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2019届二轮复习 电化学基础 作业（全国通用） (1) 练习
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电化学基础
一、选择题（每题只有一个正确答案）
1．如图所示的铜锌原电池中，铜电极为
A． 负极 B． 质量增加
C． 发生还原反应的一极 D． 发生氧化反应的一极
2．下列关于金属腐蚀的叙述不正确的是
A． 黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易产生铜绿
B． 与生铁相比纯铁更容易被腐蚀
C． 金属的吸氧腐蚀和析氢腐蚀都属于电化学腐蚀
D． 金属腐蚀的本质是M - ne ＝ Mn+
3．铜锌原电池产生电流时，阳离子（ ）
A． 移向Zn极，阴离子移向Cu极 B． 移向Cu极，阴离子移向Zn极
C． 和阴离子都移向Zn极 D． 和阴离子都移向Cu极
4．钢铁在潮湿空气中发生电化学腐蚀时，正极发生的主要反应是 ( )
A．Fe-2e=Fe2+ B．2H2O+O2+4e=4OH- C．4OH- -4e=2H2O+O2 D．2H++2e=H2
5．在原电池和电解池的电极上所发生反应的类型相同的是
A． 原电池的正极和电解池阳极 B． 电解池阳极和电解池阴极
C． 原电池负极和电解池阳极 D． 原电池的正极和原电池负极
6．下列叙述中，正确的是
A．钢铁腐蚀的负极反应为：Fe－3e－ = Fe3+
B．Mg—Al及NaOH溶液构成的原电池中负极材料为Mg
C．甲烷燃料电池的正极反应为：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－
D．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↑＋3H2O
7．设计一个原电池来实现反应：2Fe3++Fe＝3Fe2+，下列各选项中，电极和电解质溶液选择正确的是
A． A B． B C． C D． D
8．用石墨作电极，电解下列物质的溶液，其实质不是电解水的是( )
A．NaNO3 B．NaOH C．Na2SO4 D．NaCl
9．锌-空气电池（原理如图）适宜用作城市电动车的动力电源。该电池放电时Zn转化为ZnO。该电池工作时下列说法正确的是
A． 氧气在石墨电极上发生氧化反应
B． 该电池的负极反应为Zn+H2O-2e-=ZnO+2H+
C． 该电池放电时OH-向石墨电极移动
D． 该电池充电时应将Zn电极与电源负极相连
10．串联电路中的四个电解池分别装有0.05mol·L-1的下列溶液，用惰性电极电解，连接直流电源一段时间后，溶液的pH最小的是（ ）
A．KNO3 B．NaCl C．AgNO3 D．CuCl2
11．用下图Ⅰ所示装置通电10分钟后，去掉直流电源，连接成图Ⅱ所示装置，可观察到U形管左端铁电极表面析出白色胶状物质，U形管右端液面上升。下列说法正确的是( )
A．同温、同压下，装置Ⅰ中石墨电极上方得到的气体比铁电极上方得到的气体多
B．用装置Ⅱ进行实验时铁电极的电极反应为Fe－2e－+2OH－= Fe(OH)2
C．用装置Ⅱ进行实验时石墨电极的电极反应为2H＋＋2e－＝ H2↑
D．装置Ⅰ通电10分钟后铁电极周围溶液pH降低
12．下图是一种新型的质子交换膜二甲醚燃料电池(DDFC)。电池总反应为：CH3OCH3+3O2=2CO2+3H2O，下列说法不正确的是
A．a极为电池的负极
B．电池工作时电流由b极沿导线经灯泡再到a极
C．电池正极的电极反应为：4H++O2+4e-=2H2O
D．电池工作时，1 mol二甲醚被氧化时就有6 mol电子转移
13．某同学组装了如图所示的电化学装置，电极Ⅰ为Zn，其他电极均为Cu，则下列说法正确的是
A．电子移动：电极Ⅰ→电极Ⅳ→电极Ⅲ→电极Ⅱ
B．电极Ⅰ发生还原反应
C．电极Ⅳ逐渐溶解
D．电极Ⅲ的电极反应：Cu－2e－=Cu2＋
14．工业上常采用吸收-电解联合法除去天然气中的H2S气体，并转化为可回收利用的单质硫，其装置如下图所示。通电前，先通入一段时间含H2S的甲烷气，使部分NaOH吸收H2S转化为Na2S，再接通电源，继续通入含杂质的甲烷气，并控制好通气速率即可保证装置中反应的连续性。
下列说法正确的是
A． 与电源a端相连的碳棒为阳极，气体A为O2
B． 与电源b端相连的碳棒上电极反应为：2H2O + 2e－ 2OH－+ H2↑
C． 通电过程中，右池溶液中的OH-通过阴离子膜进入左池
D． 在通电前后，右池中的c(NaOH)与c(Na2S) 之比基本不变
15．如图为某种甲醇燃料电池示意图，工作时电子移动方向如图所示，下列判断正确的是（ ）
A．X为氧气
B．电极A反应式：CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+
C．B电极附近溶液pH增大
D．电极材料活泼性：A＞B
16．镍镉（Ni﹣Cd）可充电电池在现代生活中有广泛应用．已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液，其充、放电按下式进行：Cd（OH）2+2Ni（OH）2Cd+2NiO（OH）+2H2O；有关该电池的说法正确的是（ ）
A． 放电时正极反应：NiO（OH）+e﹣+H2O═Ni（OH）2+OH﹣
B． 充电过程是化学能转化为电能的过程
C． 放电时负极附近溶液的碱性不变
D． 放电时电解质溶液中的OH﹣向正极移动
17．用铂电极电解100mL HNO3 与 AgNO3 的混合液，通电一段时间后，两极均收集到4.48 L气体（标准状况），则原混合液中Ag+的物质的量浓度为（ ）
A． 1mol·L－1 B． 2 mol·L－1 C． 2.5 mol·L－1 D． 4 mol·L－1
二、非选择题：
18．铅蓄电池是典型的可充型电池，它的正负极格板是惰性材料，电池总反应式为：
Pb+PbO2+4H++2SO42-2PbSO4+2H2O
放电时正极的电极反应式是________________；电解液中H2SO4的浓度将变________；当外电路通过1 mol电子时，理论上负极板的质量增加______g，消耗H2SO4物质的量________ mol。
19．某研究性学习小组用电解溶液的方法测定铜的相对原子质量(装置如图),实验中测得某电极的质量增重为m g，已知氧元素相对原子质量为16。请回答:
(1)m g应为 极的质量增重(填A或B)，电解总反应的离子方程式为 ；
(2)本实验(电解溶液)中，学习小组采用两套方案测定铜的相对原子质量。
①第一套方案中，同学们测得气体的体积为V L(标准状况)，则铜的相对原子质量是(用m、V表示) ；
②第二套方案中，以下数据需要测定的是(填序号) 。
a. A极增加的质量 b. 整套装置减少的质量
c. 电解后溶液的体积 d. 电解后溶液的pH（可由此计算出溶液中H+的物质的量浓度）
20．观察下列装置，回答下列问题：
（1）装置B中PbO2上发生的电极反应方程式为 。
（2）装置A中总反应的离子方程式为 。
（3）若装置E中的目的是在Cu材料上镀银，则X为 ，极板N的材料为 。
极板M处的电极反应式为__________________。
（4）当装置A中Cu电极质量改变6.4g时，装置D中产生的气体体积为 L（标准状况下，不考虑气体的溶解）。
21．用上面的电池对下物质进行电解，其中a、b、c、d、e、f电极均为惰性电极，通电后，a极产生的气体明显多于b极，2分钟后，测得乙池的pH为12，则
①电源A极是_____极。
②c极上的电极反应式：_____。
③甲、乙两池共可收集到_____mol气体。
④丙装置上某极可析出固体___克，溶液的pH为___（常温，不考虑溶液体积变化）。
⑤电解n分钟后，硫酸铜正好消耗完，再将e、f电极反接电源，用同样的电流再电解n分钟，则丙溶液中的硫酸铜的物质的量浓度为_____mol/L（不考虑溶液体积变化）。
22．下图是一个乙醇燃料电池工作时的示意图，乙池中的两个电极一个是石墨电极，一个是铁电极，工作时M、N两个电极的质量不减少，请回答下列问题：
（1）M电极的组成元素在周期表中的位置是_________________，电极名称是__________，加入乙醇的铂电极的电极反应式为________________，写出乙池中发生的化学反应的离子式________________；
（2）在此过程中，乙池中某一电极析出金属银4.32g时，甲池中理论上消耗氧气为____________L（标准状况下）；若此时乙池溶液的体积为400mL，则乙池中溶液的pH为________；
（3）若在常温常压下，1g C2H5OH燃烧生成CO2和液态H2O时放出29.71kJ热量表示该反应的热化学方程式为________________；
（4）甲烷也是一种很好的清洁能源．蕴藏在海底的“可燃冰”是高压下形成的外观像冰的甲烷水合物固体．甲烷气体燃烧的热化学方程式为：CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=-890.3kJ/mol．356g“可燃冰”（若分子式为CH4•9H2O）释放的甲烷气体完全燃烧生成液态水．放出的热量为__________kJ；
23．电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法，其原理为保持污水的pH在50.~6.0之间，通过电解生成沉淀。
有吸附性，可吸附污物而沉积下来，具有净化水的作用。阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到睡眠形成浮渣层，刮去（或撇掉）浮渣层，即起到了浮选净化的作用。某科研小组用电浮选凝聚法处理污水，设计装置示意图如图所示：
（1）实验时若污水中离子浓度较小，导电能力较差，产生气泡速率缓慢，无法使悬浮物形成浮渣。此时，应向污水中加入适量的___________。
a． b.
c． d.NaOH
e．
（2）电解池阳极发生了两个电极反应，其中一个反应生成一种无色气体，则阳极的电极反应分别是
①___________________________________________；
②___________________________________________。
（3）该熔融盐燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质，以为燃料，空气为氧化剂，稀土金属材料为电极。
①负极的电极反应为___________________________________________。
②为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定，电池工作时必须有部分A物质参加循环（见图D4-16）。A物质的化学式是____________。
（4）实验过程中，若在阴极产生了44.8L（标准状况）气体，则熔融盐燃料电池消耗（标准状况）____________L。
（5）如图是根据氯碱工业中离子交换膜技术原理设计的电解溶液生产NaOH溶液和溶液的装置。请回答：
a为__________填“阳”或“阴”）离子交换膜；写出此时电解反应的总化学方程式：_____________________________。
参考答案
1．C
【解析】
【分析】
根据电子移动的方向进行判断，电子从负极经外电路流向正极。
【详解】
根据装置中电子移动的方向，电子从负极经外电路流向正极，即Zn为负极，Cu为正极；
A、根据上述分析，Cu为正极，故A错误；
B、Cu为正极，电极反应式为2H＋＋2e－=H2↑，Cu电极质量不变，故B错误；
C、Cu为正极，正极上得到电子，化合价降低，发生还原反应，故C正确；
D、根据C选项分析，故D错误。
2．B
【解析】试题分析：A、黄铜（铜锌合金）制作的铜锣，形成原电池，铜作正极，被保护，不易产生铜绿，A项错误；B、生铁里面含有碳等杂质，与铁形成原电池，铁作负极比纯铁更易腐蚀，B项错误；C、金属的电化学腐蚀分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀两种，C项正确；D、金属腐蚀的本质是M - ne ＝ Mn+，D项正确；答案选B。
考点：考查金属腐蚀
3．B
【解析】铜锌原电池，锌做负极，铜做正极，阳离子移向正极，即阳离子移向铜电极，阴离子移向锌电极。故选B。
4．B
【解析】在钢铁中含有杂质碳等，铁是活泼的金属，作负极。钢铁发生的腐蚀大部分是吸氧腐蚀，所以在正极是溶解在水中的氧气得到电子，发生还原反应。答案是B。
5．C
【解析】A、原电池的正极上得到电子，化合价降低，发生还原反应，电解池中阳极上失去电子，化合价升高，发生氧化反应，反应类型不同，故A错误；B、电解池的阳极上失去电子，化合价升高，发生氧化反应，电解池的阴极上得到电子，化合价降低，发生还原反应，反应类型不同，故B错误；C、原电池的负极上失去电子，化合价升高，发生氧化反应，电解池的阳极上失去电子，化合价升高，发生氧化反应，反应类型相同，故C正确；D、原电池的正极上得到电子，化合价降低，发生还原反应，原电池的负极上失去电子，化合价升高，发生氧化反应，反应类型不同，故D错误。
6．C
【解析】A：钢铁腐蚀的负极反应为：Fe－2e－ = Fe2+
B：由于镁与碱不反应，而铝可溶于碱液，故Mg—Al及NaOH溶液构成的原电池中负极材料为铝
C：正确
D：由于是碱性溶液，CO2将最终以CO32－形式存在，不正确
答案为C
7．C
【解析】
试题分析：由2Fe3++Fe＝3Fe2+知，负极为Fe，正极可为比Fe不活泼的金属或石墨，电解质溶液含Fe3+，选项C正确。
考点： 原电池电极及电解质溶液的选择。
8．D
【解析】
试题分析：四个选项中阳离子相同，放电顺序为H+(水)>Na+，阴离子的放电顺序为Cl->OH->含氧酸根，因此在阳极A、B、C三项均为OH-放电；而D项在阳极上为Cl-放电，故D项不是电解水。
考点：电解原理的应用
9．D
【解析】
A．氧气得电子发生还原反应，故A错误；B．锌作负极，碱性条件下，负极上电极反应式为：Zn+4OH--2e-═ZnO22-+2H2O，故B错误；C．原电池工作时，溶液中的阴离子向负极移动，即OH-向Zn极移动，故C错误；D．充电时，电源的负极与外接电源的负极相连，即该电池充电时应将Zn电极与电源负极相连，故D正确；故选D。
点睛：会根据电池反应式中元素化合价变化来确定正负极上发生的电极反应，注意电极反应式的书写与电解质溶液的酸碱性有关，根据电池反应式知，锌作负极，负极上电极反应式为：Zn+40H--2e-═ZnO22-+2H20，正极上通入空气，其电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，再结合离子移动方向分析解答。
10．C
【解析】（中难）本题主要考查电解原理、离子放电顺序及电解后溶液pH变化等问题。电解KNO3实质是电解水，pH不变。电解NaCl溶液H+在阴极上放电，阴极附近OH－浓度增大；阳极上Cl－放电，阳极区域H+、OH－浓度基本不变，整个溶液pH变大。电解AgNO3溶液，阴极Ag+放电；阳极是OH－放电，阳极区域H+浓度变大，溶液pH变小。电解CuCl2溶液，H+或OH－都没有放电，但CuCl2是强酸弱碱盐，水解后溶液呈酸性，因此若CuCl2完全电解后，如果不考虑Cl2溶于水生成HCl和HClO，溶液呈中性，pH增大（实际上由于生成HCl、HClO，溶液呈微酸性）。
技能空间：理解电解原理并熟悉掌握阴、阳离子的放电顺序是解本题的关键，在电解时,如果H+或OH－在电极上放电往往会导致电极附近溶液H+或OH－浓度发生改变，从而引起电极附近pH变化。
11．B
【解析】
试题分析：A．石墨电极生成Cl2，铁电极生成H2，因Cl2能溶解在水中，且与H2O发生反应：Cl2+H2O⇌HCl+HClO，而H2不溶于水，故石墨电极上方得到的气体比铁电极上方得到的气体少，故A错误；B．装置Ⅱ是原电池装置，Fe为负极，失去电子产生Fe2+，Fe2+再与溶液中的OH-反应生成Fe(OH)2：Fe-2e-+2OH-═Fe(OH)2，故B正确；C．石墨为正极，正极为Cl2得到电子，故石墨电极的电极反应为：Cl2+2e-═2Cl-(或HClO+H++2e-═Cl-+H2O)，故C错误；D．铁电极上产生H2：2H2O+2e-═H2↑+2OH-，由于有OH-生成，故溶液的pH升高，故D错误，故选B。
【考点定位】综合考查电解池和原电池知识
【名师点晴】为高考常见题型，侧重于学生的分析能力的考查，注意把握电解池和原电池的工作原理，把握电极方程式的书写，为解答该题的关键；装置Ⅰ是电解10% NaCl溶液的装置，石墨连接到电源的正极，溶液中的Cl-在该极失去电子产生Cl2：2Cl--2e-═Cl2↑，铁电极上产生H2：2H2O+2e-═H2↑+2OH-，由于有OH-生成，故溶液的pH升高，因Cl2能溶解在水中，且与H2O发生反应：Cl2+H2O⇌HCl+HClO，而H2不溶于水，故石墨电极上方得到的气体比铁电极上方得到的气体少；装置Ⅱ是原电池装置，Fe为负极，失去电子产生Fe2+，Fe2+再与溶液中的OH-反应生成Fe(OH)2：Fe-2e-+2OH-═Fe(OH)2，正极为Cl2得到电子，故石墨电极的电极反应为：Cl2+2e-═2Cl-(或HClO+H++2e-═Cl-+H2O)；据此分析解题。
12．D
【解析】
试题分析：本题考查燃料电池。通入燃料甲醚的a电极是原电池的负极，甲醚失电子发生氧化反应，通入氧气的b电极是正极，氧气得电子发生还原反应，电流从正极沿导线流向负极。A、燃料电池中，通入燃料甲醚的电极a是负极，正确；B、电池工作时电流由正极b沿导线到负极a，正确；C、通入氧气的电极是正极，在酸性环境下的电极反应为：4H++O2+4e-=2H2O，正确；D、根据电池反应CH3OCH3+3O2=2CO2+3H2O可知，1mol甲醚被氧化时就有12mol电子转移，错误。
考点：考查原电池原理、燃料电池。
13．D
【解析】
试题分析：电极Ⅰ为Zn，其它均为Cu，Zn易失电子作负极，所以Ⅰ是负极、Ⅱ是正极，Ⅲ是阳极、Ⅳ是阴极。A、电子方向从负极流向正极，即电极Ⅰ→电极Ⅳ，电极Ⅲ→电极Ⅱ，电子不能通过溶液，A错误；B、电极Ⅰ上电极上为Zn失电子，发生氧化反应，B错误；C、电极Ⅳ是阴极，该电极上发生反应为Cu 2++2e-=Cu，所以电极质量逐渐增大，C错误；D、电极Ⅲ为阳极，电极反应式为Cu-2e-═Cu2+，D正确。
考点：考查了原电池和电解池的相关知识。
14．D
【解析】
【详解】
根据图中信息可知，右侧通入含有H2S杂质的甲烷气，得到除杂后的甲烷气，结合题意，则右端碳棒为电解池的阳极，左端碳棒为阴极，阴极上水电离出的H+得电子被还原为H2，电极反应式为2H2O＋2e-=2OH-+H2↑。右池中相当于H2S发生氧化反应而被除去，则溶液中c（NaOH）：c（Na2S）基本保持不变。
A. 与电源a端相连的碳棒为阴极，气体A为H2，选项A错误；
B. 与电源b端相连的碳棒为阳极，电极上硫离子失电子产生硫单质，电极反应为：S2- -2e－=S↓，选项B错误；
C. 通电过程中，右池溶液中的S2-通过阴离子膜进入左池，选项C错误；
D. 在通电前后，右池中的c(NaOH)与c(Na2S) 之比基本不变，选项D正确。
答案选D。
【点睛】
本题考查电化学知识，必须通过溶液中离子放电情况判断电极，通过电极反应分析电极反应式，从而得解。
15．C
【解析】
试题分析：A．根据图示可知左边A电极通入的是燃料甲醇；右边B电极通入的是氧气，错误；B． 电极A是负极，失去电子，发生氧化反应，由于电解质溶液为碱性，所以电极反应式：CH3OH-6e-+8OH- =CO32-+6H2O，错误；C． B电极上发生的电极反应是：O2+4e-+2H2O=4OH-，由于反应产生OH-，所以附近溶液碱性增强，溶液的pH增大，正确；D．在燃料电池中电极材料都是铂电极，是通入的气体发生氧化还原反应，与电极材料活泼性无关，错误。
考点：考查燃料电池工作原理的正误判断的知识。
16．A．
【解析】
试题分析：A．放电时，该装置是原电池，正极上得电子发生还原反应，电极反应为NiOOH+e﹣+H2O═Ni（OH）2+OH﹣，故A正确；B．充电过程为电解池，是将电能转化为化学能的过程，故B错误；C．放电时负极反应为Cd﹣2e﹣+2OH﹣=Cd（OH）2，负极上有氢氧根离子参加反应，则负极附近溶液的碱性降低，故C错误；D．放电时，电解质溶液中的氢氧根离子向负极移动，故D错误；
考点：原电池和电解池的工作原理．.
17．D
【解析】铂电极为惰性电极，电解HNO3与AgNO3 的混合溶液，通电一段时间后，两极均收集到4.48L气体（标准状况），n(气体)=4.48L÷22.4L/mol=0.2mol，由阳极发生4OH--4e-=2H2O+O2↑可知，生成0.2mol O2转移0.8mol电子，根据电子守恒可知，阴极转移0.8mol电子，则
2H+ + 2e- = H2↑
0.4mol 0.2mol
2Ag+ + 2e- = 2Ag
0.4mol 0.4mol
即n（Ag+）=0.4mol，则原混合溶液中Ag+的物质的量浓度为0.4mol÷0.1L=4mol/L，D项正确。
点睛：原电池和电解池综合装置的有关计算的根本依据就是电子转移的守恒，分析时要注意两点：①串联电路中各支路电流相等；②并联电路中总电流等于各支路电流之和。在此基础上分析处理其他各种数据。
18．PbO2＋2e－＋4H+＋SO42-＝PbSO4＋2H2O；小；48；1
【解析】
试题分析：原电池中较活泼的金属是负极，失去电子，发生氧化反应。电子经导线传递到正极，所以溶液中的阳离子向正极移动，正极得到电子，发生还原反应。又因为放电相当于是原电池，所以根据反应式可知，二氧化铅是正极，电极反应式是PbO2＋2e－＋4H+＋SO42-＝PbSO4＋2H2O。放电消耗硫酸，所以电解液中H2SO4的浓度将变小。负极是铅失去电子，1mol铅失去2mol电子，所以当外电路通过1 mol电子时，负极生成0.5mol硫酸铅，则理论上负极板的质量增加0.5mol×96g/mol＝48g。根据总的反应式可知消耗H2SO4物质的量1mol。
考点：考查铅蓄电池的有关计算以及电极反应式的书写
点评：该题是高考中的常见题型和重要考点，属于中等难度的试题考查，难度不大。试题基础性强，侧重对学生基础知识的巩固和训练，有利于培养学生的逻辑推理能力和应试能力，该题的关键是利用好几种守恒关系，即质量守恒定律、电子得失守恒和原子守恒等。
19．(1)A 2CuSO4＋2H2O2Cu＋2H2SO4＋O2↑ (2) ① ②ab或acd
【解析】（1）析出的金属应该是铜，所以应该在阴极，即在A电极析出；石墨是阳极，溶液中的OH－放电，所以总的方程式是2CuSO4＋2H2O2Cu＋2H2SO4＋O2↑。
（2）①VL是氧气的体积，在氧气的物质的量是V/22.4mol。因此根据方程式可知，生成铜是V/11.2mol。所以铜的相对原子质量是。
②要计算铜的相对原子质量，则需要计算析出铜的质量和铜物质的量。根据方程式可知，要计算铜的物质的量，可以通过溶液减少的质量来计算生成的氧气质量；或者通过计算生成的硫酸的物质的量，因此正确的答案是ab或acd。
20．（1）PbO2＋4H＋＋SO42－＋2e－＝PbSO4＋2H2O
（2）Cu＋2H＋ Cu2＋＋H2↑
（3）AgNO3 Ag Ag++ e－＝Ag
（4）3.92 （4分）
【解析】
试题分析：（1）B和C装置形成原电池，铅作负极，二氧化铅作正极，原电池放电时，正极二氧化铅得电子发生还原反应，电极反应式为：PbO2+2e-+4H++SO42-═PbSO4+2H2O，故答案为：PbO2+2e-+4H++SO42-═PbSO4+2H2O；（2）A连接电源，则A是电解池，因为二氧化铅是原电池的正极，故右边Cu作电解池的阳极，阳极上Cu放电，阴极上氢离子放电，装置A中总反应的离子方程式为Cu+2H+ Cu2++H2↑，故答案为：Cu+2H+ Cu2++H2↑，（3）镀时，镀层作阳极，镀件作阴极，电解质溶液中阳离子和镀层金属相同，故x溶液为AgNO3溶液，若装置D的目的是在某镀件上镀银，则X为硝酸银溶液，M作阴极，N作阳极，N极材料应该是银，M处的电极反应为Ag++ e－＝Ag若装置E的目的是验证金属的电化学防腐，则极板N的材料为惰性电极（或石墨等不溶性惰性材料），被保护的金属连接电源阴极，故答案为：AgNO3； Ag；Ag++ e－＝Ag；（4）当装置A中Cu电极质量改变6.4g时，n（Cu）=0.1mol，则转移0.2mol电子，装置D中n（NaCl）=0.1mol，阳极首先发生2Cl-2e-=Cl2↑、其次发生4OH-4e-=2H2O+O2↑，则阳极首先生成0.05molCl2，其次生成0.025molO2，阴极只发生2H++2e-=H2↑，生成0.1molH2，则总共生成0.175mol气体，体积为0.175mol×22.4L/mol=3.92L，故答案为：3.92．
考点：原电池和电解池工作原理
21． 负 2H++2e－=H 2↑ 3.5×10﹣3 0.064 2 0.1
【解析】①甲池实际上是电解水，生成氢气和氧气，氢气的体积大于氧气的体积，而a极产生的气体明显多于b极，说明a是氢离子放电生成氢气，b是氢氧根离子放电生成氧气，所以A极是负极；②c极是阴极，是水电离出的氢离子放电，生成氢气，电极反应式为2H++2e﹣=H 2↑；③2分钟后，测得乙池的pH为12，所以氢氧化钠的物质的量为：0.01mol/L×0.2L=2×10﹣3mol，整个电路转移电子的数目为2×10﹣3mol，而乙池中生成气体的物质的量为2×10﹣3mol，则甲生成气体的物质的量之和为：1.5×10﹣3mol，生成气体的总物质的为3.5×10﹣3；④生成铜的物质的量为：1×10﹣3mol，质量为：0.064g，生成氢离子的物质的量为：2×10﹣3mol，所以氢离子的浓度为：0.002mol÷0.2L =0.01mol/L，则溶液的pH为2；⑤电解n分钟后，硫酸铜正好消耗完，再将e、f电极反接电源，用同样的电流再电解n分钟，说明转移电子的物质的量相等，而体积不变，说明硫酸铜的物质的量浓度为0.1mol/L。
22．(1) 第四周期 第ⅤⅢ族 阴极 C2H5OH-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O
4Ag++2H2O4Ag↓+O2↑+4H+ (2) 0.224 1
(3) C2H5OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+3H2O（l）△H=-1366.7kJ/mol (4) 1780.6
【解析】
试题分析：碱性乙醇电池为原电池，通入乙醇的电极是负极，通入氧气的电极是正极，乙池有外接电源，属于电解池，根据图片知，N是阳极，M是阴极，工作时M、N两个电极的质量都不减少，则M电极是铁，N电极是石墨；（1）通过以上分析知，M是阴极，N极是阳极，N上电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O，乙醇电极上乙醇失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为：C2H5OH-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O，电解硝酸银的方程式为4AgNO3+2H2O4Ag↓+O2↑+4HNO3，乙池中发生的化学反应的离子方程式为：4Ag++2H2O4Ag↓+O2↑+4H+；（2）n（Ag）=4.32g÷108g/mol=0.04mol，根据Ag++e-=Ag可知转移电子为0.04mol，甲池中通入氧气的一极为正极，反应式为2O2+8H++8e-=4H2O，则消耗n（O2）=1/4×0.04mol=0.01mol，V（O2）=0.01mol×22.4L/mol=0.224L；乙池中某一电极析出金属银4.32g时，同时产生氢离子的物质的量是0.04mol，则其浓度是0.1mol/L，所以溶液的pH=1；（3）1g C2H5OH燃烧生成CO2和液态H2O时放出29.71kJ热量，则1mol乙醇燃烧放出的热量=29.7kJ÷(1g÷46g/mol)=1366.7kJ，所以其热化学反应方程式为：C2H5OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+3H2O（l）△H=-1366.7kJ/mol；（4）356 g CH4•9H2O可以释放出2 mol CH4，已知甲烷的燃烧热为890.3 kJ/mol，则890.3 kJ/mol×2 mol=1 780.6 kJ。
【考点定位】考查原电池原理和电解池原理
【名师点晴】明确原电池和电解池电极上发生反应的类型即可分析解答本题，碱性乙醇电池为原电池，通入乙醇的电极是负极，通入氧气的电极是正极，乙池有外接电源，属于电解池，根据图片知，N是阳极，M是阴极，工作时M、N两个电极的质量都不减少，则M电极是铁，N电极是石墨，根据电解池的工作原理确定电解硝酸银溶液时的反应，据此分析解题。
23．(1)c(2)Fe-2e-=Fe2+；4OH－-4e－＝2H2O＋Ｏ2↑
(3)CH4-8e-+4CO32-=5CO2+2H2O；CO2(4)11.2L
(5)阴；H2O(加少量稀H2SO4)；2Na2SO4+6H2O4NaOH+2H2SO4+2H2↑+O2↑
【解析】
试题分析：(1)为了增强溶液的导电性，因此可选用易溶性强电解质溶液，排除A和B，考虑到题中要求电解时保持污水的pH在5.0～6.0之间，因此不能添加NaOH，BaSO4不溶，故答案为：c；
(2)电解时铁作阳极，因此主要发生Fe-2e-=Fe2+，同时也发生副反应，即溶液中的OH-失电子被氧化生成O2，故答案为：Fe-2e-=Fe2+；2H2O-4e-=4H++O2↑；
(3)燃料电池中，正极反应一定是氧气得电子，该电池的电解质环境是熔融碳酸盐，所以正极反应为：O2+2CO2+4e-=2CO32-；负极反应是CH4失电子，该电池的电解质环境是熔融碳酸盐，所以负极反应为：CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O；电池是以熔融碳酸盐为电解质，可以循环利用的物质只有二氧化碳；故答案为：CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O；O2+2CO2+4e-=2CO32-；CO2；
(4)阴极的电极反应为：2H++2e-=H2↑，阴极产生了44.8L(标准状况)即2mol的氢气产生，所以转移电子的物质的量为4mol，根据电池的负极电极反应是CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O，当转移0.1mol电子时，消耗CH4(标准状况)的体积V=nVm=0.5mol×22.4L/mol=11.2L，故答案为：11.2；
(5)惰性电极电解硫酸钠溶液，相当于电解水，阳极发生4OH--4e-=2H2O+O2↑，B为氧气,电解时氢氧根离子不断的向阳极移动，所以a为阴离子交换膜，阳极区氢离子与硫酸根离子形成硫酸从A口流出，A为H2SO4溶液，从E口流进的物质为水，为了增加导电性，可以怀疑少量硫酸；阴极发生2H++2e-=H2↑，C为氢气，D口流出的物质为氢氧化钠溶液，电解反应的总化学方程式为2Na2SO4+6H2O4NaOH+2H2SO4+2H2↑+O2↑，故答案为：阴；H2O(加少量稀H2SO4)；2Na2SO4+6H2O4NaOH+2H2SO4+2H2↑+O2↑。
考点：考查了原电池和电解池的工作原理、氯碱工业的相关知识。
一、选择题（每题只有一个正确答案）
1．如图所示的铜锌原电池中，铜电极为
A． 负极 B． 质量增加
C． 发生还原反应的一极 D． 发生氧化反应的一极
2．下列关于金属腐蚀的叙述不正确的是
A． 黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易产生铜绿
B． 与生铁相比纯铁更容易被腐蚀
C． 金属的吸氧腐蚀和析氢腐蚀都属于电化学腐蚀
D． 金属腐蚀的本质是M - ne ＝ Mn+
3．铜锌原电池产生电流时，阳离子（ ）
A． 移向Zn极，阴离子移向Cu极 B． 移向Cu极，阴离子移向Zn极
C． 和阴离子都移向Zn极 D． 和阴离子都移向Cu极
4．钢铁在潮湿空气中发生电化学腐蚀时，正极发生的主要反应是 ( )
A．Fe-2e=Fe2+ B．2H2O+O2+4e=4OH- C．4OH- -4e=2H2O+O2 D．2H++2e=H2
5．在原电池和电解池的电极上所发生反应的类型相同的是
A． 原电池的正极和电解池阳极 B． 电解池阳极和电解池阴极
C． 原电池负极和电解池阳极 D． 原电池的正极和原电池负极
6．下列叙述中，正确的是
A．钢铁腐蚀的负极反应为：Fe－3e－ = Fe3+
B．Mg—Al及NaOH溶液构成的原电池中负极材料为Mg
C．甲烷燃料电池的正极反应为：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－
D．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↑＋3H2O
7．设计一个原电池来实现反应：2Fe3++Fe＝3Fe2+，下列各选项中，电极和电解质溶液选择正确的是
A． A B． B C． C D． D
8．用石墨作电极，电解下列物质的溶液，其实质不是电解水的是( )
A．NaNO3 B．NaOH C．Na2SO4 D．NaCl
9．锌-空气电池（原理如图）适宜用作城市电动车的动力电源。该电池放电时Zn转化为ZnO。该电池工作时下列说法正确的是
A． 氧气在石墨电极上发生氧化反应
B． 该电池的负极反应为Zn+H2O-2e-=ZnO+2H+
C． 该电池放电时OH-向石墨电极移动
D． 该电池充电时应将Zn电极与电源负极相连
10．串联电路中的四个电解池分别装有0.05mol·L-1的下列溶液，用惰性电极电解，连接直流电源一段时间后，溶液的pH最小的是（ ）
A．KNO3 B．NaCl C．AgNO3 D．CuCl2
11．用下图Ⅰ所示装置通电10分钟后，去掉直流电源，连接成图Ⅱ所示装置，可观察到U形管左端铁电极表面析出白色胶状物质，U形管右端液面上升。下列说法正确的是( )
A．同温、同压下，装置Ⅰ中石墨电极上方得到的气体比铁电极上方得到的气体多
B．用装置Ⅱ进行实验时铁电极的电极反应为Fe－2e－+2OH－= Fe(OH)2
C．用装置Ⅱ进行实验时石墨电极的电极反应为2H＋＋2e－＝ H2↑
D．装置Ⅰ通电10分钟后铁电极周围溶液pH降低
12．下图是一种新型的质子交换膜二甲醚燃料电池(DDFC)。电池总反应为：CH3OCH3+3O2=2CO2+3H2O，下列说法不正确的是
A．a极为电池的负极
B．电池工作时电流由b极沿导线经灯泡再到a极
C．电池正极的电极反应为：4H++O2+4e-=2H2O
D．电池工作时，1 mol二甲醚被氧化时就有6 mol电子转移
13．某同学组装了如图所示的电化学装置，电极Ⅰ为Zn，其他电极均为Cu，则下列说法正确的是
A．电子移动：电极Ⅰ→电极Ⅳ→电极Ⅲ→电极Ⅱ
B．电极Ⅰ发生还原反应
C．电极Ⅳ逐渐溶解
D．电极Ⅲ的电极反应：Cu－2e－=Cu2＋
14．工业上常采用吸收-电解联合法除去天然气中的H2S气体，并转化为可回收利用的单质硫，其装置如下图所示。通电前，先通入一段时间含H2S的甲烷气，使部分NaOH吸收H2S转化为Na2S，再接通电源，继续通入含杂质的甲烷气，并控制好通气速率即可保证装置中反应的连续性。
下列说法正确的是
A． 与电源a端相连的碳棒为阳极，气体A为O2
B． 与电源b端相连的碳棒上电极反应为：2H2O + 2e－ 2OH－+ H2↑
C． 通电过程中，右池溶液中的OH-通过阴离子膜进入左池
D． 在通电前后，右池中的c(NaOH)与c(Na2S) 之比基本不变
15．如图为某种甲醇燃料电池示意图，工作时电子移动方向如图所示，下列判断正确的是（ ）
A．X为氧气
B．电极A反应式：CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+
C．B电极附近溶液pH增大
D．电极材料活泼性：A＞B
16．镍镉（Ni﹣Cd）可充电电池在现代生活中有广泛应用．已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液，其充、放电按下式进行：Cd（OH）2+2Ni（OH）2Cd+2NiO（OH）+2H2O；有关该电池的说法正确的是（ ）
A． 放电时正极反应：NiO（OH）+e﹣+H2O═Ni（OH）2+OH﹣
B． 充电过程是化学能转化为电能的过程
C． 放电时负极附近溶液的碱性不变
D． 放电时电解质溶液中的OH﹣向正极移动
17．用铂电极电解100mL HNO3 与 AgNO3 的混合液，通电一段时间后，两极均收集到4.48 L气体（标准状况），则原混合液中Ag+的物质的量浓度为（ ）
A． 1mol·L－1 B． 2 mol·L－1 C． 2.5 mol·L－1 D． 4 mol·L－1
二、非选择题：
18．铅蓄电池是典型的可充型电池，它的正负极格板是惰性材料，电池总反应式为：
Pb+PbO2+4H++2SO42-2PbSO4+2H2O
放电时正极的电极反应式是________________；电解液中H2SO4的浓度将变________；当外电路通过1 mol电子时，理论上负极板的质量增加______g，消耗H2SO4物质的量________ mol。
19．某研究性学习小组用电解溶液的方法测定铜的相对原子质量(装置如图),实验中测得某电极的质量增重为m g，已知氧元素相对原子质量为16。请回答:
(1)m g应为 极的质量增重(填A或B)，电解总反应的离子方程式为 ；
(2)本实验(电解溶液)中，学习小组采用两套方案测定铜的相对原子质量。
①第一套方案中，同学们测得气体的体积为V L(标准状况)，则铜的相对原子质量是(用m、V表示) ；
②第二套方案中，以下数据需要测定的是(填序号) 。
a. A极增加的质量 b. 整套装置减少的质量
c. 电解后溶液的体积 d. 电解后溶液的pH（可由此计算出溶液中H+的物质的量浓度）
20．观察下列装置，回答下列问题：
（1）装置B中PbO2上发生的电极反应方程式为 。
（2）装置A中总反应的离子方程式为 。
（3）若装置E中的目的是在Cu材料上镀银，则X为 ，极板N的材料为 。
极板M处的电极反应式为__________________。
（4）当装置A中Cu电极质量改变6.4g时，装置D中产生的气体体积为 L（标准状况下，不考虑气体的溶解）。
21．用上面的电池对下物质进行电解，其中a、b、c、d、e、f电极均为惰性电极，通电后，a极产生的气体明显多于b极，2分钟后，测得乙池的pH为12，则
①电源A极是_____极。
②c极上的电极反应式：_____。
③甲、乙两池共可收集到_____mol气体。
④丙装置上某极可析出固体___克，溶液的pH为___（常温，不考虑溶液体积变化）。
⑤电解n分钟后，硫酸铜正好消耗完，再将e、f电极反接电源，用同样的电流再电解n分钟，则丙溶液中的硫酸铜的物质的量浓度为_____mol/L（不考虑溶液体积变化）。
22．下图是一个乙醇燃料电池工作时的示意图，乙池中的两个电极一个是石墨电极，一个是铁电极，工作时M、N两个电极的质量不减少，请回答下列问题：
（1）M电极的组成元素在周期表中的位置是_________________，电极名称是__________，加入乙醇的铂电极的电极反应式为________________，写出乙池中发生的化学反应的离子式________________；
（2）在此过程中，乙池中某一电极析出金属银4.32g时，甲池中理论上消耗氧气为____________L（标准状况下）；若此时乙池溶液的体积为400mL，则乙池中溶液的pH为________；
（3）若在常温常压下，1g C2H5OH燃烧生成CO2和液态H2O时放出29.71kJ热量表示该反应的热化学方程式为________________；
（4）甲烷也是一种很好的清洁能源．蕴藏在海底的“可燃冰”是高压下形成的外观像冰的甲烷水合物固体．甲烷气体燃烧的热化学方程式为：CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=-890.3kJ/mol．356g“可燃冰”（若分子式为CH4•9H2O）释放的甲烷气体完全燃烧生成液态水．放出的热量为__________kJ；
23．电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法，其原理为保持污水的pH在50.~6.0之间，通过电解生成沉淀。
有吸附性，可吸附污物而沉积下来，具有净化水的作用。阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到睡眠形成浮渣层，刮去（或撇掉）浮渣层，即起到了浮选净化的作用。某科研小组用电浮选凝聚法处理污水，设计装置示意图如图所示：
（1）实验时若污水中离子浓度较小，导电能力较差，产生气泡速率缓慢，无法使悬浮物形成浮渣。此时，应向污水中加入适量的___________。
a． b.
c． d.NaOH
e．
（2）电解池阳极发生了两个电极反应，其中一个反应生成一种无色气体，则阳极的电极反应分别是
①___________________________________________；
②___________________________________________。
（3）该熔融盐燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质，以为燃料，空气为氧化剂，稀土金属材料为电极。
①负极的电极反应为___________________________________________。
②为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定，电池工作时必须有部分A物质参加循环（见图D4-16）。A物质的化学式是____________。
（4）实验过程中，若在阴极产生了44.8L（标准状况）气体，则熔融盐燃料电池消耗（标准状况）____________L。
（5）如图是根据氯碱工业中离子交换膜技术原理设计的电解溶液生产NaOH溶液和溶液的装置。请回答：
a为__________填“阳”或“阴”）离子交换膜；写出此时电解反应的总化学方程式：_____________________________。
参考答案
1．C
【解析】
【分析】
根据电子移动的方向进行判断，电子从负极经外电路流向正极。
【详解】
根据装置中电子移动的方向，电子从负极经外电路流向正极，即Zn为负极，Cu为正极；
A、根据上述分析，Cu为正极，故A错误；
B、Cu为正极，电极反应式为2H＋＋2e－=H2↑，Cu电极质量不变，故B错误；
C、Cu为正极，正极上得到电子，化合价降低，发生还原反应，故C正确；
D、根据C选项分析，故D错误。
2．B
【解析】试题分析：A、黄铜（铜锌合金）制作的铜锣，形成原电池，铜作正极，被保护，不易产生铜绿，A项错误；B、生铁里面含有碳等杂质，与铁形成原电池，铁作负极比纯铁更易腐蚀，B项错误；C、金属的电化学腐蚀分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀两种，C项正确；D、金属腐蚀的本质是M - ne ＝ Mn+，D项正确；答案选B。
考点：考查金属腐蚀
3．B
【解析】铜锌原电池，锌做负极，铜做正极，阳离子移向正极，即阳离子移向铜电极，阴离子移向锌电极。故选B。
4．B
【解析】在钢铁中含有杂质碳等，铁是活泼的金属，作负极。钢铁发生的腐蚀大部分是吸氧腐蚀，所以在正极是溶解在水中的氧气得到电子，发生还原反应。答案是B。
5．C
【解析】A、原电池的正极上得到电子，化合价降低，发生还原反应，电解池中阳极上失去电子，化合价升高，发生氧化反应，反应类型不同，故A错误；B、电解池的阳极上失去电子，化合价升高，发生氧化反应，电解池的阴极上得到电子，化合价降低，发生还原反应，反应类型不同，故B错误；C、原电池的负极上失去电子，化合价升高，发生氧化反应，电解池的阳极上失去电子，化合价升高，发生氧化反应，反应类型相同，故C正确；D、原电池的正极上得到电子，化合价降低，发生还原反应，原电池的负极上失去电子，化合价升高，发生氧化反应，反应类型不同，故D错误。
6．C
【解析】A：钢铁腐蚀的负极反应为：Fe－2e－ = Fe2+
B：由于镁与碱不反应，而铝可溶于碱液，故Mg—Al及NaOH溶液构成的原电池中负极材料为铝
C：正确
D：由于是碱性溶液，CO2将最终以CO32－形式存在，不正确
答案为C
7．C
【解析】
试题分析：由2Fe3++Fe＝3Fe2+知，负极为Fe，正极可为比Fe不活泼的金属或石墨，电解质溶液含Fe3+，选项C正确。
考点： 原电池电极及电解质溶液的选择。
8．D
【解析】
试题分析：四个选项中阳离子相同，放电顺序为H+(水)>Na+，阴离子的放电顺序为Cl->OH->含氧酸根，因此在阳极A、B、C三项均为OH-放电；而D项在阳极上为Cl-放电，故D项不是电解水。
考点：电解原理的应用
9．D
【解析】
A．氧气得电子发生还原反应，故A错误；B．锌作负极，碱性条件下，负极上电极反应式为：Zn+4OH--2e-═ZnO22-+2H2O，故B错误；C．原电池工作时，溶液中的阴离子向负极移动，即OH-向Zn极移动，故C错误；D．充电时，电源的负极与外接电源的负极相连，即该电池充电时应将Zn电极与电源负极相连，故D正确；故选D。
点睛：会根据电池反应式中元素化合价变化来确定正负极上发生的电极反应，注意电极反应式的书写与电解质溶液的酸碱性有关，根据电池反应式知，锌作负极，负极上电极反应式为：Zn+40H--2e-═ZnO22-+2H20，正极上通入空气，其电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，再结合离子移动方向分析解答。
10．C
【解析】（中难）本题主要考查电解原理、离子放电顺序及电解后溶液pH变化等问题。电解KNO3实质是电解水，pH不变。电解NaCl溶液H+在阴极上放电，阴极附近OH－浓度增大；阳极上Cl－放电，阳极区域H+、OH－浓度基本不变，整个溶液pH变大。电解AgNO3溶液，阴极Ag+放电；阳极是OH－放电，阳极区域H+浓度变大，溶液pH变小。电解CuCl2溶液，H+或OH－都没有放电，但CuCl2是强酸弱碱盐，水解后溶液呈酸性，因此若CuCl2完全电解后，如果不考虑Cl2溶于水生成HCl和HClO，溶液呈中性，pH增大（实际上由于生成HCl、HClO，溶液呈微酸性）。
技能空间：理解电解原理并熟悉掌握阴、阳离子的放电顺序是解本题的关键，在电解时,如果H+或OH－在电极上放电往往会导致电极附近溶液H+或OH－浓度发生改变，从而引起电极附近pH变化。
11．B
【解析】
试题分析：A．石墨电极生成Cl2，铁电极生成H2，因Cl2能溶解在水中，且与H2O发生反应：Cl2+H2O⇌HCl+HClO，而H2不溶于水，故石墨电极上方得到的气体比铁电极上方得到的气体少，故A错误；B．装置Ⅱ是原电池装置，Fe为负极，失去电子产生Fe2+，Fe2+再与溶液中的OH-反应生成Fe(OH)2：Fe-2e-+2OH-═Fe(OH)2，故B正确；C．石墨为正极，正极为Cl2得到电子，故石墨电极的电极反应为：Cl2+2e-═2Cl-(或HClO+H++2e-═Cl-+H2O)，故C错误；D．铁电极上产生H2：2H2O+2e-═H2↑+2OH-，由于有OH-生成，故溶液的pH升高，故D错误，故选B。
【考点定位】综合考查电解池和原电池知识
【名师点晴】为高考常见题型，侧重于学生的分析能力的考查，注意把握电解池和原电池的工作原理，把握电极方程式的书写，为解答该题的关键；装置Ⅰ是电解10% NaCl溶液的装置，石墨连接到电源的正极，溶液中的Cl-在该极失去电子产生Cl2：2Cl--2e-═Cl2↑，铁电极上产生H2：2H2O+2e-═H2↑+2OH-，由于有OH-生成，故溶液的pH升高，因Cl2能溶解在水中，且与H2O发生反应：Cl2+H2O⇌HCl+HClO，而H2不溶于水，故石墨电极上方得到的气体比铁电极上方得到的气体少；装置Ⅱ是原电池装置，Fe为负极，失去电子产生Fe2+，Fe2+再与溶液中的OH-反应生成Fe(OH)2：Fe-2e-+2OH-═Fe(OH)2，正极为Cl2得到电子，故石墨电极的电极反应为：Cl2+2e-═2Cl-(或HClO+H++2e-═Cl-+H2O)；据此分析解题。
12．D
【解析】
试题分析：本题考查燃料电池。通入燃料甲醚的a电极是原电池的负极，甲醚失电子发生氧化反应，通入氧气的b电极是正极，氧气得电子发生还原反应，电流从正极沿导线流向负极。A、燃料电池中，通入燃料甲醚的电极a是负极，正确；B、电池工作时电流由正极b沿导线到负极a，正确；C、通入氧气的电极是正极，在酸性环境下的电极反应为：4H++O2+4e-=2H2O，正确；D、根据电池反应CH3OCH3+3O2=2CO2+3H2O可知，1mol甲醚被氧化时就有12mol电子转移，错误。
考点：考查原电池原理、燃料电池。
13．D
【解析】
试题分析：电极Ⅰ为Zn，其它均为Cu，Zn易失电子作负极，所以Ⅰ是负极、Ⅱ是正极，Ⅲ是阳极、Ⅳ是阴极。A、电子方向从负极流向正极，即电极Ⅰ→电极Ⅳ，电极Ⅲ→电极Ⅱ，电子不能通过溶液，A错误；B、电极Ⅰ上电极上为Zn失电子，发生氧化反应，B错误；C、电极Ⅳ是阴极，该电极上发生反应为Cu 2++2e-=Cu，所以电极质量逐渐增大，C错误；D、电极Ⅲ为阳极，电极反应式为Cu-2e-═Cu2+，D正确。
考点：考查了原电池和电解池的相关知识。
14．D
【解析】
【详解】
根据图中信息可知，右侧通入含有H2S杂质的甲烷气，得到除杂后的甲烷气，结合题意，则右端碳棒为电解池的阳极，左端碳棒为阴极，阴极上水电离出的H+得电子被还原为H2，电极反应式为2H2O＋2e-=2OH-+H2↑。右池中相当于H2S发生氧化反应而被除去，则溶液中c（NaOH）：c（Na2S）基本保持不变。
A. 与电源a端相连的碳棒为阴极，气体A为H2，选项A错误；
B. 与电源b端相连的碳棒为阳极，电极上硫离子失电子产生硫单质，电极反应为：S2- -2e－=S↓，选项B错误；
C. 通电过程中，右池溶液中的S2-通过阴离子膜进入左池，选项C错误；
D. 在通电前后，右池中的c(NaOH)与c(Na2S) 之比基本不变，选项D正确。
答案选D。
【点睛】
本题考查电化学知识，必须通过溶液中离子放电情况判断电极，通过电极反应分析电极反应式，从而得解。
15．C
【解析】
试题分析：A．根据图示可知左边A电极通入的是燃料甲醇；右边B电极通入的是氧气，错误；B． 电极A是负极，失去电子，发生氧化反应，由于电解质溶液为碱性，所以电极反应式：CH3OH-6e-+8OH- =CO32-+6H2O，错误；C． B电极上发生的电极反应是：O2+4e-+2H2O=4OH-，由于反应产生OH-，所以附近溶液碱性增强，溶液的pH增大，正确；D．在燃料电池中电极材料都是铂电极，是通入的气体发生氧化还原反应，与电极材料活泼性无关，错误。
考点：考查燃料电池工作原理的正误判断的知识。
16．A．
【解析】
试题分析：A．放电时，该装置是原电池，正极上得电子发生还原反应，电极反应为NiOOH+e﹣+H2O═Ni（OH）2+OH﹣，故A正确；B．充电过程为电解池，是将电能转化为化学能的过程，故B错误；C．放电时负极反应为Cd﹣2e﹣+2OH﹣=Cd（OH）2，负极上有氢氧根离子参加反应，则负极附近溶液的碱性降低，故C错误；D．放电时，电解质溶液中的氢氧根离子向负极移动，故D错误；
考点：原电池和电解池的工作原理．.
17．D
【解析】铂电极为惰性电极，电解HNO3与AgNO3 的混合溶液，通电一段时间后，两极均收集到4.48L气体（标准状况），n(气体)=4.48L÷22.4L/mol=0.2mol，由阳极发生4OH--4e-=2H2O+O2↑可知，生成0.2mol O2转移0.8mol电子，根据电子守恒可知，阴极转移0.8mol电子，则
2H+ + 2e- = H2↑
0.4mol 0.2mol
2Ag+ + 2e- = 2Ag
0.4mol 0.4mol
即n（Ag+）=0.4mol，则原混合溶液中Ag+的物质的量浓度为0.4mol÷0.1L=4mol/L，D项正确。
点睛：原电池和电解池综合装置的有关计算的根本依据就是电子转移的守恒，分析时要注意两点：①串联电路中各支路电流相等；②并联电路中总电流等于各支路电流之和。在此基础上分析处理其他各种数据。
18．PbO2＋2e－＋4H+＋SO42-＝PbSO4＋2H2O；小；48；1
【解析】
试题分析：原电池中较活泼的金属是负极，失去电子，发生氧化反应。电子经导线传递到正极，所以溶液中的阳离子向正极移动，正极得到电子，发生还原反应。又因为放电相当于是原电池，所以根据反应式可知，二氧化铅是正极，电极反应式是PbO2＋2e－＋4H+＋SO42-＝PbSO4＋2H2O。放电消耗硫酸，所以电解液中H2SO4的浓度将变小。负极是铅失去电子，1mol铅失去2mol电子，所以当外电路通过1 mol电子时，负极生成0.5mol硫酸铅，则理论上负极板的质量增加0.5mol×96g/mol＝48g。根据总的反应式可知消耗H2SO4物质的量1mol。
考点：考查铅蓄电池的有关计算以及电极反应式的书写
点评：该题是高考中的常见题型和重要考点，属于中等难度的试题考查，难度不大。试题基础性强，侧重对学生基础知识的巩固和训练，有利于培养学生的逻辑推理能力和应试能力，该题的关键是利用好几种守恒关系，即质量守恒定律、电子得失守恒和原子守恒等。
19．(1)A 2CuSO4＋2H2O2Cu＋2H2SO4＋O2↑ (2) ① ②ab或acd
【解析】（1）析出的金属应该是铜，所以应该在阴极，即在A电极析出；石墨是阳极，溶液中的OH－放电，所以总的方程式是2CuSO4＋2H2O2Cu＋2H2SO4＋O2↑。
（2）①VL是氧气的体积，在氧气的物质的量是V/22.4mol。因此根据方程式可知，生成铜是V/11.2mol。所以铜的相对原子质量是。
②要计算铜的相对原子质量，则需要计算析出铜的质量和铜物质的量。根据方程式可知，要计算铜的物质的量，可以通过溶液减少的质量来计算生成的氧气质量；或者通过计算生成的硫酸的物质的量，因此正确的答案是ab或acd。
20．（1）PbO2＋4H＋＋SO42－＋2e－＝PbSO4＋2H2O
（2）Cu＋2H＋ Cu2＋＋H2↑
（3）AgNO3 Ag Ag++ e－＝Ag
（4）3.92 （4分）
【解析】
试题分析：（1）B和C装置形成原电池，铅作负极，二氧化铅作正极，原电池放电时，正极二氧化铅得电子发生还原反应，电极反应式为：PbO2+2e-+4H++SO42-═PbSO4+2H2O，故答案为：PbO2+2e-+4H++SO42-═PbSO4+2H2O；（2）A连接电源，则A是电解池，因为二氧化铅是原电池的正极，故右边Cu作电解池的阳极，阳极上Cu放电，阴极上氢离子放电，装置A中总反应的离子方程式为Cu+2H+ Cu2++H2↑，故答案为：Cu+2H+ Cu2++H2↑，（3）镀时，镀层作阳极，镀件作阴极，电解质溶液中阳离子和镀层金属相同，故x溶液为AgNO3溶液，若装置D的目的是在某镀件上镀银，则X为硝酸银溶液，M作阴极，N作阳极，N极材料应该是银，M处的电极反应为Ag++ e－＝Ag若装置E的目的是验证金属的电化学防腐，则极板N的材料为惰性电极（或石墨等不溶性惰性材料），被保护的金属连接电源阴极，故答案为：AgNO3； Ag；Ag++ e－＝Ag；（4）当装置A中Cu电极质量改变6.4g时，n（Cu）=0.1mol，则转移0.2mol电子，装置D中n（NaCl）=0.1mol，阳极首先发生2Cl-2e-=Cl2↑、其次发生4OH-4e-=2H2O+O2↑，则阳极首先生成0.05molCl2，其次生成0.025molO2，阴极只发生2H++2e-=H2↑，生成0.1molH2，则总共生成0.175mol气体，体积为0.175mol×22.4L/mol=3.92L，故答案为：3.92．
考点：原电池和电解池工作原理
21． 负 2H++2e－=H 2↑ 3.5×10﹣3 0.064 2 0.1
【解析】①甲池实际上是电解水，生成氢气和氧气，氢气的体积大于氧气的体积，而a极产生的气体明显多于b极，说明a是氢离子放电生成氢气，b是氢氧根离子放电生成氧气，所以A极是负极；②c极是阴极，是水电离出的氢离子放电，生成氢气，电极反应式为2H++2e﹣=H 2↑；③2分钟后，测得乙池的pH为12，所以氢氧化钠的物质的量为：0.01mol/L×0.2L=2×10﹣3mol，整个电路转移电子的数目为2×10﹣3mol，而乙池中生成气体的物质的量为2×10﹣3mol，则甲生成气体的物质的量之和为：1.5×10﹣3mol，生成气体的总物质的为3.5×10﹣3；④生成铜的物质的量为：1×10﹣3mol，质量为：0.064g，生成氢离子的物质的量为：2×10﹣3mol，所以氢离子的浓度为：0.002mol÷0.2L =0.01mol/L，则溶液的pH为2；⑤电解n分钟后，硫酸铜正好消耗完，再将e、f电极反接电源，用同样的电流再电解n分钟，说明转移电子的物质的量相等，而体积不变，说明硫酸铜的物质的量浓度为0.1mol/L。
22．(1) 第四周期 第ⅤⅢ族 阴极 C2H5OH-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O
4Ag++2H2O4Ag↓+O2↑+4H+ (2) 0.224 1
(3) C2H5OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+3H2O（l）△H=-1366.7kJ/mol (4) 1780.6
【解析】
试题分析：碱性乙醇电池为原电池，通入乙醇的电极是负极，通入氧气的电极是正极，乙池有外接电源，属于电解池，根据图片知，N是阳极，M是阴极，工作时M、N两个电极的质量都不减少，则M电极是铁，N电极是石墨；（1）通过以上分析知，M是阴极，N极是阳极，N上电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O，乙醇电极上乙醇失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为：C2H5OH-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O，电解硝酸银的方程式为4AgNO3+2H2O4Ag↓+O2↑+4HNO3，乙池中发生的化学反应的离子方程式为：4Ag++2H2O4Ag↓+O2↑+4H+；（2）n（Ag）=4.32g÷108g/mol=0.04mol，根据Ag++e-=Ag可知转移电子为0.04mol，甲池中通入氧气的一极为正极，反应式为2O2+8H++8e-=4H2O，则消耗n（O2）=1/4×0.04mol=0.01mol，V（O2）=0.01mol×22.4L/mol=0.224L；乙池中某一电极析出金属银4.32g时，同时产生氢离子的物质的量是0.04mol，则其浓度是0.1mol/L，所以溶液的pH=1；（3）1g C2H5OH燃烧生成CO2和液态H2O时放出29.71kJ热量，则1mol乙醇燃烧放出的热量=29.7kJ÷(1g÷46g/mol)=1366.7kJ，所以其热化学反应方程式为：C2H5OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+3H2O（l）△H=-1366.7kJ/mol；（4）356 g CH4•9H2O可以释放出2 mol CH4，已知甲烷的燃烧热为890.3 kJ/mol，则890.3 kJ/mol×2 mol=1 780.6 kJ。
【考点定位】考查原电池原理和电解池原理
【名师点晴】明确原电池和电解池电极上发生反应的类型即可分析解答本题，碱性乙醇电池为原电池，通入乙醇的电极是负极，通入氧气的电极是正极，乙池有外接电源，属于电解池，根据图片知，N是阳极，M是阴极，工作时M、N两个电极的质量都不减少，则M电极是铁，N电极是石墨，根据电解池的工作原理确定电解硝酸银溶液时的反应，据此分析解题。
23．(1)c(2)Fe-2e-=Fe2+；4OH－-4e－＝2H2O＋Ｏ2↑
(3)CH4-8e-+4CO32-=5CO2+2H2O；CO2(4)11.2L
(5)阴；H2O(加少量稀H2SO4)；2Na2SO4+6H2O4NaOH+2H2SO4+2H2↑+O2↑
【解析】
试题分析：(1)为了增强溶液的导电性，因此可选用易溶性强电解质溶液，排除A和B，考虑到题中要求电解时保持污水的pH在5.0～6.0之间，因此不能添加NaOH，BaSO4不溶，故答案为：c；
(2)电解时铁作阳极，因此主要发生Fe-2e-=Fe2+，同时也发生副反应，即溶液中的OH-失电子被氧化生成O2，故答案为：Fe-2e-=Fe2+；2H2O-4e-=4H++O2↑；
(3)燃料电池中，正极反应一定是氧气得电子，该电池的电解质环境是熔融碳酸盐，所以正极反应为：O2+2CO2+4e-=2CO32-；负极反应是CH4失电子，该电池的电解质环境是熔融碳酸盐，所以负极反应为：CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O；电池是以熔融碳酸盐为电解质，可以循环利用的物质只有二氧化碳；故答案为：CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O；O2+2CO2+4e-=2CO32-；CO2；
(4)阴极的电极反应为：2H++2e-=H2↑，阴极产生了44.8L(标准状况)即2mol的氢气产生，所以转移电子的物质的量为4mol，根据电池的负极电极反应是CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O，当转移0.1mol电子时，消耗CH4(标准状况)的体积V=nVm=0.5mol×22.4L/mol=11.2L，故答案为：11.2；
(5)惰性电极电解硫酸钠溶液，相当于电解水，阳极发生4OH--4e-=2H2O+O2↑，B为氧气,电解时氢氧根离子不断的向阳极移动，所以a为阴离子交换膜，阳极区氢离子与硫酸根离子形成硫酸从A口流出，A为H2SO4溶液，从E口流进的物质为水，为了增加导电性，可以怀疑少量硫酸；阴极发生2H++2e-=H2↑，C为氢气，D口流出的物质为氢氧化钠溶液，电解反应的总化学方程式为2Na2SO4+6H2O4NaOH+2H2SO4+2H2↑+O2↑，故答案为：阴；H2O(加少量稀H2SO4)；2Na2SO4+6H2O4NaOH+2H2SO4+2H2↑+O2↑。
考点：考查了原电池和电解池的工作原理、氯碱工业的相关知识。
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