【突破课堂】第四章 化学反应与电能--26版高中同步达标检测卷人教版化学选必修1

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密 封 线 内 不 要 答 题
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姓名 班级 考号
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第四章　化学反应与电能
注意事项
1.全卷满分100分。考试用时75分钟。
2.可能用到的相对原子质量:H-1　C-12　N-14　O-16　Na-23　Al-27　Si-28　S-32　Fe-56　Cu-64　Ag-108　Pb-207。
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.下列设备工作时,把化学能转化为电能的是 (　　)
A.硅太阳能电池 B.燃气灶 C.太阳能集热器 D.锂离子电池
2.全世界每年因钢铁锈蚀会造成巨大的损失,为了保护地下的钢铁输水管所采取的措施如图所示。下列说法不正确的是 (　　)
A.钢铁发生腐蚀的负极的电极反应为Fe-2e- Fe2+
B.导线与Cu块连接可保护钢铁输水管
C.将导线与Zn块连接可保护钢铁输水管,该防护方法为牺牲阳极法
D.导线与Zn块连接时,电子从Zn块流向钢铁输水管
3.某装置示意图如图,下列说法正确的是(　　)
A.盐桥中阴离子进入CuSO4溶液
B.电流从铜电极流向锌电极
C.负极发生的反应是Zn2++2e- Zn
D.Zn2+既是电极反应物,也是离子导体
4.如图所示,用石墨电极电解饱和食盐水。下列说法错误的是　　　(　　)
A.a极是阳极,产生黄绿色气体
B.电解饱和食盐水的离子方程式为2Cl-+2H+ Cl2↑+H2↑
C.溶液中Na+向b极移动
D.b极产生气泡,b极附近滴加酚酞后溶液会变红
5.某兴趣小组为了探究原电池的工作原理,设计了以下实验,部分实验数据记录如下。
实验 电极材料 电解质溶液 电流表指针偏转方向
1 Mg片、Al片 稀H2SO4 偏向Al片
2 Cu片、Al片 浓HNO3 …
3 Mg片、Al片 NaOH溶液 偏向Mg片
4 Fe片、石墨 NaCl溶液 …
下列说法正确的是 (　　)
A.实验1中电子流向为Mg片→导线→Al片→电解质溶液→Mg片
B.实验2中负极的电极反应式始终为Al-3e- Al3+
C.实验4中电流表指针偏向Fe片
D.由实验1和3可知,保持电极材料不变,可通过更换电解质溶液改变正、负极
6.某无隔膜流动海水电解法制H2的装置如图所示,其中高选择性催化剂PRT可抑制O2产生。下列说法正确的是 (　　)
A.b端电势高于a端电势
B.理论上转移2 mol e-生成4 g H2
C.电解后海水pH下降
D.阳极发生反应:Cl-+H2O-2e- HClO+H+
7.继电器在控制电路中应用非常广泛,有一种新型继电器是以对电池的循环充放电实现自动离合(如图所示)。以下关于该继电器的说法中正确的是 (　　)
已知图中左电池的电极材料为纳米Fe2O3,另一极为金属锂和石墨的复合材料。
A.放电时,Fe为电池的负极
B.该电池电解液一般由锂盐水溶液组成
C.充电时,阳极中的Fe转化为Fe2O3
D.充电完成时,电池能被磁铁吸引
8.电化学合成氨进一步提高了人类合成氨的产量。现采用双极膜(H2O解离出H+、OH-分别移至两极室溶液),通过电解KNO3溶液制取氨,该装置的工作原理如图所示。下列说法正确的是 (　　)
A.电极b接电源的负极
B.电解一段时间后Ⅰ室的pH增大
C.双极膜中H2O解离出的H+向电极b移动
D.理论上电极a与电极b上产生的气体的物质的量之比为2∶1
9.一种“全氢电池”的工作原理如图所示,下列说法正确的是 (　　)
A.该电池工作时,电子的移动方向为吸附层a→吸附层b→离子交换膜→吸附层a
B.吸附层a发生的电极反应为H2+2e-+2OH- 2H2O
C.该电池的总反应不是氧化还原反应
D.该电池工作时,Na+移向吸附层a
10.苯甲醇电催化氧化制备苯甲醛的原理如图所示。下列说法正确的是　 (　　)
A.理论上,1 mol苯甲醇被氧化成苯甲醛时,电极B上有22.4 L H2放出
B.电解过程中,电极室A和电极室B的pH均减小
C.电极A的电极反应式为Mn2++2H2O-2e- MnO2+4H+
D.b端电势高于a端电势
11.环氧乙烷()常用于医用消毒,它的一种制备方法为使用惰性电极电解KCl溶液,用Cl-交换膜将电解液分为阴极区和阳极区,其中一区持续通入乙烯;电解结束后,移出Cl-交换膜,两区溶液混合发生反应:HOCH2CH2Cl+OH- Cl-+H2O+。下列说法错误的是(　　)
A.乙烯应通入阴极区
B.移出Cl-交换膜前存在反应Cl2+H2O HCl+HClO
C.使用Cl-交换膜阻止OH-通过,可使Cl2生成区的pH逐渐减小
D.制备过程的总反应为H2CCH2+H2O H2+
12.我国科研工作者研制出基于PANa(聚丙烯酸钠)电解质的Zn-空气可充电电池,该电池具有高容量和超长循环稳定性。PANa是一种超强吸水聚合物,可吸收大量(CH3COO)2Zn和KOH溶液作为水和离子含量调节剂形成水凝胶电解质,示意图如图。已知:Zn2++4OH- [Zn(OH)4]2-。下列说法错误的是 (　　)
A.PANa是一种有机高分子聚合物,在水溶液中不会发生电离
B.放电时,负极的电极反应式为Zn-2e-+4OH- [Zn(OH)4]2-
C.充电时,阴极附近pH增大,阳极附近pH减小
D.充电时,电路中通过0.4 mol电子时,有2.24 L(标准状况下)O2生成
13.电极电势的测定常用甘汞电极作为参比电极(部分数据如下)。
电极种类 Na+/Na Zn2+/Zn H+/H2 甘汞电极 Cu2+/Cu
电极电势/V -2.71 -0.76 0.00 0.24 0.34
测定过程中,待测电极与甘汞电极组成原电池,其工作原理如图。下列说法正确的是 (　　)
A.盐桥中Cl-向甘汞电极移动
B.若M为Cu,则电极反应式是Cu-2e- Cu2+
C.甘汞电极的电极反应式是2Hg+2Cl--2e- Hg2Cl2
D.测定过程中,甘汞电极内部KCl晶体可能增多
14.某储能电池原理如图。下列说法正确的是 (　　)
A.放电时负极的电极反应:Na3Ti2(PO4)3-2e- NaTi2(PO4)3+2Na+
B.放电时Cl-透过多孔活性炭电极向CCl4中迁移
C.放电时每转移1 mol电子,理论上CCl4吸收0.5 mol Cl2
D.充电过程中,NaCl溶液浓度增大
15.科学家利用垃圾渗透液研发出新型环保电池,其利用微生物在碱性环境下实现发电、环保一体化装置如图。当该装置工作时,下列说法正确的是 (　　)
A.盐桥中K+向X极移动,Cl-向Y极移动
B.电路中通过3.75 mol电子时,产生N2的体积为22.4 L(标准状况)
C.电流由X极沿导线流向Y极
D.Y极电极反应式为2N+10e-+12H+ N2↑+6H2O
二、非选择题(本题共4小题,共55分)
16.(14分)某实验小组同学利用如图装置对电化学原理进行了一系列探究活动。
(1)甲池装置为　　　　(填“原电池”或“电解池”)。
(2)甲池反应前两电极质量相等,工作一段时间后,两电极质量相差14 g,则导线中通过　　　　
mol电子。实验过程中,甲池右侧烧杯中N的浓度　　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)若乙池中为足量的AgNO3溶液,则乙池发生的总反应为　　　　　　　　　　　　　　。工作一段时间后,若要使乙池中溶液复原,可向溶液中加入　　　(填化学式)。
(4)若乙池中为NaCl溶液,在一定条件下该装置可制备ClO2。已知ClO2易溶于水,可与NaOH发生反应。产生ClO2的电极反应式为　　　　　　　　　　　　。乙池中选用的离子交换膜是　　　　(填“阴离子”或“阳离子”)交换膜。
(5)乙池用于保护铁管道不被腐蚀时,铁管道替换　　　　Pt电极(填“左侧”或“右侧”)。
(6)若将乙池改为电解精炼铜装置(粗铜含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质),电解质溶液为CuSO4溶液,则下列说法中正确的是　　　　(填字母)。
A.电解过程中,阳极减少的质量与阴极增加的质量相等
B.乙池左侧电极为粗铜,发生氧化反应
C.CuSO4溶液的浓度保持不变
D.杂质中Ag、Pt、Au以单质的形式沉淀到池底
17.(13分)(1)铅酸蓄电池为常见的二次电池,其原理为Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O。放电时,能量转化形式为　　　　　　　　　　(填“化学能转化为电能”或“电能转化为化学能”),正极的电极反应为　　　　　　　　　　　　　　　,外电路每通过1 mol e-,负极质量　　　　(填“增加”或“减少”)　　　　g。充电时,原负极应接外接电源的　　　　极。
(2)工业上采用Fe、C为电极电解碱性K2MnO4溶液制备KMnO4。电解时,应以　　　　(填“Fe”或“C”)作阴极,电解时阳极的电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　,电解过程中阴极附近溶液pH将　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)用原电池原理可以除去酸性废水中的三氯乙烯和As,其原理如图所示(导电壳内部为纳米铁)。正极电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
18.(12分)高锰酸钾(KMnO4)和过氧化氢(H2O2)都是常见的消毒试剂,在日常生活和工业生产中都有广泛的应用。回答下列问题:
(1)现有如图所示电池:
①闭合K,电流表指针发生偏转。写出A电极的电极反应:　　　　　　　　　　　　,反应后B电极附近溶液的pH　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。
②电子　　　　　　　　(填“从A电极流向B电极”或“从B电极流向A电极”)。
(2)某化学兴趣小组为了探究KMnO4与H2O2的氧化性强弱,设计了如图实验装置:
①当闭合K时,电流计指针向左偏转,甲烧杯中溶液颜色逐渐变浅,则石墨电极a上发生　　　　(填“氧化”或“还原”)反应,石墨电极b上发生的电极反应为　　　　　　　　　　　。
②反应一段时间后,向甲烧杯中滴加KOH溶液,同时向乙烧杯中滴加H2SO4溶液,发现电流计指针向左偏转角度逐渐减小,最后向右偏转,说明KMnO4与H2O2的氧化性强弱与　　　　　　　　　　有关。
19.(16分)(1)电解饱和食盐水是氯碱工业的基础。目前比较先进的方法是阳离子交换膜法,电解示意图如图所示。请回答以下问题:
①电解饱和食盐水的总反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
②在b口加入的物质为　　　　。
(2)全钒液流电池是一种新型的绿色环保储能装置,工作原理如图:
几种离子在水溶液中的颜色如表所示:
离子种类 V VO2+ V3+ V2+
颜色 黄色 蓝色 绿色 紫色
①全钒液流电池放电时V2+发生氧化反应,该电池放电时总反应是　　　　　　　　　。
②当完成储能时,阴极室溶液的颜色是　　　　。
(3)将PbO溶解在HCl和NaCl的混合溶液中,得到含Na2PbCl4的电解液,电解Na2PbCl4溶液生成Pb的装置如图所示。
①写出电解时阴极的电极反应式:　　　　　　　　　。
②电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为　　　　。
答案与分层梯度式解析
1.D　硅太阳能电池是将太阳能转化为电能,A错误;燃气灶是将化学能主要转化为热能,B错误;太阳能集热器是将太阳能转化为热能,C错误;锂离子电池是将化学能转化为电能,D正确。
2.B　钢铁发生腐蚀,负极的电极反应为Fe-2e- Fe2+,A正确;导线与Cu块连接,Fe为负极,失去电子被腐蚀,所以钢铁输水管不能被保护,B错误;将导线与Zn块连接,Zn块为负极,钢铁输水管为正极,被保护,电子由负极Zn块流向正极钢铁输水管,该防护方法为牺牲阳极法,C、D正确。
3.B　该装置为原电池装置,发生的总反应是Zn+Cu2+ Zn2++Cu,Zn为负极,Cu为正极。该电池工作时,阴离子移向负极,所以盐桥中的阴离子移向ZnSO4溶液,A错误;电流从正极流向负极,即从铜电极流向锌电极,B正确;锌是负极,发生的电极反应为Zn-2e- Zn2+,C错误;Zn2+是电极生成物,是离子导体,D错误。
4.B　与电源正极相连的a极是阳极,阳极的电极反应式为2Cl--2e- Cl2↑,产生黄绿色气体,A正确;电解饱和NaCl溶液会产生Cl2、H2和NaOH,离子方程式为2Cl-+2H2O Cl2↑+H2↑+2OH-,B错误;阳离子向阴极移动,Na+向b极移动,C正确;b极为阴极,阴极的电极反应式为2H2O+2e- H2↑+2OH-,b极附近滴加酚酞后溶液会变红,D正确。
5.D　电子不能通过电解质溶液,A错误。实验2中的Al片在浓HNO3中会钝化,Al钝化后,Cu为负极,负极电极反应式为Cu-2e- Cu2+,B错误。实验4中Fe为负极,电流表指针偏向石墨,C错误。由实验1和3可知,保持电极材料不变,在实验1中,Mg为负极,Al为正极;实验3中Al为负极,Mg为正极,可通过更换电解质溶液改变正、负极,D正确。
6.D　根据题中信息可知,钛网电极上在PRT的抑制下,Cl-放电生成HClO,故钛网电极为阳极,a为正极,b为负极,b端电势低于a端电势,A错误;总反应为NaCl+H2O NaClO+H2↑,理论上每转移2 mol e-生成2 g H2,B错误;电解后得到NaClO溶液,NaClO水解使溶液呈碱性,溶液的pH升高,C错误;阳极电极反应为Cl-+H2O-2e- HClO+H+,D正确。
7.C　放电时,Li是负极,负极的电极反应式为Li-e- Li+,A错误;锂和水发生反应,不可用锂盐水溶液作电解液,B错误;放电时正极反应式为Fe2O3+6Li++6e- 3Li2O+2Fe,充电时,Fe为阳极,阳极的电极反应式为3Li2O+2Fe-6e- Fe2O3+6Li+,生成Fe2O3,C正确;充电完成时,铁转化为Fe2O3,磁铁不能吸引Fe2O3,D错误。
8.B　该装置为电解装置,电极a发生的电极反应为N+8e-+6H2O NH3↑+9OH-,为电解池阴极,电极b为阳极与电源正极相连,电极反应为2H2O-4e- O2↑+4H+,则电解一段时间后Ⅰ室的pH增大,根据得失电子守恒知,电极a与电极b上产生的气体的物质的量之比为1∶2,A、D错误,B正确;电解池中阳离子向阴极移动,即双极膜中H2O解离出的H+向电极a移动,C错误。
9.C　由题图可知吸附层a为负极,吸附层b为正极。该电池工作时,电子流向为吸附层a→导线(含电流表)→吸附层b,A错误;H2在吸附层a上发生氧化反应生成H2O,电极反应为H2-2e-+2OH- 2H2O,B错误;H+在正极发生还原反应生成H2,电极反应为2H++2e- H2↑,由正、负极的电极反应式可得该电池的总反应为H++OH- H2O,不是氧化还原反应,C正确;吸附层b是正极,该电池工作时,Na+移向吸附层b,D错误。
10.C　H2所处状况未知,不能确定生成H2的体积,A错误;电极A上Mn2+失去电子为阳极,发生的电极反应为Mn2++2H2O-2e- MnO2+4H+,MnO2氧化苯甲醇为苯甲醛同时生成Mn2+:MnO2+C6H5CH2OH+2H+ C6H5CHO+Mn2++2H2O,电极B是阴极,发生的电极反应为2H++2e- H2↑,电极室A中的H+迁移到电极室B,结合各电极上转移电子数相等可知,电极室A和电极室B的pH不变,B错误、C正确;a为正极、b为负极,b端电势低于a端电势,D错误。
11.A　环氧乙烷的制备原理:Cl-在阳极放电生成Cl2,Cl2与水反应生成HCl、HClO,HClO与乙烯发生反应生成HOCH2CH2Cl;阴极的电极反应式为2H2O+2e- 2OH-+H2↑,电解结束后,移出Cl-交换膜,两区溶液混合发生反应:HOCH2CH2Cl+OH- Cl-+H2O+。阳极区产生HClO,所以乙烯通入阳极区,A错误;阳极生成的氯气会与水发生反应Cl2+H2O HCl+HClO,B正确;阳极区会产生HCl,使用Cl-交换膜阻止OH-通过,HCl的浓度不断增大,pH逐渐减小,C正确;该反应过程中KCl并没有被消耗,实际上是水与乙烯反应,总反应为H2CCH2+H2O H2+,D正确。
12.A　PANa在水溶液中电离出聚丙烯酸根离子和Na+,A错误;放电时,负极锌失去电子后结合OH-生成[Zn(OH)4]2-,负极的电极反应式为Zn-2e-+4OH- [Zn(OH)4]2-,B正确;充电时,阴极的电极反应式为[Zn(OH)4]2-+2e- Zn+4OH-,阴极附近OH-浓度增大,pH增大,阳极的电极反应式为4OH--4e- O2↑+2H2O,阳极附近OH-浓度减小,pH减小,C正确;充电时,阳极的电极反应式为4OH--4e- O2↑+2H2O,电路中通过0.4 mol电子时,有0.1 mol O2生成,在标准状况下体积为0.1 mol×22.4 L/mol=2.24 L,D正确。
13.D　正极电势高于负极电势,由题表数据可知,当甘汞电极作正极时,正极得电子,盐桥中的K+移向甘汞电极,当甘汞电极作负极时,负极失电子,盐桥中的Cl-移向甘汞电极,A错误;若M为Cu,则甘汞电极为负极,铜作正极,正极电极反应式为Cu2++2e- Cu,B错误;当甘汞电极作负极时失电子,电极反应式为2Hg+2Cl--2e- Hg2Cl2,当甘汞电极作正极时,电极反应式为Hg2Cl2+2e- 2Hg+2Cl-,C错误;当甘汞电极作正极时,电极反应式为Hg2Cl2+2e- 2Hg+2Cl-,为保证溶液呈电中性,盐桥中的K+移向甘汞电极,此时甘汞电极内部KCl增多,当甘汞电极作负极时,电极反应式为2Hg+2Cl--2e- Hg2Cl2,为保证溶液呈电中性,盐桥中的Cl-移向甘汞电极,此时甘汞电极内部KCl不变,所以测定过程中,甘汞电极内部KCl晶体可能增多,D正确。
14.A　结合图示装置可知钛电极为负极,多孔活性炭电极为正极,根据反应中Ti元素化合价变化可写出负极的电极反应为Na3Ti2(PO4)3-2e- NaTi2(PO4)3+2Na+,A正确;电池放电时,阴离子移向负极,即Cl-通过多孔活性炭电极向NaCl溶液中迁移,B错误;放电时每转移1 mol电子,结合正极的电极反应Cl2+2e- 2Cl-,理论上CCl4释放0.5 mol Cl2,C错误;充电过程中,阳极的电极反应为2Cl--2e- Cl2↑,反应中消耗Cl-,故NaCl溶液浓度减小,D错误。
15.B　在X极上NH3失去电子被氧化为N2,所以X极为负极;在Y极上N得到电子被还原为N2,所以Y极为正极。装置工作时,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,所以盐桥中的K+向Y极移动,Cl-向X极移动,A错误;该电池的总反应为5NH3+3N 4N2+6H2O+3OH-,转移15 mol电子时,反应生成4 mol N2,若转移3.75 mol电子,则产生N2的物质的量为×4 mol=1 mol,在标准状况下的体积为22.4 L,B正确;电流由正极(Y极)沿导线流向负极(X极),C错误;Y极的电极反应式为2N+10e-+6H2O N2↑+12OH-,D错误。
16.答案　(除标注外,每空2分)
(1)原电池(1分)
(2)0.1　不变(1分)
(3)4AgNO3+2H2O 4Ag+4HNO3+O2↑　Ag2O(1分)
(4)Cl--5e-+2H2O ClO2↑+4H+　阳离子
(5)右侧(1分)
(6)BD
解析　由题图可知,甲池为原电池,Cu比Ag活泼,Cu为负极,Ag为正极,乙池为电解池,左侧Pt电极为阳极,右侧Pt电极为阴极。
(2)反应前两电极质量相等,甲池中总反应为2Ag++Cu Cu2++2Ag,当1 mol Cu反应时,转移2 mol电子,生成2 mol Ag,此时两电极质量相差108 g/mol×2 mol+64 g/mol×1 mol=280 g,当两电极质量相差14 g时,导线中通过电子的物质的量为×2 mol=0.1 mol。实验过程中,盐桥中N向甲池左侧烧杯(即负极)迁移,甲池左侧烧杯中N的浓度增大,甲池右侧烧杯中N的浓度不变。
(3)用惰性电极电解AgNO3溶液,阳极上H2O失电子生成O2和H+,阴极上Ag+得电子生成Ag,总反应为4AgNO3+2H2O 4Ag+4HNO3+O2↑。若乙池中溶液为足量的硝酸银溶液,阴极生成Ag,阳极生成氧气,工作一段时间后,若要使乙池中溶液复原,可向溶液中加入Ag2O。
(4)产生ClO2的电极反应式为Cl--5e-+2H2O ClO2↑+4H+,已知ClO2可与NaOH发生反应,为防止OH-移至阳极,乙池中选用的离子交换膜应是阳离子交换膜。
(5)乙池为电解池,为保护铁管道不被腐蚀,铁管道应作阴极,与原电池的负极相连,即与Cu电极相连,故替换右侧Pt电极。
(6)电解过程中,阳极为粗铜,阴极为纯铜,CuSO4溶液为电解质溶液,阳极上Cu及比Cu活泼的金属(如Al、Zn等)放电变成离子进入电解质溶液,阴极只有铜离子得电子,故阳极减少的质量与阴极增加的质量不相等,CuSO4溶液的浓度减小,A、C错误;乙池左侧电极为阳极,电极材料为粗铜,发生氧化反应,B正确;比铜活泼性差的金属(如Pt、Au等)形成阳极泥,以单质的形式沉淀到池底,D正确。
17.答案　(除标注外,每空2分)
(1)化学能转化为电能(1分)　PbO2+2e-+S+4H+ PbSO4+2H2O　增加(1分)　48　负(1分)
(2)Fe(1分)　Mn　增大(1分)
(3)C2HCl3+8e-+5H+ C2H6+3Cl-
解析　(1)铅酸蓄电池为可充电电池,放电时为原电池,将化学能转化为电能;放电时,PbO2为正极,得电子发生还原反应,电极反应式为PbO2+2e-+S+4H+ PbSO4+2H2O,Pb为负极,电极反应式为Pb-2e-+S PbSO4,外电路每通过1 mol e-,负极增加的质量为0.5 mol S的质量,即0.5 mol×96 g/mol=48 g;充电时为电解池,原负极应接外接电源的负极。
(2)电解时,K2MnO4→KMnO4,Mn元素化合价升高,K2MnO4在阳极被氧化,阳极应为C,Fe为阴极;电解时,阳极的电极反应式为Mn,阴极的电极反应式为2H2O+2e- H2↑+2OH-,因此阴极附近溶液pH将会增大。
(3)根据题图可知,纳米铁为负极,四氧化三铁为正极,正极上C2HCl3得电子生成C2H6,则正极的电极反应式为C2HCl3+8e-+5H+ C2H6+3Cl-。
18.答案　(每空2分)
(1)①Al+4OH--3e- [Al(OH)4]-　增大
②从A电极流向B电极
(2)①还原　H-2e-+OH- O2↑+H2O　②溶液的酸碱性
解析　(1)①闭合K,形成原电池,Al在负极发生氧化反应,碱性条件下电极反应为Al+4OH--3e- [Al(OH)4]-;B电极为正极,电极反应为H+2e-+H2O 3OH-,c(OH-)增大,则B极附近溶液的pH增大。②电池工作时,电子从负极(A电极)流出经外电路流向正极(B电极)。
(2)①根据闭合K,甲烧杯中溶液颜色逐渐变浅,可知甲烧杯中KMnO4发生还原反应,则石墨电极b为负极,H发生氧化反应生成O2,其电极反应为H-2e-+OH- O2↑+H2O。②向甲烧杯中滴加KOH溶液,向乙烧杯中滴加H2SO4溶液,根据电流计指针的变化可知,KMnO4与H2O2的氧化性强弱与溶液的酸碱性有关。
19.答案　(除标注外,每空3分)
(1)①2Cl-+2H2O 2OH-+Cl2↑+H2↑
②NaOH稀溶液
(2)①V2++V+2H+ V3++VO2++H2O　②紫色(2分)
(3)①PbC+2e- Pb+4Cl-　②H+(2分)
解析　(2)①全钒液流电池放电时,V2+发生氧化反应生成V3+,则V发生还原反应生成VO2+,据此书写放电时的总反应。②电池储能时为电解池,阴极的电极反应式为V3++e- V2+,则完成储能时,阴极室溶液的颜色为紫色。
(3)电解Na2PbCl4溶液生成Pb,PbC在阴极发生还原反应生成Pb,水电离出的OH-在阳极放电生成氧气。电解过程中,阳离子向阴极(电极b)移动,通过阳离子交换膜的离子主要是H+。