3．（江苏省吴江平望中学2018-2019高二下学期第二次阶段性测试）用石墨电极电解下列溶液，阴、阳两极均产生气体且气体物质的量之比为2∶1的是（）
A．食盐水B．硫酸钠溶液C．硫酸铜溶液D．氯化铜溶液
【答案】B
【解析】A．电解氯化钠溶液时，阳极上析出Cl2，阴极上析出H2，2mol氢离子得2mol电子生成1molH2，2mol氯离子失去2mol电子生成1molCl2，所以阴、阳两极均产生气体且气体体积之比1：
1，A项错误；B．电解硫酸钠溶液时，阳极上析出O2，4mol氢氧根离子失去4mol电子生成1molO2转移4mol电子，阴极上析出H2，4mol氢离子得4mol电子生成2molH2，所以阴、阳两极均产生气体且气体体积之比为2：
1，故正确；
C．电解硫酸铜溶液时，阴极上析出铜单质，没有气体生成，C项错误；D．电解氯化铜溶液时，阴极上析出铜单质，没有气体生成，D项错误。
4．（黑龙江省哈尔滨市第三中学校2018-2019学年高二下学期第二学段考试）普通水泥在固化过程中自由水分子减少并产生Ca（OH）2，溶液呈碱性。
根据这一物理化学特点，科学家发明了电动势法测水泥初凝时间。
此方法的原理如图所示，反应的总方程式为：
2Cu+Ag2O＝Cu2O+2Ag，下列有关说法正确的
A．Cu为正极，Ag2O为负极
B．电池工作时，OH—向正极移动
C．正极的电极反应为：
2Cu+2OH——2e—＝Cu2O+H2O
D．外电路中每通过2mol电子，正极质量减少16g
【答案】D
【解析】A.根据总方程式为：
2Cu+Ag2O＝Cu2O+2Ag，可知Cu失去电子生成Cu2O，所以Cu为负极；Ag2O中的银得电子生成Ag，所以Ag2O为正极，故A错误：
B.原电池工作时，阴离子向负极迁移，所以OH-应该向负极迁移，故B错误；C.根据总方程式为：
2Cu+Ag2O＝Cu2O+2Ag，可知Cu失去电子生成Cu2O做负极，则负极的电极反应为：
2Cu+2OH--2e-＝Cu2O+H2O，故C错误；D.根据总方程式为：
2Cu+Ag2O＝Cu2O+2Ag，可知Ag2O中的银得电子生成Ag，Ag2O为正极，Ag2O~2Ag~2e-外电路中每通过2mol电子，正极消耗1molAg2O生成2molAg，所以正极质量减少16g，故D正确；
所以本题答案：
D。
5．（广西柳江中学2018-2019高二下学期期中考试）如图是一氧化碳－空气燃料电池的工作原理示意图，a、b均为惰性电极。
下列叙述中，正确的是（ ）
A．a电极发生还原反应，b电极发生氧化反应
B．a电极的电极反应式为CO＋4OH－＋2e－===CO32－＋2H2O
C．A处通入的是空气，B处通入的是CO
D．用该电池作电源精炼铜，若阴极质量增加6.4g，至少消耗标准状况下的CO2.24L
【答案】D
【解析】A.电子由a极流出，a是负极，a电极CO失电子发生氧化反应，b电极氧气得电子发生还原反应，故A错误；B.a是负极，a电极CO失电子发生氧化反应，a电极的电极反应式为CO＋2OH－-2e－===CO32－＋H2O，故B错误；C.a是负极，A处通入的是CO，b是正极，B处通入的是空气，故C错误；D.用该电池作电源精炼铜，若阴极质量增加6.4g，则转移电子的物质的量是0.2mol，根据方程式CO＋2OH－-2e－===CO32－＋H2O可知至少消耗标准状况下的CO2.24L，故D正确。
6．（贵州省毕节纳雍县一中2018-2019学年高二下学期期末考试）将CH4设计成燃料电池，其利用率更高，装置示意如图（A、B为多孔性碳棒）持续通入甲烷，在标准状况下，消耗甲烷体积VL。
则下列说法错误的是（ ）
A．通入CH4的一端为原电池的负极，通入空气的一端为原电池的正极
B．0＜V≤22.4L时，电池总反应的化学方程式为CH4＋2O2＋2KOH＝K2CO3＋3H2O
C．22.4L＜V≤44.8L时，负极电极反应为CH4－8e－＋
＋3H2O＝
D．V＝33.6L时，溶液中只存在阴离子
【答案】D
【解析】A.燃料电池中，通入CH4的一端发生氧化反应，为原电池的负极；通入空气（O2）的一端发生还原反应，为原电池的正极，不选A项；B.当0＜V≤22.4L时，0＜n（CH4）≤1mol，则0＜n（CO2）≤1mol，又因为电解质溶液中n（KOH）=2mol，故KOH过量，所以电池总反应式为CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O，不选B项；C.当22.4L＜V≤44.8L，1mol＜n（CH4）≤2mol，则1mol＜n（CO2）≤2mol，发生反应①②③，得到K2CO3和KHCO3溶液，则负极反应式为
，不选C项；D.当V=33.6L时，n（CH4）=1.5mol，n（CO2）=1.5mol，则电池总反应式为3CH4+6O2+4KOH=K2CO3+2KHCO3+7H2O，则得到0.5molK2CO3和1molKHCO3的溶液，故溶液中的阴离子有
和
，选择D项。
7．（新疆阿瓦提县多浪乡中学2019届高三毕业班第二次质量检测）近年来，金属—空气电池的研究和应用取得很大进步，这种新型燃料电池具有比能量高、污染小、应用场合多等多方面优点。
铝—空气电池工作原理如图所示。
关于金属—空气电池的说法不正确的是（）
A．铝—空气电池（如上图）中，铝作负极，电子通过外电路到正极
B．为帮助电子与空气中的氧气反应，可使用活性炭作正极材料
C．碱性溶液中，负极反应为Al（s）＋3OH－（aq）=Al（OH）3（s）＋3e－，每消耗2.7gAl（s），需耗氧6.72L（标准状况）
D．金属—空气电池的可持续应用要求是一方面在工作状态下要有足够的氧气供应，另一方面在非工作状态下能够密封防止金属自腐蚀
【答案】C
【解析】A、铝-空气电池（如图）中，铝作负极，电子是从负极通过外电路到正极，选项A正确；B、铝-空气电池中活性炭作正极材料，可以帮助电子与空气中的氧气反应，选项B正确；C、碱性溶液中，负极反应为4Al（s）－12e－＋16OH－（aq）=4AlO2－（aq）＋8H2O；正极反应式为：
3O2＋12e－＋6H2O=12OH－（aq），所以每消耗2.7gAl，需耗氧（标准状况）的体积为
×
×3×22.4L＝1.68L，选项C不正确；D、金属-空气电池的正极上是氧气得电子的还原反应，电池在工作状态下要有足够的氧气，电池在非工作状态下，能够密封防止金属自腐蚀，选项D正确。
8．（四川省南充高级中学2019-2020学年高二上学期期中考试）化学用语是学习化学的重要工具，下列用来表示物质变化的化学用语中，正确的是（）
A．铜作电极材料电解饱和食盐水时总反应为：
2H2O+2Cl－
Cl2↑+H2↑+2OH－
B．铅蓄电池充电时阳极反应式为：
PbSO4－2e－+2H2O=PbO2+4H++SO42－
C．粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，电极反应式为：
Cu－2e－=Cu2+
D．钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式：
Fe－3e－=Fe3+
【答案】B
【解析】A.铜做电极时，阳极铜放电生成Cu2+，Cl-不反应，正确的离子方程式为：
Cu+2H2O
H2↑+Cu（OH）2，A项错误；B.充电时，阳极上硫酸铅失去电子发生氧化反应，电极反应为：
PbSO4－2e－+2H2O=PbO2+4H++SO42－，B项正确；C.粗铜精炼时与电极正极相连的是粗铜，电极反应式为：
Cu－2e－=Cu2+，C项错误；D.钢铁发生电化学腐蚀的时候，负极上铁失去电子变成二价铁离子，电极反应为：
Fe－2e－=Fe2+，D项错误。
9．（江苏省如皋中学2019～2020学年度高二第一学期教学质量调研）下列有关说法正确的是
A．利用如图装置可制备Fe（OH）2
B．需要加热才能进行的化学反应一定是吸热反应
C．对铅蓄电池进形充电时，铅电极应连接外电源的正极
D．已知：
H＋（aq）＋OH-（aq）=H2O（l）ΔH=-57.3kJ·mol-1，若将1L0.5mol·L-1盐酸与1L0.55mol·L-1NaOH的溶液混合，能放出28.65kJ的热量
【答案】D
【解析】A.该装置图有外界电源，为电解池，与电源正极相连的为电解池的阳极，发生氧化反应，与电源负极相连的为电解池的阴极，发生得电子的还原反应，因此铁作阴极，不参加反应，生成不了亚铁离子，无法制备Fe（OH）2，A项错误；B.反应中的能量变化与反应条件无关，需要加热的化学反应，可能是放热反应，如燃烧，B项错误；
C.铅电极为铅蓄电池的负极，对铅蓄电池进行充电时，此时相当于电解池装置，此时铅电极为阴极，因此铅电极应连接外电源的负极，C项错误；D.该热化学方程式H＋（aq）＋OH-（aq）=H2O（l）ΔH=-57.3kJ·mol-1表示强酸、强碱生成1mol水时放出57.3kJ的热量，若将1L0.5mol·L-1盐酸与1L0.55mol·L-1NaOH的溶液混合，生成0.5mol，则能放出28.65kJ的热量，D项正确。
10．（安徽省滁州市九校联谊会（滁州二中、定远二中等11校）2018-2019学年高二下学期期末联考试）磷酸亚铁锂（LiIFePO4）电池（如图所示）是新能源汽车的动力电池之一。
M电极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，电池的总反应为LixC6＋Li1－xFePO4
LiFePO4+6C。
下列说法正确的是
A．放电时，Li＋向M电极移动
B．充电时电路中每通过0.5mol电子，就有36g碳和金属锂复合在一起
C．放电时，M电极的电极反应为
D．充电时，N电极的电极反应为LiFePO4－xe－＝xLi＋＋Li1－xFePO4
【答案】D
【解析】A.放电时，原电池内部阳离子向正极移动，即Li＋向N极移动，A错误；B.充电时电路中每通过0.5mol电子，则有0.5molLi生成，就有36/xg碳和金属锂复合在一起，B错误；C.放电时，C的化合价未变，Li失电子生成锂离子，M电极的电极反应为LixC-xe-=xLi++6C，C错误；D.充电时，N电极的电极反应为LiFePO4－xe－＝xLi＋＋Li1－xFePO4，D正确。
11．（云南省广南二中2018-2019学年高二6月考试）500mLKNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中c（NO3-）＝6.0mol·L－1，用石墨做电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到22.4L气体（标准状况），假定电解后溶液体积仍为500mL，下列说法正确的是（）
A．原混合溶液中c（K＋）为2mol·L－1
B．上述电解过程中共转移6mol电子
C．电解得到的Cu的物质的量为0.5mol
D．电解后溶液中c（H＋）为2mol·L－1
【答案】A
【解析】A、Cu（NO3）2的物质的量是1mol，根据N守恒可得n（KNO3）=6.0mol/L×0.5L－2mol=1mol，所以c（K＋）=c（KNO3）=
=2mol/L，选项A正确；B、电解KNO3和Cu（NO3）2的混合溶液，在阳极发生反应：
4OH-－4e-=2H2O+O2↑。
n（O2）=
=1mol。
则转移电子4mol，因此选项B错误；C、在阴极首先发生反应：
Cu2++2e-=Cu，然后发生：
2H++2e-=H2↑。
由于产生氢气的物质的量是1mol，得到电子2mol，则产生Cu转移的电子也是2mol，产生Cu1mol。
所以选项C错误；D、因为在反应过程中放电的OH-的物质的量与H+及电子的物质的量相等，因为电子转移4mol，所以电解后溶液中H＋的物质的量也是4mol，所以c（H＋）=
=8mol/L，所以选项D错误。
12．科学家设计出质子膜H2S燃料电池，实现了利用H2S废气资源回收能量并得到单质硫。
质子膜H2S燃料电池的结构示意图如图所示。
下列说法不正确的是
A．电极a为电池的负极
B．电极b上发生的电极反应为：
O2+4H++4e−=2H2O
C．电路中每流过2mol电子，在正极消耗22.4LH2S
D．每34gH2S参与反应，有2molH+经质子膜进入正极区
【答案】C
【解析】A．a极上硫化氢失电子生成S2和氢离子，发生氧化反应，则a为负极，A项正确；B．b极上O2得电子发生还原反应，酸性条件下，氧气得电子生成水，则电极b上发生的电极反应为：
O2+4H++4e-=2H2O，B项正确；C．气体存在的温度和压强未知，不能确定气体的体积大小，C项错误；D．2H2S（g）+O2（g）═S2（s）+2H2O，每34gH2S即1molH2S参与反应，则消耗0.5mol氧气，则根据O2+4H++4e-=2H2O，所以有2molH+经质子膜进入正极区，D项正确。
13．（山东师范大学附属中学2019届高考考前模拟理科综合）图甲为一种新型污水处理装置，该装置可利用一种微生物将有机废水的化学能直接转化为电能。
图乙为电解氯化铜溶液的实验装置的一部分。
下列说法中不正确的是
A．a极应与X连接
B．N电极发生还原反应，当N电极消耗11.2L（标准状况下）O2时，则a电极增重64g
C．不论b为何种电极材料，b极的电极反应式一定为2Cl－－2e－=Cl2↑
D．若废水中含有乙醛，则M极的电极反应为：
CH3CHO＋3H2O－10e－=2CO2↑＋10H＋
【答案】C
【解析】根据题给信息知，甲图是将化学能转化为电能的原电池，N极氧气得电子发生还原反应生成水，N极为原电池的正极，M极废水中的有机物失电子发生氧化反应，M为原电池的负极。
电解氯化铜溶液，由图乙氯离子移向b极，铜离子移向a极，则a为阴极应与负极相连，即与X极相连，b为阳极应与正极相连，即与Y极相连。
A.根据以上分析，M是负极，N是正极，a为阴极应与负极相连即X极连接，故A正确；B.N是正极氧气得电子发生还原反应，a为阴极铜离子得电子发生还原反应，根据得失电子守恒，则当N电极消耗11.2L（标准状况下）气体时，则a电极增重11.2L÷22.4L/mol×4÷2×64g/mol=64g，故B正确；C.b为阳极，当为惰性电极时，则电极反应式为2C1−−2e−=Cl2↑，当为活性电极时，反应式为电极本身失电子发生氧化反应，故C错误；D.若有机废水中含有乙醛，图甲中M极为CH3CHO失电子发生氧化反应，发生的电极应为：
CH3CHO+3H2O−l0e−=2CO2↑+l0H+，故D正确。
答案选C。
14．（山西省忻州市第一中学2018-2019学年高二下学期第三次月考）最近美国学者成功实现用氮气和水生产氨，其装置如下图所示：
下列说法正确的是
A．上图中的能量转化方式只有2种
B．a极发生的电极反应为N2+6H＋+6e－=2NH3
C．装置工作时H＋向b极区移动，电解质溶液pH减小
D．a极区与b极区产生的气体的物质的量之比为1：
1
【答案】B
【解析】A．能量转化方式有：
风力→机械能→电能；光能→电能；电能→化学能，故A错误；B．由图示a极上空气中的N2还原为NH3，a极发生的电极反应为N2+6H++6e-=2NH3，故B正确；C．H+向阴极（a极）移动，整个电解质溶液的pH不变，故C错误；D．电解总反应为2N2+6H2O=4NH3+3O2，a极区与b极区产生的气体的物质的量之比为4：
3，故D错误。
15．某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极解饱和氯化钠溶液，通电时，为使Cl2被完成吸收投篮有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图所示的装置，以下对电源电极名称和消毒液和主要成分判断正确的是（）
A．a为正极，b为负极：
NaClO和NaCl
B．a为负极，b为正极：
NaClO和NaCl
C．a为阳极，b为阴极：
HClO和NaCl
D．a为阴极，b为阳极：
HClO和NaCl
【答案】B
【解析】电解氯化钠溶液时，阳极是氯离子失电子生成氯气的过程，阴极是氢离子的电子生成氢气的过程，为使Cl2被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，所以一定要让氯气在d电极产生，所以d电极是阳极，c电极是阴极，即a为负极，b为正极，氯气和氢氧化钠反应生成的是氯化钠和次氯酸钠。
16．（天津市实验中学高三热身训练）工业酸性废水中的
可转化为
除去，实验室用电解法模拟该过程，结果如下表所示（实验开始时溶液体积为
的起始浓度、电压、电解时间均相同），下列说法中，不正确的是（）
实验
①
②
③
电解条件
阴、阳极均为石墨
阴、阳极均为石墨，滴加
浓硫酸
阴极为石墨，阳极为铁，滴加
浓硫酸
的去除率%
0.922
12.7
57.3
A．对比实验①②可知，降低pH可以提高
的去除率
B．实验②中，
在阴极放电的电极反应式是
C．实验③中，
去除率提高的原因是阳极产物还原
D．实验③中，理论上电路中每通过
电子，则有
被还原
【答案】D
【解析】A.对比实验①②，这两个实验中只有溶液酸性强弱不同，其它外界因素都相同，且溶液的pH越小，Cr2O72-的去除率越大，所以降低pH可以提高Cr2O72-的去除率，A正确；B.实验②中，Cr2O72-在阴极上得电子发生还原反应，电极反应式为Cr2O72-+6e-+14H+=2Cr3++7H2O，故B正确；C.实验③中，Cr2O72-在阴极上得电子，阳极上Fe失电子生成Fe2+，亚铁离子也能还原Cr2O72-，C正确；D.实验③中，Cr2O72-在阴极上得电子，阳极上Fe失电子生成Fe2+，亚铁离子也能还原Cr2O72-，理论上电路中每通过3mol电子，根据电极反应式Cr2O72-+6e-+14H+=2Cr3++7H2O，则有0.5molCr2O72-在阴极上被还原，同时阳极生成1.5molFe2+，根据得失电子守恒，溶液中还有0.25molCr2O72-被Fe2+还原，所以共有0.75molCr2O72-被还原，D错误。
二、填空题（共4题，每空2分）
17．（陕西省吴起高级中学2018-2019学年高二下学期第二次月考）依据氧化还原反应：
2Ag＋（aq）＋Zn（s）===Zn2＋（aq）＋2Ag（s）设计的原电池如图所示。
请回答下列问题：
（1）电极X的材料是______；电解质溶液Y是________；
（2）银电极为电池的________极，发生的电极反应为____________________；X电极上发生的电极反应为_________________________________________；
（3）外电路中的电子是从______电极流向______电极。
（4）若该电池中两电极的总质量为100g，工作一段时间后，锌片质量减轻了13g，试计算，银电极质量增重_________g。
【答案】ZnAgNO3正极Ag++e-=AgZn-2e-=Zn2+X（锌）银43.2g
【解析】
（1）由反应“2Ag+（aq）+Zn（s）═Zn2+（aq）+2Ag（s）”可知，在反应中，Zn被氧化，失电子，应为原电池的负极，电极反应为Zn-2e-=Zn2+，则正极为活泼性较Zn弱的Ag，Ag+在正极上得电子被还原，电极反应为Ag++e=Ag，电解质溶液为AgNO3
（2）正极为活泼性较Zn弱的Ag，Ag+在正极上得电子被还原，电极反应为Ag++e=Ag，X电极为Zn为原电池的负极，锌失电子发生氧化反应，电极反应 Zn-2e-═Zn2+；
（3）原电池中，电子从负极经外电路流向正极，本题中由Zn极经外电路流向Ag极；
（4）该原电池中，负极上锌失电子变成锌离子进入溶液，导致质量减少，减少锌的质量=60g-47g=13g，物质的量=
=0.2mol；根据转移电子相等知，2Ag++2e-=2Ag，Zn-2e-═Zn2+，
2Ag～～Zn
2 1
n 0.2mol
n=0.4mol，析出银的质量=0.4mol×108g/mol=43.2g，即银电极增重的质量为43.2g。
18．（安徽省阜阳市第三中学2018-2019学年高一下学期第二次调研考试）如图是一个化学过程的示意图。
请回答：
（1）甲池是________池，通入O2的一极电极反应式为__________________，该电池的总反应方程式为______________。
（2）乙池中A电极名称为________极，电极反应式为__________________。
一段时间后溶液的pH________（填“增大”、“减小”或“不变”）。
（3）当乙池中B（Ag）极的质量增加5.40g时，甲池中理论上消耗O2________mL（标准状况下）。
【答案】原电O2＋2H2O＋4e－===4OH－2CH3OH＋3O2＋4KOH===2K2CO3＋6H2O阳4OH－－4e－===O2↑＋2H2O减小280
【解析】
（1）甲为原电池，通入氧气的一极为原电池的正极，发生还原反应，电极方程式为O2+2H2O+4e-═4OH-，燃料电池的总反应式为2CH3OH＋3O2＋4KOH===2K2CO3＋6H2O；
（2）乙为电解池，A与原电池正极相连，为电解池的阳极，发生氧化反应，电极方程式为4OH--4e-═O2↑+2H2O，电解硝酸银溶液，阳极生成氧气，阴极生成银，电解总反应式为4Ag++2H2O
4Ag+O2↑+4H+，生成H+，则溶液pH减小；
（3）乙池中B极发生还原反应，电极方程式为Ag++e-=Ag，n（Ag）=
=0.05mol，则转移电子0.05mol，由电极方程式O2+2H2O+4e-═4OH-可知消耗
=0.0125mol氧气，则V（O2）=0.0125mol×22.4L/mol=0.28L=280mL。
19．（北京市朝阳区2018-2019学年高二第二学期期末统一考试）某实验小组尝试在钢制钥匙上镀铜。
实验I：
将钥匙直接浸入0.4mol·
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