第四章化学反应与电能习题2023-2024学年上学期高二化学人教版选择性必修1

第四章化学反应与电能同步习题一、单选题1．我国科学家在锂氧电池催化剂领域取得重大进展。某锂氧电池的工作原理如图1所示，电池总反应为O2+2LiLi2O2，b电极发生反应的微观过程如图2所示。下列说法错误的是

A．放电时b电极上发生过程I的系列反应B．过程II中④的电极反应式为Li2xO2(2x)e=O2↑+(2x)Li+C．O2中混入CO2会影响电池充电D．放电过程中转移1mole时，b电极增重16g2．“三组电解质”储能电池工作示意图如下，放电时，通过固体电解质向Cu电极移动，充电时，Cu电极上生成。下列说法错误的是A．放电时，Na电极失电子，发生氧化反应B．放电时，正极的电极反应为C．充电时，当外电路通过1mol电子时，Cu极区域溶液质量减少8gD．三组电解质有利于运动并防止副反应发生3．水系钠离子电池因资源丰富、绿色环保、生产成本低等优势备受关注。以无机盐为主体结合少量氟化有机盐电解液的水系钠离子电池放电时的工作原理如图所示。已知：初始时正极和负极质量相等。下列说法正确的是

A．电势：M极<N极B．隔膜I为阴离子交换膜，隔膜II为阳离子交换膜C．电路中通过0.1mol电子时，理论上两电极质量变化均为2.3gD．正极的电极反应式为Na3V2(PO4)3+2e+2Na+=Na5V2(PO4)34．下列有关说法正确的是A．电解法精炼铜时，以粗铜作阴极，纯铜作阳极B．一定温度下向恒容密闭容器中充入和，当反应到达平衡时，容器中、、的物质的量之比一定为2∶1∶2C．常温下，向溶液中加入少量浓盐酸，溶液中的值增大D．反应的可通过下式估算：产物的键能之和反应物的键能之和5．用惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液，实验装置如图①。电解过程中的实验数据如图②，横坐标表示电解过程中转移电子的物质的量，纵坐标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．电解过程中，b电极表面先有红色物质析出，后有气泡产生B．a电极上发生的反应方程式为：2H++2e=H2↑和4OH4e=2H2O+O2↑C．从P到Q点时收集到的混合气体的平均摩尔质量为12g·mol1D．曲线0～P段表示H2和O2混合气体的体积变化，曲线P～Q段表示O2的体积变化6．室温铝二次电池采用铝或铝插层化合物为电极，离子液体为电解液，能在电解液中移动，电极反应式为，下列说法不正确的是(已知氧气难溶于离子液体)A．放电时当外电路中有3电子通过时，电解液中就有1移向B．放电时作负极，发生氧化反应C．充电时阳极的电极反应式为D．型离子液体能够抑制金属铝表面氧化物的生成7．关于下列各装置图的叙述中，不正确的是A．用装置①精炼铜，则a极为粗铜，电解质溶液为溶液B．用装置①进行电镀，镀件接在b极上C．装置②的总反应：D．装置②可将化学能转化为电能8．下图是Zn空气二次电池(锌和铝的某些性质相似)，电池内聚丙烯酸钠吸收了KOH溶液形成导电凝胶。下列说法错误的是A．放电时，K+向PVCRuO2电极移动B．放电时，锌电极发生反应为Zn2e+4OH=ZnO+2H2OC．充电时，阳极附近pH减小D．充电时，导线中每通过4mol电子，阴极产生22.4L(标况下)O29．下列实验装置(部分夹持装置已略去)能达到对应实验目的的是A．用图甲测定中和热B．用装置乙作为分馏的接收装置C．图丙比较和溶解度大小D．图丁探究铁的吸氧腐蚀10．用一种阴、阳离子双隔膜三室电解槽处理废水中的，模拟装置如图所示。下列说法正确的是

A．阳极室溶液由无色变成棕黄色B．电解一段时间后，阴极室溶液中的pH增大C．阴极的电极反应式为4OH－－4e－=2H2O＋O2↑D．电解一段时间后，阴极室溶液中的溶质一定是(NH4)3PO411．以环戊二烯为原料利用电化学方法制备二茂铁[结构简式为]，制备装置和原理如下图所示，其中电解液为溶解有溴化钠（电解质）和环戊二烯的DMF溶液（DMF为惰性有机溶剂）。下列说法正确的是A．制备过程的总化学方程式为：B．电解液中通过电子时，铁电极溶解的质量为C．Fe电极的电势高于Ni电极D．电解液中加入少量水能够提高溴化钠的溶解度，提高电池的效率12．电化学与现代人的生活密切相关，具备一定的电化学知识对于方便生产生活有很重要的意义。某同学为了研究电化学原理设计了如图所示的装置，下列说法中不正确的是A．X和Y不连接时，铜棒上会有金属银析出B．X和Y用导线连接时，银棒.上发生的反应为Ag++e=AgC．若X接直流电源的正极，Y接负极，Ag+向银电极移动D．无论X和Y是否用导线连接，铜棒均会溶解，溶液都从无色逐渐变成蓝色13．将铁片和银片用导线连接置于同一稀盐酸溶液中，经过一段时间后，下列各项叙述正确的是A．负极有Cl2逸出，正极有H2逸出 B．负极附近Cl的浓度减小C．正极附近Cl浓度逐渐增大 D．溶液中Cl的浓度基本不变二、填空题14．理论上讲，任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。(1)请利用反应“3Cu+8H++2=4H2O+3Cu2++2NO↑”设制一个化学电池，回答下列问题：①该电池的负极材料是，电解质溶液是；②正极的电极反应式为；③当生成的气体标在准状况下的体积为0.224L时，电路中电子转移了mol(2)已知燃料电池的总反应式为，电池中有一极的电极反应式为。①这个电极是燃料电池的(填“正极”或“负极”)，另一个电极上的电极反应式为：。②随着电池不断放电，电解质溶液的碱性(填“增大”、“减小”或“不变”)。15．下图中甲、乙、丙的电极材料都是石墨和铁，其中丙是氯碱工业生产示意图。（1）若甲、乙两烧杯均盛放CuSO4溶液，①甲中铁棒上的电极反应式为。②乙装置工作一段时间后，向烧杯中加入适量的碱式碳酸铜【Cu2(OH)2CO3】，能使溶液恢复到起始状态，请写出这段时间内乙装置发生的所有反应的化学方程式。（2）若甲、乙两烧杯均盛放饱和NaCl溶液，①甲中石墨棒上的电极反应式为。②将湿润的淀粉碘化钾试纸放在乙烧杯（填“Fe”或“C”）电极的上方，发现试纸先变蓝后褪色，这是因为过量的Cl2氧化了生成的I2。若反应物Cl2和I2的物质的量之比为5∶1，且生成两种酸，则其对应的化学方程式为。③假设产生的气体全部逸出溶液，当乙反应有0.01mol电子转移后停止实验，此时烧杯中溶液的体积为100mL，则溶液混合均匀后的pH=。④当乙中的反应用于工业生产时，为了阻止两极产物之间的反应，通常使用如丙图所示的装置，其中离子交换膜只允许Na＋通过，Na＋的移动方向如图中标注，则H2的出口是(填代号)。16．I.图为相互串联的三个装置，试回答：(1)若利用乙池在铁片上镀银，则B是(填电极材料)，电极反应式是；应选用的电解质溶液是。(2)若利用乙池进行粗铜的电解精炼，则极(填“A”或“B”)是粗铜，若粗铜中还含有Au、Ag、Fe，它们在电解槽中的存在形式和位置为。(3)丙池滴入少量酚酞试液，电解一段时间(填“C”或“Fe”)极附近呈红色。(4)写出甲池负极的电极反应式：。若甲池消耗3.2gCH3OH气体，则丙池中阳极上放出的气体物质的量为。II.(5)请利用反应Fe+2Fe3+=3Fe2+设计原电池。设计要求：①该装置尽可能提高化学能转化为电能的效率；②材料及电解质溶液自选，在图中做必要标注；③画出电子的转移方向。17．回答下列电化学问题：(1)如图为电解精炼银的示意图，(填“a”或“b”)极为含有杂质的粗银，若b极有少量红棕色气体产生,则生成该气体的电极反应式为。(2)通过NOx传感器可监测NOx的含量，其工作原理示意图如图所示：①Pt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)电解NO制备NH4NO3的工作原理如图所示，其中阳极的电极反应式：，为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充物质A，则A可以是。18．2015年4月6日，国际顶级学术刊物《Nature》在线发表了美国斯坦福大学学者、台湾学者和中国湖南大学鲁兵安等合作的论文《快速充放电铝离子电池》，在铝电池研究上取得了重大突破，大大提高充电速度，延长电池寿命，循环7500次没有明显衰减。该电池分别以金属铝和三维的石墨泡沫作为电池的两极，并使用不可燃的离子液体电解质AlCl3/[EMIm]Cl，该离子液体在合适的配比下，在电池充放电过程中主要存在两种阴离子AlCl和Al2Cl。在电池的放电/充电过程中，两电极上会分别发生铝的溶解/电沉积(通电析出)，以及阴离子AlCl在石墨中的脱出/插入，当阴离子插入石墨的层间时(形成Cn[AlCl4])其所带电荷以电子形式放出。(1)铝和石墨分别是上述电池的什么极？铝：、石墨：；(2)写出充电时铝电极上的电极反应式：；(3)写出放电时石墨电极上的电极反应式：19．电化学综合题。(1)氯碱工业上利用电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等一系列化工产品。如图是离子交换膜法电解食盐水的示意图，图中的离子交换膜只允许阳离子通过。试回答下列问题：①离子交换膜的作用为、。②氢氧化钠溶液从图中(填“a”“b”“c”或“d”，下同)处收集。(2)可作超级电容器材料。用惰性电极电解溶液制得，其阳极的电极反应式为。(3)金属镍有广泛的用均，粗镍中含有少量的Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，故可用电解法制备高纯度的镍。①电解过程中，阳极电极反应式为②电解过程中，阳极减少的质量与阴极增加的质量(填写相等、不相等)，电解结束后，Cu和Pt以形式存在。(4)图甲是一种将废水中的氯乙烯()转换成对环境无害的微生物电池装置，同时利用此装置在铁上镀铜①M为(填写“正极、负极、阴极、阳极”)，镀铜时，(填写X或Y)与铁电极相连，工作过程中，N极区域溶液中pH将(填写增大、减小、不变)②若M极消耗0.1mol氯乙烯，则铁电极增重g，硫酸铜溶液的浓度将(填写“增大、减小、不变”)三、计算题20．如图所示的三个容器中分别盛有不同的溶液，其中，c、d、g、h为石墨电极，e、f为铜电极。闭合K，发现g电极附近的溶液先变红。电解20min时，停止电解，此时d电极上产生56mL气体(标准状况)。据此回答：(1)电源a极是极。(2)整个电解过程中，电路中通过的电子的物质的量是。(3)乙装置中发生电解的总反应方程式为。(4)要使甲中溶液恢复到原来的状态，需要加入的物质及其物质的量是。(5)电解后恢复到室温，丙中溶液的pH为(不考虑溶液体积变化)。参考答案：1．D【分析】放电时，Li作负极，发生失电子的氧化反应，电极反应：；石墨作正极，氧气在石墨电极发生得电子的还原反应；【详解】A．放电时b电极，发生过程I系列反应，故A正确；B．根据分析可知，充电过程中，④的电极反应式为Li2xO2(2x)e=O2↑+(2x)Li+，故B正确；C．O2中混入CO2会影响电池充电，故C正确；D．放电过程中，b极电极反应式：，转移1mole时，b电极增重23g，故D错误；答案选D。2．C【分析】放电时，通过固体电解质向Cu电极移动，可知Na是负极、Cu是正极。【详解】A．放电时，Na是负极，Na电极失电子，发生氧化反应，故A正确；B．放电时，正极Cu2O得电子生成Cu，电极反应为，故B正确；C．充电时，Cu极发生反应2Cu2e+2OH=Cu2O+H2O，当外电路通过1mol电子时，生成0.5molCu2O，溶液中消耗0.5mol氧原子，同时减少1molNa+，溶液质量减少31g，故C错误；D．三组电解质有利于运动并防止副反应发生，故D正确；选C。3．C【详解】A．由图中信息可知，电极M上发生反应：，得电子发生还原反应，可知M极为正极，电极N为负极，M极电势高于N极电势，故A错误；B．由正极反应可知，隔膜I应允许钠离子通过，则隔膜I为阳离子交换膜，同时负极发生反应：，为使溶液呈电中性，生成的钠离子通过隔膜II进入有机盐电解液中，则隔膜II应为阳离子交换膜，故B错误；C．由以上电极反应可知，通过2mol电子时，正极增加2mol钠离子质量，负极减少2mol钠离子质量，两极质量变化均为46g，变化相等，则通过0.1mol电子时，理论上两电极质量变化均为2.3g，故C正确；D．由A中分析知正极电极反应为：，故D错误；故选：C。4．C【详解】A．电解法精炼铜时，以粗铜作阳极，纯铜作阴极，故A错误；B．当反应到达平衡时，容器中、、的物质的量保持不变，物质的量之比不一定为2∶1∶2，这与起始加入量有关，故B错误；C．溶液存在水解平衡，，向溶液中入少量浓盐酸，平衡左移，一水合氨浓度减小，水解平衡常数不变，溶液中的值增大，故C正确；D．反应的可通过下式估算：反应物的旧键断裂的键能之和产物的新键形成的键能之和，故D错误；故答案为：C。5．C【分析】根据图中电流方向可知，a为电解池阴极，b为电解池阳极，开始时阳极生成氧气，阴极生成Cu，Cu2+反应完后实质为电解水，阳极生成氧气，阴极生成氢气，故转移相同数量电子的情况下后段产生气体较多。【详解】A．b为阳极，溶液中的氢氧根离子放电，则不会有红色物质析出，A错误；B．a为阴极，先发生Cu2++2e=Cu，后发生2H++2e=H2↑，B错误；C．P到Q点收集到的混合气体为氢气和氧气，由电解水反应可知0.2mol电子通过时生成0.1molH2、0.05molO2，则混合气体的平均摩尔质量为(0.1mol×2g/mol+0.05mol×32g/mol)÷(0.1mol+0.05mol)＝12g·mol1，C正确；D．由上述分析可知，曲线0～P段表示O2的体积变化，曲线P～Q段表示H2和O2混合气体的体积变化，D错误；故答案选C。6．A【分析】根据总反应可知，作为原电池时，金属铝做负极，失电子发生氧化反应，做正极，得电子发生还原反应；充电时，电极反应与原电池正好相反；根据题给信息氧气难溶于离子液体可知，型离子液体能够抑制金属铝表面氧化物的生成，据此进行分析。【详解】A．放电时，1个铝原子失3e变为Al3+，电极反应式为：Al3e=Al3+，铝电极失电子为负极，所以当外电路有3mol电子通过时，有1移向正极，故A错误；B．放电时作负极，失电子发生氧化反应，故B正确；C．充电时，阳极失电子发生氧化反应，电极反应为：，故C正确；D．氧气难溶于离子液体，型离子液体会抑制金属铝表面氧化物的生成，故D正确；故选A。7．C【详解】A．根据电流的方向可知，a为电解池的阳极，则用来精炼铜时，a极为粗铜，电解质溶液为硫酸铜溶液，A正确；B．根据电流的方向可知，b为电解池的阴极，所以进行电镀时，镀件接在b极上，B正确；C．铁比铜活泼，为原电池的负极，发生的反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+，C错误；D．装置②为原电池，可将化学能转化为电能，D正确；答案选C。8．D【分析】根据题干信息可知，Zn二次电池中，放电时，负极反应式为Zn2e+4OH=ZnO+2H2O（Zn与Al性质相似，在碱性条件下以ZnO存在），正极氧气得电子生成氢氧根离子，其电极反应式为：O2＋4e＋2H2O=4OH；充电时，电极反应式相反，利用原电池与电解池工作原理分析解答。【详解】A．放电式Zn极为负极，PVCRuO2电极为正极，所以K+向PVCRuO2电极移动，A正确；B．放电时，锌电极发生失电子的氧化反应，根据上述分析可知，其电极反应式为Zn2e+4OH=ZnO+2H2O，B正确；C．充电时，阳极区的电极反应式为：，消耗氢氧根离子的同时生成水，所以阳极附近pH减小，C正确；D．充电时，导线中每通过4mol电子，阳极产生氧气的物质的量为1mol，所以标况下其体积为=22.4L，D错误；故选D。9．D【详解】A．测定中和热时需要用到玻璃搅拌器，故A错误；B．用装置乙作为分馏的接收装置时，锥形瓶不能用活塞密封，故B错误；C．图丙中Ag+是过量的，先加入NaCl生成AgCl沉淀，再加入Na2S生成Ag2S沉淀，不能证明Ag2S是由AgCl转化而来，不能比较和溶解度大小，故C错误；D．铁的吸氧腐蚀会消耗氧气，通过观察支管中液面的变化可确定铁的吸氧腐蚀，故D正确；故选D。10．B【详解】A．根据图知，Fe为阳极，失电子发生氧化反应生成Fe2+，电极反应式为Fe2e=Fe2+，所以溶液由无色变为浅绿色，故A错误；B．电解时，阴极上H+放电生成H2，电解一段时间后，溶液中c(H+)减小，溶液中pH增大，故B正确；C．阴极上H+放电生成H2，电极反应式为2H++2e═H2↑，故C错误；D．电解时，溶液中NH向阴极室移动，H+放电生成H2，溶液中OH和NH结合生成电解质NH3·H2O，所以阴极室中溶质可能为NH3·H2O和(NH4)3PO4或NH4H2PO4、(NH4)2HPO4，故D错误；故选B。11．C【分析】根据转化关系可知，过程中需要获得亚铁离子，故铁电极为阳极，与电源正极相连。Ni电极为阴极，与电源负极相连，Na+在阴极放电生成钠单质，钠单质和环戊二烯反应生成氢气，之后再与亚铁离子反应生成目标产物。【详解】A．由反应原理可知钠离子仅为中间产物，制备二茂铁总反应为：Fe+2=+H2↑，A错误；B．电子不能经过溶液，B错误；C．由分析知，Ni为阴极，故与电源负极相连，其电势低于Fe，C正确；D．阴极生成的Na单质会与水反应，故不能用水溶液，D错误；故选C。12．C【详解】A．X和Y不连接时，不能形成原电池，这时铜失去的电子直接被银离子获得，铜棒上会有金属银析出，故A不选；B．X和Y用导线连接时，形成原电池，银棒是原电池的正极，银棒.上发生的反应为Ag++e=Ag，故B不选；C．若X接直流电源的正极，Y接负极，构成电解池，银电极是阳极，铜电极是阴极，Ag+向铜电极移动，故C选；D．无论X和Y是否用导线连接，铜棒上的铜单质均是还原剂，失去电子被氧化，所以均会溶解，溶液都从无色逐渐变成蓝色，故D不选；故选：C。13．D【详解】A．由原电池的总反应，可知铁片作负极，电极反应式为，银片作正极，电极反应式为，A错误；

B．阴离子向负极移动，负极附近Cl的浓度增大，B错误；C．阴离子向负极移动，正极附近Cl的浓度减小，C错误；

D．由题意可知，原电池的总反应为，溶液中Cl的浓度基本不变，D正确；故选D。14．Cu溶液4H+++3e=2H2O+NO↑0.03正极CH4+10OH－8e=+H2O减小【详解】(1)根据总反应“”可知，Cu失电子发生氧化反应，硝酸根离子得电子发生还原反应，若设计成原电池，则根据原电池的工作原理可知，①该电池的负极材料是Cu，电解质溶液是溶液，故答案为：Cu；溶液；②正极硝酸根离子得电子转化NO，根据电荷守恒和原子守恒可知，其电极反应式为：；③因为NO3e，所以当生成的气体标在准状况下的体积为（0.01mol）时，电路中转移的电子的物质的量为0.01mol3=0.03mol；(2)①根据电极总反应式可看出该燃料电池中，氧气参与反应，得电子，作原电池的正极；甲烷在负极发生失电子的氧化反应生成碳酸钾，其电极反应式为：，故答案为：正极；；②根据总反应可看出，随着电池不断放电，电解质KOH不断被消耗，所以电解质溶液的碱性不断减小，故答案为：减小；15．Fe–2e－=Fe2＋2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO42H2O2H2↑+O2↑O2+4e－+2H2O=4OH－C5Cl2+I2+6H2O="10HCl"+2HIO313F【分析】根据图示装置中是否存在直流电源判断是原电池还是电解池，根据原电池原理及电解池原理分析书写电极反应；根据电极反应中电子的转移计算电解质溶液中氢离子浓度及pH；根据离子交换膜的作用分析解答。【详解】（1）①如图所示，甲装置为原电池，铁棒作为负极，失去电子发生氧化反应，电极反应式为：Fe–2e－=Fe2＋；②乙装置为电解池，向烧杯中加入适量的碱式碳酸铜【Cu2(OH)2CO3】，能使溶液恢复到起始状态，Cu2(OH)2CO3与硫酸反应生成硫酸铜、二氧化碳和水，说明反应过程析出了铜、氢气和氧气，化碳气体及氢气和氧气，根据放电顺序分析得，反应过程中发生的化学反应为：2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4、2H2O2H2↑+O2↑；（2）①甲中石墨棒作正极，氧气得电子发生还原反应，电极反应式为O2+4e－+2H2O=4OH－；②根据图示中电子的移动方向判断，C为正极，电极反应为：2Cl2e－=Cl2，Cl2氧化了试纸中的碘化钾生成的I2；试纸褪色说明I2被氯气氧化，根据题干信息知，氧化产物为盐酸和碘的含氧酸，应物Cl2和I2的物质的量之比为5∶1，根据得失电子守恒，I的化合价应该升高为+5价，则生成了HIO3，反应方程式为：5Cl2+I2+6H2O=10HCl+2HIO3，故答案为C；5Cl2+I2+6H2O=10HCl+2HIO3；③根据电极反应计算得：2H2O+2e－=H2↑+2OH－；n（OH－）=n(e－)=0.01mol，c（OH－）=0.01mol/0.1L=O.1mol/L，c(H+)=KW/c（OH－）=10130.1mol/L，所以pH=13；④电解池中阳离子向正极移动，则右侧为正极，发生还原反应，生成氢气，氢气密度小，从F口放出，故答案为F。16．铁片Ag++e=AgAgNO3溶液AAu、Ag以单质的形式沉积在c(阳极)下方，Fe以Fe2+的形式进入电解液中FeCH3OH6e+8OH=CO+6H2O0.175mol【详解】(1)甲池中通入CH3OH的电极为负极，通入O2的电极为正极；所以乙池中A是阳极，B是阴极；丙池中Fe是阴极，石墨是阳极。若利用乙池在铁片上镀银，则B是铁片；电极反应式是Ag++e=Ag；选用的电解质溶液为AgNO3溶液；(2)若利用乙池进行粗铜的电解精炼，则A极是粗铜，若粗铜中还含有Au、Ag、Fe，比铜活动性强的金属会失去电子变为Fe2+进入溶液；而活动性比Ag、Au会以单质的形式沉积在c(阳极)下方，俗称阳极泥；(3)是电解NaCl溶液，化学反应方程式是：2NaCl＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2NaOH，在阴极Fe电极H+获得电子变为H2逸出，使附近的溶液显碱性，故丙池滴入少量酚酞试液，电解一段时间Fe极附近呈红色。(4)在甲池负极的电极反应式是：CH3OH6e+8OH=CO32+6H2O。若甲池消耗3.2gCH3OH气体，甲醇的物质的量是n(CH3OH)=3.2g÷32g/mol=0.1mol，0.1mol甲醇反应的转移电子的物质的量是n(e)=0.1mol×6=0.6mol，由于在串联电路中电子转移的物质的量相等，在丙池的阳极发生氧化反应：2Cl—2e=Cl2↑，n(NaCl)=1mol/L×0.1L=0.1mol，n(Cl2)=0.1mol÷2=0.05mol，后发生反应：4OH—4e=2H2O+O2↑，发生该反应转移电子的物质的量是0.6mol0.1mol=0.5mol，所以氧气的物质的量是n(O2)=0.5mol÷4=0.125mol，所以阳极反应产生气体的物质的量是n=n(Cl2)+n(O2)=0.05mol+0.125mol=0.175mol；(5)利用反应Fe+2Fe3+=3Fe2+设计原电池，Fe是负极，石墨作正极，用FeCl3作电解质溶液，可设计为原电池是：。考点定位：考查原电池、电解池的反应原理及应用的知识。名师点睛：当多个池串联在一起，又没有电池显示时，两个电极活动性差别大的为原电池，其余为电解池；若有一个池中一个电极通入某种燃料，如通入CH4、H2、CH3OH等，另一个电极通入空气，则该池为原电池，其余各池为电解池。其中通入燃料的电极为负极，负极失去电子发生氧化反应；通入空气的电极是正极，正极上氧气获得电子发生还原反应。电极反应式要结合电解质溶液的酸碱性进行，酸性环境不存在大量OH，碱性环境不能大量存在H+；与原电池负极连接的电极为阴极，阴极发生还原反应；与原电池正极连接的电极为阳极，阳极发生氧化反应。若是电镀，则镀件为阴极，与原电池的负极连接；镀层金属为阳极，与原电池的正极连接，含有镀层金属阳离子的溶液为电镀液；若是金属精炼；则不纯的金属作阳极，纯净的金属为阴极，含有精炼金属阳离子的溶液为电解质溶液。提纯的金属及活动性大于该金属的杂质金属失去电子，变为阳离子进入电解质溶液，而活动性比精炼金属弱的金属以单质的形式沉积在阳极底部，俗称阳极泥。若以惰性电极电解，符合溶液中阳离子、阴离子的放电顺序，电解质溶液的浓度会降低。在整个闭合回路中电子转移数目相等。17．(1)a+e+2H+=NO2↑+H2O(2)还原NO2e+O2=NO2(3)NO3e+2H2O=+4H+NH3【详解】（1）电解精炼时，粗银做阳极，所以粗银是a极；b电极是阴极，发生还原反应，生成了红棕色气体是NO2，电极反应：+e+2H+=NO2↑+H2O；（2）①Pt电极上氧气得电子发生还原反应，Pt电极为正极，发生的是还原反应；②NiO电极为负极，NiO电极上NO失电子和氧离子反应生成二氧化氮，电极反应式为NO2e+O2=NO2；（3）电解NO制备NH4NO3，阳极反应为NO3e+2H2O=+4H+，阴极反应为：NO+5e+6H+=+H2O，根据电子守恒可知，总反应为8NO+7H2O=3NH4NO3+2HNO3，要使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充NH3。18．负极正极4Al2Cl+3e=Al+7AlClCn[AlCl4]+ne=Cn+AlCl【解析】略19．(1)得到纯度较高的溶液避免与混合发生反应而爆炸d(2)(3)，，不相等阳极泥(4)负极X变大32g不变【详解】（1）①采用阳离子交换膜的目的是防止阴极产生的OH移向阳极与氯气反应，从而得到纯度较高的NaOH溶液，也避免了H2与Cl2混合发生反应而爆炸；②在阳极上Cl失去电子生成Cl2，Cl的量会减少，所以应该从a处补充精制饱和食盐水，在阴极上水得到电子生成OH和H2，而阳极区的Na+移向阴极区