試卷第=page1111頁，共=sectionpages1212頁試卷第=page1212頁，共=sectionpages1212頁第四章化學反應與電能單元測試卷一、單選題1．美國《時代周刊》將氫燃料電池評為21世紀對人類生活具有重大影響的技術之一、培根電池是一種堿性的氫氧燃料電池，已經應用在“阿波羅六號”太空船上。將多個培根電池組合為電池組，向外供電，電池組工作穩定后，它的電動勢和內阻基本保持不變。電池所產生的水可以作為飲用水，今欲得常溫下水1L，則電池內電子轉移的物質的量約為A．8.9×10-3mol B．4.5×10-2molC．1.1×102mol D．5.6×10mol2．在給定條件下，下列選項所示的物質間轉化均能實現的是A．B．C．D．3．下列有關陳述I和II均正確且有因果關系的是選項陳述I陳述IIA回收鐵制品常用純堿溶液去油污可與強酸反應B葡萄酒中添加少量有漂白性C干冰可用于人工降雨性質穩定D往輪船外殼鑲嵌Zn塊可防腐蝕Zn的金屬性強于FeA．A B．B C．C D．D4．疫情期間保持室內消毒尤為重要。下圖是某寶上銷售的家用消毒液發生器，可產生消毒液來清除冰箱異味、對廚具消毒等。操作時只需往瓶內加入少許氯化鈉和水，按下開關即可。下列有關說法錯誤的是A．該裝置可實現隨制隨用，且理論上不會有氯氣逸出B．通電時，發生還原反應C．通電時，瓶內會產生氫氣，使用時應避開火源D．瓶內可能發生反應：5．某科研團隊設計了一款新型微生物/光電復合人工光合作用系統，通過該系統可將直接轉化為。電池裝置如圖所示，其中復合光陽極由太陽能硅電池和納米線陣列串聯組裝而成，雙極膜中的可被解離為和，并在電場作用下向兩極移動，下列說法不正確的是A．人工光合作用系統工作過程中電子由電極A向電極B移動B．通過該裝置可實現光能→電能→化學能的轉化C．電極B上發生的電極反應為D．該裝置工作過程中電極A一側溶液的pH將減小6．將氫氣、甲烷、乙醇等物質在氧氣中燃燒時的化學能直接轉化為電能的裝置叫燃料電池。燃料電池的基本組成為電極、電解質、燃料和氧化劑。此種電池能量利用率可高達80%(一般柴油發電機只有40%左右)，產物污染也少。下列有關燃料電池的說法錯誤的是A．上述燃料電池的負極反應物是氫氣、甲烷、乙醇等物質B．氫氧燃料電池常用于航天飛行器，原因之一是該電池的產物為水，經過處理之后可供宇航員使用C．乙醇燃料電池的電解質常用KOH，該電池的負極反應為C2H5OH-12e-=2CO2↑＋3H2OD．以KOH溶液作電解質溶液，甲烷燃料電池的正極反應O2＋2H2O＋4e-=4OH-7．為了避免青銅器生成銅綠，下列方法中正確的是①將青銅器放在銀質托盤上②將青銅器保存在干燥的環境中③將青銅器保存在潮濕的空氣中④在青銅器的表面覆蓋一層防滲的高分子膜A．①③ B．②③ C．②④ D．①④8．原電池的電極反應不僅與電極材料的性質有關，也與電解質溶液有關。下列說法中不正確的是A．由Al、Cu、稀H2SO4組成原電池，其負極反應式為：Al-3e﹣=Al3+B．由Mg、Al、NaOH溶液組成原電池，其負極反應式為：Mg-2e﹣=Mg2+C．由Fe、Cu、FeCl3溶液組成原電池，其負極反應式為：Fe-2e﹣=Fe2+D．由Al、Cu、濃硝酸組成原電池，其負極反應式為：Cu-2e﹣=Cu2+9．一種鈉離子電池的工作原理如圖所示，已知放電時正極反應為，四甘醇二甲醚充當電解液的有機溶劑。下列說法正確的是A．放電時，從左極室通過陽離子交換膜進入右極室B．放電時，電流方向為M→用電器→N→電解液→MC．充電時，N極的電極反應式為D．充電時，每轉移1mol電子，兩電極質量變化量相差23g10．下列說法錯誤的是A．燃料電池、鉛蓄電池都利用了原電池原理B．測定中和熱時，溫度計測量酸溶液溫度后應立即測量堿溶液的溫度C．焰色試驗時鐵絲需用稀鹽酸洗凈，在外焰上灼燒至沒有顏色D．鍍鋅的鐵表面有劃痕時，仍比不鍍鋅的鐵更難被腐蝕11．Mg-H2O2燃料電池可用于驅動無人駕駛的潛航器。該電池以海水為電解質溶液，原理如圖。該電池工作時，下列說法正確的是A．Mg電極是該電池的正極 B．H2O2在Pt電極上發生氧化反應C．Pt電極附近溶液的pH增大 D．溶液中Cl-向正極移動12．每年全球報廢的鋰離子電池達到幾百萬噸以上，當前處理廢舊鋰離子電池迫在眉睫。一種將正極材料轉化為的裝置如圖所示。工作時甲酸鹽轉化為保持厭氧環境。已知右側裝置為原電池，電極、、均不參與反應。下列說法正確的是A．在b電極上被氧化B．電極反應式為C．裝置工作時，A室溶液逐漸增大D．電極反應式為13．某新型電池工作時中間室K2SO4溶液濃度增大，裝置如圖，下列說法錯誤的是A．外電路電子流向：N→MB．b為陰離子交換膜C．該原電池總反應為非氧化還原反應D．M極反應：14．如圖為研究HCOOH燃料電池性能的裝置，兩電極區間用允許K+和H+通過的半透膜隔開。下列說法錯誤的是A．電子由a極經外電路流向b極B．該燃料電池負極反應式為C．放電過程中需補充的物質X為H2SO4D．該裝置總反應的離子方程式為二、填空題15．已知：在催化劑作用下，煤在管式爐中燃燒，出口氣體主要含O2、CO2、H2O、N2、SO2，通過干燥裝置后，待測氣體進入庫侖測硫儀進行測定。已知：庫侖測硫儀中電解原理示意圖如下。檢測前，電解質溶液中保持定值時，電解池不工作。待測氣體進入電解池后，SO2溶解并將I還原，測硫儀便立即自動進行電解到又回到原定值，測定結束，通過測定電解消耗的電量可以求得煤中含硫量。煤樣為ag，電解消耗的電量為x庫侖，煤樣中硫的質量分數為_______。已知：電解中轉移1mol電子所消耗的電量為96500庫侖。16．為驗證不同化合價鐵的氧化還原能力，利用下列電池裝置進行實驗。電池反應一段時間后，測得鐵電極溶液中c(Fe2+)增加了0.02mol·L?1，石墨電極上未見Fe析出。可知，石墨電極溶液中c(Fe2+)=_______。17．如圖所示X、Y分別是直流電源的兩極，Z溶液可能為：①稀硫酸；②NaOH溶液；③Na2SO4溶液；④CuCl2溶液；⑤NaCl溶液；⑥稀鹽酸；⑦CuSO4溶液。(1)若通電后發現a、b兩電極上均有氣體產生，且V(a)：V(b)=2：1，則電極a為_______極，發生的電極反應式為_______，電極b為_______極，發生的電極反應式為_______，Z溶液可能為_______(寫序號，下同)。若產生的氣體體積比1：1，則陽極的電極反應式為_______，Z溶液可能為_______。(2)若通電后出現a電極的質量增加，b電極上有無色無味氣體產生，則電極a為_______極，發生的電極反應式為_______，Z溶液可能為_______。(3)若通電后出現a電極的質量減少，b電極質量增加，且質量變化值相等。則該裝置可能為_______裝置，Z溶液可能為_______，a電極反應式為_______。18．如圖所示，通電5min后，第③極增重2.16g，此時CuSO4恰好電解完。設A池中原混合溶液的體積為200mL。(1)電源F為______極；第②極為_____極；B池為_____池。(2)A池中第②極上的電極反應式為_____。(3)通電前A池中原混合溶液Cu2+的濃度為_____。19．鎢錳鐵礦也叫黑鎢礦，主要成分是和，同時還含有少量的化合物，以下是濕法煉鎢并回收廢渣中錳的工藝流程。已知：①鎢酸鈉的化學式為：；②常溫下，鎢酸是難溶于水的弱酸；③相關離子沉降PH范圍如下表。金屬離子開始沉淀pH完全沉淀pH791.93.28.110.2回答下列問題：(1)基態Fe原子價層電子的排布式為______。(2)為了提高黑鎢礦浸出速率，可以采取的措施是______。(寫出一種即可)(3)濾渣2的主要成分______。，濾渣3的主要成分______。。(4)工業上常用氫氣作還原劑將三氧化鎢還原成鎢單質，不用焦炭的原因是______。(5)加入的目的是______。(6)“沉錳”過程加入、適量氨水，調節pH，將轉化為，寫出反應過程中的離子方程式______。(7)如圖是電解硫酸錳制備二氧化錳的簡易示意圖。寫出電解硫酸錳制備二氧化錳的總反應化學方程式______。三、實驗題20．電解原理在化學工業中有廣泛應用，右圖為工業制氯氣的裝置原理。實驗開始一段時間后，在X、Y兩邊各滴入幾滴酚酞試液，發現X極先變紅。請回答以下問題：（1）工業制氯氣的原理（寫化學方程式）：___。（2）Y電極上的產物是__，將其通入淀粉KI溶液中，現象是__，涉及的離子方程式為：__。21．已知在pH為4～5的溶液中，Cu2+幾乎不水解，而Fe3+幾乎完全水解。某學生擬用電解CuSO4溶液的方法測定銅的相對原子質量。其實驗流程如下圖所示：試回答下列問題：（1）加入A的作用是___________________________。（2）步驟②中所用部分儀器如圖所示：II電極上發生的電極反應式為___________________。（3）步驟②的變化中，實現的能量轉化形式是______________________。（4）在進行測定銅的相對原子質量的實驗操作中，屬于不必要操作的是________。a．稱量電解前電極的質量b．電解后電極在烘干前，必須用蒸餾水沖洗c．小心刮下電解后電極上的銅，并清洗、稱量d．電極在烘干稱重的操作中必須按：烘干→稱重→再烘干→再稱重，至少進行兩次e．在空氣中烘干電極，必須采用低溫烘干法（5）銅的相對原子質量的計算式為________。（6）假若電解后溶液呈無色，向其中滴加甲基橙試液，觀察到的現象是_______________。四、原理綜合題22．環氧乙烷(，別稱EO)是重要的殺菌劑和工業合成原料。回答下列問題：(一)乙烯直接氧化法：反應I：CH2=CH2(g)+O2(g)→(g)ΔH1反應II：CH2=CH2(g)+3O2(g)→2CO2(g)+2H2O(g)ΔH2(1)乙烯與O2在a、b兩種催化劑作用下發生反應，催化劑的催化活性(用EO%衡量)及生成EO的選擇性(用EO選擇性%表示)與溫度(T)的變化曲線如圖一所示。①依據圖給信息，選擇制備環氧乙烷的適宜條件為_____。②M點后曲線下降的原因為_____。③下列說法正確的有_____(填標號)。A．催化劑的選擇性越高，其達到最高反應活性所需的溫度越高B．不同催化劑達到最高活性時的溫度不同C．催化劑的催化活性與溫度成正比(2)設K為相對壓力平衡常數，其表達式寫法：在濃度平衡常數表達式中，用相對分壓代替濃度。反應I、II對應的-lnK隨(溫度的倒數)的變化如圖二所示。ΔH2_____0(填“>”或“＜”)。(二)電化學合成法(3)科學家利用CO2、水合成環氧乙烷，有利于實現碳中和。總反應為：2CO2+2H2O→+2.5O2，該過程在兩個獨立的電解槽中實現，裝置如圖三所示，在電解槽2中利用氯離子介導制備環氧乙烷，內部結構如圖四所示。①電解槽1中陰極的電極反應式為_____。②圖四虛線框中發生多個反應，有中間產物HOCH2CH2Cl生成，最終生成環氧乙烷，其反應過程可描述為_____。23．利用甲醇制備一些高附加值產品，是目前研究的熱點。(1)甲醇和水蒸氣經催化重整可制得氫氣，反應主要過程如下：反應Ⅰ.

反應Ⅱ.

反應Ⅲ.

①_________。②工業上采用吸附增強制氫的方法，可以有效提高反應Ⅰ氫氣的產率，如圖所示，請分析加入提高氫氣產率的原因：_________。(2)和充入一定體積的密閉容器中，在兩種溫度下發生反應：，測得的物質的量隨時間的變化如圖。①曲線Ⅰ、Ⅱ對應的平衡常數大小關系為_________。(填“>”或“=”或“＜”)②一定溫度下，在容積為的兩個恒容密閉容器中，按如下方式加入反應物，一段時間后達到平衡。容器甲乙反應物投入量、、、、若甲中平衡后氣體的壓強為開始的0.8倍，則乙容器起始時反應速率_________。(填“>”“＜”或“=”)。③一定溫度下，此反應在恒壓容器中進行，能判斷該反應達到化學平衡狀態的依據是_________。a.容器中壓強不變b.的體積分數不變c.d.容器中密度不變e.2個斷裂的同時有3個斷裂(3)已知電離常數：，：，，則向溶液中通入少量時的離子方程式為_________。(4)利用人工光合作用，借助太陽能使和轉化為，如圖所示，在催化劑b表面發生的電極反應為：_________。答案第=page2121頁，共=sectionpages1010頁答案第=page2222頁，共=sectionpages1010頁參考答案：1．C【詳解】負極：2H2-4e-＋4OH-=4H2O

正極：O2＋4e-＋2H2O=4OH-。所以產生2mol水，轉移4mol電子。制得1L水轉移電子數為×2=1.1×102mol。故C正確；故選：C。2．A【詳解】A．Al可以在高溫的條件下將四氧化三鐵還原為Fe，過量的Fe與稀硝酸反應生成硝酸亞鐵，A項符合題意；B．氫氧化鈉溶液和氯化銨溶液反應可以產生氨氣，氨氣與二氧化碳通入氯化鈉溶液中生成碳酸氫鈉，不會生成碳酸鈉，B項不符合題意；C．氧化鎂和硫酸反應生成硫酸鎂和水，電解硫酸鎂溶液，本質為電解水，得到氫氣和氧氣，得不到鎂單質，C項不符合題意；D．SO2與氯化鈣不反應，D項不符合題意；故選A。3．D【詳解】A．純堿即是強堿弱酸鹽，其溶液因發生水解反應而呈堿性，油污在堿性下發生水解從而除去，與強酸反應無關系，A錯誤；B．葡萄酒中添加少量是利用其還原性，作抗氧化劑，與其漂白性無關，B錯誤；C．干冰可用于人工降雨是由于干冰升華吸熱，與性質穩定無關，C錯誤；D．往輪船外殼鑲嵌Zn塊可防腐蝕，是由于Zn的金屬性強于Fe，Zn做負極，Fe做正極，起到保護正極的作用，D正確；故選D。4．B【分析】瓶中為氯化鈉溶液，通電時為電解氯化鈉溶液，陽極氯離子失去電子生成氯氣，陰極水得電子生成氫氣和氫氧根，氯氣與生成的氫氧化鈉反應生成次氯酸鈉和水。【詳解】A．該裝置點擊開關，電解反應可進行，關閉開關，反應停止，該瓶子為密閉裝置，理論上氯氣不會逸出，A正確；B．通電時，氯離子失去電子生成氯氣，發生氧化反應，B錯誤；C．根據分析，通電時陰極水得電子生成氫氣和氫氧根，氫氣易燃，故使用時應避開火源，C正確；D．根據分析，氯氣與生成的氫氧化鈉反應生成次氯酸鈉和水，D正確；故選B。5．D【分析】電解池陰陽極的判斷：①失電子、化合價升高、被氧化、發生氧化反應的一極是陽極；②得電子、化合價降低、被還原、發生還原反應的一極是陰極；③電子流向是經外電路從陽極流向電源的正極，從電源的負極流向陰極；④陰離子流向陽極極，陽離子流向陰極極；⑤一般陽極溶解逐漸溶解，陰極逐漸增重或有氣泡產生；⑥一般有氧氣生成的一極是陽極；根據題意，該裝置為以復合光陽極由太陽能硅電池轉化，其中電極A有氧氣生成，為陽極，電極反應為，則電極B為陰極，電極反應為；【詳解】A．由題意可知，該裝置為電解池，電極B上得電子生成，可知電極B發生還原反應，為陰極，則電極A為陽極，電子由電極A向電極B移動，A正確；B．該裝置工作時，太陽能硅電池將光能直接轉化為電能，然后電能轉化為化學能，故通過該裝置可實現光能電能→化學能的轉化，B正確：C．電極B上得電子生成，電極反應式為，C正確；D．電極A上發生的電極反應為，反應消耗，同時雙極膜上會有移向電極A，則電極A一側溶液的的量保持不變，故不變，D錯誤；故選D。6．C【詳解】A．燃料電池中，燃料做負極，負極反應物可以是氫氣、甲烷、乙醇等物質，A正確；B、航天飛行器中氫氧燃料電池的總反應為O2+2H2=2H2O，反應產物是水，經過處理之后可供宇航員使用，B正確；C、乙醇燃料電池的電解質用KOH時，生成的二氧化碳會和其反應生成碳酸鹽，負極發生反應C2H5OH-12e-+16OH-=2+11H2O，C錯誤；D、燃料電池中正極上氧氣得電子，堿性環境下，正極上電極反應式為：O2+2H2O+4e-=4OH-，D正確；故答案為：C。7．C【詳解】①Cu比Ag活潑，將青銅器放在銀質托盤上更易受腐蝕，會加快青銅器的腐蝕，錯誤；②將其保存在干燥的環境中避免與空氣中的水蒸氣接觸，不能形成原電池反應，不易被腐蝕，正確；③金屬在潮濕的空氣中易發生電化學腐蝕，會加快青銅器的腐蝕，錯誤；④覆蓋防滲的高分子膜也可以隔絕潮濕空氣，可以防止發生電化學腐蝕，正確，綜上所述可知，②④符合題意；故答案為：C。8．B【詳解】A．該原電池中，Al易失電子作負極、Cu作正極，負極上鋁失電子、正極上氫離子得電子，負極反應式為：Al﹣3e﹣＝Al3+，故A正確；B．該原電池中，Al能與NaOH溶液反應，Al易失電子作負極、Mg作正極，負極上Al失電子、正極上水得電子，負極上電極反應式為Al+4OH﹣﹣3e﹣＝AlO2﹣+2H2O，故B錯誤；C．該裝置中，鐵比銅活潑，鐵易失電子作負極、Cu作正極，負極上鐵失電子、正極上鐵離子得電子，負極反應式為：Fe﹣2e﹣＝Fe2+，故C正確；D．該原電池中，銅易失電子作負極、Al作正極，負極上銅失電子、正極上硝酸根離子得電子，負極電極反應式為Cu﹣2e﹣＝Cu2+，故D正確；故答案為B。9．B【詳解】A．根據正極反應式結合裝置圖，可知M為原電池的正極、N為原電池的負極。放電時陽離子在電解質溶液中向正極移動，由右室經過陽離子交換膜進入左室，A錯誤；B．電流方向由正極經過用電器到達負極，然后通過電解質溶液到達正極形成回路，B正確；C．充電時N電極為陰極得到電子，發生還原反應，，C錯誤；D．充電時每轉移1mol電子，M極質量減少23g、N極質量增加23g，兩電極質量變化量相差46g，D錯誤；答案選B。10．B【詳解】A．燃料電池和鉛蓄電池都利用了氧化還原反應，屬于原電池原理，A正確；B．測定中和熱時，溫度計測量酸溶液溫度后應洗凈、擦干后再測量堿溶液溫度，B錯誤；C．焰色試驗所用鐵絲需用稀鹽酸洗凈，在外焰上灼燒至沒有顏色，除去雜質離子干擾，C正確；D．鋅比鐵更加活潑，鍍鋅的鐵表面有劃痕時，鋅先反應，所以仍比不鍍鋅的鐵更難被腐蝕，D正確；答案選B。11．C【詳解】A．組成原電池的負極被氧化，在Mg－H2O2電池中，鎂為負極，而非正極，A項錯誤；B．H2O2在石墨電極上得電子發生還原反應，B項錯誤；C．工作時，正極反應式為H2O2+2H++2e-═2H2O，不斷消耗H+離子，正極周圍海水的pH增大，C項正確；D．原電池中，陽離子向正極移動，陰離子向負極移動，形成閉合回路，所以溶液中的Cl－向負極移動，D項錯誤。答案選C。【點睛】本題考查原電池的工作原理等知識。正確書寫電極反應式為解答該題的關鍵，鎂-H2O2酸性燃料電池中，鎂為活潑金屬，應為原電池的負極，被氧化，電極反應式為Mg-2e-═Mg2+，H2O2具有氧化性，應為原電池的正極，被還原，電極反應式為H2O2+2H++2e-═2H2O，根據電極反應式判斷原電池總反應式，根據電極反應判斷溶液pH的變化。12．C【分析】右側裝置為原電池，左側為電解池，則c為負極，d為正極；a為陽極，b為陰極。【詳解】A．b電極反應式為，被還原，A錯誤；B．題中電極反應式中氧原子不守恒，正確的為，B錯誤；C．電池工作時，A室中厭氧細菌上甲酸鹽的陰離子失去電子被氧化為氣體，同時生成，a電極反應式為，和其他陽離子通過陽膜進入陰極室，b電極反應式為，因此，A室溶液pH逐漸增大，C正確；D．d電極為正極，得電子，被還原，正確的為，D錯誤；故答案為：C。13．A【分析】根據圖中信息知道，電極N通入氧氣的電極是電池的正極，發生得電子的還原反應O2＋4H+＋4e-=2H2O，電極M是負極，發生失電子的氧化反應：4OH--4e-=O2↑＋2H2O，外電路中，電子從負極流向正極，中間室K2SO4溶液濃度增大，所以電極Ⅳ區域附近，硫酸根離子經過交換膜移向中間區域，據此回答即可。【詳解】A．外電路中，電子從負極流向正極，即M→N，故A錯誤；B．中間室K2SO4溶液濃度增大，所以電極N區域附近，硫酸根離子經過交換膜移向中間區域，b為陰離子交換膜，故B正確；C．正極發生得電子的還原反應O2＋4H+＋4e-=2H2O，負極發生失電子的氧化反應；4OH--4e-=O2↑＋2H2O，原電池總反應等于正負極反應的和H+＋OH-=H2O，是非氧化還原反應，故C正確；D．根據圖中信息知道，電極N通入氧氣的電極是電池的正極，發生得電子的還原反應O2＋4H+＋4e-=2H2O，電極M是負極，發生失電子的氧化反應：4OH--4e-=O2↑＋2H2O，故D正確；故選A。14．B【分析】如圖所示，該裝置為原電池裝置，在電極b得到電子變為，其電子反應式為，為正極；則電極a為負極，電極反應式為；【詳解】A．燃料電池中，

發生失去電子的反應生成，所以電極a為負極，b為正極，電子由

a

電極經外電路流向b電極，故

A

正確；B．電極a為負極，發生失去電子的反應生成，電極反應式為，故B錯誤；C．如圖，在電極b得到電子變為，與在X的作用下反應生成和硫酸鉀，可知該反應為，則X為，故C正確；D．根據負極反應式：，正極區域反應式：，，其總反應為，故D正確；故選B。15．%【詳解】由題意可知，二氧化硫在電解池中被溶液中I氧化生成硫酸根離子。根據電子守恒和硫元素守恒，可得如下關系：S~SO2~SO~2e-，電解消耗的電量為x庫侖，則電子的物質的量是mol，則樣品中硫元素的物質的量是：n(S)=n(e-)=mol，所以煤樣中硫的質量分數為。16．0.09mol/L【詳解】鐵電極的電極反應式為Fe-2e-=Fe2+，石墨電極上未見Fe析出，石墨電極的電極反應式為Fe3++e-=Fe2+，電池反應一段時間后，測得鐵電極溶液中c(Fe2+)增加了0.02mol/L，根據得失電子守恒，石墨電極溶液中c(Fe2+)增加0.04mol/L，石墨電極溶液中c(Fe2+)=0.05mol/L+0.04mol/L=0.09mol/L。17．(1)

陰

2H＋＋2e-=H2↑

陽

4OH--4e-=O2↑＋2H2O

①②③

2Cl--2e-=Cl2↑

⑤⑥(2)

陰

Cu2＋＋2e-=Cu

⑦(3)

電鍍

④⑦

Cu-2e-=Cu2＋【詳解】（1）由題給信息，電解時兩極均產生氣體，若氣體體積比為2：1，則應為電解水型，a為陰極，產生氫氣，電極反應為：2H+＋2e-=H2↑，b為陽極，產生氧氣，電極反應為：4OH--4e-=O2↑＋2H2O，Z溶液可能為可溶性強堿(如NaOH)、含氧酸(如H2SO4)或者活潑金屬的含氧酸鹽(如Na2SO4)，Z溶液可能為①②③；若產生氣體體積比為1：1，則可能為電解鹽酸或NaCl溶液即⑤⑥。陰、陽極產生的氣體分別為H2和Cl2；陽極反應式為：2Cl--2e-=Cl2↑,故答案為：陰；2H+＋2e-=H2↑；陽；4OH--4e-=O2↑＋2H2O；①②③；2Cl--2e-=Cl2↑；⑤⑥；（2）由電解現象可知，a有金屬析出，則a為陰極，Z溶液為CuSO4溶液；故答案為：陰；Cu2+＋2e-=Cu；⑦；（3）由a電極質量減少，b電極質量增加可知，該電解裝置為電鍍池，Z可能的溶液為CuCl2溶液或CuSO4溶液，電極a材料為純銅。故答案為：電鍍；④⑦；Cu-2e-=Cu2+；18．(1)

正

陽

電鍍(2)4OH--4e-=2H2O+O2↑(3)0.05mol?L-1【分析】由第③極增重2.16g可知，①③是電解池的陰極，②④是電解池的陽極，E是電源的負極，F是電源的正極。又因為B池的陽極是銀，電解質是硝酸銀，故該池是電鍍池。【詳解】（1）根據分析可知電源F為電源正極，第②極為陽極，B池為電鍍池；（2）A池中，第②極只發生反應4OH--4e-=2H2O+O2↑。（3）因為第③極增重2.16g是銀的質量，即轉移電子是2.16g÷108g·mol-1＝0.02mol，而第①極反應為Cu2++2e-=Cu，故原Cu2+物質的量為0.01mol，故Cu2+的物質的量濃度為。19．(1)(2)粉碎原料(或適當增加空氣量或攪拌等)(3)

硅酸

氫氧化鐵(4)焦炭是固體，和鎢難以分離提純，氫氣的還原產物是水，更環保(5)將亞鐵離子氧化成鐵離子，便于除去(6)(或)(7)【詳解】（1）基態鐵原子的電子排布式為：，價層電子排布式為：。（2）加快反應速率，可以粉碎易增大接觸面，或者攪拌或者適當增加空氣的量。（3）黑鎢礦中含有少量的化合物，在溶液中反應生成，和稀硫酸反應生成硅酸，故濾渣1為硅酸；濾液中加入，將氧化為，通過調節生成沉淀，故濾渣3的主要成分是。（4）焦炭是固體，用來還原鎢時，很難與鎢分離，用氫氣還原鎢，生成的水不會污染環境。（5）具有強氧化性，可以將氧化為便于調節生成沉淀而除去。（6）向溶液中加入和生成沉淀，反應方程式為：或。（7）電解硫酸錳制備二氧化錳的可知陽極電極反應式：，陰極電極反應式：。故總反應為：20．

2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑

氯氣

溶液顯藍色

Cl2+2I-=I2+2Cl-【分析】根據圖象可知，電子的流向為由負極流向正極，則U形管右側為陽極，左側為陰極，電解時，X極先變紅，則X極電解水得電子生成氫氣和氫氧根離子。【詳解】(1)工業上電解飽和食鹽水生成氫氣、氯氣和NaOH，方程式為2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑；(2)分析可知，X電極得電子，則Y電極上的氯離子失電子，生成氯氣；通入淀粉KI溶液時，與碘離子反應生成碘單質和氯離子，碘遇到淀粉溶液，淀粉顯藍色，方程式為Cl2+2I-=I2+2Cl-。21．

與H+反應，調節溶液的pH在4～5之間使Fe3+完全水解

4OH—4e-=2H2O+O2↑

電能轉化為化學能和熱能

c

溶液變為紅色【分析】該實驗的目的是擬用電解CuSO4溶液的方法測定銅的相對原子質量；步驟①中加入的黑色粉末是CuO，以調節溶液pH至4~5，使Fe3+形成沉淀，從而獲得純凈的CuSO4溶液；步驟②電解CuSO4溶液，陰極產生Cu而增重，陽極產生O2和H+，根據O2的體積可以得知產生Cu的物質的量，再根據陰極增加的質量計算得出Cu的摩爾質量，即Cu相對原子質量。【詳解】（1）該實驗的目的是擬用電解CuSO4溶液的方法測定銅的相對原子質量，實驗原料為pH=3.8的CuSO4和Fe2(SO4)3混合溶液，題中也告知在pH為4～5的溶液中，Cu2+幾乎不水解，而Fe3+幾乎完全水解，故步驟①中加入的黑色粉末是CuO，其目的是與H+反應，調節溶液的pH在4～5之間使Fe3+完全水解；（2）步驟②中，陰極上Cu2+放電，產生Cu使得陰極增重，故I電極為陰極，II電極為陽極，陽極的電極反應為：4OH--4e-=2H2O+O2↑；（3）步驟②中的能量轉化形式為電能轉化為化學能；（4）a、陰極增重ag，是利用差量法計算而來，是稱量電解前后的電極質量再作差，這樣可以減小誤差；b、電解后電極在烘干前，必須用蒸餾水沖洗，洗掉電極表面附著的CuSO4等物質；c、該實驗中，用差量法來獲得電極增加的質量，不需要將銅刮下；d、電極在烘干稱重的操作中必須按：烘干→稱重→再烘干→再稱重，至少進行兩次，以確保充分烘干；e、在空氣中烘干電極，必須采用低溫烘干法，避免Cu被氧化，影響實驗結果；綜上所述，僅c不必要；（5）根據電子轉移守恒可知：2Cu-4e--O2，n(O2)==，則n(Cu)=2n(O2)=，m(Cu)=ag，則M(Cu)===；（6）假若電解后溶液呈無色，說明溶液中只剩有H2SO4，加入甲基橙之后，溶液變為紅色。22．(1)

催化劑a、220℃

溫度升高，超過催化劑的活性溫度導致催化劑活性降低，催化效率下降，發生反應II導致選擇性下降

B(2)<(3)

CH2=CH2+HOCl→HOCH2CH2Cl，HOCH2CH2Cl→+HCl【詳解】（1）①依據圖給信息，選擇制備環氧乙烷的適宜條件為催化劑a、220℃，此時反應溫度較低，催化活性、生成EO的選擇性較高。②M點后曲線下降的原因為溫度升高，超過催化劑的活性溫度導致催化劑活性降低，催化效率下降，發生反應II導致選擇性下降；③A．催化劑需要一定的合適的催化溫度，不是選擇性越高，其達到最高反應活性所需的溫度越高，A錯誤；B．不同催化劑所需的溫度不同，達到最高活性時的溫