2020高考化学一轮单元训练金卷：第十二章 电化学基础（A卷）含答案解析

《2020高考化学一轮单元训练金卷：第十二章 电化学基础（A卷）含答案解析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020高考化学一轮单元训练金卷：第十二章 电化学基础（A卷）含答案解析（15页珍藏版）》请在七七文库上搜索。

1、单 元 训 练 金 卷 高 三 化 学 卷 （ A） 第 十 二 单 元 电 化 学 基 础注 意 事 项 ：1 答 题 前 ， 先 将 自 己 的 姓 名 、 准 考 证 号 填 写 在 试 题 卷 和 答 题 卡 上 ， 并 将 准 考 证 号 条 形 码粘 贴 在 答 题 卡 上 的 指 定 位 置 。2 选 择 题 的 作 答 ： 每 小 题 选 出 答 案 后 ， 用 2B 铅 笔 把 答 题 卡 上 对 应 题 目 的 答 案 标 号 涂 黑 ，写 在 试 题 卷 、 草 稿 纸 和 答 题 卡 上 的 非 答 题 区 域 均 无 效 。3 非 选 择 题 的 作 答 ： 用 签

2、字 笔 直 接 答 在 答 题 卡 上 对 应 的 答 题 区 域 内 。 写 在 试 题 卷 、 草 稿纸 和 答 题 卡 上 的 非 答 题 区 域 均 无 效 。4 考 试 结 束 后 ， 请 将 本 试 题 卷 和 答 题 卡 一 并 上 交 。可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 P 31 S 32 Cl 35.5 Cu 64 Zn 65一、选择题（每小题 3 分，共 48 分）1课堂学习中，同学们利用铝条、锌片、铜片、导线、电流计、橙汁、烧杯等用品探究原电池的组成。下列结论错误的是 A原电池是将化学能转化成电能的装置B原电池由电极、电解质溶液和导线等组成C图

3、中 a 极为铝条、 b 极为锌片时，导线中会产生电流D图中 a 极为锌片、b 极为铜片时，电子由铜片通过导线流向锌片2化学反应中通常伴随着能量变化，下列说法中错误的是A煤燃烧时将部分化学能转化为热能 B电解熔融 Al2O3 时将部分化学能转化为电能C炸药爆炸时将部分化学能转化为动能 D镁条燃烧时将部分化学能转化为光能3原电池电极的“ 正”与“负” 不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法中正确的是A由 Fe、Cu 和 FeCl3 溶液组成的原电池中，负极反应式为：Cu 2e =Cu2+B由 Al、Cu 和稀硫酸组成的原电池中，负极反应式为：Cu2e =Cu2+C由 Al、Mg 和

4、 NaOH 溶液组成的原电池中，负极反应式为：Al4OH 3e =AlO 2H 2O2D由 Al、Cu 和浓 HNO3 溶液组成的原电池中，负极反应式为：Al3e =Al3+4 a、b、c、d、e 五种金属，将 a 与 b 用导线接起来浸入电解质溶液中，a 金属溶解；将a、 d 分别投入等浓度的盐酸中，d 比 a 反应强烈；将铜浸入 b 的盐溶液里，无明显变化，把铜浸入 c 的盐溶液里，有 c 析出；将 a 与 e 用导线连接浸入电解质溶液中，电子沿导线流向 a。则活动性顺序为Aa ce db BdabceC d bace Dedabc5肼(N 2H4)空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶

5、液是 20%30%的 KOH 溶液。下列说法不正确的是A该电池放电时，通入肼的一极为负极B电池每释放 1mol N2 转移的电子数为 4NAC通入空气的一极的电极反应式是 O22H 2O4e =4OHD电池工作一段时间后，电解质溶液的 pH 将不变6下列图示中关于铜电极的连接错误的是7宇宙飞船配备的高效 MCPC 型燃料电池可同时供应电和水蒸气，所用燃料为氢气，电解质为熔融的碳酸钾，已知该电池的总反应为 2H2O 2=2H2O，负极反应为H2CO 2e =CO2H 2O，则下列推断中，正确的是23A电池工作时，CO 向负极移动23B电池放电时，外电路电子由通氧气的正极流向通氢气的负极C正极的电

6、极反应：4OH 4e =O22H 2OD通氧气的电极为正极，发生氧化反应8.硼化钒(VB 2)空气电池是目前储电能力最强的电池，电池结构示意图如图，该电池工作时总反应为 4VB211O 2=4B2O32V 2O5，下列说法正确的是A电极 a 为电池负极，发生还原反应B每消耗 1mol VB2 转移 6mol 电子C电池工作时，OH 向电极 a 移动DVB 2 极发生的电极反应式为 2VB222OH 22e =V2O52B 2O311H 2O9用惰性电极电解下列溶液一段时间后再加入一定量的某种纯净物(方括号内的物质) ，能使溶液恢复到原来的成分和浓度的是AAgNO 3AgNO3 BNaOHH 2

7、OCKClKCl DCuSO 4Cu(OH)210银锌（Ag Zn）可充电电池广泛用做各种电子仪器的电源，电解质为 KOH。其电池总反应式为 Ag2O+Zn+H2O 2Ag+Zn(OH)2，下列说法正确的是A放电时 Ag2O 参与反应的电极为负极B放电时正极附近的 pH 逐渐减小C充电时阴极的电极反应为：Zn(OH) 2+2e Zn+2OH D充电时每生成 1mol Ag2O 转移 1mol 电子11如图 A 为碱性硼化钒(VB 2)空气电池示意图，两极用离子交换膜隔开，VB 2 放电时生成两种氧化物。若用该电池为电源，用惰性电极电解硫酸铜溶液，实验装置如图 B 所示。则下列说法错误的是A碱性

8、硼化钒(VB 2)空气电池中使用阴离子交换膜B外电路中电子由 VB2 电极流向 c 电极C电解过程中，b 电极表面产生的气体可以收集后充入 A 池中的电极循环利用DVB 2 电极发生的电极反应为 2VB222e 11H 2O=V2O52B 2O322H 12一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为：CH 3CH2OH-4e+H2O=4H+CH3COOH，下列有关说法正确的是A检测时，电解质溶液中的 H+向负极移动B若有 0.4mol 电子转移，则在标准状况下消耗 4.48L 氧气C乙醇所在的电极发生了氧化反应D正极上发生的反应为：O 2+4e+2H2O=4OH13甲、乙两个电解

9、池均以 Pt 为电极且互相串联。甲池盛有 AgNO3 溶液，乙池盛有一定量的某盐溶液，通电一段时间后，测得甲池阴极质量增加 2.16g，乙池电极析出 0.24g 金属，则乙池中溶质可能是ACuSO 4 BMgSO 4 CAl(NO 3)3 DNa 2SO414 H2S 是一种剧毒气体，对 H2S 废气资源化利用的途径之一是回收能量并得到单质硫。如图为质子膜 H2S 燃料电池的示意图。下列说法正确的是A电极 a 发生还原反应B当电路中通过 4mol 电子时，有 4mol H+经质子膜进入负极区C电池总反应为：2H 2S3O 2 =2SO22H 2OD电极 b 的电极反应式为：O 24e 4H =

10、2H2O15.H2S 废气资源化利用途径之一是回收能量并得到单质硫。反应原理为 2H2S(g)O 2(g)=S2(s)2H 2O(l) H632kJmol 1 。如图为质子膜 H2S 燃料电池的示意图。下列说法正确的是A电极 a 为电池的正极B电极 b 上发生的电极反应为 O22H 2O4e =4OHC电路中每流过 4mol 电子，电池内部释放 632 kJ 热能D每 17 g H2S 参与反应，有 1mol H 经质子膜进入正极区16用 Na2SO3 溶液吸收硫酸工业尾气中的二氧化硫，将所得的混合液进行电解循环再生，这种新工艺叫再生循环脱硫法。其中阴、阳离子交换膜组合循环再生机理如图所示，下

11、列有关说法中不正确的是AX 为直流电源的负极，Y 为直流电源的正极B阳极区 pH 增大C图中的 baD该过程中的产品主要为 H2SO4 和 H2二、非选择题（共 6 小题，52 分）17根据下列原电池的装置图，回答问题：(1)若 C 为稀 H2SO4 溶液，电流表指针发生偏转，B 电极材料为 Fe 且作负极，则 A 电极上发生的电极反应式为_；反应进行一段时间后溶液 C 的 pH 将_(填“升高 ”“降低”或“基本不变”)。(2)若需将反应：Cu 2Fe 3+=Cu2+2Fe 2+设计成如上图所示的原电池装置，则负极 A 极材料为_，正极 B 极材料为 _，溶液 C 为 _。(3)用 CH4

12、和 O2 组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如下：则电极 b 是_(填“正极”或“负极”)，电极 a 的反应方程式为_。若线路中转移 2mol 电子，则上述燃料电池消耗的 O2 在标准状况下的体积为_L。19电化学应用广泛。请回答下列问题：（1 ）自发进行的氧化还原反应可以设计成原电池。若电池放电时的反应式为：2Cu2H 2SO4 O2= 2CuSO42H 2O，该电池的负极材料为_；正极的电极反应式为_。（2 ）燃料电池和二次电池的应用非常广泛。如图为甲烷燃料电池的示意图，则负极的电极反应式为_；铅蓄电池为生活中常用的二次电池。放电时的反应为：PbO 2 +Pb+2H2SO4=2PbS

13、O4 + 2H2O，铅蓄电池负极的电极反应式为_；充电时，铅蓄电池的 PbO2 极应与外加直流电源的_极相连。（3 ）以铅蓄电池为电源精炼粗铜( 含 Fe、Pb 、Ag、Au 及其他不反应物质 )时，以硫酸铜溶液为电解质溶液，粗铜做_极；精炼一段时间后，当阴极增重 128 g 时，铅蓄电池参加反应的硫酸的物质的量为_mol。19(1)高铁酸钾(K 2FeO4)不仅是一种理想的水处理剂，而且高铁电池的研制也在进行中。如图1 是高铁电池的模拟实验装置：该电池放电时正极的电极反应式为_；若维持电流强度为 1 A，电池工作十分钟，理论消耗 Zn_g(已知 F96500Cmol 1 )。盐桥中盛有饱和

14、KCl 溶液，此盐桥中氯离子向 _(填“左”或“右”) 移动；若用阳离子交换膜代替盐桥，则钾离子向_( 填“左”或“右”)移动。图 2 为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得出高铁电池的优点有_。(2)有人设想以 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，电池正极的电极反应式是_，A 是_。(3)利用原电池工作原理测定汽车尾气中 CO 的浓度，其装置如图所示。该电池中 O2可以在固体介质 NASICON(固溶体)内自由移动，工作时 O2的移动方向_( 填“从 a 到 b”或“从 b 到 a”)，负极发生的

15、电极反应式为_。20.用图 1 所示装置实验，U 形管中 a 为 25mL CuSO4 溶液，X、Y 为电极。(1)若 X 为铁， Y 为纯铜，则该装置所示意的是工业上常见的_池，阳极反应式为_。(2)若 X 为纯铜， Y 为含有 Zn、Ag、C 等杂质的粗铜，则该图所示意的是工业上常见的_装置。反应过程中，a 溶液的浓度_发生变化(填“ 会”或“不会”)。.现代氯碱工业常用阳离子交换膜将电解槽隔成两部分，以避免电解产物之间发生二次反应。图 2 为电解槽示意图。(3)阳离子交换膜，只允许溶液中的_通过( 填标号)。H 2 Cl 2 H Cl Na OH (4)写出阳极的电极反应式：_ 。(5)

16、已知电解槽每小时加入 10%的氢氧化钠溶液 10 kg，每小时能收集到标准状况下氢气 896 L，而且两边的水不能自由流通。则理论上：电解后流出的氢氧化钠溶液中溶质的质量分数为_。通过导线的电量为_。(已知 NA6.0210 23 mol1 ，电子电荷为 1.601019 C)21（ 1）某原电池装置如图所示，电池总反应为 2AgCl 22AgCl。正极反应为_。当电路中转移 0.01 mol e时，交换膜左侧溶液中约减少_mol 离子。（2 ）最近我国科学家设计了一种 CO2+H2S 协同转化装置，实现对天然气中 CO2 和 H2S 的高效去除。示意图如图所示，其中电极分别为 ZnO石墨烯（

17、石墨烯包裹的 ZnO）和石墨烯，石墨烯电极区发生反应为：EDTA-Fe 2+-e=EDTA-Fe3+；2EDTA-Fe 3+H2S=2H+S+2EDTA-Fe2+该装置工作时，阴极的电极反应：_；协同转化总反应：_；若采用Fe3+/Fe2+取代 EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+，溶液需为_性（碱性、中性、酸性）（3 ）以石墨为电极，电解 Pb(NO3)2 溶液制备 PbO2，若电解过程中以铅蓄电池为电源，当电解装置中阳极增重 23.9g 时(忽略副反应) ，理论上蓄电池正极极增重_g。（4 ）电化学降解法可用于处理酸性硝酸盐污水，设计一电解池（如图所示）。 若电解过程中转移了 2mol

18、电子，则膜两侧电解液的质量变化差(m 左m 右) 为_g 。单 元 训 练 金 卷 高 三 化 学 卷 （ A） 第 十 二 单 元 电 化 学 基 础答 案一、选择题（每小题 3 分，共 48 分）1【答案】D【解析】原电池是将化学能转化成电能的装置，A 正确；原电池由电极、电解质溶液和导线等组成，B 正确；图中 a 极为铝条、b 极为锌片时，构成原电池，导线中会产生电流，C 正确；图中a 极为锌片、b 极为铜片时，锌片作负极，电子由锌片通过导线流向铜片，D 错误。2 【 答案】B【解析】A煤燃烧时部分化学能转化为热能，还有光能，烧煤取暖证明了这一点，故 A 正确；B电解熔融 Al2O3 时

19、是将电能转化为化学能，故 B 错误； C炸药爆炸过程中，化学能转化为热能、动能、光能等，故 C 正确；D 镁条燃烧时发光、放热，即部分化学能转化为光能和热能，故 D 正确；故答案为 B。3 【 答案】C【解析】前两项都按常规，应该是活泼金属作负极；C 项中 Al 能与 NaOH 溶液反应，作负极。D 项中 Al 在浓 HNO3 中钝化，Cu 能与浓 HNO3 溶液反应， Cu 作负极。4 【 答案】D【解析】将 a 与 b 用导线接起来，浸入电解质溶液中，a 金属溶解，a 为负极，则活动性a b，将 a、d 分别投入等浓度的盐酸中，d 比 a 反应强烈，可知活动性 da；将铜浸入 b 的盐溶液

20、里，无明显变化，把铜浸入 c 的盐溶液里，有 c 析出，可知活动性 bCuc；将 a 与 e 用导线连接浸入电解质溶液中，电子沿导线流向 a，则金属活动性 ea，则活动性顺序由强到弱为ed ab c。故选 D。5【答案】D 【解析】该电池中肼是燃料，在负极通入，A 正确；肼中氮元素的化合价是2 价，氧化产物是 N2，负极反应为 N2H44OH 4e =4H2ON 2，所以每释放 1mol N2 转移的电子数为4NA，B 正确；通入空气的一极为正极，正极上 O2 发生还原反应，反应式是O22H 2O4e =4OH ，C 正确；电池总反应为 N2H4 O2=N22H 2O，反应生成水，溶液浓度降低

21、，KOH 溶液的 pH 将降低，D 错。6【答案】C 【解析】A 项，锌比铜活泼，锌作负极，铜作正极，连接正确；B 项，电解精炼铜，粗铜作阳极，纯铜作阴极，连接正确；C 项，电镀时，镀件作阴极，镀层金属作阳极，连接错误；D 项，电解氯化铜溶液，铜作阴极，石墨作阳极，连接正确。7【答案】A 【解析】A 项，电池放电时，电解质中阴离子向负极移动、阳离子向正极移动，所以 CO向负极移动，正确；B 项，原电池放电时，电子从负极沿导线流向正极，即电子从通入氢气的23负极沿导线流向通入氧气的正极，错误；C 项，正极上氧气得电子和二氧化碳反应生成碳酸根离子，电极反应式为 O22CO 24e =2CO ，错误

22、；D 项，燃料电池中，通入燃料的电极是负极，23通入氧化剂的电极是正极，正极上得电子发生还原反应，所以该燃料电池中，通入氢气的电极是负极，通入氧气的电极是正极，正极上得电子发生还原反应，错误。8【答案】D 【解析】由题图可知，空气通入电极 a，显然电极 a 为正极，发生还原反应，A 错误；4mol VB2 发生反应时消耗 11mol O2，同时转移 44mol 电子，故消耗 1mol VB2 时转移 11mol 电子，B 错误；电池工作时，阴离子(OH )向负极(VB 2 极)移动，C 错误；正极反应式为O22H 2O4e =4OH ，用总反应式减去正极反应式的 11 倍即得负极反应式，故 V

23、B2 在负极上发生氧化反应，电极反应式为 2VB222OH 22e =V2O52B 2O311H 2O，D 正确。9【答案】B 【解析】A 项：4AgNO 32H 2O 4AgO 24HNO 3，脱离反应体系的物质是= = = = =通 电 4AgO 2，相当于 2Ag2O，加入适量 Ag2O 才能复原(加入 AgNO3，会使 NO 的量增加)；B 项： 32H2O 2H2O 2，脱离反应体系的是 2H2O 2，相当于 2H2O，加入适量水可以复原；= = = = =通 电 C 项：2KCl2H 2O 2KOHH 2Cl 2，脱离反应体系的是 H2Cl 2，相当于 2HCl，通= = = =

24、=通 电 入适量 HCl 气体才能复原(加入盐酸时，同时也增加了水)；D 项：2CuSO42H 2O 2H2SO42Cu O 2，脱离反应体系的是 2CuO 2，相当于 2CuO，加入= = = = =通 电 适量 CuO 可以复原。10 【答案 】C【解析】放电时，该装置是原电池，负极上锌失电子发生氧化反应，正极上氧化银得电子发生还原反应；充电时，阴极上氢氧化锌得电子发生还原反应，阳极上银失电子发生氧化反应，据此分析作答。A 放电时，氧化银得电子发生还原反应，所以 Ag2O 参与反应的电极为正极，A 项错误；B 放电时，正极上的反应式为：Ag 2O+H2O+2e=2Ag+2OH，所以正极附近

25、溶液的 pH 增大，B项错误；C充电时，阴极上氢氧化锌得电子发生还原反应，所以该电极反应为：Zn(OH)2+2e=Zn+2OH，C 项正确；D 根据电池反应式知，充电时时每生成 1mol Ag2O 转移 2mol 电子，D项错误；选 C。11【答案】D 【解析】硼化钒空气燃料电池中，VB 2 在负极失电子，氧气在正极得电子，电池总反应为4VB2 11O2=4B2O32V 2O5，VB 2 放电时生成两种氧化物，氧化物会和酸反应，所以电池中使用阴离子交换膜，故 A 正确； VB2 极是负极，外电路中电子由 VB2 电极流向阴极 c 电极，故 B 正确；电解过程中，b 电极是阳极，该电极表面产生的

26、气体是氧气，可以收集后充入 A 池中的电极循环利用，故 C 正确；负极上是 VB2 失电子发生氧化反应，因在碱性环境中，VB 2 极发生的电极反应为2VB2 22OH 22e=V2O52B 2O311H 2O，故 D 错误。12 【答案 】C【解析】酸性乙醇燃料电池的负极反应为：CH 3CH2OH-4e+H2O=CH3COOH+4H+，正极应为 O2 得电子被还原，电极反应式为：O 2+4e+4H+=2H2O，正负极相加可得电池的总反应式为： CH3CH2OH+O2=CH3COOH+H2O，可根据电极反应式判断离子和电子的转移问题。A. 原电池中，阳离子向正极移动，A 错误；B. 氧气得电子被

27、还原，化合价由 0 价降低到-2 价，若有 0.4mol 电子转移，则应有0.1mol 氧气被还原，在标准状况下的体积为 2.24L，B 错误；C.酸性乙醇燃料电池的负极反应为：CH3CH2OH-4e+H2O=CH3COOH+4H+，可知乙醇被氧化生成乙酸和水发生氧化反应，C 正确；D.在燃料电池中，氧气在正极得电子被还原生成水，正极反应式为：O 2+4e+4H+=2H2O，溶液为酸性，不能产生OH，D 错误；故合理选项是 C。13【答案】A 【解析】Pt 为惰性电极，电解各种盐溶液时，阳离子在阴极放电，阳离子的放电顺序为Cu2+H+Al3+Mg2+Na+，乙池中的溶质若为 MgSO4、Al(

28、NO 3)3 或 Na2SO4，电解过程中阴极不会析出金属，故乙池中的溶质只能为 CuSO4。甲、乙两个电解池串联，通过各个电极的电子数相等。甲、乙两池的阴极分别发生的反应为 2Ag+2e =2Ag、 Cu2+2e =Cu，则存在关系式：2Ag2e Cu，n(Cu) n(Ag) 0.01mol，故乙池中析出金属 Cu 的质量为 m(Cu)12 12 2.16 g108 gmol 10.01 mol64 gmol1 0.64 g，但实际上仅析出 0.24g Cu，这说明 CuSO4 的量不足，还发生反应：2H+2e =H2。14. 【答案】D【解析】从图上可以看出，该燃料电池通入 H2S 生成

29、S2 的电极发生失电子的氧化反应，为负极，通入氧气生成水的一极为正极，发生还原反应。A电极 a 实现了由 H2S 变为 S2，发生了氧化反应，A 项错误； B在内电路中，质子应向正极区移动，B 项错误；C图示明确给出了氧化产物是 S2，不是 SO2，C 项错误； D由于使用的是质子固体电解质膜，正极发生的反应为：O24e 4H =2H2O，D 项正确；所以答案选择 D 项。15【答案】D 【解析】由 2H2SO 2=S2 2H2O 得出负极 H2S 失电子发生氧化反应，则 a 为电池的负极，故 A 错误；正极 O2 得电子发生还原反应，所以电极 b 上发生的电极反应为O24H +4e =2H2

30、O，故 B 错误；电路中每流过 4 mol 电子，则消耗 1 mol 氧气，但该装置将化学能转化为电能，所以电池内部几乎不放出热能，故 C 错误；每 17g 即 0.5mol H2S17 g34 gmol 1参与反应，则消耗 0.25mol 氧气，则根据 O24H +4e =2H2O 可知，有 1 mol H 经质子膜进入正极区，故 D 正确。16 【答案 】B【解析】由图可知与 X 电极相连的电极区发生还原反应：2H 2e =H2，所以 Pt()为阴极，X 为直流电源的负极，Y 为直流电源的正极，A 正确。在阴极区由于发生反应2H 2e =H2，破坏了附近的水的电离平衡，水继续电离，最终导致

31、阴极区的 c(OH )增大，pH增大，溶液碱性增强；在阳极区，发生反应 SO 2e H 2O=SO 2H ，HSO 2e-23 24 3H 2O=SO 3H ，溶液中的 c(H+)增大，溶液的酸性增强，pH 减小，B 错误。根据 B 选项的分24析可知在阳极区由于不断产生硫酸，所以产生的硫酸的浓度比加入的硫酸的浓度要大，C 正确。在反应的过程中，阳极区不断产生 H2SO4，阴极区不断产生 H2，阴极区得到的 Na2SO3 溶液则循环使用，因此该过程中的产品主要为 H2SO4 和 H2，D 正确。二、非选择题（共 52 分）17【答案】(1)2H +2e =H2 升高 (2)Cu 石墨( 或比铜

32、活泼性弱的金属) 含 Fe3+的溶液(3)正极 CH 48e 2H 2O=CO28H +11.2【解析】(1)若 C 为稀 H2SO4 溶液，电流表指针发生偏转，B 电极材料为 Fe 且作负极，电极反应式为 Fe2e =Fe2 ，A 电极为正极，溶液中氢离子得到电子生成氢气，电极反应式为2H 2e =H2；氢离子浓度减小，氢氧根离子浓度增大，溶液 pH 升高。(2) 将反应Cu2Fe 3 =Cu2 2Fe 2 设计成如题图所示的原电池装置，Cu 元素的化合价由 0 价升高到2价，失电子作原电池的负极，则负极 A 极材料为 Cu，正极 B 极材料为石墨或比铜活泼性弱的金属，Fe3 在正极得电子发

33、生还原反应，溶液 C 用可溶性铁盐，即含 Fe3 的溶液。(3)根据甲烷燃料电池的结构示意图可知，电子流出的电极为负极，a 为负极，b 为正极，在燃料电池中，氧气在正极得电子发生还原反应，甲烷在负极失电子发生氧化反应，所以电极 a 的反应方程式为CH48e 2H 2O=CO28H +。根据正极电极反应式：O 24e 4H =2H2O，可知线路中转移 2mol 电子时，消耗的 O2 为 0.5mol，在标准状况下的体积为 0.5 mol22.4L/mol11.2 L。18 【答案 】（1 ）铜或 Cu O2+4e+4H+=2H2O （2 ） CH4+10OH-8e=CO +7H2O Pb +SO

34、 -2e=PbSO4 正 23 24（3 ）阳 4 【解析】（1）原电池中负极失去电子，发生氧化反应，化合价升高，根据总反应知，Cu 化合价升高，则该电池的负极材料为 Cu；正极得电子，发生还原反应，正极的电极反应式为：O2+4e+4H+=2H2O；（ 2）如图所示该电池为碱性燃料电池，甲烷作负极，失电子后结合氢氧根生成碳酸根，则负极的电极反应式为：CH 4+10OH-8e=CO +7H2O；根据总反应分析知，放电时，铅蓄电池负23极失去电子，化合价升高，电极反应式为：Pb +SO -2e=PbSO4；充电时，铅蓄电池的 PbO2 极要24转化为 Pb，发生还原反应，所以应与外加直流电源的正极

35、相连；（3）精炼时，粗铜要被溶解发生氧化反应，所以做阳极；当阴极增重 128 g 时，n(Cu)= =2mol，阴极电极反应为 Cu2+2e-18g6/mol=Cu，由总反应 PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O2e得：n(硫酸)=n(e )=2mol2=4mol。19【答案】(1)FeO 4H2O3e =Fe(OH)35OH 0.2 右 左 使用时间长、24工作电压稳定(2)N28H 6e =2NH 氯化铵 4(3)从 b 到 a COO 2 2e =CO2【解析】(1)放电时石墨为正极，高铁酸钾在正极上发生还原反应，电极反应式为FeO 4H 2O3e =Fe(OH)35OH

36、 ；若维持电流强度为 1A，电池工作十分钟，转移电子的24物质的量为 11060965000.0062mol。理论消耗 Zn 的质量为 0.0062mol265gmol1 0.2g。电池工作时，阴离子移向负极，阳离子移向正极，所以盐桥中氯离子向右移动；若用阳离子交换膜代替盐桥，则钾离子向左移动。由题图中高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，可知高铁电池的优点有使用时间长、工作电压稳定。(2)该电池的本质反应是合成氨反应，电池中氢气失电子在负极发生氧化反应，氮气得电子在正极发生还原反应，则正极反应式为N28H 6e =2NH ，氨气与 HCl 反应生成氯化铵，则电解质溶液为氯化铵溶液。(3)工

37、作时 4电极 b 作正极，O 2 由电极 b 移向电极 a；该装置是原电池，通入一氧化碳的电极 a 是负极，负极上一氧化碳失去电子发生氧化反应，电极反应式为 COO 2 2e =CO2。20【答案】(1)电镀 Cu 2e =Cu2(2)铜的电解精炼 会 (3)(4)2Cl 2e =Cl2 (5)35.7% 7.71106 C【解析】(3)阳离子交换膜，只允许阳离子通过，所以 H 、Na 可以通过。(5)m (NaOH)原 10 kg10%1kg。在阴极区，H 放出，但又有 Na 移来，引起阴极区增重，所以有2H2OH 22NaOH 增重 2M(Na)M(H)转移 2e 22.4 L896 L

38、240 gmNaOH生 成 222 gm溶 液 增 26.0210231.610 19 CQ解得 m(NaOH)生成 3 200 g3.2 kg，m( 溶液) 增 1 760 g1.76 kg，Q 7.71106 C，故 w(NaOH) 100% 100%35.7%。mNaOH原 mNaOH生 成m溶 液 原 m溶 液 增 1 kg 3.2 kg10 kg 1.76 kg21 【答案 】（1 ）Cl 2+2e=2Cl 0.02 （2 ） CO2+2H+2e=CO+H2O CO2+H2S=CO+H2O+S 酸性 （3 ） 6.4 （4 ） 14.4 【解析】（1）根据电池总反应为 2Ag+Cl2

39、2AgCl 可知，氯气在正极上得电子生成氯离子，电极反应式为 Cl2+2e2Cl，故答案为：Cl 2+2e2Cl；放电时，当电路中转移 0.01mol e时，交换膜左侧的电极放电产生 0.01mol Ag ，与电解质中的 0.01mol Cl结合生成 AgCl 沉淀，同时约有0.01mol H 通过阳离子交换膜转移到右侧溶液中，则交换膜左侧溶液中约减少 0.02mol 离子，故答案为：0.02 ；（2 ）石墨烯失电子作阳极，ZnO石墨烯作阴极，CO 2 被还原生成 CO，电极反应式为CO2+2H+2e=CO+H2O；石墨烯失电子作阳极，阳极 Fe2+失电子生成 Fe3+，Fe 3+继续与 H2

40、S 反应生成Fe2+与 S，故协同转化总反应为 CO2+H2S=CO+H2O+S，Fe 2+、Fe 3+易水解，只能在酸性条件下存在，故答案为：CO 2+2H+2e-=CO+H2O；CO 2+H2S=CO+H2O+S；酸性；（3）电解 Pb(NO3)2 溶液制备 PbO2时，阳极上铅离子失电子发生氧化反应生成二氧化铅，电极反应式为 Pb2+2H2O-2e=PbO2+4H+，23.9g PbO2 的物质的量为 0.1mol，反应转移的电子数目为 0.2mol，蓄电池正极为PbO2，PbO 2 得电子发生还原反应生成电极反应式为 PbO2+2e+4H+SO =PbSO4+2H2O，由电极反应24式可知，当 PbO2 得到 2mol 电子时，正极增重 64g，则反应转移的电子数目为 0.2mol，正极增重6.4g，故答案为：6.4；（4）转移 2mol 电子时，阳极（阳极反应为 H2O 失电子氧化为 O2 和 H+）消耗 1mol 水，产生 2mol H+进入阴极室，阳极室质量减少 18g；阴极的电极反应式为 2NO3-+6H+10e=N2+6OH，转移 2mol 电子，阴极室中放出 0.2mol N2（5.6g），同时有 2mol H+（2g ）进入阴极室，因此阴极室质量减少 3.6g，故膜两侧电解液的质量变化差（m 左- m 右）=18g-3.6g=14.4g，故答案为：14.4。