第四章　化學反應與電能 注意事項 1.全卷滿分100分?？荚囉脮r75分鐘。 2.可能用到的相對原子質(zhì)量:H-1　C-12　N-14　O-16　Na-23　Al-27　Si-28　S-32　Fe-56　Cu-64　Ag-108　Pb-207。 一、選擇題(本題共15小題,每小題3分,共45分。在每小題給出的四個選項中,只有一個是符合題目要求的)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1.下列設(shè)備工作時,把化學能轉(zhuǎn)化為電能的是 (　　) 2.某裝置示意圖如圖,下列說法正確的是(　　) A.鹽橋中陰離子進入CuSO4溶液 B.電流從銅電極流向鋅電極 C.負極發(fā)生的反應是Zn2++2e- Zn D.Zn2+既是電極反應物,也是離子導體 3.下列防止鋼鐵腐蝕的方法中,屬于犧牲陽極法的是 (　　) 　　　　 A B 　　　　 C D 4.下列敘述正確的是 (　　) A.對鉛酸蓄電池充電時,Pb電極接電源負極 B.用銅作電極電解CuSO4溶液的陽極反應式為2H2O-4e- O2↑+4H+ C.鋅銅原電池中,因為有電子通過電解質(zhì)溶液,形成閉合回路,所以有電流產(chǎn)生 D.Mg-AgCl電池是一種以海水為電解質(zhì)溶液的水激活電池,正極反應式為Ag++e- Ag 5.對下列各溶液進行電解,通電一段時間后,溶液顏色不會發(fā)生顯著改變的是 (　　) A.以銅為電極,電解1 mol·L-1 H2SO4溶液 B.以石墨為電極,電解1 mol·L-1 KBr溶液(陰、陽兩極之間用陽離子交換膜隔開) C.以石墨為電極,電解含酚酞的飽和食鹽水 D.以銅為電極,電解CuSO4溶液 6.電解原理具有廣泛的應用。下列裝置不正確的是 (　　) 　　　　 甲 乙 　　　　　　 丙 丁 A.用裝置甲制取Cl2和NaOH溶液　　　　B.用裝置乙在金屬制品表面鍍銀 C.用裝置丙電解精煉粗銅　　　　D.用裝置丁制取Na 7.某同學組裝了如圖所示的電化學裝置,則下列說法正確的是 (　　) A.圖中甲池為原電池裝置,Cu電極發(fā)生還原反應 B.實驗過程中,甲池左側(cè)燒杯中NO3-的濃度不變 C.若用銅制U形物代替“鹽橋”,工作一段時間后取出U形物稱量,質(zhì)量不變 D.若甲池中Ag電極質(zhì)量增加5.4 g時,乙池某電極析出1.6 g金屬,則乙池中的鹽溶液可能是足量的AgNO3溶液 8.以KOH溶液為離子導體,分別組成CH3OH-O2、N2H4-O2、(CH3)2NNH2-O2清潔燃料電池,下列說法正確的是 (　　) A.放電過程中,K+均向負極移動 B.放電過程中,KOH物質(zhì)的量均減小 C.消耗等質(zhì)量燃料,(CH3)2NNH2-O2燃料電池的理論放電量最大 D.消耗1 mol O2時,理論上N2H4-O2燃料電池氣體產(chǎn)物的體積在標準狀況下為11.2 L 9.一種“全氫電池”的工作原理如圖所示,下列說法正確的是 (　　) A.該電池工作時,電子的移動方向為吸附層a→吸附層b→離子交換膜→吸附層a B.吸附層a發(fā)生的電極反應為H2+2e-+2OH- 2H2O C.該電池的總反應不是氧化還原反應 D.該電池工作時,Na+移向吸附層a 10.環(huán)氧乙烷()常用于醫(yī)用消毒,它的一種制備方法為:使用惰性電極電解KCl溶液,用Cl-交換膜將電解液分為陰極區(qū)和陽極區(qū),其中一區(qū)持續(xù)通入乙烯;電解結(jié)束后,移出Cl-交換膜,兩區(qū)溶液混合發(fā)生反應:HOCH2CH2Cl+OH- Cl-+H2O+。下列說法錯誤的是(　　) A.乙烯應通入陰極區(qū) B.移出Cl-交換膜前存在反應Cl2+H2O HCl+HClO C.使用Cl-交換膜阻止OH-通過,可使Cl2生成區(qū)的pH逐漸減小 D.制備過程的總反應為H2CCH2+H2O H2+ 11.某研究機構(gòu)使用Li-SO2Cl2電池作為電源電解制備Ni(H2PO2)2,其工作原理如圖所示。已知電池反應為2Li+SO2Cl2 2LiCl+SO2↑,下列說法錯誤的是 (　　) A.電池的f接的是g電極 B.電解池中膜a、膜c均為陽離子交換膜 C.電池中C電極的電極反應為SO2Cl2+2e- 2Cl-+SO2↑ D.當Li-SO2Cl2電池生成1 mol SO2時,理論上電解池中產(chǎn)生2 mol Ni(H2PO2)2 12.我國科研工作者研制出基于PANa(聚丙烯酸鈉)電解質(zhì)的Zn-空氣可充電電池,該電池具有高容量和超長循環(huán)穩(wěn)定性。PANa是一種超強吸水聚合物,可吸收大量(CH3COO)2Zn和KOH溶液作為水和離子含量調(diào)節(jié)劑形成水凝膠電解質(zhì),示意圖如圖。已知:Zn2++4OH- [Zn(OH)4]2-。下列說法錯誤的是 (　　) A.PANa是一種有機高分子聚合物,在水溶液中不會發(fā)生電離 B.放電時,負極反應式為Zn-2e-+4OH- [Zn(OH)4]2- C.充電時,陰極附近pH增大,陽極附近pH減小 D.充電時,電路中通過0.4 mol電子時,有2.24 L(標準狀況下)O2生成 13.某儲能電池原理如圖。下列說法正確的是 (　　) A.放電時負極反應:Na3Ti2(PO4)3-2e- NaTi2(PO4)3+2Na+ B.放電時Cl-透過多孔活性炭電極向CCl4中遷移 C.放電時每轉(zhuǎn)移1 mol電子,理論上CCl4吸收0.5 mol Cl2 D.充電過程中,NaCl溶液濃度增大 14.工業(yè)上用Na2SO3溶液吸收硫酸工業(yè)尾氣中的SO2,并通過電解方法實現(xiàn)吸收液的循環(huán)再生,其中陰、陽離子交換膜組合使用循環(huán)再生機理如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是 (　　) A.X應為直流電源的正極 B.電解過程中陰極區(qū)pH減小 C.圖中的b%>a% D.SO32-在電極上發(fā)生的反應為SO32-+2OH--2e- SO42-+H2O 15.科學家利用垃圾滲透液研發(fā)出新型環(huán)保電池,其利用微生物在堿性環(huán)境下實現(xiàn)發(fā)電、環(huán)保一體化裝置如圖。當該裝置工作時,下列說法正確的是 (　　) A.鹽橋中K+向X極移動,Cl-向Y極移動 B.電路中通過3.75 mol電子時,產(chǎn)生N2的體積為22.4 L(標準狀況) C.電流由X極沿導線流向Y極 D.Y極電極反應式為2NO3-+10e-+12H+ N2↑+6H2O 二、非選擇題(本題共4小題,共55分) 16.(14分)某實驗小組同學利用如圖裝置對電化學原理進行了一系列探究活動。 (1)甲池裝置為　　　　(填“原電池”或“電解池”)。? (2)甲池反應前兩電極質(zhì)量相等,工作一段時間后,兩電極質(zhì)量相差14 g,則導線中通過　　　　mol電子。實驗過程中,甲池右側(cè)燒杯中NO3-的濃度　　　　　(填“增大”“減小”或“不變”)。? (3)若乙池中為足量的AgNO3溶液,則乙池發(fā)生的總反應方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。工作一段時間后,若要使乙池中溶液復原,可向溶液中加入　　　　(填化學式)。? (4)若乙池中為NaCl溶液,在一定條件下該裝置可制備ClO2。已知ClO2易溶于水,可與NaOH發(fā)生反應。產(chǎn)生ClO2的電極反應式為　　　　　　　　　　　　。乙池中選用的離子交換膜是　　　　(填“陰離子”或“陽離子”)交換膜。? (5)乙池用于保護鐵管道不被腐蝕時,鐵管道替換　　　　Pt電極(填“左側(cè)”或“右側(cè)”)。? (6)若將乙池改為電解精煉銅裝置(粗銅含Al、Zn、Ag、Pt、Au等雜質(zhì)),電解質(zhì)溶液為CuSO4溶液,則下列說法中正確的是　　　　(填字母)。? A.電解過程中,陽極減少的質(zhì)量與陰極增加的質(zhì)量相等 B.乙池左側(cè)電極為粗銅,發(fā)生氧化反應 C.CuSO4溶液的濃度保持不變 D.雜質(zhì)中Ag、Pt、Au以單質(zhì)的形式沉淀到池底 17.(13分)(1)鉛酸蓄電池為常見的二次電池,其原理為Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O。放電時,能量轉(zhuǎn)化形式為　　　　　　　　　　(填“化學能轉(zhuǎn)化為電能”或“電能轉(zhuǎn)化為化學能”),正極的電極反應為　　　　　　　　　　　　　　　,外電路每通過1 mol e-,負極質(zhì)量　　　　(填“增加”或“減少”)　　　　g。充電時,原負極應接外接電源的　　　　極。? (2)工業(yè)上采用Fe、C為電極電解堿性K2MnO4溶液制備KMnO4。電解時,應以　　　　(填“Fe”或“C”)作陰極,電解時陽極的電極反應式為　　　　　　　　　　　　　　　　,電解過程中陰極附近溶液pH將　　　　(填“增大”“減小”或“不變”)。? (3)用原電池原理可以除去酸性廢水中的三氯乙烯和AsO3-,其原理如圖所示(導電殼內(nèi)部為納米鐵)。正極電極反應式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? 18.(12分)高錳酸鉀(KMnO4)和過氧化氫(H2O2)都是常見的消毒試劑,在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中都有廣泛的應用。回答下列問題: (1)現(xiàn)有如圖所示電池: ①閉合K,電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。寫出A電極的電極反應:　　　　　　　　　　　　,反應后B電極附近溶液的pH　　　　(填“增大”“減小”或“不變”)。? ②電子　　　　　　　　(填“從A電極流向B電極”或“從B電極流向A電極”)。? (2)某化學興趣小組為了探究KMnO4與H2O2的氧化性強弱,設(shè)計了如圖實驗裝置: ①當閉合K時,電流計指針向左偏轉(zhuǎn),甲燒杯中溶液顏色逐漸變淺,則石墨電極a上發(fā)生　　　　(填“氧化”或“還原”)反應,石墨電極b上發(fā)生的電極反應為　　　　　　　　　　　　　。? ②反應一段時間后,向甲燒杯中滴加KOH溶液,同時向乙燒杯中滴加硫酸溶液,發(fā)現(xiàn)電流計指針向左偏轉(zhuǎn)角度逐漸減小,最后向右偏轉(zhuǎn),說明KMnO4與H2O2的氧化性強弱與　　　　　　　　　　有關(guān)。? 19.(16分)(1)電解飽和食鹽水是氯堿工業(yè)的基礎(chǔ)。目前比較先進的方法是陽離子交換膜法,電解示意圖如圖所示。請回答以下問題: ①電解飽和食鹽水的總反應的離子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? ②在b口加入的物質(zhì)為　　　　。? (2)全釩液流電池是一種新型的綠色環(huán)保儲能裝置,工作原理如圖: 幾種離子在水溶液中的顏色如表所示: ①全釩液流電池放電時V2+發(fā)生氧化反應,該電池放電時總反應式是　　　　　　　　　　　　　　　　。? ②當完成儲能時,陰極室溶液的顏色是　　　　。? (3)將PbO溶解在HCl和NaCl的混合溶液中,得到含Na2PbCl4的電解液,電解Na2PbCl4溶液生成Pb的裝置如圖所示。 ①寫出電解時陰極的電極反應式:　　　　　　　　　。? ②電解過程中通過陽離子交換膜的離子主要為　　　　。? 答案與分層梯度式解析 1.D　硅太陽能電池是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能,A錯誤;燃氣灶是將化學能主要轉(zhuǎn)化為熱能,B錯誤;太陽能集熱器是將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能,C錯誤;鋰離子電池是將化學能轉(zhuǎn)化為電能,D正確。 2.B　該裝置為原電池裝置,發(fā)生的總反應是Zn+Cu2+ Zn2++Cu,Zn為負極,Cu為正極。原電池中陰離子移向負極,所以鹽橋中的陰離子移向ZnSO4溶液,A錯誤;電流從正極流向負極,即從銅電極流向鋅電極,B正確;鋅是負極,發(fā)生的電極反應為Zn-2e- Zn2+,C錯誤;Zn2+是電極生成物,是離子導體,D錯誤。 3.B　A項屬于外加電流法;B項屬于犧牲陽極法;C項,鋼閘門作陽極,發(fā)生氧化反應,加快鋼閘門腐蝕,不能起到防腐蝕的作用;D項,噴油漆屬于隔絕氧氣保護法。 4.A　鉛酸蓄電池的總反應為PbO2+Pb+2H2SO4 2PbSO4+2H2O,放電時,Pb作負極,發(fā)生氧化反應,充電時,Pb電極發(fā)生還原反應,所以對鉛酸蓄電池充電時,Pb電極接電源負極,A正確;金屬銅作陽極,在陽極Cu失電子發(fā)生氧化反應,電極反應式為Cu-2e- Cu2+,B錯誤;原電池中,電子由負極流出,經(jīng)過導線流入正極,電子不能進入電解質(zhì)溶液,C錯誤;金屬鎂作負極,發(fā)生氧化反應,氯化銀是氧化劑,在正極發(fā)生還原反應,正極反應式為AgCl+e- Ag+Cl-,D錯誤。 5.D　銅作陽極,銅失電子生成銅離子,使溶液呈藍色,陰極H+得電子生成H2,溶液顏色發(fā)生明顯變化,A不符合題意;以石墨為電極,電解溴化鉀溶液過程中生成溴單質(zhì),溴溶于水,溶液呈橙色,溶液顏色發(fā)生明顯變化,B不符合題意;以石墨為電極,電解含酚酞的飽和食鹽水,陰極上水電離出的氫離子得到電子生成氫氣,附近溶液中氫氧根離子濃度增大,溶液變紅,溶液顏色發(fā)生明顯變化,C不符合題意;以銅為電極,電解CuSO4溶液,陽極銅失電子生成銅離子,陰極銅離子得電子生成銅單質(zhì),溶液濃度不變,溶液顏色無明顯變化,D符合題意。 6.A　電解飽和NaCl溶液,飽和NaCl溶液應從陽極進入,氯氣在陽極產(chǎn)生,且應選用陽離子交換膜,A錯誤;在金屬制品表面鍍銀,Ag為陽極,與電源正極相連,金屬制品為陰極,與電源負極相連,B正確;粗銅精煉時,粗銅為陽極,與電源正極相連,精銅為陰極,與電源負極相連,電解質(zhì)溶液為CuSO4溶液,C正確;用惰性電極電解熔融的氯化鈉,制取金屬鈉,D正確。 7.C　圖中甲池為原電池裝置,Cu電極發(fā)生氧化反應,作原電池的負極,A錯誤;甲池工作時,Cu在負極失電子被氧化為Cu2+,鹽橋中的NO3-向左側(cè)燒杯中移動,即左側(cè)燒杯中c(NO3-)增大,B錯誤;用銅制U形物代替“鹽橋”,中間燒杯構(gòu)成原電池,在中間燒杯中Cu作負極而溶解,左側(cè)燒杯中原Cu電極作陽極,銅制U形物左側(cè)作陰極,其質(zhì)量增加,電路中轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等,故銅制U形物減少的質(zhì)量與增加的質(zhì)量相等,即工作一段時間后銅制U形物的質(zhì)量不變,C正確;若甲池中Ag電極質(zhì)量增加5.4 g,即生成5.4 g Ag,物質(zhì)的量為0.05 mol,整個電路轉(zhuǎn)移0.05 mol電子,如果乙池中鹽溶液是足量AgNO3溶液,應析出5.4 g Ag,而實際乙池中某電極析出1.6 g金屬,D錯誤。 8.C　原電池放電時,陽離子向正極移動,故K+均向正極移動,A項錯誤;CH3OH-O2和(CH3)2NNH2-O2放電時產(chǎn)生的二氧化碳與KOH反應,KOH的物質(zhì)的量減小,N2H4-O2放電時電池總反應式為N2H4+O2 N2+2H2O,放電過程中溶液中KOH的物質(zhì)的量不變,B項錯誤;三種燃料轉(zhuǎn)移電子數(shù)關(guān)系為CH3OH~6e-,N2H4~4e-,(CH3)2NNH2~16e-,1 g CH3OH、N2H4、(CH3)2NNH2分別轉(zhuǎn)移316 mol、18 mol、415 mol電子,故消耗等質(zhì)量燃料,(CH3)2NNH2-O2燃料電池的理論放電量最大,C項正確;根據(jù)N2H4-O2放電時電池總反應式:N2H4+O2 N2+2H2O,可知消耗1 mol O2時,理論上氣體產(chǎn)物的體積在標準狀況下為22.4 L,D項錯誤。 9.C　由圖示裝置可知吸附層a為負極,吸附層b為正極。該電池工作時,電子流向為吸附層a→導線(含電流表)→吸附層b,A錯誤;H2在吸附層a上發(fā)生氧化反應生成H2O,電極反應為H2-2e-+2OH- 2H2O,B錯誤;H+在正極發(fā)生還原反應生成H2,電極反應為2H++2e- H2↑,由正、負極的電極反應式可得該電池的總反應為H++OH- H2O,不是氧化還原反應,C正確;吸附層b是正極,該電池工作時,Na+移向吸附層b,D錯誤。 10.A　環(huán)氧乙烷的制備原理:Cl-在陽極放電生成Cl2,Cl2與水反應生成HCl、HClO,HClO與乙烯發(fā)生反應生成HOCH2CH2Cl;陰極區(qū)水放電生成氫氣,同時產(chǎn)生氫氧根離子,電解結(jié)束后,移出Cl-交換膜,兩區(qū)溶液混合發(fā)生反應:HOCH2CH2Cl+OH- Cl-+H2O+。陽極區(qū)產(chǎn)生HClO,所以乙烯通入陽極區(qū),A錯誤;陽極生成的氯氣會與水發(fā)生反應Cl2+H2O HCl+HClO,B正確;陽極區(qū)會產(chǎn)生HCl,使用Cl-交換膜阻止OH-通過,HCl的濃度不斷增大,pH逐漸減小,C正確;該反應過程中KCl并沒有被消耗,實際上是水與乙烯反應,總反應為H2CCH2+H2O H2+,D正確。 11.D　結(jié)合Li-SO2Cl2電池總反應可知,Li作負極,C作正極。電解制備Ni(H2PO2)2時,g為陽極,g應接電源的正極,A正確;陽極上Ni失電子生成Ni2+并通過膜a進入Ⅱ室,即膜a為陽離子交換膜,H2PO2-通過膜b進入Ⅱ室,膜b為陰離子交換膜,Na+通過膜c進入Ⅳ室,膜c為陽離子交換膜,B正確;由電池總反應可知,正極反應為SO2Cl2+2e- 2Cl-+SO2↑,C正確;當Li-SO2Cl2電池生成1 mol SO2時轉(zhuǎn)移2 mol電子,電解池中生成1 mol Ni2+,理論上電解池中產(chǎn)生1 mol Ni(H2PO2)2,D錯誤。 12.A　PANa在水溶液中電離出聚丙烯酸根離子和Na+,A錯誤;放電時,負極鋅失去電子后結(jié)合OH-生成[Zn(OH)4]2-,負極反應式為Zn-2e-+4OH- [Zn(OH)4]2-,B正確;充電時,陰極反應式為[Zn(OH)4]2-+2e- Zn+4OH-,陰極附近OH-濃度增大,pH增大,陽極反應式為4OH--4e- O2↑+2H2O,陽極附近OH-濃度減小,pH減小,C正確;充電時,陽極反應式為4OH--4e- O2↑+2H2O,電路中通過0.4 mol電子時,有0.1 mol O2生成,在標準狀況下體積為0.1 mol×22.4 L/mol=2.24 L,D正確。 13.A　結(jié)合圖示裝置可知鈦電極為負極,多孔活性炭電極為正極,根據(jù)反應中Ti元素化合價變化可寫出負極反應為Na3Ti2(PO4)3-2e- NaTi2(PO4)3+2Na+,A正確;電池放電時,陰離子移向負極,即Cl-通過多孔活性炭電極向NaCl溶液中遷移,B錯誤;放電時每轉(zhuǎn)移1 mol電子,結(jié)合正極反應Cl2+2e- 2Cl-,則理論上CCl4釋放0.5 mol Cl2,C錯誤;充電過程中,陽極反應為2Cl--2e- Cl2↑,反應中消耗Cl-,故NaCl溶液濃度減小,D錯誤。 14.C　根據(jù)陰、陽離子的移動方向得知,陽離子向Pt(Ⅰ)電極移動,陰離子向Pt(Ⅱ)電極移動,因此Pt(Ⅰ)為陰極,Pt(Ⅱ)為陽極,所以X為直流電源負極,Y為直流電源正極,A錯誤; Pt(Ⅰ)為陰極,陰極上HSO3-中氫離子得電子放出氫氣,故Pt(Ⅰ)附近溶液的pH增大,B錯誤;陽極室中,電極反應式為SO32--2e-+H2O SO42-+2H+,HSO3--2e-+H2O SO42-+3H+,所以b%>a%,C正確;陽極上亞硫酸根離子在酸性條件下失電子發(fā)生氧化反應,故電極反應式為SO32-+H2O-2e- SO42-+2H+,D錯誤。 15.B　在X電極上NH3失去電子被氧化為N2,所以X極為負極;在Y電極上NO3-得到電子被還原為N2,所以Y電極為正極。原電池中,陽離子向正極移動,陰離子向負極移動,所以鹽橋中的K+向Y極移動,Cl-向X極移動,A錯誤;該電池的總反應為5NH3+3NO3- 4N2+6H2O+3OH-,轉(zhuǎn)移15 mol電子時,反應生成4 mol N2,若轉(zhuǎn)移3.75 mol電子,則產(chǎn)生N2的物質(zhì)的量為3.75mol15mol×4 mol=1 mol,其在標準狀況下的體積為22.4 L,B正確;電流由正極(Y極)沿導線流向負極(X極),C錯誤;Y極的電極反應式為2NO3-+10e-+6H2O N2↑+12OH-,D錯誤。 16.答案　(除標注外,每空2分)(1)原電池(1分) (2)0.1　不變(1分) (3)4AgNO3+2H2O 4Ag+4HNO3+O2↑　Ag2O (4)Cl--5e-+2H2O ClO2↑+4H+　陽離子 (5)右側(cè)(1分) (6)BD(1分) 解析　由題圖可知,甲池為原電池,Cu比Ag活潑,Cu為負極,Ag為正極,乙池為電解池,左側(cè)Pt電極為陽極,右側(cè)Pt電極為陰極。 (2)反應前兩電極質(zhì)量相等,甲池中總反應為2Ag++Cu Cu2++2Ag,當1 mol Cu反應時,轉(zhuǎn)移2 mol電子,生成2 mol Ag,此時兩電極質(zhì)量相差108 g/mol×2 mol+64 g/mol×1 mol=280 g,當兩電極質(zhì)量相差14 g時,導線中通過電子的物質(zhì)的量為14 g280 g×2 mol=0.1 mol。實驗過程中,鹽橋中NO3-向甲池左側(cè)燒杯(即負極)遷移,甲池左側(cè)燒杯中NO3-的濃度增大,甲池右側(cè)燒杯中NO3-的濃度不變。 (3)用惰性電極電解AgNO3溶液,陽極上H2O失電子生成O2和H+,陰極上Ag+得電子生成Ag,總反應為4AgNO3+2H2O 4Ag+4HNO3+O2↑;若乙池中溶液為足量的硝酸銀溶液,陰極生成Ag,陽極生成氧氣,工作一段時間后,若要使乙池中溶液復原,可向溶液中加入Ag2O。 (4)產(chǎn)生ClO2的電極反應式為Cl--5e-+2H2O ClO2↑+4H+,已知ClO2可與NaOH發(fā)生反應,為防止OH-移至陽極,乙池中選用的離子交換膜應是陽離子交換膜。 (5)乙池為電解池,為保護鐵管道不被腐蝕,鐵管道應做陰極,與原電池的負極相連,即與Cu電極相連,故替換右側(cè)Pt電極。 (6)電解過程中,陽極為粗銅,陰極為純銅,CuSO4溶液為電解質(zhì)溶液,陽極上Cu及比Cu活潑的金屬(如Al、Zn等)放電變成離子進入電解質(zhì)溶液,陰極只有銅離子得電子,故陽極減少的質(zhì)量與陰極增加的質(zhì)量不相等,CuSO4溶液的濃度減小,A、C錯誤;乙池左側(cè)電極為陽極,電極材料為粗銅,發(fā)生氧化反應,B正確;比銅活潑性差的金屬(如Pt、Au等)形成陽極泥,以單質(zhì)的形式沉淀到池底,D正確。 17.答案　(除標注外,每空2分)(1)化學能轉(zhuǎn)化為電能(1分)　PbO2+2e-+SO42-+4H+ PbSO4+2H2O　增加(1分)　48　負(1分) (2)Fe(1分)　MnO42--e- MnO4-　增大(1分) (3)C2HCl3+8e-+5H+ C2H6+3Cl- 解析　(1)鉛酸蓄電池為可充電電池,放電時為原電池,將化學能轉(zhuǎn)化為電能;放電時,PbO2為正極,得電子發(fā)生還原反應,電極反應式為PbO2+2e-+SO42-+4H+ PbSO4+2H2O,Pb為負極,電極反應式為Pb-2e-+SO42- PbSO4,外電路每通過1 mol e-,負極增加的質(zhì)量為0.5 mol SO42-的質(zhì)量,即0.5 mol×96 g/mol=48 g;充電時為電解池,原負極應接外接電源的負極。 (2)電解時,K2MnO4→KMnO4,Mn元素化合價升高,K2MnO4在陽極被氧化,陽極應為C,Fe為陰極;電解時,陽極的電極反應式為MnO42--e- MnO4-,陰極的電極反應式為2H2O+2e- H2↑+2OH-,因此陰極附近溶液pH將會增大。 (3)根據(jù)題圖可知,納米鐵為負極,四氧化三鐵為正極,正極上C2HCl3得電子生成C2H6,則正極的電極反應式為C2HCl3+8e-+5H+ C2H6+3Cl-。 18.答案　(每空2分)(1)①Al+4OH--3e- [Al(OH)4]-　增大 ②從A電極流向B電極 (2)①還原　HO2--2e-+OH- O2↑+H2O　②溶液的酸堿性 解析　(1)①閉合K,形成原電池,Al在負極發(fā)生氧化反應,堿性條件下電極反應為Al+4OH--3e- [Al(OH)4]-;B電極為正極,電極反應為HO2-+2e-+H2O 3OH-,c(OH-)增大,則B極附近溶液的pH增大。②電池工作時,電子從負極(A電極)流出經(jīng)外電路流向正極(B電極)。 (2)①根據(jù)閉合K,甲燒杯中溶液顏色逐漸變淺,可知甲燒杯中KMnO4發(fā)生還原反應,則石墨電極b為負極,HO2-發(fā)生氧化反應生成O2,其電極反應為HO2--2e-+OH- O2↑+H2O。②向甲燒杯中滴加KOH溶液,向乙燒杯中滴加硫酸溶液,根據(jù)電流計指針的變化可知,KMnO4與H2O2的氧化性強弱與溶液的酸堿性有關(guān)。 19.答案　(除標注外,每空3分)(1)①2Cl-+2H2O 2OH-+Cl2↑+H2↑ ②NaOH稀溶液 (2)①V2++VO2++2H+ V3++VO2++H2O?、谧仙?2分) (3)①PbCl42-+2e- Pb+4Cl-　②H+(2分) 解析　(2)①全釩液流電池放電時V2+發(fā)生氧化反應生成V3+,則VO2+發(fā)生還原反應生成VO2+,據(jù)此書寫放電時的總反應式。②電池儲能時為電解池,陰極的電極反應式為V3++e- V2+,則陰極室溶液的顏色為紫色。 (3)電解Na2PbCl4溶液生成Pb,PbCl42-在陰極發(fā)生還原反應生成Pb,水電離出的OH-在陽極放電生成氧氣。 A.硅太陽能電池B.燃氣灶C.太陽能集熱器D.鋰離子電池離子種類VO2+VO2+V3+V2+顏色黃色藍色綠色紫色1.D2.B3.B4.A5.D6.A7.C8.C9.C10.A11.D12.A13.A14.C15.B

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