第四章化學(xué)反應(yīng)與電能同步習(xí)題-上學(xué)期高二化學(xué)人教版（2019）選擇性必修1

試卷第=page99頁(yè)，共=sectionpages99頁(yè)試卷第=page88頁(yè)，共=sectionpages99頁(yè)第四章化學(xué)反應(yīng)與電能同步習(xí)題一、單選題1．關(guān)于下列裝置說法正確的是A．裝置①中電子由Zn流向Fe，裝置中有Fe2＋生成B．裝置②工作一段時(shí)間后，a極附近溶液的pH增大C．裝置③中鋼閘門應(yīng)與外接電源的正極相連獲得保護(hù)D．裝置④鹽橋中KCl的Cl－移向乙燒杯2．下列敘述正確的是①電解池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置②光能和化學(xué)能都能轉(zhuǎn)化成電能③金屬和石墨導(dǎo)電均為物理變化，電解質(zhì)溶液導(dǎo)電是化學(xué)變化④不能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，通過電解原理有可能實(shí)現(xiàn)A．①③④ B．③④ C．②③④ D．④3．利用下列裝置(夾持裝置略)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖洽佗冖邰蹵．圖①裝置可制備無水MgCl2B．圖②裝置可證明氧化性：Cl2＞Br2＞I2C．圖③裝置可制乙烯并驗(yàn)證其還原性D．圖④裝置可觀察鐵的析氫腐蝕4．圖象能正確反映對(duì)應(yīng)變化關(guān)系的是ABCD電解水往AgNO3、Cu(NO3)2混合溶液加入Zn粉至過量加熱一定質(zhì)量的KMnO4固體向等質(zhì)量、等濃度的稀硫酸中分別加入足量Mg和ZnA．A B．B C．C D．D5．用下圖所示裝置及試劑進(jìn)行鐵的電化學(xué)腐蝕實(shí)驗(yàn)探究，測(cè)得具支錐形瓶中壓強(qiáng)、溶解氧隨時(shí)間變化關(guān)系的曲線如下。下列分析錯(cuò)誤是A．壓強(qiáng)增大主要是因?yàn)楫a(chǎn)生了H2B．pH=4時(shí)正極只發(fā)生：O2+4e+4H+→2H2OC．負(fù)極的反應(yīng)都為：Fe-2e-→Fe2+D．都發(fā)生了吸氧腐蝕6．下列離子方程式或化學(xué)方程式中書寫錯(cuò)誤的是A．用檢驗(yàn)Fe2+的離子方程式：↓B．用TiCl4制備TiO2的化學(xué)方程式：↓C．苯酚鈉的水溶液中通入少量的CO2：D．電解CuCl2溶液的化學(xué)方程式：↑7．下面四種燃料電池中正極的反應(yīng)產(chǎn)物為水的是ABCD固體氧化物燃料電池堿性燃料電池質(zhì)子交換膜燃料電池熔融鹽燃料電池A．A B．B C．C D．D8．游泳池水質(zhì)普遍存在尿素超標(biāo)現(xiàn)象，一種電化學(xué)除游泳池中尿素的實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示(樣品溶液成分見圖示)，其中釕鈦常用作析氯電極，不參與電解。已知：，下列說法正確的是A．電解過程中不銹鋼電極會(huì)緩慢發(fā)生腐蝕B．電解過程中釕鈦電極上發(fā)生反應(yīng)為C．電解過程中不銹鋼電極附近pH降低D．電解過程中每逸出22.4LN2，電路中至少通過6mol電子9．從化學(xué)看生活，你認(rèn)為下列說法合理的是A．燃料電池是一種高效、環(huán)境友好型的發(fā)電裝置，其能量轉(zhuǎn)化率可達(dá)100%B．綠色食品就是指顏色為綠色的食品C．汽車尾氣中的氮氧化物主要是汽油燃燒的產(chǎn)物D．“煤改氣”“煤改電”等清潔燃料改造工程有利于減少霧霾的形成10．錐形瓶?jī)?nèi)壁用某溶液潤(rùn)洗后，放入混合均勻的新制鐵粉和碳粉，塞緊瓶塞，同時(shí)測(cè)量錐形瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)的變化，如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是A．0~t1時(shí)，鐵可能發(fā)生了析氫腐蝕B．t1~t2時(shí)，鐵一定發(fā)生了吸氧腐蝕C．負(fù)極反應(yīng)為：Fe-3e-=Fe3+D．用于潤(rùn)洗錐形瓶的溶液一定顯酸性11．科學(xué)家采用如圖所示方法，可持續(xù)合成氨，跟氮?dú)夂蜌錃飧邷馗邏汉铣砂毕啾龋磻?yīng)條件更加溫和。下列說法正確的是A．該過程中Li和H2O作催化劑B．三步反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)C．反應(yīng)Ⅲ可能是對(duì)LiOH溶液進(jìn)行了電解D．反應(yīng)過程中每生成1molNH3，同時(shí)生成0.75molO212．下列反應(yīng)方程式書寫正確的是A．過氧化鈉與水反應(yīng)：2O+2H2O=O2↑+4OH-B．用白醋除水垢：CaCO3+2H+=CO2↑+H2O+Ca2+C．電解熔融MgCl2制鎂：2Cl-+Mg2+Mg+Cl2↑D．Al2(SO4)3溶液中加入足量Ba(OH)2溶液：Al3++SO+Ba2++3OH-=Al(OH)3↓+BaSO4↓二、填空題13．電解精煉銅的電解槽里裝的電解液是用硫酸酸化的硫酸銅溶液。與直流電源正極相連的電極是含有少量鋅、金、銀等金屬雜質(zhì)的粗銅塊，在電解時(shí)發(fā)生氧化反應(yīng)，銅、鋅轉(zhuǎn)化為陽(yáng)離子進(jìn)入溶液；與直流電源負(fù)極相連的電極是純銅薄片，溶液中的銅離子結(jié)合電子成為金屬銅在純銅片上析出。電解消耗電能，得到純度大于99.9%的電解銅。試分析：(1)當(dāng)電路中通過電流時(shí)，在兩個(gè)電極上的電極反應(yīng)分別是什么____？為什么_______？(2)電路通過的電量與析出的銅的質(zhì)量有什么關(guān)系________？(3)為什么電解槽里會(huì)有含金、銀等金屬的陽(yáng)極泥_________？14．回答下列問題:(1)將燃煤產(chǎn)生的二氧化碳回收利用，可達(dá)到低碳排放的目的。圖是通過人工光合作用，以CO2和H2O為原料制備HCOOH和O2的原理示意圖。電極b作___________極，發(fā)生的電極反應(yīng)式為___________。(2)濃差電池中的電動(dòng)勢(shì)是由于電池中存在濃度差而產(chǎn)生的。某濃差電池的原理如圖所示，該電池從濃縮海水中提取LiCl的同時(shí)又獲得了電能。①X為___________極，Y電極反應(yīng)式為___________。②Y極生成1molCl2時(shí)，___________molLi+移向X極。(3)一種以肼(N2H4)為液體燃料的電池裝置如圖所示。該電池用空氣中的氧氣作氧化劑，KOH溶液作電解質(zhì)溶液。負(fù)極反應(yīng)式為___________，正極反應(yīng)式為___________。15．原電池是能源利用的一種方式，在生產(chǎn)、生活、科技等方面都有廣泛的應(yīng)用。(1)煤既可通過火力發(fā)電廠轉(zhuǎn)化為電能，又可通過原電池轉(zhuǎn)化為電能，通過原電池轉(zhuǎn)化為電能的優(yōu)點(diǎn)有___(答兩點(diǎn))。(2)電工操作中規(guī)定，不能把銅線和鋁線擰在一起連接線路，原因是___。(3)化學(xué)電池的種類很多，依據(jù)電解質(zhì)溶液的酸堿性可將化學(xué)電池分為___(填數(shù)字)類，在圖1所示的原電池中，其他條件不變將電解質(zhì)溶液改為稀硫酸，若電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向發(fā)生了改變，此時(shí)金屬X可以是___(填標(biāo)號(hào)，下同)；若電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向沒有發(fā)生改變，此時(shí)金屬X可以是___。A．Mg

B．C

C．Fe

D．Na(4)氫氧燃料電池是宇宙飛船上的一種化學(xué)電源，其結(jié)構(gòu)如圖2所示。兩個(gè)電極均由多孔性碳制成，通入的氣體從孔隙中逸出，并在電極表面放電，則a極為___(填“正極”或“負(fù)極”)，a極上的電極反應(yīng)式為__。該電池每產(chǎn)生1kW·h電能會(huì)生成350gH2O(l)，則該電池的能量轉(zhuǎn)化率為___(保留四位有效數(shù)字)。[已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)

△H=-571.6kJ·mol-1]16．如圖是一個(gè)化學(xué)過程的示意圖，回答下列問題：(1)甲池是___________裝置，電極B的名稱是___________。(2)甲裝置中通入C3H8的電極反應(yīng)____________，丙裝置中D極的產(chǎn)物是___________(寫化學(xué)式)。(3)一段時(shí)間，當(dāng)乙池中產(chǎn)生112mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氣體時(shí)，均勻攪拌丙池，所得溶液在25℃時(shí)的pH=__________。(已知：NaCl溶液足量，電解后溶液體積為200mL)。(4)若要使乙池恢復(fù)電解前的狀態(tài)，應(yīng)向乙池中加入__________(寫物質(zhì)化學(xué)式)。三、計(jì)算題17．如圖所示的裝置中，若通入直流電5min時(shí)，銅電極質(zhì)量增加2.16g。（1）電源電極X的名稱為________。（2）pH變化：A_______，B_______，C_______。(填“增大”“減小”或“不變”)（3）通電5min后，B中共收集224mL氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，溶液體積為200mL，則通電前CuSO4溶液的物質(zhì)的量濃度為______________(設(shè)電解前后溶液體積無變化)。（4）若A中KCl溶液的體積也是200mL，電解后，溶液的pH為_______(設(shè)電解前后溶液體積無變化)18．用Pt電極電解500mL含KNO3和NaCl混合溶液一段時(shí)間，在兩極均生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體11.2L，電解前后溶液體積不變，(1)寫出陰極極反應(yīng)式：______；陽(yáng)極極反應(yīng)式：________；(2)求所得溶液中NaOH的物質(zhì)的量濃度___________。四、工業(yè)流程題19．銠(Rh)是在1803年由WllamWllston發(fā)現(xiàn)的一種鉑系金屬，銠及其合金、配合物可用于制醛類和醋酸的催化劑等。下圖是一種從廢銠催化劑(含銠、有機(jī)雜質(zhì)和少量Cu)中回收銠的工藝流程：已知：①銠的氧化物性質(zhì)穩(wěn)定且極難溶解；②氫氧化銠是一種兩性氫氧化物，Ksp[Rh(OH)3]=1×10-23(1)焚燒的目的是_______和將Cu轉(zhuǎn)化為CuO。(2)實(shí)驗(yàn)室探究焚燒溫度對(duì)銠回收率的影響，結(jié)果如圖，當(dāng)焚燒溫度高于320℃時(shí)，銠的回收率降低的可能原因是_______。(3)“加熱至熔融”步驟的主要目的是將焚燒后的銠單質(zhì)轉(zhuǎn)化成可溶性的Rh2(SO4)3，該反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為3：2，則該反應(yīng)還原產(chǎn)物為_______。(4)用氨水沉淀銠元素的離子方程式為_______；此步驟中，pH不能太高(實(shí)際調(diào)節(jié)pH在8左右)的原因是_______。(5)電解還原時(shí)，析出銠的電極與外電源的_______(填“正”或“負(fù)”)極相連接。(6)銠的配合物離子[Rh(CO)2I2]-可催化甲醇羰基化，反應(yīng)過程如圖所示。下列敘述正確的是_______(填序號(hào))。A．CH3COI是反應(yīng)中間體B．甲醇羰基化反應(yīng)為CH3OH+COCH3CO2HC．反應(yīng)過程中Rh的成鍵數(shù)目保持不變20．鐵鎳礦是一種重要的金屬材料，主要用于制備鐵鎳合金，還用于制備鎳氫電池的材料。某鐵鎳礦石的主要成分是四氧化三鐵和硫酸鎳，還含有銅、鈣、鎂、硅的氧化物。由該鐵鎳礦制備高純度的氫氧化鎳，工藝流程如下：回答下列問題：(1)鐵鎳礦石粉碎的目的是___________。(2)“酸溶”時(shí)，所加入的試劑A是硫酸，溶液中有等___________種金屬陽(yáng)離子生成，廢渣1的主要成分的化學(xué)式為___________。(3)“除鐵”時(shí)的作用是___________。(4)“除銅”時(shí)，所用的試劑B可選用或，你認(rèn)為選用最好的是___________，反應(yīng)的離子方程式為___________。(5)“除鈣、鎂”過程形成的廢渣3的化學(xué)式為___________。(6)已知常溫下，該流程在“沉鎳”過程中，需調(diào)節(jié)溶液約為___________時(shí)，才剛好沉淀完全(離子沉淀完全的濃度；)。(7)鎳氫電池已成為混合動(dòng)力汽車的主要電池類型，其工作原理如下：(式中M為儲(chǔ)氫合金)。寫出電池放電過程中正極的電極反應(yīng)式：___________。答案第=page1919頁(yè)，共=sectionpages1010頁(yè)答案第=page1818頁(yè)，共=sectionpages1010頁(yè)參考答案：1．B【解析】A．鋅比鐵活潑，鋅作負(fù)極，電子從負(fù)極鋅流出經(jīng)導(dǎo)線流向正極鐵，鐵被保護(hù)，不可能產(chǎn)生二價(jià)鐵離子，故A錯(cuò)誤；B．a(chǎn)為與電源負(fù)極相連是陰極，氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣，破壞水的電離平衡，氫氧根濃度增大，堿性增強(qiáng)，pH值增大，故B正確；C．用外加電源的陰極保護(hù)法保護(hù)金屬，被保護(hù)的金屬應(yīng)該接電源的負(fù)極，即鋼閘門應(yīng)與外接電源的負(fù)極相連，故C錯(cuò)誤；D．原電池中陰離子向負(fù)極移動(dòng)，鋅是負(fù)極，所以Cl－移向甲燒杯，故D錯(cuò)誤。答案選B。2．C【解析】①電解池是在直流電的作用下，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，所以是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置，①不正確；②太陽(yáng)能電池將光能轉(zhuǎn)化成電能，蓄電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能，②正確；③金屬和石墨導(dǎo)電均為電子導(dǎo)電，屬于物理變化，電解質(zhì)溶液導(dǎo)電同時(shí)伴隨著氧化還原反應(yīng)的發(fā)生，是化學(xué)變化，③正確；④不能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，即便其ΔS＜0、△H＞0，通過電解原理也有可能讓反應(yīng)發(fā)生，④正確；綜合以上分析，②③④正確，故選C。3．A【解析】A．由于鎂離子水解，因此得到MgCl2，需要在HCl氣流中加熱，因此圖①裝置可制備無水MgCl2，故A符合題意；B．圖②裝置不能證明氧化性：Cl2＞Br2＞I2，可能氯氣過量，將KI氧化為I2，從而使淀粉變藍(lán)，故B不符合題意；C．由于乙醇易揮發(fā)，圖③裝置可制乙烯，但乙醇和乙烯都能使酸性高錳酸鉀褪色，因此不能證明酸性高錳酸鉀褪色是乙烯的還原性，故C不符合題意；D．NaCl溶液是中性環(huán)境，因此圖④裝置可觀察鐵的吸氧腐蝕，故D不符合題意。綜上所述，答案為A。4．B【解析】A．電解水的方程式為2H2O2H2↑＋O2↑，生成H2和O2的質(zhì)量比為2×2:32=1:8，而不是2:1，A錯(cuò)誤；B．Ag＋的氧化性強(qiáng)于Cu2＋，因此向AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液中加入Zn粉至過量時(shí)，Zn先置換出Ag，再置換出Cu。因此開始時(shí)，Cu(NO3)2的質(zhì)量不變，隨后減少，直到完全置換，Cu(NO3)2的質(zhì)量降為0，B正確；C．加熱KMnO4時(shí)，KMnO4受熱分解，化學(xué)方程式為2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑，隨著KMnO4受熱分解，殘留固體從KMnO4變?yōu)镵2MnO4和MnO2，Mn的質(zhì)量分?jǐn)?shù)從升高到，而不是不變，C錯(cuò)誤；D．向等質(zhì)量、等濃度的稀硫酸中分別加入足量Mg和Zn，由于H2SO4不足，H2SO4完全反應(yīng)，H2SO4的量是一樣的，因此生成H2的量是相同的，D錯(cuò)誤；答案選B。5．B【解析】A．pH=2.0的溶液，酸性較強(qiáng)，因此錐形瓶中的Fe粉能發(fā)生析氫腐蝕，析氫腐蝕產(chǎn)生氫氣，因此會(huì)導(dǎo)致錐形瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)增大，A正確；B．若pH=4.0時(shí)只發(fā)生吸氧腐蝕，那么錐形瓶?jī)?nèi)的壓強(qiáng)會(huì)有下降；而圖中pH=4.0時(shí)，錐形瓶?jī)?nèi)的壓強(qiáng)幾乎不變，說明除了吸氧腐蝕，F(xiàn)e粉還發(fā)生了析氫腐蝕，消耗氧氣的同時(shí)也產(chǎn)生了氫氣，因此錐形瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)幾乎不變，B錯(cuò)誤；C．錐形瓶中的Fe粉和C粉構(gòu)成了原電池，F(xiàn)e粉作為原電池的負(fù)極，發(fā)生的電極反應(yīng)式為：Fe-2e-═Fe2+，C正確；D．由題干溶解氧隨時(shí)間變化曲線圖可知，三種pH環(huán)境下溶解氧的濃度都有減小，則都發(fā)生了吸氧腐蝕，D正確；故答案為：B。6．C【解析】A．Fe2+遇到生成深藍(lán)色沉淀，離子方程式：↓，故A正確；B．TiCl4與水反應(yīng)生成TiO2晶體和氯化氫，其化學(xué)反應(yīng)的方程式↓，故B正確；C．苯酚鈉溶液中通入少量CO2的反應(yīng)生成苯酚和碳酸氫鈉，正確的離子方程式為：C6H5O-+CO2+H2O→C6H5OH+HCO3-，故C錯(cuò)誤；D．電解氯化銅溶液時(shí)，溶液中的銅離子和氯離子放電析出銅和氯氣，化學(xué)方程式：↑，故D正確；答案選C。7．C【解析】A．電解質(zhì)為能夠傳導(dǎo)氧離子的固體氧化物，正極氧氣得電子生成氧離子，故A不選；B．電解質(zhì)溶液是氫氧化鉀，正極上氧氣得電子與水反應(yīng)生成氫氧根離子，故B不選；C．存在質(zhì)子交換膜，正極上氧氣得電子和氫離子反應(yīng)生成水，故C選；D．電解質(zhì)為熔融碳酸鹽，正極氧氣得電子結(jié)合二氧化碳生成碳酸根離子，故D不選；故選C。8．B【解析】A．根據(jù)投料及電極的性能可知，a為電源負(fù)極，b為電源正極，鋼電極做電解池陰極，相當(dāng)于外接電流的陰極保護(hù)，不發(fā)生腐蝕，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．釕鈦電極上氯離子失電子生成氯氣，發(fā)生的電極反應(yīng)式為，B項(xiàng)正確；C．電解過程中不銹鋼電極上水得電子生成氫氣和氫氧根，發(fā)生的電極反應(yīng)式為，其附近pH升高，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．未強(qiáng)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，無法計(jì)算，D項(xiàng)錯(cuò)誤；故選B。9．D【解析】A．燃料電池產(chǎn)物對(duì)環(huán)境無污染，屬于環(huán)境友好電池，但是燃料電池工作時(shí)除轉(zhuǎn)化為電能，還會(huì)轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，其能量利用率小于100%，故A錯(cuò)誤；B．綠色食品并非指顏色是綠色的食品，而是對(duì)產(chǎn)自良好生態(tài)環(huán)境的，無污染、安全、優(yōu)質(zhì)的食品的總稱，綠色食品分為A級(jí)和AA級(jí)兩類：A級(jí)綠色食品在生產(chǎn)過程中允許限量使用限定的化學(xué)合成物質(zhì)；AA級(jí)綠色食品在生產(chǎn)過程中則不允許使用任何有害化學(xué)合成物質(zhì)，故B錯(cuò)誤；C．汽車尾氣中的氮氧化物主要是空氣中的氮?dú)夂脱鯕庠诟邷鼗蚍烹姷臈l件下生成的，汽油燃燒的主要產(chǎn)物為碳氧化物，故C錯(cuò)誤；D．二氧化硫、氮氧化物以及可吸入顆粒物這三項(xiàng)是霧霾主要組成，前兩者為氣態(tài)污染物，最后一項(xiàng)顆粒物才是加重霧霾天氣污染的罪魁禍?zhǔn)?。它們與霧氣結(jié)合在一起，讓天空瞬間變得灰蒙蒙的，“煤改氣”、“煤改電”等清潔燃料改造工程減少了二氧化硫、氮氧化物和可吸入顆粒物，故有利于減少霧霆天氣，故D正確；答案選D。10．C【解析】A．有圖可知，0~t1時(shí)錐形瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)增大，說明氣體的物質(zhì)的量增加，則鐵可能發(fā)生了析氫腐蝕，故A不選；B．有圖可知，t1~t2時(shí)錐形瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減少，說明氣體物質(zhì)的量減少，則鐵一定發(fā)生了吸氧腐蝕，故B不選；C．負(fù)極反應(yīng)為：Fe-2e-=Fe2+，故C選；D．錐形瓶?jī)?nèi)開始發(fā)生析氫腐蝕，則用于潤(rùn)洗錐形瓶的溶液一定顯酸性，故D不選；故選：C。11．D【解析】A．從圖中可以看出，該反應(yīng)中Li參加了反應(yīng)，最終又生成了Li，所以Li是催化劑。雖然在第二步水也參加了反應(yīng)，第三步生成了水，但總反應(yīng)為2N2+6H2O=3O2+4NH3，所以水為反應(yīng)物，故A錯(cuò)誤；B．第二步反應(yīng)是Li3N和水反應(yīng)生成LiOH和NH3，沒有化合價(jià)變化，不是氧化還原反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；C．電解LiOH溶液時(shí)，在陰極不可能是Li+得電子生成Li，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)總反應(yīng)方程式：2N2+6H2O=3O2+4NH3，每生成1molNH3，同時(shí)生成0.75molO2，故D正確；故選D。12．C【解析】A．過氧化鈉和水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣，離子方程式為：，A錯(cuò)誤；B．白醋可除去水壺中的水垢，白醋為弱酸，不可拆成離子形式，離子方程式為：，B錯(cuò)誤；C．工業(yè)上電解熔融的氯化鎂制金屬鎂，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：2Cl-+Mg2+Mg+Cl2↑，C正確；D．Ba(OH)2足量，最終會(huì)得到偏鋁酸根，D錯(cuò)誤；故選C。13．(1)

粗銅極的反應(yīng)為：，，純銅極的反應(yīng)為：

與電源正極相連的粗銅極為陽(yáng)極，銅、鋅金屬被氧化為金屬離子，與電源負(fù)極相連的純銅極為陰極，電極周圍的銅離子得電子被還原為銅單質(zhì)(2)每轉(zhuǎn)移2mol電子，陰極上析出64g銅單質(zhì)(3)銀、金活動(dòng)性比銅弱，無法被氧化，沉積在電解池槽內(nèi)形成陽(yáng)極泥【解析】（1）銅、鋅均為活潑電極材料，且鋅活潑性強(qiáng)于銅，兩種金屬作為電解池陽(yáng)極時(shí)會(huì)被氧化為金屬離子，故粗銅極反應(yīng)為，；陰極上電解池中放電能力最強(qiáng)的離子被還原，即銅離子被還原為銅單質(zhì)，故純銅極反應(yīng)為；（2）由陰極的電極反應(yīng)式可知，每轉(zhuǎn)移2mol電子，陰極上就析出1mol銅單質(zhì)，其質(zhì)量，即每轉(zhuǎn)移2mol電子，陰極上析出64g銅單質(zhì)；（3）與電源正極相連的粗銅中含有少量的鋅、銀、金，而銀、金活動(dòng)性比銅弱，無法被氧化，故沉積在電解池槽內(nèi)形成陽(yáng)極泥。14．(1)

正極

CO2+2H++2e-=HCOOH(2)

正極

2Cl--2e-=Cl2↑

2(3)

N2H4+4OH--4e-=N2+4H2O

O2+2H2O+4e-=4OH-【解析】（1）圖中裝置沒有外加電源，屬于原電池裝置，CO2在電極b附近轉(zhuǎn)化為HCOOH，發(fā)生還原反應(yīng)，因此電極b作正極；結(jié)合得失電子守恒可知發(fā)生的電極反應(yīng)式為CO2+2H++2e-=HCOOH；（2）①由圖可知原電池裝置電極X附近H+轉(zhuǎn)化為H2，發(fā)生還原反應(yīng)，則X為正極；Y電極為負(fù)極，電極反應(yīng)式為2Cl--2e-=Cl2↑；②由電極反應(yīng)式2Cl--2e-=Cl2↑可知Y極生成1molCl2時(shí)，轉(zhuǎn)移電荷數(shù)為2mol，則有2molLi+移向X極；（3）燃料在負(fù)極失電子，即負(fù)極反應(yīng)式為N2H4+4OH--4e-=N2+4H2O；氧氣在正極得電子，正極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-=4OH-。15．(1)能量利用率高、污染小(2)在潮濕的空氣中，銅線、鋁線接觸會(huì)形成原電池，使鋁線很快被腐蝕(3)

3

A

C(4)

負(fù)極

H2-2e-+2OH-=2H2O

64.78%【解析】(1)原電池直接把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，能量利用率高、污染?。?2)在潮濕的空氣中，銅線、鋁線接觸會(huì)形成原電池，鋁作負(fù)極，使鋁線很快被腐蝕，所以電工操作中規(guī)定，不能把銅線和鋁線擰在一起連接線路；(3)化學(xué)電池的種類很多，依據(jù)電解質(zhì)溶液的酸堿性可將化學(xué)電池分為堿性電池、酸性電池、有機(jī)電解液電池，分為3類；在圖1所示的原電池中，其他條件不變將電解質(zhì)溶液改為稀硫酸，若電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向發(fā)生了改變，說明堿性條件下鋁是負(fù)極、酸性條件下X是負(fù)極，則X的活潑性大于Al，金屬X可以是Mg，選A；若電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向沒有發(fā)生改變，說明酸性、堿性條件下都是Al為負(fù)極，X的活潑性小于Al，此時(shí)金屬X可以是Fe，選C。(4)a極氫氣失電子生成水，氫氣發(fā)生氧化反應(yīng)，a為負(fù)極，a極上的電極反應(yīng)式為H2-2e-+2OH-=2H2O。根據(jù)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-571.6kJ·mol-1，氫氣和氧氣反應(yīng)，每生成36g水放出571.6kJ的能量，生成350gH2O(l)放出的能量是，則該電池的能量轉(zhuǎn)化率為。16．

原電池

陰極

C3H8+26OH--20e-=3CO32-+17H2O

H2、NaOH

13

Ag2O【解析】(1)甲池為丙烷、氧氣形成的燃料電池；乙池中電極B與原電池的負(fù)極連接，作電解池的陰極；(2)C3H8在負(fù)極上失電子，堿性條件下生成碳酸根；丙裝置中D極連接電源的負(fù)極，為陰極；(3)電解AgNO3溶液，總反應(yīng)方程式為：4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3，根據(jù)n=計(jì)算O2的物質(zhì)的量，根據(jù)同一閉合回路中電子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量相等，在丙池中：陰極上氫離子放電，陽(yáng)極上氯離子放電，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等計(jì)算氫氧化鈉的物質(zhì)的量，利用c=計(jì)算氫氧化鈉的物質(zhì)的量濃度，從而得出溶液的pH；(4)根據(jù)電解的產(chǎn)物分析，根據(jù)“析出什么元素加入什么元素”的原則確定使乙池恢復(fù)電解前的狀態(tài)加入的物質(zhì)?！窘馕觥扛鶕?jù)裝置圖可知甲池為原電池，通入燃料丙烷的電極為負(fù)極，通入O2的電極為正極，乙池、丙池與原電池連接，屬于電解池，其中乙池中A電極為陽(yáng)極，B電極為陰極，丙池中C電極為陽(yáng)極，D電極為陰極。(1)甲池為原電池，是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，乙池為電解池，其中B電極連接電源的負(fù)極，作陰極；(2)燃料C3H8在負(fù)極上失電子，堿性條件下反應(yīng)生成CO32-，所以甲裝置中通入C3H8的電極反應(yīng)式為：C3H8+26OH--20e-=3CO32-+17H2O。丙裝置中C電極為陽(yáng)極，溶液中Cl-失去電子變?yōu)镃l2；D極為陰極，電極上水電離產(chǎn)生的H+放電生成H2，溶液中有OH-，所以D電極的產(chǎn)物是H2和NaOH；(3)乙裝置中A(石墨)電極為陽(yáng)極，發(fā)生反應(yīng)：4OH--4e-=2H2O+O2↑，B(Ag)的電極為銀離子得電子，其電極反應(yīng)式為：Ag++e-=Ag。n(O2)==0.005mol，根據(jù)電極反應(yīng)式可知：每反應(yīng)產(chǎn)生1molO2，轉(zhuǎn)移4mol電子，則反應(yīng)產(chǎn)生0.005mol電子時(shí)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量n(e-)=4n(O2)=0.02mol。丙池電解反應(yīng)方程式為：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，根據(jù)方程式可知：每反應(yīng)轉(zhuǎn)移2mol電子，反應(yīng)產(chǎn)生2molNaOH，由于在同一閉合回路中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等，所以轉(zhuǎn)移0.02mol電子時(shí)，丙池反應(yīng)產(chǎn)生NaOH的物質(zhì)的量n(NaOH)=n(e-)=0.02mol，NaCl溶液足量，電解后溶液體積為200mL，所以反應(yīng)后c(NaOH)==0.1mol/L，c(H+)=mol/L=10-13mol/L，所以溶液pH=13；(4)對(duì)于乙池，總反應(yīng)方程式為：4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3，由于電解生成Ag和O2從溶液中分離出去，所以要使乙池恢復(fù)電解前的狀態(tài)，應(yīng)向乙池中加入二者的化合物，即加入Ag2O?！军c(diǎn)睛】本題考查原電池和電解池原理，正確推斷原電池正負(fù)極是解本題的關(guān)鍵，難點(diǎn)是原電池電極反應(yīng)式的書寫，通入燃料的電極為負(fù)極，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，燃料相同，由于電解質(zhì)溶液的酸堿性不同，電極反應(yīng)式不同；對(duì)于多池串聯(lián)電路的計(jì)算，要根據(jù)同一閉合回路中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等計(jì)算，計(jì)算溶液的pH要根據(jù)電子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量與氫氧化鈉的關(guān)系來分析解答。17．

負(fù)極

增大

減小

不變

0.025mol·L－1

13【解析】(1)由銅電極的質(zhì)量增加，發(fā)生Ag++e-═Ag，則Cu電極為陰極，Ag為陽(yáng)極，Y為正極，可知X為電源的負(fù)極；(2)A中電解氯化鉀，生成KOH，所以pH增大，B中電解硫酸銅溶液生成硫酸，溶液中氫離子濃度增大，pH減小，C中陰極反應(yīng)為Ag++e-═Ag，陽(yáng)極反應(yīng)為Ag-e-═Ag+，溶液濃度不變，則pH不變；(3)C中陰極反應(yīng)為Ag++e-═Ag，n(Ag)==0.02mol，則轉(zhuǎn)移的電子為0.02mol，B中陽(yáng)極反應(yīng)為4OH--4e-═2H2O+O2↑，則轉(zhuǎn)移0.02mol電子生成氧氣為0.005mol，其體積為0.005mol×22.4L/mol=0.112L=112mL，則在陰極也生成112mL氣體，由2H++2e-═H2↑，則氫氣的物質(zhì)的量為0.005mol，該反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子為0.01mol，則Cu2++2e-═Cu中轉(zhuǎn)移0.01mol電子，所以Cu2+的物質(zhì)的量為0.005mol，通電前c(CuSO4)==0.025mol?L-1；(4)由A中發(fā)生2KCl+2H2O2KOH+H2↑+Cl2↑～2e-，由電子守恒可知，轉(zhuǎn)移0.02mol電子時(shí)生成0.02molKOH，忽略溶液體積的變化，則c(OH-)==0.1mol?L-1，溶液pH=13。18．

2H++2e﹣=H2↑

2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑

2mol/L【解析】用Pt電極電解500mL含KNO3和NaCl混合溶液時(shí)，陰極上氫離子放電生成氫氣，陽(yáng)極上先氯離子放電生成氯氣，后氫氧根離子放電生成氧氣，生成11.2L氫氣得到電子的物質(zhì)的量=，生成11.2L氯氣失去電子的物質(zhì)的量=，生成11.2L氧氣失去電子的物質(zhì)的量=，要使兩個(gè)電極生成相同體積的氣體，且轉(zhuǎn)移電子相等，則陽(yáng)極上只能只生成氯氣，不能生成氧氣；(1)陰極上電極反應(yīng)式為2H++2e﹣=H2↑，陽(yáng)極上電極反應(yīng)式為2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑；(2)根據(jù)分析可知，電解過程相當(dāng)于電解氯化鈉溶液，根據(jù)2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑知，生成氫氧化鈉的物質(zhì)的量濃度==2mol/L。19．

除去有機(jī)雜質(zhì)

溫度過高，銠轉(zhuǎn)化為性質(zhì)穩(wěn)定且極難溶解的氧化物，影響后續(xù)銠的回收

SO2

Rh3++3NH3·H2O=Rh(OH)3↓+3

防止堿性強(qiáng)Rh(OH)3溶解，導(dǎo)致銠的損失

負(fù)

AB【解析】廢銠催化劑(雜質(zhì)主要為有機(jī)雜質(zhì)和少量Cu)，焚燒除去有機(jī)雜質(zhì)和將Cu轉(zhuǎn)化為CuO，加熱熔融，加入KHSO4，生成Rh2(SO4)3、CuSO4，加入氨水調(diào)節(jié)pH，生成Rh(OH)3沉淀和Cu(NH3)4SO4溶液，過濾，用鹽酸溶解Rh(OH)3得Rh3+的鹽溶液，電解生成Rh單質(zhì)?！窘馕觥?1)由題意可知廢銠催化劑(雜質(zhì)主要為有機(jī)雜質(zhì)和少量Cu)，焚燒的目的是通過燃燒除去有機(jī)雜質(zhì)和將Cu轉(zhuǎn)化為CuO。(2)銠的氧化物性質(zhì)穩(wěn)定，因此在焚燒時(shí)需注意控制溫度為320℃，溫度過低則達(dá)不到完全灰化的目的，大量有機(jī)雜質(zhì)仍然滯留在其中；溫度過高，銠會(huì)被氧化成銠的