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4.2 电解池 测试题
一、单选题
1．中学阶级介绍的电解原理的应用主要有三种：一是氯碱工业、二是电解精炼铜、三是电解冶金。下列关于这三个工业生产的描述中正确的是（ ）
A．电解精炼铜时，负极反应式：
B．氯碱工业和电解精炼铜中，阳极都是氯离子放电放出氯气
C．在氯碱工业中，电解池中的阴极产生的是，NaOH在阳极附近产生
D．电解精炼铜时，应用粗铜作阳极、精铜作阴极，可溶性铜盐作电解质溶液
2．后母戊鼎是迄今世界上出土最大、最重的青铜礼器，形制巨大，雄伟庄严，工艺精巧，足以代表高度发达的商代青铜文化。下列有关说法错误的是（ ）
A．青铜的熔点低于纯铜
B．古代湿法炼铜的原理是置换反应
C．现代电解精炼铜时，粗铜作阳极
D．青铜器表面的铜绿是铜的一种氧化物
3．下列关于铜电极的叙述中错误的是（ ）
A．锌铜原电池铜是正极
B．在镀件上镀铜时可用金属铜做阳极
C．用电解法精炼粗铜时粗铜做阴极
D．用电解法精炼粗铜时，Cu2+移向纯铜电极
4．下列不是氯碱工业的直接产品的是（ ）
A．氢气 B．氯气 C．氯化氢 D．氢氧化钠
5．下图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极，则下列有关判断正确的是（ ）
A．a为负极，b为正极 B．a为阳极，b为阴极
C．电解过程中，d电极质量增加 D．电解过程中，氯离子浓度不变
6．在城市中地下常埋有纵横交错的管道和输电线路，有些地面上还铺有地铁或城铁的铁轨，当有电流泄漏入潮湿的土壤中，并与金属管道或铁轨形成回路时，就会引起后者的腐蚀。原理简化如图所示。则下列有关说法错误的是（ ）
A．原理图可理解为两个串联电解装置
B．溶液中铁丝被腐蚀时，左侧有无色气体产生，附近产生少量白色沉淀，随后变为灰绿色
C．溶液中铁丝左端电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+
D．地下管线被腐蚀，不易发现，维修也不便，故应将埋在地下的金属管道表面涂绝缘膜(或油漆等)
7．电解法转化CO2可实现CO2资源化利用。电解CO2制甲酸盐(HCOO-)的原理如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．Pt片连接电源的正极
B．阴极发生的电极反应是2CO2+2e-+H2O=HCO +HCOO-
C．阳极区的pH升高
D．K+从Pt电极区向Sn电极区迁移
8．氮氧化物(NOx)是有毒的大气污染物，研究发现，可以采用如图装置有效去除氮的氧化物，下列说法正确的是（ ）
A．电解过程中，Pt电极I上发生氧化反应
B．电解过程中，Pt电极II上发生反应：4OH--4e-=2H2O+O2↑
C．电解过程中，左极室pH会逐渐减小，
D．若NOx为NO，转移1mol电子时吸收塔中消耗0.5molS2O42-
9．用石墨作电极电解下列四种溶液，以下说法错误的是（ ）
A．电解AgNO3溶液，阳极生成O2，溶液的酸性增强
B．电解浓ZnBr2溶液，阴极反应式为Zn2＋＋2e－=Zn
C．电解AlCl3溶液，总反应的离子方程式：2H2O＋2Cl－ 2OH－＋Cl2↑＋H2↑
D．电解Pb(NO3)2和CuCl2的混合溶液，可明显分为三个阶段
10．直接碳固体氧化物燃料电池作为全固态的能量转换装置，采用固体碳作为燃料，以多孔Pt作电极、氧化锆为电解质，其工作原理如下图。下列说法错误的是（ ）
已知：CO2(g)+C=2CO(g) △H=+172.5kJ mol-1 CO(g)+ O2(g)=CO2(g)△H=-283kJ mol-1
A．电极a为正极，电子由b经过导线到a
B．电极b发生的电极反应为：CO+O2--2e-=CO2
C．依据装置原理可推测，该条件下CO放电比固体C更容易
D．若1molC(s)充分燃烧，理论上放出的热量为110.5kJ
11．早在1807年化学家戴维用电解熔融氢氧化钠制得钠，反应原理为（ ；后来盖·吕萨克用铁与熔融氢氧化钠作用也制得钠，反应原理为： 。下列有关说法错误的是（ ）
A．电解熔融氢氧化钠制钠，阴极发生电极反应为：
B．盖·吕萨克法制钠原理是熵的增加带动了反应的进行
C．若戴维法与盖·吕萨克法制得等量的钠，则两反应中转移的电子总数比为
D．目前工业上常用电解熔融氯化钠法制钠(如图)，电解槽中石墨极为阳极，铁为阴极
12．近日，全球首套1MWh钠离子电池储能系统在示范区正式投运。钠离子电池是一种新型二次电池，比锂离子电池更稳定，造价更低，可实现内快速充电。放电时，从负极脱嵌，经电解质嵌入正极，总反应为(，M为过渡金属)，下列叙述不正确的是（ ）
A．充电时，从过渡金属氧化物中脱嵌，经电解质嵌入石墨烯纳米片
B．放电时，电子从石墨烯纳米片流出经外电路流入过渡金属氧化物
C．充电时，阴极上发生的电极反应为()
D．放电时，负极上发生的电极反应为()
13．海洋是一个十分巨大的资源宝库，海水中含量最多的是H、O两种元素，还含有Na、Cl、Mg、Br、Ca、S等元素。海水资源的利用主要包括海水淡化、海水晒盐，从海水中制取镁、钾、溴等化工产品。从海水中提取镁的步骤是将石灰乳加入海水沉淀池中，得到氢氧化镁沉淀，再将氢氧化镁与盐酸反应，得到的溶液蒸发结晶，获得六水合氯化镁晶体(MgCl2 6H2O)进一步操作得到无水氯化镁，电解熔融氯化镁可获得单质镁。海水淡化是解决淡水资源短缺的有效途径之一，其方法主要有蒸馏法、电渗析法和离子交换法等。下列有关海水提镁的说法正确的是（ ）
A．得到Mg(OH)2沉淀的化学反应方程式为：2NaOH+MgCl2=Mg(OH)2↓+2NaCl
B．加入盐酸，Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq)平衡正向移动
C．在空气中加热灼烧MgCl2 6H2O可得到无水氯化镁
D．电解熔融氯化镁时金属镁在阳极析出
14．如图为一种电催化还原CO2的装置示意图，下列有关叙述正确的是（ ）
A．甲电极连接电源正极
B．该装置工作时，A池中 移向B池
C．工作一段时间后，B池溶液的pH减小
D．可用pH试纸检测B池溶液的pH
15．最近有研究人员利用隔膜电解法处理高浓度的乙醛废水转化为乙醇和乙酸。实验室以一定浓度的乙醛－Na2SO4溶液为电解质溶液，模拟乙醛废水的处理过程，其装置如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．直流电源a端连接的电极发生氧化反应
B．若以氢氧燃料电池为直流电源，燃料电池的a极应通入H2
C．反应进行一段时间，右侧电极附近酸性减弱
D．电解过程中阳极区生成乙酸，阴极区生成乙醇
16．某学生设计了一个“黑笔红字”的趣味实验。滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿，然后平铺在一块铂片上，接通电源后，用铅笔在滤纸上写字，会出现红色字迹。据此，下列叙述正确的是（ ）
A．铅笔芯作阳极，发生还原反应
B．铂片端作阴极，发生氧化反应
C．铅笔端附近有少量的氯气产生
D．红字是H+放电，c（OH-）增大造成
17．下列叙述不正确的是（ ）
A．NaHCO3、Fe(OH)3、FeCl2均可通过化合反应生成、
B．电解、电离、电镀均需要通电才可进行
C．CO2、N2O5、SO2均为酸性氧化物
D．水玻璃、淀粉溶液、胶体均为混合物
18．CO2资源化利用是实现碳中和的一种有效途径。下图是CO2在电催化下产生合成气(CO和H2)的一种方法。下列说法错误的是（ ）
A．a电极连接电源的负极 B． 从a极区向b极区移动
C．b极区中c(CH3COO-)逐渐增大 D．a极区中c( )逐渐增大
19．铬(Ⅵ) 的化合物有较大毒性，如不回收利用，会对环境造成污染。某混合浆液含Al(OH)3、MnO2和少量Na2CrO4。某研究小组设计了如下电解分离装置，可以使浆液较完全地分离成固体混合物和含铬元素溶液，并回收利用。下列说法不正确的是（ ）
A．通电后CrO42-将通过阴离子膜进入阳极室
B．阴极室最终只能得到Na2SO4和H2
C．阳极的电极反应式为：4OH--4e-=O2↑+2H2O
D．分离后所得含铬元素的粒子有CrO42-和Cr2O72-
20．现以CO、O2、熔融盐Z(Na2CO3)组成的燃料电池，采用电解法处理CO同时制备N2O5，装置如图所示，其中Y为CO2。下列说法不合理的是（ ）
A．若甲池消耗标准状况下的氧气2.24L，则乙池中产生氢气0.2mol
B．石墨I是原电池的负极，发生氧化反应
C．乙池中左端Pt极电极反应式：N2O4－2e－+2H2O=2N2O5+4H+
D．甲池中的CO32－向石墨I极移动
二、综合题
21．铁及其化合物在日常生活中有广泛的应用，回答下列问题。
（1）用K2FeO4给水消毒、杀菌时得到的Fe3+可以净水，Fe3+净水原因是 (用离子方程式表示)；但Fe3+净水要腐蚀设备，在腐蚀钢铁设备时，除H+作用外，另一主要原因是 。
（2）钢铁腐蚀造成很大损失，用如图装置防止钢铁腐蚀(烧杯中均为食盐水)，X极的电极材料应是________________(填字母)。
A．锌 B．铜
C．银 D．石墨
（3）高铁电池是一种新型的二次电池，电解液为碱性溶液，其反应式如下：
3Zn
+ 2K2FeO4 + 8H2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH
①写出该电池放电时的正极反应式 。
②如图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 。
（4）从保护环境的角度考虑，制备K2FeO4较好的方法为电解法，其装置如图所示。
①石墨做电解池的 极(填“阴”或“阳”)，溶液中OH-向 移动(填“铁丝网”或“石墨”)
②电解过程中阳极的电极反应式为 。
③若维持电流强度为6A，电解5小时，理论上可制得K2FeO4的质量为 g(已知F=96500 C/mol，结果保留1位小数)
（5）已知25℃时Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38，此温度下若在实验室中配制5 mol/L 500 mL FeCl3溶液，为使配制过程中不出现浑浊现象，则至少需要加入 mL 2 mol/L的盐酸(滴加盐酸前后，溶液总体积不变)。
22．用如图所示的装置进行电解， 中盛有 溶液， 中盛有饱和 溶液，通电一会儿，发现湿润的淀粉 试纸的 端变为蓝色。回答下列问题：
（1）电源的 端为 (填“正”或“负”)极。
（2） 中发生反应的总化学方程式为 。
（3） 中石墨电极上的电极反应式为 ；一段时间后， 中溶液 (填“升高”、“降低”或“不变”)。
（4）电池工作 后， 装置中共收集到 (折算为标准状况下)气体，此时 中溶液的质量减轻了 。
（5）去掉该装置中的电源，改用导线连接，为使湿润的淀粉 试纸的 端变为蓝色，可将 (填“A”或“B”)中的溶液换成 (填“稀硫酸”或“浓硝酸”)。
23．电解食盐水是氯碱工业的基础。目前比较先进的方法是阳离子交换膜法，电解示意图如图所示，图中的阳离子交换膜只允许阳离子通过。请回答以下问题：
（1）图中A极要连接电源的 (填“正”或“负”)极。
（2）精制饱和食盐水从图中 位置补充。(填“a”“b”“c”“d”“e”或“f”)
（3）电解总反应的离子方程式是 。
24．请按要求回答下列问题：
（1）甲烷的标准燃烧热为kJ mol，则表示甲烷燃烧热的热化学方程式： 。
（2） kJ/mol
kJ/mol
写出与反应生成和水蒸气的热化学反应方程式 。
（3）铁片镀铜实验中(装置如图所示)，b接电源的 极，铁片上发生的电极反应式为 。电镀过程中 (填“变大”、“变小”或“基本保持不变”)。
（4）新冠疫情期间，某同学设计了一个电解装置如图，用于制备“84”消毒液的有效成分，则c为电源的 极；该发生器阴极电极反应式为 。
（5）如图装置利用与Cu发生的反应，设计一个可正常工作的电池，补全该电化学装置示意图 。(供选择的实验用品为：石墨棒、铜棒、溶液、溶液)
25．湿法氯化法是目前从精炼铜的阳极泥(含有Cu2Se、Cu2Te、Ag2Te、Au2Te等)中回收硒、碲和贵重金属的常用方法之一，工艺流程如图所示。请回答下列问题：
（1）电解精炼铜时，粗铜作 (填“阴极”或“阳极”)。
（2）分银液中存在电离平街[Ag(SO3)2]3-Ag++2SO。“沉银”时，加入硫酸的量不能过多也不能过少，其中加入硫酸不能过多的原因是 。
（3）“沉硒”时，发生反应的化学方程式为 。
（4）AgCl可用作电池的电极材料。如右图所示，两侧溶液的体积均为1 L。该电池工作时，若外电路中通过0.1 mol电子，则负极质量增加 g，室温下，此时右侧溶液的pH= ( 忽略体积变化)。该电池充电时，AgCl-Ag电极应与直流电源的 (填“正极”或“负极”)相连。
答案解析部分
1．【答案】D
【解析】【解答】A、电解精炼铜时，在阴极上是铜离子得电子的还原反应，不存在负极，故A错误；
B、氯碱工业中，阳极是氯离子失电子的氧化反应，电解精炼铜中，阳极是金属失电子的氧化反应，两极的反应不同，故B错误；
C、 在电解饱和NaCl溶液中，电解池中的阴极上氢离子得电子产生H2，所以水电离出的氢氧根离子在阴极附近产生，因此NaOH在阴极附近产生，故C错误；
D、电解精炼铜时，应用粗铜作阳极、精铜作阴极，可溶性铜盐作电解质溶液，故D正确；
故答案为：D。
【分析】A、电解精炼铜时，在阴极上是铜离子得电子的还原反应；
B、氯碱工业中，阳极是氯离子失电子的氧化反应，电解精炼铜中，阳极是金属失电子的氧化反应；
C、电解饱和食盐水时，NaOH在阴极生成；
D、电解精炼铜，粗铜作阳极、精铜作阴极。
2．【答案】D
【解析】【解答】A．青铜是合金，形成合金后熔点降低，则青铜的熔点低于纯铜，故A不符合题意；
B．古代湿法炼铜的原理是铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，是置换反应，故B不符合题意；
C．现代电解精炼铜时，粗铜作阳极失去电子被氧化，故C不符合题意；
D．青铜器表面的铜绿是碱式碳酸铜，是铜的一种碱式盐，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】青铜器是合金，合金的熔沸点低于纯金属，古代湿法炼铜主要利用的是置换原理，电解精炼铜时，纯铜做阴极，粗铜做阳极，青铜器表面的铜绿的成分不是氧化物而是碱式碳酸铜
3．【答案】C
【解析】【解答】A．锌比铜活泼，在锌铜原电池中，铜是正极，选项A不符合题意；
B.在镀件上镀铜时，用金属铜作阳极，镀件为阴极，电解质为铜盐溶液，阴极上析出铜，选项B不符合题意；
C.用电解法精炼粗铜时，粗铜作阳极，精炼为阴极，粗铜中的锌、铁等活动性比铜强的金属发生氧化反应，变为金属阳离子进入溶液，活动性比Cu弱的银、金等金属则以单质的形式沉淀在容器底部，俗称阳极泥，从而可与铜分离，选项C符合题意；
D.用电解法精炼粗铜时，纯铜作阴极，Cu2+在阴极上获得电子，变为单质铜，从而起到提纯铜的目的，选项D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】要注意原电池中活泼金属做负极，精炼铜是粗铜做阳极，电镀时，镀层做阳极。
4．【答案】C
【解析】【解答】电解饱和食盐水阳极氯离子失去电子，化合价从-1价变化为0价，发生氧化反应,电极反应为:2Cl--2e-═Cl2↑，阴极氢离子得到电子，氢元素化合价从+1价变化为0价，发生还原反应，电极反应为:2H++2e-═H2↑；总反应为:2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2，所以氯化氢不是氯碱工业的直接产品，故C符合题意；
故答案为：C。
【分析】工业上制取氯气大多采用电解饱和食盐水的方法，以此为基础的工业称为“氯碱工业”，电解饱和食盐水可产生氯气、氢气和氢氧化钠，据此分析进行解答。
5．【答案】C
【解析】【解答】A、根据电流方向可知a为正极，b为负极，故A不符合题意；
B、根据电流方向可知a为正极，b为负极，故B不符合题意；
C、根据电流方向可知a为正极，b为负极，c为阳极，d为阴极，电解过程中，d电极铜离子得到电子变为铜单质，质量增加，故C符合题意；
D、电解过程中，c极氯离子失去电子变为氯气，因此浓度减小，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】根据电流方向判断电极类型及有关电极反应。
6．【答案】C
【解析】【解答】A、该装置存在外电源，所以是电解池装置，与正极相连的铁为阳极，与负极相连的铁为阴极，而电解质溶液中的铁丝又与铁构成闭合回路，所以该装置可看成是串联的电解池装置，A不符合题意；
B、溶液中铁丝被腐蚀时，左侧的铁与正极相连，为电解池的阳极，失去电子生成亚铁离子，而左侧铁丝与阳极相连，则为阴极，发生还原反应，氢离子放电生成氢气，所以氢氧根离子浓度增大，与亚铁离子结合为白色氢氧化亚铁沉淀，在空气中被氧化，迅速变为灰绿色，B不符合题意；
C、溶液中铁丝的左端是阴极，氢离子放电生成氢气，C符合题意；
D、地下管线被腐蚀，不易发现，维修也不便，所以为保护地下管线，其表面涂绝缘膜(或油漆等)，防止被腐蚀，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.左边铁与正极相连为阳极，铁丝左边应为阴极，形成电解装置，铁丝右边为阳极，右边的铁为阴极又组成电解装置，所以可理解为两个串联电解装置；
B.阳极铁发生氧化反应生成亚铁离子；
D.表面涂绝缘膜（或油漆等）可以防止金属被腐蚀。
7．【答案】C
【解析】【解答】A．根据以上分析，通入CO2的一极为阴极，连接电源的负极，则Pt片连接电源的正极，故A不符合题意；
B．阴极发生还原反应，电极反应为2CO2+2e-+H2O=HCO +HCOO-，故B不符合题意；
C．阳极的电极反应式为：2H2O+4e-= O2↑+4H+，生成H+，则阳极区的pH降低，故C符合题意；
D．电解时，阳离子移向阴极，则K+从Pt电极区向Sn电极区迁移，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】CO2、HCOO-中碳元素的化合价分别为+4、+2，阴极发生还原反应，电极反应为CO2+2e-+H+= HCOO-(或2CO2+2e-+H2O=HCO +HCOO-)，阳极生成O2：2H2O+4e-= O2↑+4H+，由电极反应可得出电解总反应为2CO2+2H2O 2HCOOH+ O2↑，据此分析解答。
8．【答案】D
【解析】【解答】A．Pt电极I附近S化合价从+4降低到+3，被还原，发生还原反应，A不符合题意；
B．电极Ⅱ是阳极，由质子交换膜可知，电极Ⅱ发生的反应为：2H2O-4e-=O2+4H+↑，B不符合题意；
C．左极是阴极，发生的反应为：2HSO3-+2e-+2H+= S2O42-+2H2O，消耗4H+，pH增大，C不符合题意；
D．S2O42-和NO发生反应为：2S2O42-+2NO+2H2O=N2+ 4HSO3-，由方程式可知，1个NO中N化合价从+2降低到0价，故消耗2mol S2O42-转移4mol电子，转移1mol电子时吸收塔中消耗0.5molS2O42-，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据电极I发生的是亚硫酸根到S2O42-的反应，元素化合价降低，被还原，发生的还原反应，电极II发生的是2H2O-4e-=O2+4H+↑，在电解过程中左侧消耗氢离子导致pH增大，根据NOx转化为N2即可计算出消耗的S2O42-.结合选项进行判断
9．【答案】C
【解析】【解答】A.电解AgNO3溶液时，水电离产生的OH－在阳极发生失电子的氧化反应，其电极反应式为2H2O－4e－=4H＋＋O2↑，因此阳极产生O2，溶液的酸性增强，选项正确，A不符合题意；
B.Zn(NO3)2溶液中，阴极上H＋的放电能力小于Zn2＋，因此阴极的电极反应式为Zn2＋＋2e－=Zn，选项正确，B不符合题意；
C.电解AlCl3时，阳极上Cl－发生失电子的氧化反应生成Cl2，阴极上H2O电离产生的H＋发生得电子的还原反应生成H2和OH－，Al3＋进一步与OH－反应生成Al(OH)3或AlO2－，选项错误，C符合题意；
D.混合溶液中，阴极上阳离子的放点顺序为Pb2＋>Cu2＋>H＋，因此电解过程中存在三个过程，选项正确，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A.电解AgNO3溶液时，Ag＋在阴极发生还原反应，水电离产生的OH－在阳极发生失电子的氧化反应；
B.电解ZnBr2溶液时，阳极上Br－发生失电子的氧化反应，Zn2＋发生得电子的还原反应；
C.Al3＋能与OH－反应；
D.根据溶液中离子的放电顺序确定点结果中发生的反应；
10．【答案】D
【解析】【解答】A．通过分析可知，a电极为正极，b电极为负极；所以电子通过导线，由b电极向a电极迁移，A项不符合题意；
B．由电池的工作原理示意图可知，b电极上发生的是CO的氧化反应，因此电极反应式为： ，B项不符合题意；
C．通过分析可知，电池在工作时，是将固体碳转变为CO后再利用CO发生的电化学反应，这种方式相比于直接利用固体碳，更容易放电，C项不符合题意；
D．由题可知，C完全燃烧的热化学方程式为： ，所以1molC(s)充分燃烧理论上放出的热量为393.5kJ，D项符合题意；
故答案为：D。
【分析】分析电池的工作原理示意图，电池在工作时，氧化锆电解质中的O2-由a电极向b电极迁移，因此a为正极，b为负极；电池在工作时，固体碳首先转化为CO，再扩散到b电极上发生电化学反应，相比于直接利用固体碳，这种方式更容易反应。
11．【答案】C
【解析】【解答】A，电解熔融氢氧化钠制钠，阴极上是钠离子发生得电子的还原反应，即阴极发生电极反应为： ，故A不符合题意；
B．反应 ，在高温时生成Na蒸气，是熵增加的反应，有利于反应正向移动，故B不符合题意；
C．戴维法生成4molNa转移4mol电子，但盖.吕萨克法生成4molNa转移8mol电子，两反应中转移的电子总数比为1：2 ，故C符合题意；
D．电解熔融氯化钠法制钠(如图)，电解槽中石墨极为阳极，该极上产生氯气，铁为阴极，该极上析出金属钠，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．电解熔融氢氧化钠制钠，阴极上是钠离子发生得电子的还原反应；
B．该反应是熵增加的反应，有利于反应正向移动；
C．依据两个反应中电子转移的数目分析；
D．电解槽中石墨极为阳极，该极上产生氯气，铁为阴极，该极上析出金属钠；
12．【答案】C
【解析】【解答】A．由分析可知，充电时，NaMO2在阳极失去电子发生氧化反应生成Na1-xMO2和钠离子，阳极放电生成的钠离子经电解质向阴极移动，在钠离子作用下Na1-xC6在阴极得到电子发生还原反应生成NaC6，故A不符合题意；
B．由分析可知，放电时，石墨烯纳米片为原电池的负极，过渡金属氧化物为正极，电子从石墨烯纳米片流出经外电路流入过渡金属氧化物，故B不符合题意；
C．由分析可知，充电时，石墨烯纳米片与直流电源的负极相连，做电解池的阴极，在钠离子作用下Na1-xC6在阴极得到电子发生还原反应生成NaC6，电极反应式为()，故C符合题意；
D．由分析可知，放电时，石墨烯纳米片为原电池的负极，NaC6在负极失去电子发生氧化反应生成Na1-xC6，电极反应式为()，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．依据电池总反应方程式中化合价的变化，阳离子经电解质向阴极移动；
B．放电时，电子从负极流出经外电路流入正极；
C．充电时，阴极与直流电源的负极相连，得到电子发生还原反应；
D．放电时，负极失去电子发生氧化反应。
13．【答案】B
【解析】【解答】A．将石灰乳加入海水沉淀池中，得到氢氧化镁沉淀，得到Mg(OH)2沉淀的化学反应方程式为Ca(OH)2+MgCl2=Mg(OH)2↓+CaCl2，A说法不符合题意；
B．加入盐酸，氢离子与Mg(OH)2(s)电离产生的氢氧根离子反应，c(OH-)减小，导致Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq)平衡正向移动，B说法符合题意；
C．在空气中加热灼烧MgCl2 6H2O，导致Mg2++2H2O Mg(OH)2+2H+正向移动，不能得到无水纯净的氯化镁，C说法不符合题意；
D．电解熔融氯化镁时，镁离子在阴极得电子生成金属镁，则镁在阴极析出，D说法不符合题意；
故答案为B。
【分析】A.石灰乳是Ca(OH)2；
B.氢离子消耗氢氧根，使氢氧化镁的沉淀溶解平衡正向移动；
C.在空气中加热，镁离子水解生成氢氧化镁；
D.电解熔融氯化镁时镁在阴极析出。
14．【答案】C
【解析】【解答】A．结合题图和题给信息分析，题图所示装置是一个电解池装置，甲电极上 ，电极反应为 ，甲电极为阴极，连接电源负极，故A不符合题意；
B．在电解过程中，阳离子往阴极移动，故B池中 通过阳离子交换膜迁移至A池中，故B不符合题意；
C．乙电极上 ，电极反应为 ，工作一段时间后， B池溶液pH减小，故C符合题意；
D．乙电极上 ，电极反应为 ，乙电极为阳极，连接电源的正极，产物 具有强氧化性，能使pH试纸褪色，故不能用pH试纸检测，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】根据A发生的是二氧化碳到一氧化碳的还原反应，因此A是阴极，接电池的负极，B池发生的是氯离子到次氯酸根的反应，发生的氧化反应，是阳极，连接的是电池的正极，该装置工作时，氢离子向A池移动，而B池在不断的消耗氢氧根这里导致pH在不断的减小，由于次氯酸根据哟氧化性一般不用试纸进行检验pH
15．【答案】B
【解析】【解答】A.由电解池中，阳离子移向阴极，故右侧电极为阴极，左侧电极为阳极，发生氧化反应，选项正确，A不符合题意；
B.电解池中左侧电极为阳极，则直流电源a为正极，若以氢氧燃料电池作为治理电源，则应通入的应为O2，选项错误，B符合题意；
C.右侧电极的电极反应式为：CH3CHO＋2H＋＋2e－=CH3CH2OH，反应过程中消耗H+，溶液的酸性减弱，选项正确，C不符合题意；
D.由分析可知，乙醛在阳极发生氧化反应，形成乙酸，在阴极发生得电子，形成乙醇，选项正确，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】电解过程中，废水中乙醛在阳极发生失电子的氧化反应，其电极反应为：CH3CHO＋H2O－2e－=CH3COOH＋2H＋；
乙醛在阴极发生得电子的还原反应，其电极反应式为：CH3CHO＋2H＋＋2e－=CH3CH2OH，据此结合选项进行分析即可。
16．【答案】D
【解析】【解答】A.用铅笔在滤纸上写字，会出现红色字迹，说明铅笔芯做阴极，电极反应为：2H++2e-═H2↑或2H2O+2e-═H2↑+2OH-，发生还原反应，故A不符合题意；
B.在该电解池中，铅笔芯做阴极，铂片做阳极，故B不符合题意；
C.铅笔芯做阴极，电极反应为：2H++2e-═H2↑，或2H2O+2e-═H2↑+2OH-，有氢气产生，故C不符合题意；
D.用铅笔在滤纸上写字，会出现红色字迹，说明铅笔芯做阴极，电极反应为：2H++2e-═H2↑或2H2O+2e-═H2↑+2OH-，阴极附近水电离的H+放电，促进水的电离，c（OH-）增大滴加酚酞溶液呈红色，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】根据题意，知电解饱和食盐水，用铅笔写字，出现红色，说明有大量的氢氧根离子，说明在铅笔这一端使氢离子放电，做的阴极，故a是负极，氢离子放电，得到电子，发生还原反应。b极做正极，铂片做阳极，氯离子放电发生氧化反应，产生氯气
17．【答案】B
【解析】【解答】A．Na2CO3与CO2、H2O反应生成NaHCO3 ， Fe(OH)2、O2、H2O生成Fe(OH)3 ， FeCl3与Fe反应生成FeCl2 ， 所以NaHCO3、Fe(OH)3、FeCl2均可通过化合反应生成，故A不符合题意；
B．电离是指电解质在水溶液或熔融状态下离解成带相反电荷并自由移动离子的一种过程；电解时将电流通过电解质溶液或熔融态电解质(电解液)，在阴极和阳极上引起氧化还原反应的过程；电镀就是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程，电离不需要通电，电解、电镀需要通电，故B符合题意；
C．和碱反应生成盐和水的氧化物属于酸性氧化物，CO2、N2O5、SO2均为酸性氧化物，故C不符合题意；
D．水玻璃是硅酸钠的水溶液，为混合物，淀粉溶液、胶体均含有两种物质，均为混合物，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.两种或两种以上的物质发生反应生成一种物质的反应为化合反应；
B.电离是指电解质在水溶液或熔融状态下离解成带相反电荷并自由移动离子的一种过程，电解时将电流通过电解质溶液或熔融态电解质(电解液)，在阴极和阳极上引起氧化还原反应的过程，电镀是电解的应用；
C.和碱反应生成盐和水的氧化物属于酸性氧化物；
D.不同物质组成的为混合物，同种物质组成的为纯净物。
18．【答案】C
【解析】【解答】A．由分析可知，a电极为阴极，则连接电源的负极，A不符合题意；
B． 为阴离子，应从阴极向阳极移动，所以从a极区向b极区移动，B不符合题意；
C．b极为阳极， -2e-+2CH3COO-= +2CH3COOH，则溶液中c(CH3COO-)逐渐减小，C符合题意；
D．a极为阴极，CO2+2e-+2 =CO+2 +H2O，2 +2e-=H2↑+2 ，所以c( )逐渐增大，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】a电极上CO2发生还原反应生成CO，则电极a为阴极，与电源负极连接，电极b为阳极，与电源正极相连，据此解答。
19．【答案】B
【解析】【解答】A.电解时阴离子应该向阳极移动，所以通电后CrO42-将通过阴离子膜进入阳极室，选项A不符合题意。
B.阴极室的反应为水电离的氢离子得电子转化为氢气，所以阴极室剩余水电离的氢氧根离子，同时Na+透过阳离子交换膜进入阴极室，所以阴极室还要得到氢氧化钠，选项B符合题意。
C.阳极的反应应该是水电离的氢氧根离子失电子转化为氧气，方程式为：4OH--4e-=O2↑+2H2O，选项C不符合题意。
D.阳极室随着水电离的氢氧根离子被反应，剩余氢离子，使溶液显酸性，可以与透过阴离子交换膜过来的CrO42-发生如下反应：2CrO42- + 2H+ Cr2O72- + H2O，所以分离后所得含铬元素的粒子有CrO42-和Cr2O72-，选项D不符合题意。
【分析】电解时，CrO42-通过阴离子交换膜向阳极移动，从而从浆液中分离出来，因存在2CrO42- + 2H+ Cr2O72- + H2O，则分离后含铬元素的粒子是CrO42-、Cr2O72- ，阴极发生还原反应生成氢气和硫酸钠，在阳极上发生反应：4OH--4e-=O2↑+2H2O，据此回答。
20．【答案】C
【解析】【解答】根据装置图，甲池为燃料电池，乙池为电解池，通CO一极为负极，电极反应式为CO－2e－＋O2－=CO2，通O2一极为正极，电极反应式为O2＋4e－=2O2－，乙池左端Pt连接电源的正极，即左端Pt为阳极，电极反应式为N2O4＋2HNO3－2e－=2N2O5＋2H＋，乙池右端Pt为阴极，电极反应式为2H＋＋2e－=H2↑；
A、根据上述分析，根据转移电子物质的量相等，建立关系为O2～4e－～2H2，消耗氧气的物质的量为2.24L/22.4L·mol－1=0.1mol，则产生氢气的物质的量为0.1mol×2=0.2mol，故A说法符合题意；
B、根据上述分析，石墨I是原电池的负极，根据原电池工作原理，负极上发生氧化反应，故B说法符合题意；
C、乙池中左端Pt极电极反应式为N2O4＋2HNO3－2e－=2N2O5＋2H＋，故C说法不符合题意；
D、根据原电池工作原理，甲池中CO32－向石墨I极移动，故D说法符合题意；
【分析】根据装置图，甲池为燃料电池，乙池为电解池，通CO一极为负极，电极反应式为CO－2e－＋O2－=CO2，通O2一极为正极，电极反应式为O2＋4e－=2O2－，乙池左端Pt连接电源的正极，即左端Pt为阳极，电极反应式为N2O4＋2HNO3－2e－=2N2O5＋2H＋，乙池右端Pt为阴极，电极反应式为2H＋＋2e－=H2↑；
21．【答案】（1）Fe3+ +3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H+；2Fe3+ + Fe = 3Fe2+
（2）A
（3）FeO42- + 3e- + 4H2O = Fe(OH)3 + 5OH-；使用时间长；工作电压稳定
（4）阴；铁丝网；Fe - 6e- + 8OH- = FeO42- + 4H2O；36.9 g
（5）12.5
【解析】【解答】（1）高铁酸钾被还原后的产物Fe3+水解生成的Fe（OH）3胶体粒子能吸附水中的悬浮杂质，可起到净水的作用，Fe3+水解离子方程式为：Fe3++3H2O Fe（OH）3（胶体）+3H+，故答案为：Fe3++3H2O Fe（OH）3（胶体）+3H+；
铁离子具有氧化性，钢铁设备中的Fe会与铁离子反应生成亚铁离子，离子方程式是：2Fe3++Fe=3Fe2+，故答案为2Fe3++Fe=3Fe2+；（2）装置为原电池，若用如图装置保护铁，X极的电极材料应比铁活泼，可以选择锌，故答案为：A；（3）①放电时，正极得到电子发生还原反应，FeO42-获得电子生成Fe（OH）3，应有水参与反应，同时生成氢氧根离子，正极电极反应式为：FeO42- + 3e- + 4H2O = Fe(OH)3 + 5OH-；
故答案为：FeO42- + 3e- + 4H2O = Fe(OH)3 + 5OH-；②由图可知，高铁电池的优点有放电时间长，工作电压稳定等优点；
故答案为：使用时间长；工作电压稳定；（4）①图为电解池，铁是活泼金属失去电子发生氧化反应，作为电解池的阳极，石墨得到电子发生还原反应，作为阴极，溶液中的阴离子向阳极移动，阳离子向阴极移动，故OH-向阳极即铁丝网移动，故答案为：阴；铁丝网；②K2FeO4能消毒、净水的原因是高价铁具有氧化性，能消毒杀菌，生成Fe3+形成胶体，具有吸附水中悬浮物的净水作用，电解时阳极Fe失去电子发生氧化反应，阳极的电极反应式为Fe - 6e- + 8OH- = FeO42- + 4H2O，故答案为：Fe - 6e- + 8OH- = FeO42- + 4H2O；
③维持电流强度为6A，电解5小时，时间为18000s，F=96500 C/mol，Q=It=6C/s×18000s，通过的电子为 ，则理论上可制得K2FeO4的最大质量= ≈36.9g，
故答案为：36.9g；（5）要使溶液不产生沉淀，则溶液中c（OH-）= = mol/L =2×10-13mol/L，溶液中c（H+）= = =0.05mol/L，加入稀盐酸体积= =12.5mL；
故答案为：12.5mL。
【分析】本题主要考查原电池、电解池的相关知识，由金属的活泼性确定原电池的正负极、电解池的阴阳极，或者由元素的化合价升降确定正负极和阴阳极。
22．【答案】（1）负
（2）
（3） (或 )；不变
（4）18
（5）A；稀硫酸
【解析】【解答】（1）发现湿润的淀粉KI试纸的D端变为蓝色，说明生成碘，发生氧化反应，则D为阳极，C为阴极，E为正极，F为负极，故答案为：负；
（2）A为电解NaCl溶液，阴极为Pt，阳极为Fe，阳极Fe失电子生成Fe2+，阴极氢离子放电生成氢气，促进水的电离生成氢氧根离子，进而生成氢氧化亚铁，所以A中发生反应的总化学方程式为Fe+2H2O Fe(OH)2+H2↑，故答案为：Fe+2H2O Fe(OH)2+H2↑；
（3）B中盛有饱和Na2SO4溶液，Cu为阴极，阴极上氢离子放电生成氢气，即阴极上有气泡产生，石墨为阳极，阳极上氢氧根离子放电生成氧气，电极反应为2H2O-4e-=O2↑+4H+，由于整个过程实质是电解水，所以Na2SO4溶液的pH不变，故答案为：2H2O-4e-=O2↑+4H；有气泡产生；不变；
（4）B中盛有饱和Na2SO4溶液，Cu为阴极，石墨为阳极，整个过程实质是电解水，总反应为2H2O O2↑+2H2↑，生成的16.8L气体为氢气和氧气的混合气体，总物质的量为 ，n(H2)= ×0.75mol=0.5mol，电路中转移电子0.5mol×2=1mol，A中溶液的总反应为Fe+2H2O Fe(OH)2+H2↑，A中减小的质量为水，即转移2mol电子，溶液减小2molH2O，所以电路中转移1mol电子，溶液减小1molH2O，质量为1mol×18g/mol=18g，故答案为：18；
（5）去掉该装置中的电源，湿润的淀粉KI试纸的D端变为蓝色，说明D为阳极，C为阴极，B装置中Cu比石墨活泼，则Cu只能作负极，不能满足D为阳极，C为阴极的条件，所以装置A为原电池，并且Fe电极为负极，Pt电极为正极，但常温下浓硝酸能使Fe钝化，不能形成原电池，故A中的电解质溶液为稀硫酸，故答案为：A；稀硫酸。
【分析】
（1）发现湿润的淀粉KI试纸的D端变为蓝色，说明生成碘，发生氧化反应，则D为阳极，C为阴极，E为正极，F为负极；
（2）A为电解NaCl溶液，阴极为Pt，阳极为Fe，Fe是活性电极，发生氧化反应，阴极氢离子放电生成氢气；
（3）B中盛有饱和Na2SO4溶液，石墨为阳极，电极反应为2H2O-4e-=O2↑+4H+，由于整个过程实质是电解水，所以Na2SO4溶液的pH不变；
（4）利用得失电子守恒分析计算；
（5）去掉该装置中的电源，湿润的淀粉KI试纸的D端变为蓝色，说明D为阳极，C为阴极，B装置中Cu比石墨活泼，则Cu只能作负极，不能满足D为阳极，C为阴极的条件，所以装置A为原电池，并且Fe电极为负极，Pt电极为正极，但常温下浓硝酸能使Fe钝化，不能形成原电池，故A中的电解质溶液为稀硫酸。
23．【答案】（1）正
（2）a
（3）2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-
【解析】【解答】(1)电解池中阳离子向阴极移动，图中Na+向右侧运动，所以左侧为阳极室、右侧为阴极室，A极要连接电源的正极。
(2)A是阳极，氯离子失电子生成氯气，所以精制饱和食盐水从图中a位置补充；
(3)电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气、氯气，总反应的离子方程式是2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-。
【分析】（1）电解池中阳离子向阴极移动，则左侧为阳极室、右侧为阴极室；
（2）A是阳极，氯离子失电子生成氯气；
（3）电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气、氯气。
24．【答案】（1）CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+ 2H2O(g) kJ mol
（2）
（3）正；；基本保持不变
（4）负；
（5）
【解析】【解答】（1）燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成指定氧化物放出的热量，则表示甲烷燃烧热的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+ 2H2O(l) kJ mol；
（2）给热化学方程式编号：① kJ/mol；② kJ/mol；根据盖斯定律，②2-①得，即热化学方程式为；
（3）铁片镀铜实验中，铜片作阳极，与电源正极相连，即b接电源的正极，电极反应式为；待镀器件铁片作阴极，与电源负极相连，即a接电源的负极，电极反应式为；由阴阳极电极反应式可知，阳极生成的与阴极消耗的的量相等，则电镀过程中基本保持不变；
（4）由装置特点可知，为得到次氯酸钠，下端电极应生成氯气，上端电极生成NaOH，氯气向上扩散与上端生成的NaOH充分接触反应生成次氯酸钠，故c为电源的负极，d为电源的正极；该发生器阴极生成NaOH，与阳极生成的氯气反应生成NaClO，电极反应式为；
（5）利用Fe3+与Cu发生的反应，反应原理为：Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+，故两个电极为：Cu和石墨棒，电解质溶液分别为CuSO4和FeCl3，电极反应分别为：Cu-2e-=Cu2+、Fe3++e-=Fe2+，并用KCl盐桥形成闭合回路，电池工作一段时间后的现象为CuSO4溶液蓝色加深，FeCl3溶液黄色变浅，甚至转化为浅绿色，铜片质量减少，根据电子的流向可知，右侧电极为铜电极，作负极，左侧电极为石墨电极，作正极，故原电池装置图为：，补全该电化学装置如图，四个括号中分别为：石墨棒、溶液、铜棒、溶液。
【分析】（1）燃烧热是101kP时，1mol可燃物完全燃烧生成稳定产物时的反应热；
（2）根据盖斯定律；
（3）依据电镀时，镀层作阳极，镀件作阴极，含镀层阳离子的溶液作电镀液判断。电镀也叫“金属搬家”；
（4）电解池中，与电源正极相连的电极是阳极，阳极失电子，发生氧化反应，与电源负极相连的电极是阴极，阴极上得电子，发生还原反应；
（5）原电池的构成条件是有活动性不同的两种金属（或一种是非金属）、有电解质溶液、形成闭合回路，必须是自发的氧化还原反应。
25．【答案】（1）阳极
（2）会生成二氧化硫，污染环境
（3）2SO2+H2SeO3+H2O=Se+2H2SO4
（4）3.55；0.7；负极
【解析】【解答】阳极泥含有Cu2Se、Cu2Te、Ag2Te、Au2Te，加入盐酸和氯化钠，同时通入氯气，反应生成氯化铜和氯化银、亚硒酸和TeCl4，过滤分离出氯化银，加入亚硫酸钠溶液，得到含有络合离子的分银液，再加入硫酸得到氯化银沉淀。滤液Ⅰ加入有机溶剂进行萃取，水相中通入二氧化硫，将亚硒酸还原为硒。据此解答。
(1)电解精炼铜时，粗铜做阳极；
(2)根据电离平衡分析，加入硫酸过多，会生成二氧化硫气体，污染环境；
(3)二氧化硫将亚硒酸还原生成硒，同时生成硫酸，反应方程式为：2SO2+H2SeO3+H2O=Se+2H2SO4。
(4)左侧电极反应式为Ag+Cl--e-=AgCl，当电路中有0.1mol电子转移时，左侧电极质量增加0.1mol氯离子的质量，即3.55克，则溶液有0.1mol氢离子经过阳离子交换膜进入右侧，则右侧溶液中氢离子总浓度变为0.2mol/L，则pH为0.7；该电池充电时，左侧电极应发生氯化银变成银的反应，即得到电子，做阴极，连接电源的负极。
【分析】
(1)电解精炼铜时，粗铜做阳极；
(2)根据电离平衡分析；
(3)二氧化硫将亚硒酸还原生成硒，同时生成硫酸。
(4)依据得失电子守恒计算；依据阳接正阴接负判断。
