2020高考化学一轮单元训练第十二章电化学基础B卷（含解析）.doc

1 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．下列有关金属腐蚀与防护的说法不正确的是 A．钢铁在弱碱性条件下发生电化学腐蚀的正极反应是 O2＋2H2O＋4e－===4OH－ B．当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护作用 C．在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法 D．可将地下输油钢管与外加直流电源的负极相连以保护它不受腐蚀 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．锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正 确的是 A．锌电极上发生还原反应 B．电池工作一段时间后，甲池的 c(SO2－4 )不变 C．电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量减少 D．阴、阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡 4．MgAgCl 电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是 A．负极反应式为 Mg－2e－===Mg2+ B．正极反应式为 Ag＋＋e－===Ag C．电池放电时 Cl－由正极向负极迁移 D．负极会发生副反应 Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑ 5．若在铜片上镀银时，下列叙述正确的是 ①将铜片接在电池的正极上　②将银片接在电源的正极上　③需用 CuSO4 溶液作电解液　④在 银片上发生的反应是 4OH－－4e－=O2↑＋2H2O　⑤需用 AgNO3 溶液作电解液　⑥在铜片上发生的反应 是 Ag＋＋e－=Ag A．①③⑥ B．②⑤⑥ C．①④⑤⑥ D．②③④⑥ 6.将反应 2Fe3＋＋2I－ 2Fe2＋＋I2 设计成如图所示的原电池。下列说法不正确的是 A．盐桥中的 K＋移向 FeCl3 溶液 B．反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应 C．电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态 D．电流计读数为零后，在甲中溶入 FeCl2 固体，乙中石墨电极为负极 7．将 0.2mol AgNO3、0.4mol Cu(NO3)2 和 0.6mol KCl 溶于水配成 100mL 溶液，用惰性电极电解 一段时间后，在一极上析出 0.3mol Cu，此时，另一极上的气体体积(标准状况)为 A．4.48L B．5.6 L C．6.72 L D．7.8L 8.如图所示为新型的甲酸/铁离子燃料电池，具有原料安全、质子电导率高、能量密度高的特点， 适合应用在规模化的供电场所。电池外壳采用聚四氯乙烯板，石墨作电极，在 M 端加注甲酸钠和氢 氧化钠的混合液，在 N 端加注氯化铁和氯化钠的混合液。下列说法错误的是 A．放电时，N 端是正极 B．M 端的电极反应式为 HCOO−＋OH−＋2e−===CO2↑＋H2O2 C．电池放电后，N 端的 Fe2+通氯气后转化为 Fe3+，实现电解质溶液的循环利用 D．采用多孔纳米电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积，有利于扩散至催化层 9．图甲为一种新型污水处理装置，该装置可利用一种微生物将有机废水的化学能直接转化为电 能。图乙为电解氯化铜溶液的实验装置的一部分。下列说法中不正确的是 A．a 极应与 X 连接 B．N 电极发生还原反应，当 N 电极消耗 11.2 L(标准状况下) O2 时，则 a 电极增重 64 g C．不论 b 为何种电极材料，b 极的电极反应式一定为 2Cl－－2e－=Cl2↑ D．若废水中含有乙醛，则 M 极的电极反应为：CH3CHO＋3H2O－10e－=2CO2↑＋10H＋ 10.Zn—ZnSO4—PbSO4—Pb 电池装置如图，下列说法错误的是 A．SO 2－4 从右向左迁移 B．电池的正极反应为 Pb2＋＋2e－===Pb C．左边 ZnSO4 浓度增大，右边 ZnSO4 浓度不变 D．若有 6.5g 锌溶解，有 0.1mol SO 2－4 通过离子交换膜 11．如图中 X 为电源，Y 为浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸，滤纸中央滴有一滴 KMnO4 溶液， 通电后 Y 中央的紫红色斑向 d 端扩散。下列判断正确的是 A．滤纸上 c 点附近会变红色 B．Cu 电极质量减小，Pt 电极质量增大 C．Z 中溶液的 pH 先减小，后增大 D．溶液中的 SO 2－4 向 Cu 电极定向移动 12．如图所示，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装 置中 X 为阳离子交换膜。下列有关说法正确的是 A．反应一段时间后，乙装置中在铁电极区生成氢氧化钠 B．乙装置中铁电极为阴极，电极反应式为 Fe－2e－===Fe2＋ C．通入氧气的一极为正极，发生的电极反应为 O2－4e－＋2H2O===4OH－ D．反应一段时间后，丙装置中硫酸铜溶液浓度保持不变 13．把物质的量均为 0.1mol 的 CuCl2 和 H2SO4 溶于水制成 100mL 的混合溶液，用石墨作电极电 解，并收集两电极所产生的气体，一段时间后在两极收集到的气体在相同条件下体积相同。则下列 描述正确的是 A．电路中共转移 0.6NA 个电子 B．阳极得到的气体中 O2 的物质的量为 0.2mol C．阴极质量增加 3.2 g D．电解后剩余溶液中硫酸的浓度为 1mol·L－1 14．我国科研人员研制出一种室温“可呼吸”Na—CO2 电池。放电时该电池“吸入”CO2，充电 时“呼出”CO2。吸入 CO2 时，其工作原理如图所示。吸收的全部 CO2 中，有 2 3转化为 Na2CO3 固体沉积 在多壁碳纳米管(MWCNT)电极表面。下列说法正确的是 A．“吸入”CO2 时，钠箔为正极 B．“呼出”CO2 时，Na＋向多壁碳纳米管电极移动 C．“吸入”CO2 时的正极反应：4Na＋＋3CO2＋4e－===2Na2CO3＋C D．标准状况下，每“呼出”22.4L CO2，转移电子 0.75mol 15.按如图所示装置进行下列不同的操作，其中不正确的是3 A．铁腐蚀的速率由快到慢的顺序：只闭合 K3>只闭合 K1>都断开>只闭合 K2 B．只闭合 K3，正极的电极反应式：2H2O＋O2＋4e－===4OH－ C．先只闭合 K1，一段时间后，漏斗内液面上升，然后只闭合 K2，漏斗内液面上升 D．只闭合 K2，U 形管左、右两端液面均下降 16．银 Ferrozine 法检测甲醛的原理：①在原电池装置中，氧化银将甲醛充分氧化为 CO2②Fe3+ 与①中产生的 Ag 定量反应生成 Fe2+③Fe2+与 Ferrozine 形成有色物质④测定溶液的吸光度(吸光度 与溶液中有色物质的浓度成正比)。下列说法不正确的是 A．①中负极反应式：HCHO-4e−+H2O=CO2+4H+ B．①溶液中的 H+由 Ag2O 极板向另一极板迁移 C．测试结果中若吸光度越大，则甲醛浓度越高 D．理论上消耗的甲醛与生成的 Fe2+的物质的量之比为 1∶4 二、非选择题（共 6 小题，52 分） 17．（1）已知：①Fe(s)＋1/2O2(g)=FeO(s) ΔH1＝－272.0kJ·mol－1； ②2Al(s)＋3/2O2(g)=Al2O3(s) ΔH2＝－1675.7kJ·mol－1。 Al 和 FeO 发生铝热反应的热化学方程式是__________。 （2）镁燃料电池在可移动电子设备电源和备用电源等方面应用前景广阔。如图为“镁—次氯酸 盐”燃料电池原理示意图，电极为镁合金和铂合金。 ①E 为该燃料电池的_____(填“正”或“负”)极。F 电极上的电极反应式为________。 ②镁燃料电池负极容易发生自腐蚀产生氢气，使负极利用率降低，用化学用语解释其原因______。 （3）乙醛酸(HOOC—CHO)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。 ①N 电极上的电极反应式为____。 ②若有 2mol H＋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___mol。 18．（1）微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用。有一种银锌电池，其电极分别是 Ag2O 和 Zn， 电解质溶液为 KOH 溶液，电极反应为 Zn＋2OH−－2e−=ZnO＋H2O，Ag2O＋H2O＋2e−=2Ag＋2OH−。根据上 述反应式，完成下列题目。 （a）下列叙述正确的是________。 A．在使用过程中，电解质溶液的 pH 增大 B．使用过程中，电子由 Ag2O 极经外电路流向 Zn 极 C．Zn 是负极，Ag2O 是正极 D．Zn 电极发生还原反应，Ag2O 电极发生氧化反应 （b）写出电池的总反应式：___________________。 (2)某研究性学习小组将下列装置如图连接，C、D、E、F、X、Y 都是惰性电极。将电源接通后， 向乙中滴入酚酞试液，在 F 极附近显红色。试回答下列问题： (a)电源 A 极的名称是________。 (b)甲装置中电解反应的总化学方程式：___________ (c)如果收集乙装置中产生的气体，两种气体的体积比是________。 (d)欲用丙装置给铜镀银，G 应该是________(填“铜”或“银”)。 (e)装置丁中的现象是_________。 19．铅蓄电池在日常生活中应用广泛。回答下列问题： (1)铅蓄电池放电时的工作原理为 Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O，现用如图装置进行电解(电4 解液足量)，测得当铅蓄电池中转移 0.4 mol 电子时铁电极的质量减少 11.2 g。请回答下列问题： ①A 是铅蓄电池的________极。 ②Ag 电极的电极反应式是_______________，该电极的电极产物共________ g。 ③Cu 电极的电极反应式是_______________，CuSO4 溶液的浓度___(填“减小”“增大”或“不 变”)。 (2)铅蓄电池的 PbO2 可由 PbO 与次氯酸钠溶液反应制得，反应的离子方程式为___________； PbO2 也可以石墨为电极，Pb(NO3)2 和 Cu(NO3)2 的混合溶液为电解液制取。阳极发生的电极反应式为 ___________，阴极上观察到的现象是____________；若电解液中不加入 Cu(NO3)2，阴极发生的电极 反应式为________________，这样做的主要缺点是________________。 (3)将 Na2S 溶液加入如图所示的电解池的阳极区，用铅蓄电池进行电解，电解过程中阳极区发 生如下反应：S2－－2e－=S，(n－1)S＋S2－=Sn2-。 电解时阴极的电极反应式：_________________。电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质， 其离子方程式可写成____________________。 20．(1)电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。 电 化 学 降 解 NO －3 的 原 理 如 图 ， 电 源 正 极 为 ________( 填 “A” 或 “B”) ， 阴 极 反 应 式 为 ________________________________________________。 (2)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。 ①为了不影响 H2O2 的产量，需要向废氨水中加入适量 HNO3 调节溶液的 pH 约为 5，则所得溶液中 c(NH＋4 )________(填“>”“＜”或“＝”)c(NO－3 )。 ②Ir－Ru 惰性电极吸附 O2 生成 H2O2，其电极反应式为________________________。 ③理论上电路中每转移 3mol e－，最多可以处理废氨水中溶质(以 NH3 计)的质量是________g。 (3)电解法也可以利用 KHCO3 使 K2CO3 溶液再生。其原理如图所示，KHCO3 应进入________(填“阴 极”或“阳极”)室。 简述再生 K2CO3 的原理：_________________________________________________。 21．(1)高铁酸钾(K2FeO4)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 所示是高铁电池的模拟实验装置。 ①该电池放电时正极的电极反应式为__________________________________________。 若维持电流强度为 1A，电池工作十分钟，理论消耗 Zn________g(已知 F＝96500C·mol－1)。 ②盐桥中盛有饱和 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。 ③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 3 所 示 ， 电 池 正 极 的 电 极 反 应 式 是 ____________________________，A 是________(填名称)。 (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 4 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5 b 到 a”)，负极发生的电极反应式为_________________________。1 单元训练金卷·高三·化学卷（B） 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】B　 【解析】弱碱性条件下，钢铁发生吸氧腐蚀，A 正确；当镀层破损时，Sn、Fe 可形成原电池，Fe 作负极，加快了 Fe 的腐蚀，B 错误；Fe、Zn、海水形成原电池，Zn 失去电子作负极，从而保护了 Fe，C 正确；采用外加电流的阴极保护法时，被保护金属与直流电源的负极相连，D 正确。 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】B　 【解析】A 项，由装置图可知该原电池反应原理为 Zn＋Cu2+===Zn2+＋Cu，故 Zn 电极为负极，失 电子发生氧化反应，Cu 电极为正极，得电子发生还原反应，错误；B 项，该装置中为阳离子交换膜， 只允许阳离子和水分子通过，故两池中 c(SO2－4 )不变，正确；C 项，放电过程中溶液中 Zn2+由甲池通 过阳离子交换膜进入乙池，乙池中 Cu2+＋2e－===Cu，故乙池中的 Cu2+逐渐由 Zn2+替代，摩尔质量： M(Zn)>M(Cu)，故乙池溶液的总质量增加，错误；D 项，该装置中为阳离子交换膜，只允许阳离子和 水分子通过，放电过程中溶液中 Zn2+由甲池通过阳离子交换膜进入乙池保持溶液中电荷平衡，阴离 子并不通过交换膜，错误。 4. 【答案】B 【解析】根据题意，电池总反应式为 Mg＋2AgCl===MgCl 2＋2Ag，正极反应式为 2AgCl＋2e － ===2Cl−＋2Ag，负极反应式为 Mg－2e−===Mg2+，A 项正确，B 项错误；对原电池来说，阴离子由正极 移向负极，C 项正确；由于镁是活泼金属，则负极会发生副反应 Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑，D 项正 确。 5．【答案】B 【解析】若在铜片上镀银时，铜做电解池的阴极与电源负极相连，电解质溶液中的银离子得到 电子发生还原反应生成银；银做电解池的阳极和电源正极相连，铜失电子发生氧化反应生成铜离子； 电解质溶液为硝酸银溶液。依据上述分析可知：①将铜片应接在电源的负极上，①项错误；②将银 片应接在电源的正极上，②项正确；③若用硫酸铜溶液为电镀液，阴极析出铜，③项错误；④在银 片上发生的反应是：2Ag++2e−=2Ag，④项错误；⑤需用硝酸银溶液为电镀液，⑤项正确；⑥在铜片 上发生的反应是：Ag＋＋e－=Ag，⑥项正确；综上所述，②⑤⑥符合题意，答案选 B。 6. 【答案】D　 【解析】A 项，甲池中石墨电极为正极，乙池中石墨电极为负极，盐桥中阳离子向正极移动， 所以向 FeCl3 溶液迁移，正确；B 项，反应开始时，乙中 I－失去电子，发生氧化反应，正确；C 项， 当电流计读数为零时，说明没有电子发生转移，反应达到平衡，正确；D 项，当加入 Fe2+，导致平衡 逆向移动，则 Fe2+失去电子生成 Fe3+，甲中石墨作为负极，而乙中石墨成为正极，错误。 7．【答案】B 【解析】将 0.2mol AgNO3、0.4mol Cu(NO3)2 和 0.6mol KCl 溶于水，会发生反应生成氯化银 沉淀，阴极发生 Cu2++2e-=Cu，可知阴极得到 0.6mol 电子，阳极发生：2Cl−-2e−=Cl2↑、 4OH−-4e−=O2↑+2H2O，氯离子 0.4mol 完全析出时，生成 n(Cl2)=0.2mol，转移电子 0.4mol，则生成 氧气转移电子 0.2mol，生成氧气 0.05mol，所以阳极共生成(0.2+0.05)mol=0.25mol 气体，气体体 积=0.25mol×22.4L/mol=5.6L，故答案为 B。 8．【答案】B　 【解析】A 项，正极发生还原反应，Fe3+得到电子生成 Fe2+，N 端是正极，正确；B 项，M 端的电 极反应式为 HCOO－＋3OH－－2e－===CO2－3 ＋2H2O，错误；C 项，电池放电后，N 端的 Fe2+通氯气后，氯 气具有氧化性能氧化 Fe2+转化为 Fe3+，Fe3+在正极得到电子发生还原反应，实现电解质溶液的循环利 用，正确；D 项，反应物接触面积越大，反应速率越快，所以采用多孔电极的目的是提高电极与电 解质溶液的接触面积，并有利于氧气扩散至电极表面，从而提高反应速率，正确。 9．【答案】C 【解析】根据题给信息知，甲图是将化学能转化为电能的原电池，N 极氧气得电子发生还原反 应生成水，N 极为原电池的正极，M 极废水中的有机物失电子发生氧化反应，M 为原电池的负极。电 解氯化铜溶液，由图乙氯离子移向 b 极，铜离子移向 a 极，则 a 为阴极应与负极相连，即与 X 极相 连，b 为阳极应与正极相连，即与 Y 极相连。A. 根据以上分析，M 是负极，N 是正极，a 为阴极应与 负极相连即 X 极连接，故 A 正确；B. N 是正极氧气得电子发生还原反应，a 为阴极铜离子得电子发 生还原反应，根据得失电子守恒，则当 N 电极消耗 11.2L(标准状况下)气体时，则 a 电极增重 11.2L÷22.4L/mol×4÷2×64g/mol=64g，故 B 正确；C.b 为阳极，当为惰性电极时，则电极反应式 为 2C1−−2e−=Cl2↑，当为活性电极时，反应式为电极本身失电子发生氧化反应，故 C 错误；D. 若有 机 废 水 中 含 有 乙 醛 ， 图 甲 中 M 极 为 CH3CHO 失 电 子 发 生 氧 化 反 应 ， 发 生 的 电 极 应 为 ： CH3CHO+3H2O−l0e−=2CO2↑+l0H+，故 D 正确。答案选 C。 10．【答案】B　2 【解析】锌是负极，SO 2－4 从右向左迁移，A 正确；电池的正极反应为 PbSO4＋2e－===Pb＋SO2－4 ， B 错误；左边锌失去电子转化为 ZnSO4，ZnSO4 浓度增大，右边 ZnSO4 浓度不变，C 正确；若有 6.5 g 锌即 0.1 mol 锌溶解，根据电荷守恒可知有 0.1 mol SO 2－4 通过离子交换膜，D 正确。 11．【答案】A 【解析】选 A。紫红色斑即 MnO－4 向 d 端扩散，根据阴离子向阳极移动的原理，可知 d 端为阳极， 即 b 为正极，a 为负极，c 为阴极，NaCl 溶液中 H＋放电，产生 OH－，c 点附近会变红色，A 正确；电 解硫酸铜溶液时，Pt 为阳极，溶液中的 OH－放电：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，Cu 为阴极，溶液中的 Cu2＋得电子，生成铜，总反应式为 2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4，Pt 电极附近生成 H+，则 SO 2－4 向 Pt 电极定向移动，B、D 不正确。随着电解的进行，Z 中溶液变为硫酸溶液，继续电解则为电解水， 硫酸浓度增大，pH 减小，C 不正确。 12. 【答案】A　 【解析】甲装置为甲醚燃料电池，充入氧气的一极发生还原反应，为电极的正极，充入甲醚的 一极为电极的负极；乙装置为电解饱和氯化钠溶液的装置，根据串联电池中电子的转移，可知 Fe 电 极为阴极，C 极为阳极；丙装置为电解精炼铜的装置，精铜为阴极，粗铜为阳极。乙装置中铁电极 发生的反应为 2H＋＋2e－===H2↑，根据电荷守恒知 Na＋移向阴极，在铁电极处生成氢氧化钠，A 正确， B 错误；正极发生还原反应，反应式为 O2＋4e－＋2H2O=4OH－，C 错误；粗铜极除了铜发生氧化反应 外，活动性在铜前面的杂质金属也会反应，但在精铜极，只有 Cu2＋被还原，根据电荷守恒，硫酸铜 溶液浓度减小，D 错误。 13．【答案】A 【解析】阳极开始产生 Cl2，后产生 O2，阴极开始产生 Cu，后产生 H2，根据题意两极收集到的 气体在相同条件下体积相同，则阴极产生 0.2mol H2，阳极产生 0.1mol Cl2 和 0.1mol O2，则转移电 子数为 0.6NA，A 正确、B 错误；阴极析出铜 0.1mol，即 6.4g，C 错误；电解后溶液的体积未知，故 不能计算浓度，D 错误。 14．【答案】C　 【解析】“吸入”CO2 时是原电池，根据图示，钠变成了 Na＋，被氧化，钠箔为负极，故 A 项错 误；“呼出”CO2 时是电解池，阳离子向阴极移动，Na＋向钠箔电极移动，故 B 项错误；放电时该电 池“吸入”CO 2，吸收的 CO2 有 2 3转化为 Na2CO3 固体，有 1 3转化为 C，正极反应为 4Na＋＋3CO2＋4e－ ===2Na2CO3＋C，故 C 项正确；标准状况下，22.4 L CO2 的物质的量为 1mol，根据 2Na2CO3＋C－4e－===4Na ＋＋3CO2↑可知每“呼出”1mol CO2，转移电子 4 3mol，故 D 项错误。 15．【答案】A　 【解析】金属腐蚀速率：电解池的阳极>原电池的负极>化学腐蚀>原电池的正极>电解池的阴极， 闭合 K3，是原电池，铁作负极；闭合 K2，是电解池，铁作阴极；闭合 K1，铁作阳极，因此腐蚀速率 由快到慢的顺序：只闭合 K1>只闭合 K3>都断开>只闭合 K2，故 A 错误；只闭合 K3，构成原电池，铁 棒发生吸氧腐蚀，正极反应式：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，故 B 正确；先只闭合 K1，铁作阳极，阳极 反应式为 Fe－2e－===Fe2＋，阴极反应式为 2H＋＋2e－===H2↑，U 形管中气体压强增大，因此漏斗中 液面上升；然后只闭合 K2，铁作阴极，阴极反应式为 2H＋＋2e －===H2↑，阳极反应式为 2Cl－－ 2e−===Cl2↑，U 形管中气体压强增大，漏斗中液面上升，故 C 正确；根据选项 C 的分析，只闭合 K2， 两极均有气体放出，气体压强增大，左、右两端液面均下降，故 D 正确。 16．【答案】B 【解析】A. ①在原电池装置中，氧化银将甲醛充分氧化为 CO2，则负极 HCHO 失电子变成 CO2， 其电极反应式为：HCHO-4e−+H2O=CO2+4H+，A 项正确；B.Ag2O 极板作正极，原电池中阳离子向正极移 动，则①溶液中的 H+由负极移向正极， B 项错误；C. 甲醛浓度越大，反应生成的 Fe2+的物质的量浓 度越大，形成有色配合物的浓度越大，吸光度越大，C 项正确；D.甲醛充分氧化为 CO2，碳元素的化 合价从 0 价升高到+4 价，转移电子数为 4，Fe3+反应生成 Fe2+转移电子数为 1，则理论上消耗的甲醛 与生成的 Fe2+的物质的量之比为 1∶4，D 项正确；答案选 B。 二、非选择题（共 52 分） 17．【答案】（1）3FeO(s)＋2Al(s)=Al2O3(s)＋3Fe(s) ΔH＝－859.7kJ·mol－1 （2）负 ClO－＋2e－＋H2O=Cl－＋2OH－ Mg＋2H2O=Mg(OH)2＋H2↑ （3）HOOC—COOH＋2e－＋2H＋=HOOC—CHO＋H2O 2 【 解 析 】 （ 1 ） 依 据 盖 斯 定 律 计 算 ② - ① ×3 得 到 ： 3FeO(s)+2Al(s)=Al2O3(s)+3Fe(s) ΔH=-859.7kJ/mol；故答案为：3FeO(s)+2Al(s)=Al2O3(s)+3Fe(s) ΔH=-859.7kJ/mol；（2）①由 示意图可知，“镁﹣次氯酸盐”燃料电池中，E 为镁合金，为燃料电池的负极，F 为铂合金，为正极， 正极上 ClO﹣得电子生成氯离子，则正极的电极反应式为 ClO﹣+2e﹣+H2O=Cl﹣+2OH﹣，故答案为：负； ClO － ＋ 2e － ＋ H2O=Cl− ＋ 2OH － ； ② Mg 的 活 泼 性 较 强 能 与 水 反 应 生 成 氢 气 ， 其 反 应 为 ： Mg+2H2O=Mg(OH)2 +H2↑，故答案为：Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑；（3）①N 电极为电解池的阴极，HOOC-COOH 在阴极上得 电子发生还原反应生成 HOOC-CHO，电极反应式为 HOOC-COOH+2e−+2H+=HOOC-CHO+H2O，故答案为： HOOC-COOH+2e−+2H+=HOOC-CHO+H2O；②2mol H+通过质子交换膜，则电池中转移 2mol 电子，根据电极 方程式 HOOC-COOH+2e−+2H+=HOOC-CHO+H2O，可知阴极生成 1mol 乙醛酸；阳极（M 极）电极反应式为 2Cl−-2e−=Cl2↑，乙二醛与 Cl2 的反应为 Cl2+OHC—CHO+H2O=HOOC—CHO+2HCl，根据题意和阴、阳极 得失电子相等，阳极也生成 1mol 乙醛酸；由于两极均有乙醛酸生成，所以生成的乙醛酸为 2mol， 故答案为：2。 18．【答案】（1）C Zn+Ag2O=2Ag+ZnO 3 （2）正极 2CuSO4+2H2O =====电解 2Cu+O2↑+H2SO4 1∶1 银 Y 极附近红褐色变深 【解析】(1)(a)A．负极发生氧化反应，电极反应式为 Zn+2OH−-2e−=ZnO+H2O、正极发生还原反 应，电极反应式为 Ag2O+H2O+2e−=2Ag+2OH−，所以电池反应式为 Zn+Ag2O=2Ag+ZnO，所以氢氧化钾的 浓度不变，溶液的 pH 不变，故 A 错误；B．由电极反应式可知，Zn 的化合价由 0 价升高到+2 价，被 氧化，为原电池的负极，则正极为 Ag2O，原电池中电子从负极流向正极，即从锌经导线流向 Ag2O， 故 B 错误；C．根据 B 的分析，Zn 是负极，Ag2O 是正极，故 C 正确；D．由电极反应式可知，Zn 的化 合价由 0 价升高到+2 价，为原电池的负极，发生氧化反应，Ag2O 是正极发生还原反应，故 D 错误； 故答案为：C；(b)负极电极反应式为 Zn+2OH−-2e−=ZnO+H2O、正极电极反应式为 Ag2O+H2O+2e−=2Ag+2OH−，所以电池反应为 Zn+Ag2O=2Ag+ZnO，故答案为：Zn+Ag2O=2Ag+ZnO；(2)将电 源接通后，向乙中滴入酚酞试液，在 F 极附近显红色，说明 F 极生成 OH−，F 为阴极，则电源的 A 为 正极，B 为负极，C、E、G、X 为阳极，D、F、H、Y 为阴极。(a)由上述分析可知，A 是电源的正极， B 是电源的负极，故答案为：正极；(b)甲装置为电解硫酸铜溶液，电解硫酸铜溶液生成硫酸、铜和 氧气，电解的方程式为 2CuSO4+2H2O =====电解 2Cu+O2↑+H2SO4，故答案为：2CuSO4+2H2O =====电解 2Cu+O2↑+H2SO4；(c)装置乙为电解饱和食盐水，电解原理为 2NaCl+2H2O =====电解 2NaOH+H2↑ +Cl2↑，产生的氢气和氯气体积比为 1∶1，故答案为：1∶1；(d)给铜镀银，阳极应为银，阴极为铜， 即 G 为银极，故答案为：银；(e)氢氧化铁胶体粒子带正电荷，在直流电的作用下，胶体粒子会向阴 极即 Y 极移动，所以 Y 极附近红褐色变深，故答案为：Y 极附近红褐色变深。 19．【答案】（1）负 2H＋＋2e－=H2↑ 0.4 Cu－2e−=Cu2＋ 不变 （2）PbO＋ClO－=PbO2＋Cl− Pb2＋＋2H2O－2e−=PbO2↓＋4H＋ 石墨上有红色物质析出 Pb2+＋2e－=Pb↓ 不能有效利用 Pb2＋ （3）2H＋＋2e－=H2↑（或 2H2O+2e−=H2↑+2OH-） ＋2H＋=(n－1)S↓＋H2S↑ 【解析】(1)①当铅蓄电池中转移 0.4mol 电子时铁电极的质量减小 11.2g，说明铁作阳极，银 作阴极，阴极连接原电池负极，所以 A 是负极，B 是正极，故答案为：负；②银作阴极，阴极上氢 离子放电生成氢气，电极反应式为 2H++2e-═H2↑，生成氢气的质量= ×2g/mol=0.4g，故答案为： 2H++2e−═H2↑；0.4；③铜作阳极，阳极上铜失电子发生氧化反应，电极反应式为 Cu-2e−═Cu2+，阴 极上析出铜，所以该装置是电镀池，电解质溶液中铜离子浓度不变，故答案为：Cu-2e−═Cu2+；不变； (2)PbO 和次氯酸钠反应生成二氧化铅和氯化钠，离子方程式为 PbO+ClO−=PbO2+Cl−；PbO2 也可以石墨 为电极，Pb(NO3)2 和 Cu(NO3)2 的混合溶液为电解液制取，电解时，阳极上铅离子失电子和水反应生 成二氧化铅，电极反应式为 Pb2++2H2O-2e−=PbO2↓+4H+；阴极上铜离子放电生成 Cu 单质，所以阴极 上有铜析出；若电解液中不加入 Cu(NO3)2，阴极上铅离子得电子生成铅，电极反应式为 Pb2++2e− =Pb；Pb2+生成 PbO2 的量减少，则 Pb2+利用率降低，故答案为：PbO+ClO−=PbO2+Cl−；Pb2++2H2O-2e−= PbO2↓+4H+；石墨上有红色物质析出；Pb2++2e−=Pb；不能有效利用 Pb2＋；(3)阳极上硫离子放电，电 极反应式为 S2−-2e−═S，阴极上氢离子放电生成氢气，电极反应式为 2H＋＋2e－=H2↑或 2H2O+2e−=H2↑ +2OH−；电解后阳极区离子为 Sn2−，酸性条件下，Sn2−和氢离子反应生成 S 单质，S 元素失电子发生氧 化反应生成 S 单质，同时 S 元素得电子生成 H2S，反应方程式为 Sn2−+2H+=(n-1)S↓+H2S↑，故答案为： 2H＋＋2e－=H2↑(或 2H2O+2e−=H2↑+2OH−)；Sn2-+2H+=(n-1)S↓+H2S↑。 20．【答案】(1)A　2NO−3＋12H＋＋10e−==N2↑＋6H2O (2)①＜　②O2＋2H＋＋2e−===H2O2　③17 (3)阴极　在阴极水电离产生的 H＋得电子生成 H2，产生的 OH−和 HCO −3反应生成 CO2−3 ，使得 K2CO3 再生 【解析】(1)由题给原理图可知，Ag－Pt 电极上 NO −3发生还原反应生成氮气，因此 Ag－Pt 电极 为阴极，电极反应式为 2NO−3＋12H＋＋10e−==N2↑＋6H2O，则 B 为电源负极，A 为电源正极。(2)　① 溶液呈现电中性，c(NH +4 )＋c(H＋)＝c(NO−3)＋c(OH－)，pH 约为 5 呈酸性，即 c(H＋)>c(OH−)，则 c(NH +4 )＜c(NO−3)；②Ir－Ru 惰性电极吸附氧气，氧气得电子发生还原反应：O2＋2H＋＋2e−===H2O2；③ 4NH3＋3O2===2N2＋6H2O 中，4mol 氨气转移 12mol 电子，因此转移 3mol 电子时，最多可以处理氨水 中溶质 NH3 的物质的量为 1mol，其质量为 17 g。(3)根据题图所示，可知在阴极水电离产生的 H＋获 得电子变为氢气逸出，产生的 OH−和 HCO −3反应生成 CO2−3 ，使得 K2CO3 再生。 21．【答案】(1)①FeO2－4 ＋4H2O＋3e－===Fe(OH)3↓＋5OH－　0.2　②右　左　③使用时间长、 工作电压稳定 (2)N2＋8H＋＋6e－===2NH＋4 　氯化铵 (3)从 b 到 a　CO＋O2－－2e－===CO2 【解析】(1)①放电时高铁酸钾为正极，正极发生还原反应，电极反应式为 FeO2－4 ＋4H2O＋3e－ ===Fe(OH)3↓ ＋ 5OH － 。 若 维 持 电 流 强 度 为 1A ， 电 池 工 作 十 分 钟 ， 转 移 电 子 的 物 质 的 量 为 1 × 10 × 60 96500 mol＝0.0062176mol。理论消耗 Zn 的质量为 0.0062176mol 2 ×65 g·mol－1≈0.2 g。② 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。(2)该电池的本质反应是合成氨反应，电池中氢气失去电子，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 N2＋8H＋＋6e－===2NH＋4 ，氨气与 HCl 反应生成氯化铵，则电解质溶液为 NH4Cl、HCl 混合溶液。(3)工作时电极 b 作正极，O2－由电极 b 移 向电极 a；该装置是原电池，通入 CO 的电极 a 是负极，负极上 CO 失去电子发生氧化反应，电极反 应式为 CO＋O2－－2e－===CO2。