化学选择性必修1第3节 电能转化为化学能——电解当堂达标检测题

这是一份化学选择性必修1第3节 电能转化为化学能——电解当堂达标检测题，共38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。

一、单选题
1．乙醛酸()是有机合成的重要中间体。工业上用“双极室成对电解法”生产乙醛酸，原理如图所示。该装置中阴、阳两极为惰性电极，两极室均可产生乙醛酸，其中乙二醛与M电极的产物反应生成乙醛酸。下列说法不正确的是
A．若有2mlH+通过质子交换膜，并完全参与了反应，则该装置中生成的乙醛酸为2ml
B．M电极上的电极反应式为：2Cl- - 2e- = Cl2↑
C．M极周围溶液发生反应：Cl2 + OHC—CHO + H2O = HOOC—CHO + 2HCl
D．电解一段时间后，因为H+ 通过质子交换膜，使阴极室溶液的pH减小
2．钾石墨属于膨胀石墨，有各种优良性能。其组成是、、、和。在钾石墨中，钾原子把最外层电子交给石墨层，但在遇到与金属钾易反应的其他物质时电子将被收回。下列有关钾石墨的叙述不正确的是
A．钾石墨、储氢合金、耐热合金、记忆合金等属于新型材料
B．钾石墨能导电，可做氯碱工业的电极材料
C．钾石墨与乙醇相遇会发生化学反应
D．、、、和不属于同素异形体
3．用惰性电极进行电解，下列说法正确的是
A．电解稀硫酸，实质上是电解水，故溶液不变
B．电解稀溶液，要消耗，故溶液减小
C．电解溶液，在阴极上和阳极上生成气体产物的物质的量之比为
D．电解溶液，在阴极上和阳极上生成产物的物质的量之比为
4．研究人员研制出一种可在一分钟内完成充放电的超常性能铝离子电池，充放电时和两种离子在Al电极上相互转化，其它离子不参与电极反应，其放电工作原理如图所示。下 列说法不正确的是
A．放电时，有机阳离子向石墨电极方向移动
B．充电时，铝电极连外接电源的正极，石墨电极连外接电源的负极
C．放电时负极的电极反应为：
D．充电时的阳极电极反应为：
5．一款低成本高能效的新型无隔膜铈铅单液流电池装置如图所示，该电池用石墨毡做电极，可溶性铈盐和铅盐的混合酸性溶液作电解液。已知电池反应为：。下列相关说法正确的是
A．放电时，在b电极发生还原反应
B．该电池可用稀硫酸酸化电解质溶液
C．充电过程中，a电极发生的反应为
D．放电过程中，电解质溶液中的向a电极移动
6．某可充电电池的原理如图所示，已知 a、b为惰性电极，溶液呈酸性，充电时右槽溶液颜色由绿色变为紫色。下列叙述错误的是
A．充电时，电极a接直流电源的正极，电极b接直流电源的负极
B．放电过程中，左槽溶液颜色由蓝色变为黄色
C．充电过程中，a极的电极反应为
D．放电时，H+通过离子交换膜由右槽向左槽移动
7．对氨基苯甲酸()是一种用途广泛的化工产品和医药中间体，以对硝基苯甲酸()为原料，采用电解法合成对氨基苯甲酸的装置如图。下列说法中不正确的是
A．铅合金与电源负极相连
B．阴极的主要电极反应式为+6e-+6H+→+2H2O
C．每转移1 mle-时，阳极电解质溶液的质量减少9 g
D．反应一段时间后阳极区pH不变
8．下列反应的离子方程式不正确的是
A．覆铜板中的铜溶于溶液：
B．铝溶于溶液：
C．溶于稀硝酸：
D．用石墨电极电解溶液：
9．以铬酸钾(K2CrO4)为原料，电化学法制备重铬酸钾(K2Cr2O7)的实验装置示意图如图。下列说法正确的是
A．在阳极放电，发生氧化反应
B．装置中的离子交换膜为阴离子交换膜
C．在阴极发生的电极反应为：2H2O+2e-=2OH-+H2↑
D．当电路中有0.4ml电子转移时，标况下产生气体的总体积为4.48L
10．全钒液流储能电池因储能容量大、充放电转换快、使用寿命长、安全等优点，受到广泛重视。其充电时工作原理如图所示。下列说法错误的是
A．充电时，电极电势比较：电极a高于电极b
B．充电时，阳极反应：
C．放电时，被氧化为
D．放电时，电流从b电极流向外电网
二、填空题
11．在如下的装置中进行电解，并已知铁极的质量减小11.2克。
(1)A是电源的 极
(2)电解过程中，电路中通过 摩电子
(3)Ag极的电极反应是 ；析出物质的质量 克
(4)Cu(a)的电极反应是 ；
(5)Cu(b)的电极反应是
12．研究化学能与其他能量的转化对生产生活有重要意义。请回答：
(1)一氧化碳是水煤气的主要成分之一，其燃烧热为283.0 kJ/ml，则一氧化碳燃烧的热化学方程式为
(2)电解法精炼粗通时， 作阳极。
(3)下图所示装置中盐桥的作用是 (填字母)
A．使电子通过
B．使两个烧杯中的溶液连成一个通路
C．使ZnSO4溶液和CuSO4溶液均保持电中性
13．已知装置E是在石墨电极上镀银，回答下列问题：
(1)装置A中Pt电极的名称为 (填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”)，装置A总反应的离子方程式为 。
(2)装置B中电极上发生的电极反应为 ；盐桥中K+移向装置 (填“B”或“C”)。
(3)当装置D共收集到标况下5.6 L气体时，电路中通过的电子的物质的量为 ml。
(4)装置E中X为 ，极板M的材料为 。
14．铝作为一种应用广泛的金属，在电化学领域也发挥着举足轻重的作用。回答下列问题：
(1)某同学根据氧化还原反应：2Al(s)+3Cu2+(aq)=2Al3+(aq)+3Cu(s)，设计如图所示的原电池。
①电极X的化学式为Cu，电极Y的化学式为 。
②盐桥中的阴离子向 (填化学式)溶液中移动。
(2)新型电池中的铝电池类型较多。
①Li－Al/FeS是一种二次电池，可用于车载电源，其电池总反应为2Li+FeS=Li2S+Fe。放电时的正极反应式为 。
②Al－空气燃料电池可用作电动汽车的电源，该电池多使用NaOH溶液为电解液。电池工作过程中电解液的pH (填“增大”“减小”或“不变”)。
③如图为Al­Ag2O电池的原理结构示意图，这种电池可用作水下动力电源。该电池反应的化学方程式为2Al+3Ag2O+2NaOH=2NaAlO2+6Ag+H2O，当电极上析出1.08gAg时，电路中转移的电子为 ml。
(3)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。
请回答下列问题：
①写出电解饱和食盐水的离子方程式： 。
②离子交换膜的作用为：阻止阳极产生的Cl2和阴极产生的H2混合发生爆炸、 。
③精制饱和食盐水从图中a位置补充，氢氧化钠溶液从图中 位置流出(选填“c”或“d”)。
15．电解饱和食盐水装置的结构如图所示：
(1)写出电解食盐水的化学方程式
(2)滴入酚酞显红色的是 极(填a或b，下同)， 极产生的气体可使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。
(3)工业上可以用生产的氯气制备漂白粉，该反应的化学方程式
16．双氧水(过氧化氢的水溶液)在工业生产和日常生活中应用广泛。
(1)双氧水的强氧化性使其对大多数病菌和病毒具有消杀功能。用3%医用双氧水对不传染病房喷洒消毒时，地板上有气泡冒出，该气体是 。
(2)火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态过氧化氢。知0.4ml液态肼与足量的液态过氧化氢反应，生成氮气和水蒸气，并放出256.652kJ的热量。该反应的热化学方程式为 。
(3)双氧水能将碱性废水中的CN-转化成碳酸盐和一种对环境无污染的气体，CN-的电子式为 ，写出该反应的离子方程式 。
(4)如图是工业上制备过氧化氢最常见的方法，写出实际发生反应的总方程式 。
(5)如图是一种用电解原理来制备H2O2，并用产生的H2O2处理废氨水的装置。
①Ir—Ru惰性电极吸附O2生成H2O2，其电极反应式是 。
②处理废氨水中溶质(以NH3计)的质量是34g，理论上电路中转移电子数为 ml。
17．双极膜由阳离子交换膜、催化剂层和阴离子交换膜组合而成，在直流电场作用下可将水解离，在双极膜的两侧分别得到H+和OH-，将其与阳离子交换膜(阳膜)、阴离子交换膜(阴膜)组合，可有多种应用。
(1)海水淡化：模拟海水淡化，并获得浓盐酸和浓氢氧化钠溶液。双极膜组合电解装置示意图如图。
①X极是 极。
②图中双极膜的右侧得到的是 (填“H+”或“OH-”)，电解后在 出口可获得较浓的盐酸(填“a”“b”或“c”)。
③电解过程中阳极区溶液中的n(OH-) (填“变大”“变小”或“基本不变”)。
(2)新型Zn—CO2水介质电池，为解决环境和能源问题提供了一种新途径。电池示意图如图，电极为金属锌和选择性催化材料。放电时温室气体CO2被转化为储氢物质甲酸等。
①放电时电池负极反应为 。
②放电时，1mlCO2转化为HCOOH，转移的电子数为 ml。
③充电时，电池总反应为 。
18．利用电解原理制备物质可分为两个类型：
19．硒是动物和人体所必需的微量元素之一，也是一种重要的工业原料。硒在自然界中稀少而分散，常从精炼铜的阳极泥中提取硒。
(1)粗铜精炼时，通常用精铜作 极(填“阴”或“阳”)。
(2)Se与处于同一主族，比原子多1个电子层，Se的原子序数为 ，最高价氧化物的化学式为 。
(3)阳极泥中的硒主要以Se和CuSe的形式存在，工业上常用硫酸化焙烧法提取硒，主要步骤如下：
i、将含硒阳极泥与浓硫酸混合焙烧，产生的混合气体；
ii、用水吸收i中混合气体，可得Se固体。
①请写出与浓反应的化学方程式 。
②焙烧过程产生的烟气中含有少量，可用溶液吸收，二者反应生成一种盐，该盐的化学式为 。
③写出步骤ii中的化学方程式 。
20．铜是与人类关系非常密切的有色金属。已知：常温下，在溶液中Cu2+稳定，Cu+易在酸性条件下发生反应：Cu+=Cu2++Cu。大多数+1价铜的化合物是难溶物，Cu2O、CuI、CuCl、CuH等。
(1)在CuCl2溶液中逐滴加入过量KI溶液可能发生以下反应：
a．2Cu2++4I-=2CuI↓(白色)+I2
b．2Cu2++2Cl-+2I-=2CuCl↓(白色)+I2
为顺利观察到白色沉淀可以加入的最佳试剂是___________。
A．SO2B．苯C．NaOH溶液D．乙醇
(2)一定条件下，在CuSO4中加入NH5反应生成氢化亚铜(CuH)。写出CuH在过量稀盐酸中有气体生成的离子方程式： 。
(3)纳米级Cu2O具有特殊的光学、电学及光电化学性质，在太阳能电池、传感器、超导体等方面有着潜在的应用，研究制备纳米氧化亚铜的方法已成为当前的热点研究之一、以铜作阳极，石墨作阴极电解。已知：铜作阳极时，铜先被氧化生成Cu+，后Cu+继续氧化生成Cu2+；在碱性溶液中CuCl浊液易转化为Cu2O。
①以NaOH溶液作为电解质溶液时需添加NaCl，其目的是 ，写出阳极反应式： 。
②写出在碱性溶液中CuCl浊液转化为Cu2O的离子方程式： 。
三、实验题
21．为了探究原电池和电解池的工作原理，某研究性学习小组分别用如图所示的装置进行实验，回答下列问题。
Ⅰ.用甲装置进行第一组实验：
(1)在保证电极反应不变的情况下，下列材料不能代替左侧Cu电极的是 (填序号)。
A．石墨 B．镁 C．银 D．铂
(2)实验过程中，SO (填“从左向右”“从右向左”或“不”)移动；滤纸上能观察到的现象有 。
Ⅱ.该小组同学用乙装置进行第二组实验时发现，两极均有气体产生，Y极溶液逐渐变成紫红色，停止实验后观察到铁电极明显变细，电解液仍澄清。查阅资料知，高铁酸根离子(FeO)在溶液中呈紫红色。请根据实验现象及所查信息，填写下列空白：
(3)电解过程中，X极溶液的pH (填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)电解过程中，Y极发生的电极反应为 和 。
(5)已知K2FeO4和Zn可以构成碱性电池，其中K2FeO4在电池中作正极材料，电池总反应为2K2FeO4+3Zn=Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2，则该电池正极发生的电极反应为： 。
22．某同学使用石墨电极，在不同电压(x)下电解pH=1的0.1 ml·L－1 FeCl2溶液，实验记录如下(a、b、c代表电压值)：
(1)用KSCN溶液检验出溶液中含Fe3＋，看到的现象是 。
(2)Ⅰ中，Fe3＋产生的原因可能是Cl－在阳极放电，生成的Cl2将Fe2＋氧化。写出Cl2氧化Fe2＋的离子方程式： 。
(3)由Ⅱ推测，Fe3＋产生的原因还可能是Fe2＋在阳极放电。原因是Fe2＋具有 性。
(4)Ⅱ中虽未检验出Cl2，但Cl－在阳极是否放电仍需进一步验证。控制变量，做对照实验继续探究：电解pH=1的NaCl溶液，记录如下：
①NaCl溶液的浓度应是 ml·L－1。
②Ⅳ中检验Cl2的实验方法： 。
③与Ⅱ对比，得出的结论：通过控制电压，证实了产生Fe3＋的两种原因都成立；通过控制电压，验证了放电顺序是：Fe2＋ Cl－（填“＞”或“＜”）
23．湿式吸收一电解再生法，是采用氧化一电解的双反应器对含硫化氢的废气进行脱硫制氢。实验表明，双反应器法可以在较宽的范围内实现对硫化氢的有效吸收，并可同时制取氢气和硫磺，该法基本流程见图l，其中氧化吸收器中为FeCl3溶液，电解反应器可实现FeCl3溶液的恢复及H2的制备。
（1）氧化反应器中发生的主要反应的离子有程式为
（2）电解反应器中，阳极反应式是
（3）某研究小组在实验室中模拟上述过程，研究FeCl3溶液吸收H2S气体的效率，实验时要先向FeCl3溶液中通入N2，其目的是 。对影响吸收效率的因素提出如下假设，请你完成假设二和假设三：
假设一：H2S气体的通入速率；
假设二： ；
假设三： 。
请你设计实验就假设一进行验证，将实验步骤及结论补充完整（注：可用pH计测量溶液中的H+浓度）
（4）将FeCl3溶液吸收H2S气体后的溶液过滤后，取少量向其中加入BaCl2溶液，发现有白色沉淀生成（注：BaS溶于盐酸）。则白色沉淀可能是 你的判断理由是
类型
“解离”型
“组合”型
电解池构造
膜类型
①膜1： ；
膜2：
②膜3： ，
膜4：
序号
电压/V
阳极现象
检验阳极产物
Ⅰ
x≥a
电极附近出现黄色，有气泡产生
有Fe3＋、有Cl2
Ⅱ
a＞x≥b
电极附近出现黄色，无气泡产生
有Fe3＋、无Cl2
Ⅲ
b＞x＞0
无明显变化
无Fe3＋、无Cl2
序号
电压/V
阳极现象
检验阳极产物
Ⅳ
a＞x≥c
无明显变化
有Cl2
Ⅴ
c＞x≥b
无明显变化
无Cl2
实验步骤及结论
别取等体积、等浓度的FeCl3溶液于不同的试管中；
②
③
④
⑤结论：
参考答案：
1．D
【详解】A．2ml H+通过质子交换膜，则电池中转移2ml电子，根据电极方程式HOOC-COOH+2e- +2H+=HOOC-CHO+H2O，可知生成1ml乙醛酸，由于两极均有乙醛酸生成，所以生成的乙醛酸为2ml，A正确；
B．根据质子的移动方向，确定M电极是阳极，阳极上发生失电子的氧化反应: 2Cl- - 2e- = Cl2↑，B错误；
C．据乙二醛与M电极的产物反应生成乙醛酸分析，M极产生的氯气与乙二醛反应：Cl2 + OHC—CHO + H2O = HOOC—CHO + 2HCl，C正确；
D．N为阴极，电极方程式HOOC-COOH+2e- +2H+=HOOC-CHO+H2O，则阴极室溶液的pH变大，D错误；
故选D。
2．B
【详解】A．钾石墨属于膨胀石墨，储氢合金、耐热合金、记忆合金等有各种优良性能，均属于新型材料，A正确；
B．已知，在钾石墨中，当遇到与金属钾易反应的其他物质时电子将被收回，氯碱工业为电解饱和食盐水，K与水剧烈反应，不可做电极，所以B错误；
C．K可以与乙醇反应，所以钾石墨遇到乙醇时，K电子被收回可与乙醇反应，C正确；
D．、、、和不属于单质，所以不是同素异形体，D正确；
故选B。
3．D
【详解】A．电解稀硫酸，实质上是电解水，溶剂的质量减小，溶质的质量不变，所以溶液的浓度增大，的浓度增大，溶液的变小，A项错误；
B．电解稀溶液，实质上是电解水，溶剂的质量减小，溶质的质量不变，所以溶液的浓度增大，的浓度增大，溶液的变大，B项错误；
C．电解溶液，实质上是电解水，阴极上得电子生成氢气，阳极上失电子生成氧气，根据得失电子守恒，在阴极上和阳极上生成气体产物的物质的量之比为，C项错误；
D．电解溶液时，阴极上得电子生成铜，阳极上失电子生成氯气，根据得失电子守恒，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为，D项正确；
故选D。
4．B
【详解】A．放电时，铝是活泼的金属，铝是负极，被氧化生成，不活泼石墨为正极，原电池中阳离子向正极移动，所以有机阳离子向石墨电极方向移动，A正确；
B．放电时，铝是负极，石墨是正极，充电时，铝是阴极、连外接电源的负极，石墨为阳极、连外接电源的正极，B错误；
C．放电时负极发生氧化反应生成铝离子，铝离子与结合生成，所以电极反应式为：，C正确；
D．充电时，石墨为阳极、连外接电源的正极，失电子，电极反应式为：，D正确；
答案选B。
5．D
【详解】A．由题中方程式可知放电过程是，发生在a电极氧化反应 ，A错误；
B．硫酸根离子会与铅离子反应生成硫酸铅沉淀，所以不能用稀硫酸酸化电解质溶液，B错误；
C．充电过程中，a电极发生的反应为，C错误；
D．放电过程中，内电路电流的方向是a-b，所以电解质溶液中的向a电极移动，D正确；
故选D。
6．B
【分析】充电时右槽溶液颜色由绿色变为紫色，则由V3+转化为V2+，得电子发生还原反应，b电极为阴极，a电极为阳极；则放电时，a电极为正极，b电极为负极。
【详解】A．充电时，该装置为电解池，电极a为阳极，电极b为阴极，则电极a接直流电源的正极，电极b接直流电源的负极，A 正确；
B．放电时，该装置为原电池，电极a为正极，电极b为负极，电极a上，得到电子转变为 VO2+，发生还原反应，左槽溶液颜色由黄色变为蓝色，B错误；
C．充电过程中，电极a是阳极，阳极的电极反应式为，C正确；
D．放电时，阳离子向正极移动，所以氢离子通过离子交换膜由右槽向左槽移动，D 正确；
故选B。
7．D
【分析】该装置为电解池，右侧生成氧气，则右侧为阳极，电极反应式为，左侧为阴极，据此分析解答。
【详解】A. 该电解池右侧为阳极，则左侧为阴极，铅合金与电源负极相连，选项A正确；
B. 阴极得电子发生还原反应生成氨基苯甲酸，则阴极的主要电极反应式为+6e-+6H+→+2H2O，选项B正确；
C. 阳极发生反应，氢离子移动向阴极，当转移4mle－时，阳极电解质溶液减少2ml水，则每转移1mle－时，阳极电解质溶液减少0.5ml水，质量为9g，选项C正确；
D. 阳极发生反应，氢离子移动向阴极，则反应结束后阳极区硫酸浓度会增大，pH减小，选项D错误；
答案选D。
8．D
【详解】A．单质铜与FeCl3会发生氧化还原反应，其离子方程式为Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+，故A正确；
B．铝与NaOH溶液发生反应会产生H2，其离子方程式为2Al+2OH−+6H2O=2[Al(OH)4]−+3H2↑，故B正确；
C．Ag2CO3与稀硝酸发生反应会产生CO2，其离子方程式为Ag2CO3+2H+=2Ag++CO2↑+H2O，故C正确；
D．惰性电极电解ZnCl2时，阳离子是H+放电，产生H2，阴离子是Cl-放电产生Cl2，但是Zn2+与OH-结合会产生沉淀，所以其正确的离子方程式为Zn2++2Cl−+2H2O Cl2↑+H2↑+Zn(OH)2↓，故D错误；
故本题选D。
9．C
【分析】根据装置图，惰性电极为阳极，阳极上发生氧化反应，2H2O-4e-=O2↑+4H+，根据2+2H+⇌+H2O，促进了水的电离；不锈钢为阴极，在阴极发生的电极反应为：2H2O+2e-=2OH-+H2↑， 电解池中阳离子移向阴极，而图中为阳离子交换膜，所以电解过程中，H+、K+均从阳极室通过阳离子膜移向阴极室，但主要是K+，由此分析。
【详解】A．水在阳极放电，发生氧化反应，转变为时没有化合价的变化，故没有发生氧化反应，故A不符合题意；
B．根据分析，装置中的离子交换膜为阳离子交换膜，故B不符合题意；
C．在阴极发生的电极反应为：2H2O+2e-=2OH-+H2↑，故C符合题意；
D．根据电极反应可知，该反应原理为电解水，实质为2H2O2H2↑+O2↑，氢的化合价从+1价降低为0价，当电路中有4ml电子转移时，产生气体的物质的量为3ml，当电路中有0.4ml电子转移时，产生气体的物质的量为0.3ml，标况下气体的总体积为0.3ml ×22.4L/ml=6.72L，故D不符合题意；
答案选C。
10．D
【分析】根据充电时H+移动方向可以判断出电极a为阳极（电势高），电极反应为
，电极b为阴极（电势低），电极反应为
；故放电时电极a为正极，转化为，电极b为负极，被氧化为，电流从正极流向负极，即从a极流向外电网。
【详解】A．根据分析，充电时H+移动方向可以判断出电极a为阳极，b为阴极，电势a高于b，A正确；
B．充电时，阳极应失电子，正确为，B正确；
C．根据分析，电极b为负极，被氧化为，C正确；
D．根据分析，放电时电极a为正极，电极b为负极，电流从正极流向负极，即从a极流向外电网，D错误；
故选D。
11． 负极 0.4 0.4
【分析】根据电解时铁电极质量减小，可以判断电解时，铁为阳极，所以，再根据电路中转移电子数相同解答。
【详解】（1）因为电解时铁电极质量减少，所以铁发生氧化反应，做阳极，故B为正极，A为负极，故答案为：负极；
（2）铁极的质量减小11.2克，根据电极反应，所以有，故答案为：0.4；
（3）Ag极与电源负极相连，所以做阴极，发生还原反应，溶液中氢离子放电，所以电极反应是，因为回路中转移的电子数相同，所以这里也转移0.4ml电子，析出氢气0.4g，所以答案为：，0.4；
（4）Cu(b)与电源正极相连，做阳极，所以Cu(a)做阴极，发生还原反应，铜离子氧化性强于氢离子，所以答案为： ；
（5）Cu(b)与电源正极相连，做阳极，铜为活性电极，所以答案为：；
12． △H=-283.0 kJ/ml 粗铜 BC
【详解】(1)燃烧热是1 ml可燃物完全燃烧产生稳定的氧化物时所放出的热量。CO的燃烧热是283.0 kJ/ml，表示1 ml CO完全燃烧产生CO2气体时放出热量是283.0 kJ，故表示CO燃烧的热化学方程式为：△H=-283.0 kJ/ml；
(2)在电解法精炼粗通时，粗铜连接外接电源的正极作阳极，而精铜则连接外接电源的负极作阴极；
(3)盐桥中含有电解质溶液，可以通过阴、阳离子定向移动而形成闭合回路，使两个烧杯中的ZnSO4溶液和CuSO4溶液保持电中性，但电子不能进入溶液，只能通过导线定向移动，故合理选项是BC。
13．(1) 阴极 Cu+2H+ Cu2++H2↑
(2) PbO2+2e-+4H++=PbSO4+2H2O B
(3)0.25
(4) AgNO3 石墨
【分析】根据装置图可知，装置B和装置C组成铅蓄电池，其中Pb为负极，PbO2为正极，则装置A中Pt电极为阴极，Cu电极为阳极，装置D中左侧石墨是阴极，右侧石墨是阳极，装置E中极板M为阴极，极板N为阳极。
【详解】（1）由分析可知装置A中Pt电极与电池负极相连，其名称为阴极，装置A中阳极为Cu失电子生成Cu2+，阴极是H+得电子生成H2，总反应的离子方程式为Cu+2H+ Cu2++H2↑；
（2）装置B为原电池的正极，PbO2得电子生成PbSO4，其发生的电极反应为PbO2+2e-+4H++=PbSO4+2H2O；在原电池中阳离子移向正极，故盐桥中K+移向装置的正极，即装置B；
（3）当装置D共收集到标况下5.6 L气体，其物质的量为，装置D是电解NaCl溶液，阴极电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，阳极电极反应为2Cl--2e-=Cl2↑，根据转移电子守恒，可知生成的H2和Cl2各0.125ml，转移电子为0.25ml；
（4）已知装置E是在石墨电极上镀银，则装置E中X为AgNO3，在电解池中，Ag+在阴极材料上得电子生成Ag单质，由分析可知电极M为阴极，所以电极M为石墨。
14． Al Al2(SO4)3 2Li++FeS+2e-=Li2S+Fe或 FeS+2e-=S2-+Fe 减小 0.01 2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑ 阻止OH-进入阳极室，与Cl2发生反应Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O d
【详解】(1)①根据氧化还原反应：2Al(s)+3Cu2+(aq)=2Al3+(aq)+3Cu(s)设计原电池，Al作负极，则根据装置图可知，电极X为Cu，作正极，电极Y为Al；
②原电池中，阴离子移动向负极，则盐桥中的阴离子向Al2(SO4)3溶液中移动；
(2)①Li－Al/FeS是一种二次电池，其电池总反应为2Li+FeS=Li2S+Fe，由化合价变化可知，Li作负极，FeS作正极，则放电时的正极反应式为2Li++FeS+2e-=Li2S+Fe或 FeS+2e-=S2-+Fe；
②Al－空气燃料电池，Al作负极，空气从正极通入，该电池多使用NaOH溶液为电解液，负极反应式为，正极反应式为，总反应式为，故电池工作过程中，氢氧根离子浓度减小，则pH减小；
③1.08gAg的物质的量为0.01ml，Ag的化合价从+1价降低为0，则电路中转移的电子为0.01ml；
(3)①阳极上氯离子放电生成氯气，则阳极反应式为，阴极上水电离出的氢离子放电生成氢气和氢氧根离子，则阴极反应式为，则电解饱和食盐水的离子方程式：2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑；
②离子交换膜的作用为：阻止阳极产生的Cl2和阴极产生的H2混合发生爆炸、阻止OH-进入阳极室，与Cl2发生反应Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O；
③阴极上水电离出的氢离子放电生成氢气和氢氧根离子，钠离子通过阳离子交换膜进入阴极室，则氢氧化钠溶液从图中d位置流出。
15．(1)
(2) a b
(3)2Ca(OH)2+2Cl2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
【分析】铁做阴极，石墨做阳极，电解饱和食盐水，阳极产生氯气：2Cl--2e﹣═Cl2↑；阴极产生氢气：2H++2e-=H2↑；总反应为；反应后在阴极附近溶液显碱性；工业上，可以用氯气与石灰乳反应制备漂白粉；据以上分析解答。
【详解】（1）根据电解装置图可知，石墨做阳极， 铁做阴极；电解饱和食盐水，阳极得到氯气，阴极得到氢氧化钠和氢气，总反应的化学方程式为：；
（2）根据电解装置图可知，石墨做阳极， 铁做阴极；溶液中氢离子在阴极得电子生成氢气，极反应为：2H++2e-=H2↑，阴极附近氢离子浓度减小，氢氧根离子浓度增大，碱性增强，滴入酚酞的溶液变红色；在阳极，氯离子失电子生成氯气，极反应为：2Cl--2e﹣═Cl2↑；氯气具有氧化性，能够把碘离子氧化为碘单质，碘与淀粉相遇变蓝；因此，本题答案选a，b。
（3）工业上，可以用氯气与石灰乳反应制备漂白粉，反应的化学方程式为：2Ca(OH)2+2Cl2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
16．(1)O2
(2)N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) △H=-641.38kJ•ml-1
(3) 5H2O2+CN-+2OH-=2CO+N2+6H2O
(4)H2+O2H2O2
(5) O2+2e-+2H+=H2O2 6
【详解】（1）过氧化氢容易分解生成水和氧气，故该气体是氧气；
（2）反应方程式为：N2H4+2H2O2═N2+4H2O，0.4ml液态肼放出256.652KJ的热量，则1ml液态肼放出的热量为256.652KJ÷0.4=641.38kJ，所以反应的热化学方程式为：N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) △H=-641.38kJ•ml-1；
（3）CN-的电子式为；双氧水能将碱性废水中的CN－转化成碳酸盐和一种对环境无污染的气体，该气体是氧化产物氮气，该反应的离子方程式：5H2O2+CN-+2OH-=2CO+N2+6H2O；
（4）工业上制备过氧化氢最常见的方法，由图看出在催化剂作用下，氢气与氧气反应生成过氧化氢，实际发生反应的总方程式H2+O2H2O2；
（5）①Ir－Ru惰性电极吸附O2生成H2O2，氧气得电子发生还原反应，其电极反应式是 O2+2e-+2H+=H2O2；
②4NH3+3O2=2N2+6H2O中，氨气中的氮元素从-3价变为氮气中的0价，4ml氨气转移12ml电子，处理NH3的物质的量为1ml，质量为17g，转移3ml电子，现处理废氨水中溶质(以NH3计)的质量是34g，理论上电路中转移电子数为6ml。
17．(1) 阳 H+ a 基本不变
(2) Zn-2e-+4OH-=Zn(OH) 2 2Zn(OH)=2Zn+O2↑+4OH-+2H2O
【解析】(1)
①根据图示，X极发生氧化反应生成氧气，所以X是阳极。
②根据Y极生成氢气，Y极氢离子得电子生成氢气，所以双极膜的右侧得到的是氢离子。氯化钠溶液中的氯离子穿过阴膜来到左侧，所以浓盐酸的出口是a处。
③电解过程中，阳极区放电生成氧气，同时双极膜左侧产生补偿，因此，阳极区基本不变。
(2)
①根据图示可知，金属锌作负极，失电子生成Zn(OH)42-，故电池负极电极反应式为。
②根据图示，放电时二氧化碳在正极得电子生成HCOOH，正极反应式为，故1mlCO2转化为HCOOH，转移的电子数为2ml。
③电池充电时的总反应即为放电总反应的逆过程，故充电时的总反应为。
18． 阳离子交换膜 阴离子交换膜 阳离子交换膜 阴离子交换膜
【详解】①根据图中由稀溶液得到了对应的浓溶液可知，中间室中的移向左侧，移向右侧，则膜1是阳离子交换膜，膜2是阴离子交换膜；
②根据离子从“原料区”移向“产品区”可知，左侧的移向中间室，右侧的移向中间室，和结合成产物，则膜3为阳离子交换膜，膜4为阴离子交换膜。
19．(1)阴
(2) 34 SeO3
(3) CuSe+4H2SO4(浓) CuSO4+3SO2↑+ SeO2↑+4H2O Na2SeO3 2SO2+ SeO2+2H2O=Se↓+2H2SO4
【详解】（1）粗铜精炼时，通常用粗铜做阳极、精铜做阴极，故答案为：阴；
（2）由硒元素与硫元素同主族，比硫原子多一个电子层可知，硒元素的原子序数为34，最高正化合价为+6价，则最高价氧化物的化学分子式为SeO3，故答案为：34；SeO3；
（3）①由题意可知，硒化铜与浓硫酸共热反应生成硫酸铜、二氧化硒、二氧化硫和水，反应的化学方程式为CuSe+4H2SO4(浓) CuSO4+3SO2↑+ SeO2↑+4H2O，故答案为：CuSe+4H2SO4(浓) CuSO4+3SO2↑+ SeO2↑+4H2O；
②由同主族元素性质相似可知，二氧化硒和氢氧化钠溶液反应生成亚硒酸钠和水，亚硒酸钠的化学式为Na2SeO3，故答案为：Na2SeO3；
③由题意可知，步骤ii发生的反应为二氧化硫和二氧化硒在水中反应生成硫酸和硒，反应的化学方程式为2SO2+ SeO2+2H2O=Se↓+2H2SO4，故答案为：2SO2+ SeO2+2H2O=Se↓+2H2SO4。
20．(1)B
(2)2CuH+2H+=Cu2++Cu+2H2↑
(3) 生成CuCl沉淀，防止被氧化成Cu2+ Cu+Cl--e-=CuCl 2CuCl+2OH-=Cu2O+H2O+2Cl-
【解析】(1)
为顺利观察到白色沉淀，则需要把碘萃取出来，所以可以加入的最佳试剂苯，答案选B；
(2)
Cu+易在酸性条件下发生反应2Cu+＝Cu2++Cu，则CuH在过量稀盐酸中有气体生成的离子方程式为2CuH + 2H+ =Cu +Cu2+ + 2H2 ↑；
(3)
①以NaOH溶液作为电解质溶液时需添加NaCl，其目的是生成CuCl沉淀，防止被氧化成Cu2+，阳极上铜失电子与氯离子作用产生氯化亚铜，电极反应式为：Cu+Cl--e-=CuCl；
②在碱性溶液中CuCl浊液转化为Cu2O，确定反应物CuCl、OH-和生成物Cu2O，判断其它的生成物为水，反应的离子方程式为2CuCl+2OH-=Cu2O+H2O+2Cl-。
21． B 从右向左 滤纸上有蓝色沉淀产生(答出“蓝色沉淀”或“蓝色斑点”即可) 增大 4OH--4e-=2H2O+O2↑ Fe-6e-+8OH-=FeO+4H2O 2FeO+6e-+5H2O=Fe2O3+10OH-
【分析】甲装置中左侧为原电池装置，锌比铜活泼，则锌为负极，锌失电子，生成锌离子；铜为正极，铜离子得电子生成单质铜；电池的内电路中，阴离子向负极移动；外电路电解池中，阴离子向阳极移动；乙为电解池，铁作阳极，铁失电子，与溶液中的氢氧根离子生成高铁酸根离子和水；X作阴极，水得电子生成氢气和氢氧根离子。
【详解】Ⅰ．(1)甲装置中左侧为原电池装置，锌作负极，铜作正极，由于需保证电极反应不变，故正极材料的活泼性不能大于Zn，因此不能用镁代替铜，答案选B；
(2)硫酸根离子向负极移动，移动方向为从右向左。M极作阳极，失去电子有铜离子生成，铜离子结合氢氧根离子生成氢氧化铜沉淀。故答案为：从右向左；滤纸上有蓝色沉淀产生；
Ⅱ．(3)X极作阴极，得到电子生成氢气和氢氧根离子，故X极溶液的逐渐增大。故答案为：增大；
(4)由题意可知，铁作阳极，铁失去电子生成。电极反应为4OH−−4e−===2H2O+O2↑和Fe−6e−+8OH−===+4H2O，故答案为：4OH−−4e−===2H2O+O2↑；Fe−6e−+8OH−===+4H2O；
(5)碱性电池中锌作负极，失去电子，在正极得到电子转化为氧化铁，电极反应为：2+6e−+5H2O===Fe2O3+10OH−，故答案为：2+6e−+5H2O===Fe2O3+10OH−。
22．(1)溶液变红
(2)Cl2＋2Fe2＋=2Cl－＋2Fe3＋
(3)还原
(4) 0.2 取少量阳极附近的溶液，滴在淀粉KI试纸上，试纸变蓝 ＞
【分析】电解池的阳极上具有还原性的物质失去电子发生氧化反应生成氧化产物；氧化性强的物质在氧化还原反应中可以生成氧化性弱的物质；
【详解】（1）铁离子和硫氰化钾反应生成红色溶液，所以看到溶液变红。
（2）氯气和亚铁离子反应生成氯离子和铁离子，方程式为：Cl2＋2Fe2＋=2Cl－＋2Fe3＋。
（3）亚铁离子变成铁离子，铁元素化合价升高，表现了还原性。
（4）①电解氯化亚铁溶液和电解氯化钠溶液做对照实验，探究氯离子是否放电，所以需要在浓度相同的条件下进行，所以氯化钠中氯离子浓度为0.2 ml·L－1。
②根据检验氯气的实验方法为氯气和碘化钾反应生成碘，遇到淀粉显蓝色，所以操作为取少量阳极附近的溶液，滴在淀粉KI试纸上，试纸变蓝。
③依据图表数据比较可知，电解氯化钠溶液做对照实验，通过控制电压证明了亚铁离子还原性大于氯离子优先放电，说明生成铁离子的两种个可能，一是亚铁离子变成铁离子，二是氯离子失去电子生成氯气，氯气氧化亚铁离子成铁离子。实验四的电压高，氯离子放电，实验五电压低，氯离子不放电，而实验二氯离子都放电，所以可以说明铁离子先与氯离子放电。
23． H2S+2Fe3+=2H++S↓+2Fe2+ Fe2+-e-=Fe3+ 排除溶液中的O2，防止对实验产生影响 FeCl3溶液的浓度 溶液的pH（其他合理答案均可）。 向溶液中分别通入N 分别向上述溶液中按不同速率通入。 分别用pH计测量溶液的pH变化。 若两溶液的pH变化速率与气体通入速率比不同，说明气体的通入速率对吸收速率有影响，否则无影响。（其他合理答案均可） BaSO4 原溶液中有Cl-排除AgCl生成可能，而BaSO3在酸溶液中难生成，则白色沉淀可能为BaSO4。
【详解】试题分析：（1）根据题意可知：氧化反应器中发生的主要反应H2S+2FeCl3=2HCl+S↓+2FeCl2，改写为离子有程式为H2S+2Fe3+=2H++S↓+2Fe2+
（2）根据题意可知：电解反应器可实现FeCl3溶液的恢复及H2的制备，在氧化反应器中，FeCl3被还原为FeCl2，想要恢复，则FeCl2氧化为FeCl3，所以可得：Fe2+-e-=Fe3+。
（3）空气中含有氧气，有氧化性，主要是为排除氧气的干扰。选择实验时要先向FeCl3溶液中通入N2
（4）影响吸收效率的因素有很多，比如FeCl3的浓度，溶液的pH，反应器内的温度，是否使用催化剂。等等
（5）就假设一进行验证是应保证除了H2S气体的通入速率不同之外，其他各种条件都保证一样。
（6）其中加入BaCl2溶液，发现有白色沉淀生成，且此时溶液为酸性环境，不溶于酸的白色沉淀，有氯化银和硫酸钡，原溶液中有Cl-排除AgCl生成可能，而BaSO3在酸溶液中难生成，则白色沉淀可能为BaSO4，此条件下最有可能为硫酸钡。
考点：化学工艺流程题