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备战2020年高考化学一轮复习单元训练金卷第十二章电化学基础A卷含解析

1、第十二单元 电化学基础注意事项:1答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 P 31 S 32 Cl 35.5 Cu 64 Zn 65一、选择题(每小题3分,共48分)1课堂学习中,同学们利用铝条、锌片

2、、铜片、导线、电流计、橙汁、烧杯等用品探究原电池的组成。下列结论错误的是 A原电池是将化学能转化成电能的装置B原电池由电极、电解质溶液和导线等组成C图中a极为铝条、b极为锌片时,导线中会产生电流D图中a极为锌片、b极为铜片时,电子由铜片通过导线流向锌片2化学反应中通常伴随着能量变化,下列说法中错误的是A煤燃烧时将部分化学能转化为热能 B电解熔融Al2O3时将部分化学能转化为电能C炸药爆炸时将部分化学能转化为动能 D镁条燃烧时将部分化学能转化为光能3原电池电极的“正”与“负”不仅与电极材料的性质有关,也与电解质溶液有关。下列说法中正确的是A由Fe、Cu和FeCl3溶液组成的原电池中,负极反应式为

3、:Cu2e=Cu2+B由Al、Cu和稀硫酸组成的原电池中,负极反应式为:Cu2e=Cu2+C由Al、Mg和NaOH溶液组成的原电池中,负极反应式为:Al4OH3e=AlO2H2OD由Al、Cu和浓HNO3溶液组成的原电池中,负极反应式为:Al3e=Al3+4a、b、c、d、e五种金属,将a与b用导线接起来浸入电解质溶液中,a金属溶解;将a、d分别投入等浓度的盐酸中,d比a反应强烈;将铜浸入b的盐溶液里,无明显变化,把铜浸入c的盐溶液里,有c析出;将a与e用导线连接浸入电解质溶液中,电子沿导线流向a。则活动性顺序为Aacedb BdabceCdbace Dedabc5肼(N2H4)空气燃料电池是

4、一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%30%的KOH溶液。下列说法不正确的是A该电池放电时,通入肼的一极为负极B电池每释放1mol N2转移的电子数为4NAC通入空气的一极的电极反应式是O22H2O4e=4OHD电池工作一段时间后,电解质溶液的pH将不变6下列图示中关于铜电极的连接错误的是7宇宙飞船配备的高效MCPC型燃料电池可同时供应电和水蒸气,所用燃料为氢气,电解质为熔融的碳酸钾,已知该电池的总反应为2H2O2=2H2O,负极反应为H2CO2e=CO2H2O,则下列推断中,正确的是A电池工作时,CO向负极移动B电池放电时,外电路电子由通氧气的正极流向通氢气的负极C正极的电极反应:4OH4e=

5、O22H2OD通氧气的电极为正极,发生氧化反应8.硼化钒(VB2)空气电池是目前储电能力最强的电池,电池结构示意图如图,该电池工作时总反应为4VB211O2=4B2O32V2O5,下列说法正确的是A电极a为电池负极,发生还原反应B每消耗1mol VB2转移6mol电子C电池工作时,OH向电极a移动DVB2极发生的电极反应式为2VB222OH22e=V2O52B2O311H2O9用惰性电极电解下列溶液一段时间后再加入一定量的某种纯净物(方括号内的物质),能使溶液恢复到原来的成分和浓度的是AAgNO3AgNO3BNaOHH2OCKClKClDCuSO4Cu(OH)210银锌(AgZn)可充电电池广

6、泛用做各种电子仪器的电源,电解质为KOH。其电池总反应式为Ag2O+Zn+H2O2Ag+Zn(OH)2,下列说法正确的是A放电时Ag2O参与反应的电极为负极B放电时正极附近的pH逐渐减小C充电时阴极的电极反应为:Zn(OH)2+2eZn+2OHD充电时每生成1mol Ag2O转移1mol电子11如图A为碱性硼化钒(VB2)空气电池示意图,两极用离子交换膜隔开,VB2放电时生成两种氧化物。若用该电池为电源,用惰性电极电解硫酸铜溶液,实验装置如图B所示。则下列说法错误的是A碱性硼化钒(VB2)空气电池中使用阴离子交换膜B外电路中电子由VB2电极流向c电极C电解过程中,b电极表面产生的气体可以收集后

7、充入A池中的电极循环利用DVB2电极发生的电极反应为2VB222e11H2O=V2O52B2O322H12一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪,负极上的反应为:CH3CH2OH-4e+H2O=4H+CH3COOH,下列有关说法正确的是A检测时,电解质溶液中的H+向负极移动B若有0.4mol电子转移,则在标准状况下消耗4.48L氧气C乙醇所在的电极发生了氧化反应D正极上发生的反应为:O2+4e+2H2O=4OH13甲、乙两个电解池均以Pt为电极且互相串联。甲池盛有AgNO3溶液,乙池盛有一定量的某盐溶液,通电一段时间后,测得甲池阴极质量增加2.16g,乙池电极析出0.24g金属,则乙池中溶质

8、可能是ACuSO4BMgSO4 CAl(NO3)3DNa2SO414H2S是一种剧毒气体,对H2S废气资源化利用的途径之一是回收能量并得到单质硫。如图为质子膜H2S燃料电池的示意图。下列说法正确的是A电极a发生还原反应B当电路中通过4mol电子时,有4mol H+经质子膜进入负极区C电池总反应为:2H2S3O2 =2SO22H2OD电极b的电极反应式为:O24e4H=2H2O15.H2S废气资源化利用途径之一是回收能量并得到单质硫。反应原理为2H2S(g)O2(g)=S2(s)2H2O(l)H632kJmol1。如图为质子膜H2S燃料电池的示意图。下列说法正确的是 A电极a为电池的正极B电极b

9、上发生的电极反应为O22H2O4e=4OHC电路中每流过4mol电子,电池内部释放632 kJ热能D每17 g H2S参与反应,有1mol H经质子膜进入正极区16用Na2SO3溶液吸收硫酸工业尾气中的二氧化硫,将所得的混合液进行电解循环再生,这种新工艺叫再生循环脱硫法。其中阴、阳离子交换膜组合循环再生机理如图所示,下列有关说法中不正确的是AX为直流电源的负极,Y为直流电源的正极B阳极区pH增大C图中的baD该过程中的产品主要为H2SO4和H2二、非选择题(共6小题,52分)17根据下列原电池的装置图,回答问题:(1)若C为稀H2SO4溶液,电流表指针发生偏转,B电极材料为Fe且作负极,则A电

10、极上发生的电极反应式为_;反应进行一段时间后溶液C的pH将_(填“升高”“降低”或“基本不变”)。(2)若需将反应:Cu2Fe3+=Cu2+2Fe2+设计成如上图所示的原电池装置,则负极A极材料为_,正极B极材料为_,溶液C为_。(3)用CH4和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如下:则电极b是_(填“正极”或“负极”),电极a的反应方程式为_。若线路中转移2mol电子,则上述燃料电池消耗的O2在标准状况下的体积为_L。19电化学应用广泛。请回答下列问题:(1)自发进行的氧化还原反应可以设计成原电池。若电池放电时的反应式为:2Cu2H2SO4O2= 2CuSO42H2O,该电池的负极

11、材料为_;正极的电极反应式为_。(2)燃料电池和二次电池的应用非常广泛。如图为甲烷燃料电池的示意图,则负极的电极反应式为_;铅蓄电池为生活中常用的二次电池。放电时的反应为:PbO2 +Pb+2H2SO4=2PbSO4 + 2H2O,铅蓄电池负极的电极反应式为_;充电时,铅蓄电池的PbO2极应与外加直流电源的_极相连。(3)以铅蓄电池为电源精炼粗铜(含Fe、Pb、Ag、Au及其他不反应物质)时,以硫酸铜溶液为电解质溶液,粗铜做_极;精炼一段时间后,当阴极增重128 g时,铅蓄电池参加反应的硫酸的物质的量为_mol。19(1)高铁酸钾(K2FeO4)不仅是一种理想的水处理剂,而且高铁电池的研制也在

12、进行中。如图1是高铁电池的模拟实验装置:该电池放电时正极的电极反应式为_;若维持电流强度为1 A,电池工作十分钟,理论消耗Zn_g(已知F96500Cmol1)。盐桥中盛有饱和KCl溶液,此盐桥中氯离子向_(填“左”或“右”)移动;若用阳离子交换膜代替盐桥,则钾离子向_(填“左”或“右”)移动。图2为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线,由此可得出高铁电池的优点有_。(2)有人设想以N2和H2为反应物,以溶有A的稀盐酸为电解质溶液,可制造出既能提供电能,又能固氮的新型燃料电池,装置如图所示,电池正极的电极反应式是_,A是_。(3)利用原电池工作原理测定汽车尾气中CO的浓度,其装置如图所示。该

13、电池中O2可以在固体介质NASICON(固溶体)内自由移动,工作时O2的移动方向_(填“从a到b”或“从b到a”),负极发生的电极反应式为_。20.用图1所示装置实验,U形管中a为25mL CuSO4溶液,X、Y为电极。(1)若X为铁,Y为纯铜,则该装置所示意的是工业上常见的_池,阳极反应式为_。(2)若X为纯铜,Y为含有Zn、Ag、C等杂质的粗铜,则该图所示意的是工业上常见的_装置。反应过程中,a溶液的浓度_发生变化(填“会”或“不会”)。.现代氯碱工业常用阳离子交换膜将电解槽隔成两部分,以避免电解产物之间发生二次反应。图2为电解槽示意图。(3)阳离子交换膜,只允许溶液中的_通过(填标号)。

14、H2Cl2HClNaOH(4)写出阳极的电极反应式:_。(5)已知电解槽每小时加入10%的氢氧化钠溶液10 kg,每小时能收集到标准状况下氢气896 L,而且两边的水不能自由流通。则理论上:电解后流出的氢氧化钠溶液中溶质的质量分数为_。通过导线的电量为_。(已知NA6.021023 mol1,电子电荷为1.601019 C)21(1)某原电池装置如图所示,电池总反应为2AgCl22AgCl。正极反应为_。当电路中转移0.01 mol e时,交换膜左侧溶液中约减少_mol离子。(2)最近我国科学家设计了一种CO2+H2S协同转化装置,实现对天然气中CO2和H2S的高效去除。示意图如图所示,其中电

15、极分别为ZnO石墨烯(石墨烯包裹的ZnO)和石墨烯,石墨烯电极区发生反应为:EDTA-Fe2+-e=EDTA-Fe3+;2EDTA-Fe3+H2S=2H+S+2EDTA-Fe2+该装置工作时,阴极的电极反应:_;协同转化总反应:_;若采用Fe3+/Fe2+取代EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+,溶液需为_性(碱性、中性、酸性)(3)以石墨为电极,电解Pb(NO3)2溶液制备PbO2,若电解过程中以铅蓄电池为电源,当电解装置中阳极增重23.9g时(忽略副反应),理论上蓄电池正极极增重_g。(4)电化学降解法可用于处理酸性硝酸盐污水,设计一电解池(如图所示)。 若电解过程中转移了2mol电子,

16、则膜两侧电解液的质量变化差(m左m右)为_g。3单元训练金卷高三化学卷(A) 第十二单元 电化学基础答 案一、选择题(每小题3分,共48分)1【答案】D【解析】原电池是将化学能转化成电能的装置,A正确;原电池由电极、电解质溶液和导线等组成,B正确;图中a极为铝条、b极为锌片时,构成原电池,导线中会产生电流,C正确;图中a极为锌片、b极为铜片时,锌片作负极,电子由锌片通过导线流向铜片,D错误。2【答案】B【解析】A煤燃烧时部分化学能转化为热能,还有光能,烧煤取暖证明了这一点,故A正确;B电解熔融Al2O3时是将电能转化为化学能,故B错误;C炸药爆炸过程中,化学能转化为热能、动能、光能等,故C正确

17、;D镁条燃烧时发光、放热,即部分化学能转化为光能和热能,故D正确;故答案为B。3【答案】C【解析】前两项都按常规,应该是活泼金属作负极;C项中Al能与NaOH溶液反应,作负极。D项中Al在浓HNO3中钝化,Cu能与浓HNO3溶液反应,Cu作负极。4【答案】D【解析】将a与b用导线接起来,浸入电解质溶液中,a金属溶解,a为负极,则活动性ab,将a、d分别投入等浓度的盐酸中,d比a反应强烈,可知活动性da;将铜浸入b的盐溶液里,无明显变化,把铜浸入c的盐溶液里,有c析出,可知活动性bCuc;将a与e用导线连接浸入电解质溶液中,电子沿导线流向a,则金属活动性ea,则活动性顺序由强到弱为edabc。故

18、选D。5【答案】D【解析】该电池中肼是燃料,在负极通入,A正确;肼中氮元素的化合价是2价,氧化产物是N2,负极反应为N2H44OH4e=4H2ON2,所以每释放1mol N2 转移的电子数为4NA,B正确;通入空气的一极为正极,正极上O2发生还原反应,反应式是O22H2O4e=4OH,C正确;电池总反应为N2H4O2=N22H2O,反应生成水,溶液浓度降低,KOH溶液的pH将降低,D错。6【答案】C【解析】A项,锌比铜活泼,锌作负极,铜作正极,连接正确;B项,电解精炼铜,粗铜作阳极,纯铜作阴极,连接正确;C项,电镀时,镀件作阴极,镀层金属作阳极,连接错误;D项,电解氯化铜溶液,铜作阴极,石墨作

19、阳极,连接正确。7【答案】A【解析】A项,电池放电时,电解质中阴离子向负极移动、阳离子向正极移动,所以CO向负极移动,正确;B项,原电池放电时,电子从负极沿导线流向正极,即电子从通入氢气的负极沿导线流向通入氧气的正极,错误;C项,正极上氧气得电子和二氧化碳反应生成碳酸根离子,电极反应式为O22CO24e=2CO,错误;D项,燃料电池中,通入燃料的电极是负极,通入氧化剂的电极是正极,正极上得电子发生还原反应,所以该燃料电池中,通入氢气的电极是负极,通入氧气的电极是正极,正极上得电子发生还原反应,错误。8【答案】D【解析】由题图可知,空气通入电极a,显然电极a为正极,发生还原反应,A错误;4mol

20、 VB2发生反应时消耗11mol O2,同时转移44mol电子,故消耗1mol VB2时转移11mol电子,B错误;电池工作时,阴离子(OH)向负极(VB2极)移动,C错误;正极反应式为O22H2O4e=4OH,用总反应式减去正极反应式的11倍即得负极反应式,故VB2在负极上发生氧化反应,电极反应式为2VB222OH22e=V2O52B2O311H2O,D正确。9【答案】B【解析】A项:4AgNO32H2O4AgO24HNO3,脱离反应体系的物质是4AgO2,相当于2Ag2O,加入适量Ag2O才能复原(加入AgNO3,会使NO的量增加);B项:2H2O2H2O2,脱离反应体系的是2H2O2,相

21、当于2H2O,加入适量水可以复原;C项:2KCl2H2O2KOHH2Cl2,脱离反应体系的是H2Cl2,相当于2HCl,通入适量HCl气体才能复原(加入盐酸时,同时也增加了水);D项:2CuSO42H2O2H2SO42CuO2,脱离反应体系的是2CuO2,相当于2CuO,加入适量CuO可以复原。10【答案】C【解析】放电时,该装置是原电池,负极上锌失电子发生氧化反应,正极上氧化银得电子发生还原反应;充电时,阴极上氢氧化锌得电子发生还原反应,阳极上银失电子发生氧化反应,据此分析作答。A放电时,氧化银得电子发生还原反应,所以Ag2O参与反应的电极为正极,A项错误;B放电时,正极上的反应式为:Ag2

22、O+H2O+2e=2Ag+2OH,所以正极附近溶液的pH增大,B项错误;C充电时,阴极上氢氧化锌得电子发生还原反应,所以该电极反应为:Zn(OH)2+2e=Zn+2OH,C项正确;D根据电池反应式知,充电时时每生成1molAg2O转移2mol电子,D项错误;选C。11【答案】D【解析】硼化钒空气燃料电池中,VB2在负极失电子,氧气在正极得电子,电池总反应为4VB211O2=4B2O32V2O5,VB2放电时生成两种氧化物,氧化物会和酸反应,所以电池中使用阴离子交换膜,故A正确;VB2极是负极,外电路中电子由VB2电极流向阴极c电极,故B正确;电解过程中,b电极是阳极,该电极表面产生的气体是氧气

23、,可以收集后充入A池中的电极循环利用,故C正确;负极上是VB2失电子发生氧化反应,因在碱性环境中,VB2极发生的电极反应为2VB222OH22e=V2O52B2O311H2O,故D错误。12【答案】C【解析】酸性乙醇燃料电池的负极反应为:CH3CH2OH-4e+H2O=CH3COOH+4H+,正极应为O2得电子被还原,电极反应式为:O2+4e+4H+=2H2O,正负极相加可得电池的总反应式为:CH3CH2OH+O2=CH3COOH+H2O,可根据电极反应式判断离子和电子的转移问题。A.原电池中,阳离子向正极移动,A错误;B.氧气得电子被还原,化合价由0价降低到-2价,若有0.4mol电子转移,

24、则应有0.1mol氧气被还原,在标准状况下的体积为2.24L,B错误;C.酸性乙醇燃料电池的负极反应为:CH3CH2OH-4e+H2O=CH3COOH+4H+,可知乙醇被氧化生成乙酸和水发生氧化反应,C正确;D.在燃料电池中,氧气在正极得电子被还原生成水,正极反应式为:O2+4e+4H+=2H2O,溶液为酸性,不能产生OH,D错误;故合理选项是C。13【答案】A【解析】Pt为惰性电极,电解各种盐溶液时,阳离子在阴极放电,阳离子的放电顺序为Cu2+H+Al3+Mg2+Na+,乙池中的溶质若为MgSO4、Al(NO3)3或Na2SO4,电解过程中阴极不会析出金属,故乙池中的溶质只能为CuSO4。甲

25、、乙两个电解池串联,通过各个电极的电子数相等。甲、乙两池的阴极分别发生的反应为2Ag+2e=2Ag、Cu2+2e=Cu,则存在关系式:2Ag2eCu,n(Cu)n(Ag)0.01mol,故乙池中析出金属Cu的质量为m(Cu)0.01 mol64 gmol10.64 g,但实际上仅析出0.24g Cu,这说明CuSO4的量不足,还发生反应:2H+2e=H2。14. 【答案】D【解析】从图上可以看出,该燃料电池通入H2S生成S2的电极发生失电子的氧化反应,为负极,通入氧气生成水的一极为正极,发生还原反应。A电极a实现了由H2S变为S2,发生了氧化反应,A项错误;B在内电路中,质子应向正极区移动,B

26、项错误;C图示明确给出了氧化产物是S2,不是SO2,C项错误;D由于使用的是质子固体电解质膜,正极发生的反应为:O24e4H=2H2O,D项正确;所以答案选择D项。15【答案】D【解析】由2H2SO2=S22H2O得出负极H2S失电子发生氧化反应,则a为电池的负极,故A错误;正极O2得电子发生还原反应,所以电极b上发生的电极反应为O24H+4e=2H2O,故B错误;电路中每流过4 mol电子,则消耗1 mol氧气,但该装置将化学能转化为电能,所以电池内部几乎不放出热能,故C错误;每17g即0.5mol H2S参与反应,则消耗0.25mol氧气,则根据O24H+4e=2H2O可知,有1 mol

27、H经质子膜进入正极区,故D正确。16【答案】B【解析】由图可知与X电极相连的电极区发生还原反应:2H2e=H2,所以Pt()为阴极,X为直流电源的负极,Y为直流电源的正极,A正确。在阴极区由于发生反应2H2e=H2,破坏了附近的水的电离平衡,水继续电离,最终导致阴极区的c(OH)增大,pH增大,溶液碱性增强;在阳极区,发生反应SO2eH2O=SO2H,HSO2e-H2O=SO3H,溶液中的c(H+)增大,溶液的酸性增强,pH减小,B错误。根据B选项的分析可知在阳极区由于不断产生硫酸,所以产生的硫酸的浓度比加入的硫酸的浓度要大,C正确。在反应的过程中,阳极区不断产生H2SO4,阴极区不断产生H2

28、,阴极区得到的Na2SO3溶液则循环使用,因此该过程中的产品主要为H2SO4和H2,D正确。二、非选择题(共52分)17【答案】(1)2H+2e=H2升高(2)Cu石墨(或比铜活泼性弱的金属)含Fe3+的溶液(3)正极CH48e2H2O=CO28H+11.2【解析】(1)若C为稀H2SO4溶液,电流表指针发生偏转,B电极材料为Fe且作负极,电极反应式为Fe2e=Fe2,A电极为正极,溶液中氢离子得到电子生成氢气,电极反应式为2H2e=H2;氢离子浓度减小,氢氧根离子浓度增大,溶液pH升高。(2)将反应Cu2Fe3=Cu22Fe2设计成如题图所示的原电池装置,Cu元素的化合价由0价升高到2价,失

29、电子作原电池的负极,则负极A极材料为Cu,正极B极材料为石墨或比铜活泼性弱的金属,Fe3在正极得电子发生还原反应,溶液C用可溶性铁盐,即含Fe3的溶液。(3)根据甲烷燃料电池的结构示意图可知,电子流出的电极为负极,a为负极,b为正极,在燃料电池中,氧气在正极得电子发生还原反应,甲烷在负极失电子发生氧化反应,所以电极a的反应方程式为CH48e2H2O=CO28H+。根据正极电极反应式:O24e4H=2H2O,可知线路中转移2mol电子时,消耗的O2为0.5mol,在标准状况下的体积为0.5 mol22.4L/mol11.2 L。18【答案】(1)铜或Cu O2+4e+4H+=2H2O (2)CH

30、4+10OH-8e=CO+7H2O Pb +SO-2e=PbSO4 正 (3)阳 4 【解析】(1)原电池中负极失去电子,发生氧化反应,化合价升高,根据总反应知,Cu化合价升高,则该电池的负极材料为Cu;正极得电子,发生还原反应,正极的电极反应式为:O2+4e+4H+=2H2O;(2)如图所示该电池为碱性燃料电池,甲烷作负极,失电子后结合氢氧根生成碳酸根,则负极的电极反应式为:CH4+10OH-8e=CO+7H2O;根据总反应分析知,放电时,铅蓄电池负极失去电子,化合价升高,电极反应式为:Pb +SO-2e=PbSO4;充电时,铅蓄电池的PbO2极要转化为Pb,发生还原反应,所以应与外加直流电

31、源的正极相连;(3)精炼时,粗铜要被溶解发生氧化反应,所以做阳极;当阴极增重128 g时,n(Cu)=2mol,阴极电极反应为Cu2+2e-=Cu,由总反应PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O2e得:n(硫酸)=n(e)=2mol2=4mol。19【答案】(1)FeO4H2O3e=Fe(OH)35OH0.2右左使用时间长、工作电压稳定(2)N28H6e=2NH氯化铵(3)从b到aCOO22e=CO2【解析】(1)放电时石墨为正极,高铁酸钾在正极上发生还原反应,电极反应式为FeO4H2O3e=Fe(OH)35OH;若维持电流强度为1A,电池工作十分钟,转移电子的物质的量为1106

32、0965000.0062mol。理论消耗Zn的质量为0.0062mol265gmol10.2g。电池工作时,阴离子移向负极,阳离子移向正极,所以盐桥中氯离子向右移动;若用阳离子交换膜代替盐桥,则钾离子向左移动。由题图中高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线,可知高铁电池的优点有使用时间长、工作电压稳定。(2)该电池的本质反应是合成氨反应,电池中氢气失电子在负极发生氧化反应,氮气得电子在正极发生还原反应,则正极反应式为N28H6e=2NH,氨气与HCl反应生成氯化铵,则电解质溶液为氯化铵溶液。(3)工作时电极b作正极,O2由电极b移向电极a;该装置是原电池,通入一氧化碳的电极a是负极,负极上一氧

33、化碳失去电子发生氧化反应,电极反应式为COO22e=CO2。20【答案】(1)电镀Cu2e=Cu2(2)铜的电解精炼会(3)(4)2Cl2e=Cl2(5)35.7%7.71106 C【解析】(3)阳离子交换膜,只允许阳离子通过,所以H、Na可以通过。(5)m(NaOH)原10 kg10%1kg。在阴极区,H放出,但又有Na移来,引起阴极区增重,所以有2H2OH22NaOH增重2M(Na)M(H)转移2e解得m(NaOH)生成3 200 g3.2 kg,m(溶液)增1 760 g1.76 kg,Q7.71106 C,故w(NaOH) 100%100%35.7%。21【答案】(1)Cl2+2e=2

34、Cl 0.02 (2)CO2+2H+2e=CO+H2O CO2+H2S=CO+H2O+S 酸性 (3)6.4 (4)14.4 【解析】(1)根据电池总反应为2Ag+Cl22AgCl可知,氯气在正极上得电子生成氯离子,电极反应式为Cl2+2e2Cl,故答案为:Cl2+2e2Cl;放电时,当电路中转移0.01mol e时,交换膜左侧的电极放电产生0.01mol Ag,与电解质中的0.01mol Cl结合生成AgCl沉淀,同时约有0.01mol H通过阳离子交换膜转移到右侧溶液中,则交换膜左侧溶液中约减少0.02mol离子,故答案为:0.02;(2)石墨烯失电子作阳极,ZnO石墨烯作阴极,CO2被还

35、原生成CO,电极反应式为CO2+2H+2e=CO+H2O;石墨烯失电子作阳极,阳极Fe2+失电子生成Fe3+,Fe3+继续与H2S反应生成Fe2+与S,故协同转化总反应为CO2+H2S=CO+H2O+S,Fe2+、Fe3+易水解,只能在酸性条件下存在,故答案为:CO2+2H+2e-=CO+H2O;CO2+H2S=CO+H2O+S;酸性;(3)电解Pb(NO3)2溶液制备PbO2时,阳极上铅离子失电子发生氧化反应生成二氧化铅,电极反应式为Pb2+2H2O-2e=PbO2+4H+,23.9g PbO2的物质的量为0.1mol,反应转移的电子数目为0.2mol,蓄电池正极为PbO2,PbO2得电子发

36、生还原反应生成电极反应式为PbO2+2e+4H+SO=PbSO4+2H2O,由电极反应式可知,当PbO2得到2mol电子时,正极增重64g,则反应转移的电子数目为0.2mol,正极增重6.4g,故答案为:6.4;(4)转移2mol电子时,阳极(阳极反应为H2O失电子氧化为O2和H+)消耗1mol水,产生2mol H+进入阴极室,阳极室质量减少18g;阴极的电极反应式为2NO3-+6H+10e=N2+6OH,转移2mol电子,阴极室中放出0.2mol N2(5.6g),同时有2mol H+(2g)进入阴极室,因此阴极室质量减少3.6g,故膜两侧电解液的质量变化差(m左-m右)=18g-3.6g=14.4g,故答案为:14.4。3