高考化學(xué)一輪必刷題 專(zhuān)題23 電解池及其應(yīng)用

PAGEPAGE1專(zhuān)題23電解池及其應(yīng)用1．用“四室電滲析法”制備H3PO2的工作原理如圖所示(已知：H3PO2是一種具有強(qiáng)還原性的一元弱酸；陽(yáng)膜和陰膜分別只允許陽(yáng)離子、陰離子通過(guò))，則下列說(shuō)法不正確的是()A．陽(yáng)極電極反應(yīng)式為：2H2O－4e－===O2↑＋4H＋B．工作過(guò)程中H+由陽(yáng)極室向產(chǎn)品室移動(dòng)C．撤去陽(yáng)極室與產(chǎn)品室之間的陽(yáng)膜a，導(dǎo)致H3PO2的產(chǎn)率下降D．通電一段時(shí)間后，陰極室中NaOH溶液的濃度一定不變2．如圖所示，其中甲池的總反應(yīng)式為2CH3OH＋3O2＋4KOH===2K2CO3＋6H2O。下列說(shuō)法正確的是（）A．1min內(nèi)甲池消耗1molO2轉(zhuǎn)移的電子是乙池Ag電極轉(zhuǎn)移電子數(shù)的4倍B．甲池通入CH3OH的電極反應(yīng)式為CH3OH－6e－＋2H2O===CO32-＋8H＋C．反應(yīng)一段時(shí)間后，向乙池中加入一定量Cu(OH)2固體能使CuSO4溶液恢復(fù)到原濃度D．甲池中消耗280mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)O2，此時(shí)丙池中理論上最多產(chǎn)生1.45g固體3．電解法制取Na2FeO4的總反應(yīng)為Fe＋2H2O＋2OH－FeO42-＋3H2↑，工作原理如圖所示。已知：Na2FeO4只在強(qiáng)堿性條件下穩(wěn)定，易被H2還原。下列敘述正確的是()A．鐵電極上發(fā)生還原反應(yīng)，生成FeO42-B．通電一段時(shí)間后，陽(yáng)極區(qū)pH下降C．通電后Na＋向右移動(dòng)，陰極區(qū)Na＋濃度增大D．當(dāng)電路中通過(guò)1mol電子時(shí)，陰極區(qū)有11.2LH2生成4．二甲醚（CH3OCH3）直接燃料電池具有啟動(dòng)快、效率高等優(yōu)點(diǎn)，用二甲醚燃料電池電解甲基肼（CH3—NH—NH2）制氫的裝置如圖所示，其中X、Y、M、N均為惰性電極。下列說(shuō)法正確的是A．M極的電極反應(yīng)式為CH3—NH—NH2+12OH??10e?CO32-+N2+9H2OB．若忽略水的消耗與生成，甲中電解質(zhì)溶液的pH減小，乙中電解質(zhì)溶液的pH增大C．乙中的交換膜是陰離子交換膜，OH?透過(guò)交換膜向N極移動(dòng)D．理論上，當(dāng)生成6.72LH2時(shí)，消耗CH3OCH3的質(zhì)量為2.3g5．空間實(shí)驗(yàn)室“天宮一號(hào)”的供電系統(tǒng)中有再生氫氧燃料電池（RFC），RFC是一種將水電解技術(shù)與氫氧燃料電池技術(shù)相結(jié)合的可充電電池。下圖為RFC工作原理示意圖，有關(guān)說(shuō)法正確的是（）A．當(dāng)有0.8mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)，b極產(chǎn)生4.48LO2B．為了增加導(dǎo)電性可以將左邊容器中的水改為NaOH溶液C．d極上發(fā)生的電極反應(yīng)是：2H++2e－=H2D．c極上進(jìn)行氧化反應(yīng)，A池中的H+可以通過(guò)隔膜進(jìn)入B6．以CH4、O2、熔融Na2CO3組成的燃料電池電解制備N(xiāo)2O5，裝置如圖所示。下列說(shuō)法正確的是A．石墨1為電池負(fù)極，Pt2為電解池陽(yáng)極B．石墨2上的電極反應(yīng)為：C．陽(yáng)極的電極反應(yīng)為：N2O4+H2O-2e-=N2O5+2H+D．每制得1molN2O5，理論上消耗標(biāo)況下2．8L的CH47．鋅電池是一種極具前景的電化學(xué)儲(chǔ)能裝置。VS2/Zn扣式可充電電池組成示意圖如下。Zn2+可以在VS2晶體中可逆地嵌入和脫除，總反應(yīng)為VS2＋xZnZnxVS2。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．放電時(shí)不銹鋼箔為正極，發(fā)生還原反應(yīng)B．放電時(shí)負(fù)極的反應(yīng)為Zn－2e－==Zn2+C．充電時(shí)鋅片與電源的負(fù)極相連D．充電時(shí)電池正極上的反應(yīng)為：ZnxVS2＋2xe－＋xZn2+==VS2＋2xZn8．電化學(xué)降解的原理如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是A．鉛蓄電池的負(fù)極反應(yīng)為：Pb-2e－+SO42-=PbSO4B．電解一段時(shí)間后，若不考慮溶液體積變化，交換膜左側(cè)溶液酸性增強(qiáng)，右側(cè)溶液酸性減弱C．該電解池的陰極反應(yīng)式為2NO3-+12H＋+10e－=N2↑+6H2OD．若電解過(guò)程中轉(zhuǎn)移2mole－，則質(zhì)子交換膜左側(cè)電解液的質(zhì)量減少Δm(左)=18.0g9．用間接電化學(xué)法可對(duì)大氣污染物NO進(jìn)行無(wú)害化處理，其工作原理如圖所示。下列說(shuō)法正確的是A．電極I為陰極，電極反應(yīng)式為2H2O+2e一=2OH－+H2↑B．電解時(shí)H+由電極I向電極II遷移C．吸收塔中的反應(yīng)為2NO+2S2O42－+2H2O=N2+4HSO3－D．每處理1

mol

NO，可同時(shí)得到32gO210．鐵鉻氧化還原液流電池是一種低成本的儲(chǔ)能電池，電池結(jié)構(gòu)如圖所示，工作原理為Fe3++Cr2+Fe2++Cr3+。下列說(shuō)法正確的是（）A．電池放電時(shí)，a極的電極反應(yīng)式為Fe3++3e?===FeB．電池放電時(shí)，電路中每通過(guò)0.1mol電子，F(xiàn)e3+濃度降低0.1mol·L?1C．電池充電時(shí)，Cl?從a極穿過(guò)選擇性透過(guò)膜移向b極D．電池充電時(shí)，b極的電極反應(yīng)式為Cr3++e?===Cr2+11．一種電解法制備高純鉻和硫酸的簡(jiǎn)單裝置如圖所示。下列說(shuō)法正確的是A．a(chǎn)為直流電源的正極B．若有1

mol離子通過(guò)A膜，理論上陽(yáng)極生成

mol氣體C．工作時(shí)，乙池中溶液的pH不變D．陰極反應(yīng)式為2H++2e-=H2↑12．三室式電滲析法處理含NH4NO3廢水的原理如圖所示，在直流電場(chǎng)的作用下，兩膜中間的NH4+和NO2—可通過(guò)離子交換膜，而兩端隔室中離子被阻擋不能進(jìn)入中間隔室.工作一段時(shí)間后，在兩極區(qū)均得到副產(chǎn)品NH4NO3.下列敘述正確的是A．a(chǎn)極為電源負(fù)極，b極為電源正極B．c膜是陰離子交換膜，d膜是陽(yáng)離子交換膜C．陰極電極反應(yīng)式為2NO3-+12H++10e-=N2+6H2OD．當(dāng)電路中通過(guò)1mol電子的電量時(shí)，會(huì)有5.6LO2生成13．鎂電池作為一種低成本、高安全的儲(chǔ)能裝置，正受到國(guó)內(nèi)外廣大科研人員的關(guān)注。一種以固態(tài)含Mg2+的化合物為電解質(zhì)的鎂電池的總反應(yīng)如下。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是xMg+V2O5MgxV2O5A．充電時(shí)，陽(yáng)極質(zhì)量減小B．充電時(shí)，陰極反應(yīng)式：Mg2++2e－=MgC．放電時(shí)，正極反應(yīng)式為：V2O5+xMg2++2xe－=MgxV2O5D．放電時(shí)，電路中每流過(guò)2mol電子，固體電解質(zhì)中有2molMg2+遷移至正極14．用石墨電極完成下列電解實(shí)驗(yàn)。下列對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋或推測(cè)不合理的是（）實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)二裝置現(xiàn)象a、d處試紙變藍(lán)；b處變紅，局部褪色；c處無(wú)明顯變化兩個(gè)石墨電極附近有氣泡產(chǎn)生；n處有氣泡產(chǎn)生；A．a(chǎn)、d處：2H2O+2e－=H2↑+2OH－B．c處發(fā)生了反應(yīng)：Fe－2e－=Fe2+C．根據(jù)實(shí)驗(yàn)一的原理，實(shí)驗(yàn)二中n處能析出O2D．b處：2Cl－－2e－=Cl2↑，Cl2溶于水生成HClO，使溶液褪色15．釩液流電池充電時(shí)間短，續(xù)航能力強(qiáng)，其充放電原理為VO2＋(藍(lán)色)＋V3＋(綠色)＋H2OVO2+(黃色)＋V2＋(紫色)＋2H＋。以此電池為電源，用石墨電極電解Na2SO3溶液，可得到NaOH和H2SO4示意圖如下。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．全釩液流電池放電時(shí)，正極的電極反應(yīng)式為：VO2+＋2H＋＋e－===VO2＋＋H2OB．圖中a電極為陰極，N物質(zhì)是H2C．釩液流電池充電時(shí)，陽(yáng)極附近溶液由綠色逐漸變?yōu)樽仙獶．電解時(shí)，b電極的反應(yīng)式為：SO32-＋H2O－2e－===SO42-＋2H＋16．工業(yè)上用電解法可用于治理亞硝酸鹽對(duì)水體的污染，模擬工藝如圖所示，下列說(shuō)法不正確的是A．A、B分別為直流電源的正極和負(fù)極B．當(dāng)電解過(guò)程轉(zhuǎn)移0.6mol電子時(shí)，左側(cè)區(qū)域質(zhì)量減少1.4gC．電解過(guò)程中，左側(cè)區(qū)域?qū)⒁来伟l(fā)生反應(yīng)為：Fe-2e-=Fe2+、2NO2-+8H++6Fe2+=N2↑+6Fe3++4H2OD．研究表明，當(dāng)右側(cè)區(qū)域pH較小時(shí)，會(huì)有氣體逸出，該現(xiàn)象說(shuō)明H+的氧化性強(qiáng)弱與其c(H+)有關(guān)17．某興趣小組進(jìn)行電解原理的實(shí)驗(yàn)探究，實(shí)驗(yàn)如下：一定溫度下，以銅為電極，按如圖所示裝置電解飽和食鹽水，通電2min。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：接通電源30s內(nèi)，陽(yáng)極附近出現(xiàn)白色渾濁，之后變?yōu)槌赛S色渾濁，此時(shí)測(cè)定溶液的pH約為10。結(jié)束后(溫度不變)，試管底部聚集大量紅色沉淀，溶液仍為無(wú)色。查閱資料：物質(zhì)氯化銅氧化亞銅氫氧化亞銅(不穩(wěn)定)氯化亞銅顏色固體呈棕色，濃溶液呈綠色，稀溶液呈藍(lán)色紅色橙黃色白色下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．反應(yīng)結(jié)束后，最終溶液一定呈堿性B．反應(yīng)過(guò)程中發(fā)生了沉淀轉(zhuǎn)化，說(shuō)明Ksp(CuOH)<Ksp(CuCl)C．陰極的電極反應(yīng)式為2H2O+2e－=H2↑+2OH－D．電解過(guò)程中，Cl－移向陽(yáng)極18．為增強(qiáng)鋁的耐腐蝕性,現(xiàn)以鉛蓄電池為外電源,以Al作陽(yáng)極、Pb作陰極,電解稀硫酸,使鋁表面的氧化膜增厚。反應(yīng)原理如下:電池:Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(l)電解池:2Al+3H2OAl2O3+3H2↑電解過(guò)程中,以下判斷正確的是()電池電解池AH+移向Pb電極H+移向Pb電極B每消耗3molPb生成2mol

Al2O3C正極:PbO2+4H++2e-=Pb2++2H2O陽(yáng)極:2Al+3H2O-6e-=Al2O3+6H+DA．A B．B C．C D．D19．某研究性學(xué)習(xí)小組模擬工業(yè)法對(duì)鋁片表面進(jìn)行氧化處理。分別以鉛片、鋁片為電極，以硫酸溶液為電解液，如圖所示連接電解池裝置，電解40min后取出鋁片用水沖洗，放在水蒸氣中封閉處理20～30min，即可得到更加致密的氧化膜。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()。A．電解時(shí)電子從電源負(fù)極→導(dǎo)線(xiàn)→鋁極，鉛極→導(dǎo)線(xiàn)→電源正極B．電解過(guò)程陽(yáng)極周?chē)芤旱膒H下降C．在電解過(guò)程中，H＋向陽(yáng)極移動(dòng)，SO42-向陰極移動(dòng)D．電解的總反應(yīng)為2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑20．氯鹽可導(dǎo)致混凝土中的鋼筋腐蝕。為防止混凝土中的鋼筋腐蝕，可在混凝土表面敷置一定電解質(zhì)溶液并將惰性金屬導(dǎo)電網(wǎng)浸泡其中，惰性金屬導(dǎo)電網(wǎng)與鋼筋分別連接外部直流電源從而除去Cl-，裝置如圖，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．鋼筋接電源的正極B．金屬導(dǎo)電網(wǎng)上發(fā)生的電極反應(yīng)為2Cl—－2e-=Cl2↑C．混凝土中的鈣離子向鋼筋方向移動(dòng)D．電解一段時(shí)間后鋼筋附近溶液的pH增大21．下圖所示裝置中，甲、乙、丙三個(gè)裝置中依次分別盛放含酚酞的200mLNaCl溶液、CuSO4溶液、MgCl2溶液，a、b、e、f電極均為石墨電極。通電一段時(shí)間后，a極附近首先變紅色，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是A．則M接電源的正極B．乙為鐵片上鍍銅，則d極為鐵片C．當(dāng)f電極生成0.224L某一種氣體時(shí)（已經(jīng)換算為標(biāo)準(zhǔn)狀況下），常溫下，則甲中溶液的pH=13（忽略溶液體積的變化）D．丙中原理用于工業(yè)制備鎂單質(zhì)22．電解NaB(OH)4溶液制備H3BO3的原理如圖所示，下列敘述錯(cuò)誤的是（）A．M室發(fā)生的電極反應(yīng)式：2H2O﹣4e﹣＝O2↑+4H+B．a(chǎn)、c為陰離子交換膜，b為陽(yáng)離子交換膜C．N室中：a%＜b%D．每生成1molH3BO3，則有1molNa+進(jìn)入N室23．C2H4及C2H2等均可用適當(dāng)?shù)聂人猁}采用Kolbe電解法得到。如圖為制取C2H2的電解裝置，該裝置工作時(shí)，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是A．電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能B．陰極周?chē)芤旱膒H不斷升高C．電極a上發(fā)生：D．制取乙烯可用CH3COOK溶液作陽(yáng)極電解液24．鉛的單質(zhì)、氧化物、鹽在現(xiàn)代工業(yè)中有著重要用途。（1）鉛能形成多種氧化物，如堿性氧化物PbO、酸性氧化物PbO2、類(lèi)似Fe3O4的Pb3O4，盛有PbO2的圓底燒瓶中滴加濃鹽酸，產(chǎn)生黃綠色氣體，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______。（2）以廢舊鉛酸電池中的含鉛廢料（Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等）和H2SO4為原料，制備高純PbO，實(shí)現(xiàn)鉛的再生利用。其工作流程如下：過(guò)程1中分離提純的方法是___，濾液2中的溶質(zhì)主要是____填物質(zhì)的名稱(chēng)）。過(guò)程1中，在Fe2+催化下，Pb和PbO2反應(yīng)生成PbSO4的化學(xué)方程式是_______。（3）將PbO溶解在HCl和NaCl的混合溶液中，得到含Na2PbCl4的電解液，電解Na2PbCl4溶液生成Pb的裝置如圖所示。①寫(xiě)出電解時(shí)陰極的電極反應(yīng)式_________。②電解過(guò)程中通過(guò)陽(yáng)離子交換膜的離子主要為_(kāi)___。③電解過(guò)程中，Na2PbCl4電解液濃度不斷減小，為了恢復(fù)其濃度，應(yīng)該向____極室（填“陰”或者“陽(yáng)”）加入____（填化學(xué)式）。25．(1)用電解法分開(kāi)處理含有Cr2O72-及含有NO2-的酸性廢水[最終Cr2O72-轉(zhuǎn)化為Cr3+，NO2-轉(zhuǎn)化為無(wú)毒物質(zhì)]，其裝置如圖所示。①陰極電極反應(yīng)：________________________，左池中Cr2O72-轉(zhuǎn)化為Cr3＋的離子方程式是_________________________。②當(dāng)陰極區(qū)消耗2molNO2-時(shí)，右池減少的H＋的物質(zhì)的量為_(kāi)_______mol。③若將鐵電極換成石墨棒，陽(yáng)極電極反應(yīng)式為：_________________。(2)由甲醇(CH3OH)、氧氣和NaOH溶液構(gòu)成的新型手機(jī)電池，可使手機(jī)連續(xù)使用一個(gè)月才充一次電。①該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為_(kāi)__________________________，正極電極反應(yīng)式_____________________________________________。②若以該電池為電源，用石墨作電極電解200mL含有2mol·L－1HCl與0.5mol·L－1CuSO4的混合溶液。當(dāng)兩極收集到相同體積(相同條件下)的氣體時(shí)(忽略溶液體積的變化及電極產(chǎn)物可能存在的溶解現(xiàn)象)，陽(yáng)極上收集到氧氣的質(zhì)量為_(kāi)____g，總共轉(zhuǎn)移_____mol電子。專(zhuān)題23電解池及其應(yīng)用答案解析1．用“四室電滲析法”制備H3PO2的工作原理如圖所示(已知：H3PO2是一種具有強(qiáng)還原性的一元弱酸；陽(yáng)膜和陰膜分別只允許陽(yáng)離子、陰離子通過(guò))，則下列說(shuō)法不正確的是()A．陽(yáng)極電極反應(yīng)式為：2H2O－4e－===O2↑＋4H＋B．工作過(guò)程中H+由陽(yáng)極室向產(chǎn)品室移動(dòng)C．撤去陽(yáng)極室與產(chǎn)品室之間的陽(yáng)膜a，導(dǎo)致H3PO2的產(chǎn)率下降D．通電一段時(shí)間后，陰極室中NaOH溶液的濃度一定不變【答案】D【解析】A項(xiàng)、陽(yáng)極中陰離子為硫酸根離子和水電離出的氫氧根離子，陽(yáng)極上氫氧根離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣，電極反應(yīng)式為2H2O-4e-=O2↑+4H+，故A正確；B項(xiàng)、陽(yáng)極上水電離出的氫氧根離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣，溶液中氫離子濃度增大，H+通過(guò)陽(yáng)膜向產(chǎn)品室移動(dòng)，故B正確；C項(xiàng)、撤去陽(yáng)極室與產(chǎn)品室之間的陽(yáng)膜，陽(yáng)極生成的氧氣會(huì)把H3PO2氧化成H3PO4，導(dǎo)致H3PO2的產(chǎn)率下降，故C正確；D項(xiàng)、陰極上水電離出的氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣，溶液中氫氧根濃度增大，原料室中鈉離子通過(guò)陽(yáng)膜向陰極室移動(dòng)，通電一段時(shí)間后，陰極室中NaOH溶液的濃度增大，故D錯(cuò)誤。2．如圖所示，其中甲池的總反應(yīng)式為2CH3OH＋3O2＋4KOH===2K2CO3＋6H2O。下列說(shuō)法正確的是（）A．1min內(nèi)甲池消耗1molO2轉(zhuǎn)移的電子是乙池Ag電極轉(zhuǎn)移電子數(shù)的4倍B．甲池通入CH3OH的電極反應(yīng)式為CH3OH－6e－＋2H2O===CO32-＋8H＋C．反應(yīng)一段時(shí)間后，向乙池中加入一定量Cu(OH)2固體能使CuSO4溶液恢復(fù)到原濃度D．甲池中消耗280mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)O2，此時(shí)丙池中理論上最多產(chǎn)生1.45g固體【答案】D【解析】A項(xiàng)、1min內(nèi)甲池消耗1molO2，反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子為4mol，甲池和乙池中，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目相等，乙池Ag電極為陰極,轉(zhuǎn)移的也為4mol，析出2molCu，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)、甲池是燃料電池，CH3OH燃料通入的極是電池的負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，因電解質(zhì)是氫氧化鉀，所以電極反應(yīng)不會(huì)生成氫離子，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)、電解硫酸銅時(shí)，陽(yáng)極放氧氣，陰極析出金屬銅，所以要讓電解質(zhì)在電解后復(fù)原，應(yīng)加入氧化銅，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)、丙池中電解氯化鎂溶液，電解的離子方程式為Mg2++2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+Mg（OH）2↓，甲池中標(biāo)準(zhǔn)狀況下消耗280mLO2的物質(zhì)的量為0.0125mol，轉(zhuǎn)移的電子為0.05mol，此時(shí)析出氫氧化鎂的物質(zhì)的量為58g/mol×0.025mol=1.45g，故D正確。3．電解法制取Na2FeO4的總反應(yīng)為Fe＋2H2O＋2OH－FeO42-＋3H2↑，工作原理如圖所示。已知：Na2FeO4只在強(qiáng)堿性條件下穩(wěn)定，易被H2還原。下列敘述正確的是()A．鐵電極上發(fā)生還原反應(yīng)，生成FeO42-B．通電一段時(shí)間后，陽(yáng)極區(qū)pH下降C．通電后Na＋向右移動(dòng)，陰極區(qū)Na＋濃度增大D．當(dāng)電路中通過(guò)1mol電子時(shí)，陰極區(qū)有11.2LH2生成【答案】B【解析】A．鐵為陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，生成FeO42-，故A錯(cuò)誤；B．陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為Fe－6e－＋8OH－=FeO42-＋4H2O，陰極反應(yīng)式為6H2O＋6e－=3H2↑＋6OH－，電解過(guò)程中陽(yáng)極消耗OH－，故陽(yáng)極區(qū)pH下降，故B正確；C．為保障陽(yáng)極區(qū)的強(qiáng)堿性條件，該電解池中離子交換膜只能是陰離子交換膜，因此通電后，陰極區(qū)的OH－向左移動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D．陰極電極反應(yīng)：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，2mol電子轉(zhuǎn)移生成1mol氫氣，當(dāng)電路中通過(guò)1mol電子的電量時(shí)，生成0.5mol氫氣，溫度壓強(qiáng)不知，無(wú)法計(jì)算氣體的體積，故D錯(cuò)誤。4．二甲醚（CH3OCH3）直接燃料電池具有啟動(dòng)快、效率高等優(yōu)點(diǎn)，用二甲醚燃料電池電解甲基肼（CH3—NH—NH2）制氫的裝置如圖所示，其中X、Y、M、N均為惰性電極。下列說(shuō)法正確的是A．M極的電極反應(yīng)式為CH3—NH—NH2+12OH??10e?CO32-+N2+9H2OB．若忽略水的消耗與生成，甲中電解質(zhì)溶液的pH減小，乙中電解質(zhì)溶液的pH增大C．乙中的交換膜是陰離子交換膜，OH?透過(guò)交換膜向N極移動(dòng)D．理論上，當(dāng)生成6.72LH2時(shí)，消耗CH3OCH3的質(zhì)量為2.3g【答案】A【解析】A、乙裝置為電解池，M為陽(yáng)極，CH3—NH—NH2在陽(yáng)極失去電子生成N2、H2O，生成的CO2與OH?反應(yīng)生成，電極反應(yīng)為：CH3—NH—NH2+12OH??10e?=+N2+9H2O，A項(xiàng)正確；B、甲為二甲醚燃料電池，電池總反應(yīng)為：CH3OCH3+3O2=2CO2+3H2O，電解質(zhì)溶液的pH基本不變，乙中N電極反應(yīng)為：10H2O+10e?=5H2↑+10OH?，M電極消耗的OH?大于N電極產(chǎn)生的OH?，溶液pH減小，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C、乙中的交換膜是交換OH?，為陰離子交換膜，OH?透過(guò)交換膜向M極移動(dòng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D、生成6.72LH2不一定是標(biāo)準(zhǔn)狀況，無(wú)法得出消耗CH3OCH3的質(zhì)量，D項(xiàng)錯(cuò)誤。5．空間實(shí)驗(yàn)室“天宮一號(hào)”的供電系統(tǒng)中有再生氫氧燃料電池（RFC），RFC是一種將水電解技術(shù)與氫氧燃料電池技術(shù)相結(jié)合的可充電電池。下圖為RFC工作原理示意圖，有關(guān)說(shuō)法正確的是（）A．當(dāng)有0.8mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)，b極產(chǎn)生4.48LO2B．為了增加導(dǎo)電性可以將左邊容器中的水改為NaOH溶液C．d極上發(fā)生的電極反應(yīng)是：2H++2e－=H2D．c極上進(jìn)行氧化反應(yīng)，A池中的H+可以通過(guò)隔膜進(jìn)入B【答案】B【解析】A.沒(méi)有指明氣體所處的溫度和壓強(qiáng)，無(wú)法計(jì)算氣體的體積，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B.電解NaOH溶液，實(shí)質(zhì)是電解水，所以將左邊的電解水裝置中的水改為NaOH溶液，增大溶液中離子的濃度，增強(qiáng)導(dǎo)電性，B項(xiàng)正確；C.a電極為陰極，a電極上產(chǎn)生的是氫氣，所以d電極發(fā)生的電極反應(yīng)是：H2-2e-=2H+，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D.b電極為陽(yáng)極，b極上產(chǎn)生的氣體Y為氧氣，c極上是氧氣發(fā)生還原反應(yīng)：O2+4e-+4H+=2H2O，c極為燃料電池的正極，d極為燃料電池的負(fù)極，B池中的H+通過(guò)隔膜進(jìn)入A池，D項(xiàng)錯(cuò)誤。6．以CH4、O2、熔融Na2CO3組成的燃料電池電解制備N(xiāo)2O5，裝置如圖所示。下列說(shuō)法正確的是A．石墨1為電池負(fù)極，Pt2為電解池陽(yáng)極B．石墨2上的電極反應(yīng)為：C．陽(yáng)極的電極反應(yīng)為：N2O4+H2O-2e-=N2O5+2H+D．每制得1molN2O5，理論上消耗標(biāo)況下2．8L的CH4【答案】C【解析】A.根據(jù)上面分析可知石墨1為電池負(fù)極，Pt2為電解池陰極，故A錯(cuò)誤；B.石墨2上的電極反應(yīng)為：O2+4e-+2CO2=2CO32-，故B錯(cuò)誤；C.陽(yáng)極的電極反應(yīng)為：N2O4+2HNO3-2e-═2N2O5+2H+，故C正確；D.電極反應(yīng)式：CH4+4CO32--8e-=6CO2，N2O4+2HNO3-2e-═2N2O5+2H+，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等，每制得1molN2O5，理論上消耗標(biāo)況下CH4=2.8L，故D錯(cuò)誤。7．鋅電池是一種極具前景的電化學(xué)儲(chǔ)能裝置。VS2/Zn扣式可充電電池組成示意圖如下。Zn2+可以在VS2晶體中可逆地嵌入和脫除，總反應(yīng)為VS2＋xZnZnxVS2。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．放電時(shí)不銹鋼箔為正極，發(fā)生還原反應(yīng)B．放電時(shí)負(fù)極的反應(yīng)為Zn－2e－==Zn2+C．充電時(shí)鋅片與電源的負(fù)極相連D．充電時(shí)電池正極上的反應(yīng)為：ZnxVS2＋2xe－＋xZn2+==VS2＋2xZn【答案】D【解析】A.根據(jù)上述分析，放電時(shí)不銹鋼箔為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，故A正確；B.放電時(shí)，鋅為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，負(fù)極的反應(yīng)為Zn－2e－==Zn2+，故B正確；C.充電時(shí)，原電池的負(fù)極接電源的負(fù)極充當(dāng)陰極，因此鋅片與電源的負(fù)極相連，故C正確；D.充電時(shí)，原電池的正極接電源的正極充當(dāng)陽(yáng)極，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，故D錯(cuò)誤。8．電化學(xué)降解NO3-的原理如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是A．鉛蓄電池的負(fù)極反應(yīng)為：Pb-2e－+SO42-=PbSO4B．電解一段時(shí)間后，若不考慮溶液體積變化，交換膜左側(cè)溶液酸性增強(qiáng)，右側(cè)溶液酸性減弱C．該電解池的陰極反應(yīng)式為2NO3-+12H＋+10e－=N2↑+6H2OD．若電解過(guò)程中轉(zhuǎn)移2mole－，則質(zhì)子交換膜左側(cè)電解液的質(zhì)量減少Δm(左)=18.0g【答案】B【解析】A.鉛蓄電池的負(fù)極，鉛失電子生產(chǎn)的鉛離子與溶液中的硫酸根離子反應(yīng)生成PbSO4，電極反應(yīng)為：Pb-2e－+SO42-=PbSO4，A正確；B.交換膜左側(cè)Pt電極上電極反應(yīng)為2H2O-4e-=O2↑+4H+，產(chǎn)生的氫離子通過(guò)質(zhì)子交換膜向右池移動(dòng)，Ag—Pt電極上電極反應(yīng)為2NO3-+12H＋+10e－=N2↑+6H2O，根據(jù)陰陽(yáng)極上得失電子守恒，電解一段時(shí)間后，若不考慮溶液體積變化，交換膜左側(cè)溶液酸性不變，右側(cè)溶液酸性減弱，B錯(cuò)誤；C.該電解池的陰極上硝酸根離子得電子被還原成氮?dú)?，電極反應(yīng)式為2NO3-+12H＋+10e－=N2↑+6H2O，C正確；D.交換膜左側(cè)Pt電極上電極反應(yīng)為2H2O-4e-=O2↑+4H+，產(chǎn)生的氫離子通過(guò)質(zhì)子交換膜向右池移動(dòng)，若電解過(guò)程中轉(zhuǎn)移2mole－，參與反應(yīng)的水為1mol，電解液的質(zhì)量減少Δm(左)1mol×18g/mol=18.0g，D正確。9．用間接電化學(xué)法可對(duì)大氣污染物NO進(jìn)行無(wú)害化處理，其工作原理如圖所示。下列說(shuō)法正確的是A．電極I為陰極，電極反應(yīng)式為2H2O+2e一=2OH－+H2↑B．電解時(shí)H+由電極I向電極II遷移C．吸收塔中的反應(yīng)為2NO+2S2O42－+2H2O=N2+4HSO3－D．每處理1

mol

NO，可同時(shí)得到32gO2【答案】C【解析】從圖示中，可知在吸收塔中NO變成了N2，N的化合價(jià)降低，S2O42－變成了HSO3－，S的化合價(jià)從＋3升高到了＋4，化合價(jià)升高。在電解池中，HSO3－變成了S2O42－，S的化合價(jià)從＋4降低到＋3，得到電子，電極Ⅰ為陰極，而在電極Ⅱ附近有氧氣生成，為H2O失去電子生成O2，為陽(yáng)極。A．在電解池中，HSO3－變成了S2O42－，S的化合價(jià)從＋4降低到＋3，得到電子，電極Ⅰ為陰極，電極方程式為2HSO3－＋2e－＋2H＋=S2O42－＋2H2O，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．電解時(shí)，陽(yáng)離子向陰極移動(dòng)，電極Ⅰ為陰極，H＋由電極Ⅱ向電極Ⅰ移動(dòng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．吸收塔中NO變N2，S2O42－變成HSO3－，C中的離子方程式滿(mǎn)足電子守恒、電荷守恒、原子守恒，C項(xiàng)正確；D．整個(gè)裝置中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相同，處理1molNO，N的化合價(jià)從＋2降低到0，轉(zhuǎn)移了2mol電子。陽(yáng)極2H2O－4e－=4H＋＋O2↑，生成32gO2即1molO2需要4mol電子，D項(xiàng)錯(cuò)誤。10．鐵鉻氧化還原液流電池是一種低成本的儲(chǔ)能電池，電池結(jié)構(gòu)如圖所示，工作原理為Fe3++Cr2+Fe2++Cr3+。下列說(shuō)法正確的是（）A．電池放電時(shí)，a極的電極反應(yīng)式為Fe3++3e?===FeB．電池放電時(shí)，電路中每通過(guò)0.1mol電子，F(xiàn)e3+濃度降低0.1mol·L?1C．電池充電時(shí)，Cl?從a極穿過(guò)選擇性透過(guò)膜移向b極D．電池充電時(shí)，b極的電極反應(yīng)式為Cr3++e?===Cr2+【答案】D【解析】A.電池放電時(shí)，是原電池的工作原理，負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Cr2+-e-=Cr3+，A錯(cuò)誤；B.放電時(shí)，電路中每流過(guò)0.1mol電子，就會(huì)有0.1mol的鐵離子得電子，減小濃度和體積有關(guān)，B錯(cuò)誤；C.電池放電時(shí)，Cl-從正極室穿過(guò)選擇性透過(guò)膜移向負(fù)極室，C錯(cuò)誤；D.充電時(shí)是電解池工作原理，b電極連接電源的負(fù)極，作陰極，陰極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，所以b電極反應(yīng)式為Cr3++e-=Cr2+，D正確。11．一種電解法制備高純鉻和硫酸的簡(jiǎn)單裝置如圖所示。下列說(shuō)法正確的是A．a(chǎn)為直流電源的正極B．若有1

mol離子通過(guò)A膜，理論上陽(yáng)極生成

mol氣體C．工作時(shí)，乙池中溶液的pH不變D．陰極反應(yīng)式為【答案】B【解析】A.制備鉻，則Cr3+被還原成Cr，Cr電極應(yīng)該是陰極，即a為直流電源的負(fù)極，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.石墨為陽(yáng)極，根據(jù)放電順序，陽(yáng)極的電極反應(yīng)為4OH--4e-=O2↑+2H2O，陽(yáng)極附近水的電離平衡正向移動(dòng)，產(chǎn)生的H+通過(guò)A膜進(jìn)入乙池，若有1mol離子通過(guò)A膜，即丙池產(chǎn)生1mol氫離子，則理論上陽(yáng)極生成0.25mol氧氣，選項(xiàng)B正確；C.工作時(shí)，甲池中硫酸根移向乙池，丙池中氫離子移向乙池，乙池中硫酸濃度增大，溶液的pH減小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.陰極反應(yīng)式為Cr3++3e-=Cr，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。12．三室式電滲析法處理含NH4NO3廢水的原理如圖所示，在直流電場(chǎng)的作用下，兩膜中間的NH4+和NO2—可通過(guò)離子交換膜，而兩端隔室中離子被阻擋不能進(jìn)入中間隔室.工作一段時(shí)間后，在兩極區(qū)均得到副產(chǎn)品NH4NO3.下列敘述正確的是A．a(chǎn)極為電源負(fù)極，b極為電源正極B．c膜是陰離子交換膜，d膜是陽(yáng)離子交換膜C．陰極電極反應(yīng)式為2NO3-+12H++10e-=N2+6H2OD．當(dāng)電路中通過(guò)1mol電子的電量時(shí)，會(huì)有5.6LO2生成【答案】A【解析】結(jié)合題圖裝置可知，工作一段時(shí)間后，在兩極區(qū)均得到副產(chǎn)品NH4NO3，則Ⅱ室中的陽(yáng)離子NH4+、H+向Ⅰ室移動(dòng)與Ⅰ室中的稀硝酸反應(yīng)生成了硝酸銨，則c膜為陽(yáng)離子交換膜，Ⅰ室中石墨為電解池陰極，a極為電源負(fù)極，陰極電極反應(yīng)式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-；Ⅱ室中的陰離子NO3-、OH-向Ⅲ室移動(dòng)與Ⅲ室中的稀氨水反應(yīng)生成硝酸銨，則d膜為陰離子交換膜，Ⅲ室中石墨為電解池陽(yáng)極，b極為電源正極，陽(yáng)極電極反應(yīng)式為2H2O-4e-=O2↑+4H+。根據(jù)上述分析A正確，BC錯(cuò)誤；D選項(xiàng)中沒(méi)有給出標(biāo)準(zhǔn)狀況下，無(wú)法用氣體摩爾體積公式計(jì)算體積，則D錯(cuò)誤。13．鎂電池作為一種低成本、高安全的儲(chǔ)能裝置，正受到國(guó)內(nèi)外廣大科研人員的關(guān)注。一種以固態(tài)含Mg2+的化合物為電解質(zhì)的鎂電池的總反應(yīng)如下。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是xMg+V2O5MgxV2O5A．充電時(shí)，陽(yáng)極質(zhì)量減小B．充電時(shí)，陰極反應(yīng)式：Mg2++2e－=MgC．放電時(shí)，正極反應(yīng)式為：V2O5+xMg2++2xe－=MgxV2O5D．放電時(shí)，電路中每流過(guò)2mol電子，固體電解質(zhì)中有2molMg2+遷移至正極【答案】D【解析】A.放電時(shí)V2O5作正極，生成MgxV2O5（結(jié)合V元素的價(jià)態(tài)變化以及V元素在不同物質(zhì)中的存在便可判斷），充電時(shí)陽(yáng)極為V2O5這一端，逆向看總反應(yīng)，這時(shí)MgxV2O5變?yōu)閂2O5，顯然質(zhì)量減小，A項(xiàng)正確；B.放電時(shí)，負(fù)極電極反應(yīng)式為Mg-2e-=Mg2+，那么充電時(shí)，陰極為Mg這一端，電極反應(yīng)式與負(fù)極完全相反，因而陰極反應(yīng)式為Mg2++2e－=Mg，B項(xiàng)正確；C.放電時(shí)，V元素降價(jià)，V2O5作正極，V2O5變?yōu)镸gxV2O5，根據(jù)缺項(xiàng)配平原則，反應(yīng)物還需補(bǔ)充Mg2+，因而正極反應(yīng)式為V2O5+xMg2++2xe－=MgxV2O5，C項(xiàng)正確；D.放電時(shí)，正極反應(yīng)式為V2O5+xMg2++2xe－=MgxV2O5，n(Mg2+)：n(e-)=x：2x=1：2，當(dāng)電路流過(guò)2mol電子，根據(jù)比例關(guān)系，有1molMg2+在正極消耗，即固體電解質(zhì)中有1molMg2+遷移至正極，D項(xiàng)錯(cuò)誤。14．用石墨電極完成下列電解實(shí)驗(yàn)。下列對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋或推測(cè)不合理的是（）實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)二裝置現(xiàn)象a、d處試紙變藍(lán)；b處變紅，局部褪色；c處無(wú)明顯變化兩個(gè)石墨電極附近有氣泡產(chǎn)生；n處有氣泡產(chǎn)生；A．a(chǎn)、d處：2H2O+2e－=H2↑+2OH－B．c處發(fā)生了反應(yīng)：Fe－2e－=Fe2+C．根據(jù)實(shí)驗(yàn)一的原理，實(shí)驗(yàn)二中n處能析出O2D．b處：2Cl－－2e－=Cl2↑，Cl2溶于水生成HClO，使溶液褪色【答案】C【解析】A．a(chǎn)、d處試紙變藍(lán)，說(shuō)明溶液顯堿性，是溶液中的氫離子得到電子生成氫氣，破壞了水的電離平衡，氫氧根離子濃度增大造成的，選項(xiàng)A正確；B．c處得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，2H2O+2e-=H2↑+2OH-，選項(xiàng)B正確；C．實(shí)驗(yàn)一中a、c形成電解池，d、b形成電解池，所以實(shí)驗(yàn)二中也相當(dāng)于形成三個(gè)電解池（一個(gè)球兩面為不同的兩極），n為電解池的陰極，另一球朝m的一面為陽(yáng)極，即n處能析出H2，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．b為陽(yáng)極，氯離子放電生成氯氣，氯氣與水反應(yīng)生成了鹽酸和次氯酸，使溶液褪色，選項(xiàng)D正確。15．釩液流電池充電時(shí)間短，續(xù)航能力強(qiáng)，其充放電原理為VO2＋(藍(lán)色)＋V3＋(綠色)＋H2OVO2+(黃色)＋V2＋(紫色)＋2H＋。以此電池為電源，用石墨電極電解Na2SO3溶液，可得到NaOH和H2SO4示意圖如下。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．全釩液流電池放電時(shí)，正極的電極反應(yīng)式為：VO2+＋2H＋＋e－===VO2＋＋H2OB．圖中a電極為陰極，N物質(zhì)是H2C．釩液流電池充電時(shí)，陽(yáng)極附近溶液由綠色逐漸變?yōu)樽仙獶．電解時(shí)，b電極的反應(yīng)式為：SO32-＋H2O－2e－===SO42-＋2H＋【答案】C【解析】A、全釩液流電池放電時(shí)，VO2+在正極上得到電子，正極的電極反應(yīng)式為VO2++2H++e-=VO2++H2O，故A正確；B、在陰極上是氫離子得電子的還原反應(yīng)，氫氧根離子濃度增加，鈉離子移向該電極，會(huì)產(chǎn)生氫氧化鈉，a電極為陰極，N物質(zhì)是H2，故B正確；C、釩液流電池充電時(shí)，VO2+(藍(lán)色)被氧化為VO2+(黃色)，故C錯(cuò)誤；D、電解時(shí)，b電極是陽(yáng)極，該電極的反應(yīng)式為SO32-+H2O-2e-=SO42-+2H+，故D正確。16．工業(yè)上用電解法可用于治理亞硝酸鹽對(duì)水體的污染，模擬工藝如圖所示，下列說(shuō)法不正確的是A．A、B分別為直流電源的正極和負(fù)極B．當(dāng)電解過(guò)程轉(zhuǎn)移0.6mol電子時(shí)，左側(cè)區(qū)域質(zhì)量減少1.4gC．電解過(guò)程中，左側(cè)區(qū)域?qū)⒁来伟l(fā)生反應(yīng)為：Fe-2e-=Fe2+、2NO2-+8H++6Fe2+=N2↑+6Fe3++4H2OD．研究表明，當(dāng)右側(cè)區(qū)域pH較小時(shí)，會(huì)有氣體逸出，該現(xiàn)象說(shuō)明H+的氧化性強(qiáng)弱與其c(H+)有關(guān)【答案】B【解析】A．由電解池中陽(yáng)離子的移動(dòng)方向可知，電解池中Fe做陽(yáng)極，即A為電源正極，B為電源負(fù)極，故A正確；B.Fe做陽(yáng)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為：Fe-2e-═Fe2+，亞鐵離子還原亞硝酸根離子生成氮?dú)猓磻?yīng)的離子方程式為：2NO2-+8H++6Fe2+═N2↑+6Fe3++4H2O，總反應(yīng)為6Fe+2NO2-+8H+-12e-═N2↑+6Fe3++4H2O，當(dāng)電解過(guò)程轉(zhuǎn)移0.6mol電子時(shí)，放出的氮?dú)鉃?.05mol，放出的氮?dú)赓|(zhì)量為0.05mol×28g/mol=1.4g，左側(cè)生成的部分鐵離子向右側(cè)移動(dòng)，因此左側(cè)區(qū)域質(zhì)量減少大于1.4g，故B錯(cuò)誤；C.根據(jù)B的分析，電解過(guò)程中，左側(cè)區(qū)域?qū)⒁来伟l(fā)生反應(yīng)為：Fe-2e-=Fe2+、2NO2-+8H++6Fe2+=N2↑+6Fe3++4H2O，故C正確；D.陽(yáng)離子在陰極放電，當(dāng)右側(cè)區(qū)域pH較小時(shí)，氫離子濃度大了之后，氫離子放電生成氫氣，該現(xiàn)象表明c(H+)越大，H+氧化性越強(qiáng)，故D正確。17．某興趣小組進(jìn)行電解原理的實(shí)驗(yàn)探究，實(shí)驗(yàn)如下：一定溫度下，以銅為電極，按如圖所示裝置電解飽和食鹽水，通電2min。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：接通電源30s內(nèi)，陽(yáng)極附近出現(xiàn)白色渾濁，之后變?yōu)槌赛S色渾濁，此時(shí)測(cè)定溶液的pH約為10。結(jié)束后(溫度不變)，試管底部聚集大量紅色沉淀，溶液仍為無(wú)色。查閱資料：物質(zhì)氯化銅氧化亞銅氫氧化亞銅(不穩(wěn)定)氯化亞銅顏色固體呈棕色，濃溶液呈綠色，稀溶液呈藍(lán)色紅色橙黃色白色下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．反應(yīng)結(jié)束后，最終溶液一定呈堿性B．反應(yīng)過(guò)程中發(fā)生了沉淀轉(zhuǎn)化，說(shuō)明Ksp(CuOH)<Ksp(CuCl)C．陰極的電極反應(yīng)式為2H2O+2e－=H2↑+2OH－D．電解過(guò)程中，Cl－移向陽(yáng)極【答案】A【解析】A、根據(jù)題干信息知道：當(dāng)溶液變成橙黃色渾濁，即氫氧化亞銅生成時(shí)溶液的pH約為10，溶液顯示堿性，但因?yàn)闅溲醺x子和銅離子結(jié)合生成沉淀，因此反應(yīng)結(jié)束后溶液呈中性，故A錯(cuò)誤；B、CuCl和CuOH屬于相同類(lèi)型的難溶物，溶解度大的物質(zhì)能轉(zhuǎn)化為溶解度小的物質(zhì)，隨溶液pH升高CuCl逐漸轉(zhuǎn)化為CuOH，產(chǎn)生橙黃色沉淀，說(shuō)明Ksp(CuOH)<Ksp(CuCl)，所以B選項(xiàng)是正確的；C、在陰極上是電解質(zhì)中水電離出來(lái)的氫離子得電子的還原反應(yīng)，發(fā)生的電極反應(yīng)為：2H2O+2e－=H2↑+2OH－，所以C選項(xiàng)是正確的；D、電解過(guò)程中電解質(zhì)中的陰離子氯離子移向陽(yáng)極，所以D選項(xiàng)是正確的。18．為增強(qiáng)鋁的耐腐蝕性,現(xiàn)以鉛蓄電池為外電源,以Al作陽(yáng)極、Pb作陰極,電解稀硫酸,使鋁表面的氧化膜增厚。反應(yīng)原理如下:電池:Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(l)電解池:2Al+3H2OAl2O3+3H2↑電解過(guò)程中,以下判斷正確的是()電池電解池AH+移向Pb電極H+移向Pb電極B每消耗3molPb生成2mol

Al2O3C正極:PbO2+4H++2e-=Pb2++2H2O陽(yáng)極:2Al+3H2O-6e-=Al2O3+6H+D【答案】D【解析】A．原電池中，溶液中氫離子向正極二氧化鉛電極移動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)電子守恒分析，每消耗3molPb，轉(zhuǎn)移6mol電子，根據(jù)電子守恒生成1molAl2O3，故B錯(cuò)誤；C．原電池正極上二氧化鉛得電子生成硫酸鉛，則正極：PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O，故C錯(cuò)誤；D．原電池中鉛作負(fù)極，負(fù)極上鉛失電子和硫酸根離子反應(yīng)生成難溶性的硫酸鉛，所以質(zhì)量增加，在電解池中，Pb陰極，陰極上氫離子得電子生成氫氣，所以鉛電極質(zhì)量不變，故D正確。19．某研究性學(xué)習(xí)小組模擬工業(yè)法對(duì)鋁片表面進(jìn)行氧化處理。分別以鉛片、鋁片為電極，以硫酸溶液為電解液，如圖所示連接電解池裝置，電解40min后取出鋁片用水沖洗，放在水蒸氣中封閉處理20～30min，即可得到更加致密的氧化膜。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()。A．電解時(shí)電子從電源負(fù)極→導(dǎo)線(xiàn)→鋁極，鉛極→導(dǎo)線(xiàn)→電源正極B．電解過(guò)程陽(yáng)極周?chē)芤旱膒H下降C．在電解過(guò)程中，H＋向陽(yáng)極移動(dòng)，SO42-向陰極移動(dòng)D．電解的總反應(yīng)為2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑【答案】B【解析】A項(xiàng)、電子流向和電流流向相反，電解時(shí)電子從電源負(fù)極→導(dǎo)線(xiàn)→鉛極，鋁極→導(dǎo)線(xiàn)→電源正極，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)、鋁片為陽(yáng)極，陽(yáng)極上鋁失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧化鋁，電極反應(yīng)式為2Al—6e—+3H2O=Al2O3+6H+，反應(yīng)中生成H+，溶液的pH下降，故B正確；C項(xiàng)、在電解過(guò)程中，硫酸中的氫離子向陰極移動(dòng)，硫酸根離子向陽(yáng)極移動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)、陽(yáng)極是活潑金屬鋁電極，金屬鋁在該極失電子生成氧化鋁，陰極是氫離子得電子生成氫氣，所以電解的總方程式可表示為2Al＋3H2OAl2O3+3H2↑，故D錯(cuò)誤。20．氯鹽可導(dǎo)致混凝土中的鋼筋腐蝕。為防止混凝土中的鋼筋腐蝕，可在混凝土表面敷置一定電解質(zhì)溶液并將惰性金屬導(dǎo)電網(wǎng)浸泡其中，惰性金屬導(dǎo)電網(wǎng)與鋼筋分別連接外部直流電源從而除去Cl-，裝置如圖，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．鋼筋接電源的正極B．金屬導(dǎo)電網(wǎng)上發(fā)生的電極反應(yīng)為2Cl—－2e-=Cl2↑C．混凝土中的鈣離子向鋼筋方向移動(dòng)D．電解一段時(shí)間后鋼筋附近溶液的pH增大【答案】A【解析】A.由Cl-移動(dòng)的方向可知鋼筋接電源的負(fù)極，故A錯(cuò)誤；B.金屬導(dǎo)電網(wǎng)為陽(yáng)極，發(fā)生的電極反應(yīng)為2Cl—-2e-=Cl2↑，故B正確；C.混凝土一端為陰極，鈣離子為陽(yáng)離子，所以向鋼筋方向移動(dòng)，故C正確；D.鋼筋附近發(fā)生的電極反應(yīng)為：2H2O+2e-=H2+2OH-,所以電解一段時(shí)間后鋼筋附近溶液的pH增大，故D正確；答案：A。21．下圖所示裝置中，甲、乙、丙三個(gè)裝置中依次分別盛放含酚酞的200mLNaCl溶液、CuSO4溶液、MgCl2溶液，a、b、e、f電極均為石墨電極。通電一段時(shí)間后，a極附近首先變紅色，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是A．則M接電源的正極B．乙為鐵片上鍍銅，則d極為鐵片C．當(dāng)f電極生成0.224L某一種氣體時(shí)（已經(jīng)換算為標(biāo)準(zhǔn)狀況下），常溫下，則甲中溶液的pH=13（忽略溶液體積的變化）D．丙中原理用于工業(yè)制備鎂單質(zhì)【答案】C【解析】A.根據(jù)上面敘述可知M接電源負(fù)極，N接電源的正極，A錯(cuò)誤；B.由于M接電源負(fù)極，N接電源的正極，乙燒杯溶液為CuSO4溶液，若要實(shí)現(xiàn)鐵片上鍍銅，則陰極應(yīng)該為鐵片，故c極為鐵片，d電極為Cu片，B錯(cuò)誤；C.f電極為陽(yáng)極，發(fā)生反應(yīng)：2Cl--2e-=Cl2↑，n(Cl2)=0.224L÷22.4L/mol=0.01mol，則電子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量為n(e-)=2n(Cl2)=0.02mol，對(duì)于甲發(fā)生反應(yīng)：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，所以若轉(zhuǎn)移0.02mol電子，反應(yīng)產(chǎn)生NaOH的物質(zhì)的量是0.02mol，由于溶液的體積為0.2L則c(NaOH)=0.02mol÷0.2L=0.1mol/L，c(H+)=10-14÷0.1mol·L-1=10-13mol/L，則溶液的pH=13，C正確；D.丙中上陰極H+放電產(chǎn)生H2，附近產(chǎn)生的OH-與Mg2+結(jié)合形成Mg(OH)2沉淀，陽(yáng)極上Cl-放電產(chǎn)生氯氣，沒(méi)有金屬鎂產(chǎn)生，所以不能用于工業(yè)制備鎂單質(zhì)，D錯(cuò)誤。22．電解NaB(OH)4溶液制備H3BO3的原理如圖所示，下列敘述錯(cuò)誤的是（）A．M室發(fā)生的電極反應(yīng)式：2H2O﹣4e﹣＝O2↑+4H+B．a(chǎn)、c為陰離子交換膜，b為陽(yáng)離子交換膜C．N室中：a%＜b%D．每生成1molH3BO3，則有1molNa+進(jìn)入N室【答案】B【解析】該裝置有外加電源，因此該裝置電解池，左端石墨為陽(yáng)極，根據(jù)電解原理，陽(yáng)極反應(yīng)式為2H2O－4e－=O2↑＋4H＋，產(chǎn)品室得到產(chǎn)品，因此a膜為陽(yáng)離子交換膜，右端石墨為陰極，根據(jù)電解原理，陰極反應(yīng)式為2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，c膜為陽(yáng)離子交換膜；A、M室中石墨電極為陽(yáng)極，電解時(shí)陽(yáng)極上水失電子生成O2和H+，電極反應(yīng)式為2H2O﹣4e﹣═O2↑+4H+，故A說(shuō)法正確；B、原料室中的B(OH)4﹣通過(guò)b膜進(jìn)入產(chǎn)品室，M室中氫離子通過(guò)a膜進(jìn)入產(chǎn)品室，原料室中的Na+通過(guò)c膜進(jìn)入N室，則a、c為陽(yáng)離子交換膜，b為陰離子交換膜，故B說(shuō)法錯(cuò)誤；C、N室中石墨為陰極，電解時(shí)陰極上水得電子生成H2和OH﹣，原料室中的鈉離子通過(guò)c膜進(jìn)入N室，溶液中c（NaOH）增大，所以N室：a%＜b%，故C說(shuō)法正確；D、理論上每生成1molH3BO3，則M室中就有1mol氫離子通過(guò)a膜進(jìn)入產(chǎn)品室即轉(zhuǎn)移1mole﹣，原料室中的1molNa+通過(guò)c膜進(jìn)入N室，故D說(shuō)法正確。23．C2H4及C2H2等均可用適當(dāng)?shù)聂人猁}采用Kolbe電解法得到。如圖為制取C2H2的電解裝置，該裝置工作時(shí)，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是A．電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能B．陰極周?chē)芤旱膒H不斷升高C．電極a上發(fā)生：D．制取乙烯可用CH3COOK溶液作陽(yáng)極電解液【答案】D【解析】A.該裝置為電解池，是電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，故A正確；B.陰極與電源的負(fù)極相連，電解溶液中的陽(yáng)離子發(fā)生還原反應(yīng)，故陰極的電極反應(yīng)式為：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，周?chē)芤旱膒H不斷升高，故B正確；C.電極a是陽(yáng)極，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為：，故C正確；D.由Kolbe電解法原理可知，用CH3COOK溶液作陽(yáng)極電解液得到的是乙烷，故D錯(cuò)誤。24．鉛的單質(zhì)、氧化物、鹽在現(xiàn)代工業(yè)中有著重要用途。（1）鉛能形成多種氧化物，如堿性氧化物PbO、酸性氧化物PbO2、類(lèi)似Fe3O4的Pb3O4，盛有PbO2的圓底燒瓶中滴加濃鹽酸，產(chǎn)生黃綠色氣體，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______。（2）以廢舊鉛酸電池中的含鉛廢料（Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等）和H2SO4為原料，制備高純PbO，實(shí)現(xiàn)鉛的再生利用。其工作流程如下：過(guò)程1中分離提純的方法是___，濾液2中的溶質(zhì)主要是____填物質(zhì)的名稱(chēng)）。過(guò)程1中，在Fe2+催化下，Pb和PbO2反應(yīng)生成PbSO4的化學(xué)方程式是_______。（3）將PbO溶解在HCl和NaCl的混合溶液中，得到含Na2PbCl4的電解液，電解Na2PbCl4溶液生成Pb的裝置如圖所示。①寫(xiě)出電解時(shí)陰極的電極反應(yīng)式_________。②電解過(guò)程中通過(guò)陽(yáng)離子交換膜的離子主要為_(kāi)___。③電解過(guò)程中，Na2PbCl4電解液濃度不斷減小，為了恢復(fù)其濃度，應(yīng)該向____極室（填“陰”或者“陽(yáng)”）加入____（填化學(xué)式）。【答案】PbO2+4HCl(濃)=PbCl2+Cl2↑+4H2O過(guò)濾硫酸鈉Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2OPbCl42-+2e-=Pb+4Cl-H+陰PbO【解析】（1）盛有PbO2的圓底燒瓶中滴加濃鹽酸，產(chǎn)生黃綠色氣體，則該氣體為氯氣，根據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律及元素守恒可知，產(chǎn)物還有PbCl2和水，其化學(xué)方程式為：PbO2+4HCl(濃)=PbCl2+Cl2↑+4H2O；（2）過(guò)程1中得到了濾液和不溶物PbSO4，則過(guò)程1的操作方法為過(guò)濾；PbSO4與氫氧化鈉反應(yīng)生成物除了PbO以外，應(yīng)還有硫酸鈉，則濾液2中的溶質(zhì)主要是硫酸鈉，在Fe2+催化下，Pb和PbO2在稀硫酸作用下發(fā)生歸中反應(yīng)生成PbSO4的方程式為：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O，故答案為：過(guò)濾；硫酸鈉；Pb+PbO