第四章化学反应与电能同步习题-上学期高二化学人教版（2019）选择性必修1.docx

第四章 化学反应与电能同步习题一、单选题1关于下列装置说法正确的是A装置中电子由Zn流向Fe，装置中有Fe2生成B装置工作一段时间后，a极附近溶液的pH增大C装置中钢闸门应与外接电源的正极相连获得保护D装置盐桥中KCl的Cl移向乙烧杯2下列叙述正确的是电解池是将化学能转变成电能的装置光能和化学能都能转化成电能金属和石墨导电均为物理变化，电解质溶液导电是化学变化不能自发进行的氧化还原反应，通过电解原理有可能实现ABCD3利用下列装置(夹持装置略)进行实验，能达到实验目的的是A图装置可制备无水 MgCl2B图装置可证明氧化性：Cl2Br2I2C图装置可制乙烯并验证其还原性D图装置可观察铁的析氢腐蚀4图象能正确反映对应变化关系的是ABCD电解水往AgNO3、Cu(NO3)2混合溶液加入Zn粉至过量加热一定质量的KMnO4固体向等质量、等浓度的稀硫酸中分别加入足量Mg和ZnAABBCCDD5用下图所示装置及试剂进行铁的电化学腐蚀实验探究，测得具支锥形瓶中压强、溶解氧随时间变化关系的曲线如下。下列分析错误是A压强增大主要是因为产生了H2BpH=4时正极只发生：O2+ 4e+ 4H+2H2OC负极的反应都为：Fe-2e- Fe2+D都发生了吸氧腐蚀6下列离子方程式或化学方程式中书写错误的是A用检验Fe2+的离子方程式：B用TiCl4制备TiO2的化学方程式：C苯酚钠的水溶液中通入少量的CO2：D电解CuCl2溶液的化学方程式：7下面四种燃料电池中正极的反应产物为水的是ABCD固体氧化物燃料电池碱性燃料电池质子交换膜燃料电池熔融盐燃料电池AABBCCDD8游泳池水质普遍存在尿素超标现象，一种电化学除游泳池中尿素的实验装置如下图所示(样品溶液成分见图示)，其中钌钛常用作析氯电极，不参与电解。已知：，下列说法正确的是A电解过程中不锈钢电极会缓慢发生腐蚀B电解过程中钌钛电极上发生反应为C电解过程中不锈钢电极附近pH降低D电解过程中每逸出22.4LN2，电路中至少通过6mol电子9从化学看生活，你认为下列说法合理的是A燃料电池是一种高效、环境友好型的发电装置，其能量转化率可达100%B绿色食品就是指颜色为绿色的食品C汽车尾气中的氮氧化物主要是汽油燃烧的产物D“煤改气”“煤改电”等清洁燃料改造工程有利于减少雾霾的形成10锥形瓶内壁用某溶液润洗后，放入混合均匀的新制铁粉和碳粉，塞紧瓶塞，同时测量锥形瓶内压强的变化，如图所示。下列说法错误的是A0t1时，铁可能发生了析氢腐蚀Bt1t2时，铁一定发生了吸氧腐蚀C负极反应为：Fe-3e-=Fe3+D用于润洗锥形瓶的溶液一定显酸性11科学家采用如图所示方法，可持续合成氨，跟氮气和氢气高温高压合成氨相比，反应条件更加温和。下列说法正确的是A该过程中Li和H2O作催化剂B三步反应都是氧化还原反应C反应可能是对LiOH溶液进行了电解D反应过程中每生成1mol NH3，同时生成0.75mol O212下列反应方程式书写正确的是A过氧化钠与水反应：2O+2H2O=O2+4OH-B用白醋除水垢：CaCO3+2H+=CO2+H2O+Ca2+C电解熔融MgCl2制镁：2Cl-+Mg2+Mg+Cl2DAl2(SO4)3溶液中加入足量Ba(OH)2溶液：Al3+SO+Ba2+3OH-=Al(OH)3+BaSO4二、填空题13电解精炼铜的电解槽里装的电解液是用硫酸酸化的硫酸铜溶液。与直流电源正极相连的电极是含有少量锌、金、银等金属杂质的粗铜块，在电解时发生氧化反应，铜、锌转化为阳离子进入溶液；与直流电源负极相连的电极是纯铜薄片，溶液中的铜离子结合电子成为金属铜在纯铜片上析出。电解消耗电能，得到纯度大于99.9%的电解铜。试分析：(1)当电路中通过电流时，在两个电极上的电极反应分别是什么_？为什么_？(2)电路通过的电量与析出的铜的质量有什么关系_？(3)为什么电解槽里会有含金、银等金属的阳极泥_？14回答下列问题:(1)将燃煤产生的二氧化碳回收利用，可达到低碳排放的目的。图是通过人工光合作用，以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的原理示意图。电极b作_极，发生的电极反应式为_。(2)浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。某浓差电池的原理如图所示，该电池从浓缩海水中提取LiCl的同时又获得了电能。X为_极，Y电极反应式为_。Y极生成1 mol Cl2时，_mol Li+移向X极。(3)一种以肼(N2H4)为液体燃料的电池装置如图所示。该电池用空气中的氧气作氧化剂，KOH溶液作电解质溶液。负极反应式为_，正极反应式为_。15原电池是能源利用的一种方式，在生产、生活、科技等方面都有广泛的应用。(1)煤既可通过火力发电厂转化为电能，又可通过原电池转化为电能，通过原电池转化为电能的优点有_(答两点)。(2)电工操作中规定，不能把铜线和铝线拧在一起连接线路，原因是_。(3)化学电池的种类很多，依据电解质溶液的酸碱性可将化学电池分为_(填数字)类，在图1所示的原电池中，其他条件不变将电解质溶液改为稀硫酸，若电流计指针偏转方向发生了改变，此时金属X可以是_(填标号，下同)；若电流计指针偏转方向没有发生改变，此时金属X可以是_。AMg       BC     CFe     DNa(4)氢氧燃料电池是宇宙飞船上的一种化学电源，其结构如图2所示。两个电极均由多孔性碳制成，通入的气体从孔隙中逸出，并在电极表面放电，则a极为_(填“正极”或“负极”)，a极上的电极反应式为_。该电池每产生1kW·h电能会生成350gH2O(l)，则该电池的能量转化率为_(保留四位有效数字)。已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)   H=-571.6kJ·mol-116如图是一个化学过程的示意图，回答下列问题：(1)甲池是_装置，电极B的名称是_。(2)甲装置中通入C3H8的电极反应_，丙装置中D极的产物是_(写化学式)。(3)一段时间，当乙池中产生112 mL(标准状况下)气体时，均匀搅拌丙池，所得溶液在25时的pH=_。(已知：NaCl溶液足量，电解后溶液体积为200 mL)。(4)若要使乙池恢复电解前的状态，应向乙池中加入_(写物质化学式)。三、计算题17如图所示的装置中，若通入直流电5 min时，铜电极质量增加2.16 g。（1）电源电极X的名称为_。（2）pH变化：A_，B_，C_。(填“增大”“减小”或“不变”)（3）通电5 min后，B中共收集224 mL气体(标准状况)，溶液体积为200 mL，则通电前CuSO4溶液的物质的量浓度为_(设电解前后溶液体积无变化)。（4）若A中KCl溶液的体积也是200 mL，电解后，溶液的pH为_(设电解前后溶液体积无变化)18用Pt电极电解500mL含KNO3和NaCl混合溶液一段时间，在两极均生成标准状况下的气体11.2L，电解前后溶液体积不变，(1)写出阴极极反应式：_ ；阳极极反应式：_；(2)求所得溶液中NaOH的物质的量浓度_。四、工业流程题19铑(Rh)是在1803年由WllamWllston发现的一种铂系金属，铑及其合金、配合物可用于制醛类和醋酸的催化剂等。下图是一种从废铑催化剂(含铑、有机杂质和少量Cu)中回收铑的工艺流程：已知：铑的氧化物性质稳定且极难溶解；氢氧化铑是一种两性氢氧化物，KspRh(OH)3=1×10-23(1)焚烧的目的是_和将Cu转化为CuO。(2)实验室探究焚烧温度对铑回收率的影响，结果如图，当焚烧温度高于320时，铑的回收率降低的可能原因是_。(3)“加热至熔融”步骤的主要目的是将焚烧后的铑单质转化成可溶性的Rh2(SO4)3，该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为3：2，则该反应还原产物为_。(4)用氨水沉淀铑元素的离子方程式为_；此步骤中，pH不能太高(实际调节pH在8左右)的原因是_。(5)电解还原时，析出铑的电极与外电源的_(填“正”或“负”)极相连接。(6)铑的配合物离子Rh(CO)2I2-可催化甲醇羰基化，反应过程如图所示。下列叙述正确的是_(填序号)。ACH3COI是反应中间体B甲醇羰基化反应为CH3OH+COCH3CO2HC反应过程中Rh的成键数目保持不变20铁镍矿是一种重要的金属材料，主要用于制备铁镍合金，还用于制备镍氢电池的材料。某铁镍矿石的主要成分是四氧化三铁和硫酸镍，还含有铜、钙、镁、硅的氧化物。由该铁镍矿制备高纯度的氢氧化镍，工艺流程如下：回答下列问题：(1)铁镍矿石粉碎的目的是_。(2)“酸溶”时，所加入的试剂A是硫酸，溶液中有等_种金属阳离子生成，废渣1的主要成分的化学式为_。(3)“除铁”时的作用是_。(4)“除铜”时，所用的试剂B可选用或，你认为选用最好的是_，反应的离子方程式为_。(5)“除钙、镁”过程形成的废渣3的化学式为_。(6)已知常温下，该流程在“沉镍”过程中，需调节溶液约为_时，才刚好沉淀完全(离子沉淀完全的浓度；)。(7)镍氢电池已成为混合动力汽车的主要电池类型，其工作原理如下：(式中M为储氢合金)。写出电池放电过程中正极的电极反应式：_。试卷第9页，共9页学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司参考答案：1B【解析】A锌比铁活泼，锌作负极，电子从负极锌流出经导线流向正极铁，铁被保护，不可能产生二价铁离子，故A错误；Ba为与电源负极相连是阴极，氢离子得电子发生还原反应生成氢气，破坏水的电离平衡，氢氧根浓度增大，碱性增强，pH值增大，故B正确；C用外加电源的阴极保护法保护金属，被保护的金属应该接电源的负极，即钢闸门应与外接电源的负极相连，故C错误；D原电池中阴离子向负极移动，锌是负极，所以Cl移向甲烧杯，故D错误。答案选B。2C【解析】电解池是在直流电的作用下，发生氧化还原反应，所以是将电能转化为化学能的装置，不正确；太阳能电池将光能转化成电能，蓄电池将化学能转化成电能，正确；金属和石墨导电均为电子导电，属于物理变化，电解质溶液导电同时伴随着氧化还原反应的发生，是化学变化，正确；不能自发进行的氧化还原反应，即便其S0、H0，通过电解原理也有可能让反应发生，正确；综合以上分析，正确，故选C。3A【解析】A由于镁离子水解，因此得到MgCl2，需要在HCl气流中加热，因此图装置可制备无水 MgCl2，故A符合题意；B图装置不能证明氧化性：Cl2Br2I2，可能氯气过量，将KI氧化为I2，从而使淀粉变蓝，故B不符合题意；C由于乙醇易挥发，图装置可制乙烯，但乙醇和乙烯都能使酸性高锰酸钾褪色，因此不能证明酸性高锰酸钾褪色是乙烯的还原性，故C不符合题意；DNaCl溶液是中性环境，因此图装置可观察铁的吸氧腐蚀，故D不符合题意。综上所述，答案为A。4B【解析】A电解水的方程式为2H2O2H2O2，生成H2和O2的质量比为2×2:32=1:8，而不是2:1，A错误；BAg的氧化性强于Cu2，因此向AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液中加入Zn粉至过量时，Zn先置换出Ag，再置换出Cu。因此开始时，Cu(NO3)2的质量不变，随后减少，直到完全置换，Cu(NO3)2的质量降为0，B正确；C加热KMnO4时，KMnO4受热分解，化学方程式为2KMnO4K2MnO4MnO2O2，随着KMnO4受热分解，残留固体从KMnO4变为K2MnO4和MnO2，Mn的质量分数从升高到，而不是不变，C错误；D向等质量、等浓度的稀硫酸中分别加入足量Mg和Zn，由于H2SO4不足，H2SO4完全反应，H2SO4的量是一样的，因此生成H2的量是相同的，D错误；答案选B。5B【解析】ApH=2.0的溶液，酸性较强，因此锥形瓶中的Fe粉能发生析氢腐蚀，析氢腐蚀产生氢气，因此会导致锥形瓶内压强增大，A正确；B若pH=4.0时只发生吸氧腐蚀，那么锥形瓶内的压强会有下降；而图中pH=4.0时，锥形瓶内的压强几乎不变，说明除了吸氧腐蚀，Fe粉还发生了析氢腐蚀，消耗氧气的同时也产生了氢气，因此锥形瓶内压强几乎不变，B错误；C锥形瓶中的Fe粉和C粉构成了原电池，Fe粉作为原电池的负极，发生的电极反应式为：Fe-2e-Fe2+，C正确；D由题干溶解氧随时间变化曲线图可知，三种pH环境下溶解氧的浓度都有减小，则都发生了吸氧腐蚀，D正确；故答案为：B。6C【解析】AFe2+遇到生成深蓝色沉淀，离子方程式：，故A正确；BTiCl4与水反应生成TiO2晶体和氯化氢，其化学反应的方程式，故B正确；C苯酚钠溶液中通入少量CO2的反应生成苯酚和碳酸氢钠，正确的离子方程式为：C6H5O-+CO2+H2OC6H5OH+HCO3-，故C错误；D电解氯化铜溶液时，溶液中的铜离子和氯离子放电析出铜和氯气，化学方程式：，故D正确；答案选C。7C【解析】A电解质为能够传导氧离子的固体氧化物，正极氧气得电子生成氧离子，故A不选；B电解质溶液是氢氧化钾，正极上氧气得电子与水反应生成氢氧根离子，故B不选；C存在质子交换膜，正极上氧气得电子和氢离子反应生成水，故C选；D电解质为熔融碳酸盐，正极氧气得电子结合二氧化碳生成碳酸根离子，故D不选；故选C。8B【解析】A根据投料及电极的性能可知，a为电源负极，b为电源正极，钢电极做电解池阴极，相当于外接电流的阴极保护，不发生腐蚀，A项错误；B钌钛电极上氯离子失电子生成氯气，发生的电极反应式为，B项正确；C电解过程中不锈钢电极上水得电子生成氢气和氢氧根，发生的电极反应式为，其附近pH升高，C项错误；D未强调标准状况下，无法计算，D项错误；故选B。9D【解析】A燃料电池产物对环境无污染，属于环境友好电池，但是燃料电池工作时除转化为电能，还会转化为其他形式的能量，其能量利用率小于100%，故A错误；B绿色食品并非指颜色是绿色的食品，而是对产自良好生态环境的，无污染、安全、优质的食品的总称，绿色食品分为A级和AA级两类：A级绿色食品在生产过程中允许限量使用限定的化学合成物质；AA级绿色食品在生产过程中则不允许使用任何有害化学合成物质，故B错误；C汽车尾气中的氮氧化物主要是空气中的氮气和氧气在高温或放电的条件下生成的，汽油燃烧的主要产物为碳氧化物，故C错误；D二氧化硫、氮氧化物以及可吸入颗粒物这三项是雾霾主要组成，前两者为气态污染物，最后一项颗粒物才是加重雾霾天气污染的罪魁祸首。它们与雾气结合在一起，让天空瞬间变得灰蒙蒙的，“煤改气”、“煤改电”等清洁燃料改造工程减少了二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物，故有利于减少雾霆天气，故D正确；答案选D。10C【解析】A有图可知，0t1时锥形瓶内压强增大，说明气体的物质的量增加，则铁可能发生了析氢腐蚀，故A不选；B有图可知，t1t2时锥形瓶内压强减少，说明气体物质的量减少，则铁一定发生了吸氧腐蚀，故B不选；C负极反应为：Fe-2e-=Fe2+ ，故C选；D锥形瓶内开始发生析氢腐蚀，则用于润洗锥形瓶的溶液一定显酸性，故D不选；故选：C。11D【解析】A从图中可以看出，该反应中Li参加了反应，最终又生成了Li，所以Li是催化剂。虽然在第二步水也参加了反应，第三步生成了水，但总反应为2N2+6H2O=3O2+4NH3，所以水为反应物，故A错误；B第二步反应是Li3N和水反应生成LiOH和NH3，没有化合价变化，不是氧化还原反应，故B错误；C电解LiOH溶液时，在阴极不可能是Li+得电子生成Li，故C错误；D根据总反应方程式：2N2+6H2O=3O2+4NH3，每生成1mol NH3，同时生成0.75mol O2，故D正确；故选D。12C【解析】A过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气，离子方程式为：，A错误；B白醋可除去水壶中的水垢，白醋为弱酸，不可拆成离子形式，离子方程式为：，B错误；C工业上电解熔融的氯化镁制金属镁，发生反应的离子方程式为：2Cl-+Mg2+Mg+Cl2，C正确；DBa(OH)2足量，最终会得到偏铝酸根，D错误； 故选C。13(1)     粗铜极的反应为：，纯铜极的反应为：     与电源正极相连的粗铜极为阳极，铜、锌金属被氧化为金属离子，与电源负极相连的纯铜极为阴极，电极周围的铜离子得电子被还原为铜单质(2)每转移2mol电子，阴极上析出64g铜单质(3)银、金活动性比铜弱，无法被氧化，沉积在电解池槽内形成阳极泥【解析】（1）铜、锌均为活泼电极材料，且锌活泼性强于铜，两种金属作为电解池阳极时会被氧化为金属离子，故粗铜极反应为，；阴极上电解池中放电能力最强的离子被还原，即铜离子被还原为铜单质，故纯铜极反应为；（2）由阴极的电极反应式可知，每转移2mol电子，阴极上就析出1mol铜单质，其质量，即每转移2mol电子，阴极上析出64g铜单质；（3）与电源正极相连的粗铜中含有少量的锌、银、金，而银、金活动性比铜弱，无法被氧化，故沉积在电解池槽内形成阳极泥。14(1)     正极     CO2+2H+2e-=HCOOH(2)     正极     2Cl-2e-=Cl2     2(3)     N2H4+4OH-4e-=N2+4H2O     O2+2H2O+4e-=4OH-【解析】（1）图中装置没有外加电源，属于原电池装置，CO2在电极b附近转化为HCOOH，发生还原反应，因此电极b作正极；结合得失电子守恒可知发生的电极反应式为CO2+2H+2e-=HCOOH；（2）由图可知原电池装置电极X附近H+转化为H2，发生还原反应，则X为正极；Y电极为负极，电极反应式为2Cl-2e-=Cl2；由电极反应式2Cl-2e-=Cl2可知Y极生成1 mol Cl2时，转移电荷数为2mol，则有2mol Li+移向X极；（3）燃料在负极失电子，即负极反应式为N2H4+4OH-4e-=N2+4H2O；氧气在正极得电子，正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-。15(1)能量利用率高、污染小(2)在潮湿的空气中，铜线、铝线接触会形成原电池，使铝线很快被腐蚀(3)     3     A     C(4)     负极     H2-2e-+2OH-=2H2O     64.78%【解析】(1)原电池直接把化学能转化为电能，能量利用率高、污染小；(2)在潮湿的空气中，铜线、铝线接触会形成原电池，铝作负极，使铝线很快被腐蚀，所以电工操作中规定，不能把铜线和铝线拧在一起连接线路；(3)化学电池的种类很多，依据电解质溶液的酸碱性可将化学电池分为碱性电池、酸性电池、有机电解液电池，分为3类；在图1所示的原电池中，其他条件不变将电解质溶液改为稀硫酸，若电流计指针偏转方向发生了改变，说明碱性条件下铝是负极、酸性条件下X是负极，则X的活泼性大于Al，金属X可以是Mg，选A；若电流计指针偏转方向没有发生改变，说明酸性、碱性条件下都是Al为负极，X的活泼性小于Al，此时金属X可以是Fe，选C。(4)a极氢气失电子生成水，氢气发生氧化反应，a为负极，a极上的电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O。根据2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H=-571.6kJ·mol-1，氢气和氧气反应，每生成36g水放出571.6kJ的能量，生成350gH2O(l)放出的能量是，则该电池的能量转化率为。16     原电池     阴极     C3H8+26OH-20e-=3CO32-+17H2O     H2、NaOH     13     Ag2O【解析】(1)甲池为丙烷、氧气形成的燃料电池；乙池中电极B与原电池的负极连接，作电解池的阴极；(2)C3H8在负极上失电子，碱性条件下生成碳酸根；丙装置中D极连接电源的负极，为阴极；(3)电解AgNO3溶液，总反应方程式为：4AgNO3+2H2O4Ag+O2+4HNO3，根据n=计算O2的物质的量，根据同一闭合回路中电子转移的物质的量相等，在丙池中：阴极上氢离子放电，阳极上氯离子放电，根据电子转移数目相等计算氢氧化钠的物质的量，利用c=计算氢氧化钠的物质的量浓度，从而得出溶液的pH；(4)根据电解的产物分析，根据“析出什么元素加入什么元素”的原则确定使乙池恢复电解前的状态加入的物质。【解析】根据装置图可知甲池为原电池，通入燃料丙烷的电极为负极，通入O2的电极为正极，乙池、丙池与原电池连接，属于电解池，其中乙池中A电极为阳极，B电极为阴极，丙池中C电极为阳极，D电极为阴极。(1)甲池为原电池，是化学能转化为电能的装置，乙池为电解池，其中B电极连接电源的负极，作阴极；(2)燃料C3H8在负极上失电子，碱性条件下反应生成CO32-，所以甲装置中通入C3H8的电极反应式为：C3H8+26OH-20e-=3CO32-+17H2O。丙装置中C电极为阳极，溶液中Cl-失去电子变为Cl2；D极为阴极，电极上水电离产生的H+放电生成H2，溶液中有OH-，所以D电极的产物是H2和NaOH；(3)乙装置中A(石墨)电极为阳极，发生反应：4OH- -4e-=2H2O+O2，B(Ag)的电极为银离子得电子，其电极反应式为：Ag+e-=Ag。n(O2)=0.005 mol，根据电极反应式可知：每反应产生1 molO2，转移4 mol电子，则反应产生0.005 mol电子时，转移电子的物质的量n(e-)=4n(O2)=0.02 mol。丙池电解反应方程式为：2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2，根据方程式可知：每反应转移2 mol电子，反应产生2 mol NaOH，由于在同一闭合回路中电子转移数目相等，所以转移0.02 mol电子时，丙池反应产生NaOH的物质的量n(NaOH)= n(e-)=0.02 mol，NaCl溶液足量，电解后溶液体积为200 mL，所以反应后c(NaOH)=0.1 mol/L，c(H+)=mol/L=10-13 mol/L，所以溶液pH=13；(4)对于乙池，总反应方程式为：4AgNO3+2H2O4Ag+O2+4HNO3，由于电解生成Ag和O2从溶液中分离出去，所以要使乙池恢复电解前的状态，应向乙池中加入二者的化合物，即加入Ag2O。【点睛】本题考查原电池和电解池原理，正确推断原电池正负极是解本题的关键，难点是原电池电极反应式的书写，通入燃料的电极为负极，失去电子，发生氧化反应，燃料相同，由于电解质溶液的酸碱性不同，电极反应式不同；对于多池串联电路的计算，要根据同一闭合回路中电子转移数目相等计算，计算溶液的pH要根据电子转移的物质的量与氢氧化钠的关系来分析解答。17     负极     增大     减小     不变     0.025 mol·L1     13【解析】(1)由铜电极的质量增加，发生Ag+e-Ag，则Cu电极为阴极，Ag为阳极，Y为正极，可知X为电源的负极；(2)A中电解氯化钾，生成KOH，所以pH增大，B中电解硫酸铜溶液生成硫酸，溶液中氢离子浓度增大，pH减小，C中阴极反应为Ag+e-Ag，阳极反应为Ag-e-Ag+，溶液浓度不变，则pH不变；(3)C中阴极反应为Ag+e-Ag，n(Ag)=0.02mol，则转移的电子为0.02mol，B中阳极反应为4OH-4e-2H2O+O2，则转移0.02mol电子生成氧气为0.005mol，其体积为0.005mol×22.4L/mol=0.112L=112mL，则在阴极也生成112mL气体，由2H+2e-H2，则氢气的物质的量为0.005mol，该反应转移的电子为0.01mol，则Cu2+2e-Cu中转移0.01mol电子，所以Cu2+的物质的量为0.005mol，通电前c(CuSO4)=0.025 molL-1；(4)由A中发生2KCl+2H2O2KOH+H2+Cl22e-，由电子守恒可知，转移0.02mol电子时生成0.02molKOH，忽略溶液体积的变化，则c(OH-)=0.1molL-1，溶液pH=13。18     2H+2e=H2     2Cl2e=Cl2     2mol/L【解析】用Pt电极电解500 mL含KNO3和NaCl混合溶液时，阴极上氢离子放电生成氢气，阳极上先氯离子放电生成氯气，后氢氧根离子放电生成氧气，生成11.2 L氢气得到电子的物质的量=，生成11.2 L氯气失去电子的物质的量=，生成11.2 L氧气失去电子的物质的量=，要使两个电极生成相同体积的气体，且转移电子相等，则阳极上只能只生成氯气，不能生成氧气；(1)阴极上电极反应式为2H+2e=H2，阳极上电极反应式为2Cl2e=Cl2；(2)根据分析可知，电解过程相当于电解氯化钠溶液，根据2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2知，生成氢氧化钠的物质的量浓度= =2 mol/L。19     除去有机杂质     温度过高，铑转化为性质稳定且极难溶解的氧化物，影响后续铑的回收     SO2     Rh3+3NH3·H2O=Rh(OH)3+3     防止碱性强Rh(OH)3溶解，导致铑的损失     负     AB【解析】废铑催化剂(杂质主要为有机杂质和少量Cu)，焚烧除去有机杂质和将Cu转化为CuO，加热熔融，加入KHSO4，生成Rh2(SO4)3、CuSO4，加入氨水调节pH，生成Rh(OH)3沉淀和Cu(NH3)4SO4溶液，过滤，用盐酸溶解Rh(OH)3得Rh3+的盐溶液，电解生成Rh单质。【解析】(1)由题意可知废铑催化剂(杂质主要为有机杂质和少量Cu)，焚烧的目的是通过燃烧除去有机杂质和将Cu转化为CuO。(2)铑的氧化物性质稳定，因此在焚烧时需注意控制温度为320，温度过低则达不到完全灰化的目的，大量有机杂质仍然滞留在其中；温度过高，铑会被氧化成铑的氧化物(性质稳定，难溶解)，影响后续铑的回收。(3)熔融下铑和KHSO4反应生成Rh2(SO4)3，Rh元素化合价升高，化合价下降的元素是S，根据氧化剂与还原剂的物质的量之比=3：2和电子得失守恒，还原产物为SO2，其方程式为2Rh+12KHSO4=Rh2(SO4)3+3SO2+6K2SO4+6H2O。(4)用氨水调pH，NH3·H2O电离产生的OH与Rh3+反应生成Rh(OH)3沉淀，其离子方程式为Rh3+3NH3·H2O=Rh(OH)3+3，氢氧化铑是一种两性氢氧化物，此步骤中，pH不能太高(实际调节pH在8左右)是为了防止碱性强Rh(OH)3溶解，导致铑的损失。(5)加盐酸使Rh(OH)3溶解，电解还原时，溶液中的Rh3+得电子在阴极析出得到粗铑粉，析出铑的电极与外电源的负极相连，再经过酸洗、水洗、焙烧得到纯铑粉。(6)题干中明确指出，铑的配合物Rh(CO)2I2充当催化剂的作用，用于催化甲醇羰基化。由题干中提供的反应机理图可知，铑配合物在整个反应历程中成键数目，配体种类等均发生了变化；并且也可以观察出，甲醇羰基化反应所需的反应物除甲醇外还需要CO，最终产物是乙酸；因此，凡是出现在历程中的，既非反应物又非产物的物种如CH3COI以及各种配离子等，都可视作中间产物。由上述分析可推知正确答案为AB。【点睛】本题以废铑催化剂(含铑、有机杂质和少量Cu)回收铑为载体，考查化学工艺流程，明确流程中各步的反应原理是解题关键，熟悉常见元素化合物的性质，培养学生应用知识解决问题的能力。20(1)便于酸溶时增大固体与酸溶液接触面，使之充分反应，提高反应速率(2)     6     (3)将氧化为(4)          (5)(6)9.15(7)【解析】铁镍矿石的主要成分是四氧化三铁和硫酸镍，还含有铜、钙、镁、硅的氧化物，粉碎后，加入试剂稀硫酸进行酸溶，其中硅的氧化物不与酸反应，形成废渣，滤液中含有、，加入将氧化为后，利用碳酸钠除铁，得到黄钠铁矾渣，再利用除铜，得到硫化铜废渣，再利用除钙、除镁，得到废渣为、，最后利用沉镍，得到固体。（1）铁镍矿石粉碎可以增大增大固体与酸溶液接触面积，使之充分反应，故答案为：便于酸溶时增大固体与酸溶液接触面积，使之充分反应，提高反应速率；（2）酸溶”时，加入稀硫酸，硅的氧化物与硫酸不反应，四氧化三铁、铜的氧化物、钙的氧化物、镁的氧化物与稀硫酸反应生成、，再加上硫酸镍中的，共有种金属阳离子生成，废渣的主要成分为，故答案为：；（3）酸溶”后所得溶液中含有、，“除铁”时的作用是将氧化为，故答案为：将氧化为；（4）“除铜”时，试剂最好选用，将沉淀，因为易挥发有毒气体，对保护环境不利，反应的离子方程式为，故答案为：；（5）加入除钙、镁离子，生成、难溶物形成废渣，故答案为：、；（6），则，该流程在“沉镍”过程中，需调节溶液约为时，才刚好沉淀完全，故答案为：；（7）电池放电过程中在正极得电子生成，电极反应为，故答案为：。答案第19页，共10页