2024屆高三新高考化學大一輪專題訓練-電解池

這是一份2024屆高三新高考化學大一輪專題訓練-電解池，共20頁。試卷主要包含了單選題，多選題，非選擇題等內(nèi)容，歡迎下載使用。
?2024屆高三新高考化學大一輪專題訓練-電解池
一、單選題
1．（2023·遼寧·統(tǒng)考高考真題）某無隔膜流動海水電解法制的裝置如下圖所示，其中高選擇性催化劑可抑制產(chǎn)生。下列說法正確的是
??
A．b端電勢高于a端電勢 B．理論上轉(zhuǎn)移生成
C．電解后海水下降 D．陽極發(fā)生：
2．（2023春·江蘇徐州·高三統(tǒng)考期中）由碳酸錳礦(主要成分MnCO3，還含有FeCO3、MnO2、Al2O3、SiO3等)中提取金屬錳的一種流程如下：

下列有關(guān)說法正確的是
A．“酸浸”中，F(xiàn)eCO3溶于稀硫酸的離子方程式為：
B．“除鐵鋁”中，溫度越高越有利于除鐵鋁
C．濾渣Ⅱ的主要成分為和
D．“電解浸出”過程中，溶液的pH變小
3．（2023·山東青島·統(tǒng)考二模）用廢舊硬質(zhì)刀具(含碳化鎢、鈷、鐵)回收金屬鉆，工藝流程如圖。下列說法錯誤的是

A．“電解”時硬質(zhì)刀具做陽極，氣體為
B．洗滌不充分不影響最終產(chǎn)品的純度，但會污染環(huán)境
C．“焙燒”時發(fā)生的主要反應為
D．還原性：
4．（2023春·四川綿陽·高三四川省綿陽南山中學?？计谥校┲魏８鄞a頭基礎(chǔ)的防腐技術(shù)，工作原理如圖所示，其中高硅鑄鐵為惰性輔助陽極。下列有關(guān)表述正確的是
??????
A．高硅鑄鐵作用為傳遞電流和損耗陽極材料
B．通電后外電路電子被強制從鋼管樁流向高硅鑄鐵
C．通入保護電流使鋼管樁表面腐蝕電流接近于零
D．該防腐技術(shù)為犧牲陽極的陰極保護法
5．（2023春·四川綿陽·高三四川省綿陽南山中學?？计谥校┓x子電池是新型電池中的一匹黑馬，其理論比能量高于鋰電池。一種氟離子電池的工作原理如圖所示，下列說法正確的是
??
A．放電時，a是電源的負極
B．放電時，a極的電極反應為：LaSrMnO4F2-2e-=LaSrMnO4＋2F-
C．充電時，電極a接外電源的正極
D．可將含F(xiàn)-的有機溶液換成水溶液以增強導電性
6．（2023·江蘇·統(tǒng)考二模）用電解法對酸性含氯氨氮廢水進行無害化處理的過程如圖所示。下列說法正確的是
??
A．DSA電極與外接電源的負極連接
B．發(fā)生的電極反應為：
C．降解過程中應該控制條件避免發(fā)生反應②
D．1mol HO·和足量反應，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為
7．（2023·福建三明·統(tǒng)考模擬預測）一種清潔、低成本的三步法氯堿工藝工作原理的示意圖如下，下列說法錯誤的是
??
A．第一步中陽極的電極反應式為
B．第二步中正極質(zhì)量每增加4.6g，負極質(zhì)量減少21.6g
C．第三步的總反應為
D．與傳統(tǒng)氯堿工藝相比，該方法不需要使用離子交換膜
8．（2023春·山東菏澤·高三菏澤一中?？计谥校┫铝杏嘘P(guān)實驗或操作正確的是

A．裝置甲中和熱的測定 B．裝置乙分液
C．裝置丙銅鋅原電池 D．裝置丁鐵釘鍍銅
9．（2023春·廣東廣州·高三廣州市第十六中學?？计谥校┗瘜W電源在日常生活和高科技領(lǐng)域中都有廣泛應用。下列說法不正確的是??

A．甲： Zn2+向Cu電極方向移動
B．乙：負極的電極反應式為Zn－ 2e－+ 2OH－ = Zn(OH)2
C．丙：鋅筒作負極，發(fā)生氧化反應
D．?。弘姵胤烹姇r，電子由鉛經(jīng)硫酸溶液流向二氧化鉛
10．（2023·安徽淮南·統(tǒng)考一模）通過電解廢舊鋰電池中的LiMn2O4可獲得MnO2，電解示意圖如圖，下列說法正確的是
??
A．電池工作時電子從b電極流出，經(jīng)過電解質(zhì)溶液到達a電極表面
B．接通電源后a極產(chǎn)生的Li+和Mn2+，定向移動到b極區(qū)
C．電解一段時間后b極區(qū)pH增大
D．電極a的電極反應： 2LiMn2O4+6e-+ 16H+= 2Li++4Mn2++8H2O
11．（2023·河北·校聯(lián)考三模）單液流鋅鎳電池以其成本低、效率高、壽命長等優(yōu)勢表現(xiàn)出較高的應用價值，電解液為ZnO溶解于堿性物質(zhì)的產(chǎn)物Zn(OH)，總反應為Zn+2NiOOH+2H2O+2OH-Zn(OH)+2Ni(OH)2，電池的工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是
??
A．充電時，鋅極發(fā)生的電極反應為Zn(OH)+2e-=Zn+4OH-
B．放電時，鎳極發(fā)生的電極反應為NiOOH+H2O+4e-=Ni(OH)2+OH-
C．充電時，陰離子從鎳極區(qū)向鋅極區(qū)移動，在鋅極上反應生成Zn(OH)
D．利用循環(huán)泵驅(qū)動電解液進行循環(huán)流動，可有效提高電池能量效率
12．（2023春·河南安陽·高三安陽市第二中學?？茧A段練習）化學電池已成為人類生產(chǎn)生活的重要能量來源之一，化學電池是根據(jù)原電池原理制成的。根據(jù)如圖裝置，下列說法正確的是

A．若X為Zn，Y為溶液，則溶液中的向X電極移動
B．若X為Fe，Y為稀硫酸，則銅電極上的電極反應式為
C．若X為A1，Y為濃硝酸，則鋁電極上的電極反應式為
D．若X為Zn，Y為溶液，當電路中轉(zhuǎn)移0.2mol電子時，電解質(zhì)溶液增加0.1g
13．（2023春·山東棗莊·高三統(tǒng)考期中）用間接電解法對NO進行無害化處理，其原理如圖所示。下列說法正確的是

A．工作時電解池中從左室移向右室
B．陽極電極反應式為
C．理論上每處理1mol NO，電解池中產(chǎn)生16g
D．吸收塔中反應的離子方程式為

二、多選題
14．（2023春·山東菏澤·高三菏澤一中?？计谥校┤鐖D所示裝置是利用鉛蓄電池電解Na2SO4溶液(a、b電極均為石墨電極)，可以制得O2、H2、H2SO4和NaOH。下列說法錯誤的是
??
A．電極附近生成的氣體是氫氣
B．陰極反應為2H2O+2e-=H2↑+2OH-
C．c、d離子交換膜依次為陰離子交換膜和陽離子交換膜
D．當鉛蓄電池中轉(zhuǎn)移0.2mol電子時，電解池理論上可制得4.0gNaOH

三、非選擇題
15．（2023秋·云南麗江·高三統(tǒng)考期末）回答下列問題：
(1)鋅－空氣電池是金屬空氣電池的一種，電解質(zhì)溶液為KOH溶液，工作示意圖如圖1所示。
??
Zn電極作______極，寫出通入空氣一極的電極反應式：______。
(2)氯堿工業(yè)中電解飽和食鹽水的原理示意圖如圖2所示：
??
①a口產(chǎn)生的氣體是______，c口獲得的產(chǎn)品是______，當d口產(chǎn)生標況下2.24L氣體時，電路中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為______。
②寫出電解飽和食鹽水的離子方程式______。
(3)鋼鐵很容易生銹而被腐蝕，每年因腐蝕而損失的鋼材占世界鋼鐵年產(chǎn)量的四分之一。鑒于腐蝕問題的嚴重性，國內(nèi)外對防腐工作都很重視，采取各種措施來減輕腐蝕的危害，圖3是金屬防護的兩個例子。
??
①為了降低某水庫的鐵閘門被腐蝕的速率，可以采用圖3甲所示的方案，其中焊接在鐵閘門上的固體材料R可以采用______(填字母)。
A．銅???????B．石墨??????C．鋅
②圖3乙方案也可以降低鐵閘門腐蝕的速率，其中鐵閘門應該連接在直流電源的______(填“正”或“負”)極，該金屬防護的方法叫做______。
16．（2023春·四川成都·高三四川省成都市新都一中校聯(lián)考期中）電化學原理在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有重要應用。已知N2H4是一種重要的清潔高能燃料，根據(jù)如圖所示裝置回答下列問題(C1～C6均為石墨電極，假設(shè)各裝置在工作過程中溶液體積不變)：

(1)甲裝置C2電極為___________極(填“正”“負”“陽”或“陰”)，C1電極上的電極反應式為___________。
(2)乙裝置___________(填“是”或“不是”)電鍍池，若乙裝置中溶液體積為400 mL，開始時溶液pH為6，當電極上通過0.04 mol電子時，溶液pH約為___________。
(3)丙裝置用于處理含高濃度硫酸鈉的廢水，同時獲得硫酸、燒堿及氫氣，膜X為___________交換膜(填“陽離子”“陰離子”或“質(zhì)子”)，當電極上通過0.04 mol電子時，中間硫酸鈉廢水的質(zhì)量改變___________ g(假定水分子不能通過膜X和膜Y)。
(4)電解一段時間后，丁裝置的電解質(zhì)溶液中能觀察到的現(xiàn)象是___________，丁裝置中電解反應的總化學方程式為___________。
17．（2023秋·江蘇泰州·高三校聯(lián)考期末）將CO2還原為HCOOH是實現(xiàn)“碳中和”的有效途徑。
(1)利用反應CO2(g)＋H2(g)?HCOOH(g)；ΔH =＋14.9 kJ·mol-1不能實現(xiàn)CO2直接加氫合成HCOOH，原因是___________。
(2)CO2通過電解法轉(zhuǎn)化為HCOO-的反應機理如圖1。Pt電極上覆蓋的Nafion膜是一種陽離子交換膜，對濃度不高的HCOO-有較好的阻攔作用，可讓H2O自由通過。

① Sn電極上生成HCOO-的電極反應式為___________。
② 電路中通過的電量與HCOO-產(chǎn)率的關(guān)系如圖2所示。相同條件下，Pt電極有Nafion膜HCOO-產(chǎn)率明顯提高，但電量>1000C后又顯著下降，可能原因是___________。

③ 若電解時將Nafion膜置于兩個電極中間，保持電流恒定，20 h時向陽極區(qū)補充KHCO3，電壓與時間關(guān)系如圖3所示。0～20 h，電壓增大的原因是___________。

(3)CO2電還原可能的反應機理如下圖所示。Sn、In、Bi的活性位點對O的連接能力較強，Au、Cu的活性位點對C的連接能力較強，Cu對CO的吸附能力遠大于Au，且Cu吸附CO后不易脫離。

若還原產(chǎn)物主要為CH4時，應選擇___________(填“Sn”“Au”或“Cu”)作催化劑，簡述分析過程：___________。
18．（2023秋·陜西寶雞·高三統(tǒng)考期末）回答下列問題：
(1)土壤中的微生物可將H2S經(jīng)兩步反應氧化成，兩步反應的能量變化示意圖如圖：

1molH2S(g)全部氧化為(aq)的熱化學方程式為_____________________。
(2)標準摩爾生成焓是指在25℃和101kPa時，最穩(wěn)定的單質(zhì)生成1mol化合物的焓變。已知25℃和101kPa時下列反應：
①
②
③
寫出乙烷(C2H6)標準摩爾生成焓的焓變=_________(用含、、的式子表示)。
(3)我國某科研團隊設(shè)計了一種電解裝置，將CO2和NaCl高效轉(zhuǎn)化為CO和NaClO，原理如圖2所示：

通入CO2氣體的一極為_________(填“陰極”、“陽極”、“正極”或“負極”)，寫出該極的電極反應式：__________________________，若電解時電路中轉(zhuǎn)移0.4mol電子，則理論上生成NaClO的物質(zhì)的量為_________mol。

參考答案：
1．D
【分析】由圖可知，左側(cè)電極產(chǎn)生氧氣，則左側(cè)電極為陽極，電極a為正極，右側(cè)電極為陰極，b電極為負極，該裝置的總反應產(chǎn)生氧氣和氫氣，相當于電解水，以此解題。
【詳解】A．由分析可知，a為正極，b電極為負極，則a端電勢高于b端電勢，A錯誤；
B．右側(cè)電極上產(chǎn)生氫氣的電極方程式為：2H++2e-=H2↑，則理論上轉(zhuǎn)移生成，B錯誤；
C．由圖可知，該裝置的總反應為電解海水的裝置，隨著電解的進行，海水的濃度增大，但是其pH基本不變，C錯誤；
D．由圖可知，陽極上的電極反應為：，D正確；
故選D。
2．D
【分析】向碳酸錳礦(主要成分MnCO3，還含有FeCO3、MnO2、Al2O3、SiO2等)中加入稀硫酸，SiO2不與稀硫酸反應，濾渣Ⅰ為SiO2，用H2O2將Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+，加入氨水將Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3、Al3+轉(zhuǎn)化為Al(OH)3，則濾渣Ⅱ為Fe(OH)3和Al(OH)3。
【詳解】A．酸浸時，F(xiàn)eCO3溶于稀硫酸的離子方程式為：FeCO3+2H+=Fe2++H2O＋CO2↑，A項錯誤；
B．“除鐵鋁”中，H2O2在高溫時分解，故溫度不能過高，B項錯誤；
C．根據(jù)分析，濾渣Ⅱ為Fe(OH)3和Al(OH)3，C項錯誤；
D．電解浸出過程的總反應為，生成，溶液的pH值減小，D項正確；
答案選D。
3．D
【分析】用廢舊硬質(zhì)刀具回收金屬鉆，首先用鹽酸提供的酸性條件下進行電解，其中鈷和鐵被溶解，用過氧化氫將二價鐵氧化為三價鐵，通入氨氣將其沉淀，隨后加入碳酸銨形成碳酸鈷，焙燒后得到氧化鈷，再用一氧化碳還原可以得到單質(zhì)鈷，以此解題。
【詳解】A．“電解”時硬質(zhì)刀具做陽極，失去電子被氧化為Fe2+和Co2+，陰極為H+放電得到H2，故A正確；
B．洗滌CaC2O4不充分，會附著氯化銨，在焙燒時氯化銨會分解生成氨氣和氯化氫，污染環(huán)境，故B正確；
C．由圖可知，“焙燒”時發(fā)生的主要反應為：，故C正確；
D．由除雜步驟可知Fe2+與H2O2反應生成Fe3+，而Co2+未反應，因此還原性：，故D錯誤；
故選D。
4．C
【詳解】A．高硅鑄鐵為惰性輔助陽極，作用為傳遞電流，沒有作損耗陽極材料，A錯誤；
B．高硅鑄鐵為陽極，通電后，電子從陽極（高硅鑄鐵）經(jīng)導線流向電源正極，負極流向陰極（鋼管柱），B錯誤；
C．鋼管樁為電解池的陰極，沒有被損耗，其表面腐蝕電流接近為零，C正確；
D．在電流的作用下，該裝置為外接電源的陰極保護法，D錯誤；
故選C。
5．C
【分析】由于Mg是活潑金屬，Mg2+氧化性弱，所以該電池工作時Mg失去電子結(jié)合F-生成MgF2，即b電極為負極，電極反應式為：Mg+2F－－2e－=MgF2，則a為正極，正極反應式為：LaSrMnO4F2＋2e－=LaSrMnO4＋2F－；充電時，電解池的陽極、陰極與原電池的正、負極對應，電極反應與原電池的電極反應反應物與生成物相反，據(jù)此解答；
【詳解】A．由于Mg是活潑金屬，Mg2+氧化性弱，所以原電池放電時，Mg失去電子，作負極，即b為負極，a為正極，A錯誤；
B．放電時，a為正極發(fā)生還原反應，電極反應為：LaSrMnO4F2＋2e－=LaSrMnO4＋2F－，B錯誤；
C．充電時電解池的陽極、陰極與原電池的正、負極對應，所以a極接外電源的正極，C正確；
D．因為Mg能與水反應，因此不能將有機溶液換成水溶液，D錯誤；
答案選C。
6．C
【詳解】A．NH3在DSA電極轉(zhuǎn)化為N2，氮元素從-3價升高為0價，被氧化，該電極是電解池的陽極，與外接電源的正極相連，故A錯誤；
B．由圖示知，Cl-在DSA電極表面轉(zhuǎn)化為Cl2電極反應式為：2 Cl--2e-=Cl2↑，故B錯誤；
C．反應②中NH3轉(zhuǎn)化為，沒有達到氨氮廢水無害化處理的目的，所以，降解過程中應該控制條件避免發(fā)生反應②，故C正確；
D．羥基自由基中氧元素為-1價，其還原產(chǎn)物中氧元素為-2價，一個HO·可得到一個電子，1mol HO·完全反應時轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為6.02×1023，故D錯誤；
故選C。
7．B
【詳解】A．第一步為電解池，陽極為與電池正極相連接的電極，失去電子電極反應為，故A正確；
B．第二步為原電池，正極得到電子電極反應為，負極電極反應為，正極增加的為鈉離子，負極生成的為氯化銀是沉淀，質(zhì)量增加，故B錯誤；
C．第三步為電解池，陽極反應為：，陰極反應為：，總反應為，故C正確；
D．該方法不需要使用離子交換膜，傳統(tǒng)氯堿工藝需要，該方法優(yōu)點是不需要使用離子交換膜，故D正確；
故選：B。
8．C
【詳解】A．由圖可知，裝置甲中大小燒杯口不相平，且缺少塑料蓋片，會造成熱量散失，不能完成中和熱的測定，故A錯誤；
B．由圖可知，裝置乙中分液漏斗的下端沒有緊貼燒杯內(nèi)壁，會造成液滴飛濺，不能完成分液操作，故B錯誤；
C．由圖可知，裝置丙為帶有鹽橋的鋅銅原電池，電子流出的鋅電極為負極，電子流入的銅電極為正極，故C正確；
D．由圖可知，裝置丁無直流電源，不能達到鐵釘鍍銅的實驗目的，故D錯誤；
故選C。
9．D
【詳解】A．甲為銅鋅原電池，鋅為負極，銅為正極，陽離子Zn2+向Cu電極方向移動，選項A正確；
B．乙為紐扣電池，負極為鋅失電子發(fā)生氧化反應，反應式為Zn - 2e- + 2OH- = Zn(OH)2，選項B正確；
C．丙為鋅錳干電池，鋅筒作負極，發(fā)生氧化反應被消耗，選項C正確；
D．丁為鉛蓄電池，放電時為原電池，電子由負極鉛沿導線流向正極二氧化鉛，電子不會進入溶液，選項D不正確；
答案選D。
10．D
【分析】由圖可知，b極Mn元素價態(tài)升高失電子，故b極為陽極，電極反應式為Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+，a極為陰極，電極反應式為2LiMn2O4+6e-+16H+=2Li++4Mn2++8H2O，據(jù)此作答。
【詳解】A．由分析可知，電池工作時電子從陽極b電極流出，經(jīng)導線流向電源的正極，再由電源的負極流出，經(jīng)導線流向陰極s極，電子不能經(jīng)過電解質(zhì)溶液，A錯誤；
B．由分析可知，a為陰極，b為陽極，電解池的電解質(zhì)溶液中陽離子從陽極區(qū)流向陰極區(qū)，故接通電源后b電極產(chǎn)生的H+定向移動到a極區(qū)參與a電極反應，而a極產(chǎn)生的Li+和Mn2+，不會定向移動到b極區(qū)，B錯誤；
C．由分析可知，b電極為陽極，電極反應式為Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+，故電解一段時間后b極區(qū)pH減小，C錯誤；
D．由分析可知，電極a為陰極，其電極反應為： 2LiMn2O4+6e-+ 16H+= 2Li++4Mn2++8H2O，D正確；
故答案為：D。
11．C
【分析】由總反應可知，放電時鋅極上鋅失去電子發(fā)生氧化反應為負極，鎳極的NiOOH得到電子發(fā)生還原反應為正極；
【詳解】A．充電時，鋅極為陰極，電極反應為，A正確；
B．放電時，鎳極為正極，電極反應為，B正確；
C．充電時，鎳極為陽極，陰離子從鋅極區(qū)向鎳極區(qū)移動，在鋅極上得電子生成金屬鋅，C錯誤；
D．利用循環(huán)泵驅(qū)動電解液使其通過輸送管道在電池反應槽與儲液罐之間循環(huán)流動，可有效抑制電池內(nèi)部電解液的濃度差造成的影響，從而提高電池能量效率，D正確。
故選C。
12．D
【詳解】A．若X為Zn，金屬性鋅強于銅，鋅是負極，Y為溶液，則溶液中的向正極即銅電極移動，A錯誤；
B．若X為Fe，Y為稀硫酸，金屬性鐵強于銅，鐵是負極，銅是正極，則銅電極上的電極反應式為，B錯誤；
C．若X為Al，Y為濃硝酸，常溫下鋁遇濃硝酸鈍化，故鋁是正極，銅是負極，則鋁電極上的電極反應式為NO+e-+2H＋=NO2↑+H2O，C錯誤；
D．若X為Zn，Y為溶液，金屬性鋅強于銅，鋅是負極，當電路中轉(zhuǎn)移0.2mol電子時，溶解0.1mol鋅，析出0.1mol銅，所以電解質(zhì)溶液增加6.5g-6.4g=0.1g，D正確；
故選D。
13．C
【分析】由圖可知，電極Ⅱ上氧元素價態(tài)升高失電子，故電極Ⅱ為陽極，電極反應式為2H2O－4e－=O2↑+4H+，電極Ⅰ為陰極，電極反應式為，據(jù)此作答。
【詳解】A．電解池工作時，氫離子向陰極（左室）移動，故A錯誤；
B．電極Ⅱ為陽極，電極反應式為2H2O－4e－=O2↑+4H+，故B錯誤；
C．吸收塔中NO和S2O反應生成氮氣和HSO，反應的離子方程式為，每處理lmolNO，消耗1mol S2O，轉(zhuǎn)移電子2mol，生成氧氣0.5mol，質(zhì)量為0.5mol×32g/mol=16g，故C正確；
D．吸收塔中NO和S2O反應生成氮氣和HSO，反應的離子方程式為，故D錯誤；
故選C。
14．CD
【分析】a電極與電源負極相連作陰極，發(fā)生反應：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，因此左側(cè)出氣口有氫氣逸出，鈉離子通過離子交換膜c進入左側(cè)，從而提高了NaOH濃度；b電極作陽極，發(fā)生反應：2H2O-4e-=O2↑+4H+，右側(cè)出氣口有氧氣逸出，硫酸根離子通過交換膜d進入右側(cè)，提高了硫酸濃度，據(jù)此解答。
【詳解】A．由以上分析可知，a電極附近生成氫氣，故A正確；
B．由以上分析可知，陰極反應為：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故B正確；
C．由以上分析可知c膜允許鈉離子通過，應為陽離子交換膜，d膜允許硫酸根離子通過，應為陰離子膜，故C錯誤；
D．由陰極反應：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，電路中每轉(zhuǎn)移2mol電子生成2mol氫氧根離子，即制得2molNaOH，則轉(zhuǎn)移0.2mol電子時，電解池理論上可制得8.0gNaOH，故D錯誤；
故選：CD。
15．(1) 負 O2+2H2O+4e-=4OH-
(2) Cl2 NaOH 0.2mol 2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑
(3) C 負 外加電流法

【詳解】（1）鋅易失電子發(fā)生氧化反應，Zn電極作負極，氧氣易得電子發(fā)生還原反應，通入空氣一極是正極，正極氧氣得電子生成氫氧根離子，電極反應式O2+2H2O+4e-=4OH-；
（2）①左側(cè)電極為陽極，陽極氯離子失電子生成氯氣，a口產(chǎn)生的氣體是Cl2；右側(cè)是陰極，陰極反應式為，所以c口獲得的產(chǎn)品是NaOH，d口放出氫氣， 當d口產(chǎn)生標況下2.24L氣體時，電路中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.2mol。
②電解飽和食鹽水生成氫氣、氯氣、氫氧化鈉，反應的離子方程式為2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑。
（3）①圖3甲所示的方案為犧牲陽極法，其中焊接在鐵閘門上的固體材料R的活潑性大于鐵，故選C。
②圖3乙方案為外加電流陰極保護法，其中鐵閘門應該連接在直流電源的負極。
16．(1) 正 N2H4 - 4e? + 4OH? = N2↑ + 4H2O
(2) 不是 1
(3) 陰離子 2.84
(4) 有白色沉淀生成(若多答“沉淀變色及產(chǎn)生氣泡”、“鐵電極溶解”也可) Fe + 2H2OFe(OH)2 + H2↑

【詳解】（1）由圖可知，裝置甲為燃料電池，通入N2H4的一極(Cl)為負極，負極的電極反應式為：N2H4 - 4e? + 4OH? = N2↑ + 4H2O，通入氧氣的一極(C2)為正極，乙、丙、丁為電解槽。
（2）乙裝置中陽極材料和電解質(zhì)溶液中陽離子不同，故不是電鍍池，C3電極為陽極，陽極上4OH? - 4e? = 2H2O + O2↑，當電路中通過0.04 mol e?時有0.04 mol OH?放電，同時產(chǎn)生0.04 mol H+，此時c(H+) == 0.1 mol·L?1，pH = 1。
（3）丙裝置中C4電極為陽極，陽極上4OH? - 4e? = 2H2O + O2↑，同時產(chǎn)生H+，正電荷增多，故中間室的硫酸根離子通過陰離子交換膜進入陽極室形成硫酸，C5電極為陰極，在陰極上H+放電產(chǎn)生氫氣，同時產(chǎn)生OH?，陰極室負電荷增多，中間室的Na+通過陽離子交換膜進入陰極室形成NaOH，當通過0.04 mol e?時，陽極室產(chǎn)生0.04 mol H+，有0.02 mol SO進入陽極室，陰極室產(chǎn)生0.04 mol OH?，也就有0.04mol Na+進入陰極室，故中間室減少的質(zhì)量 = 0.02 × 96g/mol + 0.04 × 23g/mol = 2.84 g。
（4）丁裝置中Fe電極為陽極，電極反應為Fe - 2e? = Fe2+，C6電極為陰極，電極反應為2H2O + 2e? = H2 + 2OH?，產(chǎn)生OH?，故Fe2+ + 2OH? = Fe(OH)2↓，故電解池中有白色沉淀生成(若多答“沉淀變色及產(chǎn)生氣泡”、“鐵電極溶解”也可)，電解的化學方程式為Fe + 2H2OFe(OH)2 + H2↑。
17．(1)該反應的ΔH>0、ΔS1 000 ℃后，c(HCOO-)增大，Nafion膜阻攔作用下降 陽極區(qū)pH減小，HCO濃度下降，K＋部分遷移至陰極區(qū)，陽極區(qū)離子濃度下降，導電能力減弱
(3) Cu 回溯CH4生成機理，第1步是C與催化劑活性位點相連，排除Sn；Au對CO的吸附能力較小，易脫離；Cu對CO的吸附能力強，不易從催化劑表面脫離

【詳解】（1）利用反應CO2(g)＋H2(g)?HCOOH(g)；ΔH =＋14.9 kJ·mol-1不能實現(xiàn)CO2直接加氫合成HCOOH，原因是該反應的ΔH>0、ΔS1000C后又顯著下降，可能原因是Nafion膜可以阻止HCOO-在陽極放電；電量>1 000 ℃后，c(HCOO-)增大，Nafion膜阻攔作用下降；
③ 若電解時將Nafion膜置于兩個電極中間，保持電流恒定，20 h時向陽極區(qū)補充KHCO3， 0～20 h，電壓增大的原因是陽極區(qū)pH減小，HCO濃度下降，K＋部分遷移至陰極區(qū)，陽極區(qū)離子濃度下降，導電能力減弱
（3）若還原產(chǎn)物主要為CH4時，應選擇Cu作催化劑，因為Cu對CO的吸附能力遠大于Au，且Cu吸附CO后不易脫離，第1步是C與催化劑活性位點相連，排除Sn；Au對CO的吸附能力較小，易脫離；Cu對CO的吸附能力強，不易從催化劑表面脫離。
18．(1)H2S(g)+2O2(g)=SO(aq)+2H+(aq) △H=-806.39kJ·mol-1
(2)2?H2+?H3-?H1
(3) 陰極 2H++CO2+2e-=CO+H2O 0.2

【詳解】（1）第一步反應為，第二步反應為，根據(jù)蓋斯定律，兩式相加得所求熱化學方程式：；
（2）①；
②；
根據(jù)蓋斯定律，乙烷標準摩爾生成焓的焓變，即乙烷標準摩爾生成焓的熱化學方程式為kJ/mol；
（3）該裝置為電解池，，碳元素化合價降低，發(fā)生還原反應，則通入氣體一極為陰極，電極反應式：，陽極a上的反應式為：，若電解時，電路中轉(zhuǎn)移0.4mol電子，則理論上生成NaClO的物質(zhì)的量為0.2mol。