第四章 化学反应与电能 单元测试卷-高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

试卷第=page1111页，共=sectionpages1212页试卷第=page1212页，共=sectionpages1212页第四章化学反应与电能单元测试卷一、单选题1．美国《时代周刊》将氢燃料电池评为21世纪对人类生活具有重大影响的技术之一、培根电池是一种碱性的氢氧燃料电池，已经应用在“阿波罗六号”太空船上。将多个培根电池组合为电池组，向外供电，电池组工作稳定后，它的电动势和内阻基本保持不变。电池所产生的水可以作为饮用水，今欲得常温下水1L，则电池内电子转移的物质的量约为A．8.9×10-3mol B．4.5×10-2molC．1.1×102mol D．5.6×10mol2．在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是A．B．C．D．3．下列有关陈述I和II均正确且有因果关系的是选项陈述I陈述IIA回收铁制品常用纯碱溶液去油污可与强酸反应B葡萄酒中添加少量有漂白性C干冰可用于人工降雨性质稳定D往轮船外壳镶嵌Zn块可防腐蚀Zn的金属性强于FeA．A B．B C．C D．D4．疫情期间保持室内消毒尤为重要。下图是某宝上销售的家用消毒液发生器，可产生消毒液来清除冰箱异味、对厨具消毒等。操作时只需往瓶内加入少许氯化钠和水，按下开关即可。下列有关说法错误的是A．该装置可实现随制随用，且理论上不会有氯气逸出B．通电时，发生还原反应C．通电时，瓶内会产生氢气，使用时应避开火源D．瓶内可能发生反应：5．某科研团队设计了一款新型微生物/光电复合人工光合作用系统，通过该系统可将直接转化为。电池装置如图所示，其中复合光阳极由太阳能硅电池和纳米线阵列串联组装而成，双极膜中的可被解离为和，并在电场作用下向两极移动，下列说法不正确的是A．人工光合作用系统工作过程中电子由电极A向电极B移动B．通过该装置可实现光能→电能→化学能的转化C．电极B上发生的电极反应为D．该装置工作过程中电极A一侧溶液的pH将减小6．将氢气、甲烷、乙醇等物质在氧气中燃烧时的化学能直接转化为电能的装置叫燃料电池。燃料电池的基本组成为电极、电解质、燃料和氧化剂。此种电池能量利用率可高达80%(一般柴油发电机只有40%左右)，产物污染也少。下列有关燃料电池的说法错误的是A．上述燃料电池的负极反应物是氢气、甲烷、乙醇等物质B．氢氧燃料电池常用于航天飞行器，原因之一是该电池的产物为水，经过处理之后可供宇航员使用C．乙醇燃料电池的电解质常用KOH，该电池的负极反应为C2H5OH-12e-=2CO2↑＋3H2OD．以KOH溶液作电解质溶液，甲烷燃料电池的正极反应O2＋2H2O＋4e-=4OH-7．为了避免青铜器生成铜绿，下列方法中正确的是①将青铜器放在银质托盘上②将青铜器保存在干燥的环境中③将青铜器保存在潮湿的空气中④在青铜器的表面覆盖一层防渗的高分子膜A．①③ B．②③ C．②④ D．①④8．原电池的电极反应不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法中不正确的是A．由Al、Cu、稀H2SO4组成原电池，其负极反应式为：Al-3e﹣=Al3+B．由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，其负极反应式为：Mg-2e﹣=Mg2+C．由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池，其负极反应式为：Fe-2e﹣=Fe2+D．由Al、Cu、浓硝酸组成原电池，其负极反应式为：Cu-2e﹣=Cu2+9．一种钠离子电池的工作原理如图所示，已知放电时正极反应为，四甘醇二甲醚充当电解液的有机溶剂。下列说法正确的是A．放电时，从左极室通过阳离子交换膜进入右极室B．放电时，电流方向为M→用电器→N→电解液→MC．充电时，N极的电极反应式为D．充电时，每转移1mol电子，两电极质量变化量相差23g10．下列说法错误的是A．燃料电池、铅蓄电池都利用了原电池原理B．测定中和热时，温度计测量酸溶液温度后应立即测量碱溶液的温度C．焰色试验时铁丝需用稀盐酸洗净，在外焰上灼烧至没有颜色D．镀锌的铁表面有划痕时，仍比不镀锌的铁更难被腐蚀11．Mg-H2O2燃料电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液，原理如图。该电池工作时，下列说法正确的是A．Mg电极是该电池的正极 B．H2O2在Pt电极上发生氧化反应C．Pt电极附近溶液的pH增大 D．溶液中Cl-向正极移动12．每年全球报废的锂离子电池达到几百万吨以上，当前处理废旧锂离子电池迫在眉睫。一种将正极材料转化为的装置如图所示。工作时甲酸盐转化为保持厌氧环境。已知右侧装置为原电池，电极、、均不参与反应。下列说法正确的是A．在b电极上被氧化B．电极反应式为C．装置工作时，A室溶液逐渐增大D．电极反应式为13．某新型电池工作时中间室K2SO4溶液浓度增大，装置如图，下列说法错误的是A．外电路电子流向：N→MB．b为阴离子交换膜C．该原电池总反应为非氧化还原反应D．M极反应：14．如图为研究HCOOH燃料电池性能的装置，两电极区间用允许K+和H+通过的半透膜隔开。下列说法错误的是A．电子由a极经外电路流向b极B．该燃料电池负极反应式为C．放电过程中需补充的物质X为H2SO4D．该装置总反应的离子方程式为二、填空题15．已知：在催化剂作用下，煤在管式炉中燃烧，出口气体主要含O2、CO2、H2O、N2、SO2，通过干燥装置后，待测气体进入库仑测硫仪进行测定。已知：库仑测硫仪中电解原理示意图如下。检测前，电解质溶液中保持定值时，电解池不工作。待测气体进入电解池后，SO2溶解并将I还原，测硫仪便立即自动进行电解到又回到原定值，测定结束，通过测定电解消耗的电量可以求得煤中含硫量。煤样为ag，电解消耗的电量为x库仑，煤样中硫的质量分数为_______。已知：电解中转移1mol电子所消耗的电量为96500库仑。16．为验证不同化合价铁的氧化还原能力，利用下列电池装置进行实验。电池反应一段时间后，测得铁电极溶液中c(Fe2+)增加了0.02mol·L−1，石墨电极上未见Fe析出。可知，石墨电极溶液中c(Fe2+)=_______。17．如图所示X、Y分别是直流电源的两极，Z溶液可能为：①稀硫酸；②NaOH溶液；③Na2SO4溶液；④CuCl2溶液；⑤NaCl溶液；⑥稀盐酸；⑦CuSO4溶液。(1)若通电后发现a、b两电极上均有气体产生，且V(a)：V(b)=2：1，则电极a为_______极，发生的电极反应式为_______，电极b为_______极，发生的电极反应式为_______，Z溶液可能为_______(写序号，下同)。若产生的气体体积比1：1，则阳极的电极反应式为_______，Z溶液可能为_______。(2)若通电后出现a电极的质量增加，b电极上有无色无味气体产生，则电极a为_______极，发生的电极反应式为_______，Z溶液可能为_______。(3)若通电后出现a电极的质量减少，b电极质量增加，且质量变化值相等。则该装置可能为_______装置，Z溶液可能为_______，a电极反应式为_______。18．如图所示，通电5min后，第③极增重2.16g，此时CuSO4恰好电解完。设A池中原混合溶液的体积为200mL。(1)电源F为______极；第②极为_____极；B池为_____池。(2)A池中第②极上的电极反应式为_____。(3)通电前A池中原混合溶液Cu2+的浓度为_____。19．钨锰铁矿也叫黑钨矿，主要成分是和，同时还含有少量的化合物，以下是湿法炼钨并回收废渣中锰的工艺流程。已知：①钨酸钠的化学式为：；②常温下，钨酸是难溶于水的弱酸；③相关离子沉降PH范围如下表。金属离子开始沉淀pH完全沉淀pH791.93.28.110.2回答下列问题：(1)基态Fe原子价层电子的排布式为______。(2)为了提高黑钨矿浸出速率，可以采取的措施是______。(写出一种即可)(3)滤渣2的主要成分______。，滤渣3的主要成分______。。(4)工业上常用氢气作还原剂将三氧化钨还原成钨单质，不用焦炭的原因是______。(5)加入的目的是______。(6)“沉锰”过程加入、适量氨水，调节pH，将转化为，写出反应过程中的离子方程式______。(7)如图是电解硫酸锰制备二氧化锰的简易示意图。写出电解硫酸锰制备二氧化锰的总反应化学方程式______。三、实验题20．电解原理在化学工业中有广泛应用，右图为工业制氯气的装置原理。实验开始一段时间后，在X、Y两边各滴入几滴酚酞试液，发现X极先变红。请回答以下问题：（1）工业制氯气的原理（写化学方程式）：___。（2）Y电极上的产物是__，将其通入淀粉KI溶液中，现象是__，涉及的离子方程式为：__。21．已知在pH为4～5的溶液中，Cu2+几乎不水解，而Fe3+几乎完全水解。某学生拟用电解CuSO4溶液的方法测定铜的相对原子质量。其实验流程如下图所示：试回答下列问题：（1）加入A的作用是___________________________。（2）步骤②中所用部分仪器如图所示：II电极上发生的电极反应式为___________________。（3）步骤②的变化中，实现的能量转化形式是______________________。（4）在进行测定铜的相对原子质量的实验操作中，属于不必要操作的是________。a．称量电解前电极的质量b．电解后电极在烘干前，必须用蒸馏水冲洗c．小心刮下电解后电极上的铜，并清洗、称量d．电极在烘干称重的操作中必须按：烘干→称重→再烘干→再称重，至少进行两次e．在空气中烘干电极，必须采用低温烘干法（5）铜的相对原子质量的计算式为________。（6）假若电解后溶液呈无色，向其中滴加甲基橙试液，观察到的现象是_______________。四、原理综合题22．环氧乙烷(，别称EO)是重要的杀菌剂和工业合成原料。回答下列问题：(一)乙烯直接氧化法：反应I：CH2=CH2(g)+O2(g)→(g)ΔH1反应II：CH2=CH2(g)+3O2(g)→2CO2(g)+2H2O(g)ΔH2(1)乙烯与O2在a、b两种催化剂作用下发生反应，催化剂的催化活性(用EO%衡量)及生成EO的选择性(用EO选择性%表示)与温度(T)的变化曲线如图一所示。①依据图给信息，选择制备环氧乙烷的适宜条件为_____。②M点后曲线下降的原因为_____。③下列说法正确的有_____(填标号)。A．催化剂的选择性越高，其达到最高反应活性所需的温度越高B．不同催化剂达到最高活性时的温度不同C．催化剂的催化活性与温度成正比(2)设K为相对压力平衡常数，其表达式写法：在浓度平衡常数表达式中，用相对分压代替浓度。反应I、II对应的-lnK随(温度的倒数)的变化如图二所示。ΔH2_____0(填“>”或“＜”)。(二)电化学合成法(3)科学家利用CO2、水合成环氧乙烷，有利于实现碳中和。总反应为：2CO2+2H2O→+2.5O2，该过程在两个独立的电解槽中实现，装置如图三所示，在电解槽2中利用氯离子介导制备环氧乙烷，内部结构如图四所示。①电解槽1中阴极的电极反应式为_____。②图四虚线框中发生多个反应，有中间产物HOCH2CH2Cl生成，最终生成环氧乙烷，其反应过程可描述为_____。23．利用甲醇制备一些高附加值产品，是目前研究的热点。(1)甲醇和水蒸气经催化重整可制得氢气，反应主要过程如下：反应Ⅰ.

反应Ⅱ.

反应Ⅲ.

①_________。②工业上采用吸附增强制氢的方法，可以有效提高反应Ⅰ氢气的产率，如图所示，请分析加入提高氢气产率的原因：_________。(2)和充入一定体积的密闭容器中，在两种温度下发生反应：，测得的物质的量随时间的变化如图。①曲线Ⅰ、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为_________。(填“>”或“=”或“＜”)②一定温度下，在容积为的两个恒容密闭容器中，按如下方式加入反应物，一段时间后达到平衡。容器甲乙反应物投入量、、、、若甲中平衡后气体的压强为开始的0.8倍，则乙容器起始时反应速率_________。(填“>”“＜”或“=”)。③一定温度下，此反应在恒压容器中进行，能判断该反应达到化学平衡状态的依据是_________。a.容器中压强不变b.的体积分数不变c.d.容器中密度不变e.2个断裂的同时有3个断裂(3)已知电离常数：，：，，则向溶液中通入少量时的离子方程式为_________。(4)利用人工光合作用，借助太阳能使和转化为，如图所示，在催化剂b表面发生的电极反应为：_________。答案第=page2121页，共=sectionpages1010页答案第=page2222页，共=sectionpages1010页参考答案：1．C【详解】负极：2H2-4e-＋4OH-=4H2O

正极：O2＋4e-＋2H2O=4OH-。所以产生2mol水，转移4mol电子。制得1L水转移电子数为×2=1.1×102mol。故C正确；故选：C。2．A【详解】A．Al可以在高温的条件下将四氧化三铁还原为Fe，过量的Fe与稀硝酸反应生成硝酸亚铁，A项符合题意；B．氢氧化钠溶液和氯化铵溶液反应可以产生氨气，氨气与二氧化碳通入氯化钠溶液中生成碳酸氢钠，不会生成碳酸钠，B项不符合题意；C．氧化镁和硫酸反应生成硫酸镁和水，电解硫酸镁溶液，本质为电解水，得到氢气和氧气，得不到镁单质，C项不符合题意；D．SO2与氯化钙不反应，D项不符合题意；故选A。3．D【详解】A．纯碱即是强碱弱酸盐，其溶液因发生水解反应而呈碱性，油污在碱性下发生水解从而除去，与强酸反应无关系，A错误；B．葡萄酒中添加少量是利用其还原性，作抗氧化剂，与其漂白性无关，B错误；C．干冰可用于人工降雨是由于干冰升华吸热，与性质稳定无关，C错误；D．往轮船外壳镶嵌Zn块可防腐蚀，是由于Zn的金属性强于Fe，Zn做负极，Fe做正极，起到保护正极的作用，D正确；故选D。4．B【分析】瓶中为氯化钠溶液，通电时为电解氯化钠溶液，阳极氯离子失去电子生成氯气，阴极水得电子生成氢气和氢氧根，氯气与生成的氢氧化钠反应生成次氯酸钠和水。【详解】A．该装置点击开关，电解反应可进行，关闭开关，反应停止，该瓶子为密闭装置，理论上氯气不会逸出，A正确；B．通电时，氯离子失去电子生成氯气，发生氧化反应，B错误；C．根据分析，通电时阴极水得电子生成氢气和氢氧根，氢气易燃，故使用时应避开火源，C正确；D．根据分析，氯气与生成的氢氧化钠反应生成次氯酸钠和水，D正确；故选B。5．D【分析】电解池阴阳极的判断：①失电子、化合价升高、被氧化、发生氧化反应的一极是阳极；②得电子、化合价降低、被还原、发生还原反应的一极是阴极；③电子流向是经外电路从阳极流向电源的正极，从电源的负极流向阴极；④阴离子流向阳极极，阳离子流向阴极极；⑤一般阳极溶解逐渐溶解，阴极逐渐增重或有气泡产生；⑥一般有氧气生成的一极是阳极；根据题意，该装置为以复合光阳极由太阳能硅电池转化，其中电极A有氧气生成，为阳极，电极反应为，则电极B为阴极，电极反应为；【详解】A．由题意可知，该装置为电解池，电极B上得电子生成，可知电极B发生还原反应，为阴极，则电极A为阳极，电子由电极A向电极B移动，A正确；B．该装置工作时，太阳能硅电池将光能直接转化为电能，然后电能转化为化学能，故通过该装置可实现光能电能→化学能的转化，B正确：C．电极B上得电子生成，电极反应式为，C正确；D．电极A上发生的电极反应为，反应消耗，同时双极膜上会有移向电极A，则电极A一侧溶液的的量保持不变，故不变，D错误；故选D。6．C【详解】A．燃料电池中，燃料做负极，负极反应物可以是氢气、甲烷、乙醇等物质，A正确；B、航天飞行器中氢氧燃料电池的总反应为O2+2H2=2H2O，反应产物是水，经过处理之后可供宇航员使用，B正确；C、乙醇燃料电池的电解质用KOH时，生成的二氧化碳会和其反应生成碳酸盐，负极发生反应C2H5OH-12e-+16OH-=2+11H2O，C错误；D、燃料电池中正极上氧气得电子，碱性环境下，正极上电极反应式为：O2+2H2O+4e-=4OH-，D正确；故答案为：C。7．C【详解】①Cu比Ag活泼，将青铜器放在银质托盘上更易受腐蚀，会加快青铜器的腐蚀，错误；②将其保存在干燥的环境中避免与空气中的水蒸气接触，不能形成原电池反应，不易被腐蚀，正确；③金属在潮湿的空气中易发生电化学腐蚀，会加快青铜器的腐蚀，错误；④覆盖防渗的高分子膜也可以隔绝潮湿空气，可以防止发生电化学腐蚀，正确，综上所述可知，②④符合题意；故答案为：C。8．B【详解】A．该原电池中，Al易失电子作负极、Cu作正极，负极上铝失电子、正极上氢离子得电子，负极反应式为：Al﹣3e﹣＝Al3+，故A正确；B．该原电池中，Al能与NaOH溶液反应，Al易失电子作负极、Mg作正极，负极上Al失电子、正极上水得电子，负极上电极反应式为Al+4OH﹣﹣3e﹣＝AlO2﹣+2H2O，故B错误；C．该装置中，铁比铜活泼，铁易失电子作负极、Cu作正极，负极上铁失电子、正极上铁离子得电子，负极反应式为：Fe﹣2e﹣＝Fe2+，故C正确；D．该原电池中，铜易失电子作负极、Al作正极，负极上铜失电子、正极上硝酸根离子得电子，负极电极反应式为Cu﹣2e﹣＝Cu2+，故D正确；故答案为B。9．B【详解】A．根据正极反应式结合装置图，可知M为原电池的正极、N为原电池的负极。放电时阳离子在电解质溶液中向正极移动，由右室经过阳离子交换膜进入左室，A错误；B．电流方向由正极经过用电器到达负极，然后通过电解质溶液到达正极形成回路，B正确；C．充电时N电极为阴极得到电子，发生还原反应，，C错误；D．充电时每转移1mol电子，M极质量减少23g、N极质量增加23g，两电极质量变化量相差46g，D错误；答案选B。10．B【详解】A．燃料电池和铅蓄电池都利用了氧化还原反应，属于原电池原理，A正确；B．测定中和热时，温度计测量酸溶液温度后应洗净、擦干后再测量碱溶液温度，B错误；C．焰色试验所用铁丝需用稀盐酸洗净，在外焰上灼烧至没有颜色，除去杂质离子干扰，C正确；D．锌比铁更加活泼，镀锌的铁表面有划痕时，锌先反应，所以仍比不镀锌的铁更难被腐蚀，D正确；答案选B。11．C【详解】A．组成原电池的负极被氧化，在Mg－H2O2电池中，镁为负极，而非正极，A项错误；B．H2O2在石墨电极上得电子发生还原反应，B项错误；C．工作时，正极反应式为H2O2+2H++2e-═2H2O，不断消耗H+离子，正极周围海水的pH增大，C项正确；D．原电池中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，形成闭合回路，所以溶液中的Cl－向负极移动，D项错误。答案选C。【点睛】本题考查原电池的工作原理等知识。正确书写电极反应式为解答该题的关键，镁-H2O2酸性燃料电池中，镁为活泼金属，应为原电池的负极，被氧化，电极反应式为Mg-2e-═Mg2+，H2O2具有氧化性，应为原电池的正极，被还原，电极反应式为H2O2+2H++2e-═2H2O，根据电极反应式判断原电池总反应式，根据电极反应判断溶液pH的变化。12．C【分析】右侧装置为原电池，左侧为电解池，则c为负极，d为正极；a为阳极，b为阴极。【详解】A．b电极反应式为，被还原，A错误；B．题中电极反应式中氧原子不守恒，正确的为，B错误；C．电池工作时，A室中厌氧细菌上甲酸盐的阴离子失去电子被氧化为气体，同时生成，a电极反应式为，和其他阳离子通过阳膜进入阴极室，b电极反应式为，因此，A室溶液pH逐渐增大，C正确；D．d电极为正极，得电子，被还原，正确的为，D错误；故答案为：C。13．A【分析】根据图中信息知道，电极N通入氧气的电极是电池的正极，发生得电子的还原反应O2＋4H+＋4e-=2H2O，电极M是负极，发生失电子的氧化反应：4OH--4e-=O2↑＋2H2O，外电路中，电子从负极流向正极，中间室K2SO4溶液浓度增大，所以电极Ⅳ区域附近，硫酸根离子经过交换膜移向中间区域，据此回答即可。【详解】A．外电路中，电子从负极流向正极，即M→N，故A错误；B．中间室K2SO4溶液浓度增大，所以电极N区域附近，硫酸根离子经过交换膜移向中间区域，b为阴离子交换膜，故B正确；C．正极发生得电子的还原反应O2＋4H+＋4e-=2H2O，负极发生失电子的氧化反应；4OH--4e-=O2↑＋2H2O，原电池总反应等于正负极反应的和H+＋OH-=H2O，是非氧化还原反应，故C正确；D．根据图中信息知道，电极N通入氧气的电极是电池的正极，发生得电子的还原反应O2＋4H+＋4e-=2H2O，电极M是负极，发生失电子的氧化反应：4OH--4e-=O2↑＋2H2O，故D正确；故选A。14．B【分析】如图所示，该装置为原电池装置，在电极b得到电子变为，其电子反应式为，为正极；则电极a为负极，电极反应式为；【详解】A．燃料电池中，

发生失去电子的反应生成，所以电极a为负极，b为正极，电子由

a

电极经外电路流向b电极，故

A

正确；B．电极a为负极，发生失去电子的反应生成，电极反应式为，故B错误；C．如图，在电极b得到电子变为，与在X的作用下反应生成和硫酸钾，可知该反应为，则X为，故C正确；D．根据负极反应式：，正极区域反应式：，，其总反应为，故D正确；故选B。15．%【详解】由题意可知，二氧化硫在电解池中被溶液中I氧化生成硫酸根离子。根据电子守恒和硫元素守恒，可得如下关系：S~SO2~SO~2e-，电解消耗的电量为x库仑，则电子的物质的量是mol，则样品中硫元素的物质的量是：n(S)=n(e-)=mol，所以煤样中硫的质量分数为。16．0.09mol/L【详解】铁电极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，石墨电极上未见Fe析出，石墨电极的电极反应式为Fe3++e-=Fe2+，电池反应一段时间后，测得铁电极溶液中c(Fe2+)增加了0.02mol/L，根据得失电子守恒，石墨电极溶液中c(Fe2+)增加0.04mol/L，石墨电极溶液中c(Fe2+)=0.05mol/L+0.04mol/L=0.09mol/L。17．(1)

阴

2H＋＋2e-=H2↑

阳

4OH--4e-=O2↑＋2H2O

①②③

2Cl--2e-=Cl2↑

⑤⑥(2)

阴

Cu2＋＋2e-=Cu

⑦(3)

电镀

④⑦

Cu-2e-=Cu2＋【详解】（1）由题给信息，电解时两极均产生气体，若气体体积比为2：1，则应为电解水型，a为阴极，产生氢气，电极反应为：2H+＋2e-=H2↑，b为阳极，产生氧气，电极反应为：4OH--4e-=O2↑＋2H2O，Z溶液可能为可溶性强碱(如NaOH)、含氧酸(如H2SO4)或者活泼金属的含氧酸盐(如Na2SO4)，Z溶液可能为①②③；若产生气体体积比为1：1，则可能为电解盐酸或NaCl溶液即⑤⑥。阴、阳极产生的气体分别为H2和Cl2；阳极反应式为：2Cl--2e-=Cl2↑,故答案为：阴；2H+＋2e-=H2↑；阳；4OH--4e-=O2↑＋2H2O；①②③；2Cl--2e-=Cl2↑；⑤⑥；（2）由电解现象可知，a有金属析出，则a为阴极，Z溶液为CuSO4溶液；故答案为：阴；Cu2+＋2e-=Cu；⑦；（3）由a电极质量减少，b电极质量增加可知，该电解装置为电镀池，Z可能的溶液为CuCl2溶液或CuSO4溶液，电极a材料为纯铜。故答案为：电镀；④⑦；Cu-2e-=Cu2+；18．(1)

正

阳

电镀(2)4OH--4e-=2H2O+O2↑(3)0.05mol•L-1【分析】由第③极增重2.16g可知，①③是电解池的阴极，②④是电解池的阳极，E是电源的负极，F是电源的正极。又因为B池的阳极是银，电解质是硝酸银，故该池是电镀池。【详解】（1）根据分析可知电源F为电源正极，第②极为阳极，B池为电镀池；（2）A池中，第②极只发生反应4OH--4e-=2H2O+O2↑。（3）因为第③极增重2.16g是银的质量，即转移电子是2.16g÷108g·mol-1＝0.02mol，而第①极反应为Cu2++2e-=Cu，故原Cu2+物质的量为0.01mol，故Cu2+的物质的量浓度为。19．(1)(2)粉碎原料(或适当增加空气量或搅拌等)(3)

硅酸

氢氧化铁(4)焦炭是固体，和钨难以分离提纯，氢气的还原产物是水，更环保(5)将亚铁离子氧化成铁离子，便于除去(6)(或)(7)【详解】（1）基态铁原子的电子排布式为：，价层电子排布式为：。（2）加快反应速率，可以粉碎易增大接触面，或者搅拌或者适当增加空气的量。（3）黑钨矿中含有少量的化合物，在溶液中反应生成，和稀硫酸反应生成硅酸，故滤渣1为硅酸；滤液中加入，将氧化为，通过调节生成沉淀，故滤渣3的主要成分是。（4）焦炭是固体，用来还原钨时，很难与钨分离，用氢气还原钨，生成的水不会污染环境。（5）具有强氧化性，可以将氧化为便于调节生成沉淀而除去。（6）向溶液中加入和生成沉淀，反应方程式为：或。（7）电解硫酸锰制备二氧化锰的可知阳极电极反应式：，阴极电极反应式：。故总反应为：20．

2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑

氯气

溶液显蓝色

Cl2+2I-=I2+2Cl-【分析】根据图象可知，电子的流向为由负极流向正极，则U形管右侧为阳极，左侧为阴极，电解时，X极先变红，则X极电解水得电子生成氢气和氢氧根离子。【详解】(1)工业上电解饱和食盐水生成氢气、氯气和NaOH，方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑；(2)分析可知，X电极得电子，则Y电极上的氯离子失电子，生成氯气；通入淀粉KI溶液时，与碘离子反应生成碘单质和氯离子，碘遇到淀粉溶液，淀粉显蓝色，方程式为Cl2+2I-=I2+2Cl-。21．

与H+反应，调节溶液的pH在4～5之间使Fe3+完全水解

4OH—4e-=2H2O+O2↑

电能转化为化学能和热能

c

溶液变为红色【分析】该实验的目的是拟用电解CuSO4溶液的方法测定铜的相对原子质量；步骤①中加入的黑色粉末是CuO，以调节溶液pH至4~5，使Fe3+形成沉淀，从而获得纯净的CuSO4溶液；步骤②电解CuSO4溶液，阴极产生Cu而增重，阳极产生O2和H+，根据O2的体积可以得知产生Cu的物质的量，再根据阴极增加的质量计算得出Cu的摩尔质量，即Cu相对原子质量。【详解】（1）该实验的目的是拟用电解CuSO4溶液的方法测定铜的相对原子质量，实验原料为pH=3.8的CuSO4和Fe2(SO4)3混合溶液，题中也告知在pH为4～5的溶液中，Cu2+几乎不水解，而Fe3+几乎完全水解，故步骤①中加入的黑色粉末是CuO，其目的是与H+反应，调节溶液的pH在4～5之间使Fe3+完全水解；（2）步骤②中，阴极上Cu2+放电，产生Cu使得阴极增重，故I电极为阴极，II电极为阳极，阳极的电极反应为：4OH--4e-=2H2O+O2↑；（3）步骤②中的能量转化形式为电能转化为化学能；（4）a、阴极增重ag，是利用差量法计算而来，是称量电解前后的电极质量再作差，这样可以减小误差；b、电解后电极在烘干前，必须用蒸馏水冲洗，洗掉电极表面附着的CuSO4等物质；c、该实验中，用差量法来获得电极增加的质量，不需要将铜刮下；d、电极在烘干称重的操作中必须按：烘干→称重→再烘干→再称重，至少进行两次，以确保充分烘干；e、在空气中烘干电极，必须采用低温烘干法，避免Cu被氧化，影响实验结果；综上所述，仅c不必要；（5）根据电子转移守恒可知：2Cu-4e--O2，n(O2)==，则n(Cu)=2n(O2)=，m(Cu)=ag，则M(Cu)===；（6）假若电解后溶液呈无色，说明溶液中只剩有H2SO4，加入甲基橙之后，溶液变为红色。22．(1)

催化剂a、220℃

温度升高，超过催化剂的活性温度导致催化剂活性降低，催化效率下降，发生反应II导致选择性下降

B(2)<(3)

CH2=CH2+HOCl→HOCH2CH2Cl，HOCH2CH2Cl→+HCl【详解】（1）①依据图给信息，选择制备环氧乙烷的适宜条件为催化剂a、220℃，此时反应温度较低，催化活性、生成EO的选择性较高。②M点后曲线下降的原因为温度升高，超过催化剂的活性温度导致催化剂活性降低，催化效率下降，发生反应II导致选择性下降；③A．催化剂需要一定的合适的催化温度，不是选择性越高，其达到最高反应活性所需的温度越高，A错误；B．不同催化剂所需的温度不同，达到最高活性时的温