高考化学一轮专题冲刺训练：化学反应与电能

高考化学一轮专题冲刺训练：化学反应与电能一、单选题1．（浙江省宁波市普通高三化学竞赛试题）有一化合物X，其水溶液为浅绿色，有如图所示的转化关系(部分反应物、生成物已略)。其中B、D、E、F均为无色气体，C为难溶于水的红褐色固体。在混合液中加入BaCl2溶液可生成不溶于稀盐酸的白色沉淀，H和M反应可放出大量的热。(电解装置中用石墨做电极)下列说法正确的是A．同浓度的X溶液和硫酸铵溶液相比，前者的pH小B．图中转化关系中只包含一个化合反应C．“混合液”电解一段时间后pH不变D．X溶液和G溶液混合，无明显实验现象2．（2022·福建龙岩·高三期末）我国在电催化固氮领域取得重要进展，为解决当前严峻的能源和环境问题提供了新的思路，其装置如图所示。下列说法不正确的是A．该装置工作时电子流入a极B．该交换膜为质子交换膜C．阳极的反应式为：D．阴阳两极消耗物质的量之比为3．（2022·安徽亳州·高三期末）下列现象或操作可用勒夏特列原理解释的是A．食品包装袋内常放一小袋铁屑B．制取氢气时，用粗锌产生气泡的速率比用纯锌快C．合成氨工业中，将氨液化后分离出来，以提高氮气的转化率D．对于反应，达到平衡后压缩容器体积，混合气体颜色变深4．（辽宁省沈阳市五校协作体2022-2022学年高三上学期期末联考化学试题）某锂离子电池的总反应为：。某小组以该电池为电源电解处理含废水和含、的酸性废水，并分别获得溶液和单质镍。电解处理的工作原理如图所示[为锂离子电池的电解质]。下列说法不正确的是A．Y与锂离子电池的Li电极相连B．X极反应式为C．当电路中转移1mol时，b室离子数增加2NA个D．离子膜M为阳离子交换膜，离子膜N为阴离子交换膜5．（2022·四川·棠湖中学高三阶段练习）锂电池应用广泛，大致可分为锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池工作原理：以石墨/锂钴氧电池为例，其总反应方程式为：LiCoO2+6CLi1-xCoO2+LixC6.下列说法正确的是A．放电时，正极反应为Li1-xCoO2+xLi++xe-=LiCoO2B．电池工作时，只有锂元素化合价发生变化C．该锂金属电池和锂离子电池的电解质溶液都可选用为六氟磷酸锂的水溶液D．连接K1、K2充电时，Li+从LiCoO2晶体中脱嵌，经外电路由正极回到负极6．（2022·重庆八中高三开学考试）盐酸羟胺()用途广泛，可利用如图装置来制备。以盐酸为离子导体，向两电极分别通入NO和。下列说法正确的是A．Pt电极为原电池的正极B．通过离子交换膜到左极室C．一段时间后，含Fe的催化电极所在极室的pH增大D．每生成1mol盐酸羟胺电路中转移4mol7．（2022·辽宁营口·高三开学考试）我国科学家开发了一种新型原电池，为综合利用NO2提供了新思路。电池总反应为2Li+NO2=Li2O+NO。下列说法错误的是A．放电时，电子由a极流出经外电路流向b极B．该装置将化学能转化成电能C．可以用含乙二醇的溶液作电解质溶液D．如果电路中转移1mol电子，理论上b极净增15g8．（2022·四川巴中·模拟预测）下图为最新研制的一款车载双电极镍氢电池，放电时a、c电极的反应物为吸附了氢气的稀土合金，可表示为MH；充电时b、d电极的反应物为吸附的Ni(OH)2，下列叙述正确的是A．放电时电子的流动路径为:a→外电路→d→c→铜箔→bB．放电时c极上的反应可表示为:MH-e-+OH-=M+H2OC．充电时a、b接电源的负极，c、d接电源的正极D．充电时外电路每通过2mol电子，该电池正极共增重4g9．（2022·福建省福安市第一中学高三阶段练习）用铜片、银片设计成如图所示的一个原电池，其中盐桥里装有含琼胶的饱和溶液。下列说法正确的是A．外电路中电子由银片流向铜片 B．盐桥可以用装有含琼胶的KCl饱和溶液代替C．铜电极发生还原反应 D．电路中每转移2mol电子，正极增重216g10．（2022·辽宁鞍山·一模）工业电解丙烯腈(CH2=CHCN)制己二腈[NC(CH2)4CN]的原理如图所示。相关说法正确的是A．乙室电极反应：B．该生产过程离子交换膜为阴离子交换膜C．甲室碳棒为阳极，工作温度较高电极会有损失D．生产中若收集气体，转移电子11．（2022·上海·高三课时练习）如图所示装置I是一种可充电电池，电池总反应为。装置II为电解池。离子交换膜只允许通过，闭合开关K后，b极附近先变红色。下列说法正确的是A．负极反应为B．当有0.01mol通过离子交换膜时，b电极上析出标准状况下的气体112mLC．闭合K后，b电极附近的pH减小D．闭合K后，a电极上有气体产生12．（2022·上海·高三单元测试）某化学实验小组探究与某些盐溶液的反应，设计如下装置。左侧烧杯中加入50mL溶液，右侧烧杯中加入50mL溶液，盐桥中装有含氯化钾溶液的琼胶。当闭合开关K时，电流表中指针发生偏转，下列说法正确的是A．该实验装置属于电解池B．左侧烧杯中的电极反应式为C．C电极上发生还原反应，产生的气体可使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝D．盐桥中移向左侧烧杯二、多选题13．（2022·湖南·攸县第一中学高三阶段练习）一种钌(Ru)基配合物光敏染料敏化太阳能电池，其工作原理如图所示。下列说法错误的是A．电池工作时，将太阳能转化为电能B．X电极为电池的正极C．Y电极发生的电极反应为3I--2e-=ID．电池工作时电解质溶液中I-和I的浓度基本不变14．（2022·湖南·长沙一中高三阶段练习）双极膜电渗析法制备缩水甘油()的原理：将3-氯-1，2-丙二醇的水溶液通过膜M与双极膜之间的电渗析室，最终得到的缩水甘油纯度很高(几乎不含无机盐)。已知：由一张阳膜和一张阴膜复合制成的阴、阳复合膜为双极膜。在直流电场的作用下，双极膜复合层间的H2O解离成OH-和H+并分别通过阴膜和阳膜。下列说法错误的是A．装置工作时，3-氯-1，2-丙二醇被氧化B．通电后，电渗析室内溶液的pH变小C．膜M为阴离子交换膜D．装置工作时，阴极上发生的电极反应：2H++2e-=H2↑三、填空题15．（2022·四川省绵阳南山中学高三阶段练习）电化学原理的应用给我们的社会生产非常重要，请回答下列问题。(1)如图为处理废气的质子膜H2S燃料电池的示意图。①电极b为电池的_______极，电极a上发生的电极反应为：_______。②每17gH2S参与反应，正极消耗的O2为_______mol。(2)某同学提出以N2和H2为反应物，以溶有A的稀盐酸为电解质溶液，可制造出既能提供电能，又能固氮的新型燃料电池，装置如图所示。①A的化学式为_______，电池正极的电极反应式是_______。②电池工作时，正极附近溶液pH将_______(填“变大”“变小”或“不变”)。16．（2022·辽宁·高三阶段练习）回答下列问题(1)氨是重要的化工原料。某工厂用氨制硝酸和铵盐的流程如图所示。①实验室制备氨气的化学方程式：_______②设备1中发生反应的化学方程式为：_______③设备2中通入的物质A是：_______④跟NaClO反应来制得肼()。该反应的化学方程式为：______(2)利用甲烷催化还原氮氧化物，可以消除氮氧化物的污染。已知：①

②

③

写出将还原为并生成液态水时的热化学方程式：_______(3)科研人员设想用如图原电池装置生产硫酸，则负极的电极反应式为_______为稳定持续生产，硫酸溶液的浓度应维持不变，则通入和水的质量比为_______17．（2022·吉林·长春十一高高三阶段练习）电化学给人类的生活和工业生产带来极大的方便。回答下列问题：(1)一种利用垃圾渗滤液中、发电的原理如图所示。①X为该装置的_______极。②Y极附近溶液的pH值升高还是降低：_______。(2)电解池在生产中有广泛的应用。①工业上电解精炼银的装置如图1所示，_______(填“a”或“b”)极为含有杂质的粗银，b极的电极反应式为_______。②氯碱工业：用离子交换膜法电解饱和食盐水的装置如图2所示，①口有带刺激性气味的气体逸出，与B相连的电极的电极反应式为_______。为了获得产品(和)，应选用_______(填“阴”或“阳”)离子交换膜。18．（2022·辽宁·渤海大学附属高级中学高三阶段练习）回答下列问题：(1)火箭推进剂中较普遍的组合是肼()和，两者反应生成和水蒸气。已知：①

②

③

和反应的热化学方程式为_______(2)拆开1mol共价键所吸收的能量或形成1mol共价键所释放的能量称为键能。已知H-H键能为436，H-N键能为391，键能为946。则工业合成氨的热化学方程式为_______。(3)溶液常用于腐蚀印刷电路铜板，发生，若将此反应设计成原电池，则负极所用电极材料为_______，当线路中转移0.4mol电子时，则被腐蚀铜的质量为_______g。(4)以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。①B为生物燃料电池的_______(填“正”或“负”)极。②正极反应式为_______。③电池工作过程中，将移向_______(填“正”或“负”)极。④在电池反应中，每消耗1mol氧气，理论上生成标准状况下二氧化碳的体积是_______L。19．（2022·广西·宾阳中学高三阶段练习）某兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的电键时，观察到电流表的指针发生了偏转。请回答下列问题：(1)甲池为_______(填“原电池”“电解池”或“电镀池”)，通入CH3OH电极的反应式为_______(2)乙池中A(石墨)电极的名称为_______(填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”)，总反应的化学方程式为_______(3)当乙池中B极质量增加21.6g时，甲池中理论上消耗O2的体积为_______L(标准状况下)。四、实验题20．（2022·山东省聊城第三中学高三阶段练习）某课外小组分别用下图所示装置对原电池和电解原理进行实验探究。I.用图1所示装置进行第一组实验。(1)在保证电极反应不变的情况下，不能替代Cu作电极的是_________(填字母序号)。A．铝 B．石墨 C．银 D．铂(2)N极的电极反应式为_______。(3)实验过程中，_______(填“从左向右”“从右向左”或“不”)移动；滤纸上能观察到的现象是_______。II.用下图所示装置进行第二组实验。实验过程中，两极均有气体产生，Y极区溶液逐渐变成紫红色；停止实验，铁电极明显变细，电解液仍然澄清。查阅资料发现高铁酸根()在溶液中呈紫红色。(4)电解过程中，X极区溶液的pH_______(填“增大”“减小”或“不变”)。(5)电解过程中，Y极发生的电极反应为Fe-6e-+8OH-=+4H2O和4OH--4e-=2H2O+O2↑，若在X极收集到1344mL气体，在Y极收集到168mL气体(均已折算为标准状况时的气体体积)，则Y电极(铁电极)质量减少_______g。III.以连二硫酸根()为媒介，使用间接电化学法也可处理燃煤烟气中的NO。(6)①ab是_______离子交换膜(填“阳”或“阴”)。阴极区的电极反应式为_______。②若NO吸收转化后的产物为，通电过程中吸收4.48LNO(标况下)，则阳极可以产生_______mol气体。21．（2022·广东·执信中学高三开学考试）某化学兴趣小组探究FeCl3溶液和Na2SO3溶液的反应情况。请回答相关问题。(1)简述用FeCl3晶体配制FeCl3溶液的方法：______；Na2SO3溶液用______(填瓶塞材质)细口瓶保存。[实验1]分别将100mL1.0mol·L-1的FeCl3溶液和Na2SO3溶液装入两个烧杯中，按下图进行实验，观察到电流汁指针发生偏转。(2)请写出左侧烧杯中的电极反应式_____。盐桥中的阳离子向_____(填“左侧”或“右侧”)烧杯中迁移。[实验2]在试管1中加入2mL1.0mo1·L-1Na2SO3溶液，然后滴加两滴1.0mol·L-1FeCl3溶液，溶液中立刻变成红褐色。对试管l进行加热至沸腾，产生红褐色沉淀。取出几滴混合液，加K3[Fe(CN)6]溶液，无蓝色沉淀出现。整个过程中未观察到明显的气泡产生。[实验3]在试管2中加入5mL1.0mol·L-1FeCl3溶液，然后再滴加lmL1.0mol·L-1Na2SO3溶液，溶液立刻变成红褐色。取出几滴混合液，加K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀。(3)实验3中生成蓝色沉淀的离子方程式为_____。请设计实验证明被氧化_____。[反思与研讨]资料显示：H2SO3的Kal=1.7×10-2、Ka2=6.0×10-8；Fe(OH)3的Ksp=4×10-38；反应2Fe3+++H2O⇌2Fe2+++2H+的平衡常数K=1020.6。(4)反应2Fe3++3+6H2O⇌2Fe(OH)3↓+3H2SO3的平衡常数K的数量级为______。由此可判断FeCl3溶液和Na2SO3溶液发生_____(填“互促水解”或“氧化还原”)反应的趋势更大。五、工业流程题22．（2022·广东惠州·二模）LiFePO4可作为新型锂离子电池的正极材料。以精钛铁矿(主要成分为FeTiO3、Fe2O3及少量CuO、SiO2杂质)为主要原料生产TiOSO4，同时得到的绿矾(FeSO4·7H2O)与磷酸和LiOH反应可制备LiFePO4，制备流程如图所示：请回答下列问题：(1)反应之前先将矿石粉碎的目的是_____。(2)酸溶时钛酸亚铁(FeTiO3)与硫酸反应的化学方程式为_______。(3)①还原步骤中，加过量铁屑，其目的是_______。②滤渣成分的化学式是______(4)滤渣中的铜提纯后可用于制取Cu2O，工业制取Cu2O的电解池示意图如图，总反应为：2Cu+H2OCu2O+H2↑。则：①该装置中铜电极应连接直流电源的______极。②石墨电极的电极反应式为_____。③当有0.1molCu2O生成时电路中转移_____mol电子。六、原理综合题23．（2020·江苏·宝应县教育局教研室高三期中）NH3是一种重要的化工原料，可用来制备肼、硝酸、硝酸铵和氯胺等。(1)N2和H2以物质的量之比为1∶3在不同温度和压强下发生反应：N2＋3H22NH3，测得平衡体系中NH3的物质的量分数如图。①下列途径可提高氨气产率的是___________(填字母)。a．采用常温条件

b．采用适当的催化剂c．将原料气加压

d．将氨液化，不断移去液氨②图中所示的平衡体系中NH3的物质的量分数为0.549和0.478时，该反应的平衡常数分别为K1、K2，则K1___________(填“＞”“＜”或“=”)K2。(2)肼(N2H4)是一种火箭燃料。已知：N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)；ΔH=＋67.7kJ·mol-1N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)；ΔH=-534.0kJ·mol-1NO2(g)=N2O4(g)；ΔH=-28.0kJ·mol-1①反应2N2H4(g)＋N2O4(g)=3N2(g)＋4H2O(g)的ΔH=___________kJ·mol-1。②氨气与次氯酸钠溶液反应生成肼的离子方程式为___________。(3)电解硝酸工业的尾气NO可制备NH4NO3，其工作原理如图。①阴极的电极反应式为___________。②将电解生成的HNO3全部转化为NH4NO3，则通入的NH3与实际参加反应的NO的物质的量之比至少为___________。24．（2022·山西·芮城中学高三阶段练习）请回答下列问题。(1)从断键和成键的角度分析反应中2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)的能量变化，化学键的键能如下表所示：化学键H-HO=OH-O键能/(KJ/mol)436496463则生成1mol

H2O(g)可以放出的热量为：_______。(2)现有如下两个反应：①NaOH+HCl=NaCl+H2O；②Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑两反应中为放热反应的是_______(填序号，下同)，能设计成原电池的是_______。(3)Mg、Al设计成如图所示原电池装置：①若X为盐酸，Mg为_______极。②若X为氢氧化钠溶液，负极的电极反应式为_______。(4)如图是氢氧燃料电池构造示意图：该电池工作时，电子的流向为_______(填“a→b“或“b→a”)，正极的电极反应为_______。(5)若将上图中a极充入CH3OH，电解质溶液换为KOH溶液，则该电极上发生的电极反应方程式为_______，溶液中OH—移向_______极(填“a”或“b”)。参考答案：1．A【分析】化合物X，其水溶液为浅绿色，可以推测出其可能含有Fe2+。其又与过量的NaOH溶液反应，产生气体B，可以推测其含有，则B为NH3。C为难溶于水的红褐色固体，再结合化合物X可能含有Fe2+，两下印证，可以推测出C为Fe(OH)3，于是A就为Fe(OH)2，H为Fe2O3，其与M反应可放出大量的热，可联想到铝热反应，所以L为Fe，这个反应是个置换反应。混合液中加入BaCl2溶液可生成不溶于稀盐酸的白色沉淀，推测出混合液中含有，所以混合液为NaOH与Na2SO4的混合液，电解时，根据电极离子放电顺序，可知被电解物质实际上是水，所以E和D为氢气和氧气，B与D两种气体催化反应，B为NH3，可联系到氨气的催化氧化，所以D是氧气，F是NO，G为硝酸，X为(NH4)2Fe(SO4)2。【详解】A．X为(NH4)2Fe(SO4)2，同浓度的X溶液和硫酸铵溶液相比，前者的pH小，因为亚铁离子会促进铵根水解，故A正确；B．从上述分析过程中，生成G的反应是4NO+3O2+2H2O=4HNO，为化合反应；A与氧气反应生成C，为化合反应，故B错误；C．通过分析，混合液的成分为NaOH与Na2SO4，所以用石墨做电极电解时，根据电极离子放电顺序，可以判断被电解的物质是水，一段时间后，水变少，溶液浓度变大，PH值肯定发生变化，故C错误；D．G为硝酸具有氧化性，会将亚铁离子氧化为三价铁离子，溶液会有绿色变为黄色，故D错误；本题答案为A。2．D【分析】由图可知在电极b，氮气失去电子生成硝酸根离子，则b电极为阳极，则可以推知a电极为阴极，以此解题。【详解】A．由图可知，a极N2→NH3，发生还原反应，为阴极，电子由电源负极流入阴极，故A正确；B．阳极室的电极反应为N2+6H2O-10e-=2NO+12H+，产生的氢离子转移到阴极室，故对应的交换膜为质子交换膜，故B正确；C．由图可知，阳极室的电极反应为，故C正确；D．阳极N元素转化为+5价，阴极转化为-3价，故阴阳两极消耗N2物质的量之比为5:3，故D错误；故选D。3．C【详解】A．食品包装袋内常放一小袋铁屑，主要作抗氧化剂，与平衡移动无关，故A不符合题意；B．制取氢气时，用粗锌产生气泡的速率比用纯锌快，主要是原电池原理，加快反应速率，故B不符合题意；C．合成氨工业中，将氨液化后分离出来，氨气浓度降低，平衡正向移动，有利于提高氮气的转化率，可用勒夏特列原理解释，故C符合题意；D．对于反应，达到平衡后压缩容器体积，浓度增大，混合气体颜色变深，但平衡没有移动，不能用勒夏特列原理解释，故D不符合题意。综上所述，答案为C。4．C【分析】由锂离子电池总反应可知，锂元素被氧化，因此Li电极为负极；废水经过处理后得到单质镍，因此电解池c池中的电极反应为：Ni2++2e-=Ni，即镍棒上发生了还原反应，因此镍棒为阴极，与锂离子电池的Li电极Y相连；碳棒为阳极，电极反应式为：4OH--4e-=O2↑+2H2O；因为最后还得到了溶液，因此a池中Ba2+经过离子交换膜M进入b池，c池中的Cl-经过离子交换膜N进入b池，最终得到BaCl2溶液。【详解】A．由分析可知，Y与锂离子电池的Li电极相连，A正确；B．X电极为锂离子电池的正极，Fe元素发生还原反应，即，B正确；C．当电路中转移1mole-时，b室会进入1molCl-，0.5molBa2+，因此共增加1.5mol电子，即b室离子数增加1.5NA个，C错误；D．因为Ba2+经过离子交换膜M进入b池，c池中的Cl-经过离子交换膜N进入b池，因此离子膜M为阳离子交换膜，离子膜N为阴离子交换膜，D正确。因此本题选C。5．A【分析】从图示以及给出的反应方程式可知，放电时为原电池，a为正极，b为负极，充电时为电解池，a为阳极，b为阴极。【详解】A．放电时，正极发生还原反应，Li1-xCoO2得到电子转化为LiCoO2，电极反应式为：Li1-xCoO2+xLi++xe-=LiCoO2，故A正确；B．电池工作时，锂元素和Co的化合价都发生了变化，故B错误；C．锂单质能和水反应，所以锂金属电池不能用水溶液作为电解质溶液，故C错误；D．充电时，阳离子移向阴极，所以Li+从LiCoO2晶体中脱嵌，经电解质、隔膜由阳极回到阴极，不经过外电路，故D错误；故选A。6．C【分析】盐酸羟胺中N显-1价，根据装置图，含Fe的催化电极上NO→NH2OH·HCl，N的化合价降低，根据原电池工作原理，含Fe的催化电极作正极，Pt电极为负极，据此分析；【详解】A．盐酸羟胺中N显-1价，含Fe的催化电极上NO→NH2OH·HCl，N的化合价降低，含Fe的催化电极作正极，Pt电极为负极，故A错误；B．正极反应式为NO+3e-+4H++Cl-=NH2OH·HCl，负极反应式为H2-2e-=2H+，正极消耗H+、Cl-，且H+的消耗量多于Cl-，负极产生H+，根据原电池工作原理，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，因此H+通过离子交换膜移到左极，故B错误；C．含Fe的催化电极反应式为NO+3e-+4H++Cl-=NH2OH·HCl，消耗H+，溶液的pH增大，故C正确；D．含Fe的催化电极反应式为NO+3e-+4H++Cl-=NH2OH·HCl，可知，每生成1mol盐酸羟胺电路中转移3mole-，故D错误；答案为C。7．C【分析】根据电池总反应2Li+NO2=Li2O+NO分析，Li化合价升高，失去电子，作电池的负极。【详解】A．根据前面分析Li为负极，放电时，电子由a极流出经外电路流向b极，故A蒸汽；B．该装置是原电池，则是将化学能转化成电能，故B正确；C．Li和乙二醇会直接反应，因此不可以用含乙二醇的溶液作电解质溶液，故C错误；D．根据正极电极反应2Li＋+2e－+NO2=Li2O+NO，如果电路中转移1mol电子，理论上b极有0.5molLi2O生成即净增15g，故D正确。综上所述，答案为C。8．B【详解】A．放电时电子的流动路径为:a→外电路→d，而d→c，c→b，b→a的导电过程均由离子完成，故A错误；B．已知放电时a、c电极的反应物为吸附了氢气的稀土合金，故放电时c极上的反应可表示为:MH-e-+OH-=M+H2O，故B正确；C．放电时a、c电极的反应物为吸附了氢气的稀土合金，故放电时，a、c为负极，充电时为阴极，充电时b、d电极的反应物为吸附的Ni(OH)2，为阳极，故充电时a、c接电源的负极，b、d接电源的正极，故C错误；D．充电时，正极此时相当于阳极，发生反应，，故充电时正极质量是减小的，故D错误；故选B。9．D【分析】该原电池中，铜片作负极，在反应中失去电子，电极方程式为Cu-2e-=Cu2+，银片为正极，在反应中得到电子，电极方程式为Ag++e-=Ag，据此分析作答。【详解】A．电子通过外电路从负极流向正极，则外电路中电子由铜片流向银片，A项错误；B．用装有含琼胶的KCl饱和溶液代替，氯离子会与银离子反应，生成沉淀，B项错误；C．铜片为负极，在反应中失去电子，发生氧化反应，C项错误；D．电路中每转移2mole-，生成2molAg，则正极增重216g，D项正确；答案选D。10．A【分析】根据题意，该装置为电解池装置，依据装置图，乙室中有氧气产生，该电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+，根据电解原理，该电极为阳极，碳棒为阴极，据此分析；【详解】A．乙室中有氧气产生，根据电解原理，应是OH-在该电极放电，即电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+，故A正确；B．丙烯腈转化成己二腈，其电极反应式为2CH2=CHCN+2H++2e-=NC(CH2)4CN，根据电极原理，H+由乙室向甲室移动，因此离子交换膜为质子交换膜，故B错误；C．根据上述分析，碳棒为阴极，故C错误；D．题中没有指明是否是标准状况，不能直接运用22.4L/mol进行计算，故D错误；答案为A。11．B【分析】当闭合K后，b极附近先变红，即b极水放电生成和，b极是阴极，a极是阳极，电极B是负极，电极A是正极，据此分析解答。【详解】A．闭合K时，负极发生氧化反应，由放电时的总反应可知，负极反应式为，A错误；B．有0.01mol通过离子交换膜，说明有0.01mol电子转移，阴极(b极)上生成0.005mol，标准状况下体积为，B正确；C．闭合K后，b极附近先变红色，该电极上发生的反应为，即b极附近有生成，pH增大，C错误；D．闭合K后，a极是阳极，金属铜作阳极，电极本身被氧化，电极反应式为，没有气体产生，D错误；故答案选B。12．B【详解】A．由题图可知，该实验装置没有外接电源，不属于电解池，属于原电池，A错误；B．该实验装置是利用MnO2与Cl-的氧化还原反应而设计的原电池装置，故左侧烧杯中MnO2发生还原反应，电极反应式为MnO2+4H++2e-=Mn2++2H2O，右侧烧杯中C电极为负极，发生氧化反应，电极反应式为2Cl--2e-=Cl2，B正确；C．C电极为负极，发生氧化反应，C错误；D．盐桥中的阴离子移向负极区，即盐桥中Cl-移向右侧烧杯，D错误；故选B。13．BC【分析】由图中电子的移动方向可知，电极X为原电池的负极，发生氧化反应，电极反应为Ru2+-e-═Ru3+，Y电极为原电池的正极，电解质为和I-的混合物，在正极上得电子生成I-，正极反应为+2e-=3I-，据此分析解答。【详解】A．电池工作时，太阳光使Ru(II)失电子转化为Ru(III)，发生氧化还原反应，将太阳能转化为电能，故A正确；B．X电极电子流出，发生氧化反应，为电池的负极，故B错误；C．Y电极电子流入，发生还原反应，电极反应为+2e-=3I-，故C错误；D．电池工作时，+2e-=3I-，生成的I-又可与Ru(III)反应重新生成，整个过程电解质溶液中I-和的浓度基本不变，故D正确；故选：BC。14．AB【分析】根据电荷迁移方向确定双极膜中移向3-氯-1，2-丙二醇的水溶液的只能是带负电荷的OH-，→+HCl，OH-中和H+生成H2O，Cl-经过膜M向阳极迁移，产品得以纯化。3-氯-1，2-丙二醇未发生氧化还原反应，通电后，双极膜复合层间的H2O解离成OH-和H+，OH-中和电渗析室内生成的H+，阴极上H+得到电子生成H2，据此分析解答。【详解】A．根据电荷迁移方向确定双极膜中移向3-氯-1，2-丙二醇的水溶液的只能是带负电荷的OH-，→+HCl，OH-中和H+生成H2O，Cl-经过膜M向阳极迁移，产品得以纯化，而3-氯-1，2-丙二醇未发生氧化还原反应，A错误；B．通电后，双极膜复台层间的H2O解离成OH-和H+，电渗析室内→+HCl，OH-中和生成的H+，电渗析室内溶液的pH几乎不变，B错误；C．电渗析室内产生的Cl-经过膜M向阳极迁移，膜M为阴离子交换膜，C正确；D．装置工作时，阴极上发生的电极反应为氢离子得到电子生成氢气，反应为：2H++2e-=H2↑，D正确；故合理选项是AB。15．(1)

正

2H2S-4e-=S2+4H+

0.25(2)

NH4Cl

N2+6e-+8H+=2NH

变大【解析】(1)根据图示，电极a上H2S发生失电子的氧化反应生成S2，电极a为负极；电极b上O2发生得电子的还原反应生成H2O，电极b为正极；①电极b上O2发生得电子的还原反应生成H2O，电极b为电池的正极；电极a上H2S发生失电子的氧化反应生成S2，电极反应式为2H2S-4e-=S2+4H+；答案为：正；2H2S-4e-=S2+4H+。②电极b的电极反应为O2+4e-+4H+=2H2O，电极a的电极反应为2H2S-4e-=S2+4H+，根据得失电子守恒，每17gH2S参与反应，正极消耗O2物质的量为=0.25mol；答案为：0.25；(2)该原电池中，电池负极上H2发生失电子的氧化反应生成H+，电池正极上N2发生得电子的还原反应生成，电池总反应为N2+3H2+2H+=2；①根据图示和电池总反应，A的化学式为NH4Cl，电池正极的电极反应式为N2+6e-+8H+=2；答案为：NH4Cl；N2+6e-+8H+=2；②电池正极的电极反应为N2+6e-+8H+=2，电池工作时，正极消耗H+，H+的浓度减小，正极附近溶液的pH变大；答案为：变大。16．(1)

或者空气

(2)

(3)

16：29【分析】由图可知，设备1中进行氨气的催化氧化，即NH3与O2在催化剂的作用下反应生成NO和H2O，根据原子守恒即可写出反应的化学方程式，将生成的NO通入到设备2中，继续向设备2中通入空气，将NO最终氧化为硝酸；(1)①实验室加热氯化铵和熟石灰制备氨气，反应的化学方程式：；②设备1中进行氨气的催化氧化，即NH3与O2在催化剂的作用下反应生成NO和H2O，反应的方程式为：；③将生成的NO通入到设备2中，继续向设备2中通入空气，将NO最终氧化为硝酸，硝酸再和氨气反应生成硝酸铵，则设备2中通入的物质A是：或者空气；④通过NH3跟NaClO反应来制得火箭燃料肼(N2H4)，反应为NaClO氧化NH3，产生肼，NaCl和水，反应方程式为；(2)根据盖斯定律×(①+②)－③×2即得到CH4将NO2还原为N2并生成液态水时的热化学方程式为CH4(g)+2NO2(g)=CO2(g)+N2(g)+2H2O(l)ΔH=-955kJ/mol；(3)负极二氧化硫失去电子转化为硫酸，则负极的电极反应式为。根据总反应式可知2SO2+O2+2H2O=2H2SO4可知生成1mol硫酸，需要64g二氧化硫和18g水，如果硫酸溶液的浓度应维持不变，则溶剂水的质量是98g，所以通入SO2和水的质量比为＝16：29。17．(1)

负

升高(2)

a

Ag++e-=Ag

2H2O+2e-=H2↑+2OH-

阳【解析】(1)该装置为一原电池，NH3在X电极从-3价失电子被氧化为0价N2，所以X电极为负极；Y电极为正极，发生的电极反应方程式为:2NO+10e-+12H+=N2+6H2O，因为消耗了H+，所以Y电极附近溶液pH升高；(2)电解精炼Ag时，含有杂质的粗银连接外接电源正极作阳极，失电子被氧化，所以a为粗银；b连接电源负极作阴极，电极反应式为：2Ag++2e-=2Ag；氯碱工业示意图中①口逸出的是具有刺激性气味的Cl2，则A所连电极为阳极，B所连电极为为阴极，B电极发生的反应方程式为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-；示意图中⑤处加入饱和食盐水，Cl-在A电极放电产生Cl2，Na+通过阳离子交换膜从A迁移到B，⑥处导出稀盐水，④处加入水(适当加入NaOH增强溶液导电性)，水中H+在B电极放电产生H2，③处导出浓NaOH溶液，故为了获得产品(和)，应选用阳离子交换膜。18．(1)

(2)

(3)

Cu

12.8(4)

负

正

22.4【解析】(1)已知：①

②

③

依据盖斯定律可知③×2－①－②×2即得到和反应的热化学方程式为

；(2)反应热等于断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值，因此反应热为（946+3×436－2×3×391）kJ/mol＝－92kJ/mol，则工业合成氨的热化学方程式为

。(3)根据可知铜失去电子，铁离子得到电子，若将此反应设计成原电池，则负极所用电极材料为铜，1mol铜失去2mol电子，当线路中转移0.4mol电子时，则被腐蚀铜的质量为0.2mol×64g/mol＝12.8g。(4)①B电极是葡萄糖转化为二氧化碳，发生失去电子的氧化反应，为生物燃料电池的负极。②正极氧气得到电子，反应式为。③原电池中阳离子移向正极，电池工作过程中，将移向正极。④总反应式可表示为6O2+C6H12O6=6CO2+6H2O，因此每消耗1mol氧气，理论上生成标准状况下二氧化碳的体积是22.4L。19．(1)

原电池

CH3OH−6e-+8OH-=CO+6H2O(2)

阳极

4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3(3)1.12【分析】该串联装置中，甲池为燃料电池，存在自发进行的反应，因此甲池为原电池，乙池和丙池为电解池。(1)根据前面分析甲池为原电池，通入CH3OH电极的反应式为CH3OH−6e-+8OH-=CO+6H2O。(2)乙池中A(石墨)与原电池正极相连，因此A电极的名称为阳极，阳极是水中氢氧根失去电子变为氧气和水，阴极是银离子得到电子变为银单质，即总反应式为4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3。(3)根据关系式4Ag～O2，当乙池中B极质量增加21.6g时(物质的量为0.2mol)，甲池中理论上消耗O2物质的量为0.05mol，则标准状况下体积为11.2L。20．(1)A(2)2H++2e-=H2↑或2H2O+2e-=H2↑+2OH-(3)

从右向左

滤纸上有红褐色斑点产生(4)增大(5)0.84(6)

阳

4H++2+2e-=+2H2O

0.25【分析】图1中，Zn为负极，Cu为正极，则N(Fe)为阴极，M(Fe)为阳极。(1)在保证电极反应不变的情况下，正极要么为石墨，要么为金属活动性比Zn弱的金属，所以可以使用石墨、银、铂，但不能使用铝，故不能替代Cu作电极的是A。答案为：A；(2)由分析知，N极为阴极，NaOH溶液中的H2O电离出的H+得电子生成H2，电极反应式为2H++2e-=H2↑或2H2O+2e-=H2↑+2OH-。答案为：2H++2e-=H2↑或2H2O+2e-=H2↑+2OH-；(3)实验过程中，原电池的Zn电极失电子生成Zn2+，使左侧溶液中阳离子增多，右侧Cu2+得电子，使阳离子减少，所以从右向左移动。在M极，Fe失电子生成Fe2+，在阴极，H2O得电子生成H2和OH-，则滤纸上先生成Fe(OH)2，后转化为Fe(OH)3，最后生成Fe2O3，所以能观察到的现象是滤纸上有红褐色斑点产生。答案为：从右向左；滤纸上有红褐色斑点产生；(4)X(C)与电源的负极相连，作电解池的阴极，发生反应2H2O+2e-=H2↑+2OH-，则溶液中c(OH-)增大，X极区溶液的pH增大。答案为：增大；(5)电解过程中，Y极发生的电极反应为Fe-6e-+8OH-=+4H2O和4OH--4e-=2H2O+O2↑，X极发生反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，n(H2)=，得电子的物质的量为0.06mol×2=0.12mol；在Y极，n(O2)=，失电子的物质的量为0.0075mol×4=0.03mol，则Y电极(铁电极)失去电子的物质的量为0.12mol-0.03mol=0.09mol，质量减少g。答案为：0.84；(6)①在阳极，2H2O-4e-=O2+4H+，在阴极，得电子转化为，需消耗H+，所以ab是阳离子交换膜，电极反应式为4H++2+2e-=+2H2O。②若NO吸收转化后的产物为，则4.48LNO(标况下)得电子的物质的量为，依据得失电子守恒，则阳极可以产生O2的物质的量为=0.25mol。答案为：阳；4H++2+2e-=+2H2O；0.25。【点睛】在进行有关电化学计算时，常需依据得失电子守恒的原理。21．(1)

先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中，再加水稀释到所需要的浓度

橡胶(2)

Fe3++e-=Fe2+

左侧(3)

3Fe2++2[Fe(CN)6]3-=Fe3[Fe(CN)6]2↓

取少许试管中的混合液，加入盐酸酸化，再加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成(4)

1017

氧化还原【解析】(1)氯化铁在水中容易发生水解，配制氯化铁溶液时，需要先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中抑制Fe3+的水解，然后再加水稀释到所需要的浓度。Na2SO3溶液由于SO的水解而显碱性，碱性溶液不能用带玻璃塞的试剂瓶保存，因为玻璃中的SiO2能和碱反应，应该用橡胶塞保存Na2SO3溶液；(2)该装置为原电池，FeCl3具有氧化性，得电子生成Fe2+，做正极，Na2SO3具有还原性，发生氧化反应，做负极，左侧烧杯中的电极反应式为Fe3++e-=Fe2+，盐桥中的阳离子流向正极，即向左侧烧杯中迁移；(3)已知K3[Fe(CN)6]可以和Fe2+生成蓝色沉淀，实验3中生成蓝色沉淀的离子方程式为3Fe2++2[Fe(CN)6]3-=Fe3[Fe(CN)6]2↓；SO被氧化生成SO，即检验硫酸根即可，实验操作为：取少许试管中的混合液，加入盐酸酸化，再加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成；(4)反应2Fe3++3SO+6H2O2Fe(OH)3↓+3H2SO3的平衡常数，即，数量级为1017，由于双水解反应的K<氧化还原反应的K=1020.6，则FeCl3溶液和Na2SO3溶液发生氧化还原反应的趋势更大。【点睛】K3[Fe(CN)6]和Fe2+的反应也可以写为Fe2++K++[Fe(CN)6]3-=KFe[Fe(CN)6]↓。22．(1)增大接触面积，提高酸溶速率(2)FeTiO3+2H2SO4=FeSO4+TiOSO4+2H2O(3)

把铁离子还原为亚铁离子，置换出铜

SiO2、Cu、Fe(4)

正

2H2O+2e-=H2↑+2OH-

0.2【分析】钛铁矿精矿用稀硫酸溶解得到强酸溶液中主要含有TiO2+、Fe2+、Fe3+、Cu2+等，加入过量铁粉还原铁离子，并置换出铜，过滤除去二氧化硅、铁、铜，然后冷冻过滤除去TiOSO4，得到滤液加入磷酸、LiOH、水和异丙醇可得LiFePO4，以此解答该题。（1）从反应速率的影响因素考虑，将矿石粉碎的目的是：增大接触面积，提高酸溶速率；（2）酸溶时FeTiO3与硫酸反应生成FeSO4和TiOSO4，化学方程式为：FeTiO3+2H2SO4=FeSO4+TiOSO4+2H2O；（3）①铁具有还原性，能够与铁离子、铜离子反应；因此加铁屑的目的是把铁离子还原为亚铁离子，并置换出铜；故答案为：把铁离子还原为亚铁离子，置换出铜；②由分析可知，滤渣成分的化学式是：SiO2、Cu、Fe；（4）①根据电解总反应：2Cu+H2OCu2O+H2↑可知，Cu发生氧化反应，做阳极，应与电源的正极相连；②石墨电极的为电解池的阴极，发生还原反应，电