1、第四章第四章 化学反应与电能化学反应与电能 (时间：90 分钟 满分：100 分) 一、选择题(本题包括 18 小题，每小题 3 分，共 54 分；每小题只有一个选项符合题意) 1下列叙述与电化学腐蚀有关的是( ) A炒过菜的铁锅不及时清洗易生锈 B在空气中金属镁、铝都具有较好的抗腐蚀性 C红热的铁丝与水接触时，表面形成了蓝黑色的物质 D把铁片投入氯化铜的溶液中，在铁表面上附着一层红色的铜 答案 A 解析 炒过菜的铁锅不及时清洗，在铁锅上就会形成以 NaCl 溶液为电解质溶液的原电池， 发生电化学腐蚀。金属镁、铝都具有较好的抗腐蚀性，是因为它们在空气中容易被氧化，在 金属表面生成一层致密的氧化
2、物薄膜，阻止继续被氧化，属于化学腐蚀。红热的铁丝与水接 触和铁片投入氯化铜溶液中都是直接发生化学反应，属于化学腐蚀。 2用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，电解质溶液一般为 H2SO4H2C2O4混合溶液。下列叙述错误的是( ) A待加工铝制工件为阳极 B可选用不锈钢网作为阴极 C阴极的电极反应式：Al3 3e=Al D硫酸根离子在电解过程中向阳极移动 答案 C 解析 A 项，根据电解原理可知，Al 要形成氧化膜，化合价升高失电子，因此铝为阳极，正 确；B 项，阴极仅作导体，可选用不锈钢网，且不锈钢网接触面积大，能增加电解效率，正 确；C 项，阴极应为氢离子得电子生成氢气，错
3、误；D 项，电解时，阴离子移向阳极，正确。 3如图所示是一种以液态肼(N2H4)为燃料，氧气为氧化剂，某固体氧化物为电解质的新型燃 料电池。该固体氧化物电解质的工作温度高达 700900 时，O2 可在该固体氧化物电解质 中自由移动，反应生成物均为无毒无害的物质。下列说法正确的是( ) A电池内的 O2 由电极乙移向电极甲 B电池总反应为 N2H42O2=2NO2H2O C当甲电极上有 1 mol N2H4消耗时，乙电极上有 22.4 L O2参与反应 D电池外电路的电子由电极乙移向电极甲 答案 A 解析 A 项，在原电池内部，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，该装置中电极甲为负 极， 电极
4、乙为正极， 所以O2 由电极乙移向电极甲， 正确； B项， 电池的总反应为N 2H4O2=N2 2H2O，错误；C 项，当甲电极上有 1 mol N2H4消耗时，转移 4 mol 电子，根据得失电子守 恒知，乙电极上有 1 mol O2参与反应，在标准状况下 O2的体积为 22.4 L，题目中没有指明标 准状况，错误；D 项，在外电路中，电子由负极(甲)移向正极(乙)，错误。 4关于如图所示的装置的说法正确的是( ) AA 池、C 池是原电池，B 池是电解池 BA 池、B 池、C 池都是原电池 CA 池、B 池是原电池，C 池是电解池 DA 池是原电池，B 池是电解池，C 池是电镀池 答案 D
5、 解析 由图可知，A 池中 Zn 为负极，Cu 为正极；B 池中 C1为阳极，C2为阴极；C 池中 Ag 为阳极，Cu 为阴极，即在 Cu 上镀 Ag。故整个装置是用一个原电池串联一个电解池和一个 电镀池。 5太阳能路灯蓄电池是磷酸铁锂电池，其工作原理如图。M 电极材料是金属锂和碳的复合 材料(碳作为金属锂的载体)，电解质为一种能传导 Li 的高分子材料，隔膜只允许 Li通过， 电池反应式为 LixC6Li1xFePO4LiFePO46C。下列说法正确的是( ) A放电时 Li 从左边移向右边，PO3 4从右边移向左边 B放电时，正极反应式为 Li1xFePO4xLi xe=LiFePO 4
6、C充电时 M 极连接电源的负极，电极反应式为 6Cxe =Cx 6 D充电时电路中通过 2.0 mol 电子，产生 28 g Li 答案 B 解析 M 电极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体)，含有 Li 单质。M 电极为 负极， 放电时， 阳离子向正极移动， Li 从左向右移动， 隔膜只允许 Li通过， PO3 4不能通过， A 项错误；放电时，正极得到电子，Li1xFePO4变成 LiFePO4，根据得失电子守恒，正极反 应式为 Li1xFePO4xLi xe=LiFePO 4，B 项正确；放电时，M 为负极，充电时 M 为阴 极，连接电源的负极，生成 LixC6，电极反应式为
7、 6CxLi xe=Li xC6，C 项错误；碳是 锂的载体，根据 6CxLi xe=Li xC6，转移 x mol e 得到 x mol Li，则转移 2 mol e，生成 2 mol Li 单质，其质量为 14 g，D 项错误。 6(2019 海南，8 改编)微型银锌电池可用作电子仪器的电源，其电极分别是 Ag/Ag2O 和 Zn，电解质为 KOH 溶液，电池总反应为 Ag2OZnH2O=2AgZn(OH)2，下列说法正确 的是( ) A电池工作过程中，KOH 溶液浓度降低 B电池工作过程中，电解液中 OH 向正极迁移 C负极发生反应 Zn2OH 2e=Zn(OH) 2 D正极发生反应 A
8、g2O2H 2e=2AgH 2O 答案 C 解析 A 项， 由电池总反应为 Ag2OZnH2O=2AgZn(OH)2可知， 反应中 n(KOH)不变， 但电池反应消耗了 H2O，所以电池工作过程中，KOH 溶液浓度升高，错误；B 项，电池工作 过程中，电解质溶液中阴离子向负极移动、阳离子向正极移动，所以电解液中 OH 向负极迁 移，错误；C 项，由电池总反应可知，Zn 失电子，发生氧化反应而作负极，电极反应式为 Zn2OH 2e=Zn(OH) 2，正确；D 项，Ag2O 得到电子，发生还原反应作正极，电极反 应式为 Ag2OH2O2e =2Ag2OH，错误。 7.实验发现，298 K 时，在氯
9、化铁酸性溶液中加少量锌粒后，Fe3 立即被还原成 Fe2。某夏令 营兴趣小组根据该实验事实设计了如图所示原电池装置。下列有关说法正确的是( ) A该原电池的正极反应是 Zn2e =Zn2 B左烧杯中溶液的红色逐渐褪去 C该电池铂电极上立即有气泡出现 D该电池总反应为 3Zn2Fe3 =2Fe3Zn2 答案 B 解析 该电池总反应为 Zn2Fe3 =2Fe2Zn2，所以左烧杯铂为正极，电极反应为 2Fe3 2e =2Fe2，右烧杯锌为负极，电极反应为 Zn2e=Zn2；由于左烧杯中的 Fe3被还 原为 Fe2 ，所以左烧杯中溶液的红色逐渐褪去。 8某课题研究小组设计如图所示装置(电极材料均为铂)
10、，该装置可将工业废水中的乙胺 (CH3CH2NH2)转化成无毒无害物质。下列分析错误的是( ) A电极 N 为电池的负极 B电池工作时，H 由右极区通过交换膜移动到左极区 CN 电极的电极反应式为 2CH3CH2NH28H2O30e =4CO 2N230H D当空气(假设含氧气 20%)的进入量为 7.5 mol 时，可以处理含乙胺 9%(质量分数)的废水 0.1 kg 答案 D 解析 含有乙胺废水的 N 极是负极，负极上乙胺失电子发生氧化反应，A 项正确；电池工作 时， H 向正极移动， 由右极区通过交换膜到左极区， B 项正确； 含有乙胺废水的 N 极是负极， 负极上乙胺失电子发生氧化反应
11、，生成无毒无害的二氧化碳和氮气，电极反应式为 2CH3CH2NH28H2O30e =4CO 2N230H ，C 项正确。 9 (2019 衡水高二期末)2018 年我国科学家成功研制出铝石墨烯电池。 若手机使用该电池， 1.1 s 即充满电并可连续使用半个月。电池的电解质为铝基离子液体(BMIM 和 AlCl3按一定比 例配制而成)，主要阴离子为 AlCl 4、Al2Cl 7，其电池如图所示。下列说法正确的是( ) A放电时，石墨烯作电池正极，发生氧化反应 B放电时，铝电极的电极反应式为 Al3e 7AlCl 4=4Al2Cl 7 C充电时，Al 与电源正极相连 D放电时，AlCl 4、Al2
12、Cl 7向石墨烯移动 答案 B 解析 放电时是原电池，Al 作负极，发生氧化反应，石墨烯作正极，发生还原反应，故 A 错 误；根据题意可知，电池中主要阴离子为 AlCl 4、Al2Cl 7，且 Al 作负极，失去电子，电极反 应式为 Al3e 7AlCl 4=4Al2Cl 7，故 B 项正确；充电时，阴极得电子生成 Al，所以 Al 应该连接电源负极，故 C 错误；放电时，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，即阴离子 (AlCl 4、Al2Cl 7)向 Al 移动，故 D 错误。 10铁铬氧化还原液流电池是一种低成本的储能电池，电池结构如图所示，工作原理为 Fe3 Cr2 Fe2 Cr3。下列
13、说法一定正确的是( ) A电池充电时，b 极的电极反应式为 Cr3 e=Cr2 B电池放电时，b 极的电极反应式为 Fe2 e=Fe3 C电池放电时，Cl 从 b 极穿过选择性透过膜移向 a 极 D电池放电时，电路中每通过 0.1 mol 电子，Fe3 浓度降低 0.1 mol L1 答案 A 解析 解本题的关键是要知道放电过程为原电池工作原理，充电过程为电解池工作原理，结 合原理示意图确定电极反应。放电时负极 b 发生氧化反应：Cr2 e=Cr3，充电时该电极 发生还原反应：Cr3 e=Cr2，A 项正确，B 项错误；放电时阴离子向负极 b 移动，C 项 错误；电池放电时，电路中每通过 0.
14、1 mol 电子，Fe3 的物质的量减少 0.1 mol，D 项错误。 11 (2019 福建师大附中高二上期末)2018 年 5 月美国研究人员成功实现在常温常压下用氮气 和水生产氨，原理如图所示： 下列说法正确的是( ) A图中能量转化方式只有 2 种 BH 向 a 极区移动 Cb 极发生的电极反应式 N26H 6e=2NH 3 Da 极上每产生 22.4 L O2流过电极的电子数为 4NA 答案 C 解析 图中能量转化方式有风能转化为电能、太阳能转化为电能、化学能转化为电能等，A 项错误；b 极上氮气转化为氨气，氮元素化合价降低被还原，为原电池的正极，故 H 向正极 b 极区移动，B 项
15、错误；b 极为正极，发生的电极反应为 N26H 6e=2NH 3，C 项正确； a 极为负极，电极反应为 2H2O4e =O 24H ，每产生标准状况下 22.4 L O 2即 1 mol 氧 气，流过电极的电子数为 46.021023，但题干没说明所处状况，D 项错误。 12(2019 张家界高二检测)液流电池是一种新的蓄电池，是利用正负极电解液分开，各自循 环的一种高性能蓄电池，具有容量高、使用领域(环境)广、循环使用寿命长的特点。如图是 一种锌溴液流电池，电解液为溴化锌的水溶液。下列说法正确的是( ) A充电时阳极的电极反应式：Zn2e =Zn2 B充电时电极 a 为外接电源的负极 C放
16、电时 Br 向右侧电极移动 D放电时左右两侧电解质储罐中的离子总浓度均增大 答案 D 13.利用如图所示装置，当 X、Y 选用不同材料时，可将电解原理广泛应用于工业生产，下列 说法中正确的是( ) A氯碱工业中，X、Y 均为石墨，Y 附近能得到氢氧化钠 B铜的精炼中，X 是纯铜，Y 是粗铜，Z 是 CuSO4溶液 C电镀工业中，X 是待镀金属，Y 是镀层金属 D外加电流法中，X 是待保护金属 答案 A 解析 铜的电解精炼时，应用粗铜作阳极、纯铜作阴极；电镀时，应以镀层金属作阳极、待 镀金属作阴极；外加电流法中，待保护的金属应与电源负极相连。 14关于如图装置，叙述错误的是( ) A石墨电极反应
17、 O24H 4e=2H 2O B鼓入少量空气，会加快 Fe 的腐蚀 C加入少量 NaCl，会加快 Fe 的腐蚀 D加入 HCl，石墨电极反应式：2H 2e=H 2 答案 A 解析 A 项，钢铁在接近中性的潮湿的空气中腐蚀属于吸氧腐蚀，石墨作正极，电极反应式 为 2H2OO24e =4OH，错误；B 项，铁发生的是吸氧腐蚀，鼓入少量的空气，增加了 氧气的量，加快腐蚀，正确；C 项，加入氯化钠，增加了溶液的导电性，加快了钢铁的腐蚀， 正确；D 项，加入 HCl 后，溶液呈强酸性，铁发生析氢腐蚀，石墨为正极，电极反应式为 2H 2e =H 2，正确。 15(2020 山东等级模拟考，11)工业上电解
18、 NaHSO4溶液制备 Na2S2O8。电解时，阴极材料 为 Pb；阳极(铂电极)电极反应式为 2HSO 42e =S 2O 2 82H 。下列说法正确的是( ) A阴极电极反应式为 PbHSO 42e =PbSO 4H B阳极反应中 S 的化合价升高 CS2O2 8中既存在非极性键又存在极性键 D可以用铜电极作阳极 答案 C 解析 Na2S2O8的结构为，由此结构可以判断出以下信息：S2O2 8中含硫 氧极性键和氧氧非极性键；S 的化合价仍为6 价，中间的两个 O 原子均为1 价，其他的 O 原子均为2 价；电解时阳极的 HSO 4中 O 失去电子，S 未变价；阴极电极反应式为 2H 2e
19、=H 2；若用铜作阳极，则阳极反应为 Cu2e =Cu2，综上所述，故选 C。 16如图所示装置中，a、b 都是惰性电极，通电一段时间后，b 极附近溶液呈红色。下列说 法中正确的是( ) AX 是正极，Y 是负极 BX 是负极，Y 是正极 C硫酸铜溶液的 pH 逐渐增大 D硫酸铜溶液的 pH 不变 答案 A 解析 由 b 极附近溶液呈红色(显碱性)， 可知氢离子在 b 极上放电， 则 b 为阴极， Y 为负极， X 为正极； 铂作阳极，电极反应式为 4OH 4e=2H 2OO2，氢氧根浓度减小，氢离子 浓度增大，溶液的 pH 减小。 17实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取氯气，已知铅蓄电
20、池放电时，负极：Pb SO2 42e =PbSO 4，正极：PbO24H SO2 42e =PbSO 42H2O。若制得 Cl2的物质的 量为 0.05 mol，这时电池内消耗的 H2SO4的物质的量是( ) A0.025 mol B0.05 mol C0.1 mol D0.2 mol 答案 C 解析 解答本题只要明确原电池和电解池原理、抓住转移电子守恒即可。由 2Cl 2e =Cl2可知，制取 0.05 mol Cl2转移 0.1 mol 电子，再由铅蓄电池总反应 PbPbO2 2H2SO4=2PbSO42H2O 可看出每转移 2 mol 电子消耗 2 mol H2SO4，现转移 0.1 m
21、ol 电子， 则消耗 0.1 mol H2SO4。 18(2020 重庆期末)关于下列各装置图的叙述不正确的是( ) A用图装置实现铁上镀铜，a 极为铜，电解质溶液可以是 CuSO4溶液 B图装置盐桥中 KCl 的 Cl 移向右烧杯 C图装置中钢闸门应与外接电源的负极相连获得保护 D图两个装置中通过导线的电子数相同时，消耗负极材料的物质的量不同 答案 B 解析 根据电流方向知 a 为电解池的阳极，要实现铁上镀铜，则铜为阳极，电解质溶液可以 是 CuSO4溶液，故 A 项正确；图装置是原电池，Zn 为负极，Cu 为正极，在原电池内，阴 离子移向负极，故 B 项错误；要保护钢闸门不受腐蚀，钢闸门应
22、该连在电源的负极上，故 C 项正确； 左边装置的负极反应式为Al3e =Al3， 右边装置的负极反应式为 Zn2e=Zn2， 这两个装置中通过相同数目的电子时， 消耗的负极材料的物质的量之比应该为 23， 故 D 项 正确。 二、非选择题(本题包括 4 小题，共 46 分) 19(10 分)(2019 重庆万州第二高级中学高二上期中)某课外活动小组用如图所示装置进行实 验，试回答下列问题： (1)若开始时开关 K 与 a 连接，则 B 极的电极反应式为_。 (2)若开始时开关K与b极连接， 则B极的电极反应式为_， 总反应的离子方程式为_。 (3)若开始时开关 K 与 b 连接，下列说法正确的
23、是_(填字母)。 A溶液中 Na 向 A 极移动 B从 A 极处逸出的气体能使湿润的 KI- 淀粉试纸变蓝 C反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质溶液的浓度 D若标准状况下 B 极产生 2.24 L 气体，则溶液中转移 0.2 mol 电子 (4)该小组同学认为，如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法，那么可以设想用如图装置 电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。 该电解槽的阳极反应式为_。 制得的氢氧化钾溶液从出口_(填“A”“B”“C”或“D”)导出。 答案 (1)Fe2e =Fe2 (2)2H 2O2e =H 22OH 2Cl2H 2O= 电解 2OH H 2 Cl2
24、(3)B (4)2H2O4e =4HO 2 D 解析 (1)开始时开关 K 与 a 连接形成原电池，B 电极铁作负极，失电子生成亚铁离子，电极 反应式为 Fe2e =Fe2。(2)开关 K 与 b 连接，装置为电解池，铁为阴极，发生还原反应， H 得到电子生成 H 2，即 B 电极反应式为 2H2O2e =H 22OH ；电解饱和食盐水生成 NaOH、H2和 Cl2。(3)电解过程中阳离子向阴极移动，B 为阴极，溶液中 Na 向 B 极移动，A 项错误；A 极上生成 Cl2，Cl2与 KI 溶液反应生成 I2，I2遇淀粉变蓝，B 项正确；反应一段时 间后加适量 HCl 气体，可恢复到电解前电解
25、质溶液的浓度，不是加入盐酸，C 项错误；若标 准状况下 B 极产生 2.24 L H2， 其物质的量为 0.1 mol， 依据电极反应式知， 电路中转移 0.2 mol 电子，但电子不能经过溶液，D 项错误。(4)电解时，阳极上失电子发生氧化反应，溶液中 的 OH 的放电能力强于 SO2 4，所以阳极上 OH 失电子生成水和 O 2，由于溶液为硫酸，故电 极反应式为2H2O4e =4HO 2。阳极上OH 放电，因此SO2 4向阳极移动，阴极上H 放电，因此 K 向阴极移动，电解产生的氢氧化钾在阴极生成，所以氢氧化钾溶液从出口 D 流出。 20(11 分)科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池
26、，其效率更高，可用于航天航空。 如图 1 所示装置中，以稀土金属材料作惰性电极，在电极上分别通入甲烷和空气，其中固体 电解质是掺杂了 Y2O3的 ZrO2固体，它在高温下能传导 O2 (O 24e =2O2)。 (1)c电极的名称为_， d电极上的电极反应式为_。 (2)如图 2 所示用惰性电极电解 100 mL 0.5 mol L 1 硫酸铜溶液，a 电极上的电极反应式为 _，若 a 电极产生 56 mL(标准状况)气体，则所得溶液的 pH_(不考 虑溶液体积变化)，若要使电解质溶液恢复到电解前的状态，可加入_(填字母)。 aCuO bCu(OH)2 cCuCO3 dCu2(OH)2CO3
27、答案 (1)正极 CH44O2 8e=CO 22H2O (2)4OH 4e=2H 2OO2 1 ac 解析 (1)原电池中电流的方向是从正极流向负极，故 c 电极为正极；d 电极为负极，通入的 气体为甲烷，d 电极反应式为 CH44O2 8e=CO 22H2O。(2)用惰性电极电解 CuSO4溶 液时，阳极(a 电极)反应式：4OH 4e=2H 2OO2；阴极反应式：2Cu 24e=2Cu， n(O2) 0.056 L 22.4 L mol 12.510 3 mol。转移电子的物质的量为 2.5103 mol40.01 mol， 溶液中 c(H )0.01 mol 0.1 L 0.1 mol
28、L 1，pHlg 0.11。加入 CuO 或 CuCO 3与溶液中的 H 反应，可使电解质溶液恢复到电解前的状态。 21(12 分)铁、铝及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用。 (1)某研究性学习小组设计了如图所示装置探究钢铁的腐蚀与防护。 为防止金属 Fe 被腐蚀，可以采用上述_(填装置序号)装置原理进行防护；装置中总 反应的离子方程式为_。 (2)用甲烷或其他有机物、氧气为原料可设计成原电池，以 CnH2nOn、O2为原料，硫酸溶液为 电解质设计成燃料电池，则负极的电极反应式为_。 (3)图 1 是在金属锌板上贴上一张用某溶液浸湿的滤纸，图 2 是 NaBH4/H2O2燃料电池。 图 2
29、 电池负极区的电极反应为_； 若用硫酸钠和酚酞的混合溶液浸湿滤纸，用导线将 a、b 直接相连，则滤纸出现_色， c 位置的电极反应式为_， 若用 KI- 淀粉溶液浸湿滤纸，用导线将 a、b 与 A、B 电极相连，铅笔芯 c 点处出现蓝色，则 b 接的是_(填“A”或“B”)电极。 答案 (1) 2Cl 2H 2O= 电解 2OH Cl 2H2 (2)CnH2nOn4ne nH 2O=nCO24nH (3)BH 48e 8OH=BO 26H2O 红 O22H2O4e =4OH B 解析 (1)装置为原电池，铁为负极，被腐蚀；装置为原电池，锌为负极被腐蚀，铁作正 极被保护； 装置为电解池， 铁作阴
30、极被保护。 装置中铁被保护， 实际是电解饱和食盐水， 生成氢氧化钠、氢气和氯气，离子方程式为 2Cl 2H 2O= 电解 2OH Cl 2H2。 (2)燃料电池中燃料作负极，反应失去电子，在酸性条件下生成二氧化碳，电极反应式为 CnH2nOn4ne nH 2O=nCO24nH 。 (3)NaBH4/H2O2燃料电池中负极为 BH 4发生氧化反应，电极反应式为 BH 48e 8OH =BO 26H2O，即 A 为负极，B 为正极。若用硫酸钠和酚酞的混合溶液浸湿滤纸，形成原 电池， 锌失去电子， 铅笔芯为正极， 氧气得到电子， 在该电极生成氢氧化钠， 使酚酞变红色； c 点的电极反应式是 O22H
31、2O4e =4OH；若用 KI- 淀粉溶液浸湿滤纸，c 处出现蓝色， 则 c 处发生反应 2I 2e=I 2，c 为阳极，则 b 接电池正极，因为 A 是负极，B 是正极，所 以 b 连接 B 极。 22(13 分)(1)绿色电源“直接二甲醚燃料电池”的工作原理示意图如图所示： 正极为_(填“A 电极”或“B 电极”)，H 移动方向为由_到_(填“A” 或“B”)，写出 A 电极的电极反应式：_。 (2)SO2和 NOx是主要大气污染物，利用下图装置可同时吸收 SO2和 NO。 a 是直流电源的_极。 已知电解池的阴极室中溶液的pH在47之间， 阴极的电极反应为_。 用离子方程式表示吸收 NO
32、 的原理_。 (3)结合下图所示的电解装置可去除废水中的氨氮。 a 极为_。 d 极反应式为_。 (4)VB2空气电池是目前储电能力最高的电池。以 VB2空气电池为电源，用惰性电极电解 硫酸铜溶液如图所示，该电池工作时的反应为 4VB211O2=4B2O32V2O5，VB2极发生的 电极反应为_。 当外电路中通过 0.04 mol 电子时， B 装置内共收集到 0.448 L 气体(标准状况)， 若 B 装置内的 液体体积为 200 mL(电解前后溶液体积不变)，则电解前 CuSO4溶液的物质的量浓度为 _ mol L 1。 答案 (1)B 电极 A B CH3OCH33H2O12e =2CO
33、 212H (2)负 2HSO 32H 2e=S 2O 2 42H2O 2NO2S2O 2 42H2O=N24HSO 3 (3)负极 Cl 2eH 2O=H HClO (4)2VB222OH 22e=V 2O52B2O311H2O 0.05 解析 (1)燃料电池中通入燃料的一极为负极， 即 A 为负极，负极上二甲醚失电子生成二氧化 碳和氢离子，则负极的电极反应式为 CH3OCH33H2O12e =2CO 212H ，通入氧气的 一极为正极，即 B 电极为正极；溶液中阳离子向正极移动，即 H 从 A 移向 B。(2)由图中信 息可知，与 a 相连的电极上，HSO 3被还原为 S2O 2 4，所以
34、 a 电极为电源的负极，b 为正极。 已知电解池的阴极室中溶液的 pH 在 47 之间，溶液显酸性，所以阴极的电极反应式为 2HSO 32H 2e=S 2O 2 42H2O。 吸收NO的原理是NO与S2O 2 4反应生成氮气和HSO 3， 离子方程式为 2NO2S2O2 42H2O=N24HSO 3。 (3)由图可知，电解时 Cl 失去电子转化为 HClO，HClO 可氧化 NH 3生成 N2，则 d 连接电源 正极为阳极，a 为负极，阳极反应式为 Cl 2eH 2O=H HClO。(4)该电池工作时的反 应为 4VB211O2=4B2O32V2O5，碱性条件下，VB2极发生氧化反应，反应得到 B2O3、 V2O5，有 OH 参与反应，同时有 H 2O 生成，电极反应式为 2VB222OH 22e=V 2O5 2B2O311H2O；B 装置为电解池，阳极生成氧气，根据电子转移守恒可知生成氧气的物质的 量为0.04 mol 4 0.01 mol，生成气体总物质的量为 0.448 L 22.4 L mol 10.02 mol，故生成氢气的物质 的量为 0.01 mol，由电子转移守恒知，电解前 CuSO4的物质的量为0.04 mol0.01 mol2 2 0.01 mol，故电解前 CuSO4溶液的物质的量浓度为0.01 mol 0.2 L 0.05 mol L 1。
