2020—2021学年人教版（2019）选择性必修一章节自我强化训练
4.2.1
电解原理
1.铅蓄电池的工作原理为：研读下图，下列判断不正确的是（
）
A.K
闭合时，d电极反应式：
B.当电路中转移0.2
mol电子时，I中消耗的为0.2
mol
C.K闭合时，II中向c电极迁移
D.K闭合一段时间后，II可单独作为原电池，d电极为正极
2.如图所示，a、b、c均为石墨电极，d为碳钢电极，通电进行电解。假设在电解过程中产生的气体全部逸出，下列说法正确的是（
）
A.甲烧杯中溶液的pH升高
B.乙烧杯中c的电极反应式为
C.当电解一段时间后，将甲、乙两溶液混合，一定会沉淀
D.当b极增重5.4
g时，d极产生的气体为2.24
L（标准状况）
3.双极膜(BP)是阴、阳复合膜,在直流电的作用下,阴、阳膜复合层间的H2O解离成H+和OH-,作为H+和OH-离子源。利用双极膜电渗析法电解食盐水可获得淡水、NaOH和HCl,其工作原理如下图所示,M、N为离子交换膜。下列说法错误的是(???)
A.阴极室发生的反应为2H++2e-H2↑
B.M为阳离子交换膜,N为阴离子交换膜
C.若去掉双极膜(BP),阳极室会有Cl2生成
D.电路中每转移1mol电子,两极共得到0.5mol气体
4.如图所示装置中，
X是铁，
Y是石墨电极，
a是硫酸钠溶液，实验开始前，在U形管的两边同时各滴入几滴酚酞试液，下列叙述正确的是(??
)
A.闭合，断开，X极放出
B.闭合，断开，Y极为阳极
C.闭合，断开，Y极的电极反应式为
D.闭合，断开，工作一段时间后，
X电极附近显红色
5.工业上可利用如图所示电解装置吸收和转化（A、B均为惰性电极），下列说法正确的是(
)
A.B极为电解池的阴极
B.B极区吸收5
mol，则A极区生成25
mol
C.B极区电解液为稀硫酸，电解一段时间后硫酸浓度增大
D.A极的电极反应为
6.假设图中原电池产生的电压、电流强度均能满足电解、电镀要求，即为理想化。①~⑧为各装置中的电极编号。下列说法错误的是(
)
A.当K闭合时，甲装置发生吸氧腐蚀，在电路中作电源
B.当K断开时，乙装置锌片溶解，有氢气产生
C.当K闭合后，整个电路中电子的流动方向为③→②，①→⑧，⑦→⑥，⑤→④
D.当K闭合后，甲、乙装置中溶液pH变大，丙装置中溶液pH不变
7.三室式电渗析法处理含废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd均为离子交换膜，在直流电场的作用下，中间隔室的和可通过离子交换膜，而两端隔室中的离子被阻挡不能进入中间隔室。下列叙述正确的是(
)
A.通电后中间隔室的向正极区迁移，正极区溶液
pH增大
B.该法在处理含废水时可以得到NaOH和产品
C.负极反应为，负极区溶液
pH降低
D.当电路中通过1
mol电子时，会有0.5
mol的生成
8.电解溶液制取溶液和NaOH溶液的装置如下图所示。
下列说法中不正确的是(
)
A.阴极产生的物质A是
B.物质B是NaCl，其作用是增强溶液导电性
C.阳极放电，浓度增大，转化为
D.溶液中由阳极室向阴极室迁移
9.如图为直流电源电解稀溶液的装置。通电后在石墨电极a和b附近分别滴加一滴石蕊溶液。下列实验现象中正确的是(
)
A.a电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色
B.a电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色
C.逸出气体的体积，a电极的小于b电极的
D.一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体
10.现用铂电极电解1
L浓度均为0.1
的HCl、的混合溶液，装置如图所示，下列说法正确的是(
)
A.电解开始时阴极有放出
B.电解开始时阳极上发生：
C.当电路中通过的电子的物质的量超过0.1
mol时，此时阴极放电的离子发生变化
D.整个电解过程中，不参与电极反应
11.下列有关电化学装置完全正确的是(
)
A.
B.
C.
D.
12.如图是电解溶液的装置，其中c、d为石墨电极。则下列有关的判断正确的是(
)
A.a为负极、b为正极
B.a为阳极、b为阴极
C.电解过程中，d电极质量增加
D.电解过程中，氯离子浓度不变
13.用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜,电解质溶液一般为混合溶液。下列叙述错误的是(
)
A.待加工铝质工件为阳极
B.可选用不锈钢网作为阴极
C.阴极的电极反应式为
D.硫酸根离子在电解过程中向阳极移动
14.如下图所示,装置(I)是一种可充电电池,装置(II)为两电极均为惰性电极的电解池。下列说法正确的是(??
)
A.闭合开关K时,电极B为负极,且电极反应式为:
B.装置(I)放电时,总反应为:
C.装置(I)充电时,
从左到右通过阳离子交换膜
D.装置电路中有0.1
mol
通过时,电极X上析出3.2g
Cu
15.原电池与电解池在生活和生产中有着广泛应用。下列有关判断中错误的是（
）
A.装置甲研究的是电解溶液，它将电能转化为化学能
B.装置乙研究的是金属的吸氧腐蚀，Fe上的电极反应式为
C.装置丙研究的是电解饱和食盐水，B电极的电极反应式为
D.向装置丁烧杯a中加入少量溶液，没有蓝色沉淀生成
16.用图示装置(熔融作电解质)获得金属钙,并用钙还原制备金属钛。下列说法正确的是(
)
A.电解过程中,向阳极移动
B.阳极的电极反应式为
C.在制备金属钛前后,整套装置中CaO的总量减少
D.若用铅蓄电池作该装置的供电电源,“+”接线柱是Pb电极
17.也可采用“电解法”制备，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其迁移方向是
。
18.如图所示装置，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）B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，对应单质的物质的量之比为
。
（3）现用丙装置给铜件镀银，则H应是
（填“镀层金属”或“镀件”），电镀液是
溶液。电解一段时间后，常温下测得乙中溶液的pH是13（此时乙溶液体积为500mL），丙中镀件上析出银的质量为
，甲中溶液的pH
（填“变大”“变小”或“不变”）。
（4）若将C电极换为铁，其他裝置都不变，则甲中发生的总反应的离子方程式为
。
19.如图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯分别盛放100g
5%
NaOH溶液、足量溶液和100g
10%
溶液，电极均为石墨电极。
（1）接通电源，一段时间后，测得丙中溶液的质量分数为10.47%，乙中c电极质量增加。则
①电源的N端为
极；
②电极b上发生的电极反应为
；
③电极b上生成的气体在标准状况下的体积为
L；
④电解前后丙中溶液的pH
（填“增大”“减小”或“不变”）。
（2）乙装置中如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续进行
（填“能”或“不能”），原因是
。
20.用石墨作电极，在、、、等离子中选出适当离子组成电解质，电解其溶液，写出符合条件的一种电解质的化学式：
（1）当阴极放出，阳极放出时，电解质是__________________。
（2）当阴极析出金属，阳极放出时，电解质是_________________。
（3）当阴极放出，阳极放出时，电解质是_________________。
（4）通过电子的物质的量与阴极析出的金属的物质的量、阳极放出的气体的物质的量之比为4︰2︰1时，电解质是_________________。
21.如图中电极a、b分别为Ag电极和Pt电极,电极c、d都是石墨电极。通电一段时间后,在c、d两极上共收集到
336
mL(标准状况)气体。回答:
(1)直流电源中,M为 极。?
(2)Pt电极上生成的物质是 ,其质量为
g。?
(3)电源输出的电子,其物质的量与电极b、c、d分别生成的物质的物质的量之比为2∶ ∶ ∶ 。?
(4)溶液的浓度 (填“增大”“减小”或“不变”,下同),硫酸的浓度 。?
22.某课外小组分别用图中所示装置对原电池和电解原理进行实验探究。
Ⅰ.用甲图装置进行第一组实验。
Ⅱ.用乙图装置进行第二组实验。实验过程中,观察到与第一组实验不同的现象:两极均有气体产生,Y极区溶液逐渐变成紫红色;停止实验,铁电极明显变细,电解液仍然澄清。查阅资料得知,高铁酸根离子()在溶液中呈紫红色,且需碱性环境才可产生。
请回答:
（1）在保证电极反应不变的情况下,不能替代Cu作电极的是(??
)
A.铝
B.石墨
C.银
D.铂
（2）N极为_______(填
“正”
“负”
“阴”
“阳”)电极,发生反应的电极反应式为__________。
（3）实验过程中,
__________(填“从左向右”“从右向左”或“不”)移动;滤纸上能观察到的现象有__________。
（4）电解过程中,X极区溶液的pH__________(填“增大”“减小”或“不变”)。
（5）电解过程中,Y极发生的电极反应为_______________和____________________。
（6）若在X极收集到672
mL气体,在Y极收集到168
mL气体(均已折算为标准状况时气体体积),则Y电极(铁电极)质量减少__________g。
7.在碱性锌电池中,用高铁酸钾作为正极材料,电池反应为。该电池正极发生的反应的电极反应式为__________________________________。
参考答案
1.答案：C
解析：A.?K闭合时Ⅰ为原电池,Ⅱ为电解池,Ⅱ中发生充电反应,d电极为阳极发生氧化反应,其反应式为，故A正确；
B.
在上述总反应式中,得失电子总数为，当电路中转移0.2mol电子时，可以计算出Ⅰ中消耗的硫酸的量为0.2mol，故B正确；
C.?K闭合时d是阳极，阴离子向阳极移动，故C错误；
D.?K闭合一段时间,也就是充电一段时间后Ⅱ可以作为原电池,由于c表面生成Pb,放电时做电源的负极,d表面生成，做电源的正极，故D正确。
2.答案：B
解析：A、a电极上由水电离出的氢氧根离子放电生成氧气,导致a电极附近氢离子浓度增大,b电极上铜离子放电生成铜,所以甲中pH减小;c电极上氯离子放电生成氯气,d电极上由水电离出的氢离子放电生成氢气,导致d电极附近氢氧根离子浓度增大,溶液的pH增大,故A错误;
B、甲中,a极上氢氧根离子放电生成氧气,电极反应式为,故B正确;
C、当电解一段时间后,甲中溶质含有硫酸,可能含有硫酸铜,乙中含有氢氧化钠,可能含有氯化钠,二者混合时,可能产生氢氧化铜沉淀,故C错误;
D、当b极增重3.2g
时,铜离子得到电子的物质的量,串联电路中转移电子相等,d极产生的气体体积,故D错误,故答案选B。
3.答案：D
解析：阴极室H+得电子发生还原反应:2H++2e-=H2↑,A项正确;电解后食盐水变为淡水,则Na+、Cl-通过M、N膜除去,则Na+移向阴极生成NaOH,Cl-移向阳极生成HCl,故M为阳离子交换膜,N为阴离子交换膜,B项正确;若去掉双极模,迁移至阳极的Cl-会放电产生氯气,C项正确;阴、阳极产生的气体分别是氢气和氧气,电路中每转移1mol电子,阴极生成0.5mol氢气,阳极生成0.25mol氧气,则两极共得到0.75mol气体,D项错误。
4.答案：D
解析：闭合，断开，此时装置为原电池，铁为负极，石墨为正极，发生铁的吸氧腐蚀，X极反应为，无氢气放出，A、B错误；闭合，断开，此时装置为电解池，X为阴极，电极反应为，使滴入的酚酞变红，Y为阳极，电极反应为，C错误，D正确。
5.答案：C
解析：A极处加入，产生，硫元素化合价降低，发生还原反应，则A极为电解池阴极，B极为电解池阳极，A错误；B极区吸收5
mol，生成，硫元素化合价升高2价，转移电子5
mol×2=10
mol，根据得失电子守恒，则阴极也转移10
mol电子，，则A极区生成5
mol，B错误；B极区电解液为稀硫酸，电解过程中转化为，则电解一段时间后硫酸浓度增大，C正确；A极处加入，产生，电解过程中硫元素化合价降低，则A极的电极反应为，D错误。
6.答案：A
解析：当K闭合时，形成闭合电路，乙中Zn–Cu形成的原电池比甲中Fe–C形成的原电池产生的电压大，甲为电解池，乙为原电池，A错误；当K断开时，乙不能构成原电池，锌片和稀硫酸发生化学反应而溶解，有氢气产生，B正确；当K闭合后，乙为原电池，甲、丙、丁为电解池，③为负极，④为正极，故整个电路中电子的流动方向为③→②，①→⑧，⑦→⑥，⑤→④，C正确；当K闭合后，甲中有NaOH生成，溶液pH增大，乙中消耗，溶液pH增大，丙装置相当于在银上镀铜，溶液pH不变，D正确。
7.答案：B
解析：在电解池中阴离子向阳极区定向移动，因此通电后中间隔室的向正极区迁移；在正极区水电离出的放电，发生氧化反应，破坏了附近的水的电离平衡，使溶液中，所以正极区溶液酸性增强,溶液的pH减小，A错误。正极区水电离出的氢氧根离子放电，溶液中产生硫酸，负极区水电离出的氢离子放电，溶液中产生氢氧化钠，因此该法在处理含废水时可以得到NaOH和产品，B正确。负极区水电离出的氢离子放电，使溶液中增大，所以负极区溶液pH升高，C错误。当电路中通过1
mol电子时，根据整个闭合回路中电子转移数目相等可知产生氧气的物质的量是，D错误。
8.答案：B
解析：阴极反应是，故A正确；物质B是NaOH，其作用是增强溶液导电性，故B错误；阳极反应是，浓度增大，转化为，故C正确；阳离子移向阴极，故D正确。
9.答案：B
解析：a电极为阴极，电离出的放电，促进的电离平衡向右移动，增大，石蕊溶液变蓝色，b电极为阳极，电离出的放电，增大，石蕊溶液变红色，A错误、B正确；a电极产生，b电极产生，的体积约是体积的2倍，故C、D错误。
10.答案：D
解析：依据放电顺序阴极先放电的是，故阴极开始析出的是Cu，A错误；阳极先放电的是，故阳极开始产生的是，B错误；开始时阴极反应为，，当电路中通过电子的物质的量达到0.2
mol时，放电完毕，阴极放电离子变为，C错误；阴离子先放电，然后是放电，在水溶液中不参与电极反应，D正确。
11.答案：C
解析：与电源负极相连的为阴极，铜的冶炼中粗铜作阳极，A错误;铁上
镀银，铁应作阴极，银作阳极，硝酸银溶液作电解质溶液，B错误；铁作电解池的阴极，被保护，C正确；应将Zn插入溶液，Cu插入溶液，才能构成原电池，D错误。
12.答案：C
解析：由电流方向可知，b为负极、a为正极，A错误；c为阳极，d为阴极，B错误；d为阴极，铜离子在阴极得到电子生成Cu，则d电极质量增加，C正确；氯离子在阳极失去电子，则氯离子浓度减小，D错误。
13.答案：C
解析：由题中信息可知，用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、
耐腐蚀的氧化膜，氧化膜为氯化铝，所以在电解过程中，铝失电子转化为氧化铝，则待加工铝质工件为阳极，A
正确；在电解池中，阴极的金属电极不放电，被保护，所以可选用不锈钢网作为阴极，B正确；在该电解池中，阴极为氢离子放电生成氢气，电极反应式为，错误;在电
解池中，阴离子向阳极移动，所以硫酸根离子在电解过程中向阳极移动，D正确。
14.答案：B
解析：A项,根据图示,闭合开关K时,装置(I)放电,电极B为正极,电极反应式为Br2+2e-2Br-,A项错误;B项,装置(I)放电时,总反应为2Na2S2+Br2Na2S4+2NaBr,B项正确;C项,装置(I)充电时,电极A为阴极,电极B为阳极,Na+向阴极移动,Na+通过阳离子交换膜从右到左移动,C项错误,D项,n(CuSO4)0.4mol/L×0.1L=0.04mol,装置(I)放电时,电极A为负极,电极X与电极A相连,作阴极,电极X发生的电极反应为Cu2++2e-Cu,0.04mol
Cu2+完全放电电路中通过0.08mol电子,析出0.04mol
Cu,0.04mol×64g/mol=2.56g,D错误
15.答案：C
解析：A.装置①是电解池,电解池是将电能转化为化学能的装置,故A正确;B.
装置②研究的是金属的吸氧腐蚀,Fe为负极,Fe上发生的反应为:Fe-2e-=
Fe2+,故B正确;C.
据图可知,装置③中B电极连接外加电源的负极,所以B为阴极,在B电极上发生的反应为:2H++2e-=H2↑,故C错误;D.
该装置是燃料电池,燃料电池的负极是氮气失电子发生氧化反应,正极上是氧气得电子发生还原反应,所以a中不存在亚铁离子,加入少量K3[Fe(CN)6]溶液,没有蓝色沉淀生成,故D正确;答案选C
16.答案：B
解析：A.
电解过程中,电解质中阳离子向阴极移动、阴离子向阳极移动,所以向阴极移动，故A错误；
B.
根据图知,阳极上生成二氧化碳,则阳极反应式为，故B正确；
C.
阴极上电极反应式为：,钙还原二氧化钛反应方程式为：，在制备金属钛前后，整套装置中CaO的总量不变，故C错误；
D.
“+”表示原电池正极,所以“+”接线柱应连接原电池正极,即极，故D错误；
17.答案：①②；a到b
解析：①观察电解装置图知，惰性电极a为阳极，惰性电极b为阴极，在碱性条件下，阴极的电极反应式为。
②电解过程中，阳极失去电子生成，即，通过阳离子交换膜的离子主要为,迁移方向是从a
到b。
18.答案：（1）负极；逐渐变浅；氢氧化铁胶粒带正电荷
（2）1：2：2：2
（3）镀件；（合理即可）5.4g；变小
（4）
解析：
（1）由装置图知，直流电源与各电解池串联；由“F极附近呈红色”知F极电极反应为，由此可知电极D、F、H、Y为阴极，电极C、E、G、X为阳极，A为正极、B为负极。甲装置是用惰性电极电解溶液，由于放电，导致降低，溶液颜色逐渐变浅；丁装置是胶体的电泳实验，X极附近的颜色逐渐变浅，Y极附近的颜色逐渐变深，说明氢氧化铁胶粒带正电荷。（2）当甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时，C、D、E、F电极的产物分别为、Cu、、，根据各电极转移电子数相同，对应单质的物质的量之比为1：2：2：2。（3）给铜件镀银，根据电镀原理，镀件即铜件作阴极，银作阳极，电镀液是可溶性银盐的溶液。当乙中溶液的pH是13时，则乙中，即各电极转移电子0.05mol，所以丙中析出银0.05mol，质量为5.4g；甲装置中电解产生，导致溶液的酸性增强，pH变小。（4）若将C电极换为铁，则铁作阳极发生的反应为，D电极发生的反应为，则总反应的离子方程式为。
19.答案：（1）①正
②
③2.8
④不变
（2）能；溶液变为，可继续电解溶液，相当于电解水
解析：
（1）①接通电源一段时间后，乙中c电极质量增加，说明c电极表面析出Cu，则该电极为阴极，从而推知M端为电源的负极，N端为电源的正极。②电极b为阳极，用惰性电极电解NaOH溶液，阳极上放电生成，电极反应为。③用惰性电极电解溶液相当于电解水，设电解过程中消耗水的质量为，据电解前后溶质的质量不变可得，解得，则电解过程中消耗水的物质的量为，转移电子的物质的量为0.5mol，故电极b上生成的在标准状况下的体积为。④丙中用情性电极电解溶液相当于电解水，电解过程中增大，但溶液的pH不变。
（2）当电解过程中铜全部析出时，溶液变为溶液，继续电解则为电解溶液，相当于电解水。
20.答案：（1）
（2）
（3）NaCl
（4）
解析：惰性电极电解电解质溶液的类型有电解水型、电解电解质型、放氢生碱型和放氧生酸型。再根据阴、阳离子在溶液中的放电顺序判断。
（1）阴极有生成，阳极有生成，实质为电解水，故电解质是活泼金属的含氧酸盐，即。
（2）实质为放氧生酸型，即电解质为不活泼金属的含氧酸盐，即。
（3）实质为放氢生碱型，即电解质为活泼金属的无氧酸盐，即NaCl。
（4）由阳极生成气体和通过电子的物质的量之比为1︰4可知，阳极产生的气体为，1
mol
转移4
mol电子，析出金属与通过电子的物质的量之比为1︰2，故金属离子为+2价，即，故为。
21.答案：（1）正
（2）Ag；2.16
（3）2；；1
（4）不变；增大
解析：
22.答案：（1）A
（2）阴；
（3）从右向左;
滤纸上有红褐色斑点产生;
（4）增大
（5）；
（6）0.28
（7）
解析：2020—2021学年人教版（2019）选择性必修一章节自我强化训练
4.2.2
电解原理的应用
1.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(??
)
A.1
L
0.1
mol·L-1的氨水中含有NH3·H2O分子数为0.1NA
B.电解精炼铜时,若阳极质量减少6.4g,则电路中转移电子数为0.2NA
C.标准状况下,2.24
L的二氯甲烷中含有的碳氯共价键的数目为0.2NA
D.一定条件下,4.6
g
NO2和N2O4混合气体中含有的N原子数目为0.1NA
2.向湿法炼锌的电解液中同时加入Cu和，可生成CuCl沉淀除去，降低对电解的影响，原理如下：
①
②
实验测得电解液pH对溶液中残留的影响如图所示。
下列说法正确的是（
）
A.溶液pH越大，增大
B.反应达到平衡时增大，减小
C.该过程中，起到了催化剂的作用
D.从反应自发性角度分析，如反应②能自发进行，则b>0
3.下列化学用语或说法正确的是(
)
A.用铁作阳极电解熔融生产金属铝
B.钢铁吸氧腐蚀的正极反应:
C.粗铜（含等杂质）精炼中产生的阳极泥的成分只有Au
D.用石墨作电极电解饱和食盐水:
4.下列有关物质的工业制法中，错误的是（?
?）
A.?制硅：用焦炭还原二氧化硅得硅
B.?制钠：以海水为原料制得NaCl，再电解熔融NaCl得钠
C.?制铁：以焦炭和铁矿石为原料，用CO还原铁矿石得铁
D.?制镁：以海水为原料，经一系列过程制得氯化镁，用还原得镁
5.在氯碱工业中，离子交换膜法电解饱和食盐水示意图如下，下列说法不正确的是(
)
A.电极A为阳极，发生氧化反应生成氯气
B.离子交换膜为阳离子交换膜
C.饱和NaCl溶液从a处进，NaOH溶液从d处出
D.迁移的数量等于导线上通过电子的数量
6.2019年11月《Science》杂志报道了王浩天教授团队发明的制取H2O2的绿色方法，原理如图所示（已知：H2O2
H++，Ka=2.4×10－12）。下列说法错误的是(
)
A．X膜为选择性阳离子交换膜
B．催化剂可促进反应中电子的转移
C．每生成1mol
H2O2电极上流过4mol
e－
D．b极上的电极反应为：O2+H2O+2e－=+OH－
7.电渗析法是一种利用离子交换膜进行海水淡化的方法,其工作原理可简单表示如下图所示,下列说法不正确的是(???
)
A.通电后a极区可能发生反应2Cl-2e-=Cl2↑
B.图中A为阳离子交换膜,B为阴离子交换膜
C.通电后b极区附近,溶液的pH变大
D.蒸馏法、电滲析法、离子交换法等都是海水淡化的常用方法
8.氯盐可导致混凝土中的钢筋腐蚀。为防止混凝土中的钢筋腐蚀，可在混凝土表面敷置一定电解质溶液并将惰性金属导电网浸泡其中，惰性金属导电网与钢筋分别连接外部直流电源从而除去，装置图如图，下列说法错误的是(
)
A.钢筋接电源的正极
B.金属导电网上发生的电极反应为
C.混凝土中的钙离子向钢筋方向移动
D.电解一段时间后钢筋附近溶液的增大
9.下列说法正确的是()
A.
粗铜电解精炼时,纯铜作阴极,电极反应为
B.?5.6gFe在足量中充分燃烧,转移电子的数目约为
C.
室温下,稀释0.1moL氨水(),溶液中变大
D.
向溶液中滴入NaClO溶液,产生无色气体,证明具有氧化性
10.用惰性电极电解饱和食盐水（含少量Ca2+、Mg2+）并进行相关实验，电解一段时间
后，各部分装置及对应的现象如下：
下列对实验现象解释不正确的是（
）
A．（1）中：CuO＋H2
Cu＋H2O
B．（2）中a电极：
，↓
C．（3）中：Cl2＋S2－===S↓+2Cl－
D．（4）中：Cl2＋H2OHCl
+
HClO
11.传统的石棉隔膜法电解饱和食盐水因电耗高、污染严重，已逐步被综合能耗低、污染小的新型离子交换膜所取代，如用阳离子交换膜法电解食盐水制浓烧碱溶液的流程如图所示。下列有关说法不正确的是(
)
A.A极为阳极，发生氧化反应生成的气体X为
B.溶液中通过阳离子交换膜从A极区流向B极区
C.使用阳离子交换膜可避免和NaOH溶液作用生成NaClO而影响烧碱的质量
D.常温常压下，每生成22.4
L气体Y，理论上能产生2
mol
NaOH
12.观察下列几个装置示意图，有关叙述不正确的是（
）
A.装置①工业上可用于生产金属钠，电解过程中石墨电极产生氯气，此法也可用于生产活泼金属镁、铝等
B.装置②中随着电解的进行右边电极会产生红色的铜，并且电流计示数不断变小
C.装置③中的离子交换膜具有很强的选择性，只允许某类离子（如Na+）通过
D.装置④的待镀铁制品应与电源负极相连
13.化学用语是学习化学的重要工具，下列用来表示物质变化的化学用语中，正确的是(
)
A.
氢氧燃料电池的负极反应式：O2+2H2O+4e-═4OH-
B.
钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式：Fe-2e-═Fe2+
C.
粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，电极反应式为：Cu-2e-═Cu2+
D.
铅蓄电池充电时，标示“+”的接线柱连电源的正极，电极反应式为：
PbSO4(s)
-
2e-+2H2O(l)═PbO2(s)+4H+(aq)+(aq)
14.氧化还原反应广泛应用于金属的冶炼。下列说法不正确的是(?
?)
A.电解熔融氯化钠制取金属钠的反应中,钠离子被还原,氯离子被氧化
B.湿法炼铜与火法炼铜的反应中,铜元素都发生还原反应
C.用磁铁矿炼铁的反应中,1mol
被CO还原成Fe,转移9mol电子
D.铝热法还原铁的反应中,放出的热量能使铁熔化
15.利用钒电池在铁制品上镀铜的原理如图所示,下列说法正确的是质子交换膜(??
)
A.石墨a为电池负极,电极反应式为V2+-e-=V3+
B.电子由石墨b流出,流入石墨a
C.铁制品作阴极,与电池的石墨b电极相连
D.若铁制品质量增加64g,有2mol
VO2+被还原
16.普通电解精炼铜的方法所制备的铜中仍含杂质，利用下面的双膜(阴离子交换膜和过滤膜)电解装置可制备高纯度的Cu。下列有关叙述中正确的是
( )
A．电极a为粗铜，电极b为精铜
B．甲膜为过滤膜，可阻止阳极泥及漂浮物杂质进入阴极区
C．乙膜为阴离子交换膜，可阻止杂质阳离子进入阴极区
D．当电路中通过1
mol电子时，可生成32
g精铜
17.中学电化学装置主要有原电池、电解池和电镀池。
（1）电镀铜时，镀件与电源的
极连接，电解质溶液应选用
（填化学式）。
（2）用惰性电极电解硫酸钢溶液时，若阴阳两极产生气体的体积相等且和为2.24L（标准状况下测定）时，需加入
（填化学式）
g，才能使溶液恢复到原状态。
（3）化学镀的原理是利用化学反应生成金属单质沉淀在镀件表面形成镀层。
①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。
②某化学镀铜的反应速率随镀液pH变化如图所示。该镀铜过程中，镀液pH控制在12.5左右。据图中信息，给出使反应停止的方法
。
18.如图所示装置，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）B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，对应单质的物质的量之比为
。
（3）现用丙装置给铜件镀银，则H应是
（填“镀层金属”或“镀件”），电镀液是
溶液。电解一段时间后，常温下测得乙中溶液的pH是13（此时乙溶液体积为500mL），丙中镀件上析出银的质量为
，甲中溶液的pH
（填“变大”“变小”或“不变”）。
（4）若将C电极换为铁，其他裝置都不变，则甲中发生的总反应的离子方程式为
。
19.回答下面各题。
I.
如图所示，是原电池的装置图。请回答：
(1)若C为稀H2SO4溶液，电流表指针发生偏转，B电极材料为Fe且做负极，则A电极上发生的电极反应式为________________________；反应进行一段时间后溶液C的pH将________(填“升高”“降低”或“基本不变”)
(2)CO与H2反应还可制备CH3OH，CH3OH可作为燃料使用，用CH3OH和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如下：
电池总反应为，
①则c电极是_______(填“正极”或“负极”)，
c电极的反应方程式为____________________________。
②若线路中转移2
mol电子，则上述CH3OH燃料a池，
消耗的O2在标准状况下的体积为________L。
II.
氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等系列化工产品。下图是离子交换膜法电解食盐水的示意图，图中的离子交换膜只允许阳离子通过。
完成下列填空：
(1)写出电解饱和食盐水的离子方程式：
。
(2)精制饱和食盐水从图中
位置补充，氢氧化钠溶液从图中
位置流出(选填“a”、“b”、“c”或“d”)。
20.某化学小组拟采用如下装置(夹持和加热仪器已略去)来电解饱和食盐水,并用电解产生的H2还原CuO粉末来测定Cu的相对原子质量,同时检验氯气的氧化性。
(1)为完成上述实验,正确的连接顺序为A接_______,?B接_______(填写连接的字母)。
(2)对硬质玻璃管里的氧化铜粉末加热前,需要的操作为____________________________。
(3)若检验氯气的氧化性,则乙装置的a瓶中溶液可以是
________
，对应的现象是____________________________。
(4)
丙装置的c瓶中盛放的试剂为________，作用是________。
(5)为测定Cu的相对原子质量,设计了如下甲、乙两个实验方案精确测量硬质玻璃管的质量为ag,?放入CuO后,精确测量硬质玻璃管和CuO的总质量为bg,实验完毕后设计了甲、乙两个方案来求Cu的相对原子质量。
甲方案:通过精确测量硬质玻璃管和Cu粉的总质量为cg,进而确定Cu的相对原子质量。
乙方案:通过精确测定生成水的质量dg,进而确定Cu的相对原子质量。
①请你分析并回答:
________方案所测结果更准确，你认为不合理的方案及其不足之处是_____________________。
②若按甲方案测定的数据计算,Cu的相对原子质量______________。?
21.工业上用某矿渣(含有Cu2O、Al2O3、Fe2O3、SiO2)制取铜的操作流程如下：
已知：Cu2O＋2H＋=Cu＋Cu2＋＋H2O
（1）.实验操作Ⅰ的名称为__________________；在空气中灼烧固体混合物D时，用到多种硅酸盐质的仪器，除玻璃棒、酒精灯、泥三角外，还有____________________(填仪器名称)。
（2）.滤液A中铁元素的存在形式为________(填离子符号)，生成该离子的离子方程式为__________________________，检验滤液A中存在该离子的试剂为_____________(填试剂名称)。
（3）.金属E与固体F发生的某一反应可用于焊接钢轨，该反应的化学方程式为_________________
（4）.常温下，等pH的NaAlO2和NaOH两份溶液中，由水电离出的c(OH－)前者为后者的108倍，则两种溶液的pH＝________。
（5）.①利用电解法进行粗铜精炼时，下列叙述正确的是__________________(填代号)。
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．精铜作阴极，电解后电解液中Cu2＋浓度减小
d．粗铜精炼时通过的电量与阴极析出铜的量无确定关系
②从浓硫酸、浓硝酸、蒸馏水中选用合适的试剂，测定粗铜样品中金属铜的质量分
数，涉及的主要步骤为：称取一定质量的样品
过滤、洗涤、干燥称量剩余固体铜的质量。（填缺少的操作步骤，不必描述操作过程的细节）
22.研究CO2在海洋中的转移和归宿，是当今海洋科学研究的前沿领域。
溶于海水的CO2主要以4种无机碳形式存在，其中占95%，写出CO2溶于水产生的方程式：
。
在海洋循环中，通过下图所示的途径固碳。
①写出钙化作用的离子方程式：
。
②同位素示踪法证实光合作用释放出的O2只来自于H2O，用18O标记物质的光合作用的化学方程式如下，将其补充完整：
+
===(CH2O)x+x18O2+xH2O
海水中溶解无机碳占海水总碳的95%以上，其准确测量是研究海洋碳循环的基础，测量溶解无机碳，可采用如下方法：
①气提、吸收CO2，用N2从酸化后的还说中吹出CO2并用碱液吸收（装置示意图如下），将虚线框中的装置补充完整并标出所用试剂。
②滴定。将吸收液洗后的无机碳转化为NaHCO3，再用xmol/LHCl溶液滴定，消耗ymlHCl溶液，海水中溶解无机碳的浓度=
mol/L。
利用如图所示装置从海水中提取CO2，有利于减少环境温室气体含量。
①结合方程式简述提取CO2的原理：
。
②用该装置产生的物质处理b室排出的海水，合格后排回大海。处理至合格的方法是
。
参考答案
1.答案：D
解析：A项，由于NH3·H2O
NH4+＋OH－，所以该氨水中NH3·H2O分子数应小于0.1NA，错误；B项，电解精炼铜时，阳极除了铜被电解，Fe、Ni等也被电解，所以转移电子数无法判断；C项，标况下CH2Cl2为液体，错误；D项正确。
2.答案：B
解析：A.
纵横坐标均为负对数值,则纵横坐标的乘积越大,越小,则溶液pH越大,越小，故A错误；
B.
达到平衡时增大,溶解平衡逆向移动,导致减小，故B正确；
C.?为中间产物，不是催化剂，故C错误；
D.
反应(2)的，的反应可自发进行，能自发进行，则，故D错误；
3.答案：B
解析：电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极，则阳极放电的是金属铁，电极被损耗，不符合生产实际，A错误；钢铁发生吸氧腐蚀时，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应为，B正确；粗铜（含Zn、Fe、Ag、Au等杂质）作阳极，阳极泥的成分为比铜不活泼的金属和非金属，所以阳极泥的成分为Ag、Au等，C错误；用石墨作电极电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氯气和氢气，离子方程式为，D错误。
4.答案：D
解析：A.
工业制钠是电解熔融NaCl来制取，从海水中获得NaCl，A正确；B．工业制铁是CO还原铁矿石来制取，B正确；C．工业制硅用焦炭和在电炉中制取，C正确；D.工业制镁是电解熔融氯化镁来制取，D错误：答案选D。
5.答案：D
解析：电极A上产生氯气，说明电极A上的电极反应为氯离子失去电子生成氯气，该反应是氧化反应，故电极A为阳极，A正确；电极B上的电极反应为，为了避免氯气和生成的发生反应，需要选择阳离子交换膜，B正确；阳极消耗氯离子，所以饱和氯化钠溶液从a处进，电极B为阴极，阴极区产生氢氧化钠，所以NaOH溶液从d处出，C正确；电解过程中发生迁移的离子是，不是，D错误。
6.答案：C
解析：在H2、O2燃料电池中，通H2的电极为负极，通O2的电极为负极，通O2的电极为正极。A.a为负极，其电势低于b极（正极），A正确；B.此装置用于制取H2O2，电极b必然生成，所以Y膜为选择性阴离子交换膜，B正确；C.因为O2转化为，每转移0.4mole-，就有0.2
molH2O2生成，C错误；D.b极为正极，生成，所以电极反应为O2+2e-+H2O=
+OH-，D正确。故选C。
7.答案：B
解析：
8.答案：A
解析：A、电解池的阳极反应失去电子的氧化反应，钢筋接电源的正极、作阳极，会腐蚀更快，所以钢筋接电源的负极，故A错误；?
B、惰性金属导电网作阳极，电极反应式为，故B正确；?
C、电解过程中，混凝土中的钙离子等阳离子移向阴极，即向钢筋方向移动，故C正确；?
D、阴极上的电极反应式为，生成了使溶液的碱性增强，故D正确；?
故选：A。
9.答案：A
解析：A.
粗铜精炼时,粗铜作阳极、纯铜作阴极,阴极上铜离子得电子生成Cu,电极反应式为，故A正确；
B.
该反应中Fe失电子生成+3价铁,所以5.6gFe在足量中充分燃烧,转移电子的数目约为，故B错误；
C.
加水稀释促进电离,导致溶液中减小、增大,则稀释过程中减小，故C错误；
D.
向溶液中滴入NaClO溶液，产生无色气体，双氧水中O元素化合价由?1价变为0价，则双氧水作还原剂，所以该反应说明双氧水具有还原性，故D错误；
故选：A。
10.答案：D
解析：A.
(1)中黑色固体变红,则氢气还原氧化铜,方程式为：CuO＋H2
Cu＋H2O，故A正确；
B.
(2)电极a附近溶液出现浑浊,则a电极放出氢气生成氢氧根,与镁离子结合成白色沉淀,相关反应为：,↓，故B正确；
C.
(3)中溶液出现浑浊,产生的氯气可氧化硫化钠生成硫沉淀,离子方程式为：，故C正确；
D.
(4)中过量的氯气通入含酚酞的NaOH溶液中,溶液褪色的原因可能为中和了，也可能是氯气与水反应生成的次氯酸的强氧化性所致，故D错误；
故选：D。
11.答案：D
解析：选项A，根据题图可知，A为阳极，氯离子在阳极发生氧化反应生成，故X为，A正确；选项B，电解池中阳离子从阳极区向阴极区流动，故从A极区流向B极区，B正确；选项C，使用阳离子交换膜，生成的氯气在阳极，生成的氢氧化钠在阴极，可避免和NaOH溶液作用生成NaClO而影响烧碱的质量，C正确；选项D，气体Y为，电解总方程式为:，标准状况下每生成22.4L(1
mol)，理论上能产生2
mol
NaOH，D错误。
12.答案：B
解析：
13.答案：D
解析：A、氢氧燃料电池的负极应该发生氢气失电子的氧化反应，故A错误；
D、在蓄电池充电时，阳极上发生失电子的氧化反应，即PbSO4（S）-2e-+2H2O（l）═PbO2（S）+4H+（aq）+（aq），故D正确；
C、粗铜精炼时，与电源正极相连的是粗铜，和负极相连的是精铜，故C错误；
B、钢铁发生电化学腐蚀属于吸氧腐蚀，正极上得电子的是氧气，电极反应为O2+2H2O+4e-═4OH-，负极反应：Fe-2e-═Fe2+，故B错误．
故选D．
14.答案：C
解析：A、电解熔融氯化钠制取金属钠的反应中,钠离子得电子生成单质钠被还原,发生还原反应;氯离子失电子生成氯气单质被氧化,发生氧化反应,故A正确.
B、湿法炼铜与火法炼铜的反应中,铜元素得电子生成铜单质,所以都发生还原反应,故B正确.
C、,反应中1被还原成,转移电子8,故C错误.
D、铝热法还原铁的反应中,放出的热量能使铁熔化,但很快会凝固,故D正确.
故选C.
15.答案：A
解析：
由氢离子的移动方向可知,石墨a为电池负极,石墨b为电池正极。石墨a为电池负极,V2+在负极上失电子发生氧化反应生成V3+,电极反应式为V2+-e-=V3+,A正确;电子由负极石黑a流出,流入正极石墨b,B错误;电镀吋,镀件铁制品作阴极,与电池负极石墨a相连,C错误;正极的电极反应式;+2H++e-=VO2++H2O,由得失电子守恒可知,若铁制品质量增加64g,即有64g铜析出,外电路中有2mol电子通过,则正极上有2mol
被还原,D错误。
16.答案：D
解析：
17.答案：（1）负；溶液
（2）；24.9
（3）①还原剂
②调节溶液的pH在8~9之间
解析：（1）电镀铜时，镀件作阴极，与电源的负极相连，用溶液作电解液。
（2）阳极电极反应式为，阴极电极反应式为、，，说明0.05mol的电解完全后又电解了0.05mol的水，因此，复原需要加入0.05mol的。
（3）①把转化为Cu，需要加入还原剂与之反应。②根据图象，降低溶液的pH在8~9之间，反应速率为0，即反应停止。
18.答案：（1）负极；逐渐变浅；氢氧化铁胶粒带正电荷
（2）1：2：2：2
（3）镀件；（合理即可）5.4g；变小
（4）
解析：
（1）由装置图知，直流电源与各电解池串联；由“F极附近呈红色”知F极电极反应为，由此可知电极D、F、H、Y为阴极，电极C、E、G、X为阳极，A为正极、B为负极。甲装置是用惰性电极电解溶液，由于放电，导致降低，溶液颜色逐渐变浅；丁装置是胶体的电泳实验，X极附近的颜色逐渐变浅，Y极附近的颜色逐渐变深，说明氢氧化铁胶粒带正电荷。（2）当甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时，C、D、E、F电极的产物分别为、Cu、、，根据各电极转移电子数相同，对应单质的物质的量之比为1：2：2：2。（3）给铜件镀银，根据电镀原理，镀件即铜件作阴极，银作阳极，电镀液是可溶性银盐的溶液。当乙中溶液的pH是13时，则乙中，即各电极转移电子0.05mol，所以丙中析出银0.05mol，质量为5.4g；甲装置中电解产生，导致溶液的酸性增强，pH变小。（4）若将C电极换为铁，则铁作阳极发生的反应为，D电极发生的反应为，则总反应的离子方程式为。
19.答案：1.
(1)↑ 升高
(2)负极 11.2
2.
(1)
2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－
（2）a d
解析：
20.答案：(1)E;C
(2)检验氢气的纯度
(3)淀粉碘化钾溶液；溶液变为蓝色
(4)浓硫酸；吸收氢气中的水，防止硬质玻璃管炸裂
(5)①甲；空气中的二氧化碳和水通过D
口进入U形管造成实验误差较大
②
解析：（1)
A是阴极，阴极上产生的是氢气，B是阳极，阳极上产生的是氯气，要用氢气来还原氧化铜，所以A连接E,干燥氢气后用氢气来还原氧化铜，所以B连接C，故答案为：E;C。
（2)加热氧化铜之前要检验纯度，否则加热易引起爆炸，故答案为：检验氢气的纯度。（3)氯气具有氧化性，能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，可以用湿润的淀粉碘化钾试纸来检验，故答案为：淀粉碘化钾溶液；溶液变为蓝色。
（4)氢气的干燥可以用浓硫酸，在实验时，如果氢气中有水，则会将硬质玻璃管炸裂，故答案为：浓硫酸；吸收氢气中的水，防止硬质玻璃管炸裂。
（5)①U形管也可能吸收空气中的CO2，这方面原因会导致测定Cu的相对原子质量有误差，故答案为：甲；空气中的二氧化碳和水通过D
口进入U形管造成实验误差较大；②根据甲方案，设金属铜的相对原子质量为M，则
CuO
?Cu
M+16
M
b—a
c—a
，解得，故答案为:
21.答案：（1）.过滤;
坩埚;
（2）.Fe2+;Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+;KSCN溶液
（3）.2Al+Fe2O32Fe+Al2O3
（4）.11;
（5）.bc;
将浓硫酸用蒸馏水稀释,将样品与稀硫酸充分反应
解析：(1)实验操作I步骤中分离溶液和沉淀的操作名称为过滤，在空气中灼烧固体混合物D时，所用到的仪器有坩埚、泥三角、三角架、酒精灯、玻璃棒，故答案为：过滤：坩埚。
(2)依据提取流程图可知，加入过量盐酸，氧化铁和氧化铝全部溶解为氯化铁和氯化铝溶液，Cu2O与盐酸反应生成氯化铜、铜和水，生成的铜能与氯化铁反应生成氯化
亚铁和氯化铜，方程式为：2FeCl3
+
Cu
=2FeCl2
+
CuCl2，二氧化硅不溶于盐酸为沉淀，所以滤液A中铁元素的存在形式为亚铁离子，三价铁离子与KSCN溶液发生反应生成红色物质来检验三价铁离子，故答案为：Fe2+
;2Fe3+
+Cu=2Fe2++Cu2+；KSCN溶液。
(3)铝与氧化铁发生铝热反应的化学方程式为：2Al
+
Fe2O3
Al2O3
+
2Fe。
(4)设溶液的pH为X，NaAlO2溶液中由水电离出的c(OH-)
=
10x-14
mol/L，NaOH溶液中由水电离出的c(OH
)=10
-xmol/L,=
108，解得X=11。故答案为：11。
(5)①a.电能部分转化为化学能，故a错误；b.粗铜接电源正极.失去电子，发生氧化反应，故b正确；c.精铜作阴极，电解后电解液中Cu2+浓度减小，故c正确；d.粗铜精炼时通过的电量与阴极析出铜的量存在关系：电路中通过3.01
1023个电子，得到精铜的质量为16g，故d错误；故选：b、c。
②要测定铜的质量分数，可以把浓硫酸稀释，铜和稀硫酸不反应，氧化铜和稀硫酸反应，即可求出铜的质量分数。设计方案的主要步骤是将浓硫酸用蒸馏水稀释.将样品与稀硫酸充分反应后过滤，干燥，称量剩余固体铜的质量即可；故答案为：将浓硫酸用蒸馏水稀释，将样品与稀硫酸充分反应。
22.答案：（1）CO2+H2OH2CO3，H2CO3
+H+?
（2）①Ca2++?2===?CaCO3↓+?CO2+H2O?
②xCO2
?2x?H218O?
（3）①
②
（4）①a室：2H2O-4e－=?O2↑+4H+，H+通过阳离子膜进入b室，发生反应：+H+=?CO2↑+H2O。?
②c室的反应：2H2O+2e-=2OH-+H2↑，用c室排出的碱液将从b室排出的酸性海水调节至接近装置入口海水的pH
解析：（1）考查碳酸的第1步电离:
（2）①根据反应物是,生成物是和CO2,易知本题的反应方程式。??。
②根据元素守恒法,及示踪原子的标记可知方程式中的填空为:
。
（3）①注意酸化的试剂要用硫酸,一定不能用盐酸,
会挥发出来影响后续的滴定。?②该滴定过程转化的关系式为:
1
?????????????????????????????????
1
???????????
解得:
所以:
（4）①海水,显碱性,需要中和降低海水的碱性,
室发生阳极反应:
,下降,
平衡右移,
增大,
从室进入室,发生反应:
。?②中和法,阴极放电,
平衡右移,
增大,
增大,
室的移向室,产生,可用于中和显酸性的海水,再排回大海。
考点:盐类水解、方程式书写、化学实验、化学平衡移动、电解、化学计算等。2020—2021学年人教版（2019）选择性必修一章节自我强化训练
4.2.3
电化学的计算
1.清华大学王晓琳教授首创三室电解法制备LiOH，其工作原理如图所示，下列说法不正确的是(
)
A.X电极连接电源正极
B.M为阴离子交换膜
C.Y电极反应为
D.制备2.4gLiOH产生的在标准状况下为1.12L
2.利用太阳能电池，将转化成燃料气体（CO），用可传导的固体作电解质装置如图所示。下列推断不正确的是(
)
A.a为阳极
B.b的电极反应为
C.产生11.2L，导线中转移2mol电子
D.由质子交换膜的左侧向右侧迁移
3.我国科学家研制了一种新型的高比能量锌–碘溴液流电池，其工作原理示意图如下。图中贮液器可储存电解质溶液，提高电池的容量。下列叙述不正确的是(
)
A.放电时，a电极反应为
B.放电时，溶液中离子的数目增大
C.充电时，b电极每增重0.65
g，溶液中有0.02
mol被氧化
D.充电时，a电极接外电源负极
4.现用铂电极电解1
L浓度均为0.1
的HCl、的混合溶液，装置如图所示，下列说法正确的是(
)
A.电解开始时阴极有放出
B.电解开始时阳极上发生：
C.当电路中通过的电子的物质的量超过0.1
mol时，此时阴极放电的离子发生变化
D.整个电解过程中，不参与电极反应
5.普通锌锰干电池的简图如图所示，它是用锌皮制成的锌筒作电极，中央插一根碳棒，碳棒顶端加一铜帽。在碳棒周围填满二氧化锰和炭黑的混合物，并用离子可以通过的多孔纸包裹作隔膜，隔膜外用氯化锌、氯化铵和淀粉等调成糊状作电解质。该电池工作时的总反应为。下列关于锌锰干电池的说法中正确的是(
)
A.当该电池电压逐渐下降后，利用电解原理能重新充电复原
B.电池负极反应式为
C.原电池工作时，电子从负极通过外电路移向正极
D.外电路中每通过0.1mol电子，锌的质量理论上减小6.5g
6.杂志Joule中题为“Li—CO2
Electrochemistry：A
New
Strategy
for
CO2
Fixation
and
Energy
Storage”的文章，阐述关于电化学技术固定CO2新的反应途径。下图是采用新能源储能器件将CO2转化为固体产物，实现CO2的固定和储能灵活应用的装置。储能器件使用的Li—CO2电池组成为钌电极／CO2—饱和—DMSO电解液／锂片。下列说法错误的是(
)
A．钌电极为负极，其电极反应式为：-
B．Li—CO2电池电解液由—DMSO溶于水得到
C．这种电化学转化方式不仅减少CO2的排放，还可将CO2作为可再生能源载体
D．CO2的固定中，每生成1.5mol气体，可转移2mole-
7.2019年诺贝尔化学奖已授予约翰·班宁斯特·古迪纳夫、斯坦利·惠廷汉姆和吉野彰，三位科学家的获奖理由是为锂电池的发展做出了卓越贡献。下图是我国一项电解制备金属锂的新方法发明专利装置图。下列说法不正确的是（
）
A.电极B的电势比电极C高
B.理论上该装置不需要补充电解质LiCl
C.电极B中氯离子和碳酸根离子放电
D.A区避免熔融碳酸锂对设备的腐蚀且减少了环境污染
8.将两个铂电极插入500
mL
溶液中进行电解，通电一定时间后，某一电极增重0.064g（设电解时该电极无氢气析出，且不考虑水解和溶液体积变化）。此时，溶液中浓度约为（
）
A.
B.
C.
D.
9.近日，我国科学家实现了CO2的捕获与转化，装置如图所示，利用其能吸收二氧化碳，并产生有价值的物质，该设计在国际期刊《JournalofEnergyChemistry》中发表。下列有关说法正确的是（???）
A．电源在使用过程中，b极发生还原反应
B．该装置实现了CO2的化学能转化为电能
C．利用该装置的原理，理论上也可用于捕获与转化硫氧化物、氮氧化物
D．若电源中有4mol电子转移，则最多可捕获CO222.4L
10.以柏林绿为代表的新型可充电钠离子电池，其放电原理如图所示。下列说法正确的是(
)
A.放电时，Mo箔上的电子流向Mg箔
B.充电时，左室中的浓度增大
C.充电时，阴极上发生反应
D.放电时，外电路中通过0.2
mol电子时，右室电解质的质量增加2.4
g
11.2019年王浩天教授团队在《
Science》上发表文章，介绍了一种利用电化学法制取的方法，原理图如下（已知：）。下列说法错误的是(
)
A.X膜为阳离子交换膜
B.a极电势比b极高
C.外电路中每转移4
mol，就产生1
mol
D.b极的电极反应式为
12.聚苯胺是一种在充、放电过程中具有更优异可逆性的电极材料。—聚苯胺二次电池的结构示意图如图所示，设为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是（
）
A．放电时，外电路每通过0.1个电子时，锌片的质量减少
B．充电时，聚苯胺电极的电势低于锌片的电势
C．放电时，混合液中的向负极移动
D．充电时，聚苯胺电极接电源的正极，发生氧化反应
13.下图为一种利用原电池原理设计测定
含量的气体传感器示意图，是只能传导
的固体电解质。可以通过聚四氟乙烯膜与反应生成和，通过电池电位计的变化可以测得的含量。下列说法正确的是（
）
A.
正极反应为：
B.传感器总反应为：
C.外电路转移
0.01mol
电子，消耗的体积为
0.56L
D.给传感器充电时，向多孔石墨电极移动
14.如图所示,装置在常温下工作(溶液体积变化忽略不计).闭合K,灯泡发光.下列叙述中不正确的是(??
)
A.当电路中有1.204×1022个电子转移时,乙烧杯中溶液的H+浓度约为0.1mol/L
B.电池工作时,盐桥中的K+移向甲烧杯,外电路的电子方向是从b到a
C.电池工作时,甲烧杯发生的反应为
D.乙池中的氧化产物为
15.取铜镁合金完全溶于浓硝酸中，反应过程中硝酸被还原只产生0.896L
NO2气体和0.672L
N2O4的气体（气体体积都已折算到标准状况），在反应后的溶液中加足量的氢氧化钠溶液，生成沉淀质量为3.7g。则合金中铜与镁的物质的量之比等于（
）
A.1:1
B.2:1
C.3:2
D.2:3
16.铁铬氧化还原液流电池是一种低成本的储能电池,电池结构如图所示,工作原理为Fe3++Cr2+Fe2++Cr3+。下列说法一定正确的是(??
)
A.电池充电时,b极的电极反应式为Cr3++e-=Cr2+
B.电池放电时,b极的电极反应式为Fe2+-e-=Fe3+
C.电池放电时,Cl-从b极穿过选择性透过膜移向a极
D.电池放电时,电路中每通过0.1mol电子,Fe3+浓度降低0.1mol·L-1
17.高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电电压,高铁电池的总反应为3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH,下列叙述不正确的是(??
)
A.放电时负极反应为3Zn-6e-+6OH-=3Zn(OH)2
B.放电时正极反应为2FeO42-+6e-+8H2O=2Fe(OH)3+10OH-
C.放电时每转移3mol电子,正极有1mol
K2FeO4被氧化
D.放电时正极附近溶液的碱性增强
18.用石墨作电极，在、、、等离子中选出适当离子组成电解质，电解其溶液，写出符合条件的一种电解质的化学式：
（1）当阴极放出，阳极放出时，电解质是__________________。
（2）当阴极析出金属，阳极放出时，电解质是_________________。
（3）当阴极放出，阳极放出时，电解质是_________________。
（4）通过电子的物质的量与阴极析出的金属的物质的量、阳极放出的气体的物质的量之比为4︰2︰1时，电解质是_________________。
19.我国古代青铜器工艺精湛，有很高的艺术价值和历史价值。但出土的青铜器大多受到环境腐蚀，故对其进行修复和防护具有重要意义。
（1）原子序数为29的铜元素位于元素周期表中第__________________周期。
（2）某青铜器中Sn、Pb的质量分别为119
g、20.7
g，则该青铜器中Sn和Pb原子的数目之比为____________________。
（3）研究发现，腐蚀严重的青铜器表面大都存在CuCl。关于CuCl在青铜器腐蚀过程中的催化作用，下列叙述正确的是_____________________。
A.降低了反应的活化能
B.增大了反应的速率
C.降低了反应的焓变
D.增大了反应的平衡常数
（4）采用“局部封闭法”可以防止青铜器进一步被腐蚀。如将糊状涂在被腐蚀部位，与有害组分CuCl发生复分解反应，该化学方程式为___________________。
（5）如图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图。
①腐蚀过程中，负极是_____________（填图中字母“a”“b”或“c”）；
②环境中的扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈，其离子方程式为_________________；
③若生成4.29
g
，则理论上耗氧体积为_________________L（标准状况）。
20.某鱼雷采用动力电池，以溶解有KOH的流动海水为电解液，电池总反应为：。试回答下列问题：
⑴为电池的
?
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?极（填“负”或“正”），其电极反应式为
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?。Al电极的反应式为
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?。
⑵电子由
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?极经外电路流向
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?极（填“”或“Al”），当有1
mol电子流经外电路时，负极质量减少
?
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?
?g。
⑶溶液中的向
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?极迁移（填“”或“Al”）。
21.发射卫星时可用肼（N2H4）作燃料，二氧化氮作氧化剂，两者反应生成氮气和气态水。
（1）肼（N2H4）中氮元素化合价为______，氮气的电子式为__________
（2）肼和二氧化氮反应的化学方程式为________________。
（3）已知拆开1mol
H－H键，1molO－H（g）键，1molO=O键分别需要的能量是436kJ、463kJ、496kJ，则O2与H2反应生成2molH2O（g）所释放的热量为___________
kJ?
（4）已知N2H4（g）-空气燃料电池，电解质溶液为KOH溶液,若负极产生了一种无毒气体N2，则负极的电极反应式为______________________?；若导线中转移电子2mol，则标况下正极消耗的O2为_____L
22.填空题
（1）将铝片和铜片用导线相连，一组插入浓硝酸中，一组插入烧碱溶液中，分别形成了原电池，在这两个原电池中，作负极的分别是
__（填字母）。
A.铝片、铜片
B.铜片、铝片
C.铝片、铝片
D.铜片、铜片
写出插入烧碱溶液中形成的原电池的负极反应式：_
___。
（2）若A为Pb，B为，电解质为溶液，工作时的总反应为。写出A电极反应式：
__；
该电池在工作时，A电极的质量将_
（填“增加”“减小”或“不变”）。若该电池反
应消耗了0.1
mol
，则转移电子的数目为_
_。
（3）若A、B均为铂片，电解质为KOH溶液，分别从A、B两极通入和，该电池即为氢氧燃料电池，写出B电极反应式：____
_____；该电池在工作一段时间后，溶液的碱性将_
__（填“增强”“减弱”或“不变”）。
（4）若A、B均为铂片，电解质为溶液，分别从A、B两极通入和，该电池即为甲烷燃料电池，写出A电极反应式：_____
___；若该电池反应消耗了6.4
g
，则转移电子的数目为_
_。
23.回答下列各题。
（1）MgCl2·6NH3所含元素的简单离子半径由小到大的顺序（H-除外）：_________________________，所含元素的原子半径由小到大的顺序：_________________________，Mg在元素周期表中的位置：_____________________，Mg(OH)2的电子式：___________________
（2）在NaCl、NaOH、N2、H2S中，只含有离子键的是
，仅含有共价键的化合物是
（3）用电子式表示MgCl2的形成过程
（4）将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，若该电池中两电极的总质量为60g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净，干燥后称重，总质量为47g，则产生氢气的体积
mL（标准状况）
24.如图所示，甲、乙两池电极材料都是铁棒和碳棒，请回答下列问题：
（1）若两池中电解质溶液均为溶液，则反应一段时间后：
①有红色物质析出的是甲池中的
棒，乙池中的
棒。
②乙池中阳极的电极反应式是
。
（2）若两池中电解质溶液均为饱和NaCl溶液：
①甲池中碳极上电极反应式是
。
②将湿润的KI淀粉试纸放在乙池碳极附近，发现试纸变蓝，反应的离子方程式为
。
③若乙池转移后停止实验，池中电解质溶液体积是200mL，则溶液混合均匀后的=
。
参考答案
1.答案：C
解析：由题图可知右室获得LiOH，应是水放电生成氢气与氢氧根离子，发生还原反应，则Y为阴极、X为阳极，X电极与电源正极相连，A正确：X为阳极，电极反应为，硫酸根离子通过M移向左室，M为阴离子交换膜，B正确；Y为阴极，水放电生成氢气与氢氧根离子，电极反应为，C错误；制备2.4gLiOH，，阴极电极反应为，则，标准状况下氢气体积为，D正确。
2.答案：C
解析：水发生失去电子的氧化反应生成氧气，所以a为电解池的阳极，A正确；由装置图可知，b电极上得电子生成CO，电极反应为，B正确；a电极反应为，每生成1mol，导线中转移4mol电子，若导线中转移2mol电子则生成0.5mol的体积不一定为11.2L，C错误；左侧阳极电极反应为，生成了，所以电解池工作时由质子交换膜的左侧向右侧迁移，D正确。
3.答案：D
解析：由工作原理示意图中迁移的方向可判断放电时a为正极，b为负极。放电时，a极得到电子，发生还原反应，使溶液中离子数目增大，A、B项正确；充电时，a极接外接电源的正极，D项错误；充电时，b极为阴极，电极反应式为，每增重0.65
g，转移0.02
mol电子，a极为阳极，电极反应式为，转移0.02
mol电子，有0.02
mol被氧化，C项正确。
4.答案：D
解析：依据放电顺序阴极先放电的是，故阴极开始析出的是Cu，A错误；阳极先放电的是，故阳极开始产生的是，B错误；开始时阴极反应为，，当电路中通过电子的物质的量达到0.2
mol时，放电完毕，阴极放电离子变为，C错误；阴离子先放电，然后是放电，在水溶液中不参与电极反应，D正确。
5.答案：C
解析：普通锌锰干电池是一次电池，不能充电复原，A项错误；根据原电池工作原理，负极失电子，B项错误；负极锌失电子，每通过0.1mol电子，消耗锌的质量是，D项错误。
6.答案：B
解析：A.
由图可知,钌电极上的电极反应式为?↑，故A正确；
B.
由题意可知,Li?电池有活泼金属?Li,所以电解液不能由LiClO4?DMSO溶于水得到，故B错误；
C.
由图可知,通过储能系统和固定策略转化为固体产物C,则这种电化学转化方式不仅减少的排放,还可将作为可再生能源载体，故C正确；
D.
由图可知,的固定中的电极反应式为：,每生成1.5mol气体,可转移2mole?，故D正确；
故选：B。
7.答案：C
解析：A.
电极B产生氯气，为阳极，C极产生锂，为阴极，电极B的电势比电极C高，故A正确；
B.
根据装置图知,电极B产生氯气,C极产生锂,总反应为：，而阳极生成的氯气与碳酸锂反应又生成氯化锂，根据氯原子守恒理论上该装置不需要补充电解质LiCl，故B正确；
C.
根据装置图知,电极B产生氯气,为阳极,反应式为，生成的氯气与碳酸锂反应生成氯化锂、二氧化碳和氧气，只有氯离子放电，故C错误；
D.
根据图示分析，A区生成的氯气与碳酸锂反应生成氯化锂、二氧化碳和氧气，该方法设计的A区能避免熔融碳酸锂对设备的腐蚀和因氯气逸出对环境的污染，故D正确；
8.答案：A
解析：电解过程中，总反应式为。某电极增重0.064g说明生成0.064g铜，根据方程式可知生成，所以溶液中，A项正确。
9.答案：C
解析：
10.答案：C
解析：分析题图可知，放电时，Mg箔作负极，Mo箔作正极，
Mg箔上的电子流向Mo箔，故A错误；充电时，Mg箔为阴极，在阴极上得到电子生成Mg，左室中的通过阳离子交换膜向Mg箔移动，左室中的浓度减小，B错误，C正确；放电时，右室负极上发生反应，外电路中通过0.2
mol电子时，负极消耗0.1
mol
Mg，同时有0.2
mol移入左室，故右室电解质的质量减少4.6
g-2.4
g=2.2
g，D错误。
11.答案：C
解析：阳极（a极）一侧通入，发生氧化反应，电极反应式为，阴极（b极）一侧通入，电极反应式为，阳极产生的和阴极产生的定向移动到多孔固体电解质中生成，D项正确；X膜为阳离子交换膜，A项正确；阳极电势比阴极电势高，B项正确；结合上述分析知，外电路中每转移4
mol，就产生2
mol
，C项错误。
12.答案：B
解析：A.放电时，该装置为原电池，Zn为原电池负极，电极反应式为，外电路每通过0.1个电子时，消耗，锌片减少的质量为：，故A正确；
B.充电时，该装置为电解池，Zn为电解池阴极，聚苯胺为电解池阳极，电解池中阳极电势高于阴极，因此聚苯胺电极的电势高于锌片的电势，故B错误；
C.放电时，该装置为原电池，电解质溶液中的阴离子向负极移动，即混合液中的向负极移动，故C正确；
D.充电时，聚苯胺电极接电源的正极，为电解池阳极，失电子发生氧化反应，故D正确。
13.答案：B
解析：A.
原电池正极发生反应的电极反应式为，故A错误；
B.
传感器中发生，原电池反应为，所以协同总反应为，故B正确；
C.
根据总反应为可知，消耗转移电子，即消耗转移电子，所以外电路转移电子，消耗的物质的量为，标准状况下的体积为，状况未知，不能计算气体体积，故C错误；
D.
给传感器充电时，向阴极移动，即向电极移动，故D错误。
14.答案：C
解析：
15.答案：D
解析：假设铜的物质的量为n1
mol、镁的物质的量为n2
mol,另外NO2的物质的量为0.04mol、N2O4的物质的量为0.03mol,则结合电子守恒可知:2n1+2n2=0.04×1+0.03×2;另外最终所得沉淀质量为3.7克可知:98n1+58n2=3.7;解得:n1=0.02mol?
n2=0.03mol,选项D符合题意。
16.答案：A
解析：解本题的关键是要知道放电过程为原电池工作原理,充电过程为电解池工作原理,结合原理示意图确定电极反应。放电时负极b发生氧化反应Cr2+-e-=Cr3+充电时该电极发生还原反应Cr3++e-=Cr2+,A项正确.B项错误,放电时阴离子向负极b移动,C项错误:电池放电时,电路中每通过0.1
mol电子,Fe3+的物质的量减少0.1mol,D项错误
17.答案：C
解析：放电时,该电池为原电池.根据总反应式可知,锌失去电子作负极,发生氧化反应,生成氢氧化锌,高铁酸根离子得到电子作正极,发生还原反应,生成氢氧化铁,A、B选项正确,放电时每转移3mol电子,正极有1mol
K2FeO4被还原,C选项错误。根据正极的电极反应式可知,放电过程中正极附近溶液中氢氧根离子的浓度增大,则其碱性增强,D选项正确;
18.答案：（1）
（2）
（3）NaCl
（4）
解析：惰性电极电解电解质溶液的类型有电解水型、电解电解质型、放氢生碱型和放氧生酸型。再根据阴、阳离子在溶液中的放电顺序判断。
（1）阴极有生成，阳极有生成，实质为电解水，故电解质是活泼金属的含氧酸盐，即。
（2）实质为放氧生酸型，即电解质为不活泼金属的含氧酸盐，即。
（3）实质为放氢生碱型，即电解质为活泼金属的无氧酸盐，即NaCl。
（4）由阳极生成气体和通过电子的物质的量之比为1︰4可知，阳极产生的气体为，1
mol
转移4
mol电子，析出金属与通过电子的物质的量之比为1︰2，故金属离子为+2价，即，故为。
19.答案：（1）四
（2）10︰1
（3）AB
（4）
（5）①c；②；③0.448
解析：（1）Cu位于第四周期。
（2）该青铜器中Sn和Pb原子数之比为。
（3）催化剂通过降低反应所需活化能来增大反应速率。
（5）①电化学腐蚀过程中结合原电池原理，负极失电子发生氧化反应。从图中可知负极为c。②由图可知，孔口为正极区，电极反应为，发生反应的离子方程式为。③结合负极电极反应：、正极电极反应：和离子方程式可得：消耗的物质的量等于生成的物质的量，则理论上消耗的体积：。
20.答案：⑴正????????
⑵
Al????????9
⑶
Al
解析：
21.答案：⑴-2????????
⑵
⑶
484
⑷???
解析：
22.答案：（1）B；
（2）；增加；0.1
或
（3）；
减弱
（4）；3.2
或
解析：
23.答案：（1）
第三周期ⅡA族
（2）NaCl
H2S
（3）
（4）4480
解析：
(1)MgCl2?6NH3所含元素的简单离子分别为,离子核外电子层数越多,离子半径越大,具有相同核外电子排布的离子,核电荷数越大,离子半径越小,则简单离子半径由小到大的顺序为;Mg、Cl、N、H原子中Cl和Mg均有三个电子层,N有2个电子层,H有一个电子层,而Mg和Cl中Mg的质子数少,故半径更大,故;Mg原子核外有3个电子层,最外层电子数为2,位于周期表第三周期ⅡA族,Mg(OH)2为离子化合物,电子式为，
故答案为：;;第三周期ⅡA族;；
(2)NaCl中只含有离子键；
NaOH中含有离子键和共价键；
N2中只含有共价键键；
H2S中只含有共价键；
所以只含有共价键的化合物是H2S；只含有离子键的是NaCl；既含有极性键又含有离子键的是NaOH，
故答案为：NaCl;H2S；
(3)镁原子失去最外层的2个电子形成稳定的镁离子,2个氯原子从镁原子分别得到1个电子形成稳定的氯离子,在镁离子与氯离子的静电作用下结合形成氯化镁,用电子式表示下列物质的形成过程为，
故答案为：；
(4)银片和锌片分别作原电池的正负极，当发生反应时，负极材料失电子变成离子进入溶液，质量减少；正极材料不参加反应，所以本题质量减少的量是锌的质量。
锌减少的质量为60g?47g=13g，结合方程式计算生成氢气的体积。
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
65g???????????????????22.4L
13g????????????????????4.48L
即产生氢气的体积为4.48L即4480mL。
故答案为：4480。
24.答案：（1）①碳（C）铁（Fe）；②或
（2）①；②；③
解析：（1）①甲池无电源为原电池，自发的氧化还原反应为，原电池中铁作负极，铁失去电子发生氧化反应，碳棒作正极，铜离子得到电子析出Cu；乙池有电源为电解池，外电路电子流向电源正极，所以碳棒为阳极，阴极为铁电极，据，阴极铁电极上铜离子得到电子发生还原反应有Cu析出；②乙中阳极上氢氧根离子放电，电极反应为或。
（2）若电解质溶液为饱和氯化钠溶液，则甲池发生铁的吸氧腐蚀、乙池是用惰性电极为阳极电解氯化钠溶液。①甲池为铁的吸氧腐蚀，碳棒为正极，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为；②将湿润的KI淀粉试纸放在乙池碳电极附近，发现试纸变蓝，则碳电极上氯离子失电子生成氯气，氯气和碘离子反应生成碘单质，碘遇淀粉试液变蓝色，反应的离子方程式为；③电解氯化钠溶液的方程式为，乙池转移后，会生成0.02mol的氢氧化钠，所以所得NaOH溶液的物质的量浓度，。
