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化学第二单元 化学能与电能的转化课后练习题
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这是一份化学第二单元 化学能与电能的转化课后练习题，共17页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题等内容，欢迎下载使用。
1.2.3电解池的工作原理及应用同步练习-苏教版高中化学选择性必修1
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列电化学装置能达到相应目的的是
A．比较Fe、Cu的金属性强弱
B．制作Cu-Zn“双液”原电池
C．制备少量
D．实现反应：
A．A B．B C．C D．D
2．一种利用纳米V2O5纤维为电极的Li-Mg二次电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是
A．放电时，电池的负极反应为Mg2++2e-=Mg
B．充电时，阳极反应式可以表示为LiV2O5-e-=Li++V2O5
C．该电池的电解质溶液可以为1mol.L-1的LiCl-MgCl2混合水溶液
D．电池中所用离子交换膜为阴离子交换膜
3．用金属钴和不锈钢作电极材料，通过电渗析法制备的原理如图所示。下列有关说法正确的是
A．b极是电源正极
B．M极的电极材料为不锈钢
C．从N极移向产品室
D．膜I、膜V为阳离子交换膜，膜II、膜III为阴离子交换膜
4．FeCl3溶液吸收工业废气H2S后可通过电解装置实现再生，同时将酸性污水中的硝酸盐降解为无污染物质，其工作原理如图所示。下列说法正确的是
A．惰性电极b为电解池的阳极
B．H+从b极区向a极区迁移
C．降解1mol，理论上吸收5molH2S
D．随着电解进行，阴极区的pH增大
5．某全固态薄膜锂离子电池截面结构如图所示，电极A为非晶硅薄膜，充电时得电子成为Li嵌入该薄膜材料中；电极B为薄膜；集流体起导电作用。下列说法不正确的是
A．充电时，集流体A与外接电源的负极相连
B．放电时，外电路通过电子时，薄膜电解质损失
C．放电时，电极B为正极，反应可表示为
D．电池总反应可表示为
6．H2S可通过电化学循环法转化为H2SO4和H2，其装置如图所示。下列分析错误的是
已知氧化过程发生两步反应：H2S+H2SO4=S+SO2+2H2O，S+O2=SO2。
A．电极a周围溶液pH减小
B．电流由电极b经负载、电极a、离子导体回到电极b
C．理论上1molH2S参加反应可产生1mol H2
D．用此电池为铅蓄电池充电，该电池生成19.6g H2SO4时，铅蓄电池消耗7.2g水
7．一款高压无阳极配制可充电钠电池，其充电过程的原理如图所示。下列说法正确的是
A．b为正极，电极c上发生氧化反应
B．充电时，电路中每迁移电子，理论上c极净增重
C．放电时，由沸石分子筛膜的右侧向左侧迁移
D．放电时，c极的电极反应式为
8．甘油的电催化氧化反应具有广阔的应用前景，其反应原理如图装置所示，工作过程中
A．化学能主要转化为电能
B．H+由b极区通过阳离子交换膜移向a极区
C．b电极反应为2H2O-4e- =4H++O2↑
D．a极区溶液pH减小
9．某期刊中有文献报道，CO2可以在酸性水溶液中用惰性电极电解制得乙烯，其工作原理如图所示，下列说法正确的是
A．电池工作时，电极a上发生还原反应
B．电池工作时，H+通过质子交换膜移向b极
C．d一定为氧气
D．电路中每转移0.3mol电子时，产生0.56L乙烯
10．电解法生活污水处理装置的工作原理，是选择合适的电极材料，以污水为电解质溶液，通直流电电解产生Fe(OH)3、Al(OH)3胶体等具有高吸附性的絮凝剂，使污水中悬浮物形成沉淀析出。下列说法正确的是
A．该电解装置必须以铝、铁作两极材料
B．Fe(OH)3生成过程是Fe-2e-=Fe2+，Fe2++O2+2H2O= Fe(OH)3+OH-
C．若将污水混合海水，无隔膜电解能产生NaClO，将污水中细菌杀灭
D．电解产生的H2、O2、Cl2在水中以气溶胶上浮，可以带出污水中的有毒离子
二、填空题
11．请仔细观察下列三种装置的构造示意图。根据要求回答问题：
(1)电解精炼铜(如图1)时，a极材料是 (填“纯铜”或“粗铜”)；其电解质溶液能否用CuCl2替代？答： (“能”或“否”)。
(2)碱性锌锰电池(如图2)的总反应式为Zn＋2MnO2＋2H2O=2MnOOH＋Zn(OH)2，该电池的负极反应式为 。若有6.5g锌参与了电池反应，则转移电子的物质的量为 mol。
(3)铅-硫酸蓄电池(如图3)放电过程中，正极的电极反应式为 ，充电时，Pb电极应接电源的 极(填“正”或“负”)。
12．新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料，两电极上分别通入CH4和O2，电解质为KOH溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行饱和氯化钠溶液电解实验，如图所示。
回答下列问题：
(1)甲烷燃料电池正极的电极反应为 、负极的电极反应 。
(2)闭合K开关后，a、b电极上均有气体产生，其中b电极上得到的是 ，电解氯化钠溶液的总反应方程式为 。
13．电化学方法是化工生产及生活中常用的一种方法。回答下列问题：
(1)二氧化氯(ClO2)为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺如图所示：
①图中用石墨作电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2。产生ClO2的电极应连接电源的 (填“正极”或“负极”)，对应的电极反应式为 。
②a极区pH (填“增大”“减小”或“不变”)。
③图中应使用 (填“阴”或“阳”)离子交换膜。
(2)电解K2MnO4溶液制备KMnO4。工业上，通常以软锰矿(主要成分是MnO2)与KOH的混合物在铁坩埚(熔融池)中混合均匀，小火加热至熔融，即可得到绿色的K2MnO4，化学方程式为 。用镍片作阳极(镍不参与反应)，铁板为阴极，电解K2MnO4溶液可制备KMnO4。上述过程用流程图表示如下：
则D的化学式为 ；阳极的电极反应式为 ；阳离子迁移方向是 。
(3)电解硝酸工业的尾气NO可制备NH4NO3，其工作原理如图所示：
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 。
14．电解原理在化学工业中有广泛应用。下图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：
(1)若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则：
①在X极附近观察到的现象是 。
②Y电极上的电极反应式为 。
(2)如用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则
①X电极的材料是 ，电极反应式为 。
②Y电极的材料是
(3)工业品氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸杂质，可用离子交换膜法电解提纯。电解槽内装有阳离子交换膜(只允许阳离子通过)，其工作原理如图所示。
①该电解槽的阳极反应式是 。
②通电开始后，阴极附近溶液pH会增大，请简述原因 。
③除去杂质后的氢氧化钾溶液从溶液出口 (填写“A”或“B”)导出。
15．(1)在如图所示的原电池中， 是负极，发生 反应，正极的现象 ，电池反应的化学方程式为 。
(2)将CH4设计成燃料电池，其利用率更高，装置如图所示(A、B为多孔碳棒)，电池总反应为CH4+2O2+2KOH═K2CO3+3H2O。
①实验测得OH-定向移向B电极，则 处电极入口通甲烷(填A或B)。
②当消耗甲烷的体积为33.6L(标准状况下)时，假设电池的能量转化率为80%，则导线中转移电子的物质的量为 。
(3)如用电解法精炼粗铜，电解液c选用CuSO4溶液，则：
①A电极的材料是 ，电极反应式是 ；
②B电极的材料是 ，电极反应式是 。
16．中国科学院长春应用化学研究所在甲醇(CH3OH)燃料电池技术方面获得新突破，组装出了自呼吸电池及主动式电池。
Ⅰ．甲醇燃料电池的工作原理如下图所示。
(1)甲醇燃料电池的总反应方程式为 。
(2)左边电极为该电池的 (填“正极”或“负极”)，该极的电极反应为 。
(3)当6.4 g甲醇完全反应生成CO2时，消耗标准状况下的空气体积约为 L。
Ⅱ．某学习小组用石墨作电极电解饱和食盐水进行研究。
(4)电解一段时间后，U形管 (填“左”或“右”)边的溶液变红，该处的电极反应为 。
(5)若要使电解初期的溶液复原，可加入的物质是 (填名称)。
17．如图所示，某同学设计了一个燃料电池探究氯碱工业原理的相关问题，其中乙装置中X为阳离子交换膜，请按要求回答相关问题：
(1)石墨电极(C)作 极，甲中甲烷燃料电池的负极反应式为 。
(2)若消耗2.24(标况)氧气，则乙装置中铁电极上生成的气体体积(标况)为 L。
(3)若丙中以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼，下列说法正确的是___________
A．a电极为纯铜 B．粗铜接电源正极，发生还原反应
C．CuSO4溶液的浓度保持不变 D．利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
(4)若丙中以稀H2SO4为电解质溶液，电极材料b为铝，则能使铝表面生成一层致密的氧化膜，该电极反应式为 。
(5)若将乙装置中两电极用导线直接相连形成原电池，则石墨(C)电极上发生的电极反应为： 。
18．按如图装置进行实验，并回答下列问题。
（1）判断装置的名称：A池为 ，B池为 。
（2）锌极为 极，电极反应式为 。铜极为 极，电极反应式为 。
石墨棒C1为 极，电极反应式为 。
石墨棒C2附近发生的实验现象为 。
19．(主要指和)是大气主要污染物之一。有效去除大气中的是环境保护的重要课题。
(1)用稀硝酸吸收，得到和的混合溶液，电解该混合溶液可获得较浓的硝酸。写出电解时阳极的电极反应式： 。
(2)用酸性水溶液吸收，吸收过程中存在与生成和的反应。写出该反应的化学方程式： 。
(3)法也是氮氧化物进行处理的方法。工作原理如下：
的储存和还原在不同时段交替进行，如图a所示。
①通过和的相互转化实现的储存和还原。储存的物质是 。
②储存转化为过程中，参加反应的和的物质的量之比为 。
③还原的过程分两步进行，图b表示该过程相关物质浓度随时间的变化关系。整个反应过程可描述为 。
④还原过程中，有时会产生笑气。用同位素示踪法研究发现笑气的产生与有关。在有氧条件下，与以一定比例反应时，得到的笑气几乎都是。将该反应的化学方程式补充完整： 。
_____________________
20．丙装置中充入滴有酚酞的氯化钠溶液，X、Y均为石墨电极。反应一段时间后，可观察到甲装置中Co电极附近产生气泡，丙装置中X极附近溶液变红。
比较Fe、Co、Cu三种金属的活动性由强到弱的顺序是 (填元素符号)。
三、实验题
21．请利用下列装置及试剂组装一套装置制取 Cl2，检验潮湿的Cl2有无漂白性，并收集纯净干燥的Cl2。
(1)制取氯气时，在烧瓶里加入一定量的二氧化锰，通过 (填写仪器名称)向烧 瓶中加入适量的浓盐酸。
(2)仪器连接顺序为a→ ( ) →( ) → d→e→g→( ) →( ) →( ) →1 →m， 写出浓盐酸与二氧化锰反应产生氯气的离子方程式 。
(3)实验中可观察到③的锥形瓶中有色布条的变化情况是 。
(4)装置②中所装试剂是饱和食盐水，作用是 。
(5)装置⑥作用是(用化学方程式表示) 。
(6)氯碱厂电解精制的饱和食盐水，利用电解产品可制取漂白粉等。电解饱和食盐水发生的化学方程式 。
22．高锰酸钾为黑紫色、细长的棱形结晶或颗粒，是一种强氧化剂，可溶于水它常用作消毒剂、水净化剂、氧化剂、漂白剂、毒气吸收剂、二氧化碳精制剂等。
Ⅰ.氯气氧化K2MnO4制备KMnO4
(1)若实验室选用A装置制备Cl2，导管P的作用为
(2)若实验室选用B装置制备氯气，当锥形瓶中放置的药品为漂白粉，则对应的离子方程式为 。
(3)D装置中的试剂为 ，用氯气氧化K2MnO4，则其接口顺序为 a→ (按气流方向从左到右，用小写字母表示，A和B 选其中一个，其它装置只选用一次)。
(4)用惰性电极电解K2MnO4溶液也可以制备KMnO4，则电解的总反应方程式为
Ⅱ.做标准液测定草酸晶体(H2C2O4·XH2O)中的X值，实验步骤如下：①称取ag纯草酸晶体，将其配成250.00mL的溶液作为待测液。②取25.00mL待测液于锥形瓶中，加入适量的稀H2SO4，再用浓度为Cmol/L的酸性高锰酸钾进行滴定，达到滴定终点时平均消耗标准液VmL。
(5)求得X的表达式为 (用含a、C、V表示)。
(6)讨论：①若滴定至终点时仰视滴定管的读数，则由此测得X的值会
②若装高锰酸钾的酸式滴定管未润洗，则由此测得X的值会
23．CuSO4溶液是一种较重要的铜盐试剂，在电镀、印染、颜料、农药等方面有广泛应用。某同学利用CuSO4溶液进行以下实验探究：
(1)下图是根据反应Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4设计成的锌铜原电池：
该原电池的正极为 (填“Zn”或“Cu”)，电解质溶液甲是 (填“ZnSO4”或“CuSO4”)溶液；若盐桥中的成分是KNO3溶液，则盐桥中K+向 (填“甲”或“乙”)烧杯中移动。
(2)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼，下列说法正确的是 (填字母)。
a．溶液中Cu2+向阳极移动 b．粗铜接电源正极，发生还原反应
c．电解后CuSO4溶液的浓度减小 d．利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
(3)利用反应2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4 + 2H2O可制备CuSO4，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应为 。
(4)下图中，Ⅰ 是甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)的结构示意图。
①该同学想在Ⅱ中实现铁上镀铜，b处通入的是 (填“CH4”或“O2”)，a处电极上发生的电极反应式是 。
②Ⅱ中电解前CuSO4溶液的浓度为2mol/L，当线路中有0.2 mol电子通过时，则此时电解液CuSO4溶液的浓度为 ，阴极增重 g。
参考答案：
1．D
2．B
3．D
4．D
5．B
6．C
7．B
8．D
9．B
10．C
11．(1) 纯铜 能
(2) Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2 0.2
(3) PbO2+2e-+4H++SO=PbSO4 +2H2O 负
12． )2O2+4H2O+8e－=8OH－ CH4＋10OH－－8e－=＋7H2O H2 2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
13．(1) 正极 Cl-－5e-＋2H2O=ClO2↑＋4H＋ 增大 阳
(2) 2MnO2＋4KOH＋O22K2MnO4＋2H2O KOH －e-= K＋由阳离子交换膜左侧向右侧迁移
(3) NO＋5e－＋6H＋=＋H2O 1∶4
14． 放出气体，溶液变红 2Cl-- 2e-＝Cl2↑ 纯铜 Cu2++ 2e-＝Cu 粗铜 4OH--4e-＝2H2O+O2↑ H+放电，促进水的电离，OH-浓度增大 B
15． Fe 氧化 有气泡产生 Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ B 9.6mol 粗铜 Cu-2e-=Cu2+ 纯铜 Cu2++2e-=Cu
16． 2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O 负极 CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+ 33.6 右 2H2O+2e-=2OH-+H2↑ 氯化氢
17．(1) 阳 CH4-8e-+ 10 OH- = CO+ 7H2O
(2)4.48
(3)AD
(4)2Al + 3H2O-6e-= Al2O3 + 6H+
(5)O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-
18． 原电池 电解池 负 Zn－2e－=Zn2＋ 正 Cu2＋＋2e－=Cu 阳 2Cl－－2e－=Cl2↑ 有无色气体产生，附近溶液出现红色
19．(1)
(2)
(3) 首先将吸附在表面的还原为，然后与在表面反应生成和
20．Fe＞Co＞Cu
21．(1)分液漏斗
(2) c b i h f 4H++2Cl-+MnO2Mn2++2H2O+Cl2↑
(3)有色布条褪色
(4)除去HCl
(5)Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O
(6)2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
22．(1)平衡气压，使分液漏斗中的液体能够顺利滴下
(2)
(3) 饱和食盐水 defgcb
(4)
(5)
(6) 偏小 偏小
23． Cu ZnSO4 乙 cd O2+4e-+4H+=2H2O O2 CH4-8e-+10OH-=+7H2O 2mol/L 6.4
1.2.3电解池的工作原理及应用同步练习-苏教版高中化学选择性必修1
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列电化学装置能达到相应目的的是
A．比较Fe、Cu的金属性强弱
B．制作Cu-Zn“双液”原电池
C．制备少量
D．实现反应：
A．A B．B C．C D．D
2．一种利用纳米V2O5纤维为电极的Li-Mg二次电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是
A．放电时，电池的负极反应为Mg2++2e-=Mg
B．充电时，阳极反应式可以表示为LiV2O5-e-=Li++V2O5
C．该电池的电解质溶液可以为1mol.L-1的LiCl-MgCl2混合水溶液
D．电池中所用离子交换膜为阴离子交换膜
3．用金属钴和不锈钢作电极材料，通过电渗析法制备的原理如图所示。下列有关说法正确的是
A．b极是电源正极
B．M极的电极材料为不锈钢
C．从N极移向产品室
D．膜I、膜V为阳离子交换膜，膜II、膜III为阴离子交换膜
4．FeCl3溶液吸收工业废气H2S后可通过电解装置实现再生，同时将酸性污水中的硝酸盐降解为无污染物质，其工作原理如图所示。下列说法正确的是
A．惰性电极b为电解池的阳极
B．H+从b极区向a极区迁移
C．降解1mol，理论上吸收5molH2S
D．随着电解进行，阴极区的pH增大
5．某全固态薄膜锂离子电池截面结构如图所示，电极A为非晶硅薄膜，充电时得电子成为Li嵌入该薄膜材料中；电极B为薄膜；集流体起导电作用。下列说法不正确的是
A．充电时，集流体A与外接电源的负极相连
B．放电时，外电路通过电子时，薄膜电解质损失
C．放电时，电极B为正极，反应可表示为
D．电池总反应可表示为
6．H2S可通过电化学循环法转化为H2SO4和H2，其装置如图所示。下列分析错误的是
已知氧化过程发生两步反应：H2S+H2SO4=S+SO2+2H2O，S+O2=SO2。
A．电极a周围溶液pH减小
B．电流由电极b经负载、电极a、离子导体回到电极b
C．理论上1molH2S参加反应可产生1mol H2
D．用此电池为铅蓄电池充电，该电池生成19.6g H2SO4时，铅蓄电池消耗7.2g水
7．一款高压无阳极配制可充电钠电池，其充电过程的原理如图所示。下列说法正确的是
A．b为正极，电极c上发生氧化反应
B．充电时，电路中每迁移电子，理论上c极净增重
C．放电时，由沸石分子筛膜的右侧向左侧迁移
D．放电时，c极的电极反应式为
8．甘油的电催化氧化反应具有广阔的应用前景，其反应原理如图装置所示，工作过程中
A．化学能主要转化为电能
B．H+由b极区通过阳离子交换膜移向a极区
C．b电极反应为2H2O-4e- =4H++O2↑
D．a极区溶液pH减小
9．某期刊中有文献报道，CO2可以在酸性水溶液中用惰性电极电解制得乙烯，其工作原理如图所示，下列说法正确的是
A．电池工作时，电极a上发生还原反应
B．电池工作时，H+通过质子交换膜移向b极
C．d一定为氧气
D．电路中每转移0.3mol电子时，产生0.56L乙烯
10．电解法生活污水处理装置的工作原理，是选择合适的电极材料，以污水为电解质溶液，通直流电电解产生Fe(OH)3、Al(OH)3胶体等具有高吸附性的絮凝剂，使污水中悬浮物形成沉淀析出。下列说法正确的是
A．该电解装置必须以铝、铁作两极材料
B．Fe(OH)3生成过程是Fe-2e-=Fe2+，Fe2++O2+2H2O= Fe(OH)3+OH-
C．若将污水混合海水，无隔膜电解能产生NaClO，将污水中细菌杀灭
D．电解产生的H2、O2、Cl2在水中以气溶胶上浮，可以带出污水中的有毒离子
二、填空题
11．请仔细观察下列三种装置的构造示意图。根据要求回答问题：
(1)电解精炼铜(如图1)时，a极材料是 (填“纯铜”或“粗铜”)；其电解质溶液能否用CuCl2替代？答： (“能”或“否”)。
(2)碱性锌锰电池(如图2)的总反应式为Zn＋2MnO2＋2H2O=2MnOOH＋Zn(OH)2，该电池的负极反应式为 。若有6.5g锌参与了电池反应，则转移电子的物质的量为 mol。
(3)铅-硫酸蓄电池(如图3)放电过程中，正极的电极反应式为 ，充电时，Pb电极应接电源的 极(填“正”或“负”)。
12．新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料，两电极上分别通入CH4和O2，电解质为KOH溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行饱和氯化钠溶液电解实验，如图所示。
回答下列问题：
(1)甲烷燃料电池正极的电极反应为 、负极的电极反应 。
(2)闭合K开关后，a、b电极上均有气体产生，其中b电极上得到的是 ，电解氯化钠溶液的总反应方程式为 。
13．电化学方法是化工生产及生活中常用的一种方法。回答下列问题：
(1)二氧化氯(ClO2)为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺如图所示：
①图中用石墨作电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2。产生ClO2的电极应连接电源的 (填“正极”或“负极”)，对应的电极反应式为 。
②a极区pH (填“增大”“减小”或“不变”)。
③图中应使用 (填“阴”或“阳”)离子交换膜。
(2)电解K2MnO4溶液制备KMnO4。工业上，通常以软锰矿(主要成分是MnO2)与KOH的混合物在铁坩埚(熔融池)中混合均匀，小火加热至熔融，即可得到绿色的K2MnO4，化学方程式为 。用镍片作阳极(镍不参与反应)，铁板为阴极，电解K2MnO4溶液可制备KMnO4。上述过程用流程图表示如下：
则D的化学式为 ；阳极的电极反应式为 ；阳离子迁移方向是 。
(3)电解硝酸工业的尾气NO可制备NH4NO3，其工作原理如图所示：
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 。
14．电解原理在化学工业中有广泛应用。下图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：
(1)若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则：
①在X极附近观察到的现象是 。
②Y电极上的电极反应式为 。
(2)如用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则
①X电极的材料是 ，电极反应式为 。
②Y电极的材料是
(3)工业品氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸杂质，可用离子交换膜法电解提纯。电解槽内装有阳离子交换膜(只允许阳离子通过)，其工作原理如图所示。
①该电解槽的阳极反应式是 。
②通电开始后，阴极附近溶液pH会增大，请简述原因 。
③除去杂质后的氢氧化钾溶液从溶液出口 (填写“A”或“B”)导出。
15．(1)在如图所示的原电池中， 是负极，发生 反应，正极的现象 ，电池反应的化学方程式为 。
(2)将CH4设计成燃料电池，其利用率更高，装置如图所示(A、B为多孔碳棒)，电池总反应为CH4+2O2+2KOH═K2CO3+3H2O。
①实验测得OH-定向移向B电极，则 处电极入口通甲烷(填A或B)。
②当消耗甲烷的体积为33.6L(标准状况下)时，假设电池的能量转化率为80%，则导线中转移电子的物质的量为 。
(3)如用电解法精炼粗铜，电解液c选用CuSO4溶液，则：
①A电极的材料是 ，电极反应式是 ；
②B电极的材料是 ，电极反应式是 。
16．中国科学院长春应用化学研究所在甲醇(CH3OH)燃料电池技术方面获得新突破，组装出了自呼吸电池及主动式电池。
Ⅰ．甲醇燃料电池的工作原理如下图所示。
(1)甲醇燃料电池的总反应方程式为 。
(2)左边电极为该电池的 (填“正极”或“负极”)，该极的电极反应为 。
(3)当6.4 g甲醇完全反应生成CO2时，消耗标准状况下的空气体积约为 L。
Ⅱ．某学习小组用石墨作电极电解饱和食盐水进行研究。
(4)电解一段时间后，U形管 (填“左”或“右”)边的溶液变红，该处的电极反应为 。
(5)若要使电解初期的溶液复原，可加入的物质是 (填名称)。
17．如图所示，某同学设计了一个燃料电池探究氯碱工业原理的相关问题，其中乙装置中X为阳离子交换膜，请按要求回答相关问题：
(1)石墨电极(C)作 极，甲中甲烷燃料电池的负极反应式为 。
(2)若消耗2.24(标况)氧气，则乙装置中铁电极上生成的气体体积(标况)为 L。
(3)若丙中以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼，下列说法正确的是___________
A．a电极为纯铜 B．粗铜接电源正极，发生还原反应
C．CuSO4溶液的浓度保持不变 D．利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
(4)若丙中以稀H2SO4为电解质溶液，电极材料b为铝，则能使铝表面生成一层致密的氧化膜，该电极反应式为 。
(5)若将乙装置中两电极用导线直接相连形成原电池，则石墨(C)电极上发生的电极反应为： 。
18．按如图装置进行实验，并回答下列问题。
（1）判断装置的名称：A池为 ，B池为 。
（2）锌极为 极，电极反应式为 。铜极为 极，电极反应式为 。
石墨棒C1为 极，电极反应式为 。
石墨棒C2附近发生的实验现象为 。
19．(主要指和)是大气主要污染物之一。有效去除大气中的是环境保护的重要课题。
(1)用稀硝酸吸收，得到和的混合溶液，电解该混合溶液可获得较浓的硝酸。写出电解时阳极的电极反应式： 。
(2)用酸性水溶液吸收，吸收过程中存在与生成和的反应。写出该反应的化学方程式： 。
(3)法也是氮氧化物进行处理的方法。工作原理如下：
的储存和还原在不同时段交替进行，如图a所示。
①通过和的相互转化实现的储存和还原。储存的物质是 。
②储存转化为过程中，参加反应的和的物质的量之比为 。
③还原的过程分两步进行，图b表示该过程相关物质浓度随时间的变化关系。整个反应过程可描述为 。
④还原过程中，有时会产生笑气。用同位素示踪法研究发现笑气的产生与有关。在有氧条件下，与以一定比例反应时，得到的笑气几乎都是。将该反应的化学方程式补充完整： 。
_____________________
20．丙装置中充入滴有酚酞的氯化钠溶液，X、Y均为石墨电极。反应一段时间后，可观察到甲装置中Co电极附近产生气泡，丙装置中X极附近溶液变红。
比较Fe、Co、Cu三种金属的活动性由强到弱的顺序是 (填元素符号)。
三、实验题
21．请利用下列装置及试剂组装一套装置制取 Cl2，检验潮湿的Cl2有无漂白性，并收集纯净干燥的Cl2。
(1)制取氯气时，在烧瓶里加入一定量的二氧化锰，通过 (填写仪器名称)向烧 瓶中加入适量的浓盐酸。
(2)仪器连接顺序为a→ ( ) →( ) → d→e→g→( ) →( ) →( ) →1 →m， 写出浓盐酸与二氧化锰反应产生氯气的离子方程式 。
(3)实验中可观察到③的锥形瓶中有色布条的变化情况是 。
(4)装置②中所装试剂是饱和食盐水，作用是 。
(5)装置⑥作用是(用化学方程式表示) 。
(6)氯碱厂电解精制的饱和食盐水，利用电解产品可制取漂白粉等。电解饱和食盐水发生的化学方程式 。
22．高锰酸钾为黑紫色、细长的棱形结晶或颗粒，是一种强氧化剂，可溶于水它常用作消毒剂、水净化剂、氧化剂、漂白剂、毒气吸收剂、二氧化碳精制剂等。
Ⅰ.氯气氧化K2MnO4制备KMnO4
(1)若实验室选用A装置制备Cl2，导管P的作用为
(2)若实验室选用B装置制备氯气，当锥形瓶中放置的药品为漂白粉，则对应的离子方程式为 。
(3)D装置中的试剂为 ，用氯气氧化K2MnO4，则其接口顺序为 a→ (按气流方向从左到右，用小写字母表示，A和B 选其中一个，其它装置只选用一次)。
(4)用惰性电极电解K2MnO4溶液也可以制备KMnO4，则电解的总反应方程式为
Ⅱ.做标准液测定草酸晶体(H2C2O4·XH2O)中的X值，实验步骤如下：①称取ag纯草酸晶体，将其配成250.00mL的溶液作为待测液。②取25.00mL待测液于锥形瓶中，加入适量的稀H2SO4，再用浓度为Cmol/L的酸性高锰酸钾进行滴定，达到滴定终点时平均消耗标准液VmL。
(5)求得X的表达式为 (用含a、C、V表示)。
(6)讨论：①若滴定至终点时仰视滴定管的读数，则由此测得X的值会
②若装高锰酸钾的酸式滴定管未润洗，则由此测得X的值会
23．CuSO4溶液是一种较重要的铜盐试剂，在电镀、印染、颜料、农药等方面有广泛应用。某同学利用CuSO4溶液进行以下实验探究：
(1)下图是根据反应Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4设计成的锌铜原电池：
该原电池的正极为 (填“Zn”或“Cu”)，电解质溶液甲是 (填“ZnSO4”或“CuSO4”)溶液；若盐桥中的成分是KNO3溶液，则盐桥中K+向 (填“甲”或“乙”)烧杯中移动。
(2)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼，下列说法正确的是 (填字母)。
a．溶液中Cu2+向阳极移动 b．粗铜接电源正极，发生还原反应
c．电解后CuSO4溶液的浓度减小 d．利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
(3)利用反应2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4 + 2H2O可制备CuSO4，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应为 。
(4)下图中，Ⅰ 是甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)的结构示意图。
①该同学想在Ⅱ中实现铁上镀铜，b处通入的是 (填“CH4”或“O2”)，a处电极上发生的电极反应式是 。
②Ⅱ中电解前CuSO4溶液的浓度为2mol/L，当线路中有0.2 mol电子通过时，则此时电解液CuSO4溶液的浓度为 ，阴极增重 g。
参考答案：
1．D
2．B
3．D
4．D
5．B
6．C
7．B
8．D
9．B
10．C
11．(1) 纯铜 能
(2) Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2 0.2
(3) PbO2+2e-+4H++SO=PbSO4 +2H2O 负
12． )2O2+4H2O+8e－=8OH－ CH4＋10OH－－8e－=＋7H2O H2 2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
13．(1) 正极 Cl-－5e-＋2H2O=ClO2↑＋4H＋ 增大 阳
(2) 2MnO2＋4KOH＋O22K2MnO4＋2H2O KOH －e-= K＋由阳离子交换膜左侧向右侧迁移
(3) NO＋5e－＋6H＋=＋H2O 1∶4
14． 放出气体，溶液变红 2Cl-- 2e-＝Cl2↑ 纯铜 Cu2++ 2e-＝Cu 粗铜 4OH--4e-＝2H2O+O2↑ H+放电，促进水的电离，OH-浓度增大 B
15． Fe 氧化 有气泡产生 Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ B 9.6mol 粗铜 Cu-2e-=Cu2+ 纯铜 Cu2++2e-=Cu
16． 2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O 负极 CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+ 33.6 右 2H2O+2e-=2OH-+H2↑ 氯化氢
17．(1) 阳 CH4-8e-+ 10 OH- = CO+ 7H2O
(2)4.48
(3)AD
(4)2Al + 3H2O-6e-= Al2O3 + 6H+
(5)O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-
18． 原电池 电解池 负 Zn－2e－=Zn2＋ 正 Cu2＋＋2e－=Cu 阳 2Cl－－2e－=Cl2↑ 有无色气体产生，附近溶液出现红色
19．(1)
(2)
(3) 首先将吸附在表面的还原为，然后与在表面反应生成和
20．Fe＞Co＞Cu
21．(1)分液漏斗
(2) c b i h f 4H++2Cl-+MnO2Mn2++2H2O+Cl2↑
(3)有色布条褪色
(4)除去HCl
(5)Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O
(6)2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
22．(1)平衡气压，使分液漏斗中的液体能够顺利滴下
(2)
(3) 饱和食盐水 defgcb
(4)
(5)
(6) 偏小 偏小
23． Cu ZnSO4 乙 cd O2+4e-+4H+=2H2O O2 CH4-8e-+10OH-=+7H2O 2mol/L 6.4
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