第四章化学反应与电能（含解析）同步习题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（含解析）同步习题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 | 1.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-01-19 17:01:32 | ||
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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12题）
1．已知反应Cu(s)+2Ag+(aq)=Cu2+(aq)+2Ag(s)为一自发进行的氧化还原反应，将其设计成如图所示原电池，装置中盐桥装有琼脂凝胶、内含硝酸钾。下列说法中正确的是
A．铜电极是正极，其电极反应为Cu-2e-=Cu2+
B．银电极上发生还原反应，电极质量增加
C．当铜电极质量减少0.64 g时，电解质溶液中有 0.02 mol 电子通过
D．盐桥中NO向AgNO3溶液移动
2．能正确表示下列反应离子方程式的是
A．向Na2CO3溶液中滴入AgNO3溶液：2Ag++CO32-=Ag2CO3↓
B．碳酸氢铵溶液中加入足量氢氧化钡溶液：NH4++HCO3-+2OH-=CO32-+NH3 H2O+H2O
C．Fe(NO3)3溶液中加入过量的HI溶液：2Fe3++2I-=2Fe2++I2
D．用惰性电极电解熔融氯化钠：2Cl-+2H2O=Cl2+H2+2OH-
3．下列用于解释事实的化学用语中，正确的是
A．溶液显碱性：
B．用银作电极电解稀盐酸：
C．四氯化钛的浓溶液制备水合二氧化钛：
D．泡沫灭火器原理：
4．如图所示，a、b为直流电源的两极，E是用NaCl溶液和品红试液的混合液湿润的滤纸，通电后发现乙周围滤纸褪色，则下列判断正确的是
A．a是阴极，b是阳极 B．a是负极，b是正极
C．甲处产生的气体是氧化产物 D．甲处pH值下降
5．验证牺牲阳极的阴极保护法，实验如下(烧杯内均为经过酸化的3%NaCl溶液)。
① ② ③
试管内生成蓝色沉淀 在Fe表面生成蓝色沉淀 试管内无明显变化
下列说法不正确的是
A．实验①说明Fe腐蚀生成Fe2+
B．对比实验①③，可以判定Zn保护了Fe
C．对比实验②③，预测 K3[Fe(CN)6]可能将Fe氧化
D．将②中溶液换成H2O(已除O2)，若无明显现象，说明K3[Fe(CN)6]不能氧化Fe
6．某小组模拟对硝酸铵化工厂排放的废水进行处理，并回收硝酸和氨水，装置如图所示。下列说法正确的是
A．能量转化：太阳能→化学能→电能
B．产品1为浓氨水，膜2为阳离子交换膜
C．阳极的电极反应式为2H2O-4e-=4H+＋O2↑
D．若两极共收集33.6 L气体，理论上可生成126 g HNO3
7．通过在MnO晶体(正极)中嵌入和脱嵌，实现电极材料充放电的原理如图所示。
下列说法正确的是
A．①为MnO活化过程，其中Mn的价态不变
B．每个晶胞中含有0.61个
C．②代表充电过程，③代表放电过程
D．每个晶胞完全转化为晶胞，转移电子数为8x
8．潮湿环境中的Cl-、 溶解氧是造成青铜器锈蚀的主要环境因素，腐蚀严重的青铜器表面大多存在起催化作用的多孔催化层。下图为青铜器发生电化学腐蚀的原理示意图，下列说法正确的是
A．腐蚀过程中，青铜基体发生还原反应
B．环境中的Cl-、正负极产物作用生成多孔粉状锈，其离子方程式为：2Cu2+ +3OH-+Cl-= Cu2(OH)3Cl↓
C．多孔催化层的形成加速了青铜器的腐蚀速率，是因为增大了反应的平衡常数
D．若生成4.29g Cu2(OH)3Cl(M =214.5g mol -1) ，则耗氧体积为0. 448L
9．一种双阴极微生物燃料电池装置如图所示。该装置可以同时进行硝化和反硝化脱氯，其中硝化过程中NH被O2氧化。下列叙述正确的是
A．电池工作时，“厌氧阳极”为正极，“缺氧阴极”和“好氧阴极”为负极
B．电池工作时，“缺氧阴极”电极附近的溶液pH减小
C．“好氧阴极”存在反应：NH-6e-+8OH-=NO+6H2O
D．“厌氧阳极”区质量减少28.8g时，该电极输出电子2.4mol
10．下列说法正确的是
A．煤是无机化合物，天然气和石油是有机化合物
B．风能是太阳能的一种转换形式，属于一次能源
C．现实生活中，化学腐蚀现象比电化学腐蚀现象更严重
D．利用蓝绿藻等低等植物和微生物在阳光作用下使水分解产生氢气并放出热量
11．微生物燃料电池能将污水中的乙二胺(H2NCH2CH2NH2)氧化成环境友好的物质，示意图如图所示，a、b均为石墨电极。下列说法不正确的是
A．电池工作时电流方向是b→a→质子交换膜→b
B．电池工作时a电极附近溶液的pH减小
C．利用该电池处理0.1乙二胺，需消耗空气体积约为8.96L(标况下)
D．b电极的电极反应为
12．用铁和石墨作电极电解酸性废水，可将废水中的以(不溶于水)的形式除去，其装置如图所示：
下列说法正确的是
A．若X、Y电极材料连接反了，仍可将废水中的以的形式除去
B．X极为石墨，该电极上发生氧化反应
C．电解过程中Y极周围溶液的减小
D．电解时废水中会发生反应：
二、填空题（共10题）
13．锂锰电池的体积小，性能优良，是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示，其中电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中，Li+通过电解质迁移入MnO2晶格中，生成LiMnO2。回答下列问题：
（1）外电路的电子流方向是由 极流向 极。（填字母a或b）
（2）电池正极反应式为 。
（3）是否可用水代替电池中的混合有机溶剂？ （填“是”或“否”）原因是 。
（4）MnO2可与KOH和KClO4在高温条件下反应，生成K2MnO4，该反应的氧化产物和还原产物的物质的量比为 ，K2MnO4在酸性溶液中歧化，生成KMnO4和MnO2，该反应的离子方程式为 。
14．根据下列化合物：①Na2CO3；②NaHC03；③ HCl；④NH4Cl；⑤ CH3COONa；⑥CH3COOH；⑦NH3·H2O。回答下列问题
（l）常温下，将0.1mol/LHCl和0.1mol/L NH3·H2O等体积混合后溶液的pH 7（填“＜”“＞”或“=”）。
（2）常温下，pH=11的CH3COONa溶液中，水电离出来的c(OH-)= ；在pH=3的CH3COOH溶液中，水电离出来的c(H+)与酸电离出的c(H+)之比等于 。
（3）已知纯水中存在如下平衡：H2O+H2O====H3O++OH- △H＞0 ，现欲使平衡向右移动，且所得溶液显酸性，可选择的方法是 （填序号）。
A．向水中加入NaHSO4固体
B．向水中加入(NH4)2SO4固体
C．加热至100℃ ［其中c(H+)=1×10-6mol/L]
D．向水中加入Na2CO3固体
（4）将①和②等浓度、等体积混合后溶液中各离子浓度由大到小的顺序为 。
Ⅱ.（l）用惰性电极电解80℃无隔膜热的氯化钠水溶液，电解后最终得到NaClO3溶液，写出该电解池中发生的总反应方程式： ；当温度低于80℃时，会有部分NaClO生成，若NaCl、NaClO、NaClO3的混合物中氯元素的质量分数为50%，则混合物中氧元素的质量分数为 。
（2）写出电解NaClO3生成NaClO4时的阳极反应式： 。
15．(1)电镀时，镀件与电源的 极连接。
(2)化学镀的原理是利用化学反应生成金属单质沉积在镀件表面形成的镀层。若用铜盐进行化学镀铜，应选用 (填“氧化剂”或“还原剂”)与之反应。
(3)粗铜的电解精炼如图所示。在粗铜的电解过程中，粗铜板应是图中电极 (填图中的字母)；在电极d上发生的电极反应式为 ；若粗铜中还含有Au、Ag、Fe，它们在电解槽中的存在形式和位置为 。
(4)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼，下列说法正确的是 。
a.电能全部转化为化学能
b.粗铜接电源正极，发生氧化反应
c.溶液中Cu2+向阳极移动
d.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
16．回答下列问题：
(1)有一种新型的高能电池﹣钠硫电池(熔融的钠、硫为两极，以Na+导电的β﹣Al2O3陶瓷作固体电解质)，反应式为：2Na+xS Na2Sx。
①充电时，钠极与外电源 (填正，负)极相连。其阳极反应式为 。
②用该电池作电源电解(如图)NaCl溶液(足量)，写出电解NaCl溶液的离子方程式 。电池工作一段时间后，若要使溶液完全恢复到起始浓度(温度不变，忽略溶液体积的变化)，可向溶液中通入 (填物质名称)。
(2)某原电池装置如图所示，电池总反应为2Ag+Cl2=2AgCl。
①放电时，交换膜左侧溶液中实验现象 。
②当电路中转移0.01mol e-时，交换膜左侧溶液中约减少 mol离子。
17．电解原理在化学工业中有广泛应用。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：Y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，则：X电极的材料是 ，电极反应式是 。电解液a可以选用 。
18．某兴趣小组设计以甲烷、氧气酸性燃料电池为电源电解溶液，并验证氯气的某种化学性质，工作原理如装置乙、装置丙所示。
(1)m极为 极，装置乙发生反应的化学方程式为
(2)Y极电极反应式为
(3)气球b中的现象为
19．化学电源的发明是化学对人类的一项重大贡献。
（1）将锌片、铜片按照如图所示装置连接，铜片做 极（填“正”或“负”），外电路电子的流向为 （填“Cu→Zn”或“Zn→Cu”）。
（2）若将装置中的稀H2SO4用CuSO4溶液替代，则相应原电池的总反应的化学方程式为 。
（3）下列化学反应通过原电池装置，可实现化学能直接转化为电能的是 （填序号）。
①NaOH+HCl=NaCl+H2O
②CH4+2O2CO2+2H2O
③Fe+Cu2+＝Cu+Fe2+
20．化学电池种类有很多，且应用广泛。
(1)图1为氢氧燃料电池，氢氧燃料电池的能量转化的主要形式是 。若标准状况下，22.4LH2被消耗时，电路上有1.6NA个电子流过，则该燃料电池的能量转化率为 。
(2)图2为甲醇燃料电池(质子交换膜可以通过H+)，通入甲醇气体的电极为电池的 (填“正”或“负”)极，电解质溶液中H+向 (填“a”或“b”)电极移动。
(3)图3为Mg-H2O2电池，它可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池工作时，石墨电极发生的电极反应为 。假设装置隔膜只能选择性让阴离子通过，则 (填“负极区”或“正极区”)有浑浊产生。
21．电解原理在化学领域应用广泛
如图1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。请完成以下问题：
(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：
①在X极附近观察到的现象是 ；
②电解一段时间后，该反应总离子方程式 ；
(2)若用该装置电解精炼铜，电解液a选用CuSO4溶液，则：X电极的材料是 电解一段时间后，CuSO4溶液浓度 (填“增大”、减小”或“不变”)。
(3)若X、Y都是惰性电极，a是溶质为Cu(NO3)2和X(NO3)3，且均为0.1 mol的混合溶液，通电一段时间后，阴极析出固体质量m(g)与通过电子的物质的量n(mol)关系如图2所示，则Cu2+、X3+、H+氧化能力由大到小的顺序是 。
22．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CH4和O2，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电解实验，如图所示：
回答下列问题：
（1）甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为 、 。
（2）闭合K开关后，a、b电极上均有气体产生，其中b电极上得到的是 。
（3）若电池甲烷通入量为1 L(标准状况)，且反应完全，则最多能产生的氯气体积为 L(标准状况)。
（4）要用燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验，粗铜板应与 (填“A”或“B”)极相连；若粗铜中还含有Au、Ag、Fe，它们在电解槽中的存在形式和位置为 。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【分析】根据反应Cu(s)+2Ag+(aq)=Cu2+(aq)+2Ag(s)可知，Cu失去电子，在负极发生氧化反应，所以铜极为负极；Ag+得到电子，在正极发生还原反应，所以银极为正极。
【详解】A．铜电极是负极，发生氧化反应，其电极反应为Cu-2e-=Cu2+，故A错误；
B．银电极上发生还原反应，Ag+在正极得到电子变为Ag，所以银电极板质量逐渐增大，故B正确；
C．电解质溶液中没有电子转移，故C错误；
D．铜是负极，银是正极，阴离子硝酸根离子朝负极铜极迁移，故D错误；
故选B。
2．A
【详解】A．Na2CO3与AgNO3在溶液中发生复分解反应产生Ag2CO3沉淀和NaNO3，离子方程式为2Ag++CO32-=Ag2CO3↓，A正确；
B．碳酸氢铵溶液中加入足量氢氧化钡溶液，反应产生BaCO3沉淀、NH3 H2O、H2O，反应的离子方程式为NH4++HCO3-+Ba2++2OH-=BaCO3↓+NH3 H2O+H2O，B错误；
C．Fe（NO3）3溶液中加入过量的HI溶液，硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性，能够氧化碘离子，正确的离子方程式为：10I-+3NO3-+Fe3++12H+═5I2+3NO↑+Fe2++6H2O，C错误；
D．用惰性电极电解熔融氯化钠，Cl-失去电子变为Cl2，Na+获得电子变为金属Na；电解食盐水溶液，才会发生2Cl-+2H2O=Cl2+H2+2OH-，D错误；
故选A。
3．B
【详解】A．多元弱酸酸根离子分步水解分步书写，应为，A错误；
B．银是活性电极，银作阳极失电子，用银作电极电解稀盐酸发生反应，B正确；
C．四氯化钛制备水合二氧化钛，需要加大量的水促使其水解完全，C错误；
D．泡沫灭火器原理为，D错误；
故选B。
4．B
【分析】该装置为电解池装置，为电解饱和食盐水，乙处的品红褪色，可知在乙处生成了氯气，所以乙为阳极，甲为阴极，与它们相连的a是电源的负极，b是电源的正极。
【详解】A．该装置为电解池装置，a、b为外接电源的两极，只能用正极或者负极描述，故A错误；
B．根据乙处的品红褪色，可知在乙处生成了氯气，所以乙为阳极，甲为阴极，与它们相连的a是负极，b是正极，故B正确；
C．甲为阴极，甲处生成的气体是氢气，属于还原产物，故C错误；
D．甲处生成氢气的同时，还生成了氢氧化钠，pH值上升，故D错误；
故选B。
5．D
【详解】A．Fe在食盐水中浸泡一段时间后，向Fe附近的溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀，说明Fe被氧化产生Fe2+，A正确；
B．①中Fe被腐蚀，③中Fe未被腐蚀，说明将Zn、Fe连接与NaCl溶液构成原电池，由于金属活动性Zn＞Fe，Zn作负极，Fe为正极，Zn保护了Fe，Fe未被氧化，因此Fe附近的溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液，无明显变化，B正确；
C．对比实验②③，说明棒表面被氧化，但溶液中没有Fe2+，可能是K3[Fe(CN)6]将Fe氧化，C正确；
D．NaCl在装置的作用是增强溶液的导电性，与反应原理无关，因此将②中溶液换成H2O(已除O2)，若无明显现象，不能说明K3[Fe(CN)6]是否能氧化Fe，D错误；
故合理选项是D。
6．C
【分析】所给装置有外加电源，该装置为电解装置，X电极上产生H2，利用电解原理，X电极为阴极，同时该电极上产生OH－，该装置回收硫酸和氨水，通过离子交换膜1移向X电极区，即离子交换膜1为阳离子交换膜，得到产品1，为氨水；Y电极为阳极，产生O2的同时，产生H＋，通过离子交换膜2移向Y电极区，离子交换膜2为阴离子交换膜，据此分析；
【详解】A．上述是太阳能转化为电能，电能再转化为化学能的过程，A错误；
B．根据上述分析可知，产品1为浓氨水，膜1为阳离子交换膜，B错误；
C．阳极水放电，发生反应的电极反应式为2H2O-4e-=4H+＋O2↑，C正确；
D．未标明是否是标准状况，无法准确计算生成硝酸的质量，D错误；
故选C。
7．D
【详解】A．MnO中Mn为+2价，中设Mn化合价为x，由化合物中正负化合价代数和为0知，0.61x-21=0，解得x=+价，价态发生变化，选项A错误；
B．的1个晶胞中，O原子占据8个顶点，6个面心，O原子数为8+6=4，则1个晶胞中含有40.61，选项B错误；
C．由图知，②为+xZn2++2xe-=Znx，故为放电过程，Zn2+在正极中嵌入，③为Znx-2xe-= xZn2++，即Zn2+在电极上脱嵌，故为充电过程，选项C错误；
D．由选项B可知，每个晶胞中含有4个O原子，由选项C中电极反应知，每个晶胞完全转化为Znx，转移电子为42x=8x，选项D正确；
答案选D。
8．B
【详解】A．腐蚀过程中，铜失电子变成铜绿，发生氧化反应，故A错误；
B．由示意图可知Cu2+ 、OH-、Cl-反应生成Cu2(OH)3Cl，故B正确；
C．平衡常数只受温度的影响，故C错误；
D．4.29g Cu2(OH)3Cl(M =214.5g mol -1)，物质的量为0.02mol，Cu2+为0.04mol，转移电子数为0.08mol,消耗的氧气为，如果是标准状况下体积为，但题目没说条件，故D错误。
故答案为：B
9．D
【分析】如图所示，“厌氧阳极”上，C6H12O6失去电子生成CO2和H+，电极反应式为C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2↑+24H+；“缺氧阴极”上，得到电子生成NO2，NO2再转化为N2，电极反应式分别为：+e-+2H+=NO2↑+H2O，2NO2+8e-+8H+=N2↑+4H2O；“好氧阴极”上，O2得到电子生成H2O，电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O，同时O2还能氧化生成，还可以被O2氧化为，反应方程式分别为2+3O2=2+2H2O+4H+，2+O2=2。
【详解】A．由分析可知，电池工作时，“厌氧阳极”失去的电子发生氧化反应，为负极；“缺氧阴极”和“好氧阴极”上得到电子发生还原反应，为正极，A错误；
B．由分析可知，电池工作时，“缺氧阴极”上消耗H+，其附近的溶液pH增大，B错误；
C．由分析可知，“好氧阴极”上的反应有O2+4H++4e-=2H2O，2+3O2=2+2H2O+4H+，2+O2=2，C错误；
D．“厌氧阳极”的电极反应式为C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2↑+24H+，每1mol C6H12O6反应，消耗6mol H2O，转移24mol电子，“厌氧阳极”区质量减少288g，故“厌氧阳极”区质量减少28.8g时，该电极输出电子2.4mol，D正确；
故选D。
10．B
【详解】A．煤是多种有机物和无机物的混合物，不是化合物，故A错误；
B．一次能源是直接取自自然界没有经过加工转化的各种能源，如石油、煤、风能、太阳能等，所以风能属于一次能源，故B正确；
C．电化学腐蚀加速负极金属被腐蚀，比化学腐蚀快，危害更大，故C错误；
D．利用蓝绿藻等低等植物和微生物，水可以在光能作用下分解生成氧气和氢气，但水的分解需要吸收热量，故D错误；
答案选B。
11．C
【分析】由题干信息可知，H2NCH2CH2NH2在负极a上失电子发生氧化反应，生成氮气、二氧化碳和氢离子，电极反应式为H2NCH2CH2NH2+4H2O-16e-═2CO2↑+N2↑+16H+，在b电极上通入O2，电极反应为：O2+4H++4e-=2H2O，据此分析解题。
【详解】A．由分析可知，该燃料电池中电极a为负极，电极b为正极，故电池工作时电流方向是b→a→质子交换膜→b，A正确；
B．由分析可知，a电极的电极反应为H2NCH2CH2NH2+4H2O-16e-═2CO2↑+N2↑+16H+，故电池工作时a电极附近溶液的H+浓度增大，溶液pH减小，B正确；
C．根据电子手恒可知，利用该电池处理0.1乙二胺，将失去1.6mol电子，故需消耗氧气的体积为：=8.96L，则消耗空气体积约为=42.67L，C错误；
D．由分析可知，b电极的电极反应为，D正确；
故答案为：C。
12．D
【详解】A. 根据题意分析可知，电极材料为铁，Y电极材料为石墨。若X、Y电极材料连接反了，铁就不能失电子变为离子，也就不能生成，A项错误；
B. Y极为石墨，该电极上发生还原反应，B项错误；
C. 电解过程中Y极发生的电极反应为，氢离子浓度减小，溶液的变大，C项错误；
D. 铁在阳极失电子变为，通入的氧气把氧化为，与反应生成，D项正确；
故选D。
13． a b MnO2+e—+Li+=LiMnO2 否 电极Li是活泼金属，能与水反应 4:1 3MnO42-+4H＋=2MnO4-+MnO2+2H2O
【详解】（1）Li为负极，MnO2为正极，原电池工作时，外电路的电流方向从正极到负极，即从b极流向a极；（2）MnO2为正极，得电子发生还原反应，电极方程式为MnO2+e－+Li＋=LiMnO2；（3）不可用水代替电池中的混合有机溶剂，电极Li是活泼金属，能与水反应；（4）二氧化锰与KOH和KClO3在高温下反应，生成锰酸钾（K2MnO4）和KCl，反应中化合价变化的元素为Mn、Cl，Mn元素由+4价升高为+6，Cl元素化合价由+7降低为-1，根据化合价升降相等，则二氧化锰与氯酸钾的物质的量之比为3：1，再根据原子守恒配平方程式为：4MnO2+8KOH+KClO4 4K2MnO4+KCl+4H2O，该反应的氧化产物（K2MnO4）和还原产物（KCl）的物质的量比为4：1；K2MnO4在酸性溶液中歧化，反应中Mn元素化合价分别由+6价升高到7价、降低到+4价，由氧化还原反应氧化剂和还原剂之间得失电子数目相等可知，生成KMnO4和MnO2，该反应的离子方程式为3MnO42-+4H＋=2MnO4-+MnO2+2H2O。
14． ＜ 10 3 mol·L 1 10 8 B c(Na＋)>c(HCO)>c(CO)>c(OH－)>c(H＋) NaCl+3H2ONaClO3+3H2↑ 17.6% 2e－+2OH－=+H2O
【详解】（1）0.1mol/LHCl和0.1mol/L NH3·H2O等体积混合生成氯化铵，氯化铵为强酸弱碱盐，水解呈酸性，pH＜7；（2）CH3COONa溶液中由于醋酸根离子的水解促进水的电离，故pH＝11的CH3COONa溶液中，水电离出来的c(OH－)＝10－3 mol·L－1；在pH＝3的CH3COOH溶液中水的电离受到抑制，故水电离出来的c(H＋)＝10－11 mol·L－1，酸电离出的c(H+)=10－3 mol·L－1，两者之比为10 8；（3）A．向水中加入NaHSO4固体，平衡左移；B．向水中加入(NH4)2SO4固体，铵根离子促进水解呈酸性，平衡右移，符合题意；C．加热至100℃ ［其中c(H+)=1×10-6mol/L]，平衡右移，仍为中性；D．向水中加入Na2CO3固体，碳酸根离子促进水解呈碱性，平衡右移，不符合题意，故B正确。（4）将①Na2CO3；②NaHCO3等浓度、等体积混合后，碳酸根水解强于碳酸氢，则c(HCO)>c(CO)，溶液呈碱性且钠离子不水解，则各离子浓度由大到小的顺序为：c(Na＋)>c(HCO)>c(CO)>c(OH－)>c(H＋)；（l）用惰性电极电解80℃无隔膜热的氯化钠水溶液，电解后最终得到NaClO3溶液，写出该电解池中发生的总反应方程式：NaCl+3H2ONaClO3+3H2↑；3个分子式中都有 1个NaCl ，则NaCl 质量分数为 50%/(35.5/58.5) ，除了NaCl这两元素，剩下的就是氧元素，即氧元素含量为1-50%/(35.5/58.5)==17.6%。（2）电解NaClO3生成NaClO4时的阳极反应式：ClO3_ 2e－+2OH－=ClO4—+H2O。
15． 负 还原剂 c Cu2＋＋2e-=Cu Au、Ag以单质的形式沉积在c(阳极)下方，Fe以Fe2＋的形式进入电解质溶液中 bd
【详解】(1)电镀时，镀层金属作电解池的阳极，镀件作电解池的阴极，与电源的负极相连，故答案为：负；
(2)镀铜是将Cu2＋变成Cu，需要加入还原剂与之反应，故答案为：还原剂；
(3)用电解法进行粗铜提纯时，粗铜应作阳极，精铜作阴极；该装置中a为原电池的正极，b为原电池的负极，所以c为电解池的阳极，d为电解池的阴极，电解时，以硫酸铜溶液为电解液，溶液中的Cu2+得到电子沉积在阴极上，发生还原反应，即d电极上发生的反应为：Cu2++2e-=Cu；比铜活泼的金属Fe进入电解质溶液中，比铜不活泼的金属Au、Ag沉积在阳极泥中，故答案为：c；Cu2++2e-═Cu；Au、Ag以单质的形式沉积在c(阳极)下方，Fe以Fe2＋的形式进入电解质溶液中；
(4)a．电解池中，电能不会全部转化为化学能，还会伴随热能等形式的能的产生，故a错误；
b．电解精炼铜时，粗铜作阳极，接电源正极，发生氧化反应，故b正确；
c．溶液中Cu2+向阴极移动，在阴极上发生还原反应，故c错误；
d．在阳极上，没有铜活泼的金属Ag、Pt、Au等金属会从阳极掉落下，形成阳极泥，利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属，故d正确；
故选bd，故答案为：bd。
16．(1) 负 Na2Sx﹣2e﹣=xS+2Na+或S﹣2e﹣=xS 2Cl﹣+2H2O2OH﹣+H2↑+Cl2↑ 氯化氢
(2) 有大量白色沉淀生成 0.02
【解析】（1）
①根据电池反应式知，充电时，钠离子得电子发生还原反应，所以钠作阴极，应该连接电源负极；阳极上发生失去电子的氧化反应，电极反应式为Na2Sx﹣2e﹣=xS+2Na+或S﹣2e﹣=xS；
②电解NaCl溶液生成氢气、氯气和氢氧化钠，离子方程式为2Cl﹣+2H2O2OH﹣+H2↑+Cl2↑；根据少什么加什么结合转移电子数相等，所以若要使溶液完全恢复到起始浓度，可向溶液中加入氯化氢；
（2）
①放电时，交换膜左侧的氢离子向右侧移动，在负极上有银离子生成，银离子在左侧和氯离子反应生成AgCl沉淀；
②放电时，当电路中转移0.01mol e-时，交换膜左则会有0.01mol氢离子通过阳离子交换膜向正极移动，有0.01mol氯离子反应生成AgCl白色沉淀，所以交换膜左侧溶液中约减少0.02 mol离子。
17．(1) 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 CuSO4溶液
【分析】该装置具有外接直流电源，则属于电解池，与电源负极相连的X电极为阴极，与电源正极相连的Y电极为阳极。
【详解】（1）由分析可知，Y电极为阳极，则Y电极上Cl-失电子生成Cl2，电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，检验Cl2时，通常使用淀粉碘化钾试纸，方法是：把湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y电极附近，试纸变蓝色。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）如要用电解方法精炼粗铜，则粗铜作阳极，纯铜作阴极，X电极为阴极，则电极材料是纯铜，电极反应式是Cu2++2e-=Cu。电解液a中应含有Cu2+，可以选用CuSO4溶液。答案为：纯铜；Cu2++2e-=Cu；CuSO4溶液。
【点睛】精炼铜时，电解质溶液的组成会不断发生改变。
18．(1) 正
(2)
(3)淀粉KI试纸先变蓝后褪色
【分析】该装置是由燃料电池和电解池组成，装置乙为燃料电池，装置丙为电解池，通甲烷的一极为负极，即n极为负极，m极为正极，根据电解的原理，X为阴极，Y为阳极，据此分析；
（1）
装置乙为燃料电池，m电极通入O2，因此m电极为正极，该电池的总反应为CH4＋2O2=CO2＋2H2O；故答案为正极；CH4＋2O2=CO2＋2H2O；
（2）
根据上述分析，Y电极连接m电极，即Y为阳极，根据电解原理，Cl－在阳极上放电，即电极反应式为2Cl－－2e－=Cl2↑；故答案为2Cl－－2e－=Cl2↑；
（3）
氯气的氧化性强于I2，因此气球b中发生Cl2＋2I－=2Cl－＋I2，淀粉KI试纸变蓝，然后氯气继续将碘单质氧化为碘酸根，蓝色褪去；故答案为淀粉KI试纸先变蓝后褪色。
19． 正 Zn→Cu Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu（Zn+Cu2+=Zn2++Cu） ②③
【详解】（1）锌片、铜片插入稀硫酸中，由于锌比铜活泼，所以锌做负极，铜做正极，外电路中电子由负极流向正极，即由锌流向铜，故答案为：正；Zn→Cu；
（2）将装置中的稀用溶液替代，则锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，故答案为：Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu（Zn+Cu2+=Zn2++Cu）；
（3）能构成原电池的反应是自发进行的氧化还原反应，①是非氧化还原反应，②CH4+2O2CO2+2H2O和③Fe+Cu2+＝Cu+Fe2+是氧化还原反应，可实现化学能直接转化为电能，故答案为：②③。
20． 化学能转化成电能 80% 负 b H2O2+2e-=2OH- 负极区
【分析】原电池的实质为化学能转化成电能，电子从负极经过外电路流向正极，电解质溶液中阴离子移向负极，结合原电池反应分析解答。
【详解】(1)原电池的实质是将化学能转化成电能；氢氧燃料电池总反应为2H2+O2=2H2O，标准状况下，22.4LH2为1mol，理论上转移2mol电子，实际上电路上有1.6NA个即1.6mol电子流过，则该燃料电池的能量转化率为×100%=80%，故答案为：化学能转化成电能；80%；
(2)酸性电解质中甲醇燃料电池的总反应为：2CH3OH+3O2═2CO2+4H2O，该反应中CH3OH失去电子被氧化，则通入甲醇气体的电极为电池的负极，通入氧气的一极为正极，电解质溶液中H+向b极移动，故答案为：负；b。
(3)Mg-H2O2电池中，H2O2有强氧化性，反应时得到电子，石墨电极为电池的正极，正极反应式为H2O2+2e-=2OH-；假设装置隔膜只能选择性让阴离子通过，则氢氧根离子移向镁电极，在负极区与生成的镁离子反应生成氢氧化镁沉淀，故答案为：H2O2+2e-=2OH-；负极区。
21．(1) 放出气体，溶液变红 2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑
(2) 纯铜 减小
(3)Cu2+>H+>X3+
【详解】（1）①由题中图示可知，与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，电极反应式为2H++2e-=H2↑，所以该电极附近氢氧根浓度增大，碱性增强，滴入几滴酚酞试液会变红；答案为放出气体，溶液变红。
②②电解饱和食盐水得到的产物是氢氧化钠、氢气和氯气，反应的离子方程式为2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑；答案为2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑。
（2）电解方法电解精炼铜，电解池的阴极X材料是纯铜，电极反应为Cu2++2e-=Cu，阳极Y是粗铜，电极反应为Cu-2e -=Cu2+，其中粗铜中比金属铜活泼的金属(Zn、Fe、Ni)优先放电，电解一段时间后，CuSO4溶液浓度会降低；答案为纯铜；减小。
（3）X、Y都是惰性电极，a是溶质为Cu(NO3)2和X(NO3)3，且均为0.1 mol的混合溶液，通电一段时间后，由图2可知，通电后就有固体生成，当通过电子为0.2mol时，析出固体质量达最大，证明此时析出的固体是铜，如果是X3+析出，电子数应该是0.3mol，则氧化能力为Cu2+＞X3+，当电子超过0.2mol时，固体质量没变，说明这时阴极H+放电，阳极仍然是OH-放电，即电解水，说明氧化能力H+＞X3+，所以氧化能力为Cu2+＞H+＞X3+；答案为Cu2+＞H+＞X3+。
22． 2O2＋4H2O＋8e－=8OH－ CH4－8e－＋10OH－=CO32-＋7H2O H2 4 B Au、Ag以单质形式存在于阳极泥中，Fe以Fe2＋形式存在于电解质溶液中
【分析】(1)甲烷碱性燃料电池中正极氧气得电子被还原，负极甲烷失电子被氧化；
(2)b连接电源的负极，应为阴极，生成氢气；
(3)根据关系式1 mol CH4～8 mol e-～4 mol Cl2计算；
(4)粗铜的电解精炼使用金属铜为阴极，粗铜作阳极，活泼的金属在阳极上失电子得到金属阳离子，不参与放电的形成阳极泥。
【详解】(1)在碱性溶液中，甲烷燃料电池的总反应式为：CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O，正极是：2O2+4H2O+8e-＝8OH-，负极是：CH4-8e-+10OH-＝CO32-+7H2O。
(2)b电极与通入甲烷的电极相连，作阴极，是H+放电，生成H2；
(3)根据得失电子守恒，可得：1 mol CH4～8 mol e-～4 mol Cl2，故若甲烷通入量为1 L(标准状况)，生成4L Cl2，故答案为：4；
(4)要用燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验，金属铜为阴极，粗铜作阳极，所以粗铜板应与正极B相连；活泼的金属在阳极上失电子得到金属阳离子，Fe以Fe2+的形式进入电解液中，不参与放电的Au、Ag形成阳极泥。
【点睛】本题涵盖电解池和原电池的主体内容，涉及电极判断与电极反应式书写等问题，做题时注意从氧化还原的角度判断原电池的正负极以及电极方程式的书写，本题中难点和易错点为电极方程式的书写。
答案第1页，共2页
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一、单选题（共12题）
1．已知反应Cu(s)+2Ag+(aq)=Cu2+(aq)+2Ag(s)为一自发进行的氧化还原反应，将其设计成如图所示原电池，装置中盐桥装有琼脂凝胶、内含硝酸钾。下列说法中正确的是
A．铜电极是正极，其电极反应为Cu-2e-=Cu2+
B．银电极上发生还原反应，电极质量增加
C．当铜电极质量减少0.64 g时，电解质溶液中有 0.02 mol 电子通过
D．盐桥中NO向AgNO3溶液移动
2．能正确表示下列反应离子方程式的是
A．向Na2CO3溶液中滴入AgNO3溶液：2Ag++CO32-=Ag2CO3↓
B．碳酸氢铵溶液中加入足量氢氧化钡溶液：NH4++HCO3-+2OH-=CO32-+NH3 H2O+H2O
C．Fe(NO3)3溶液中加入过量的HI溶液：2Fe3++2I-=2Fe2++I2
D．用惰性电极电解熔融氯化钠：2Cl-+2H2O=Cl2+H2+2OH-
3．下列用于解释事实的化学用语中，正确的是
A．溶液显碱性：
B．用银作电极电解稀盐酸：
C．四氯化钛的浓溶液制备水合二氧化钛：
D．泡沫灭火器原理：
4．如图所示，a、b为直流电源的两极，E是用NaCl溶液和品红试液的混合液湿润的滤纸，通电后发现乙周围滤纸褪色，则下列判断正确的是
A．a是阴极，b是阳极 B．a是负极，b是正极
C．甲处产生的气体是氧化产物 D．甲处pH值下降
5．验证牺牲阳极的阴极保护法，实验如下(烧杯内均为经过酸化的3%NaCl溶液)。
① ② ③
试管内生成蓝色沉淀 在Fe表面生成蓝色沉淀 试管内无明显变化
下列说法不正确的是
A．实验①说明Fe腐蚀生成Fe2+
B．对比实验①③，可以判定Zn保护了Fe
C．对比实验②③，预测 K3[Fe(CN)6]可能将Fe氧化
D．将②中溶液换成H2O(已除O2)，若无明显现象，说明K3[Fe(CN)6]不能氧化Fe
6．某小组模拟对硝酸铵化工厂排放的废水进行处理，并回收硝酸和氨水，装置如图所示。下列说法正确的是
A．能量转化：太阳能→化学能→电能
B．产品1为浓氨水，膜2为阳离子交换膜
C．阳极的电极反应式为2H2O-4e-=4H+＋O2↑
D．若两极共收集33.6 L气体，理论上可生成126 g HNO3
7．通过在MnO晶体(正极)中嵌入和脱嵌，实现电极材料充放电的原理如图所示。
下列说法正确的是
A．①为MnO活化过程，其中Mn的价态不变
B．每个晶胞中含有0.61个
C．②代表充电过程，③代表放电过程
D．每个晶胞完全转化为晶胞，转移电子数为8x
8．潮湿环境中的Cl-、 溶解氧是造成青铜器锈蚀的主要环境因素，腐蚀严重的青铜器表面大多存在起催化作用的多孔催化层。下图为青铜器发生电化学腐蚀的原理示意图，下列说法正确的是
A．腐蚀过程中，青铜基体发生还原反应
B．环境中的Cl-、正负极产物作用生成多孔粉状锈，其离子方程式为：2Cu2+ +3OH-+Cl-= Cu2(OH)3Cl↓
C．多孔催化层的形成加速了青铜器的腐蚀速率，是因为增大了反应的平衡常数
D．若生成4.29g Cu2(OH)3Cl(M =214.5g mol -1) ，则耗氧体积为0. 448L
9．一种双阴极微生物燃料电池装置如图所示。该装置可以同时进行硝化和反硝化脱氯，其中硝化过程中NH被O2氧化。下列叙述正确的是
A．电池工作时，“厌氧阳极”为正极，“缺氧阴极”和“好氧阴极”为负极
B．电池工作时，“缺氧阴极”电极附近的溶液pH减小
C．“好氧阴极”存在反应：NH-6e-+8OH-=NO+6H2O
D．“厌氧阳极”区质量减少28.8g时，该电极输出电子2.4mol
10．下列说法正确的是
A．煤是无机化合物，天然气和石油是有机化合物
B．风能是太阳能的一种转换形式，属于一次能源
C．现实生活中，化学腐蚀现象比电化学腐蚀现象更严重
D．利用蓝绿藻等低等植物和微生物在阳光作用下使水分解产生氢气并放出热量
11．微生物燃料电池能将污水中的乙二胺(H2NCH2CH2NH2)氧化成环境友好的物质，示意图如图所示，a、b均为石墨电极。下列说法不正确的是
A．电池工作时电流方向是b→a→质子交换膜→b
B．电池工作时a电极附近溶液的pH减小
C．利用该电池处理0.1乙二胺，需消耗空气体积约为8.96L(标况下)
D．b电极的电极反应为
12．用铁和石墨作电极电解酸性废水，可将废水中的以(不溶于水)的形式除去，其装置如图所示：
下列说法正确的是
A．若X、Y电极材料连接反了，仍可将废水中的以的形式除去
B．X极为石墨，该电极上发生氧化反应
C．电解过程中Y极周围溶液的减小
D．电解时废水中会发生反应：
二、填空题（共10题）
13．锂锰电池的体积小，性能优良，是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示，其中电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中，Li+通过电解质迁移入MnO2晶格中，生成LiMnO2。回答下列问题：
（1）外电路的电子流方向是由 极流向 极。（填字母a或b）
（2）电池正极反应式为 。
（3）是否可用水代替电池中的混合有机溶剂？ （填“是”或“否”）原因是 。
（4）MnO2可与KOH和KClO4在高温条件下反应，生成K2MnO4，该反应的氧化产物和还原产物的物质的量比为 ，K2MnO4在酸性溶液中歧化，生成KMnO4和MnO2，该反应的离子方程式为 。
14．根据下列化合物：①Na2CO3；②NaHC03；③ HCl；④NH4Cl；⑤ CH3COONa；⑥CH3COOH；⑦NH3·H2O。回答下列问题
（l）常温下，将0.1mol/LHCl和0.1mol/L NH3·H2O等体积混合后溶液的pH 7（填“＜”“＞”或“=”）。
（2）常温下，pH=11的CH3COONa溶液中，水电离出来的c(OH-)= ；在pH=3的CH3COOH溶液中，水电离出来的c(H+)与酸电离出的c(H+)之比等于 。
（3）已知纯水中存在如下平衡：H2O+H2O====H3O++OH- △H＞0 ，现欲使平衡向右移动，且所得溶液显酸性，可选择的方法是 （填序号）。
A．向水中加入NaHSO4固体
B．向水中加入(NH4)2SO4固体
C．加热至100℃ ［其中c(H+)=1×10-6mol/L]
D．向水中加入Na2CO3固体
（4）将①和②等浓度、等体积混合后溶液中各离子浓度由大到小的顺序为 。
Ⅱ.（l）用惰性电极电解80℃无隔膜热的氯化钠水溶液，电解后最终得到NaClO3溶液，写出该电解池中发生的总反应方程式： ；当温度低于80℃时，会有部分NaClO生成，若NaCl、NaClO、NaClO3的混合物中氯元素的质量分数为50%，则混合物中氧元素的质量分数为 。
（2）写出电解NaClO3生成NaClO4时的阳极反应式： 。
15．(1)电镀时，镀件与电源的 极连接。
(2)化学镀的原理是利用化学反应生成金属单质沉积在镀件表面形成的镀层。若用铜盐进行化学镀铜，应选用 (填“氧化剂”或“还原剂”)与之反应。
(3)粗铜的电解精炼如图所示。在粗铜的电解过程中，粗铜板应是图中电极 (填图中的字母)；在电极d上发生的电极反应式为 ；若粗铜中还含有Au、Ag、Fe，它们在电解槽中的存在形式和位置为 。
(4)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼，下列说法正确的是 。
a.电能全部转化为化学能
b.粗铜接电源正极，发生氧化反应
c.溶液中Cu2+向阳极移动
d.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
16．回答下列问题：
(1)有一种新型的高能电池﹣钠硫电池(熔融的钠、硫为两极，以Na+导电的β﹣Al2O3陶瓷作固体电解质)，反应式为：2Na+xS Na2Sx。
①充电时，钠极与外电源 (填正，负)极相连。其阳极反应式为 。
②用该电池作电源电解(如图)NaCl溶液(足量)，写出电解NaCl溶液的离子方程式 。电池工作一段时间后，若要使溶液完全恢复到起始浓度(温度不变，忽略溶液体积的变化)，可向溶液中通入 (填物质名称)。
(2)某原电池装置如图所示，电池总反应为2Ag+Cl2=2AgCl。
①放电时，交换膜左侧溶液中实验现象 。
②当电路中转移0.01mol e-时，交换膜左侧溶液中约减少 mol离子。
17．电解原理在化学工业中有广泛应用。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：Y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，则：X电极的材料是 ，电极反应式是 。电解液a可以选用 。
18．某兴趣小组设计以甲烷、氧气酸性燃料电池为电源电解溶液，并验证氯气的某种化学性质，工作原理如装置乙、装置丙所示。
(1)m极为 极，装置乙发生反应的化学方程式为
(2)Y极电极反应式为
(3)气球b中的现象为
19．化学电源的发明是化学对人类的一项重大贡献。
（1）将锌片、铜片按照如图所示装置连接，铜片做 极（填“正”或“负”），外电路电子的流向为 （填“Cu→Zn”或“Zn→Cu”）。
（2）若将装置中的稀H2SO4用CuSO4溶液替代，则相应原电池的总反应的化学方程式为 。
（3）下列化学反应通过原电池装置，可实现化学能直接转化为电能的是 （填序号）。
①NaOH+HCl=NaCl+H2O
②CH4+2O2CO2+2H2O
③Fe+Cu2+＝Cu+Fe2+
20．化学电池种类有很多，且应用广泛。
(1)图1为氢氧燃料电池，氢氧燃料电池的能量转化的主要形式是 。若标准状况下，22.4LH2被消耗时，电路上有1.6NA个电子流过，则该燃料电池的能量转化率为 。
(2)图2为甲醇燃料电池(质子交换膜可以通过H+)，通入甲醇气体的电极为电池的 (填“正”或“负”)极，电解质溶液中H+向 (填“a”或“b”)电极移动。
(3)图3为Mg-H2O2电池，它可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池工作时，石墨电极发生的电极反应为 。假设装置隔膜只能选择性让阴离子通过，则 (填“负极区”或“正极区”)有浑浊产生。
21．电解原理在化学领域应用广泛
如图1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。请完成以下问题：
(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：
①在X极附近观察到的现象是 ；
②电解一段时间后，该反应总离子方程式 ；
(2)若用该装置电解精炼铜，电解液a选用CuSO4溶液，则：X电极的材料是 电解一段时间后，CuSO4溶液浓度 (填“增大”、减小”或“不变”)。
(3)若X、Y都是惰性电极，a是溶质为Cu(NO3)2和X(NO3)3，且均为0.1 mol的混合溶液，通电一段时间后，阴极析出固体质量m(g)与通过电子的物质的量n(mol)关系如图2所示，则Cu2+、X3+、H+氧化能力由大到小的顺序是 。
22．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CH4和O2，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电解实验，如图所示：
回答下列问题：
（1）甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为 、 。
（2）闭合K开关后，a、b电极上均有气体产生，其中b电极上得到的是 。
（3）若电池甲烷通入量为1 L(标准状况)，且反应完全，则最多能产生的氯气体积为 L(标准状况)。
（4）要用燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验，粗铜板应与 (填“A”或“B”)极相连；若粗铜中还含有Au、Ag、Fe，它们在电解槽中的存在形式和位置为 。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【分析】根据反应Cu(s)+2Ag+(aq)=Cu2+(aq)+2Ag(s)可知，Cu失去电子，在负极发生氧化反应，所以铜极为负极；Ag+得到电子，在正极发生还原反应，所以银极为正极。
【详解】A．铜电极是负极，发生氧化反应，其电极反应为Cu-2e-=Cu2+，故A错误；
B．银电极上发生还原反应，Ag+在正极得到电子变为Ag，所以银电极板质量逐渐增大，故B正确；
C．电解质溶液中没有电子转移，故C错误；
D．铜是负极，银是正极，阴离子硝酸根离子朝负极铜极迁移，故D错误；
故选B。
2．A
【详解】A．Na2CO3与AgNO3在溶液中发生复分解反应产生Ag2CO3沉淀和NaNO3，离子方程式为2Ag++CO32-=Ag2CO3↓，A正确；
B．碳酸氢铵溶液中加入足量氢氧化钡溶液，反应产生BaCO3沉淀、NH3 H2O、H2O，反应的离子方程式为NH4++HCO3-+Ba2++2OH-=BaCO3↓+NH3 H2O+H2O，B错误；
C．Fe（NO3）3溶液中加入过量的HI溶液，硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性，能够氧化碘离子，正确的离子方程式为：10I-+3NO3-+Fe3++12H+═5I2+3NO↑+Fe2++6H2O，C错误；
D．用惰性电极电解熔融氯化钠，Cl-失去电子变为Cl2，Na+获得电子变为金属Na；电解食盐水溶液，才会发生2Cl-+2H2O=Cl2+H2+2OH-，D错误；
故选A。
3．B
【详解】A．多元弱酸酸根离子分步水解分步书写，应为，A错误；
B．银是活性电极，银作阳极失电子，用银作电极电解稀盐酸发生反应，B正确；
C．四氯化钛制备水合二氧化钛，需要加大量的水促使其水解完全，C错误；
D．泡沫灭火器原理为，D错误；
故选B。
4．B
【分析】该装置为电解池装置，为电解饱和食盐水，乙处的品红褪色，可知在乙处生成了氯气，所以乙为阳极，甲为阴极，与它们相连的a是电源的负极，b是电源的正极。
【详解】A．该装置为电解池装置，a、b为外接电源的两极，只能用正极或者负极描述，故A错误；
B．根据乙处的品红褪色，可知在乙处生成了氯气，所以乙为阳极，甲为阴极，与它们相连的a是负极，b是正极，故B正确；
C．甲为阴极，甲处生成的气体是氢气，属于还原产物，故C错误；
D．甲处生成氢气的同时，还生成了氢氧化钠，pH值上升，故D错误；
故选B。
5．D
【详解】A．Fe在食盐水中浸泡一段时间后，向Fe附近的溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀，说明Fe被氧化产生Fe2+，A正确；
B．①中Fe被腐蚀，③中Fe未被腐蚀，说明将Zn、Fe连接与NaCl溶液构成原电池，由于金属活动性Zn＞Fe，Zn作负极，Fe为正极，Zn保护了Fe，Fe未被氧化，因此Fe附近的溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液，无明显变化，B正确；
C．对比实验②③，说明棒表面被氧化，但溶液中没有Fe2+，可能是K3[Fe(CN)6]将Fe氧化，C正确；
D．NaCl在装置的作用是增强溶液的导电性，与反应原理无关，因此将②中溶液换成H2O(已除O2)，若无明显现象，不能说明K3[Fe(CN)6]是否能氧化Fe，D错误；
故合理选项是D。
6．C
【分析】所给装置有外加电源，该装置为电解装置，X电极上产生H2，利用电解原理，X电极为阴极，同时该电极上产生OH－，该装置回收硫酸和氨水，通过离子交换膜1移向X电极区，即离子交换膜1为阳离子交换膜，得到产品1，为氨水；Y电极为阳极，产生O2的同时，产生H＋，通过离子交换膜2移向Y电极区，离子交换膜2为阴离子交换膜，据此分析；
【详解】A．上述是太阳能转化为电能，电能再转化为化学能的过程，A错误；
B．根据上述分析可知，产品1为浓氨水，膜1为阳离子交换膜，B错误；
C．阳极水放电，发生反应的电极反应式为2H2O-4e-=4H+＋O2↑，C正确；
D．未标明是否是标准状况，无法准确计算生成硝酸的质量，D错误；
故选C。
7．D
【详解】A．MnO中Mn为+2价，中设Mn化合价为x，由化合物中正负化合价代数和为0知，0.61x-21=0，解得x=+价，价态发生变化，选项A错误；
B．的1个晶胞中，O原子占据8个顶点，6个面心，O原子数为8+6=4，则1个晶胞中含有40.61，选项B错误；
C．由图知，②为+xZn2++2xe-=Znx，故为放电过程，Zn2+在正极中嵌入，③为Znx-2xe-= xZn2++，即Zn2+在电极上脱嵌，故为充电过程，选项C错误；
D．由选项B可知，每个晶胞中含有4个O原子，由选项C中电极反应知，每个晶胞完全转化为Znx，转移电子为42x=8x，选项D正确；
答案选D。
8．B
【详解】A．腐蚀过程中，铜失电子变成铜绿，发生氧化反应，故A错误；
B．由示意图可知Cu2+ 、OH-、Cl-反应生成Cu2(OH)3Cl，故B正确；
C．平衡常数只受温度的影响，故C错误；
D．4.29g Cu2(OH)3Cl(M =214.5g mol -1)，物质的量为0.02mol，Cu2+为0.04mol，转移电子数为0.08mol,消耗的氧气为，如果是标准状况下体积为，但题目没说条件，故D错误。
故答案为：B
9．D
【分析】如图所示，“厌氧阳极”上，C6H12O6失去电子生成CO2和H+，电极反应式为C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2↑+24H+；“缺氧阴极”上，得到电子生成NO2，NO2再转化为N2，电极反应式分别为：+e-+2H+=NO2↑+H2O，2NO2+8e-+8H+=N2↑+4H2O；“好氧阴极”上，O2得到电子生成H2O，电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O，同时O2还能氧化生成，还可以被O2氧化为，反应方程式分别为2+3O2=2+2H2O+4H+，2+O2=2。
【详解】A．由分析可知，电池工作时，“厌氧阳极”失去的电子发生氧化反应，为负极；“缺氧阴极”和“好氧阴极”上得到电子发生还原反应，为正极，A错误；
B．由分析可知，电池工作时，“缺氧阴极”上消耗H+，其附近的溶液pH增大，B错误；
C．由分析可知，“好氧阴极”上的反应有O2+4H++4e-=2H2O，2+3O2=2+2H2O+4H+，2+O2=2，C错误；
D．“厌氧阳极”的电极反应式为C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2↑+24H+，每1mol C6H12O6反应，消耗6mol H2O，转移24mol电子，“厌氧阳极”区质量减少288g，故“厌氧阳极”区质量减少28.8g时，该电极输出电子2.4mol，D正确；
故选D。
10．B
【详解】A．煤是多种有机物和无机物的混合物，不是化合物，故A错误；
B．一次能源是直接取自自然界没有经过加工转化的各种能源，如石油、煤、风能、太阳能等，所以风能属于一次能源，故B正确；
C．电化学腐蚀加速负极金属被腐蚀，比化学腐蚀快，危害更大，故C错误；
D．利用蓝绿藻等低等植物和微生物，水可以在光能作用下分解生成氧气和氢气，但水的分解需要吸收热量，故D错误；
答案选B。
11．C
【分析】由题干信息可知，H2NCH2CH2NH2在负极a上失电子发生氧化反应，生成氮气、二氧化碳和氢离子，电极反应式为H2NCH2CH2NH2+4H2O-16e-═2CO2↑+N2↑+16H+，在b电极上通入O2，电极反应为：O2+4H++4e-=2H2O，据此分析解题。
【详解】A．由分析可知，该燃料电池中电极a为负极，电极b为正极，故电池工作时电流方向是b→a→质子交换膜→b，A正确；
B．由分析可知，a电极的电极反应为H2NCH2CH2NH2+4H2O-16e-═2CO2↑+N2↑+16H+，故电池工作时a电极附近溶液的H+浓度增大，溶液pH减小，B正确；
C．根据电子手恒可知，利用该电池处理0.1乙二胺，将失去1.6mol电子，故需消耗氧气的体积为：=8.96L，则消耗空气体积约为=42.67L，C错误；
D．由分析可知，b电极的电极反应为，D正确；
故答案为：C。
12．D
【详解】A. 根据题意分析可知，电极材料为铁，Y电极材料为石墨。若X、Y电极材料连接反了，铁就不能失电子变为离子，也就不能生成，A项错误；
B. Y极为石墨，该电极上发生还原反应，B项错误；
C. 电解过程中Y极发生的电极反应为，氢离子浓度减小，溶液的变大，C项错误；
D. 铁在阳极失电子变为，通入的氧气把氧化为，与反应生成，D项正确；
故选D。
13． a b MnO2+e—+Li+=LiMnO2 否 电极Li是活泼金属，能与水反应 4:1 3MnO42-+4H＋=2MnO4-+MnO2+2H2O
【详解】（1）Li为负极，MnO2为正极，原电池工作时，外电路的电流方向从正极到负极，即从b极流向a极；（2）MnO2为正极，得电子发生还原反应，电极方程式为MnO2+e－+Li＋=LiMnO2；（3）不可用水代替电池中的混合有机溶剂，电极Li是活泼金属，能与水反应；（4）二氧化锰与KOH和KClO3在高温下反应，生成锰酸钾（K2MnO4）和KCl，反应中化合价变化的元素为Mn、Cl，Mn元素由+4价升高为+6，Cl元素化合价由+7降低为-1，根据化合价升降相等，则二氧化锰与氯酸钾的物质的量之比为3：1，再根据原子守恒配平方程式为：4MnO2+8KOH+KClO4 4K2MnO4+KCl+4H2O，该反应的氧化产物（K2MnO4）和还原产物（KCl）的物质的量比为4：1；K2MnO4在酸性溶液中歧化，反应中Mn元素化合价分别由+6价升高到7价、降低到+4价，由氧化还原反应氧化剂和还原剂之间得失电子数目相等可知，生成KMnO4和MnO2，该反应的离子方程式为3MnO42-+4H＋=2MnO4-+MnO2+2H2O。
14． ＜ 10 3 mol·L 1 10 8 B c(Na＋)>c(HCO)>c(CO)>c(OH－)>c(H＋) NaCl+3H2ONaClO3+3H2↑ 17.6% 2e－+2OH－=+H2O
【详解】（1）0.1mol/LHCl和0.1mol/L NH3·H2O等体积混合生成氯化铵，氯化铵为强酸弱碱盐，水解呈酸性，pH＜7；（2）CH3COONa溶液中由于醋酸根离子的水解促进水的电离，故pH＝11的CH3COONa溶液中，水电离出来的c(OH－)＝10－3 mol·L－1；在pH＝3的CH3COOH溶液中水的电离受到抑制，故水电离出来的c(H＋)＝10－11 mol·L－1，酸电离出的c(H+)=10－3 mol·L－1，两者之比为10 8；（3）A．向水中加入NaHSO4固体，平衡左移；B．向水中加入(NH4)2SO4固体，铵根离子促进水解呈酸性，平衡右移，符合题意；C．加热至100℃ ［其中c(H+)=1×10-6mol/L]，平衡右移，仍为中性；D．向水中加入Na2CO3固体，碳酸根离子促进水解呈碱性，平衡右移，不符合题意，故B正确。（4）将①Na2CO3；②NaHCO3等浓度、等体积混合后，碳酸根水解强于碳酸氢，则c(HCO)>c(CO)，溶液呈碱性且钠离子不水解，则各离子浓度由大到小的顺序为：c(Na＋)>c(HCO)>c(CO)>c(OH－)>c(H＋)；（l）用惰性电极电解80℃无隔膜热的氯化钠水溶液，电解后最终得到NaClO3溶液，写出该电解池中发生的总反应方程式：NaCl+3H2ONaClO3+3H2↑；3个分子式中都有 1个NaCl ，则NaCl 质量分数为 50%/(35.5/58.5) ，除了NaCl这两元素，剩下的就是氧元素，即氧元素含量为1-50%/(35.5/58.5)==17.6%。（2）电解NaClO3生成NaClO4时的阳极反应式：ClO3_ 2e－+2OH－=ClO4—+H2O。
15． 负 还原剂 c Cu2＋＋2e-=Cu Au、Ag以单质的形式沉积在c(阳极)下方，Fe以Fe2＋的形式进入电解质溶液中 bd
【详解】(1)电镀时，镀层金属作电解池的阳极，镀件作电解池的阴极，与电源的负极相连，故答案为：负；
(2)镀铜是将Cu2＋变成Cu，需要加入还原剂与之反应，故答案为：还原剂；
(3)用电解法进行粗铜提纯时，粗铜应作阳极，精铜作阴极；该装置中a为原电池的正极，b为原电池的负极，所以c为电解池的阳极，d为电解池的阴极，电解时，以硫酸铜溶液为电解液，溶液中的Cu2+得到电子沉积在阴极上，发生还原反应，即d电极上发生的反应为：Cu2++2e-=Cu；比铜活泼的金属Fe进入电解质溶液中，比铜不活泼的金属Au、Ag沉积在阳极泥中，故答案为：c；Cu2++2e-═Cu；Au、Ag以单质的形式沉积在c(阳极)下方，Fe以Fe2＋的形式进入电解质溶液中；
(4)a．电解池中，电能不会全部转化为化学能，还会伴随热能等形式的能的产生，故a错误；
b．电解精炼铜时，粗铜作阳极，接电源正极，发生氧化反应，故b正确；
c．溶液中Cu2+向阴极移动，在阴极上发生还原反应，故c错误；
d．在阳极上，没有铜活泼的金属Ag、Pt、Au等金属会从阳极掉落下，形成阳极泥，利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属，故d正确；
故选bd，故答案为：bd。
16．(1) 负 Na2Sx﹣2e﹣=xS+2Na+或S﹣2e﹣=xS 2Cl﹣+2H2O2OH﹣+H2↑+Cl2↑ 氯化氢
(2) 有大量白色沉淀生成 0.02
【解析】（1）
①根据电池反应式知，充电时，钠离子得电子发生还原反应，所以钠作阴极，应该连接电源负极；阳极上发生失去电子的氧化反应，电极反应式为Na2Sx﹣2e﹣=xS+2Na+或S﹣2e﹣=xS；
②电解NaCl溶液生成氢气、氯气和氢氧化钠，离子方程式为2Cl﹣+2H2O2OH﹣+H2↑+Cl2↑；根据少什么加什么结合转移电子数相等，所以若要使溶液完全恢复到起始浓度，可向溶液中加入氯化氢；
（2）
①放电时，交换膜左侧的氢离子向右侧移动，在负极上有银离子生成，银离子在左侧和氯离子反应生成AgCl沉淀；
②放电时，当电路中转移0.01mol e-时，交换膜左则会有0.01mol氢离子通过阳离子交换膜向正极移动，有0.01mol氯离子反应生成AgCl白色沉淀，所以交换膜左侧溶液中约减少0.02 mol离子。
17．(1) 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 CuSO4溶液
【分析】该装置具有外接直流电源，则属于电解池，与电源负极相连的X电极为阴极，与电源正极相连的Y电极为阳极。
【详解】（1）由分析可知，Y电极为阳极，则Y电极上Cl-失电子生成Cl2，电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，检验Cl2时，通常使用淀粉碘化钾试纸，方法是：把湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y电极附近，试纸变蓝色。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）如要用电解方法精炼粗铜，则粗铜作阳极，纯铜作阴极，X电极为阴极，则电极材料是纯铜，电极反应式是Cu2++2e-=Cu。电解液a中应含有Cu2+，可以选用CuSO4溶液。答案为：纯铜；Cu2++2e-=Cu；CuSO4溶液。
【点睛】精炼铜时，电解质溶液的组成会不断发生改变。
18．(1) 正
(2)
(3)淀粉KI试纸先变蓝后褪色
【分析】该装置是由燃料电池和电解池组成，装置乙为燃料电池，装置丙为电解池，通甲烷的一极为负极，即n极为负极，m极为正极，根据电解的原理，X为阴极，Y为阳极，据此分析；
（1）
装置乙为燃料电池，m电极通入O2，因此m电极为正极，该电池的总反应为CH4＋2O2=CO2＋2H2O；故答案为正极；CH4＋2O2=CO2＋2H2O；
（2）
根据上述分析，Y电极连接m电极，即Y为阳极，根据电解原理，Cl－在阳极上放电，即电极反应式为2Cl－－2e－=Cl2↑；故答案为2Cl－－2e－=Cl2↑；
（3）
氯气的氧化性强于I2，因此气球b中发生Cl2＋2I－=2Cl－＋I2，淀粉KI试纸变蓝，然后氯气继续将碘单质氧化为碘酸根，蓝色褪去；故答案为淀粉KI试纸先变蓝后褪色。
19． 正 Zn→Cu Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu（Zn+Cu2+=Zn2++Cu） ②③
【详解】（1）锌片、铜片插入稀硫酸中，由于锌比铜活泼，所以锌做负极，铜做正极，外电路中电子由负极流向正极，即由锌流向铜，故答案为：正；Zn→Cu；
（2）将装置中的稀用溶液替代，则锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，故答案为：Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu（Zn+Cu2+=Zn2++Cu）；
（3）能构成原电池的反应是自发进行的氧化还原反应，①是非氧化还原反应，②CH4+2O2CO2+2H2O和③Fe+Cu2+＝Cu+Fe2+是氧化还原反应，可实现化学能直接转化为电能，故答案为：②③。
20． 化学能转化成电能 80% 负 b H2O2+2e-=2OH- 负极区
【分析】原电池的实质为化学能转化成电能，电子从负极经过外电路流向正极，电解质溶液中阴离子移向负极，结合原电池反应分析解答。
【详解】(1)原电池的实质是将化学能转化成电能；氢氧燃料电池总反应为2H2+O2=2H2O，标准状况下，22.4LH2为1mol，理论上转移2mol电子，实际上电路上有1.6NA个即1.6mol电子流过，则该燃料电池的能量转化率为×100%=80%，故答案为：化学能转化成电能；80%；
(2)酸性电解质中甲醇燃料电池的总反应为：2CH3OH+3O2═2CO2+4H2O，该反应中CH3OH失去电子被氧化，则通入甲醇气体的电极为电池的负极，通入氧气的一极为正极，电解质溶液中H+向b极移动，故答案为：负；b。
(3)Mg-H2O2电池中，H2O2有强氧化性，反应时得到电子，石墨电极为电池的正极，正极反应式为H2O2+2e-=2OH-；假设装置隔膜只能选择性让阴离子通过，则氢氧根离子移向镁电极，在负极区与生成的镁离子反应生成氢氧化镁沉淀，故答案为：H2O2+2e-=2OH-；负极区。
21．(1) 放出气体，溶液变红 2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑
(2) 纯铜 减小
(3)Cu2+>H+>X3+
【详解】（1）①由题中图示可知，与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，电极反应式为2H++2e-=H2↑，所以该电极附近氢氧根浓度增大，碱性增强，滴入几滴酚酞试液会变红；答案为放出气体，溶液变红。
②②电解饱和食盐水得到的产物是氢氧化钠、氢气和氯气，反应的离子方程式为2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑；答案为2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑。
（2）电解方法电解精炼铜，电解池的阴极X材料是纯铜，电极反应为Cu2++2e-=Cu，阳极Y是粗铜，电极反应为Cu-2e -=Cu2+，其中粗铜中比金属铜活泼的金属(Zn、Fe、Ni)优先放电，电解一段时间后，CuSO4溶液浓度会降低；答案为纯铜；减小。
（3）X、Y都是惰性电极，a是溶质为Cu(NO3)2和X(NO3)3，且均为0.1 mol的混合溶液，通电一段时间后，由图2可知，通电后就有固体生成，当通过电子为0.2mol时，析出固体质量达最大，证明此时析出的固体是铜，如果是X3+析出，电子数应该是0.3mol，则氧化能力为Cu2+＞X3+，当电子超过0.2mol时，固体质量没变，说明这时阴极H+放电，阳极仍然是OH-放电，即电解水，说明氧化能力H+＞X3+，所以氧化能力为Cu2+＞H+＞X3+；答案为Cu2+＞H+＞X3+。
22． 2O2＋4H2O＋8e－=8OH－ CH4－8e－＋10OH－=CO32-＋7H2O H2 4 B Au、Ag以单质形式存在于阳极泥中，Fe以Fe2＋形式存在于电解质溶液中
【分析】(1)甲烷碱性燃料电池中正极氧气得电子被还原，负极甲烷失电子被氧化；
(2)b连接电源的负极，应为阴极，生成氢气；
(3)根据关系式1 mol CH4～8 mol e-～4 mol Cl2计算；
(4)粗铜的电解精炼使用金属铜为阴极，粗铜作阳极，活泼的金属在阳极上失电子得到金属阳离子，不参与放电的形成阳极泥。
【详解】(1)在碱性溶液中，甲烷燃料电池的总反应式为：CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O，正极是：2O2+4H2O+8e-＝8OH-，负极是：CH4-8e-+10OH-＝CO32-+7H2O。
(2)b电极与通入甲烷的电极相连，作阴极，是H+放电，生成H2；
(3)根据得失电子守恒，可得：1 mol CH4～8 mol e-～4 mol Cl2，故若甲烷通入量为1 L(标准状况)，生成4L Cl2，故答案为：4；
(4)要用燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验，金属铜为阴极，粗铜作阳极，所以粗铜板应与正极B相连；活泼的金属在阳极上失电子得到金属阳离子，Fe以Fe2+的形式进入电解液中，不参与放电的Au、Ag形成阳极泥。
【点睛】本题涵盖电解池和原电池的主体内容，涉及电极判断与电极反应式书写等问题，做题时注意从氧化还原的角度判断原电池的正负极以及电极方程式的书写，本题中难点和易错点为电极方程式的书写。
答案第1页，共2页
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