高考复习之电化学复习
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电化学复习
一．选择题（共20小题）
1．H2S废气资源化的原理为：2H2S（g）+O2（g）＝S2（s）+2H2O（l）△H＝﹣632kJ?mol﹣1．如图为H2S燃料电池的示意图。下列说法正确的是（ ）
A．电极b为电池的负极
B．电极b上发生的电极反应为：O2+2H2O+4e﹣＝4OH﹣
C．电路中每流过4
mol电子，电池会产生632
kJ电能
D．每34
g
H2S参与反应，有2
mol
H+经质子膜进入正极区
2．某电化学装置如图所示，a、b分别接直流电源两极。下列说法正确的是（ ）
A．溶液中电子从B极移向A极
B．若B为粗铜，A为精铜，则溶液中c（Cu2+）保持不变
C．若A、B均为石墨电极，则通电一段时间后，溶液pH增大
D．若B为粗铜，A为精铜，则A、B两极转移的电子数相等
3．H2S废气资源化利用途径之一是回收能量并得到单质硫。反应原理为2H2S（g）+O2（g）═S2（s）+2H2O（l）△H＝﹣632
kJ/mol。右图为质子膜H2S燃料电池的示意图。下列说法正确的是（ ）
A．电极a为电池的正极
B．电极b上发生的电极反应为：O2+4H++4e﹣＝2H2O
C．电路中每流过4mol电子，电池会产生632kJ热能
D．22.4LH2S参与反应时，2molH+经质子交换膜进入正极区
4．下列关于如图所示装置的说法，正确的是（ ）
A．①装置中阴极处产生的气体能够使湿润KI淀粉试纸变蓝
B．②装置中待镀铁制品应与电源正极相连
C．③装置中电子由b极流向a极
D．④装置中的离子交换膜可以避免生成的Cl2与NaOH溶液反应
5．某课题组以纳米Fe2O3、金属钾和碳的复合材料（碳作为金属锂的载体）作为两极的电极材料制备锂离子电池（电解质为一种能传导Li+的高分子材料），通过在室温条件下对锂离子电池进行循环充放电，成功地实现了对磁性的可逆调控。如图，下列说法不正确的是（ ）
A．该电池不可以用NaOH溶液作为电解质溶液
B．放电时电池正极的电极反应式为Fe2O3+6e﹣＝3O2﹣+2Fe
C．放电时电池的总反应为Fe2O3+6Li＝3Li2O+2Fe
D．在放电过程中，通过电极材料Fe2O3转化为Fe，实现对磁铁的吸引
6．关于下列装置的说法，正确的是（ ）
A．装置①中盐桥内K+的移向ZnSO4溶液
B．装置①将电能转变为化学能
C．若装置②用于铁棒镀铜，则N极为铜棒，电镀过程中溶液中的浓度基本保持不变
D．若装置②用于电解精炼铜，精炼过程溶液中Cu2+的浓度基本保持不变
7．钠离子电池开始成为下一轮电池研究的重点，下图是一种可充电钠离子电池（电解质溶液Na2SO3溶液）工作示意图。下列说法正确的是（ ）
A．电池放电时，Na+从a极区移动到b极区
B．电池放电时，b极区发生的反应是Na2NiFeⅡ（CN）6═NaNiFeⅢ（CN）6+e﹣+Na+
C．金属钠可以作为该电池的负极材料
D．离子交换膜也可以改成阴离子交换膜
8．一种碳纳米管能够吸附氢气，用这种材料制备的电池其原理如图所示，该电池的电解质为6
mol?L﹣1KOH溶液。下列说法中不正确的是（ ）
A．放电时电池负极的电极反应为H2﹣2e﹣+2OH﹣═2H2O
B．放电时K+移向正极
C．放电时镍电极的电极反应为Ni（OH）2+OH﹣﹣e﹣═NiO（OH）+H2O
D．该反应过程中KOH溶液的浓度基本保持不变
9．锂离子电池已经成为应用最广泛的可充电电池。某种锂离子电池的结构示意图如图所示，其中两极区间的隔膜只允许Li+通过。电池放电时的总反应方程式为：Li2CoO2+xLi＝LiCoO2．关于该电池的推论错误的是（ ）
A．放电时，Li+主要从负极区通过隔膜移向正板区
B．放电时，负极反应为：xLi﹣xe﹣＝xLi+
C．为增强溶液的导电性，使用硫酸为电解质溶液
D．充电时，负极（C）上锂元素被还原
10．有一种银锌电池，其电极分别为Ag2O和Zn，电解质溶液为NaOH，其中Ag2O极电极反应式为Ag2O+H2O+2e﹣═2Ag+2OH﹣，根据上述反应式，下列说法正确的是（ ）
A．使用过程中，电子由Ag2O极经外路流向Zn极
B．使用过程中，溶液中氢氧根向Ag2O电极移动
C．使用过程中，电极正极溶液的pH增大
D．使用过程中，Zn电极发生还原反应，Ag2O电极发生氧化反应
11．2017年2月19日在第十三届阿布扎比国际防务展上，采用先进的氢氧燃料电池系统的无人机，创造了该级别270分钟续航的新世界记录。下列有关氢氧燃料电池的说法不正确的是（ ）
A．通入氢气的电极发生氧化反应
B．碱性电解液中阳离子向通入氢气的方向移动
C．正极的电极反应式为O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣
D．放电过程中碱性电解液的OH﹣的物质的量不变
12．如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．甲池通入
C2H5OH
的电极反应式为
C2H5OH+12e﹣+3H2O＝2CO2+12H+
B．反应一段时间后，丙池中硫酸铜浓度不变。
C．当甲池中消耗标况下
224
mLO2
时，丙池中粗铜端减重
1.28g
D．乙池中生成白色物质，若将乙醇与氧气互换，乙池中仍生成白色物质
13．铜锌原电池（如图）工作时，下列叙述不正确的是（ ）
A．负极反应为：Zn﹣2e﹣═Zn2+
B．盐桥中的Cl﹣移向ZnSO4溶液
C．电池反应为：Zn+Cu2+═Zn2++Cu
D．在外电路中，电流从Zn极流向Cu极
14．某浓差电池工作原理如图。下列说法不正确的是（ ）
A．负极的电极反应式：Ag+Cl﹣﹣e﹣═AgCl
B．Ag电极所处的电解质环境会影响其失电子能力
C．电池工作时，盐桥中的K+向右移，NO3﹣向左移
D．负极发生氧化反应，正极发生还原反应，电池总反应为氧化还原反应
15．图是一种染料敏化太阳能电池的示意图，电池的一个电极由有机光敏染料（R）涂覆在TiO2纳米晶体表面制成，另一电极由导电玻璃镀铂构成，下列关于该电池叙述不正确的是（ ）
A．染料敏化TiO2电极为电池负极，发生氧化反应
B．正极电极反应式是：I3﹣+2e﹣═3I﹣
C．电池总反应是：2R++3I﹣═I3﹣+2R
D．电池工作时将太阳能转化为电能
16．实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取氯气，已知铅蓄电池的总反应为：Pb+PbO2+2H2SO42PbsO4+2H2O，若制得Cl2
0.050
mol，则电池内消耗的H2SO4的物质的量至少是（ ）
A．0.025
mol
B．0.050
mol
C．0.10
mol
D．0.20
mol
17．全固态锂硫电池能力密度高、成本低、其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料，电池反应为：16Li+xS8＝8Li2Sx（2≤x≤8）。下列说法不正确的是（ ）
A．石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性
B．电池工作时间越长，电极a极Li2S2的含量越高
C．电池充电时，a极发生的反应为：3Li2S8+2Li++2e﹣＝4Li2S6
D．电池充电时，b极接外接电源的负极，每通过0.04mol电子b极增重0.28g
18．2016年，《Nature》期刊报道了CH3OH、O2在聚合物催化下的原电池，其工作示意图如图。下列说法正确的是
（ ）
A．电极B的电极方程式为O2+2e﹣+H+═HO2﹣
B．电解质溶液中H+由电极B流向A极
C．电极A是负极，发生还原反应
D．外电路中通过3mol电子，生成CO211.2L
19．一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列说法不正确的是（ ）
A．反应CH4+H2O
3H2+CO，每消耗1molCH4转移6mole﹣
B．电池工作时，CO32﹣向电极A移动
C．电极A上H2参与的电极反应为：H2﹣2e﹣＝2H+
D．电极B上发生的电极反应为：O2+2CO2+4e﹣＝2CO32﹣
20．一种新型的电池，总反应为：3Zn+2FeO42﹣+8H2O＝2Fe（OH）3↓+3Zn（OH）2↓+4OH﹣，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．Zn极是负极，发生氧化反应
B．随着反应的进行，溶液的pH增大
C．电子由Zn极流出到石墨电极，再经过溶液回到Zn极，形成回路
D．石墨电极上发生的反应为：FeO42﹣+3e﹣+4H2O＝Fe（OH）3↓+5OH﹣
二．填空题（共15小题）
21．如图所示是一套电化学实验装置，图中C、D均为铂电极，U为盐桥，G是灵敏电流计，其指针总是偏向电源正极．
①向B杯中加入适量较浓的硫酸，发现G的指针向右偏移．此时A杯中的主要实验现象是
，
D电极上的电极反应式为
．
②一段时间后，再向B杯中加入适量的质量分数为40%的氢氧化钠溶液，发现G的指针向左偏移．此时整套实验装置的总的离子方程式为
．
22．如图所示，U形管内盛有100mL的溶液，按要求回答下列问题：
（1）打开K2，合并K1，若所盛溶液为CuSO4溶液：则A为
极，A极的电极反应式为
．若所盛溶液为KCl溶液：则B极的电极反应式为
（2）打开K1，合并K2，若所盛溶液为滴有酚酞的NaCl溶液，则A电极附近可观察到的现象是
，Na+移向
极（填A、B）；B电极上的电极反应式为
，总反应化学方程式是
．
（3）如果要用电解的方法精炼粗铜，打开K1，合并K2，电解液选用CuSO4溶液，则A电极的材料应换成是
（填“粗铜”或“纯铜”），电极反应式是
，反应一段时间后电解质溶液中Cu2+的浓度将会
（填“增大”、“减小”、“不变”）．
23．（1）甲醇可作为燃料电池的原料。以CH4和H2O为原料，通过下列反应来制备甲醇。
Ⅰ：CH4
（g）+H2O
（g）＝CO
（g）+3H2
（g）△H＝+206.0kJ?mol﹣1
Ⅱ：CO
（g）+2H2
（g）＝CH3OH
（g）△H＝﹣129.0kJ?mol﹣1
CH4（g）与H2O（g）反应生成CH3OH
（g）和H2（g）的热化学方程式为
。
（2）甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，其原理是：通电后，将Co2+氧化成Co3+，然后以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。实验室用如图装置模拟上述过程：
①写出阳极电极反应式
。
②写出除去甲醇的离子方程式
。
（3）写出以NaHCO3溶液为介质的Al﹣空气原电池的电极反应式负极
。
24．甲烷作为一种新能源在化学领域应用广泛，请回答下列问题：
（1）高炉冶铁过程中，甲烷在催化反应室中产生水煤气（CO和H2）还原氧化铁，有关反应为：CH4（g）+CO2（g）═2CO（g）+2H2（g）△H＝+260kJ?mol﹣1
已知：2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H＝﹣566kJ?mol﹣1则CH4与O2反应生成CO和H2的热化学方程式为
；
（2）如图所示，装置Ⅰ为甲烷燃料电池（电解质溶液为KOH溶液），通过装置Ⅱ实现铁棒上镀铜．
①a处应通入
（填“CH4”或“O2”），b处电极上发生的电极反应式是
；
②电镀结束后，装置Ⅰ中KOH溶液的浓度
（填写“变大”“变小”或“不变”，下同），装置Ⅱ中Cu2+的物质的量浓度
；
③电镀结束后，装置Ⅰ溶液中的阴离子除了OH﹣以外还含有
；
④在此过程中若完全反应，装置Ⅱ中阴极质量变化12.8g，则装置Ⅰ中理论上消耗氧气
L（标准状况下）．
25．化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用．氢气是一种新型的绿色能源，又是一种重要的化工原料．
氢氧燃料电池能量转化率高，具有广阔的发展前景．现用氢氧燃料电池进行如图所示的实验（图中所用电极均为惰性电极）：
（1）对于氢氧燃料电池，下列表达不正确的是
（填代号）．
A．a电极是负极，OH﹣移向负极
B．b电极的电极反应为：O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣
C．电池总反应式为：2H2+O22H2O
D．电解质溶液的pH保持不变
E．氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置
（2）上图装置中盛有100mL
0.1mol?L﹣1AgNO3溶液，当氢氧燃料电池中消耗氢气112mL（标准状况下）时，此时图中装置中溶液的pH＝
（溶液体积变化忽略不计）．
26．（1）据报道以硼氢化合物NaBH4（H的化合价为﹣1价）和H2O2作原料的燃料电池，可用作通信卫星电源．负极材料采用Pt/C，正极材料采用MnO2，其工作原理如图1所示．写出该电池放电时负极的电极反应式：
（2）火箭发射常以液态肼（N2H4）为燃料，液态过氧化氢为助燃剂．
已知：N2H4（l）+O2（g）＝N2（g）+2H2O（l）△H＝﹣534kJ?mol﹣1
H2O2（l）＝H2O（l）+O2（g）△H＝﹣98.6kJ?mol﹣1
写出常温下，N2H4（l）
与
H2O2（l）反应生成N2和H2O的热化学方程式
．
（3）O3可由臭氧发生器（原理如右图2所示）电解稀硫酸制得．
①图中阴极为
（填“A”或“B”）．
②若C处通入O2，则A极的电极反应式为：
（4）向一密闭容器中充入一定量一氧化碳跟水蒸气发生反应
CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g），下列情况下能判断该反应一定达到平衡状态的是
（选填编号）．
A．v正（H2O）＝v逆（H2）
B．容器中气体的压强不再发生改变
C．H2O的体积分数不再改变
D．容器中CO2和H2的物质的量之比不再发生改变
E．容器中气体的密度不再发生改变
（5）温度T1时，在一体积为2L的密闭容积中，加入0.4molCO2和0.4mol的H2，反应中c（H2O）的变化情况如图3所示，T1时反应CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）第4分钟达到平衡．在第5分钟时向体系中同时再充入0.1molCO和0.1molH2（其他条件不变），请在右图中画出第5分钟到9分钟c（H2O）浓度变化趋势的曲线．
27．如图所示的装置中，A、B均为石墨电极．回答下列问题：
（1）装置甲中的能量转化形式是
（2）写出Zn电极上发生的电极反应式
（3）写出乙装置中发生反应的化学方程式
（4）实验开始前，将等质量的Zn电极和Cu电极插入甲装置中，工作一段时间后，将电极取出、洗净、烘干，称量发现两电极质量相差0.15g，如果在乙装置中可收集到的气体为纯净物，则其体积为
L（标准状况）．
28．2008年北京奥运会出现了中国自己生产的燃料电池汽车，作为马拉松领跑车和电视拍摄车，该车装着“绿色心脏”﹣﹣质子交换膜燃料电池，其工作原理如图所示
试回答：
（1）通入氧气的电极发生
反应（“氧化”或“还原”），通入氢气的电极为
极（“正”、“负”、“阴”或“阳”）；
（2）电池工作时，正极的电极反应式为
；
（3）在质子交换膜两侧，质子的运动方向是
（填序号）
a．从左往右
b．从右往左．
29．如图所示的装置，X、Y都是惰性电极．将电源接通后，向（甲）中滴入酚酞溶液，在Fe极附近显红色．试回答下列问题：
（1）在电源中，B电极为
极（填电极名称，下同）；丙装置中Y电极为
极．
（2）在甲装置中，石墨（C）电极上发生
反应（填“氧化”或“还原”）；甲装置中总的化学方程式是：
．
（3）丙装置在通电一段时间后，X电极上发生的电极反应式是
．
（4）如果乙装置中精铜电极的质量增加了0.64g，请问甲装置中，铁电极上产生的气体在标准状况下为
L．
30．A、B、C三种强电解质，它们在水中电离出的离子为Na+、Ag+、NO3﹣、SO42﹣、Cl﹣，在如图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的A、B、C三种溶液，电极均为石墨电极．接通电源，经过一段时间后，测得乙烧杯中c电极质量增加了10.8克．常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系如图所示．据此回答下列问题：
（1）M为电源的
极（填写“正”或“负”），甲、乙两个烧杯中的电解质分别为
、
（填写化学式）．
（2）计算电极f上生成的气体为
mol．
（3）写出乙烧杯中的电解的离子反应方程式：
．
（4）如果电解过程中乙溶液中的金属离子全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？
．
（5）若经过一段时间后，测得乙中c电极质量增加54g，要使丙恢复到原来的状态，操作是
．
31．CuSO4溶液是中学化学及工农业生产中常见的一种试剂．某同学利用制得的CuSO4溶液，进行以下实验探究．
（1）图一是根据反应Zn+CuSO4＝Cu+ZnSO4
设计成的锌铜原电池．电解质溶液甲是
（填“ZnSO4”或“CuSO4”）溶液；Cu极的电极反应式是
．
（2）图二中，Ⅰ是甲烷燃料电池（电解质溶液为KOH溶液）的结构示意图，该同学想在Ⅱ中实现铁上镀铜，则b处通入的是
（填“CH4”或“O2”），a处电极上发生的电极反应式是
．
32．甲醇﹣空气燃料电池（DMFC）是一种高效能、轻污染电动汽车的车载电池，该燃料电池的电池反应式为：CH3OH（l）+O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）．其工作原理如示意图：负极的电极反应式为
．
33．膜技术原理在化工生产中有着广泛的应用．有人设想利用电化学原理制备少量硫酸和绿色硝化剂N2O5，装置图如下．
（1）A装置是
，B装置是
（填“原电池”或“电解池”）．
（2）A装置中，a电极为的
极，其电极反应为
．
（3）d电极上的反应式为
．
34．如图所示，U形管内盛有100mL的CuSO4溶液，按要求回答下列问题：
（1）若A极材料是为Zn，B极材料是为石墨，打开K2，合上K1，则A极为
极，SO42﹣移向
极（填“A”或“B”）
（2）若A、B极材料都为石墨，打开K1，合上K2．反应一段时间后，若忽略溶液的体积变化和气体的溶解，A、B两极收集到气体的体积（标准状况下）都为560mL，则原CuSO4溶液的物质的量浓度为
mol?L﹣1．
（3）如要用电解方法精炼粗铜，则A、B电极都要更换，其中A的材料应换成
，打开K1，合上K2，反应一段时间后电解质溶液中Cu2+浓度
（填“增大”、“减小”或“不变”）．
35．如图是一个电化学过程的示意图．
请回答下列问题：
（1）图中甲池的名称
（填“原电池”“电解池”或“电镀池”）．
（2）写出通入CH3OH的电极的电极反应式：
．
（3）乙池中反应的化学方程式为
，当乙池中B极的质量增加5.4g时，甲池中理论上消耗O2的体积为
L（标准状况下），此时丙池中
电极（填“C”或“D”）析出1.6g某金属，则丙池的某盐溶液可能是
（填序号）
A．MgSO4溶液
B．CuSO4溶液
C．NaCl溶液
D．AgNO3溶液．
三．实验题（共2小题）
36．电化学原理在生产生活中应用十分广泛．请回答下列问题：
（1）通过SO2传感器可监测大气中SO2的含量，其工作原理如图1所示．
①固体电解质中O2﹣向
极移动（填“正”或“负”）．
②写出V2O5电极的电极反应式：
．
（2）如图所示装置I是一种可充电电池，装置Ⅱ是一种以石墨为电极的家用环保型消毒液发生器．装置I中离子交换膜只允许Na+通过，充放电的化学方程式为：2Na2S2+NaBr3
Na2S4+3NaBr
①负极区电解质为
（用化学式表示）
②家用环保型消毒液发生器发生反应的离子方程式为
．
③闭合开关K，当有0.04mol
Na+通过离子交换膜时，a电极上析出的气体在标准状况下体积为
mL．
（3）金属钒（V）在材料科学上有重要作用，被称为“合金的维生素”．在测定矿石中钒的含量时有如下操作：用已知浓度的硫酸酸化的H2C2O4溶液，滴定（VO2）2SO4溶液．
①完成滴定过程的离子反应方程式，方框内填数字，短线上填物质的化学式或离子符号．
□VO2++□H2C2O4+□
→□VO2++□CO2+□
②当收集到标准状况下气体11.2升时，电子转移的数目为
．
37．现需设计一套实验装置来电解饱和食盐水，并测量电解产生的氢气的体积（约6
mL）和检验氯气的氧化性（不应将多余的氯气排入空气中）。
（1）试从上图图1中选用几种必要的仪器，连成一整套装置，各种仪器接口的连接顺序（填编号）是：A接
，B接
。
（2）铁棒接直流电源的
极；碳棒上发生的电极反应为
。
（3）能说明氯气具有氧化性的实验现象是
。
（4）假定装入的饱和食盐水为50
mL（电解前后溶液体积变化可忽略），当测得的氢气为5.6
mL（已折算成标准状况）时，溶液的pH为
。
（5）工业上采用离子交换膜法电解饱和食盐水，如上图图2，该离子交换膜是
（填“阳离子”或“阴离子”）交换膜，溶液A是
（填溶质的化学式）
四．解答题（共3小题）
38．如图所示3套实验装置，分别回答下列问题．
（1）装置1为铁的吸氧腐蚀实验．向插入碳棒的玻璃筒内滴入酚酞溶液，可观察到碳棒附近的溶液变红，该电极反应为
．
（2）装置2中的石墨是
极（填“正”或“负”），该装置发生的总反应的离子方程式为
．
（3）装置3中甲烧杯盛放100mL
0.2mol/L的NaCl溶液，乙烧杯盛放100mL
0.5mol/L的CuSO4溶液．反应一段时间后，停止通电．向甲烧杯中滴入几滴酚酞，观察到石墨电极附近首先变红．
①电源的M端为
极；甲烧杯中铁电极的电极反应为
．
②乙烧杯中电解反应的离子方程式为
．
③停止电解，取出Cu电极，洗涤、干燥、称量、电极增重0.64g，甲烧杯中产生的气体标准状况下体积为
mL．
39．氢能是最重要的新能源．储氢作为氢能利用的关键技术，是当前关注的热点之一．
（1）NaBH4是一种重要的储氢载体，能与水反应生成NaBO3，且反应前后B的化合价不变，该反应的化学方程式为
，消耗1molNaBH4时转移电子数为
．
（2）储氢还可借助有机物，如利用环已烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢．
（g）（g）+3H2（g）
在某温度下，向恒容容器中加入环已烷，其起始浓度为amol?L﹣1，平衡时苯的浓度为bmol?L﹣1，该反应的平衡常数K＝
（3）一定条件下，如图所示装置可实现有机物的电化学储氢（忽略其它有机物）．
①导线中电子转移方向为
．（用A→D或D→A表示）
②生成目标产物的电极反应式为
．
③该储氢装置的电流效率η＝
．（η＝生成目标产物消耗的电子数/转移的电子总数×100%，计算结果保留小数点后1位；提示：D电极除生成目标产物外还有H2产生）
40．如图装置B中是浓度均为0.1mol/L的NaCl、CuSO4混合溶液，溶液体积为500ml，M、N均为石墨电极，当装置A中Zn棒质量减少6.5g时，N上质量增加
g；此时，所有电极上总共收集到的气体的总体积为
L（换算成标准状况下的体积）．
电化学复习
参考答案与试题解析
一．选择题（共20小题）
1．H2S废气资源化的原理为：2H2S（g）+O2（g）＝S2（s）+2H2O（l）△H＝﹣632kJ?mol﹣1．如图为H2S燃料电池的示意图。下列说法正确的是（ ）
A．电极b为电池的负极
B．电极b上发生的电极反应为：O2+2H2O+4e﹣＝4OH﹣
C．电路中每流过4
mol电子，电池会产生632
kJ电能
D．每34
g
H2S参与反应，有2
mol
H+经质子膜进入正极区
【分析】2H2S（g）+O2（g）═S2（s）+2H2O反应，得出负极H2S失电子发生氧化反应即电极a为负极，电极反应为2H2S﹣4e﹣＝S2+4H+，正极O2得电子发生还原反应即电极b为正极，反应为O2+4H++4e﹣＝2H2O，电流从正极流向负极，据此分析解答。
【解答】解：A．负极H2S失电子发生氧化反应即电极a为负极，故A错误；
B．正极O2得电子发生还原反应即电极b为正极，反应为O2+4H++4e﹣＝2H2O，故B错误；
C．电路中每流过4
mol电子，则消耗1mol氧气，该装置不能将将化学能完全转化为电能，电池电池会产生少于632
kJ的电能，故C错误；
D．根据反应：2H2S（g）+O2（g）＝S2（s）+2H2O（l），每34
g即1mol
H2S参与反应，电路中通过2mol电子时，有2mol
H+经质子膜进入正极区，故D正确；
故选：D。
2．某电化学装置如图所示，a、b分别接直流电源两极。下列说法正确的是（ ）
A．溶液中电子从B极移向A极
B．若B为粗铜，A为精铜，则溶液中c（Cu2+）保持不变
C．若A、B均为石墨电极，则通电一段时间后，溶液pH增大
D．若B为粗铜，A为精铜，则A、B两极转移的电子数相等
【分析】.A．电解池和原电池中电子不下水，离子不上岸；
B．若B为粗铜，A为精铜，电解质溶液为硫酸铜溶液，这套装置就是电解精炼铜的装置，因为粗铜中有铁锌等杂质，则溶液中c（Cu2+）略有减小；
C．电解不活泼金属的含氧酸盐，是放氧生酸型，溶液pH减小；
D．电荷守恒。
【解答】解：A．电子不下水，离子不上岸，溶液中Cu2+从B极移向A极，故A错误；
B．若B为粗铜，A为精铜，电解质溶液为硫酸铜溶液，这套装置就是电解精炼铜的装置，因为粗铜中有铁锌等杂质，则溶液中c（Cu2+）略有减小，故B错误；
C．电解不活泼金属的含氧酸盐，是放氧生酸型，2Cu2++2H2O2Cu↓+O2↑+4H+，溶液pH减小，故C错误；
D．根据电荷守恒，A、B两极转移的电子数相等，故D正确；
故选：D。
3．H2S废气资源化利用途径之一是回收能量并得到单质硫。反应原理为2H2S（g）+O2（g）═S2（s）+2H2O（l）△H＝﹣632
kJ/mol。右图为质子膜H2S燃料电池的示意图。下列说法正确的是（ ）
A．电极a为电池的正极
B．电极b上发生的电极反应为：O2+4H++4e﹣＝2H2O
C．电路中每流过4mol电子，电池会产生632kJ热能
D．22.4LH2S参与反应时，2molH+经质子交换膜进入正极区
【分析】原电池将化学能转化为电能，原电池总反应式为：2H2S（g）+O2（g）═S2（s）+2H2O，a电极上H2S失电子发生氧化反应，b电极上O2得电子发生还原反应，电极a为负极，电极b为正极，负极电极反应式为：2H2S（g）﹣4e﹣═S2（s）+4H+，正极电极反应式为：O2+4H++4e﹣═2H2O。
【解答】解：A．由2H2S（g）+O2（g）═S2（s）+2H2O反应可知，H2S失电子发生氧化反应，则电极a为电池的负极，故A错误；
B．电极b上O2得电子发生还原反应，电极反应是为：O2+4H++4e﹣＝2H2O，故B正确；
C．电路中每流过4mol电子，则消耗1mol氧气，但该装置将化学能转化为电能，所以电池内部几乎不放出能量，故C错误；
D.1molH2S参与反应，有2molH+经质子膜进入正极区，但22.4L
H2S的物质的量不一定是1mol，故D错误。
故选：B。
4．下列关于如图所示装置的说法，正确的是（ ）
A．①装置中阴极处产生的气体能够使湿润KI淀粉试纸变蓝
B．②装置中待镀铁制品应与电源正极相连
C．③装置中电子由b极流向a极
D．④装置中的离子交换膜可以避免生成的Cl2与NaOH溶液反应
【分析】A、①装置是电解池，阴极是阳离子得到电子发生还原反应；
B、②装置待镀制品和电源负极相连做电解池的阴极；
C、③装置是原电池，电子流向是从负极经导线流向正极；
D、④装置离子交换膜允许离子通过，氯气不能通过；
【解答】解：A、①装置是电解池，阴极是溶液中阳离子得到电子发生还原反应，应是铜离子得到电子生成铜，故A错误；
B、②装置待镀制品和电源负极相连做电解池的阴极；故B错误；
C、③装置是原电池，电子流向是从负极经导线流向正极，即从a极流向b极，故C错误；
D、④装置中的离子交换膜允许离子通过，氯气不能通过，可以避免生成的Cl2与NaOH溶液反应，故D正确；
故选：D。
5．某课题组以纳米Fe2O3、金属钾和碳的复合材料（碳作为金属锂的载体）作为两极的电极材料制备锂离子电池（电解质为一种能传导Li+的高分子材料），通过在室温条件下对锂离子电池进行循环充放电，成功地实现了对磁性的可逆调控。如图，下列说法不正确的是（ ）
A．该电池不可以用NaOH溶液作为电解质溶液
B．放电时电池正极的电极反应式为Fe2O3+6e﹣＝3O2﹣+2Fe
C．放电时电池的总反应为Fe2O3+6Li＝3Li2O+2Fe
D．在放电过程中，通过电极材料Fe2O3转化为Fe，实现对磁铁的吸引
【分析】由图可知该电池充放电时的反应为：6Li+Fe2O33Li2O+2Fe，则放电时负极反应式为Li﹣e﹣═xLi+，正极反应式为Fe2O3+6Li++6e﹣═3Li2O+2Fe，充电时，阳极、阴极电极反应式与正极、负极电极反应式正好相反，以此解答该题。
【解答】解：A．锂和水发生反应，所以不可以用NaOH溶液为电解质溶液，故A正确；
B．正极发生还原反应，Fe2O3得电子被还原，所以放电时电池正极的电极反应式为Fe2O3+6Li++6e﹣═3Li2O+2Fe，故B错误；
C．放电时电池的总反应为Fe2O3+6Li＝3Li2O+2Fe，故C正确；
D．磁铁的主要成分是Fe3O4，可吸引铁，不可吸引Fe2O3，故D正确。
故选：B。
6．关于下列装置的说法，正确的是（ ）
A．装置①中盐桥内K+的移向ZnSO4溶液
B．装置①将电能转变为化学能
C．若装置②用于铁棒镀铜，则N极为铜棒，电镀过程中溶液中的浓度基本保持不变
D．若装置②用于电解精炼铜，精炼过程溶液中Cu2+的浓度基本保持不变
【分析】A．原电池中阳离子移向正极；
B．原电池是将化学能转化为电能的装置；
C．装置②为电解池，若改为电镀池，则镀层金属做阳极，镀件做阴极，含有镀层金属盐溶液做电镀液；
D．电解精炼时，阳极上比铜活泼的金属也放电，阴极上只有铜离子放电。
【解答】解：A．Zn比铜活泼为负极，Cu为正极，K+移向CuSO4溶液，故A错误；
B．①为原电池，是将化学能转化为电能的装置，故B错误；
C．装置②为电解池，若装置②用于铁棒镀铜，N为阳极，M为阴极，若改为电镀池，则镀层金属做阳极，镀件做阴极，含有镀层金属盐溶液做电镀液，则N极为铜棒，铜失去电子生成铜离子，阴极溶液中铜离子得到电子生成铜，电镀过程中溶液中的浓度基本保持不变，故C正确；
D．电解精炼时，阳极上比铜活泼的金属也放电，阴极上只有铜离子放电，所以溶液中的Cu2+浓度减小，故D错误；
故选：C。
7．钠离子电池开始成为下一轮电池研究的重点，下图是一种可充电钠离子电池（电解质溶液Na2SO3溶液）工作示意图。下列说法正确的是（ ）
A．电池放电时，Na+从a极区移动到b极区
B．电池放电时，b极区发生的反应是Na2NiFeⅡ（CN）6═NaNiFeⅢ（CN）6+e﹣+Na+
C．金属钠可以作为该电池的负极材料
D．离子交换膜也可以改成阴离子交换膜
【分析】根据图知，放电时，b电极上二价Fe失电子生成三价Fe，发生氧化反应，则为负极，a为正极，
A．放电时，金属阳离子向正极移动；
B．放电时，b电极上二价Fe失电子生成三价Fe，为负极；
C．Na能和水反应生成NaOH和氢气；
D．阳离子交换膜只允许阳离子通过，阴离子交换膜只允许阴离子通过。
【解答】解：根据图知，放电时，b电极上二价Fe失电子生成三价Fe，发生氧化反应，则为负极，a为正极，
A．放电时，金属阳离子向正极移动，所以Na+从负极b极区移向正极a极区，故A错误；
B．根据图片知，放电时，b电极上二价Fe失电子生成三价Fe，化合价升高、失去电子、发生氧化反应，则b电极为负极，a电极为正极，负极电极反应为Na2NiFeⅡ（CN）6﹣e﹣＝NaNiFeⅢ（CN）6+Na+，故B正确；
C．Na能和水反应生成NaOH和氢气，则负极上二价铁不能发生氧化反应，所以不能用Na作负极材料，故C错误；
D．阳离子交换膜只允许阳离子通过，不可以用阴离子交换膜，否则Na+从无法负极b极区移向正极a极区，故D错误；
故选：B。
8．一种碳纳米管能够吸附氢气，用这种材料制备的电池其原理如图所示，该电池的电解质为6
mol?L﹣1KOH溶液。下列说法中不正确的是（ ）
A．放电时电池负极的电极反应为H2﹣2e﹣+2OH﹣═2H2O
B．放电时K+移向正极
C．放电时镍电极的电极反应为Ni（OH）2+OH﹣﹣e﹣═NiO（OH）+H2O
D．该反应过程中KOH溶液的浓度基本保持不变
【分析】根据图片中电子流向知，放电时，碳电极是负极，电极反应式为H2+2OH﹣﹣2e﹣＝2H2O，镍电极是正极，反应式为NiO（OH）+H2O+e﹣═Ni（OH）2+OH﹣，以此解答该题。
【解答】解：A．放电时，负极上氢气失电子发生氧化反应，电极反应式为H2+2OH﹣﹣2e﹣═2H2O，故A正确；
B．放电时，该电池为原电池，正极上NiO（OH）得电子发生还原反应，电解质溶液中阳离子向正极移动，所以钾离子向Ni电极移动，故B正确；
C．放电时，正极上NiO（OH）得电子发生还原反应，电极反应式为NiO（OH）+H2O+e﹣═Ni（OH）2+OH﹣，故C错误；
D．总反应式为2NiO（OH）+H2＝2Ni（OH）2，可知该反应过程中KOH溶液的浓度基本保持不变，故D正确。
故选：C。
9．锂离子电池已经成为应用最广泛的可充电电池。某种锂离子电池的结构示意图如图所示，其中两极区间的隔膜只允许Li+通过。电池放电时的总反应方程式为：Li2CoO2+xLi＝LiCoO2．关于该电池的推论错误的是（ ）
A．放电时，Li+主要从负极区通过隔膜移向正板区
B．放电时，负极反应为：xLi﹣xe﹣＝xLi+
C．为增强溶液的导电性，使用硫酸为电解质溶液
D．充电时，负极（C）上锂元素被还原
【分析】A、原电池中，阳离子移向正极；
B、原电池的负极发生失电子的氧化反应；
C、根据锂可与硫酸反应分析；
D、电解池的阴极发生得电子的还原反应。
【解答】解：A、放电时，是原电池的工作原理，在原电池中，阳离子Li+移向正极，故A正确；
B、放电时，是原电池的工作原理，原电池的负极发生失电子的氧化反应，即xLi﹣xe﹣＝xLi+，故B正确；
C、电解貭溶液不能是硫酸，否则锂电极会与硫酸反应，故C错误；
D、充电时，属于电解池的工作原理，电解池的阴极发生得电子的还原反应，即锂元素被还原，故D正确；
故选：C。
10．有一种银锌电池，其电极分别为Ag2O和Zn，电解质溶液为NaOH，其中Ag2O极电极反应式为Ag2O+H2O+2e﹣═2Ag+2OH﹣，根据上述反应式，下列说法正确的是（ ）
A．使用过程中，电子由Ag2O极经外路流向Zn极
B．使用过程中，溶液中氢氧根向Ag2O电极移动
C．使用过程中，电极正极溶液的pH增大
D．使用过程中，Zn电极发生还原反应，Ag2O电极发生氧化反应
【分析】银锌电池的电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为NaOH，电极反应为：Zn+2OH﹣﹣2e＝ZnO+H2O；Ag2O+H2O+2e＝2Ag+2OH﹣，则Zn为负极，发生氧化反应，Ag2O为正极，发生还原反应，电子由负极流向正极，以此解答该题。
【解答】解：A．由电极反应式可知，Zn的化合价由0价升高到+2价，被氧化，为原电池的负极，则正极为Ag2O，原电池中电子从负极流向正极，即从锌经导线流向Ag2O，故A错误；
B．原电池工作时，阴离子想负极移动，故B错误；
C．正极发生Ag2O+H2O+2e＝2Ag+2OH﹣，生成氢氧根离子，则pH增大，故C正确；
D．锌为负极，发生氧化反应，Ag2O为正极，发生还原反应，故D错误。
故选：C。
11．2017年2月19日在第十三届阿布扎比国际防务展上，采用先进的氢氧燃料电池系统的无人机，创造了该级别270分钟续航的新世界记录。下列有关氢氧燃料电池的说法不正确的是（ ）
A．通入氢气的电极发生氧化反应
B．碱性电解液中阳离子向通入氢气的方向移动
C．正极的电极反应式为O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣
D．放电过程中碱性电解液的OH﹣的物质的量不变
【分析】氢氧燃料电池工作时，是把化学能转变为电能，通入氢气的一极为电源的负极，发生氧化反应，电极反应式为H2﹣2e﹣+2OH﹣═2H2O，通入氧气的一极为原电池的正极，电极反应式为O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣，阳离子向正极移动，由此分析解答。
【解答】解：A、该电池工作时化学能转化为电能，通入氢气的一极为电源的负极，发生氧化反应，故A正确；
B、阳离子向正极移动即通入氧气的一极移动，故B错误；
C、通入氧气的一极为原电池的正极，电极反应式为O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣，故C正确；
D、由图可知，氢氧燃料电池放电过程中，总反应为氢气和氧气反应生成水从负极边上排除，则碱性电解液的OH﹣的物质的量不变，故D正确；
故选：B。
12．如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．甲池通入
C2H5OH
的电极反应式为
C2H5OH+12e﹣+3H2O＝2CO2+12H+
B．反应一段时间后，丙池中硫酸铜浓度不变。
C．当甲池中消耗标况下
224
mLO2
时，丙池中粗铜端减重
1.28g
D．乙池中生成白色物质，若将乙醇与氧气互换，乙池中仍生成白色物质
【分析】甲池中能发生自发的氧化还原反应，属于原电池，通入乙醇的一极为负极，通入氧气的一极为正极，则乙池石墨为阳极，Ag为阴极，丙池粗通为阳极，纯铜为阴极，
A．甲池为燃料电池，通入燃料的电极是负极，负极上失电子发生氧化反应；
B．丙池为电解池，粗通为阳极，纯铜为阴极，阳极上活泼性比铜强的金属先失电子，阴极上只有铜离子得电子；
C．丙池阳极上活泼性比铜强的金属先失电子；
D．乙池中石墨为阳极，氯离子失电子发生氧化反应，Ag为阴极，氢离子得电子发生还原反应，同时生成氢氧化镁沉淀，若将乙醇与氧气互换，石墨为阴极，氢离子得电子发生还原反应，同时还生成氢氧化镁沉淀。
【解答】解：A．甲池为燃料电池是原电池，负极是乙醇发生失电子的氧化反应，在碱性电解质下的电极反应为
C2H5OH﹣12e﹣+16OH﹣＝2CO32﹣+11H2O，故A错误；
B．阳极上活泼性比铜强的金属先失电子，阴极上只有铜离子得电子，由于两极上得失电子守恒，所以溶解的Cu与生成的Cu不相同，则溶液中铜离子浓度减小，故B错误；
C．丙池阳极上活泼性比铜强的金属先失电子，所以无法计算粗铜端减重，故C错误；
D．乙池中石墨为阳极，氯离子失电子发生氧化反应，Ag为阴极，氢离子得电子发生还原反应，同时生成氢氧化镁沉淀，若将乙醇与氧气互换，石墨为阴极，氢离子得电子发生还原反应，同时还生成氢氧化镁沉淀，所以若将乙醇与氧气互换，乙池中仍生成白色物质，故D正确。
故选：D。
13．铜锌原电池（如图）工作时，下列叙述不正确的是（ ）
A．负极反应为：Zn﹣2e﹣═Zn2+
B．盐桥中的Cl﹣移向ZnSO4溶液
C．电池反应为：Zn+Cu2+═Zn2++Cu
D．在外电路中，电流从Zn极流向Cu极
【分析】该装置符合原电池构成条件，所以属于原电池，Zn易失电子作负极、Cu作正极，负极反应式为Zn﹣2e﹣＝Zn2+、正极反应式为Cu2++2e﹣＝Cu；放电时，外电路中，电子从负极沿导线流向正极，盐桥中阳离子向正极移动、阴离子向负极移动，以此解答该题。
【解答】解：A．负极发生氧化反应，反应式为
Zn﹣2e﹣＝Zn2+，故A正确；
B．原电池工作时，阴离子向负极移动，故B正确；
C．反应的实质为锌与铜离子的置换反应，则电池反应为：Zn+Cu2+═Zn2++Cu，故C正确；
D．电流由正极经外电路流程负极，故D错误。
故选：D。
14．某浓差电池工作原理如图。下列说法不正确的是（ ）
A．负极的电极反应式：Ag+Cl﹣﹣e﹣═AgCl
B．Ag电极所处的电解质环境会影响其失电子能力
C．电池工作时，盐桥中的K+向右移，NO3﹣向左移
D．负极发生氧化反应，正极发生还原反应，电池总反应为氧化还原反应
【分析】负极Ag失去电子，与Cl﹣结合生成AgCl，电极反应式为Ag+Cl﹣﹣e﹣═AgCl，正极Ag+得到电子生成Ag，即Ag++e﹣═Ag，浓差电池总反应分Ag++Cl﹣＝AgCl↓，电池工作时，外电路：电子由负极经导线进入正极，电流由正极流向负极，内电路：阳离子移向正极，阴离子移向负极，据此分析解答。
【解答】解：A．负极Ag失去电子，与Cl﹣结合生成AgCl，电极反应式为Ag+Cl﹣﹣e﹣═AgCl，故A正确；
B．负极Ag失去电子，与Cl﹣结合生成难溶性AgCl，促使Ag反应加快，金属Ag的活泼性较差，若Ag+不能转化为沉淀，则Ag失电子能力减弱，所以Ag电极所处的电解质环境会影响其失电子能力，故B正确；
C．电池内电路中：电流由正极流向负极，即电池工作时，盐桥中的K+向右移动到正极，NO3﹣向左移动到负极，故C正确；
D．负极Ag/AgCl发生氧化反应，电极反应式为Ag+Cl﹣﹣e﹣═AgCl，正极Ag发生还原反应，电极反应式为Ag++e﹣═Ag，浓差电池工作原理总反应分Ag++Cl﹣＝AgCl↓，为非氧化还原反应，故D错误；
故选：D。
15．图是一种染料敏化太阳能电池的示意图，电池的一个电极由有机光敏染料（R）涂覆在TiO2纳米晶体表面制成，另一电极由导电玻璃镀铂构成，下列关于该电池叙述不正确的是（ ）
A．染料敏化TiO2电极为电池负极，发生氧化反应
B．正极电极反应式是：I3﹣+2e﹣═3I﹣
C．电池总反应是：2R++3I﹣═I3﹣+2R
D．电池工作时将太阳能转化为电能
【分析】根据图示装置可以知道：染料敏化TiO2电极为电池负极，发生氧化反应，R﹣e﹣＝R+，正极电极发生还原反应，电极反应式是：I3﹣+2e﹣═3I﹣，总反应为：2R+I3﹣═3I﹣+2R+，据此回答。
【解答】解：A、根据图示装置可以知道染料敏化TiO2电极为电池负极，发生氧化反应R﹣e﹣＝R+，故A正确；
B、正极电极发生还原反应，电极反应式是：I3﹣+2e﹣═3I﹣，故B正确；
C、正极和负极反应相加可以得到总反应：2R+I3﹣═3I﹣+2R+，故C错误；
D、太阳能电池工作时，将太阳能转化为电能，故D正确。
故选：C。
16．实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取氯气，已知铅蓄电池的总反应为：Pb+PbO2+2H2SO42PbsO4+2H2O，若制得Cl2
0.050
mol，则电池内消耗的H2SO4的物质的量至少是（ ）
A．0.025
mol
B．0.050
mol
C．0.10
mol
D．0.20
mol
【分析】根据电解过程中电荷守恒找出氯气和硫酸的关系式，根据氯气计算硫酸的消耗量。
【解答】解：设生成0.050摩氯气需转移的电子为xmol。
2Cl﹣﹣2e﹣＝Cl2↑
2mol
1mol
x
0.050mol
解得x＝0.1mol，
设消耗硫酸的物质的量为ymol，
放电时，铅蓄电池的电池反应式为：
PbO2+Pb+2H2SO4＝2PbSO4+2H2O
转移电子
2mol
2mol
y
0.1mol
y＝0.1mol
所以消耗硫酸
0.1mol，
故选：C。
17．全固态锂硫电池能力密度高、成本低、其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料，电池反应为：16Li+xS8＝8Li2Sx（2≤x≤8）。下列说法不正确的是（ ）
A．石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性
B．电池工作时间越长，电极a极Li2S2的含量越高
C．电池充电时，a极发生的反应为：3Li2S8+2Li++2e﹣＝4Li2S6
D．电池充电时，b极接外接电源的负极，每通过0.04mol电子b极增重0.28g
【分析】根据电池反应16Li+xS8＝8Li2Sx（2≤x≤8）可知负极锂失电子发生氧化反应，电极反应为：Li﹣e﹣＝Li+，Li+移向正极，所以a是正极，发生还原反应：S8+2e﹣＝S82﹣，S82﹣+2Li+＝Li2S8，3Li2S8+2Li++2e﹣＝4Li2S6，2Li2S6+2Li++2e﹣＝3Li2S4，Li2S4+2Li++2e﹣＝2Li2S2，根据电极反应式结合电子转移进行计算。
【解答】解：A．硫作为不导电的物质，导电性非常差，而石墨烯的特性是室温下导电最好的材料，则石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性，故A正确；
B．由图可知，放电时，a极硫原子得电子逐渐由Li2S8﹣Li2S6﹣Li2S4﹣Li2S2，放电时间越长电池中的Li2S2量就会越高，故B正确；
C．据分析可知a是正极，正极可发生反应：4Li2S6﹣2e﹣＝3Li2S8+2Li+，故C错误；
D．充电时a为阳极，b是阴极，电池充电时，b极反应为：Li++e﹣＝Li，当外电路流过0.04mol电子时，生成锂为0.04mol，b极增加的质量为0.04mol×7g/mol＝0.28g，故D正确；
故选：C。
18．2016年，《Nature》期刊报道了CH3OH、O2在聚合物催化下的原电池，其工作示意图如图。下列说法正确的是
（ ）
A．电极B的电极方程式为O2+2e﹣+H+═HO2﹣
B．电解质溶液中H+由电极B流向A极
C．电极A是负极，发生还原反应
D．外电路中通过3mol电子，生成CO211.2L
【分析】根据图知，通入CH3OH的一极A为负极，失去时电子发生氧化反应，反应为CH3OH﹣6e﹣+H2O＝CO2+6H+，B极为正极，得电子发生还原反应，反应为O2+2e﹣+H+＝HO2﹣，阳离子向正极移动，据此分析解答。
【解答】解：A．B极为正极，得电子发生还原反应，反应为O2+2e﹣+H+＝HO2﹣，故A正确；
B．阳离子向正极移动，则电解质溶液中H+由A极流向B极，故B错误；
C．通过以上分析知，A为负极，发生氧化反应，故C错误；
D．没有说明是否在标况下，无法计算气体体积，故D错误；
故选：A。
19．一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列说法不正确的是（ ）
A．反应CH4+H2O
3H2+CO，每消耗1molCH4转移6mole﹣
B．电池工作时，CO32﹣向电极A移动
C．电极A上H2参与的电极反应为：H2﹣2e﹣＝2H+
D．电极B上发生的电极反应为：O2+2CO2+4e﹣＝2CO32﹣
【分析】甲烷和水经催化重整生成CO和H2，反应中C元素化合价由﹣4价升高到+2价，H元素化合价由+1价降低到0价，原电池工作时，CO和H2为负极反应，被氧化生成二氧化碳和水，正极为氧气得电子生成CO32﹣，以此解答该题。
【解答】解：A．反应CH4+H2O3H2+CO，C元素化合价由﹣4价升高到+2价，H元素化合价由+1价降低到0价，每消耗1molCH4转移6mol电子，故A正确；
B．电池工作时，CO32﹣向负极移动，即向电极A移动，故B正确；
C．电解质没有OH﹣，负极电极A反应为H2+CO+2CO32﹣﹣4e﹣＝H2O+3CO2，故C错误；
D．B为正极，正极为氧气得电子生成CO32﹣，反应为O2+2CO2+4e﹣＝2CO32﹣，故D正确；
故选：C。
20．一种新型的电池，总反应为：3Zn+2FeO42﹣+8H2O＝2Fe（OH）3↓+3Zn（OH）2↓+4OH﹣，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．Zn极是负极，发生氧化反应
B．随着反应的进行，溶液的pH增大
C．电子由Zn极流出到石墨电极，再经过溶液回到Zn极，形成回路
D．石墨电极上发生的反应为：FeO42﹣+3e﹣+4H2O＝Fe（OH）3↓+5OH﹣
【分析】原电池放电时，失电子化合价升高的金属为负极材料，负极反应为：3Zn﹣6e﹣+6OH﹣═3Zn（OH）2，正极上得电子发生还原反应，电池反应式减去负极电极反应式得到正极电极反应式：2FeO42﹣+6e﹣+8H2O═2Fe（OH）3+10OH﹣，外电路中电子由负极通过导线流向正极，内电路中阴离子移向负极，阳离子移向正极，结合总反应方程式分析解答。
【解答】解：A．原电池的负极失电子发生氧化反应，正极得电子发生还原反应，Zn为负极，发生氧化反应，故A正确；
B．钙新型电池的总反应为：3Zn+2FeO42﹣+8H2O＝2Fe（OH）3↓+3Zn（OH）2↓+4OH﹣，生成碱，电解液pH增大，故B正确；
C．放电时，电子不进入电解质溶液，电解质溶液中通过离子定向移动形成电流，电子由Zn极流出到石墨电极，电解质溶液阴阳离子定向移动形成电流，电子不能通过溶液，故C错误；
D．放电时，失电子化合价升高的金属为负极材料，负极反应为：3Zn﹣6e﹣+6OH﹣═3Zn（OH）2，放电时，正极上得电子发生还原反应，电池反应式减去负极电极反应式得到正极电极反应式：2FeO42﹣+6e﹣+8H2O═2Fe（OH）3+10OH﹣，即FeO42﹣+3e﹣+4H2O＝Fe（OH）3↓+5OH﹣，故D正确；
故选：C。
二．填空题（共15小题）
21．如图所示是一套电化学实验装置，图中C、D均为铂电极，U为盐桥，G是灵敏电流计，其指针总是偏向电源正极．
①向B杯中加入适量较浓的硫酸，发现G的指针向右偏移．此时A杯中的主要实验现象是 无色溶液变成蓝色 ，
D电极上的电极反应式为 AsO43﹣+2H++2e﹣═AsO33﹣+H2O ．
②一段时间后，再向B杯中加入适量的质量分数为40%的氢氧化钠溶液，发现G的指针向左偏移．此时整套实验装置的总的离子方程式为 I2+AsO33﹣+H2O═2H++2I﹣+AsO43﹣（或I2+AsO33﹣+2OH﹣═H2O+2I﹣+AsO43﹣） ．
【分析】①在原电池的正极上发生得电子的还原反应，根据氧化还原反应的生成物来确定现象以及电极方程式，发现G的指针向右偏移，电子从C跑到D，即碘离子发生氧化反应，失去电子；
②发现G的指针向左偏移，说明C是正极，D是负极，AsO32﹣和I2在水溶液中可以发生自发的氧化还原反应；
【解答】解：①向B杯中加入适量较浓的硫酸，发现G的指针向右偏移，“G是灵敏电流计，其指针总是偏向电源正极”所以所以说电子从C跑到D，即碘离子发生氧化反应，失去电子，生成碘单质遇到淀粉变蓝，D电极上浓硫酸将低价的亚砷酸根离子氧化，该离子发生还原反应，实质是：AsO43﹣+2H++e﹣＝AsO33﹣+H2O，
故答案为：溶液由无色变蓝色；AsO43﹣+2H++e﹣＝AsO33﹣+H2O；
②再向B杯中加入适量的质量分数为40%的氢氧化钠溶液，发现G的指针向左偏移，说明C是正极，D是负极，A中发生碘单质失电子的反应，B中发生亚砷酸失电子的反应，总反应为：AsO33﹣+I2+H2O＝2H++2I﹣+AsO43﹣（或I2+AsO33﹣+2OH﹣═H2O+2I﹣+AsO43﹣），
故答案为：I2+AsO33﹣+H2O═2H++2I﹣+AsO43﹣（或I2+AsO33﹣+2OH﹣═H2O+2I﹣+AsO43﹣）；
22．如图所示，U形管内盛有100mL的溶液，按要求回答下列问题：
（1）打开K2，合并K1，若所盛溶液为CuSO4溶液：则A为 负 极，A极的电极反应式为 Zn﹣2e﹣＝Zn2+ ．若所盛溶液为KCl溶液：则B极的电极反应式为 O2+2H2O+4e﹣＝4OH﹣
（2）打开K1，合并K2，若所盛溶液为滴有酚酞的NaCl溶液，则A电极附近可观察到的现象是 有无色气体产生，电极附近溶液变红 ，Na+移向 A 极（填A、B）；B电极上的电极反应式为 2Cl﹣﹣2e﹣＝Cl2↑ ，总反应化学方程式是 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ ．
（3）如果要用电解的方法精炼粗铜，打开K1，合并K2，电解液选用CuSO4溶液，则A电极的材料应换成是 纯铜
（填“粗铜”或“纯铜”），电极反应式是 Cu2++2e﹣＝Cu ，反应一段时间后电解质溶液中Cu2+的浓度将会 减小 （填“增大”、“减小”、“不变”）．
【分析】（1）若所盛溶液为CuSO4溶液，打开K2，合并K1，该装置是原电池，较活泼的金属作负极，负极上发生氧化反应，较不活泼的金属或导电的非金属作正极，正极上发生还原反应；若所盛溶液为KCl溶液：则B极上氧气得电子发生还原反应．
（2）该装置是电解池，阳极上失电子发生氧化反应，阴极上得电子发生还原反应；
（3）电解法精炼铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，阳极上发生氧化反应，阴极上发生还原反应；
【解答】解：（1）若所盛溶液为CuSO4溶液，打开K2，合并K1，该装置是原电池，锌作负极，碳作正极，负极上锌失电子发生氧化反应，电极反应式为Zn﹣2e﹣＝Zn2+；若所盛溶液为KCl溶液：则B极上氧气得电子发生还原反应，其电极反应式为O2+2H2O+4e﹣＝4OH﹣．
故答案为：负；Zn﹣2e﹣＝Zn2+；O2+2H2O+4e﹣＝4OH﹣；
（2）打开K1，合并K2，若所盛溶液为滴有酚酞的NaCl溶液，该装置是电解池，碳作阳极，锌作阴极，
A电极上氢离子放电生成氢气，同时溶液中生成氢氧化钠，溶液呈碱性，酚酞遇碱变红色，所以A附近可观察到的现象是产生无色气泡，溶液变红色；阳离子向阴极移动，则Na+移向A极；
B电极上氯离子放电生成氯气，所以B的电极反应式为2Cl﹣﹣2e﹣＝Cl2，总反应化学方程式是2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，
故答案为：有无色气体产生，电极附近溶液变红；A；2Cl﹣﹣2e﹣＝Cl2↑；2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑；
（3）电解法精炼铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，阳极上发生氧化反应，阴极上发生还原反应，所以A电极的材料应换成是纯铜，电极反应式是Cu2++2e﹣＝Cu，阳极上不仅铜还有其它金属失电子进入溶液，阴极上只有铜离子得电子，所以反应一段时间后电解质溶液中Cu2+浓度减少，
故答案为：纯铜；Cu2++2e﹣＝Cu；减小；
23．（1）甲醇可作为燃料电池的原料。以CH4和H2O为原料，通过下列反应来制备甲醇。
Ⅰ：CH4
（g）+H2O
（g）＝CO
（g）+3H2
（g）△H＝+206.0kJ?mol﹣1
Ⅱ：CO
（g）+2H2
（g）＝CH3OH
（g）△H＝﹣129.0kJ?mol﹣1
CH4（g）与H2O（g）反应生成CH3OH
（g）和H2（g）的热化学方程式为 CH4（g）+H2O（g）＝CH3OH
（g）+H2（g）△H＝+77.0
kJ?mol﹣1 。
（2）甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，其原理是：通电后，将Co2+氧化成Co3+，然后以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。实验室用如图装置模拟上述过程：
①写出阳极电极反应式 Co2+﹣e﹣＝Co3+ 。
②写出除去甲醇的离子方程式 6Co3++CH3OH+H2O＝CO2↑+6Co2++6H+ 。
（3）写出以NaHCO3溶液为介质的Al﹣空气原电池的电极反应式负极 Al﹣3e﹣+3HCO3﹣＝Al（OH）3↓+3CO2↑ 。
【分析】（1）依据热化学方程式和盖斯定律计算应用；
（2）①通电后，将Co2+氧化成Co3+，电解池中阳极失电子发生氧化反应，电极反应为Co2+﹣e﹣＝Co3+；
②以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化，自身被还原为Co2+，原子守恒与电荷守恒可知，还原生成H+，配平书写为：6Co3++CH3OH+H2O＝CO2↑+6Co2++6H+；
（3）Al﹣空气原电池铝做负极是电子生成铝离子在碳酸氢钠溶液中发生双水解生成氢氧化铝和二氧化碳；
【解答】解：（1）Ⅰ：CH4（g）+H2O
（g）＝CO
（g）+3H2（g）△H＝+206.0kJ?mol﹣1
Ⅱ：CO
（g）+2H2（g）＝CH3OH
（g）△H＝﹣129.0kJ?mol﹣1
依据盖斯定律Ⅰ+Ⅱ得到CH4（g）+H2O（g）＝CH3OH
（g）+H2（g）△H＝+77.0
kJ?mol﹣1
故答案为：CH4（g）+H2O（g）＝CH3OH
（g）+H2（g）△H＝+77.0
kJ?mol﹣1
（2）①通电后，将Co2+氧化成Co3+，电解池中阳极失电子发生氧化反应，电极反应为Co2+﹣e﹣＝Co3+；
故答案为：Co2+﹣e﹣＝Co3+；
②以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化，自身被还原为Co2+，结合原子守恒与电荷守恒可知，还原生成H+，配平书写离子方程式为：6Co3++CH3OH+H2O＝CO2↑+6Co2++6H+；
故答案为：6Co3++CH3OH+H2O＝CO2↑+6Co2++6H+；
（3）以NaHCO3溶液为介质的Al﹣空气原电池中铝做负极失电子发生氧化反应生成铝离子，在碳酸氢钠溶液中发生双水解生成氢氧化铝和二氧化碳；负极的电极反应式：
Al﹣3e﹣+3HCO3﹣＝Al（OH）3↓+3CO2↑；
故答案为：Al﹣3e﹣+3HCO3﹣＝Al（OH）3↓+3CO2↑；
24．甲烷作为一种新能源在化学领域应用广泛，请回答下列问题：
（1）高炉冶铁过程中，甲烷在催化反应室中产生水煤气（CO和H2）还原氧化铁，有关反应为：CH4（g）+CO2（g）═2CO（g）+2H2（g）△H＝+260kJ?mol﹣1
已知：2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H＝﹣566kJ?mol﹣1则CH4与O2反应生成CO和H2的热化学方程式为 2CH4（g）+O2（g）═2CO（g）+4H2（g）△H＝﹣46kJ?mol﹣1
；
（2）如图所示，装置Ⅰ为甲烷燃料电池（电解质溶液为KOH溶液），通过装置Ⅱ实现铁棒上镀铜．
①a处应通入 CH4 （填“CH4”或“O2”），b处电极上发生的电极反应式是 O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣ ；
②电镀结束后，装置Ⅰ中KOH溶液的浓度 变小 （填写“变大”“变小”或“不变”，下同），装置Ⅱ中Cu2+的物质的量浓度 不变 ；
③电镀结束后，装置Ⅰ溶液中的阴离子除了OH﹣以外还含有 CO32﹣ ；
④在此过程中若完全反应，装置Ⅱ中阴极质量变化12.8g，则装置Ⅰ中理论上消耗氧气 2.24 L（标准状况下）．
【分析】（1）已知CH4（g）+CO2（g）═2CO（g）+2H2（g）△H＝+260kJ?mol﹣1①，
2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H＝﹣566kJ?mol﹣1②，
将方程式2×①+②可得CH4与O2反应生成CO和H2的热化学方程式；
（2）①II中首先镀铜，则Cu作阳极、Fe作阴极，I中a处电极为负极、b处电极为正极，负极上通入燃料、正极上通入氧化剂；正极发生还原反应，氧气得电子被还原；
②根据I中氢氧根离子浓度变化确定溶液pH变化；II中发生电镀，阳极上溶解的铜质量等于阴极上析出铜的质量；
③I中还有碳酸根离子生成；
④根据转移电子相等计算消失氧气的体积．
【解答】解：（1）CH4（g）+CO2（g）═2CO（g）+2H2（g）△H＝+260kJ?mol﹣1①，
2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H＝﹣566kJ?mol﹣1②，
将方程式2×①+②得
2CH4（g）+O2（g）═2CO（g）+4H2（g）△H＝﹣46kJ?mol﹣1
，
故答案为：2CH4（g）+O2（g）═2CO（g）+4H2（g）△H＝﹣46kJ?mol﹣1
；
（2）①II中首先镀铜，则Cu作阳极、Fe作阴极，I中a处电极为负极、b处电极为正极，负极上通入燃料、正极上通入氧化剂，所以a处通入的气体是甲烷；甲烷失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电极反应为CH4+10OH﹣﹣8e﹣＝CO32﹣+7H2O，b处通入氧气，电极上发生的电极反应式是O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣，
故答案为：CH4；O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣；
②根据I中电池反应为CH4+2O2+2KOH＝K2CO3+3H2O，KOH参加反应导致溶液中KOH浓度降低，则溶液的pH减小；
II中发生电镀，阳极上溶解的铜质量等于阴极上析出铜的质量，则溶液中铜离子浓度不变，
故答案为：变小；不变；
③I中负极反应为CH4+10OH﹣﹣8e﹣＝CO32﹣+7H2O，所以还有CO32﹣离子生成，故答案为：CO32﹣；
④装置Ⅱ中阴极质量变化12.8g，n（Cu）＝＝0.2mol，则转移0.4mol电子，
串联电路中转移电子相等，由O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣，可知消耗0.1mol氧气，体积为2.24L，
故答案为：2.24．
25．化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用．氢气是一种新型的绿色能源，又是一种重要的化工原料．
氢氧燃料电池能量转化率高，具有广阔的发展前景．现用氢氧燃料电池进行如图所示的实验（图中所用电极均为惰性电极）：
（1）对于氢氧燃料电池，下列表达不正确的是 CD （填代号）．
A．a电极是负极，OH﹣移向负极
B．b电极的电极反应为：O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣
C．电池总反应式为：2H2+O22H2O
D．电解质溶液的pH保持不变
E．氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置
（2）上图装置中盛有100mL
0.1mol?L﹣1AgNO3溶液，当氢氧燃料电池中消耗氢气112mL（标准状况下）时，此时图中装置中溶液的pH＝ 1 （溶液体积变化忽略不计）．
【分析】（1）氢氧燃料电池工作时，通入氢气的电极为负极，发生氧化反应，在碱性溶液中，电极方程式为H2﹣2e﹣+2OH﹣＝2H2O，通入氧气的电极为正极，发生还原反应，电极反应式为O2+2H2O+4e﹣＝4OH﹣，总反应式为2H2+O2＝2H2O，电解硝酸银溶液，pH减小；
（2）电解硝酸银溶液，阴极发生4Ag++4e﹣＝4Ag，阳极发生4OH﹣﹣4e﹣＝2H2O+O2↑，总反应式为4AgNO3+2H2O4HNO3+O2↑+4Ag，根据方程式计算．
【解答】解：（1）A、a电极通入氢气，发生氧化反应，应是负极，原电池工作时OH﹣移向负极，故A正确；
B、通入氧气的电极为正极，发生还原反应，电极反应式为O2+2H2O+4e﹣＝4OH﹣，故B正确；
C、电极总反应式为2H2+O2＝2H2O，不是在点燃的条件下反应，故C错误；
D、电解硝酸银溶液总反应式为4AgNO3+2H2O4HNO3+O2↑+4Ag，电池中电解质溶液的pH减小，故D错误；
E、氢氧燃料电池可分别在两级上通入氢气和氧气，是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置，故E正确．
故答案为：CD；
（2）电解硝酸银溶液，阴极发生4Ag++4e﹣＝4Ag，阳极发生4OH﹣﹣4e﹣＝2H2O+O2↑，
总反应式为4AgNO3+2H2O4HNO3+O2↑+4Ag，当氢氧燃料电池中消耗氢气112mL（标准状况下）时，
n（H2）＝＝0.005mol，由电极方程式H2﹣2e﹣+2OH﹣＝2H2O可知转移电子0.01mol，由电解AgNO3的总反应式可知，转移4mol电子，生成4mol硝酸，因此转移0.01mol电子，产生硝酸0.01mol，c（H+）＝＝0.1mol/L，则pH＝1，
故答案为：1．
26．（1）据报道以硼氢化合物NaBH4（H的化合价为﹣1价）和H2O2作原料的燃料电池，可用作通信卫星电源．负极材料采用Pt/C，正极材料采用MnO2，其工作原理如图1所示．写出该电池放电时负极的电极反应式： BH4﹣﹣8e﹣+8OH﹣＝BO2﹣+6H2O
（2）火箭发射常以液态肼（N2H4）为燃料，液态过氧化氢为助燃剂．
已知：N2H4（l）+O2（g）＝N2（g）+2H2O（l）△H＝﹣534kJ?mol﹣1
H2O2（l）＝H2O（l）+O2（g）△H＝﹣98.6kJ?mol﹣1
写出常温下，N2H4（l）
与
H2O2（l）反应生成N2和H2O的热化学方程式 N2H4（l）+2H2O2（l）＝N2（g）+4H2O（l）△H＝﹣731.2
kJ/mol ．
（3）O3可由臭氧发生器（原理如右图2所示）电解稀硫酸制得．
①图中阴极为 A （填“A”或“B”）．
②若C处通入O2，则A极的电极反应式为： O2+4H++4e﹣＝2H2O
（4）向一密闭容器中充入一定量一氧化碳跟水蒸气发生反应
CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g），下列情况下能判断该反应一定达到平衡状态的是 AC （选填编号）．
A．v正（H2O）＝v逆（H2）
B．容器中气体的压强不再发生改变
C．H2O的体积分数不再改变
D．容器中CO2和H2的物质的量之比不再发生改变
E．容器中气体的密度不再发生改变
（5）温度T1时，在一体积为2L的密闭容积中，加入0.4molCO2和0.4mol的H2，反应中c（H2O）的变化情况如图3所示，T1时反应CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）第4分钟达到平衡．在第5分钟时向体系中同时再充入0.1molCO和0.1molH2（其他条件不变），请在右图中画出第5分钟到9分钟c（H2O）浓度变化趋势的曲线．
【分析】（1）原电池负极发生氧化反应，正极反应还原反应，由原电池工作原理图1可知，电极a为负极，电极b为正极，BH4﹣在负极放电生成BO2﹣；
（2）根据盖斯定律，由已知热化学方程式乘以适当的系数进行加减，反应热也处于相应的系数进行相应的加减，构造目标热化学方程式，据此计算△H；
（3）①由图可知，B极生成O2、O3，B极反应氧化反应，电解池阳极发生氧化反应，故A为阴极；
②C处通入O2，O2发生还原反应，在酸性条件下生成水；
（4）化学反应达到化学平衡状态时，正逆反应速率相等，且不等于0，各物质的浓度不再发生变化，由此衍生的一些物理量不发生变化，以此进行判断，得出正确结论；
（5）据图象分析，平衡时各物质浓度都是0.10mol/L，其平衡常数K＝1，再加入0.1molCO和0.1molH2时，比较K与Q的相对大小，即可判断5min后反应情况．
【解答】解：（1）原电池负极发生氧化反应，正极反应还原反应，由原电池工作原理图1可知，电极a为负极，电极b为正极，BH4﹣在负极放电生成BO2﹣，电极反应式为BH4﹣﹣8e﹣+8OH﹣＝BO2﹣+6H2OMnO2．
故答案为：BH4﹣﹣8e﹣+8OH﹣＝BO2﹣+6H2O；
（2）已知：①N2H4（g）+O2（g）＝N2（g）+2H2O（l）△H＝﹣534kJ?mol﹣1
②H2O2（l）＝H2O（l）+1/2O2（g）△H＝﹣98.64kJ?mol﹣1
由盖斯定律，①+②×2得N2H4（g）+2H2O2（l）＝N2（g）+4H2O（g）△H＝﹣534kJ?mol﹣1+2×（﹣98.64kJ?mol﹣1）＝﹣731.2kJ?mol﹣1
故答案为：N2H4（l）+2H2O2（l）＝N2（g）+4H2O（l）△H＝﹣731.2
kJ/mol；
（3）①由图可知，B极生成O2、O3，B极反应氧化反应，电解池阳极发生氧化反应，故A为阴极，故答案为：A；
②C处通入O2，O2发生还原反应，在酸性条件下生成水，电极反应式为O2+4H++4e﹣＝2H2O，故答案为：O2+4H++4e﹣＝2H2O；
（4）A．v正（H2O）＝v逆（H2），正逆反应速率相等，说明反应达到平衡状态，故A正确；
B．容器中气体的压强不再发生改变，反应前后气体体积不变，压强始终不变，压强不变不能说明反应达到平衡状态，故B错误；
C．H2O的体积分数不再改变，说明各组分浓度不变，反应达到平衡状态，故C正确；
D．容器中CO2和H2的物质的量之比决定于反应前加入物质的多少，与是否平衡无关，故C错误；
E．容器中气体的密度不再发生改变，容器体积不变，气体质量不变，密度始终不变，密度不变不能说明反应达到平衡状态，故E错误；
故答案为：AC；
（5）据图象分析，平衡时各物质浓度都是0.10mol/L，其平衡常数K＝1，再加入0.1molCO和0.1molH2时，其浓度熵Q＝＝1＝K，平衡不移动，所以水蒸气浓度不再变化，图象为，故答案为：．
27．如图所示的装置中，A、B均为石墨电极．回答下列问题：
（1）装置甲中的能量转化形式是 化学能转变为电能
（2）写出Zn电极上发生的电极反应式 Zn＝2e﹣＝Zn2+
（3）写出乙装置中发生反应的化学方程式 CuCl2Cu+Cl2↑
（4）实验开始前，将等质量的Zn电极和Cu电极插入甲装置中，工作一段时间后，将电极取出、洗净、烘干，称量发现两电极质量相差0.15g，如果在乙装置中可收集到的气体为纯净物，则其体积为 0.051 L（标准状况）．
【分析】甲池能自发的进行氧化还原反应，所以甲池是原电池；甲池中锌是负极，铜是正极，负极上锌失电子正极上氢离子得电子；
乙池中A是阳极，B是阴极，阳极上Cl﹣失电子发生氧化反应，阴极上Cu2+得电子发生还原反应，并结合通过电极的电子的物质的量相等来解题，据此解答．
【解答】解：（1）由于甲池是原电池，故能将化学能转化为电能，故答案为：化学能转变为电能；
（2）锌电极上电极本身放电：Zn﹣2e﹣＝Zn2+，故答案为：Zn﹣2e﹣＝Zn2+；
（3）在乙池中，由于AB均为石墨电极，故阳极上Cl﹣放电：2Cl﹣﹣2e﹣＝Cl2↑，阴极上Cu2+放电：Cu2++2e﹣＝Cu，故乙池的总反应为：CuCl2Cu+Cl2↑，故答案为：CuCl2Cu+Cl2↑；
（4）甲池中锌是负极，铜是正极，负极上锌失电子，正极上氢离子得电子，故锌极质量减小但铜极质量不变，故称量发现两电极质量相差0.15g即为反应掉的锌的质量，物质的量n＝＝＝0.0023mol，根据负极反应Zn＝2e﹣＝Zn2+可知，失去0.0046mol电子，故乙池中阳极上通过的电子的物质的量也为0.0046mol，设生成的气体的物质的量为Xmol，根据阳极反应：2Cl﹣﹣2e﹣＝Cl2↑
2
1
0.0046mol
Xmol
可得：＝
解得X＝0.0023mol
在标况下的体积V＝nVm＝0.0023mol×22.4L/mol＝0.051L
故答案为：0.051．
28．2008年北京奥运会出现了中国自己生产的燃料电池汽车，作为马拉松领跑车和电视拍摄车，该车装着“绿色心脏”﹣﹣质子交换膜燃料电池，其工作原理如图所示
试回答：
（1）通入氧气的电极发生 还原 反应（“氧化”或“还原”），通入氢气的电极为 负 极（“正”、“负”、“阴”或“阳”）；
（2）电池工作时，正极的电极反应式为 O2+4H++4e﹣═2H2O ；
（3）在质子交换膜两侧，质子的运动方向是 a
（填序号）
a．从左往右
b．从右往左．
【分析】在燃料电池中，通入燃料的电极是负极，该极上发生失电子的氧化反应，通入氧气的电极是正极，该极上氧气得电子发生还原反应，电解质溶液中阳离子向正极移动．
【解答】解：（1）在燃料电池中，通入氧气的电极是正极，该极上氧气得电子发生还原反应，通入氢气的电极为负极；
故答案为：还原；负；
（2）电池工作时，正极上氧气得电子生成水，则正极的电极反应式为O2+4H++4e﹣═2H2O；
故答案为：O2+4H++4e﹣═2H2O；
（3）电解质溶液中阳离子向正极移动，则在质子交换膜两侧，质子的运动方向是从左往右，故答案为：a．
29．如图所示的装置，X、Y都是惰性电极．将电源接通后，向（甲）中滴入酚酞溶液，在Fe极附近显红色．试回答下列问题：
（1）在电源中，B电极为 负 极（填电极名称，下同）；丙装置中Y电极为 阴 极．
（2）在甲装置中，石墨（C）电极上发生 氧化 反应（填“氧化”或“还原”）；甲装置中总的化学方程式是： 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ ．
（3）丙装置在通电一段时间后，X电极上发生的电极反应式是 2Cl﹣﹣2e﹣＝Cl2↑ ．
（4）如果乙装置中精铜电极的质量增加了0.64g，请问甲装置中，铁电极上产生的气体在标准状况下为
0.224L L．
【分析】（1）电解饱和食盐水时，酚酞变红的极是阴极，阴极和电源负极相连，则在Fe极附近显红色，所以Fe是阴极，A是正极、B是负极，X是阳极，Y是阴极，
（2）根据电解池的工作原理以及电极反应来回答；
（3）在电解池的阴极上是电解质中的阳离子发生得电子的还原反应；
（4）根据串联电路中转移电子是相等的电子守恒规律来计算即可．
【解答】解：电解饱和食盐水时，酚酞变红的极是阴极，阴极和电源负极相连，则在Fe极附近显红色，所以Fe是阴极，A是正极、B是负极，X是阳极，Y是阴极
（1）在Fe极附近显红色，所以Fe是阴极，A是正极、B是负极，X是阳极，Y是阴极，
故答案为：负；阴，
（2）在甲装置中，石墨（C）电极是阳极，该电极上发生氧化反应，电解饱和食盐水的反应原理是：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，
故答案为：氧化；2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑；
（3）丙中X是阳极，阳极上是电解质中的阴离子氯离子失电子发生氧化反应，即2Cl﹣﹣2e﹣＝Cl2↑，
故答案为：2Cl﹣﹣2e﹣＝Cl2↑；
（4）乙装置中精铜电极的质量增加了0.64g，根据电极反应：Cu2++2e﹣＝Cu，即生成0.64g即0.01mol铜，转移电子是0.02mol，铁电极是阴极，该极上产生氢气，2H++2e﹣＝H2↑，当转移0.02mol电子时，该极上产生的气体为0.01mol，在标准状况下体积为0.224L，
故答案为：0.224．
30．A、B、C三种强电解质，它们在水中电离出的离子为Na+、Ag+、NO3﹣、SO42﹣、Cl﹣，在如图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的A、B、C三种溶液，电极均为石墨电极．接通电源，经过一段时间后，测得乙烧杯中c电极质量增加了10.8克．常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系如图所示．据此回答下列问题：
（1）M为电源的 负 极（填写“正”或“负”），甲、乙两个烧杯中的电解质分别为 NaCl 、 AgNO3 （填写化学式）．
（2）计算电极f上生成的气体为 0.025
mol．
（3）写出乙烧杯中的电解的离子反应方程式： 4Ag++2H2O4Ag+O2↑+4H+ ．
（4）如果电解过程中乙溶液中的金属离子全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？ 能，因为CuSO4溶液已转变为H2SO4溶液，反应变为电解水 ．
（5）若经过一段时间后，测得乙中c电极质量增加54g，要使丙恢复到原来的状态，操作是 向丙烧杯中加入4.5g水 ．
【分析】根据第二个图知，甲电解过程中pH增大，说明阴极上氢离子放电、阳极上其它离子放电，甲中电解质只能是NaCl；乙在电解过程中pH减小，说明阳极上氢氧根离子放电，阴极上金属得电子，根据离子共存知，乙中电解质只能是AgNO3，丙电解过程中pH不变且为7，说明电解质为强酸强碱盐，且电解过程中为电解水，丙中电解质为NaNO3或Na2SO4，
（1）c电极质量增加，说明c电极为阴极，连接阴极的电极为原电池负极；
（2）f电极为阳极，阳极上氢氧根离子放电生成氧气，根据转移电子相等进行计算；
（3）乙烧杯中阳极上氢氧根离子放电、阴极上银离子放电；
（4）溶液中的水也可以被电解；
（5）根据电解质在电解以后要想复原，符合的原则是：出什么加什么，丙为硫酸钠或硝酸钾溶液，实质上为电解水结合电路上电子守恒计算；
【解答】解：根据第二个图知，甲电解过程中pH增大，说明阴极上氢离子放电、阳极上其它离子放电，甲中电解质只能是NaCl；乙在电解过程中pH减小，说明阳极上氢氧根离子放电，阴极上金属得电子，根据离子共存知，乙中电解质只能是AgNO3，丙电解过程中pH不变且为7，说明电解质为强酸强碱盐，且电解过程中为电解水，丙中电解质为NaNO3或Na2SO4，
（1）c电极质量增加，说明c电极为阴极，则M为负极、N为正极，通过以上分析知，甲、乙中电解质分别是NaCl、AgNO3，故答案为：负；NaCl；AgNO3；
（2）c电极上析出10.8g转移电子的物质的量＝＝0.1mol，f电极为阳极，阳极上氢氧根离子放电生成氧气，根据转移电子相等得生成n（O2）＝＝0.025
mol，故答案为：0.025；
（3）乙烧杯中阳极上氢氧根离子放电、阴极上银离子放电，所以电池反应式为4Ag++2H2O4Ag+O2↑+4H+，故答案为：4Ag++2H2O4Ag+O2↑+4H+；
（4）如果电解过程中CuSO4溶液中的金属离子全部析出，此时溶液变成硫酸溶液，继续通电，溶液中电解的是水；
故答案为：能，因为CuSO4溶液已转变为H2SO4溶液，反应变为电解水；
（5）丙装置实质上是电解水，乙中c电极质量增加54g，转移电子的物质的量＝＝0.5mol，
根据转移电子相等得电解生成水的质量＝＝4.5g，根据“析出什么、加入什么”的原则，要使溶液恢复原状，只要加入4.5g水即可，
故答案为：向丙烧杯中加入4.5g水．
31．CuSO4溶液是中学化学及工农业生产中常见的一种试剂．某同学利用制得的CuSO4溶液，进行以下实验探究．
（1）图一是根据反应Zn+CuSO4＝Cu+ZnSO4
设计成的锌铜原电池．电解质溶液甲是 ZnSO4 （填“ZnSO4”或“CuSO4”）溶液；Cu极的电极反应式是 Cu2++2e﹣＝Cu； ．
（2）图二中，Ⅰ是甲烷燃料电池（电解质溶液为KOH溶液）的结构示意图，该同学想在Ⅱ中实现铁上镀铜，则b处通入的是 O2 （填“CH4”或“O2”），a处电极上发生的电极反应式是 CH4﹣8e﹣+10OH﹣＝CO32﹣+7H2O ．
【分析】（1）根据反应Zn+CuSO4＝Cu+ZnSO4
设计成的锌铜原电池，则电解质溶液甲是电极为硫酸锌，锌失电子为负极，Cu为正极，该电极上是铜离子得到电子；
（2）实现铁上镀铜，Cu为阳极，则b为正极，a为负极，在燃料电池的负极上是甲烷失去电子的氧化反应．
【解答】解：（1）根据反应Zn+CuSO4＝Cu+ZnSO4
设计成的锌铜原电池，则锌失电子为负极，Cu为正极，该电极上是铜离子得到电子的还原反应，电极反应为Cu2++2e﹣＝Cu，
故答案为：ZnSO4；Cu2++2e﹣＝Cu；
②实现铁上镀铜，Cu为阳极，则b为正极，通入的气体O2，a为负极，通入甲烷，该电极上是甲烷失去电子，电极反应为CH4﹣8e﹣+10OH﹣＝CO32﹣+7H2O；故答案为：O2；CH4﹣8e﹣+10OH﹣＝CO32﹣+7H2O．
32．甲醇﹣空气燃料电池（DMFC）是一种高效能、轻污染电动汽车的车载电池，该燃料电池的电池反应式为：CH3OH（l）+O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）．其工作原理如示意图：负极的电极反应式为 CH3OH+H2O﹣6e﹣═CO2+6H+ ．
【分析】酸性条件下，负极上甲醇失电子和水反应生成二氧化碳和氢离子．
【解答】解：酸性条件下，负极上甲醇失电子和水反应生成二氧化碳和氢离子，则负极的电极反应式为CH3OH+H2O﹣6e﹣═CO2+6H+；
故答案为：CH3OH+H2O﹣6e﹣═CO2+6H+．
33．膜技术原理在化工生产中有着广泛的应用．有人设想利用电化学原理制备少量硫酸和绿色硝化剂N2O5，装置图如下．
（1）A装置是 原电池 ，B装置是 电解池 （填“原电池”或“电解池”）．
（2）A装置中，a电极为的 负 极，其电极反应为 SO2﹣2e+2H2O＝SO42﹣+4H+ ．
（3）d电极上的反应式为 2H++2e﹣＝H2↑ ．
【分析】（1）A装置能自发的进行氧化还原反应且没有外接电源，所以原电池，则B属于电解池；
（2）A装置中，通入二氧化硫的电极失电子发生氧化反应，为负极，则b为正极；
（3）c是阳极，d是阴极，阴极上氢离子放电生成氢气．
【解答】解：（1）A装置能自发的进行氧化还原反应且没有外接电源，所以原电池，B有外接电源，属于电解池，故答案为：原电池；
电解池；
（2）A装置中，a电极上二氧化硫失电子和水反应生成硫酸，该电极为负极，电极反应式为SO2﹣2e+2H2O＝SO42﹣+4H+，故答案为：负；SO2﹣2e+2H2O＝SO42﹣+4H+；
（3）c是阳极，d是阴极，阴极上氢离子放电生成氢气，电极反应为2H++2e﹣＝H2↑，故答案为：2H++2e﹣＝H2↑．
34．如图所示，U形管内盛有100mL的CuSO4溶液，按要求回答下列问题：
（1）若A极材料是为Zn，B极材料是为石墨，打开K2，合上K1，则A极为 负 极，SO42﹣移向 A 极（填“A”或“B”）
（2）若A、B极材料都为石墨，打开K1，合上K2．反应一段时间后，若忽略溶液的体积变化和气体的溶解，A、B两极收集到气体的体积（标准状况下）都为560mL，则原CuSO4溶液的物质的量浓度为 0.25 mol?L﹣1．
（3）如要用电解方法精炼粗铜，则A、B电极都要更换，其中A的材料应换成 纯铜（或铜） ，打开K1，合上K2，反应一段时间后电解质溶液中Cu2+浓度 减小 （填“增大”、“减小”或“不变”）．
【分析】（1）该装置是原电池，较活泼的金属作负极，溶液中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动．
（2）根据电解池的工作原理以及两极反应的电极反应式结合电子守恒来计算即可；
（3）电解精炼铜时，粗铜是阳极，纯铜是阴极，电解质溶液是含有铜离子的盐溶液．
【解答】解：（1）该装置是原电池，锌作负极，碳作正极，原电池放电时，溶液中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，所以溶液中氢氧根离子和硫酸根离子向A极移动．
故答案为：负；A；
（2）若A、B极材料都为石墨，打开K1，合上K2，构成电解池，A极是阴极，Cu2++2e﹣＝Cu，2H++2e﹣＝H2，B极是阳极，4OH﹣﹣4e﹣＝O2↑+2H2O，A、B两极收集到气体的体积（标准状况下）都为560mL即0.025mol，此时阳极上电子转移0.1mol，阴极上生成氢气转移电子是0.05mol，所以铜离子共得到0.05mol电子，铜离子的物质的量是0.025mol，所以原CuSO4溶液的物质的量浓度c＝＝＝0.25mol/L，故答案为：0.25；
（3）用电解方法精炼粗铜，粗铜是阳极，纯铜是阴极，即A的材料应换成纯铜（或铜），在阳极上是金属锌铁镍等金属先失电子，在阴极上始终是铜离子得电子，所以电解后铜离子浓度会减小，故答案为：纯铜（或铜）；减小．
35．如图是一个电化学过程的示意图．
请回答下列问题：
（1）图中甲池的名称 原电池 （填“原电池”“电解池”或“电镀池”）．
（2）写出通入CH3OH的电极的电极反应式： CH3OH+8OH﹣﹣6e﹣＝CO32﹣+6H2O ．
（3）乙池中反应的化学方程式为 4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3 ，当乙池中B极的质量增加5.4g时，甲池中理论上消耗O2的体积为 0.28 L（标准状况下），此时丙池中 D 电极（填“C”或“D”）析出1.6g某金属，则丙池的某盐溶液可能是 BD （填序号）
A．MgSO4溶液
B．CuSO4溶液
C．NaCl溶液
D．AgNO3溶液．
【分析】（1）甲池能自发的进行氧化还原反应，所以属于原电池；
（2）燃料电池中，负极上通入燃料，燃料失电子发生氧化反应；
（3）乙池是电解池，碳作阳极，银作阴极，所以反应是电解硝酸银溶液；根据转移电子守恒计算消耗氧气
等体积，丙池中，阴极上析出金属，根据转移电子计算金属的相对原子质量，从而确定盐．
【解答】解：（1）甲池能自发的进行氧化还原反应，所以属于原电池，故答案为：原电池；
（2）燃料电池中，负极上通入燃料，碱性条件下，甲醇水中和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，所以电极反应式为：CH3OH+8OH﹣﹣6e﹣＝CO32﹣+6H2O，
故答案为：CH3OH+8OH﹣﹣6e﹣＝CO32﹣+6H2O；
（3）乙池是电解池，碳作阳极，银作阴极，所以反应是电解硝酸银溶液，电池反应式为：4AgNO3+2H2O
4Ag+O2↑+4HNO3，乙池是电解池，B极上银离子得电子发生还原反应而析出银，根据转移电子相等，当乙池中B极的质量增加5.4g时，甲池中理论上消耗O2的体积＝＝0.28L，
丙池是电解池，阴极上金属离子放电析出金属单质，则金属元素在氢元素之后，D电极连接甲醇电极，所以D是阴极，根据转移电子相等知，当析出一价金属时，其摩尔质量＝＝32g/mol，如果电解质溶液浓度较小，析出的金属摩尔质量大于32g/mol，则D选项正确；
当析出的是二价金属，
则＝64g/mol，所以该金属是铜，则溶液是硫酸铜溶液，故选BD，
故答案为：4AgNO3+2H2O
4Ag+O2↑+4HNO3；0.28；D；BD．
三．实验题（共2小题）
36．电化学原理在生产生活中应用十分广泛．请回答下列问题：
（1）通过SO2传感器可监测大气中SO2的含量，其工作原理如图1所示．
①固体电解质中O2﹣向 负 极移动（填“正”或“负”）．
②写出V2O5电极的电极反应式： SO2﹣2e﹣+O2﹣＝SO3 ．
（2）如图所示装置I是一种可充电电池，装置Ⅱ是一种以石墨为电极的家用环保型消毒液发生器．装置I中离子交换膜只允许Na+通过，充放电的化学方程式为：2Na2S2+NaBr3
Na2S4+3NaBr
①负极区电解质为 Na2S2、Na2S4 （用化学式表示）
②家用环保型消毒液发生器发生反应的离子方程式为 Cl2+2OH﹣＝Cl﹣+ClO﹣+H2O ．
③闭合开关K，当有0.04mol
Na+通过离子交换膜时，a电极上析出的气体在标准状况下体积为 448
mL．
（3）金属钒（V）在材料科学上有重要作用，被称为“合金的维生素”．在测定矿石中钒的含量时有如下操作：用已知浓度的硫酸酸化的H2C2O4溶液，滴定（VO2）2SO4溶液．
①完成滴定过程的离子反应方程式，方框内填数字，短线上填物质的化学式或离子符号．
□VO2++□H2C2O4+□ 2H+ →□VO2++□CO2+□ 2H2O
②当收集到标准状况下气体11.2升时，电子转移的数目为 0.5NA ．
【分析】（1）①原电池中阴离子移向负极；
②在V2O5电极上，SO2失电子发生氧化反应生成SO3；
（2）①原电池的负极发生氧化反应；
②氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠和氯化钠；
③a极生成氯气，b极生成氢气，当有0.04mol
Na+通过离子交换膜时，有0.04mol氢离子放电；
（3）①根据元素守恒知，生成物中还含有H2O，该反应是在酸性条件下进行的反应，所以反应物中还含有氢离子，该反应中V元素化合价由+5价变为+4价，草酸中C元素化合价由+3价变为+4价，根据转移电子守恒、原子守恒配平方程式；
②生成的气体是二氧化碳，根据二氧化碳和转移电子之间的关系式计算转移电子数目．
【解答】解：（1）①原电池中阴离子移向负极，故答案为：负；
②在V2O5电极上，SO2失电子发生氧化反应生成SO3，电极方程式为：SO2﹣2e﹣+O2﹣＝SO3，
故答案为：SO2﹣2e﹣+O2﹣＝SO3；
（2）①原电池的负极发生氧化反应，所含元素化合价升高，所以负极区电解质为：Na2S2、Na2S4，
故答案为：Na2S2、Na2S4；
②氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠和氯化钠，则离子方程式为：Cl2+2OH﹣＝Cl﹣+ClO﹣+H2O，
故答案为：Cl2+2OH﹣＝Cl﹣+ClO﹣+H2O；
③a极生成氯气，b极生成氢气，当有0.04mol
Na+通过离子交换膜时，有0.04mol氢离子放电，生成氢气0.02mol，标准状况下体积为：0.02mol×22.4L/mol＝0.448L＝448mL，故答案为：448；
（3）①根据元素守恒知，生成物中还含有H2O，该反应是在酸性条件下进行的反应，所以反应物中还含有氢离子，该反应中V元素化合价由+5价变为+4价，草酸中C元素化合价由+3价变为+4价，其转移电子总数为2，所以VO2+的计量数是2、H2C2O4的计量数是1，根据转移电子守恒、原子守恒配平方程式为2VO2++H2C2O4+2H+＝2VO2++2CO2↑+2H2O，故答案为：2；1；2H+；2；2；2H2O；
②生成的气体是二氧化碳，设转移电子数为x
2VO2++H2C2O4+2H+＝2VO2++2CO2↑+2H2O
转移电子数
44.8L
2NA
11.2L
x
44.8L：2NA：11.2L：x
x＝＝0.5NA，故答案为：0.5NA．
37．现需设计一套实验装置来电解饱和食盐水，并测量电解产生的氢气的体积（约6
mL）和检验氯气的氧化性（不应将多余的氯气排入空气中）。
（1）试从上图图1中选用几种必要的仪器，连成一整套装置，各种仪器接口的连接顺序（填编号）是：A接 G、F、I ，B接 D、E、C 。
（2）铁棒接直流电源的 负 极；碳棒上发生的电极反应为 2Cl﹣﹣2e﹣＝Cl2↑ 。
（3）能说明氯气具有氧化性的实验现象是 淀粉﹣KI溶液变成蓝色 。
（4）假定装入的饱和食盐水为50
mL（电解前后溶液体积变化可忽略），当测得的氢气为5.6
mL（已折算成标准状况）时，溶液的pH为 12 。
（5）工业上采用离子交换膜法电解饱和食盐水，如上图图2，该离子交换膜是 阳离子 （填“阳离子”或“阴离子”）交换膜，溶液A是 NaOH （填溶质的化学式）
【分析】（1）实验的目的是电解饱和食盐水，并测量电解产生的氢气的体积（约6
mL）和检验氯气的氧化性，结合装置的作用来连接装置；
（2）实验目的生成氢气和氯气，所以铁应为阴极，碳棒为阳极；
（3）氯气具有氧化性，能氧化碘离子生成碘单质，使淀粉碘化钾溶液变蓝色说明；
（4）电解饱和食盐水的方程式：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，利用公式C＝来计算NaOH的物质的量浓度，然后求出氢离子的浓度，最后求出pH；
（5）氢气在阴极生成，则b为阴极，a为阳极，阳离子向阴极移动，则离子交换膜允许阳离子通过；a极上氯离子失电子，生成氯气同时溶液中生成NaOH。
【解答】解：（1）产生的氢气的体积用排水量气法，预计H2的体积6ml左右，所以选I不选H，导管是短进长出，所以A接G，用装有淀粉碘化钾溶液的洗气瓶检验氯气时，导管要长进短出，所以B接D，氯气要进行尾气处理，即E接C，
故答案为：G、F、I；D、E、C；
（2）实验目的生成氢气和氯气，所以铁应为阴极，连接电源负极，电极反应：2H++2e﹣＝H2↑，碳棒为阳极，所以炭棒接直流电源的正极，阳极的电极反应：2Cl﹣﹣2e﹣═Cl2↑，
故答案为：负；
2Cl﹣﹣2e﹣═Cl2↑；
（3）氯气具有氧化性，能氧化碘离子生成碘单质，碘单质遇到淀粉变蓝色，使淀粉碘化钾溶液变蓝色说明氯气具有氧化性，
故答案为：淀粉﹣KI溶液变蓝色；
（4）因电解饱和食盐水的方程式：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，当产生的H2的体积为5.6mL时，物质的量n＝＝2.5×10﹣4mol，生成氢氧化钠的物质的量为5×10﹣4mol，所以溶液中NaOH的物质的量浓度＝═0.01mol/L，所以氢离子的浓度＝mol/L＝1×10﹣12mol/L，pH＝12，
故答案为：12；
（5）氢气在阴极生成，则b为阴极，a为阳极，阳离子向阴极移动，则离子交换膜允许阳离子通过，所以离子交换膜为阳离子交换膜；a极上氯离子失电子，生成氯气同时溶液中生成NaOH，所以溶液A是NaOH；
故答案为：阳离子；NaOH。
四．解答题（共3小题）
38．如图所示3套实验装置，分别回答下列问题．
（1）装置1为铁的吸氧腐蚀实验．向插入碳棒的玻璃筒内滴入酚酞溶液，可观察到碳棒附近的溶液变红，该电极反应为 O2+4e﹣+2H2O═4OH﹣ ．
（2）装置2中的石墨是 正 极（填“正”或“负”），该装置发生的总反应的离子方程式为 2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+ ．
（3）装置3中甲烧杯盛放100mL
0.2mol/L的NaCl溶液，乙烧杯盛放100mL
0.5mol/L的CuSO4溶液．反应一段时间后，停止通电．向甲烧杯中滴入几滴酚酞，观察到石墨电极附近首先变红．
①
一．选择题（共20小题）
1．H2S废气资源化的原理为：2H2S（g）+O2（g）＝S2（s）+2H2O（l）△H＝﹣632kJ?mol﹣1．如图为H2S燃料电池的示意图。下列说法正确的是（ ）
A．电极b为电池的负极
B．电极b上发生的电极反应为：O2+2H2O+4e﹣＝4OH﹣
C．电路中每流过4
mol电子，电池会产生632
kJ电能
D．每34
g
H2S参与反应，有2
mol
H+经质子膜进入正极区
2．某电化学装置如图所示，a、b分别接直流电源两极。下列说法正确的是（ ）
A．溶液中电子从B极移向A极
B．若B为粗铜，A为精铜，则溶液中c（Cu2+）保持不变
C．若A、B均为石墨电极，则通电一段时间后，溶液pH增大
D．若B为粗铜，A为精铜，则A、B两极转移的电子数相等
3．H2S废气资源化利用途径之一是回收能量并得到单质硫。反应原理为2H2S（g）+O2（g）═S2（s）+2H2O（l）△H＝﹣632
kJ/mol。右图为质子膜H2S燃料电池的示意图。下列说法正确的是（ ）
A．电极a为电池的正极
B．电极b上发生的电极反应为：O2+4H++4e﹣＝2H2O
C．电路中每流过4mol电子，电池会产生632kJ热能
D．22.4LH2S参与反应时，2molH+经质子交换膜进入正极区
4．下列关于如图所示装置的说法，正确的是（ ）
A．①装置中阴极处产生的气体能够使湿润KI淀粉试纸变蓝
B．②装置中待镀铁制品应与电源正极相连
C．③装置中电子由b极流向a极
D．④装置中的离子交换膜可以避免生成的Cl2与NaOH溶液反应
5．某课题组以纳米Fe2O3、金属钾和碳的复合材料（碳作为金属锂的载体）作为两极的电极材料制备锂离子电池（电解质为一种能传导Li+的高分子材料），通过在室温条件下对锂离子电池进行循环充放电，成功地实现了对磁性的可逆调控。如图，下列说法不正确的是（ ）
A．该电池不可以用NaOH溶液作为电解质溶液
B．放电时电池正极的电极反应式为Fe2O3+6e﹣＝3O2﹣+2Fe
C．放电时电池的总反应为Fe2O3+6Li＝3Li2O+2Fe
D．在放电过程中，通过电极材料Fe2O3转化为Fe，实现对磁铁的吸引
6．关于下列装置的说法，正确的是（ ）
A．装置①中盐桥内K+的移向ZnSO4溶液
B．装置①将电能转变为化学能
C．若装置②用于铁棒镀铜，则N极为铜棒，电镀过程中溶液中的浓度基本保持不变
D．若装置②用于电解精炼铜，精炼过程溶液中Cu2+的浓度基本保持不变
7．钠离子电池开始成为下一轮电池研究的重点，下图是一种可充电钠离子电池（电解质溶液Na2SO3溶液）工作示意图。下列说法正确的是（ ）
A．电池放电时，Na+从a极区移动到b极区
B．电池放电时，b极区发生的反应是Na2NiFeⅡ（CN）6═NaNiFeⅢ（CN）6+e﹣+Na+
C．金属钠可以作为该电池的负极材料
D．离子交换膜也可以改成阴离子交换膜
8．一种碳纳米管能够吸附氢气，用这种材料制备的电池其原理如图所示，该电池的电解质为6
mol?L﹣1KOH溶液。下列说法中不正确的是（ ）
A．放电时电池负极的电极反应为H2﹣2e﹣+2OH﹣═2H2O
B．放电时K+移向正极
C．放电时镍电极的电极反应为Ni（OH）2+OH﹣﹣e﹣═NiO（OH）+H2O
D．该反应过程中KOH溶液的浓度基本保持不变
9．锂离子电池已经成为应用最广泛的可充电电池。某种锂离子电池的结构示意图如图所示，其中两极区间的隔膜只允许Li+通过。电池放电时的总反应方程式为：Li2CoO2+xLi＝LiCoO2．关于该电池的推论错误的是（ ）
A．放电时，Li+主要从负极区通过隔膜移向正板区
B．放电时，负极反应为：xLi﹣xe﹣＝xLi+
C．为增强溶液的导电性，使用硫酸为电解质溶液
D．充电时，负极（C）上锂元素被还原
10．有一种银锌电池，其电极分别为Ag2O和Zn，电解质溶液为NaOH，其中Ag2O极电极反应式为Ag2O+H2O+2e﹣═2Ag+2OH﹣，根据上述反应式，下列说法正确的是（ ）
A．使用过程中，电子由Ag2O极经外路流向Zn极
B．使用过程中，溶液中氢氧根向Ag2O电极移动
C．使用过程中，电极正极溶液的pH增大
D．使用过程中，Zn电极发生还原反应，Ag2O电极发生氧化反应
11．2017年2月19日在第十三届阿布扎比国际防务展上，采用先进的氢氧燃料电池系统的无人机，创造了该级别270分钟续航的新世界记录。下列有关氢氧燃料电池的说法不正确的是（ ）
A．通入氢气的电极发生氧化反应
B．碱性电解液中阳离子向通入氢气的方向移动
C．正极的电极反应式为O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣
D．放电过程中碱性电解液的OH﹣的物质的量不变
12．如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．甲池通入
C2H5OH
的电极反应式为
C2H5OH+12e﹣+3H2O＝2CO2+12H+
B．反应一段时间后，丙池中硫酸铜浓度不变。
C．当甲池中消耗标况下
224
mLO2
时，丙池中粗铜端减重
1.28g
D．乙池中生成白色物质，若将乙醇与氧气互换，乙池中仍生成白色物质
13．铜锌原电池（如图）工作时，下列叙述不正确的是（ ）
A．负极反应为：Zn﹣2e﹣═Zn2+
B．盐桥中的Cl﹣移向ZnSO4溶液
C．电池反应为：Zn+Cu2+═Zn2++Cu
D．在外电路中，电流从Zn极流向Cu极
14．某浓差电池工作原理如图。下列说法不正确的是（ ）
A．负极的电极反应式：Ag+Cl﹣﹣e﹣═AgCl
B．Ag电极所处的电解质环境会影响其失电子能力
C．电池工作时，盐桥中的K+向右移，NO3﹣向左移
D．负极发生氧化反应，正极发生还原反应，电池总反应为氧化还原反应
15．图是一种染料敏化太阳能电池的示意图，电池的一个电极由有机光敏染料（R）涂覆在TiO2纳米晶体表面制成，另一电极由导电玻璃镀铂构成，下列关于该电池叙述不正确的是（ ）
A．染料敏化TiO2电极为电池负极，发生氧化反应
B．正极电极反应式是：I3﹣+2e﹣═3I﹣
C．电池总反应是：2R++3I﹣═I3﹣+2R
D．电池工作时将太阳能转化为电能
16．实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取氯气，已知铅蓄电池的总反应为：Pb+PbO2+2H2SO42PbsO4+2H2O，若制得Cl2
0.050
mol，则电池内消耗的H2SO4的物质的量至少是（ ）
A．0.025
mol
B．0.050
mol
C．0.10
mol
D．0.20
mol
17．全固态锂硫电池能力密度高、成本低、其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料，电池反应为：16Li+xS8＝8Li2Sx（2≤x≤8）。下列说法不正确的是（ ）
A．石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性
B．电池工作时间越长，电极a极Li2S2的含量越高
C．电池充电时，a极发生的反应为：3Li2S8+2Li++2e﹣＝4Li2S6
D．电池充电时，b极接外接电源的负极，每通过0.04mol电子b极增重0.28g
18．2016年，《Nature》期刊报道了CH3OH、O2在聚合物催化下的原电池，其工作示意图如图。下列说法正确的是
（ ）
A．电极B的电极方程式为O2+2e﹣+H+═HO2﹣
B．电解质溶液中H+由电极B流向A极
C．电极A是负极，发生还原反应
D．外电路中通过3mol电子，生成CO211.2L
19．一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列说法不正确的是（ ）
A．反应CH4+H2O
3H2+CO，每消耗1molCH4转移6mole﹣
B．电池工作时，CO32﹣向电极A移动
C．电极A上H2参与的电极反应为：H2﹣2e﹣＝2H+
D．电极B上发生的电极反应为：O2+2CO2+4e﹣＝2CO32﹣
20．一种新型的电池，总反应为：3Zn+2FeO42﹣+8H2O＝2Fe（OH）3↓+3Zn（OH）2↓+4OH﹣，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．Zn极是负极，发生氧化反应
B．随着反应的进行，溶液的pH增大
C．电子由Zn极流出到石墨电极，再经过溶液回到Zn极，形成回路
D．石墨电极上发生的反应为：FeO42﹣+3e﹣+4H2O＝Fe（OH）3↓+5OH﹣
二．填空题（共15小题）
21．如图所示是一套电化学实验装置，图中C、D均为铂电极，U为盐桥，G是灵敏电流计，其指针总是偏向电源正极．
①向B杯中加入适量较浓的硫酸，发现G的指针向右偏移．此时A杯中的主要实验现象是
，
D电极上的电极反应式为
．
②一段时间后，再向B杯中加入适量的质量分数为40%的氢氧化钠溶液，发现G的指针向左偏移．此时整套实验装置的总的离子方程式为
．
22．如图所示，U形管内盛有100mL的溶液，按要求回答下列问题：
（1）打开K2，合并K1，若所盛溶液为CuSO4溶液：则A为
极，A极的电极反应式为
．若所盛溶液为KCl溶液：则B极的电极反应式为
（2）打开K1，合并K2，若所盛溶液为滴有酚酞的NaCl溶液，则A电极附近可观察到的现象是
，Na+移向
极（填A、B）；B电极上的电极反应式为
，总反应化学方程式是
．
（3）如果要用电解的方法精炼粗铜，打开K1，合并K2，电解液选用CuSO4溶液，则A电极的材料应换成是
（填“粗铜”或“纯铜”），电极反应式是
，反应一段时间后电解质溶液中Cu2+的浓度将会
（填“增大”、“减小”、“不变”）．
23．（1）甲醇可作为燃料电池的原料。以CH4和H2O为原料，通过下列反应来制备甲醇。
Ⅰ：CH4
（g）+H2O
（g）＝CO
（g）+3H2
（g）△H＝+206.0kJ?mol﹣1
Ⅱ：CO
（g）+2H2
（g）＝CH3OH
（g）△H＝﹣129.0kJ?mol﹣1
CH4（g）与H2O（g）反应生成CH3OH
（g）和H2（g）的热化学方程式为
。
（2）甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，其原理是：通电后，将Co2+氧化成Co3+，然后以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。实验室用如图装置模拟上述过程：
①写出阳极电极反应式
。
②写出除去甲醇的离子方程式
。
（3）写出以NaHCO3溶液为介质的Al﹣空气原电池的电极反应式负极
。
24．甲烷作为一种新能源在化学领域应用广泛，请回答下列问题：
（1）高炉冶铁过程中，甲烷在催化反应室中产生水煤气（CO和H2）还原氧化铁，有关反应为：CH4（g）+CO2（g）═2CO（g）+2H2（g）△H＝+260kJ?mol﹣1
已知：2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H＝﹣566kJ?mol﹣1则CH4与O2反应生成CO和H2的热化学方程式为
；
（2）如图所示，装置Ⅰ为甲烷燃料电池（电解质溶液为KOH溶液），通过装置Ⅱ实现铁棒上镀铜．
①a处应通入
（填“CH4”或“O2”），b处电极上发生的电极反应式是
；
②电镀结束后，装置Ⅰ中KOH溶液的浓度
（填写“变大”“变小”或“不变”，下同），装置Ⅱ中Cu2+的物质的量浓度
；
③电镀结束后，装置Ⅰ溶液中的阴离子除了OH﹣以外还含有
；
④在此过程中若完全反应，装置Ⅱ中阴极质量变化12.8g，则装置Ⅰ中理论上消耗氧气
L（标准状况下）．
25．化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用．氢气是一种新型的绿色能源，又是一种重要的化工原料．
氢氧燃料电池能量转化率高，具有广阔的发展前景．现用氢氧燃料电池进行如图所示的实验（图中所用电极均为惰性电极）：
（1）对于氢氧燃料电池，下列表达不正确的是
（填代号）．
A．a电极是负极，OH﹣移向负极
B．b电极的电极反应为：O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣
C．电池总反应式为：2H2+O22H2O
D．电解质溶液的pH保持不变
E．氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置
（2）上图装置中盛有100mL
0.1mol?L﹣1AgNO3溶液，当氢氧燃料电池中消耗氢气112mL（标准状况下）时，此时图中装置中溶液的pH＝
（溶液体积变化忽略不计）．
26．（1）据报道以硼氢化合物NaBH4（H的化合价为﹣1价）和H2O2作原料的燃料电池，可用作通信卫星电源．负极材料采用Pt/C，正极材料采用MnO2，其工作原理如图1所示．写出该电池放电时负极的电极反应式：
（2）火箭发射常以液态肼（N2H4）为燃料，液态过氧化氢为助燃剂．
已知：N2H4（l）+O2（g）＝N2（g）+2H2O（l）△H＝﹣534kJ?mol﹣1
H2O2（l）＝H2O（l）+O2（g）△H＝﹣98.6kJ?mol﹣1
写出常温下，N2H4（l）
与
H2O2（l）反应生成N2和H2O的热化学方程式
．
（3）O3可由臭氧发生器（原理如右图2所示）电解稀硫酸制得．
①图中阴极为
（填“A”或“B”）．
②若C处通入O2，则A极的电极反应式为：
（4）向一密闭容器中充入一定量一氧化碳跟水蒸气发生反应
CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g），下列情况下能判断该反应一定达到平衡状态的是
（选填编号）．
A．v正（H2O）＝v逆（H2）
B．容器中气体的压强不再发生改变
C．H2O的体积分数不再改变
D．容器中CO2和H2的物质的量之比不再发生改变
E．容器中气体的密度不再发生改变
（5）温度T1时，在一体积为2L的密闭容积中，加入0.4molCO2和0.4mol的H2，反应中c（H2O）的变化情况如图3所示，T1时反应CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）第4分钟达到平衡．在第5分钟时向体系中同时再充入0.1molCO和0.1molH2（其他条件不变），请在右图中画出第5分钟到9分钟c（H2O）浓度变化趋势的曲线．
27．如图所示的装置中，A、B均为石墨电极．回答下列问题：
（1）装置甲中的能量转化形式是
（2）写出Zn电极上发生的电极反应式
（3）写出乙装置中发生反应的化学方程式
（4）实验开始前，将等质量的Zn电极和Cu电极插入甲装置中，工作一段时间后，将电极取出、洗净、烘干，称量发现两电极质量相差0.15g，如果在乙装置中可收集到的气体为纯净物，则其体积为
L（标准状况）．
28．2008年北京奥运会出现了中国自己生产的燃料电池汽车，作为马拉松领跑车和电视拍摄车，该车装着“绿色心脏”﹣﹣质子交换膜燃料电池，其工作原理如图所示
试回答：
（1）通入氧气的电极发生
反应（“氧化”或“还原”），通入氢气的电极为
极（“正”、“负”、“阴”或“阳”）；
（2）电池工作时，正极的电极反应式为
；
（3）在质子交换膜两侧，质子的运动方向是
（填序号）
a．从左往右
b．从右往左．
29．如图所示的装置，X、Y都是惰性电极．将电源接通后，向（甲）中滴入酚酞溶液，在Fe极附近显红色．试回答下列问题：
（1）在电源中，B电极为
极（填电极名称，下同）；丙装置中Y电极为
极．
（2）在甲装置中，石墨（C）电极上发生
反应（填“氧化”或“还原”）；甲装置中总的化学方程式是：
．
（3）丙装置在通电一段时间后，X电极上发生的电极反应式是
．
（4）如果乙装置中精铜电极的质量增加了0.64g，请问甲装置中，铁电极上产生的气体在标准状况下为
L．
30．A、B、C三种强电解质，它们在水中电离出的离子为Na+、Ag+、NO3﹣、SO42﹣、Cl﹣，在如图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的A、B、C三种溶液，电极均为石墨电极．接通电源，经过一段时间后，测得乙烧杯中c电极质量增加了10.8克．常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系如图所示．据此回答下列问题：
（1）M为电源的
极（填写“正”或“负”），甲、乙两个烧杯中的电解质分别为
、
（填写化学式）．
（2）计算电极f上生成的气体为
mol．
（3）写出乙烧杯中的电解的离子反应方程式：
．
（4）如果电解过程中乙溶液中的金属离子全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？
．
（5）若经过一段时间后，测得乙中c电极质量增加54g，要使丙恢复到原来的状态，操作是
．
31．CuSO4溶液是中学化学及工农业生产中常见的一种试剂．某同学利用制得的CuSO4溶液，进行以下实验探究．
（1）图一是根据反应Zn+CuSO4＝Cu+ZnSO4
设计成的锌铜原电池．电解质溶液甲是
（填“ZnSO4”或“CuSO4”）溶液；Cu极的电极反应式是
．
（2）图二中，Ⅰ是甲烷燃料电池（电解质溶液为KOH溶液）的结构示意图，该同学想在Ⅱ中实现铁上镀铜，则b处通入的是
（填“CH4”或“O2”），a处电极上发生的电极反应式是
．
32．甲醇﹣空气燃料电池（DMFC）是一种高效能、轻污染电动汽车的车载电池，该燃料电池的电池反应式为：CH3OH（l）+O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）．其工作原理如示意图：负极的电极反应式为
．
33．膜技术原理在化工生产中有着广泛的应用．有人设想利用电化学原理制备少量硫酸和绿色硝化剂N2O5，装置图如下．
（1）A装置是
，B装置是
（填“原电池”或“电解池”）．
（2）A装置中，a电极为的
极，其电极反应为
．
（3）d电极上的反应式为
．
34．如图所示，U形管内盛有100mL的CuSO4溶液，按要求回答下列问题：
（1）若A极材料是为Zn，B极材料是为石墨，打开K2，合上K1，则A极为
极，SO42﹣移向
极（填“A”或“B”）
（2）若A、B极材料都为石墨，打开K1，合上K2．反应一段时间后，若忽略溶液的体积变化和气体的溶解，A、B两极收集到气体的体积（标准状况下）都为560mL，则原CuSO4溶液的物质的量浓度为
mol?L﹣1．
（3）如要用电解方法精炼粗铜，则A、B电极都要更换，其中A的材料应换成
，打开K1，合上K2，反应一段时间后电解质溶液中Cu2+浓度
（填“增大”、“减小”或“不变”）．
35．如图是一个电化学过程的示意图．
请回答下列问题：
（1）图中甲池的名称
（填“原电池”“电解池”或“电镀池”）．
（2）写出通入CH3OH的电极的电极反应式：
．
（3）乙池中反应的化学方程式为
，当乙池中B极的质量增加5.4g时，甲池中理论上消耗O2的体积为
L（标准状况下），此时丙池中
电极（填“C”或“D”）析出1.6g某金属，则丙池的某盐溶液可能是
（填序号）
A．MgSO4溶液
B．CuSO4溶液
C．NaCl溶液
D．AgNO3溶液．
三．实验题（共2小题）
36．电化学原理在生产生活中应用十分广泛．请回答下列问题：
（1）通过SO2传感器可监测大气中SO2的含量，其工作原理如图1所示．
①固体电解质中O2﹣向
极移动（填“正”或“负”）．
②写出V2O5电极的电极反应式：
．
（2）如图所示装置I是一种可充电电池，装置Ⅱ是一种以石墨为电极的家用环保型消毒液发生器．装置I中离子交换膜只允许Na+通过，充放电的化学方程式为：2Na2S2+NaBr3
Na2S4+3NaBr
①负极区电解质为
（用化学式表示）
②家用环保型消毒液发生器发生反应的离子方程式为
．
③闭合开关K，当有0.04mol
Na+通过离子交换膜时，a电极上析出的气体在标准状况下体积为
mL．
（3）金属钒（V）在材料科学上有重要作用，被称为“合金的维生素”．在测定矿石中钒的含量时有如下操作：用已知浓度的硫酸酸化的H2C2O4溶液，滴定（VO2）2SO4溶液．
①完成滴定过程的离子反应方程式，方框内填数字，短线上填物质的化学式或离子符号．
□VO2++□H2C2O4+□
→□VO2++□CO2+□
②当收集到标准状况下气体11.2升时，电子转移的数目为
．
37．现需设计一套实验装置来电解饱和食盐水，并测量电解产生的氢气的体积（约6
mL）和检验氯气的氧化性（不应将多余的氯气排入空气中）。
（1）试从上图图1中选用几种必要的仪器，连成一整套装置，各种仪器接口的连接顺序（填编号）是：A接
，B接
。
（2）铁棒接直流电源的
极；碳棒上发生的电极反应为
。
（3）能说明氯气具有氧化性的实验现象是
。
（4）假定装入的饱和食盐水为50
mL（电解前后溶液体积变化可忽略），当测得的氢气为5.6
mL（已折算成标准状况）时，溶液的pH为
。
（5）工业上采用离子交换膜法电解饱和食盐水，如上图图2，该离子交换膜是
（填“阳离子”或“阴离子”）交换膜，溶液A是
（填溶质的化学式）
四．解答题（共3小题）
38．如图所示3套实验装置，分别回答下列问题．
（1）装置1为铁的吸氧腐蚀实验．向插入碳棒的玻璃筒内滴入酚酞溶液，可观察到碳棒附近的溶液变红，该电极反应为
．
（2）装置2中的石墨是
极（填“正”或“负”），该装置发生的总反应的离子方程式为
．
（3）装置3中甲烧杯盛放100mL
0.2mol/L的NaCl溶液，乙烧杯盛放100mL
0.5mol/L的CuSO4溶液．反应一段时间后，停止通电．向甲烧杯中滴入几滴酚酞，观察到石墨电极附近首先变红．
①电源的M端为
极；甲烧杯中铁电极的电极反应为
．
②乙烧杯中电解反应的离子方程式为
．
③停止电解，取出Cu电极，洗涤、干燥、称量、电极增重0.64g，甲烧杯中产生的气体标准状况下体积为
mL．
39．氢能是最重要的新能源．储氢作为氢能利用的关键技术，是当前关注的热点之一．
（1）NaBH4是一种重要的储氢载体，能与水反应生成NaBO3，且反应前后B的化合价不变，该反应的化学方程式为
，消耗1molNaBH4时转移电子数为
．
（2）储氢还可借助有机物，如利用环已烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢．
（g）（g）+3H2（g）
在某温度下，向恒容容器中加入环已烷，其起始浓度为amol?L﹣1，平衡时苯的浓度为bmol?L﹣1，该反应的平衡常数K＝
（3）一定条件下，如图所示装置可实现有机物的电化学储氢（忽略其它有机物）．
①导线中电子转移方向为
．（用A→D或D→A表示）
②生成目标产物的电极反应式为
．
③该储氢装置的电流效率η＝
．（η＝生成目标产物消耗的电子数/转移的电子总数×100%，计算结果保留小数点后1位；提示：D电极除生成目标产物外还有H2产生）
40．如图装置B中是浓度均为0.1mol/L的NaCl、CuSO4混合溶液，溶液体积为500ml，M、N均为石墨电极，当装置A中Zn棒质量减少6.5g时，N上质量增加
g；此时，所有电极上总共收集到的气体的总体积为
L（换算成标准状况下的体积）．
电化学复习
参考答案与试题解析
一．选择题（共20小题）
1．H2S废气资源化的原理为：2H2S（g）+O2（g）＝S2（s）+2H2O（l）△H＝﹣632kJ?mol﹣1．如图为H2S燃料电池的示意图。下列说法正确的是（ ）
A．电极b为电池的负极
B．电极b上发生的电极反应为：O2+2H2O+4e﹣＝4OH﹣
C．电路中每流过4
mol电子，电池会产生632
kJ电能
D．每34
g
H2S参与反应，有2
mol
H+经质子膜进入正极区
【分析】2H2S（g）+O2（g）═S2（s）+2H2O反应，得出负极H2S失电子发生氧化反应即电极a为负极，电极反应为2H2S﹣4e﹣＝S2+4H+，正极O2得电子发生还原反应即电极b为正极，反应为O2+4H++4e﹣＝2H2O，电流从正极流向负极，据此分析解答。
【解答】解：A．负极H2S失电子发生氧化反应即电极a为负极，故A错误；
B．正极O2得电子发生还原反应即电极b为正极，反应为O2+4H++4e﹣＝2H2O，故B错误；
C．电路中每流过4
mol电子，则消耗1mol氧气，该装置不能将将化学能完全转化为电能，电池电池会产生少于632
kJ的电能，故C错误；
D．根据反应：2H2S（g）+O2（g）＝S2（s）+2H2O（l），每34
g即1mol
H2S参与反应，电路中通过2mol电子时，有2mol
H+经质子膜进入正极区，故D正确；
故选：D。
2．某电化学装置如图所示，a、b分别接直流电源两极。下列说法正确的是（ ）
A．溶液中电子从B极移向A极
B．若B为粗铜，A为精铜，则溶液中c（Cu2+）保持不变
C．若A、B均为石墨电极，则通电一段时间后，溶液pH增大
D．若B为粗铜，A为精铜，则A、B两极转移的电子数相等
【分析】.A．电解池和原电池中电子不下水，离子不上岸；
B．若B为粗铜，A为精铜，电解质溶液为硫酸铜溶液，这套装置就是电解精炼铜的装置，因为粗铜中有铁锌等杂质，则溶液中c（Cu2+）略有减小；
C．电解不活泼金属的含氧酸盐，是放氧生酸型，溶液pH减小；
D．电荷守恒。
【解答】解：A．电子不下水，离子不上岸，溶液中Cu2+从B极移向A极，故A错误；
B．若B为粗铜，A为精铜，电解质溶液为硫酸铜溶液，这套装置就是电解精炼铜的装置，因为粗铜中有铁锌等杂质，则溶液中c（Cu2+）略有减小，故B错误；
C．电解不活泼金属的含氧酸盐，是放氧生酸型，2Cu2++2H2O2Cu↓+O2↑+4H+，溶液pH减小，故C错误；
D．根据电荷守恒，A、B两极转移的电子数相等，故D正确；
故选：D。
3．H2S废气资源化利用途径之一是回收能量并得到单质硫。反应原理为2H2S（g）+O2（g）═S2（s）+2H2O（l）△H＝﹣632
kJ/mol。右图为质子膜H2S燃料电池的示意图。下列说法正确的是（ ）
A．电极a为电池的正极
B．电极b上发生的电极反应为：O2+4H++4e﹣＝2H2O
C．电路中每流过4mol电子，电池会产生632kJ热能
D．22.4LH2S参与反应时，2molH+经质子交换膜进入正极区
【分析】原电池将化学能转化为电能，原电池总反应式为：2H2S（g）+O2（g）═S2（s）+2H2O，a电极上H2S失电子发生氧化反应，b电极上O2得电子发生还原反应，电极a为负极，电极b为正极，负极电极反应式为：2H2S（g）﹣4e﹣═S2（s）+4H+，正极电极反应式为：O2+4H++4e﹣═2H2O。
【解答】解：A．由2H2S（g）+O2（g）═S2（s）+2H2O反应可知，H2S失电子发生氧化反应，则电极a为电池的负极，故A错误；
B．电极b上O2得电子发生还原反应，电极反应是为：O2+4H++4e﹣＝2H2O，故B正确；
C．电路中每流过4mol电子，则消耗1mol氧气，但该装置将化学能转化为电能，所以电池内部几乎不放出能量，故C错误；
D.1molH2S参与反应，有2molH+经质子膜进入正极区，但22.4L
H2S的物质的量不一定是1mol，故D错误。
故选：B。
4．下列关于如图所示装置的说法，正确的是（ ）
A．①装置中阴极处产生的气体能够使湿润KI淀粉试纸变蓝
B．②装置中待镀铁制品应与电源正极相连
C．③装置中电子由b极流向a极
D．④装置中的离子交换膜可以避免生成的Cl2与NaOH溶液反应
【分析】A、①装置是电解池，阴极是阳离子得到电子发生还原反应；
B、②装置待镀制品和电源负极相连做电解池的阴极；
C、③装置是原电池，电子流向是从负极经导线流向正极；
D、④装置离子交换膜允许离子通过，氯气不能通过；
【解答】解：A、①装置是电解池，阴极是溶液中阳离子得到电子发生还原反应，应是铜离子得到电子生成铜，故A错误；
B、②装置待镀制品和电源负极相连做电解池的阴极；故B错误；
C、③装置是原电池，电子流向是从负极经导线流向正极，即从a极流向b极，故C错误；
D、④装置中的离子交换膜允许离子通过，氯气不能通过，可以避免生成的Cl2与NaOH溶液反应，故D正确；
故选：D。
5．某课题组以纳米Fe2O3、金属钾和碳的复合材料（碳作为金属锂的载体）作为两极的电极材料制备锂离子电池（电解质为一种能传导Li+的高分子材料），通过在室温条件下对锂离子电池进行循环充放电，成功地实现了对磁性的可逆调控。如图，下列说法不正确的是（ ）
A．该电池不可以用NaOH溶液作为电解质溶液
B．放电时电池正极的电极反应式为Fe2O3+6e﹣＝3O2﹣+2Fe
C．放电时电池的总反应为Fe2O3+6Li＝3Li2O+2Fe
D．在放电过程中，通过电极材料Fe2O3转化为Fe，实现对磁铁的吸引
【分析】由图可知该电池充放电时的反应为：6Li+Fe2O33Li2O+2Fe，则放电时负极反应式为Li﹣e﹣═xLi+，正极反应式为Fe2O3+6Li++6e﹣═3Li2O+2Fe，充电时，阳极、阴极电极反应式与正极、负极电极反应式正好相反，以此解答该题。
【解答】解：A．锂和水发生反应，所以不可以用NaOH溶液为电解质溶液，故A正确；
B．正极发生还原反应，Fe2O3得电子被还原，所以放电时电池正极的电极反应式为Fe2O3+6Li++6e﹣═3Li2O+2Fe，故B错误；
C．放电时电池的总反应为Fe2O3+6Li＝3Li2O+2Fe，故C正确；
D．磁铁的主要成分是Fe3O4，可吸引铁，不可吸引Fe2O3，故D正确。
故选：B。
6．关于下列装置的说法，正确的是（ ）
A．装置①中盐桥内K+的移向ZnSO4溶液
B．装置①将电能转变为化学能
C．若装置②用于铁棒镀铜，则N极为铜棒，电镀过程中溶液中的浓度基本保持不变
D．若装置②用于电解精炼铜，精炼过程溶液中Cu2+的浓度基本保持不变
【分析】A．原电池中阳离子移向正极；
B．原电池是将化学能转化为电能的装置；
C．装置②为电解池，若改为电镀池，则镀层金属做阳极，镀件做阴极，含有镀层金属盐溶液做电镀液；
D．电解精炼时，阳极上比铜活泼的金属也放电，阴极上只有铜离子放电。
【解答】解：A．Zn比铜活泼为负极，Cu为正极，K+移向CuSO4溶液，故A错误；
B．①为原电池，是将化学能转化为电能的装置，故B错误；
C．装置②为电解池，若装置②用于铁棒镀铜，N为阳极，M为阴极，若改为电镀池，则镀层金属做阳极，镀件做阴极，含有镀层金属盐溶液做电镀液，则N极为铜棒，铜失去电子生成铜离子，阴极溶液中铜离子得到电子生成铜，电镀过程中溶液中的浓度基本保持不变，故C正确；
D．电解精炼时，阳极上比铜活泼的金属也放电，阴极上只有铜离子放电，所以溶液中的Cu2+浓度减小，故D错误；
故选：C。
7．钠离子电池开始成为下一轮电池研究的重点，下图是一种可充电钠离子电池（电解质溶液Na2SO3溶液）工作示意图。下列说法正确的是（ ）
A．电池放电时，Na+从a极区移动到b极区
B．电池放电时，b极区发生的反应是Na2NiFeⅡ（CN）6═NaNiFeⅢ（CN）6+e﹣+Na+
C．金属钠可以作为该电池的负极材料
D．离子交换膜也可以改成阴离子交换膜
【分析】根据图知，放电时，b电极上二价Fe失电子生成三价Fe，发生氧化反应，则为负极，a为正极，
A．放电时，金属阳离子向正极移动；
B．放电时，b电极上二价Fe失电子生成三价Fe，为负极；
C．Na能和水反应生成NaOH和氢气；
D．阳离子交换膜只允许阳离子通过，阴离子交换膜只允许阴离子通过。
【解答】解：根据图知，放电时，b电极上二价Fe失电子生成三价Fe，发生氧化反应，则为负极，a为正极，
A．放电时，金属阳离子向正极移动，所以Na+从负极b极区移向正极a极区，故A错误；
B．根据图片知，放电时，b电极上二价Fe失电子生成三价Fe，化合价升高、失去电子、发生氧化反应，则b电极为负极，a电极为正极，负极电极反应为Na2NiFeⅡ（CN）6﹣e﹣＝NaNiFeⅢ（CN）6+Na+，故B正确；
C．Na能和水反应生成NaOH和氢气，则负极上二价铁不能发生氧化反应，所以不能用Na作负极材料，故C错误；
D．阳离子交换膜只允许阳离子通过，不可以用阴离子交换膜，否则Na+从无法负极b极区移向正极a极区，故D错误；
故选：B。
8．一种碳纳米管能够吸附氢气，用这种材料制备的电池其原理如图所示，该电池的电解质为6
mol?L﹣1KOH溶液。下列说法中不正确的是（ ）
A．放电时电池负极的电极反应为H2﹣2e﹣+2OH﹣═2H2O
B．放电时K+移向正极
C．放电时镍电极的电极反应为Ni（OH）2+OH﹣﹣e﹣═NiO（OH）+H2O
D．该反应过程中KOH溶液的浓度基本保持不变
【分析】根据图片中电子流向知，放电时，碳电极是负极，电极反应式为H2+2OH﹣﹣2e﹣＝2H2O，镍电极是正极，反应式为NiO（OH）+H2O+e﹣═Ni（OH）2+OH﹣，以此解答该题。
【解答】解：A．放电时，负极上氢气失电子发生氧化反应，电极反应式为H2+2OH﹣﹣2e﹣═2H2O，故A正确；
B．放电时，该电池为原电池，正极上NiO（OH）得电子发生还原反应，电解质溶液中阳离子向正极移动，所以钾离子向Ni电极移动，故B正确；
C．放电时，正极上NiO（OH）得电子发生还原反应，电极反应式为NiO（OH）+H2O+e﹣═Ni（OH）2+OH﹣，故C错误；
D．总反应式为2NiO（OH）+H2＝2Ni（OH）2，可知该反应过程中KOH溶液的浓度基本保持不变，故D正确。
故选：C。
9．锂离子电池已经成为应用最广泛的可充电电池。某种锂离子电池的结构示意图如图所示，其中两极区间的隔膜只允许Li+通过。电池放电时的总反应方程式为：Li2CoO2+xLi＝LiCoO2．关于该电池的推论错误的是（ ）
A．放电时，Li+主要从负极区通过隔膜移向正板区
B．放电时，负极反应为：xLi﹣xe﹣＝xLi+
C．为增强溶液的导电性，使用硫酸为电解质溶液
D．充电时，负极（C）上锂元素被还原
【分析】A、原电池中，阳离子移向正极；
B、原电池的负极发生失电子的氧化反应；
C、根据锂可与硫酸反应分析；
D、电解池的阴极发生得电子的还原反应。
【解答】解：A、放电时，是原电池的工作原理，在原电池中，阳离子Li+移向正极，故A正确；
B、放电时，是原电池的工作原理，原电池的负极发生失电子的氧化反应，即xLi﹣xe﹣＝xLi+，故B正确；
C、电解貭溶液不能是硫酸，否则锂电极会与硫酸反应，故C错误；
D、充电时，属于电解池的工作原理，电解池的阴极发生得电子的还原反应，即锂元素被还原，故D正确；
故选：C。
10．有一种银锌电池，其电极分别为Ag2O和Zn，电解质溶液为NaOH，其中Ag2O极电极反应式为Ag2O+H2O+2e﹣═2Ag+2OH﹣，根据上述反应式，下列说法正确的是（ ）
A．使用过程中，电子由Ag2O极经外路流向Zn极
B．使用过程中，溶液中氢氧根向Ag2O电极移动
C．使用过程中，电极正极溶液的pH增大
D．使用过程中，Zn电极发生还原反应，Ag2O电极发生氧化反应
【分析】银锌电池的电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为NaOH，电极反应为：Zn+2OH﹣﹣2e＝ZnO+H2O；Ag2O+H2O+2e＝2Ag+2OH﹣，则Zn为负极，发生氧化反应，Ag2O为正极，发生还原反应，电子由负极流向正极，以此解答该题。
【解答】解：A．由电极反应式可知，Zn的化合价由0价升高到+2价，被氧化，为原电池的负极，则正极为Ag2O，原电池中电子从负极流向正极，即从锌经导线流向Ag2O，故A错误；
B．原电池工作时，阴离子想负极移动，故B错误；
C．正极发生Ag2O+H2O+2e＝2Ag+2OH﹣，生成氢氧根离子，则pH增大，故C正确；
D．锌为负极，发生氧化反应，Ag2O为正极，发生还原反应，故D错误。
故选：C。
11．2017年2月19日在第十三届阿布扎比国际防务展上，采用先进的氢氧燃料电池系统的无人机，创造了该级别270分钟续航的新世界记录。下列有关氢氧燃料电池的说法不正确的是（ ）
A．通入氢气的电极发生氧化反应
B．碱性电解液中阳离子向通入氢气的方向移动
C．正极的电极反应式为O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣
D．放电过程中碱性电解液的OH﹣的物质的量不变
【分析】氢氧燃料电池工作时，是把化学能转变为电能，通入氢气的一极为电源的负极，发生氧化反应，电极反应式为H2﹣2e﹣+2OH﹣═2H2O，通入氧气的一极为原电池的正极，电极反应式为O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣，阳离子向正极移动，由此分析解答。
【解答】解：A、该电池工作时化学能转化为电能，通入氢气的一极为电源的负极，发生氧化反应，故A正确；
B、阳离子向正极移动即通入氧气的一极移动，故B错误；
C、通入氧气的一极为原电池的正极，电极反应式为O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣，故C正确；
D、由图可知，氢氧燃料电池放电过程中，总反应为氢气和氧气反应生成水从负极边上排除，则碱性电解液的OH﹣的物质的量不变，故D正确；
故选：B。
12．如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．甲池通入
C2H5OH
的电极反应式为
C2H5OH+12e﹣+3H2O＝2CO2+12H+
B．反应一段时间后，丙池中硫酸铜浓度不变。
C．当甲池中消耗标况下
224
mLO2
时，丙池中粗铜端减重
1.28g
D．乙池中生成白色物质，若将乙醇与氧气互换，乙池中仍生成白色物质
【分析】甲池中能发生自发的氧化还原反应，属于原电池，通入乙醇的一极为负极，通入氧气的一极为正极，则乙池石墨为阳极，Ag为阴极，丙池粗通为阳极，纯铜为阴极，
A．甲池为燃料电池，通入燃料的电极是负极，负极上失电子发生氧化反应；
B．丙池为电解池，粗通为阳极，纯铜为阴极，阳极上活泼性比铜强的金属先失电子，阴极上只有铜离子得电子；
C．丙池阳极上活泼性比铜强的金属先失电子；
D．乙池中石墨为阳极，氯离子失电子发生氧化反应，Ag为阴极，氢离子得电子发生还原反应，同时生成氢氧化镁沉淀，若将乙醇与氧气互换，石墨为阴极，氢离子得电子发生还原反应，同时还生成氢氧化镁沉淀。
【解答】解：A．甲池为燃料电池是原电池，负极是乙醇发生失电子的氧化反应，在碱性电解质下的电极反应为
C2H5OH﹣12e﹣+16OH﹣＝2CO32﹣+11H2O，故A错误；
B．阳极上活泼性比铜强的金属先失电子，阴极上只有铜离子得电子，由于两极上得失电子守恒，所以溶解的Cu与生成的Cu不相同，则溶液中铜离子浓度减小，故B错误；
C．丙池阳极上活泼性比铜强的金属先失电子，所以无法计算粗铜端减重，故C错误；
D．乙池中石墨为阳极，氯离子失电子发生氧化反应，Ag为阴极，氢离子得电子发生还原反应，同时生成氢氧化镁沉淀，若将乙醇与氧气互换，石墨为阴极，氢离子得电子发生还原反应，同时还生成氢氧化镁沉淀，所以若将乙醇与氧气互换，乙池中仍生成白色物质，故D正确。
故选：D。
13．铜锌原电池（如图）工作时，下列叙述不正确的是（ ）
A．负极反应为：Zn﹣2e﹣═Zn2+
B．盐桥中的Cl﹣移向ZnSO4溶液
C．电池反应为：Zn+Cu2+═Zn2++Cu
D．在外电路中，电流从Zn极流向Cu极
【分析】该装置符合原电池构成条件，所以属于原电池，Zn易失电子作负极、Cu作正极，负极反应式为Zn﹣2e﹣＝Zn2+、正极反应式为Cu2++2e﹣＝Cu；放电时，外电路中，电子从负极沿导线流向正极，盐桥中阳离子向正极移动、阴离子向负极移动，以此解答该题。
【解答】解：A．负极发生氧化反应，反应式为
Zn﹣2e﹣＝Zn2+，故A正确；
B．原电池工作时，阴离子向负极移动，故B正确；
C．反应的实质为锌与铜离子的置换反应，则电池反应为：Zn+Cu2+═Zn2++Cu，故C正确；
D．电流由正极经外电路流程负极，故D错误。
故选：D。
14．某浓差电池工作原理如图。下列说法不正确的是（ ）
A．负极的电极反应式：Ag+Cl﹣﹣e﹣═AgCl
B．Ag电极所处的电解质环境会影响其失电子能力
C．电池工作时，盐桥中的K+向右移，NO3﹣向左移
D．负极发生氧化反应，正极发生还原反应，电池总反应为氧化还原反应
【分析】负极Ag失去电子，与Cl﹣结合生成AgCl，电极反应式为Ag+Cl﹣﹣e﹣═AgCl，正极Ag+得到电子生成Ag，即Ag++e﹣═Ag，浓差电池总反应分Ag++Cl﹣＝AgCl↓，电池工作时，外电路：电子由负极经导线进入正极，电流由正极流向负极，内电路：阳离子移向正极，阴离子移向负极，据此分析解答。
【解答】解：A．负极Ag失去电子，与Cl﹣结合生成AgCl，电极反应式为Ag+Cl﹣﹣e﹣═AgCl，故A正确；
B．负极Ag失去电子，与Cl﹣结合生成难溶性AgCl，促使Ag反应加快，金属Ag的活泼性较差，若Ag+不能转化为沉淀，则Ag失电子能力减弱，所以Ag电极所处的电解质环境会影响其失电子能力，故B正确；
C．电池内电路中：电流由正极流向负极，即电池工作时，盐桥中的K+向右移动到正极，NO3﹣向左移动到负极，故C正确；
D．负极Ag/AgCl发生氧化反应，电极反应式为Ag+Cl﹣﹣e﹣═AgCl，正极Ag发生还原反应，电极反应式为Ag++e﹣═Ag，浓差电池工作原理总反应分Ag++Cl﹣＝AgCl↓，为非氧化还原反应，故D错误；
故选：D。
15．图是一种染料敏化太阳能电池的示意图，电池的一个电极由有机光敏染料（R）涂覆在TiO2纳米晶体表面制成，另一电极由导电玻璃镀铂构成，下列关于该电池叙述不正确的是（ ）
A．染料敏化TiO2电极为电池负极，发生氧化反应
B．正极电极反应式是：I3﹣+2e﹣═3I﹣
C．电池总反应是：2R++3I﹣═I3﹣+2R
D．电池工作时将太阳能转化为电能
【分析】根据图示装置可以知道：染料敏化TiO2电极为电池负极，发生氧化反应，R﹣e﹣＝R+，正极电极发生还原反应，电极反应式是：I3﹣+2e﹣═3I﹣，总反应为：2R+I3﹣═3I﹣+2R+，据此回答。
【解答】解：A、根据图示装置可以知道染料敏化TiO2电极为电池负极，发生氧化反应R﹣e﹣＝R+，故A正确；
B、正极电极发生还原反应，电极反应式是：I3﹣+2e﹣═3I﹣，故B正确；
C、正极和负极反应相加可以得到总反应：2R+I3﹣═3I﹣+2R+，故C错误；
D、太阳能电池工作时，将太阳能转化为电能，故D正确。
故选：C。
16．实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取氯气，已知铅蓄电池的总反应为：Pb+PbO2+2H2SO42PbsO4+2H2O，若制得Cl2
0.050
mol，则电池内消耗的H2SO4的物质的量至少是（ ）
A．0.025
mol
B．0.050
mol
C．0.10
mol
D．0.20
mol
【分析】根据电解过程中电荷守恒找出氯气和硫酸的关系式，根据氯气计算硫酸的消耗量。
【解答】解：设生成0.050摩氯气需转移的电子为xmol。
2Cl﹣﹣2e﹣＝Cl2↑
2mol
1mol
x
0.050mol
解得x＝0.1mol，
设消耗硫酸的物质的量为ymol，
放电时，铅蓄电池的电池反应式为：
PbO2+Pb+2H2SO4＝2PbSO4+2H2O
转移电子
2mol
2mol
y
0.1mol
y＝0.1mol
所以消耗硫酸
0.1mol，
故选：C。
17．全固态锂硫电池能力密度高、成本低、其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料，电池反应为：16Li+xS8＝8Li2Sx（2≤x≤8）。下列说法不正确的是（ ）
A．石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性
B．电池工作时间越长，电极a极Li2S2的含量越高
C．电池充电时，a极发生的反应为：3Li2S8+2Li++2e﹣＝4Li2S6
D．电池充电时，b极接外接电源的负极，每通过0.04mol电子b极增重0.28g
【分析】根据电池反应16Li+xS8＝8Li2Sx（2≤x≤8）可知负极锂失电子发生氧化反应，电极反应为：Li﹣e﹣＝Li+，Li+移向正极，所以a是正极，发生还原反应：S8+2e﹣＝S82﹣，S82﹣+2Li+＝Li2S8，3Li2S8+2Li++2e﹣＝4Li2S6，2Li2S6+2Li++2e﹣＝3Li2S4，Li2S4+2Li++2e﹣＝2Li2S2，根据电极反应式结合电子转移进行计算。
【解答】解：A．硫作为不导电的物质，导电性非常差，而石墨烯的特性是室温下导电最好的材料，则石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性，故A正确；
B．由图可知，放电时，a极硫原子得电子逐渐由Li2S8﹣Li2S6﹣Li2S4﹣Li2S2，放电时间越长电池中的Li2S2量就会越高，故B正确；
C．据分析可知a是正极，正极可发生反应：4Li2S6﹣2e﹣＝3Li2S8+2Li+，故C错误；
D．充电时a为阳极，b是阴极，电池充电时，b极反应为：Li++e﹣＝Li，当外电路流过0.04mol电子时，生成锂为0.04mol，b极增加的质量为0.04mol×7g/mol＝0.28g，故D正确；
故选：C。
18．2016年，《Nature》期刊报道了CH3OH、O2在聚合物催化下的原电池，其工作示意图如图。下列说法正确的是
（ ）
A．电极B的电极方程式为O2+2e﹣+H+═HO2﹣
B．电解质溶液中H+由电极B流向A极
C．电极A是负极，发生还原反应
D．外电路中通过3mol电子，生成CO211.2L
【分析】根据图知，通入CH3OH的一极A为负极，失去时电子发生氧化反应，反应为CH3OH﹣6e﹣+H2O＝CO2+6H+，B极为正极，得电子发生还原反应，反应为O2+2e﹣+H+＝HO2﹣，阳离子向正极移动，据此分析解答。
【解答】解：A．B极为正极，得电子发生还原反应，反应为O2+2e﹣+H+＝HO2﹣，故A正确；
B．阳离子向正极移动，则电解质溶液中H+由A极流向B极，故B错误；
C．通过以上分析知，A为负极，发生氧化反应，故C错误；
D．没有说明是否在标况下，无法计算气体体积，故D错误；
故选：A。
19．一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列说法不正确的是（ ）
A．反应CH4+H2O
3H2+CO，每消耗1molCH4转移6mole﹣
B．电池工作时，CO32﹣向电极A移动
C．电极A上H2参与的电极反应为：H2﹣2e﹣＝2H+
D．电极B上发生的电极反应为：O2+2CO2+4e﹣＝2CO32﹣
【分析】甲烷和水经催化重整生成CO和H2，反应中C元素化合价由﹣4价升高到+2价，H元素化合价由+1价降低到0价，原电池工作时，CO和H2为负极反应，被氧化生成二氧化碳和水，正极为氧气得电子生成CO32﹣，以此解答该题。
【解答】解：A．反应CH4+H2O3H2+CO，C元素化合价由﹣4价升高到+2价，H元素化合价由+1价降低到0价，每消耗1molCH4转移6mol电子，故A正确；
B．电池工作时，CO32﹣向负极移动，即向电极A移动，故B正确；
C．电解质没有OH﹣，负极电极A反应为H2+CO+2CO32﹣﹣4e﹣＝H2O+3CO2，故C错误；
D．B为正极，正极为氧气得电子生成CO32﹣，反应为O2+2CO2+4e﹣＝2CO32﹣，故D正确；
故选：C。
20．一种新型的电池，总反应为：3Zn+2FeO42﹣+8H2O＝2Fe（OH）3↓+3Zn（OH）2↓+4OH﹣，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．Zn极是负极，发生氧化反应
B．随着反应的进行，溶液的pH增大
C．电子由Zn极流出到石墨电极，再经过溶液回到Zn极，形成回路
D．石墨电极上发生的反应为：FeO42﹣+3e﹣+4H2O＝Fe（OH）3↓+5OH﹣
【分析】原电池放电时，失电子化合价升高的金属为负极材料，负极反应为：3Zn﹣6e﹣+6OH﹣═3Zn（OH）2，正极上得电子发生还原反应，电池反应式减去负极电极反应式得到正极电极反应式：2FeO42﹣+6e﹣+8H2O═2Fe（OH）3+10OH﹣，外电路中电子由负极通过导线流向正极，内电路中阴离子移向负极，阳离子移向正极，结合总反应方程式分析解答。
【解答】解：A．原电池的负极失电子发生氧化反应，正极得电子发生还原反应，Zn为负极，发生氧化反应，故A正确；
B．钙新型电池的总反应为：3Zn+2FeO42﹣+8H2O＝2Fe（OH）3↓+3Zn（OH）2↓+4OH﹣，生成碱，电解液pH增大，故B正确；
C．放电时，电子不进入电解质溶液，电解质溶液中通过离子定向移动形成电流，电子由Zn极流出到石墨电极，电解质溶液阴阳离子定向移动形成电流，电子不能通过溶液，故C错误；
D．放电时，失电子化合价升高的金属为负极材料，负极反应为：3Zn﹣6e﹣+6OH﹣═3Zn（OH）2，放电时，正极上得电子发生还原反应，电池反应式减去负极电极反应式得到正极电极反应式：2FeO42﹣+6e﹣+8H2O═2Fe（OH）3+10OH﹣，即FeO42﹣+3e﹣+4H2O＝Fe（OH）3↓+5OH﹣，故D正确；
故选：C。
二．填空题（共15小题）
21．如图所示是一套电化学实验装置，图中C、D均为铂电极，U为盐桥，G是灵敏电流计，其指针总是偏向电源正极．
①向B杯中加入适量较浓的硫酸，发现G的指针向右偏移．此时A杯中的主要实验现象是 无色溶液变成蓝色 ，
D电极上的电极反应式为 AsO43﹣+2H++2e﹣═AsO33﹣+H2O ．
②一段时间后，再向B杯中加入适量的质量分数为40%的氢氧化钠溶液，发现G的指针向左偏移．此时整套实验装置的总的离子方程式为 I2+AsO33﹣+H2O═2H++2I﹣+AsO43﹣（或I2+AsO33﹣+2OH﹣═H2O+2I﹣+AsO43﹣） ．
【分析】①在原电池的正极上发生得电子的还原反应，根据氧化还原反应的生成物来确定现象以及电极方程式，发现G的指针向右偏移，电子从C跑到D，即碘离子发生氧化反应，失去电子；
②发现G的指针向左偏移，说明C是正极，D是负极，AsO32﹣和I2在水溶液中可以发生自发的氧化还原反应；
【解答】解：①向B杯中加入适量较浓的硫酸，发现G的指针向右偏移，“G是灵敏电流计，其指针总是偏向电源正极”所以所以说电子从C跑到D，即碘离子发生氧化反应，失去电子，生成碘单质遇到淀粉变蓝，D电极上浓硫酸将低价的亚砷酸根离子氧化，该离子发生还原反应，实质是：AsO43﹣+2H++e﹣＝AsO33﹣+H2O，
故答案为：溶液由无色变蓝色；AsO43﹣+2H++e﹣＝AsO33﹣+H2O；
②再向B杯中加入适量的质量分数为40%的氢氧化钠溶液，发现G的指针向左偏移，说明C是正极，D是负极，A中发生碘单质失电子的反应，B中发生亚砷酸失电子的反应，总反应为：AsO33﹣+I2+H2O＝2H++2I﹣+AsO43﹣（或I2+AsO33﹣+2OH﹣═H2O+2I﹣+AsO43﹣），
故答案为：I2+AsO33﹣+H2O═2H++2I﹣+AsO43﹣（或I2+AsO33﹣+2OH﹣═H2O+2I﹣+AsO43﹣）；
22．如图所示，U形管内盛有100mL的溶液，按要求回答下列问题：
（1）打开K2，合并K1，若所盛溶液为CuSO4溶液：则A为 负 极，A极的电极反应式为 Zn﹣2e﹣＝Zn2+ ．若所盛溶液为KCl溶液：则B极的电极反应式为 O2+2H2O+4e﹣＝4OH﹣
（2）打开K1，合并K2，若所盛溶液为滴有酚酞的NaCl溶液，则A电极附近可观察到的现象是 有无色气体产生，电极附近溶液变红 ，Na+移向 A 极（填A、B）；B电极上的电极反应式为 2Cl﹣﹣2e﹣＝Cl2↑ ，总反应化学方程式是 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ ．
（3）如果要用电解的方法精炼粗铜，打开K1，合并K2，电解液选用CuSO4溶液，则A电极的材料应换成是 纯铜
（填“粗铜”或“纯铜”），电极反应式是 Cu2++2e﹣＝Cu ，反应一段时间后电解质溶液中Cu2+的浓度将会 减小 （填“增大”、“减小”、“不变”）．
【分析】（1）若所盛溶液为CuSO4溶液，打开K2，合并K1，该装置是原电池，较活泼的金属作负极，负极上发生氧化反应，较不活泼的金属或导电的非金属作正极，正极上发生还原反应；若所盛溶液为KCl溶液：则B极上氧气得电子发生还原反应．
（2）该装置是电解池，阳极上失电子发生氧化反应，阴极上得电子发生还原反应；
（3）电解法精炼铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，阳极上发生氧化反应，阴极上发生还原反应；
【解答】解：（1）若所盛溶液为CuSO4溶液，打开K2，合并K1，该装置是原电池，锌作负极，碳作正极，负极上锌失电子发生氧化反应，电极反应式为Zn﹣2e﹣＝Zn2+；若所盛溶液为KCl溶液：则B极上氧气得电子发生还原反应，其电极反应式为O2+2H2O+4e﹣＝4OH﹣．
故答案为：负；Zn﹣2e﹣＝Zn2+；O2+2H2O+4e﹣＝4OH﹣；
（2）打开K1，合并K2，若所盛溶液为滴有酚酞的NaCl溶液，该装置是电解池，碳作阳极，锌作阴极，
A电极上氢离子放电生成氢气，同时溶液中生成氢氧化钠，溶液呈碱性，酚酞遇碱变红色，所以A附近可观察到的现象是产生无色气泡，溶液变红色；阳离子向阴极移动，则Na+移向A极；
B电极上氯离子放电生成氯气，所以B的电极反应式为2Cl﹣﹣2e﹣＝Cl2，总反应化学方程式是2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，
故答案为：有无色气体产生，电极附近溶液变红；A；2Cl﹣﹣2e﹣＝Cl2↑；2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑；
（3）电解法精炼铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，阳极上发生氧化反应，阴极上发生还原反应，所以A电极的材料应换成是纯铜，电极反应式是Cu2++2e﹣＝Cu，阳极上不仅铜还有其它金属失电子进入溶液，阴极上只有铜离子得电子，所以反应一段时间后电解质溶液中Cu2+浓度减少，
故答案为：纯铜；Cu2++2e﹣＝Cu；减小；
23．（1）甲醇可作为燃料电池的原料。以CH4和H2O为原料，通过下列反应来制备甲醇。
Ⅰ：CH4
（g）+H2O
（g）＝CO
（g）+3H2
（g）△H＝+206.0kJ?mol﹣1
Ⅱ：CO
（g）+2H2
（g）＝CH3OH
（g）△H＝﹣129.0kJ?mol﹣1
CH4（g）与H2O（g）反应生成CH3OH
（g）和H2（g）的热化学方程式为 CH4（g）+H2O（g）＝CH3OH
（g）+H2（g）△H＝+77.0
kJ?mol﹣1 。
（2）甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，其原理是：通电后，将Co2+氧化成Co3+，然后以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。实验室用如图装置模拟上述过程：
①写出阳极电极反应式 Co2+﹣e﹣＝Co3+ 。
②写出除去甲醇的离子方程式 6Co3++CH3OH+H2O＝CO2↑+6Co2++6H+ 。
（3）写出以NaHCO3溶液为介质的Al﹣空气原电池的电极反应式负极 Al﹣3e﹣+3HCO3﹣＝Al（OH）3↓+3CO2↑ 。
【分析】（1）依据热化学方程式和盖斯定律计算应用；
（2）①通电后，将Co2+氧化成Co3+，电解池中阳极失电子发生氧化反应，电极反应为Co2+﹣e﹣＝Co3+；
②以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化，自身被还原为Co2+，原子守恒与电荷守恒可知，还原生成H+，配平书写为：6Co3++CH3OH+H2O＝CO2↑+6Co2++6H+；
（3）Al﹣空气原电池铝做负极是电子生成铝离子在碳酸氢钠溶液中发生双水解生成氢氧化铝和二氧化碳；
【解答】解：（1）Ⅰ：CH4（g）+H2O
（g）＝CO
（g）+3H2（g）△H＝+206.0kJ?mol﹣1
Ⅱ：CO
（g）+2H2（g）＝CH3OH
（g）△H＝﹣129.0kJ?mol﹣1
依据盖斯定律Ⅰ+Ⅱ得到CH4（g）+H2O（g）＝CH3OH
（g）+H2（g）△H＝+77.0
kJ?mol﹣1
故答案为：CH4（g）+H2O（g）＝CH3OH
（g）+H2（g）△H＝+77.0
kJ?mol﹣1
（2）①通电后，将Co2+氧化成Co3+，电解池中阳极失电子发生氧化反应，电极反应为Co2+﹣e﹣＝Co3+；
故答案为：Co2+﹣e﹣＝Co3+；
②以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化，自身被还原为Co2+，结合原子守恒与电荷守恒可知，还原生成H+，配平书写离子方程式为：6Co3++CH3OH+H2O＝CO2↑+6Co2++6H+；
故答案为：6Co3++CH3OH+H2O＝CO2↑+6Co2++6H+；
（3）以NaHCO3溶液为介质的Al﹣空气原电池中铝做负极失电子发生氧化反应生成铝离子，在碳酸氢钠溶液中发生双水解生成氢氧化铝和二氧化碳；负极的电极反应式：
Al﹣3e﹣+3HCO3﹣＝Al（OH）3↓+3CO2↑；
故答案为：Al﹣3e﹣+3HCO3﹣＝Al（OH）3↓+3CO2↑；
24．甲烷作为一种新能源在化学领域应用广泛，请回答下列问题：
（1）高炉冶铁过程中，甲烷在催化反应室中产生水煤气（CO和H2）还原氧化铁，有关反应为：CH4（g）+CO2（g）═2CO（g）+2H2（g）△H＝+260kJ?mol﹣1
已知：2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H＝﹣566kJ?mol﹣1则CH4与O2反应生成CO和H2的热化学方程式为 2CH4（g）+O2（g）═2CO（g）+4H2（g）△H＝﹣46kJ?mol﹣1
；
（2）如图所示，装置Ⅰ为甲烷燃料电池（电解质溶液为KOH溶液），通过装置Ⅱ实现铁棒上镀铜．
①a处应通入 CH4 （填“CH4”或“O2”），b处电极上发生的电极反应式是 O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣ ；
②电镀结束后，装置Ⅰ中KOH溶液的浓度 变小 （填写“变大”“变小”或“不变”，下同），装置Ⅱ中Cu2+的物质的量浓度 不变 ；
③电镀结束后，装置Ⅰ溶液中的阴离子除了OH﹣以外还含有 CO32﹣ ；
④在此过程中若完全反应，装置Ⅱ中阴极质量变化12.8g，则装置Ⅰ中理论上消耗氧气 2.24 L（标准状况下）．
【分析】（1）已知CH4（g）+CO2（g）═2CO（g）+2H2（g）△H＝+260kJ?mol﹣1①，
2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H＝﹣566kJ?mol﹣1②，
将方程式2×①+②可得CH4与O2反应生成CO和H2的热化学方程式；
（2）①II中首先镀铜，则Cu作阳极、Fe作阴极，I中a处电极为负极、b处电极为正极，负极上通入燃料、正极上通入氧化剂；正极发生还原反应，氧气得电子被还原；
②根据I中氢氧根离子浓度变化确定溶液pH变化；II中发生电镀，阳极上溶解的铜质量等于阴极上析出铜的质量；
③I中还有碳酸根离子生成；
④根据转移电子相等计算消失氧气的体积．
【解答】解：（1）CH4（g）+CO2（g）═2CO（g）+2H2（g）△H＝+260kJ?mol﹣1①，
2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H＝﹣566kJ?mol﹣1②，
将方程式2×①+②得
2CH4（g）+O2（g）═2CO（g）+4H2（g）△H＝﹣46kJ?mol﹣1
，
故答案为：2CH4（g）+O2（g）═2CO（g）+4H2（g）△H＝﹣46kJ?mol﹣1
；
（2）①II中首先镀铜，则Cu作阳极、Fe作阴极，I中a处电极为负极、b处电极为正极，负极上通入燃料、正极上通入氧化剂，所以a处通入的气体是甲烷；甲烷失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电极反应为CH4+10OH﹣﹣8e﹣＝CO32﹣+7H2O，b处通入氧气，电极上发生的电极反应式是O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣，
故答案为：CH4；O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣；
②根据I中电池反应为CH4+2O2+2KOH＝K2CO3+3H2O，KOH参加反应导致溶液中KOH浓度降低，则溶液的pH减小；
II中发生电镀，阳极上溶解的铜质量等于阴极上析出铜的质量，则溶液中铜离子浓度不变，
故答案为：变小；不变；
③I中负极反应为CH4+10OH﹣﹣8e﹣＝CO32﹣+7H2O，所以还有CO32﹣离子生成，故答案为：CO32﹣；
④装置Ⅱ中阴极质量变化12.8g，n（Cu）＝＝0.2mol，则转移0.4mol电子，
串联电路中转移电子相等，由O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣，可知消耗0.1mol氧气，体积为2.24L，
故答案为：2.24．
25．化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用．氢气是一种新型的绿色能源，又是一种重要的化工原料．
氢氧燃料电池能量转化率高，具有广阔的发展前景．现用氢氧燃料电池进行如图所示的实验（图中所用电极均为惰性电极）：
（1）对于氢氧燃料电池，下列表达不正确的是 CD （填代号）．
A．a电极是负极，OH﹣移向负极
B．b电极的电极反应为：O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣
C．电池总反应式为：2H2+O22H2O
D．电解质溶液的pH保持不变
E．氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置
（2）上图装置中盛有100mL
0.1mol?L﹣1AgNO3溶液，当氢氧燃料电池中消耗氢气112mL（标准状况下）时，此时图中装置中溶液的pH＝ 1 （溶液体积变化忽略不计）．
【分析】（1）氢氧燃料电池工作时，通入氢气的电极为负极，发生氧化反应，在碱性溶液中，电极方程式为H2﹣2e﹣+2OH﹣＝2H2O，通入氧气的电极为正极，发生还原反应，电极反应式为O2+2H2O+4e﹣＝4OH﹣，总反应式为2H2+O2＝2H2O，电解硝酸银溶液，pH减小；
（2）电解硝酸银溶液，阴极发生4Ag++4e﹣＝4Ag，阳极发生4OH﹣﹣4e﹣＝2H2O+O2↑，总反应式为4AgNO3+2H2O4HNO3+O2↑+4Ag，根据方程式计算．
【解答】解：（1）A、a电极通入氢气，发生氧化反应，应是负极，原电池工作时OH﹣移向负极，故A正确；
B、通入氧气的电极为正极，发生还原反应，电极反应式为O2+2H2O+4e﹣＝4OH﹣，故B正确；
C、电极总反应式为2H2+O2＝2H2O，不是在点燃的条件下反应，故C错误；
D、电解硝酸银溶液总反应式为4AgNO3+2H2O4HNO3+O2↑+4Ag，电池中电解质溶液的pH减小，故D错误；
E、氢氧燃料电池可分别在两级上通入氢气和氧气，是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置，故E正确．
故答案为：CD；
（2）电解硝酸银溶液，阴极发生4Ag++4e﹣＝4Ag，阳极发生4OH﹣﹣4e﹣＝2H2O+O2↑，
总反应式为4AgNO3+2H2O4HNO3+O2↑+4Ag，当氢氧燃料电池中消耗氢气112mL（标准状况下）时，
n（H2）＝＝0.005mol，由电极方程式H2﹣2e﹣+2OH﹣＝2H2O可知转移电子0.01mol，由电解AgNO3的总反应式可知，转移4mol电子，生成4mol硝酸，因此转移0.01mol电子，产生硝酸0.01mol，c（H+）＝＝0.1mol/L，则pH＝1，
故答案为：1．
26．（1）据报道以硼氢化合物NaBH4（H的化合价为﹣1价）和H2O2作原料的燃料电池，可用作通信卫星电源．负极材料采用Pt/C，正极材料采用MnO2，其工作原理如图1所示．写出该电池放电时负极的电极反应式： BH4﹣﹣8e﹣+8OH﹣＝BO2﹣+6H2O
（2）火箭发射常以液态肼（N2H4）为燃料，液态过氧化氢为助燃剂．
已知：N2H4（l）+O2（g）＝N2（g）+2H2O（l）△H＝﹣534kJ?mol﹣1
H2O2（l）＝H2O（l）+O2（g）△H＝﹣98.6kJ?mol﹣1
写出常温下，N2H4（l）
与
H2O2（l）反应生成N2和H2O的热化学方程式 N2H4（l）+2H2O2（l）＝N2（g）+4H2O（l）△H＝﹣731.2
kJ/mol ．
（3）O3可由臭氧发生器（原理如右图2所示）电解稀硫酸制得．
①图中阴极为 A （填“A”或“B”）．
②若C处通入O2，则A极的电极反应式为： O2+4H++4e﹣＝2H2O
（4）向一密闭容器中充入一定量一氧化碳跟水蒸气发生反应
CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g），下列情况下能判断该反应一定达到平衡状态的是 AC （选填编号）．
A．v正（H2O）＝v逆（H2）
B．容器中气体的压强不再发生改变
C．H2O的体积分数不再改变
D．容器中CO2和H2的物质的量之比不再发生改变
E．容器中气体的密度不再发生改变
（5）温度T1时，在一体积为2L的密闭容积中，加入0.4molCO2和0.4mol的H2，反应中c（H2O）的变化情况如图3所示，T1时反应CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）第4分钟达到平衡．在第5分钟时向体系中同时再充入0.1molCO和0.1molH2（其他条件不变），请在右图中画出第5分钟到9分钟c（H2O）浓度变化趋势的曲线．
【分析】（1）原电池负极发生氧化反应，正极反应还原反应，由原电池工作原理图1可知，电极a为负极，电极b为正极，BH4﹣在负极放电生成BO2﹣；
（2）根据盖斯定律，由已知热化学方程式乘以适当的系数进行加减，反应热也处于相应的系数进行相应的加减，构造目标热化学方程式，据此计算△H；
（3）①由图可知，B极生成O2、O3，B极反应氧化反应，电解池阳极发生氧化反应，故A为阴极；
②C处通入O2，O2发生还原反应，在酸性条件下生成水；
（4）化学反应达到化学平衡状态时，正逆反应速率相等，且不等于0，各物质的浓度不再发生变化，由此衍生的一些物理量不发生变化，以此进行判断，得出正确结论；
（5）据图象分析，平衡时各物质浓度都是0.10mol/L，其平衡常数K＝1，再加入0.1molCO和0.1molH2时，比较K与Q的相对大小，即可判断5min后反应情况．
【解答】解：（1）原电池负极发生氧化反应，正极反应还原反应，由原电池工作原理图1可知，电极a为负极，电极b为正极，BH4﹣在负极放电生成BO2﹣，电极反应式为BH4﹣﹣8e﹣+8OH﹣＝BO2﹣+6H2OMnO2．
故答案为：BH4﹣﹣8e﹣+8OH﹣＝BO2﹣+6H2O；
（2）已知：①N2H4（g）+O2（g）＝N2（g）+2H2O（l）△H＝﹣534kJ?mol﹣1
②H2O2（l）＝H2O（l）+1/2O2（g）△H＝﹣98.64kJ?mol﹣1
由盖斯定律，①+②×2得N2H4（g）+2H2O2（l）＝N2（g）+4H2O（g）△H＝﹣534kJ?mol﹣1+2×（﹣98.64kJ?mol﹣1）＝﹣731.2kJ?mol﹣1
故答案为：N2H4（l）+2H2O2（l）＝N2（g）+4H2O（l）△H＝﹣731.2
kJ/mol；
（3）①由图可知，B极生成O2、O3，B极反应氧化反应，电解池阳极发生氧化反应，故A为阴极，故答案为：A；
②C处通入O2，O2发生还原反应，在酸性条件下生成水，电极反应式为O2+4H++4e﹣＝2H2O，故答案为：O2+4H++4e﹣＝2H2O；
（4）A．v正（H2O）＝v逆（H2），正逆反应速率相等，说明反应达到平衡状态，故A正确；
B．容器中气体的压强不再发生改变，反应前后气体体积不变，压强始终不变，压强不变不能说明反应达到平衡状态，故B错误；
C．H2O的体积分数不再改变，说明各组分浓度不变，反应达到平衡状态，故C正确；
D．容器中CO2和H2的物质的量之比决定于反应前加入物质的多少，与是否平衡无关，故C错误；
E．容器中气体的密度不再发生改变，容器体积不变，气体质量不变，密度始终不变，密度不变不能说明反应达到平衡状态，故E错误；
故答案为：AC；
（5）据图象分析，平衡时各物质浓度都是0.10mol/L，其平衡常数K＝1，再加入0.1molCO和0.1molH2时，其浓度熵Q＝＝1＝K，平衡不移动，所以水蒸气浓度不再变化，图象为，故答案为：．
27．如图所示的装置中，A、B均为石墨电极．回答下列问题：
（1）装置甲中的能量转化形式是 化学能转变为电能
（2）写出Zn电极上发生的电极反应式 Zn＝2e﹣＝Zn2+
（3）写出乙装置中发生反应的化学方程式 CuCl2Cu+Cl2↑
（4）实验开始前，将等质量的Zn电极和Cu电极插入甲装置中，工作一段时间后，将电极取出、洗净、烘干，称量发现两电极质量相差0.15g，如果在乙装置中可收集到的气体为纯净物，则其体积为 0.051 L（标准状况）．
【分析】甲池能自发的进行氧化还原反应，所以甲池是原电池；甲池中锌是负极，铜是正极，负极上锌失电子正极上氢离子得电子；
乙池中A是阳极，B是阴极，阳极上Cl﹣失电子发生氧化反应，阴极上Cu2+得电子发生还原反应，并结合通过电极的电子的物质的量相等来解题，据此解答．
【解答】解：（1）由于甲池是原电池，故能将化学能转化为电能，故答案为：化学能转变为电能；
（2）锌电极上电极本身放电：Zn﹣2e﹣＝Zn2+，故答案为：Zn﹣2e﹣＝Zn2+；
（3）在乙池中，由于AB均为石墨电极，故阳极上Cl﹣放电：2Cl﹣﹣2e﹣＝Cl2↑，阴极上Cu2+放电：Cu2++2e﹣＝Cu，故乙池的总反应为：CuCl2Cu+Cl2↑，故答案为：CuCl2Cu+Cl2↑；
（4）甲池中锌是负极，铜是正极，负极上锌失电子，正极上氢离子得电子，故锌极质量减小但铜极质量不变，故称量发现两电极质量相差0.15g即为反应掉的锌的质量，物质的量n＝＝＝0.0023mol，根据负极反应Zn＝2e﹣＝Zn2+可知，失去0.0046mol电子，故乙池中阳极上通过的电子的物质的量也为0.0046mol，设生成的气体的物质的量为Xmol，根据阳极反应：2Cl﹣﹣2e﹣＝Cl2↑
2
1
0.0046mol
Xmol
可得：＝
解得X＝0.0023mol
在标况下的体积V＝nVm＝0.0023mol×22.4L/mol＝0.051L
故答案为：0.051．
28．2008年北京奥运会出现了中国自己生产的燃料电池汽车，作为马拉松领跑车和电视拍摄车，该车装着“绿色心脏”﹣﹣质子交换膜燃料电池，其工作原理如图所示
试回答：
（1）通入氧气的电极发生 还原 反应（“氧化”或“还原”），通入氢气的电极为 负 极（“正”、“负”、“阴”或“阳”）；
（2）电池工作时，正极的电极反应式为 O2+4H++4e﹣═2H2O ；
（3）在质子交换膜两侧，质子的运动方向是 a
（填序号）
a．从左往右
b．从右往左．
【分析】在燃料电池中，通入燃料的电极是负极，该极上发生失电子的氧化反应，通入氧气的电极是正极，该极上氧气得电子发生还原反应，电解质溶液中阳离子向正极移动．
【解答】解：（1）在燃料电池中，通入氧气的电极是正极，该极上氧气得电子发生还原反应，通入氢气的电极为负极；
故答案为：还原；负；
（2）电池工作时，正极上氧气得电子生成水，则正极的电极反应式为O2+4H++4e﹣═2H2O；
故答案为：O2+4H++4e﹣═2H2O；
（3）电解质溶液中阳离子向正极移动，则在质子交换膜两侧，质子的运动方向是从左往右，故答案为：a．
29．如图所示的装置，X、Y都是惰性电极．将电源接通后，向（甲）中滴入酚酞溶液，在Fe极附近显红色．试回答下列问题：
（1）在电源中，B电极为 负 极（填电极名称，下同）；丙装置中Y电极为 阴 极．
（2）在甲装置中，石墨（C）电极上发生 氧化 反应（填“氧化”或“还原”）；甲装置中总的化学方程式是： 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ ．
（3）丙装置在通电一段时间后，X电极上发生的电极反应式是 2Cl﹣﹣2e﹣＝Cl2↑ ．
（4）如果乙装置中精铜电极的质量增加了0.64g，请问甲装置中，铁电极上产生的气体在标准状况下为
0.224L L．
【分析】（1）电解饱和食盐水时，酚酞变红的极是阴极，阴极和电源负极相连，则在Fe极附近显红色，所以Fe是阴极，A是正极、B是负极，X是阳极，Y是阴极，
（2）根据电解池的工作原理以及电极反应来回答；
（3）在电解池的阴极上是电解质中的阳离子发生得电子的还原反应；
（4）根据串联电路中转移电子是相等的电子守恒规律来计算即可．
【解答】解：电解饱和食盐水时，酚酞变红的极是阴极，阴极和电源负极相连，则在Fe极附近显红色，所以Fe是阴极，A是正极、B是负极，X是阳极，Y是阴极
（1）在Fe极附近显红色，所以Fe是阴极，A是正极、B是负极，X是阳极，Y是阴极，
故答案为：负；阴，
（2）在甲装置中，石墨（C）电极是阳极，该电极上发生氧化反应，电解饱和食盐水的反应原理是：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，
故答案为：氧化；2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑；
（3）丙中X是阳极，阳极上是电解质中的阴离子氯离子失电子发生氧化反应，即2Cl﹣﹣2e﹣＝Cl2↑，
故答案为：2Cl﹣﹣2e﹣＝Cl2↑；
（4）乙装置中精铜电极的质量增加了0.64g，根据电极反应：Cu2++2e﹣＝Cu，即生成0.64g即0.01mol铜，转移电子是0.02mol，铁电极是阴极，该极上产生氢气，2H++2e﹣＝H2↑，当转移0.02mol电子时，该极上产生的气体为0.01mol，在标准状况下体积为0.224L，
故答案为：0.224．
30．A、B、C三种强电解质，它们在水中电离出的离子为Na+、Ag+、NO3﹣、SO42﹣、Cl﹣，在如图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的A、B、C三种溶液，电极均为石墨电极．接通电源，经过一段时间后，测得乙烧杯中c电极质量增加了10.8克．常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系如图所示．据此回答下列问题：
（1）M为电源的 负 极（填写“正”或“负”），甲、乙两个烧杯中的电解质分别为 NaCl 、 AgNO3 （填写化学式）．
（2）计算电极f上生成的气体为 0.025
mol．
（3）写出乙烧杯中的电解的离子反应方程式： 4Ag++2H2O4Ag+O2↑+4H+ ．
（4）如果电解过程中乙溶液中的金属离子全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？ 能，因为CuSO4溶液已转变为H2SO4溶液，反应变为电解水 ．
（5）若经过一段时间后，测得乙中c电极质量增加54g，要使丙恢复到原来的状态，操作是 向丙烧杯中加入4.5g水 ．
【分析】根据第二个图知，甲电解过程中pH增大，说明阴极上氢离子放电、阳极上其它离子放电，甲中电解质只能是NaCl；乙在电解过程中pH减小，说明阳极上氢氧根离子放电，阴极上金属得电子，根据离子共存知，乙中电解质只能是AgNO3，丙电解过程中pH不变且为7，说明电解质为强酸强碱盐，且电解过程中为电解水，丙中电解质为NaNO3或Na2SO4，
（1）c电极质量增加，说明c电极为阴极，连接阴极的电极为原电池负极；
（2）f电极为阳极，阳极上氢氧根离子放电生成氧气，根据转移电子相等进行计算；
（3）乙烧杯中阳极上氢氧根离子放电、阴极上银离子放电；
（4）溶液中的水也可以被电解；
（5）根据电解质在电解以后要想复原，符合的原则是：出什么加什么，丙为硫酸钠或硝酸钾溶液，实质上为电解水结合电路上电子守恒计算；
【解答】解：根据第二个图知，甲电解过程中pH增大，说明阴极上氢离子放电、阳极上其它离子放电，甲中电解质只能是NaCl；乙在电解过程中pH减小，说明阳极上氢氧根离子放电，阴极上金属得电子，根据离子共存知，乙中电解质只能是AgNO3，丙电解过程中pH不变且为7，说明电解质为强酸强碱盐，且电解过程中为电解水，丙中电解质为NaNO3或Na2SO4，
（1）c电极质量增加，说明c电极为阴极，则M为负极、N为正极，通过以上分析知，甲、乙中电解质分别是NaCl、AgNO3，故答案为：负；NaCl；AgNO3；
（2）c电极上析出10.8g转移电子的物质的量＝＝0.1mol，f电极为阳极，阳极上氢氧根离子放电生成氧气，根据转移电子相等得生成n（O2）＝＝0.025
mol，故答案为：0.025；
（3）乙烧杯中阳极上氢氧根离子放电、阴极上银离子放电，所以电池反应式为4Ag++2H2O4Ag+O2↑+4H+，故答案为：4Ag++2H2O4Ag+O2↑+4H+；
（4）如果电解过程中CuSO4溶液中的金属离子全部析出，此时溶液变成硫酸溶液，继续通电，溶液中电解的是水；
故答案为：能，因为CuSO4溶液已转变为H2SO4溶液，反应变为电解水；
（5）丙装置实质上是电解水，乙中c电极质量增加54g，转移电子的物质的量＝＝0.5mol，
根据转移电子相等得电解生成水的质量＝＝4.5g，根据“析出什么、加入什么”的原则，要使溶液恢复原状，只要加入4.5g水即可，
故答案为：向丙烧杯中加入4.5g水．
31．CuSO4溶液是中学化学及工农业生产中常见的一种试剂．某同学利用制得的CuSO4溶液，进行以下实验探究．
（1）图一是根据反应Zn+CuSO4＝Cu+ZnSO4
设计成的锌铜原电池．电解质溶液甲是 ZnSO4 （填“ZnSO4”或“CuSO4”）溶液；Cu极的电极反应式是 Cu2++2e﹣＝Cu； ．
（2）图二中，Ⅰ是甲烷燃料电池（电解质溶液为KOH溶液）的结构示意图，该同学想在Ⅱ中实现铁上镀铜，则b处通入的是 O2 （填“CH4”或“O2”），a处电极上发生的电极反应式是 CH4﹣8e﹣+10OH﹣＝CO32﹣+7H2O ．
【分析】（1）根据反应Zn+CuSO4＝Cu+ZnSO4
设计成的锌铜原电池，则电解质溶液甲是电极为硫酸锌，锌失电子为负极，Cu为正极，该电极上是铜离子得到电子；
（2）实现铁上镀铜，Cu为阳极，则b为正极，a为负极，在燃料电池的负极上是甲烷失去电子的氧化反应．
【解答】解：（1）根据反应Zn+CuSO4＝Cu+ZnSO4
设计成的锌铜原电池，则锌失电子为负极，Cu为正极，该电极上是铜离子得到电子的还原反应，电极反应为Cu2++2e﹣＝Cu，
故答案为：ZnSO4；Cu2++2e﹣＝Cu；
②实现铁上镀铜，Cu为阳极，则b为正极，通入的气体O2，a为负极，通入甲烷，该电极上是甲烷失去电子，电极反应为CH4﹣8e﹣+10OH﹣＝CO32﹣+7H2O；故答案为：O2；CH4﹣8e﹣+10OH﹣＝CO32﹣+7H2O．
32．甲醇﹣空气燃料电池（DMFC）是一种高效能、轻污染电动汽车的车载电池，该燃料电池的电池反应式为：CH3OH（l）+O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）．其工作原理如示意图：负极的电极反应式为 CH3OH+H2O﹣6e﹣═CO2+6H+ ．
【分析】酸性条件下，负极上甲醇失电子和水反应生成二氧化碳和氢离子．
【解答】解：酸性条件下，负极上甲醇失电子和水反应生成二氧化碳和氢离子，则负极的电极反应式为CH3OH+H2O﹣6e﹣═CO2+6H+；
故答案为：CH3OH+H2O﹣6e﹣═CO2+6H+．
33．膜技术原理在化工生产中有着广泛的应用．有人设想利用电化学原理制备少量硫酸和绿色硝化剂N2O5，装置图如下．
（1）A装置是 原电池 ，B装置是 电解池 （填“原电池”或“电解池”）．
（2）A装置中，a电极为的 负 极，其电极反应为 SO2﹣2e+2H2O＝SO42﹣+4H+ ．
（3）d电极上的反应式为 2H++2e﹣＝H2↑ ．
【分析】（1）A装置能自发的进行氧化还原反应且没有外接电源，所以原电池，则B属于电解池；
（2）A装置中，通入二氧化硫的电极失电子发生氧化反应，为负极，则b为正极；
（3）c是阳极，d是阴极，阴极上氢离子放电生成氢气．
【解答】解：（1）A装置能自发的进行氧化还原反应且没有外接电源，所以原电池，B有外接电源，属于电解池，故答案为：原电池；
电解池；
（2）A装置中，a电极上二氧化硫失电子和水反应生成硫酸，该电极为负极，电极反应式为SO2﹣2e+2H2O＝SO42﹣+4H+，故答案为：负；SO2﹣2e+2H2O＝SO42﹣+4H+；
（3）c是阳极，d是阴极，阴极上氢离子放电生成氢气，电极反应为2H++2e﹣＝H2↑，故答案为：2H++2e﹣＝H2↑．
34．如图所示，U形管内盛有100mL的CuSO4溶液，按要求回答下列问题：
（1）若A极材料是为Zn，B极材料是为石墨，打开K2，合上K1，则A极为 负 极，SO42﹣移向 A 极（填“A”或“B”）
（2）若A、B极材料都为石墨，打开K1，合上K2．反应一段时间后，若忽略溶液的体积变化和气体的溶解，A、B两极收集到气体的体积（标准状况下）都为560mL，则原CuSO4溶液的物质的量浓度为 0.25 mol?L﹣1．
（3）如要用电解方法精炼粗铜，则A、B电极都要更换，其中A的材料应换成 纯铜（或铜） ，打开K1，合上K2，反应一段时间后电解质溶液中Cu2+浓度 减小 （填“增大”、“减小”或“不变”）．
【分析】（1）该装置是原电池，较活泼的金属作负极，溶液中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动．
（2）根据电解池的工作原理以及两极反应的电极反应式结合电子守恒来计算即可；
（3）电解精炼铜时，粗铜是阳极，纯铜是阴极，电解质溶液是含有铜离子的盐溶液．
【解答】解：（1）该装置是原电池，锌作负极，碳作正极，原电池放电时，溶液中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，所以溶液中氢氧根离子和硫酸根离子向A极移动．
故答案为：负；A；
（2）若A、B极材料都为石墨，打开K1，合上K2，构成电解池，A极是阴极，Cu2++2e﹣＝Cu，2H++2e﹣＝H2，B极是阳极，4OH﹣﹣4e﹣＝O2↑+2H2O，A、B两极收集到气体的体积（标准状况下）都为560mL即0.025mol，此时阳极上电子转移0.1mol，阴极上生成氢气转移电子是0.05mol，所以铜离子共得到0.05mol电子，铜离子的物质的量是0.025mol，所以原CuSO4溶液的物质的量浓度c＝＝＝0.25mol/L，故答案为：0.25；
（3）用电解方法精炼粗铜，粗铜是阳极，纯铜是阴极，即A的材料应换成纯铜（或铜），在阳极上是金属锌铁镍等金属先失电子，在阴极上始终是铜离子得电子，所以电解后铜离子浓度会减小，故答案为：纯铜（或铜）；减小．
35．如图是一个电化学过程的示意图．
请回答下列问题：
（1）图中甲池的名称 原电池 （填“原电池”“电解池”或“电镀池”）．
（2）写出通入CH3OH的电极的电极反应式： CH3OH+8OH﹣﹣6e﹣＝CO32﹣+6H2O ．
（3）乙池中反应的化学方程式为 4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3 ，当乙池中B极的质量增加5.4g时，甲池中理论上消耗O2的体积为 0.28 L（标准状况下），此时丙池中 D 电极（填“C”或“D”）析出1.6g某金属，则丙池的某盐溶液可能是 BD （填序号）
A．MgSO4溶液
B．CuSO4溶液
C．NaCl溶液
D．AgNO3溶液．
【分析】（1）甲池能自发的进行氧化还原反应，所以属于原电池；
（2）燃料电池中，负极上通入燃料，燃料失电子发生氧化反应；
（3）乙池是电解池，碳作阳极，银作阴极，所以反应是电解硝酸银溶液；根据转移电子守恒计算消耗氧气
等体积，丙池中，阴极上析出金属，根据转移电子计算金属的相对原子质量，从而确定盐．
【解答】解：（1）甲池能自发的进行氧化还原反应，所以属于原电池，故答案为：原电池；
（2）燃料电池中，负极上通入燃料，碱性条件下，甲醇水中和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，所以电极反应式为：CH3OH+8OH﹣﹣6e﹣＝CO32﹣+6H2O，
故答案为：CH3OH+8OH﹣﹣6e﹣＝CO32﹣+6H2O；
（3）乙池是电解池，碳作阳极，银作阴极，所以反应是电解硝酸银溶液，电池反应式为：4AgNO3+2H2O
4Ag+O2↑+4HNO3，乙池是电解池，B极上银离子得电子发生还原反应而析出银，根据转移电子相等，当乙池中B极的质量增加5.4g时，甲池中理论上消耗O2的体积＝＝0.28L，
丙池是电解池，阴极上金属离子放电析出金属单质，则金属元素在氢元素之后，D电极连接甲醇电极，所以D是阴极，根据转移电子相等知，当析出一价金属时，其摩尔质量＝＝32g/mol，如果电解质溶液浓度较小，析出的金属摩尔质量大于32g/mol，则D选项正确；
当析出的是二价金属，
则＝64g/mol，所以该金属是铜，则溶液是硫酸铜溶液，故选BD，
故答案为：4AgNO3+2H2O
4Ag+O2↑+4HNO3；0.28；D；BD．
三．实验题（共2小题）
36．电化学原理在生产生活中应用十分广泛．请回答下列问题：
（1）通过SO2传感器可监测大气中SO2的含量，其工作原理如图1所示．
①固体电解质中O2﹣向 负 极移动（填“正”或“负”）．
②写出V2O5电极的电极反应式： SO2﹣2e﹣+O2﹣＝SO3 ．
（2）如图所示装置I是一种可充电电池，装置Ⅱ是一种以石墨为电极的家用环保型消毒液发生器．装置I中离子交换膜只允许Na+通过，充放电的化学方程式为：2Na2S2+NaBr3
Na2S4+3NaBr
①负极区电解质为 Na2S2、Na2S4 （用化学式表示）
②家用环保型消毒液发生器发生反应的离子方程式为 Cl2+2OH﹣＝Cl﹣+ClO﹣+H2O ．
③闭合开关K，当有0.04mol
Na+通过离子交换膜时，a电极上析出的气体在标准状况下体积为 448
mL．
（3）金属钒（V）在材料科学上有重要作用，被称为“合金的维生素”．在测定矿石中钒的含量时有如下操作：用已知浓度的硫酸酸化的H2C2O4溶液，滴定（VO2）2SO4溶液．
①完成滴定过程的离子反应方程式，方框内填数字，短线上填物质的化学式或离子符号．
□VO2++□H2C2O4+□ 2H+ →□VO2++□CO2+□ 2H2O
②当收集到标准状况下气体11.2升时，电子转移的数目为 0.5NA ．
【分析】（1）①原电池中阴离子移向负极；
②在V2O5电极上，SO2失电子发生氧化反应生成SO3；
（2）①原电池的负极发生氧化反应；
②氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠和氯化钠；
③a极生成氯气，b极生成氢气，当有0.04mol
Na+通过离子交换膜时，有0.04mol氢离子放电；
（3）①根据元素守恒知，生成物中还含有H2O，该反应是在酸性条件下进行的反应，所以反应物中还含有氢离子，该反应中V元素化合价由+5价变为+4价，草酸中C元素化合价由+3价变为+4价，根据转移电子守恒、原子守恒配平方程式；
②生成的气体是二氧化碳，根据二氧化碳和转移电子之间的关系式计算转移电子数目．
【解答】解：（1）①原电池中阴离子移向负极，故答案为：负；
②在V2O5电极上，SO2失电子发生氧化反应生成SO3，电极方程式为：SO2﹣2e﹣+O2﹣＝SO3，
故答案为：SO2﹣2e﹣+O2﹣＝SO3；
（2）①原电池的负极发生氧化反应，所含元素化合价升高，所以负极区电解质为：Na2S2、Na2S4，
故答案为：Na2S2、Na2S4；
②氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠和氯化钠，则离子方程式为：Cl2+2OH﹣＝Cl﹣+ClO﹣+H2O，
故答案为：Cl2+2OH﹣＝Cl﹣+ClO﹣+H2O；
③a极生成氯气，b极生成氢气，当有0.04mol
Na+通过离子交换膜时，有0.04mol氢离子放电，生成氢气0.02mol，标准状况下体积为：0.02mol×22.4L/mol＝0.448L＝448mL，故答案为：448；
（3）①根据元素守恒知，生成物中还含有H2O，该反应是在酸性条件下进行的反应，所以反应物中还含有氢离子，该反应中V元素化合价由+5价变为+4价，草酸中C元素化合价由+3价变为+4价，其转移电子总数为2，所以VO2+的计量数是2、H2C2O4的计量数是1，根据转移电子守恒、原子守恒配平方程式为2VO2++H2C2O4+2H+＝2VO2++2CO2↑+2H2O，故答案为：2；1；2H+；2；2；2H2O；
②生成的气体是二氧化碳，设转移电子数为x
2VO2++H2C2O4+2H+＝2VO2++2CO2↑+2H2O
转移电子数
44.8L
2NA
11.2L
x
44.8L：2NA：11.2L：x
x＝＝0.5NA，故答案为：0.5NA．
37．现需设计一套实验装置来电解饱和食盐水，并测量电解产生的氢气的体积（约6
mL）和检验氯气的氧化性（不应将多余的氯气排入空气中）。
（1）试从上图图1中选用几种必要的仪器，连成一整套装置，各种仪器接口的连接顺序（填编号）是：A接 G、F、I ，B接 D、E、C 。
（2）铁棒接直流电源的 负 极；碳棒上发生的电极反应为 2Cl﹣﹣2e﹣＝Cl2↑ 。
（3）能说明氯气具有氧化性的实验现象是 淀粉﹣KI溶液变成蓝色 。
（4）假定装入的饱和食盐水为50
mL（电解前后溶液体积变化可忽略），当测得的氢气为5.6
mL（已折算成标准状况）时，溶液的pH为 12 。
（5）工业上采用离子交换膜法电解饱和食盐水，如上图图2，该离子交换膜是 阳离子 （填“阳离子”或“阴离子”）交换膜，溶液A是 NaOH （填溶质的化学式）
【分析】（1）实验的目的是电解饱和食盐水，并测量电解产生的氢气的体积（约6
mL）和检验氯气的氧化性，结合装置的作用来连接装置；
（2）实验目的生成氢气和氯气，所以铁应为阴极，碳棒为阳极；
（3）氯气具有氧化性，能氧化碘离子生成碘单质，使淀粉碘化钾溶液变蓝色说明；
（4）电解饱和食盐水的方程式：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，利用公式C＝来计算NaOH的物质的量浓度，然后求出氢离子的浓度，最后求出pH；
（5）氢气在阴极生成，则b为阴极，a为阳极，阳离子向阴极移动，则离子交换膜允许阳离子通过；a极上氯离子失电子，生成氯气同时溶液中生成NaOH。
【解答】解：（1）产生的氢气的体积用排水量气法，预计H2的体积6ml左右，所以选I不选H，导管是短进长出，所以A接G，用装有淀粉碘化钾溶液的洗气瓶检验氯气时，导管要长进短出，所以B接D，氯气要进行尾气处理，即E接C，
故答案为：G、F、I；D、E、C；
（2）实验目的生成氢气和氯气，所以铁应为阴极，连接电源负极，电极反应：2H++2e﹣＝H2↑，碳棒为阳极，所以炭棒接直流电源的正极，阳极的电极反应：2Cl﹣﹣2e﹣═Cl2↑，
故答案为：负；
2Cl﹣﹣2e﹣═Cl2↑；
（3）氯气具有氧化性，能氧化碘离子生成碘单质，碘单质遇到淀粉变蓝色，使淀粉碘化钾溶液变蓝色说明氯气具有氧化性，
故答案为：淀粉﹣KI溶液变蓝色；
（4）因电解饱和食盐水的方程式：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，当产生的H2的体积为5.6mL时，物质的量n＝＝2.5×10﹣4mol，生成氢氧化钠的物质的量为5×10﹣4mol，所以溶液中NaOH的物质的量浓度＝═0.01mol/L，所以氢离子的浓度＝mol/L＝1×10﹣12mol/L，pH＝12，
故答案为：12；
（5）氢气在阴极生成，则b为阴极，a为阳极，阳离子向阴极移动，则离子交换膜允许阳离子通过，所以离子交换膜为阳离子交换膜；a极上氯离子失电子，生成氯气同时溶液中生成NaOH，所以溶液A是NaOH；
故答案为：阳离子；NaOH。
四．解答题（共3小题）
38．如图所示3套实验装置，分别回答下列问题．
（1）装置1为铁的吸氧腐蚀实验．向插入碳棒的玻璃筒内滴入酚酞溶液，可观察到碳棒附近的溶液变红，该电极反应为 O2+4e﹣+2H2O═4OH﹣ ．
（2）装置2中的石墨是 正 极（填“正”或“负”），该装置发生的总反应的离子方程式为 2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+ ．
（3）装置3中甲烧杯盛放100mL
0.2mol/L的NaCl溶液，乙烧杯盛放100mL
0.5mol/L的CuSO4溶液．反应一段时间后，停止通电．向甲烧杯中滴入几滴酚酞，观察到石墨电极附近首先变红．
①