1、山东省济南市山东省山东师范大学附属中学2020-2021学年高二化学上学期10月学业质量检测试题（含解析）可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64 Zn-65一、选择题(本题包括10小题，每小题3分，共30分。每小题只有一个选项符合题意)1. 下列关于能量变化的说法正确的是A. “冰，水为之，而寒于水”说明相同质量的水和冰相比较，冰的能量高B. 化学反应在物质变化的同时，伴随着能量变化，其表现形式只有吸热和放热两种C. 已知C（石墨，s）=C（金刚石，s）H0，则金刚石比石墨稳定D. 化学
2、反应遵循质量守恒的同时，也遵循能量守恒【答案】D【解析】【详解】A、水和冰相比较，冰的能量低，A错误；B、发生化学反应时能量的变化有多种形式，可以表现为热量的变化，还可以变现为光能，B错误；C、H0反应吸热，所以石墨的能量较低，能量越低物质越稳定，故石墨更稳定，C错误；D、化学反应遵循质量守恒的同时，也遵循能量守恒，D正确；答案选D。2. 下列关于反应与能量的说法正确的是（ ）A. Zn(s)+CuSO4(aq)=ZnSO4(aq)+Cu(s) H=-216 kJmol-1，E反应物E生成物B. CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) H=+178.2 kJmol-1，E反应物E生成物C
3、. HCl(g)=H2(g)+Cl2(g) H=+92.3 kJmol-1，1 mol HCl(g)在密闭容器中完全分解后放出92.3 kJ的能量D. 将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3 kJ，其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H=-38.6 kJmol-1【答案】B【解析】【详解】AZn(s)+CuSO4(aq)=ZnSO4(aq)+Cu(s) H=-216 kJmol-1，表示反应物的总能量比生成物的总能量高，故E反应物E生成物，A错误；BCaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) H=+178.2 k
4、Jmol-1，表示反应物的总能量比生成物的总能量低，E反应物E生成物，B正确；CHCl(g)=H2(g)+Cl2(g) H=+92.3 kJmol-1，表示1 mol HCl(g)在密闭容器中完全分解后吸收92.3 kJ的能量，C错误；D将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭的容器中，充分反应生成NH3(g)，放热19.3 kJ，发生反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，该反应是可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，反应的N2的物质的量小于0.5 mol，而反应热是反应物的总能量比生成物的总能量的差，则其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H-38.6
5、kJmol-1，D错误；故合理选项是B。3. 关于下列各装置图的叙述中，不正确的是（ ）A. 用装置精炼铜，则a极为粗铜，电解质溶液为CuSO4溶液B. 装置的总反应是：Cu+2Fe3+=Cu2+2Fe2+C. 装置中钢闸门应与外接电源的负极相连D. 装置中的铁钉几乎没被腐蚀【答案】B【解析】【详解】A精炼铜时，粗铜为阳极，精铜作阴极，用装置精炼铜，则a极为粗铜，电解质溶液为CuSO4溶液，故A正确；B装置是原电池，铁的活泼性大于铜，铁是负极，总反应是：Fe+2Fe3+=3Fe2+，故B错误；C装置是外接电流阴极保护法，钢闸门应与外接电源的负极相连，故C正确；D铁在干燥的空气中不易腐蚀，浓硫酸
6、具有吸水性，装置中的铁钉几乎没被腐蚀，故D正确；选B。4. 近来科学家研制了一种新型的乙醇电池(DEFC)，它用磺酸类质子作溶剂，在200左右时供电，乙醇电池比甲醇电池效率高出32倍且更加安全。电池总反应式为C2H5OH3O2=2CO23H2O，下列说法不正确的是( )A. C2H5OH在电池的负极上参加反应B. 1 mol乙醇被氧化转移6 mol电子C. 在外电路中电子由负极沿导线流向正极D. 电池正极的电极反应为4HO24e=2H2O【答案】B【解析】【分析】【详解】A燃料电池中，燃料在负极失电子发生氧化反应，故A不选； B1 mol乙醇被氧化生成2 molCO2转移12 mol电子，故B
7、可选；C在外电路中电子由负极沿导线流向正极，故C不选；D电池正极的电极反应为4HO24e=2H2O，故D不选；故选B。5. 利用如图装置，完成很多电化学实验下列有关此装置的叙述中，正确的是（ ）A. 若X为锌棒，Y为NaCl溶液，开关K置于M处，可减缓铁的腐蚀，这种方法称为牺牲阴极保护法B. 若X为碳棒，Y为NaCl溶液，开关K置于N处，可加快铁的腐蚀C. 若X为铜棒，Y为硫酸铜溶液，开关K置于M处，铜棒质量将增加，此时外电路中的电子向铜电极移动D. 若X为铜棒，Y为硫酸铜溶液，开关K置于N处，可用于铁表面镀铜，溶液中铜离子浓度将减小【答案】C【解析】【详解】A开关K置于M处，则该装置为原电池
8、，由于活动性ZnFe，所以Zn为负极，Fe为正极，可减缓铁的腐蚀，这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法，A错误；B开关K置于N处，则该装置为电解池，若阳极X为碳棒，Y为NaCl溶液，Fe为阴极，被保护，不会引起Fe的腐蚀，B错误；C开关K置于M处，则该装置为原电池，若X为铜棒，Y为硫酸铜溶液，由于活动性FeCu，Fe作负极，发生反应：Fe-2e-=Fe2+，Cu为正极，电极反应为Cu2+2e-=Cu，此时铜棒质量将增加，在外电路中的电子由Zn经导线向铜电极移动，C正确；D开关K置于N处，则该装置为电解池，Y为硫酸铜溶液，若阳极X为铜棒，电极反应：Cu-2e-=Cu2+，Fe为阴极，电极反应：Cu2
9、+2e-=Cu可用于铁表面镀铜，由于两电极溶解的Cu的质量和析出的Cu 的质量相等，所以溶液中铜离子浓度将不变，D错误；故选C。6. 甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理如下：CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)H=+49.0kJmol-1CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g)H=-192.9kJmol-1下列说法正确的是（ ）A. CH3OH的燃烧热H=-192.9kJmol-1B. 反应中的能量变化如图所示C. CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量D. 根据推知反应CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g)的H
10、-192.9kJmol-1【答案】D【解析】【详解】A由知CH3OH并不是完全燃烧，燃烧生成物是液态水和二氧化碳时放出的热量才是其燃烧热，A错误；B反应的H0，而图示的H=生成物总能量-反应物总能量0，B错误；C由已知可知，反应为吸热反应，而反应为放热反应，C错误；D同物质的量的同种物质，气态能量最高，其次液态能量，固态能量最低，由推知反应：CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g)的H-192.9kJmol-1，D正确；故答案为：D。7. 将如图所示实验装置的K闭合(已知:盐桥中装有琼脂凝胶,内含KCl),下列判断正确的是()A. Cu电极上发生还原反应B. 电子沿ZnabCu
11、路径移动C. 片刻后甲池中c(S)增大D. 片刻后可观察到滤纸b处变红色【答案】A【解析】【详解】A.由图可知，该装置为原电池，活泼金属锌是原电池的负极，不活泼金属铜是正极，铜离子在正极上得到电子发生还原反应,故A正确；B.电子流向是从负极流到正极,但ab这一环节是在溶液中导电,是离子导电,电子不能通过溶液,故B错误；C.甲池中，锌失去电子生成锌离子，溶液中锌离子浓度增大，盐桥中的氯离子移向甲池，溶液中氯离子浓度增大，但溶液中硫酸根离子浓度基本保持不变,故C错误；D.滤纸a处与原电池的负极相连，为电解池的阴极，溶液中水电离出的氢离子放电，破坏水的电离平衡，在a处云集大量氢氧根离子，使酚酞试液变
12、红，b处为电解池的阳极，水电离出的氢氧根离子放电，破坏水的电离平衡，在b处云集大量氢离子,不会使酚酞试液变红，使酚酞试液变红，故D错误；故选A。8. 青铜器发生电化学腐蚀原理示意图，下列说法正确的是A. 腐蚀过程中，青铜基体是正极B. 若有64g Cu腐蚀，理论上耗氧体积为22.4L(标准状况)C. 多孔催化层加速了青铜器的腐蚀，因为改变了反应的焓变D. 为防止腐蚀，可通过导线将铜器与直流电源负极相连【答案】D【解析】【详解】A根据图示可知，青铜基体电极有Cu2+产生，Cu化合价升高，发生氧化反应，作负极，A错误；B在该反应中，铜失去电子变成Cu2+，64g Cu腐蚀转移2mol电子，在标况下
13、，理论上耗氧体积为，B错误； C反应的焓变只与反应物、生成物的状态有关，故反应焓变不变，C错误；D将铜器与直流电源负极相连，则铜器做阴极，采用外加电流的阴极保护法防止腐蚀，D正确；答案选D。9. NF3是一种温室气体，其存储能量的能力是CO2的12 00020 000倍，在大气中的寿命可长达740年，如表所示是几种化学键的键能：化学键NNFFNF键能/kJmol1946154.8283.0下列说法中正确的是()A. 过程N2(g)2N(g)放出能量B. 过程N(g)3F(g)NF3(g)放出能量C. 反应N2(g)3F2(g)2NF3(g)H0D. NF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成，
14、仍可能发生化学反应【答案】B【解析】【详解】AN2(g)2N(g)为化学键的断裂过程，应吸收能量，故A错误；BN(g)+3F(g)NF3(g)为形成化学键的过程，放出能量，故B正确；C反应N2(g)+3F2(g)2NF3(g)，H=（946+3154.8-283.06）kJmol-1=-287.6kJmol-1，H0，为放热反应，故C错误；DNF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成，则不能发生化学反应，化学反应的实质是旧键的断裂和新键的形成，故D错误；答案为B。10. 已知某锂离子电池总反应为LixC+Li1-xCoO2C+LiCoO2，锂硫电池的总反应为2Li+SLi2S。其装置图如图所示
15、：有关上述两种电池说法正确的是（ ）A. 锂离子电池放电时，Li+向负极迁移B. 锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应C. 两种电池的负极材料相同D. 锂离子电池充电时，碳电极做阳极【答案】B【解析】【详解】A锂离子电池放电时，Li+向正极迁移发生还原反应，故A错误；B锂硫电池充电时，Li2S在锂电极被还原得到Li，故锂电极此时发生还原反应，故B正确；C锂离子电池的总反应为LixC+Li1-xCoO2C+LiCoO2，则LixC为负极，锂硫电池的总反应为2Li+SLi2S则Li为负极，所以两种电池的负极材料不同，故C错误；D锂离子电池放电时，C电解为负极，充电时与负极相连做阴极，故D错误；故选B
16、。二、不定项选择题(本题包括5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题意)11. 化学能与热能、电能等能相互转化。关于化学能与其他能量相互转化的说法正确的是（ ）A. 图1所示的装置能将化学能转变为电能B. 图2可表示中和反应的能量变化情况C. 化学反应中的能量变化都表现为热量的变化D. 化学反应中能量变化的主因是化学键的断裂与生成【答案】BD【解析】【详解】A图1所示的装置中没有构成闭合回路，不能将化学能转化为电能，A错误；B中和反应为放热反应，因此反应物的总能量大于生成物的总能量，与图2相符，B正确；C在化学反应中，释放或吸收的能量可以是电能、光能、不一定都是热能，C错误；
17、D在化学反应中，一定有旧的化学键断开和新的化学键形成，断开键吸收能量，形成键释放能量，因此化学反应中能量变化的主因是化学键的断裂与生成，D正确；答案选BD。12. 已知氢气和碳燃烧的热化学方程式为：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H1=-akJmol-1H2(g)+O2(g)=H2O(g)H2=-bkJmol-1C(s)+O2(g)=CO(g)H3=-ckJmol-1C(s)+O2(g)=CO2(g)H4=-dkJmol-1下列说法正确的是（ ）A. 氢气的摩尔燃烧焓为-bkJmol-1B. 碳的摩尔燃烧焓为-ckJmol-1C. 一氧化碳的摩尔燃烧焓为(d-c)kJmol-1D. a
18、b【答案】D【解析】【详解】A摩尔燃烧焓是指1mol物质在101kPa，一定温度下完全燃烧生成稳定物质时的反应焓变，其单位为kJ/mol，H2(g)+O2(g)=H2O(g)H2=-bkJmol-1中水是气态水，不稳定，故A错误；B摩尔燃烧焓是指1mol物质在101kPa，一定温度下完全燃烧生成稳定的物质时的反应焓变，其单位为kJ/mol，C(s)+O2(g)=CO(g)H3=-ckJmol-1中C没有完全燃烧，故B错误；C根据盖斯定律-得：CO（g）+O2（g）= CO2（g） H3= -(d-c) kJmol-1，所以一氧化碳的摩尔燃烧焓为-(d-c)kJmol-1，故C错误；D相同物质的
19、量的氢气燃烧生成液态水比生成水蒸气释放的热量多，则ab，故D正确；故选D。13. 科学家设计微生物原电池，用于处理废水(酸性)中的有机物及脱除硝态氮，该装置示意图如图。有关该微生物电池说法正确的是()A. 电子由m极转移到n极B. H+可通过质子交换膜移向左侧极室C. m电极反应为2NO+6H2O+10e-N2+12OH-D. 每生成1 mol CO2转移e-的物质的量为4 mol【答案】BD【解析】【分析】该原电池中电极m上硝酸根转化为氮气发生还原反应，所以电极m为正极，电极n为负极。【详解】A原电池中电子由负极经外电路流向正极，即由n极转移到m极，故A错误；B阳离子向正极移动，即H+可通过
20、质子交换膜移向左侧极室，故B正确；C左边装置中电极m是正极，电极反应式为2NO+10e-+12H+=N2+6H2O，故C错误；D电极n上C6H12O6转化为CO2，C元素化合价由0价变为+4价，所以每生成1 mol CO2转移e-的物质的量为4 mol，故D正确；综上所述答案为BD。14. 已知氧化性：Au3AgCu2Pb2Cr3Zn2Ti2。现有如图所示的电化学装置，下列叙述中正确的是A. 若X为Ti，则Y极的电极反应式可能是Zn2eZn2B. 若X为Cr，则Y可以选Zn或TiC. 若Y为Cu，则X极的电极反应式可能是Cr3eCr3D. 若Y为Pb，则Xn(aq)中阴离子数会减少【答案】C【
21、解析】【分析】【详解】根据装置图可知，X电极是负极，失去电子发生氧化反应。Y电极是正极，正极得到电子，发生还原反应，据此可以判断；A.若X为Ti，由于Y电极是正极，得到电子发生还原反应，因此A不正确；B.若X为Cr，则Y电极的金属性要弱于Ti的金属性，Zn或Ti的金属性强于Cr的金属性，则Y不能选Zn或Ti，可以选择铜或Pb等，B不正确；C.若Y为Cu，由于X是负极，则X电极的金属性要强于Cu，所以可以选择Cr，因此负极电极反应式可能是Cr3eCr3，C正确；D.若Y为Pb，由于X电极是负极，失去电子，发生氧化反应，因此Xn(aq)中阴离子数会增加，D不正确；答案选C。15. 用一种吸附氢气的
22、碳纳米管材料制备的二次电池如图所示，该电池的电解质为6 mol/LKOH溶液，下列说法中正确的是（ ）A. 充电时OH-从碳电极移向镍电极B. 放电时电池负极的电极反应为H2-2e-=2H+C. 放电时电池正极的电极反应为NiO(OH)+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-D. 该电池充电时将碳电极与电源的正极相连【答案】AC【解析】【详解】A. 充电时，该电池为电解池，根据电子的方向，判断碳电极是阴极，镍电极是阳极，电解质溶液中阳离子向阴极移动，所以OH-从碳电极移向镍电极，故A正确；B. 放电时，负极上氢气失电子发生氧化反应，电极反应式为H2+2OH-2e-2H2O，故B错误；C. 放电时
23、，正极上NiO(OH)得电子发生还原反应，电极反应式为NiO(OH)+H2O+e-Ni(OH)2+OH-，故C正确；D. 该电池充电时，碳电极附近物质要恢复原状，则应该得电子发生还原反应，所以碳电极作阴极，应该与电源的负极相连，故D错误；答案选AC。三、非选择题(本题包括4小题，共50分)16. 将V1mL1.0molL-1盐酸和V2mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液的温度，实验结果如图所示，实验中始终保持V1+V2=50。（1）下列叙述正确的是_。(填字母)A.做该实验时环境温度低于22B.V1=40mL时，盐酸和氢氧化钠溶液恰好完全反应C.NaOH溶液的浓度约为1.5mol
24、/LD.该实验表明有水生成的反应都是放热反应。（2）若含有8.0gNaOH的稀溶液与稍过量的1L0.21molL-1的盐酸反应放出11.46kJ的热量，则表示中和热的热化学方程式为_(填字母)。A.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)H=+57.3kJmol-1B.NaOH(s)+HCl(l)=NaCl(s)+H2O(l)H=-57.3kJmol-1C.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)H=-11.46kJmol-1D.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)H=-57.3kJmol-1（3）50mL0.55mo
25、lL-1盐酸与50mL0.50molL-1NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中放出的热量可计算中和热。回答下列问题：从实验装置上看，尚缺少一种玻璃仪器，玻璃仪器的名称是_。若大烧杯上不盖硬纸板，求得的反应热H_(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。实验中若改用60mL0.50molL-1盐酸跟50mL0.55molL-1NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量_ (忽略测量误差，下同)(填“相等”或“不相等”)，所求中和热_ (填“相等”或“不相等”)。用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热H会_（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）【
26、答案】 (1). AC (2). D (3). 环形玻璃搅拌棒 (4). 偏大 (5). 不相等 (6). 相等 (7). 偏大【解析】【详解】（1）A.由图可知，当V1=5mL时，说明已经开始反应，而且反应放热，所以做该实验时环境温度低于22，故A正确；B.由题可知，V1=30mL时，盐酸和氢氧化钠溶液恰好完全反应，故B错误；C. 由题可知，V1=30mL时，盐酸和氢氧化钠溶液恰好完全反应，因为V1+V2=50，所以消耗氢氧化钠的体积为20mL，而盐酸与氢氧化钠是1:1反应，所以有30mL1mol/L=20mLc mol/L，解得c=1.5mol/L，所以NaOH溶液的浓度约为1.5mol/
27、L，故C正确；D.放热反应与是否生成水没有关系，故D错误；故答案为：AC。（2）n(NaOH)=0.2mol，n(H2SO4)=1L0.21mol/L=0.21mol，二者恰好反应生成0.2mol水，放出11.46kJ的热量，则生成1mo水时放出的热量为11.46kJ=57.3kJ，所以表示中和热的热化学方程式为NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)H=-57.3kJmol-1，故选D。（3）为了测得温度的最高值，应在最短的时间内让盐酸和氢氧化钠充分反应，故缺少环形玻璃搅拌，故答案为：环形玻璃搅拌棒；大烧杯上如不盖硬纸板，会有一部分热量散失，求得的中和热数值将会减小，
28、则H偏大。故答案为：偏大；反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关，与原实验相比，用60mL0.50molL-1盐酸跟50mL0.55molL-1NaOH溶液进行上述实验，生成水的量增多，所放岀的热量偏高；中和热是指强酸和强碱在稀溶液中反应生成lmol水时放出的热，与酸碱的用量无关，所以与原实验相比，用60mL0.50molL-1盐酸跟50mL0.55molL-1NaOH溶液进行上述实验测得中和热数值相等，故答案为：不相等；相等；一水合氨为弱碱，电离过程为吸热过程，所以用氨水代替稀氢氧化钠溶液反应，反应放出的热量偏小，H会偏大，故答案为：偏大。【点睛】对于放热反应，由于H的符号为“-”，所以
29、放热越少，H反而越大，此为易混点。17. 为了合理利用化学能，确保安全生产，化工设计需要充分考虑化学反应的焓变，并采取相应措施。化学反应的焓变通常用实验进行测定，也可进行理论推算。（1）下列变化过程，属于放热反应的是_。浓H2SO4稀释；酸碱中和反应；H2在Cl2中燃烧；固体NaOH溶于水；液态水变成水蒸气；碳高温条件下还原CO2。（2）实验测得，标准状况下11.2L甲烷在氧气中充分燃烧生成液态水和二氧化碳气体时释放出akJ的热量，试写出表示甲烷摩尔燃烧焓的热化学方程式：_；（3）捕碳技术(主要指捕获CO2在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂，
30、它们与CO2可发生如下反应：反应：2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)(NH4)2CO3(aq)H1反应：NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)NH4HCO3(aq)H2反应：(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)2NH4HCO3(aq)H3则H3与H1、H2与之间的关系为H3=_；（4）已知反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=akJ/mol，试根据表中所列键能数据估算a的值_。化学键HHNHNN键能/kJ/mol436391945【答案】 (1). (2). CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）H=-2akJmol-1 (3). 2H2-
31、H1 (4). -93【解析】【详解】（1）浓硫酸稀释是放热现象，不选；酸碱中和反应是放热反应，选；氢气在氯气中燃烧是放热反应，选；固体氢氧化钠溶于水不发生化学反应，属于放热过程，不选；液态水变成水蒸气不发生化学反应，属于吸热过程，不选；碳高温条件下还原二氧化碳是吸热反应，不选；故选；（2）标准状况下11.2L甲烷的物质的量为0.5 mol，0.5 mol甲烷在氧气中充分燃烧生成液态水和二氧化碳气体时释放出a kJ的热量，则1 mol甲烷在氧气中充分燃烧生成液态水和二氧化碳气体时释放出2a kJ的热量，甲烷摩尔燃烧焓的热化学方程式CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）H=-2
32、akJmol-1，故答案为：CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）H=-2akJmol-1；（3）根据盖斯定律2-可得热化学方程式(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)2NH4HCO3(aq)，H3=2H2-H1，故答案为：2H2-H1；（4）已知反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=akJ/mol，则H=945kJ/mol+436kJ/mol3-391kJ/mol6=akJ/mol，解得a=-93，故答案为：-93。18. 电解工作原理的实际应用非常广泛。（1）请画出铜棒镀银的简易装置设计图_。（实验可选用品：铜棒，银片，石墨棒，硫酸铜溶液，硝酸银溶
33、液，导线，电源，烧杯）（2）工业上为了处理含有Cr2O的酸性工业废水，采用下面的处理方法：往工业废水中加入适量NaCl，以铁为电极进行电解，经过一段时间，有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成，工业废水中铬元素的含量可低于排放标准。关于上述方法，下列说法错误的是_(填字母)。A.阳极反应：Fe-2e-=Fe2+ B.阴极反应：2H+2e-=H2C.在电解过程中工业废水由酸性变为碱性 D.可以将铁电极改为石墨电极（3）某同学设计了如图装置进行以下电化学实验。当开关K与a连接时，两极均有气泡产生，则阴极为_电极。一段时间后，使开关K与a断开，与b连接时，虚线框内的装置可称为_。请写出此时Cu电极
34、上的电极反应_。（4）1L某溶液中含有的离子如下表：离子Cu2+Al3+NOCl-11a1用惰性电极电解该溶液，当电路中有3mole-通过时(忽略电解时溶液体积变化及电极产物可能存在的溶解现象)，下列说法正确的是_ (填字母)。A.电解后溶液呈酸性 B.a=3 C.阳极生成1.5molCl2 D.阴极析出的金属是铜与铝【答案】 (1). 阳极是银单质，阴极是铜单质，电解质溶液是硝酸银溶液 (2). D (3). 铜 (4). 原电池 (5). (6). A【解析】【分析】（1）铜棒镀银时，银单质作阳极，失去电子，银离子在阴极得电子生成银，溶液是硝酸银溶液；（2）用铁作电极，阳极上铁失电子发生氧
35、化反应，阴极上氢离子得电子发生还原反应；用石墨作电极，阳极产生氯气，得不到亚铁离子；（3）K接a时，该装置为电解池，如果两极均有气泡产生，说明阳极材料不可能是铁；K接b时，该装置充当原电池，铁作负极，此时溶液为碱性，据此分析解答；（4）1mol铜离子放电的过程中，另一极氯离子与氢氧根各放电1mol；根据电荷守恒可知a的值；根据氯元素守恒分析；铝较活泼，在溶液中铝离子不会放电。【详解】（1）电解精炼银时，阴极得电子生成银，电极反应为Ag+e-=Ag，阳极是银单质，阴极是铜单质，电解质溶液是硝酸银溶液，；（2）用铁作电极，阳极上铁失电子发生氧化反应，电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，阴极上氢离子
36、得电子发生还原反应，电极反应式为2H+2e-=H2，由于阴极不断消耗氢离子，所以在电解过程中工业废水由酸性变为碱性，故ABC正确；用石墨作电极，阳极产生氯气，得不到亚铁离子，缺少还原剂，不能使Cr2O72Cr3+Cr(OH)3而除去，故D错误；（3）K接a时，该装置为电解池，如果两极均有气泡产生，说明阳极材料不可能是铜，所以铜作阴极，此时铜电极上的电极反应为2H+2e-=H2，石墨电极上的电极反应为2Cl-2e-=Cl2，K接b时，该装置充当原电池，铜作负极，此时溶液为碱性，所以电极反应式为 ；（4）A.1mol铜离子在阴极放电的过程中转移2mol电子，另一极氯离子与氢氧根在阳极各放电1mol
37、，则在阴极上还有0.5mol H+放电，剩余0.5mol H+，故溶液显酸性，故A正确；B.根据电荷守恒可知a=4，故B错误；C.氯离子的物质的量为1mol，阳极会产生0.5mol氯气，故C错误；D.铝较活泼，在溶液中铝离子不能放电析出铝，故D错误；故选：A19. 我国科学家设计了一种锂离子电池，并用此电池来电解含有Na2SO3的工业废水，可获得硫酸等物质，该过程示意图如图：(1)锂离子电池工作时，a极发生_(填“氧化”或“还原”)反应，Li+移向_(填“a”或“b”)极，写出b极的电极反应_。(2)电解池中物质A的化学式是_，其中右侧交换膜应选用_(填“阳离子”或“阴离子”)交换膜，该交换膜
38、的作用是_，写出d极的电极反应_。(3)若电解池左侧溶液的体积为2 L，其浓度由2 molL-1变为4 molL-1时，理论上电路中通过的电子是_mol。【答案】 (1). 还原 (2). a (3). Li-e-=Li+ (4). H2 (5). 阴离子 (6). 能选择性地通过，起到平衡电荷的作用 (7). +H2O-2e-=2H+或2H2O-4e-=O2+4H+，2+O2=2 (8). 4【解析】【分析】在该锂电池中，b电极Li失去电子，为原电池负极，a电极Mn元素得到电子，为原电池正极，根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则判断离子移动方向；与电源负极连接的电极为阴极，发生还原反
39、应；与电源正极连接的电极为阳极，发生氧化反应，结合离子放电能力大小判断电解池两个电极产生的物质、电极反应式及交换膜的种类，根据转移电子与产生微粒的物质的量关系计算电子转移的物质的量的多少。【详解】(1)锂离子电池工作时，a极发生Mn得到电子，发生还原反应；Li+带有正电荷，向负电荷较多的正极a极移动，负极b极上Li失去电子变为Li+，该电极反应式为：Li-e-=Li+；(2)在电解池中，c电极连接电源负极，为阴极，在阴极c上溶液中的H+得到电子变为H2逸出，电极反应式为2H+2e-=H2，所以物质A的化学式是H2；在右侧溶液中的离子失去电子发生氧化反应，阴离子不断放电，使右侧溶液中正电荷较多，
40、所以右侧交换膜应选用阴离子交换膜，该交换膜的作用是：能选择性的通过，起到平衡电荷的作用；在d极上发生氧化反应，d电极的电极反应式为：+H2O-2e-=2H+或2H2O-4e-=O2+4H+，2+O2=2；(3)若电解池左侧溶液的体积为2 L，其浓度由2 mol/L变为4 mol/L时，n(OH-)=2 L(4 mol/L-2 mol/L)=4 mol，由于左侧电极为2H+2e-=H2，每消耗2 mol H+，就会同时产生2 mol OH-，转移2 mol电子，现在溶液中OH-物质的量增加了4 mol，因此理论上电路中通过的电子是4 mol。【点睛】本题考查了原电池、电解池的工作原理。注意原电池的负极和电解质的阳极发生氧化反应，原电池的正极和电解质的阴极发生还原反应。结合电极材料和溶液中含有的离子书写电极反应式，利用同一闭合回路中电子转移数目相等计算。
