(通用版)高考化學(xué)一輪復(fù)習講練測第19講 電解池　金屬的電化學(xué)腐蝕與防護（精練）（解析版）

第六章化學(xué)反應(yīng)與能量第19講電解池金屬的電化學(xué)腐蝕與防護（精練）完卷時間：50分鐘可能用到的相對原子質(zhì)量：H1N14O16Na23S32Cl35.5K39Cu64一、選擇題（每小題只有一個正確選項，共12*5分）1．（2021·山東濰坊市·高三三模）將電化學(xué)法和生物還原法有機結(jié)合，利用微生物電化學(xué)方法生產(chǎn)甲烷，裝置如圖所示。下列說法錯誤的是

A．離子交換膜可允許H+通過B．通電時，電流方向為：a→電子導(dǎo)體→離子導(dǎo)體→電子導(dǎo)體→bC．陽極的電極反應(yīng)式為SKIPIF1<0D．生成0.1molCH4時陽極室中理論上生成CO2的體積是4.48L(STP)【答案】C【解析】由圖示知，左池中CH3COO-在電極上失電子被氧化為CO2，故左池為電解的陽極室，右池為電解的陰極室，電源a為正極，b為負極。A．由圖示知，陽極反應(yīng)產(chǎn)生H+，陰極反應(yīng)消耗H+，故H+通過交換膜由陽極移向陰極，A正確；B．這個裝置中電子的移動方向為：電源負極(b)→電解陰極，電解陽極→電源正極(a)，故電流方向為：電源正極(a)→外電路(電子導(dǎo)體)→電解質(zhì)溶液(離子導(dǎo)體，陽極→陰極)→外電路(電子導(dǎo)體)→電源負極(b)，形成閉合回路，B正確；C．由分析知，左池為陽極，初步確定電極反應(yīng)為：CH3COO--8e-→2CO2↑，根據(jù)圖示知可添加H+配平電荷守恒，添加H2O配平元素守恒，得完整方程式為：CH3COO--8e-+2H2O→2CO2↑+7H+，C錯誤；D．由圖示知，右池生成CO2轉(zhuǎn)化為CH4，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子關(guān)系CH4~8e-，0.1molCH4生成轉(zhuǎn)移0.8mol電子，由C選項知：CO2~4e-，故生成CO2的n(CO2)=SKIPIF1<0，故V(CO2)=0.2mol×22.4L/mol=4.48L，D正確；故答案選C。2．（2021·遼寧高三三模）如圖是電化學(xué)膜法脫硫過程示意圖，電化學(xué)膜的主要材料是碳和熔融的碳酸鹽。下列說法錯誤的是A．工作一段時間后，生成H2和S2的物質(zhì)的量之比為2：1B．凈化氣中CO2含量明顯增加，是電化學(xué)膜中的碳被氧化C．陰極反應(yīng)式為H2S+2e-=S2-+H2↑D．b電極為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)【答案】B【解析】由圖示可知，該裝置為電解池，H2S發(fā)生反應(yīng)生成S2-和H2，可知a電極為陰極，電極反應(yīng)式為H2S+2e-=S2-+H2↑，則b電極為陽極，S2-在陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成S2，電極反應(yīng)式為2S2--4e-=S2。A．根據(jù)得失電子守恒可知，電解池上作一段時間后，轉(zhuǎn)移相同物質(zhì)的量的電子時，生成H2和S2的物質(zhì)的量之比為2:1，故A正確；B．H2S是酸性氣體，能夠和熔融碳酸鹽反應(yīng)生成CO2，所以凈化氣中CO2含量明顯增加，故B錯誤；C．由上述分析可知，陰極的電極反應(yīng)式為H2S+2e-=S2-+H2↑，故C正確；D．由上述分析可知，b電極為陽極，陽極上發(fā)生的是氧化反應(yīng)，故D正確；故選B。3．（2021·江西南昌市·高三二模）北京化工大學(xué)新開發(fā)的一種流動電池如圖所示，其原理是：SKIPIF1<0，該電池的主要特點是可以通過電解質(zhì)溶液的循環(huán)流動，在電池外部調(diào)節(jié)電解質(zhì)溶液，以保持電池內(nèi)部電極周圍溶液濃度的穩(wěn)定。下列說法不正確的是A．b為該電池的負極B．a(chǎn)電極的反應(yīng)式為：SKIPIF1<0C．當電池工作時，SKIPIF1<0兩電極的質(zhì)量之和幾乎不變D．調(diào)節(jié)電解質(zhì)溶液，即補充一定量的SKIPIF1<0溶液和SKIPIF1<0溶液【答案】D【解析】A．根據(jù)SKIPIF1<0分析銅化合價升高，是原電池的負極，因此b為該電池的負極，故A正確；B．根據(jù)總反應(yīng)方程式a極是PbO2得到電子，因此a電極的反應(yīng)式為：SKIPIF1<0，故B正確；．SKIPIF1<0，當電池工作時，a極由1molPbO2變?yōu)?molPbSO4，質(zhì)量相當增加了1molSO2即64g，b極減少1molCu即64g，因此SKIPIF1<0兩電極的質(zhì)量之和幾乎不變，故C正確；D．SKIPIF1<0在不斷消耗，因此調(diào)節(jié)電解質(zhì)溶液，即補充一定量的SKIPIF1<0溶液，故D錯誤。綜上所述，答案為D。4．（2021·廣東汕頭市·高三二模）2021年3月5日，李克強總理在國務(wù)院政府報告中指出，扎實做好碳達峰、碳中和各項工作?？蒲泄ぷ髡咄ㄟ^開發(fā)新型催化劑，利用太陽能電池將工業(yè)排放的CO2轉(zhuǎn)化為CO，實現(xiàn)節(jié)能減排的目標。如圖所示，下列有關(guān)說法正確的是A．N極為陰極B．離子交換膜為陰離子交換膜C．陽極的電極反應(yīng)式為CO2+2e-+2H+=CO+H2OD．理論上該裝置在工作時，H3PO4與KH2PO4緩沖溶液的pH保持不變【答案】D【解析】由圖示知，該裝置外電路有光伏電池（將太陽能轉(zhuǎn)化為電能），故為電解池裝置，在P極上，CO2得電子轉(zhuǎn)化為CO，故P極為陰極，N極為陽極，陰極電極反應(yīng)為：CO2+2H++2e-=CO+H2O，需要緩沖溶液提供H+，故離子交換膜為陽離子交換膜，陽極電極反應(yīng)為：2H2O-4e-=O2↑+4H+。A．由分析知，N極為陽極，A錯誤；B．由分析知，離子交換膜為陽離子交換膜，B錯誤；C．由分子知，CO2在陰極轉(zhuǎn)化為CO，故選項所寫電極反應(yīng)為陰極電極反應(yīng)，C錯誤；D．根據(jù)得失電子守恒和陰陽極電極反應(yīng)知，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，故緩沖溶液中c(H+)保持不變，故pH保持不變，D正確；故答案選D。5．（2021·黑龍江高三二模）次磷酸鈷［Co(H2PO2)2]廣泛應(yīng)用于化學(xué)電鍍，工業(yè)上利用電滲析法制取次磷酸鈷的原理如圖所示。下列說法中正確的是A．b為電源的負極，膜Ⅱ為陰離子交換膜B．當陰極生成224mL(標準狀況)氣體時，通過膜Ⅲ的離子的物質(zhì)的量為0.01molC．M電極反應(yīng)為Co+2SKIPIF1<0-2e-=Co(H2PO2)2D．電解過程中，陰極室c(NaOH)逐漸增大【答案】D【解析】膜Ⅰ和膜Ⅲ之間為產(chǎn)品室，SKIPIF1<0經(jīng)膜Ⅲ進入產(chǎn)品室，膜Ⅲ為陰離子交換膜，Co2+經(jīng)膜Ⅰ進入產(chǎn)品室，則M為Co，為電解池的陽極，則a為電源的正極，N為陰極，b為電源的負極，膜Ⅱ為陽離子交換膜，防止OH-進入原料室消耗SKIPIF1<0。A．根據(jù)分析，b為電源的負極，膜Ⅱ為陽離子交換膜，故A不符合題意；B．b為電源的負極，N為陰極，電極反應(yīng)為：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，當陰極生成224mL(標準狀況)氣體時，n(H2)=SKIPIF1<0=SKIPIF1<0=0.01mol，轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為0.02mol，SKIPIF1<0帶一個單位的負電荷，故通過膜Ⅲ的離子的物質(zhì)的量為0.02mol，故B不符合題意；C．M為Co，為電解池的陽極，M電極產(chǎn)生Co2+，反應(yīng)為Co-2e-=Co2+，故C不符合題意；D．電解過程中，陰極反應(yīng)為：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，產(chǎn)生了OH-，膜Ⅱ為陽離子交換膜，Na+進入陰極，陰極室c(NaOH)逐漸增大，故D符合題意；答案選D。6．（2021·四川瀘州市·高三二模）已知Fe2+與H2O2溶液混合發(fā)生Fenton反應(yīng)生成氧化性很強的羥基自由基(?OH)，可將CN-氧化為低毒的CNO-，實現(xiàn)廢水處理的目的。三維電極電解-Fenton反應(yīng)處理廢水的原理如圖所示，多孔焦炭電極將整個電解槽變成了許多微電解池。下列說法錯誤的是A．鈦合金電極反應(yīng)式為2H2O-2e-=2H++2?OHB．陰極電極反應(yīng)式為O2+2H++2e-=H2O2C．焦炭電極表面能產(chǎn)生?OH使廢水處理效率提高D．Fe(OH)2+能在鈦合金電極實現(xiàn)再生循環(huán)利用【答案】D【解析】由圖示知，鈦合金電極連接電源正極，作電解的陽極，H2O在電極表面放電生成·OH和H+，電極反應(yīng)為：2H2O-2e-=2H++2·OH，石墨電極為電解的陰極，O2在電極表面得電子生成H2O2，電極反應(yīng)為：O2+2e-+2H+=H2O2。A．由分析知，A正確；B．由分析知，B正確；C．多孔焦炭電極將整個電解槽變成許多微電解池，其作陽極的部分對應(yīng)電極反應(yīng)與鈦合金電極相同，也可產(chǎn)生·OH，使廢水處理效率提高，C正確；D．Fe(OH)2+中Fe元素為+3價，變回Fe2+需得電子，故可在石墨電極（陰極）上再生循環(huán)，D錯誤；故答案選D。7．（2021·天津高三一模）近期，天津大學(xué)化學(xué)團隊以CO2與辛胺為原料實現(xiàn)了甲酸和辛腈的高選擇性合成，裝置工作原理如圖。下列說法正確的是A．Ni2P電極與電源負極相連B．辛胺轉(zhuǎn)化為辛腈發(fā)生了還原反應(yīng)C．In/In2O3－x電極上可能有副產(chǎn)物H2生成D．在In/In2O3－x電極上發(fā)生的反應(yīng)為CO2+H2O－2e－=HCOO－+OH－【答案】C【解析】A．根據(jù)電解質(zhì)“異性相吸”原理，氫氧根向Ni2P電極移動，說明Ni2P電極為陽極，與電源正極相連，故A錯誤；B．左側(cè)CO2變?yōu)镠COO－，化合價降低，發(fā)生還原反應(yīng)，則辛胺在陽極轉(zhuǎn)化為辛腈發(fā)生了氧化反應(yīng)，故B錯誤；C．In/In2O3－x電極為陰極，陰極可能有氫離子得到電子，因此可能有副產(chǎn)物H2生成，故C正確；D．In/In2O3－x電極為陰極，根據(jù)圖中信息，陰極上發(fā)生的反應(yīng)為CO2+H2O+2e－=HCOO－+OH－，故D錯誤。綜上所述，答案為C。8．（2020·吉林長春市·東北師大附中高三二模）為了抵御海水的侵蝕，往往會在船體上安裝大型的鋅塊，利用原電池反應(yīng)：2Zn+2H2O+O2=2Zn（OH）2，下列說法正確的是A．鋅塊發(fā)生還原反應(yīng)而被腐蝕B．船體與海水中的NaCl等發(fā)生反應(yīng)C．正極的電極反應(yīng)式為：2H2O+2e-=H2↑+2OH-D．該抵御措施稱為犧牲陽極的陰極保護法【答案】D【解析】A.在船體上安裝大型的鋅塊可以構(gòu)成鋅鐵海水原電池，鋅的金屬性強于鐵，鋅做負極，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)而被腐蝕，故A錯誤；B.在船體上安裝大型的鋅塊可以構(gòu)成鋅鐵海水原電池，反應(yīng)的實質(zhì)是鋅與海水中溶解的氧氣反應(yīng)，不與海水中的NaCl等發(fā)生反應(yīng)，故B錯誤；C.在船體上安裝大型的鋅塊可以構(gòu)成鋅鐵海水原電池，氧氣在正極上得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為O2+4e-+2H2O=4OH-，故C錯誤；D.在船體上安裝大型的鋅塊可以構(gòu)成鋅鐵海水原電池保護船體的措施為犧牲陽極的陰極保護法，故D正確；故選D。9．（2020·遼寧高三二模）青鋼的出現(xiàn)是人類從石器時代走向新時代的里程碑，中國古代的青銅器鑄造工藝、造型藝術(shù)，在世界上享有極高的聲譽。下列說法錯誤的是A．“曾青得鐵則化為銅”描述的是一個置換反應(yīng)B．我國已知最大的青銅器后母戊鼎，是一種銅合金制品C．青銅器中含有錫、鉛，發(fā)生電化學(xué)腐蝕時銅為正極D．出土的古代青銅器表面的銅綠是一種銅的氧化物【答案】D【解析】A.“曾青得鐵則化為銅”描述的是鐵與硫酸銅反應(yīng)生成銅和硫酸亞鐵的反應(yīng)，是置換反應(yīng)故A正確；B.青銅是銅、錫、鉛按一定比例鑄造而成的，是一種銅合金，故B正確；C.錫、鉛比銅活潑，在發(fā)生電化學(xué)腐蝕時，銅為正極，故C正確；D.銅綠的化學(xué)成分是堿式碳酸銅，不是氧化物，故D錯誤。故答案為D10．（2021·江西鷹潭市·高三一模）堿性硼化釩(VB2)一空氣電池工作時反應(yīng)為SKIPIF1<0。用該電池為電源，選用惰性電極電解硫酸銅溶液，實驗裝置如圖所示。當外電路中通過SKIPIF1<0電子時，B裝置內(nèi)共收集到SKIPIF1<0氣體(標準狀況下)，則下列說法不正確的是A．VB2電極發(fā)生的電極反應(yīng)為SKIPIF1<0B．外電路中電流由c電極流向VB2電極C．電解過程中，b電極表面有氣泡產(chǎn)生D．若B裝置內(nèi)的液體體積為SKIPIF1<0，則SKIPIF1<0溶液的物質(zhì)的量濃度為SKIPIF1<0【答案】D【解析】A．根據(jù)堿性硼化釩(VB2)一空氣電池工作時反應(yīng)為SKIPIF1<0得到VB2是原電池的正極，其電極發(fā)生的電極反應(yīng)為SKIPIF1<0，故A正確；B．外電路中電流由a極流向b極，再從c電極流向VB2電極，故B正確；C．根據(jù)圖中信息得到B為電解池，因此在電解過程中，b為陽極，b電極表面有氧氣產(chǎn)生，故C正確；D．當外電路中通過SKIPIF1<0電子時，B裝置內(nèi)共收集到SKIPIF1<0氣體(標準狀況下)，則陰極產(chǎn)生氫氣根據(jù)2H2O－4e－＝O2↑＋4H＋，因此生成0.01mol氫氣即標準狀況下0.224L，說明陰極生成了氫氣，則先發(fā)生Cu2+＋2e－＝Cu，再發(fā)生2H2O＋2e－＝H2↑＋2OH－，由于共生成0.448L氣體，說明產(chǎn)生了0.224L氫氣即0.01mol，轉(zhuǎn)移電子0.02mol，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子數(shù)目相等，因此銅離子得到0.02mol電子，即n(Cu2+)=0.01mol，若B裝置內(nèi)的液體體積為SKIPIF1<0，則SKIPIF1<0溶液的物質(zhì)的量濃度大于等于SKIPIF1<0，故D錯誤。綜上所述，答案為D。11．（2021·南昌市八一中學(xué)高三三模）以NaCl溶液模擬海水，采用惰性電極處理有機廢水的裝置如圖所示(以含SKIPIF1<0的溶液為例)。下列說法不正確的是A．負極反應(yīng)為SKIPIF1<0B．隔膜1為陰離子交換膜，隔膜2為陽離子交換膜C．當電路中轉(zhuǎn)移1mol電子時，模擬海水理論上最多可除鹽58.5gD．電池工作一段時間后，正、負極產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量之比為1：2【答案】D【解析】該裝置為原電池，有機廢水中的CH3COO-發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)生成CO2，則a極為負極，電極反應(yīng)式為CH3COO-+2H2O-8e-═2CO2↑+7H+，b極為正極，酸性條件下，H+得電子生成H2，反應(yīng)式為2H++2e-═H2↑，原電池工作時，陰離子移向負極、陽離子移向正極，即模擬海水NaCl溶液中的Na+通過陽離子交換膜移向b極、Cl-通過陰離子交換膜移向a極，則隔膜1為陰離子交換膜，隔膜2為陽離子交換膜。A．該原電池中a極為負極，b極為正極，有機廢水中的CH3COO-在負極失電子生成CO2，電極反應(yīng)式為CH3COO-+2H2O-8e-═2CO2↑+7H+，故A正確；B．原電池工作時，陰離子移向負極、陽離子移向正極，即NaCl溶液中的Na+通過陽離子交換膜移向b極、Cl-通過陰離子交換膜移向a極，達到海水淡化目的，所以隔膜1為陰離子交換膜，隔膜2為陽離子交換膜，故B正確；C．由于電子與Na+、Cl-所帶電荷數(shù)相等，所以電路中轉(zhuǎn)移1mol電子時，通過離子交換膜的Na+、Cl-物質(zhì)的量均為1mol，質(zhì)量為1mol×58.5g/mol=58.5g，即模擬海水理論上除鹽58.5g，故C正確；D．負極反應(yīng)式為CH3COO-+2H2O-8e-═2CO2↑+7H+，正極反應(yīng)式為2H++2e-═H2↑，若轉(zhuǎn)移8mole-電子時正極得到4molH2、負極得到2molCO2，即正、負極產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量之比為2：1，故D錯誤；故選：D。12．（2021·安徽蚌埠市·高三三模）我國科學(xué)家最近發(fā)明了一種Zn-PbO2二次電池，內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示。電解質(zhì)分別為K2SO4、H2SO4和KOH，由a和b兩種離子交換膜隔開，形成A、B、C三個區(qū)域。放電后B區(qū)域電解質(zhì)溶液濃度增加。下列說法不正確的是A．電池中PbO2為正極B．B區(qū)域的電解質(zhì)為K2SO4溶液C．圖中的b膜為陽離子交換膜D．當電路中轉(zhuǎn)移0.2mol電子時，B區(qū)溶質(zhì)質(zhì)量增大17.4g【答案】C【解析】A．Zn與PbO2構(gòu)成原電池，ZnSKIPIF1<0Zn(OH)42-，Zn失電子為負極，則PbO2為正極，故A正確；B．A區(qū)域發(fā)生反應(yīng)：ZnSKIPIF1<0Zn(OH)42-，A為堿性區(qū)域，故A為KOH，C中應(yīng)為酸性條件，故C為H2SO4，故B為K2SO4溶液，故B正確；C．B為K2SO4，B中的SO42-是由C中硫酸溶液提供，b需要能使陰離子通過，故b為陰離子交換膜，故C錯誤；D．閉合回路中電荷轉(zhuǎn)移守恒可知，0.2mol電子轉(zhuǎn)移時，溶液中應(yīng)該有0.2molK+和0.1molSO42-，B區(qū)域中K2SO4物質(zhì)的量增加0.1mol，質(zhì)量增加17.4g，故D正確；故選C。二、主觀題（共3小題，共40分）13．（2020·山東高三期中）（12分）電化學(xué)在我們的工業(yè)生產(chǎn)、生活中發(fā)揮著越來越大的作用。根據(jù)題給信息，回答問題：（1）電化學(xué)降解法治理硝酸鹽污染的工作原理如圖所示。①A為直流電源的______極。②Ag-Pt電極發(fā)生的電極反應(yīng)為______。③當陽極室溶液質(zhì)量減少45g，則陰極室溶液質(zhì)量減少__g。（2）某工業(yè)廢水中含有一定濃度的Ni2+和Cl－，現(xiàn)采用雙膜三室電沉積法回收Ni2+。根據(jù)圖甲、圖乙所給信息回答下列問題：①交換膜a是____（填“陰離子”“陽離子”）交換膜。②根據(jù)圖乙分析，pH過高或過低，鎳的回收率都低的原因：_____。③當濃縮室得到1L0.6mol/L鹽酸時，轉(zhuǎn)移電子____mol。【答案】（每空2分）（1）①正②2NOSKIPIF1<0+10e-+12H+＝N2↑+6H2O③9（2）①陽離子②pH過高，Ni2+可能轉(zhuǎn)變?yōu)镹i（OH）2沉淀，pH過低，溶液中H+濃度較大，氫離子在陰極放電，Ni2+被還原的量減少，所以鎳的回收率都低③0.5【解析】（1）①由題給示意圖可知，硝酸根離子中氮元素化合價降低，說明硝酸根離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氮氣，則Ag-Pt電極為電解池的陰極，Pt電極為電解池的陽極，則與Pt電極相連的直流電源的A電極為正極，故答案為：正；②由分析可知，Ag-Pt電極為電解池的陰極，硝酸根離子在陰極得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氮氣，電極反應(yīng)式為2SKIPIF1<0+10e-+12H+＝N2↑+6H2O，故答案為：2SKIPIF1<0+10e-+12H+＝N2↑+6H2O；③陽極反應(yīng)式為2H2O-4e-=O2SKIPIF1<0+4H+，若陽極轉(zhuǎn)移2mol電子，陽極消耗1mol水，同時生成2mol氫離子通過質(zhì)子交換膜進入陰極區(qū)，減少質(zhì)量為18g，陰極室放出0.2mol氮氣，同時有2mol氫離子進入，陰極室質(zhì)量減少為0.2molSKIPIF1<028g/mol-2molSKIPIF1<01g/mol=3.6g，則當陽極室溶液質(zhì)量減少45g，則陰極室溶液質(zhì)量減少SKIPIF1<0g=9g，故答案為：9；（2）陽極區(qū)域是稀硫酸，陽極氫氧根離子失電子生成氧氣，氫離子通過交換膜a進入濃縮室，所以交換膜a為陽離子交換膜，陰極發(fā)生還原反應(yīng)，酸性強時主要氫離子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣，酸性弱時主要Ni2+發(fā)生還原反應(yīng)生成Ni。①由分析可知，交換膜a為陽離子交換膜，故答案為：陽離子；②根據(jù)圖乙可知，若溶液pH過高，Ni2+可能轉(zhuǎn)變?yōu)镹i（OH）2沉淀，若pH過低，溶液中H+濃度較大，氫離子在陰極放電，Ni2+被還原的量減少，所以鎳的回收率都低，故答案為：pH過高，Ni2+可能轉(zhuǎn)變?yōu)镹i（OH）2沉淀，pH過低，溶液中H+濃度較大，氫離子在陰極放電，Ni2+被還原的量減少，所以鎳的回收率都低；③當濃縮室得到1L0.6mol/L鹽酸時，溶液中氫離子增大的物質(zhì)的量為0.5mol，則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量0.5mol，故答案為：0.5。14．（2020·山東師范大學(xué)附中高三期中）（12分）利用電化學(xué)原理，將NO2、O2和熔融KNO3制成燃料電池，模擬工業(yè)電解法來處理含Cr2O廢水，如下圖所示；電解過程中溶液發(fā)生反應(yīng)：Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O。（1）甲池工作時，NO2轉(zhuǎn)變成綠色硝化劑Y，Y是N2O5，可循環(huán)使用。則石墨Ⅰ是電池的________極；石墨Ⅰ附近發(fā)生的電極反應(yīng)式為___________________。（2）工作時，甲池內(nèi)的NO向___________極移動(填“石墨Ⅰ”或“石墨Ⅱ”)；在相同條件下，消耗的O2和NO2的體積比為____________。（3）乙池中Fe(Ⅰ)棒上發(fā)生的電極反應(yīng)為_________________________________。（4）若溶液中減少了0.01molCr2O，則電路中至少轉(zhuǎn)移了___________mol電子?！敬鸢浮浚靠?分）（1）負NO2＋NO－e－===N2O5（2）石墨Ⅰ1∶4（3）Fe－2e－===Fe2＋（4）0.12【解析】(1)甲池工作時，NO2轉(zhuǎn)變成N2O5，說明氮元素的化合價升高，石墨Ⅰ為負極，電極反應(yīng)式為NO2+NO3--e-=N2O5，石墨Ⅱ為正極，故答案為負；NO2+NO3--e-=N2O5；(2)由于石墨Ⅰ為負極，原電池中陰離子向負極移動，根據(jù)得失電子守恒計算1molO2反應(yīng)中轉(zhuǎn)移4mol電子，4molNO2轉(zhuǎn)變成N2O5，轉(zhuǎn)移4mol電子，相同狀況下氣體的體積比等于物質(zhì)的量之比，故O2和NO2的體積比為1：4，故答案為石墨Ⅰ；1：4；(3)由于石墨Ⅰ為負極，故Fe(Ⅰ)為陽極，鐵失去電子生成亞鐵離子，電極反應(yīng)為Fe-2e-=Fe2+，故答案為Fe-2e-=Fe2+；(4)根據(jù)Cr2O72-＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O，0.01mol

Cr2O72-能夠氧化0.06molFe2＋，即電解過程中需要生成0.06molFe2＋，F(xiàn)e(I)為陽極，電極反應(yīng)式為Fe-2e-=Fe2＋，故轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.06mol×2=0.12mol，故答案為0.12。點睛：本題考查原電池與電解原理，明確各個電極上發(fā)生的反應(yīng)、物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化是解本題關(guān)鍵。本題的難點是(4)的計算，需要根據(jù)Cr2O72-＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O計算出電解過程中生成的Fe2＋，再根據(jù)電極反應(yīng)式進行計算，注意電路中轉(zhuǎn)移的電子與Cr2O72-＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O中轉(zhuǎn)移的電子是不一樣的。15．（2021·北京高三二模）（16分）實驗小組探究不同濃度SKIPIF1<0溶液的電解反應(yīng)。分別用石墨電極電解SKIPIF1<0溶液和SKIPIF1<0溶液，記錄實驗現(xiàn)象如下表。實驗裝置實驗編號及試劑實驗現(xiàn)象①SKIPIF1<0溶液(藍色)陽極：產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體陰極：電極上有紅色固體析出②SKIPIF1<0溶液(綠色)陽極：產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體陰極：電極上有少量紅色固體和白色固體析出，同時電極附近液體變?yōu)楹谏?1)經(jīng)檢驗，陽極產(chǎn)生的氣體能使?jié)駶櫟牡矸跭I試紙變藍。①中電解反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。Ⅰ．探究②中產(chǎn)生白色固體的原因。查閱資料：i．陰極附近的白色固體為SKIPIF1<0；ii．SKIPIF1<0在水溶液中單獨存在時不穩(wěn)定，容易發(fā)生反應(yīng)：SKIPIF1<0。結(jié)合資料分析CuCl產(chǎn)生的路徑有如下兩種可能：(2)路徑1：陰極發(fā)生電極反應(yīng)分兩步：i．___________ⅱ．SKIPIF1<0，同時伴隨反應(yīng)SKIPIF1<0，生成白色沉淀。(3)路徑2：陰極發(fā)生電極反應(yīng)SKIPIF1<0，而后發(fā)生反應(yīng)a：___________(寫出離子方程式)，生成白色沉淀。同學(xué)們通過實驗證明反應(yīng)a可以發(fā)生，其實驗操作和現(xiàn)象是___________。Ⅱ．探究②中陰極區(qū)液體中黑色物質(zhì)的成分。進一步查閱資料，提出以下猜想。猜想1．生成氫氧化銅，進而轉(zhuǎn)化為極細小的氧化銅；猜想2．生成銅的速率快，形成黑色納米銅；猜想3．發(fā)生反應(yīng)SKIPIF1<0(棕黑色)。(4)若猜想1成立，則陰極一定還存在的電極反應(yīng)是___________。取2mL黑色液體于試管中，分別加入不同試劑，記錄實驗現(xiàn)象如下表。實驗編號③④⑤加入試劑4mL濃S