高中化學(xué)人教版化學(xué)反應(yīng)原理第四章電化學(xué)基礎(chǔ) 水平測試

第四章水平測試時(shí)間：90分鐘滿分：100分第Ⅰ卷(選擇題，共48分)一、選擇題(本題包括16個(gè)小題，每小題3分，共48分)1．2023年賀歲銀質(zhì)紀(jì)念幣為中華人民共和國法定貨幣，面額3元。很多紀(jì)念金幣材料為鋼芯鍍金，根據(jù)你所掌握的電鍍原理，你認(rèn)為制作這種金紀(jì)念幣時(shí)，鋼芯應(yīng)作()A．正極 B．負(fù)極C．陽極 D．陰極答案D解析電鍍時(shí)，待鍍金屬制品作陰極，鍍層金屬作陽極，在鋼芯上鍍金，故鋼芯應(yīng)作陰極。2．[2023·廣元二模]下列對四個(gè)常用電化學(xué)裝置的敘述中，正確的是()圖Ⅰ堿性鋅錳電池圖Ⅱ鉛蓄電池圖Ⅲ電解精煉銅圖Ⅳ紐扣式銀鋅電池A.圖Ⅰ所示電池中，MnO2的作用是催化劑B．圖Ⅱ所示電池放電過程中，硫酸濃度不斷增大C．圖Ⅲ所示裝置工作過程中，電解質(zhì)溶液中Cu2＋濃度始終不變D．圖Ⅳ所示電池中，Ag2O是氧化劑，電池工作過程中被還原為Ag答案D解析A項(xiàng)，圖Ⅰ所示電池中，MnO2的作用是氧化劑；B項(xiàng)，圖Ⅱ所示電池放電過程中，硫酸濃度不斷減?。籆項(xiàng)，圖Ⅲ所示裝置工作過程中，電解質(zhì)溶液中Cu2＋濃度降低。3．為探究金屬的腐蝕情況，某同學(xué)將鋅片和銅片置于浸有飽和食鹽水和酚酞的濾紙上，并構(gòu)成如圖所示的裝置。下列判斷合理的是()A．左邊銅片上有氣泡冒出B．右邊鋅片上的反應(yīng)為2Cl－－2e－=Cl2↑C．最先觀察到紅色的區(qū)域是②D．左右兩邊Cu片質(zhì)量均不發(fā)生變化答案D解析左邊是原電池，鋅作負(fù)極：Zn－2e－=Zn2＋，銅作正極，正極發(fā)生吸氧腐蝕：O2＋2H2O＋4e－=4OH－，A錯(cuò)誤；右邊是電解池，鋅作陽極：Zn－2e－=Zn2＋，銅作陰極：2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，B錯(cuò)誤；最先觀察到紅色的區(qū)域是④，C錯(cuò)誤。4．某同學(xué)為了使反應(yīng)2HCl＋2Ag=2AgCl＋H2↑能進(jìn)行，設(shè)計(jì)了如下所示的四個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，你認(rèn)為可行的方案是()答案C解析由題意知，以鹽酸作電解質(zhì)溶液，Ag作陽極，設(shè)計(jì)成電解池可實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)。5．[2023·合肥月考]用銅片、銀片設(shè)計(jì)成如圖所示的原電池。以下有關(guān)該原電池的敘述正確的是()A．電子通過鹽橋從乙池流向甲池B．用銅導(dǎo)線替換鹽橋，原電池仍繼續(xù)工作C．開始時(shí)，銀片上發(fā)生的反應(yīng)是Ag－e－=Ag＋D．將銅片浸入AgNO3溶液中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)與該原電池總反應(yīng)相同答案D解析根據(jù)原電池工作原理，電子由負(fù)極(Cu)沿導(dǎo)線流向正極(Ag)，電解質(zhì)溶液中陰離子沿鹽橋從乙池流向甲池；正極(Ag)反應(yīng)式為Ag＋＋e－=Ag，負(fù)極(Cu)反應(yīng)式為Cu－2e－=Cu2＋?？偡磻?yīng)式為Cu＋2Ag＋=Cu2＋＋2Ag，與將Cu片浸入AgNO3溶液中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)相同。6．下列電極反應(yīng)式與出現(xiàn)的環(huán)境相匹配的是()選項(xiàng)電極反應(yīng)式出現(xiàn)的環(huán)境AO2＋2H2O＋4e－=4OH－堿性環(huán)境下氫氧燃料電池的負(fù)極反應(yīng)B4OH－－4e－=O2↑＋2H2O弱酸性環(huán)境下鋼鐵的吸氧腐蝕C2H＋＋2e－=H2↑用銅作陽極，石墨作陰極電解NaOH溶液的陰極反應(yīng)DH2－2e－=2H＋用惰性電極電解H2SO4溶液的陽極反應(yīng)答案C解析A項(xiàng)所給電極反應(yīng)式為正極反應(yīng)式，錯(cuò)誤；在弱酸性環(huán)境下，鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕的電極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－=4OH－，B項(xiàng)錯(cuò)誤；用惰性電極電解H2SO4溶液的陽極反應(yīng)式為4OH－－4e－=O2↑＋2H2O，D項(xiàng)錯(cuò)誤。7．[2023·江蘇盟校二聯(lián)]“天宮一號”飛行器在太空工作期間必須有源源不斷的電源供應(yīng)。其供電原理是：白天太陽能帆板發(fā)電，將一部分電量直接供給天宮一號，另一部分電量儲(chǔ)存在鎳氫電池里，供黑夜時(shí)使用。鎳氫電池放電時(shí)的總反應(yīng)原理為MH＋NiO(OH)=M＋Ni(OH)2(M為氫化物電極的儲(chǔ)氫金屬，也可看做H2直接參加反應(yīng))。下列說法正確的是()A．充電時(shí)陰極區(qū)電解質(zhì)溶液pH降低B．在使用過程中此電池要不斷補(bǔ)充水C．放電時(shí)NiO(OH)在電極上發(fā)生氧化反應(yīng)D．充電時(shí)陽極反應(yīng)為Ni(OH)2－e－＋OH－=NiO(OH)＋H2O答案D解析主要考查原電池原理和電解池原理。放電時(shí)，Ni元素化合價(jià)降低，發(fā)生還原反應(yīng)，故C錯(cuò)誤；充電時(shí)，陰極反應(yīng)為2H＋＋2e－=H2↑，陽極反應(yīng)為Ni(OH)2－e－＋OH－=NiO(OH)＋H2O，陰極區(qū)電解質(zhì)溶液pH升高，故A錯(cuò)誤，D正確；總反應(yīng)過程中無H2O消耗，故B錯(cuò)誤。8．[2023·深圳期中]鉛蓄電池的兩極分別為Pb、PbO2，電解質(zhì)溶液為H2SO4，作為原電池工作時(shí)的反應(yīng)為Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O。下列結(jié)論或表述完全正確的是()A．Pb為負(fù)極被還原B．正極反應(yīng)：PbO2＋2H＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋2e－=PbSO4＋H2OC．若使用該電池并用碳棒電解CuSO4溶液，當(dāng)有g(shù)純銅析出時(shí)，鉛蓄電池內(nèi)消耗硫酸物質(zhì)的量為molD．SOeq\o\al(2－,4)向PbO2極移動(dòng)答案C解析本題考查電化學(xué)的知識(shí)，考查考生的判斷能力。原電池的負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；PbO2＋4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋2e－=PbSO4＋2H2O，B項(xiàng)錯(cuò)誤；電解硫酸銅溶液時(shí)，生成molCu，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為mol，根據(jù)鉛蓄電池總方程式可知，消耗硫酸的物質(zhì)的量為mol，C項(xiàng)正確；原電池中陰離子向負(fù)極移動(dòng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。9．[2023·武漢調(diào)研]科研人員設(shè)想用下圖所示裝置生產(chǎn)硫酸，下列說法正確的是()A．a(chǎn)為正極，b為負(fù)極B．生產(chǎn)過程中H＋向a電極區(qū)域運(yùn)動(dòng)C．電子從b極向a極移動(dòng)D．負(fù)極反應(yīng)式為2H2O＋SO2－2e－=SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋答案D解析本題考查原電池反應(yīng)的應(yīng)用。該圖為原電池工作原理圖，由a、b兩極通入的氣體可知，a極應(yīng)為負(fù)極，反應(yīng)式為SO2＋2H2O－2e－=SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋，b極應(yīng)為正極，該極上O2得電子，所以外電路中電子從a極移向b極；生產(chǎn)過程中氫離子應(yīng)移向b電極區(qū)域；D正確。10．用酸性氫氧燃料電池為電源進(jìn)行電解的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。下列說法中正確的是()A．燃料電池工作時(shí)，正極反應(yīng)：O2＋2H2O＋4e－=4OH－B．a(chǎn)極是鐵，b極是銅時(shí)，b極逐漸溶解，a極上有銅析出C．a(chǎn)極是粗銅，b極是純銅時(shí)，a極逐漸溶解，b極上有銅析出D．a(chǎn)、b兩極均是石墨時(shí)，在相同條件下a極產(chǎn)生的氣體與電池中消耗的H2體積相等答案C解析酸性燃料電池工作時(shí)，正極反應(yīng)：O2＋4H＋＋4e－=2H2O，A錯(cuò)誤；a極是鐵，b極是銅時(shí)，a極上鐵發(fā)生氧化反應(yīng)逐漸溶解，b極上Cu2＋發(fā)生還原反應(yīng)有銅析出，B錯(cuò)誤；a極是粗銅，b極是純銅時(shí)，a極上發(fā)生氧化反應(yīng)，粗銅溶解，b極上Cu2＋發(fā)生還原反應(yīng)，有銅析出，C正確；a、b兩極均是石墨時(shí)，根據(jù)電子守恒，a極上產(chǎn)生的O2與電池中消耗的H2的體積比為1∶2，D錯(cuò)誤。11．[2023·嘉興一模]下列敘述正確的是()圖1圖2A．Cu2O是一種半導(dǎo)體材料，基于綠色化學(xué)理念設(shè)計(jì)的制取Cu2O的電解池示意圖如圖1所示，石墨電極上產(chǎn)生氫氣，銅電極發(fā)生氧化反應(yīng)B．圖1所示當(dāng)時(shí)有mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)，有molCu2O生成C．圖2裝置中發(fā)生：Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋，X極是負(fù)極，Y極材料可以是銅D．如圖2，鹽橋的作用是傳遞電荷以維持電荷平衡，F(xiàn)e3＋經(jīng)過鹽橋進(jìn)入左側(cè)燒杯中答案A解析若有mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)，有molCu2O生成，B錯(cuò)誤；若發(fā)生Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋，Cu作負(fù)極，比Cu不活潑的石墨、Pt等作正極，C錯(cuò)誤；鹽橋的作用是維持電荷平衡，但只是鹽橋中離子發(fā)生定向移動(dòng)，F(xiàn)e3＋不能移動(dòng)到左側(cè)燒杯中，D錯(cuò)誤。12．[2023·大理名校聯(lián)考]液體燃料電池相比于氣體燃料電池具有體積小，無需氣體存儲(chǔ)裝置等優(yōu)點(diǎn)。一種以肼(N2H4)為燃料的電池裝置如圖所示。該電池用空氣中的氧氣作為氧化劑，KOH作為電解質(zhì)。下列關(guān)于該燃料電池的敘述不正確的是()A．電流從右側(cè)電極經(jīng)過負(fù)載后流向左側(cè)電極B．負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)式為N2H4＋4OH－－4e－=N2＋4H2OC．該燃料電池的電極材料應(yīng)采用多孔導(dǎo)電材料，以提高電極反應(yīng)物質(zhì)在電極表面的吸附量，并使它們與電解質(zhì)溶液充分接觸D．該燃料電池持續(xù)放電時(shí)，正極發(fā)生氧化反應(yīng)，pH減小答案D解析由圖可判定通入空氣的為正極，通入N2H4的為負(fù)極，正極發(fā)生還原反應(yīng)，D錯(cuò)誤。13．[2023·常德模擬]鋰空氣電池是一種新型的二次電池，其放電時(shí)的工作原理如圖所示，下列說法正確的是()A．該電池放電時(shí)，正極的電極反應(yīng)為O2＋4H＋＋4e－=2H2OB．該電池充電時(shí)，陰極發(fā)生了氧化反應(yīng)：Li＋＋e－=LiC．電池中的有機(jī)電解液可以用稀鹽酸代替D．正極區(qū)產(chǎn)生的LiOH可回收利用答案D解析正極的反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－=4OH－，A項(xiàng)錯(cuò)誤；電池充電時(shí)，陰極發(fā)生還原反應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；有機(jī)電解液不能用稀鹽酸代替，因?yàn)榻饘黉嚺c稀鹽酸能發(fā)生反應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤。14．[2023·云南統(tǒng)測]鋁表面在空氣中天然形成的氧化膜耐磨性和抗蝕性不夠強(qiáng)。控制一定的條件，用如圖所示的電化學(xué)氧化法，可在鋁表面生成堅(jiān)硬的氧化膜。下列有關(guān)敘述正確的是()A．陰極上有金屬鋁生成B．電極A為石墨，電極B為金屬鋁C．OH－在電極A上放電，有氧氣生成D．陽極的電極反應(yīng)式為2Al－6e－＋3H2O=Al2O3＋6H＋答案D解析電解液為硫酸溶液，陰極上H＋放電，故陰極產(chǎn)物為氫氣，A項(xiàng)錯(cuò)誤；Al→Al2O3，發(fā)生氧化反應(yīng)，故電源正極連接的是金屬鋁，即電極A為金屬鋁，電極B為石墨，B項(xiàng)錯(cuò)誤；電極A上Al發(fā)生氧化反應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。15．用石墨作電極完全電解含1mol溶質(zhì)X的溶液。通電一段時(shí)間后，向溶液中加入一定量的物質(zhì)Y能使電解液恢復(fù)到起始狀態(tài)的是()選項(xiàng)X溶液物質(zhì)YACuCl21molCu(OH)2BNaOH1molNaOHCNa2SO41molH2SO4DAgNO3molAg2O答案D解析電解CuCl2溶液的化學(xué)方程式為CuCl2eq\o(=,\s\up17(通電))Cu＋Cl2↑，所以電解后加CuCl2能使電解液恢復(fù)到起始狀態(tài)；電解NaOH溶液的化學(xué)方程式為2H2Oeq\o(=,\s\up17(通電))2H2↑＋O2↑，電解后加水能使電解液恢復(fù)到起始狀態(tài)；電解Na2SO4溶液的化學(xué)方程式為2H2Oeq\o(=,\s\up17(通電))2H2↑＋O2↑，電解后加水能使電解液恢復(fù)到起始狀態(tài)；電解AgNO3溶液的化學(xué)方程式為4AgNO3＋2H2Oeq\o(=,\s\up17(通電))4Ag＋O2↑＋4HNO3，電解后加入molAg2O可使電解液恢復(fù)到起始狀態(tài)，故A、B、C錯(cuò)誤，即選D。16．如圖所示，某工廠采用電解法處理含鉻廢水，耐酸電解槽用鐵板作陰、陽極，槽中盛放含鉻廢水。下列說法不正確的是()A．a(chǎn)接電源正極B．陽極區(qū)溶液中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)為Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋6Fe2＋＋14H＋=2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2OC．陰極區(qū)附近溶液pH降低D．若不考慮氣體的溶解，當(dāng)收集到H2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時(shí)，有molCr2Oeq\o\al(2－,7)被還原答案C解析由題圖可知b極產(chǎn)生氫氣，為陰極，則陰極區(qū)溶液的pH升高，連接電源的負(fù)極，a極連接電源的正極，A項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤；陽極發(fā)生反應(yīng)：Fe－2e－=Fe2＋，生成的Fe2＋再與Cr2Oeq\o\al(2－,7)反應(yīng)：Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋6Fe2＋＋14H＋=2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O，B項(xiàng)正確；生成標(biāo)況下LH2時(shí)轉(zhuǎn)移電子mol，根據(jù)電子守恒可知陽極有molFe2＋生成，則還原molCr2Oeq\o\al(2－,7)，D正確。第Ⅱ卷(非選擇題，共52分)二、非選擇題(本題包括6個(gè)小題，共52分)17．[2023·北京模擬](9分)如下圖裝置所示，是用氫氧燃料電池B進(jìn)行的某電解實(shí)驗(yàn)：(1)若電池B使用了亞氨基鋰(Li2NH)固體作為儲(chǔ)氫材料，其儲(chǔ)氫原理是Li2NH＋H2=LiNH2＋LiH，則下列說法中正確的是________。A．Li2NH中N的化合價(jià)是－1B．該反應(yīng)中H2既是氧化劑又是還原劑C．Li＋和H－的離子半徑相等D．此法儲(chǔ)氫和鋼瓶儲(chǔ)氫的原理相同(2)在電池B工作時(shí)：①若用固體Ca(HSO4)2為電解質(zhì)傳遞H＋，則電子由________極流出，H＋向______極移動(dòng)(填“a”或“b”)。②b極上的電極反應(yīng)式為__________________________。③外電路中，每轉(zhuǎn)移mol電子，在a極消耗________L的H2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。(3)若A中X、Y都是惰性電極，電解液W是滴有酚酞的飽和NaCl溶液，則B工作時(shí)：①電解池中X極上的電極反應(yīng)式是______________。在X極這邊觀察到的現(xiàn)象是____________。②檢驗(yàn)Y電極上反應(yīng)產(chǎn)物的方法是______________。③若A中其他均不改變，只將電極Y換成鐵棒，可實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖莀___________________。答案(1)B(2)①ab②O2＋4H＋＋4e－=2H2O③(3)①2H＋＋2e－=H2↑溶液變紅②用潤濕的KI淀粉試紙接近Y極氣體產(chǎn)物，變藍(lán)，證明產(chǎn)生Cl2③制Fe(OH)2解析(1)Li2NH中N的化合價(jià)為－3價(jià)，故A錯(cuò)誤；反應(yīng)中H2分別生成LiNH2和LiH，LiNH2中H為＋1價(jià)，LiH中H的化合價(jià)為－1價(jià)，反應(yīng)中H2既是氧化劑又是還原劑，故B正確；LiH中的陽離子和陰離子核外電子排布相同，核電核數(shù)越大，半徑越小，則陽離子半徑小于陰離子半徑，故C錯(cuò)誤；此法儲(chǔ)氫是利用氧化還原反應(yīng)將H2轉(zhuǎn)化為固體材料，發(fā)生化學(xué)變化，而鋼瓶儲(chǔ)氫將氫液化，為物理變化，原理不同，故D錯(cuò)誤。(2)①通入氫氣的電極為電池的負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，反應(yīng)為H2－2e－=2H＋，通入氧氣的電極為電池的正極，發(fā)生還原反應(yīng)，反應(yīng)為O2＋4e－＋4H＋=2H2O；電池工作時(shí)，電子通過外電路從負(fù)極流向正極，即從a極流向b極，電解質(zhì)溶液中陽離子向正極移動(dòng)，即H＋由a極通過固體酸電解質(zhì)傳遞到b極；②b極為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)O2＋4e－＋4H＋=2H2O；③轉(zhuǎn)移電荷守恒，由題意知每轉(zhuǎn)移2mol電子消耗1molH2，即每轉(zhuǎn)移mol電子，在a極消耗molH2，即LH2。(3)由題意知，a端為電源負(fù)極，b端為電源正極，①電解飽和食鹽水中和電源的負(fù)極a端相連的電極X極是陰極，該電極上氫離子發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，即2H＋＋2e－=H2↑，溶液中H＋離子濃度減小，堿性增強(qiáng)，酚酞變紅。②和電源的正極相連的電極Y極是陽極，該電極上氯離子發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，即2Cl－2e－=Cl2↑生成產(chǎn)物為氯氣，檢驗(yàn)方式為用潤濕的KI-淀粉試紙接近Y極氣體產(chǎn)物，變藍(lán)，證明產(chǎn)生Cl2。③Y極發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng)化合價(jià)升高，鐵生成亞鐵離子，溶液中有大量氫氧根離子和亞鐵離子結(jié)合生成氫氧化亞鐵沉淀，故其目的為制Fe(OH)2。18．[2023·廈門模擬](8分)某研究小組對鐵生銹進(jìn)行研究。(1)甲同學(xué)設(shè)計(jì)了A、B、C一組實(shí)驗(yàn)(如上圖)，探究鐵生銹的條件。經(jīng)過較長時(shí)間后，甲同學(xué)觀察到的現(xiàn)象是：A中鐵釘生銹；B中鐵釘不生銹；C中鐵釘不生銹。①通過上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析，可得出鐵生銹的外部條件是_______；②鐵釘發(fā)生電化學(xué)腐蝕的正極電極反應(yīng)式為_____________；③實(shí)驗(yàn)B所用的水要經(jīng)過________處理；植物油的作用是________________________________________________________________________；④實(shí)驗(yàn)C中堿石灰的作用是_________________。(2)乙同學(xué)為了達(dá)到同樣目的，設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)D(如圖)，發(fā)現(xiàn)一段時(shí)間后，試管中的液面升高，其原因是____________________，該實(shí)驗(yàn)________(填“能”或“不能”)說明水對鐵釘生銹產(chǎn)生影響。答案(1)①有水(或電解質(zhì)溶液)和氧氣(或空氣)②O2＋4e－＋2H2O=4OH－③煮沸(或“除去氧氣”)(寫“加熱”不正確)隔絕空氣(或“防止氧氣與鐵接觸”)④吸收水蒸氣(或“干燥”“保持試管內(nèi)干燥環(huán)境”)(2)鐵的腐蝕要吸收氧氣(或“氧氣參與反應(yīng)”“消耗了氧氣”)使氣體體積減小不能解析(1)①鐵生銹的外部條件是金屬要和空氣中的水以及氧氣接觸；②鐵釘發(fā)生電化學(xué)腐蝕，負(fù)極上鐵為活潑金屬，易失去電子而被氧化，正極上是氧氣發(fā)生得電子的反應(yīng)O2＋2H2O＋4e－=4OH－；③水中溶解有一定的空氣，煮沸可以將空氣排出，植物油和水是互不相溶的，它的作用是隔絕空氣中的氧氣；④堿石灰能吸水，它的作用是吸收空氣中的水蒸氣。(2)鐵生銹會(huì)消耗氧氣，這樣會(huì)使試管內(nèi)壓強(qiáng)低于大氣壓，不能證明水對鐵釘生銹產(chǎn)生影響。19．(9分)如圖是兩種溶液進(jìn)行電解的裝置。電極A是由金屬M(fèi)制成的，M的硝酸鹽的化學(xué)式為M(NO3)2，B、C、D都是鉑電極，P、Q是電池的兩極。(1)電路接通后，B極上析出金屬M(fèi)，其電極反應(yīng)為_________；同時(shí)C極產(chǎn)生________，電極反應(yīng)為_____________；D極產(chǎn)生________，電極反應(yīng)為____________。(2)電池中P是________極，Q是________極。(3)A極上電極反應(yīng)為________________________。(4)當(dāng)電路中通過×1022個(gè)電子時(shí)，B極上析出gM，則M的相對原子質(zhì)量為________。(5)如果將電池的正、負(fù)極交換接入原電路，當(dāng)通過×1022個(gè)電子時(shí)，B極上的現(xiàn)象是_______，電極反應(yīng)為__________________；A極上析出金屬________g，電極反應(yīng)為________(假設(shè)M為Cu)。答案(1)M2＋＋2e－=M氧氣4OH－－4e－=2H2O＋O2↑氫氣2H＋＋2e－=H2↑(2)正負(fù)(3)M－2e－=M2＋(4)64(5)有氣體放出4OH－－4e－=2H2O＋O2↑Cu2＋＋2e－=Cu解析根據(jù)甲電解池的B極上有金屬M(fèi)析出，可知在B極上發(fā)生了還原反應(yīng)：M2＋＋2e－=M，由陽離子在B極上獲得電子而被還原，可判斷B極是陰極，與B極相連的C極一定是陽極，所以在乙電解池中，陰離子在C極放電：4OH－－4e－=2H2O＋O2↑，在C極上有氧氣放出，D極是陰極，溶液中的陽離子在該極放電：2H＋＋2e－=H2↑，所以D極上有氫氣放出。通過上述的分析和判斷，很容易推知A為陽極，而與A連接的電池P極一定是正極，Q為負(fù)極。電路接通后A極溶解，發(fā)生反應(yīng)：M－2e－=M2＋，當(dāng)電路中通過×1022個(gè)電子時(shí)，在B極上析出Mg。設(shè)M的相對原子質(zhì)量為x，則：M2＋＋2e－=M2xeq\f×1022,×1023)得eq\f(2,\f×1022,×1023))＝eq\f(x,，解得x≈64。如果將電池的正、負(fù)極交換接入原電路，此時(shí)B極是陽極，溶液中的陰離子向陽極移動(dòng)并在陽極放電：4OH－－4e－=2H2O＋O2↑，B極上有氧氣放出。如果M是銅，則在A極上有銅析出，即Cu2＋＋2e－=Cu。設(shè)析出Cu的質(zhì)量為yg，則：Cu2＋＋2e－=Cu264eq\f×1022,×1023)yeq\f(2,\f×1022,×1023))＝eq\f(64,y)，解得：y＝eq\f(64×\f×1022,×1023),2)＝。20．(8分)最新研究發(fā)現(xiàn)，用隔膜電解法處理高濃度乙醛(CH3CHO)廢水具有工藝流程簡單、電耗較低等優(yōu)點(diǎn)，其原理是使乙醛分別在陰、陽極發(fā)生反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為乙醇和乙酸，總反應(yīng)為2CH3CHO＋H2Oeq\o(=,\s\up17(電解))CH3CH2OH＋CH3COOH。實(shí)驗(yàn)室中，以一定濃度的乙醛－Na2SO4溶液為電解質(zhì)溶液，模擬乙醛廢水的處理過程，其裝置示意圖如圖所示。(1)若以甲烷燃料電池為直流電源，則燃料電池中b極應(yīng)通入________(填化學(xué)式)氣體。(2)電解過程中，兩極除分別生成乙酸和乙醇外，均產(chǎn)生無色氣體。電極反應(yīng)如下。陽極：①4OH－－4e－=O2↑＋2H2O，②___________________________________________________。陰極：①_____________________________________________，②CH3CHO＋2e－＋2H2O=CH3CH2OH＋2OH－。(3)電解過程中，陰極區(qū)Na2SO4的物質(zhì)的量________(填“增大”“減小”或“不變”)。(4)在實(shí)際工藝處理中，陰極區(qū)乙醛的去除率可達(dá)60%。若在兩極區(qū)分別注入1m3乙醛廢水(乙醛的含量為3000mg/L)，可得到乙醇________kg(計(jì)算結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后1位)。答案(1)CH4(2)CH3CHO－2e－＋H2O=CH3COOH＋2H＋4H＋＋4e－=2H2↑或4H2O＋4e－=2H2↑＋4OH－(寫成“2H＋＋2e－=H2↑”不扣分)(3)不變(4)解析(1)b極為負(fù)極，應(yīng)通入CH4。(2)分析2CH3CHO＋H2Oeq\o(=,\s\up17(電解))CH3CH2OH＋CH3COOH可知，CH3CHO失電子生成CH3COOH，得電子生成CH3CH2OH。(3)電解過程中，陰極區(qū)Na2SO4的物質(zhì)的量不發(fā)生變化。(4)1m3廢水中乙醛的含量為3000mg/L×1000L＝3000×103mg即3000g，根據(jù)陰極區(qū)乙醛的去除率可達(dá)60%知參與陰極反應(yīng)的乙醛為1800g，乙醇的質(zhì)量為1800g×eq\f(46,44)＝g。21．[2023·江西摸底](10分)為了探究原電池和電解池的工作原理，某研究性學(xué)習(xí)小組分別用下圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。據(jù)圖回答問題。甲乙Ⅰ.用圖甲所示裝置進(jìn)行第一組實(shí)驗(yàn)時(shí)：(1)在保證電極反應(yīng)不變的情況下，不能替代Cu作電極的是__________(填字母)。A．石墨B．鎂C．銀D．鉑(2)實(shí)驗(yàn)過程中，SOeq\o\al(2－,4)__________(填“從左向右”“從右向左”或“不”)移動(dòng)；濾紙上能觀察到的現(xiàn)象是________________。Ⅱ.該小組同學(xué)用圖乙所示裝置進(jìn)行第二組實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，兩極均有氣體產(chǎn)生，且Y極處溶液逐漸變成紫紅色；停止實(shí)驗(yàn)觀察到鐵電極明顯變細(xì)，電解液仍然澄清。查閱資料知，高鐵酸根(FeOeq\o\al(2－,4))在溶液中呈紫紅色。請根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及所查信息，回答下列問題：(3)電解過程中，X極處溶液的pH__________(填“增大”“減小”或“不變”)。(4)電解過程中，Y極發(fā)生的電極反應(yīng)為____________。(5)電解進(jìn)行一段時(shí)間后，若在X極收集到672mL氣體，Y電極(鐵電極)質(zhì)量減小g，則在Y極收集到氣體為__________mL(均已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況時(shí)氣體體積)。(6)K2FeO4－Zn也可以組成堿性電池，K2FeO4在電池中作為正極材料，其電池反應(yīng)總反應(yīng)式為2K2FeO4＋3Zn=Fe2O3＋ZnO＋2K2ZnO2，該電池正極發(fā)生的電極反應(yīng)式為___________。答案Ⅰ.(1)B(2)從右向左濾紙上有藍(lán)色沉淀產(chǎn)生(答出“藍(lán)色沉淀”或“藍(lán)色斑點(diǎn)”即可)Ⅱ.(3)增大(4)Fe－6e－＋8OH－=FeO