1、选择题 在某电解质溶液里,用M和N作电极,通电一段时间后,发现M极质量减小,N极质量增大,符合这一情况的是(?)
A.电解质溶液是稀硫酸
B.金属M是阳极,金属N是阴极
C.M和N都是石墨电极
D.M是阴极,N是阳极
参考答案:B
本题解析:通电一段时间后,发现M极质量减小,N极质量增大,这说明M电极是阳极,N电极是阴极,溶液中的金属阳离子得到电子而析出,所以符合条件的是B,答案选B。
点评:在判断电解产物时,首先判断阳极电极材料。如果是活性电极,则电极本身失去电子。如果是惰性电极,则溶液中的阴离子失去电子。而阴极是溶液中的阳离子得到电子,所据此可以进行有关判断。
本题难度:一般
2、简答题 二甲醚(CH3OCH3)是一种重要的清洁燃料气,其储运、燃烧安全性、理论燃烧温度等性能指标均优于液化石油气,也可用作燃烧电池的燃料,具有很好的好展前景。
(1)已知H2、CO和CH3OCH3的燃烧热(ΔH)分别为-285.5kJ/mol、-283kJ/mol和-1460.0 kJ/mol,则工业上利用水煤气成分按1:1合成二甲醚的热化学方程式为:?。
(2)工业上采用电浮远凝聚法处理污水时,保持污水的pH在5.0,通过电解生成Fe(OH)3胶体,吸附不溶性杂质,同时利用阴极产生的H2,将悬浮物带到水面,利于除去。实验室以二甲醚燃料电池模拟该方法设计的装置如下图所示:

①乙装置以熔融碳酸盐为电解质,稀土金属材料为电极。写出该燃料电池的正极电极反应式?;下列物质可用做电池熔融碳酸盐的是?。
A.MgCO3? B.Na2CO3? C.NaHCO3? D.(NH4)2CO3
②写出甲装置中阳极产物离子生成Fe(OH)3沉淀的离子方程式?。
③已知常温下Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,电解一段时间后,甲装置中c(Fe3+)=?。
④已知:H2S的电离平衡常数:K1=9.1×10-8、K2=1.1×10-12;H2CO3的电离平衡常数:K1=4.31×10-7、K2=5.61×10-11。测得电极上转移电子为0.24mol时,将乙装置中生成的CO2通入200mL 0.2mol/L的Na2S溶液中,下列选项正确的是
A.发生反应的离子方程式为:CO2+S2-+H2O=CO32-+H2S
B.发生反应的离子方程式为:CO2+S2-+H2O=HCO3-+HS-
C.c(Na+)=2[c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)]
D.c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+2c(S2-)+c(OH-)
E.c(Na+)>c(HCO3-)>c(HS-)>c(OH-)
参考答案:(1)2H2(g)+3CO(g)=CH3OCH3(g)+CO2(g) ?△H=-246.4 kJ·mol-1
(2)① O2+4e-+2CO2=2CO32-; B ?②4Fe2++O2+10H2O=4Fe(OH)3+8H+
③4.0×10-11mol/L ?④B、C、E
本题解析:(1)由盖斯定律可知,工业上用水煤气按1:1合成二甲醚的热化学方程式是,
2H2(g)+3CO(g)=CH3OCH3(g)+CO2(g) ?△H=-246.4 kJ·mol-1。
(2)①以二甲醚为燃料的电池,二甲醚从负极通入,氧气从正极通入,正极电极的反应式是O2+4e-+2CO2=2CO32-;NaHCO3和(NH4)2CO3受热易分解,所以不能用熔融碳酸盐电解质。MgCO3和Na2CO3都是离子化合物,离子键前者大于后者,熔化需要更从的能量,所以用Na2CO3来做熔融盐电池的电解质。
②在甲装置中,Al做阴极,Fe做阳极,阳极发生氧化反应,Fe-2e-=Fe2+,然后发生反应,4Fe2++O2+10H2O=4Fe(OH)3+8H+,产生Fe(OH)3吸附不溶性杂质,从而使水变澄清。
③在常温下,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38mol/L ,pH=5.0,c(OH-)=10-9mol/L,代入ksp从而求得c(Fe3+)=4.0×10-11mol/L。
④乙装置中阴极上甲醚失电子生成二氧化碳,根据CH3OCH3-2CO2-12e-计算n(CO2)=0.04mol,n(Na2S)=0.2mol/L×0.2L=0.04mol,根据电离平衡常数知发生反应CO2+S2-+H2O═HCO3-+HS-,则溶液中的溶质是等物质的量浓度的NaHCO3和NaHS。通过以上分析可知A错误,B正确;C由物料守恒的正确;D为电荷守恒正确的应是c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+2c(S2-)+c(OH-)+c(HS-)+c(HCO3-),故错误;E中碳酸氢根离子和硫氢根离子都水解和电离,但程度都较小,钠离子不水解,根据电离平衡常数知,HCO3-水解程度小于HS-,故E正确;
本题难度:一般
3、选择题 下列关于如图所示装置的叙述中正确的是

A.可将电能转化为化学能
B.铜是正极,铜片上有气泡产生
C.电流从锌片经导线流向铜片
D.氢离子在锌片表面被还原
参考答案:B
本题解析:该装置为原子电池装置,原电池是将化学能转化为电能的装置,工作的过程中,活泼的金属为负极,失去电子,发生氧化反应;不活泼金属或能导电的材料为正极,是电子流入的一极,发生还原反应;
A错,原电池是化学能转化为电能的装置;B正确,铜比锌不活泼为正极,溶液中的氢离子在铜表面得到电子生成氢气;C错,电流的流向为正极向负极流动,即电流从铜片经导线流向锌片;D错,氢离子在铜表面被还原;
本题难度:简单
4、选择题 以铁为阳极,铜为阴极,对足量的NaOH溶液进行电解,一段时间后得到2 mol Fe(OH)3沉淀。此过程中共消耗水? ( )
A.3 mol
B.4 mol
C.5 mol
D.6 mol
参考答案:C
本题解析:铁为阳极,则Fe-2e-=Fe2+,阴极反应为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,生成的Fe2+与溶液中的OH-反应生成Fe(OH)2,Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓,Fe(OH)2不稳定,被空气中的氧气氧化生成Fe(OH)3沉淀,即4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3,所以得到2 mol Fe(OH)3沉淀时,共消耗水的物质的量为5 mol,即选C。
本题难度:一般
5、选择题 关于电解NaCl水溶液,下列叙述正确的是?
A.将阳极产生的气体通入淀粉KI溶液,溶液变蓝色
B.阴极发生氧化反应,阳极发生还原反应
C.阴极发生还原反应,得到金属钠
D.电解一段时间后,将全部电解液转移到烧杯中,充分搅拌后溶液呈中性
参考答案:A
本题解析:略
本题难度:一般