2020届一轮复习人教版电化学基础作业(4)

2020届一轮复习人教版电化学基础作业(4)

电化学基础 一、选择题 ‎1．关于如图两个电化学装置的说法正确的是 （ ）‎ A．饱和食盐水中均有电子流过 B．甲中铁被腐蚀，乙中铁被保护 C．甲中正极反应式为4OH﹣﹣4e-→2H2O+O2↑‎ D．乙中石墨电极上发生还原反应 ‎【答案】B ‎【解析】A.甲装置是原电池，金属铁是负极，发生失电子的氧化反应，乙装置是电解池，金属铁是阴极，都会形成闭合回路，但是电子不会经过电解质，则饱和食盐水中不会有电子流过，故A错误；B.甲装置是原电池，金属铁是负极，被腐蚀，乙装置是电解池，金属铁是阴极，铁被保护，故B正确；C.甲装置是原电池，发生金属的吸氧腐蚀，正极反应式为：2H2O+O2+4e-=4OH﹣，故C错误；D.乙装置是电解池，金属铁是阴极，乙中石墨电极是阳极，发生氧化反应，故D错误。答案选B。‎ ‎2．三氧化二镍(Ni2O3)可用于制造高能电池元件。电解法制备过程如下：用NaOH 溶液将NiCl2溶液的pH调至7.5(该pH下溶液中的Ni2+不沉淀)，加入适量硫酸钠固体后进行电解。电解过程中产生的Cl2(不考虑Cl2的逸出)在弱碱性条件下生成ClO﹣，ClO﹣再把二价镍（可简单写成Ni2+）氧化为Ni3+，再将Ni3+经一系列反应后转化为Ni2O3，电解装置如图所示。下列说法不正确的是 （ ）‎ A．加入适量硫酸钠的作用是增加离子浓度，增强溶液的导电能力 B．电解过程中阴、阳两极附近溶液的pH均升高 C．当有1mol Ni2+氧化为Ni3+时，外电路中通过的电子数目为1NA，通过阳离子交换膜的Na+数目为1NA D．反应前后b池中Cl- 浓度几乎不变 ‎【答案】B ‎【解析】A.硫酸钠是一种强电解质，向其中加入硫酸钠，是为了增加离子浓度，增强溶液的导电能力，A正确；B.在电解过程中，阴极上发生反应：2H++2e-=H2↑，促进了水的电离平衡，溶液中c(OH-)增大，该电极附近溶液的pH升高；在阳极发生反应：2Cl-+2e-=Cl2↑，电解过程中阳极附近产生的氯气溶于水反应产生盐酸和次氯酸，使溶液的pH降低，B错误；C.当有1mol Ni2+氧化为Ni3+时，Ni元素化合价升高1价，由于电子转移数目与元素化合价升高数目相等，所以外电路中通过的电子数目为1NA，通过阳离子交换膜的Na+数目为1NA，C正确；D.在阳极发生反应：2Cl-+2e-=Cl2↑，电解过程中阳极附近产生的氯气溶于水反应产生盐酸HCl和次氯酸，HClO将溶液中Ni2+氧化为Ni3+，发生反应：ClO-+H2O+2Ni2+=Cl-+2Ni3++2OH-，HClO又被还原为Cl-，所以Cl-物质的量不变，体积不变，因此浓度也不变，D正确；故选项是B。‎ ‎3．一种检测空气中甲醛(HCHO)含量的电化学传感器的工作原理如图所示。下列说法正确的是（ ）‎ A．传感器工作时，工作电极电势高 B．工作时，H+通过交换膜向工作电极附近移动 C．当导线中通过1.2×l0-6 mol电子，进入传感器的甲醛为3×10-3 mg D．工作时，对电极区电解质溶液的pH增大 ‎【答案】D ‎【解析】原电池工作时，HCHO转化为CO2，失电子在负极发生氧化反应，其电极反应式为HCHO+H2O-4e-=CO2+4H+，O2在正极得电子发生还原反应，其电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O，工作时，阳离子向电源的正极移动，再结合电池总反应判断溶液pH变化，以此解答该题。A. HCHO在工作电极失电子被氧化，做原电池的负极，工作电极电势低，故A项错误；B. 根据原电池工作原理易知，工作时，溶液中的阳离子(氢离子)向电源的正极移动，即对电极方向，故B项错误；C.‎ ‎ 负极反应为HCHO+H2O-4e-=CO2+4H+，当电路中转移1.2×l0-6 mol电子时，消耗HCHO的物质的量为×1.2×l0-6 mol = 3.0×l0-7 mol，则HCHO质量为3.0×l0-7 mol ×‎30 g/mol = 9×10-3 mg，故C项错误； D. 工作时，对电极的电极反应为：4H++O2+4e-=2H2O，反应后生成水，虽然有相同数量的氢离子从负极迁移过来，但是，由于溶液的体积增大，正极区溶液的酸性减弱，其pH值增大（若忽略溶液的体积变化，则pH基本不变），故D项正确；答案选D。‎ ‎4．我国成功研制的新型可充电 AGDIB电池(铝-石墨双离子电池)采用石墨、铝锂合金作为电极材料，以常规锂盐和碳酸酯溶剂为电解液。电池反应为：CxPF6+LiyAl=Cx+LiPE6+Liy－1Al。放电过程如图，下列说法正确的是 （ ）‎ A．B为负极，放电时铝失电子 B．充电时，与外加电源负极相连一端电极反应为：LiyAl－e－=Li++Liy－1Al C．充电时A电极反应式为Cx+PF6－﹣e-=CxPF6‎ D．废旧 AGDIB电池进行“放电处理”时，若转移lmol电子，石墨电极上可回收7gLi ‎【答案】C ‎【解析】A、根据装置图可知放电时锂离子定向移动到A极，则A极为正极，B极为负极，放电时Al失电子，选项 A错误；B、充电时，与外加电源负极相连一端为阴极，电极反应为：Li++Liy－1Al+e－= LiyAl, 选项B错误；C、充电时A电极为阳极，反应式为Cx+PF6－﹣e－=CxPF6, 选项C正确;D、废旧AGDIB电池进行放电处理”时,若转移1mol电子,消耗1molLi ,即7gLi失电子,铝电极减少‎7g , 选项D错误。答案选C。‎ ‎5．生产硝酸钙的工业废水常含有NH4NO3，可用电解法净化。其工作原理如图所示。下列有关说法正确的是（ ）‎ A．a极为电源负极，b极为电源正极 B．装置工作时电子由b极流出，经导线、电解槽流入a极 C．Ⅰ室能得到副产品浓硝酸Ⅲ室能得到副产品浓氨水 D．阴极的电极反应式为2NO3-＋12H＋＋10e－=N2↑＋6H2O ‎【答案】C ‎【解析】根据装置图，I室和Ⅱ室之间为阴离子交换膜，即NO3－从Ⅱ室移向I室，同理NH4＋从Ⅱ室移向Ⅲ室，依据电解原理，a为正极，b为负极；A、根据上述分析，a为正极，b为负极，故A错误；B、根据电解原理，电解槽中没有电子通过，只有阴阳离子的通过，故B错误；C、I室为阳极，电极反应式为2H2O－4e－=O2↑＋4H＋，得到较浓的硝酸，Ⅱ室为阴极，电极反应式为2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，NH4＋与OH－反应生成NH3·H2O，得到较浓的氨水，故C正确；D、根据选项C分析，故D错误。‎ ‎6．研究人员研发了一种“水电池”，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量的差别进行发电。在海水中，电池的总反应可表示为：5MnO2+2Ag+ 2NaCl==Na2Mn5O10+ 2AgCl，下列“水电池”在海水中放电时的有关说法正确的是 （ ）‎ A．正极反应式：Ag+Cl－+e－=AgCl B．每生成1 mol Na2Mn5O10转移4mol电子 C．Na+不断向“水电池”的负极移动 D．AgCl是氧化产物 ‎【答案】D ‎【解析】该电池的正极反应：5MnO2+2e-= Mn5O102-，负极反应：Ag+Cl－+e－=AgCl。A项，正极反应式应为5MnO2+2e-= Mn5O102-，故A项错误；B项，由正极反应式可知，1 mol Na2Mn5O10转移2mol电子，故B项错误；C项，钠离子要与Mn5O102-结合，因此钠离子应该向正极移动，故C项错误；D项，负极反应：Ag+Cl－+e－=AgCl，Ag失电子，被氧化，则AgCl是氧化产物，故D项正确。综上所述，本题正确答案为D。‎ ‎7．一种正投入生产的大型蓄电系统如图所示。放电前，被交换膜隔开的电解质为Na2S2和NaBr3‎ ‎，放电后分别变为Na2S4和NaBr。下列叙述不正确的是 （ ）‎ A．放电时，负极的电极反应式为2S22――2e－===S42－‎ B．充电时，阳极的电极反应式为3Br－－2e－===Br3－‎ C．放电时，Na+经过离子交换膜，由b池移向a池 D．充电时，M接电源负极，N接电源正极 ‎【答案】D ‎【解析】A. 根据放电后Na2S2转化为Na2S4，S元素化合价升高，知Na2S2被氧化，故负极的电极反应式为2S22――2e－===S42－，故A正确；B. 充电时阳极发生氧化反应，NaBr转化为NaBr3，故阳极的电极反应式为3Br－－2e－===Br3－，故B正确；C. 放电时，阳离子向正极移动，故Na+经过离子交换膜，由b池移向a池，故C正确；D. 充电时，原电池的负极接电源的负极，原电池的正极接电源的正极，故M接电源正极，N接电源负极，故D错误。故选D。‎ ‎8．利用微生物可将废水中苯酚的化学能直接转化为电能，装置如图所示。电池工作时，下列说法正确的是 （ ）‎ A．a极为正极，发生氧化反应 B．b极的电极反应式为：2NO3-+12H＋+10e－===N2↑+6H2O C．中间室的Cl－向右室移动 D．左室消耗苯酚 (C6H5OH) ‎9.4 g时，用电器流过2.4 mol电子 ‎【答案】B ‎【解析】根据图示，在b电极，高浓度的NO3-废水，转化为氨气和低浓度的NO3-‎ 废水，说明N元素化合价降低，发生还原反应，因此b电极为正极，则a电极为负极，A、为负极，不是正极，选项A错误；‎ B、极是正极，发生还原反应，选项B错误；C、在原电池中，阴离子向负极移动，中间室的Cl－向左室移动，选项C正确；D、左室消耗苯酚(C6H5OH) ‎9.4 g，物质的量为，反应后生成二氧化碳和水，转移的电子为，选项D错误。答案选C。‎ ‎9．一种具有高能量比的新型干电池示意图如图所示，石墨电极区发生的电极反应为MnO2+e－+H2O=MnO(OH)+OH-。该装置工作时，下列叙述正确的是 （ ）‎ A．Al电极区的电极反应式：A1-3e-+3NH3·H2O=Al(OH)3+3NH4+‎ B．石墨电极上的电势比Al电极上的低 C．每消耗‎27gAl，有3mol电子通过溶液转移到石墨电极上 D．若采用食盐水+NaOH溶液作电解质溶液，电极反应式相同 ‎【答案】A ‎【解析】放电时的电极反应式之一为MnO2+e-+H2O=MnO(OH)+OH-，MnO2得电子，所以石墨电极为正极，Al电极为负极，失电子，在氨水溶液中Al失电子生成Al(OH)3沉淀，原电池中阳离子向正极移动，电子从负极流向正极，但是电子不能通过溶液，结合电极方程式及Al(OH)的两性判断电极反应的区别。A.MnO2在石墨电极上得电子为正极，Al电极为负极，失电子，发生氧化反应，在氨水溶液中Al失电子生成Al(OH)3沉淀，则负极电极方程式为A1-3e-+3NH3·H2O=Al(OH)3+3NH4+，A正确；B.石墨电极为正极，Al电极为负极，正极上的电势比Al电极上的高，B错误；C.电子只能通过导线由Al电极转移到石墨电极上，C错误；D.若采用食盐水+NaOH溶液作电解质溶液，由于Al(OH)3是两性物质，可以被NaOH溶液溶解，所以电极反应式不相同，D错误；故合理选项是A。‎ ‎10．常见的一种锂离子电池的工作原理为：LiCoO2+‎6C=Li(1-x)CoO2+LixC6，下列说法正确的是（ ）‎ A．充电时，A极发生氧化反应 B．充电时，Li+穿过隔离膜向B极移动 C．当B极失去xmol电子时，消耗6molC D．放电时负极反应为LiCoO2－xe-==Li(1-x)CoO2+xLi+‎ ‎【答案】C ‎【解析】A. 充电时该装置为电解池，根据电子流向知，B为电解池阳极，阳极上得电子发生氧化反应，故A错误；B. 充电时该装置为电解池，阳离子Li+向阴极A移动，故B错误；C. 当B极失去xmol电子时，该装置为电解池，A为电解池阴极，电极反应式为‎6C+xe-+xLi+= LixC6，所以当B极失去xmol电子时，电池消耗6mol C，故C正确；D. 放电时该装置为原电池，根据电子流向知，A为原电池负极，负极上电极反应式为：LixC6−xe−=xLi++‎6C，故D错误；本题选C。‎ ‎11．下列说法错误的是 （ ）‎ A．在海轮的外壳上连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极保护法 B．原电池的负极和电解池的阳极均发生失电子的氧化反应 C．催化剂不能降低反应活化能，但能增大活化分子的百分数，从而增大反应速率 D．铜锌原电池连接电流计，根据电流计中指针偏转方向比较铜锌金属活动性 ‎【答案】C ‎【解析】A项：海轮为钢铁制造，其外壳上连接锌块后在海水中构成了原电池。锌作原电池负极（阳极），失去的电子转移到钢铁（阴极）上，使海轮得到保护。A项正确；B项：原电池的负极、电解池的阳极均失电子，发生氧化反应。原电池的正极、电解池的阴极均得电子，发生还原反应。B项正确；C项：催化剂能增大反应速率，因其降低反应活化能，增大活化分子的百分数，C项错误；D项：铜锌原电池连接电流计后，根据电流计指针偏转方向，可判断电路中电子流方向，从而比较铜锌金属活动性，D项正确。本题选C。‎ ‎12．Mg-AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池的总反应方程式如下：2AgCl + Mg === Mg2++ 2Ag +2Cl−。有关该电池的说法正确的是 （ ）‎ A．该电池可用于海上应急照明供电 B．负极反应式为：AgCl + e− === Ag + Cl−‎ C．该电池不能被KCl 溶液激活 D．电池工作时，每消耗‎1.2 g Mg，溶液中的Cl-增多0.2 mol ‎【答案】A ‎【解析】A.该电池可被海水激活，产生电能，故A项正确；B.负极为Mg 失电子，负极反应为Mg ‎ -2e-=Mg2+，故B项错误；C. KCl溶液可代替海水激活原电池，故C错误；D.由Mg - 2Cl−知电池工作时，每消耗‎1.2 g Mg，溶液中的Cl-增多0.1 mol，故D错误；答案：A。‎ ‎13．新装修的房屋会释放出有毒的甲醛气体。银－Ferrozine法检测甲醛(HCHO)的原理如下(在原电池中完成氧化银与甲醛的反应)。下列说法正确的是 （ ）‎ A．其他条件相同，甲醛浓度越小，所得有色配合物溶液的吸光度越大 B．电池正极的电极反应式为Ag2O+2H++2e-2Ag+H2O C．‎30 g HCHO被氧化时，理论上电路中通过2 mol电子 D．理论上，消耗HCHO和消耗Fe3+的物质的量之比为4∶1‎ ‎【答案】B ‎【解析】A.吸光度与有色物质的浓度成正比，根据反应式可推出吸光度与甲醛的浓度成正比，错误；B.负极的电极反应式为：HCHO-4e-+H2O===CO2+4H+，正极的电极反应式为2Ag2O+4e-+4H+===4Ag+2H2O，正确；C.，负极消耗1mol HCHO理论上电路中通过4mol电子，错误；D.HCHO4Ag4Fe2+，1molCHO完全反应，理论上能生成4molAg消耗4molFe3+，错误。‎ ‎14．高能锂离子电池总反应式为2Li+FeS=Fe+Li2S，LiPF6·SO(CH3)2为电解质，用该电池为电源电解含镍酸性废水并得到单质Ni的实验装置如图所示。下列说法正确的是 （ ）‎ A．LiPF6·SO(CH3)2可用Li2SO4水溶液代替 B．当转移1mol e－时，b室离子数增加NA个 C．该电池充电时阳极反应式为Fe+Li2S－2e－=FeS+2Li+‎ D．若去除图阴离子膜，则电解反应总方程式发生改变 ‎【答案】C ‎【解析】A. Li是活泼金属可与水反应，故A不正确； B. 当转移1mol e－时，b室中从a过来1molNa+，从b过来1molCl-，离子数应该增加2NA个，故B不正确；C.该电池充电时阳极反应式是正极反应的逆反应，故C正确；D.若去除图阴离子膜，则电解反应总方程式不会发生改变，依然是阳极氢氧根离子失电子，阴极镍离子得电子，故D不正确；正确答案：C。‎ ‎15．一种新的低能量电解合成1，2一二氯乙烷的实验装置如下图所示。下列说法正确的是 （ ）‎ A．该装置工作时，化学能转变为电能 B．CuCl2能将C2H4还原为1，2一二氯乙烷 C．X、Y依次为阳离子交换膜、阴离子交换膜 D．该装置总反应为CH2＝CH2＋2H2O＋2NaClH2＋2NaOH＋ClCH2CH2Cl ‎【答案】D ‎【解析】A. 该装置为电解池，则工作时，电能转变为化学能，故A项错误；B. C2H4中C元素化合价为-2价，ClCH2CH2Cl中C元素化合价为-1价，则CuCl2能将C2H4氧化为1，2一二氯乙烷，故B项错误；C. 该电解池中，阳极发生的电极反应式为：CuCl - e- + Cl-= CuCl2，阳极区需要氯离子参与，则X为阴离子交换膜，而阴极区发生的电极反应式为：2H2O + 2e- = H2↑+ 2OH-，有阴离子生成，为保持电中性，需要电解质溶液中的钠离子，则Y为阳离子交换膜，故C项错误；D. 该装置中发生阳极首先发生反应：CuCl - e- + Cl-= CuCl2，生成的CuCl2再继续与C2H4反应生成1，2一二氯乙烷和CuCl，在阳极区循环利用，而阴极水中的氢离子放电生成氢气，其总反应方程式为：CH2＝CH2＋2H2O＋2NaClH2＋2NaOH＋ClCH2CH2Cl，故D项正确；答案选D。‎ ‎16．“ ZEBRA”绿色电池是新型电动汽车的理想电源，结构如图所示：隔开两极的陶瓷管作钠离子导体。下列关于该电池的叙述错误的是 （ ）‎ A．放电时，Na+、Al3+均向负极移动 B．放电时，Na元素被氧化 C．充电时的阳极反应为：Ni＋‎2C1－-2e—＝NiCl2‎ D．该电池具有可快充、高比功率、放电持久等优点 ‎【答案】A ‎【解析】A、放电为原电池装置，根据原电池的工作原理，阳离子向正极移动，故A说法错误；B、根据装置图，金属钠为活泼金属，金属钠作负极，Na失电子，被氧化，故B说法正确；C、充电为电解池，根据装置图，阳极反应式为Ni＋2Cl－－2e－=NiCl2，故C说法正确；D、根据题中信息，该电池具有可快充、高比功率、放电持久等特点，故D说法正确。‎ ‎17．一种钌(Ru)基配合物光敏染料敏化太阳能电池的示意图如下。电池工作时电极上发生的反应为：‎ 下列关于该电池的叙述正确的是 （ ）‎ A．电池工作时，是将化学能转化为电能 B．电池工作时，电解质溶液中I-和I3-浓度不断减少 C．透明导电玻璃上的电势比镀Pt导电玻璃上的电势高 D．电解质溶液中发生反应：2Ru3++3I-=2Ru2++I3-‎ ‎【答案】D ‎【解析】A.根据图示可知，该电池工作时，是将太阳能转化为电能的装置，A错误；B.电池工作时，电解质溶液中I-和I3-‎ 浓度不变，B错误；C.根据装置图可知，电子由透明导电玻璃上通过用电器转移至镀Pt导电玻璃上，所以透明导电玻璃上的电势比镀Pt导电玻璃上的电势低，C错误；D.电池工作时，在电解质溶液中发生反应：2Ru3++3I-=2Ru2++I3-，D正确；故合理选项是D。‎ ‎18．在日常生活中，我们经常看到铁制品生锈、铝制品表面出现白斑等金属腐蚀现象。下列说法不正确的是 （ ）‎ A．图1中，铁钉不易被腐蚀 B．图2中，滴加少量K3[Fe(CN)6]溶液，有蓝色沉淀生成 C．铝制品表面出现白斑可以通过图3装置进行探究，Cl-由活性炭区向铝箔表面区迁移，负极反应式：2Cl--2e-=Cl2↑‎ D．图3装置的总反应为4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3，生成的Al(OH)3进一步脱水形成白斑 ‎【答案】C ‎【解析】A.题图1中，由于浓硫酸具有吸水性，铁钉处于干燥环境，不易被腐蚀，A正确；B.图2中Fe、Cu及3%的NaCl溶液构成原电池，金属活动性Fe>Cu，所以Fe为负极，发生反应为Fe-2e-=Fe2+，Fe2+与溶液中[Fe(CN)6]3-反应生成Fe3[Fe(CN)6]2蓝色沉淀，B正确；C.根据Cl-的迁移方向可判断出，铝箔为负极，活性炭为正极，正极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，负极反应式为Al-3e-+3OH-=Al(OH)3，C错误；D.图3装置中C为正极，正极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，Al为负极，负极反应式为Al-3e-+3OH-=Al(OH)3，故总反应为4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3，生成的Al(OH)3进一步脱水形成Al2O3，产生白斑，D正确；故合理选项是C。‎ 二、非选择题 ‎19．某课外活动小组用如图装置进行实验，试回答下列问题:‎ ‎（1）若开始时开关K与a连接，则B极的电极反应式________。向B极附近滴加铁氰化钾溶液现象是_____________发生反应的离子方程式___________‎ ‎（2）若开始时开关K与b连接，则B极的电极反应为_____________________，总反应的离子方程式为_____________。习惯上把该工业生产称为________‎ ‎（3）有关上述实验，下列说法正确的是_______。 ‎ A．溶液中Na＋向A极移动 ‎ B．从A极处逸出的气体能使湿润的KI淀粉试纸变蓝 ‎ C．反应很短一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质的浓度 ‎ D．若标准状况下B极产生‎2.24 L气体，则溶液中转移0.2 mol电子 ‎（4）该小组同学认为，如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法，那么可以设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。‎ ‎ ‎ ‎①该电解槽的阳极反应为_______________。 此时通过阴离子交换膜的离子数______(填“大于”“小于”或“等于”)通过阳离子交换膜的离子数。 ‎ ‎②制得的氢氧化钾溶液从出口(填“A”、“B”、“C”或 “D”)________导出。‎ ‎③电解过程中阴极区碱性明显增强，用平衡移动原理解释原因_______________________________。‎ ‎【答案】Fe-2e- = Fe2＋ 出现带有特征蓝色的沉淀 3Fe2++2[Fe（CN）6]3-=Fe3[Fe（CN）6]2 ‎ ‎ 2H＋+2e- = H2↑ 2Cl-+2H2O 2OH－+ H2↑+ Cl2↑ 氯碱工业 B ‎ ‎ 2H2O－4e- = 4H＋ + O2↑ 小于 D ‎ H2O H＋+ OH－，H＋在阴极附近放电，引起水的电离平衡向右移动，使c(OH－)>c(H＋) ‎ ‎【解析】（1）开始时开关K与a连接，是原电池，铁为负极，发生氧化反应，失去电子生成Fe2+，Fe2+遇到铁氰化钾溶液出现带有特征蓝色的沉淀，故答案为：Fe-2e-=Fe2+；出现带有特征蓝色的沉淀；3Fe2++2[Fe（CN）6]3-=Fe3[Fe（CN）6]2 ；‎ ‎（2）开关K与b连接，装置为电解池，铁与电池的负极相连，为阴极，铁不参与电解反应，氢离子得到电子发生还原反应，生成氢气，电极反应式：2H＋+2e- = H2↑；电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气，总反应式为：2Cl-+2H2O 2OH－+ H2↑+ Cl2‎ ‎↑；电解过程中生成碱和氯气，又称氯碱工业；答案为：2H＋+2e- = H2↑；2Cl-+2H2O 2OH－+ H2↑+ Cl2↑；氯碱工业；‎ ‎（3）电解氯化钠溶液时，电极不参与反应，A为阳极，B为阴极。‎ A.溶液中的阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，溶液中Na＋向B极移动，A错误；‎ B.阳极氯离子失电子生成氯气，与碘离子反应生成单质碘，淀粉显蓝色，B正确；‎ C.电解很短时间，出来的气体为氢气、氯气，加入氯化氢可还原，C错误；‎ D. B极产生标准状况下‎2.24L氢气，2H++2e-=H2↑，由于溶液中无法转移电子，D错误；答案为B ‎(4) ①电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾，则用惰性电极电解，溶液中的OH-在阳极失电子产生O2：4OH--4e-=2H2O+O2↑，所以在B口放出O2，从A口导出H2SO4。因SO42-所带电荷数大于K+所带电荷数，SO42-通过阴离子交换膜，K+通过阳离子交换膜，所以通过阳离子交换膜的离子数大于通过阴离子交换膜的离子数。答案为：2H2O－4e- = 4H＋ + O2↑；小于；‎ ‎②溶液中的H+在阴极得到电子产生H2：2H++2e-=H2↑，则从C口放出H2，从D口导出KOH溶液。答案为：D；‎ ‎③H2O H＋+ OH－，H＋在阴极附近放电，引起水的电离平衡向右移动，使c(OH－)>c(H＋)；答案为： H2O H＋+ OH－，H＋在阴极附近放电，引起水的电离平衡向右移动，使c(OH－)>c(H＋)。‎ ‎20．SO2、CO、CO2、NOx是对环境影响较大的几种气体，对它们的合理控制和治理是优化我们生存环境的有效途径。‎ ‎(1)利用电化学原理将CO、SO2转化为重要化工原料，装置如图所示：‎ ‎①若A为CO，B为H2，C为CH3OH，则通入CO的一极为________极。‎ ‎②若A为SO2，B为O2，C为H2SO4，则负极的电极反应式为________________________________________________________________________。‎ ‎③若A为NO2，B为O2，C为HNO3，则正极的电极反应式为________________________________________________________________________。‎ ‎(2)碳酸盐燃料电池，以一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物为电解质，操作温度为‎650 ℃‎，在此温度下以镍为催化剂，以煤气(CO、H2的体积比为1∶1)直接作燃料，其工作原理如图所示。‎ ‎①电池总反应为________________________________________________________________________。‎ ‎②以此电源电解足量的硝酸银溶液，若阴极产物的质量为‎21.6 g，则阳极产生气体标准状况下体积为______ L。电解后溶液体积为‎2 L，溶液的pH约为________。‎ ‎【答案】正 SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+ O2+4e-+4H+═2H2O CO+H2+O2=3CO2+H2O 1.121 ‎ ‎【解析】（1）①燃料电池中，通入氧化剂的电极是正极、通入还原剂的电极是负极，该反应中C元素化合价由+2价变为-2价、H元素化合价由0价变为+1价，所以CO是氧化剂，则通入CO的电极为正极，电极反应式为CO+4e-+4H+=CH3OH；综上所述，本题答案是：正。‎ ‎②若A为SO2，B为O2，C为H2SO4，二氧化硫和氧气、水反应生成硫酸，负极上二氧化硫失电子和水反应生成硫酸根离子和氢离子，电极反应式为SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+；综上所述，本题答案是：SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+。‎ ‎③若A为NO2，B为O2，C为HNO3，二氧化氮、氧气和水反应生成硝酸，正极发生还原反应，氧气得电子生成水，电极反应式为O2+4e-+4H+═2H2O；综上所述，本题答案是：O2+4e-+4H+═2H2O。‎ ‎(2)①该燃料电池中，负极的气体按物质的量之比为1：1参与反应，则负极上一氧化碳、氢气失电子和正极氧气得电子两极反应生成二氧化碳和水，电极总反应为CO+H2+O2=3CO2+H2O；综上所述，本题答案是：CO+H2+O2=3CO2+H2O。‎ ‎②电解硝酸银溶液阴极反应为Ag+e-=Ag，阳极反应为4OH--4e-=2H2O+O2↑，阴极生成‎21.6g银，其物质的量为‎21.6g÷‎108g/mol=0.2mol，转移电子0.2mol，根据电子守恒，阳极产生氧气0.05mol，标准状况下体积为0.05mol×‎22.4L/mol=‎1.12L，电解后溶液生成H+为0.2mol，体积为‎2L，H+的物质的量浓度为0.1mol/L，溶液的PH=-lg0.1=1；综上所述，本题答案是：1.12，1。‎ ‎21．下图装置闭合电键K时，电流计A的指针将发生偏转。试回答：‎ ‎(1)丙池是__________(填“原电池”或“电解池”)，甲中a电极的名称是__________(填“正极”或“负极”)，丙中c电极的名称是__________(填“阳极”或“阴极”)。‎ ‎(2)乙中Cu极的电极反应是___________________，若电路中有0.02 mol电子通过，则甲中a电极溶解的质量为__________g。‎ ‎(3)闭合电键K一段时间后，丙池中生成两种气体和一种碱，则丙池中发生的总化学方程式是____。‎ ‎(4)如果要给丙中铁片上镀上一层Cu，则丙池应作何改进： _________________。‎ ‎【答案】电解池 负极 阳极 Cu2＋+2e-=Cu 0.65 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ 将C换成Cu、NaCl溶液换成CuSO4溶液 ‎ ‎【解析】(1)甲、乙构成原电池，则丙有外接电源，为电解池。由电子流向可知，甲中锌作负极，即a为负极，b为正极，丙中c连接电源的正极b，c为阳极；‎ ‎(2)Cu为原电池的正极，获得电子，发生还原反应，电极反应式为Cu2＋+2e-=Cu，a极上发生氧化反应，电极反应式为：Zn-2e-=Zn2＋，Zn为+2价金属，每1molZn反应，失去2mol电子，若转移0.02mol电子，则反应消耗锌的物质的量是0.01mol，消耗Zn的质量为m(Zn)=0.01mol×‎65g/mol=‎0.65g；‎ ‎(3)闭合K，丙池电解饱和食盐水,产生H2、NaOH、Cl2，电解方程式为：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。‎ ‎(4)要给丙中铁片上镀上一层Cu，即发生电镀，则阳极应该为Cu电极，电解质溶液为含镀层离子的溶液，就是把C电极换成Cu电极，把NaCl溶液换为硫酸铜溶液。‎ ‎22．(1)利用二氧化碳制备乙烯，用惰性电极电解强酸性二氧化碳水溶液可得到乙烯，其原理如图所示。‎ ‎①b电极上的电极反应式为______________； ‎ ‎②该装置中使用的是________(填“阴” 或“阳”)离子交换膜。‎ ‎(2)某研究小组用NaOH溶液吸收尾气中的二氧化硫，将得到的Na2SO3溶液进行电解，其中阴阳膜组合电解装置如图所示，电极材料为石墨。‎ ‎①a表示________离子交换膜(填“阴”或“阳”)。A～E分别代表生产中的原料或产品。其中C为硫酸，则A表示________。②阳极的电极反应式为_________________。‎ ‎(3)如图所示，利用电解法产生的Cl2也可氧化除去水中的氨氮，实验室用石墨电极电解一定浓度的(NH4)2SO4与NaCl混合溶液来模拟。电解时，b为电源________极，阳极的电极反应式为________。‎ ‎(4)NOx可“变废为宝”，由NO电解可制备NH4NO3，其工作原理如图所示(M、N为多孔电极)。为使电解产物全部转化为NH4NO3，需向电解产物中补充适量NH3。电解时M和电源______极(填“正”或“负”)相连，书写N极发生的电极反应式________________________。‎ ‎【答案】2CO2+12e-+12H+=C2H4+4H2O 阳 阳 NaOH溶液 SO32--2e-+H2O=2H++SO42- ‎ 正 2Cl--2e-=Cl2↑(或Cl--2e-+H2O=HClO+H+) 负 NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+ ‎ ‎【解析】(1)①b电极与电源的负极相连，作阴极，溶液中的CO2得到电子被还原转化为乙烯，溶液显酸性，因此阴极上的电极反应式为2CO2+12e-+12H+=C2H4+4H2O；②为了防止OH-与阴极区的CO2反应，因此该装置中使用的是阳离子交换膜；‎ ‎(2)①从C为硫酸可知，硫酸根来源于亚硫酸根放电，故b为阴离子交换膜，a为阳离子交换膜，在阴极区应为水放电生成氢气和氢氧根离子，故A为氢氧化钠，E为氢气；②阳极应为亚硫酸根放电生成硫酸根，反应的离子方程式为SO32--2e-+H2O=2H++SO42-。‎ ‎(3)在阳极上，溶液中的Cl-失电子发生氧化反应，电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，在阴极上溶液中的H+得到电子发生还原反应生成H2，H+放电破坏了水的电离平衡，最终使溶液中c(OH-)增大，与溶液中的NH4+‎ 结合生成一水合氨，电极反应为：2H2O+2NH4++2e-=2NH3·H2O+H2↑或2H++2e-=H2↑，氯气上升过程中被吸收，所以装置图中b为正极，a为负极。‎ ‎(4)电解NO制备NH4NO3，由图可知N为阳极，反应为NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+，M为阴极，反应为NO+5e-+6H+=NH4++H2O，从两极反应可看出，要使得失电子守恒，阳极产生的NO3-的物质的量大于阴极产生的NH4+的物质的量，总反应方程式为8NO+7H2O3NH4NO3+2HNO3，因此若要使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充NH3。根据以上分析，M为阴极，和电源负极相连，N为阳极，反应式为NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+。‎