專題05化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化

（本卷共19小題，滿分100分，考試用時75分鐘）

可能用到的相對原子質(zhì)量：HlLi7B11C12N14O16Na23Mg24Al27S32Cl35.5

第I卷（選擇題共50分）

一、選擇題：本題共10個小題，每小題3分，共30分，在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符

合題目要求的。

1.氫燃料電池汽車由于具備五大優(yōu)勢：零排放、零污染、無噪音、補(bǔ)充燃料快、續(xù)航能力強(qiáng)，而備受關(guān)注。

某氫燃料電池汽車的結(jié)構(gòu)如圖所示：

下列說法錯誤的是

A.電極A、B采用多孔電極材料的優(yōu)點(diǎn)是能增大反應(yīng)物接觸面積

B.“電池”能將燃料電池產(chǎn)生的多余電能暫時儲存起來

C.電極B的電極反應(yīng)式為02+4片=2。2-

D.質(zhì)子通過電解質(zhì)溶液向電極B遷移

【答案】C

【解析】多孔電極材料表面積大，吸附性強(qiáng)，能增大反應(yīng)物接觸面積，A正確；汽車行駛過程中，燃料電

池產(chǎn)生的電能轉(zhuǎn)化為電能，當(dāng)汽車處于怠速等過程中，“電池”能將燃料電池產(chǎn)生的多余電能暫時儲存起來，B

正確；電解質(zhì)溶液為酸性溶液，電極反應(yīng)應(yīng)為4H++Ch+4e-=2%0,C錯誤；電極B通入氧氣，發(fā)生還原反應(yīng),

為正極，質(zhì)子即氫離子為陽離子，向原電池正極移動，D正確；故選C。

2.己二睛［NC（CH2）4CN］是工業(yè)制造尼龍一66的原料，利用丙烯睛（CH?=CHCN,不溶于水）為原料、四

甲基澳化鏤［（CHs^NBr］為鹽溶液制備己二K的電有機(jī)合成裝置如圖所示。下列說法不正確的是

A.（CH3）&NBr在電化學(xué)合成中作電解質(zhì)，并有利于丙烯月青的溶解

+

B.陰極區(qū)的電極反應(yīng)為2cH2=CHCN+2e+2H=NC（CH2）4CN

C.當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移Imo?時，陽極室溶液質(zhì)量減少8g

D.交換膜為陽離子交換膜

【答案】C

【解析】丙烯月青難溶于水，電解丙烯睛制備己二晴，（CHs^NBr在電化學(xué)合成中作電解質(zhì)，并有利于丙烯

月青的溶解，故A正確；陰極區(qū)丙烯月青得電子生成己二月青，電極反應(yīng)為2cH2=CHCN+2eT2H+=NC（CH2）4CN,

故B正確；陽極發(fā)生反應(yīng)2H2。-4「=。2+411+,當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移Imole時，放出0.25mol氧氣，同時由有Imol

氫離子移入陰極室，所以陽極室溶液質(zhì)量減少9g,故C錯誤；氫離子通過交換膜由右向左移動，所以交換膜為

陽離子交換膜，故D正確；故選C。

0Oli

3.一種酸性可充電有機(jī)電池可通過TMBQ（＜X）和TMHQ（才）之間的轉(zhuǎn)化實(shí)現(xiàn)H+的儲存與釋放，該電池

放電時正極的電極反應(yīng)式為MnC）2+4H++2e-=乂112++2氏0。下列說法不正確的是

A.放電時，H+向正極移動B.放電時，TMHQ轉(zhuǎn)化為TMBQ

C.充電時，H+儲存在陽極D.充電時，溶液的pH減小

【答案】C

【解析】放電時，陽離子向正極移動，所以H+向正極移動，故A正確；放電時，正極消耗氫離子，電

解質(zhì)需要釋放氫離子，TMHQ轉(zhuǎn)化為TMBQ,故B正確；充電時，H+儲存在TMHQ中，故C錯誤；充電時,

陽極發(fā)生反應(yīng)如"2-+2H2O=MnC）2+4H+,溶液的pH減小，故D正確；故選C。

4.如圖所示，a、b是兩根石墨棒。下列敘述正確的是

A.稀硫酸中硫酸根離子的物質(zhì)的量不變

B.b是陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)

C.a是正極，發(fā)生還原反應(yīng)

D.往濾紙上滴加酚醐試液，a極附近顏色變紅

【答案】A

【分析】左邊裝置能自發(fā)的進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，屬于原電池，右邊是電解池，鋅易失電子作負(fù)極，銅作正

極，則a是陽極，b是陰極，正極和陰極上都得電子發(fā)生還原反應(yīng)，負(fù)極和陽極上都失電子發(fā)生氧化反應(yīng)。

【解析】左邊裝置中，負(fù)極上鋅失電子生成鋅離子，正極上氫離子得電子生成氫氣，所以硫酸根離子不參

加反應(yīng)，則其物質(zhì)的量不變，故A正確；b是陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，故B錯誤；a是陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，故C

錯誤；a電極上氯離子放電生成氯氣，b電極上氫離子放電生成氫氣，同時b電極附近還生成氫氧根離子，導(dǎo)致

堿性增強(qiáng)，所以b極附近顏色變化，故D錯誤；故選A。

5.苯酚Q°H）是生產(chǎn)某些樹脂、殺菌劑、防腐劑以及藥物（如阿司匹林）的重要原料，但苯酚也有較強(qiáng)的毒

性。如圖是處理廢水中苯酚的裝置。下列有關(guān)說法正確的是

HzSO,溶液

(pH=3)

A.“電極電勢低

B.H+由B區(qū)移向A區(qū)，B區(qū)溶液pH減小

C.b電極反應(yīng)式為WO3+xH++xe-=HxWO3

D.若有2moi電子通過導(dǎo)線，A、B兩區(qū)域中溶液質(zhì)量改變量的和為2g

【答案】D

11

【解析】根據(jù)圖示，2極發(fā)生反應(yīng)《〉°+211++26-=0++比°,2發(fā)生還原反應(yīng)，2為正極，a極電勢

高，故A錯誤；b為負(fù)極，電極反應(yīng)為HxWC)3-xe-=WO3+xH+,同時原電池中等量H+向正極移動，則B區(qū)

溶液的pH不變，故B錯誤；b為負(fù)極，電極反應(yīng)為HxWO「xe-=WC)3+xH+,故c錯誤；可由B區(qū)移向A

區(qū)，a極發(fā)生反應(yīng)O~°H+2H++2^=(3+凡°,若有2moi電子通過導(dǎo)線，A區(qū)溶液質(zhì)量增加2moiH,質(zhì)量

增加為2g,b極發(fā)生反應(yīng)H、WC>3-xe-=WO3+xH+,若有2moi電子通過導(dǎo)線，B區(qū)域中生成2moiH+,同時又

有2moiH+移向A區(qū)，故B區(qū)溶液質(zhì)量不變，A、B兩區(qū)域中溶液質(zhì)量改變量的和為2g,故D正確；故選D。

6.科學(xué)家設(shè)計(jì)了一種電化學(xué)裝置如圖所示(X、Y為離子交換膜)，該裝置在處理有機(jī)廢水的同時可以對海

水進(jìn)行淡化。下列敘述不正確的是

硫還

原菌

A.Y為陽離子交換膜

B.正極發(fā)生的反應(yīng)為O2+4e+2H2O=4OH

C.該裝置工作過程中負(fù)極區(qū)溶液的質(zhì)量將減少

D.該裝置不能在高溫下工作

【答案】C

【分析】裝置左側(cè)電極上，CH3coO轉(zhuǎn)化為CO2,發(fā)生氧化反應(yīng)，則左側(cè)電極為電池負(fù)極；右側(cè)電極為正

極，氧氣發(fā)生還原反應(yīng)生成0H,電極反應(yīng)式為0z+4e+2H2O=4OH；海水中Cl通過X進(jìn)入左側(cè)，Na+通過Y進(jìn)

入右側(cè)，則Y為陽離子交換膜；電池負(fù)極有H+生成，電極反應(yīng)式為83coer-8e-+2^0=282T+7JT。

【解析】由分析可知，Y為陽離子交換膜，A正確；由分析可知，正極發(fā)生的反應(yīng)為O2+4e+2H2O=4OH,

B正確；負(fù)極的電極反應(yīng)式為CHsCOOfe32H2c)=2CO2T+7H+,生成的2moi二氧化碳逸出，但有8moic1向左

室移動，故負(fù)極區(qū)溶液的質(zhì)量將增大，C錯誤；該裝置負(fù)極上有硫還原菌，故該裝置不能在高溫下工作，D正

確；故選C。

7.一款新型一空氣電池裝置如圖所示、該電池利用“多孔”石墨電極形成空氣通道，放電時生成的NaO,填

充在“空位，，中，當(dāng)“空位”填滿后，放電終止。下列說法正確的是

空位

催化劑載體

催化劑

A.a極為電池正極

+

B.b極發(fā)生電極反應(yīng)：xC）2+2e+2Na=2NaOr

C.該裝置的電解液可用乙醇作溶劑

D.理論上a極每減重46g,則b極消耗22.4LC>2（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）

【答案】B

【分析】由圖可知在a電極上Na失去電子變?yōu)镹a+,發(fā)生氧化反應(yīng)，a電極為負(fù)極，則b電極上Ch得到

++

電子，與Na+結(jié)合形成NaOx,b電極為正極，電極反應(yīng)式為：xO22e+2Na-2NaOx

【解析】在a電極上Na失去電子變?yōu)镹a+,發(fā)生氧化反應(yīng)，所以a電極為負(fù)極，A錯誤；由分析可知在b

+

電極上O2得到電子，與Na+結(jié)合形成NaOx,所以b電極為正極，電極反應(yīng)式為：xO2+2e+2Na=2NaOx；B

正確；乙醇是非電解質(zhì)且能與鈉發(fā)生反應(yīng)，不能做電解液，C錯誤；理論上a極每減重46g,反應(yīng)消耗2molNa,

反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移2moi電子，根據(jù)b電極的電極反應(yīng)式消耗的02是xmol,D錯誤；故選B。

8.利用HzO2吸收污染氣體S02的原理制作原電池，供電的同時也可制備硫酸（容積充足，運(yùn)行時不考慮將

產(chǎn)物分離出），其工作原理如下圖。已知電極A、B均為惰性電極，K膜為阻隔膜（限制某些離子或分子通過），“+”

表示用電器正極，電流由用電器正極流至其負(fù)極，A表示兩處差值，下列說法不正顧的是

用電器

x（JitY

一］極極廠

A||B|

K膜

A.K膜為陰離子阻隔膜，污染氣體SO2從X通入

B.持續(xù)為用電器供電過程中，無需向原電池內(nèi)補(bǔ)充H20

C.理論上，標(biāo)況下每吸收22.4LSO2氣體，K膜將通過4moi離子

D.反應(yīng)開始后，一段時間內(nèi)電極A、B兩端的|APHAI^將變大

【答案】C

【分析】利用H2O2吸收污染氣體S02的原理制作原電池，供電的同時也可制備硫酸；由圖可知，“+”表示

用電器正極，電流由用電器正極流至其負(fù)極，B為正極，過氧化氫得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，2H++2e+H2O2=2H2O；

A為負(fù)極，二氧化硫失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成硫酸根離子，SO22e+2H2OSO42+4H+；總反應(yīng)為

2+

SO2+H2O2=SO4+2H；

【解析】由分析可知，氫離子加入右室，K膜可以通過陽離子為陰離子阻隔膜，污染氣體S02從X通入,

A正確；總反應(yīng)為SO2+H2O2=SO42+2H+,故持續(xù)為用電器供電過程中，無需向原電池內(nèi)補(bǔ)充H2O,B正確；

理論上，標(biāo)況下每吸收22.4LSO2氣體（Imol）,K膜將通過2moi氫離子，C錯誤；反應(yīng)開始后，一段時間內(nèi)

電極B端不斷生成氫離子，溶液酸性增強(qiáng)，導(dǎo)致bPHJ將變大，D正確；故選C。

9.用NR4-NzO,設(shè)計(jì)成對環(huán)境無害的燃料電池并以之為電源電解NaB（OH）4溶液制備H3BO3,電解的工

作原理如圖所示，下列敘述錯誤的是

M室產(chǎn)品室原料室N室

A.燃料電池通入N2H&的電極接電解池的Y電極

B.該電解裝置實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)：4NaB（OH）4+2H2O=4H3BO3+O2+2H2+4NaOH

C.該裝置工作一段時間之后，N室pH將增大

D.理論上每生成4moi產(chǎn)品，需消耗NQ,的質(zhì)量為92g

【答案】D

【分析】用N2H4-N2O4設(shè)計(jì)成對環(huán)境無害的燃料電池，產(chǎn)物是N2和H2O,則N2H4作還原劑，發(fā)生氧化反

應(yīng)，通入N2H4的電極為燃料電池的負(fù)極，N2O4作氧化劑，發(fā)生還原反應(yīng)，通入N2O4的電極為燃料電池的正極；

根據(jù)產(chǎn)品室與原料室的位置可知，M室中的H+應(yīng)向產(chǎn)品室中移動可知，M室為陽極室，N室為陰極室。

【解析】由分析可知，通入N2H4的電極為燃料電池的負(fù)極，N室為陰極室，則燃料電池通入N2H4的電極

接電解池的Y電極，A正確；M室電極反應(yīng)為2H2O4e=Ch+4H+,則M室為陽極室，N室的電極反應(yīng)為

4H2O+4e=2H2+4OH,則N室為陰極室，產(chǎn)品室發(fā)生了反應(yīng)B(OH)；+H+=H3BO3+H2O,則電解池的總反應(yīng)為

4NaB(OH)4+2H2O=4H3BO3+O2+2H2+4NaOH,B正確；N室發(fā)生反應(yīng)4H2O+4e=2H2+4OH,該裝置工作一段時間

之后，N室pH將增大，C正確；由電解池的總反應(yīng)可知，每生成4mOIH3BO3,轉(zhuǎn)移4moi電子，需要消耗0.5mol

N2O4，即46gN2O4，D錯誤；故選D。

10.一款高壓無陽極配置可充電鈉電池，其充電過程的原理如圖所示。下列說法正確的是

直流電源

----koabo-：-----

高

壓

鈉

化

電

極

PI3A沸石分子篩膜

A.b為正極，電極c上發(fā)生氧化反應(yīng)

B.用此電池做電解水實(shí)驗(yàn)，當(dāng)消耗水0.9g時，理論上c極消耗鈉2.3g

C.放電時，Na+由3A沸石分子篩膜的右側(cè)向左側(cè)遷移

D.通電時，電路中每遷移2moi電子，理論上兩極質(zhì)量差46g

【答案】D

【分析】由圖可知，充電時，a極為陰極，電極反應(yīng)式為Na++e=Na,b為陽極，放電時，c極為負(fù)極，d

極為正極，據(jù)此作答。

【解析】a和b為電源電極，為電解過程，b為陰極，故A錯誤；用此電池做電解水實(shí)驗(yàn)時，Na+不參與電

極反應(yīng)，故B錯誤；放電時，陰離子向負(fù)極，陽離子向正極，Na+由3A沸石分子篩膜的側(cè)左向右側(cè)遷移，故C

錯誤;充電時,a極為陰極，電極反應(yīng)式為Na++e-=Na,電路中每遷移2mol電子,理論上a極凈增重2moix23g/mol

=46g,故D正確；故選D。

二、選擇題：本題共5個小題，每小題4分，共20分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)或兩項(xiàng)是

符合題目要求的。若正確答案只包括一個選項(xiàng)，多選時，該小題得0分；若正確答案包括兩個選項(xiàng)，只選一個

且正確的得2分，選兩個且都正確的得4分，但只要選錯一個，該小題得0分。

11.CN會造成水體污染，某研究小組按圖所示裝置模擬電化學(xué)法除去CN(實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表)。實(shí)驗(yàn)(1)中一段

時間后，在裝置甲X極(Fe)附近滴入K3[Fe(CN)6]溶液，F(xiàn)e表面有藍(lán)色沉淀生成；裝置乙石墨(I)表面有無毒氣

體生成。已知：K3[Fe(CN)6]溶液具有氧化性

小電流計(jì)

石墨|

石墨

［叁k墨(1)

NaCl溶液含CN污水(0H-)

甲

實(shí)驗(yàn)序號電極(X)NaCl溶液濃度(mol/L)甲中石墨表面通入氣體電流計(jì)讀數(shù)(A)

(1)Fe0.1空氣I

(2)Al0.1空氣1.51

⑶Fe0.10221

(4)Al0.5空氣1.61

依據(jù)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，下列說法不正確的是

A.僅依據(jù)實(shí)驗(yàn)(1)裝置甲中的現(xiàn)象，不能確定X極(Fe)為負(fù)極

B.若實(shí)驗(yàn)⑴中X極換成Zn,則電流計(jì)讀數(shù)的范圍為

C.石墨(I)的電極反應(yīng)式：2CN+12OH10e=2COt+N2T+6H2O

D.相同條件下，X電極活性、Ch濃度、電解質(zhì)溶液濃度均會影響CN處理效果

【答案】B

【分析】乙裝置中陽極是發(fā)生氧化反應(yīng)生成無毒無害的氮?dú)夂吞妓岣x子，電極反應(yīng)式為

2CN+12OH-10e=2CO；-+N2T+6H2O；則石墨⑴為電解池的陽極、石墨(][)為電解池陰極、X為電池的負(fù)

極、裝置甲中石墨為電池的正極。

【解析】在裝置甲X電極附近滴入鐵氟化鉀溶液，有藍(lán)色沉淀生成，則說明X極附近有Fe2+生成，而由已

知條件可知，F(xiàn)e?+可能是K3[Fe(CN)6]氧化Fe得到的，并不能確定X極為負(fù)極，A正確；鋅的活潑性介于鋁和

鐵之間，根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，金屬越活潑，電流計(jì)的值越大，所以電流計(jì)讀數(shù)的范圍為I?1.51,B錯誤；

乙裝置中陽極是發(fā)生氧化反應(yīng)生成無毒無害的氮?dú)夂吞妓岣x子，電極反應(yīng)式為2CN+12OH-10e=2CO；-+NzT+6HQ,

C正確；通過比較表中的數(shù)據(jù)可知，金屬越活潑，電流計(jì)的值越大；電解質(zhì)濃度越大，電流計(jì)的值越大；氧氣

濃度越大，電流計(jì)的值越大，故相同條件下，X電極活性、02濃度、電解質(zhì)溶液濃度均會影響CN處理效果,

D正確；故選B。

12.雙極膜是一種離子交換復(fù)合膜，在直流電場作用下能將中間層的水分子解離成H+和QH1并分別向

兩極遷移。用雙極膜電解制備金屬鉆，工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是

電極a雙極膜電極b

陰

離

OH-子

—

交

換

膜

H2s。4溶液

CoSC>4溶液

A.電極a接電源的正極

B.電解過程中溶液中的SOj透過陰離子交換膜向左移動

C.當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移2moi電子時，陽極產(chǎn)生22.4LHz(標(biāo)準(zhǔn)狀況)

D.電解池工作時，陰離子交換膜與雙極膜之間的溶液的pH減小

【答案】C

【解析】電解池中陽離子向陰極移動，則電極b是陰極，電極a是陽極，電極a接電源的正極，故A正確；

電解池中陰離子向陽極移動，電解過程中溶液中的SO’?透過陰離子交換膜移向左室，故B正確；當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移

2moi電子時，陽極水中的氫氧根離子失電子生成0.5molO2,故C錯誤；電解池工作時，電極b是陰極，電極a

是陽極，SO4?通過陰離子交換膜向左移動與氫離子結(jié)合生成硫酸，陰離子交換膜與雙極膜之間的溶液的pH減

小，故D正確；故選C。

13.小組同學(xué)用如下方法制作簡單的燃料電池。

刁X

裝置操作現(xiàn)象

驟

打開K?,閉

H兩極均產(chǎn)生氣

Q

%合0體……

石墨一石墨

(I)：(D)

殳滴有國打開閉電流計(jì)指針發(fā)生

d的飽

偏轉(zhuǎn)

NaC憎合監(jiān)

下列說法不正確的是

A.①中Cl比OH容易失去電子容易失去電子，在石墨(I)發(fā)生氧化反應(yīng)

B.①中還可觀察到石墨(II)電極附近的溶液變紅

C.②導(dǎo)線中電子流動方向：從石墨(II)電極流向石墨(I)電極

+

D.②中石墨(II)發(fā)生的電極反應(yīng)式為：H2-2e-=2H

【答案】D

【解析】①為外接電源的電解池，石墨(I)連接電源的正極作陽極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，C1比OH容易

失去電子，2c12e=CbT，A正確；石墨(II)電極連接電源的負(fù)極作陰極，水中的氫元素得電子化合價(jià)降低生成

氫氣和氫氧化鈉，滴酚酷的溶液變紅，B正確；②為原電池，石墨(II)電極是負(fù)極，發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，

故電子從石墨(II)電極流向石墨(I)電極，C正確；由上述分析知②中石墨(II)周圍有氫氧化鈉顯堿性，故發(fā)生

的電極反應(yīng)式為：凡2一+20口=2凡0,口錯誤；故選D。

14.二氧化氯(CIO。)是一種黃綠色、易溶于水的氣體，常用于污染物的處理。工業(yè)上通過惰性電極電解氯

化錢和鹽酸的方法制備C1O?的原理如圖所示。下列說法正確的是

A.a極與電源的負(fù)極連接，Y溶液是稀鹽酸

+

B.a極上發(fā)生的反應(yīng)為NH：+6e-+3CP=NC13+4H

C.二氧化氯發(fā)生器內(nèi)發(fā)生的氧化還原反應(yīng)中，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1：6

D.當(dāng)0.6mol陰離子通過離子交換膜時，理論上二氧化氯發(fā)生器中產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24LNH3

【答案】CD

【分析】根據(jù)圖示裝置可知，右側(cè)為電解池，a極NH4cl中NH4+失去電子生成NCb，電極反應(yīng)式為

++

NH46e+3Cl=NCl3+4H,則a為電解池陽極，與電源正極相連，b為電解池陰極，陰極反應(yīng)式為2H++2e=H2f,

鹽酸由濃變?。籥極生成的NCb進(jìn)入左側(cè)的二氧化氯發(fā)生器中與NaCICh發(fā)生氧化還原反應(yīng)

3H2O+NCl3+6NaClO2=6ClO2t+NH3t+3NaCl+3NaOHo

【解析】由分析可知，a為陽極，與直流電源的正極相連，Y溶液是稀鹽酸，A錯誤；a極NH,。中NH4+

失去電子生成NCb，電極反應(yīng)式為NH4+6e+3Cl=NCb+4H+,B錯誤；二氧化氯發(fā)生器中，發(fā)生反應(yīng)

3H2O+NCb+6NaCK)2=6ClC)2T+NH3T+3NaCl+3NaOH,其中NCb作氧化劑，NaCKh作還原劑，氧化劑與還原劑

物質(zhì)的量之比為1：6,C正確；有0.6mol陰離子通過交換膜，電路中就有0.6mol電子轉(zhuǎn)移，由反應(yīng)

3H20+NCb+6NaC102=6C102T+NH3T+3NaCl+3NaOH可知，轉(zhuǎn)移0.6mol電子，生成O.lmolNE，標(biāo)況下其體積

為2.24L,D正確；故選CD。

15.我國科學(xué)家最近開發(fā)出鋅硒電池，工作原理如圖所示。放電時，電池總反應(yīng)為

Se+2CuSO4+2Zn=Cu2Se+2ZnSO4。下列說法錯誤的是

Sc

Cu2Se

陰離子交換膜

A.放電時化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能

B.b極的電極反應(yīng)式為Zn-2e-=Zn2+

C.放電時，溶液中SO『向a極遷移

D.79gSe完全反應(yīng)時外電路中轉(zhuǎn)移2mol電子

【答案】CD

【解析】該電池為原電池，原電池放電時是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，A正確；b為負(fù)極，電極反應(yīng)式為：

2+2

Zn-2e-=Zn,B正確；a為原電池的正極，原電池放電時，陰離子(SO4)向負(fù)極移動，C錯誤；a電極發(fā)

Se+2Cu++4e

生的反應(yīng)：=Cu2Se；79gse完全反應(yīng)時，電路中轉(zhuǎn)移的電子4mol,D錯誤；故選CD。

第n卷(非選擇題共50分)

三、非選擇題：本題共4個小題，共50分。

16.(10分)某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)利用下圖裝置對電化學(xué)原理進(jìn)行了一系列探究活動?；卮鹣铝袉栴}：

鹽橋

(裝有瓊脂-KNOs)

Ptpi[TPI

某鹽溶液

CU(NOJ)2溶液AgNOj溶液

甲池乙池

⑴甲池為(填“原電池”或“電解池”)裝置。

(2)甲池反應(yīng)前，兩電極質(zhì)量相等，一段時間后，若Ag極的質(zhì)量增加21.6g,則兩電極質(zhì)量相差__________go

(3)實(shí)驗(yàn)過程中，甲池左側(cè)燒杯中NO；的濃度(填“變大”“變小”或“不變)。

(4)若乙池中的某鹽溶液是足量CuSO4溶液，則乙池中左側(cè)Pt電極的電極反應(yīng)式為,工作一段

時間后，若要使乙池溶液恢復(fù)至原來濃度，可向溶液中加入(填化學(xué)式)。

【答案】⑴原電池(1分)⑵28(2分)(3)變大(2分)

(4)2H2O4e=4H++O2T(3分)CuO或CuCC)3(2分)

【解析】由題干裝置圖可知，甲池中有兩個活潑性不同的金屬電極，有電解質(zhì)溶液和一個自發(fā)進(jìn)行的氧化

還原反應(yīng)Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag,通過鹽橋形成閉合的回路，故甲池為原電池，Cu電極為負(fù)極，發(fā)生的

電極反應(yīng)為：Cu2e=Cu2+,Ag電極為正極，發(fā)生的電極反應(yīng)為：2Ag++2e=2Ag,乙池為電解池，左側(cè)Pt電極是

陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，右側(cè)Pt電極為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，據(jù)此分析解題。

(1)由分析可知，甲池為原電池；

(2)根據(jù)原電池中通過正、負(fù)極上的電子的物質(zhì)的量相等，故甲池反應(yīng)前，兩電極質(zhì)量相等，一段時間后,

m21.6g”,

若Ag極的質(zhì)量增加21.6g,則通過電路中的電子的物質(zhì)的量為：n(e)=n(Ag)=—=--=0.2mol,故負(fù)

M108g/mol

極上"溶解”的Cu的物質(zhì)的量為：n(Cu)=0.1mol,故負(fù)極質(zhì)量減輕了m=nM=0.1molx64g/mol=6.4g,則兩電極

質(zhì)量相差21.6g+6.4g=28g；

(3)實(shí)驗(yàn)過程中，鹽橋中的陰離子即NO3移向負(fù)極，陽離子即K+移向正極，故甲池左側(cè)燒杯中NO3的濃度

變大；

(4)由分析可知，乙池中左側(cè)Pt電極為陽極，故若乙池中的某鹽溶液是足量CuSO4溶液，則乙池中左側(cè)Pt

電極的電極反應(yīng)式為2H2O4e=4H++O2f,由工作一段時間后，乙池中發(fā)生的總反應(yīng)為：2CuSO4+2H2O=

2CU+O2T+2H2sO4可知，要使乙池溶液恢復(fù)至原來濃度，可向溶液中加入CuO或CuCCh等。

17.(10分)正戊烷異構(gòu)化為異戊烷是油品升級的一項(xiàng)重要技術(shù).正戊烷和異戊烷的部分性質(zhì)如表：

名稱結(jié)構(gòu)簡式熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃燃燒熱/kJ"。尸

正戊烷CH3cH2cH2cH2cH3130363506.1

異戊烷(CH3)2CHCH2cH3159.427.83504.1

回答下列問題：

（1）穩(wěn)定性：正戊烷______異戊烷（填“>”或“="或“<”）O

（2）25℃,lOlkPa時，正戊烷異構(gòu)化成異戊烷的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為

（3）在正戊烷中混入一定比例的H2有利于異構(gòu)化反應(yīng)的進(jìn)行，一種“分步法電解制氫氣”的裝置如圖.該方法

制氫氣分兩步，第一步在惰性電極產(chǎn)生H2,NiOOH/Ni（OH）2電極發(fā)生氧化反應(yīng)；第二步在另一個惰性電極產(chǎn)生

02o

①第一步反應(yīng)時，開關(guān)K應(yīng)該連接（選填“Ki”或“K2”）。

②第二步反應(yīng)時，NiOOH/Ni（OH）2發(fā)生的電極反應(yīng)方程式_______

③當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移6.25mol電子時，產(chǎn)生67.2LH?（標(biāo)準(zhǔn)狀況）,則電能的利用率為（保留三位有效數(shù)字）。

【答案】（1）<（1分）（2）CH3cH2cH2cH2cH3（1）=（CH3）2CHCH2cH3（1）AH=2.0kJ/mol（3分）

（3）Ki（l分）NiOOH+e+H2O=Ni（OH）2+OH（3分）96.0%（2分）

【解析】（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，正戊烷完全燃燒釋放的熱量大于異戊烷釋放的熱量，則異戊烷具有的能量低于

相同量的正戊烷，故異戊烷的穩(wěn)定性大于正戊烷；

（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，①CH3cH2cH2cH2cH3⑴+8O2（g）=5CO2（g）+6H2O（l）AH=3506.1kJ/mol,

②（CH3）2CHCH2cH3（l）+8O2（g）=5CO2（g）+6H2O（l）AH=3504.1kJ/mol,根據(jù)蓋斯定律，①②可得，

CH3cH2cH2cH2cH3（1）=（CH3）2CHCH2CH3（1）AH=2.0kJ/mol；

（3）①第一步反應(yīng)時，NiOOH/Ni（OH）2電極發(fā)生氧化反應(yīng)，則化合價(jià)升高，失電子，作陽極，故電路中閉合

②第二步反應(yīng)時，在另一個惰性電極產(chǎn)生02,則為水失電子生成氧氣，故NiOOH/Ni（OH）2電極發(fā)生還原

反應(yīng)，得電子，電極反應(yīng)式為NiOOH+e+H2O=Ni（OH）2+OH；

③產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下67.2LH2,需要轉(zhuǎn)移6moi電子，電能的利用率=一^蛆一*100%=96%。

6.25mol

18.（14分）（1）某課外活動小組同學(xué)用如圖裝置（M、N為外電源的兩個電極）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，試回答下列問題:

飽和食鹽水（足量）

①若開始時開關(guān)K與a連接，則鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕中的____腐蝕。請寫出正極反應(yīng)式：—o

②若開始時開關(guān)K與b連接時，兩極均有氣體產(chǎn)生，則鐵電極為極（填“陰”或“陽”），該電極上發(fā)生

的電極反應(yīng)式為，總反應(yīng)的離子方程式為o

③當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.2mol電子時，100ml溶液中，NaOH溶液的濃度是mol/L

（2）該小組同學(xué)設(shè)想，用如圖所示裝置電解硫酸鈉溶液來制取氫氣、氧氣、硫酸和氫氧化鈉。

so液

Na溶,

BC0

-

-L1L

A1-

LD

--

--

-.

-.

-

-.

-.

-

-

-

陰離子陽離子r

交換膜交換膜

H2O

（含少量HzSOD（含少量NaOH）

B出口導(dǎo)出的氣體是,制得的氫氧化鈉溶液從出口（填“A”、"B”、"C”或"D”）導(dǎo)出。通過陰

離子交換膜的離子數(shù)（填或"="）通過陽離子交換膜的離子數(shù)。

【答案】（1）吸氧（1分）Ch+2七0+4e=4OH（2分）陰（1分）

2H++2e=H2T（或2H2。+2e=印葉20H）（2分）2C1+2H2O20H+H2T+Cl2T（2分）2（2分）

（2）O2（2分）D（1分）<（1分）

【解析】（1）①開始時開關(guān)K與a連接形成原電池反應(yīng)，發(fā)生吸氧腐蝕，A電極石墨做正極溶液中氧氣得

到電子生成氫氧根離子，電極反應(yīng)為：O2+2H2O+4e=4OH；②開關(guān)K與b連接，裝置為電解池，鐵為陰極，發(fā)

生還原反應(yīng)，氫離子得到電子生成氫氣，即B電極反應(yīng)為2H++2e=H?t；電解飽和食鹽水生成氫氧化鈉、氫氣

和氯氣，電解總反應(yīng)的離子方程式為2C1+2H2。三空2OH+H2t+C12f；

n0.27noZ_,,

c=_—______—21noi/LT

③OH~e,則當(dāng)有0.2mol電子轉(zhuǎn)移時，消耗0.2mol的NaOH,V0.1L；

(2)①陽極氫氧根離子失電子生成氧氣，則B出口導(dǎo)出的氣體是02；陰極上氫離子放電，則NaOH在陰

極生成，由圖可知，D在陰極附近，制得的氫氧化鈉溶液從D出口導(dǎo)出；陽極氫氧根離子放電，因此硫酸根離

子向陽極移動，陰極氫離子放電，因此鈉離子向陰極移動，所以通過相同電量時，通過陰離子交換膜的離子數(shù)

小于通過陽離子交換膜的離子數(shù)；

②氫氣、氧氣和氫氧化鈉溶液組合為氫氧燃料電池，負(fù)極上氫氣失去電子生成水，負(fù)極反應(yīng)式為

H22e+20H=2H20o

19.(16分)I.裝置如圖所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性電極，甲、乙中溶液的體積和濃度都相同(假

設(shè)通電前后溶液體積不變)，A、B為外接直流電源的兩極。將直流電源接通后，F(xiàn)極附近呈紅色。氫氧化鐵膠

體的膠粒帶正電荷。請回答：

甲乙丙