据分析，下列说法错误的是
A．在铜电极上发生还原反应放出氢气
B．负极反应为Al-3e-+4OH-=AlO+2H2O
C．NaOH溶液浓度越大，反应速率越快，放电电流越大
D．该电池是一种二次电池，可充电后重复使用
7．下列关于化学电源的说法不正确的是
A．普通锌锰干电池是一次电池
B．化学电源是依据原电池原理设计的
C．铅蓄电池充电时将电能转化为化学能
D．氢氧燃料电池是通过氢气和氧气在电池中燃烧实现化学能转变为电能的
8．某同学查阅教材得知，普通锌锰电池筒内的无机物主要为MnO2、NH4Cl、ZnCl2等。他在探究废干电池内的黑色固体并回收利用时，进行如图所示实验。下列有关实验的叙述不正确的是
A．操作①中玻璃棒能加快固体溶解 B．操作②的名称为过滤
C．操作③盛放滤渣的仪器是坩埚 D．操作④的目的是除去滤渣中的杂质
9．下列各装置(电解质溶液都为稀硫酸)中，不能构成原电池的是
A B C D
A．A B．B C．C D．D
10．在某些生物体内存在着如下图所示的转化关系。
下列说法正确的是
A．若设计为原电池，反应①在负极发生，反应②③在正极发生
B．上述箭头所示的过程都属于氧化还原反应
C．反应③、④过程中均生成1mol时，转移电子的数目可能相同
D．与中N元素的化合价相同
11．用如图1所示装置进行实验，若图2中横坐标表示流入电极的电子的物质的量。下列叙述不正确的是
A．E表示反应生成Cu的物质的量 B．E表示反应消耗的物质的量
C．F表示反应生成的物质的量 D．F表示反应生成的物质的量
12．利用微生物电池可处理有机废水和废气NO，下列说法正确的是
A．外电路中电流的方向为：M极→导线→N极
B．H+透过阳离子交换膜由右向左移动
C．有机废水在微生物作用下发生了还原反应
D．正极的电极反应式为：2NO+4H++4e-=N2+2H2O
13．下图所示的实验，能达到实验目的的是
A．图甲：验证化学能转化为电能
B．图乙：验证铁发生析氢腐蚀
C．图丙：证明温度对平衡移动的影响
D．图丁：验证H2CO3的酸性比H2SiO3强
二、填空题（共9题）
14．已知铅酸蓄电池的工作原理为Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O。现用如图装置进行电解实验，测得当铅酸蓄电池中转移0.4mol电子时，铁电极的质量减少11.2g。请回答下列问题：
(1)A是铅酸蓄电池的 极，铅酸蓄电池正极的电极反应式为 ，放电过程中电解液的密度（忽略电解液的体积变化） （填“减小”“增大”或“不变”）。
(2)Ag电极的电极反应式是 ，该电极的电极产物有 g。
(3)Cu电极的电极反应式是 ，CuSO4溶液的浓度 （填“减小”“增大”或“不变”）。
(4)如图表示电解进行过程中某个物理量x随时间t的变化曲线，其中曲线Ⅰ表示左侧U形管中的变化，曲线Ⅱ表示右侧U形管中的变化，则x表示 （填序号）。
a.U形管中产生的气体的体积
b.U形管中阳极质量的减少量
c.U形管中阴极质量的增加量
15．一次电池：锌锰干电池
普通锌锰干电池 碱性锌锰干电池
示意图
构造 负极： 正极： 电解质溶液： 负极反应物： 正极反应物： 电解质溶液：
工作 原理 负极：Zn-2e-＋2NH=Zn(NH3)＋2H＋ 正极：2MnO2＋2H＋＋2e-=2MnO(OH) 总反应： 负极：Zn＋2OH--2e-=Zn(OH)2 正极：2MnO2＋2H2O＋2e-=2MnO(OH)＋2OH- 总反应：
16．铅及其化合物用途非常广泛，已知铅(Pb)与硅同主族且Pb 比Si 多3个电子层。回答下列问题；
（1）铅位于元素周期表的第 周期 族。
（2）难溶物PbSO4溶于CH3COONH4 溶液可制得(CH3COO)2Pb[(CH3COO)2Pb 易溶于水]，发生的反应为PbSO4+2CH3COONH4=(CH3COO)2Pb+(NH4)2SO4，说明(CH3COO)2Pb是 （填“强”或“弱”）电解质。
（3）铅蓄电池充放电原理为Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4 +2H2O，其中工作“B”为 （填“放电”或“充电”）；电解质不能用浓盐酸，否则电池失效并放出大量的氯气，其原因是 （用化学方程式表示）。
（4）将PbO2 加入硝酸酸化的Mn(NO3)2溶液中，搅拌后溶液显紫红色。则每反应1mol Mn(NO3)2转移 mol 电子。
17．Ⅰ.某学习小组将有关“电解饱和食盐水”的相关内容进行梳理，形成如下问题(显示的电极均为石墨)
(1)利用图 2 制作一种环保型消毒液发生器，电解可制备“84”消毒液的有效成分 NaClO，则c 为电源的 极；该发生器中反应的总离子方程式为 。
(2)二氧化氯(ClO2)为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。如图是目前已开发出用电解法制取 ClO2的新工艺。
①阳极产生ClO2的电极反应式： 。
②当阴极产生标准状况下 112mL 气体时，通过阳离子交换膜离子的物质的量为 。
Ⅱ.化学在环境保护中起着十分重要的作用，催化反硝化法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。电化学降解 NO原理如图所示。
(3)电源正极为 (填A 或 B)，阴极反应式为 。
(4)若电解过程中转移了 2mol 电子，则膜两侧电解液的质量变化差(Δm 左-Δm右)为 g。
18．信息、能源和材料被誉为当代文明的三大支柱，请回答下列问题：
（1）人类最早使用的合金材料是 （填字母），目前使用量最大的合金是 。
A．铁合金 B．铝合金 C．铜合金
（2）铝用作电线是利用了铝的 性；铁用作炊具是利用了铁的 性。
（3）金属的腐蚀现象非常普遍，钢铁腐蚀属于电化学腐蚀，此过程的负极反应式是 。下列方法不利于延缓铁制品的腐蚀速度的是 （填字母）。
A．表面刷油或涂漆 B．表面镀锌 C．保存在潮湿环境中 D．包上塑料层 E．制成不锈钢 F．保存在温度较高的地方
（4）通常所说的三大材料是指金属材料、无机非金属材料和有机高分子材料。下述材料中全部属于金属材料的有 （填字母）。
A．玻璃、陶瓷、水泥 B．玻璃钢、聚乙烯、超导陶瓷
C．青铜、碳素钢、硬铝 D．塑料、合成纤维、橡胶
（5）第二届青奥会于2014年8月在南京举行。青奥中心外墙的复合保温材料采用铝合金锁边。有关铝合金的性质正确的是 （填字母）。
A．强度小 B．耐腐蚀 C．密度大
19．回答下列问题：
(1)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能水处理剂，它氧化性能好，且无二次污染，属于绿色处理剂，爱迪生蓄电池反应为，可用图1装置制取少量高铁酸钠。
①此装置中爱迪生蓄电池的负极是 (填“a”或“b”)，该电池工作一段时间后必须充电，充电时生成NiO2的反应类型是 。
②写出在用电解法制取高铁酸钠时，阳极的电极反应式： 。
(2)二氧化氯(ClO2)为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。如图是目前已开发出的用电解法制取ClO2的新工艺。
①阳极产生ClO2的电极反应式： 。
②当阴极产生标准状况下112 mL气体时，通过阳离子交换膜的离子的物质的量为 。
20．目前世界上比较先进的电解制碱技术是离子交换膜法。
（1）在离子交换膜法电解饱和食盐水过程中，与电源正极相联的电极上所发生反应为 ，与电源负极相连的电极附近溶液的pH （选填“不变”“升高”“降低”）。
（2）如果粗盐中SO42－含量较高，必须添加试剂除去SO42－，则按添加试剂顺序，依次发生反应的离子方程式为 。
（3）在电解制得的NaOH中往往还含有一定量的NaCl，因此必需进行脱盐工序，脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异，通过 、冷却、 （填写操作名称）除去NaCl。
（4）现有阳离子交换膜．阴离子交换膜．石墨电极和如下图所示电解槽，用氯碱工业中的离子交换膜技术原理，可通过电解电解饱和Na2SO4溶液的方法生产NaOH溶液和H2SO4溶液．则电极ｃ为 极（填“正”、“负”、“阴”、“阳”），b为 离子交换膜（填“阴”、“阳”）。
21．如图所示装置能够组成原电池的是 。
22．次磷酸是一种精细磷化工产品，具有较强还原性，可用电渗析法制备。“四室电渗析法”工作原理如图所示阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过，回答下列问题：
写出阳极的电极反应式： 。
请判断离子交换膜类型：A ，B 。填“阴膜”或“阳膜”
早期采用“三室电渗析法”制备：将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用稀溶液代替，并撤去阳极室与产品室之间的离子交换膜，从而合并了阳极室与产品室。其缺点是产品中混有 杂质，该杂质产生的原因是 。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】A．不符合物质反应的微粒数目比，离子方程式应该是：2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl-，A错误；
B．符合反应事实，遵循物质拆分原则，B正确；
C．碳酸钙难溶于水，应该写化学式，离子方程式应该为CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O，C错误；
D．Al(OH)3是两性氢氧化物，能够与过量强碱反应，离子方程式应该为：Al3++4OH-=+2H2O，D错误；
故合理选项是B。
2．D
【详解】A．12.0gNaHSO4的物质的量为0.1mol，所含的Na+、HSO的总数为0.2 NA，故A错误；
B．pH=13，c(OH-)=0.1molL，体积为1L，OH-的数且为0.1 NA，故B错误；
C．H2(g)+ I2(g)2HI(g)左右两边气体系数相等，反应过程中气体分子个数保持不变，分子总数为0.2NA，故C错误；
D．14.0g Fe即 0.25molFe，吸氧腐蚀时Fe-2e-=Fe2+， 转移电子0.5NA，故D正确；
故选D。
3．C
【详解】A．传统氯碱工艺电解饱和食盐水，使用阳离子交换膜；与传统氯碱工艺相比，该方法可避免使用离子交换膜，故A正确；
B．根据图示，第一步中阳极反应为：Na0.44MnO2-xe-=Na0.44-xMnO2+xNa+，故B正确；
C. 第二步中，放电结束后，Na0.44-xMnO2→Na0.44MnO2，Ag→AgCl，电解质溶液中NaCl的含量降低，故C错误；
D．理论上，每消耗1mol O2，转移4mol电子，第一步生成4mol NaOH；根据钠守恒，第二步提取4mol NaCl，第三步生成生成2mol Cl2，故D正确；
故选C。
4．D
【分析】根据原理图可知，a极为电解池的阳极，Cr3+失电子发生氧化反应，电极反应式是2Cr3＋- 6e- +7H2O=+14H+，b极为阴极，氢离子得电子发生还原反应生成氢气，结合转移电子数相等计算，据此分析解答。
【详解】A．根据装置图可知，Cr3＋失电子发生氧化反应，a极为电解池的阳极，则与电源正极相连，故A选项错误；
B．根据装置图可知，a极为电解池的阳极，Cr3＋失电子发生氧化反应，电极反应式是2Cr3＋- 6e- +7H2O=+14H+，故B选项错误；
C．b极为阴极，氢离子得电子发生还原反应，故C错误；
D．理论上由环己醇（C6H12O）生成2mo环已酮（C6H10O ）时，转移4mol电子，根据电子守恒可知阴极有2mol氢气放出，故D选项正确；
故选D。
5．B
【分析】以食盐等为原料制备高氯酸铜[Cu(ClO4)2·6H2O]，则生成产物应生成高氯酸钠，电解I中为电解氯化钠溶液生成氢氧化钠、氢气和氯气，歧化为氯气与碳酸钠溶液发生歧化反应，生成的产物之一为NaClO3，同时生成二氧化碳气体，通电电解Ⅱ，溶液中氯酸根离子失电子发生氧化反应生成高氯酸根离子，加入盐酸发生反应Ⅰ、经过操作a为过滤，获得氯化钠晶体和60%以上高氯酸，反应Ⅱ中为Cu2(OH)2CO3中滴加稍过量的HClO4，发生复分解反应，从所得溶液中提取目标产物。
【详解】A．“电解Ⅰ”时阳极反应产物为氯气，故阳极必须为惰性电极、不可用不锈钢材质，A正确；
B． “歧化反应”的产物之一为NaClO3，B错误；
C． 经“操作a” 获得氯化钠晶体和60%以上高氯酸，故a是过滤，C正确；
D． “反应Ⅱ”为Cu2(OH)2CO3和HClO4的复分解反应，高氯酸是强酸，则离子方程式为Cu2(OH)2CO3＋4H＋=2Cu2＋＋CO2↑＋3H2O，D正确；
答案选B。
6．D
【详解】A．铜与溶液不反应，铜作正极，发生还原反应，其电极反应式为，A正确；
B．由于铝能与溶液反应，故在铝和铜组成的原电池中，铝作负极，发生氧化反应，其电极反应式为，B正确；
C．由表中信息可知，溶液浓度越大，放电电流越大，放电时间越短，即反应速率越快，C正确；
D．该电池放电过程中消耗了负极电极材料铝，如果对该电池充电，则阴极区发生还原反应生成氢气，无法生成电极材料铝，故该电池只能作一次电池使用，不可充电反复使用，D错误；
故选D。
7．D
【详解】A．锌锰干电池放电后不能充电重复利用，所以属于一次电池，故A正确；
B．原电池是将化学能转化为电能的装置，利用该原理设计出形形色色的化学电源，故B正确；
C．充电电池放电时化学能转化为电能，充电，使电能转化为化学能，所以充电电池能实现化学能与电能间的相互转化，故C正确；
D．燃料电池是将化学能转化为电能，不需要将化学能转化为热能，电池不是通过燃烧实现化学能转变为电能的，故D错误；
故选D。
8．D
【详解】A．操作①是搅拌，用玻璃棒搅拌能加快固体溶解，故A正确；
B．操作②是分离出液体中的固体难溶物，操作名称为过滤，故B正确；
C．操作③是灼烧，盛放滤渣的仪器是坩埚，故C正确；
D．二氧化锰能催化分解双氧水，操作④的目的检验滤渣中的成分中含有MnO2，故D错误；
选D。
9．D
【详解】A．Zn和Fe靠在一起也算接通，能构成原电池，故A不选；
B．有活泼金属铁做负极，碳做正极，导线连通形成闭合回路，能构成原电池，故B不选；
C．Fe的活泼性比Cu强，靠在一起形成闭合回路，能构成原电池，故C不选；
D．两个电解质溶液没有接通，不形成闭合回路，不能构成原电池，故D选；
故选：D。
10．A
【详解】A．反应①N的化合价由变为，发生氧化反应，在负极发生，反应②③为还原反应，在正极发生，A项正确；
B．反应⑥中，N元素化合价没有变化，不属于氧化还原反应，B项错误；
C．根据化合价变化，反应③、④两个过程均得到1mol时，转移电子的数目不可能相同，C项错误；
D．中N元素为价，中N元素为价，D项错误；
故选：A。
11．C
【分析】惰性电极电解硫酸铜溶液，生成物是铜、氧气和硫酸，Cu元素化合价由+2价降低为0价，O元素化合价由-2价升高为0价，因此有2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑～4e－，据此解答。
【详解】A．结合2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑～4e－可知，反应中每转移4mol电子生成2molCu，故A正确；
B．结合2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑～4e－可知，反应中每转移4mol电子消耗2molH2O，故B正确；
C．结合2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑～4e－可知，反应中每转移4mol电子生成2molH2SO4，故C错误；
D．结合2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑～4e－可知，反应中每转移4mol电子生成1molO2，故D正确；
答案选C。
12．D
【分析】该装置为原电池，有机废水发生失电子的氧化反应，则M极为负极，N极为正极，NO得电子生成N2，电极反应式为2NO+4H++4e-=N2+2H2O，原电池工作时，阴离子移向负极，阳离子移向正极，据此分析解答。
【详解】A．该原电池中，M极为负极，N极为正极，放电时，电流方向为：N极→导线→M极，A错误；
B．该原电池中，M极为负极，N极为正极，放电时，H+通过阳离子交换膜由M极移向N极，即由左向右移动，B错误；
C．该原电池中，M极为负极，负极上有机废水在微生物作用下发生失电子的氧化反应，C错误；
D．N极为正极，正极上NO得电子生成N2，反应式为2NO+4H++4e-=N2+2H2O，D正确；
答案选D。
13．C
【详解】A．甲装置中没有形成闭合回路，不能构成原电池，A错误；
B．乙装置中左侧的试管中是食盐水浸过的铁钉，溶液不是酸性，因此发生的是吸氧腐蚀，B错误；
C．反应2NO2N2O4的正反应为放热反应，根据勒夏特列原理，热水中的烧瓶平衡逆向移动，颜色变深，冷水中的烧瓶平衡正向移动，颜色变浅，C正确；
D．由于盐酸中的HCl有挥发性，因此HCl可以通过导管进入Na2SiO3中，也可以生成H2SiO3，因此不能说明H2CO3的酸性比H2SiO3强，D错误；
故选C。
14． 负 PbO2+4H++SO+2e-=PbSO4+2H2O 减小 2H++2e-=H2↑ 0.4 Cu-2e-=Cu2+ 不变 b
【分析】根据题意，铁电极的质量减少，说明铁电极作阳极，银电极作阴极，阴极连接原电池的负极，所以A是铅酸蓄电池的负极，B是铅酸蓄电池的正极，则铜电极作阳极，锌电极作阴极，右边装置是电镀池。
【详解】(1)当铅酸蓄电池中转移电子时，铁电极的质量减少，说明铁电极作阳极，银电极作阴极，阴极连接原电池的负极，所以A是铅酸蓄电池的负极，B是铅酸蓄电池的正极，正极上二氧化铅得电子发生还原反应，电极反应式为。由于放电过程中消耗，故电解液的密度减小。
(2)银电极作阴极，电解稀硫酸时，阴极上氢离子放电生成氢气，电极反应式为，根据得失电子守恒可知，生成氢气的质量为。
(3)铜电极作阳极，阳极上铜失电子发生氧化反应，电极反应式为，阴极上铜离子得电子发生还原反应析出铜，电解质溶液的浓度不变。
(4) a.右侧U形管中不产生气体，左侧U形管中产生气体，故a错误；
b.当转移电子数相等时，溶解的阳极金属的物质的量相等，但由于铜的摩尔质量大于铁的摩尔质量，所以右侧U形管中阳极减少的质量大于左侧U形管中阳极减少的质量，故b正确；
c.电解初始阶段左侧U形管中阴极上没有析出固体，其质量不变，右侧U形管中阴极上有铜析出，其质量增大，故c错误；
答案选b。
15． 锌 石墨棒 氯化铵和氯化锌 锌粉 二氧化锰 氢氧化钾 Zn＋2NH4Cl＋2MnO2=Zn(NH3)2Cl2＋2MnO(OH) Zn＋2MnO2＋2H2O=2MnO(OH)＋Zn(OH)2
【详解】普通锌锰干电池中锌较活泼，容易失去电子发生氧化反应，为负极；石墨棒为惰性电极，做正极；中间的氯化铵和氯化锌起到电解质溶液的作用，形成内电路；由正负极反应可知，总反应为锌和氯化铵、二氧化锰生成Zn(NH3)2Cl2和2MnO(OH)，故总反应为：Zn＋2NH4Cl＋2MnO2=Zn(NH3)2Cl2＋2MnO(OH)。
碱性锌锰干电池中锌较活泼，容易失去电子发生氧化反应，为负极反应物；二氧化锰能够得到电子发生还原反应生成2MnO(OH)，故二氧化锰为正极反应物；中间的碱性物质氢氧化钾起到电解质溶液的作用，形成内电路；由正负极反应可知，总反应为锌和水、二氧化锰生成2MnO(OH)、Zn(OH)2，故总反应为：Zn＋2MnO2＋2H2O=2MnO(OH)＋Zn(OH)2。
16． 六 IVA 弱 充电 PbO2+ 4HCl(浓) =PbCl2+Cl2↑+2H2O 5
【详解】(1)铅位于元素周期表的第六周期IVA族。（2）从PbSO4+2CH3COONH4=(CH3COO)2Pb +(NH4)2SO4可以得出(CH3COO)2Pb比PbSO4更难电离，故(CH3COO)2Pb是弱电解质；（3）B从PbSO4变成Pb和PbO2，恢复成电池的电极材料，故B是充电；电解质不能用浓盐酸，浓酸具有还原性，PbO2具有强氧化性，能将Cl―氧化成Cl2，发生的反应为PbO2+4HCl(浓)=PbCl2+Cl2↑+2H2O；（4）将PbO2加入硝酸酸化的Mn(NO3)2溶液中，搅拌后溶液显紫红色。说明Mn2＋ 被氧化成MnO4―，升高5价，则每反应1 molMn(NO3)2，转移5mol电子。
17．(1) 负 Cl-+H2OClO-+H2↑
(2) Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+ 0.01mol
(3) A 2NO+6H2O+10e-=N2↑+12OH-
(4)14.4
【解析】（1）
利用图2制作一种环保型消毒液发生器，阳极上氯离子放电生成氯气、阴极上氢离子放电生成氢气，同时阴极有NaOH生成，氯气和氢氧化钠反应生成NaClO，次氯酸钠具有漂白性，为了使反应更充分，则下边电极生成氯气、上边电极附近有NaOH生成，上边电极生成氢气，为阴极，则c为负极、d为正极，发生器中反应的总离子方程式为Cl-+H2OClO-+H2↑，故答案为：负；Cl-+H2OClO-+H2↑；
（2）
①由题意可知，氯离子放电生成ClO2，根据电子守恒和电荷守恒写出阳极的电极反应式为Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+；
②阴极产生标准状况下112mL是H2，物质的量为0.005mol，阴极电极反应式为2H++2e-=H2↑，所以电路中转移电子0.01mol，钠离子所带电荷与电子所带电荷数相同，所以通过阳离子交换膜的钠离子的物质的量为0.01mol；
（3）
由图示知在Ag-Pt电极上NO发生还原反应，因此Ag-Pt电极为阴极，则B为负极，A为电源正极；在阴极反应是NO3-得电子发生还原反应生成N2，利用电荷守恒与原子守恒知有氢离子参与反应且有水生成，所以阴极上发生的电极反应式为：2NO+6H2O+10e-=N2↑+12OH-，故答案为：A；2NO+6H2O+10e-=N2↑+12OH-；
（4）
转移2mol电子时，阳极(阳极反应为H2O失电子氧化为O2和H+)消耗1mol水，产生2molH+进入阴极室，阳极室质量减少18g；阴极室中放出0.2molN2(5.6g)，同时有2molH+(2g)进入阴极室，因此阴极室质量减少3.6g，故膜两侧电解液的质量变化差(Δm 左-Δm右)=18g-3.6g=14.4g。
18． C A 导电 导热 Fe-2e→Fe2+ CF C AB
【分析】(1)合金是指由一种金属与其它金属或非金属熔合而成的具有金属特性的物质，金属大规模被使用的先后顺序跟金属的活动性关系最大，金属活动性较弱时，比较难形成化合物，常以单质形式存在，比较容易被利用；目前使用量最大的合金是铁合金；
(2)Al属于金属，能导电；铁属于金属，具有导热性；
(3)钢铁混有少量的碳杂质，在潮湿的空气中容易形成原电池，负极上都是铁失电子发生氧化反应；防止金属腐蚀的方法有：牺牲阳极的阴极保护法、外加电源的阴极保护法、改变物质结构、涂油等，据此分析解答；
(4)因为金属材料是指金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称．包括纯金属、合金、金属材料金属间化合物和特种金属材料等，所以可判断那种是金属材料；
(5)根据合金的特点：熔点比成分金属低；硬度比成分金属大、性能和强度都优于纯金属来回答。
【详解】(1)由于铜的活动性比较弱，以单质形式存在的比较多，所以，人类历史上使用最早的合金是铜合金，世界上最常见、应用很广的合金是 铁合金；
故答案为：C；A；
(2)Al属于金属，具有金属的通性，所以能导电；铁属于金属，具有金属的通性，所以具有导热性，
故答案为：导电；导热；
(3)钢铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀，负极上铁失电子发生氧化反应，电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+，正极上得电子发生还原反应；如果水膜的酸性较强，则发生析氢腐蚀，负极上铁失电子发生氧化反应，正极上氢离子得电子发生还原反应，电极反应式为：2H++2e-=H2↑；
A．表面刷油或涂漆，使金属不具备生锈的条件：和水接触，所以能防止或减缓钢铁腐蚀，选项A不符合；
B．表面镀锌采用的是牺牲阳极的阴极保护法，所以能防止或减缓钢铁腐蚀，选项B不符合；
C．保存在潮湿环境中和水接触，使金属具备生锈的条件，加快腐蚀，选项C符合；
D．包上塑料层使金属与水和氧气隔绝，能够防止生锈，选项D不符合；
E．制成不锈钢，不锈钢是在普通钢中加入金属铬而形成的耐腐蚀合金，所以能起到防腐作用，选项E不符合；
F．温度越高，反应速率越快，保存在温度较高的地方加快金属腐蚀，选项F符合；
答案选CF；
(4)A．玻璃、陶瓷、水泥是传统的硅酸盐材料，属无机非金属材料；
B．玻璃钢是玻璃纤维与合成材料塑料复合而成的一种特殊材料，属于复合材料；聚乙烯属于有机高分子材料；超导陶瓷属于无机非金属材料；
C．青铜、碳素钢、硬铝三者都属于合金，属于金属材料；
D．塑料、合成纤维、橡胶三者都属于有机高分子材料；
答案选C；
(5)铝合金具有强度大、耐腐蚀、密度小于成分金属的特点；
答案选AB。
19．(1) a 氧化反应
(2) 0.01 mol
【详解】（1）①电解时，Fe作阳极失电子生成，阳极接电源的正极，所以b是电池正极，a是负极；充电时，Ni(OH)2失电子生成NiO2，发生氧化反应；
②阳极上铁失电子和溶液中OH-反应生成和H2O，电极反应式为；
（2）①阳极失去电子发生氧化反应，由题意可知：Cl-放电生成ClO2，由原子守恒和电荷守恒可知，有水参加反应，同时生成氢离子，阳极电极反应式为；
②在阴极发生反应为：2H++2e-=H2↑，现在反应产生氢气的物质的量n(H2)=，则反应过程中转移电子物质的量n(e-)=2n(H2)=0.01 mol，通过阳离子交换膜的阳离子为+1价的Na+离子，故根据电荷守恒可知：通过交换膜的阳离子的物质的量为0.01 mol。
20． 2Clˉ－2eˉ="=" Cl2↑ 升高 Ba2＋＋SO42—= BaSO4↓ CO32—＋Ba2＋=BaCO3↓ 2 H＋＋CO32—= H2O＋CO2↑ 蒸发 过滤 阴 阴
【分析】根据电解池原理分析阴阳极，并书写相关电极反应式；根据粗盐除杂原理，分析除杂选用的试剂，书写相关离子方程式；根据电解池的结构及电极反应，分析离子交换膜的作用。
【详解】（1）与电源正极相连的电极为阳极，失电子发生氧化反应，根据放电顺序，氯离子失电子，电极反应为：2Clˉ－2eˉ= Cl2↑；与电源负极相连的电极为阴极，得电子发生还原反应，电极反应为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，所以电极附近溶液的pH升高；
（2）要将粗盐中SO42－完全除去，需要加入稍过量的BaCl2反应生成硫酸钡沉淀，过量的BaCl2需要加入稍过量的碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀，过量的碳酸钠需要加入稍过量的盐酸反应生成二氧化碳气体，过量的盐酸加热溶液挥发，所以按添加试剂顺序，依次发生反应的离子方程式为Ba2＋＋SO42—= BaSO4↓；CO32—＋Ba2＋=BaCO3↓； 2 H＋＋CO32—= H2O＋CO2↑；
（3）根据NaOH和NaCl在溶解度上的差异，先蒸发浓缩，溶解度小的溶质会析出，冷却后，通过过滤可以除去析出的NaCl，故答案为蒸发；过滤；
（4）如图所示，d极生成氧气，发生氧化反应，作阳极，则电极c为电解池的阴极；电极d上发生的反应为：2H2O-4e-=O2↑+4H+，氢离子浓度增大，所以硫酸根离子要通过b，与氢离子结合生成硫酸，所以b为阴离子交换膜，故答案为 阴；阴。
21．DEF
【详解】A项中，两电极活动性相同，无法产生电流；
B项中蔗糖是非电解质；
C项中没有形成闭合回路，它们均不能构成原电池。
D、E、F中均存在自发进行的氧化还原反应，且均符合两个活性不同的电极、电解质溶液、闭合回路条件，因此能形成原电池；
答案为DEF。
22． 阳膜 阴膜 、 或被氧化
【详解】Ⅱ由于阳极中阴离子为硫酸根离子和水电离产生的氢氧根离子，其中放电能力最强的是水电离产生的氢氧根离子，则阳极发生的电极反应为：；
故答案为：；
产品室可得到的原因是阳极室的穿过阳膜扩散至产品室，原料室的穿过阴膜扩散至产品室，二者反应生成，所以A为阳膜； B为阴膜；
早期采用“三室电渗析法”制备，将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用稀溶液代替，并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室，其缺点是产品中混有、杂质；该杂质产生的原因是H3PO3在阳极失去电子被氧化或阳极产生的氧气把或氧化。故答案为：、，或被氧化。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题（共13题）
1．下列离子方程式的书写正确的是
A．向FeBr2溶液中通入足量的氯气：2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-
B．用石墨电极电解NaCl饱和溶液：2Cl-+2H2O Cl2↑+H2↑+2OH-
C．碳酸钙与过量的盐酸反应：+2H+=CO2↑+H2O
D．AlCl3溶液中加入过量的NaOH溶液：Al3++3OH-=Al(OH)3↓
2．设NA表示阿伏加德常数的值。下列说法正确的是
A．12.0 g NaHSO4固体所含的离子总数为0.3NA
B．25℃，1 L pH＝13的Ba(OH)2溶液中OH－的数目为0.2NA
C．0.1 mol H2和0.1 mol I2(g)于密闭容器中充分反应后，其分子总数小于0.2NA
D．14.0 g Fe发生吸氧腐蚀生成Fe2O3·H2O，电极反应转移的电子数为0.5NA
3．一种清洁、低成本的三步法氯碱工艺工作原理的示意图如图。下列说法不正确的是
A．与传统氯碱工艺相比，该方法可避免使用离子交换膜
B．第一步中阳极反应为：Na0.44MnO2-xe-=Na0.44-xMnO2+xNa+
C．第二步中，放电结束后，电解质溶液中NaCl的含量增大
D．理论上，每消耗1mol O2，可生产4mol NaOH和2mol Cl2
4．环己酮( )在生产生活中有重要的用途，可在酸性溶液中用环己醇间接电解氧化法制备，其原理如图所示。下列说法正确的是
A．a 极与电源负极相连
B．a 极电极反应式是 2Cr3＋- 6e- +14OH-=+7H2O
C．b 极发生氧化反应
D．理论上生成 2 mol 环己酮时，有 2 mol H2生成
5．以食盐等为原料制备六水合高氯酸铜[Cu(ClO4)2·6H2O]的一种工艺流程如下：
下列说法不正确的是
A．“电解Ⅰ”时阳极不可用不锈钢材质
B．“歧化反应”的产物之一为NaClO4
C．“操作a”是过滤
D．“反应Ⅱ”的离子方程式为Cu2(OH)2CO3+4H+=2Cu2++CO2↑+3H2O
6．某实验小组用以下装置探究了铝和铜组成的原电池在不同浓度的NaOH溶液中放电的情况，NaOH溶液浓度对铝－铜电池的放电电流和持续放电时间的影响如表所示。
c(NaOH)/(mol L-1) 0.1 0.5 1.0 1.5 2.0
放电电流I/mA 0.13 0.26 0.40 0.52 0.65
放电时间t/min 45 14 9 8 7
根据以上数据分析，下列说法错误的是
A．在铜电极上发生还原反应放出氢气
B．负极反应为Al-3e-+4OH-=AlO+2H2O
C．NaOH溶液浓度越大，反应速率越快，放电电流越大
D．该电池是一种二次电池，可充电后重复使用
7．下列关于化学电源的说法不正确的是
A．普通锌锰干电池是一次电池
B．化学电源是依据原电池原理设计的
C．铅蓄电池充电时将电能转化为化学能
D．氢氧燃料电池是通过氢气和氧气在电池中燃烧实现化学能转变为电能的
8．某同学查阅教材得知，普通锌锰电池筒内的无机物主要为MnO2、NH4Cl、ZnCl2等。他在探究废干电池内的黑色固体并回收利用时，进行如图所示实验。下列有关实验的叙述不正确的是
A．操作①中玻璃棒能加快固体溶解 B．操作②的名称为过滤
C．操作③盛放滤渣的仪器是坩埚 D．操作④的目的是除去滤渣中的杂质
9．下列各装置(电解质溶液都为稀硫酸)中，不能构成原电池的是
A B C D
A．A B．B C．C D．D
10．在某些生物体内存在着如下图所示的转化关系。
下列说法正确的是
A．若设计为原电池，反应①在负极发生，反应②③在正极发生
B．上述箭头所示的过程都属于氧化还原反应
C．反应③、④过程中均生成1mol时，转移电子的数目可能相同
D．与中N元素的化合价相同
11．用如图1所示装置进行实验，若图2中横坐标表示流入电极的电子的物质的量。下列叙述不正确的是
A．E表示反应生成Cu的物质的量 B．E表示反应消耗的物质的量
C．F表示反应生成的物质的量 D．F表示反应生成的物质的量
12．利用微生物电池可处理有机废水和废气NO，下列说法正确的是
A．外电路中电流的方向为：M极→导线→N极
B．H+透过阳离子交换膜由右向左移动
C．有机废水在微生物作用下发生了还原反应
D．正极的电极反应式为：2NO+4H++4e-=N2+2H2O
13．下图所示的实验，能达到实验目的的是
A．图甲：验证化学能转化为电能
B．图乙：验证铁发生析氢腐蚀
C．图丙：证明温度对平衡移动的影响
D．图丁：验证H2CO3的酸性比H2SiO3强
二、填空题（共9题）
14．已知铅酸蓄电池的工作原理为Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O。现用如图装置进行电解实验，测得当铅酸蓄电池中转移0.4mol电子时，铁电极的质量减少11.2g。请回答下列问题：
(1)A是铅酸蓄电池的 极，铅酸蓄电池正极的电极反应式为 ，放电过程中电解液的密度（忽略电解液的体积变化） （填“减小”“增大”或“不变”）。
(2)Ag电极的电极反应式是 ，该电极的电极产物有 g。
(3)Cu电极的电极反应式是 ，CuSO4溶液的浓度 （填“减小”“增大”或“不变”）。
(4)如图表示电解进行过程中某个物理量x随时间t的变化曲线，其中曲线Ⅰ表示左侧U形管中的变化，曲线Ⅱ表示右侧U形管中的变化，则x表示 （填序号）。
a.U形管中产生的气体的体积
b.U形管中阳极质量的减少量
c.U形管中阴极质量的增加量
15．一次电池：锌锰干电池
普通锌锰干电池 碱性锌锰干电池
示意图
构造 负极： 正极： 电解质溶液： 负极反应物： 正极反应物： 电解质溶液：
工作 原理 负极：Zn-2e-＋2NH=Zn(NH3)＋2H＋ 正极：2MnO2＋2H＋＋2e-=2MnO(OH) 总反应： 负极：Zn＋2OH--2e-=Zn(OH)2 正极：2MnO2＋2H2O＋2e-=2MnO(OH)＋2OH- 总反应：
16．铅及其化合物用途非常广泛，已知铅(Pb)与硅同主族且Pb 比Si 多3个电子层。回答下列问题；
（1）铅位于元素周期表的第 周期 族。
（2）难溶物PbSO4溶于CH3COONH4 溶液可制得(CH3COO)2Pb[(CH3COO)2Pb 易溶于水]，发生的反应为PbSO4+2CH3COONH4=(CH3COO)2Pb+(NH4)2SO4，说明(CH3COO)2Pb是 （填“强”或“弱”）电解质。
（3）铅蓄电池充放电原理为Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4 +2H2O，其中工作“B”为 （填“放电”或“充电”）；电解质不能用浓盐酸，否则电池失效并放出大量的氯气，其原因是 （用化学方程式表示）。
（4）将PbO2 加入硝酸酸化的Mn(NO3)2溶液中，搅拌后溶液显紫红色。则每反应1mol Mn(NO3)2转移 mol 电子。
17．Ⅰ.某学习小组将有关“电解饱和食盐水”的相关内容进行梳理，形成如下问题(显示的电极均为石墨)
(1)利用图 2 制作一种环保型消毒液发生器，电解可制备“84”消毒液的有效成分 NaClO，则c 为电源的 极；该发生器中反应的总离子方程式为 。
(2)二氧化氯(ClO2)为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。如图是目前已开发出用电解法制取 ClO2的新工艺。
①阳极产生ClO2的电极反应式： 。
②当阴极产生标准状况下 112mL 气体时，通过阳离子交换膜离子的物质的量为 。
Ⅱ.化学在环境保护中起着十分重要的作用，催化反硝化法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。电化学降解 NO原理如图所示。
(3)电源正极为 (填A 或 B)，阴极反应式为 。
(4)若电解过程中转移了 2mol 电子，则膜两侧电解液的质量变化差(Δm 左-Δm右)为 g。
18．信息、能源和材料被誉为当代文明的三大支柱，请回答下列问题：
（1）人类最早使用的合金材料是 （填字母），目前使用量最大的合金是 。
A．铁合金 B．铝合金 C．铜合金
（2）铝用作电线是利用了铝的 性；铁用作炊具是利用了铁的 性。
（3）金属的腐蚀现象非常普遍，钢铁腐蚀属于电化学腐蚀，此过程的负极反应式是 。下列方法不利于延缓铁制品的腐蚀速度的是 （填字母）。
A．表面刷油或涂漆 B．表面镀锌 C．保存在潮湿环境中 D．包上塑料层 E．制成不锈钢 F．保存在温度较高的地方
（4）通常所说的三大材料是指金属材料、无机非金属材料和有机高分子材料。下述材料中全部属于金属材料的有 （填字母）。
A．玻璃、陶瓷、水泥 B．玻璃钢、聚乙烯、超导陶瓷
C．青铜、碳素钢、硬铝 D．塑料、合成纤维、橡胶
（5）第二届青奥会于2014年8月在南京举行。青奥中心外墙的复合保温材料采用铝合金锁边。有关铝合金的性质正确的是 （填字母）。
A．强度小 B．耐腐蚀 C．密度大
19．回答下列问题：
(1)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能水处理剂，它氧化性能好，且无二次污染，属于绿色处理剂，爱迪生蓄电池反应为，可用图1装置制取少量高铁酸钠。
①此装置中爱迪生蓄电池的负极是 (填“a”或“b”)，该电池工作一段时间后必须充电，充电时生成NiO2的反应类型是 。
②写出在用电解法制取高铁酸钠时，阳极的电极反应式： 。
(2)二氧化氯(ClO2)为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。如图是目前已开发出的用电解法制取ClO2的新工艺。
①阳极产生ClO2的电极反应式： 。
②当阴极产生标准状况下112 mL气体时，通过阳离子交换膜的离子的物质的量为 。
20．目前世界上比较先进的电解制碱技术是离子交换膜法。
（1）在离子交换膜法电解饱和食盐水过程中，与电源正极相联的电极上所发生反应为 ，与电源负极相连的电极附近溶液的pH （选填“不变”“升高”“降低”）。
（2）如果粗盐中SO42－含量较高，必须添加试剂除去SO42－，则按添加试剂顺序，依次发生反应的离子方程式为 。
（3）在电解制得的NaOH中往往还含有一定量的NaCl，因此必需进行脱盐工序，脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异，通过 、冷却、 （填写操作名称）除去NaCl。
（4）现有阳离子交换膜．阴离子交换膜．石墨电极和如下图所示电解槽，用氯碱工业中的离子交换膜技术原理，可通过电解电解饱和Na2SO4溶液的方法生产NaOH溶液和H2SO4溶液．则电极ｃ为 极（填“正”、“负”、“阴”、“阳”），b为 离子交换膜（填“阴”、“阳”）。
21．如图所示装置能够组成原电池的是 。
22．次磷酸是一种精细磷化工产品，具有较强还原性，可用电渗析法制备。“四室电渗析法”工作原理如图所示阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过，回答下列问题：
写出阳极的电极反应式： 。
请判断离子交换膜类型：A ，B 。填“阴膜”或“阳膜”
早期采用“三室电渗析法”制备：将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用稀溶液代替，并撤去阳极室与产品室之间的离子交换膜，从而合并了阳极室与产品室。其缺点是产品中混有 杂质，该杂质产生的原因是 。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】A．不符合物质反应的微粒数目比，离子方程式应该是：2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl-，A错误；
B．符合反应事实，遵循物质拆分原则，B正确；
C．碳酸钙难溶于水，应该写化学式，离子方程式应该为CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O，C错误；
D．Al(OH)3是两性氢氧化物，能够与过量强碱反应，离子方程式应该为：Al3++4OH-=+2H2O，D错误；
故合理选项是B。
2．D
【详解】A．12.0gNaHSO4的物质的量为0.1mol，所含的Na+、HSO的总数为0.2 NA，故A错误；
B．pH=13，c(OH-)=0.1molL，体积为1L，OH-的数且为0.1 NA，故B错误；
C．H2(g)+ I2(g)2HI(g)左右两边气体系数相等，反应过程中气体分子个数保持不变，分子总数为0.2NA，故C错误；
D．14.0g Fe即 0.25molFe，吸氧腐蚀时Fe-2e-=Fe2+， 转移电子0.5NA，故D正确；
故选D。
3．C
【详解】A．传统氯碱工艺电解饱和食盐水，使用阳离子交换膜；与传统氯碱工艺相比，该方法可避免使用离子交换膜，故A正确；
B．根据图示，第一步中阳极反应为：Na0.44MnO2-xe-=Na0.44-xMnO2+xNa+，故B正确；
C. 第二步中，放电结束后，Na0.44-xMnO2→Na0.44MnO2，Ag→AgCl，电解质溶液中NaCl的含量降低，故C错误；
D．理论上，每消耗1mol O2，转移4mol电子，第一步生成4mol NaOH；根据钠守恒，第二步提取4mol NaCl，第三步生成生成2mol Cl2，故D正确；
故选C。
4．D
【分析】根据原理图可知，a极为电解池的阳极，Cr3+失电子发生氧化反应，电极反应式是2Cr3＋- 6e- +7H2O=+14H+，b极为阴极，氢离子得电子发生还原反应生成氢气，结合转移电子数相等计算，据此分析解答。
【详解】A．根据装置图可知，Cr3＋失电子发生氧化反应，a极为电解池的阳极，则与电源正极相连，故A选项错误；
B．根据装置图可知，a极为电解池的阳极，Cr3＋失电子发生氧化反应，电极反应式是2Cr3＋- 6e- +7H2O=+14H+，故B选项错误；
C．b极为阴极，氢离子得电子发生还原反应，故C错误；
D．理论上由环己醇（C6H12O）生成2mo环已酮（C6H10O ）时，转移4mol电子，根据电子守恒可知阴极有2mol氢气放出，故D选项正确；
故选D。
5．B
【分析】以食盐等为原料制备高氯酸铜[Cu(ClO4)2·6H2O]，则生成产物应生成高氯酸钠，电解I中为电解氯化钠溶液生成氢氧化钠、氢气和氯气，歧化为氯气与碳酸钠溶液发生歧化反应，生成的产物之一为NaClO3，同时生成二氧化碳气体，通电电解Ⅱ，溶液中氯酸根离子失电子发生氧化反应生成高氯酸根离子，加入盐酸发生反应Ⅰ、经过操作a为过滤，获得氯化钠晶体和60%以上高氯酸，反应Ⅱ中为Cu2(OH)2CO3中滴加稍过量的HClO4，发生复分解反应，从所得溶液中提取目标产物。
【详解】A．“电解Ⅰ”时阳极反应产物为氯气，故阳极必须为惰性电极、不可用不锈钢材质，A正确；
B． “歧化反应”的产物之一为NaClO3，B错误；
C． 经“操作a” 获得氯化钠晶体和60%以上高氯酸，故a是过滤，C正确；
D． “反应Ⅱ”为Cu2(OH)2CO3和HClO4的复分解反应，高氯酸是强酸，则离子方程式为Cu2(OH)2CO3＋4H＋=2Cu2＋＋CO2↑＋3H2O，D正确；
答案选B。
6．D
【详解】A．铜与溶液不反应，铜作正极，发生还原反应，其电极反应式为，A正确；
B．由于铝能与溶液反应，故在铝和铜组成的原电池中，铝作负极，发生氧化反应，其电极反应式为，B正确；
C．由表中信息可知，溶液浓度越大，放电电流越大，放电时间越短，即反应速率越快，C正确；
D．该电池放电过程中消耗了负极电极材料铝，如果对该电池充电，则阴极区发生还原反应生成氢气，无法生成电极材料铝，故该电池只能作一次电池使用，不可充电反复使用，D错误；
故选D。
7．D
【详解】A．锌锰干电池放电后不能充电重复利用，所以属于一次电池，故A正确；
B．原电池是将化学能转化为电能的装置，利用该原理设计出形形色色的化学电源，故B正确；
C．充电电池放电时化学能转化为电能，充电，使电能转化为化学能，所以充电电池能实现化学能与电能间的相互转化，故C正确；
D．燃料电池是将化学能转化为电能，不需要将化学能转化为热能，电池不是通过燃烧实现化学能转变为电能的，故D错误；
故选D。
8．D
【详解】A．操作①是搅拌，用玻璃棒搅拌能加快固体溶解，故A正确；
B．操作②是分离出液体中的固体难溶物，操作名称为过滤，故B正确；
C．操作③是灼烧，盛放滤渣的仪器是坩埚，故C正确；
D．二氧化锰能催化分解双氧水，操作④的目的检验滤渣中的成分中含有MnO2，故D错误；
选D。
9．D
【详解】A．Zn和Fe靠在一起也算接通，能构成原电池，故A不选；
B．有活泼金属铁做负极，碳做正极，导线连通形成闭合回路，能构成原电池，故B不选；
C．Fe的活泼性比Cu强，靠在一起形成闭合回路，能构成原电池，故C不选；
D．两个电解质溶液没有接通，不形成闭合回路，不能构成原电池，故D选；
故选：D。
10．A
【详解】A．反应①N的化合价由变为，发生氧化反应，在负极发生，反应②③为还原反应，在正极发生，A项正确；
B．反应⑥中，N元素化合价没有变化，不属于氧化还原反应，B项错误；
C．根据化合价变化，反应③、④两个过程均得到1mol时，转移电子的数目不可能相同，C项错误；
D．中N元素为价，中N元素为价，D项错误；
故选：A。
11．C
【分析】惰性电极电解硫酸铜溶液，生成物是铜、氧气和硫酸，Cu元素化合价由+2价降低为0价，O元素化合价由-2价升高为0价，因此有2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑～4e－，据此解答。
【详解】A．结合2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑～4e－可知，反应中每转移4mol电子生成2molCu，故A正确；
B．结合2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑～4e－可知，反应中每转移4mol电子消耗2molH2O，故B正确；
C．结合2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑～4e－可知，反应中每转移4mol电子生成2molH2SO4，故C错误；
D．结合2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑～4e－可知，反应中每转移4mol电子生成1molO2，故D正确；
答案选C。
12．D
【分析】该装置为原电池，有机废水发生失电子的氧化反应，则M极为负极，N极为正极，NO得电子生成N2，电极反应式为2NO+4H++4e-=N2+2H2O，原电池工作时，阴离子移向负极，阳离子移向正极，据此分析解答。
【详解】A．该原电池中，M极为负极，N极为正极，放电时，电流方向为：N极→导线→M极，A错误；
B．该原电池中，M极为负极，N极为正极，放电时，H+通过阳离子交换膜由M极移向N极，即由左向右移动，B错误；
C．该原电池中，M极为负极，负极上有机废水在微生物作用下发生失电子的氧化反应，C错误；
D．N极为正极，正极上NO得电子生成N2，反应式为2NO+4H++4e-=N2+2H2O，D正确；
答案选D。
13．C
【详解】A．甲装置中没有形成闭合回路，不能构成原电池，A错误；
B．乙装置中左侧的试管中是食盐水浸过的铁钉，溶液不是酸性，因此发生的是吸氧腐蚀，B错误；
C．反应2NO2N2O4的正反应为放热反应，根据勒夏特列原理，热水中的烧瓶平衡逆向移动，颜色变深，冷水中的烧瓶平衡正向移动，颜色变浅，C正确；
D．由于盐酸中的HCl有挥发性，因此HCl可以通过导管进入Na2SiO3中，也可以生成H2SiO3，因此不能说明H2CO3的酸性比H2SiO3强，D错误；
故选C。
14． 负 PbO2+4H++SO+2e-=PbSO4+2H2O 减小 2H++2e-=H2↑ 0.4 Cu-2e-=Cu2+ 不变 b
【分析】根据题意，铁电极的质量减少，说明铁电极作阳极，银电极作阴极，阴极连接原电池的负极，所以A是铅酸蓄电池的负极，B是铅酸蓄电池的正极，则铜电极作阳极，锌电极作阴极，右边装置是电镀池。
【详解】(1)当铅酸蓄电池中转移电子时，铁电极的质量减少，说明铁电极作阳极，银电极作阴极，阴极连接原电池的负极，所以A是铅酸蓄电池的负极，B是铅酸蓄电池的正极，正极上二氧化铅得电子发生还原反应，电极反应式为。由于放电过程中消耗，故电解液的密度减小。
(2)银电极作阴极，电解稀硫酸时，阴极上氢离子放电生成氢气，电极反应式为，根据得失电子守恒可知，生成氢气的质量为。
(3)铜电极作阳极，阳极上铜失电子发生氧化反应，电极反应式为，阴极上铜离子得电子发生还原反应析出铜，电解质溶液的浓度不变。
(4) a.右侧U形管中不产生气体，左侧U形管中产生气体，故a错误；
b.当转移电子数相等时，溶解的阳极金属的物质的量相等，但由于铜的摩尔质量大于铁的摩尔质量，所以右侧U形管中阳极减少的质量大于左侧U形管中阳极减少的质量，故b正确；
c.电解初始阶段左侧U形管中阴极上没有析出固体，其质量不变，右侧U形管中阴极上有铜析出，其质量增大，故c错误；
答案选b。
15． 锌 石墨棒 氯化铵和氯化锌 锌粉 二氧化锰 氢氧化钾 Zn＋2NH4Cl＋2MnO2=Zn(NH3)2Cl2＋2MnO(OH) Zn＋2MnO2＋2H2O=2MnO(OH)＋Zn(OH)2
【详解】普通锌锰干电池中锌较活泼，容易失去电子发生氧化反应，为负极；石墨棒为惰性电极，做正极；中间的氯化铵和氯化锌起到电解质溶液的作用，形成内电路；由正负极反应可知，总反应为锌和氯化铵、二氧化锰生成Zn(NH3)2Cl2和2MnO(OH)，故总反应为：Zn＋2NH4Cl＋2MnO2=Zn(NH3)2Cl2＋2MnO(OH)。
碱性锌锰干电池中锌较活泼，容易失去电子发生氧化反应，为负极反应物；二氧化锰能够得到电子发生还原反应生成2MnO(OH)，故二氧化锰为正极反应物；中间的碱性物质氢氧化钾起到电解质溶液的作用，形成内电路；由正负极反应可知，总反应为锌和水、二氧化锰生成2MnO(OH)、Zn(OH)2，故总反应为：Zn＋2MnO2＋2H2O=2MnO(OH)＋Zn(OH)2。
16． 六 IVA 弱 充电 PbO2+ 4HCl(浓) =PbCl2+Cl2↑+2H2O 5
【详解】(1)铅位于元素周期表的第六周期IVA族。（2）从PbSO4+2CH3COONH4=(CH3COO)2Pb +(NH4)2SO4可以得出(CH3COO)2Pb比PbSO4更难电离，故(CH3COO)2Pb是弱电解质；（3）B从PbSO4变成Pb和PbO2，恢复成电池的电极材料，故B是充电；电解质不能用浓盐酸，浓酸具有还原性，PbO2具有强氧化性，能将Cl―氧化成Cl2，发生的反应为PbO2+4HCl(浓)=PbCl2+Cl2↑+2H2O；（4）将PbO2加入硝酸酸化的Mn(NO3)2溶液中，搅拌后溶液显紫红色。说明Mn2＋ 被氧化成MnO4―，升高5价，则每反应1 molMn(NO3)2，转移5mol电子。
17．(1) 负 Cl-+H2OClO-+H2↑
(2) Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+ 0.01mol
(3) A 2NO+6H2O+10e-=N2↑+12OH-
(4)14.4
【解析】（1）
利用图2制作一种环保型消毒液发生器，阳极上氯离子放电生成氯气、阴极上氢离子放电生成氢气，同时阴极有NaOH生成，氯气和氢氧化钠反应生成NaClO，次氯酸钠具有漂白性，为了使反应更充分，则下边电极生成氯气、上边电极附近有NaOH生成，上边电极生成氢气，为阴极，则c为负极、d为正极，发生器中反应的总离子方程式为Cl-+H2OClO-+H2↑，故答案为：负；Cl-+H2OClO-+H2↑；
（2）
①由题意可知，氯离子放电生成ClO2，根据电子守恒和电荷守恒写出阳极的电极反应式为Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+；
②阴极产生标准状况下112mL是H2，物质的量为0.005mol，阴极电极反应式为2H++2e-=H2↑，所以电路中转移电子0.01mol，钠离子所带电荷与电子所带电荷数相同，所以通过阳离子交换膜的钠离子的物质的量为0.01mol；
（3）
由图示知在Ag-Pt电极上NO发生还原反应，因此Ag-Pt电极为阴极，则B为负极，A为电源正极；在阴极反应是NO3-得电子发生还原反应生成N2，利用电荷守恒与原子守恒知有氢离子参与反应且有水生成，所以阴极上发生的电极反应式为：2NO+6H2O+10e-=N2↑+12OH-，故答案为：A；2NO+6H2O+10e-=N2↑+12OH-；
（4）
转移2mol电子时，阳极(阳极反应为H2O失电子氧化为O2和H+)消耗1mol水，产生2molH+进入阴极室，阳极室质量减少18g；阴极室中放出0.2molN2(5.6g)，同时有2molH+(2g)进入阴极室，因此阴极室质量减少3.6g，故膜两侧电解液的质量变化差(Δm 左-Δm右)=18g-3.6g=14.4g。
18． C A 导电 导热 Fe-2e→Fe2+ CF C AB
【分析】(1)合金是指由一种金属与其它金属或非金属熔合而成的具有金属特性的物质，金属大规模被使用的先后顺序跟金属的活动性关系最大，金属活动性较弱时，比较难形成化合物，常以单质形式存在，比较容易被利用；目前使用量最大的合金是铁合金；
(2)Al属于金属，能导电；铁属于金属，具有导热性；
(3)钢铁混有少量的碳杂质，在潮湿的空气中容易形成原电池，负极上都是铁失电子发生氧化反应；防止金属腐蚀的方法有：牺牲阳极的阴极保护法、外加电源的阴极保护法、改变物质结构、涂油等，据此分析解答；
(4)因为金属材料是指金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称．包括纯金属、合金、金属材料金属间化合物和特种金属材料等，所以可判断那种是金属材料；
(5)根据合金的特点：熔点比成分金属低；硬度比成分金属大、性能和强度都优于纯金属来回答。
【详解】(1)由于铜的活动性比较弱，以单质形式存在的比较多，所以，人类历史上使用最早的合金是铜合金，世界上最常见、应用很广的合金是 铁合金；
故答案为：C；A；
(2)Al属于金属，具有金属的通性，所以能导电；铁属于金属，具有金属的通性，所以具有导热性，
故答案为：导电；导热；
(3)钢铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀，负极上铁失电子发生氧化反应，电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+，正极上得电子发生还原反应；如果水膜的酸性较强，则发生析氢腐蚀，负极上铁失电子发生氧化反应，正极上氢离子得电子发生还原反应，电极反应式为：2H++2e-=H2↑；
A．表面刷油或涂漆，使金属不具备生锈的条件：和水接触，所以能防止或减缓钢铁腐蚀，选项A不符合；
B．表面镀锌采用的是牺牲阳极的阴极保护法，所以能防止或减缓钢铁腐蚀，选项B不符合；
C．保存在潮湿环境中和水接触，使金属具备生锈的条件，加快腐蚀，选项C符合；
D．包上塑料层使金属与水和氧气隔绝，能够防止生锈，选项D不符合；
E．制成不锈钢，不锈钢是在普通钢中加入金属铬而形成的耐腐蚀合金，所以能起到防腐作用，选项E不符合；
F．温度越高，反应速率越快，保存在温度较高的地方加快金属腐蚀，选项F符合；
答案选CF；
(4)A．玻璃、陶瓷、水泥是传统的硅酸盐材料，属无机非金属材料；
B．玻璃钢是玻璃纤维与合成材料塑料复合而成的一种特殊材料，属于复合材料；聚乙烯属于有机高分子材料；超导陶瓷属于无机非金属材料；
C．青铜、碳素钢、硬铝三者都属于合金，属于金属材料；
D．塑料、合成纤维、橡胶三者都属于有机高分子材料；
答案选C；
(5)铝合金具有强度大、耐腐蚀、密度小于成分金属的特点；
答案选AB。
19．(1) a 氧化反应
(2) 0.01 mol
【详解】（1）①电解时，Fe作阳极失电子生成，阳极接电源的正极，所以b是电池正极，a是负极；充电时，Ni(OH)2失电子生成NiO2，发生氧化反应；
②阳极上铁失电子和溶液中OH-反应生成和H2O，电极反应式为；
（2）①阳极失去电子发生氧化反应，由题意可知：Cl-放电生成ClO2，由原子守恒和电荷守恒可知，有水参加反应，同时生成氢离子，阳极电极反应式为；
②在阴极发生反应为：2H++2e-=H2↑，现在反应产生氢气的物质的量n(H2)=，则反应过程中转移电子物质的量n(e-)=2n(H2)=0.01 mol，通过阳离子交换膜的阳离子为+1价的Na+离子，故根据电荷守恒可知：通过交换膜的阳离子的物质的量为0.01 mol。
20． 2Clˉ－2eˉ="=" Cl2↑ 升高 Ba2＋＋SO42—= BaSO4↓ CO32—＋Ba2＋=BaCO3↓ 2 H＋＋CO32—= H2O＋CO2↑ 蒸发 过滤 阴 阴
【分析】根据电解池原理分析阴阳极，并书写相关电极反应式；根据粗盐除杂原理，分析除杂选用的试剂，书写相关离子方程式；根据电解池的结构及电极反应，分析离子交换膜的作用。
【详解】（1）与电源正极相连的电极为阳极，失电子发生氧化反应，根据放电顺序，氯离子失电子，电极反应为：2Clˉ－2eˉ= Cl2↑；与电源负极相连的电极为阴极，得电子发生还原反应，电极反应为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，所以电极附近溶液的pH升高；
（2）要将粗盐中SO42－完全除去，需要加入稍过量的BaCl2反应生成硫酸钡沉淀，过量的BaCl2需要加入稍过量的碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀，过量的碳酸钠需要加入稍过量的盐酸反应生成二氧化碳气体，过量的盐酸加热溶液挥发，所以按添加试剂顺序，依次发生反应的离子方程式为Ba2＋＋SO42—= BaSO4↓；CO32—＋Ba2＋=BaCO3↓； 2 H＋＋CO32—= H2O＋CO2↑；
（3）根据NaOH和NaCl在溶解度上的差异，先蒸发浓缩，溶解度小的溶质会析出，冷却后，通过过滤可以除去析出的NaCl，故答案为蒸发；过滤；
（4）如图所示，d极生成氧气，发生氧化反应，作阳极，则电极c为电解池的阴极；电极d上发生的反应为：2H2O-4e-=O2↑+4H+，氢离子浓度增大，所以硫酸根离子要通过b，与氢离子结合生成硫酸，所以b为阴离子交换膜，故答案为 阴；阴。
21．DEF
【详解】A项中，两电极活动性相同，无法产生电流；
B项中蔗糖是非电解质；
C项中没有形成闭合回路，它们均不能构成原电池。
D、E、F中均存在自发进行的氧化还原反应，且均符合两个活性不同的电极、电解质溶液、闭合回路条件，因此能形成原电池；
答案为DEF。
22． 阳膜 阴膜 、 或被氧化
【详解】Ⅱ由于阳极中阴离子为硫酸根离子和水电离产生的氢氧根离子，其中放电能力最强的是水电离产生的氢氧根离子，则阳极发生的电极反应为：；
故答案为：；
产品室可得到的原因是阳极室的穿过阳膜扩散至产品室，原料室的穿过阴膜扩散至产品室，二者反应生成，所以A为阳膜； B为阴膜；
早期采用“三室电渗析法”制备，将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用稀溶液代替，并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室，其缺点是产品中混有、杂质；该杂质产生的原因是H3PO3在阳极失去电子被氧化或阳极产生的氧气把或氧化。故答案为：、，或被氧化。
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