2024-2025学年下学期高中化学苏教版高一同步经典题精练之化学能与电能的转化综合题

第27页（共27页）2024-2025学年下学期高中化学苏教版（2019）高一同步经典题精练之化学能与电能的转化综合题一．选择题（共15小题）1．如图所示的原电池装置中，盐桥内的成分是含有KCl的琼脂凝胶。下列说法正确的是（）A．正极为Zn电极 B．盐桥中的K+向b烧杯迁移 C．放电时，电子从Cu电极流向Zn电极 D．若将盐桥更换为锌片，电流计指针不会发生偏转2．下列说法正确的是（）A．吸热反应中反应物的总能量大于生成物的总能量 B．将Mg、A1片用导线连接后放入氢氧化钠溶液组成原电池，Al为负极，Mg为正极 C．由CO、空气和稀硫酸构成的燃料电池的负极反应是2CO+4e﹣+2H2O═2CO2↑+4H+ D．充电电池可以无限制地反复放电、充电3．从NaHPbO2溶液中回收Pb的原电池装置如图所示。下列说法不正确的是（）A．a极为原电池的负极 B．溶液中Na+从b极区迁移至a极区 C．b极区的电极反应为H2+2OH﹣﹣2e﹣＝2H2O D．该原电池工作一段时间后，a极区溶液的pH增大4．我国科研人员研制出的可充电“Na﹣CO2”电池，以钠箔和多壁碳纳米管（MWCNT）为电极材料，放电时总反应的化学方程式为：4Na+3CO2═2Na2CO3+C。放电时该电池“吸入CO2”。其工作原理如图所示，下列说法不正确的是（）A．电子流向为MWCNT→导线→钠箔 B．放电时，Na+向正极移动 C．放电时，正极的电极反应式为3CO2+4Na++4e﹣═2Na2CO3+C D．选用NaClO4﹣四甘露醇二甲醚作电解质溶液的优点是导电性好，不与金属钠反应，难挥发5．下列说法中正确的是（）A．锌锰干电池是二次电池 B．手机锂离子电池是一次电池 C．二次电池放电后可以再充电使活性物质获得再生 D．燃料电池工作时燃料会燃烧6．钴酸锂﹣石墨烯锂离子电池的工作原理如图所示，电池反应式为LixC6+Li（1﹣x）CoO2＝LiCoO2+6C。下列有关说法正确的是（）A．石墨烯中碳原子为sp3杂化 B．放电时，Li+移向石墨烯 C．放电时，正极发生的电极反应式为Li（1﹣x）CoO2+xLi++xe﹣＝LiCoO2 D．充电时，转移0.5mol电子，理论上阳极材料质量增加3.5g7．研究人员利用膜电解技术，以Na2CrO4溶液为主要原料制备Na2Cr2O7的装置如图所示。已知：在不同pH时Cr2O72-和CrO42-在溶液中可相互转化，Cr2O7A．a为负极，b为正极 B．Na2Cr2O7在阴极室制得 C．阳极的电极反应式为2H2O+4e﹣═H2↑+2OH﹣ D．外电路中每通过1mol电子，产生标准状况下16.8L气体8．二氧化氯（ClO2）气体是国内外公认的广谱、高效、安全无毒的杀菌消毒剂。采用隔膜电解法制备二氧化氯是一种最新工艺，在发生器内加入含氯化钠和亚氯酸钠的电解盐溶液，以铅蓄电池为电源电解发生反应：2NaCl+2H2O通电¯H2↑+Cl2↑+2NaOH，Cl2+2NaClO2═2ClO2+2NaClA．电极a是正极，在电源内部SO42﹣由a电极向b电极迁移 B．c的电极反应式为Cl﹣﹣5e﹣+2H2O═ClO2+4H+ C．膜M为阳离子交换膜，可在阴极区得到副产物NaOH D．在标准状况下，欲得到6.72LClO2，电源负极质量至少增重28.8g9．微电解技术处理高盐、难降解、高色度废水的一种工艺，其原理是在不通电的条件下，将酸性废水通过铁、碳构成的填料，利用电化学反应进行废水处理。下列叙述错误的是（）A．铁失电子产生的Fe2+可以还原废水中的CrB．碳表面的废水pH降低 C．若向装置内通入O2，则O2在碳表面发生还原反应 D．溶液中产生的Fe3+，能净化废水中悬浮的微小颗粒10．隔膜电解法制备K2FeO4的工作原理如图所示。下列说法不正确的是（）A．电解时，电能主要转化为化学能 B．隔膜为阳离子交换膜 C．Fe电极上的反应为Fe﹣6e﹣+8OH﹣═FeO42-+4HD．该方法中KOH可以循环使用，无需另外补充11．电解一定量的硫酸铜溶液的实验装置如图①所示，电解的实验数据如图②所示，横轴表示电解过程中转移电子的物质的量，纵轴表示电解过程中产生气体的总体积（标准状况）。则下列说法正确的是（）A．开始时b电极上有红色物质析出，而后有气泡产生 B．a电极上的电子经溶液流向b电极再流入直流电源 C．在PQ段，产生的H2和O2的体积之比为1：2 D．从开始到Q点，装置中产生的气体中有0.1mol氧气12．ECT电解水处理器处理含Cl﹣碱性污水的简化模型如图所示，通电后让水垢（氢氧化钙）在一极表面析出，另一极产生的Cl2，O3等可用于水体杀菌消毒。下列有关说法不正确的是（）A．电极a为阴极 B．b极附近溶液的pH增大 C．产生O3的电极反应式为O2+2OH﹣﹣2e﹣═O3+H2O D．该工艺兼有水处理时的软水器和加药装置功能，且无污染阅读下列材料，完成13﹣13题：乙炔水化法是工业上制备乙醛的重要方法，反应的能量变化如图。乙炔﹣氧气燃料电池以氢氧化钾溶液为电解质，现已应用于实际生产中．乙炔也是制乙烷、氯乙烯等的重要原料。名称标准燃烧热ΔH/（kJ•mol﹣1）乙炔﹣1299.6氢气﹣285.8乙烷﹣1559.813．下列有关说法正确的是（）A．乙炔与水反应生成乙醛为吸热反应 B．乙炔与氢气可反应生成乙烷，反应的ΔH＝﹣311.4kJ•mol﹣1 C．乙炔﹣氧气燃料电池工作时，将电能转化为化学能 D．乙炔﹣氧气燃料电池负极的电极反应式：C2H2+10OH﹣﹣10e﹣═2CO2+6H2O14．已知空气﹣锌电池的电极反应为：锌片：Zn+2OH﹣﹣2e﹣═ZnO+H2O；碳棒：12O2+H2O+2e﹣═2OH﹣，A．负极，被氧化 B．正极，被氧化 C．负极，被还原 D．正极，被还原15．有关如图装置中的叙述不正确的是（）A．图①铝片发生的电极反应式是：Al+4OH﹣﹣3e﹣＝[Al（OH）4]﹣ B．图②b电极的电极反应为：4OH﹣﹣4e﹣＝2H2O+O2↑ C．图③溶液中发生了变化：4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3 D．图④充电时：阳极反应是PbSO4+2H2O﹣2e﹣＝PbO2+SO42-二．填空题（共1小题）16．如图所示装置是二甲醚（CH3OCH3）燃料电池，已知该装置工作时电子从b极流出，a极流入。（1）A池中b电极是极（填“正”或“负”）。（2）A池中a电极反应式为。（3）A池中b电极反应式为。（4）当装置A中消耗0.25mol二甲醚时，此时转移的电子的物质的量为；（5）装置A中溶液的pH会（填写“增大”“减小”或“不变”）。三．解答题（共2小题）17．知识的梳理和感悟是进行有效学习的重要手段。某化学学习小组将有关“电解饱和食盐水”的相关内容进行梳理，形成如下问题（电极均为石墨）。（1）图1中，电解一段时间后，气球b中的气体是（填化学式），U形管（填“左”或“右”）边的溶液变红。（2）利用图2制作一种环保型消毒液发生器，电解可制备“84”消毒液的有效成分，则c为电源的极，该发生器中反应的总离子方程式为。（3）二氧化氯（ClO2）为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。如图是用电解法制取ClO2的装置示意图。①写出产生ClO2的电极反应式：。②当阴极产生标准状况下112mL气体时，通过阳离子交换膜的离子物质的量为。18．（1）一种燃料电池中发生的化学反应为：在酸性溶液中甲醇（CH3OH）与氧作用生成水和二氧化碳。该电池负极发生的反应是。（2）要实现铁上镀银，则阳极为，电极反应式为，阴极为，电极反应式为，电镀液为。（3）电解原理在化学工业中有广泛应用。如图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：①若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞溶液，则电解池中X极上的电极反应为，在X极附近观察到的现象是：。②Y电极上的电极反应式是，检验该电极反应产物的方法是：。③如果用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则X电极的材料是，电极反应式是，Y电极的材料是，电极反应式是。（假设粗铜中含铁、锌、银、金）（4）铅蓄电池是典型的可充型电池，它的正负极格板是惰性材料，电池总反应式为：Pb+PbO2+4H++2SO42﹣⇌2PbSO4+2H2O请回答下列问题（不考虑氢、氧的氧化还原）：放电时：正极的电极反应式是；电解液中H2SO4的浓度将变；当外电路通过1mol电子时，理论上负极板的质量增加g。充电时：阴极的电极反应式是。

2024-2025学年下学期高中化学苏教版（2019）高一同步经典题精练之化学能与电能的转化综合题参考答案与试题解析题号1234567891011答案BBAACCDABDD题号12131415答案ABAB一．选择题（共15小题）1．如图所示的原电池装置中，盐桥内的成分是含有KCl的琼脂凝胶。下列说法正确的是（）A．正极为Zn电极 B．盐桥中的K+向b烧杯迁移 C．放电时，电子从Cu电极流向Zn电极 D．若将盐桥更换为锌片，电流计指针不会发生偏转【分析】由图可知，Zn比Cu活泼，Zn作负极，电极反应式为Zn﹣2e﹣═Zn2+，Cu作正极，电极反应式为Cu2++2e﹣═Cu，据此作答。【解答】解：A．Zn比Cu活泼，Zn作负极，发生氧化反应，故A错误；B．盐桥中K+进入CuSO4溶液（正极区），即向b烧杯迁移，故B正确；C．放电时，电子从锌片（负极）经外电路流向铜片（正极），故C错误；D．若将盐桥更换为锌片，右池为原电池，左池为电解池，电流计指针会发生偏转，故D错误；故选：B。【点评】本题考查原电池原理，题目难度中等，能依据图象和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。2．下列说法正确的是（）A．吸热反应中反应物的总能量大于生成物的总能量 B．将Mg、A1片用导线连接后放入氢氧化钠溶液组成原电池，Al为负极，Mg为正极 C．由CO、空气和稀硫酸构成的燃料电池的负极反应是2CO+4e﹣+2H2O═2CO2↑+4H+ D．充电电池可以无限制地反复放电、充电【分析】A．根据吸热反应中反应物的总能量和生成物的总能量的关系根据判断；B．镁不能与氢氧化钠溶液反应，铝和氢氧化钠之间有自发的氧化还原反应；C．负极失去电子，化合价升高；D．当电解质和电极发生变质时，则电池不能再使用。【解答】解：A．化学反应的能量是守恒的，所以放热反应中反应物的总能量大于生成物的总能量，吸热反应中反应物的总能量小于生成物的总能量，故A错误；B．由Al、Mg与氢氧化钠溶液组成的原电池反应是金属铝和氢氧化钠之间的反应，其负极反应是金属铝失电子的氧化反应，Al为负极，Mg为正极，故B正确；C．负极失去电子，由CO、空气和稀硫酸构成的燃料电池的负极反应是2CO﹣4e﹣+2H2O═2CO2↑+4H+，故C错误；D．充电电池可反复充电使用，但有使用寿命，不能无限制使用，当电解质和电极发生变质时，则电池不能再使用，故D错误；故选：B。【点评】本题考查原电池及工作原理，为高频考点，把握电极、电极反应、离子移动为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意原电池的工作原理，题目难度不大。3．从NaHPbO2溶液中回收Pb的原电池装置如图所示。下列说法不正确的是（）A．a极为原电池的负极 B．溶液中Na+从b极区迁移至a极区 C．b极区的电极反应为H2+2OH﹣﹣2e﹣＝2H2O D．该原电池工作一段时间后，a极区溶液的pH增大【分析】A．b极通入氢气为原电池的负极，a极为正极；B．原电池中阳离子向正极移动；C．b极通入氢气，氢气发生氧化反应生成水；D．a极的电极反应式为：H2O+HPbO2-+2e﹣【解答】解：A．b极通入氢气，氢气发生氧化反应生成水，则b极为原电池的负极，a极为正极，故A错误；B．原电池中阳离子向正极移动，则溶液中Na+从b极区迁移至a极区，故B正确；C．b极通入氢气，氢气发生氧化反应生成水，其电极反应式为：H2+2OH﹣﹣2e﹣＝2H2O，故C正确；D．a极的电极反应式为：H2O+HPbO2-+2e﹣＝Pb+3OH﹣，生成OH﹣，则a极区溶液的故选：A。【点评】本题考查原电池，侧重考查学生原电池工作原理的掌握情况，试题难度中等。4．我国科研人员研制出的可充电“Na﹣CO2”电池，以钠箔和多壁碳纳米管（MWCNT）为电极材料，放电时总反应的化学方程式为：4Na+3CO2═2Na2CO3+C。放电时该电池“吸入CO2”。其工作原理如图所示，下列说法不正确的是（）A．电子流向为MWCNT→导线→钠箔 B．放电时，Na+向正极移动 C．放电时，正极的电极反应式为3CO2+4Na++4e﹣═2Na2CO3+C D．选用NaClO4﹣四甘露醇二甲醚作电解质溶液的优点是导电性好，不与金属钠反应，难挥发【分析】据电池反应式知，放电时，Na作负极，电极反应方程式为Na﹣e﹣═Na+，碳纳米管为正极，正极上二氧化碳得电子和钠离子反应生成碳酸钠和C，电极反应方程式为3CO2+4Na++4e﹣═2Na2CO3+C，据此进行分析。【解答】解：A．放电时，Na作负极、碳纳米管为正极，电流的方向从正极流到负极，故电流流向为MWCNT→导线→钠箔，电子方向和此相反，故A错误；B．放电时，阳离子移向正极，即Na+向正极移动，故B正确；C．正极上二氧化碳得电子和钠离子反应生成碳酸钠和C，故电极反应方程式为3CO2+4Na++4e﹣═2Na2CO3+C，故C正确；D．高氯酸钠﹣四甘醇二甲醚的特点是不与金属钠反应，而且是强电解质导电性好，难挥发，故D正确；故选：A。【点评】本题考查了原电池原理，为高频考点，主要涉及电流方向、电极反应方程式的书写以及相关计算，题目难度不大。5．下列说法中正确的是（）A．锌锰干电池是二次电池 B．手机锂离子电池是一次电池 C．二次电池放电后可以再充电使活性物质获得再生 D．燃料电池工作时燃料会燃烧【分析】A．能充电的电池为二次电池；B．锂离子电池能反复充放电；C．二次电池又叫蓄电池，放电时化学能转化为电能，充电时使活性物质获得再生；D．燃料在两个电极上发生氧化还原反应把化学能转化为电能。【解答】解：A．锌锰干电池不能充电，属于一次电池，不是二次电池，故A错误；B．锂离子电池能反复充放电，所以手机用的锂离子电池属于二次电池，故B错误；C．二次电池又叫蓄电池，放电时化学能转化为电能，充电时使活性物质获得再生，电能转化为化学能，故C正确；D．燃料在两个电极上发生氧化还原反应把化学能转化为电能，不是在电池内部燃烧，故D错误；故选：C。【点评】本题考查了原电池的原理分析，电池分类，一次电池、二次电池的工作实质，掌握基础是关键，题目较简单。6．钴酸锂﹣石墨烯锂离子电池的工作原理如图所示，电池反应式为LixC6+Li（1﹣x）CoO2＝LiCoO2+6C。下列有关说法正确的是（）A．石墨烯中碳原子为sp3杂化 B．放电时，Li+移向石墨烯 C．放电时，正极发生的电极反应式为Li（1﹣x）CoO2+xLi++xe﹣＝LiCoO2 D．充电时，转移0.5mol电子，理论上阳极材料质量增加3.5g【分析】由于电池反应式为LixC6+Li（1﹣x）CoO2＝LiCoO2+6C，则放电时，负极LixC6失去电子生成锂离子和碳，其电极反应式为LixC6﹣xe﹣＝C6+xLi+，正极Li（1﹣x）CoO2得到电子生成LiCoO2，其电极反应式为Li（1﹣x）CoO2+xLi++xe—＝LiCoO2；充电时，负极与电源的负极相连，为阴极，正极与电源的正极相连，为阳极；【解答】解：A．石墨烯中，含有碳碳双键，碳原子的价层电子对数为3，杂化方式为sp2杂化，故A错误；B．放电时，阳离子向正极移动，则Li+移向钴酸锂电极，故B错误；C．放电时，正极Li（1﹣x）CoO2得到电子生成LiCoO2，其电极反应式为：Li（1﹣x）CoO2+xLi++xe—＝LiCoO2，故C正确；D．充电时，阳极LiCoO2失去电子生成Li（1﹣x）CoO2，电极质量减小，故D错误；故选：C。【点评】本题考查电化学，侧重考查学生二次电池的掌握情况，试题难度中等。7．研究人员利用膜电解技术，以Na2CrO4溶液为主要原料制备Na2Cr2O7的装置如图所示。已知：在不同pH时Cr2O72-和CrO42-在溶液中可相互转化，Cr2O7A．a为负极，b为正极 B．Na2Cr2O7在阴极室制得 C．阳极的电极反应式为2H2O+4e﹣═H2↑+2OH﹣ D．外电路中每通过1mol电子，产生标准状况下16.8L气体【分析】CrO42-转化为Cr2O72-反应：2CrO42-+2H+⇌Cr2O72-+H2O，电解过程实质是电解水，左室是产品室，电解提供H+，故左侧是H2O放电生成O2和H+，左侧为阳极室，右侧为阴极室，阳极反应式为是2H2O﹣4e﹣＝O2↑+4H+，阴极反应式为4H2O+4e﹣【解答】解：A．CrO42-转化为Cr2O72-反应：2CrO42-+2H+⇌Cr2O72-+H2O，电解过程实质是电解水，左室是产品室，电解提供H+，故左侧是H2O放电生成O2和H+，左侧为阳极室，右侧为阴极室，阳，B．Na2Cr2O7在阳极室制得，故B错误；C．阴极反应式为4H2O+4e﹣═2H2↑+4OH﹣，阳极反应式为是2H2O﹣4e﹣＝O2↑+4H+，故C错误；D．电解过程实质是电解水，外电路中每通过1mol电子，根据电子转移守恒，生成O2为1mol4=0.25mol，生成H2为1mol2=0.5mol，标准状况下产生气体的体积为（0.25mol+0.5mol）×故选：D。【点评】本题考查电解应用，关键是明确制备原理，理解电解池工作原理，正确判断电极，试题培养了学生分析能力、运用知识解决问题的能力。8．二氧化氯（ClO2）气体是国内外公认的广谱、高效、安全无毒的杀菌消毒剂。采用隔膜电解法制备二氧化氯是一种最新工艺，在发生器内加入含氯化钠和亚氯酸钠的电解盐溶液，以铅蓄电池为电源电解发生反应：2NaCl+2H2O通电¯H2↑+Cl2↑+2NaOH，Cl2+2NaClO2═2ClO2+2NaClA．电极a是正极，在电源内部SO42﹣由a电极向b电极迁移 B．c的电极反应式为Cl﹣﹣5e﹣+2H2O═ClO2+4H+ C．膜M为阳离子交换膜，可在阴极区得到副产物NaOH D．在标准状况下，欲得到6.72LClO2，电源负极质量至少增重28.8g【分析】根据图示，d电极发生还原反应，应为电解池的阳极，电极反应为：2H++2e﹣＝H2↑，B为外电源的负极，c电极为阳极，发生氧化反应，生成氯气，电极反应为：2Cl﹣﹣2e﹣＝Cl2↑，外电源A极为正极，据此分析解答即可。【解答】解：A．根据分析可知，电极a是正极，在铅蓄电池电源内部SO42﹣既由a电极、也向b电极迁移，故A正确；B．Cl﹣不能直接失去电子转化为ClO2，c的电极反应式为2Cl﹣﹣2e﹣＝Cl2↑，故B错误；C．膜N为阳离子交换膜，钠离子通过N膜由中间室移向右室，与OH﹣结合，在阴极区得到副产物NaOH，故C错误；D．n（ClO2）=6.72L22.4L/mol=0.3mol，需要产生0.15molCl2，回路中转移0.3mol电子，电源是铅蓄电池，根据负极反应Pb+SO42﹣﹣2e﹣＝PbSO4，增重为硫酸根离子的质量，为96g/mol故选：A。【点评】本题主要考查电解原理的应用，掌握电解原理，包括电极的判断、电极反应式的书写、溶液在离子的移动方向等是解决本题的基础，同时考查学生的计算能力，属于基本知识的考查，难度中等。9．微电解技术处理高盐、难降解、高色度废水的一种工艺，其原理是在不通电的条件下，将酸性废水通过铁、碳构成的填料，利用电化学反应进行废水处理。下列叙述错误的是（）A．铁失电子产生的Fe2+可以还原废水中的CrB．碳表面的废水pH降低 C．若向装置内通入O2，则O2在碳表面发生还原反应 D．溶液中产生的Fe3+，能净化废水中悬浮的微小颗粒【分析】在不通电的条件下，将酸性废水通过铁、碳构成的填料，铁、碳在酸性废水中形成原电池，铁为负极，铁失电子产生的Fe2+，碳为正极，电极反应式为2H++2e﹣＝H2↑，若向装置内通入O2，则O2在碳表面发生还原反应：O2+4e﹣+4H+＝2H2O，溶液中产生的Fe3+能发生水解反应生成氢氧化铁胶体，Fe（OH）3胶体能净化废水中悬浮的微小颗粒，据此分析。【解答】解：A．铁、碳在酸性废水中形成原电池，铁为负极，铁失电子产生的Fe2+具有较强的还原性，可以将废水中的Cr2O72-还原为B．铁、碳在酸性废水中形成原电池，碳为正极，电极反应式为2H++2e﹣＝H2↑，则碳表面的废水c（H+）减小，pH升高，故B错误；C．若向装置内通入O2，则O2在碳表面发生还原反应：O2+4e﹣+4H+＝2H2O，故C正确；D．溶液中产生的Fe3+能发生水解反应生成氢氧化铁胶体：Fe3++3H2O⇌Fe（OH）3（胶体）+3H+，Fe（OH）3胶体能净化废水中悬浮的微小颗粒，故D正确；故选：B。【点评】本题考查原电池原理，题目难度较大，能依据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。10．隔膜电解法制备K2FeO4的工作原理如图所示。下列说法不正确的是（）A．电解时，电能主要转化为化学能 B．隔膜为阳离子交换膜 C．Fe电极上的反应为Fe﹣6e﹣+8OH﹣═FeO42-+4HD．该方法中KOH可以循环使用，无需另外补充【分析】分析装置可知，左侧Fe作为阳极，发生氧化反应，Fe电极上的反应为Fe﹣6e﹣+8OH﹣═FeO42-+4H2O，右侧为阴极，发生反应H2O+2e﹣＝H2↑【解答】解：电解时，消耗电能，主要转化为化学能，故A正确；B.分析可知，隔膜为阳离子交换膜，故B正确；C.结合分析可知，Fe电极上的反应为Fe﹣6e﹣+8OH﹣═FeO42-+4H2OD.分析电极方程式可知，总反应方程式为Fe+2OH﹣+2H2O=FeO42-+故选：D。【点评】本题考查原电池原理和电解池原理，题目难度中等，能依据图象和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。11．电解一定量的硫酸铜溶液的实验装置如图①所示，电解的实验数据如图②所示，横轴表示电解过程中转移电子的物质的量，纵轴表示电解过程中产生气体的总体积（标准状况）。则下列说法正确的是（）A．开始时b电极上有红色物质析出，而后有气泡产生 B．a电极上的电子经溶液流向b电极再流入直流电源 C．在PQ段，产生的H2和O2的体积之比为1：2 D．从开始到Q点，装置中产生的气体中有0.1mol氧气【分析】根据电子流向知，a为阴极、b为阳极，开始时，阴极上铜离子放电、阳极上氢氧根离子放电，所以电池反应式为2Cu2++2H2O电解¯2Cu+O2↑+4H+，当铜离子完全放电后，再继续电解相当于电解水，电池反应式为2H2O电解¯2H2↑+O2↑，所以从O到P点，生成的气体为氧气，从P到P点收集到n（O2）=1.1222.4mol＝0.05mol，从P到Q收集到气体体积＝4.48L﹣1.12L＝3.36L，其物质的量=3.3622.4=0.15mol，根据2H2O电解¯2H2↑+O2↑，从P到Q收集的氢气和氧气物质的量之比为2：1，则从P到【解答】A．b为阳极，阳极上电极反应式为2H2O﹣4e﹣＝4H++O2↑，所以b电极上只有无色气泡生成，故A错误；B．电子不进入电解质溶液，电解质溶液中阴阳离子定向移动形成电流，故B错误；C．曲线P～Q段实质上是电解水，所以表示产生H2和O2的体积比为2：1，故C错误；D．从开始到Q点收集到的混合气体中氧气的物质的量＝0.05mol×2＝0.1mol，故D正确；故选：D。【点评】本题考查原电池原理和电解池原理，题目难度中等，能依据图象和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。12．ECT电解水处理器处理含Cl﹣碱性污水的简化模型如图所示，通电后让水垢（氢氧化钙）在一极表面析出，另一极产生的Cl2，O3等可用于水体杀菌消毒。下列有关说法不正确的是（）A．电极a为阴极 B．b极附近溶液的pH增大 C．产生O3的电极反应式为O2+2OH﹣﹣2e﹣═O3+H2O D．该工艺兼有水处理时的软水器和加药装置功能，且无污染【分析】A．结合图中b电极物质变化是生成水垢Ca（OH）2，Ca2+是阳离子向阴极移动，判断b为阴极，a为阳极；B．b电极为阴极，结合电极反应式判断溶液pH的变化；C．阳极OH﹣失去电子与通入O2结合生成O3，注意用OH﹣平衡电荷；D．工艺中将钙离子沉淀出来，且产物中无污染性物质生产。【解答】解：A．如图有外接电源是电解池，析出水垢的b电极为阴极，产生OH﹣与水中的Ca2+结合成Ca（OH）2，故A错误；B．b极发生2H2O+2e﹣＝H2↑+2OH﹣，则pH增大，故B正确；C．a极碱性废水中含有OH﹣，在阳极失电子与通入的O2结合产生O3，电极反应式为O2+2OH﹣﹣2e﹣═O3+H2O，故C正确；D．该工艺阴极附近水中的Ca2+结合成Ca（OH）2析出，起到软化水的作用，且产物是H2，O3等无污染，故D正确；故选：A。【点评】本题考查电解的原理及应用，内容有电解池的工作原理、电极反应式的书写和判断、电极附近溶液酸碱性变化的判断等，题目难度中等。阅读下列材料，完成13﹣13题：乙炔水化法是工业上制备乙醛的重要方法，反应的能量变化如图。乙炔﹣氧气燃料电池以氢氧化钾溶液为电解质，现已应用于实际生产中．乙炔也是制乙烷、氯乙烯等的重要原料。名称标准燃烧热ΔH/（kJ•mol﹣1）乙炔﹣1299.6氢气﹣285.8乙烷﹣1559.813．下列有关说法正确的是（）A．乙炔与水反应生成乙醛为吸热反应 B．乙炔与氢气可反应生成乙烷，反应的ΔH＝﹣311.4kJ•mol﹣1 C．乙炔﹣氧气燃料电池工作时，将电能转化为化学能 D．乙炔﹣氧气燃料电池负极的电极反应式：C2H2+10OH﹣﹣10e﹣═2CO2+6H2O【分析】依据标准燃烧热可知，①C2H2（g）+52O2（g）＝2CO2（g）+H2O（l）△H＝﹣1299.6kJ/mol，②H2（g）+12O2（g）＝H2O（l）△H＝﹣285.8kJ/mol，③C2H6（g）+72O2（g）＝2CO2（g）+3H2O（【解答】解：A．由图象可知，反应物总能量大于生成物总能量，故该反应为放热反应，故A错误；B．依据盖斯定律①+②×2﹣③可得C2H2（g）+2H2（g）＝C2H6（g）△H＝﹣1299.6kJ/mol+2×（﹣285.8kJ/mol）﹣（﹣1599.8kJ/mol）＝﹣311.4kJ•mol﹣1，故B正确；C．燃料电池工作时，将化学能转化为电能，故C错误；D．乙炔﹣氧气燃料电池中乙炔通入极为负极，负极的电极反应式：C2H2+14OH﹣﹣10e﹣═2CO32﹣+8H2O，故D错误；故选：B。【点评】本题考查盖斯定律和原电池原理，题目难度中等，能依据盖斯定律由已知反应的反应热计算未知反应的反应热是解题的关键，难点是电极反应式的书写。14．已知空气﹣锌电池的电极反应为：锌片：Zn+2OH﹣﹣2e﹣═ZnO+H2O；碳棒：12O2+H2O+2e﹣═2OH﹣，A．负极，被氧化 B．正极，被氧化 C．负极，被还原 D．正极，被还原【分析】原电池中，负极在反应中失电子价态升高，被氧化。【解答】解：在空气﹣锌电池中锌片发生的反应为：Zn+2OH﹣﹣2e﹣＝ZnO+H2O，则锌的化合价升高，发生氧化反应，原电池中负极发生氧化反应，所以在空气﹣锌电池中锌为负极被氧化，故A正确，故选：A。【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。15．有关如图装置中的叙述不正确的是（）A．图①铝片发生的电极反应式是：Al+4OH﹣﹣3e﹣＝[Al（OH）4]﹣ B．图②b电极的电极反应为：4OH﹣﹣4e﹣＝2H2O+O2↑ C．图③溶液中发生了变化：4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3 D．图④充电时：阳极反应是PbSO4+2H2O﹣2e﹣＝PbO2+SO42-【分析】A．图①铝片是负极，发生氧化反应，Al电极反应式是：Al+4OH﹣﹣3e﹣＝[Al（OH）4]﹣；B．图②b极通入氧气发生还原反应，反应为O2+2H2O+4e﹣＝4OH﹣；C．图③是构成了原电池，首先是发生反应：Fe﹣2e﹣＝Fe，O2+4e﹣+2H2O＝4OH﹣，总反应方程式是：2Fe+O2+2H2O＝2Fe（OH）2，Fe（OH）2容易被溶解的氧气再氧化产生Fe（OH）3，所以溶液中发生了变化：4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3；D．图④充电时，阳极PbO2发生氧化反应，电极反应式是：PbSO4+2H2O﹣2e﹣＝PbO2+SO42-【解答】解：A．图①铝片是负极，发生氧化反应，Al电极反应式是：Al+4OH﹣﹣3e﹣＝[Al（OH）4]﹣，故A正确；B．图②b极通入氧气发生还原反应，反应为O2+2H2O+4e﹣＝4OH﹣，故B错误；C．图③是构成了原电池，首先是发生反应：Fe﹣2e﹣＝Fe，O2+4e﹣+2H2O＝4OH﹣，总反应方程式是：2Fe+O2+2H2O＝2Fe（OH）2，Fe（OH）2容易被溶解的氧气再氧化产生Fe（OH）3，所以溶液中发生了变化：4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3，故C正确；D．图④充电时，阳极PbO2发生氧化反应，电极反应式是：PbSO4+2H2O﹣2e﹣＝PbO2+SO42-+4H故选：B。【点评】题考查原电池和电解池原理，侧重考查阅读、分析、判断及知识综合运用能力，明确各个电极名称、各个电极上发生的反应是解本题关键，难点是电极反应式的书写。二．填空题（共1小题）16．如图所示装置是二甲醚（CH3OCH3）燃料电池，已知该装置工作时电子从b极流出，a极流入。（1）A池中b电极是负极（填“正”或“负”）。（2）A池中a电极反应式为O2+4（3）A池中b电极反应式为CH3（4）当装置A中消耗0.25mol二甲醚时，此时转移的电子的物质的量为3mol；（5）装置A中溶液的pH会减小（填写“增大”“减小”或“不变”）。【分析】（1）根据工作时电子从b极流出，则b极发生氧化反应，进行分析；（2）根据电子从a极流入，则a电极是正极，O2被还原为OH﹣，进行分析；（3）根据b电极是负极，CH3OCH3在碱性环境下被氧化生成CO（4）根据消耗1mol二甲醚转移12mol电子，进行分析；（5）根据负极电极反应式：CH3OC【解答】解：（1）该装置工作时电子从b极流出，则b极发生氧化反应，作为负极，故答案为：负；（2）该装置工作时电子从a极流入，则a电极是正极，O2被还原为OH﹣，则电极反应式为：O2故答案为：O2（3）b电极是负极，CH3OCH3在碱性环境下被氧化生成CO32-故答案为：CH（4）消耗1mol二甲醚转移12mol电子，则消耗0.25mol二甲醚时，转移电子数为14故答案为：3mol；（5）负极电极反应式：CH3OCH3-12e-+16OH-=2C故答案为：减小。【点评】本题主要考查燃料电池等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。三．解答题（共2小题）17．知识的梳理和感悟是进行有效学习的重要手段。某化学学习小组将有关“电解饱和食盐水”的相关内容进行梳理，形成如下问题（电极均为石墨）。（1）图1中，电解一段时间后，气球b中的气体是H2（填化学式），U形管右（填“左”或“右”）边的溶液变红。（2）利用图2制作一种环保型消毒液发生器，电解可制备“84”消毒液的有效成分，则c为电源的负极，该发生器中反应的总离子方程式为Cl﹣+H2O通电¯ClO﹣+H2↑（3）二氧化氯（ClO2）为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。如图是用电解法制取ClO2的装置示意图。①写出产生ClO2的电极反应式：Cl﹣﹣5e﹣+2H2O＝ClO2↑+4H+。②当阴极产生标准状况下112mL气体时，通过阳离子交换膜的离子物质的量为0.01mol。【分析】（1）图1中，根据电子流向可知，左边电极是电解池阳极，右边电极是电解池阴极，阳极上氯离子放电生成氯气，阴极上氢离子放电生成氢气，同时阴极附近产生NaOH；（2）要制取84消毒液，利用反应2NaOH+Cl2＝NaClO+NaCl+H2O制取；（3）①依据题干信息，阳极上Cl﹣被氧化为ClO2，根据电子守恒和电荷守恒可写出电极反应；②电极上得到或失去一个电子，电解质溶液中必然有一个阳离子通过阳离子交换膜，因此当阴极产生标准状况下112mL气体时，通过阳离子交换膜的离子的物质的量为0.01mol。【解答】解：（1）图1中，根据电子流向可知，左边电极是电解池阳极，右边电极是电解池阴极，电解饱和食盐水总方程式：2Cl﹣+2H2O通电¯Cl2↑+H2↑+2OH﹣，阳极上氯离子放电生成氯气，阴极上氢离子放电生成氢气，同时阴极附近产生NaOH故答案为：H2；右；（2）要制取84消毒液，应创造氯气和氢氧化钠反应生成NaClO的环境，为了使反应更充分，则下面电极生成氯气，上面电极附近有NaOH生成，则上面电极为阴极，c为电源负极，d为电源正极。故答案为：负；Cl﹣+H2O通电¯ClO﹣+H2（3）①依据题干信息，阳极上Cl﹣被氧化为ClO2，电极反应方程式为：Cl﹣﹣5e﹣+2H2O＝ClO2↑+4H+，故答案为：Cl﹣﹣5e﹣+2H2O＝ClO2↑+4H+；②电极上得到或失去一个电子，电解质溶液中必然有一个钠离子通过阳离子交换膜，阴极反应：2H++2e﹣＝H2↑，因此当阴极产生标准状况下112mL气体时，通过的电子为：0.112L22.4L/mol×故答案为：0.01mol。【点评】本题考查电解原理，为高频考点，侧重于学生的分析、计算能力的考查，题目难度不大，根据题目提供信息解题的关键，注意基础知识的积累掌握。18．（1）一种燃料电池中发生的化学反应为：在酸性溶液中甲醇（CH3OH）与氧作用生成水和二氧化碳。该电池负极发生的反应是CH3OH+H2O﹣6e﹣＝CO2+6H+。（2）要实现铁上镀银，则阳极为Ag或银，电极反应式为Ag﹣e﹣＝Ag+，阴极为Fe或铁，电极反应式为Ag++e﹣＝Ag，电镀液为AgNO3溶液。（3）电解原理在化学工业中有广泛应用。如图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：①若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞溶液，则电解池中X极上的电极反应为2H++2e﹣＝H2↑，在X极附近观察到的现象是：溶液显红色。②Y电极上的电极反应式是2Cl﹣﹣2e﹣＝Cl2↑，检验该电极反应产物的方法是：用湿润的淀粉KI试纸放在Y极附近，试纸变蓝。③如果用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则X电极的材料是纯铜，电极反应式是Cu2++2e﹣＝Cu，Y电极的材料是粗铜