4.2 电解池 （含解析）课后训练 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1
文档属性
| 名称 | 4.2 电解池 （含解析）课后训练 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 689.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-01-03 23:39:08 | ||
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文档简介
4.2 电解池 课后训练
一、单选题
1．有关电解原理的说法正确的是（ ）
①电解是把电能转变成化学能 ②电解是把化学能转变成电能 ③电解质溶液导电是化学变化，金属导电是物理变化④不能自发进行的氧化还原反应，通过电解的原理可以实现⑤任何溶液被电解时，必然导致氧化还原反应的发生
A．①②③④ B．②③⑤ C．③④ D．①③④⑤
2．依据下列实验事实，所得结论正确的是（ ）
选项 A B C D
实验 铜丝能导电 干燥NaCl固体不导电 NaCl溶于水能导电 熔融NaCl能导电
结论 铜是电解质 NaCl固体中不含阴阳离子 NaCl在通电条件下发生电离 NaCl是电解质
A．A B．B C．C D．D
3．化学在生产生活中具有重要应用，下列有关说法正确的是（ ）
A． B． C． D．
溶洞形成时，涉及的溶解 不锈钢镀铜水龙头：镀铜时，纯铜作阴极 植物光合作用中，碳元素被氧化 植物奶油的制作过程：为取代反应
A．A B．B C．C D．D
4．用铜片、银片设计成如图所示的原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是（ ）
A．电子通过盐桥从乙池移向甲池
B．盐桥中K+向左移动
C．开始时，银片上发生的反应是Ag-e-=Ag＋
D．电路中每转移2mole-，正极材料增重216g
5．电解硫酸铜溶液时，要求满足下列三点要求：①阳极质量逐渐减少；②阴极质量逐渐增加；③电解液质量减轻。根据这三点要求可以选用的电极是（ ）
A．石墨作阴极，纯铜作阳极
B．含有锌、银的铜合金作阴极，石墨作阳极
C．纯铁作阳极，纯铜作阴极
D．含有锌、银的铜合金作阳极，纯铜作阴极
6．最近科学家在发展非金属催化剂实现CO2电催化还原制备甲醇(CH3OH)方向取得重要进展，反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物质用“*”标注。下列说法错误的是（ ）
A．得到的副产物有CO和CH2O(甲醛)，其中相对较多的副产物为CO
B．生成副产物CH2O时，反应的活化能较大
C．制备甲醇的主反应速率主要由过程*CO+*OH→*CO+*H2O决定
D．电催化还原制备甲醇过程中，阳极的电势比阴极电势低
7．新型锂空气电池能量密度高、成本低，可作为未来电动汽车的动力源，其工作原理如右图所示。下列有关该电池的说法正确的是（ ）
A．充电时，金属锂为阳极
B．放电时，正负两极周围都有LiOH
C．放电时，每消耗22.4LO2，转移4mol电子
D．放电和充电时，Li+迁移方向相反
8．以惰性电极电解足量的CuSO4溶液。若阳极上产生气体的物质的量为0.0100 mol，则阴极上析出铜的质量为（ ）
A．0.64 g B．1.28 g C．2.56 g D．5.12 g
9．用太阳能光伏电池电解水制高纯氢的工作示意图如图。通过控制开关连接或，可交替得到和。下列说法中，错误的是（ ）。
A．连接时，电极3上发生的反应为：
B．连接时，电极1上发生的反应为：
C．连接时，溶液中向电极2移动，电极2附近产生气体为
D．连接或时，电极3均作为阳极材料
10．铝表面在空气中天然形成的氧化膜耐磨性和抗蚀性不够强。控制一定的条件，用如图所示的电化学氧化法，可在铝表面生成坚硬致密，耐腐蚀的氧化膜。下列有关叙述正确的是（ ）
A．阴极上有金属铝生成
B．电极A为石墨，电极B为金属铝
C．OH-在电极A上放电，有氧气生成
D．阳极的电极反应式为：2Al-6e-+3H2O═Al2O3+6H+
11．下图为氯碱工业的简易装置示意图，其中两电极均为惰性电极，下列说法正确的是（ ）
A．粗盐水中含有的少量 Ca2+和 Mg2+均可用 NaOH 除去
B．若电路中通过 0.2 mol 电子，理论上可在 b 处得到标准状况下 1.12 L 气体
C．a 处得到的是浓 NaOH 溶液
D．适当降低阳极电解液的 pH 有利于 Cl2 逸出
12．用惰性电极电解下列各组中的三种溶液，电解过程中，溶液中pH依次为减小、不变、增大的是（ ）
A．HCl、HNO3、K2SO4 B．AgNO3、CuCl2、 Cu(NO3)2
C．CaCl2、 KOH、NaNO3 D．CuSO4、Na2SO4、KCl
13．一种脱除和利用水煤气中CO2方法的如图，下列说法中错误的是
A．b为电源的正极
B．利用电化学原理，将CO2电催化为C2H4的反应式为2CO2-12e-+12H+=C2H4+4H2O
C．再生塔中产生CO2的离子方程式为2H2O+CO2↑+
D．某温度下，吸收塔中K2CO3溶液吸收一定量的CO2后，c()：c()=1：2，则该溶液的pH=10(该温度下H2CO3的Ka1=4.6×10-7；Ka2=5.0×10-11)
14．蓄电池是一种可以反复充电、放电的装置，有一种蓄电池在充电（电解池）和放电（原电池）时发生的反应是NiO2+Fe+2H2O Fe（OH）2+Ni（OH）2，用该蓄电池电解（阴、阳极均为惰性电极）M（NO3）x溶液时，若此蓄电池工作一段时间后消耗0.36g 水．电解M（NO3）x溶液时某一极质量增加m g，金属M的相对原子质量（用m、x表示）的计算式为（ ）
A．20mx B．20x/m C．25mx D．50m/x
15．某化学兴趣小组进行两组电解实验。
实验一：已知固体电解质只有特定离子才能移动。按照下图装置研究α-AgI固体电解质导体是Ag＋导电还是I-导电；
实验二：用惰性电极电解硫酸铜和盐酸混合液，对产生的气体进行研究。
关于以上实验，下列说法正确的是（ ）
A．实验一：若α-AgI固体是Ag+导电，则通电一段时间后的晶体密度不均匀
B．实验一：若α-AgI固体是I-导电，则通电一段时间后的晶体密度仍均匀
C．实验二：若阳极为纯净气体，阴、阳两极产生的气体体积比可能≥1
D．实验二：若阳极为混合气体，阴、阳两极产生的气体体积比可能≥1
16．将等物质的量的K2SO4、NaCl、Ba（NO3）2、AgNO3混合均匀后，置于指定容器中，加入足量的水，搅拌、静置、过滤．取滤液，用铂电极电解一段时间．则两极区析出的氧化产物与还原产物的质量比约为（ ）
A．35.5：108 B．108：35.5 C．8：1 D．1：2
二、综合题
17．化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。
（1）锌锰干电池是应用最普遍的电池之一(如图所示)，锌锰干电池的负极材料是 ，负极发生的电极反应方程式为 。若反应消耗16.25 g负极材料，则电池中转移电子的物质的量为 mol。
（2）目前常用的镍(Ni)镉(Cd)电池总反应式可以表示为：Cd＋2NiO(OH)＋2H2O 2Ni(OH)2＋Cd(OH)2，已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水，但能溶于酸，以下说法中正确的是________。
A．Cd是负极 B．Ni(OH)2是正极
C．充电时化学能转变为电能 D．放电时化学能转变为电能
（3）如图为氢氧燃料电池的构造示意图，根据电子运动方向，可知X极为电池的 (填“正”或“负”)极，Y极的电极反应为 (填“氧化”或“还原”)反应。
18．
（1）I.我国是世界氯碱工业大国，氯碱工业即采用电解饱和食盐水的方法来制备工业原料H2、Cl2、NaOH，它广泛应用于轻工业、纺织工业、冶金工业、石油化学工业以及公用事业。其电解装置原理图如图1。
n为直流电源的 (填“正”或“负”)极，离子交换膜a为 填“阴”或“阳”)离子交换膜。
（2）写出该电解装置的总反应方程式： 。
（3）II.一次化学实验课上，某兴趣小组组装了电化学装置(如图2)，其中A、B、C、D、E、F均为石墨电极，U形管中为滴有几滴酚酞的溶液，甲、乙烧杯中溶质电离出的离子均是、、、中的某两种，通电后甲、乙两烧杯中溶液随时间变化的曲线如图3所示，已知通电一段时间后，F极产生的气体体积比A极产生的少(标准状况下)。
甲、乙两烧杯中溶液的溶质分别为 (填化学式)
（4）F极上的电极反应式为 。
（5）若要将U形管中的溶液恢复到电解前的状态，应加入 mol的 (填物质名称)。
19．
（1）Ⅰ、钠硫电池作为一种新型储能电池，其应用逐渐得到重视和发展。钠硫电池以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠（Na2Sx）分别作为两个电极的反应物，固体Al2O3陶瓷（可传导Na+）为电解质，其反应原理如图所示：
物质 Na S Al2O3
熔点/℃ 97.8 115 2050
沸点/℃ 892 444.6 2980
请判断该电池工作的适宜温度应控制在____范围内（填字母序号）。
A．常温 B．60℃～ 100℃
C．200℃～350℃ D．2000℃～3000℃
（2）放电时，电极A为 极。
（3）放电时，内电路中Na+的移动方向为 （填“从A到B”或“从B到A”）。
（4）充电时，总反应为Na2Sx＝2Na+xS（3（5）Ⅱ、用NaOH溶液吸收烟气中的SO2，将所得的Na2SO3溶液进行电解，可循环再生NaOH，同时得到H2SO4，其原理如图所示。（电极材料为石墨）
图中a极要连接电源的（填“正”或“负”） 极，C口流出的物质是 。
（6）SO32－放电的电极反应式为 。
（7）电解过程中阴极区碱性明显增强，请结合电极方程式解释原因 。
20．如图，根据图回答下列问题：
（1）烧杯Ⅰ的名称为 池，烧杯Ⅱ的名称为 池；
（2）烧杯Ⅰ中Cu是 极，烧杯Ⅱ中Cu是 极；
（3）写出烧杯Ⅰ中发生的总化学方程式： ；
（4）试描述两装置中所产生的现象： ；
（5）当锌片溶解6.5g时，烧杯铜片上产生标况下气体体积 L．
21．从NO3﹣、SO42﹣、H+、Cu2+、Ba2+、Ag+、Cl﹣等离子中选出适当的离子组成电解质，采用惰性电极对其溶液进行电解．
（1）两极分别放出H2和O2时，电解质的化学式可能是 ．
（2）若阴极析出金属，阳极放出O2时，电解质的化学式可能是 ．
（3）两极分别放出气体，且体积比为1：1，电解质的化学式可能是 ．
答案解析部分
1．【答案】D
【解析】【解答】①电解时通电发生了化学反应，因此是把电能转变成化学能，①符合题意；②电解时先通电，后发生化学反应，不是把化学能转变成电能，而是把电能转变成化学能，②不符合题意；③电解质溶液导电时在溶液中阴离子、阳离子定向移动，并在两个电极上发生氧化还原反应，有新物质产生，发生的是化学变化，金属导电是自由电子定向移动，没有新物质产生，是物理变化，③符合题意；④电解不仅能使自发反应进行，也能使非自发反应进行，即无论氧化还原反应是否可以自发进行，都可通过电解的原理实现，④符合题意；⑤任何溶液被电解时，在两个电极上就会有电子的失去和获得，故必然导致氧化还原反应的发生，⑤符合题意；故合理的是①③④⑤，选项D符合要求。
【分析】电解是指在外加电源的作用下，电解质溶液中的离子或电极发生化学反应的过程，是电能转化为化学能的过程，据此解答即可。
2．【答案】D
【解析】【解答】A．铜丝能导电，但铜为单质，不是电解质，故A不符合题意；
B．干燥NaCl固体不导电，是由于钠离子和氯离子不能自由移动，故B不符合题意；
C．NaCl溶于水能导电，是由于NaCl在水分子作用下发生电离，故C不符合题意；
D．熔融NaCl能导电，且NaCl是化合物，所以NaCl是电解质，故D符合题意；
故答案为D。
【分析】注意电解质是指熔融状态和水溶液状态下导电的化合物；
3．【答案】A
【解析】【解答】A．溶洞形成时，涉及碳酸钙与空气中二氧化碳和水的溶解反应，生成碳酸氢钙，A项符合题意；
B．镀铜时，纯铜作阳极，B项不符合题意；
C．植物光合作用中，转化为，碳元素被还原，C项不符合题意；
D．植物奶油的制作过程为液态植物油与的加成反应，D项不符合题意。
故答案为：A。
【分析】B.镀铜时纯铜作阳极；
C.植物光合作用将二氧化碳转化为葡萄糖；
D.液态植物油与发生加成反应得到植物奶油。
4．【答案】D
【解析】【解答】A．电子从铜片经外电路流向银片，不经盐桥，A不符合题意；
B．盐桥中阳离子向正极移动，则K+向右移动，B不符合题意；
C．银片上发生的反应是：Ag＋+e-=Ag，C不符合题意；
D．每转移2mole-，正极生成2molAg，增重为，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.口诀：“电子不小下水，离子不上岸”，电子不会通过电解质溶液
B.阴阳离子移动方向口诀：“阳正阴负”
C.正负极判断，活泼金属做负极，相对不活泼做正极，银做正极，Ag++e-=Ag
D.转移电子与生成银的关系e-~Ag，故转移2mol电子，生成2molAg，增重216g
5．【答案】C
【解析】【解答】电解CuSO4溶液时，若要求达到以下三点要求：①阳极质量减小 ②阴极质量增加 ③电解质溶液质量减少。A．石墨作阴极，纯铜作阳极，阳极铜溶解，质量减少；阴极析出铜，质量增加，电解质溶液中铜离子浓度不变，A不符合题意；
B.用含有锌、银的铜合金作阴极，石墨作阳极，阳极质量不变，B不符合题意；
C.用纯铁作阳极，用纯铜作阴极，阳极铁溶解，质量减少；阴极上铜离子放电，所以电解质溶液中铜离子浓度降低，亚铁离子浓度增大，但溶液质量减小，C符合题意；
D.含Zn、Ag的铜合金作阳极、纯铜作阴极，阳极上锌和铜溶解，质量减少、阴极析出铜，质量增加，电解质溶液中铜离子浓度降低，锌离子浓度增大，溶液质量增大，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】要求“阳极质量减小”，则阳极为活性电极；要求“阴极质量逐渐增加”，则阴极发生反应Cu2++2e-=Cu；要求“电解液质量减轻”，则阳极金属的相对原子质量小于铜的相对原子质量。据此结合选项进行分析。
6．【答案】D
【解析】【解答】A．主要产物是甲醇，由图可知，得到的副产物有CO和CH2O(甲醛)，生成副产物CH2O时反应的活化能较大，反应进行较慢，生成的量相对较少；生成副产物CO时反应的活化能较小，反应进行较快，生成的量相对较多，A不符合题意；
B．由A的分析可知，生成副产物CH2O时，反应的活化能较大，B不符合题意；
C．合成甲醇的主反应中，过程*CO+*OH→*CO+*H2O的活化能最大，反应速率最慢，决定整体反应速率，C不符合题意；
D．电催化还原制备甲醇过程中，阳极的电势比阴极的高，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.副产物有CO和CH2O，活化能越大反应速率越慢；
B.生成副产物CH2O时，反应的活化能较大；
C.反应速率由最慢的反应决定；
D.阳极电势高于阴极。
7．【答案】D
【解析】【解答】A. 根据以上分析，充电时，金属锂为阴极，故A不符合题意；
B. 金属锂电极周围为有机电解液，非水溶液，放电时，该极周围不会有LiOH，故B不符合题意；
C. 没有标明是在标准状况下，无法计算22.4LO2的物质的量，故C不符合题意；
D. 放电时阳离子由负极向正极移动，充电时阳离子由阳极向阴极移动，所以Li+迁移方向相反，故D符合题意。
故答案为：D。
【分析】在原电池中，负极失去电子，发生的是氧化反应；正极得到电子，发生的是还原反应；在电解池中，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动；在电解池中，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。
8．【答案】B
【解析】【解答】惰性电极电解CuSO4溶液时，阳极产生的是氧气，则转移电子是0.04mol，因此根据电子得失守恒可知，析出铜是 ＝0.02mol，质量是0.02mol×64g/mol＝1.28g；
故答案为：B。
【分析】阳极产生气体为氧气，O2~4e-~2Cu，故nCu=0.02mol，则质量为1.28g
9．【答案】D
【解析】【解答】A．连接K1，电极1为阴极，电极3为阳极，根据电解原理，电极3上失去电子，化合价升高，电极反应式为Ni(OH)2－e－＋OH－=NiOOH＋H2O，故A说法不符合题意；
B．根据A选项分析，电极1为阴极，得电子，化合价降低，电极反应式为2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，故B说法不符合题意；
C．连接K2，电极3为阴极，电极2为阳极，根据电解原理，OH－向阳极移动，即移向电极2，电极2为阳极，失去电子，化合价升高，电极反应式为2H2O－4e－=O2↑＋4H＋，故C说法不符合题意；
D．连接K1，电极3为阳极，连接K2，电极3为阴极，故D说法符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．根据电解原理，阳极失去电子，化合价升高；
B．根据A选项分析，阴极得电子，化合价降低；
C．根据电解原理，阴离子移向阳极、阳离子移向阴极；
D．电解池中，与电源正极相连的电极是阳极，与电源负极相连的电极是阴极。
10．【答案】D
【解析】【解答】根据原电池装置和题目信息可知电解总反应为：2Al+3H2O Al2O3+H2↑，则A、阴极氢离子放电，电极反应为：2H++2e-=H2↑，A不符合题意；
B、电极A与电源的正极相连，是阳极，发生失去电子的氧化反应，应是为Al，B不符合题意；
C、电解质为硫酸溶液，氢氧根离子不可能参加反应，阳极反应为：2Al-6e-+3H2O＝AL2O3+6H+，C不符合题意；
D、阳极反应为：2Al-6e-+3H2O＝AL2O3+6H+，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】根据条件使铝的表面形成致密的氧化铝薄膜，铝应该在阳极，A是阳极，A是铝单质，发生的是氧化反应变为氧化铝，B为阴极，是石墨材料。氢离子得到电子变为氢气。
11．【答案】D
【解析】【解答】A．Ca(OH)2有一定溶解度，用NaOH并不能将少量的钙离子除去，故A不符合题意；
B．B室与电源负极相连为阴极，电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，所以转移0.2mol电子时生成0.1mol氢气，标况下体积为2.24L，故B不符合题意；
C．A室为阳极，浓盐水中的氯离子放电得到氯气，钠离子经阳离子交换膜进入阴极，所以a处得到的是稀的NaCl溶液，故C不符合题意；
D．氯气可以和氢氧根反应，适当降低阳极电解液的 pH 有利于Cl2逸出，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A、钙离子一般采用碳酸根出去
B、H2~2e-，则得到气体为1.12L
C、阴极产生氢氧化钠，故a得到的是淡水。
12．【答案】D
【解析】【解答】A．电解HCl生成氯气和氢气，电解本身，电解HNO3时生成氢气和氧气，即电解水型的，电解K2SO4时，时生成氢气和氧气，即电解水型的，溶液的pH依次为升高，降低，不变，故A不符合题意；
B．电解AgNO3会生成硝酸、银和氧气，溶液的pH降低；氯化铜溶液呈酸性，电解CuCl2会生成铜和氯气，电解后浓度减小，铜离子水解程度减弱，溶液的pH增大；电解Cu（NO3）2时会生成铜、硝酸和氧气，溶液的pH降低，故B不符合题意；
C．电解CaCl2时生成氢氧化钙、氯气和氢气，电解KOH时生成氢气和氧气，即电解水型的，电解NaNO3时，生成氢气和氧气，即电解水型的，溶液的pH依次为升高，升高，不变，故C不符合题意；
D．电解CuSO4时，生成铜和氧气以及硫酸，电解Na2SO4生成氢气和氧气，即电解水型的，电解KCl时会生成氢气、氯气单质和氢氧化钾，溶液中c（H+）依次为升高，不变，降低，pH依次为减小、不变、增大，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】用惰性电极电解电解质溶液，阳极的放电顺序：银离子＞铜离子＞氢离子，阴极离子的放电顺序：氯离子＞氢氧根离子，根据两个电极的放电顺序，分析电解后溶液的成分。
13．【答案】B
【解析】【解答】A．由分析可知，玻碳电极为阳极，则b为电源的正极，A不符合题意；
B．铂电极为阴极，CO2发生电催化反应，得电子生成C2H4等，发生还原反应，反应式为2CO2+12e-+12H+=C2H4+4H2O，B符合题意；
C．再生塔中碳酸氢钾分解生成碳酸钾，并产生CO2，离子方程式为2H2O+CO2↑+，C不符合题意；
D．由+H+可得，Ka2===5.0×10-11，c(H+)=1×10-10mol L-1，溶液的pH=10，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】由图可知，玻碳电极上水失去电子生成氧气，发生氧化反应，则玻碳电极为阳极，电极反应式为 2H2O-4e-=O2↑+4H+， 铂电极为阴极，电极反应式为2CO2+12e-+12H+=C2H4+4H2O，则a为电源负极，b为电源正极。
14．【答案】C
【解析】【解答】解：电解M（NO3）x溶液时某一极质量增至m g，则Mx++xe﹣=M，n（H2O）= =0.02mol，发生2H2O 2H2↑+O2↑～4e﹣，由电子守恒可知，存在xH2O～2M，n（M）=0.02mol× = mol，金属M的相对原子质量为 =25mx，
故选C．
【分析】电解M（NO3）x溶液时某一极质量增至m g，则Mx++xe﹣=M，n（H2O）= =0.02mol，发生2H2O 2H2↑+O2↑～4e﹣，由电子守恒可知，存在xH2O～2M，以此来解答．
15．【答案】D
【解析】【解答】A、实验一为电解装置，两电极均是银，阳极银溶解成Ag+，若Ag+导电，Ag+在阴极再析出，通电一段时间后的晶体密度均匀，故A不符合题意；
B、若是I-导电，则是I-在阴极析出，通电一段时间后的晶体I-少了，密度不均匀，故B不符合题意；
C、实验二中，用惰性电极电解硫酸铜和盐酸混合液，电解混合溶液时，阳极反应依次是：2Cl－－2e－=Cl2↑，4OH－－4e－=2H2O+O2↑；阴极反应依次是：Cu2+ +2e－=Cu，2H++2e－=H2↑。根据得失电子守恒可知，当阳极为纯净气体Cl2时，阴极上可能不产生气体，也可能有H2生成，但H2的物质的量必小于Cl2的物质的量，故C不符合题意；
D、当阳极为混合气体Cl2和O2时，如果溶液中Cu2+比较多，在阴极可能不产生气体，如果溶液中Cu2+比较少，此时有H2生成，阴阳极产生的气体的体积关系可能≥1，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】本题综合考查电解的相关知识，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。要注意考虑放电顺序。
16．【答案】C
【解析】【解答】解：将等物质的量的K2SO4、NaCl、Ba（NO3）2、AgNO3混合均匀后，置于指定容器中，加入足量的水，发生反应：
K2SO4+Ba（NO3）2=BaSO4↓+2KNO3，AgNO3+NaCl=AgCl↓+NaNO3，搅拌、静置、过滤，滤液为KNO3和NaNO3溶液，
电解时发生：2H2O 2H2↑+O2↑，氧化产物为O2，还原产物为H2，
两极区析出的氧化产物与还原产物的质量比约为32：2×2=8：1，
故选C．
【分析】将等物质的量的K2SO4、NaCl、Ba（NO3）2、AgNO3混合均匀后，置于指定容器中，加入足量的水，发生反应：
K2SO4+Ba（NO3）2=BaSO4↓+2KNO3，AgNO3+NaCl=AgCl↓+NaNO3，反应后为KNO3和NaNO3溶液，用铂电极电解，实际上电解的为水，在两极上分别生成氧气和氢气．
17．【答案】（1）锌；Zn-2e-=Zn2+；0.5
（2）A；D
（3）负；还原
【解析】【解答】(1)在锌锰干电池中，由于电极活动性Zn＞C，所以Zn为负极，失去电子发生氧化反应，负极的电极反应式为：Zn-2e-=Zn2+，16.25 g锌的物质的量是n(Zn)= =0.25 mol，则转移电子的物质的量为n(e-)=2×0.25 mol=0.5 mol；
(2)A．根据反应方程式可知：Cd作负极，失去电子发生氧化反应，A故答案为：；
B．Ni(OH)2连接电源正极，在反应中失去电子，发生氧化反应，作电解池的阳极，B不故答案为：；
C．充电时在电流作用下发生氧化还原反应，是电能转变为化学能，C不故答案为：；
D．放电时发生化学反应，产生电流，化学能转变为电能，D故答案为：；
故答案为：AD；
(3)根据图示可知X电极失去电子，发生氧化反应，则在该燃料电池中，通入氢气的电极X为负极，H2失去电子，发生氧化反应，X电极反应式为2H2-4e-+4OH-=2H2O，通入氧气的电极Y为正极，得到电子，发生还原反应，正极的电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-。
【分析】(1)在原电池中，活动性强的电极为负极，活动性弱的电极为正极，负极失去电子发生氧化反应，结合锌是+2价金属，根据其质量计算物质的量，然后计算转移电子的物质的量；
(2)放电时化学能为电能，充电时电能转化为化学能，结合反应方程式判断电极作用；
(3)在燃料电池中，通入燃料的电极是负极，通入氧化剂的电极为正极，负极失去电子发生氧化反应，正极上得到电子，发生还原反应。
18．【答案】（1）负；阳
（2）
（3）NaOH、CuSO4
（4）或
（5）0.2；氯化氢
【解析】【解答】电解饱和食盐水的方法来制备工业原料、、NaOH，电解装置原理图示，左槽加入饱和食盐水后产出淡盐水，则C电极发生反应：2Cl--2e-=Cl2↑，C电极为阳极，则m是直流电源的正极，n为直流电源的负极；D电极得电子，发生反应：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，左槽溶液总的Na+通过a膜进入右槽，右槽流出浓NaOH溶液。
（1）据分析，n为直流电源的负极；左槽溶液总的Na+通过a膜进入右槽，离子交换膜a为阳离子交换膜；
（2）据分析，该电解装置阳极发生反应：2Cl--2e-=Cl2↑，阴极发生反应：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，总反应方程式： 2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑；
（3）因与产生Cu(OH)2沉淀，则、、、中的某两种形成的溶液是NaOH或CuSO4。依题意，通电后甲、乙两烧杯中溶液pH随时间变化是甲升高碱性增强，乙降低酸性增强，电解NaOH溶液是电解水型，电解过程NaOH浓度增大碱性变强；电解CuSO4溶液是放氧生酸型，电解过程H+浓度增大酸性变强；故甲、乙两烧杯中溶液的溶质分别为NaOH、；
（4）据小问3分析，乙烧杯是CuSO4溶液，根据图2所示，F电极电子流出，则F极上的电极反应式为：(或)；
（5）根据图2所示，电子从F电极流出进入N极，从M极流出进入A极，则B流出电子C流入，D流出电子E流入，U型管中是KCl-酚酞溶液，则C极发生电极反应：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故①U形管中溶液先变红的一极为C极；D极发生电极反应：2Cl--2e-=Cl2↑，Cl-全部生成氯气后继续电解则D极发生电极反应：2H2O+2e-=H2↑+2OH-。甲烧杯是NaOH溶液，A极发生电极反应：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，F极上的电极反应式为：；依题意，通电一段时间后，F极产生的气体体积比A极产生的少1.12L(标准状况下)，则有：
则该时间段体系内转移了0.2mol电子，则C极放出0.1molH2，U形管中为滴有几滴酚酞的溶液中Cl-物质的量>0.2mol，则D极放出0.1molCl2；故根据溶液恢复到电解前的状态的要求，应向U形管加入0.2mol的氯化氢。
【分析】（1）根据正负极的产物即可判断正负极和阳极
（2）根据反应物和生成物即可写出电极反应
（3）根据给出的离子的种类即可判断
（4）根据电极上的物质即可写出电极式
（5）根据电极反应即可计算出物质
19．【答案】（1）C
（2）负
（3）从A到B
（4）Sx2--2e-=xS
（5）负；硫酸
（6）SO32--2e-+H2O=SO42- +2H+
（7）2H2O+2e-=H2↑+2OH-
【解析】【解答】I.（1）电池工作时，要求为熔融状态的Na、S，根据物质的熔点表中数据，温度应高于115℃，小于444.6℃，答案为C；（2）放电时，Na失电子生成钠离子，则A电极做负极；（3）放电时，电池内部中阳离子向正极移动，则Na+的移动方向为从A到B；（4）充电时为电解池，阳极Sx2-失电子，生成xS，电极反应式为Sx2--2e-=xS；II. （5根据图像可知，此装置为电解池，溶液中的Na+向阴极移动，则a与电池负极相连；b极为亚硫酸根离子在阳极失去电子发生氧化反应生成硫酸根离子，则C口流出的为浓度较大的硫酸；（6）SO32－放电的电极反应式为SO32--2e-+H2O=SO42- +2H+；（7）电解过程中阴极区发生2H2O+2e-=H2↑+2OH-，使溶液中的氢氧根离子浓度增大，碱性增强。
【分析】I.该装置放电时为原电池，负极为Na失电子生成钠离子，正极为S得电子生成Sx2-；充电时为电解池，阴极为钠离子得电子生成钠，阳极为Sx2--2e-=xS；Ⅱ.此装置为电解池，溶液中的阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，则a为负极，b为正极，阳极为亚硫酸根离子在阳极失去电子发生氧化反应生成硫酸根离子；阴极：2H2O+2e-=H2↑+2OH-；
20．【答案】（1）原电；电解
（2）正；阳
（3）Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
（4）烧杯I锌逐渐溶解，铜上有气泡；烧杯II中Cu逐渐溶解，C上有气泡，溶液中生成蓝色沉淀
（5）2.24
【解析】【解答】解：（1）Zn与硫酸能发生自发的氧化还原反应，所以烧杯I中构成原电池，Zn失电子为负极，Cu上氢离子得电子，Cu为正极，烧杯II有外接电源为电解池；
故答案为：原电；电解；
（2.）Zn失电子为负极，Cu上氢离子得电子，Cu为正极，烧杯II中Cu与正极相连为阳极；故答案为：正；阳；
（3.）烧杯I中发生反应为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑；故答案为：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑；
（4.）烧杯I中负极锌逐渐溶解，正极上氢离子得电子生成氢气，烧杯II中阳极上Cu失电子生成铜离子，阴极上氢离子得电子生成氢气，同时溶液中生成氢氧根离子，氢氧根离子与铜离子结合形成氢氧化铜蓝色沉淀；
故答案为：烧杯I锌逐渐溶解，铜上有气泡；烧杯II中Cu逐渐溶解，C上有气泡，溶液中生成蓝色沉淀；
（5.）当锌片溶解6.5g时，即消耗Zn为0.1mol，转移电子为0.2mol，则铜上生成的氢气为0.1mol，在标准状况下体积为2.24L；
故答案为：2.24．
【分析】Zn与硫酸能发生自发的氧化还原反应，所以烧杯I中构成原电池，Zn失电子为负极，Cu上氢离子得电子，Cu为正极，烧杯II中Cu与正极相连为阳极，C与负极相连为阴极，结合两极上发生的反应分析．
21．【答案】（1）HNO3、H2SO4、Ba（NO3）2
（2）CuSO4、AgNO3、Cu（NO3）2
（3）HCl、BaCl2
【解析】【解答】解：阴极上阳离子放电顺序为Ag+＞Cu2+＞H+＞Ba2+，阳极上阴离子放电顺序为Cl﹣＞OH﹣＞SO42﹣、NO3﹣，（1）当阴极放出H2，阳极放出O2时，则溶液中的电解质不放电，溶液中阳离子为H+，阴离子为SO42﹣或NO3﹣，所以电解质是HNO3、H2SO4、Ba（NO3）2中的任意一种，但不能是BaSO4．
故答案为：HNO3、H2SO4、Ba（NO3）2；（2）当阴极析出金属，则金属离子为Cu2+或Ag+，阳极放出O2时，阴离子为SO42﹣或NO3﹣；所以电解质是CuSO4或AgNO3或Cu（NO3）2中的任意一种，
故答案为：CuSO4、AgNO3、Cu（NO3）2；（3）当阴极放出H2，则阴极为H+放电溶液中的阳离子为H+，阳极放出Cl2阴离子为Cl﹣放电，所以电解质为HCl、BaCl2中的任意一种，
故答案为：HCl、BaCl2．
【分析】阴极上阳离子放电顺序为Ag+＞Cu2+＞H+＞Ba2+，阳极上阴离子放电顺序为Cl﹣＞OH﹣＞SO42﹣、NO3﹣，（1）当阴极放出H2，阳极放出O2时，则溶液中的电解质不放电，根据离子的放电顺序分析；（2）当阴极析出金属，则金属离子为Cu2+或Ag+，阳极放出O2时，阴离子为SO42﹣或NO3﹣；（3）当阴极放出H2，则阴极为H+放电，阳极放出Cl2阴离子为Cl﹣放电，此时两极分别放出气体，且体积比为1：1．
一、单选题
1．有关电解原理的说法正确的是（ ）
①电解是把电能转变成化学能 ②电解是把化学能转变成电能 ③电解质溶液导电是化学变化，金属导电是物理变化④不能自发进行的氧化还原反应，通过电解的原理可以实现⑤任何溶液被电解时，必然导致氧化还原反应的发生
A．①②③④ B．②③⑤ C．③④ D．①③④⑤
2．依据下列实验事实，所得结论正确的是（ ）
选项 A B C D
实验 铜丝能导电 干燥NaCl固体不导电 NaCl溶于水能导电 熔融NaCl能导电
结论 铜是电解质 NaCl固体中不含阴阳离子 NaCl在通电条件下发生电离 NaCl是电解质
A．A B．B C．C D．D
3．化学在生产生活中具有重要应用，下列有关说法正确的是（ ）
A． B． C． D．
溶洞形成时，涉及的溶解 不锈钢镀铜水龙头：镀铜时，纯铜作阴极 植物光合作用中，碳元素被氧化 植物奶油的制作过程：为取代反应
A．A B．B C．C D．D
4．用铜片、银片设计成如图所示的原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是（ ）
A．电子通过盐桥从乙池移向甲池
B．盐桥中K+向左移动
C．开始时，银片上发生的反应是Ag-e-=Ag＋
D．电路中每转移2mole-，正极材料增重216g
5．电解硫酸铜溶液时，要求满足下列三点要求：①阳极质量逐渐减少；②阴极质量逐渐增加；③电解液质量减轻。根据这三点要求可以选用的电极是（ ）
A．石墨作阴极，纯铜作阳极
B．含有锌、银的铜合金作阴极，石墨作阳极
C．纯铁作阳极，纯铜作阴极
D．含有锌、银的铜合金作阳极，纯铜作阴极
6．最近科学家在发展非金属催化剂实现CO2电催化还原制备甲醇(CH3OH)方向取得重要进展，反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物质用“*”标注。下列说法错误的是（ ）
A．得到的副产物有CO和CH2O(甲醛)，其中相对较多的副产物为CO
B．生成副产物CH2O时，反应的活化能较大
C．制备甲醇的主反应速率主要由过程*CO+*OH→*CO+*H2O决定
D．电催化还原制备甲醇过程中，阳极的电势比阴极电势低
7．新型锂空气电池能量密度高、成本低，可作为未来电动汽车的动力源，其工作原理如右图所示。下列有关该电池的说法正确的是（ ）
A．充电时，金属锂为阳极
B．放电时，正负两极周围都有LiOH
C．放电时，每消耗22.4LO2，转移4mol电子
D．放电和充电时，Li+迁移方向相反
8．以惰性电极电解足量的CuSO4溶液。若阳极上产生气体的物质的量为0.0100 mol，则阴极上析出铜的质量为（ ）
A．0.64 g B．1.28 g C．2.56 g D．5.12 g
9．用太阳能光伏电池电解水制高纯氢的工作示意图如图。通过控制开关连接或，可交替得到和。下列说法中，错误的是（ ）。
A．连接时，电极3上发生的反应为：
B．连接时，电极1上发生的反应为：
C．连接时，溶液中向电极2移动，电极2附近产生气体为
D．连接或时，电极3均作为阳极材料
10．铝表面在空气中天然形成的氧化膜耐磨性和抗蚀性不够强。控制一定的条件，用如图所示的电化学氧化法，可在铝表面生成坚硬致密，耐腐蚀的氧化膜。下列有关叙述正确的是（ ）
A．阴极上有金属铝生成
B．电极A为石墨，电极B为金属铝
C．OH-在电极A上放电，有氧气生成
D．阳极的电极反应式为：2Al-6e-+3H2O═Al2O3+6H+
11．下图为氯碱工业的简易装置示意图，其中两电极均为惰性电极，下列说法正确的是（ ）
A．粗盐水中含有的少量 Ca2+和 Mg2+均可用 NaOH 除去
B．若电路中通过 0.2 mol 电子，理论上可在 b 处得到标准状况下 1.12 L 气体
C．a 处得到的是浓 NaOH 溶液
D．适当降低阳极电解液的 pH 有利于 Cl2 逸出
12．用惰性电极电解下列各组中的三种溶液，电解过程中，溶液中pH依次为减小、不变、增大的是（ ）
A．HCl、HNO3、K2SO4 B．AgNO3、CuCl2、 Cu(NO3)2
C．CaCl2、 KOH、NaNO3 D．CuSO4、Na2SO4、KCl
13．一种脱除和利用水煤气中CO2方法的如图，下列说法中错误的是
A．b为电源的正极
B．利用电化学原理，将CO2电催化为C2H4的反应式为2CO2-12e-+12H+=C2H4+4H2O
C．再生塔中产生CO2的离子方程式为2H2O+CO2↑+
D．某温度下，吸收塔中K2CO3溶液吸收一定量的CO2后，c()：c()=1：2，则该溶液的pH=10(该温度下H2CO3的Ka1=4.6×10-7；Ka2=5.0×10-11)
14．蓄电池是一种可以反复充电、放电的装置，有一种蓄电池在充电（电解池）和放电（原电池）时发生的反应是NiO2+Fe+2H2O Fe（OH）2+Ni（OH）2，用该蓄电池电解（阴、阳极均为惰性电极）M（NO3）x溶液时，若此蓄电池工作一段时间后消耗0.36g 水．电解M（NO3）x溶液时某一极质量增加m g，金属M的相对原子质量（用m、x表示）的计算式为（ ）
A．20mx B．20x/m C．25mx D．50m/x
15．某化学兴趣小组进行两组电解实验。
实验一：已知固体电解质只有特定离子才能移动。按照下图装置研究α-AgI固体电解质导体是Ag＋导电还是I-导电；
实验二：用惰性电极电解硫酸铜和盐酸混合液，对产生的气体进行研究。
关于以上实验，下列说法正确的是（ ）
A．实验一：若α-AgI固体是Ag+导电，则通电一段时间后的晶体密度不均匀
B．实验一：若α-AgI固体是I-导电，则通电一段时间后的晶体密度仍均匀
C．实验二：若阳极为纯净气体，阴、阳两极产生的气体体积比可能≥1
D．实验二：若阳极为混合气体，阴、阳两极产生的气体体积比可能≥1
16．将等物质的量的K2SO4、NaCl、Ba（NO3）2、AgNO3混合均匀后，置于指定容器中，加入足量的水，搅拌、静置、过滤．取滤液，用铂电极电解一段时间．则两极区析出的氧化产物与还原产物的质量比约为（ ）
A．35.5：108 B．108：35.5 C．8：1 D．1：2
二、综合题
17．化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。
（1）锌锰干电池是应用最普遍的电池之一(如图所示)，锌锰干电池的负极材料是 ，负极发生的电极反应方程式为 。若反应消耗16.25 g负极材料，则电池中转移电子的物质的量为 mol。
（2）目前常用的镍(Ni)镉(Cd)电池总反应式可以表示为：Cd＋2NiO(OH)＋2H2O 2Ni(OH)2＋Cd(OH)2，已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水，但能溶于酸，以下说法中正确的是________。
A．Cd是负极 B．Ni(OH)2是正极
C．充电时化学能转变为电能 D．放电时化学能转变为电能
（3）如图为氢氧燃料电池的构造示意图，根据电子运动方向，可知X极为电池的 (填“正”或“负”)极，Y极的电极反应为 (填“氧化”或“还原”)反应。
18．
（1）I.我国是世界氯碱工业大国，氯碱工业即采用电解饱和食盐水的方法来制备工业原料H2、Cl2、NaOH，它广泛应用于轻工业、纺织工业、冶金工业、石油化学工业以及公用事业。其电解装置原理图如图1。
n为直流电源的 (填“正”或“负”)极，离子交换膜a为 填“阴”或“阳”)离子交换膜。
（2）写出该电解装置的总反应方程式： 。
（3）II.一次化学实验课上，某兴趣小组组装了电化学装置(如图2)，其中A、B、C、D、E、F均为石墨电极，U形管中为滴有几滴酚酞的溶液，甲、乙烧杯中溶质电离出的离子均是、、、中的某两种，通电后甲、乙两烧杯中溶液随时间变化的曲线如图3所示，已知通电一段时间后，F极产生的气体体积比A极产生的少(标准状况下)。
甲、乙两烧杯中溶液的溶质分别为 (填化学式)
（4）F极上的电极反应式为 。
（5）若要将U形管中的溶液恢复到电解前的状态，应加入 mol的 (填物质名称)。
19．
（1）Ⅰ、钠硫电池作为一种新型储能电池，其应用逐渐得到重视和发展。钠硫电池以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠（Na2Sx）分别作为两个电极的反应物，固体Al2O3陶瓷（可传导Na+）为电解质，其反应原理如图所示：
物质 Na S Al2O3
熔点/℃ 97.8 115 2050
沸点/℃ 892 444.6 2980
请判断该电池工作的适宜温度应控制在____范围内（填字母序号）。
A．常温 B．60℃～ 100℃
C．200℃～350℃ D．2000℃～3000℃
（2）放电时，电极A为 极。
（3）放电时，内电路中Na+的移动方向为 （填“从A到B”或“从B到A”）。
（4）充电时，总反应为Na2Sx＝2Na+xS（3
图中a极要连接电源的（填“正”或“负”） 极，C口流出的物质是 。
（6）SO32－放电的电极反应式为 。
（7）电解过程中阴极区碱性明显增强，请结合电极方程式解释原因 。
20．如图，根据图回答下列问题：
（1）烧杯Ⅰ的名称为 池，烧杯Ⅱ的名称为 池；
（2）烧杯Ⅰ中Cu是 极，烧杯Ⅱ中Cu是 极；
（3）写出烧杯Ⅰ中发生的总化学方程式： ；
（4）试描述两装置中所产生的现象： ；
（5）当锌片溶解6.5g时，烧杯铜片上产生标况下气体体积 L．
21．从NO3﹣、SO42﹣、H+、Cu2+、Ba2+、Ag+、Cl﹣等离子中选出适当的离子组成电解质，采用惰性电极对其溶液进行电解．
（1）两极分别放出H2和O2时，电解质的化学式可能是 ．
（2）若阴极析出金属，阳极放出O2时，电解质的化学式可能是 ．
（3）两极分别放出气体，且体积比为1：1，电解质的化学式可能是 ．
答案解析部分
1．【答案】D
【解析】【解答】①电解时通电发生了化学反应，因此是把电能转变成化学能，①符合题意；②电解时先通电，后发生化学反应，不是把化学能转变成电能，而是把电能转变成化学能，②不符合题意；③电解质溶液导电时在溶液中阴离子、阳离子定向移动，并在两个电极上发生氧化还原反应，有新物质产生，发生的是化学变化，金属导电是自由电子定向移动，没有新物质产生，是物理变化，③符合题意；④电解不仅能使自发反应进行，也能使非自发反应进行，即无论氧化还原反应是否可以自发进行，都可通过电解的原理实现，④符合题意；⑤任何溶液被电解时，在两个电极上就会有电子的失去和获得，故必然导致氧化还原反应的发生，⑤符合题意；故合理的是①③④⑤，选项D符合要求。
【分析】电解是指在外加电源的作用下，电解质溶液中的离子或电极发生化学反应的过程，是电能转化为化学能的过程，据此解答即可。
2．【答案】D
【解析】【解答】A．铜丝能导电，但铜为单质，不是电解质，故A不符合题意；
B．干燥NaCl固体不导电，是由于钠离子和氯离子不能自由移动，故B不符合题意；
C．NaCl溶于水能导电，是由于NaCl在水分子作用下发生电离，故C不符合题意；
D．熔融NaCl能导电，且NaCl是化合物，所以NaCl是电解质，故D符合题意；
故答案为D。
【分析】注意电解质是指熔融状态和水溶液状态下导电的化合物；
3．【答案】A
【解析】【解答】A．溶洞形成时，涉及碳酸钙与空气中二氧化碳和水的溶解反应，生成碳酸氢钙，A项符合题意；
B．镀铜时，纯铜作阳极，B项不符合题意；
C．植物光合作用中，转化为，碳元素被还原，C项不符合题意；
D．植物奶油的制作过程为液态植物油与的加成反应，D项不符合题意。
故答案为：A。
【分析】B.镀铜时纯铜作阳极；
C.植物光合作用将二氧化碳转化为葡萄糖；
D.液态植物油与发生加成反应得到植物奶油。
4．【答案】D
【解析】【解答】A．电子从铜片经外电路流向银片，不经盐桥，A不符合题意；
B．盐桥中阳离子向正极移动，则K+向右移动，B不符合题意；
C．银片上发生的反应是：Ag＋+e-=Ag，C不符合题意；
D．每转移2mole-，正极生成2molAg，增重为，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.口诀：“电子不小下水，离子不上岸”，电子不会通过电解质溶液
B.阴阳离子移动方向口诀：“阳正阴负”
C.正负极判断，活泼金属做负极，相对不活泼做正极，银做正极，Ag++e-=Ag
D.转移电子与生成银的关系e-~Ag，故转移2mol电子，生成2molAg，增重216g
5．【答案】C
【解析】【解答】电解CuSO4溶液时，若要求达到以下三点要求：①阳极质量减小 ②阴极质量增加 ③电解质溶液质量减少。A．石墨作阴极，纯铜作阳极，阳极铜溶解，质量减少；阴极析出铜，质量增加，电解质溶液中铜离子浓度不变，A不符合题意；
B.用含有锌、银的铜合金作阴极，石墨作阳极，阳极质量不变，B不符合题意；
C.用纯铁作阳极，用纯铜作阴极，阳极铁溶解，质量减少；阴极上铜离子放电，所以电解质溶液中铜离子浓度降低，亚铁离子浓度增大，但溶液质量减小，C符合题意；
D.含Zn、Ag的铜合金作阳极、纯铜作阴极，阳极上锌和铜溶解，质量减少、阴极析出铜，质量增加，电解质溶液中铜离子浓度降低，锌离子浓度增大，溶液质量增大，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】要求“阳极质量减小”，则阳极为活性电极；要求“阴极质量逐渐增加”，则阴极发生反应Cu2++2e-=Cu；要求“电解液质量减轻”，则阳极金属的相对原子质量小于铜的相对原子质量。据此结合选项进行分析。
6．【答案】D
【解析】【解答】A．主要产物是甲醇，由图可知，得到的副产物有CO和CH2O(甲醛)，生成副产物CH2O时反应的活化能较大，反应进行较慢，生成的量相对较少；生成副产物CO时反应的活化能较小，反应进行较快，生成的量相对较多，A不符合题意；
B．由A的分析可知，生成副产物CH2O时，反应的活化能较大，B不符合题意；
C．合成甲醇的主反应中，过程*CO+*OH→*CO+*H2O的活化能最大，反应速率最慢，决定整体反应速率，C不符合题意；
D．电催化还原制备甲醇过程中，阳极的电势比阴极的高，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.副产物有CO和CH2O，活化能越大反应速率越慢；
B.生成副产物CH2O时，反应的活化能较大；
C.反应速率由最慢的反应决定；
D.阳极电势高于阴极。
7．【答案】D
【解析】【解答】A. 根据以上分析，充电时，金属锂为阴极，故A不符合题意；
B. 金属锂电极周围为有机电解液，非水溶液，放电时，该极周围不会有LiOH，故B不符合题意；
C. 没有标明是在标准状况下，无法计算22.4LO2的物质的量，故C不符合题意；
D. 放电时阳离子由负极向正极移动，充电时阳离子由阳极向阴极移动，所以Li+迁移方向相反，故D符合题意。
故答案为：D。
【分析】在原电池中，负极失去电子，发生的是氧化反应；正极得到电子，发生的是还原反应；在电解池中，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动；在电解池中，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。
8．【答案】B
【解析】【解答】惰性电极电解CuSO4溶液时，阳极产生的是氧气，则转移电子是0.04mol，因此根据电子得失守恒可知，析出铜是 ＝0.02mol，质量是0.02mol×64g/mol＝1.28g；
故答案为：B。
【分析】阳极产生气体为氧气，O2~4e-~2Cu，故nCu=0.02mol，则质量为1.28g
9．【答案】D
【解析】【解答】A．连接K1，电极1为阴极，电极3为阳极，根据电解原理，电极3上失去电子，化合价升高，电极反应式为Ni(OH)2－e－＋OH－=NiOOH＋H2O，故A说法不符合题意；
B．根据A选项分析，电极1为阴极，得电子，化合价降低，电极反应式为2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，故B说法不符合题意；
C．连接K2，电极3为阴极，电极2为阳极，根据电解原理，OH－向阳极移动，即移向电极2，电极2为阳极，失去电子，化合价升高，电极反应式为2H2O－4e－=O2↑＋4H＋，故C说法不符合题意；
D．连接K1，电极3为阳极，连接K2，电极3为阴极，故D说法符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．根据电解原理，阳极失去电子，化合价升高；
B．根据A选项分析，阴极得电子，化合价降低；
C．根据电解原理，阴离子移向阳极、阳离子移向阴极；
D．电解池中，与电源正极相连的电极是阳极，与电源负极相连的电极是阴极。
10．【答案】D
【解析】【解答】根据原电池装置和题目信息可知电解总反应为：2Al+3H2O Al2O3+H2↑，则A、阴极氢离子放电，电极反应为：2H++2e-=H2↑，A不符合题意；
B、电极A与电源的正极相连，是阳极，发生失去电子的氧化反应，应是为Al，B不符合题意；
C、电解质为硫酸溶液，氢氧根离子不可能参加反应，阳极反应为：2Al-6e-+3H2O＝AL2O3+6H+，C不符合题意；
D、阳极反应为：2Al-6e-+3H2O＝AL2O3+6H+，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】根据条件使铝的表面形成致密的氧化铝薄膜，铝应该在阳极，A是阳极，A是铝单质，发生的是氧化反应变为氧化铝，B为阴极，是石墨材料。氢离子得到电子变为氢气。
11．【答案】D
【解析】【解答】A．Ca(OH)2有一定溶解度，用NaOH并不能将少量的钙离子除去，故A不符合题意；
B．B室与电源负极相连为阴极，电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，所以转移0.2mol电子时生成0.1mol氢气，标况下体积为2.24L，故B不符合题意；
C．A室为阳极，浓盐水中的氯离子放电得到氯气，钠离子经阳离子交换膜进入阴极，所以a处得到的是稀的NaCl溶液，故C不符合题意；
D．氯气可以和氢氧根反应，适当降低阳极电解液的 pH 有利于Cl2逸出，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A、钙离子一般采用碳酸根出去
B、H2~2e-，则得到气体为1.12L
C、阴极产生氢氧化钠，故a得到的是淡水。
12．【答案】D
【解析】【解答】A．电解HCl生成氯气和氢气，电解本身，电解HNO3时生成氢气和氧气，即电解水型的，电解K2SO4时，时生成氢气和氧气，即电解水型的，溶液的pH依次为升高，降低，不变，故A不符合题意；
B．电解AgNO3会生成硝酸、银和氧气，溶液的pH降低；氯化铜溶液呈酸性，电解CuCl2会生成铜和氯气，电解后浓度减小，铜离子水解程度减弱，溶液的pH增大；电解Cu（NO3）2时会生成铜、硝酸和氧气，溶液的pH降低，故B不符合题意；
C．电解CaCl2时生成氢氧化钙、氯气和氢气，电解KOH时生成氢气和氧气，即电解水型的，电解NaNO3时，生成氢气和氧气，即电解水型的，溶液的pH依次为升高，升高，不变，故C不符合题意；
D．电解CuSO4时，生成铜和氧气以及硫酸，电解Na2SO4生成氢气和氧气，即电解水型的，电解KCl时会生成氢气、氯气单质和氢氧化钾，溶液中c（H+）依次为升高，不变，降低，pH依次为减小、不变、增大，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】用惰性电极电解电解质溶液，阳极的放电顺序：银离子＞铜离子＞氢离子，阴极离子的放电顺序：氯离子＞氢氧根离子，根据两个电极的放电顺序，分析电解后溶液的成分。
13．【答案】B
【解析】【解答】A．由分析可知，玻碳电极为阳极，则b为电源的正极，A不符合题意；
B．铂电极为阴极，CO2发生电催化反应，得电子生成C2H4等，发生还原反应，反应式为2CO2+12e-+12H+=C2H4+4H2O，B符合题意；
C．再生塔中碳酸氢钾分解生成碳酸钾，并产生CO2，离子方程式为2H2O+CO2↑+，C不符合题意；
D．由+H+可得，Ka2===5.0×10-11，c(H+)=1×10-10mol L-1，溶液的pH=10，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】由图可知，玻碳电极上水失去电子生成氧气，发生氧化反应，则玻碳电极为阳极，电极反应式为 2H2O-4e-=O2↑+4H+， 铂电极为阴极，电极反应式为2CO2+12e-+12H+=C2H4+4H2O，则a为电源负极，b为电源正极。
14．【答案】C
【解析】【解答】解：电解M（NO3）x溶液时某一极质量增至m g，则Mx++xe﹣=M，n（H2O）= =0.02mol，发生2H2O 2H2↑+O2↑～4e﹣，由电子守恒可知，存在xH2O～2M，n（M）=0.02mol× = mol，金属M的相对原子质量为 =25mx，
故选C．
【分析】电解M（NO3）x溶液时某一极质量增至m g，则Mx++xe﹣=M，n（H2O）= =0.02mol，发生2H2O 2H2↑+O2↑～4e﹣，由电子守恒可知，存在xH2O～2M，以此来解答．
15．【答案】D
【解析】【解答】A、实验一为电解装置，两电极均是银，阳极银溶解成Ag+，若Ag+导电，Ag+在阴极再析出，通电一段时间后的晶体密度均匀，故A不符合题意；
B、若是I-导电，则是I-在阴极析出，通电一段时间后的晶体I-少了，密度不均匀，故B不符合题意；
C、实验二中，用惰性电极电解硫酸铜和盐酸混合液，电解混合溶液时，阳极反应依次是：2Cl－－2e－=Cl2↑，4OH－－4e－=2H2O+O2↑；阴极反应依次是：Cu2+ +2e－=Cu，2H++2e－=H2↑。根据得失电子守恒可知，当阳极为纯净气体Cl2时，阴极上可能不产生气体，也可能有H2生成，但H2的物质的量必小于Cl2的物质的量，故C不符合题意；
D、当阳极为混合气体Cl2和O2时，如果溶液中Cu2+比较多，在阴极可能不产生气体，如果溶液中Cu2+比较少，此时有H2生成，阴阳极产生的气体的体积关系可能≥1，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】本题综合考查电解的相关知识，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。要注意考虑放电顺序。
16．【答案】C
【解析】【解答】解：将等物质的量的K2SO4、NaCl、Ba（NO3）2、AgNO3混合均匀后，置于指定容器中，加入足量的水，发生反应：
K2SO4+Ba（NO3）2=BaSO4↓+2KNO3，AgNO3+NaCl=AgCl↓+NaNO3，搅拌、静置、过滤，滤液为KNO3和NaNO3溶液，
电解时发生：2H2O 2H2↑+O2↑，氧化产物为O2，还原产物为H2，
两极区析出的氧化产物与还原产物的质量比约为32：2×2=8：1，
故选C．
【分析】将等物质的量的K2SO4、NaCl、Ba（NO3）2、AgNO3混合均匀后，置于指定容器中，加入足量的水，发生反应：
K2SO4+Ba（NO3）2=BaSO4↓+2KNO3，AgNO3+NaCl=AgCl↓+NaNO3，反应后为KNO3和NaNO3溶液，用铂电极电解，实际上电解的为水，在两极上分别生成氧气和氢气．
17．【答案】（1）锌；Zn-2e-=Zn2+；0.5
（2）A；D
（3）负；还原
【解析】【解答】(1)在锌锰干电池中，由于电极活动性Zn＞C，所以Zn为负极，失去电子发生氧化反应，负极的电极反应式为：Zn-2e-=Zn2+，16.25 g锌的物质的量是n(Zn)= =0.25 mol，则转移电子的物质的量为n(e-)=2×0.25 mol=0.5 mol；
(2)A．根据反应方程式可知：Cd作负极，失去电子发生氧化反应，A故答案为：；
B．Ni(OH)2连接电源正极，在反应中失去电子，发生氧化反应，作电解池的阳极，B不故答案为：；
C．充电时在电流作用下发生氧化还原反应，是电能转变为化学能，C不故答案为：；
D．放电时发生化学反应，产生电流，化学能转变为电能，D故答案为：；
故答案为：AD；
(3)根据图示可知X电极失去电子，发生氧化反应，则在该燃料电池中，通入氢气的电极X为负极，H2失去电子，发生氧化反应，X电极反应式为2H2-4e-+4OH-=2H2O，通入氧气的电极Y为正极，得到电子，发生还原反应，正极的电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-。
【分析】(1)在原电池中，活动性强的电极为负极，活动性弱的电极为正极，负极失去电子发生氧化反应，结合锌是+2价金属，根据其质量计算物质的量，然后计算转移电子的物质的量；
(2)放电时化学能为电能，充电时电能转化为化学能，结合反应方程式判断电极作用；
(3)在燃料电池中，通入燃料的电极是负极，通入氧化剂的电极为正极，负极失去电子发生氧化反应，正极上得到电子，发生还原反应。
18．【答案】（1）负；阳
（2）
（3）NaOH、CuSO4
（4）或
（5）0.2；氯化氢
【解析】【解答】电解饱和食盐水的方法来制备工业原料、、NaOH，电解装置原理图示，左槽加入饱和食盐水后产出淡盐水，则C电极发生反应：2Cl--2e-=Cl2↑，C电极为阳极，则m是直流电源的正极，n为直流电源的负极；D电极得电子，发生反应：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，左槽溶液总的Na+通过a膜进入右槽，右槽流出浓NaOH溶液。
（1）据分析，n为直流电源的负极；左槽溶液总的Na+通过a膜进入右槽，离子交换膜a为阳离子交换膜；
（2）据分析，该电解装置阳极发生反应：2Cl--2e-=Cl2↑，阴极发生反应：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，总反应方程式： 2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑；
（3）因与产生Cu(OH)2沉淀，则、、、中的某两种形成的溶液是NaOH或CuSO4。依题意，通电后甲、乙两烧杯中溶液pH随时间变化是甲升高碱性增强，乙降低酸性增强，电解NaOH溶液是电解水型，电解过程NaOH浓度增大碱性变强；电解CuSO4溶液是放氧生酸型，电解过程H+浓度增大酸性变强；故甲、乙两烧杯中溶液的溶质分别为NaOH、；
（4）据小问3分析，乙烧杯是CuSO4溶液，根据图2所示，F电极电子流出，则F极上的电极反应式为：(或)；
（5）根据图2所示，电子从F电极流出进入N极，从M极流出进入A极，则B流出电子C流入，D流出电子E流入，U型管中是KCl-酚酞溶液，则C极发生电极反应：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故①U形管中溶液先变红的一极为C极；D极发生电极反应：2Cl--2e-=Cl2↑，Cl-全部生成氯气后继续电解则D极发生电极反应：2H2O+2e-=H2↑+2OH-。甲烧杯是NaOH溶液，A极发生电极反应：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，F极上的电极反应式为：；依题意，通电一段时间后，F极产生的气体体积比A极产生的少1.12L(标准状况下)，则有：
则该时间段体系内转移了0.2mol电子，则C极放出0.1molH2，U形管中为滴有几滴酚酞的溶液中Cl-物质的量>0.2mol，则D极放出0.1molCl2；故根据溶液恢复到电解前的状态的要求，应向U形管加入0.2mol的氯化氢。
【分析】（1）根据正负极的产物即可判断正负极和阳极
（2）根据反应物和生成物即可写出电极反应
（3）根据给出的离子的种类即可判断
（4）根据电极上的物质即可写出电极式
（5）根据电极反应即可计算出物质
19．【答案】（1）C
（2）负
（3）从A到B
（4）Sx2--2e-=xS
（5）负；硫酸
（6）SO32--2e-+H2O=SO42- +2H+
（7）2H2O+2e-=H2↑+2OH-
【解析】【解答】I.（1）电池工作时，要求为熔融状态的Na、S，根据物质的熔点表中数据，温度应高于115℃，小于444.6℃，答案为C；（2）放电时，Na失电子生成钠离子，则A电极做负极；（3）放电时，电池内部中阳离子向正极移动，则Na+的移动方向为从A到B；（4）充电时为电解池，阳极Sx2-失电子，生成xS，电极反应式为Sx2--2e-=xS；II. （5根据图像可知，此装置为电解池，溶液中的Na+向阴极移动，则a与电池负极相连；b极为亚硫酸根离子在阳极失去电子发生氧化反应生成硫酸根离子，则C口流出的为浓度较大的硫酸；（6）SO32－放电的电极反应式为SO32--2e-+H2O=SO42- +2H+；（7）电解过程中阴极区发生2H2O+2e-=H2↑+2OH-，使溶液中的氢氧根离子浓度增大，碱性增强。
【分析】I.该装置放电时为原电池，负极为Na失电子生成钠离子，正极为S得电子生成Sx2-；充电时为电解池，阴极为钠离子得电子生成钠，阳极为Sx2--2e-=xS；Ⅱ.此装置为电解池，溶液中的阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，则a为负极，b为正极，阳极为亚硫酸根离子在阳极失去电子发生氧化反应生成硫酸根离子；阴极：2H2O+2e-=H2↑+2OH-；
20．【答案】（1）原电；电解
（2）正；阳
（3）Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
（4）烧杯I锌逐渐溶解，铜上有气泡；烧杯II中Cu逐渐溶解，C上有气泡，溶液中生成蓝色沉淀
（5）2.24
【解析】【解答】解：（1）Zn与硫酸能发生自发的氧化还原反应，所以烧杯I中构成原电池，Zn失电子为负极，Cu上氢离子得电子，Cu为正极，烧杯II有外接电源为电解池；
故答案为：原电；电解；
（2.）Zn失电子为负极，Cu上氢离子得电子，Cu为正极，烧杯II中Cu与正极相连为阳极；故答案为：正；阳；
（3.）烧杯I中发生反应为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑；故答案为：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑；
（4.）烧杯I中负极锌逐渐溶解，正极上氢离子得电子生成氢气，烧杯II中阳极上Cu失电子生成铜离子，阴极上氢离子得电子生成氢气，同时溶液中生成氢氧根离子，氢氧根离子与铜离子结合形成氢氧化铜蓝色沉淀；
故答案为：烧杯I锌逐渐溶解，铜上有气泡；烧杯II中Cu逐渐溶解，C上有气泡，溶液中生成蓝色沉淀；
（5.）当锌片溶解6.5g时，即消耗Zn为0.1mol，转移电子为0.2mol，则铜上生成的氢气为0.1mol，在标准状况下体积为2.24L；
故答案为：2.24．
【分析】Zn与硫酸能发生自发的氧化还原反应，所以烧杯I中构成原电池，Zn失电子为负极，Cu上氢离子得电子，Cu为正极，烧杯II中Cu与正极相连为阳极，C与负极相连为阴极，结合两极上发生的反应分析．
21．【答案】（1）HNO3、H2SO4、Ba（NO3）2
（2）CuSO4、AgNO3、Cu（NO3）2
（3）HCl、BaCl2
【解析】【解答】解：阴极上阳离子放电顺序为Ag+＞Cu2+＞H+＞Ba2+，阳极上阴离子放电顺序为Cl﹣＞OH﹣＞SO42﹣、NO3﹣，（1）当阴极放出H2，阳极放出O2时，则溶液中的电解质不放电，溶液中阳离子为H+，阴离子为SO42﹣或NO3﹣，所以电解质是HNO3、H2SO4、Ba（NO3）2中的任意一种，但不能是BaSO4．
故答案为：HNO3、H2SO4、Ba（NO3）2；（2）当阴极析出金属，则金属离子为Cu2+或Ag+，阳极放出O2时，阴离子为SO42﹣或NO3﹣；所以电解质是CuSO4或AgNO3或Cu（NO3）2中的任意一种，
故答案为：CuSO4、AgNO3、Cu（NO3）2；（3）当阴极放出H2，则阴极为H+放电溶液中的阳离子为H+，阳极放出Cl2阴离子为Cl﹣放电，所以电解质为HCl、BaCl2中的任意一种，
故答案为：HCl、BaCl2．
【分析】阴极上阳离子放电顺序为Ag+＞Cu2+＞H+＞Ba2+，阳极上阴离子放电顺序为Cl﹣＞OH﹣＞SO42﹣、NO3﹣，（1）当阴极放出H2，阳极放出O2时，则溶液中的电解质不放电，根据离子的放电顺序分析；（2）当阴极析出金属，则金属离子为Cu2+或Ag+，阳极放出O2时，阴离子为SO42﹣或NO3﹣；（3）当阴极放出H2，则阴极为H+放电，阳极放出Cl2阴离子为Cl﹣放电，此时两极分别放出气体，且体积比为1：1．