第四章 化学反应与电能 测试题 （含解析）2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1
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| 名称 | 第四章 化学反应与电能 测试题 （含解析）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 | 1.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-03-11 23:29:22 | ||
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文档简介
第四章 化学反应与电能 测试题
一、单选题
1．使用石墨电极电解溶液，阴极产物为
A． B．Cu C． D．
2．化学课外活动小组设计的用化学电源使LED灯发光的装置示意图如图。下列有关该装置的说法正确的是（ ）
A．如果将锌片换成铁片，那么电路中的电流方向将改变锌片铜片
B．该装置工作时，电解质溶液中阴离子移向锌片
C．铜片为负极，其附近的溶液变蓝
D．如果将稀硫酸换成柠檬汁，那么LED灯一定不会发光
3．下列说法错误的是（ ）
A．铜丝缠在石墨棒上插入稀硝酸，可加快NO生成速率
B．双液电池中，可用浸有CCl4的滤纸作盐桥
C．K2FeO4可用作碱性Zn-K2FeO4电池的正极材料
D．生铁发生吸氧腐蚀时的腐蚀速率与O2的浓度有关
4．氯碱工业是以电解食盐水为基础的工业，电解食盐水同时得到两种气体（一种是密度最小的气体，一种是黄绿色气体）和一种强碱。下列有关说法错误的是（ ）
A．电解食盐水得到的两种气体分别是H2和Cl2
B．实际生产中采用电解饱和食盐水，可以减少产品的损失
C．氯碱工业的产品之一为烧碱
D．工业常用光照H2和Cl2混合气体的方法制备HCl
5．下列设备工作时，将化学能转化为电能的是（ ）
A．风力发电机 B．锂离子电池
C．燃气灶 D．硅太阳能电池
6．一种新型可充电电池，其工作原理如图所示。下列说法正确的是
A．放电时，电极N是负极
B．充电时，通过钠离子交换膜向M极移动
C．放电时，N极电极反应为
D．充电时，每生成1mol Na，有机电解质的整体质量减小23g
7．根据反应：，设计如图所示原电池，下列说法正确的是（ ）
A．该装置可以实现电能转化为化学能
B．可以是银或石墨
C．是硫酸铜溶液
D．溶液中阳离子向铜移动
8．北京科技大学徐睿教授等与浙江大学陆俊教授合作，首次探究了在完全无水环境下电池体系的充放电机理。采用作为正极催化剂，调控电化学氧化还原路径，将放电产物调节为。工作原理如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．放电时，能降低正极反应活化能
B．放电时，副产物可能有、MgO和C
C．充电时，转移4mol电子时理论上生成
D．充电时，极与直流电源正极连接
9．某同学根据化学反应Fe+2H+=Fe2++H2↑，并利用实验室材料制作原电池。下列关于该原电池组成的说法正确的是
选项 A B C D
正极 锌棒 铁棒 石墨棒 铁棒
负极 铁棒 石墨棒 铁棒 铜棒
电解质溶液 H2SO4溶液 H2SO4溶液 H2SO4溶液 H2SO4溶液
A．A B．B C．C D．D
10．锌锰干电池是生活中常用的电池，酸性锌锰干电池和碱性锌锰干电池的结构分别如图1、图2所示，下列说法错误的是（ ）
图1图2
A．锌锰干电池属于一次电池，用完不可随意丢弃
B．酸性锌锰干电池和碱性锌锰干电池放电过程中锌均发生氧化反应
C．放电时，酸性锌锰干电池的石墨电极上反应为
D．放电时，碱性锌锰干电池正极反应式为
11．下列方程式不能合理解释实验现象或事实的是
A．湿润的淀粉KI试纸遇变蓝：
B．电解溶液制取镁单质：
C．钢铁发生吸氧腐蚀，正极反应：
D．用除去输水管道中的：
12．酒驾是交通事故的第一大“杀手”。 一种酒精检测仪工作原理如图，a、b两个多孔铂电极外均覆盖了一层聚四氟乙烯纳米纤维膜，方便气体透过。下列说法错误的是（ ）
A．采用多孔铂电极可增大电极与气体接触面积
B．该酒精检测仪运用了原电池原理
C．a极的电极反应：CH3CH2OH+12OH--12e-=2CO2+9H2O
D．乙醇浓度越大，电路中的电流强度就越大
13．图1是铜锌原电池示意图。图2中，x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量，y轴表示（ ）
A．铜棒的质量 B．c(Zn2＋) C．c(H＋) D．c(SO)
14．利用如图所示装置可处理含H2S的废气。下列说法正确的是（ ）
A．电解池中惰性电极C1为阴极
B．FeCl3溶液在反应过程中可循环利用
C．反应池中的离子方程式：2Fe3++S2-=2Fe2++S↓
D．电解池总反应的化学方程式：H2S S↓+H2↑
15．高能LiFePO4电池，多应用于公共交通。电池中间是聚合物的隔膜，主要作用是在反应过程中只让Li+通过。结构如图所示。
原理如下：(1 x)LiFePO4+xFePO4+LixCn 充电放电LiFePO4+nC。
下列说法不正确的是（ ）
A．放电时，电子由负极经导线、用电器、导线到正极
B．充电时，Li+向左移动
C．充电时，阴极电极反应式：xLi++xe +nC=LixCn
D．放电时，正极电极反应式：xFePO4+xLi++xe =xLiFePO4
16．固体氧化物燃料电池是以固体氧化锆—氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许氧离子(O2－)在其间通过。该电池的工作原理如下图所示，其中多孔电极a、b均不参与电极反应。
下列判断正确的是（ ）
A．有O2参加反应的a极为电池的负极
B．正极极的电极反应式为H2－2e－＋O2－=H2O
C．a极对应的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－=4OH－
D．该电池的总反应式为2H2＋O2 2H2O
17．电解CuCl2溶液的装置如右图所示，下列分析正确的是（ ）
A．b电极的质量不变 B．a电极是该装置的负极
C．a电极上发生氧化反应 D．电子由b电极经溶液流向a电极
18．用石墨作电极电解下列溶液一段时间后，溶液的pH均增大，再加入一定量括号内的物质，都能使溶液恢复到原来的成分和浓度的是（ ）
A．AgNO3(AgNO3) B．NaOH (H2O)
C．KCl (KCl) D．CuSO4(CuSO4)
19．燃料电池近几年发展迅速，如图是科学家利用页岩气设计的一种固态(熔盐)燃料电池工作示意图。下列说法错误的是（ ）
A．电极材料采用石墨烯，吸附甲烷的电极为负极，发生氧化反应
B．通入氧气的电极上电极反应式为
C．电池工作时，向通甲烷的电极一侧移动
D．该电池的优点是二氧化碳可循环利用，不会释放温室气体
20．pH计的工作原理(如图所示)是通过测定电池电动势E(即玻璃电极和参比电极的电势差)来确定待测溶液的pH。pH与电池的电动势E存在关系：pH= (E的单位为V，K为常数)。
下列说法错误的是
A．pH计工作时，化学能转化为电能
B．玻璃电极玻璃膜内外c(H+)的差异会引起电池电动势的变化
C．若测得pH=3的标准溶液电池电动势E为0.377V ，可标定常数K=0.2
D．若玻璃电极电势比参比电极电势低，则玻璃电极反应为AgCl(s)+e-=Ag(s)+Cl-
二、综合题
21．LiBH4为近年来储氢材料领域的研究热点。
（1）反应2LiBH4=2LiH＋2B＋3H2↑，生成22.4 L H2(标准状况)时，转移电子的物质的量为 mol。
（2）下图是2LiBH4/MgH2体系放氢焓变示意图，则：
Mg(s)＋2B(s)=MgB2(s) △H＝ 。
（3）采用球磨法制备Al与LiBH4的复合材料，并对Al－LiBH4体系与水反应产氢的特性进行下列研究：
①如图为25℃水浴时每克不同配比的Al－LiBH4复合材料与水反应产生H2体积随时间变化关系图。由图可知，下列说法正确的是 (填字母)。
a.25℃时，纯铝与水不反应
b.25℃时，纯LiBH4与水反应产生氢气
c.25℃时，Al－LiBH4复合材料中LiBH4含量越高，1000s内产生氢气的体积越大
②如图为25℃和75℃时，Al－LiBH4复合材料[ω(LiBH4)＝25%]与水反应一定时间后产物的X－射线衍射图谱(X－射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在，不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。
从图中分析，25℃时Al－LiBH4复合材料中与水完全反应的物质是 (填化学式)，产生Al(OH)3的化学方程式为 。
（4）如图是直接硼氢化钠－过氧化氢燃料电池示意图。该电池工作时，正极附近溶液的pH (填“增大”、“减小”或“不变”)，负极的电极反应式为 。
22．如图装置所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同(假设通电前后溶液体积不变)，A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后，F极附近呈红色。
请回答下列问题：
（1）A极是电源的 ，一段时间后，甲中溶液颜色 ，丁中X极附近的颜色逐渐变浅，Y极附近的颜色逐渐变深，这表明 ，在电场作用下向Y极移动。
（2）若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时，对应单质的质量之比为 。
（3）现用丙装置给铜件镀银，则G应是 (填“镀层金属”或“镀件”)。当乙中溶液的pH是13时(此时乙溶液体积为100mL)，丙中镀件上析出银的质量为 .
23．水环境中存在过量的氨氮会造成溶解氧浓度降低、水体富营养化等多方面的危害，人们正不断寻求处理氨氮废水的高效措施。回答下列问题：
（1）某研究团队设计了一种处理方法，先利用水中的微生物将 氧化成 ，再利用电化学降解法除去水中的 。
①微生物经两步反应将 氧化成 ，两步反应的能量变化如图所示：
第一步反应是 (填“放热”或“吸热”)反应，1mol (aq)全部氧化成 (aq)的热化学方程式为 。
②如图为利用电化学降解法除去水中 的装置。
直流电源的正极为 (填“A”或“B”)，质子的移动方向是 (填“从M到N”或“从N到M”)，阴极的电极反应式为 。
（2）有研究团队设计了一种利用电解原理制备H2O2，并用产生的H2O2处理氨氮废水的装置，如图所示：
①生成H2O2的电极反应式为 。
②已知氨氮废水中氨(以NH3计)的浓度为1750mg L 1，当降为50mg L-1)时即可达到排放标准。电路中转移3mole-，最多可处理废水的体积为 L。
24． 是一种绿色易溶于水的晶体，广泛用于化学镀镍、生产电泡等。可由电镀废渣(除镍元素外，还含有Cu、Zn、Fe、Cr等元素杂质)为原料获得。工艺流程如下：
已知：① 是一种不溶于水易溶于强酸的沉淀；②已知 ， 的 。
（1）Ni的原子序数为28，则它在周期表中的位置为 ，写出H2O2的结构式 。
（2）步骤②，向滤液I中加入适量 溶液的目的是除去Cu2+和 ，其中除去Cu2+的离子方程式为 ；加 之前需控制pH不能太低的目的是 。
（3）步骤③的目的是除去Fe和Cr，温度不能太高的原因是 。若在 时，调pH=4除去铁，此时溶液中 。
（4）粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度镍，下列叙述正确的是___(已知：氧化性Fe2+A．粗镍作阳极，纯镍作阴极
B．阳极发生还原反应，其电极反应式：
C．电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等
D．电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Cu2+和
E．电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt
25．电解精炼铜的阳极泥中含有、、、、、、等，从其中提取、、、的单质的流程如图所示，回答下列问题：
（1）粗铜中含有、两种元素的单质，但在阳极泥中几乎检测不到，原因是 。
（2）已知阳极泥进行“硫酸化(隔绝空气)焙烧”，烟气中含有，等。
①写出“焙烧”过程中与浓硫酸反应的化学方程式： 。
②将、通入水中即可生成单质硒，该反应的离子方程式为 。
③实验室中将粗硒从溶液中分离出来的操作为 。
（3）用惰性电极电解“浸液”时，溶液中发生的总反应离子方程式为 。
（4）“银电解”时，阳极材料是 。
（5）上述流程中，可以循环利用的物质是 (填写化学式)。
答案解析部分
1．【答案】B
【解析】【解答】使用石墨电极电解溶液，阳极上Cl-发生氧化还原反应生成氯气，电极反应式为，阴极上Cu2+发生还原反应生成Cu，电极反应式为Cu2++2e-=Cu；
故答案为：B。
【分析】阳离子在阴极反应，铜离子比氢离子优先放电，生成铜。
2．【答案】B
【解析】【解答】A、若将锌片换为铁片，由于金属活动性Fe>Cu，因此铁片做负极，铜片做正极，电流方向为：铜片→铁片，A不符合题意。
B、在原电池中，阴离子移向负极，因此该装置工作时，电解质溶液中的阴离子移向锌片，B符合题意。
C、H＋在铜片上发生得电子的还原反应，C不符合题意。
D、柠檬汁为电解质溶液，存在可自由移动的离子，同时柠檬汁显酸性，因此可构成原电池装置，LED灯会发光，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】在该原电池装置中，电池总反应式为Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑。因此锌片为负极，发生失电子的氧化反应，其电极反应式为：Zn－2e－=Zn2＋。铜片为正极，稀硫酸中的H＋在正极发生得电子的还原反应，其电极反应式为2H＋＋2e－=H2↑。
3．【答案】B
【解析】【解答】A．铜丝和石墨棒在硝酸溶液中可构成原电池，从而加快反应速率，提高NO的生成速率，A项不符合题意；
B．CCl4属于非电解质，不能导电，因此不能用其制作盐桥，B项符合题意；
C．K2FeO4中的Fe为+6价，具有很强的氧化性，因此可以用作正极材料，与Zn制作的负极构成电池，C项不符合题意；
D．O2浓度越大，那么发生吸氧腐蚀时腐蚀速率也就越大，这体现了浓度对于反应速率的影响，D项不符合题意；
故答案为：B。
【分析】B、盐桥的的前提是电解质溶液。
4．【答案】D
【解析】【解答】A．电解食盐水同时得到两种气体，一种是密度最小的气体是氢气，一种是黄绿色气体为氯气，和一种强碱应该是氢氧化钠，即电解食盐水得到的两种气体分别是H2和Cl2，A不符合题意；
B．饱和食盐水可以降低氯气的溶解度，因此实际生产中采用电解饱和食盐水，可以减少产品的损失，B不符合题意；
C．根据原子守恒可知氯碱工业的产品之一为烧碱，C不符合题意；
D．光照H2和Cl2混合气体容易发生爆炸，工业常用点燃H2和Cl2混合气体的方法制备HCl，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A、电解食盐水生成氯气、氢气、氢氧化钠；
B、饱和食盐水可以减少氯气的溶解；
C、氢氧化钠俗称烧碱、火碱、苛性钠；
D、氯气和氢气混合光照容易发生爆炸。
5．【答案】B
【解析】【解答】A、风力发电机是将风能转化成电能，故A不符合题意；
B、锂离子电池放电时，化学能转化为电能，故B符合题意；
C、燃气灶是将化学能转化为热能，故C不符合题意；
D、硅太阳能电池将太阳能转化为电能，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】原电池是一种将化学能转化为电能的装置，据此解答。
6．【答案】B
【解析】【解答】A．根据上述分析可知，放电时，电极M为负极，A不符合题意；
B．充电为放电的逆过程，所以充电时，通过钠离子交换膜向阴极（M极）移动，B符合题意；
C．放电时，N极转化为，发生还原反应，其电极反应为，C不符合题意；
D．充电时，每生成1mol Na，同时也会有0.5molO2-消耗，所以有机电解质的整体质量减小23g+=31g，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】放电时，负极失电子，元素化合价升高，发生氧化反应；正极得电子，元素化合价降低，发生还原反应；原电池“同性相吸”，阳离子移向正极，阴离子移向负极。
7．【答案】B
【解析】【解答】A．由题意可知该装置为原电池装置，故该装置可以实现化学能转化为电能，A不符合题意；
B．总反应为，Cu化合价升高，为原电池负极，则X为正极，X电极不参与电池反应，可以是没有Cu活泼的Ag或者石墨，B符合题意；
C．由总反应可知正极为银离子得电子，溶液应该含银离子，不能是硫酸铜溶液，C不符合题意；
D．Cu为负极，X电极为正极，原电池中阳离子向正极移动，因此阳离子向X电极移动，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】根据总反应可知，Cu失去电子发生氧化反应生成Cu2+，则铜为负极，正极为活泼性比铜差的金属银或者石墨，电解质溶液为含有银离子的溶液，原电池是将化学能转化为电能的装置，原电池中阳离子向正极移动。
8．【答案】C
【解析】【解答】A．作正极催化剂，降低了正极反应的活化能，提高反应速率，A项不符合题意；
B．放电时，正极发生还原反应，得到电子，化合价降价可能生成C、CO、等，也可能发生反应，B项不符合题意；
C．充电时，阳极反应为，或，转移4mol电子时理论上生成，质量是176g，C项符合题意；
D．充电时，正极变为阳极，与电源正极连接，即充电时，极与直流电源正极连接，D项不符合题意。
故答案为：C。
【分析】A．催化剂降低了反应的活化能，反应速率加快；
B．放电时，正极得到电子，发生还原反应；
C．依据得失电子守恒；
D．充电时，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。
9．【答案】C
【解析】【解答】 A．由于金属活动性：Zn＞Fe，Zn为负极，Fe为正极，A不符合题意；
B．由于电极活动性：Fe＞石墨，则Fe为负极，石墨为正极，B不符合题意；
C．由于电极活动性：Fe＞石墨，则Fe为负极，石墨为正极，H2SO4为电解质溶液，能够发生原电池反应Fe+2H+=Fe2++H2↑，C符合题意；
D．由于电极活动性：Fe＞Cu，则Fe为负极，Cu为正极，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】 若将反应Fe+2H+=Fe2++H2↑设计为原电池，则Fe为负极，活动性比Fe弱的电极为正极，电解质溶液为硫酸，结合原电池反应中，活动性强的为负极，活动性弱的为正极，据此分析解答。
10．【答案】C
【解析】【解答】A. 锌锰干电池属于一次电池，用完不可随意丢弃 ，易污染水资源，故A不符合题意；
B. 酸性锌锰干电池和碱性锌锰干电池放电过程中锌做负极，均发生氧化反应，故B不符合题意；
C. 放电时，酸性锌锰干电池的石墨电极上反应为，故C符合题意；
D. 放电时，碱性锌锰干电池正极反应式为 ，故D不符合题意；
故答案为：C
【分析】 锌锰干电池属于一次电池，不能重复使用，不能随意丢弃，防止污染水资源，酸性和碱性条件下锌锰干电池，锌做负极，均发生氧化反应，放电时，酸性锌锰干电池石墨电极上是二氧化锰得到电子变为三氧化二锰，碱性锌锰电池是二氧化锰变为MnOOH，结合选项判断即可。
11．【答案】B
【解析】【解答】A．湿润的淀粉KI试纸遇变蓝，氯气将碘离子氧化为单质碘即，能合理解释实验现象，故A不符合题意；
B．是电解熔融制取镁单质，而不是电解氯化镁溶液，不能合理解释实验现象，故B符合题意；
C．钢铁发生吸氧腐蚀，正极氧气得到电子变为氢氧根，电极反应式为：，能合理解释实验现象，故C不符合题意；
D．用除去输水管道中的，利用亚硫酸钠的还原性：，能合理解释实验现象，故D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】依据元素及其化合物的性质分析，B项中Mg是活泼金属，电解熔融制取镁单质。
12．【答案】C
【解析】【解答】A． 采用多孔铂电极可增大电极与气体接触面积，使反应更充分，故A不符合题意；
B．
该酒精检测仪运用了原电池原理，乙醇在负极失电子被氧化，氧气在正极得电子被还原，故B不符合题意；
C． O2通入右侧Pt电极，则右侧Pt电极为正极，左侧Pt电极为负极，该电池的负极反应式为CH3CH2OH+3H2O-12e-═CO2↑+12H+，故C符合题意；
D．
乙醇浓度越大，电路中的电流强度就越大，读出的数值越大，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】该装置中生成物为二氧化碳，则电解质溶液为酸性，酸性条件下，乙醇燃料电池中，负极上乙醇失电子发生氧化反应，正极上是氧气得电子的还原反应；根据图示得出酸性燃料电池的反应物和生成物，再根据原电池原理写出该电池的反应式来判断。
13．【答案】C
【解析】【解答】正极反应：2H++2e-=H2，负极反应Zn-2e-=Zn2+。
A.铜棒的质量不随着电子的转移发生变化，故A不符合题意；
B.随着电子的转移， c(Zn2＋) 增大，故B不符合题意；
C.随着电子的转移， c(H＋) 减小，故C符合题意；
D. c(SO) 随着电子的转移发生变化，故D不符合题意；
故答案为：C
【分析】铜锌原电池正极反应：2H++2e-=H2，负极反应Zn-2e-=Zn2+。工作时，Zn2+不断进入溶液，H+不断转化为H2，铜棒质量和 c(SO) 不发生变化，
14．【答案】B
【解析】【解答】A.根据图示可知C1电极产生Fe3+，应该是发生氧化反应，所以C1电极为阳极，A不符合题意；
B.电解池中生成FeCl3可作为反应池中的反应物，则FeCl3溶液在反应过程中可循环利用，B符合题意；
C.反应池中反应物H2S是气体，反应的离子方程式：2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+，C不符合题意；
D.电解池中Fe2+失去电子，被氧化，H+获得电子被还原，所以电解池中总反应的化学方程式：2FeCl2+2HCl 2FeCl3+H2↑，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】 H2S 通入FeCl3溶液中，二者之间发生氧化还原反应得到单质硫以及氯化亚铁、盐酸的混合溶液，对混合液进行电解，由装置图可知，C1电极发生二价铁失电子生成三价铁离子，则C1电极为阳极，C2电极为阴极，氢离子得电子发生还原反应，根据电解池的工作原理进行回答即可。
15．【答案】B
【解析】【解答】A.放电过程中，电子由负极经导线、用电器、导线，流向正极，选项正确，A不符合题意；
B.充电时为电解池，在电解池中，阳离子移向阴极，因此Li+向右侧移动，选项错误，B符合题意；
C.由分析可知，充电时阴极的电极反应式为：xLi＋＋nC+xe-=LixCn，选项正确，C不符合题意；
D.由分析可知，放电时正极的电极反应式为：xFePO4+xLi＋+xe-=xLiFePO4，选项正确，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】可充电电池，其放电过程为原电池，充电过程为电解池；由电池总反应可知，放电过程的负极反应式为：LixCn－xe－=xLi＋＋nC，正极的电极反应式为：xFePO4+xLi＋+xe-=xLiFePO4；
充电过程，阳极的电极反应式为：xLiFePO4-xe-=xFePO4+xLi＋，阴极的电极反应式为：xLi＋＋nC+xe-=LixCn；据此结合选项进行分析。
16．【答案】D
【解析】【解答】因为电子从b电极流向a电极，所以b电极为负极，H2在该极发生氧化反应；a电极为正极，O2在该极发生还原反应。由此推断该原电池的负极反应式为H2－2e－＋O2－=H2O，正极电极反应式为 O2＋2e－=O2－，则电池总反应式为2H2＋O2 2H2O。
故答案为：D
【分析】氢氧燃料电池中，氢气作为负极反应物，其电极反应式为：2H2-4e-+2O2-=2H2O；氧气作为正极反应物，其电极反应式为：O2+4e-=2O2-，据此结合选项进行分析。
17．【答案】C
【解析】【解答】A.b为阴极，电极反应为 ，所以b电极质量增加，A不符合题意；
B.a连接电源的正极，为电解池的阳极，B不符合题意；
C.a为阳极，发生氧化反应，C符合题意；
D.电子不能经过溶液进行转移，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】根据电解CuCl2溶液的装置可知，a连接电源的正极，为电解池的阳极发生氧化反应，b为阴极，发生还原反应；
18．【答案】B
【解析】【解答】A．电解AgNO3溶液，银离子和OH-放电，应加入氧化银恢复原样，故A不符合题意；
B．电解NaOH溶液，氢离子和OH-放电，则加入水能恢复原样，故B符合题意；
C．电解KCl溶液，氢离子和氯离子放电，则应加入HCl恢复原样，故C不符合题意；
D．电解CuSO4溶液，铜离子和OH-放电，则一段时间内应加入氧化铜能恢复原样，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．电解AgNO3是放氧生酸型；
B．电解NaOH是电解水型；
C．电解KCl是放氢生碱型；
D．电解CuSO4是放氧生酸型；
19．【答案】D
【解析】【解答】A．甲烷发生氧化反应生成二氧化碳，作负极，A不符合题意；
B.电极反应式为 ，B不符合题意；
C．原电池中阴离子向负极移动，C不符合题意；
D．会释放出二氧化碳，是温室气体，D符合题意；
故答案为：D
【分析】A．发生氧化反应作负极；
B.电极反应式的书写；
C．原电池中阴离子向负极移动；
D．二氧化碳是温室气体。
20．【答案】D
【解析】【解答】A．pH计的工作原理是通过测定电池电动势E(即玻璃电极和参比电极的电势差)来确定待测溶液的pH，则pH计工作时，化学能转化为电能，A不符合题意；
B．根据pH计的工作原理可知，玻璃电极玻璃膜内外c(H+)的差异会引起电池电动势的变化从而使得其能确定溶液的pH，B不符合题意；
C．pH=，若测得pH=3的标准溶液电池电动势E为0.377V ，则3=，解得K=0.2，C不符合题意；
D．若玻璃电极电势比参比电极电势低，则玻璃电极为负极，失去电子发生氧化反应，反应为Ag(s)- e-+Cl-=AgCl(s)，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.原电池将化学能转化为电能；
B.玻璃电极玻璃膜内外c(H+)的差异会引起电池电动势的变化从而测定溶液的pH；
C.根据pH=计算。
21．【答案】（1）2
（2）－93 kJ·mol－1
（3）ab；LiBH4；2Al＋6H2O=2Al(OH)3＋3H2↑
（4）增大；BH4-－8e－＋8OH－=BO2-＋6H2O
【解析】【解答】（1）LiBH4中氢元素化合价为-1价，生成1mol氢气转移电子2mol；
（2）能量由上到下分别为1、2、3、4，则该反应的焓变为－(1+3－2－4)= －93 kJ·mol－1；
（3）①a、图中当全为铝时气体为0，故纯铝与水不反应，故正确；
b、f线代表纯LiBH4与水反应产生氢气，故正确；
c、当材料含LiBH4为25%时（d线），产生氢气的量最多，故不正确；
故答案为：ab；
②由图得出反应后已没有LiBH4，但存在大量铝，故其完全反应，与水完全反应的物质是LiBH4；铝部分反应（有氢氧化铝等铝的产物），反应化学方程式为2Al＋6H2O=2Al(OH)3＋3H2↑；
（4）右室双氧水得到电子为正极，电极反应式为H2O2+2e-=2OH-，故该极碱性增强，负极为BH4-－8e－＋8OH－=BO2-＋6H2O。
【分析】（1） 根据氧化还原反应得失电子的情况，即可计算出电子的物质的量
（2）根据盖斯定律找出关系即可
（3）考查的是看图获取信息的能力
（4）考查的是电解池原理以及电极方程式
22．【答案】（1）正极；变浅；氢氧化铁胶粒带正电
（2）16：64：71：2
（3）镀层金属；1.08
【解析】【解答】(1)结合以上分析可知，A极是电源的正极；电解硫酸铜溶液，阳极生成氧气，极反应式：4OH--4e﹣= O2↑+2H2O，阴极铜离子生成铜，极反应式：Cu2++2e﹣═Cu；铜离子浓度减小，所以甲中溶液颜色变浅；阳离子向阴极移动，丁中X极附近的颜色逐渐变浅，Y极附近的颜色逐渐变深，因此氢氧化铁胶粒带正电，在电场作用下向Y极移动；
(2)甲池中：电解硫酸铜溶液：2CuSO4+2H2O 2Cu+2H2SO4+O2↑；乙池中：电解氯化钠溶液：2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑；串联电路电子转移电子数相等，因此当转移的电子数相等时，满足4e-~2Cu~O2~2Cl2~2H2关系；甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时，对应单质的物质的量之比为n(O2)：n(Cu)：n(Cl2)：n(H2)=1：2：2：2，对应单质的质量之比为1mol×32g/mol：2mol×64g/mol：2×71g/mol：2×2g/mol=16：64：71：2；
(3)电镀时，待镀金属做阴极，镀层金属做阳极，因此现用丙装置给铜件镀银，银做阳极，铜做阴极，丙装置中G为阳极，因此G是镀层金属；乙池中：电解氯化钠溶液：2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑；当乙中溶液的pH是13时，溶液体积为100 mL，则n(NaOH)=0.1mol/L×0.1L=0.01mol，根据2e-~2NaOH关系可知，转移电子为0.01mol，串联电路转移电子数相等，根据Ag++e-=Ag可知，生成银的量为0.01mol，质量为0.01mol×108g/mol=1.08g。
【分析】将直流电源接通后，电解滴有酚酞的饱和食盐水，F极附近呈红色，产生了氢氧根离子，氢离子转化为氢气，所以F为阴极，电极反应式：2H2O+2e-=H2↑+2OH-；据此分析可知，E、C、G、X为阳极，D、F、H、Y为阴极，因此电源B为负极，A为正极，结合以上分析解答。
23．【答案】（1）放热； (aq)+2O2(g)= (aq)+2H+(aq)+H2O(l) ΔH=-346kJ·mol-1；A；从M到N；2 +12H++10e-=N2↑+6H2O
（2）O2+2H++2e-=H2O2；10
【解析】【解答】(1)①根据图像，反应物的总能量大于生成物的总能量，则第一步反应为放热反应；根据图像， H1=-273kJ/mol， H2=-73kJ/mol，则总反应为放热反应， H=-346kJ/mol，热化学方程式为 (aq)+2O2(g)= (aq)+2H+(aq)+H2O(1) ΔH=-346kJ·mol-1；
②根据电解装置，Ag-Pt电极上N原子得电子，生成氮气，则B电极为负极，A为正极；电解质溶液中的质子由阳极向阴极区移动，即从M到N；阴极上硝酸根离子得电子与质子反应生成氮气和水，电极反应式为2 +12H++10e-=N2↑+6H2O；
(2)①根据电解装置，阴极中氧气得电子与溶液中的氢离子反应生成过氧化氢，电极反应式为O2+2H++2e-=H2O2；
②氨氮废水中氨(以NH3计)的浓度为1750mg L 1，当降为50mg L-1)时即可达到排放标准，需要反应1700mg/L，即1.7g/L，也为0.1mol/L。1mol氨转变为氮气时，转移3mol电子，电路中转移3mole-，需反应1mol氨气，需要氨氮废水10L。
【分析】(1)①根据图像，反应物的总能量大于生成物的总能量；②根据电解装置，Ag-Pt电极上N原子得电子，生成氮气，为负极；(2)①阴极中氧气得电子与溶液中的氢离子反应生成过氧化氢；②废液达到排放标准时的浓度变化，计算转移电子数目及体积。
24．【答案】（1）第四周期，第Ⅷ族；H-O-O-H
（2）Cu2++ S2-=CuS↓；避免生成H2S，影响除杂
（3）防止H2O2受热分解；2.64 10-9mol/L
（4）A；E
【解析】【解答】（1）根据元素的排列规律及Ni的原子序数为28，可知Ni的位置为：第四周期第Ⅷ族；H2O2为分子晶体，原子之间均以共价单键相连，故的结构式为：H-O-O-H；
故答案为：第四周期第Ⅷ族；H-O-O-H；（2）S2-与Cu2+和 结合可生成沉淀，所以用 溶液的目的是除去Cu2+和Zn2+，则除去Cu2+的离子方程式为：Cu2++ S2-=CuS↓；S2-可与结合生成弱电解质H2S，所以前一步在调节溶液的pH不能太低，否则会生成杂质H2S，影响除杂；
故答案为：Cu2++ S2-=CuS↓ ；避免生成H2S，影响除杂；（3）步骤③除去Fe采用生成 的方式，在第一步酸溶时，铁变成Fe2+，因此该处需要氧化剂，发生氧化还原反应，温度太高，氧化剂H2O2分解；由于存在沉淀溶解平衡： ，平衡常数 ，已知pH=4，则 ，公式换算可得： ；
故答案为：防止H2O2受热分解； ；（4）用电解法制备高纯度镍，原理同于制备高纯度铜，粗镍做阳极，活泼金属在阳极放电，该处在阳极反应的金属有Fe、Zn， 失去电子生成Fe2+、Zn2+，Cu和Pt作为阳极泥，在电解槽的底部，阴极发生的电极反应式为： ，虽然阴极阳极都是2e-，但Fe、Zn和Cu本身的质量不一样，所以阳极减少的质量不等于阴极生成的质量，所以选AE，
故答案为：AE。
【分析】本题将工艺流程与氧化还原、电解池、沉淀溶解平衡相互结合，第一步操作为溶解金属，第二步为除去Cu2+和 ，第三步除去Fe和Cr，最后得到 ，在各个步骤中结合氧化还原等一些应用。
25．【答案】（1）、的单质均比铜活泼，先于铜失去电子进入电解质溶液中
（2）；；过滤
（3）
（4）含金、银、铅的合金(或粗银)
（5）
【解析】【解答】(1)已知Fe、Zn比Cu更活泼的金属，故粗铜中含有、两种元素的单质，但由于二者先于铜失去电子进入电解质溶液中，故在阳极泥中几乎检测不到，故答案为：、的单质均比铜活泼，先于铜失去电子进入电解质溶液中；
(2)已知阳极泥进行“硫酸化(隔绝空气)焙烧”，烟气中含有，等。
①“焙烧”过程中与浓硫酸反应即Cu与浓硫酸在加热条件下反应生成CuSO4、SO2和H2O，故该反应的化学方程式为：，故答案为：；
②将、通入水中即可生成单质硒，Se的化合价降低被还原为Se单质，故S的化合价升高被氧化为，故该反应的离子方程式为，故答案为：；
③实验室中分离不溶性固体和液体的方法是过滤，故将粗硒从溶液中分离出来的操作为过滤，故答案为：过滤；
(3)用惰性电极电解“浸液”即主要电解硫酸铜溶液时，溶液中发生的总反应离子方程式为 ，故答案为：；
(4)由题干信息可知，“银电解”即进行银的精炼，根据铜的精炼过程可知，用含金、银、铅的合金(或粗银)作阳极材料，用纯银作阴极，故答案为：含金、银、铅的合金(或粗银)；
(5) 焙烧需消耗硫酸，而得到粗硒生成硫酸，则硫酸可循环利用，故答案为：H2SO4。
【分析】（1）活泼金属做阳极，活泼金属先放电。
（2）②二氧化硫具有还原性，氧化硒具有氧化性，发生氧化还原反应得到单 硒
（3）电解硫酸铜，铜离子得电子得到单质铜。
（4）对金属精炼时，阳极为含有杂质的精炼金属。
一、单选题
1．使用石墨电极电解溶液，阴极产物为
A． B．Cu C． D．
2．化学课外活动小组设计的用化学电源使LED灯发光的装置示意图如图。下列有关该装置的说法正确的是（ ）
A．如果将锌片换成铁片，那么电路中的电流方向将改变锌片铜片
B．该装置工作时，电解质溶液中阴离子移向锌片
C．铜片为负极，其附近的溶液变蓝
D．如果将稀硫酸换成柠檬汁，那么LED灯一定不会发光
3．下列说法错误的是（ ）
A．铜丝缠在石墨棒上插入稀硝酸，可加快NO生成速率
B．双液电池中，可用浸有CCl4的滤纸作盐桥
C．K2FeO4可用作碱性Zn-K2FeO4电池的正极材料
D．生铁发生吸氧腐蚀时的腐蚀速率与O2的浓度有关
4．氯碱工业是以电解食盐水为基础的工业，电解食盐水同时得到两种气体（一种是密度最小的气体，一种是黄绿色气体）和一种强碱。下列有关说法错误的是（ ）
A．电解食盐水得到的两种气体分别是H2和Cl2
B．实际生产中采用电解饱和食盐水，可以减少产品的损失
C．氯碱工业的产品之一为烧碱
D．工业常用光照H2和Cl2混合气体的方法制备HCl
5．下列设备工作时，将化学能转化为电能的是（ ）
A．风力发电机 B．锂离子电池
C．燃气灶 D．硅太阳能电池
6．一种新型可充电电池，其工作原理如图所示。下列说法正确的是
A．放电时，电极N是负极
B．充电时，通过钠离子交换膜向M极移动
C．放电时，N极电极反应为
D．充电时，每生成1mol Na，有机电解质的整体质量减小23g
7．根据反应：，设计如图所示原电池，下列说法正确的是（ ）
A．该装置可以实现电能转化为化学能
B．可以是银或石墨
C．是硫酸铜溶液
D．溶液中阳离子向铜移动
8．北京科技大学徐睿教授等与浙江大学陆俊教授合作，首次探究了在完全无水环境下电池体系的充放电机理。采用作为正极催化剂，调控电化学氧化还原路径，将放电产物调节为。工作原理如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．放电时，能降低正极反应活化能
B．放电时，副产物可能有、MgO和C
C．充电时，转移4mol电子时理论上生成
D．充电时，极与直流电源正极连接
9．某同学根据化学反应Fe+2H+=Fe2++H2↑，并利用实验室材料制作原电池。下列关于该原电池组成的说法正确的是
选项 A B C D
正极 锌棒 铁棒 石墨棒 铁棒
负极 铁棒 石墨棒 铁棒 铜棒
电解质溶液 H2SO4溶液 H2SO4溶液 H2SO4溶液 H2SO4溶液
A．A B．B C．C D．D
10．锌锰干电池是生活中常用的电池，酸性锌锰干电池和碱性锌锰干电池的结构分别如图1、图2所示，下列说法错误的是（ ）
图1图2
A．锌锰干电池属于一次电池，用完不可随意丢弃
B．酸性锌锰干电池和碱性锌锰干电池放电过程中锌均发生氧化反应
C．放电时，酸性锌锰干电池的石墨电极上反应为
D．放电时，碱性锌锰干电池正极反应式为
11．下列方程式不能合理解释实验现象或事实的是
A．湿润的淀粉KI试纸遇变蓝：
B．电解溶液制取镁单质：
C．钢铁发生吸氧腐蚀，正极反应：
D．用除去输水管道中的：
12．酒驾是交通事故的第一大“杀手”。 一种酒精检测仪工作原理如图，a、b两个多孔铂电极外均覆盖了一层聚四氟乙烯纳米纤维膜，方便气体透过。下列说法错误的是（ ）
A．采用多孔铂电极可增大电极与气体接触面积
B．该酒精检测仪运用了原电池原理
C．a极的电极反应：CH3CH2OH+12OH--12e-=2CO2+9H2O
D．乙醇浓度越大，电路中的电流强度就越大
13．图1是铜锌原电池示意图。图2中，x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量，y轴表示（ ）
A．铜棒的质量 B．c(Zn2＋) C．c(H＋) D．c(SO)
14．利用如图所示装置可处理含H2S的废气。下列说法正确的是（ ）
A．电解池中惰性电极C1为阴极
B．FeCl3溶液在反应过程中可循环利用
C．反应池中的离子方程式：2Fe3++S2-=2Fe2++S↓
D．电解池总反应的化学方程式：H2S S↓+H2↑
15．高能LiFePO4电池，多应用于公共交通。电池中间是聚合物的隔膜，主要作用是在反应过程中只让Li+通过。结构如图所示。
原理如下：(1 x)LiFePO4+xFePO4+LixCn 充电放电LiFePO4+nC。
下列说法不正确的是（ ）
A．放电时，电子由负极经导线、用电器、导线到正极
B．充电时，Li+向左移动
C．充电时，阴极电极反应式：xLi++xe +nC=LixCn
D．放电时，正极电极反应式：xFePO4+xLi++xe =xLiFePO4
16．固体氧化物燃料电池是以固体氧化锆—氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许氧离子(O2－)在其间通过。该电池的工作原理如下图所示，其中多孔电极a、b均不参与电极反应。
下列判断正确的是（ ）
A．有O2参加反应的a极为电池的负极
B．正极极的电极反应式为H2－2e－＋O2－=H2O
C．a极对应的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－=4OH－
D．该电池的总反应式为2H2＋O2 2H2O
17．电解CuCl2溶液的装置如右图所示，下列分析正确的是（ ）
A．b电极的质量不变 B．a电极是该装置的负极
C．a电极上发生氧化反应 D．电子由b电极经溶液流向a电极
18．用石墨作电极电解下列溶液一段时间后，溶液的pH均增大，再加入一定量括号内的物质，都能使溶液恢复到原来的成分和浓度的是（ ）
A．AgNO3(AgNO3) B．NaOH (H2O)
C．KCl (KCl) D．CuSO4(CuSO4)
19．燃料电池近几年发展迅速，如图是科学家利用页岩气设计的一种固态(熔盐)燃料电池工作示意图。下列说法错误的是（ ）
A．电极材料采用石墨烯，吸附甲烷的电极为负极，发生氧化反应
B．通入氧气的电极上电极反应式为
C．电池工作时，向通甲烷的电极一侧移动
D．该电池的优点是二氧化碳可循环利用，不会释放温室气体
20．pH计的工作原理(如图所示)是通过测定电池电动势E(即玻璃电极和参比电极的电势差)来确定待测溶液的pH。pH与电池的电动势E存在关系：pH= (E的单位为V，K为常数)。
下列说法错误的是
A．pH计工作时，化学能转化为电能
B．玻璃电极玻璃膜内外c(H+)的差异会引起电池电动势的变化
C．若测得pH=3的标准溶液电池电动势E为0.377V ，可标定常数K=0.2
D．若玻璃电极电势比参比电极电势低，则玻璃电极反应为AgCl(s)+e-=Ag(s)+Cl-
二、综合题
21．LiBH4为近年来储氢材料领域的研究热点。
（1）反应2LiBH4=2LiH＋2B＋3H2↑，生成22.4 L H2(标准状况)时，转移电子的物质的量为 mol。
（2）下图是2LiBH4/MgH2体系放氢焓变示意图，则：
Mg(s)＋2B(s)=MgB2(s) △H＝ 。
（3）采用球磨法制备Al与LiBH4的复合材料，并对Al－LiBH4体系与水反应产氢的特性进行下列研究：
①如图为25℃水浴时每克不同配比的Al－LiBH4复合材料与水反应产生H2体积随时间变化关系图。由图可知，下列说法正确的是 (填字母)。
a.25℃时，纯铝与水不反应
b.25℃时，纯LiBH4与水反应产生氢气
c.25℃时，Al－LiBH4复合材料中LiBH4含量越高，1000s内产生氢气的体积越大
②如图为25℃和75℃时，Al－LiBH4复合材料[ω(LiBH4)＝25%]与水反应一定时间后产物的X－射线衍射图谱(X－射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在，不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。
从图中分析，25℃时Al－LiBH4复合材料中与水完全反应的物质是 (填化学式)，产生Al(OH)3的化学方程式为 。
（4）如图是直接硼氢化钠－过氧化氢燃料电池示意图。该电池工作时，正极附近溶液的pH (填“增大”、“减小”或“不变”)，负极的电极反应式为 。
22．如图装置所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同(假设通电前后溶液体积不变)，A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后，F极附近呈红色。
请回答下列问题：
（1）A极是电源的 ，一段时间后，甲中溶液颜色 ，丁中X极附近的颜色逐渐变浅，Y极附近的颜色逐渐变深，这表明 ，在电场作用下向Y极移动。
（2）若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时，对应单质的质量之比为 。
（3）现用丙装置给铜件镀银，则G应是 (填“镀层金属”或“镀件”)。当乙中溶液的pH是13时(此时乙溶液体积为100mL)，丙中镀件上析出银的质量为 .
23．水环境中存在过量的氨氮会造成溶解氧浓度降低、水体富营养化等多方面的危害，人们正不断寻求处理氨氮废水的高效措施。回答下列问题：
（1）某研究团队设计了一种处理方法，先利用水中的微生物将 氧化成 ，再利用电化学降解法除去水中的 。
①微生物经两步反应将 氧化成 ，两步反应的能量变化如图所示：
第一步反应是 (填“放热”或“吸热”)反应，1mol (aq)全部氧化成 (aq)的热化学方程式为 。
②如图为利用电化学降解法除去水中 的装置。
直流电源的正极为 (填“A”或“B”)，质子的移动方向是 (填“从M到N”或“从N到M”)，阴极的电极反应式为 。
（2）有研究团队设计了一种利用电解原理制备H2O2，并用产生的H2O2处理氨氮废水的装置，如图所示：
①生成H2O2的电极反应式为 。
②已知氨氮废水中氨(以NH3计)的浓度为1750mg L 1，当降为50mg L-1)时即可达到排放标准。电路中转移3mole-，最多可处理废水的体积为 L。
24． 是一种绿色易溶于水的晶体，广泛用于化学镀镍、生产电泡等。可由电镀废渣(除镍元素外，还含有Cu、Zn、Fe、Cr等元素杂质)为原料获得。工艺流程如下：
已知：① 是一种不溶于水易溶于强酸的沉淀；②已知 ， 的 。
（1）Ni的原子序数为28，则它在周期表中的位置为 ，写出H2O2的结构式 。
（2）步骤②，向滤液I中加入适量 溶液的目的是除去Cu2+和 ，其中除去Cu2+的离子方程式为 ；加 之前需控制pH不能太低的目的是 。
（3）步骤③的目的是除去Fe和Cr，温度不能太高的原因是 。若在 时，调pH=4除去铁，此时溶液中 。
（4）粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度镍，下列叙述正确的是___(已知：氧化性Fe2+
B．阳极发生还原反应，其电极反应式：
C．电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等
D．电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Cu2+和
E．电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt
25．电解精炼铜的阳极泥中含有、、、、、、等，从其中提取、、、的单质的流程如图所示，回答下列问题：
（1）粗铜中含有、两种元素的单质，但在阳极泥中几乎检测不到，原因是 。
（2）已知阳极泥进行“硫酸化(隔绝空气)焙烧”，烟气中含有，等。
①写出“焙烧”过程中与浓硫酸反应的化学方程式： 。
②将、通入水中即可生成单质硒，该反应的离子方程式为 。
③实验室中将粗硒从溶液中分离出来的操作为 。
（3）用惰性电极电解“浸液”时，溶液中发生的总反应离子方程式为 。
（4）“银电解”时，阳极材料是 。
（5）上述流程中，可以循环利用的物质是 (填写化学式)。
答案解析部分
1．【答案】B
【解析】【解答】使用石墨电极电解溶液，阳极上Cl-发生氧化还原反应生成氯气，电极反应式为，阴极上Cu2+发生还原反应生成Cu，电极反应式为Cu2++2e-=Cu；
故答案为：B。
【分析】阳离子在阴极反应，铜离子比氢离子优先放电，生成铜。
2．【答案】B
【解析】【解答】A、若将锌片换为铁片，由于金属活动性Fe>Cu，因此铁片做负极，铜片做正极，电流方向为：铜片→铁片，A不符合题意。
B、在原电池中，阴离子移向负极，因此该装置工作时，电解质溶液中的阴离子移向锌片，B符合题意。
C、H＋在铜片上发生得电子的还原反应，C不符合题意。
D、柠檬汁为电解质溶液，存在可自由移动的离子，同时柠檬汁显酸性，因此可构成原电池装置，LED灯会发光，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】在该原电池装置中，电池总反应式为Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑。因此锌片为负极，发生失电子的氧化反应，其电极反应式为：Zn－2e－=Zn2＋。铜片为正极，稀硫酸中的H＋在正极发生得电子的还原反应，其电极反应式为2H＋＋2e－=H2↑。
3．【答案】B
【解析】【解答】A．铜丝和石墨棒在硝酸溶液中可构成原电池，从而加快反应速率，提高NO的生成速率，A项不符合题意；
B．CCl4属于非电解质，不能导电，因此不能用其制作盐桥，B项符合题意；
C．K2FeO4中的Fe为+6价，具有很强的氧化性，因此可以用作正极材料，与Zn制作的负极构成电池，C项不符合题意；
D．O2浓度越大，那么发生吸氧腐蚀时腐蚀速率也就越大，这体现了浓度对于反应速率的影响，D项不符合题意；
故答案为：B。
【分析】B、盐桥的的前提是电解质溶液。
4．【答案】D
【解析】【解答】A．电解食盐水同时得到两种气体，一种是密度最小的气体是氢气，一种是黄绿色气体为氯气，和一种强碱应该是氢氧化钠，即电解食盐水得到的两种气体分别是H2和Cl2，A不符合题意；
B．饱和食盐水可以降低氯气的溶解度，因此实际生产中采用电解饱和食盐水，可以减少产品的损失，B不符合题意；
C．根据原子守恒可知氯碱工业的产品之一为烧碱，C不符合题意；
D．光照H2和Cl2混合气体容易发生爆炸，工业常用点燃H2和Cl2混合气体的方法制备HCl，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A、电解食盐水生成氯气、氢气、氢氧化钠；
B、饱和食盐水可以减少氯气的溶解；
C、氢氧化钠俗称烧碱、火碱、苛性钠；
D、氯气和氢气混合光照容易发生爆炸。
5．【答案】B
【解析】【解答】A、风力发电机是将风能转化成电能，故A不符合题意；
B、锂离子电池放电时，化学能转化为电能，故B符合题意；
C、燃气灶是将化学能转化为热能，故C不符合题意；
D、硅太阳能电池将太阳能转化为电能，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】原电池是一种将化学能转化为电能的装置，据此解答。
6．【答案】B
【解析】【解答】A．根据上述分析可知，放电时，电极M为负极，A不符合题意；
B．充电为放电的逆过程，所以充电时，通过钠离子交换膜向阴极（M极）移动，B符合题意；
C．放电时，N极转化为，发生还原反应，其电极反应为，C不符合题意；
D．充电时，每生成1mol Na，同时也会有0.5molO2-消耗，所以有机电解质的整体质量减小23g+=31g，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】放电时，负极失电子，元素化合价升高，发生氧化反应；正极得电子，元素化合价降低，发生还原反应；原电池“同性相吸”，阳离子移向正极，阴离子移向负极。
7．【答案】B
【解析】【解答】A．由题意可知该装置为原电池装置，故该装置可以实现化学能转化为电能，A不符合题意；
B．总反应为，Cu化合价升高，为原电池负极，则X为正极，X电极不参与电池反应，可以是没有Cu活泼的Ag或者石墨，B符合题意；
C．由总反应可知正极为银离子得电子，溶液应该含银离子，不能是硫酸铜溶液，C不符合题意；
D．Cu为负极，X电极为正极，原电池中阳离子向正极移动，因此阳离子向X电极移动，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】根据总反应可知，Cu失去电子发生氧化反应生成Cu2+，则铜为负极，正极为活泼性比铜差的金属银或者石墨，电解质溶液为含有银离子的溶液，原电池是将化学能转化为电能的装置，原电池中阳离子向正极移动。
8．【答案】C
【解析】【解答】A．作正极催化剂，降低了正极反应的活化能，提高反应速率，A项不符合题意；
B．放电时，正极发生还原反应，得到电子，化合价降价可能生成C、CO、等，也可能发生反应，B项不符合题意；
C．充电时，阳极反应为，或，转移4mol电子时理论上生成，质量是176g，C项符合题意；
D．充电时，正极变为阳极，与电源正极连接，即充电时，极与直流电源正极连接，D项不符合题意。
故答案为：C。
【分析】A．催化剂降低了反应的活化能，反应速率加快；
B．放电时，正极得到电子，发生还原反应；
C．依据得失电子守恒；
D．充电时，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。
9．【答案】C
【解析】【解答】 A．由于金属活动性：Zn＞Fe，Zn为负极，Fe为正极，A不符合题意；
B．由于电极活动性：Fe＞石墨，则Fe为负极，石墨为正极，B不符合题意；
C．由于电极活动性：Fe＞石墨，则Fe为负极，石墨为正极，H2SO4为电解质溶液，能够发生原电池反应Fe+2H+=Fe2++H2↑，C符合题意；
D．由于电极活动性：Fe＞Cu，则Fe为负极，Cu为正极，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】 若将反应Fe+2H+=Fe2++H2↑设计为原电池，则Fe为负极，活动性比Fe弱的电极为正极，电解质溶液为硫酸，结合原电池反应中，活动性强的为负极，活动性弱的为正极，据此分析解答。
10．【答案】C
【解析】【解答】A. 锌锰干电池属于一次电池，用完不可随意丢弃 ，易污染水资源，故A不符合题意；
B. 酸性锌锰干电池和碱性锌锰干电池放电过程中锌做负极，均发生氧化反应，故B不符合题意；
C. 放电时，酸性锌锰干电池的石墨电极上反应为，故C符合题意；
D. 放电时，碱性锌锰干电池正极反应式为 ，故D不符合题意；
故答案为：C
【分析】 锌锰干电池属于一次电池，不能重复使用，不能随意丢弃，防止污染水资源，酸性和碱性条件下锌锰干电池，锌做负极，均发生氧化反应，放电时，酸性锌锰干电池石墨电极上是二氧化锰得到电子变为三氧化二锰，碱性锌锰电池是二氧化锰变为MnOOH，结合选项判断即可。
11．【答案】B
【解析】【解答】A．湿润的淀粉KI试纸遇变蓝，氯气将碘离子氧化为单质碘即，能合理解释实验现象，故A不符合题意；
B．是电解熔融制取镁单质，而不是电解氯化镁溶液，不能合理解释实验现象，故B符合题意；
C．钢铁发生吸氧腐蚀，正极氧气得到电子变为氢氧根，电极反应式为：，能合理解释实验现象，故C不符合题意；
D．用除去输水管道中的，利用亚硫酸钠的还原性：，能合理解释实验现象，故D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】依据元素及其化合物的性质分析，B项中Mg是活泼金属，电解熔融制取镁单质。
12．【答案】C
【解析】【解答】A． 采用多孔铂电极可增大电极与气体接触面积，使反应更充分，故A不符合题意；
B．
该酒精检测仪运用了原电池原理，乙醇在负极失电子被氧化，氧气在正极得电子被还原，故B不符合题意；
C． O2通入右侧Pt电极，则右侧Pt电极为正极，左侧Pt电极为负极，该电池的负极反应式为CH3CH2OH+3H2O-12e-═CO2↑+12H+，故C符合题意；
D．
乙醇浓度越大，电路中的电流强度就越大，读出的数值越大，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】该装置中生成物为二氧化碳，则电解质溶液为酸性，酸性条件下，乙醇燃料电池中，负极上乙醇失电子发生氧化反应，正极上是氧气得电子的还原反应；根据图示得出酸性燃料电池的反应物和生成物，再根据原电池原理写出该电池的反应式来判断。
13．【答案】C
【解析】【解答】正极反应：2H++2e-=H2，负极反应Zn-2e-=Zn2+。
A.铜棒的质量不随着电子的转移发生变化，故A不符合题意；
B.随着电子的转移， c(Zn2＋) 增大，故B不符合题意；
C.随着电子的转移， c(H＋) 减小，故C符合题意；
D. c(SO) 随着电子的转移发生变化，故D不符合题意；
故答案为：C
【分析】铜锌原电池正极反应：2H++2e-=H2，负极反应Zn-2e-=Zn2+。工作时，Zn2+不断进入溶液，H+不断转化为H2，铜棒质量和 c(SO) 不发生变化，
14．【答案】B
【解析】【解答】A.根据图示可知C1电极产生Fe3+，应该是发生氧化反应，所以C1电极为阳极，A不符合题意；
B.电解池中生成FeCl3可作为反应池中的反应物，则FeCl3溶液在反应过程中可循环利用，B符合题意；
C.反应池中反应物H2S是气体，反应的离子方程式：2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+，C不符合题意；
D.电解池中Fe2+失去电子，被氧化，H+获得电子被还原，所以电解池中总反应的化学方程式：2FeCl2+2HCl 2FeCl3+H2↑，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】 H2S 通入FeCl3溶液中，二者之间发生氧化还原反应得到单质硫以及氯化亚铁、盐酸的混合溶液，对混合液进行电解，由装置图可知，C1电极发生二价铁失电子生成三价铁离子，则C1电极为阳极，C2电极为阴极，氢离子得电子发生还原反应，根据电解池的工作原理进行回答即可。
15．【答案】B
【解析】【解答】A.放电过程中，电子由负极经导线、用电器、导线，流向正极，选项正确，A不符合题意；
B.充电时为电解池，在电解池中，阳离子移向阴极，因此Li+向右侧移动，选项错误，B符合题意；
C.由分析可知，充电时阴极的电极反应式为：xLi＋＋nC+xe-=LixCn，选项正确，C不符合题意；
D.由分析可知，放电时正极的电极反应式为：xFePO4+xLi＋+xe-=xLiFePO4，选项正确，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】可充电电池，其放电过程为原电池，充电过程为电解池；由电池总反应可知，放电过程的负极反应式为：LixCn－xe－=xLi＋＋nC，正极的电极反应式为：xFePO4+xLi＋+xe-=xLiFePO4；
充电过程，阳极的电极反应式为：xLiFePO4-xe-=xFePO4+xLi＋，阴极的电极反应式为：xLi＋＋nC+xe-=LixCn；据此结合选项进行分析。
16．【答案】D
【解析】【解答】因为电子从b电极流向a电极，所以b电极为负极，H2在该极发生氧化反应；a电极为正极，O2在该极发生还原反应。由此推断该原电池的负极反应式为H2－2e－＋O2－=H2O，正极电极反应式为 O2＋2e－=O2－，则电池总反应式为2H2＋O2 2H2O。
故答案为：D
【分析】氢氧燃料电池中，氢气作为负极反应物，其电极反应式为：2H2-4e-+2O2-=2H2O；氧气作为正极反应物，其电极反应式为：O2+4e-=2O2-，据此结合选项进行分析。
17．【答案】C
【解析】【解答】A.b为阴极，电极反应为 ，所以b电极质量增加，A不符合题意；
B.a连接电源的正极，为电解池的阳极，B不符合题意；
C.a为阳极，发生氧化反应，C符合题意；
D.电子不能经过溶液进行转移，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】根据电解CuCl2溶液的装置可知，a连接电源的正极，为电解池的阳极发生氧化反应，b为阴极，发生还原反应；
18．【答案】B
【解析】【解答】A．电解AgNO3溶液，银离子和OH-放电，应加入氧化银恢复原样，故A不符合题意；
B．电解NaOH溶液，氢离子和OH-放电，则加入水能恢复原样，故B符合题意；
C．电解KCl溶液，氢离子和氯离子放电，则应加入HCl恢复原样，故C不符合题意；
D．电解CuSO4溶液，铜离子和OH-放电，则一段时间内应加入氧化铜能恢复原样，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．电解AgNO3是放氧生酸型；
B．电解NaOH是电解水型；
C．电解KCl是放氢生碱型；
D．电解CuSO4是放氧生酸型；
19．【答案】D
【解析】【解答】A．甲烷发生氧化反应生成二氧化碳，作负极，A不符合题意；
B.电极反应式为 ，B不符合题意；
C．原电池中阴离子向负极移动，C不符合题意；
D．会释放出二氧化碳，是温室气体，D符合题意；
故答案为：D
【分析】A．发生氧化反应作负极；
B.电极反应式的书写；
C．原电池中阴离子向负极移动；
D．二氧化碳是温室气体。
20．【答案】D
【解析】【解答】A．pH计的工作原理是通过测定电池电动势E(即玻璃电极和参比电极的电势差)来确定待测溶液的pH，则pH计工作时，化学能转化为电能，A不符合题意；
B．根据pH计的工作原理可知，玻璃电极玻璃膜内外c(H+)的差异会引起电池电动势的变化从而使得其能确定溶液的pH，B不符合题意；
C．pH=，若测得pH=3的标准溶液电池电动势E为0.377V ，则3=，解得K=0.2，C不符合题意；
D．若玻璃电极电势比参比电极电势低，则玻璃电极为负极，失去电子发生氧化反应，反应为Ag(s)- e-+Cl-=AgCl(s)，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.原电池将化学能转化为电能；
B.玻璃电极玻璃膜内外c(H+)的差异会引起电池电动势的变化从而测定溶液的pH；
C.根据pH=计算。
21．【答案】（1）2
（2）－93 kJ·mol－1
（3）ab；LiBH4；2Al＋6H2O=2Al(OH)3＋3H2↑
（4）增大；BH4-－8e－＋8OH－=BO2-＋6H2O
【解析】【解答】（1）LiBH4中氢元素化合价为-1价，生成1mol氢气转移电子2mol；
（2）能量由上到下分别为1、2、3、4，则该反应的焓变为－(1+3－2－4)= －93 kJ·mol－1；
（3）①a、图中当全为铝时气体为0，故纯铝与水不反应，故正确；
b、f线代表纯LiBH4与水反应产生氢气，故正确；
c、当材料含LiBH4为25%时（d线），产生氢气的量最多，故不正确；
故答案为：ab；
②由图得出反应后已没有LiBH4，但存在大量铝，故其完全反应，与水完全反应的物质是LiBH4；铝部分反应（有氢氧化铝等铝的产物），反应化学方程式为2Al＋6H2O=2Al(OH)3＋3H2↑；
（4）右室双氧水得到电子为正极，电极反应式为H2O2+2e-=2OH-，故该极碱性增强，负极为BH4-－8e－＋8OH－=BO2-＋6H2O。
【分析】（1） 根据氧化还原反应得失电子的情况，即可计算出电子的物质的量
（2）根据盖斯定律找出关系即可
（3）考查的是看图获取信息的能力
（4）考查的是电解池原理以及电极方程式
22．【答案】（1）正极；变浅；氢氧化铁胶粒带正电
（2）16：64：71：2
（3）镀层金属；1.08
【解析】【解答】(1)结合以上分析可知，A极是电源的正极；电解硫酸铜溶液，阳极生成氧气，极反应式：4OH--4e﹣= O2↑+2H2O，阴极铜离子生成铜，极反应式：Cu2++2e﹣═Cu；铜离子浓度减小，所以甲中溶液颜色变浅；阳离子向阴极移动，丁中X极附近的颜色逐渐变浅，Y极附近的颜色逐渐变深，因此氢氧化铁胶粒带正电，在电场作用下向Y极移动；
(2)甲池中：电解硫酸铜溶液：2CuSO4+2H2O 2Cu+2H2SO4+O2↑；乙池中：电解氯化钠溶液：2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑；串联电路电子转移电子数相等，因此当转移的电子数相等时，满足4e-~2Cu~O2~2Cl2~2H2关系；甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时，对应单质的物质的量之比为n(O2)：n(Cu)：n(Cl2)：n(H2)=1：2：2：2，对应单质的质量之比为1mol×32g/mol：2mol×64g/mol：2×71g/mol：2×2g/mol=16：64：71：2；
(3)电镀时，待镀金属做阴极，镀层金属做阳极，因此现用丙装置给铜件镀银，银做阳极，铜做阴极，丙装置中G为阳极，因此G是镀层金属；乙池中：电解氯化钠溶液：2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑；当乙中溶液的pH是13时，溶液体积为100 mL，则n(NaOH)=0.1mol/L×0.1L=0.01mol，根据2e-~2NaOH关系可知，转移电子为0.01mol，串联电路转移电子数相等，根据Ag++e-=Ag可知，生成银的量为0.01mol，质量为0.01mol×108g/mol=1.08g。
【分析】将直流电源接通后，电解滴有酚酞的饱和食盐水，F极附近呈红色，产生了氢氧根离子，氢离子转化为氢气，所以F为阴极，电极反应式：2H2O+2e-=H2↑+2OH-；据此分析可知，E、C、G、X为阳极，D、F、H、Y为阴极，因此电源B为负极，A为正极，结合以上分析解答。
23．【答案】（1）放热； (aq)+2O2(g)= (aq)+2H+(aq)+H2O(l) ΔH=-346kJ·mol-1；A；从M到N；2 +12H++10e-=N2↑+6H2O
（2）O2+2H++2e-=H2O2；10
【解析】【解答】(1)①根据图像，反应物的总能量大于生成物的总能量，则第一步反应为放热反应；根据图像， H1=-273kJ/mol， H2=-73kJ/mol，则总反应为放热反应， H=-346kJ/mol，热化学方程式为 (aq)+2O2(g)= (aq)+2H+(aq)+H2O(1) ΔH=-346kJ·mol-1；
②根据电解装置，Ag-Pt电极上N原子得电子，生成氮气，则B电极为负极，A为正极；电解质溶液中的质子由阳极向阴极区移动，即从M到N；阴极上硝酸根离子得电子与质子反应生成氮气和水，电极反应式为2 +12H++10e-=N2↑+6H2O；
(2)①根据电解装置，阴极中氧气得电子与溶液中的氢离子反应生成过氧化氢，电极反应式为O2+2H++2e-=H2O2；
②氨氮废水中氨(以NH3计)的浓度为1750mg L 1，当降为50mg L-1)时即可达到排放标准，需要反应1700mg/L，即1.7g/L，也为0.1mol/L。1mol氨转变为氮气时，转移3mol电子，电路中转移3mole-，需反应1mol氨气，需要氨氮废水10L。
【分析】(1)①根据图像，反应物的总能量大于生成物的总能量；②根据电解装置，Ag-Pt电极上N原子得电子，生成氮气，为负极；(2)①阴极中氧气得电子与溶液中的氢离子反应生成过氧化氢；②废液达到排放标准时的浓度变化，计算转移电子数目及体积。
24．【答案】（1）第四周期，第Ⅷ族；H-O-O-H
（2）Cu2++ S2-=CuS↓；避免生成H2S，影响除杂
（3）防止H2O2受热分解；2.64 10-9mol/L
（4）A；E
【解析】【解答】（1）根据元素的排列规律及Ni的原子序数为28，可知Ni的位置为：第四周期第Ⅷ族；H2O2为分子晶体，原子之间均以共价单键相连，故的结构式为：H-O-O-H；
故答案为：第四周期第Ⅷ族；H-O-O-H；（2）S2-与Cu2+和 结合可生成沉淀，所以用 溶液的目的是除去Cu2+和Zn2+，则除去Cu2+的离子方程式为：Cu2++ S2-=CuS↓；S2-可与结合生成弱电解质H2S，所以前一步在调节溶液的pH不能太低，否则会生成杂质H2S，影响除杂；
故答案为：Cu2++ S2-=CuS↓ ；避免生成H2S，影响除杂；（3）步骤③除去Fe采用生成 的方式，在第一步酸溶时，铁变成Fe2+，因此该处需要氧化剂，发生氧化还原反应，温度太高，氧化剂H2O2分解；由于存在沉淀溶解平衡： ，平衡常数 ，已知pH=4，则 ，公式换算可得： ；
故答案为：防止H2O2受热分解； ；（4）用电解法制备高纯度镍，原理同于制备高纯度铜，粗镍做阳极，活泼金属在阳极放电，该处在阳极反应的金属有Fe、Zn， 失去电子生成Fe2+、Zn2+，Cu和Pt作为阳极泥，在电解槽的底部，阴极发生的电极反应式为： ，虽然阴极阳极都是2e-，但Fe、Zn和Cu本身的质量不一样，所以阳极减少的质量不等于阴极生成的质量，所以选AE，
故答案为：AE。
【分析】本题将工艺流程与氧化还原、电解池、沉淀溶解平衡相互结合，第一步操作为溶解金属，第二步为除去Cu2+和 ，第三步除去Fe和Cr，最后得到 ，在各个步骤中结合氧化还原等一些应用。
25．【答案】（1）、的单质均比铜活泼，先于铜失去电子进入电解质溶液中
（2）；；过滤
（3）
（4）含金、银、铅的合金(或粗银)
（5）
【解析】【解答】(1)已知Fe、Zn比Cu更活泼的金属，故粗铜中含有、两种元素的单质，但由于二者先于铜失去电子进入电解质溶液中，故在阳极泥中几乎检测不到，故答案为：、的单质均比铜活泼，先于铜失去电子进入电解质溶液中；
(2)已知阳极泥进行“硫酸化(隔绝空气)焙烧”，烟气中含有，等。
①“焙烧”过程中与浓硫酸反应即Cu与浓硫酸在加热条件下反应生成CuSO4、SO2和H2O，故该反应的化学方程式为：，故答案为：；
②将、通入水中即可生成单质硒，Se的化合价降低被还原为Se单质，故S的化合价升高被氧化为，故该反应的离子方程式为，故答案为：；
③实验室中分离不溶性固体和液体的方法是过滤，故将粗硒从溶液中分离出来的操作为过滤，故答案为：过滤；
(3)用惰性电极电解“浸液”即主要电解硫酸铜溶液时，溶液中发生的总反应离子方程式为 ，故答案为：；
(4)由题干信息可知，“银电解”即进行银的精炼，根据铜的精炼过程可知，用含金、银、铅的合金(或粗银)作阳极材料，用纯银作阴极，故答案为：含金、银、铅的合金(或粗银)；
(5) 焙烧需消耗硫酸，而得到粗硒生成硫酸，则硫酸可循环利用，故答案为：H2SO4。
【分析】（1）活泼金属做阳极，活泼金属先放电。
（2）②二氧化硫具有还原性，氧化硒具有氧化性，发生氧化还原反应得到单 硒
（3）电解硫酸铜，铜离子得电子得到单质铜。
（4）对金属精炼时，阳极为含有杂质的精炼金属。