高考化学一轮专题训练-化学反应与电能

高考化学一轮专题训练—化学反应与电能

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一、单选题

1.（•湖南衡阳•高三期末）普通水泥在固化过程中其自由水分子减少并形成碱性溶液。根据这一物理、

化学特点，科学家发明了电动势法测水泥的初凝时间。此法的原理如图所示：反应的总方程式为：

2Cu+Ag2O=Cu2O+2Ag.下列有关说法错误的是

A.正极的电极反应式为Ag2O+2e+H2O=2Ag+2OH

B.测量原理示意图中，电子从Cu经溶液流向Ag20/Ag电极

C.电池工作时，0H•向Cu电极移动

D.2moICu和ImolAgzO的总能量高于ImolCsO和2moiAg的总能量

2.（•广西河池•高三期末）如图所示是Zn、Cu以及稀硫酸形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后,

在书本上的记录如下，则以下描述合理的是

CuiIZn

稀硫酸

实验后的记录：

①Cu为正极，Zn为负极

②Zn极上有气泡产生，发生还原反应

③H+向Cu极移动

④若产生标准状况下2.24L气体，则消耗Zn的质量为6.5g

⑤若将导线断开铜锌电极上均会产生气泡

A.①@④B.①②④C.③④⑤D.②③@

3.（•贵州•高三学业考试）如图所示是电解NaCl溶液（滴加有酚酰溶液）装置，其中c、d为石墨电极。下

列有关的判断正确的是

B.电解过程中，d电极附近溶液变红

C.电解过程中，氯离子的浓度保持不变

D.c电极上的电极反应式为：2H，+2e-=H2T

4.（•广西南宁•高三期末）锂一铜空气燃料电池容量高、成本低，电池反应为

+

2Li+Cu2O+H2O=2Cu+2Li+2OH-,工作原理如图所示。下列说法正确的是

电解质体电解质电解质

A.Li是电池的负极

+

B.正极的电极反应式为Cu2O+2H+2e=2Cu+H2O

C.将锂电极区有机电解质换成水溶液电解质，可提高电池工作效率

D.O.lmolCsO参与反应时有0.lmolLi+通过固体电解质向铜极移动

5.（•重庆八中高三期末）利用电解原理由含苯甲醛的废水制备苯甲酸和苯甲醇不仅能减少污染，还能产

生新的化工产品，其原理如图所示（图中双极膜中间层中的H?O解离为H'和OH-，并在直流电场作用下

分别向两极迁移）。下列说法正确的是

双极膜

A.a为直流电源的正极

B.M电极上发生的反应为：，^~CH0+2e+2H20=（^-CH20H+20H

C.双极膜中OH-向N电极迁移

D.电路中每通过2moie-时，N电极上产生22.4LCl2

6.（•河南安阳•高三期末）近日，复旦大学郑耿峰教授、北京理工大学韩庆报道了表面锂掺杂的锡（s・

SnLi）催化剂通过电化学法将CO2转化为甲酸盐，同时产生电能，工作原理如图所示。下列说法正确的是

A.放电时，Zn电极周围溶液pH升高

B.放电时，每生成1molHCOO,转移电子数为M

C.充电时，阳极反应式为HCOO+OH-2e=CO2T+H2。

D.充电时，溶液中K+向Zn电极迁移

7.（•河南・永城高中高三期末）锌铳干电池的内部构造示意图如图。下列有关描述中正确的是

石墨棒

MnCh糊

NH4cl糊

锌筒

A.该电池属于二次电池

B.电池工作时，电子从正极经NH4cl糊流向负极

C.石墨棒作正极，MnO?在正极发生还原反应

D.锌筒作负极，电极反应式为Zn+2e-=Zn?+

8.（•内蒙古包头•高三期末）下列对如图所示装置实验现象的描述正确的是

X溶液

a电极b电极X溶液实验现象

A石墨石墨CuCl,a极质量增加，b极放出无色气体

B石墨FeKNO3a极质量增加，b极放出无色气体

CCuFeCuSO4a极质量增加，b极质量减少

D石墨石墨HC1a、b极都放出无色气体

A.AB.BC.CD.D

9.（•云南昆明•高三期末）科学家研制了一种以H2sos为电解液的铅一醍（Pb-PCHL）电池，其装置如图所

X1

示。已知：四氯对茉醍（PCHL）的结构简式为0=（》0。卜.列叙述错误的是

cr~^ci

B.放电时，Pb电极的电极电势高于氧化石墨烯电极

C.充电时，0.2mol电子流经外电路，理论上Pb电极质量减少9.6g

D.放电时,

10.（•四川南充•高三期末）近期，我国科学家在氯碱工业的基础之上，用电解法研究“碳中和”中C02的

处理，其装置工作原理如图。下列说法错误的是

B.a为电源的负极

C.膜0为阴离子交换膜

D.M电极的电极反应式为：CO2+H2O4-2e=HCOO+OH

11.（・四川•乐山市教育科学研究所高三期末）用铜片、银片设计成如图所示的一个原电池，其中盐桥里

装有含琼胶的KN03饱和溶液。下列说法正确的是

电流计

甲乙

A.外电路中电子由铜片流向银片B.盐桥可以用装有含琼胶的KC1饱和溶液代替

C.银片上发生的反应是Ag-e=Ag+D.电路中每转移2moie,正极增重108g

12.（•广东东莞•高三期末）锂离子电池具有体积小、重量轻、可高倍率充放电、绿色环保等众多优点。

某磷酸铁锂电池工作原理如图所示（L©6为嵌锂石墨）。下列说法正确的是

电解质隔膜

+

A.磷酸铁锂LiFePO,中铁为+3价B.放电时：Li+C6-e=LiC6

C.该电池使用非水电解质溶液D.充电时磷酸铁锂电极发生还原反应

二、多选题

13.（•贵州•高三学业考试）某原电池装置如图所示，下列关于该装置的说法正确的是

.LED灯

锌片1］铜片

<----

+匡；一稀硫酸

A.铜片为负极

B.锌片上发生氧化反应

C,该装置可将化学能转化为电能

D.电子由铜片通过导线流向锌片

14.（•山东省招远第一中学高三期末）钠电池具有性能稳定、安全性好等优点。某钠离子二次电池工作

原理如图所示，电池总反应：NaC6+Na1_xMO2^^±NaMO2+Na1_xC6（®Jc0.55,M为过渡金属）。

JAnl

含钠过渡元素氧石墨烯

化物（Nal-xMO2）纳米片

下列说法正确的是

A.铝箔是原电池的负极

B.放电时，导线中每通过1mol电子，理论上石墨烯纳米片质量减轻23g

C.充电时，阳极上发生的电极反应为NaMC）2-xe-=NaiMO2+xNa+

D.放电时，Na+在铝箔电极上得电子被还原

三、填空题

15.（■北京一七一中高三阶段练习）甲烷燃料电池采用伯为电极，作为化学电源进行电解实验

（1）写出燃料电池的正、负极反应式

负极：_______

正极：_______

（2）已知A中两个电极的材料分别为石墨和铁，用该装置可以制备高铁酸钾KzFeCh。资料显示：FeOf

在溶液中呈紫红色。闭合K,一段时间后，发现某电极附近溶液变成紫红色，该电极是（填a或

b）,该电极的电极反应式为：o

(3)若B中的溶液为饱和NaCl溶液，用该装置模拟氯碱工业。

①检验c电极产物的方法是：<

②写出d电极的电极反应式：0

(4)若用B装置模拟工业粗铜精炼，则c极为,电解质溶液为o电解一段时间后，电解

液浓度(填“变大”、"不变”或“变小”卜当燃料电池消耗标准状况下02的体积为0.112L时，理论

上可以得到纯铜go

16.(•江苏省灌云高级中学高三阶段练习)天然气的综合利用是实现社会可持续发展的需要。

1

⑴由甲烷催化制取氢气的原理如下：CK(g)+H2O(g)^^CO(g)+3H2(g)AH=+260kJmor

①对于该反应，一定能提高平衡体系中Hz的百分含量，又能加快反应速率的措施是。

②空速代表单位时间内通过催化剂的原料量。在一定温度下，不同催化剂作用下，甲烷的转化率与空速

的关系如图，随空速增大甲烷转化率减小的可能原因是

100

^95

19O

0

C-

801--------'--------'--------1--------1--------1-------->--------

246810121416

空速/(L・(gh)”)

(2)甲烷通过电解法制备有机物的原理如图：

电极、固体解质工极Q

(可传输3)

①M为电源的极

②写出CH4生成C2H4的电极反应式.

③若生成C2H4和C2H6各Imol,则理论上需要CO2的物质的量为

17.(•江西•芦溪中学高三阶段练习)完成下列问题

(1)用Zn、Cu与稀盐酸设计一个原电池，此电池的正极是.

(2)如铝为甲烷燃料电池原理示意图。

,CO『0H\

CH4AD口

'COfOH*

冠晟1

NaOH溶液

a电极的电极反应式：,当电路中累计有2moi电子通过时，消耗的氧气体积为(在标准状况

(3)某学习小组用如下图所示装置A、R分别探究金属铝与稀氢氧化钠溶液的反应，实验过程中装置A中

烧杯内的溶液温度升高，装置B中烧杯的电流计指针发生偏转，请回答以下问题。

装置B中Mg上的现象是,A1发生的电极反应式是o

18.(■河北石家庄•高三期末)电化学原理有着重要的应用。

(1)探究电化学反应的规律

某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行电解饱和NaCl溶液的实验装置如图所示。

—

士

CH士M2

三

4Pt三CH4J

二

i/\三l

三

-三

里

千g

三

i三

三

三

—-

三

三

三

三n

KOH溶液KOH溶液饱和NaCl溶液

①甲烷燃料电池工作时，负极上通入的气体为一(填化学式)；闭合开关K后a、b电极上均有气体产

生，其中a电极上得到的气体为—（填化学式）。

②若每个电池甲烷通入量均为IL（标准状况），且反应完全，则理论上最多能产生氯气的体积为一L（标

准状况）。

（2）探究氧化还原反应的规律

为探究NaHSCh溶液与CuSO4溶液反应时，对反应的影响，设计如图实验。

编

甲乙

号

实L-［砧__

验

lOmLlmolL-*标*1JOmLlmolL4lOmLlmol-L^JJLE?杆?;三，2gNaCl固体

1

NaHSCh溶液、）挂三桥三盘，CuSO4溶液NaHSCh溶液、泄堇桥lOmLlmolf

L——Z———."CUSO4溶液

电流计发生明显偏转，30s时，左边烧杯

现电流计发生较小偏转，3min时无明显现

石墨电极上产生气体：右边烧杯石墨电极

象象

上产生白色沉淀（经检验为CuCl）

①实验乙中右边烧杯电极的反应式为—o

②已知E为电池电动势［又称理论电压，为两个电极电位之差，即£=已+）-氏）］根据实验可知，甲电池

与乙电池相比较，E甲E乙（填“>”、“V"或心”）。

③从氧化还原反应的角度分析，。-对反应的影响为—（填选项字母）。

A.增强了CM+的氧化性B.减弱了CM+氧化性

C.增强了HSO；的还原性D.减弱了HSO；的还原性

19.（•河北•徐水综合高中高三阶段练习）乙醇是一种比较理想的可用于燃料电池的有机物。乙醇来源丰

富，可以通过含糖有机物的发酵进行大规模的生产。下图是以乙醇燃料电池为电源，电解含NO的废气

制备HNO3示意图（c、d均为石墨电极）。

a,,bcd

含金属催化剂的多孔电极7

质子交换膜

甲池乙池

(1)请写出甲池中a极上的电极反应式：。

(2)导线中电子转移的方向为t、-(用a、b、c、d表

示)。___________

(3)请写出乙池中c极上的电极反应式：o

(4)假设电解前，乙池两侧溶液体积均为100mL左侧溶液中c(HNO3)为0.1mol/L。电解结束后，左侧溶

液中c(HNCh)变为0.3mol/L,则处理NO的体积为(标准状况)；若忽略溶液体积变化，乙池

右侧溶液的pH与电解前相比(填“增大”、“减小”或“不变”)。

四、实验题

20.(•四川省内江市第六中学高三期末)常温下二氧化氯(CIO?)为黄绿色气体，其熔点为-59.5C,沸点

为11.0℃,极易溶于水，不与水反应，主要用于纸浆、纤维、小麦面粉和淀粉的漂白，油脂、蜂蜡等的

精制却漂白。温度过高，二氧化氯的水溶液可能会爆炸。某研究性学习小组以用如图所示装置(加热和夹

持装置均省略)制取并收集ClO2o

(1)盛装稀硫酸的仪器名称为。实验时需要加热至60〜80C之间反应，较为适宜的加热方式为

(2)在仪器a中先放入一定量的KC1O3和草酸(H2c2O4),然后再加入足量稀硫酸，加热，反应生成

002、C02和一种硫酸盐，该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为o反应开始后，可以观察

到仪器a内的现象是o

(3)装置B的作用是o

(4)装置D中的NaOH溶液吸收尾气中的C1O2,生成物质的量之比为1：1的两种盐，一种为

NaC103,写出该反应的离子方程式：。

(5)002很不稳定，需随用随制。上述实验的产物用水吸收可得到CKh溶液.为测定所得溶液中CKh的

含量，进行了下列实验：

步骤I：量取C102溶液10mL,稀释成100mL试样，量取V,mL试样加入锥形瓶中；

步骤2：调节试样的pH<2.0,加入足量KI晶体，振荡后，静置片刻；

步骤3：加入指示剂淀粉溶液，用cmoH/的Na2s2O3标准溶液滴定至终点，消耗Na2s2O3标准溶液

V2mLe

已知：①2C16+8H++10I-5l2+2Cl+4H2O

②2Na2s2O3+L=Na2sQ6+2NaI

原C102溶液的浓度为gL/(用含V|、V2、c的代数式表示)。

(6)目前已开发出用电解法制取CK>2的新工艺。如图所示，阴极发生的电极反应方程式为o

21.(•天津外国语大学附属外国语学校高三期末)依据如图所示三套实验装置，分别回答下列问题。

直流电源

(1)装置I的实验目的是用情性电极电解饱和食盐水，C电极连接电源的极，B管吸收的气体

是,电解食盐水总反应的离子方程式为。

(2)装置II的实验目的是在铁棒上镀铜，铁棒为(填“E”或"F”)。

(3)如下装置利用Fe"与Cu发生的反应，设计一个可正常工作的电池，补全该电化学装置示意图,

供选择的实验用品：KC1溶液，FeCk溶液，FeC1溶液，CuSO^溶液，铜棒，锌棒，铁棒，石墨棒,

氯化钾盐桥。

)

五、原理综合题

22.(■云南昆明•高三期中)从能量转化角度看，原电池是将化学能转化为电能的装置；从化学反应角度

看，原电池的原理是氧化还原反应中的还原剂失去的电子经外接导线传递给氧化剂，使氧化还原反应分

别在两个电极上进行。

(1)下列反应通过原电池装置，不能实现化学能直接转化为电能的是—(填序号)。

点燃

A.2H2+O2~~2H2O

B.CaO+H2O=Ca(OH)2

C.Fe+Cu2+=Cu+Fe2+

(2)FeCh常用于腐蚀印刷电路铜板，反应过程的离子方程式为一，若将此反应设计成原电池，请写出该

原电池正极的电极反应：

(3)如期是某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转变为电能的装置请回答下列问题：

①当电极a为Zn片，电极b为Cu片，口两极板质量相等。电解质溶液为CuSOa溶液，当电路中有

0.1mole-通过时，两极板的质量差为____go

②当电极a为Mg片，电极b为人1片・，电解质溶液为NaOH溶液时，则负极的电极反应式为.

(4)某种燃料电池的工作原理示意图如图所示，a、b均为惰性电极，

①空气从(填“A”或"B”)口通入，溶液中OH移向极(填"a”或"b").

②当电路中通过2moi电子时，理论上消耗标准状况下的。2_U

23.(•山东・泰安一中高三期中)随着人类社会的发展，氮氧化物的排放导致一系列环境问题。

②反应03(g)+0(g)=202(g)AH=-143kJ/mol

反应1：Os(g)+NO(g)=NO2(g)+O2(g)△Hi=-200.2kJ/mol

反应2：热化学方程式为。

(2)通过NO、，传感器可监测NO、的含量，其工作原理示意图如:

NO、才Nd,NiO电极

/迁移丁固体电

乂Pt电极

①Pl电极上发生的是反应(填“氧化”或"还原”)。

②写出NiO电极的电极反应式：,

(3)将质量相等的铜片和钳片插入硫酸铜溶液中，铜片与电源正极相连，钳片与电源负极相连，以电流强

度1A通电lOmin,然后将电源反接，以电流强度为1A继续通电20min。试回答：最后时刻两电极的电

极反应式：

①铜电极;

②伯电极O

（4）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。下列说法正确的是

催化剂催化剂

（电极）（电极）

A.b处应通入CH4,电极反应式是CHJ+IOOH-8e=CO1+7H2O

B.电镀结束后，装置I中溶液的pH变小，装置H中CM+的物质的量浓度不变

C.在此过程中若完全反应，装置H中阴极质量变化25.6g,则装置I中理论上消耗标准状况下甲烷L12L

D.电镀结束后，装置I溶液中的阴离子除了OH以外还含有CO：（忽略水解）

六、工业流程题

24.（•四川省内江市第六中学高三阶段练习）某NiO的废料中有FeO、CuO、AI2O3、MgO、SiO?等杂

质，用此废料提取NiSO«和Ni的流程如下：

（1）滤渣1的主要成分为（填化学式）。

⑵从嘘液2中获得NiSO4-6H2O的实验操作、、过滤、洗涤、干燥。

（3）用离子方程式解释加入H2O2的作用o

（4）当加NiO调节溶液的pH为3.2时，则生成沉淀的离子方程式_______。

（5）电解浓缩后的滤液2可获得金属银，其基本反应原理如图：

—电源------

AIJLB

<--------Ni2+

soj-―>

\___________________）

写出B电极的电极反应式:若一段时间后，在A、B两极均收集到11.2L气体（标准状况

下），能得到Nigo

参考答案：

1.B

【详解】A.由总反应知Ag2。得电子变为Ag,则正极的电极反应式为Ag2O+2e-

+H2O=2Ag+2OH,A正确；

B.Cu失去电子，为负极，则AgzO/Ag为正极，电子从Cu经外电路流向AgzO/Ag电极，

电子不能通过溶液，B错误；

C.阴离子向负极移动，故OH-向Cu电极移动，C正确；

D.此装置能量转化为化学能转化为电能，即反应物总能量高于生成物总能量，故2moicu

和ImolAgzO的总能量高于ImolCgO和2moiAg的总能量，D正确：

故答案为B。

2.A

【详解】在该原电池中，Zn比Cu活泼，故Zh作负极，Cu作正极，电子由Zn流出经导线

流向Cu,负极反应为Zn-2e=Zn2+,正极反应为2H++2e-=H?T.

①Cu为正极，Zn为负极，①正确；

②铜电极上有气泡产生，发生还原反应，②错误；

③在溶液中向正极（铜极）移动，SO：向负极移动，③正确：

④若产生标准状况下2.24L气体，转移0.2mol电子，则消耗Zn的质量为6.5g,④正确：

⑤若将导线断开，铜电极上不会产生气泡，⑤错误；

故①③④正确，②©错误。答案选A。

3.B

【分析】电源的电流是从正极流出，由电流电流的流向知，a极是正极，b极是负极。

【详解】A.阳极与电源的正极连接，故c极是阳极，A错误；

B.d极是阴极，电极反应式为2H2。+2/=20田+也1\有氢氧根生成，d电极附近溶液变

红，B正确；

C.点解过程，氯离子失电子生成氯气，氯离子浓度变小，C错误；

D.c电极上的电极反应式为2Cr-2e=CU个，D错误；

故选B。

4.A

【分析】由电池反应为2Li+Cu2O+H2O=2Cu+2Li++2OH,Li元素化合价由0价变为+1价，

Li是负极；Cu元素化合价由+1价变为。价，Cu电极是正极，正极反应式为

Cu2O+H2O4-2e-2Cu+2OH-,据此分析作答。

【详解】A.据电池反应式知，该反应中Li元素化合价由0价变为+1价、Cu元素化合价

由+1价变为。价，所以Li是负极，Cu电极是正极，A项正确；

B.根据电池反应式知，正极反应式为Cu2O+H2O+2e-=2Cu+2OH-,B项错误；

答案第17页，共12页

C.因为金属锂可以和水之间发生反应，所以该电池负极不能用水溶液作为电解质，c项

错误；

+

D.放电时，阳离子向正极移动，根据电池反应：2Li+Cu2O+H2O=2Cu+2Li+2OH,

0.1molCu2O参与反应时有0.2molLi+通过固体电解质，D项错误；

答案选A。

5.C

【分析】根据图中信息，N电极是氯离子失去电子变为氯气，则N为电解质的阳极，b为

直流电源的正极，a为负极。

【详解】A.根据图中信息，N是氯离子失去电子变为氯气，则为电解池的阳极，则b为

正极，a为直流电源的负极，故A错误；

B.M电极为阴极，氢离子向M极移动，则M极上发生的反应为：CHO+2e

一CH201r故B错误；

C.根据电解池“异性相吸”，则双极膜中OH向阳极即N电极迁移，故C正确；

D.电路中每通过2moie-时，N电极上生成Imol氯气，由于不清楚是否为标准状况下，

则氯气体积未知，若为标准状况下则产生22.4LCl2,故D错误。

综上所述，答案为C。

6.D

【详解】A.根据图示可知：在电池充电时，外电路电子流向锌，Zn电极反应为：Zn(OH)

J+2e=Zn+4OH',则在电池放电时，Zn电极失去电子变为Zn2+进入溶液，与溶液中OH•结

合生成Zn(OH)：,导致附近溶液中c(OH)减小，故放电时，Zn电极周围溶液pH降低，A

错误；

B.放电时，右侧电极反应式为：CO2+2c-t-H2O=HCOO+OH-,每反应产生1molHCO。，

反应过程中转移2moi电子，故转移电子数目是2M,B错误；

C.充电时，装置为电解池，阳极上溶液中的OH失去电子变为02,故阳极的电极反应式

为4OH-4e=O2t+2H2O,C错误；

D.充电时，装置为电解池，溶液中K+向负电荷较多的Zn电极迁移，D正确；

故合理选项是D。

7.C

【详解】A.该电池是干电池，属于一次电池，故A错误；

B.电池工作时，电子从负极经外电路流向正极，故B错误；

C.石墨棒作正极，MnO?在正极发生还原反应，故C正确；

D.锌筒作负极，电极反应式为Zn-2e-=Zn21故D错误；

答案第18页，共12页

故选c。

8.C

【详解】A.没有自发的氧化还原反应，不能构成原电池，A错误；

B.符合原电池构成条件，且Fe(b)为负极，发生反应：Fe-2e=Fe2+,电极质量减小，无气

体放出，石墨⑶为正极，发生反应：O2+4e-2H20=40",无质量增加，B错误；

C.符合原电池构成条件，且Fe(b)为负极，发生反应：Fe-2e=Fe2+,电极质量减小，Cu(a)

为正极，发生反应：Cu2++2e=Cu,电极质量增加，C正确；

D.没有自发的氧化还原反应，不能构成原电池，没有反应发生，D错误；

故选C。

9.B

【分析】由图可知，放电时电子从铅电极流出，可以确定放电时，铅电极为负极，氧化石

墨烯电极为正极；充电时，电子沆向铅电极，铅电极作阴极，接外接电源负极，氧化石墨

烯电极作阳极，接外接电源正极。

【详解】A.硫酸根离子带负电，充电时往带正电的阳极移动，即氧化石墨烯电极，A正

确；

B.放电时铅电极作负极，氧化石墨烯电极为正极，负极电势应低于正极，B错误；

C.充电时，铅电极作阴极，得到电子，发生的电极反应为：PbSO4+2e=Pb+SO；,当转

移0.2mol电子时，铅电极会生成0.1mol硫酸根，硫酸根摩尔质量为96g/moL所以铅电极

质量减少为0.1molx96g/mol=9.6g,C正确；

D.放电时铅电极为负极，醍电极为正极，溶液电解质为硫酸，由图可以确定出反应后具

体的产物，D正确；

故选B。

10.C

【分析】该装置中含有外加电源，因此该装置为电解池，M电极：CO2THeOCT,C元素

化合价由+4价降低为+2,CO2在M极上得电子，即M电极为阴极，N电极为阳极，据此

分析；

【详解】A.根据上述分析，N电极为阳极，根据放电顺序，C「在阳极上先放电，C1-失去

电子转化成氯气，即X为氯气，故A说法正确；

B.根据上述分析，M电极为阴极，根据电解原理，a为电源的负极，故B说法正确：

C.根据装置图，中间产生NaOH,即右边电极区的Na+向左移动，膜II为阳离子交换膜，

故C说法错误；

D.M电极：CO2THeOO,同时产生OH,电极反应式为COz+^O+Ze=HCOO+OH,

故D说法正确；

答案为C。

答案第19页，共12页

11.A

【分析】该原电池中，铜片作负极，在反应中失去电子，电极方程式为Cu-2e-=C/+,银

片为正极，在反应中得到电子，电极方程式为Ag++e•=Ag,据此分析作答

【详解】A.电子通过外电路从负极流向正极，则外电路中电子由铜片流向银片，A项正

确；

B.用装有含琼胶的KC1饱和溶液代替，氯离子会与银离子反应，生成沉淀，B项错误；

C.银片为正极，在反应中得到电子，电极方程式为Ag++e=Ag,C项错误；

D.电路中每转移2mol生成2moiAg,则正极增重216g,D项错误；

答案选A。

12.C

【详解】A.磷酸铁锂(LiFePO,中磷酸根为・3价，锂为+1价，根据化合物的化合价代数和

为0,铁的化合价为+2,A错误；

+

B.放电时，负极上发生反应为：LiC6-e=Li+6C,充电时，阴极上锂离子得电子，则阴极

+

反应式为Li+6C+e=LiC6,B错误；

C.锂能与水反应，常使用非水电解质溶液，C正确;

D.充电时，总的电极反应式为：LiMi.xFexPO4+6C=Mi.xFexPO4+LiC6,Fe的化合价升高，

而锂的化合价降低，所以LiFePCh既发生氧化反应又发生还原反应，D错误；

故选C。

13.BC

【详解】A.金属性锌强于铜，锌作负极，铜片为正极，A错误；

B.锌作负极，锌片上发生失去电子的氧化反应，B正确；

C.该装置属于原电池，可将化学能转化为电能，C正确；

D.锌作负极，铜片为正极，电子由锌片通过导线流向铜片，D错误；

答案选BCo

14.BC

【详解】A.放电时钠失去电子，被氧化，铜箔作负极，铝箔是原电池的正极，A错误；

B.负极反应是为NaC6+xe—=xNa++Na-C6,因此放电时，导线中每通过1mol电子，理

论上石墨烯纳米片减少ImoL即质量减轻23g,B正确；

C.充电时铝箔与电源的正极相连作阳极，发生失去电子的氧化反应，阳极上发生的电极

+

反应为NaMOz-xe-=Na(_xMO2+xNa,C正确；

D.放电时，Na+镶嵌在铝箔电极上，M元素得电子被还原，D错误；

答案选BCo

15.(1)CH4-8e-+1OOH-CO；+7H2OO2+4e-+2H2O=4OH

答案第20页，共12页

(2)aFe-6e-+8OH-=FeOJ+4H2O

(3)将一湿润的淀粉碘化钾试纸置于管口附近，试纸变蓝2H2O+2e=H2t+2OH

(4)粗铜CuSO4溶液变小0.64g

【解析】⑴

负极甲烷失电子生成碳酸钾和水，负极反应式为CH4-8e+10OH=CO：+7H2O；正极氧气

得电子生成氢氧根离子，正极反应式为O2+4e+2H2O=4OHo

(2)

闭合K一段时间后，发现某电极附近溶液变成紫红色，说明该电极有生成FeO；,铁失电

子发生氧化反应生成FeO：,该电极为阳极，所以该电极是a,该电极的电极反应式为Fe・

6e+8OH=FeO：+4H2O。

(3)

①c电极为阳极，阳极生成氯气，将一湿润的淀粉碘化钾试纸置于管口附近，试纸变监，

说明有氯气生成。

②d电极为阴极，阴极上，氢离子得电子生成氢气，阴极电极反应式为2H2。+2已=Hz

T+20H-；

(4)

电解法粗铜精炼，粗铜为阳极，精铜为阴极，硫酸铜溶液为电解质溶液，则c极为粗铜，

电解质溶液为CuSCU溶液：电解一段时间后，电解液浓度变小：当燃料电池消耗标准状况

下。2的体积为OU2L时,电路中转移0.02mol电子,理论上可以得到O.Olmo纯铜,质

量为0.01molx64g/mol=0.64go

16.(1)升高温度单位时间内，空速越大则单位时间内气体与催化剂接触时间短(或没

有充分反应)，CH4转化率低

(2)正2cH4+2O"4e=C2H4+2H2O3mol

【解析】⑴

①该反应为吸热反应，升高温度，反应速率增大，平衡正向进行，平衡体系中H?百分含量

增大；故对于该反应，一定能提高平衡体系中H2的百分含量，又能加快反应速率的措施是

升高温度；

②单位时间内，空速越大则单位时间内气体与催化剂接触时间短(或没有充分反应)，反应

深度浅，CH4转化率低；

(2)

①电极P上CH4转化为C2H4或C2H6,C元素化合价由~4价升高为-2或-3价，失去电子，

则P为阳极，连接电源的正极，故M为正极；

答案第21页，共12页

②CH4在阳极上失电子生成C汨4,C元素由-4价升高为-2价，介质为固体电解质(可传导

22

0),发生的电极反应式为2CH4+2O-4e=C2H4+2H2O；

③若生成C2H4和C2H6各ImoL阳极电极反应式4cH4+3C>2-6e=c2H4+C2H6+3比0,阴极

电极反应式3co2+6e-=3CO+3O",则理论上需要C02的物质的量为3mol。

17.(l)Cu

(2)CH4-8e+1OOH-CO：+7H2O11.2

(3)有气泡冒出Al-3e+4OH-AlO；+2H2O

【解析】(1)

用Zn、Cu与稀盐酸设计一个原电池，比较活泼的金属作负极，锌比铜活泼，故此电池的

正极是Cuo

(2)

甲烷燃料电池，甲烷充入的a电极作为负极，失去电子，与电解质溶液NaOH反应，电极

反应式：CH4-8e+10OH-=CO；+7H,O；正极是氧气得电子后与水结合生成氢氧根离子，电

极反应式：O2+4e+2H2O=4OH,当电路中累计有2moi电子通过时，消耗的氧气0.5moL

在标准状况下体积为11.2L.

(3)

实验过程中装置A中烧杯内的溶液温度升高，说明金属铝与稀氢氧化钠溶液发生了放热反

应，而金属镁与NaOH不反应，故装置B中示意的原电池，A1作为负极失去电子，Mg是

正极，电子流入，上面有气泡冒出；A1发生的电极反应式是：Al-3e+4OH=AIO；+2H2Oa

18.(1)CH4CI24

⑵Cu2++e+Cl=CuCU<A

【解析】(D

①甲烷燃料电池工作时，负极上反应类型为氧化反应，故通入的气体为甲烷CPU甲烷中

碳元素化合价升高，失去电子在碱性环境中生成碳酸根离子；

甲烷燃料电池中通入氧气一极为正极，氧气中氧元素化合价降低，得到电子发生还原反

应；a电极与电源正极相连，为电解池的阳极，氯化钠溶液中氯离子在阳极放电，发生氧

化反应，生成氯气Cb;

②甲烷燃料电池工作时，负极上甲烷发生电极反应为：CH4+IOOH-8e=C0；+7H2O；电

解质中氯离子在阳极发生反应为：2C1-2e=Cl2t；根据电子守恒可知，CH,〜8已〜4CL,

相同条件下气体体积比等于物质的量比；因为两个甲烷燃料电池串联，每个电池甲烷通入

量均为1L(标准状况)且反应完全，那么电路通过的电子为1L甲烷反应转移的电子的量，

故理论上最多能产生氯气的体积为1LX4=4L(标准状况)。

答案第22页，共12页

(2)

①实验乙中右边烧杯石墨电极上产生白色沉淀CuCl,说明溶液中铜离子化合价降低，得到

电子发生还原反应生成Cu+,Cu+与C「生成CuCl沉淀，右边烧杯电极的反应式为Cu2++e-

+Cl=CuCllo

②实验中，甲电池电流计发生较小偏转，乙电池发生明显偏转，根据实验可知，甲电池与

乙电池相比较,E甲VE乙。

③电池甲和电池乙的变量为氯离子，实验探究NaHSCh溶液与CuSCh溶液反应时，。-对反

应的影响；

A.电池乙中反应明显，乙中右侧烧杯中，铜离子发生还原反应生成CuCl沉淀，铜离子做

氧化剂，说明氯离子增强了CM+的氧化性，A正确；

B.由A分析可知，增强了C/+氧化性，B错误；

C.电池甲、乙左侧烧杯中溶液成分完全一样，不能证明氯离子增强了HSO；的还原性，C

错误；

D.由C分析可知，不能证明氯离子减弱了HSO；的还原性，D错误；

故选Ao

+

19.(1)CH3CH2OH+3H2O-12e=2CO2t+12H

(2)a—d、c—>b

(3)NO-3e+2H2O=NO；+4H^

(4)448mL不变

【解析】(1)

a极进入甲醇，甲醇失电子为负极，发生氧化反应，a极上的电极反应式：CH3cH20H+

3H，O-2e=2CO4+12H+0

(2)

电子由负极经过导线流向正极，a为负极，b为正极，导线中电子转移的方向为aid、c

—»b0

(3)

乙池中c极与正极相连则为阳极，阳极NO失电子发生氧化反应，根据题意可知生成硝酸

根，电极反应式：NO-3e+2H2O=NO；+4H%

(4)

乙池两侧溶液体积均为100ml,左侧溶液中c(HNO3)为0.1mol/L。电解结束后，左侧溶液

中c(HNO3)变为0.3mol/L,反应后NO；增加了(0.3mol/L-0.1mol/L)xO.1L=0.02mol,根据

N原子守恒可知，处理NO的物质的量为0.02mol,体积为

答案第23页，共12页

0.02molx22.4L/mol=0.448L=448mLo生成的氢离子会通过质子交换膜向右侧移动，所以乙

池右侧溶液的pH与电解前相比不变。

20.(1)分液漏斗水浴加热

(2)2：1溶液中有气泡逸出，烧瓶内出现黄绿色气体

(3)冷凝并收集C1O2

(4)2002+20H=CI0；+CIO；+H20

135CV2

⑸〒

(6)C1O2+e-CIO；

【分析】装置A中氯酸钾、草酸及硫酸发生氧化还原反应生成硫酸钾、二氧化氯、二氧化

碳和水，已知温度过高，二氧化氯的水溶液发生爆炸，则反应温度控制在60〜80℃之间；

装置B中试管的水浴温度为0C,而。02沸点为11.0℃,则在装置B中收集CKh：二氧

化氯有毒，则装置D吸收过量的二氧化氯。

(1)

由图可知盛装稀硫酸的仪器名称为：分液漏斗；加热温度低于100℃,可采用水浴加热控

制温度；

(2)

分析可知，利用氧化还原反应中得失电子守恒可知：2KC1O3+H2C2O4+H2SO4=K2SO4+

2CIO2T+2H2O+2CO2T，故氧化剂和还原剂的物质的量之比为2：1；CIO?是黄绿色气体，因

此反应开始后，可观察到的现象是溶液中有气泡逸出，烧瓶内出现黄绿色气体；

(3)

已知C1O2的熔点为-59.5C,沸点为11.0C,因此装置B的作用是冷凝并收集C1O2；

(4)

NaOH溶液吸收尾气中的CIO2,生成物质的量之比为1：1的两种盐，根据得失电子守恒

可知，一种为NaCICh,另一种盐为NaCKh,则反应的离子方程式为：2C1O2+20H=C10

；+C10；+H20：

(5)

根据两个方程式，可得到2c102~5l2~10Na2s2O3,则原CQ溶液的浓度=

cxV,X!0'3X2100

-xx67.5135cV,

10v.^-^―g/L；

10x10-3

(6)

由图可知，A极电极反应为CIO?变为CIO-化合价降低，得电子，电极反应为。02+e=

cio2O

答案第24页，共12页

21.(1)负Cl22C1+2H2O=H2T+CI2T+2OH

⑵E

(3)石墨棒FeCh溶液铜棒CuSO」溶液

【解析】⑴

由题干图示可知，装置I中A试管用向下排空法收集气体，故A收集的为Hz,B用NaOH

吸收气体，则B为CL故装置I的实验目的是用惰性电极电解饱和食盐水，C电极连接电

+

源的负极作阴极，电极反应为：2H+2e=H2t，B管吸收的气体是C5电解食盐水总反应

的离子方程式为：2C1-+2H2O-H2T+CI2T+2OH，故答案为：负；Ch；2Cr+2H2O-

H2T+Q2T+2OH-；

(2)

电镀时待镀的镀件与电源负极相连作阴极，镀层金属与电源正极相连作阳极，含有镀层金

属离子的电解质作电解质，故装置n的实验目的是在铁棒上镀铜，铁棒为E,另一电极用

于及时补充消耗的镀层物质，阳极反应为：Cu-2e-=Cu2+,阴极反应为：Cu2++2