化学 国庆节作业二 完成时间：105号试题含答案

化学国庆节作业二完成时间：10.5号[复制]您的姓名：[填空题]*_________________________________班级：[单选题]*○高二1班○高二2班1．液流式铅蓄电池以可溶性的甲基磺酸铅[（CH3SO3）2Pb]代替硫酸作为电解质溶液，该电池充放电的总反应为2Pb2++2H2OPb+PbO2+4H+，下列说法不正确的是（）[单选题]*A．放电时，电极质量均减少B．放电时，正极反应是PbO2+4H++2e﹣═Pb2++2H2OC．充电时，溶液中Pb2+向阴极移动D．充电时，阳极周围溶液的pH增大(正确答案)答案解析：【分析】电池放电时，负极反应式为Pb﹣2e﹣═Pb2+，正极反应式为PbO2+4H++2e﹣═Pb2++2H2O，充电时为电解池，阳极反应式为Pb2++2H2O﹣2e﹣＝PbO2+4H+，阴极反应式为Pb2++2e﹣═Pb，充电时阳离子移向阴极，据此解答。

【解答】解：A、电池放电时，负极反应式为Pb﹣2e﹣═Pb2+，正极反应式为PbO2+4H++2e﹣═Pb2++2H2O，则放电时，电极质量均减少，故A正确；

B、放电正极发生还原反应，正极反应式为PbO2+4H++2e﹣═Pb2++2H2O，故B正确；

C、电解池中阳离子向阴极移动，则充电时，溶液中Pb2+向阴极移动，故C正确；

D、充电时，阳极反应式为Pb2++2H2O﹣2e﹣＝PbO2+4H+，阳极周围溶液的pH减小，故D错误；

故选：D。2．天津大学研究团队以KOH溶液为电解质，CoP和Ni2P纳米片为催化电极材料，电催化合成偶氮化合物（）的装置如图所示（R代表烃基）。下列说法正确的是（）[单选题]*A．若用铅蓄电池作为电源，CoP极连接铅蓄电池的正极B．Ni2P电极反应式为RCH2NH2﹣4e﹣+4OH﹣═RCN+4H2O(正确答案)C．合成1mol偶氮化合物，需转移4mol电子D．离子交换膜是阳离子交换膜答案解析：【分析】该装置为电解池，Ni2P电极上是RCH2NH2失电子生成RCN，发生氧化反应，Ni2P为阳极，电极反应为：RCH2NH2﹣4e﹣+4OH﹣＝RCN+4H2O，消耗OH﹣，CoP电极上硝基苯变化为偶氮化合物，发生的是还原反应，为电解池的阴极，电极反应：2+8e﹣+4H2O＝+8OH﹣，据此分析判断。

【解答】解：A.CoP电极上硝基苯变化为偶氮化合物，发生的是还原反应，为电解池的阴极，故应连接原电池负极，故A错误；

B.Ni2P为阳极，电极反应为：RCH2NH2﹣4e﹣+4OH﹣＝RCN+4H2O，故B正确；

C.阴极电极反应：2+8e﹣+4H2O＝+8OH﹣，合成1mol偶氮化合物，需转移8mol电子，故C错误；

D.阳极消耗氢氧根离子，阴极产生氢氧根离子，故离子交换膜是阴离子交换膜，故D错误；3．我国科学家设计了一种将电解饱和食盐水与电催化还原CO2相耦合的电解装置（如图）。下列说法错误的是（）[单选题]*A．生成CO的一极为阴极B．阴极上的电极反应式为CO2+2e﹣+2H+═CO+H2OC．当电路中转移2mol电子时，阴极增重16g(正确答案)D．阴阳两极的电解质溶液均可用稀硫酸酸化答案解析：【分析】由图可知，碳元素价态降低得电子，故CO生成极为阴极，电极反应式为CO2+2e﹣+2H+═CO+H2O，右侧为阳极，据此作答。

【解答】解：A.碳元素价态降低得电子，故CO生成极为阴极，故A正确；

B.CO生成极为阴极，电极反应式为CO2+2e﹣+2H+═CO+H2O，故B正确；

C.当电路中转移2mol电子时，1mol二氧化碳生成1molCO，溶液质量增加1molO原子，增加质量为1mol×16g/mol＝16，同时有2mol氢离子由右侧迁移到左侧，质量增加2mol×1g/mol＝2g，质量共增加16g+2g＝18g，故C错误；

D.由两极生成物可知，两极的电解质溶液均可用稀硫酸酸化，故D正确；

故选：C。

【点评】本题考查电解原理的应用，题目难度中等，能依据图象和题目信息准确判断阴阳极是解题的关键，难点是电极反应式的书写。4．某地海水中主要离子的含量如表，现利用“电渗析法”进行淡化，技术原理如图所示（两端为惰性电极，阳膜只允许阳离子通过，阴膜只允许阴离子通过）。下列有关说法错误的是（）离子Na+K+Ca2+Mg2+Cl﹣SO42﹣HCO3﹣含量mg/L9360832001100160001200118[单选题]*A．甲室的电极反应式为：2Cl﹣﹣2e﹣＝Cl2↑B．乙室和丁室中部分离子的浓度增大，淡水的出口为bC．淡化过程中易在戊室形成水垢D．通过甲室阳膜的离子的物质的量为2mol时，戊室收集到22.4L（标准状况下）气体(正确答案)答案解析：【分析】A．甲室中电极为阳极，阳极上阴离子失电子，Cl﹣放电能力大于OH﹣；

B．阴（阳）离子交换膜只允许阴（阳）离子通过，电解时丙室中阴离子移向乙室，阳离子移向丁室；

C．阴极上水得电子生成氢气同时生成OH﹣，戊室发生的反应：OH﹣+Ca2++HCO3﹣═CaCO3↓+H2O、2OH﹣+Mg2+═Mg（OH）2↓；

D．戊室中氢离子得电子生成氢气，电极反应式为2H++2e﹣═H2↑，根据电荷守恒分析。

【解答】解：A．甲室中电极为阳极，阳极上阴离子失电子，Cl﹣放电能力大于OH﹣，所以阳极的电极反应式为2Cl﹣﹣2e﹣═Cl2↑，故A正确；

B．阴（阳）离子交换膜只允许阴（阳）离子通过，电解时丙室中阴离子移向乙室，阳离子移向丁室，所以丙室中物质主要是水，淡水的出口为b，故B正确；

C．开始电解时，阳极上氯离子放电生成氯气，阴极上水得电子生成氢气同时生成OH﹣，生成的OH﹣和Mg2+反应生成Mg（OH）2，反应的离子方程式：2OH﹣+Mg2+═Mg（OH）2↓，生成的OH﹣和HCO3﹣反应生成CO32﹣，Ca2+转化为CaCO3沉淀，所以戊室中易形成水垢，水垢的主要成分是Mg（OH）2和CaCO3，故C正确；

D．戊室中氢离子得电子生成氢气，电极反应式为2H++2e﹣═H2↑，22.4L（标准状况）气体的物质的量为＝1mol，转移的电子为2mol，而通过甲室阳膜的离子有Na+、K+、Ca2+、Mg2+等，由电荷守恒可知，则过甲室阳膜的离子的物质的量小于2mol，故D错误；

故选：D。5．利用电解法将CO2转化为CH4的原理如图所示。下列说法正确的是（）[单选题]*A．电极a应连接电源负极B．电解过程中，H+由a极区向b极区迁移(正确答案)C．电极b上反应为CO2+8HCO3﹣﹣8e﹣＝CH4+8CO32﹣+2H2OD．电解时Na2SO4溶液浓度保持不变答案解析：【分析】由图可知，b极碳元素价态降低得电子，故b极为阴极，电极反应式为CO2+8HCO3﹣+8e﹣＝CH4+8CO32﹣+2H2O，a极为阳极，电极反应式为2H2O﹣4e﹣＝O2↑+4H+，据此作答。

【解答】解：A.a极为阳极，应连接电源的正极，故A错误；

B.电解时，阳离子（H+）向阴极（b）迁移，故B正确；

C.b极为阴极，电极反应式为CO2+8HCO3﹣+8e﹣＝CH4+8CO32﹣+2H2O，故C错误；

D.电解时左侧溶液水的量减少，硫酸钠浓度增大，故D错误；

故选：B。

【点评】本题考查电解原理的应用，题目难度中等，能依据图象和题目信息准确判断阴阳极和正负极是解题的关键，难点是电极反应式的书写。6．高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH，下列叙述不正确的是（）[单选题]*A．放电时负极反应为Zn﹣2e﹣+2OH﹣＝Zn（OH）2B．放电时正极附近溶液的碱性增强C．放电时负极发生氧化反应D．放电时每转移6mol电子，正极有1molK2FeO4被还原(正确答案)答案解析：【分析】由电池总反应可知，放电时，Zn元素价态升高失电子，故Zn作负极，电极反应式为Zn﹣2e﹣+2OH﹣＝Zn（OH）2，K2FeO4作正极，电极反应式为FeO42﹣+3e﹣+4H2O＝Fe（OH）3+5OH﹣，据此作答。

【解答】解：A.放电时，Zn元素价态升高失电子，故Zn作负极，电极反应式为Zn﹣2e﹣+2OH﹣＝Zn（OH）2，故A正确；

B.放电时正极生成氢氧根离子，碱性变强，故B正确；

C.放电时，Zn元素价态升高失电子，发生氧化反应，故C正确；

D.K2FeO4作正极，电极反应式为FeO42﹣+3e﹣+4H2O＝Fe（OH）3+5OH﹣，每转移6mol电子，正极有2molK2FeO4被还原，故D错误；

故选：D。

【点评】本题考查原电池原理，题目难度中等，能依据题目信息准确判断正负极是解题的关键，难点是电极反应式的书写。7．2018年10月23日通车的最长跨海大桥“港珠澳大桥”全长近50公里，海中桥墩由将近1500根钢管复合桩组成。下列有关钢管桩的腐蚀与防护的说法不正确的是（）[单选题]*A．在钢管桩表面涂上环氧树脂涂料可以减缓钢管桩的腐蚀B．钢管桩在海水中的腐蚀速率比在淡水湖中的腐蚀速率慢(正确答案)C．将钢管桩与外加直流电源的负极相连接，可以减缓钢管桩的腐蚀速率D．在钢管桩水下区域装上若干镁铝合金，可以减缓钢管桩的腐蚀速率答案解析：【解答】解：A.在钢管桩表面涂上环氧树脂涂料，可以隔绝空气和水，减缓钢管桩的腐蚀，故A正确；

B.海水中存在大量电解质，故离子浓度大于淡水，海水导电能力强，钢铁在海水中腐蚀速度快，故B错误；

C.钢管桩与外加直流电源的负极相连接，作电解池的阴极被保护，可以减缓钢管桩的腐蚀速率，故C正确；

D.镁铝合金比铁活泼，形成原电池时，铁作正极被保护，可以减缓钢管桩的腐蚀速率，故D正确；

故选：B。

【点评】本题考查金属的腐蚀与防护，题目难度中等，掌握常见的金属腐蚀原理和电化学保护措施是解题的关键。8．下列关于电化学腐蚀、防护与利用的说法中，正确的是（）A．铜板打上铁铆钉后，铜板更易被腐蚀B．暖气片表面刷油漆可防止金属腐蚀C.连接锌棒后，电子由铁管道流向锌D.阴极的电极反应式为Fe﹣2e﹣═Fe2+[单选题]*AB(正确答案)CD答案解析：【分析】A．铜板打上铁铆钉形成的原电池中，金属铜板做原电池的正极；

B．根据金属生锈的条件以及防锈的措施来回答；

C．在原电池中，电子从负极流向正极；

D．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。

【解答】解：A．铜板打上铁铆钉形成的原电池中，金属铜板做原电池的正极，正极是被保护的电极，所以铜板更不易被腐蚀，故A错误；

B．暖气片表面刷油漆可将金属和空气中的氧气以及水蒸气隔绝，防止金属腐蚀，故B正确；

C．连接锌棒后，形成原电池，金属锌是负极，电子从负极流向正极，即电子由锌流向铁管道，故C错误；

D．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，废铁是阳极，发生氧化反应，电极反应式为：Fe﹣2e﹣═Fe2+，故D错误；

故选：B。9．打开如图所示装置中的止水夹，一段时间后，可能观察到的现象是（）[单选题]*A．烧杯中有气泡产生B．试管内有黄绿色气体产生C．铁丝网的表面产生锈迹(正确答案)D．烧杯内溶液变红色答案解析：【分析】试管中铁发生吸氧腐生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁被氧化成氢氧化铁，氢氧化铁失水生成铁锈，所以铁丝网的表面会生成铁锈；试管中气体体积减小，压强减小，烧杯中饱和食盐水加入试管，反应过程中氯离子不会放电，所以不会生成灰绿色的氯气、烧杯中也不会生成气体，据此进行解答．

【解答】解：吸氧腐蚀中，铁作负极，铁失去电子被氧化，所以负极的电极反应式为：Fe﹣2e﹣＝Fe2+；正极上氧气得电子和水生成氢氧根离子，电极反应为：2H2O+O2+4e﹣＝4OH﹣，电极总反应为：2H2O+O2+2Fe＝4Fe（OH）2；

A．根据分析可知，该反应过程中，烧杯中饱和食盐水会进入试管，所以烧杯中不会有气泡产生，故A错误；

B．试管中铁发生了吸氧腐蚀，所以不会生成灰绿色的氯气，故B错误；

C．氢氧化亚铁被氧化生成氢氧化铁，氢氧化铁脱水形成铁锈，故C正确；

D．烧杯中饱和食盐水进入试管，所以烧杯中溶液不会显示碱性，溶液不会变成红色，故D错误；

故选：C。

【点评】本题考查了铁的电化学腐蚀，题目难度中等，注意掌握铁的腐蚀原理，能够正确书写电极反应，正确分析装置中铁的腐蚀原理为解答本题的关键．10．氨气含氢量高，是一种安全、易储运的优良小分子储氢载体。利用电解原理，可将氨气转化为高纯氢气，其装置如图所示.已知：起始时两极电解质溶液质量相等，法拉第常数F（F＝96500C⋅mol﹣1）为阿伏加德罗常数与元电荷的乘积。下列说法正确的是（）[单选题]*A．a为电源正极，阳极上的电极反应式为2NH3﹣6e﹣═N2+6H+B．反应一段时间后，右室KOH溶液中溶质的物质的量减小C．当电源输出8Ah电量时，产生的氢气在标准状况下的体积约为3.34L(正确答案)D．忽略气体溶解产生的质量变化，当电路中有0.1mol电子通过时，两室电解质溶液的质量差为1.8g答案解析：【分析】左室中NH3→N2，发生氧化反应，右室中有H2生成，发生还原反应，故左室为阳极室，右室为阴极室，则a为电源正极、b为电源负极，阳极电极反应式为2NH3+6OH﹣﹣6e﹣＝N2↑+6H2O，阴极电极反应式为6H2O+6e﹣＝3H2↑+6OH﹣，OH﹣通过阴离子交换膜由右侧移向左侧，电解池总反应式为2NH3N2↑+3H2↑。

【解答】解：A．左室中NH3→N2，发生氧化反应，右室中有H2生成，发生还原反应，故左室为阳极室，右室为阴极室，则a为电源正极、b为电源负极，碱性条件下，阳极电极反应式为2NH3+6OH﹣﹣6e﹣＝N2↑+6H2O，故A错误；

B．右室为阴极室，阴极电极反应式为6H2O+6e﹣＝3H2↑+6OH﹣，OH﹣通过阴离子交换膜由右侧移向左侧，右室中钾离子的量不变，右室KOH溶液中溶质的物质的量不变，故B错误；

C．当电源输出8Ah电量时，转移电子为，则生成氢气体积＝××22.4L/mol≈3.34L，故C正确；

D．当电路中有0.1mol电子通过时，阴极电极反应式为6H2O+6e﹣＝3H2↑+6OH﹣，有0.1mol水电解，生成0.05molH2与0.1molOH﹣，生成的0.1molOH﹣移向阳极室，阴极室质量减少0.1mol×18g/mol＝1.8g，阳极电极反应式为2NH3+6OH﹣﹣6e﹣＝N2↑+6H2O，有＝molN2生成，阴极室溶液质量增加0.1mol×17g/mol﹣mol×28g/mol＝（1.7﹣）g，则左室溶液质量表示为（m﹣1.8）g，右室溶液质量表示为[m+（1.7﹣）]g，则两室溶液质量之差为[m+（1.7﹣）]g﹣（m﹣1.8）g＝（1.8+1.7﹣）g≈3.03g，故D错误；

故选：C。

【点评】本题考查电解原理，侧重考查分析、判断及计算能力，明确各个电极上发生的反应、电量与物质的量的关系是解本题关键，难点是C、D的计算，题目难度中等。11．次磷酸钴[Co（H2PO2）2]广泛应用于化学电镀，工业上利用电渗析法制取次磷酸钴的原理图如图所示。下列说法中正确的是（）已知：①该装置的电极材料分别为金属钴和不锈钢。②Co（H2PO2）2溶液在强碱性条件下通过自身催化发生氧化还原反应，实现化学镀钴。[单选题]*A．膜Ⅱ、膜Ⅲ均为阴离子交换膜(正确答案)B．M电极反应为Co﹣2e﹣+2H2PO2﹣═Co（H2PO2）2C．a为电源的负极D．Co（H2PO2）2溶液化学镀钴过程中反应可能为Co2++H2PO2﹣+3OH﹣═Co+HPO3﹣+2H2O答案解析：【分析】以金属钴和次磷酸钠为原料，采用六室5个离子透过膜电渗析槽电解法制备次磷酸钴[Co（H2PO2）2]，由图可知，a为电源的正极，M为阳极，阳极上Co失去电子生成Co2+，通过膜I进入产品室，H2PO2﹣通过膜III、II进入产品室，阴极室NaOH溶液中H2O（或H+）得到电子生成H2，电极反应式为2H2O+2e﹣＝2OH﹣+H2↑（或2H++2e﹣＝H2↑），强碱性条件下，Co（H2PO2）2通过自身催化发生氧化还原反应生成Co和HPO32﹣，以此来解答。

【解答】解：A．H2PO2﹣通过膜III、II进入产品室，膜Ⅱ、膜Ⅲ均为阴离子交换膜，故A正确；

B．M为阳极，阳极上Co﹣2e﹣＝Co2+，Co2+通过膜I进入产品室，发生：Co2++2H2PO2﹣═Co（H2PO2）2，故B错误；

C．M为阳极，a为电源的正极，故C错误；

D．Co（H2PO2）2通过自身催化发生氧化还原反应生成Co和HPO32﹣，Co（H2PO2）2溶液化学镀钴过程中反应可能为Co2++H2PO2﹣+3OH﹣═Co+HPO32﹣+2H2O，产物HPO3﹣不对，故D错误；

故选：A。

【点评】本题考查电解原理、离子交换膜的应用，氧化还原反应离子方程式书写的知识，题目难度中等，掌握电解规律是解题关键，注意强化双基训练。12．如图某工厂用NO气体制取NH4NO3溶液，下列说法正确的是（）[单选题]*A．阳极的电极反应式为：NO﹣3e﹣+2H2O＝NO2﹣+4H+B．物质B与物质C是同一种物质C．A物质可为氨气(正确答案)D．阴、阳两极转移的电子数之比为5：3答案解析：【分析】电解NO制备NH4NO3，阳极反应为NO﹣3e﹣+2H2O＝NO3﹣+4H+，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，据此分析。

【解答】解：A．电解NO制备NH4NO3，阳极反应为NO﹣3e﹣+2H2O＝NO3﹣+4H+，阴极反应为：NO+5e﹣+6H+＝NH4++H2O，故A错误；

B．阴极反应为：NO+5e﹣+6H+＝NH4++H2O，所以B为铵根离子，阳极反应为NO﹣3e﹣+2H2O＝NO3﹣+4H+，所以C为NO3﹣，故B错误；

C．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，则A为NH3，故C正确；

D．电解过程中电子守恒，阴阳两极通过的电子数相等，故D错误；

故选：C。

【点评】本题考查了电解原理的应用等，明确各个电极上发生的反应是解本题关键，侧重于考查学生的综合运用能力，题目难度中等，注意基础知识的积累掌握。13．近日，上海交通大学周保学教授等人提出了一种如图所示的光电催化体系，该体系既能将SO2转化为SO42﹣所释放的化学能用于驱动阴极H2O2的高效生成，也可以实现烟气脱SO2。则下列说法错误的是（）[单选题]*A．阴极反应为：2H++O2+2e﹣═H2O2B．随着反应的进行，阳极区pH降低C．每生成1molSO42﹣，伴随着1molH2O2的生成D．电解液中有2个离子交换膜，靠近阳极的为阳离子交换膜，靠近阴极的为阴离子交换膜(正确答案)答案解析：【分析】根据装置知道，左侧电极为二氧化硫转化为硫酸根离子的过程，S元素化合价升高，失电子，做阳极，则直流电源的左侧是正极，右侧是阴极，为氧气得电子的还原反应转化为过氧化氢的过程，据此回答即可。

【解答】解：根据装置知道，左侧电极为二氧化硫转化为硫酸根离子的过程，S元素化合价升高，失电子，做阳极，则直流电源的左侧是正极，右侧是阴极，为氧气得电子的还原反应转化为过氧化氢的过程，

A．右侧是阴极，为氧气得电子的还原反应转化为过氧化氢的过程，反应为：2H++O2+2e﹣═H2O2，故A正确；

B．根据装置知道，左侧电极为二氧化硫转化为硫酸根离子的过程，氢氧根离子被消耗，碱性减弱，pH降低，故B正确；

C．二氧化硫转化为硫酸根离子，每生成1mol硫酸根离子，伴随2mol电子转移，根据电子守恒，得到过氧化氢是1mol，故C正确；

D．根据装置知道，氢氧根离子靠近阳极的交换膜进入阳极参加反应，应该为阴离子交换膜；氢离子通过靠近阴极的交换膜进入阴极参加反应，应该是阳离子交换膜，故D错误；

故选：D。

【点评】本题考查学生电解池的工作原理的应用知识，属于知识的灵活应用，难度不大。14．纳米Fe2O3在常压电化学法合成氨过程中起催化作用。该电解装置如图所示。已知熔融NaOH﹣KOH为电解液，Fe2O3在发生反应时生成中间体Fe。下列说法正确的是（）[单选题]*A．惰性电极是电解池的阴极，发生还原反应B．产生2.24LO2时，转移的电子数为0.4NAC．惰性电极Ⅰ的电极反应：Fe2O3+3H2O﹣6e﹣═2Fe+6OH﹣D．生成氨气的反应：2Fe+N2+3H2O═Fe2O3+2NH3(正确答案)答案解析：【分析】根据图象可知，电极I生成NH3，故为阴极，惰性电极生成氧气，故为阳极。而纳米Fe2O3在常压电化学法合成氨过程中起催化作用，Fe2O3在阴极发生反应生成中间体Fe，则意味着铁先生成，后又消耗，而Fe2O3先消耗，又生成，故电极I上Fe2O3先放电生成Fe，后Fe又将N2还原为NH3，故电极I的反应为：Fe2O3+3H2O+6e﹣═2Fe+6OH﹣，2Fe+N2+3H2O═Fe2O3+2NH3；惰性电极的反应为：4OH﹣﹣4e﹣＝2H2O+O2↑，据此分析。

【解答】解：A、惰性电极生成氧气，故为阳极，发氧化反应，故A错误；

B、氧气所处的状态不明确，故其物质的量无法计算，则转移的电子数无法计算，故B错误；

C、电极I上首先Fe2O3得电子生成Fe单质，由于是碱性环境，故反应为：Fe2O3+3H2O+6e﹣═2Fe+6OH﹣，故C错误；

D、电极I上首先Fe2O3得电子生成Fe单质：Fe2O3+3H2O+6e﹣═2Fe+6OH﹣，后来生成的铁单质将氮气还原为氨气，铁又被氧化为Fe2O3：2Fe+N2+3H2O═Fe2O3+2NH3，故生成氨气的反应为2Fe+N2+3H2O═Fe2O3+2NH3，故D正确。

故选：D。

【点评】本题考查了电解池中电极反应的书写以及转移电子的计算，考查学生分析和解决问题的能力，难度中等，分析时要根据题给信息，结合相关原理进行解答。15．最近科学家采用碳基电极材料设计了一种电解氯化氢回收氯气的新工艺，其原理如图，下列说法错误的是（）[单选题]*A．电源b端为正极B．Fe3+对总反应起催化作用C．阳极发生的电极反应式为2Cl﹣﹣2e﹣═Cl2↑(正确答案)D．电路中转移1mole﹣，需要消耗5.6LO2（标准状况）答案解析：【分析】根据图示，氢离子向左侧移动，左侧为阴极，接电源负极，整个过程是电解条件下、Fe3+起催化剂作用，HCl与O2反应生成Cl2和H2O，所以该工艺的总反应式为4HCl+O22Cl2+2H2O，电解池阳极发生氧化反应，HCl转化为Cl2，H+向阴极移动，阳极的电极反应为：2HCl（g）﹣2e﹣═Cl2（g）+2H+，阴极区上Fe3+得电子生成Fe2，Fe3+与Fe2+间循环转化，阴极区反应有Fe3++e﹣═Fe2+，然后发生4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O，据此分析解答。

【解答】解：A．电解池左侧发生反应Fe3+→Fe2+，左侧是阴极，电源a端为负极，故A正确；

B．阴极区上Fe3+得电子生成Fe2，Fe3+与Fe2+间循环转化，阴极区反应有Fe3++e﹣═Fe2+，Fe3+对总反应起催化作用，故B正确；

C．根据图示，b是正极，阳极发生的电极反应式为2HCl﹣2e﹣＝2H++Cl2，故C错误；

D．根据电子守恒，电路中转移1mol电子，需要消耗0.25mol氧气，标准状况下的体积是5.6L，故D正确；

故选：C。

【点评】本题考查了电解原理的应用，明确新的工艺方案的流程图、电解池原理以及电极方程式是解题关键，注意掌握电极的判断方法及电极反应式的书写原则，试题培养了学生的灵活应用能力，题目难度不大。16．液氨中存在平衡：2NH3⇌NH4++NH2﹣。如图所示为电解池装置，以KNH2的液氨溶液为电解液，电解过程中a、b两个惰性电极上都有气泡产生。下列有关说法正确的是（）[单选题]*A．b电极连接的是电源的负极B．a电极的反应为2NH3+2e﹣═H2↑+2NH2﹣(正确答案)C．电解过程中，阴极附近K+浓度减小D．理论上两极产生的气体物质的量之比为1：1答案解析：【分析】由图可知，b极生成氮气，氮元素由﹣3价升高为0价价态升高失电子，故b极为阳极，a极为阴极，电极反应式为2NH3+2e﹣═H2↑+2NH2﹣，据此作答。

【解答】解：A.b极为阳极，连接电源的正极，故A错误；

B.a极为阴极，电极反应式为2NH3+2e﹣═H2↑+2NH2﹣，故B正确；

C.电解过程中，阳离子向阴极移动，阴极附近K+浓度增大，故C错误；

D.每产生1mol氢气，转移2mol电子，每产生1mol氮气，转移6mol电子，故阴极产生氢气和阳极产生氮气的物质的量之比为3：1，故D错误；

故选：B。

【点评】本题考查电解原理的应用，题目难度中等，能依据图象准确判断阴阳极是解题的关键，难点是电极反应式的书写。17.根据下图回答，下列说法不正确的是[单选题]*

A.燃料电池中正极反应为O2＋4e－＋4H＋===2H2OB.此装置用于电镀铜时，硫酸铜溶液的浓度不变(正确答案)C.此装置用于铁表面镀铜时，a为铁D.若用该装置进行粗铜的精炼，当有1mol水生成时，可得到64g精铜答案解析：【分析】金属阳极DSA发生2H2O﹣4e﹣＝O2+4H+，阴极的主要电极反应式为，据此答题。

【解答】解：A．失去的电子由金属阳极DSA经导线流入直流电源正极，电子不会进入溶液，故A错误；

B．阴极上对硝基苯甲酸得电子发生还原反应，生成对氨基苯甲酸，则阴极的主要电极反应式为，故B正确；

C．阳极发生反应2H2O﹣4e﹣＝O2+4H+，氧气逸出，氢离子跨过阳离子交换膜移向阴极，当转移4mole﹣时，阳极电解质溶液减少2mol水，则转移1mole﹣时，阳极电解质溶液减少0.5mol水，质量为9g，故C错误；

D．由C项分析知，阳极反应消耗阳极区的水，则反应结束后阳极区硫酸的浓度增大，pH减小，故D错误；

故选：B。

【点评】本题侧重考查电解知识，为高频考点，解答本题，注意把握电解的原理，题目难度中等，有利于培养学生的分析能力。18．双极膜电渗析一步法盐制酸碱的技术进入到了工业化阶段，某科研小组研究采用BMED膜堆（如图所示），模拟以精制浓海水为原料直接制备酸和碱。BMED膜堆包括阳离子交换膜、阴离子交换膜和双极膜（a，d），已知在直流电源的作用下，双极膜内虫间显面层发生水的解离，生成H+和OH﹣下列说法正确的是（）[单选题]*A．电极y连接电源的正极，发生还原反应B．I口排出的是混合碱，Ⅱ口排出的是淡水C．电解质溶液采用Na2SO4溶液可避免有害气体的产生(正确答案)D．a左侧膜为阳离子交换膜，c为阴离子交换膜答案解析：【分析】A、电极y是阴极，连接电源的负极；

B、钠离子移向Ⅲ室，氯离子移向Ⅰ室；

C、加入Na2SO4溶液，增强溶液的导电性，避免有害气体产生；

D、OH﹣向左移动，a左侧膜为阴离子交换膜。

【解答】解：A、电极y是阴极，连接电源的负极，发生还原反应，故A错误；

B、钠离子移向Ⅲ室，氯离子移向Ⅰ室，I口排出的是稀盐酸，Ⅱ口排出的是淡水，故B错误；

C、Na2SO4溶液，增强溶液的导电性，氯离子移向Ⅰ室，氢离子通过a移向Ⅰ室，在Ⅰ室生成HCl，避免有害气体产生，故C正确；

D、OH﹣向左移动，a左侧膜为阴离子交换膜，钠离子移向Ⅲ室，c为阳离子交换膜，故D错误；

故选：C。

【点评】本题考查海水的淡化，涉及到电化学知识，注意阳离子交换膜、阴离子交换膜和双极膜（a，b）的应用。19．对氨基苯甲酸（）是一种用途广泛的化工产品和医药中间体，以对硝基苯甲酸（）为原料，采用电解法合成对氨基苯甲酸的装置如图。下列说法正确的是（）[单选题]*A．电子由金属阳极DSA经导线流入直流电源B．阴极的主要电极反应式为(正确答案)C．每转移1mole﹣时，阳极电解质溶液的质量减少8gD．反应结束后阳极区pH增大答案解析：【分析】金属阳极DSA发生2H2O﹣4e﹣＝O2+4H+，阴极的主要电极反应式为，据此答题。

【解答】解：A．金属阳极DSA发生2H2O﹣4e﹣＝O2+4H+，失去的电子由金属阳极DSA经导线流入直流电源正极，不是流入直流电源，故A错误；

B．阴极的主要电极反应式为，故B正确；

C．由金属阳极DSA发生2H2O﹣4e﹣＝O2+4H+知，每转移1mole﹣时，消耗0.5mol水，以氧气形式放出的是8g，通过阳离子交换膜的氢离子1g，阳极电解质溶液的质量减少9g，故C错误；

D．阳极区电解的是水，硫酸的浓度增大，反应结束后阳极区pH减小，故D错误；

故选：B。

【点评】本题侧重考查电解知识，解答本题，注意把握电解的原理，题目难度中等，有利于培养学生的分析能力。20．电解高浓度RCOONa（羧酸钠）的NaOH溶液，在阳极RCOO﹣放电可得到R﹣R（烷烃）。下列说法正确的是（）*

A．电解总反应方程式：2RCOONa+2H2OR﹣R+2CO2↑+H2↑+2NaOHB．RCOO﹣在阳极放电，发生氧化反应(正确答案)C．阴极的电极反应：2H2O+2e﹣═2OH﹣+H2↑(正确答案)D．电解CH3COONa、CH3CH2COONa和NaOH混合溶液可得到乙烷、丙烷和丁烷(正确答案)答案解析：【分析】A．碱性环境不能生成CO2气体放出；

B．阳极氧化反应；

C．阴极水电离出的氢离子放电；

D．CH3COONa、CH3CH2COONa中烃基有三种组合。

【解答】解：A．因为阳极RCOO﹣放电可得到R﹣R（烷烃）和产生CO2，在强碱性环境中，CO2会与OH﹣反应生成CO32﹣和H2O，故阳极的电极反应式为2RCOO﹣﹣2e﹣+4OH﹣＝R﹣R+2CO32﹣+2H2O，阴极上H2O电离产生的H+放电生成H2，同时生成OH﹣，阴极的电极反应式为2H2O+2e﹣＝2OH﹣+H2↑，因而电解总反应方程式：2RCOONa+2NaOHR﹣R+Na2CO3+H2↑，故A错误；

B．RCOO﹣在阳极放电，电极反应式为2RCOO﹣﹣2e﹣+4OH﹣＝R﹣R+2CO32﹣+2H2O，﹣COO﹣中碳元素的化合价由+3价升高为+4价，发生氧化反应，烃基﹣R中元素的化合价没有发生变化，故B正确；

C．阴极水电离出的氢离子放电，电极反应：2H2O+2e﹣═2OH﹣+H2↑，故C正确；

D．根据题中信息，由上述电解总反应方程式可以确定下列反应能够发生：

2CH3COONa+2NaOHCH3﹣CH3+2Na2CO3+H2↑，

2CH3CH2COONa+2NaOHCH3CH2﹣CH2CH3+2Na2CO3+H2↑，

CH3COONa+CH3CH2COONa+2NaOHCH3﹣CH2CH3+2Na2CO3+H2↑。

因此，电解CH3COONa、CH3CH2COONa和NaOH的混合溶液可得到乙烷、丙烷和丁烷，故D正确；

故选：BCD。21．1L0.1mol·L－1的AgNO3溶液在以Ag做阳极，Fe做阴极的电解槽中电解，当阴极上增重2.16g时，下列判断不正确的是（）[单选题]*A.电解质AgNO3溶液的浓度仍为0.1mol·L－1B.阳极上产生112mLO2(标况)(正确答案)C.转移1.204×1022个电子D.反应中有0.02mol的Ag被氧化答案解析：[解析]该电解池中阳极反应为：Ag－e－===Ag＋，阴极反应为：Ag＋＋e－===Ag，由上述分析可知，电解过程中溶液中AgNO3溶液的浓度不变，故A不符合题意；

阳极上反应不产生O2，故B符合题意；

根据阴阳极电极反应以及转移电子守恒可知，阴极析出0.02molAg时，阳极将有0.02mol的Ag被氧化，故D不符合题意。当阴极上增重2.16g即＝0.02molAg，转移电子数为0.02×6.02×1023＝1.204×1022，故C不符合题意；根据阴阳极电极反应以及转移电子守恒可知，阴极析出0.02molAg时，阳极将有0.02mol的Ag被氧化，故D不符合题意。22.由于具有超低耗电量、寿命长的特点，LED产品越来越受欢迎，下图是氢氧燃料电池驱动LED发光的装置。下列有关叙述正确的是

[单选题]*A.电池负极电极反应式为H2－2e－＋2OH－===2H2O(正确答案)B.a处通入氧气，b处通入氢气C.该装置中能量转化只涉及两种形式的能量D.P型半导体连接的是电池负极答案解析：解析根据LED发光二极管中电子移动方向可判断N型半导