一、單選題
1.若某裝置發(fā)生如下反應(yīng):Cu+2H+=Cu2++H2↑,關(guān)于該裝置的有關(guān)說法正確的是( )
A.該裝置一定為原電池B.該裝置為電解池
C.若為原電池,Cu為正極D.電解質(zhì)溶液可能是硝酸溶液
2.用惰性電極電解稀H2SO4、Cu(NO3)2、NaCl的混合液,最初一段時(shí)間陰極和陽極上析出的物質(zhì)分別是
A.H2和Cl2B.H2和O2C.Cu和Cl2D.Cu和O2
3.下列圖中裝置或過程能實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的是
A.AB.BC.CD.D
4.如圖所示裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:Zn + Cu2+→Zn2++ Cu,下列說法錯(cuò)誤的是
A.a(chǎn),b可能是同種材料的電極
B.該裝置可能是電解池,電解質(zhì)溶液為硝酸銅,Zn作陽極,Cu作陰極
C.該裝置可能是原電池,電解質(zhì)溶液為氯化銅,Zn作負(fù)極,Pt作正極
D.該裝置可看作是銅-鋅原電池,電解質(zhì)溶液是硫酸銅,電子從Zn→Cu→溶液→Zn閉合回路
5.在原電池和電解池的電極上所發(fā)生的反應(yīng)類型相同的是
A.原電池的正極和電解池的陽極所發(fā)生的反應(yīng)
B.原電池的正極和電解池的陰極所發(fā)生的反應(yīng)
C.原電池的陽極和電解池的負(fù)極所發(fā)生的反應(yīng)
D.原電池的負(fù)極和電解池的陰極所發(fā)生的反應(yīng)
6.某學(xué)生欲完成反應(yīng)2HCl+2Ag=2AgCl+H2↑而設(shè)計(jì)了下列四個(gè)實(shí)驗(yàn),你認(rèn)為可行的是
A.B.
C.D.
7.用惰性電極電解飽和的NaCl水溶液,下列敘述不正確的是
A.電解時(shí)在陽極得到氯氣,在陰極得到氫氣和金屬鈉
B.若在陽極附近的溶液中滴入KI溶液,溶液呈棕色
C.若在陰極附近的溶液中滴入酚酞試液,溶液呈紅色
D.電解一段時(shí)間后,將全部電解液轉(zhuǎn)移到燒杯中,充分?jǐn)嚢韬笕芤撼蕢A性
8.下列有關(guān)電解原理的應(yīng)用的說法正確的是
A.氯化鋁是一種電解質(zhì),可用于電解法制鋁
B.電解飽和食鹽水時(shí),陰極反應(yīng)式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-
C.電解法精煉銅時(shí),以粗銅作陰極,純銅作陽極
D.在鐵制品上鍍銀時(shí),鐵制品與電源正極相連
9.化學(xué)研究人員開發(fā)出一種生產(chǎn)石灰乳的綠色工藝,其裝置如下圖所示。裝置工作時(shí),下列說法錯(cuò)誤的是
A.電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能
B.X膜為陰離子交換膜
C.陰極區(qū)溶液的pH不斷變大
D.a(chǎn)極上的電極反應(yīng)式為2H2O-4e- =4H++O2↑
10.用石墨電極完成如圖電解實(shí)驗(yàn),下列對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述或解釋不合理的是
A.a(chǎn)處試紙變藍(lán)
B.b處變紅
C.c處:Fe-2e-=Fe2+
D.d處:2H2O+2e-=H2↑+2OH-
11.下列關(guān)于電解池工作原理的說法中,錯(cuò)誤的是。
A.電解池是一種將電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能的裝置
B.電解池中發(fā)生的反應(yīng)是非自發(fā)的氧化還原反應(yīng)
C.電解池工作時(shí),陽極發(fā)生氧化反應(yīng),陰極發(fā)生還原反應(yīng)
D.電解池放電時(shí),電極本身不會(huì)參加電極反應(yīng)
12.用如圖所示裝置電解氯化鈉溶液(X、Y是碳棒)。下列判斷正確的是
A.Y電極為正極B.X電極為陽極
C.Y電極表面發(fā)生氧化反應(yīng)D.X電極表面有氯氣生成
13.某電解池裝置如圖所示,電解質(zhì)溶液為等濃度的、、混合溶液,則電解一段時(shí)間后(溶液有剩余),陰極可能得到的產(chǎn)物依次為
A.Cu、B.Cu、、NaC.、D.、Cu
14.在原電池和電解池的電極上發(fā)生的反應(yīng),同屬氧化反應(yīng)或同屬還原反應(yīng)的有
①原電池的正極和電解池的陽極所發(fā)生的反應(yīng);
②原電池的正極和電解池的陰極所發(fā)生的反應(yīng)
③原電池的負(fù)極和電解池的陽極所發(fā)生的反應(yīng)
④原電池的負(fù)極和電解池的陰極所發(fā)生的反應(yīng)
A.①②B.①④C.③④D.②③
15.下列關(guān)于電解池的敘述不正確的是
A.在電解池陽極發(fā)生的是氧化反應(yīng)
B.與電源負(fù)極相連的是電解池陰極
C.與電源正極相連的是電解池陰極
D.電子從電源負(fù)極沿導(dǎo)線流入電解池陰極
16.利用電滲析法,制取循環(huán)脫硫的吸收液,同時(shí)還可獲取高濃度的,工作原理如圖所示。已知:①雙極膜在電流作用下可將水解離,膜兩側(cè)分別得到和,②溶液為兩溶質(zhì)的混合溶液。下列說法正確的是
A.通電后,雙極膜左側(cè)得到的是
B.吸收液從M室流出液中獲得
C.若左側(cè)雙極膜損壞,陽極可能發(fā)生的電極反應(yīng)為:
D.陰極生成22.4L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時(shí),一定有通過陰離子交換膜
17.電解法制備的工作原理如圖所示。下列說法正確的是
A.M為電源的負(fù)極
B.陽極上的電極反應(yīng)式為
C.陰離子交換膜應(yīng)能允許通過而能阻止的擴(kuò)散
D.理論上每轉(zhuǎn)移0.1ml,陰極上會(huì)產(chǎn)生1.12L氣體
18.化學(xué)家們通過開發(fā)新型催化劑,利用太陽能電池將工業(yè)排放的轉(zhuǎn)化為HCOOH,如圖所示,下列說法不正確的是
A.N極的電極反應(yīng)為:
B.離子交換膜為質(zhì)子交換膜
C.消耗(標(biāo)況),P極電解液質(zhì)量增加22g
D.工作時(shí)緩沖溶液的pH保持不變
19.利用電化學(xué)原理合成氨的裝置如圖所示,科學(xué)家研究表明,Ag、Hg、Pt和Au等能促進(jìn)氮?dú)夂铣砂?。下列敘述正確的是
A.該裝置可將電能全部轉(zhuǎn)化成化學(xué)能
B.N極可選擇銅、鋅等材料
C.M極反應(yīng)式為
D.4.48L H2發(fā)生氧化反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移0.4ml電子
20.某無隔膜流動(dòng)海水電解法制H2的裝置如圖,其中高選擇性催化劑PRT可抑制O2產(chǎn)生。下列說法正確的是
A.b為電源正極
B.理論上轉(zhuǎn)移2mle-生成22.4LH2
C.電解后海水pH下降
D.陽極發(fā)生:
21.利用如圖所示的裝置(M、N均為惰性電極)進(jìn)行電解實(shí)驗(yàn)。下列有關(guān)說法正確的是
A.若電解質(zhì)溶液為溶液,則M極有黃綠色氣體生成
B.若電解質(zhì)溶液為溶液,則可進(jìn)行金屬鋁的冶煉
C.若電解質(zhì)溶液為溶液,則電解一段時(shí)間后,溶液的增大
D.若電解質(zhì)溶液為溶液,每轉(zhuǎn)移電子,M、N電極的質(zhì)量均變化
22.近日,科學(xué)家開發(fā)了高活性磷化鐵催化劑用于選擇性電化學(xué)硝酸鹽還原為氨氣,工作原理如圖所示。下列敘述正確的是
A.b極必須采用惰性材料且與電源負(fù)極連接
B.一段時(shí)間后,KOH溶液濃度保持不變
C.a(chǎn)極的主要電極反應(yīng)為
D.b極收集(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時(shí)理論上有由a極向b極遷移
23.電催化還原CO2可實(shí)現(xiàn)捕捉并將其轉(zhuǎn)化為燃料CO,其工作原理如圖所示。下列說法正確的是
A.C-N-C/P電極與直流電源的正極相連
B.溶液中H+通過質(zhì)子交換膜向石墨電極一側(cè)移動(dòng)
C.C-N-C/P電極發(fā)生的反應(yīng)為:
D.工作過程中石墨電極周圍溶液的pH不變
24.鎘鎳蓄電池的工作原理為:。若以鎘鎳蓄電池為飛船供電,有關(guān)該電池的說法正確的是
A.放電時(shí)電子由電極出發(fā)經(jīng)由電解質(zhì)溶液轉(zhuǎn)移到鎳電極
B.放電時(shí)負(fù)極附近溶液的堿性減小
C.充電時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能
D.充電時(shí)陽極發(fā)生還原反應(yīng):
25.在相同條件下,通以相同的電量,分別電解足量的CuCl2溶液和AgNO3溶液,如果析出64g銅,則析出銀的質(zhì)量為
A.108gB.54gC.216gD.64g
26.下列說法中正確的是
A.電解氯化銅溶液就是氯化銅的電離
B.電解氯化銅溶液是化學(xué)變化,不通電也能發(fā)生
C.氯化銅溶液是強(qiáng)電解質(zhì)
D.電解是最強(qiáng)的氧化還原手段,不能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原也可以發(fā)生
27.在通電條件下,用如圖所示裝置由乙二醛制備乙二酸,其制備反應(yīng)原理為OHC-CHO+2Cl2+2H2O→HOOC-COOH+4HCl。
下列說法不正確的是
A.鹽酸起提供Cl-和增強(qiáng)溶液導(dǎo)電性的作用
B.該裝置將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
C.Pt1極為陰極,Pt1電極反應(yīng)為2H2O+2e-=H2↑+2OH-
D.該離子交換膜為陽離子交換膜,理論上每得到1ml乙二酸,將有4 ml H+從右室遷移到左室
28.是常用的綠色氧化劑,可用如圖所示裝置電解和制備。下列說法不正確的是
A.移向a電極
B.裝置工作過程中a極消耗的量等于b極生成的量
C.b電極的電極反應(yīng)式為
D.電解生成時(shí),電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目為
二、填空題
29.利用電化學(xué)原理,在甲中將NO2、O2和熔融KNO3制成燃料電池,再利用電解法來處理乙中含Cr2O廢水,如下圖所示;電解過程中乙池溶液發(fā)生反應(yīng):Cr2O+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
(1)甲池工作時(shí),NO2轉(zhuǎn)變成Y可循環(huán)使用,Y中N元素的化合價(jià)為 ,電子從石墨Ⅱ (填“流入”或“流出”)。工作時(shí)甲池內(nèi)的NO向 極移動(dòng)(填“石墨Ⅰ”或“石墨Ⅱ”)。
(2)電解時(shí)乙池中Fe(Ⅰ)棒上發(fā)生的電極反應(yīng)為 。
30.圖中A為電源,B為浸透飽和食鹽水和酚酞試液的濾紙,C為盛有稀硫酸的電解槽,e、f為鉑電極。接通電路后,發(fā)現(xiàn)B上的c點(diǎn)顯紅色。試回答:
(1)電源A上的b為 極。
(2)寫出以下電極反應(yīng)式:
d: 。
f: 。
(3)e、f電極上產(chǎn)生的氣體分別為 、 ,其體積比為 。
A.燃料電池
B.電解熔融
C.火力發(fā)電
D.風(fēng)力發(fā)電
參考答案:
1.B
【分析】金屬活動(dòng)順序表中,銅在氫后,該反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行,所以推知該裝置是電解池。
【詳解】A.原電池的反應(yīng)是自發(fā)進(jìn)行的,金屬活動(dòng)順序表中,銅在氫后,所以該反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行,所以該裝置不是原電池,是電解池,故A錯(cuò)誤;
B.由A分析可知,B正確;
C.由A分析可知,該電池不可能為原電池,故C錯(cuò)誤;
D.若電解液是硝酸溶液,銅和硝酸可自發(fā)的進(jìn)行氧化還原反應(yīng),生成的氣體是NO或,直接構(gòu)成原電池,但不產(chǎn)生氫氣,不合題意,故D錯(cuò)誤;
答案選B。
【點(diǎn)睛】原電池是由化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,是自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng),而電解池是非自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)。
2.C
【詳解】稀H2SO4、Cu(NO3)2、NaCl的混合液,陽離子的放電順序:Cu2+>H+>Na+,陰離子的放電順序:Cl->OH->酸根離子,因此用惰性電極電解稀H2SO4、Cu(NO3)2、NaCl的混合液,陽極Cl-先失電子生成Cl2,陰極Cu2+先得電子生成Cu,即最初一段時(shí)間陰極和陽極上析出的物質(zhì)分別是Cu和Cl2,C滿足題意;
答案選C。
3.B
【詳解】A.燃料電池為原電池裝置,能實(shí)現(xiàn)化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能,故A不符合題意;
B.電解熔融NaCl是在通電條件下在陰、陽兩極引發(fā)氧化還原反應(yīng),實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能,故B符合題意;
C.火力發(fā)電是將燃料燃燒過程中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能,再將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,故C不符合題意;
D.風(fēng)力發(fā)電是將風(fēng)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能,再將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能,故D不符合題意;
故選:B。
4.D
【詳解】A.若該裝置為電解池,鋅可做陽極和陰極,電解液為硫酸銅溶液,鋅失去電子變?yōu)殇\離子,銅離子得到電子變?yōu)殂~,所以a,b可能是同種材料的電極,故A正確;
B.該裝置可能是電解池,電解質(zhì)溶液為硝酸銅,Zn作陽極,失去電子,Cu作陰極,得到電子,故B正確;
C.該裝置可能是原電池,電解質(zhì)溶液為氯化銅,Zn作負(fù)極,失去電子,Pt作正極,Cu2+得到電子,故C正確;
D.裝置可看作是銅-鋅原電池,電解質(zhì)溶液是硫酸銅,電流為負(fù)極→導(dǎo)線→正極,即Zn→導(dǎo)線→Cu,故D錯(cuò)誤;
故選D。
5.B
【詳解】原電池兩個(gè)電極稱正極、負(fù)極,電解池兩個(gè)電極稱陰極、陽極,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;原電池正極發(fā)生還原反應(yīng),負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),電解池陽極發(fā)生氧化反應(yīng),陰極發(fā)生還原反應(yīng),故原電池的正極與電解池的陰極反應(yīng)類型相同,原電池負(fù)極與電解池陽極反應(yīng)類型相同,故答案選B。
6.A
【詳解】2HCl+2Ag=2AgCl+H2↑不能自發(fā)進(jìn)行,所以必須設(shè)計(jì)成電解池,該反應(yīng)中銀失電子,所以銀作電解池陽極,金屬或?qū)щ姷姆墙饘僮麟娊獬仃帢O,該反應(yīng)中氯化氫得電子生成氫氣,則選取鹽酸作電解質(zhì)溶液,所以A項(xiàng)符合條件,答案選A。
7.A
【詳解】A.電解時(shí)不能得到金屬鈉,只能生成氫氧化鈉,A錯(cuò)誤;
B.陽極生成氯氣,滴入KI會(huì)置換出I2,使溶液呈棕色,B正確;
C.陰極生成氫氧化鈉,滴入酚酞,溶液呈紅色,C正確;
D. 電解一段時(shí)間后,由于生成了氫氧化鈉,將全部電解液轉(zhuǎn)移到燒杯中,充分?jǐn)嚢韬笕芤撼蕢A性,D正確;
故選A。
8.B
【詳解】A.氯化鋁是一種電解質(zhì),屬于共價(jià)化合物,熔融后不導(dǎo)電,不可用于電解法制鋁,A錯(cuò)誤;
B.電解飽和食鹽水時(shí),水電離出氫離子在陰極放電生成氫氣,反應(yīng)式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-,B正確;
C.電解法精煉銅時(shí),以粗銅作陽極,發(fā)生氧化反應(yīng)生成銅離子;純銅作陰極,銅離子發(fā)生還原反應(yīng)生成銅,C錯(cuò)誤;
D.在鐵制品上鍍銀時(shí),鐵制品與電源負(fù)極相連作為電解池的陰極,D錯(cuò)誤。
故選B。
9.B
【詳解】A.該裝置是電解池,將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能,A項(xiàng)正確;
B.根據(jù)圖中信息,左側(cè)加入碳酸鈣,中間生成氫氧化鈣,左側(cè)生成鈣離子向中間移動(dòng),則X膜為陽離子交換膜,B項(xiàng)錯(cuò)誤;
C.陰極區(qū)氫氧根不斷向中間移動(dòng),水中氫離子不斷被消耗,溶液的pH變大,C項(xiàng)正確;
D.a(chǎn)極上水中氫氧根失去電子生成氧氣,電極反應(yīng)式為,產(chǎn)生的氫離子溶解碳酸鈣,D項(xiàng)正確;
答案選B。
10.B
【分析】a極為陰極,水放電生成氫氣和氫氧根離子,b為陽極,氯離子放電生成氯氣;
【詳解】A.a(chǎn)生成氫氧根離子,溶液顯堿性,試紙變藍(lán),A正確;
B.b出生成氯氣,氯氣和水生成漂白性次氯酸,最終試紙褪色,B錯(cuò)誤;
C.c為電解池陽極,鐵為活潑電極,發(fā)生氧化反應(yīng)生成亞鐵離子,F(xiàn)e-2e-=Fe2+,C正確;
D.d為陰極,水放電生成氫氣和氫氧根離子,2H2O+2e-=H2↑+2OH-,D正確;
故選B。
11.D
【詳解】A.根據(jù)電解池的含義可知電解池能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)變成化學(xué)能,A正確;
B.電解池中發(fā)生的反應(yīng)是在電能作用下發(fā)生的氧化還原反應(yīng),是非自發(fā)的氧化還原反應(yīng),B正確;
C.電解池工作時(shí),陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng),C正確;
D.電解池放電時(shí),若陽極是活性電極,則電極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng);若陽極為惰性電極,則電極本身不參加電極反應(yīng),而陰極無論是活性電極還是惰性電極,電極都不參加反應(yīng),D錯(cuò)誤;
故選D。
12.C
【分析】電解氯化鈉溶液,因X、Y均是碳棒,為惰性電極,根據(jù)圖示裝置可知,X連接電源的負(fù)極,為陰極,水會(huì)得到電子,產(chǎn)生氫氣和氫氧根離子,Y連接電源的正極,為陽極,陽極氯離子會(huì)失去電子生成氯氣,據(jù)此分析解答。
【詳解】A.結(jié)合上述分析可知,Y電極連接電源的正極,為陽極,A錯(cuò)誤;
B.X電極連接電源的負(fù)極,為陰極,B錯(cuò)誤;
C.Y電極表面氯離子失去電子生成氯氣,發(fā)生氧化反應(yīng),C正確;
D.結(jié)合上述分析可知,X電極表面產(chǎn)生氫氣,D錯(cuò)誤;
故選C。
13.A
【詳解】該裝置是電解池,電極是惰性電極,在陰極放電的是溶液中的陽離子,氧化性銅離子大于氫離子大于鈉離子,且氫離子來源于水,所以陰極可能得到的產(chǎn)物依次為Cu、,所以A正確,B C D錯(cuò)誤;
故選A。
14.D
【詳解】原電池的負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),正極發(fā)生還原反應(yīng),電解池中陽極發(fā)生氧化反應(yīng),陰極發(fā)生還原反應(yīng),故原電池的負(fù)極和電解池的陽極發(fā)生的反應(yīng)同屬氧化反應(yīng),原電池的正極和電解池的陰極發(fā)生的反應(yīng)同屬于還原反應(yīng)。
故選D。
15.C
【詳解】A.與正極相連的為陽極,陽極上得電子發(fā)生氧化反應(yīng),A正確;
B.電解池中,與外接電源負(fù)極相連的為陰極,與正極相連的為陽極,B正確;
C.電解池中,與外接電源負(fù)極相連的為陰極、與正極相連的為陽極,C錯(cuò)誤;
D.與外接電源負(fù)極相連的為陰極,電子從負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流入陰極,D正確;
故選C。
16.C
【分析】根據(jù)圖可知, M室亞硫酸根和亞硫酸氫根與H+結(jié)合生成高濃度SO2;N室NaHSO3與OH-生成吸收液Na2SO3;
【詳解】A.在電解池中,陽離子向陰極方向遷移,陰離子向陽極方向遷移,因此,雙極膜右側(cè)得到的是H+,左側(cè)得到OH?,A錯(cuò)誤;
B.N室的亞硫酸氫根離子與其右側(cè)遷移進(jìn)來的氫氧根離子發(fā)生反應(yīng)生成亞硫酸根離子,從而實(shí)現(xiàn)再生,因此,再生吸收液從N室流出,B錯(cuò)誤;
C.若左側(cè)雙極膜損壞,則亞硫酸根離子會(huì)在陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成硫酸根離子,陽極可能發(fā)生的電極反應(yīng)為:,C正確;
D.陰極反應(yīng)為,生成22.4L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況,為1ml氫氣)時(shí),會(huì)有0.5ml通過陰離子交換膜,D錯(cuò)誤;
故選C。
17.C
【分析】電解法制備的工作原理如圖所示,F(xiàn)e為電解池的陽極,M為電源的正極,電極反應(yīng)式為Fe-6e-+8OH-=+4H2O,Pt為電解池的陰極,N為電源的負(fù)極,電極反應(yīng):2H2O+2e-=H2↑+2OH-,陰離子交換膜能允許OH-通過而能阻止的擴(kuò)散,據(jù)此分析解題。
【詳解】A.由分析可知,M為電源的正極,A錯(cuò)誤;
B.由分析可知,陽極上的電極反應(yīng)式為Fe-6e-+8OH-=+4H2O,B錯(cuò)誤;
C.由分析可知,負(fù)極生成氫氧根,正極需要?dú)溲醺鳛榉磻?yīng)物,故陰離子交換膜能允許OH-通過而能阻止的擴(kuò)散,C正確;
D.由分析可知,陰極電極反應(yīng)為:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,根據(jù)電子守恒可知,理論上每轉(zhuǎn)移0.1ml e-,陰極上會(huì)產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下0.05mlH2即0.05ml×22.4L/ml=1.12L氣體,但是題干中沒有標(biāo)明氣體狀態(tài),D錯(cuò)誤;
故答案為:C。
18.C
【分析】P極將CO2轉(zhuǎn)化為HCOOH,發(fā)生還原反應(yīng),電極方程式為CO2+2e-+2H+=HCOOH,為陰極,N電極H2轉(zhuǎn)化為H+,發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為:H2-2e-=2H+,為陽極,據(jù)此回答。
【詳解】A.根據(jù)分析可知,N極的電極反應(yīng)為:H2-2e-=2H+,A正確;
B.H+能夠通過離子交換膜從N極到P電極,所以離子交換膜為質(zhì)子交換膜,B正確;
C.消耗11.2LH2(標(biāo)況),即0.5mlH2轉(zhuǎn)移1ml電子,P極也要轉(zhuǎn)移1ml電子,電解液增重0.5ml,即23g,C錯(cuò)誤;
D.緩沖溶液流入陰極的H+和陽極流入緩沖溶液的H+數(shù)目相等,故隨著反應(yīng)進(jìn)行,緩沖溶液中c(H3PO4)不變,c(KH2PO4)不變,即理論上該裝置在工作時(shí),H3PO4、KH2PO4緩沖溶液的pH保持不變,D正確;
故選C。
19.C
【分析】該裝置屬于電解池,M極氮元素化合價(jià)降低發(fā)生還原反應(yīng),即為陰極;N極氫元素化合價(jià)升高發(fā)生氧化反應(yīng),即為陽極,據(jù)此回答。
【詳解】A.該裝置為電解池,電能主要轉(zhuǎn)化成化學(xué)能,還有部分轉(zhuǎn)化為其他形式能量如熱能等,A錯(cuò)誤;
B.N極為陽極,氫氣在陽極上發(fā)生氧化反應(yīng),應(yīng)選擇惰性材料作陽極,而銅、鋅作陽極時(shí)會(huì)優(yōu)先發(fā)生氧化反應(yīng),B錯(cuò)誤;
C.M極上N2發(fā)生還原反應(yīng)生成NH3,即反應(yīng)式為,C正確;
D.H2沒有指明“標(biāo)準(zhǔn)狀況”,不能根據(jù)氫氣體積計(jì)算轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量,D錯(cuò)誤;
故選C。
20.D
【分析】根據(jù)圖示,鈦網(wǎng)上海水中Cl-、H2O發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)生成HClO、O2,鈦網(wǎng)為陽極,電極反應(yīng)式為Cl-+H2O-2e-=HClO+H+。鈦箔上生成H2,鈦箔上生成H2的電極反應(yīng)為2H++2e-=H2↑,故鈦箔為陰極。其中高選擇性催化劑PRT可抑制O2產(chǎn)生,故電解的主要總反應(yīng)為,以此解題。
【詳解】A.由分析可知,a為正極,b電極為負(fù)極,A錯(cuò)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2mle-生成1mlH2,題目沒有告知是否為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,故H2不能確定,B錯(cuò)誤;
C.由分析可知,電解的主要總反應(yīng)為,電解后海水中OH-濃度增大,pH上升,C錯(cuò)誤;
D.由圖可知,陽極上的電極反應(yīng)為:Cl-+H2O-2e-=HClO+H+,D正確;
故答案為:D。
21.C
【詳解】A.若電解質(zhì)溶液為溶液,則M極為電解池陰極,生成氫氣,無黃綠色氣體生成,A錯(cuò)誤;
B.若電解質(zhì)溶液為溶液,陽極(N極)生成氯氣,陰極(M極)生成氫氣,不能進(jìn)行金屬鋁的冶煉,B錯(cuò)誤;
C.若電解質(zhì)溶液為溶液,M極有為電解池陰極,生成氫氣和氫氧根離子,陽極(N極)生成氯氣,則電解一段時(shí)間后,溶液的增大,C正確;
D.若電解質(zhì)溶液為溶液,每轉(zhuǎn)移電子,陰極M電極生成Cu1ml(64g),陽極N極生成氯氣1ml(71g),D錯(cuò)誤;
故選C。
22.C
【詳解】A.根據(jù)物質(zhì)轉(zhuǎn)化可知,a極為陰極,b極為陽極,陽極上產(chǎn)生氧氣,不允許陽極材料參與反應(yīng),故陽極應(yīng)選擇惰性材料,與電源正極連接,A項(xiàng)錯(cuò)誤;
B.陽極反應(yīng)為,水逐漸增多,KOH溶液濃度降低,B項(xiàng)錯(cuò)誤;
C.陰極主要生成氨氣,主要反應(yīng)為,C項(xiàng)正確;
D.根據(jù)陽極反應(yīng)可知,生成(標(biāo)準(zhǔn)狀況)相當(dāng)于,轉(zhuǎn)移0.8 ml電子,則必有向b極遷移,D項(xiàng)錯(cuò)誤;
故選C。
23.C
【分析】石墨電極產(chǎn)生O2,為陽極,C-N-C/P電極消耗CO2轉(zhuǎn)化為CO,為陰極,電極方程式為:,據(jù)此回答。
【詳解】A.C-N-C/P電極為陰極,與直流電源的負(fù)極相連,A錯(cuò)誤;
B.陽離子向陰極移動(dòng),所以溶液中H+通過質(zhì)子交換膜向C-N-C/P電極一側(cè)移動(dòng),B錯(cuò)誤;
C.C-N-C/P電極為陰極,所以電極反應(yīng)式為:,C正確;
D.石墨電極為陽極,電極反應(yīng)式為:,H+濃度增大,pH減小,D錯(cuò)誤;
故選C。
24.B
【分析】放電時(shí)為原電池,Cd失電子、化合價(jià)升高,Cd為負(fù)極,反應(yīng)式為,正極上NiOOH發(fā)生的電極反應(yīng)式為,工作時(shí)陽離子移向正極、陰離子移向負(fù)極;充電時(shí)為電解池,與電源正極相接的為陽極,與電源負(fù)極相接的為陰極,陰陽極反應(yīng)與原電池負(fù)正極反應(yīng)相反,據(jù)此分析解答。
【詳解】A.放電時(shí)該裝置為原電池,電子由電極(負(fù)極)出發(fā)經(jīng)由外電路轉(zhuǎn)移到 電極,故A錯(cuò)誤;
B.放電時(shí)該裝置為原電池,Cd為負(fù)極,反應(yīng)式為,該反應(yīng)消耗氫氧根,堿性減小,故B正確;
C.充電時(shí)該裝置為電解池,電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能,故C錯(cuò)誤;
D.充電時(shí)陽極發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng),故D錯(cuò)誤;
故選B。
25.C
【詳解】電解足量的CuCl2溶液,陰極的電極反應(yīng)式為,如果析出64g銅,則析出1mlCu,轉(zhuǎn)移2ml電子;電解足量的AgNO3溶液的陰極反應(yīng)式為,若通以相同的電量,則析出Ag2ml,質(zhì)量為,故選C。
26.D
【詳解】A、電解氯化銅溶液就是電解氯化銅本身,電解總反應(yīng)方程式為:,氯化銅是強(qiáng)電解質(zhì),完全電離:,故A錯(cuò)誤;
B、電解氯化銅溶液是化學(xué)變化,需要通電才能發(fā)生,故B錯(cuò)誤;
C、氯化銅是強(qiáng)電解質(zhì),溶液是混合物,故C錯(cuò)誤;
D、電解池反應(yīng)是外加電源強(qiáng)迫下的氧化還原反應(yīng),不能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng),通過電解的原理可以實(shí)現(xiàn),故D正確。
故答案為:D
27.C
【分析】該裝置有外加電源,屬于電解池,乙二醛變成乙二酸發(fā)生氧化反應(yīng),根據(jù)裝置圖,Pt2上產(chǎn)生乙二酸,Pt2電極為陽極,Pt1為陰極,據(jù)此分析;
【詳解】A.乙二醛屬于非電解質(zhì),HCl屬于強(qiáng)電解質(zhì),加入鹽酸目的之一是為了增強(qiáng)溶液導(dǎo)電性,依據(jù)制備原理,Pt2電極反應(yīng)式為2Cl--2e-=Cl2↑,加入鹽酸目的之二是提供Cl-,故A說法正確;
B.該裝置為電解池,是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,故B說法正確;
C.根據(jù)上述分析Pt1為陰極,電極反應(yīng)式為2H++2e-=H2↑,故C說法錯(cuò)誤;
D.該離子交換膜為陽離子交換膜,根據(jù)反應(yīng)方程式OHC-CHO+2Cl2+2H2O→HOOC-COOH+4HCl,每得到1ml乙二酸,轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為4ml,即有4mlH+從右室遷移到左側(cè),故D說法正確;
答案為C。
28.B
【分析】由圖可知,a電極:由O2生成H2O2,氧元素化合價(jià)降低,發(fā)生還原反應(yīng),a電極為陰極,電極反應(yīng)式為:O2+2e-+2H+=H2O2,b電極:由H2O生成O2,氧元素化合價(jià)升高,發(fā)生氧化反應(yīng),b電極為陽極,電極反應(yīng)式為:2H2O-4e-=O2↑+4H+,據(jù)此回答。
【詳解】A.由圖可知,b極水失電子生成氧氣和氫離子,b極為陽極,氫離子向a極移動(dòng),故A項(xiàng)正確;
B.a(chǎn)極電極反應(yīng)式為:O2+2e-+2H+=H2O2,b極電極反應(yīng)式為:2H2O-4e-=O2↑+4H+,當(dāng)轉(zhuǎn)移4ml電子時(shí),a極消耗2ml氧氣,b極產(chǎn)生1ml氧氣,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;
C.b電極為陽極,其電極反應(yīng)式:2H2O-4e-=O2↑+4H+,故C項(xiàng)正確;
D.a(chǎn)極電極反應(yīng)式為:O2+2e-+2H+=H2O2,每生成1mlH2O2時(shí),轉(zhuǎn)移2ml電子,轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為2×6.02×1023,故D項(xiàng)正確;
故本題選B。
29.(1) +5 流入 石墨Ⅰ
(2)Fe-2e-=Fe2+
【詳解】(1)根據(jù)圖示知甲池為燃料電池,電池工作時(shí),石墨I(xiàn)I通入氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng),為正極,石墨Ⅰ為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),N元素化合價(jià)升高,則負(fù)極附近NO2轉(zhuǎn)變成Y,Y中N元素的化合價(jià)為+5;電子由負(fù)極流出,流向正極,則電子從石墨Ⅱ流入,電解質(zhì)溶液中陰離子移向負(fù)極,則工作時(shí)甲池內(nèi)的向石墨Ⅰ極移動(dòng)。
(2)乙池為電解池,F(xiàn)e(Ⅰ)棒為電解池的陽極,發(fā)生的電極反應(yīng)為Fe-2e-=Fe2+。
30.(1)負(fù)
(2)
(3) O2 H2 1:2
【分析】B上的c點(diǎn)顯紅色,說明c點(diǎn)產(chǎn)生氫氧根離子,c為陰極,則b為電源的負(fù)極,a為電源的正極,由此分析回答;
【詳解】(1)由分析可知,b為電源的負(fù)極;
(2)c為陰極,d為陽極,氯離子失電子產(chǎn)生氯氣,電極反應(yīng)式:;f為陰極,則氫離子得電子生成氫氣,電極反應(yīng)式為;
(3)e為陽極,電極反應(yīng)式為,f電極反應(yīng)式為,產(chǎn)生的氣體分別為O2、H2;根據(jù)得失電子守恒,產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量之比為1:2,同溫同壓下,體積之比等于物質(zhì)的量之比,故體積比為1:2。
題號(hào)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
C
B
D
B
A
A
B
B
B
題號(hào)
11
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14
15
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18
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答案
D
C
A
D
C
C
C
C
C
D
題號(hào)
21
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24
25
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27
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答案
C
C
C
B
C
D
C
B


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