电化学原理在探究物质性质和实际生产中应用广泛，据此回答下列问题。
(1)在如图装置中，观察到装置甲铜电极上产生大量的无色气体；而装置乙中铜电极上无气体产生，铬电极上产生大量红棕色气体。由装置甲知铬的金属活动性比铜__ (填“强”或“弱”)；由装置乙知常温下铬在浓硝酸中出现__ 现象。
(2)工业上使用如图装置，以石墨作电极电解Na2CrO4溶液，使Na2CrO4转化为Na2Cr2O7，其转化原理为__ 。
(3)CrO3和K2Cr2O7均易溶于水，它们是工业废水造成铬污染的主要原因。要将Cr(Ⅵ)转化为Cr(Ⅲ)常见的处理方法是电解法和铁氧磁体法。
①电解法：将含Cr2O
的废水通入电解槽内，用铁作阳极，在酸性环境中，加入适量的NaCl进行电解，使阳极产物和Cr2O发生反应，则阳极的电极反应式为__ 。阴极上Cr2O、H+、Fe3+都可能放电。若Cr2O放电，则阴极的电极反应式为__ ；若H+放电，则阴极区形成Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀。
②铁氧磁体法：在含Cr(Ⅵ)的废水中加入绿矾，在pH＜4时发生反应使Cr(Ⅵ)转化为Cr(Ⅲ)，调节溶液pH为6~8，使溶液中的Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)、Cr(Ⅲ)析出组成相当于Fe(Ⅱ)[Fe(Ⅲ)x•Cr(Ⅲ)2-x]O4(铁氧磁体)的沉淀，则铁氧磁体中x=___ 。
(4)电解法还可用于处理酸性硝酸盐污水，设计如图电解池。若电解过程中转移了0.1mol电子，则质子交换膜两侧电解液的质量变化差(△m左−△m右)为___ g。
(1)在如图装置中，观察到装置甲铜电极上产生大量的无色气体；而装置乙中铜电极上无气体产生，铬电极上产生大量红棕色气体。由装置甲知铬的金属活动性比铜
(2)工业上使用如图装置，以石墨作电极电解Na2CrO4溶液，使Na2CrO4转化为Na2Cr2O7，其转化原理为
(3)CrO3和K2Cr2O7均易溶于水，它们是工业废水造成铬污染的主要原因。要将Cr(Ⅵ)转化为Cr(Ⅲ)常见的处理方法是电解法和铁氧磁体法。
①电解法：将含Cr2O
的废水通入电解槽内，用铁作阳极，在酸性环境中，加入适量的NaCl进行电解，使阳极产物和Cr2O发生反应，则阳极的电极反应式为、H+、Fe3+都可能放电。若Cr2O放电，则阴极的电极反应式为②铁氧磁体法：在含Cr(Ⅵ)的废水中加入绿矾，在pH＜4时发生反应使Cr(Ⅵ)转化为Cr(Ⅲ)，调节溶液pH为6~8，使溶液中的Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)、Cr(Ⅲ)析出组成相当于Fe(Ⅱ)[Fe(Ⅲ)x•Cr(Ⅲ)2-x]O4(铁氧磁体)的沉淀，则铁氧磁体中x=
(4)电解法还可用于处理酸性硝酸盐污水，设计如图电解池。若电解过程中转移了0.1mol电子，则质子交换膜两侧电解液的质量变化差(△m左−△m右)为
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湖南师范大学附属中学2020-2021学年高二上学期期中考试化学试题（已下线）专题4.2.1 电解原理（备作业）-【上好课】2021-2022学年高二化学同步备课系列（人教版2019选择性必修1）
更新时间：2020-12-24 14:30:10
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【推荐1】根据氧化还原反应Cu + 2Ag+ = Cu2+ + 2Ag设计一个原电池？并判断正负极、写出各电极电极反应方程和反应的类型（在方框内画出原电池装置图）____
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【推荐2】利用反应Cu＋2Ag＋=2Ag＋Cu2＋设计了如图所示的原电池。回答下列问题：
(1)该原电池的负极材料是__________ ，发生________ (填“氧化”或“还原”)反应。
(2)X是__________ ，Y是__________ 。
(3)正极上出现的现象是____________ 。
(4)在外电路中，电子从________ (填写电极材料)极流向________ 极。
(1)该原电池的负极材料是
(2)X是
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【推荐3】分别按图甲、乙所示装置进行实验，两个烧杯里的溶液为同浓度的稀硫酸，甲中为电流表。请回答下列问题：
(1)下列叙述正确的是___________ (填字母)。
A．两烧杯中铜片表面均无气泡产生 B．甲中铜片作正极，乙中铜片作负极
C．两烧杯溶液中
浓度均减小 D．甲产生气泡的速率比乙慢
(2)甲装置中的能量转化形式：___________ 能转化为___________ 能，乙装置中的能量转化形式：___________ 能转化为___________ 能。
(3)某同学发生甲装置中不仅铜片上有气泡产生，且锌片上也产生了气泡，原因可能是___________ 。
(4)在甲装置中，若把稀硫酸换成CuSO4溶液，试写出铜电极的电极反应：___________ 。
(1)下列叙述正确的是
A．两烧杯中铜片表面均无气泡产生 B．甲中铜片作正极，乙中铜片作负极
C．两烧杯溶液中
浓度均减小 D．甲产生气泡的速率比乙慢(2)甲装置中的能量转化形式：
(3)某同学发生甲装置中不仅铜片上有气泡产生，且锌片上也产生了气泡，原因可能是
(4)在甲装置中，若把稀硫酸换成CuSO4溶液，试写出铜电极的电极反应：
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【推荐1】野外生存是特种兵的必修科目。某节目中模拟野外生存，用一个柠檬、一排铜钉和一排锌钉制作的水果电池用于野外生火。某同学感到好奇自己制作了一个这样的“超级柠檬电池”。
(1)该电池的电池反应离子方程式为___________ 。
(2)若用铁片代替锌片，LED灯___________ (填“能”或“不能”，下同)亮。若用铁片代替铜片，LED灯___________ 亮。
(3)若用银片代替锌片，LED灯___________ (填“能”或“不能”)亮。
(4)由上面分析可知构成原电池的条件有___________ 。
(1)该电池的电池反应离子方程式为
(2)若用铁片代替锌片，LED灯
(3)若用银片代替锌片，LED灯
(4)由上面分析可知构成原电池的条件有
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【推荐2】工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物(NOx)、CO2、SO2等气体，严重污染空气。对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。
Ⅰ.脱硝：
已知：H2的燃烧热为285.8kJ·mol-1
N2(g)+2O2(g)＝2NO2(g) ΔH＝+133kJ·mol-1
H2O(g)＝H2O(l) ΔH＝-44kJ·mol-1
催化剂存在下，H2还原NO2生成水蒸气和其他无毒物质的热化学方程式为：____________ 。
Ⅱ.脱碳：
(1)向2L密闭容器中加入2molCO2和6molH2，在适当的催化剂作用下，发生反应：
CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(l)+H2O(l)
①该反应自发进行的条件是_____________ (填“低温”、“高温”或“任意温度”)
②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是____________ 。(填字母)
a.混合气体的平均式量保持不变 b.CO2和H2的体积分数保持不变
c.CO2和H2的转化率相等 d.混合气体的密度保持不变
e.1molCO2生成的同时有3mol H—H键断裂
③CO2的浓度随时间（0～t2）变化如下图所示，在t2时将容器容积缩小一倍，t3时达到平衡，t4时降低温度，t5时达到平衡，请画出t2～t6 CO2浓度随时间的变化。_____________
⑵改变温度，使反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH﹤0中的所有物质都为气态。起始温度、体积相同（T1℃、2L密闭容器）。反应过程中部分数据见下表：
①达到平衡时，反应Ⅰ、Ⅱ对比：平衡常数K(I)______ K(II)（填“﹥”“﹤”或“＝”下同）；平衡时CH3OH的浓度c(I)____ c(II)。
②对反应Ⅰ，前10min内的平均反应速率v(CH3OH)＝_______ 。在其他条件不变的情况下，若30min时只改变温度T2℃，此时H2的物质的量为3.2mol，则T1___ T2(填“>”、“<”或“=”)。若30min时只向容器中再充入1molCO2(g)和1molH2O(g)，则平衡_____ 移动(填“正向”“逆向”或“不”)。
⑶利用人工光合作用可将CO2转化为甲酸，反应原理为2CO2+2H2O=2HCOOH+O2,
装置如图所示：
①电极2的电极反应式是____________ ；
②在标准状况下，当电极2室有11.2L CO2反应。 理论上电极1室液体质量_____ (填“增加”或“减少”______ g。
Ⅰ.脱硝：
已知：H2的燃烧热为285.8kJ·mol-1
N2(g)+2O2(g)＝2NO2(g) ΔH＝+133kJ·mol-1
H2O(g)＝H2O(l) ΔH＝-44kJ·mol-1
催化剂存在下，H2还原NO2生成水蒸气和其他无毒物质的热化学方程式为：
Ⅱ.脱碳：
(1)向2L密闭容器中加入2molCO2和6molH2，在适当的催化剂作用下，发生反应：
CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(l)+H2O(l)①该反应自发进行的条件是
②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是
a.混合气体的平均式量保持不变 b.CO2和H2的体积分数保持不变
c.CO2和H2的转化率相等 d.混合气体的密度保持不变
e.1molCO2生成的同时有3mol H—H键断裂
③CO2的浓度随时间（0～t2）变化如下图所示，在t2时将容器容积缩小一倍，t3时达到平衡，t4时降低温度，t5时达到平衡，请画出t2～t6 CO2浓度随时间的变化。
⑵改变温度，使反应CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH﹤0中的所有物质都为气态。起始温度、体积相同（T1℃、2L密闭容器）。反应过程中部分数据见下表：| 反应时间 | CO2(mol) | H2(mol) | CH3OH(mol) | H2O(mol) | |
| 反应Ⅰ：恒温恒容 | 0min | 2 | 6 | 0 | 0 |
| 10min | 4.5 | ||||
| 20min | 1 | ||||
| 30min | 1 | ||||
| 反应Ⅱ：绝热恒容 | 0min | 0 | 0 | 2 | 2 |
①达到平衡时，反应Ⅰ、Ⅱ对比：平衡常数K(I)
②对反应Ⅰ，前10min内的平均反应速率v(CH3OH)＝
⑶利用人工光合作用可将CO2转化为甲酸，反应原理为2CO2+2H2O=2HCOOH+O2,
装置如图所示：
①电极2的电极反应式是
②在标准状况下，当电极2室有11.2L CO2反应。 理论上电极1室液体质量
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【推荐3】原电池的生活示例——水果电池
(1)水果电池中，水果的作用是_______ 。
(2)水果电池中，选择电极材料时应注意两电极不能相同，其中有一电极为活泼金属如Al、Fe等，另一电极可以是Cu片或_______ 等。
(3)原电池实验
(1)水果电池中，水果的作用是
(2)水果电池中，选择电极材料时应注意两电极不能相同，其中有一电极为活泼金属如Al、Fe等，另一电极可以是Cu片或
(3)原电池实验
| 电极材料 | 实验现象 | 解释 |
| 锌片、铜片 | 锌、铜、稀硫酸构成原电池， | |
| 锌片、石墨棒 | 锌、石墨、稀硫酸构成原电池， | |
| 铜片、石墨棒 | 铜片、石墨棒表面均无明显现象，电流表指针 |
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解题方法
【推荐1】原电池是将________ 能转化为________ 能的装置。在Al和Cu做电极材料，稀盐酸做电解质溶液的原电池中，Al为________ 极，电极反应式为________ ；Cu为________ 极，电极反应式为________ ；电池总反应式为________ 。
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解题方法
【推荐2】回答下列问题：
(1)反应NaOH+HCl=NaCl+H2O，能否设计成原电池？
_______ (填“能”或“否”)。
(2)依反应2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图1所示。
请回答下列问题：
①电极X的材料是_______ ；电解质溶液Y是_______ 溶液。
②银电极为电池的_______ 极，发生的电极反应式为_______ ；X电极上发生的电极反应式为_______ 。
(1)反应NaOH+HCl=NaCl+H2O，能否设计成原电池？
(2)依反应2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图1所示。
请回答下列问题：
①电极X的材料是
②银电极为电池的
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【推荐3】研究化学反应中的能量变化，能更好地利用化学反应为生产和生活服务。
Ⅰ．反应Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑的能量变化如图所示。
(1)该反应为___________ (填“吸热”或“放热”)反应。
(2)如图三个装置中，不能证明“锌与稀硫酸反应是吸热反应还是放热反应”的是_____ (填序号)
Ⅱ．图是某兴趣小组设计的原电池示意图
(3)下列实验叙述合理的是_______ (填序号)
A．Cu极有H2产生 B．锌作负极，发生还原反应
C．H+向Zn极移动 D．电子由Zn经导线流向Cu
(4)请写出该电池的正极反应式_________
(5)若有1mol电子流过导线，则理论上在标准状况下，产生H2的体积为______ L
(6)将稀H2SO4换成CuSO4溶液,电极质量增加的是______ (填“锌极”或“铜极”)。
Ⅰ．反应Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑的能量变化如图所示。
(1)该反应为
(2)如图三个装置中，不能证明“锌与稀硫酸反应是吸热反应还是放热反应”的是
Ⅱ．图是某兴趣小组设计的原电池示意图
(3)下列实验叙述合理的是
A．Cu极有H2产生 B．锌作负极，发生还原反应
C．H+向Zn极移动 D．电子由Zn经导线流向Cu
(4)请写出该电池的正极反应式
(5)若有1mol电子流过导线，则理论上在标准状况下，产生H2的体积为
(6)将稀H2SO4换成CuSO4溶液,电极质量增加的是
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【推荐1】电解原理在化学工业中广泛的应用。如图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：
（1）若X、Y都是惰性电极，a是饱和CuSO4溶液，实验开始时，同时在两边各滴入石蕊试液，则①Y电极上的电极反应式为_________________
②在Y电极附近观察到的现象是_____________________________
（2）若X、Y都是铜电极，a是浓度均为2mol·L-1的AgNO3与Cu（NO3）2的混合溶液1L，电解一段时间后X电极上有12.8g铜析出，此时直流电源已输出____ mol电子。
（3）用石墨电极电解100mLH2SO4和CuSO4混合液，通电一段时间后，两极各出现气体3.36L（标准状况），求原来溶液中CuSO4的浓度_________________ 。
（1）若X、Y都是惰性电极，a是饱和CuSO4溶液，实验开始时，同时在两边各滴入石蕊试液，则①Y电极上的电极反应式为
②在Y电极附近观察到的现象是
（2）若X、Y都是铜电极，a是浓度均为2mol·L-1的AgNO3与Cu（NO3）2的混合溶液1L，电解一段时间后X电极上有12.8g铜析出，此时直流电源已输出
（3）用石墨电极电解100mLH2SO4和CuSO4混合液，通电一段时间后，两极各出现气体3.36L（标准状况），求原来溶液中CuSO4的浓度
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解题方法
【推荐2】如图所示，A、B、C三个装置中的烧杯分别盛有足量的CuCl2溶液。
(1)A、B、C三个装置中属于原电池的是______ (填标号，下同)，属于电解池的是_______ 。
(2)A池中Zn发生______ (填“氧化”或“还原”)反应，Cu电极反应式为_______ 。
(3)B池中C是_____ 极，Pt极发生的电极反应为______ 。
(4)C池反应过程中，溶液浓度______ (填“变大”“变小”或“不变”)。
(1)A、B、C三个装置中属于原电池的是
(2)A池中Zn发生
(3)B池中C是
(4)C池反应过程中，溶液浓度
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解题方法
【推荐3】实验室用石墨电极电解加有酚酞的饱和NaCl溶液，装置如图1所示。氯碱工业用图2所示装置制备NaOH等工业原料。
Ⅰ.实验室电解饱和食盐水(图1)
(1)a为电解池的_________ 极，a处的电极反应式为___________ 。
(2)b处的电极反应式为___________ ，观察到的实验现象是____________ 。
(3)该电解池中发生的总反应的离子方程式为____________ 。
(4)下列与电解饱和食盐水有关的说法，正确的是___________ (填字母)。
A. 通电使NaCl发生电离
B. 在溶液中，阴离子向电极a移动
C. 电解熔融NaCl与电解NaCl溶液所得产物相同
Ⅱ.氯碱工业(图2)
(5)利用实验室装置制备NaOH，不仅有安全隐患，而且存在Cl2与NaOH的副反应，氯碱工业采用改进后的装置，如图2所示。
① 气体X和气体Y被阳离子交换膜分隔开，避免混合爆炸。气体X是____ ，气体Y是______ 。
②阳离子交换膜避免了Cl2与NaOH发生反应，可得到NaOH浓溶液，简述NaOH浓溶液的生成过程______ 。
Ⅰ.实验室电解饱和食盐水(图1)
(1)a为电解池的
(2)b处的电极反应式为
(3)该电解池中发生的总反应的离子方程式为
(4)下列与电解饱和食盐水有关的说法，正确的是
A. 通电使NaCl发生电离
B. 在溶液中，阴离子向电极a移动
C. 电解熔融NaCl与电解NaCl溶液所得产物相同
Ⅱ.氯碱工业(图2)
(5)利用实验室装置制备NaOH，不仅有安全隐患，而且存在Cl2与NaOH的副反应，氯碱工业采用改进后的装置，如图2所示。
① 气体X和气体Y被阳离子交换膜分隔开，避免混合爆炸。气体X是
②阳离子交换膜避免了Cl2与NaOH发生反应，可得到NaOH浓溶液，简述NaOH浓溶液的生成过程
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