專題06化學能與電能的轉化

一、單選題

i.化學與日常生活密切相關，下列說法中錯誤的是

A.二氧化硅可用作光導纖維，是一種用光進行載體傳輸信息的介質

B.CaO+H2O=Ca(OH)2可以放出大量的熱，故可把該反應設計成原電池，把其中的化學能轉化為電能

C.廢舊電池中含有鎂、鎘等重金屬，不可用填埋法處理

D.鉛蓄電池放電時，兩極質量均增大。

2.把a、b、c三塊金屬浸入硫酸銅溶液中，用導線兩兩相連組成原電池，若a、b相連時，b為正極；b、c

相連時，電流由c到b；a、c相連時，c極質量增重；則三種金屬的活動性順序是

A.a>b>cB.a>c>bC.c>a>bD.b>c>a

3.依據原電池的構成原理，下列化學反應在理論上可以設計成原電池的是

A.CaO+CO2=CaCO3B.NaOH+HCl=NaCl+H2O

C.2H2O2H2+O2D.CH4+2O2=CO2+2H2O

4.下列裝置中能夠組成原電池的有幾個

A.1個B.2個C.3個D.4個

5.下列有關說法正確的是

A.鋼鐵水閘可用犧牲陽極的陰極保護法或外加電流的陰極保護法進行保護

B.銅鋅原電池中，鹽橋中的K+和NO］分別移向負極和正極

C.鉛蓄電池放電時負極質量減輕，充電時陽極質量增加

D.在鐵片上鍍鋅時，將鐵片與電源的正極相連

6.下列說法錯誤的是

A.原電池是把化學能轉變為電能的裝置

B.在周期表中金屬與非金屬的分界處可以找到催化劑

C.HC1溶解于水破壞的是共價鍵

D.考古時利用14c測定一些文物的年代

7.下列有關鉛蓄電池的說法正確的是

A.鉛蓄電池的缺點是比能量低，廢棄后會污染環境

B.鉛蓄電池是最常見的一次電池

C.放電時，負極板質量減輕，正極板質量增重

D.充電時，兩個電極上均有PbSO4生成

8.下列關于電解的說法錯誤的是

A.用惰性電極電解CuCU溶液后，溶液的濃度不變

B.用惰性電極電解飽和的食鹽水時，陰極附近的pH增大

C.同溫同壓下，用惰性電極電解足量NaOH溶液，陰陽兩極產生的氣體體積比為2：1

D.可在電解池中實現Cu+H2so式稀）=CuSC）4+H2T這一反應，且Cu作陽極

9.關于如圖所示的原電池，下列說法正確的是

A.外電路中的電流方向：ZnfCu

B.硫酸鋅溶液中Zi?+濃度增大

C.鹽橋的作用是讓電子通過以構成閉合回路

D.將鹽橋換成銅導線后，電極上發生的反應仍然相同

10.用如圖裝置電解硫酸鉀溶液制取氫氣，氧氣，硫酸和氫氧化鉀。從開始通電時，收集B和C逸出的氣

體。Imin后測得B口的氣體體積為C口處的一半，下列說法不正確的是

（含有少量硫酸）陰離陽離（含少量氫氧化鉀）

子膜子膜

A.電源左側溶液pH升高

2

B.電解槽左側的電極反應方程式為2H2。-4e-=ChT+4H+

C.D口導出的溶液為KOH溶液，且濃度比剛加入電解槽右側時的濃度大

D.在標況下，若Imin后從C口處收集到的氣體2.24L,則有O.INA個SO：通過陰離子膜

11.某蓄電池放電充電時的反應為：Fe+Ni0+3H0^Fe(OH)+2Ni(0H),下列推斷正確的

乙2Jz9A、充電z乙2

是

A.該蓄電池的電極可以浸在某種酸性電解質溶液中

B.充電時，陽極的電極反應式為：2Ni(OH)2-2e+2OH=Ni2O3+3H2O

C.放電時，正極區堿性減弱

D.放電時，每轉移2moi電子，負極上有ImolFe被還原

12.NCh、02和熔融NaNCh可制作燃料電池，生成一種氣體Y,其原理如圖，下列判斷正確的是

B.電池中NO］從石墨電極I向石墨電極n作定向移動

C.每消耗ImolNCh轉移Imol電子

D.該電池可用NaNCh溶液代替熔融NaNCh作為電解質溶液

13.下列實驗裝置能達到實驗目的或對實驗現象的描述正確的是

①②③④

A.裝置①驗證Na與水的反應為放熱反應

B.裝置②測定CO2的生成速率

C.裝置③電流計指針發生偏轉

D.裝置④提高制備H2的反應速率

14.如圖是Zn和Cu形成的原電池，則下列結論中錯誤的是

①銅為負極，鋅為正極;

②銅極上有氣泡；

③SO：向Zn極移動;

④鋅發生還原反應;

⑤在外電路中，電子的流向是從鋅到銅;

⑥正極反應式：2H++2e=H2f

A.①②B.①④C.③⑤D.②⑥

15.一種新型的鋰一空氣電池的工作原理如圖所示。下列關于該電池的說法錯誤的是

有機電J液1水3電解液

固體電解質多孔族

A.多孔碳作正極，其中多孔的目的是增大與空氣的接觸面積

B.不能將有機電解液改為水溶液

C.電池總反應為：4Li+O2+2H2O=4LiOH

D.當溶液中有4moiLi卡向多孔碳電極移動時，有32g空氣被還原

4

16.研究人員研制出一種可快速充放電的超性能鋁離子電池，Al、Cn為電極，有機陽離子與陰離子（A1C1；、

A^Cl；）組成的離子液體為電解質，該電池放電過程示意圖如下。下列說法正確的是

A.充電時，A1電極接外接電源正極

B.充電時，每生成Imol鋁，同時消耗4moiALC1J

C.放電時，電解質中的有機陽離子向鋁電極方向移動

D.放電時，正極反應式為Cn+AlCC-e'CjAlCl」

17.以NaH2POQCaCL為原料，利用電解法制備Ca（H2Po，其裝置原理如下圖所示:

ab

oo

石墨A膜B膜C膜石墨

MN

CaC12Ca(H2Po4)2NaH2Po4NaOH

濃溶液稀溶液濃溶液稀溶液

陽極室產品室原料室陰極室

下列說法錯誤的是

A.石墨電極M接直流電源的正極

B.只有B膜是陰離子交換膜

C.陰極室可以得到副產物NaOH、H2,陽極室可以得到副產物Cl2

D.外電路中轉移Imol電子，理論上陽極室減少Imol離子

18.堿性鋅鐵液流電池采用資源豐富的鐵和鋅作為電池正、負極電解液活性物質，具有電壓高、成本低的

充電

優點。該電池的總反應為Zn+2Fe(CN):一+4OH-《32Fe(CN)：+ZN(OH)：.下列敘述正確的是

放電

M

貯

貯Fe(CN)J-

液

液Zn(OH)：-

Zn(OH)J-

Fe(CN)t器

器

溶液溶液

Fe(CN)；Zn

A.充電時，M極電極反應式為Fe(CN)；+e=Fe(CN)；-

B.放電時，N極電勢高于M極

C.ImolFe(CN)：中含有。鍵的數目為12NA

O

D.放電時，電路中轉移2moi電子時，負極區電解質溶液增重65g

19.有一化合物X,其水溶液為淺綠色，有如圖所示的轉化關系(部分反應物、生成物已略)。其中B、D、E、

F均為無色氣體，M、L為常見的金屬單質，C為難溶于水的紅褐色固體。在混合液中加入BaCb溶液可生

成不溶于稀鹽酸的白色沉淀，H和M反應可放出大量的熱。(電解裝置中用石墨做電極)下列說法正確的是

)

A.生成G的反應中，生成ImolG轉移Imol電子

B.此轉化關系中只有一個置換反應

C.“混合液”電解一段時間后PH不變

D.檢驗X中是否存在CL所用試劑為HNCh酸化的AgNCh

20.某同學研究FeSCM溶液和AgNCh溶液的反應，設計如下對比實驗。

實

驗

6

I11

連通電路后，電流表指針向右偏轉，分別

現取反應前和反應一段時間后甲燒杯中的連通電路后，電流表指針向左發生微小的

象溶液，滴加KSCN溶液，前者幾乎無色，偏轉，丙、丁燒杯中均無明顯現象

后者顯紅色

下列說法正確的是

A.僅由I中的現象可推知Ag+的氧化性強于Fe3+

B.II中電流表指針向左偏轉的原因是Fe2+氧化了銀電極

C.II中若將銀電極換成石墨電極，電流表指針可能不再向左偏轉

D.對比I、II可知，I中NCh-氧化了Fe2+

二、多選題

21.下列關于電解池的敘述中正確的是

A.與電源正極相連的是電解池的陰極

B.與電源負極相連的是電解池的陰極

C.在電解池的陽極發生氧化反應

D.電子從電源的負極沿導線流向正極

22.一種新型燃料電池，它以多孔銀板為電極，兩電極插入KOH溶液中，向兩極分別通入乙烷和氧氣，其

電極反應式為C2H6+18OFF—14e-=2CO；-+12H2O,2H20+02+4e-=40H-o有關此電池的推斷正確的是

A.電池工作過程中，溶液的堿性逐漸減小

B.正極與負極上參加反應的氣體的物質的量之比為7：2

C.通入乙烷的電極為正極

D.電解質溶液中的0H-向正極移動

23.某污水處理廠利用微生物電池將鍍銘廢水中的CBO：還原，其工作原理如圖所示。下列說法正確的是

A.電池工作時b極是負極，發生氧化反應

B.電池工作時，電子由a極經導線流向b極，再由b極經過電解質溶液流向a極

+

C.a極反應式為CH3COOH-8e+2H2O=2CO2T+8H

D.左池每消耗3moicH3coOH,右池可處理含4moicn。)的廢水

24.我國科學家在太陽能光電催化一化學耦合分解硫化氫研究中獲得新進展，相關裝置如圖所示。下列說

法不正確的是

光照

A.該裝置的總反應為H2s-2H2+S

催化劑

B.能量轉化方式主要為“光能一電能一化學能”

C.a極上發生的電極反應為Fe3+-e-=Fe2+

D.a極區需不斷補充含Fe3+和Fe2+的溶液

25.將等物質的量濃度的CuSCU和NaCl等體積混合后，用石墨電極進行電解，電解過程中，溶液pH隨時

間t變化的曲線如圖所示，則下列說法正確的是

A.陰極先析出C12,后析出。2,陽極先產生Cu,后析出H2

B.AB段陽極只產生C12,陰極只產生Cu

C.BC段表示在陰極上是H+放電產生了H2

D.CD段相當于電解水

三、填空題

+2+

26.現有如下兩個反應：A、NaOH+HCl=NaCl+H20B、Cu+2Ag=2Ag+Cu

(1)根據兩反應本質，判斷能設計成原電池。

(2)如果不能，說明其原因__________o

(3)如果可以，請選擇正、負極材料(可供選擇：銅片、鋅片、石墨棒)、寫出其電極反應式、反應類型(“氧化”

8

或‘還原”):

負極：,,___________反應。

正極：,,___________反應。

電解質溶液為(填化學式)，若導線上轉移電子0.1mol,則正極質量增加go

四、實驗題

27.根據給出的信息提示，填寫下列空白。

(1)元素①的氫化物可以用來雕刻玻璃。寫出其在元素周期表中的位置_______o

(2)在第三周期的主族元素中，元素②的原子半徑最大，寫出元素②的單質在空氣中燃燒后主要產物的電子

式。

(3)元素③的氫化物的水溶液能夠與元素③的最高價氧化物的水溶液發生反應，試寫出該反應的離子反應方

程式。

(4)Li-SOCh電池可用于心臟起搏器。該電池的電極材料分別為金屬鋰和石墨，離子導體(電解質溶液)是

LiAlCl4-SOCl2o電池的總反應可表示為：4Li+2SOCl2=4LiCl+S+SO2t?組裝該電池必須在無水條件下進行,

原因是(用化學方程式表示)O

(5)用方程式解釋陶瓷日煙不能用來灼燒氫氧化鈉固體的原因_______o

(6)常溫下，KMnCh固體和濃鹽酸反應產生氯氣。為驗證鹵素單質氧化性的相對強弱，某小組用下圖所示裝

置進行實驗(夾持儀器已略去，氣密性已檢驗)。

彈簧夾

浸看NaO昉

C

q薨液的町

活塞b

10mLx

5mL0.2mol-L-1

1mol-L'1

NaBr溶液KI溶液

CC14

ABD

實驗過程:

I.打開彈簧夾，打開活塞a,滴加濃鹽酸。

II.當B和C中的溶液都變為黃色時，夾緊彈簧夾。

III.當B中溶液由黃色變為紅棕色時，關閉活塞a。

IV.打開活塞b,使C中溶液滴入試管D中

V.關閉活塞b,取下試管D,振蕩、靜置

①驗證氯氣的氧化性強于碘的實驗現象是。

②B中溶液發生反應的離子方程式是o

③該實驗（填“能”或“不能”）證明澳的氧化性強于碘，原因是o

五、計算題

28.某化學興趣小組的同學用如圖所示裝置研究有關電化學的問題。當閉合該裝置的開關時，觀察到電流

表的指針發生了偏轉。

甲池乙池丙池

請回答下列問題：

⑴甲池為—（填“原電池”“電解池”或“電鍍池”），通入02電極的電極反應式為

（2）乙池中C（石墨）電極的名稱為一（填“正極”“負極”或“陰極”“陽極”），總反應的化學方程式為—o

⑶當乙池中D極質量增加5.4g時，甲池中理論上消耗02的體積為—mL（標準狀況），轉移的電子數為

⑷丙池中_（填“E”或"F”）極析出銅。

⑸若丙中電極不變，將其溶液換成NaCl溶液，開關閉合一段時間后，丙中溶液的pH將_（填“增大”“減小”

或‘不變

六、元素或物質推斷題

29.現有A、B、C、D、E、F、G七種短周期元素，原子序數依次增大。已知A與E、D與F分別同主族，

E、F、G同周期；A、C的最外層電子數之和與D的最外層電子數相等，A與D形成的化合物常溫下為液

態，A分別與F、G形成的氣體分子電子總數相等、B有多種同素異形體，其中一種是原子晶體，是自然界

中最硬的物質，可做首飾品或做切削工具。

請回答下列問題：

（1）元素C在周期表中的位置是元素E的原子結構示意圖為

（2）A、D、E形成的化合物與過重的B的最高價氧化物發生反應，離子方程式為：

（3）在一定條件下，Fe、Cu單質和A、D、F形成的化合物的水溶液可構成電池，該電池負極的電極反應式

為，該電池在放電過程中，電解質溶液的pH將（填“增大”、“減小”或"不變'）。

（4）化合物C2A?g）是一種高效清潔的火箭燃料，0.25molC2A4完全燃燒的生成物是一種氣態單質和一種氣態

10

化合物，它們對環境無污染，同時放出熱量133.5kJ的熱量。則該反應的熱化學方程式為（用具體物質化學

工Czj\）O

七、原理綜合題

30.CO2的捕捉和利用是我國能源領域的一個重要戰略方向。

（1）用活性炭還原法可以處理汽車尾氣中的氮氧化物，某研究小組向某密閉容器加入一定量的活性炭和NO,

發生反應C（s）+2NO（g）UN2（g）+CC?2（g）AH,在工℃時，反應進行到不同時間測得各物質約濃度如

下：

時間/min濃度

010203040

/(mol/L)

NO2.01.20.400.400.6

N200.400.800.801.2

CO200.400.800.801.2

①根據圖表數據分析T/C時，該反應在0~1011±1內的平均反應速率v（Nz）=_molI71.min1；計算該

反應的平衡常數K=—。

②若30min后只改變某一條件，據上表中的數據判斷改變的條件可能是一（填字母）。

A.加入合適的催化劑B.適當縮小容器的體積

C.通入一定量的NOD.加入一定量的活性炭

③若30min后升高溫度至T2℃,達到平衡時。容器中NO、N2,CO2的濃度之比為2：3：3,則達到新平

衡時NO的轉化率—（填“升高”或“降低"），AH0（填“〉”或

⑵Ni-Ce。2催化CO?加H?形成CHd的反應歷程如圖（吸附在催化劑表面的物種用*標注）。這個歷程存在

主反應CO2+4H2QCH4+2H2O,還存在副反應的方程式為

（3）常溫下，用NaOH溶液作CO2捕捉劑不僅可以降低碳排放，而且可得到重要的化工產品Na?CO3。

①若某次捕捉后得到pH=10的溶液，則溶液中c（CO；—）:c（HCOj=_。[常溫下H2c。3的

-11

Ka】=4.4x10-7、Ka,=5xl0]o

②欲用2LNa2cO3溶液將4.66gBaSO4（233g/moL）固體全都轉化為BaCO3,則所用的Na2cO3溶液的

10

物質的量濃廢至少為—。[已知：常溫下Ksp（BaSO4）=lxl（）T,Ksp（BaCO3）=lxl0]o（忽略溶液體

積的變化）

12

參考答案

1.B

【詳解】

A.二氧化硅具有良好的導光性能，常用作光導纖維，傳輸光信號，故A正確；

B.該反應不是氧化還原反應，沒有電子轉移，不能設計成原電池，故B錯誤；

C.廢舊電池中含有的保、鎘等重金屬會污染土壤，不可填埋處理，故C正確；

D.鉛蓄電池放電時，負極鉛和正極二氧化鉛均轉變成硫酸鉛，電極質量均增大，故D正確；

故選：Bo

2.A

【詳解】

把a、b、c三塊金屬浸入硫酸銅溶液中，用導線兩兩相連組成原電池，若a、b相連時，b為正極，則a為

負極，負極金屬更為活潑，所以金屬活動性a>b,b、c相連時，電流由c到b,電流由正極流向負極，故c

為正極，b為負極，所以金屬活動性b>c,a、c相連時，c極質量增重，故c為正極，所以金屬活動性a>c,

綜上三種金屬的活動性順序為a>b>c,故選A。

3.D

【分析】

所有自發的氧化還原反應理論上都可以設計成原電池。

【詳解】

A.CaO+CO2=CaCO3不是氧化還原反應，沒有電子轉移，不可以設計成原電池，A不符題意；

B.NaOH+HCl=NaCl+H2。不是氧化還原反應，沒有電子轉移，不可以設計成原電池，B不符題意；

C.2H2O2H2+O2一般不能自發進行，不可以設計成原電池，C不符題意；

D.CH4+2Ch=CO2+2H2O可以設計成燃料電池，D符合題意；

答案選D。

4.B

【詳解】

構成原電池裝置條件為，兩活潑性不同的電極，閉合回路，電解質溶液，自發的氧化還原反應，缺一不可：

①缺一個電極，②中電極相同，④酒精為非電解質，⑥不能形成閉合回路。③⑤正確。

故選擇Bo

5.A

【詳解】

A.用犧牲陽極或外加電流的陰極保護法，鐵分別為正極和陰極，都發生還原反應，可防止被氧化，故A

正確；

B.銅鋅原電池中，鹽橋中的K+和NO,分別移向正極和負極，故B錯誤；

-

C.鉛蓄電池放電時，負極反應為：Pb-2e-+SO；=PbSO4,充電時陽極反應為PbSCU+2m0-2e=PbC)2+4H++

soj,所以負極質量增大，陽極質量減小，故C錯誤；

D.電鍍時，鍍層金屬為陽極，待鍍金屬作陰極，則在鐵片上鍍鋅，鐵片與電源的負極相連，故D錯誤；

故選A?

6.B

【詳解】

A.原電池是將化學能轉化為電能的裝置，故A正確；

B.在周期表中金屬與非金屬的分界處元素可找到半導體材料，在過渡元素區可找到催化劑，故B錯誤；

C.氯化氫溶于水電離生成氫離子和氯離子，所以溶于水時破壞了共價鍵，故C正確；

D.可以用14c測定一些文物的年代，故D正確；

故選Bo

7.A

【詳解】

A.鉛為重金屬，摩爾質量大，導致其比能量低，且重金屬Pd會污染土壤等，故A正確；

B.鉛蓄電池是可充電電池，屬于二次電池，故B錯誤；

C.鉛蓄電池中負極反應為：Pd+SO"-2e=PbSO4,正極反應為：PdO2+SO：+4H++2e-=PbSO4+2H2O,反

應后兩極板質量均增加，故C錯誤；

D.充電時，兩個電極的硫酸鉛分別轉化成Pd和PdCh,故D錯誤；

故選：Ao

8.A

【詳解】

A.用惰性電極電解CuCL溶液，陽極氯離子失電子轉化為氯氣，陰極銅離子得電子被還原為銅單質，溶液

中溶質減少，其濃度降低，A錯誤；

B.用惰性電極電解飽和的食鹽水，陰極區水得電子發生還原反應生成氫氣，溶液中產生氫氧根離子，導致

2

附近的pH增大附近的pH增大，B正確；

C.用惰性電極電解足量NaOH溶液，陽極溶液中氫氧根離子失去電子生成氧氣，其電極反應式為：

4OH-4e=O2T+2H2O,陰極水中氫離子得電子生成氫氣，其電極反應式為：2H2O+4e-=2H2T+4OH（或4H++4y

=2壓3，同溫同壓下，陰陽兩極產生的氣體體積比等于其物質的量之比，為2：1,C正確；

D.可設計電解池陽極材料為銅，陰極材料為石墨等，電解質為稀硫酸，陽極銅失去電子發生氧化反應，陰

極氫離子得電子生成氫氣，可實現Cu+H2so4（稀）=CuSC）4+H2T這一反應，D正確；

故選D。

9.B

【分析】

鋅與硫酸銅發生自發的氧化還原反應，構成原電池，鋅發生失電子的氧化反應，作負極，銅離子在正極得

電子，發生還原反應，根據原電池的工作原理分析解答。

【詳解】

A.原電池中電流從正極流出，流向負極，所以該原電池中，外電路中的電流方向：CufZn,A錯誤；

B.左側硫酸鋅溶液中鋅失電子生成Zn?+，從而使Zi?+濃度增大，B正確；

C.鹽橋不能傳遞電子，其作用是傳導離子、平衡電荷，構成閉合回路，C錯誤；

D.將鹽橋換成銅導線后，左側構成原電池，而右側為電解池，電極上發生的反應不完全相同，D錯誤；

故選B。

10.A

【分析】

根據題意，電極應為惰性電極，左側電極為陽極，右側電極為陰極，電極反應式為：

+

陽極：2H2。一4e-=O2f+4H+；陰極：4H+4e-=2H2T；以此解答。

【詳解】

A.Imin后測得B口的氣體體積為C口處的一半，則B口得到的為氧氣，A電極上氫氧根離子放電，A為

陽極，所以電源左側為正極，電極方程式為：2H20—4e-=ChT+4H+,溶液的pH降低，故A錯誤；

B.Imin后測得B口的氣體體積為C口處的一半，則B口得到的為氧氣，A電極上氫氧根離子放電，A為

陽極，所以電源左側為正極，電極方程式為：2H2。-4/=ChT+4H+,故B正確；

C.D為陰極，D電極氫離子放電生成氫氣，同時溶液中生成氫氧根離子，則D口導出的溶液為K0H溶液，

且濃度比剛加入電解槽右側時的濃度大，故C正確；

D.在標準狀況下，若Imin后從C口處收集到的氫氣為2.24L,則氫氣的物質的量為O.lmol,轉移的電子

為0.2mol,所以有O.INA個SO;通過陰離子膜，故D正確；

故選A?

11.B

【詳解】

A.由蓄電池的總反應方程式可知，該蓄電池為堿性電池，電極只能浸在堿性電解質溶液中，不能浸在酸性

電解質溶液中，故A錯誤；

B.充電時，Ni(OH)2在陽極失去電子發生氧化反應生成Ni2C)3,電極反應式為

2Ni(OH)2-2e+2OH=Ni2O3+3H2O,故B正確；

C.放電時，Ni2C>3在正極得到電子反應還原反應生成Ni(OH)2,電極反應式為

Ni2O3+3H2O+2e=2Ni(OH)2+2OH,正極上有氫氧根離子生成，正極區溶液堿性增強，故C錯誤；

D.放電時，鐵做蓄電池的負極，堿性條件下，鐵失去電子發生氧化反應生成氫氧化亞鐵，則每轉移2moi

電子，負極上有ImolFe被氧化，故D錯誤；

故選B。

12.C

【分析】

該裝置為NO2、02和熔融NaNO3組成的燃料電池，生成一種氣體Y,氣體Y為N2O5,通入。2的一極為正

極，即石墨II為正極，電極反應為：O2+4e-+2N2O5=4NO；,則石墨I為負極，發生的電極反應為：NO2-e+NO

；=N2O5,據此分析解答。

【詳解】

A.根據上述分析可知，石墨H為正極，電極反應為：O2+4e-+2N2O5=4NO],A錯誤；

B.陰離子向負極移動，因此電池中NO]從石墨電極n向石墨電極I移動，B錯誤；

C.石墨I為負極，發生的電極反應為：NO2-e+NO；=N2O5,因此每消耗ImolNCh轉移Imol電子，C正確；

D.若NaNO3溶液為電解質溶液，生成的N2O5氣體會直接溶解，故不可用NaNCh溶液代替熔融NaNCh作

為電解質溶液，D錯誤；

答案選C。

13.A

【詳解】

4

A.金屬Na與水反應放出大量的熱，大試管中空氣受熱膨脹，U形管右側紅墨水液面上升，左側液面下降，

因此裝置①可以驗證Na與水的反應為放熱反應，A符合題意；

B.制取C02時，長頸漏斗下端應浸沒形成液封，防止生成的CO2從長頸漏斗逸出，裝置②不能達到實驗

目的，B不符合題意；

C,裝置③中缺鹽橋，沒有構成閉合回路，不能形成原電池，因此電流計指針不會發生偏轉，C不符合題意；

D.滴入ZnSCU溶液，會降低H+的濃度，從而降低了制備H2的反應速率，D不符合題意；

答案選A。

14.B

【分析】

該原電池中Zn易失電子作負極，Cu作正極，負極反應式為Zn-2e=Zn2+,正極反應式為2H++2e=H2T，電

子從負極沿導線流向正極，電解質溶液中陽離子向正極移動、陰離子向負極移動，據此分析判斷。

【詳解】

①該裝置是原電池，Zn易失電子作負極，Cu作正極，故①錯誤；

②Cu為正極，正極反應式為2H++2e=H2f,所以銅極上有氣泡，故②正確；

③原電池中陰離子向負極移動，因此SOj向Zn極移動，故③正確；

④鋅做負極，失電子發生氧化反應，故④錯誤；

⑤Zn易失電子作負極，電子的流向是Zn到Cu,故⑤正確；

⑥正極得電子，發生還原反應，電極反應式為：2H++2e=H2f,故⑥正確；

錯誤的有①④，故選B。

15.D

【分析】

該新型的鋰一空氣電池的工作原理為金屬鋰為負極，電極反應式為Li-e「=Li+，多孔碳為正極，電極反

應式為O2+4F+2H2O=4OH-,據此分析答題。

【詳解】

A.多孔碳作正極，其中多孔的目的是增大與空氣的接觸面積，使其反應充分，提高效率，故A正確；

B.金屬鋰為活潑金屬，與水可發生反應，電解質必須為非水體系，所以不能將有機電解液改為水溶液，故

B正確；

C.金屬鋰為負極，電極反應式為Li—e「=Li+，多孔碳為正極，電極反應式為02+4e-+2H2O=4OH，

可得出電池總反應為：4Li+O2+2H2O=4LiOH,故C正確；

D.根據對應關系式4Li+?4F?Cl2可知，41nolLi卡向多孔碳電極移動時，有32g氧氣被還原，故D錯誤；

綜上答案為D。

16.B

【分析】

結合圖可知，放電時：A1失電子轉化為A^Cl；,A1為原電池負極，電極反應式為Al+7AlCl；-3e=4Al2Cl；,

G為原電池正極，正極反應式為CjAlClj+e=Cn+AlCl；；充電時，A1電極與電源負極相連，為電解池陰

極，電極反應式為4A12Cl；+3e=Al+7AlCl「Cn電極與電源正極相連，為電解池陽極，電極反應式為

Cn+AlCl4-e=Cn[A1C14],據此解答。

【詳解】

A.由分析可知，A1是電池的負極，充電時，與電源負極相連，A錯誤；

B.由分析可知，充電時，A1電極反應式為4A12Cl；+3e-=Al+7AlCl「因此每生成Imol鋁，同時消耗

4moiAl2c,B正確；

C.放電時，該裝置為原電池裝置，陽離子移向正極，因此放電時，電解質中的有機陽離子向Cn電極方向

移動，c錯誤；

D.由分析可知，放電時，正極反應式為C」AlCL]+e-=Cn+AlCl；,D錯誤；

答案選B。

17.D

【分析】

電解池中陽離子移向陰極，陰離子移向陽極，陽極附近氯離子失電子發生氧化反應生成氯氣，則石墨M為

陽極，電解池中陽離子移向陰極，則A膜應為陽離子交換膜，；陰極附近氫離子放電生成氫氣，破壞水的電

離平衡，氫氧根離子濃度增大，結合鈉離子生成氫氧化鈉，則石墨N為陰極，C膜應為陽離子交換膜；磷

酸二氫根離子由原料是通過B膜進入產品室，所以B膜為陰離子交換膜；

【詳解】

A.分析知，M為陽極，接直流電源的正極，A正確；

B.磷酸二氫根離子由原料是通過B膜進入產品室，所以B膜為陰離子交換膜，B正確；

C.陰極附近氫離子放電生成H2,破壞水的電離平衡，氫氧根離子濃度增大，結合鈉離子生成NaOH,在陽

6

極為氯離子放電，電極反應為：2C「-2e=C12T，C正確；

D.陽極電極反應為：2Cl-2e=CbT，每轉移Imol電子，有ImolCt被氧化，同時有0.5molCa2+通過A膜進

入產品室，則減少1.5mol離子，D錯誤；

故選：D。

18.C

【分析】

根據圖示和總反應知，放電時，N為負極，Zn失去電子，發生氧化反應，M為正極，Fe(CN)，得電子，發

生還原反應；充電時，N為陰極，Zn(OH)：得電子，發生還原反應，M為陽極，Fe(CN)：失去電子，發生

氧化反應。

【詳解】

A.根據分析，充電時，M為陽極，Fe(CN巾失去電子，發生氧化反應，Fe(CN)：-e=Fe(CN)〉故A錯

誤；

B.放電時，N為負極，M為正極，則N極電勢低于M極，故B錯誤；

C.在配合物Fe(CN)：中，CN-與鐵離子之間有6個配位鍵，在每個CN「內部有一個共價鍵，所以Imol該

配合物中含有。鍵的數目為12NA,,故C正確；

D.放電時，Zn失電子后與氫氧根生成Zn(OH)：,溶液增加的質量為ImolZn和2moi氫氧根之和，大于

65g,故D錯誤。

故選：C?

19.B

【分析】

化合物X,其水溶液為淺綠色，可以推測出其可能含有Fe2+。其又與過量的NaOH溶液反應，產生氣體B,

可以推測其含有NH：,則B為NH3。C為難溶于水的紅褐色固體，再結合化合物X可能含有Fe2+,兩下印

證，可以推測出C為Fe(OH)3,于是A就為Fe(OH)2,H為FezCh,其與M反應可放出大量的熱，M、L為

常見的金屬單質，可聯想到鋁熱反應，所以L為Fe,這個反應是個置換反應。混合液中加入BaCb溶液可

生成不溶于稀鹽酸的白色沉淀，推測出混合液中含有SO：，所以混合液為NaOH與Na2s04的混合液，電

解時，根據電極離子放電順序，可知被電解物質實際上是水，所以E和D為氫氣和氧氣，B與D兩種氣體

催化反應，B為NH3,可聯系到氨氣的催化氧化，所以D是氧氣，F是NO,G為硝酸。

【詳解】

A.生成G的反應是4NO+3O2+2H2O=4HNO3,NO到HNCh化合價從+2價到+5價，升高了3價，所以每生

成ImolHNO3轉移的電子數為3moi電子，故A錯誤；

B.從上述分析過程中，只反生了一個置換反應，就是鋁熱反應，故B正確；

C.通過分析，混合液的成分為NaOH與Na2s04,所以用石墨做電極電解時，根據電極離子放電順序，可

以判斷被電解的物質是水，一段時間后，水變少，溶液濃度變大，PH值肯定發生變化，故C錯誤；

D.檢驗X中是否存在C1-,由于X中含有亞鐵離子，如果用HNCh酸化的AgNCh,那么HNCh就會和X中

的Fe2+反應，消耗了HNCh,那么S。;和AgNCh生成的AgSCU沉淀也就不會消失，這樣會誤判為X中含

有Ch故D錯誤；

本題答案為B。

20.C

【分析】

由實驗I可知甲燒杯溶液在反應后生成Fe3+,電子有石墨電極流向銀電極，則石墨電極為負極，銀電極為

正極,負極發生反應為:Fe2+e=Fe3+；由實驗II可知:銀電極為負極,石墨電極為正極,負極發反應:Age=Ag+,

而Fe的氧化性強于Ag,故正極溶液中的Fe2+不參與反應，所以正極發生吸氧腐蝕。

【詳解】

A.若Ag+的氧化性強于Fe3+,那么I中原電池的總反應為Ag++Fe2+=Fe3++Ag,而實驗II隨著反應進行丁燒

杯中也能生成Ag+,也可以構成原電池，生成Fe3+,溶液顏色會改變，但是實驗II中無明顯現象，故I中的

現象是空氣中的氧氣氧化Fe2+導致，A錯誤；

B.由分析可知，是空氣中的氧氣氧化銀電極，故B錯誤；

C.II中若將銀電極換成石墨電極，石墨為惰性電極，不能失去電子，不能形成原電池，電流表指針可能不

再向左偏轉，C正確；

D.若是N03-氧化了Fe2+,那么II中的Fe?+也會被NCh-氧化，故D錯誤；

故選Co

21.BC

【分析】

根據電解池的基本構成，電解池陰陽極的定義及反應進行判斷。

【詳解】

A.與電源正極相連的是電解池的陽極，故A不正確；

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B.與電源負極相連的是電解池的陰極，故B正確；

C.陽極發生氧化反應，故C正確；

D.在電解池中，電子從電源的負極流出到陰極，故D不正確；

故選BC。

【點睛】

注意在電解池中電子的移動過程中，電子不能通過溶液，只能在導體中移動。

22.AB

【分析】

電極反應式為C2H6+18OJT—14e=2C(*+12H2O,2H2O+O2+4e-=4OH-,據以上兩極反應式可知，該反

應的總反應為：2c2H6+7O2+8OH-=4CO；+10H2O；乙烷在負極發生氧化反應，氧氣在正極發生還原反應，

據以上分析解答。

【詳解】

A.電池的總反應為：2c2H6+7O2+8OH-=4CO：+10H2O,據方程式可知，電池工作過程中，消耗了氫氧

根離子，溶液的堿性逐漸減小，故A正確；

B.乙烷在負極發生氧化反應，氧氣在正極發生還原反應，根據電池的總反應：2C2H6+7O2+8OH-=4CO1-+

IOH2O可知，正極與負極上參加反應的氣體的物質的量之比為7：2,故B正確；

C.原電池中，負極發生氧化反應，根據電極反應式可知，乙烷在負極失電子，發生氧化反應，故C錯誤;

D.原電池中，陰離子向負極移動，因此電解質溶液中的OH向負極移動，故D錯誤；

故選AB。

23.CD

【分析】

根據化合價的變化，升高時失去電子做負極，化合價降低時得到電子做正極；根據離子的移動規律：陽離

子移向正極，陰離子移向負極，據此判斷正負極，根據電子、電荷、原子守恒書寫電極反應；

【詳解】

A.根據氫離子的移動方向或者Cr的化合價由+6變為+3而得電子判斷b為正極，發生還原反應，故A不

正確；

B.根據a極中醋酸中碳元素平均化合價由0價升到二氧化碳中碳的+4價判斷a極為負極，則b極為正極,

電子由負極經導線流向正極，但不能經過電解質溶液，故B不正確；

C.根據化合價的變化判斷失去電子數，根據電荷守恒和原子守恒進行書寫電極反應，書寫電極反應：

CH3coOH-8e-+2H2O=2CO2T+8H+,故C正確；

D.根據左邊的電極反應CH3coOH-8e-+2H2O=2CO2T+8H+,當消耗3molCH3coOH時，失去的電子數為

+3+

24moL則正極理論上得到的電子數為24mo1,根據b電極的反應：Cr2O；+6e+14H=2Cr+7H2O,當

得到電子數為24moi時，消耗4moicnC）7,故D正確；

故選答案CDo

【點睛】

原電池實質是氧化還原反應，負極失去的電子數等于正極得到的電子數。

24.CD

【分析】

根據圖示，b極上氫離子轉化為氫氣，得電子，發生還原反應，a極上亞鐵離子轉化為鐵離子，失電子，發

生氧化反應，氫離子通過質子交換膜向b電極移動，據此分析解答。

【詳解】

2+3++

A.該裝置發生的有關反應為H2s+2Fe3+=2H++S+2Fe2+（a極區）、2Fe-2e-=2Fe（a極）、2H+2e=H2（b極），

光照

這三個反應相加，結合反應條件得到總反應H2s—士H2+S,故A正確；

催化劑

B.該制氫工藝中光能轉化為電能，最終轉化為化學能，故B正確；

C.a電極上的發生的反應是由Fe2+轉化為Fe3+,電極反應方程式為Fe2+-e=Fe3+,故C錯誤；

D.a極區涉及兩步反應，第一步利用氧化性強的Fe3+高效捕獲H2s得到硫和還原性的Fe2+,第二步是還原

性的Fe2+在a極表面失去電子生成氧化性強的Fe3+,這兩步反應反復循環進行，所以a極區無需補充含Fe3+

和Fe2+的溶液，故D錯誤；

故答案為CDo

25.BD

【分析】

由于兩種溶液的體積相等，物質的量濃度也相等，即溶質的物質的量相等，設CuSCU和NaCl的物質的量各

1mol,電解分3個階段：第一階段：陽極：1mol氯離子失1mol電子，陰極：0.5mol銅離子得1mol電子，

因為銅離子水解使溶液顯酸性，隨著電解的進行，銅離子的濃度降低，酸性減弱，pH將增大；第二階段：

陽極：1mol氫氧根離子失1mol電子（來源于水的電離），陰極：0.5mol銅離子再得1mol電子，因為氫氧

根離子消耗，使水溶液中氫離子濃度增大，pH迅速減小；第三階段：陽極：氫氧根離子失電子，陰極：氫

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離子得電子，它們都來源于水的電離，實質是電解水，導致溶液的體積減小，使溶液中氫離子濃度增大，

pH繼續減小。

【詳解】

A.陰極發生還原反應，陽極發生氧化反應，根據離子放電順序知，陽極先析出C12,后析出02,陰極先產

生Cu,后析出H2,A項錯誤；

B.陽極上氯離子先放電、陰極上銅離子先放電，當電解氯化銅時，溶液pH增大，所以AB段陽極只產生

Cl2,陰極只產生Cu,B項正確；

C.BC段陰極上銅離子放電生成銅，C項錯誤；

D.CD段是第三階段，陽極上氫氧根離子放電、陰極上氫離子放電，所以相當于電解水，D項正確；

答案選BD?

26.BA是非氧化還原反應，不能設計成原電池銅Cu-2e=Cu2+氧化反應碳

+

2Ag+2e-=2Ag還原反應AgNO310.8

【分析】

能設計成原電池的化學反應必須是自發進行的氧化還原反應，否則不能設計成原電池；根據

Cu+2Ag』2Ag+Cu2+可