湖南省张家界市民族中学2019-2020学年高二上学期第三次月考化学试题

湖南省张家界市民族中学2019-2020学年高二上学期第三次月考化学试题

张家界市民族中学2019年上学期高二年级第三次月考 化学试题 可能用到的相对原子质量：H 1 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Fe 56 Cu 64 Zn 65 Pb 207 Ag 108 ‎ 一、选择题（每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共48分）‎ ‎1.下列装置能形成原电池的是( )‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ A、酒精是非电解质，该装置中不能自发的进行氧化还原反应，所以不能构成原电池，故A错误；B、该装置中两个电极活动性相同，所以不能形成原电池，故A错误；C、该装置中符合原电池构成条件，所以能形成原电池，且铁作负极，铜作正极，故C正确；D、该装置中不能形成闭合回路，所以不能构成原电池，故D错误；故选B。‎ 点睛：本题以原电池原理为载体考查了原电池的构成条件，难度不大，根据原电池构成条件来分析解答即可，注意形成原电池的氧化还原反应必须是放热反应，为易错点。原电池的构成条件是：①有两个活泼性不同的电极，②将电极插入电解质溶液中，③两电极间构成闭合回路，④能自发的进行氧化还原反应，只要符合原电池构成条件即可形成原电池．‎ ‎2.利用下列化学反应可以设计成原电池的是（ ）‎ A. 2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O B. Al2O3 + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2O C. CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + CO2↑+ H2O D. Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O为中和反应，不是氧化还原反应，不能设计成原电池，选项A错误；‎ B．Al2O3 + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2O为复分解反应，不能设计成原电池，选项B错误；‎ C．CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + CO2↑+ H2O为复分解反应，没有电子的转移，不能设计成原电池，选项C错误；‎ D．Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑为氧化还原反应，可将化学能转化为电能，选项D正确；‎ 答案选D。‎ ‎【点睛】本题考查了原电池原理，明确原电池反应类型是解本题关键，该反应必须是“自发进行的”、“放热的”、“氧化还原反应”，这几个特点必须同时具备，缺一不可，能设计成原电池的化学反应，应为能自发进行的氧化还原反应，且为放热反应。‎ ‎3.球形尖晶石（LiMn2O4）属于等轴晶系，可作耐火材料，常用低温电解法制备，制备过程中的能量转化形式是（ ）‎ A. 电能转化为化学能 B. 化学能转化为电能 C. 机械能转化为化学能 D. 化学能转化为机械能 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 球形尖晶石(LiMn2O4) 属于等轴晶系，可作耐火材料，常用低温电解法制备，是电化学中的电解原理应用。‎ ‎【详解】题干信息可知，球形尖晶石(LiMn2O4)属于等轴晶系，常用低温电解法制备，制备过程中的能量转化形式是电能转化为化学能。‎ 答案选A。‎ ‎4.下列化工生产原理错误的是（ ）‎ ‎①可以电解熔融的氯化钠来制取金属钠；②可以将钠加入MgCl2饱和溶液中制取镁；③用电解法冶炼铝时，原料是氯化铝；④冶炼金属时，必须加入一种物质作为还原剂 A. ②③ B. ①② C. ①②③ D. ②③④‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】①钠是活泼金属，可以用电解熔融的氯化钠的方法来制取金属钠，故①正确；‎ ‎②钠是很活泼金属，将Na加入氯化镁溶液中，Na先和水反应生成NaOH，NaOH再和氯化镁发生复分解反应，所以得不到Mg单质，可以采用电解熔融氯化镁的方法冶炼Mg，故②错误；‎ ‎③电解冶炼铝时，原料是氧化铝，因为氯化铝是分子晶体，熔融状态下氯化铝不导电，故③错误；‎ ‎④有的金属化合物在发生氧化还原反应冶炼金属的时候，自身既作氧化剂又作还原剂，不需要另加还原剂，如HgO，故④错误；‎ 答案选D。‎ ‎【点睛】本题考查了金属的冶炼，根据金属活动性强弱确定冶炼方法，易错选项是③，注意冶炼金属铝的原料不是氯化铝而使氧化铝，且需要加冰晶石降低其熔点，金属冶炼的方法主要有：‎ 热分解法：对于不活泼金属，可以直接用加热分解的方法将金属从其化合物中还原出来（Hg及后边金属）；‎ 热还原法：在金属活动性顺序表中处于中间位置的金属，通常是用还原剂（C、CO、H2、活泼金属等）将金属从其化合物中还原出来（Zn～Cu）；‎ 电解法：活泼金属较难用还原剂还原，通常采用电解熔融的金属化合物的方法冶炼活泼金属（K～Al）。‎ ‎5.在铁制品上镀一定厚度的锌层，以下说法正确的是（ ）‎ A. 铁制品作阳极 B. 电解质溶液含Fe2+‎ C. 惰性电极作阳极 D. 锌作阳极 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】根据电镀原理，镀层金属应作阳极，镀件作阴极，含有镀层金属阳离子的电解质溶液作电镀液，在铁制品上镀一定厚度的锌层，锌作阳极，镀件作阴极，溶液中含有锌离子。‎ A. 铁制品作阴极，选项A错误； ‎ B. 电解质溶液含Zn2+，选项B错误；‎ C. 锌电极作阳极，选项C错误；‎ D. 锌作阳极，选项D正确。‎ 答案选D。‎ ‎6.原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法中不正确的是（ ）‎ A. Al、Cu、稀H2SO4组成原电池，负极反应式为：Al-3eˉ＝Al3+‎ B. Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，其负极反应式为：Al-3eˉ＋4OHˉ＝AlO2ˉ＋2H2O C. 由Al、Cu、浓硝酸组成原电池，负极反应式为：Cu-2eˉ＝Cu2+‎ D. 由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池，负极反应式：Cu-2eˉ＝Cu2+‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ A．由Al、Cu、稀H2SO4组成原电池，铝和稀硫酸反应而失电子，铜和稀硫酸不反应，所以铝作负极，铜作正极，其负极反应式为：Al-3e-=Al3+，故A正确；B．Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，铝和氢氧化钠溶液反应而失去电子发生氧化反应，镁和氢氧化钠溶液不反应，所以铝是负极，镁是正极，其负极反应式为：Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O，故B正确；C．Al、Cu、浓硝酸组成原电池，铝和浓硝酸发生钝化现象，铜和浓硝酸能自发的进行反应，所以铜作负极，铝作正极，其负极反应式为：Cu-2e-=Cu2+，故C正确；D．由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池，铁和铜都与氯化铁反应，但铁的金属性比铜强，所以铁作负极，铜作正极，其负极反应式为：Fe-2e-=Fe2+，故D错误；故选D。‎ 点睛：考查原电池的正负极的判断及电极反应式，注意不能根据金属的活泼性判断原电池的正负极，要结合发生的自发的氧化还原反应，根据得失电子判断正负极，为易错点。‎ ‎7.Mg-AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是 A. 负极反应式为Mg-2e-=Mg2+‎ B. 正极反应式为Ag++e-=Ag C. 电池放电时Cl-由正极向负极迁移 D 负极会发生副反应Mg+2H2O=Mg（OH）2+H2↑‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 分析】‎ Mg-AgCl电池中，活泼金属Mg是还原剂、AgCl是氧化剂，金属Mg作负极，正极反应为：2AgCl+2e-═2C1-+2Ag，负极反应式为：Mg-2e-=Mg2+，据此分析。‎ ‎【详解】Mg-AgCl电池中，活泼金属Mg是还原剂、AgCl是氧化剂，金属Mg作负极，正极反应为：2AgCl+2e-═2C1-+2Ag，负极反应式为：Mg-2e-=Mg2+，‎ A、负极反应式为：Mg-2e-=Mg2+，故A正确；‎ B、正极反应为：2AgCl+2e-═2C1-+2Ag，故B错误；‎ C、原电池中阴离子移向负极，则Cl-在正极产生由正极向负极迁移，故C正确；‎ D、镁是活泼金属与水反应，即Mg+2H2O=Mg（OH）2+H2↑，故D正确。‎ 答案选B。‎ ‎8.用石墨作电极完全电解含1 mol CuCl2的溶液。通电一段时间后，向溶液中加入一定量的物质Y，能使溶液恢复起始状态，则Y是（ ）‎ A. H2O B. CuO C. CuCl2 D. HCl ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】石墨作电极完全电解含1mol CuCl2的溶液，发生CuCl2Cu+ Cl2↑，通电一段时间后，向溶液中加入一定量的物质Y，能使溶液恢复起始状态，由元素守恒及质量守恒，Y含Cu、Cl元素，且 Y中含Cu、Cl原子个数比为1:2，即Y为CuCl2。‎ 答案选C。‎ ‎【点睛】本题考查电解池原理的应用，用石墨作电极完全电解含1mol CuCl2的溶液，发生CuCl2Cu+Cl2↑，结合元素守恒及质量守恒来解答。‎ ‎9.按下列图示装置，用导线将电极连接起来放置一段时间后，溶液的pH值下降的是( )‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ A、该装置是原电池，正极氢离子放电，pH升高，A错误；B、该装置是锌的吸氧腐蚀，pH升高，B错误；C、该装置是电解池，阳极氯离子放电，阴极是氢离子放电，pH升高，C错误；D、该装置是电解池，阳极是氢氧根放电，阴极是铜离子放电，pH降低，D正确。答案选D。‎ ‎10. 一种全天候太阳能电化学电池的工作原理如下图所示。下列说法错误的是 A. 该电池与硅太阳能电池供电原理相同 B. 光照时，b极周围pH减小 C. 光照时，H+由b极室透过质子膜进入a极室 D. 夜间无光照时，a为电池的负极 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：A、太阳能电池是利用半异体原理将光能转化为电能，过程中不发生化学变化，而该电池供电时，发生电化学反应，A错误；B、负极（b）的电极反应为:VO2++H2O-e-= VO2++2H+,B正确;C、由于白天光照时，b极为负极，产生的H+透过质子膜流向正极a，正确；D、夜间相当于蓄电池故电，a极：V2+→V3+，b极，VO2+→VO2+,故a为负极.b为正极，D正确，故选A。‎ 考点：考查了原电池原理的相关知识。‎ ‎11. 锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是 A. 铜电极上发生氧化反应 B. 电池工作一段时间后，甲池的c(SO42－)减小 C. 电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加 D. 阴阳离子离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A.由图像可知该原电池反应原理为Zn+Cu2＋= Zn2＋+ Cu，故Zn电极为负极失电子发生氧化反应，Cu电极为正极得电子发生还原反应，故A项错误；‎ B.该装置中为阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，故两池中c(SO42－)不变，故B项错误；‎ C.电解过程中溶液中Zn2＋由甲池通过阳离子交换膜进入乙池，乙池中Cu2＋+2e—= Cu，故乙池中为Cu2＋～Zn2＋，摩尔质量M(Zn2＋)>M(Cu2＋)故乙池溶液的总质量增加，C项正确；‎ D.该装置中为阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，电解过程中溶液中Zn2＋由甲池通过阳离子交换膜进入乙池保持溶液中电荷平衡，阴离子并不通过交换膜，故D项错误；‎ 本题选C。‎ ‎12.利用右图所示装置可以将温室气体CO2转化为燃料气体CO。下列说法中，正确的是 A. 该过程是将太阳能转化为化学能的过程 B. 电极a表面发生还原反应 C. 该装置工作时，H+从b极区向a极区移动 D. 该装置中每生成1 mol CO，同时生成1 mol O2‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：A．根据图示，该过程是将太阳能转化为化学能的过程，故A正确；B．根据图示，电极a表面发生水转化为氧气的过程，反应中O元素的化合价升高，被氧化，发生氧化反应，故B错误；C．根据图示，a为负极，b为正极，H+从a极区向b极区移动，故C错误；D．根据得失电子守恒，该装置中每生成1 mol CO，同时生成mol O2，故D错误；故选A。‎ 考点：考查了原电池的工作原理的相关知识。‎ ‎13. 下图是锌、铜和稀硫酸形成的原电池，某实验兴趣小组同学做完实验后，在读书卡片上记录如下：‎ 卡片上描述合理的是(　　)‎ A. ①②③ B. ③④⑤ C. ①⑤⑥ D. ②③④‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：①锌比铜活泼，锌作负极，铜作正极，故错误；②根据原电池的工作原理，阳离子向正极移动，即向铜电极移动，故错误；③电子从负极经外电路流向正极，即从锌电极经外电路流向铜极，故正确；④正极上发生2H＋＋2e－=H2↑，故正确；⑤根据④的分析，通过1mol电子，产生0.5mol氢气，故正确；⑥锌作负极，电极反应式为Zn－2e－=Zn2＋，故错误；综上所述，选项B正确。‎ 考点：考查原电池的工作原理和电极反应式的书写等知识。‎ ‎14.现有阳离子交换膜、阴离子交换膜、石墨电极和如图所示的电解槽。用氯碱工业中的离子交换膜技术原理，可电解Na2SO4溶液生产NaOH溶液和H2SO4溶液。下列说法中正确的是( )‎ A. b是阳离子交换膜，允许Na＋通过 B. 从A口出来的是NaOH溶液 C. 阴极反应式为4OH－－4e－= 2H2O＋O2↑‎ D. Na2SO4溶液从G口加入 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A、在阳极室一侧放置阳离子交换膜，只允许通过阳离子，选项A正确；‎ B、连接电源正极的是电解池的阳极，连接电源负极的是电解池的阴极，A为阳极是氢氧根离子放电产生的气体是氧气，同时生成氢离子，则阳极附近生成硫酸，则从A口出来的是H2SO4溶液，选项B错误；‎ C、阴极是氢离子放电，阴极发生的反应为：2H++2e－= H2↑，选项C错误；‎ D、NaOH在阴极附近生成，则Na2SO4溶液从E口加入，选项D错误；‎ 答案选A。‎ ‎【点睛】本题考查电解池知识，本题设置新情景，即离子交换膜，注意根据两极上的反应判断生成物，据题意，电解饱和Na2SO4溶液时，阳极附近是OH﹣放电，生成氧气，阴极附近时H+放电生成氢气，由于装置中放置了离子交换膜，在两极分别生成NaOH和H2SO4，需在阳极室一侧放置阴离子交换膜，只允许通过阴离子，在阴极一侧放置阳离子交换膜，只允许通过阳离子；接电源正极的是阳极，即A极放出氧气。‎ ‎15.锌–空气燃料电池可用作电动车动力电源，电池的电解质溶液为KOH溶液，反应为2Zn+O2+4OH–+2H2O===2Zn(OH)42-。下列说法正确的是（ ）‎ A. 充电时，电解质溶液中K+向阳极移动 B. 充电时，电解质溶液中c(OH－) 逐渐减小 C. 放电时，负极反应为：Zn+4OH–-2e–= Zn(OH)42－‎ D. 放电时，电路中通过2mol电子，消耗氧气22.4L（标准状况）‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．充电时，阳离子向阴极移动，即K＋向阴极移动，A项错误；‎ B．放电时总反应为2Zn+O2+4OH–+ 2H2O=2Zn(OH)42-，则充电时生成氢氧化钾，溶液中的氢氧根离子浓度增大，B项错误；‎ C．放电时，锌在负极失去电子，电极反应为Zn+4OH–-2e–=Zn(OH)42-，C项正确；‎ D．标准状况下22.4L氧气的物质的量为1摩尔，电路中转移4摩尔电子，D项错误；‎ 答案选C。‎ ‎【点睛】电极反应式的书写是电化学中必考的一项内容，一般先写出还原剂（氧化剂）和氧化产物（还原产物），然后标出电子转移的数目，最后根据原子守恒和电荷守恒完成缺项部分和配平反应方程式，作为原电池，正极反应式为：O2＋2H2O＋4e－=4OH－，负极电极反应式为：Zn+4OH–-2e–=Zn(OH)42-；充电是电解池，阳离子在阴极上放电，阴离子在阳极上放电，即阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，对可充电池来说，充电时原电池的正极接电源正极，原电池的负极接电源的负极，不能接反，否则发生危险或电极互换，电极反应式是原电池电极反应式的逆过程；涉及到气体体积，首先看一下有没有标准状况，如果有，进行计算，如果没有必然是错误选项。‎ ‎16.某种锂离子二次电池的总反应为FePO4(s)+ Li(s) LiFePO4(s)装置如图所示（a极材料为金属锂和石墨的复合材料）。下列说法不正确的是（ ）‎ A. 图中e―及Li+的移动方向说明该电池处于放电状态 B. 该电池中a极不能接触水溶液 C. 充电时a极连接外接电源的正极 D. 充电时，b极电极反应式为：LiFePO4–e―= Li+ + FePO4‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 该电池反应中，放电时，负极反应式为Li-e-=Li+，正极反应式为FePO4+Li++e-═LiFePO4‎ ‎，充电时，阳极、阴极电极反应式与原电池正负极电极反应式正好相反，据此分析解答。‎ ‎【详解】A．由图中e-及Li+移动方向，则发生Li-e-=Li+，所以该电池处于原电池放电状态，选项A正确；‎ B．a极为Li易与水发生反应，所以该电池中a极不能接触水溶液，选项B正确；‎ C．放电时，负极反应式为Li-e-=Li+，则a为负极，所以充电时a极连接外接电源的负极，选项C不正确；‎ D．放电时，b极反应式为FePO4+Li++e-═LiFePO4，则充电过程中，b极电极反应式为：LiFePO4-e-═Li++FePO4，选项D正确；‎ 答案选C。‎ 二、非选择题（共52分）‎ ‎17.电解装置如图所示：‎ Ⅰ.当用惰性电极电解时，c为____________极， d极的电极反应_________，电解总反应的化学方程____________________‎ Ⅱ.(1)若用此装置进行铁上镀铜则c为__________（填铁或铜），电解液浓度_____________(增大，减小或不变）‎ ‎(2)电镀一段时间后对电极进行称量发现两极质量差为16克，则电路中转移的电子___________mol.‎ Ⅲ.若用此装置进行粗铜的电解精炼。则要求粗铜板是图中电极________(填图中的字母)。‎ ‎【答案】 (1). 阳极 (2). 2Cu2＋＋4e－=2Cu (3). 2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4 (4). 铜 (5). 不变 (6). 0.25mol (7). c ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ I.根据电解装置图可知，当用惰性电极电解时，c与电源的正极相连，则c为阳极，d为阴极；‎ Ⅱ.（1）要实现在铁制品上镀铜，铁制品需作阴极，镀层铜作阳极，含镀层金属阳离子的盐溶液作电解质溶液；‎ ‎（2）根据阳极：Cu-2e-→Cu2＋、阴极：Cu2＋+2e-→Cu及电极质量差进行计算；‎ Ⅲ. 电解精炼时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，CuSO4溶液作电解液。‎ ‎【详解】I.根据电解装置图可知，当用惰性电极电解时，c与电源的正极相连，则c为阳极；d与电源的负极相连，则d为阴极，溶液中的铜离子在阴极放电生成铜，电极反应为2Cu2＋＋4e－=2Cu；阴极、阳极电极反应相加得到电池的总反应，则电解总反应的化学方程为2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4；‎ Ⅱ.（1）要实现在铁制品上镀铜，铁制品需作阴极，镀层铜作阳极，含镀层金属阳离子的盐溶液作电解质溶液，所以c为铜，d为铁，阳极铜放电，阴极溶液中的铜离子放电，则电解液浓度不变；‎ ‎（2）根据阳极：Cu-2e-→Cu2＋、阴极：Cu2＋+2e-→Cu 两极质量差为128，当两极质量差为16g，说明转移的电子为×2mol=0.25mol；‎ Ⅲ. 电解精炼时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，CuSO4溶液作电解液，比铜活泼的金属失电子生成离子进入溶液，不如铜活泼的金属形成阳极泥沉积下来，所以粗铜板是图中电极c。‎ ‎18.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)试从下图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__________。‎ ‎(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_______________________________________。‎ ‎【答案】 (1). D、E、C (2). 负极 (3). 2Cl——2e—＝Cl2↑ (4). 淀粉—KI溶液变成蓝色 ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 由电解产生的氢气的体积约6 mL和检验氯气的氧化性可知，铁棒作阴极，铁棒上产生的是氢气；碳棒作阳极，从B口导出的是氯气，碳棒上发生的电极反应为2Cl——2e—＝Cl2↑。‎ ‎【详解】（1）根据装置图可知碳棒是阳极，产生氯气。铁棒是阴极，产生的是氢气，可以通过排水法测量氢气的体积，由于氢气的体积约是6mL，所以选择10mL量筒。利用淀粉碘化钾检验氯气的氧化性，利用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气，则正确的连接顺序是A 、G、F、I；B、D、E、C；‎ ‎（2）铁棒是阴极，连接电源的负极，碳棒是阳极，氯离子放电，反应式为2Cl——2e—＝Cl2↑；‎ ‎（3）淀粉—KI溶液变成蓝色能说明氯气具有氧化性。‎ ‎19.Ⅰ、根据氧化还原反应：2Ag+(aq)+ Cu(s) = Cu2+(aq)+ 2Ag(s) 设计的原电池如下图所示，其中盐桥为琼脂–饱和KNO3盐桥。请回答下列问题：‎ ‎(1)电极X的材料是 ___________；电解质溶液Y是 ____________________。‎ ‎(2)银电极为电池的 __________ 极，其电极反应式为：___________________________________ 。‎ ‎(3)盐桥中向CuSO4溶液中迁移的离子是 ___________。‎ A、K+ B、NO3― C、Ag+ D、SO42―‎ Ⅱ、酸性锌锰干电池是一种一次电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物，该电池在放电过程产生MnOOH，回收处理该废电池可得到多种化工原料。回答下列问题：‎ ‎(1)该电池正极反应式为 ‎ ________________________，电池反应的离子方程式为________________________________________‎ ‎(2)废电池糊状填充物加水处理后，过滤，滤液中主要有ZnCl2和NH4Cl，二者可通过 ___________________________________ 分离回收。‎ ‎(3)滤渣的主要成分是MnO2、碳粉和MnOOH，欲从中得到较纯的MnO2，最简便的方法是_________________________________________。‎ ‎【答案】 (1). Cu (2). AgNO3溶液 (3). 正极 (4). 2Ag＋＋2e－=2Ag (5). B (6). MnO2+H++e-=MnOOH (7). 2MnO2+Zn+2H+=2MnOOH+Zn2+ (8). 加热浓缩；冷却结晶 (9). 在足量的空气或氧气中加热 ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ Ⅰ、由反应方程式可知，该原电池的电极反应式为：正极：2Ag++2e-═2Ag，负极：Cu-2e-═Cu2+，所以X极的材料应为Cu，电解质溶液Y应为AgNO3溶液，外电路中的电子从Cu极流向Ag极。盐桥中的K+移向正极（Ag极）；NO3-移向负极（Cu极），以此解答；‎ Ⅱ、（1）该电池的正极发生还原反应，MnO2被还原生成MnOOH；‎ ‎（2）滤液中主要有ZnCl2和NH4Cl，根据溶解度的差异，可通过加热浓缩溶液；‎ ‎（3）在空气中加热时，碳粉、MnOOH可被氧化，分别生成二氧化碳和二氧化锰。‎ ‎【详解】Ⅰ、（1）硫酸铜溶液所在的电极是负极，所以电极X的材料是Cu；银电极是正极，则电解质溶液Y是AgNO3溶液；‎ ‎（2）银离子得到电子，银电极为电池的正极，发生的电极反应式为2Ag＋＋2e－=2Ag；‎ ‎（3）原电池工作时，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，盐桥中向CuSO4溶液中迁移的离子应是阴离子，应为NO3-；‎ 故答案为：B；‎ Ⅱ、（1）该电池的正极发生还原反应，MnO2被还原生成MnOOH，电极方程式为MnO2+H++e-=MnOOH，负极锌被氧化生成Zn2+，电池总反应式为2MnO2+Zn+2H+=2MnOOH+Zn2+；‎ ‎（2）滤液中主要有ZnCl2和NH4Cl，根据溶解度的差异，可通过加热浓缩溶液，到一定程度NH4Cl析出，而ZnCl2保留在水中，达到分离的目的；‎ 答案为：加热浓缩；冷却结晶；‎ ‎（3）填充物含有碳粉、二氧化锰，且生成MnOOH等，在空气中加热时，碳粉、MnOOH可被氧化，分别生成二氧化碳和二氧化锰；‎ 答案为：在足量的空气或氧气中加热。‎ ‎20.氢能是发展中的新能源，它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。化工生产的副产氢也是氢气的来源。电解法制取有广泛用途的Na2FeO4，同时获得氢气：Fe+2H2O+2OH―= FeO42―+3H2↑，工作原理如图1所示。装置通电后，铁电极附近生成紫红色FeO42―，镍电极有气泡产生。若氢氧化钠溶液浓度过高，铁电极区会产生红褐色物质。已知：Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，易被H2还原。回答下列问题：‎ ‎(1)铁作________极，电极反应式为___________________________________________________。‎ ‎(2)每制得1mol Na2FeO4，理论上可以产生标准状况 ____________ L 气体。‎ ‎(3)电解一段时间后，c（OH―）降低的区域在_______________________（填“阴极室”或“阳极室”）。‎ ‎(4)电解过程中，须将阴极产生的气体及时排出，其原因为_____________________。‎ ‎(5)c（Na2FeO4）随初始c（NaOH）的变化如图2，分析M点c（Na2FeO4）低于最高值的原因_______________________。‎ ‎【答案】 (1). 阳极 (2). Fe- 6e- +8OH- FeO42- + 4H2O (3). 67.2L (4). 阳极室 (5). 防止Na2FeO4与H2反应使产率降低 (6). 在M点c(OH-)低，Na2FeO4稳定性差，且反应慢，在N点c(OH-)过高，铁电极上有氢氧化铁生成，使Na2FeO4产率降低 ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎(1)电解法制取有广泛用途的Na2FeO4，同时获得氢气，根据总反应：Fe+ 2H2O+ 2OH- FeO42-+3H2↑来回答；‎ ‎(2) 根据总反应: Fe+ 2H2O+ 2OH- FeO42-+3H2↑来计算；‎ ‎(3)根据题意镍电极有气泡产生是氢离子放电生成氢气，铁电极发生氧化反应，溶液中的氢氧根离子减少；‎ ‎(4) 氢气具有还原性，根据题意Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，易被H2还原.电解过程中，须将阴极产生的气体及时排出，防止Na2FeO4与H2反应使产率降低；‎ ‎(5)根据题意Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，在M点，c(OH -)低，Na2FeO4稳定性差，且反应慢，在N点 c(OH -)过高，铁电极上有氢氧化铁生成，使Na2FeO4产率降低。‎ ‎【详解】(1)电解法制取有广泛用途的Na2FeO4，同时获得氢气，根据总反应：Fe+ 2H2O+ 2OH- FeO42-+3H2↑，所以金属铁是阳极，该电极上金属铁发生失电子的氧化反应，即Fe- 6e- +8OH- FeO42- + 4H2O；‎ ‎(2)据总反应：Fe+ 2H2O+ 2OH- FeO42-+3H2↑，每制得1molNa2FeO4，理论上可以产生氢气3mol，即标准状况体积是3mol× 22.4L/mol= 67.2L；‎ ‎(3)根据题意镍电极有气泡产生是氢离子放电生成氢气，铁电极发生氧化反应，溶液中的氢氧根离子减少，因此电解一段时间后，c(OH -)降低的区域在阳极室；‎ ‎(4)氢气具有还原性，根据题意Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，易被H2还原。电解过程中，须将阴极产生的气体及时排出，防止Na2FeO4与H2反应使产率降低；‎ ‎(5)根据题意Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，在M点c(OH-)低，Na2FeO4稳定性差，且反应慢，在N点c(OH-)过高，铁电极上有氢氧化铁生成，使Na2FeO4产率降低。‎ ‎ ‎ ‎ ‎