高中化学2020年年末周练知识点——电解原理训练题（1）【含详解】

为提升电池循环效率和稳定性，科学家近期利用三维多孔海绵状Zn（3D−Zn）可以高效沉积ZnO的特点，设计了采用强碱性电解质的3D−Zn—NiOOH二次电池，结构如下图所示。电池反应为Zn(s)+2NiOOH(s)+H₂O(l)ZnO(s)+2Ni(OH)₂(s)。以下说法不正确的是

A．三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积，所沉积的ZnO分散度高

B．充电时阳极反应为Ni(OH)₂(s)+OH⁻(aq)−e⁻NiOOH(s)+H₂O(l)

C．放电时负极反应为Zn(s)+2OH⁻(aq)−2e⁻ZnO(s)+H₂O(l)

D．放电过程中OH⁻通过隔膜从负极区移向正极区

我国科学家研制了一种新型的高比能量锌-碘溴液流电池，其工作原理示意图如下。图中贮液器可储存电解质溶液，提高电池的容量。下列叙述不正确的是

A．放电时，a电极反应为

B．放电时，溶液中离子的数目增大

C．充电时，b电极每增重，溶液中有被氧化

D．充电时，a电极接外电源负极

用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，电解质溶液一般为混合溶液。下列叙述错误的是

A．待加工铝质工件为阳极

B．可选用不锈钢网作为阴极

C．阴极的电极反应式为：

D．硫酸根离子在电解过程中向阳极移动

锌–空气燃料电池可用作电动车动力电源，电池的电解质溶液为KOH溶液，反应为2Zn+O₂+4OH^–+2H₂O===2Zn(OH)₄^2-。下列说法正确的是（      ）

A．充电时，电解质溶液中K⁺向阳极移动

B．充电时，电解质溶液中c(OH^－) 逐渐减小

C．放电时，负极反应为：Zn+4OH^–-2e^–= Zn(OH)₄^2－

D．放电时，电路中通过2mol电子，消耗氧气22.4L（标准状况）

科学家近年发明了一种新型Zn−CO₂水介质电池。电池示意图如图，电极为金属锌和选择性催化材料，放电时，温室气体CO₂被转化为储氢物质甲酸等，为解决环境和能源问题提供了一种新途径。

下列说法错误的是

A．放电时，负极反应为

B．放电时，1 mol CO₂转化为HCOOH，转移的电子数为2 mol

C．充电时，电池总反应为

D．充电时，正极溶液中OH⁻浓度升高

三室式电渗析法处理含Na₂SO₄废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na⁺和SO₄^2-可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。下列叙述正确的是

A．通电后中间隔室的SO₄^2-离子向正极迁移，正极区溶液pH增大

B．该法在处理含Na₂SO₄废水时可以得到NaOH和H₂SO₄产品

C．负极反应为2H₂O–4e^–=O₂+4H⁺，负极区溶液pH降低

D．当电路中通过1mol电子的电量时，会有0.5mol的O₂生成

电致变色器件可智能调控太阳光透过率，从而实现节能。下图是某电致变色器件的示意图。当通电时，Ag⁺注入到无色WO₃薄膜中，生成Ag_xWO₃，器件呈现蓝色，对于该变化过程，下列叙述错误的是

A．Ag为阳极                                                B．Ag⁺由银电极向变色层迁移

C．W元素的化合价升高                                D．总反应为：WO₃+xAg=Ag_xWO₃

用石墨电极完成下列电解实验

下列对实验现象的解释或推测不合理的是（   ）

A．a、d处：2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-                  B．b处：2Cl^--2e^-=Cl₂↑

C．c处发生了反应：Fe-2e^-=Fe²⁺    D．根据实验一的原理,实验二中m处能析出铜

某兴趣小组设计如下微型实验装置。实验时，现断开K₂，闭合K₁，两极均有气泡产生；一段时间后，断开K₁，闭合K₂，发现电流表指针偏转，下列有关描述正确的是

A．断开K₂，闭合K₁时，总反应的离子方程式为：2H⁺+2Cl^—Cl₂↑+H₂↑

B．断开K₂，闭合K₁时，石墨电极附近溶液变红

C．断开K₁，闭合K₂时，铜电极上的电极反应为：Cl₂+2e^—＝2Cl^—

D．断开K₁，闭合K₂时，石墨电极作正极

以NaBH₄和H₂O₂作原料的燃料电池，可用作空军通信卫星。电池负极材料采用Pt/C，正极材料采用MnO₂，其工作原理如下图所示。下列说法错误的是

A．电池放电时Na⁺从a极区移向b极区

B．电极b采用Pt/C，该极溶液的pH增大

C．该电池a极的反应为BH₄^-+8OH^--8e^-===BO₂^-+6H₂O

D．电池总反应：BH₄^- + 4H₂O₂ === BO₂^- + 6H₂O

一种新型动力电池( LiFePO₄电池)总反应式为Li_1－xFePO₄+Li_xC₆C₆+LiFePO₄，内部结构如图1所示，只有Li⁺通过聚合物隔膜。以此电池电解Na₂SO₄溶液(电极材料为石墨)，可制得NaOH和H₂SO₄，其原理如图2所示。下列说法错误的是

A．电池放电时，Li_xC₆在负极发生氧化反应

B．电池放电时，正极反应式为 Li_l－xFePO₄+xLi^－+xe^－= LiFePO₄

C．电解时，图2的b电极反应式为2H₂O－4e^－=O₂↑+4H⁺

D．电解时，当转移0.2mol电子，A口产生气体的质量1.6g

利用膜技术原理和电化学原理制备少量硫酸和绿色硝化剂N₂O₅，装置如图所示，下列说法正确的是（   ）

A．电极b反应式是O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-

B．电解后乙装置d电极附近溶液的pH不变

C．c电极上的电极反应式为N₂O₄-2e^-+H₂O=N₂O₅+2H⁺

D．甲中每消耗1mol SO₂，乙装置中有1mol H⁺通过隔膜

电解法处理CO₂和SO₂混合污染气的原理如下图所示，电解质为熔融碳酸盐和硫酸盐，通电一段时间后，Ni电极表面形成掺杂硫的碳积层。下列说法错误的是

A．Ni电极表面发生了还原反应

B．阳极的电极反应为：2O^2—-4e^-=O₂

C．电解质中发生的离子反应有：2SO₂ +4O^2—=2SO₄^2—

D．该过程实现了电解质中碳酸盐和硫酸盐的自补充循环

某科研小组模拟“人工树叶”电化学装置如下图所示，该装置能将H₂O和CO₂转化为糖类(C₆H₁₂O₆)和O₂，X、Y是特殊催化剂型电极，下列说法正确的是

A．电源a极为正极

B．该装置中Y电极发生还原反应

C．X电极的电极反应式为6CO₂+24H⁺+24e^-=C₆H₁₂O₆+6H₂O

D．理论上，每生成22.4L(标准状况下)O₂,必有4mol H⁺由X极区向Y极区迁移

下图是新型镁-锂双离子二次电池,下列关于该电池的说法不正确的是(    )

A．放电时, Li⁺由左向右移动

B．放电时, 正极的电极反应式为Li_1-xFePO₄+xLi⁺+xe^-=LiFePO₄

C．充电时, 外加电源的正极与Y相连

D．充电时, 导线上每通过1mole^-, 左室溶液质量减轻12g

科学工作者研发了一种 SUNCAT的系统，借助锂循环可持续合成氨，其原理如下图所示。下列说法不正确的是

A．过程I得到的Li₃N中N元素为—3价

B．过程Ⅱ生成W的反应为Li₃N+3H₂O===3LiOH+NH₃↑

C．过程Ⅲ中能量的转化形式为化学能转化为电能

D．过程Ⅲ涉及的反应为4OH^－－4e^－＝O₂↑+2H₂O

用阴离子交换膜控制电解液中OH^－的浓度制备纳米Cu₂O，反应为2Cu＋H₂OCu₂O＋H₂↑，装置如图，下列说法中正确的是

A．电解时Cl^-通过交换膜向Ti极移动

B．阳极发生的反应为：2Cu －2e^－ +2OH^－ = Cu₂O+H₂O

C．阴极OH^-放电，有O₂生成

D．Ti电极和Cu电极生成物物质的量之比为2∶1

利用如下实验探究铁钉在不同溶液中的吸氧腐蚀。

下列说法不正确的是

A．上述正极反应均为O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-

B．在不同溶液中，Cl^-是影响吸氧腐蚀速率的主要因素

C．向实验④中加入少量(NH₄)₂SO₄固体，吸氧腐蚀速率加快

D．在300 min内，铁钉的平均吸氧腐蚀速率酸性溶液大于中性溶液

微生物电池(MFC)是一种现代化氨氮去除技术。如图为MFC碳氮联合同时去除的转化系统原理示意图。下列说法正确的是（   ）

A．好氧微生物反应器中反应为：NH₄⁺ + 2O₂ = NO₃^－+2H⁺+H₂O

B．B极电势比A极电势低

C．A极的电极反应式CH₃COO^－+8e^－+2H₂O = 2CO₂ +7H⁺

D．当电路中通过1mol电子时，理论上总共生成2.24LN₂

镁电池作为一种低成本、高安全的储能装置，正受到国内外广大科研人员的关注。一种以固态含Mg²⁺的化合物为电解质的镁电池的总反应如下。下列说法错误的是

xMg+V₂O₅ Mg_xV₂O₅

A．充电时，阳极质量减小

B．充电时，阴极反应式：Mg²⁺+2e^－=Mg

C．放电时，正极反应式为：V₂O₅+xMg²⁺+2xe^－=Mg_xV₂O₅

D．放电时，电路中每流过2mol电子，固体电解质中有2molMg²⁺迁移至正极

《Journal of Energy Chemistry》报导我国科学家设计CO₂熔盐捕获与转化装置如图。下列有关说法正确的是

A．a为负极

B．熔盐可用KOH溶液代替

C．d极电极反应式为CO₃^2-+4e⁻=C+3O²⁻

D．转移lmol电子可捕获CO₂ 11.2L(标况下)

目前研究比较热门的Al－H₂O₂电池，其电池总反应为2Al＋3HO₂^－= 2AlO₂^－＋OH^－＋H₂O。现以Al­－H₂O₂电池电解尿素的碱性溶液制备氢气(装置2中隔膜仅阻止气体通过，b、c、d均为惰性电极)。下列说法错误的是

A．左装置 中Na⁺移向电极b

B．电极c的电极反应式：CO(NH₂)₂－6e^－＋6OH^－= CO₂↑＋N₂↑＋5H₂O

C．电解时，电子流动路径：Al极→导线→d极，c极→导线→b极

D．通电2 min后，Al电极的质量减轻2.7 g，则产生H₂的体积为3.36 L(标准状况)

采用惰性电极，以去离子水和氧气为原料通过电解法制备双氧水的装置如下图所示。忽略温度变化的影响，下列说法错误的是

A．阳极反应为

B．电解一段时间后，阳极室的pH未变

C．电解过程中，H⁺由a极区向b极区迁移

D．电解一段时间后，a极生成的O₂与b极反应的O₂等量

下列装置由甲、乙两部分组成（如图所示），甲是将废水中乙二胺氧化为环境友好物质形成的化学电源。当电池工作时，下列说法错误的是（   ）

A．甲中H⁺透过质子交换膜由左向右移动

B．M极电极反应式：H₂N(CH₂)₂NH₂+4H₂O-16e^-2CO₂↑+N₂↑+16H⁺

C．一段时间后，乙中CuSO₄溶液浓度基本保持不变

D．当N极消耗0.25 mol O₂时，则铁极增重16 g

用惰性电极电解法制备硼酸的工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子和阴离子通过)。下列有关说法正确的是（    ）

A．阴极与阳极产生的气体体积比为1：2

B．b极的电极反应式为2H₂O－2eˉ=O₂↑+4H⁺

C．产品室中发生的反应是B(OH)₃+OHˉ=B(OH)₄ˉ

D．每增加1 mol H₃BO₃产品，NaOH溶液增重22g

能正确表示下列反应的离子方程式是(    )

A．溶液与少量溶液反应：

B．电解水溶液：

C．乙酸乙酯与溶液共热：

D．溶液中滴加稀氨水：

如图所示，将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U型管中，下列分析正确的是

A．K₁闭合，铁棒上发生的反应为2H^＋＋2e^－=H₂↑

B．K₁闭合，石墨棒周围溶液pH逐渐升高

C．K₂闭合，铁棒不会被腐蚀，属于牺牲阳极的阴极保护法

D．K₂闭合，电路中通过0.002N_A个电子时，两极共产生0.001 mol气体

我国科学家发明了一种安全可充电的柔性水系钠离子电池，可用生理盐水或细胞培养基为电解质，电池放电的总反应式为：Na_0.44MnO₂+NaTi₂(PO₄)₃=Na_0.44－xMnO₂+Na_1+xTi₂(PO₄)₃，其工作原理如下图。

下列说法错误的是

A．放电时，Cl^－向X极移动

B．该电池充电时Y极应该与电源的正极相连

C．充电时，阴极反应为：NaTi₂(PO₄)₃+xNa⁺+xe^-=Na_{1+ x}Ti₂( PO₄)₃

D．该电池可能作为可植入人体的电子医疗设备的电源

钠电池由于其快速充放电的特性受到科研工作者的重视，某钠离子钛基电池电池结构如图所示，电解质为含钠离子的高聚物，已知电池的反应方程式为2Na_xC_n+xNaTi₂(PO₄)₃2nC+ xNa₃Ti₂(PO₄)₃。 下列关于该电池说法正确的是

A．放电时电池正极为Na_xC_n    B．放电时Na⁺向电极Ⅱ移动

C．充电时阳极反应：Na_xC_n-xe^-=nC+xNa⁺    D．充电时电极Ⅰ与外电源正极相连

铁铬氧化还原液流电池是一种低成本的储能电池，电池结构如图一所示，工作原理为Fe³⁺+Cr²⁺Fe²⁺+Cr³⁺。图二为利用H₂S废气资源回收能量并得到单质硫的质子膜燃料电池。下列说法一定正确的是

A．图一电池放电时，C1^-从负极穿过选择性透过膜移向正极

B．图一电池放电时，电路中每通过0.1mol电子，Fe³⁺浓度降低0.1mol/L

C．用图二电池给图一装置充电时，图二中电极a接图一的正极

D．用图二电池给图一装置充电时，每生成1molS₂(s)，图一装置中就有4molCr³⁺被还原

高能锂离子电池总反应式为2Li+FeS=Fe+Li₂S，LiPF₆·SO(CH₃)₂为电解质，用该电池为电源电解含镍酸性废水并得到单质Ni的实验装置如图所示。下列说法正确的是

A．LiPF₆·SO(CH₃)₂可用Li₂SO₄水溶液代替

B．当转移1mol e^－时，b室离子数增加N_A个

C．该电池充电时阳极反应式为Fe+Li₂S－2e^－=FeS+2Li⁺

D．若去除图阴离子膜，则电解反应总方程式发生改变

利用电化学原理可同时将SO₂、CO₂变废为宝，装置如图所示(电极均为惰性电极)。下列说法不正确的是

A．a为负极，发生氧化反应

B．装置工作时，电子从c极流入b极

C．若b极消耗16gO₂，则Y中左侧溶液质量减轻16g

D．d电极反应式为CO₂+6H⁺+6e^－=CH₃OH+H₂O

双极膜(BP)是阴、阳复合膜，在直流电的作用下，阴、阳膜复合层间的H₂O解离成H⁺和OH^－，作为H⁺和OH^－离子源。利用双极膜电渗析法电解食盐水可获得淡水、NaOH和HCl，其工作原理如图所示，M、N为离子交换膜。下列说法错误的是（   ）

A．阴极室发生的反应为2H⁺+2e^－=H₂↑

B．M为阳离子交换膜，N为阴离子交换膜

C．若去掉双极膜(BP)，阳极室会有Cl₂生成

D．电路中每转移1mol电子，两极共得到0.5mol气体

下列选项所示的物质间转化均能实现的是

A．(aq)(g)漂白粉(s)

B．(aq)(s)(s)

C．(aq)(aq)(aq)

D．(s)(aq)(s)

高氯酸在化工生产中有广泛应用,工业上以NaClO₄为原料制备高氯酸的原理如图所示.下列说法正确的是

A．上述装置中,f极为光伏电池的正极

B．阴极的电极反应为2H₂O－4e^－ ＝4H^＋＋O₂↑

C．d处得到较浓的NaOH 溶液,c处得到HClO₄

D．若转移2mol电子,理论上生成100.5gHClO₄

如图所示是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池(MH­Ni电池)。下列有关说法不正确的是

A．放电时正极反应为NiOOH＋H₂O＋e^－=Ni(OH)₂＋OH^－

B．电池的电解液可为KOH溶液

C．充电时负极反应为MH＋OH^－=H₂O＋M＋e^－

D．MH是一类储氢材料，其氢密度越大，电池的能量密度越高

用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，通电一段时间后，向所得溶液中加入0.1molCu(OH)₂后恰好恢复到电解前的浓度和pH。则电解过程中转移的电子数为

A．0.1mol                   B．0.2mol                   C．0.3mol                   D．0.4mol

镍钴锰三元材料是近年来开发的一类新型锂离子电池正极材料，具有容量高、循环稳定性好、成本适中等重要优点。镍钴锰三元材料中Ni为主要活泼元素，通常可以表示为：LiNi_aCo_bMn_cO₂，其中a+b+c=1，可简写为LiAO₂。充电时总反应为LiAO₂ + nC = Li_1-xAO₂ + Li_xC_n（0<x<1），工作原理如下图所示，则以下说法正确的是（    ）

A．放电时Ni元素最先失去电子

B．放电时电子从a电极由导线移向b电极

C．充电时的阴极反应式为LiAO₂ - xe^-= Li_1-xAO₂ + xLi⁺

D．充电时转移1mol电子，理论上阴极材料质量增加7g

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11.2 L(标准状况下) O₂时，则a电极增重64 g

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^＋

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

空间实验室“天宫一号”的供电系统中有再生氢氧燃料电池（RFC），RFC是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充电电池。下图为RFC工作原理示意图，有关说法正确的是（   ）

A．当有0.8mol电子转移时，b极产生4.48LO₂

B．为了增加导电性可以将左边容器中的水改为NaOH溶液

C．d极上发生的电极反应是：2H⁺ +2e^－=H₂

D．c极上进行氧化反应，A池中的H⁺可以通过隔膜进入B

以H₂、O₂、熔融盐Na₂CO₃组成燃料电池，采用电解法制备 Fe(OH)₂，装置如图所示，其中电解池两极材料分别为铁和石墨，通电一段时间后，右侧玻璃管中产生大量的白色沉淀。则下列说法正确的是(    )

A．石墨电极Ⅱ处的电极反应式为O₂＋4e^－===2O^2－

B．X是铁电极

C．电解池中有1mol Fe溶解，石墨Ⅰ耗H₂ 22.4 L

D．若将电池两极所通气体互换，X、Y两极材料也互换，实验方案更合理。

科学工作者研发了一种 SUNCAT的系统，借助锂循环可持续，合成其原理如图所示。下列说法不正确的是

A．过程I得到的Li₃N的电子式为

B．过程Ⅱ生成W的反应为Li₃N+3H₂O=3LiOH+NH₃↑

C．过程Ⅲ涉及的阳极反应为4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O

D．过程I、Ⅱ、Ⅲ均为氧化还原反应

如图所示，甲池的总反应式为N₂H₄＋O₂===N₂＋2H₂O。下列说法正确的是

A．乙池中Fe电极上发生氧化反应

B．乙池中石墨电极上发生的反应可写为4OH^－－4e^－===2H₂O＋O₂↑

C．甲池溶液pH增大，乙池溶液pH减小

D．甲池中每消耗0.1 mol N₂H₄乙池电极上则会析出6.4 g固体

以纯碱溶液为原料，通过电解的方法可制备小苏打，原理装置图如下：

上述装置工作时，下列有关说法正确的是（   ）

A．乙池电极接电池正极，气体X为H₂

B．Na⁺由乙池穿过交换膜进入甲池

C．NaOH溶液Z比NaOH溶液Y浓度小

D．甲池电极反应：4OH^－-4e^-=2H₂O+O₂↑

金属氟化物一般都具有高容量、高质量密度的特点。氟离子热电池是新型电池中的一匹黑马，其结构如图所示。下列说法正确的是

A．图示中与电子流向对应的氟离子移动方向是(B)

B．电池放电过程中，若转移1mol电子，则M电极质量减小12g

C．电池充电过程中阳极的电极反应式为：B+3F^－－3e^－=BiF₃

D．该电池需要在高温条件下工作，目的是将热能转化为电能

纯净物X、Y、Z转化关系如图所示，下列判断正确的是(　　)

A．X可能是金属铜                                       B．Y不可能是氢气

C．Z可能是氯化钠                                        D．Z可能是三氧化硫

全钒液流电池充电时间短，续航能力强，被誉为“完美电池”，工作原理如图1所示，反应的离子方程式为：VO²⁺+V³⁺+H₂OVO₂⁺+V²⁺+2H⁺。以此电池电解Na₂SO₃溶液(电极材料为石墨)，可再生NaOH，同时得到H₂SO₄，其原理如图2所示。下列说法正确的是

A．电解Na₂SO₃溶液时，a极与电池负极相连，图1中H⁺从电池右边移向左边

B．电解时b的电极反应式为SO₃^2－+H₂O－2e^－=SO₄^2－+2H⁺

C．电池放电时，负极的电极反应式为VO₂⁺+e^－+2H⁺=VO²⁺+H₂O

D．若电解过程中图2所有液体进出口密闭，则消耗12.6gNa₂SO₃阴极区变化的质量为4.6g

电-Fenton法是用于水体中有机污染物降解的高级氧化技术,反应原理如图所示。电解产生的H₂O₂与Fe²⁺发生 Fenton反应生成的羟基自由基(·OH)能氧化降解有机污染物。下列说法正确的是

A．电源的A极为正极

B．与电源B相连电极的电极反应式为H₂O+e^-=H⁺+·OH

C．Fenton反应为:H₂O₂+Fe²⁺=Fe(OH)²⁺+·OH

D．每消耗22.4LO₂(标准状况),整个电解池中理论上可产生的·OH为2mol

用Li和石墨的复合材料以及纳米Fe₂O₃材料作电极的锂离子电池，在循环充放电过程中可实现对磁性的可逆调控(如图)。下列有关说法一定错误的是

A．该电池的电解质溶液可以是硫酸溶液

B．放电时，总反应式是6Li+Fe₂O₃=3Li₂O+2Fe

C．充电时，阳极的电极反应是2Fe+3Li₂O-6e^-= Fe₂O₃+6Li⁺

D．充放电过程中，电池可在被磁铁不吸引和吸引之间循环调控

聚合物锂离子电池是以Li⁺嵌入化合物为正、负极的二次电池。如图为一种聚合物锂离子电池示意图,其工作原理为LiNiO₂+6CLi_1-xNiO₂+LixC₆。下列说法不正确的是（    ）

A．电池放电或充电时，通过胶态高分子电解质的微粒是Li⁺

B．一段时间内Li_0.4C₆转化为Li_0.9C₆发生的是放电过程

C．充电时,阳极反应为LiNiO₂-xe^-=Li_1-xNiO₂+x Li⁺

D．该电池过充电可能引起电池负极发生金属锂沉积

用多孔石墨电极完成下列实验。下列解释或推理合理的是

A．Ⅰ中电解一段时间后，c(Na₂SO₄)一定增大

B．由Ⅱ中反应H₂+Cu²⁺=Cu↓+2H⁺可知，用玻璃导管将H₂通入CuSO₄溶液中，也会产生红色沉淀

C．Ⅲ中，只可能发生反应2Ag⁺+Cu===Cu²⁺+2Ag

D．I中，a极上既发生了化学变化，也发生了物理变化

ClO₂ 是一种高效安全的杀菌消毒剂。用氯化钠电解法生成ClO₂的工艺原理示意图如下图， 发生器内电解生成ClO₂。下列说法正确的是

A．a气体是氯气，b气体是氢气

B．氯化钠电解槽内每生成2 mol a气体，转移2mol e^-

C．ClO₂发生器中阴极的电极反应式为：ClO₃^- + 2H⁺ + e^-ClO₂↑ + H₂O

D．为使a、b气体恰好完全反应，理论上每生产1molClO₂需要补充44.8Lb气体（标况下）

下列装置由甲、乙两部分组成(如图所示)，甲是将废水中乙二胺氧化为环境友好物质所形成的化学电源；乙利用装置甲模拟工业电解法来处理含Cr₂O₇^2-废水，电解过程中溶液发生反应：Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺＝2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O。当电池工作时，下列说法错误的是

A．甲中H⁺透过质子交换膜由左向右移动

B．乙池中Fe棒应与甲池中的M极相连

C．M极电极反应式：H₂N(CH₂)₂NH₂+4H₂O-16e^-=2CO₂↑+N₂↑+16H⁺

D．若溶液中减少了0.01molCr₂O₇^2-，则电路中至少转移了0.06 mol电子

如图表示用酸性氢氧燃料电池为电源进行的电解实验。下列说法中正确的是(　　)

A．燃料电池工作时，正极反应为：O₂＋2H₂O＋4e^－＝4OH^－

B．a极是铁，b极是铜时，b极逐渐溶解，a极上有铜析出

C．a极是粗铜，b极是纯铜时，a极逐渐溶解，b极上有铜析出

D．a、b两极均是石墨时，a极上产生的O₂与电池中消耗的H₂体积比为2：1

某同学组装了如图所示的电化学装置。电极I为Al，其他电极均为Cu，则（   ）

A．电极I发生还原反应    B．电极II逐渐溶解

C．电流方向：电极IV—→—→电极I    D．电极III的电极反应：Cu²⁺+2e^-=Cu

化学可以变废为室，利用电解法处理烟道气中的NO，将其转化为NH₄NO₃的原理如下图所示，下列说法错误的是

A．该电解池的阳极反反为:NO-3e^-+2H₂O=NO₃^-+4H⁺

B．该电解池的电极材料为多孔石墨，目的是提高NO的利用率和加快反应速率

C．用NH₄NO₃的稀溶液代替水可以增强导电能力，有利于电解的顺利进行

D．为使电解产物全部转化为NH₄NO₃，需补充物质A为HNO₃

目前海水液化可采用双极膜电液析法、同时获得副产品，其模拟工作原理如图所示。其中双极膜(BP)是阴、阳复合膜，在直流电的作用下，阴、阳膜复合层间的H₂O解离成H⁺和OH^-,作为H⁺和OH^-离子源。M、N 为离子交换膜。下列说法正确的是

A．X 电极为电解池的阴极，该电极反应式为： 2H⁺-2e^-=H₂↑

B．电子流向： 电源负极→X电极→Y 电极→电源正极

C．电路中每转移1mol 电子，X、Y两极共得到标准状况下16.8L的气体

D．M为阳离子交换膜，A室获得副产品NaOH; 若去掉B室双极膜，B室产物不变

—种新型可逆电池的工作原理如图所示，放电时总反应为Al+3C_n(AlCl₄)+4AlCl₄^-Al₂Cl₇^-+3C_n^- (C_n代表石墨),下列说法正确的是

A．充电时，石墨电极作阴极

B．充电时，熔融盐中的A1C1₄^-向右移动

C．放电时，负极反应为:2A1 - 6e^-+ 7C1^-= A1₂C1₇^-

D．放电时，若电路中转移3 mol电子，则有1 mol C_n(A1C1₄)被还原

工业上常采用吸收-电解联合法除去天然气中的H₂S气体，并转化为可回收利用的单质硫，其装置如下图所示。通电前，先通入一段时间含H₂S的甲烷气，使部分NaOH吸收H₂S转化为Na₂S，再接通电源，继续通入含杂质的甲烷气，并控制好通气速率即可保证装置中反应的连续性。下列说法正确的是

A．与电源a端相连的碳棒为阳极，气体A为O₂

B．与电源b端相连的碳棒上电极反应为：2H₂O+2e^－=2OH^－+H₂↑

C．通电过程中，右池溶液中的OH^－通过阴离子膜进入左池

D．在通电前后，右池中的c(NaOH)与c(Na₂S)之比基本不变

如图某工厂用NO气体制取NH₄NO₃溶液，下列说法正确的是

A．阳极的电极反应式为：NO-3e^-+2H₂O=NO₂^-+4H⁺

B．物质B与物质C是同一种物质

C．A物质可为氨气

D．阴、阳两极转移的电子数之比为5∶3

以柏林绿为代表的新型可充电钠离子电池，其放电工作原理如图所示。下列说法错误的是

A．放电时，Na⁺由右室移向左室

B．放电时，Mg箔为负极，该电极发生氧化反应

C．充电时，阳极反应式为

D．用铅蓄电池为该电池充电时，当有0.2mol电子转移时，Pb电极质量减少20.7g

由相同金属电极及其不同浓度的盐溶液组成的电池，称浓差电池，电子由溶液浓度较小的一极流向浓度较大的一极。如图所示装置中，X电极与Y电极初始质量相等。进行实验时，先闭合K₂，断开K₁，一段时间后，再断开K₂,闭合K₁，即可形成浓差电池，电流计指针偏转。下列不正确的是（   ）

A．充电前，该电池两电极存在电势差

B．放电时，右池中的NO₃^－通过离了交换膜移向左池

C．充电时，当外电路通过0.1 mol电子时，两电极的质量差为21.6g

D．放电时，电极Y为电池的正极

第三代混合动力车目前一般使用镍氢电池(M表示储氢合金；汽车在刹车或下坡时，电池处于充电状态)。镍氢电池充放电原理的示意图如下：

其总反应式为。根据所给信息判断，下列说法错误的是

A．混合动力汽车上坡或加速时，乙电极的电极反应式为：NiOOH+H₂O+eˉ==Ni(OH)₂+OHˉ

B．混合动力汽车上坡或加速时，电解液中OHˉ向甲电极移动

C．混合动力汽车下坡或刹车时，甲电极周围溶液的pH减小

D．混合动力汽车下坡或刹车时，电流的方向为：甲电极→发动机→乙电极

利用膜技术原理和电化学原理制备少量硫酸和绿色硝化剂N₂O₅，装置如图所示，下列说法正确的是

A．电极b反应式是O₂+4e^－+2H₂O=4OH^－

B．乙装置d电极附近溶液的pH增大

C．c电极上的电极反应式为N₂O₄－2e^－+H₂O=N₂O₅+2H⁺

D．每转移2mole^－生成2molN₂O₅和1molH₂SO₄

石墨烯电池是利用锂离子在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性而研发的新型可充放电电池，其反应式为LixC₆+Li_1-xCoO₂C₆+LiCoO₂，其工作原理如下图所示。下列关于该电池的说法正确的是（  ）

A．充电时，嵌入中

B．放电时，极发生的电极反应为

C．放电时负极反应为：

D．充电时，若转移，石墨烯电极增重7g

NaBH₄燃料电池具有理论电压高、能量密度大等优点。以该燃料电池为电源电解精炼铜的装置如图所示。下列说法不正确的是

A．离子交换膜应为阳离子交换膜，Na⁺由左极室向右极室迁移

B．该燃料电池的负极反应式为BH₄^－+8OH^－-8e^－=BO₂^－+6H₂O

C．电解池中的电解质溶液可以选择CuSO₄溶液

D．每消耗2.24LO₂(标准状况)时，A电极的质量减轻12.8g

如图是一种新型锂电池装置，电池充、放电反应为。放电时，需先引发铁和氯酸钾反 应使共晶盐熔化。下列说法不正确的是

A．共晶盐储热效果好，利于电解质熔化

B．整个过程的能量转化只涉及化学能转化为电能

C．放电时LiV₃O₈电极的反应为xLi⁺+xe^-+LiV₃O₈= Li_1+XV₃O₈

D．充电时 Cl-移向LiV₃O₈电极

某兴趣小组设计如下微型实验装置。实验时，发现断开K₂，闭合K₁，两极均有气泡产生；一段时间后，断开K₁，闭合K₂，发现电流表指针偏转，下列有关描述正确的是

A．断开K₂，闭合K₁时，石墨电极上的电极反应式为：2 H^＋+ 2e^－＝H₂↑

B．断开K₁，闭合K₂时，铜电极上的电极反应式为：Cl₂ + 2e^－＝2Cl^－

C．甲装置属于燃料电池，该电池正极的电极反应式为：CH₄+10OH^－－8e^－＝CO₃^2－+7H₂O

D．甲烷燃料电池的总电极反应式为：CH₄+2O₂ +2KOH＝K₂CO₃+3H₂O

电解装置如图所示，电解槽内装有KI及淀粉溶液，中间用阴离子交换膜隔开。在一定的电压下通电，发现左侧溶液变蓝色，一段时间后，蓝色逐渐变浅。

已知:3I₂+6OH^-=IO₃^-+5I^-+3H₂O

下列说法不正确的是

A．右侧发生的电极方程式：2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-

B．电解结束时，右侧溶液中含有IO₃^-

C．电解槽内发生反应的总化学方程式KI+3H₂O=KIO₃+3H₂↑

D．如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，电解槽内发生的总化学方程式不变

探索二氧化碳在海洋中转移和归宿，是当今海洋科学研究的前沿领域。研究表明，溶于海水的二氧化碳主要以无机碳形式存在，其中HCO₃^-占95%。科学家利用下图所示装置从海水中提取CO₂，有利于减少环境温室气体含量。

下列说法不正确的是

A．a室中OH^-在电极板上被氧化

B．b室发生反应的离子方程式为：H⁺ + HCO₃^- = CO₂↑ + H₂O

C．电路中每有0.2mol 电子通过时，就有0.2mol阳离子从c室移至b室

D．若用氢氧燃料电池供电，则电池负极可能发生的反应为：H₂ + 2OH^- - 2e^- =2H₂O

二甲醚（CH₃OCH₃）直接燃料电池具有启动快、效率高等优点，用二甲醚燃料电池电解甲基肼（CH₃—NH—NH₂）制氢的装置如图所示，其中X、Y、M、N均为惰性电极。下列说法正确的是

A．M极的电极反应式为CH₃—NH—NH₂+12OH⁻−10e⁻CO₃^2-+N₂+9H₂O

B．若忽略水的消耗与生成，甲中电解质溶液的pH减小，乙中电解质溶液的pH增大

C．乙中的交换膜是阴离子交换膜，OH⁻透过交换膜向N极移动

D．理论上，当生成6.72 L H₂时，消耗CH₃OCH₃的质量为2.3 g

镁—锑液态金属储能电池工作原理如下图所示，该电池所用液体密度不同，在重力作用下分为三层，工作时中间层熔融盐的组成及浓度不变。下列说法不正确的是

A．放电时，Mg(液)层的质量减小

B．放电时，正极反应为：Mg²⁺+2e⁻===Mg

C．该电池充电时，Mg—Sb(液)层的质量增大

D．该电池充电时，C1⁻向下层方向移动

某科研小组利用甲醇燃料电池进行如下电解实验，其中甲池的总反应式为2CH₃OH+3O₂+4KOH=2K₂CO₃+6H₂O，下列说法不正确的是

A．甲池中通入CH₃OH的电极反应：CH₃OH-6e^-+8OH^-=CO₃^2-+6H₂O

B．甲池中消耗560mLO₂（标准状况下），理上乙池Ag电极增重3.2g

C．反应一段时间后，向乙池中加入一定量Cu(OH)₂固体，能使CuSO₄溶液恢复到原浓度

D．丙池右侧Pt电极的电极反应式：Mg²⁺+2H₂O+2e^-=Mg(OH)₂↓+H₂↑

工业上，在强碱性条件下用电解法除去废水中的CN^－，装置如图所示，依次发生的反应有：

①CN^－－2e^－＋2OH^－=CNO^－＋H₂O

②2Cl^－－2e^－=Cl₂↑

③3Cl₂＋2CNO^－＋8OH^－=N₂＋6Cl^－＋2CO＋4H₂O

下列说法正确的是

A．铁电极上发生的反应为Fe－2e^－=Fe^2＋

B．通电过程中溶液pH不断增大

C．除去1 mol CN^－，外电路至少需转移5 mol电子

D．为了使电解池连续工作，需要不断补充NaCl

某小组为研究电化学原理，设计如图装置。下列叙述不正确的是

A．a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出

B．a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为：Cu^2＋+2e^-= Cu

C．无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液从蓝色逐渐变成浅绿色

D．a和b分别连接直流电源正、负极，电压足够大时，Cu^2＋向铜电极移动

世界水产养殖协会网介绍了一种利用电化学原理净化鱼池中水质的方法，其装置如图所示。下列说法正确的是

A．X为电源负极

B．若该装置在高温下进行，则净化效率将降低

C．若有1molNO₃^-被还原，则有6molH⁺通过质子膜迁移至阴极区

D．若BOD为葡萄糖(C₆H₁₂O₆)，则1mol葡萄糖被完全氧化时，理论上电极流出20 mol e^-

下图是电解CuCl₂溶液的装置，其中c、d为石墨电极，则下列有关判断正确的是（    ）

A．a为负极，b为正极                                  B．a为阳极，b为阴极

C．电解过程中，d电极质量增加                   D．电解过程中，氯离子浓度不变

对于下列实验事实的解释，不合理的是

A．A                          B．B                           C．C                           D．D

某地海水中主要离子的含量如下表，现利用“电渗析法”进行淡化，技术原理如图所示(两端为惰性电极，阳膜只允许阳离子通过，阴膜只允许阴离子通过)。下列有关说法错误的是

A．甲室的电极反应式为：2Cl^-－2e^-= Cl₂↑

B．淡化过程中易在戊室形成水垢

C．乙室和丁室中部分离子的浓度增大，淡水的出口为 b

D．当戊室收集到22.4L(标准状况)气体时，通过甲室阳膜的离子的物质的量一定为2mol

MnO₂是一种重要的化工原料，可用于合成工业的催化剂和氧化剂。采用软锰矿(主要成分为MnO₂)可制备高纯MnO₂，其流程如下：

下列叙述错误的是

A．“含Mn²⁺、A1³⁺的溶液”中还含Fe³⁺

B．加入“氨水”同时搅拌，搅拌的目的是提高反应速率

C．“滤渣”可完全溶解在NaOH溶液中

D．电解含Mn²⁺的溶液，MnO₂为阳极产物

现以CO、O₂、熔融盐Z(Na₂CO₃)组成的燃料电池,采用电解法处理CO同时制备N₂O₅,装置如图所示,其中Y为CO₂。下列说法不合理的是(　　)

A．石墨Ⅰ是原电池的负极,发生氧化反应

B．甲池中的CO₃^2-向石墨Ⅱ极移动

C．乙池中左端Pt极电极反应式:N₂O₄-2e^-+2HNO₃2N₂O₅+2H⁺

D．若甲池消耗标准状况下的氧气2.24 L,则乙池中产生氢气0.05 mol

多晶硅是制作光伏电池的关键材料。以下是由粗硅制备多晶硅的简易过程。

回答下列问题：

Ⅰ．硅粉与在300℃时反应生成气体和，放出热量，该反应的热化学方程式为________________________。的电子式为__________________。

Ⅱ．将氢化为有三种方法，对应的反应依次为：

①       

②   

③   

（1）氢化过程中所需的高纯度可用惰性电极电解溶液制备，写出产生的电极名称______（填“阳极”或“阴极”），该电极反应方程式为________________________。

（2）已知体系自由能变，时反应自发进行。三个氢化反应的与温度的关系如图1所示，可知：反应①能自发进行的最低温度是____________；相同温度下，反应②比反应①的小，主要原因是________________________。

（3）不同温度下反应②中转化率如图2所示。下列叙述正确的是______（填序号）。

a．B点：    b．：A点点    c．反应适宜温度：℃

（4）反应③的______（用，表示）。温度升高，反应③的平衡常数______（填“增大”、“减小”或“不变”）。

（5）由粗硅制备多晶硅过程中循环使用的物质除、和外，还有______（填分子式）。

高锰酸钾（）是一种常用氧化剂，主要用于化工、防腐及制药工业等。以软锰矿（主要成分为MnO₂）为原料生产高锰酸钾的工艺路线如下：

回答下列问题：

（1）原料软锰矿与氢氧化钾按1∶1的比例在“烘炒锅”中混配，混配前应将软锰矿粉碎，其作用是_______________________。

（2）“平炉”中发生的化学方程式为______________________。

（3）“平炉”中需要加压，其目的是______________________。

（4）将K₂MnO₄转化为KMnO₄的生产有两种工艺。

①“歧化法”是传统工艺，即在K₂MnO₄溶液中通入CO₂气体，使体系呈中性或弱碱性，K₂MnO₄发生歧化反应，反应中生成K₂MnO₄，MnO₂和____________（写化学式）。

②“电解法”为现代工艺，即电解K₂MnO₄水溶液，电解槽中阳极发生的电极反应为___________________，阴极逸出的气体是______________。

③“电解法”和“歧化法”中，K₂MnO₄的理论利用率之比为______________。

（5）高锰酸钾纯度的测定：称取1.0800 g样品，溶解后定容于100 mL容量瓶中，摇匀。取浓度为0.2000 mol·L⁻¹的H₂C₂O₄标准溶液20.00 mL，加入稀硫酸酸化，用KMnO₄溶液平行滴定三次，平均消耗的体积为24.48 mL，该样品的纯度为___________________

（列出计算式即可，已知2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O）。

工业锅炉内壁的水垢，不仅浪费燃料，而且容易引发安全隐患。某碳素钢锅炉水垢(主要成分有CaCO₃、CaSO₄、Mg(OH)₂、Fe₂O₃、SiO₂等)碱煮法清除的流程如下：

已知：20℃时几种难溶物的溶度积常数如下表(单位省略)：

回答下列问题：

(1)“碱煮”环节，加入Na₃PO₄的主要目的是将CaSO₄转化为Ca₃(PO₄)₂，请写出该离子方程式______________________。

(2)“浸泡过程中，稀盐酸会溶解Fe₂O₃。溶解后的F_e2O₃会加速锅炉腐蚀，故需“还原”处理。

①锅炉被加速腐蚀的原因是______________________；

②浸泡液还原”处理时，Sn²⁺转化为Sn⁴⁺，则反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为______________________。

(3)“钝化”处理的目的是在锅炉表面形成Fe₃O₄保护膜，同时生成可直接参与大气循环的气体。

①反应的离子方程式为_________________________________；

②为检验锅炉“钝化”处理后是否形成致密的保护膜，可往锅炉内壁刷上硫酸铜溶液。若观察到______________________(填现象)，则保护膜致密性欠佳。

(4)柠檬酸(用H₃R表示)可用作清除锅炉水垢的酸洗剂，溶液中H₃R、H₂R^－、HR^2－、R^3－的含量与pH的关系如图所示。由此可推知，0.1 mol ·L^－1 Na₂HR溶液中各种阴离子浓度由大到小的排列顺序为______________________。

(5)用如图装置对锅炉用水(含Ca²⁺、Mg²⁺、HCO₃^－)进行预处理，可有效防止水垢形成。电解时，Ca²⁺形成沉淀的电极反应式为______________________。

KMnO₄是一种常见的强氧化剂，主要用于防腐、化工、制药等。现以某种软锰矿（主要成分MnO₂，还有Fe₂O₃、Al₂O₃、SiO₂等）作脱硫剂，通过如下简化流程既脱除燃煤尾气中的SO₂，又制得KMnO₄（反应条件已经省略）。

已知：。回答下列问题：

（1）K₂MnO₄中Mn的化合价为___________。

（2）滤渣A的成分是_________，析出沉淀B时，首先析出的物质是_________。

（3）步骤2中加入MnCO₃的作用为_______________。

（4）滤液C中加入KMnO₄时发生反应的离子方程式是_________________。

（5）步骤4中反应的化学方程式是_______________。

（6）电解制备KMnO₄的装置如图所示。b与电源的______极相连，电解液中最好选择_______离子交换膜（填“阳”或“阴”）。电解时，阳极的电极反应式为_________。

工业上，从精制黑钨矿(FeWO₄、MnWO₄)中提取金属钨的一种流程如下图所示，该流程同时获取副产物Fe₂O₃和MnCl₂。

已知：I．过程①~④中，钨的化合价均不变；

Ⅱ．常温下钨酸难溶于水；

Ⅲ．25℃时，

回答下列问题：

（1）上述流程中的“滤渣1”除MnO₂外还有_____、“气体”除水蒸气、HCl外还有____(均填化学式)；

（2）过程①中MnWO₄参与反应的化学方程式为______；FeWO₄参与的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________；

（3）已知WO₃(s)+3H₂(g)=W(s)+3H₂O(g)  ΔH=a kJ·mol^－1

WO₃(s)=WO₃(g)  ΔH=b kJ·mol^－1

写出WO₃(g)与H₂(g)反应生成W(s)的热化学方程式：_______；

（4）过程⑦在25℃时调pH，至少应调至_______(当离子浓度等于1.0×10^－5mol·L^－1时，可认为其已沉淀完全)；

（5）过程⑧要获得MnCl₂固体，在加热时必须同时采取的一项措施是__________；

（6）钠钨青铜是一类特殊的非化学计量比化合物，其通式为Na_xWO₃，其中0<x<1，这类化合物具有特殊的物理化学性质，是一种低温超导体。应用惰性电极电解熔融的Na₂WO₄和WO₂混合物可以制备钠钨青铜，写出WO₄^2-在阴极上放电的电极反应式：___________。

一种以软锰矿(主要成分为MnO₂、SiO₂、Al₂O₃)和黄铁矿(FeS₂、SiO₂)为原料冶炼金属锰的工艺流程如图所示：

已知相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH如下：

回答下列问题：

(1)MnO₂本身不能溶于硫酸，但是在Fe^2＋的作用下却能溶解，写出该反应的离子方程式：____________________________。

(2)滤渣1的成分除了SiO₂外，还有一种淡黄色的物质是_______________(填化学式)。

(3)除杂步骤中加入的MnCO₃的作用是____________________________，该过程需调节溶液pH的范围是___________________________，若把pH调得过高，其后果是_________________________。

(4)用惰性电极进行电解，电解刚开始时阴极的电极反应式为____________________，电解后阳极的电解质溶液可返回_______________________(填“酸浸”“除杂”或“电解”)工序继续使用。

氧化亚铜(Cu₂O)是一种用途广泛的光电材料，某工厂以硫化铜矿石（含CuFeS₂、Cu₂S等）为原料制取Cu₂O的工艺流程如下：

常温下几种物质开始形成沉淀与完全沉淀时的pH如下表

（1）炉气中的有害气体成分是__________，Cu₂S与O₂反应时，氧化剂与还原剂的物质的量之比为__________。

（2）若试剂X是H₂O₂溶液，写出相应反应的离子方程式：__________。并写出H₂O₂的电子式__________，Fe（铁）在元素周期表中的位置：__________；当试剂X是__________时，更有利于降低生产成本。

（3）加入试剂Y调pH时，pH的调控范围是__________。

（4）操作X包括__________、洗涤、烘干，其中烘干时要隔绝空气，其目的是__________。

（5）以铜与石墨作电极，电解浓的强碱性溶液可制得纳米级Cu₂O，写出阳极上生成Cu₂O的电极反应式：__________。

硼氢化钠(NaBH₄，硼为+3价)为白色粉末，在干燥空气中稳定，在潮湿空气中分解，是常用的还原剂。偏硼酸钠（NaBO₂）易溶于水，不溶于乙醇，易水解。目前有多种工艺可制备NaBH₄。

（1）用硼精矿（含有一定量B₂O₃，及Al₂O₃、SiO₂、Fe₂O₃等杂质）制取NaBH₄的流程如下：

① “溶解”时，B₂O₃与NaOH反应生成了NaBO₂，反应离子方程式为________。

② “除硅铝”步骤加入CaO，而不加入CaCl₂的原因有：能将硅、铝以沉淀除去；尽量不带入杂质离子；________。

③ “操作2”是将滤液蒸发、结晶、洗涤，其中洗涤选用的试剂最好是________。

④ “反应1”是MgH₂与NaBO₂混合得到NaBH₄和MgO，其化学方程式为________。

（2）我国孙彦平采用耐腐蚀电极材料，以阳离子交换膜为隔离膜，电解偏硼酸钠的碱溶液，也可以高效制备NaBH₄。该工艺阳极产物为________，阴极电极方程式为________。

硫酸镍是一种重要的化工中间体，是镍行业研究的热点。一种以石油化工中废镍催化剂（主要成分为NiCO₃和SiO₂，含少量Fe₂O₃、Cr₂O₃）为原料制备硫酸镍的工业流程如下：

已知：① NiS、Ni(OH)₂、Cr(OH)₃均难溶于水，Cr(OH)₃是两性氢氧化物。

②Fe(OH)₃不溶于NH₄Cl—氨水的混合液，Ni(OH)₂溶于NH₄Cl—氨水的混合液生成。

③离子浓度≤10^-5mol·L^-1时，离子沉淀完全。

请回答下列问题：

（1）“酸溶”时应先将废镍催化剂粉碎，再与20%硫酸在100℃下反应2小时，该操作的目的为_____。

（2）“滤渣I”主要成分在工业上的用途为___（只写1种即可），NH₄Cl的电子式为_____。

（3）“一次碱析”时，加入的NaOH溶液需过量，则含铬微粒发生反应的离子方程式为____。

（4）“氨解”的目的为________， “净化”时加入的H₂S的目的是将镍元素转化为NiS沉淀，对应的离子方程式为：________。

（5）“氧化”时发生反应的离子方程为________。

（6）“二次碱浸”时，若使溶液中的Ni²⁺沉淀完全，则需维持c(OH^-)不低于____。(已知Ni(OH)₂的K_sp=2×10^-15， ≈1.4）。

（7）工业上利用电解法处理含氯化镍的酸性废水并得到单质Ni的原理如图所示。下列说法不正确的是________。

已知：①Ni^2＋在弱酸性溶液中发生水解；

 ②氧化性：Ni^2＋(高浓度)>H^＋>Ni^2＋(低浓度)。

A．碳棒上发生的电极反应：4OH^－－4e^－=O₂↑＋2H₂O

B．电解过程中，B中NaCl溶液的物质的量浓度将不断减小

C．为了提高Ni的产率，电解过程中需要控制废水pH

D．若将图中阳离子膜去掉，将A、B两室合并，则电解反应总方程式发生改变

2019年诺贝尔化学奖授予锂离子电池的发明者，LiFePO₄是锂离子电池的正极材料。用含锂废渣（主要金属元素的含量：Li  8.50%、Ni  6.55%、Mg  13.24%）制备Li₂C₂O₄，并用其制备LiFePO₄部分工艺流程如图（该流程可能造成水体砷污染）：

已知：滤液1、滤液2中部分离子的浓度（g·L^-1）：

I.制备Li₂C₂O₄

(1)滤渣2的主要成分有__（填化学式）。

(2)Na₂C₂O₄溶液中各离子的浓度由大到小顺序为__。

(3)写出加入Na₂C₂O₄溶液时发生反应的离子方程式：__。

Ⅱ.制备LiFePO₄

(4)将电池极Li₂C₂O₄和FePO₄置于高温下反应生成LiFePO₄和一种温室气体，该反应的化学方程式是___。

(5)LiFePO₄需要在高温下成型后才能作为电极，高温成型时要加入少量石墨，则石墨的作用是__（任写一点）。

(6)我国科学家研究零价铁活化过硫酸钠（Na₂S₂O₈）去除废水中的As(Ⅴ)，其机制模型如图，其中零价铁与过硫酸钠反应的离子方程式是__。在该模型中得到的铁砷共沉淀物经灼烧（无元素化合价变化）后得到一种磁性化合物，化学式为Fe₇As₂O₁₄，该物质中二价铁与三价铁的个数比为__。

金属Co、Ni性质相似,在电子工业以及金属材料上应用十分广泛.现以含钴、镍、铝的废渣(含主要成分为CoO、Co₂O₃、Ni、少量杂质Al₂O₃)提取钴、镍的工艺如下:

(1)酸浸时SO₂的作用是___________________________________

(2)除铝时加入碳酸钠产生沉淀的离子反应_________________________________

(3)有机层提取出的Ni^2＋ 可用于制备氢镍电池,该电池工作原理:NiOOH＋MHNi(OH)₂＋M,电池放电时正极电极反应式为_________________________________.

(4)用CoCO₃为原料采用微波水热法和常规水热法均可制得H₂O₂分解的高效催化剂CoxNi_(１－x)Fe₂O₄(其中Co、Ni均为＋2价).如图是用两种不同方法制得的CoxNi_(１－x)Fe₂O₄ 在10℃时催化分解6％的H₂O₂ 溶液的相对初始速率随x 变化曲线.

①H₂O₂ 的电子式_________________________________.

②由图中信息可知:_________________________________法制取的催化剂活性更高.

③Co^2＋ 、Ni^2＋ 两种离子中催化效果更好的是_________________________________.

(5)已知煅烧CoCO₃时,温度不同,产物不同.在400℃充分煅烧CoCO₃,得到固体氧化物的质量2.41g,CO₂的体积为0.672L(标况下),则此时所得固体氧化物的化学式为____________.

PbCl₂是一种重要的化工材料，常用作助溶剂、制备铅黄等染料。工业生产中利用方铅矿精矿（主要成分为PbS，含有FeS₂等杂质）和软锰矿（主要成分为MnO₂）制备PbCl₂的工艺流程如下图所示。

已知：i．PbCl₂微溶于水

ii．PbCl₂（s）+2Cl^－（aq）PbCl₄^2－（aq）△H＞0

（1）浸取过程中MnO₂与PbS发生如下反应，请将离子反应补充完整并配平：_____

______+___Cl^－+___PbS+___MnO₂=___PbCl₂+__SO₄^2-+_____ +_____

（2）由于PbCl₂微溶于水，容易附着在方铅矿表面形成“钝化层”使反应速率大大降低，浸取剂中加入饱和NaCl溶液可有效避免这一现象，原因是__________。

（3）调pH的目的是____________。

（4）沉降池中获得PbCl₂采取的措施有_________。

（5）通过电解酸性废液可重新获得MnO₂，装置示意图如下：

①在_____极（填“a”或“b”）获得MnO₂，电极反应为_______________。

②电解过程中发现有Cl₂产生，原因可能是_____________(用化学用语表示)。

元素铬(Cr)在自然界主要以+3价和+6价存在。请回答下列问题：

(1)+6价的Cr能引起细胞的突变而对人体不利，可用 Na₂SO₃ 将Cr₂O₇^2—还原为Cr³⁺。该反应的离子反应方程式为___________。

(2)利用铬铁矿(FeO•Cr₂O₃)冶炼制取金属铬的工艺流程如图所示：

①为加快焙烧速率和提高原料的利用率，可采取的措施之一是__________________________ 。

②“水浸”要获得浸出液的操作是_________________________________。浸出液的主要成分为Na₂CrO₄，向“滤液”中加入酸化的氯化钡溶液有白色沉淀生成，则 “还原”操作中发生反应的离子方程式为___。

③加热Cr(OH)₃可得到Cr₂O₃，从工业成本角度考虑，用Cr₂O₃制取金属Cr的冶炼方法是 _______。

(3)已知 Cr³⁺完全沉淀时溶液pH为5，（Cr³⁺浓度降至10^-5mol∙L^-1可认为完全沉淀）则Cr(OH)₃的溶度积常数 K_sp＝_______________。

(4)用石墨电极电解铬酸钠(Na₂CrO₄)溶液，可制重铬酸钠(Na₂Cr₂O₇)，实验装置如图所示(已知：2Cr+2H⁺Cr₂+ H₂O)。

①电极b连接电源的______极(填“正”或“负”) , b 极发生的电极反应式为_________________。

②电解一段时间后，测得阳极区溶液中Na⁺物质的量由a mol变为b mol，则理论上生成重铬酸钠的物质的量是 _______________mol 。

如图，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，A、B为电源。将电源接通后，向（乙）中滴入酚酞溶液，在F极附近显红色．

（1）若用CO、氧气燃料电池作电源，电解质为KOH溶液，则A为____极，A电极上的反应为__________________，B电极上的反应式为：__________________________________。

（2）若甲中装有100ml 1 mol•L^-1的硫酸铜溶液，工作一段时间后，停止通电此时C、D两极上产生的气体体积相同．甲中D极产生的气体在标准状况下的体积为_____________L，欲使溶液恢复到起始状态，可向溶液中加入____。

A．CuO         B．Cu₂(OH)₂CO₃          C．Cu(OH)₂          D．CuCO₃

（3）通电后乙中反应的化学方程式：__________________________________。

（4）欲用（丙）装置给铜镀银，反应一段时间后（用CO、氧气燃料电池作电源）铜制品质量增加43.2克，理论上消耗氧气的质量_______克。

（5）工作一段时间后,丁中X极附件的颜色逐渐变浅，Y极附件的颜色逐渐变深，这说明__________________在电场作用下向Y极移动。

以Cl₂、NaOH、CO(NH₂)₂ (尿素)和SO₂为原料可制备N₂H₄·H₂O(水合肼)和无水Na₂SO₃，其主要实验流程如下：

已知：①Cl₂+2OH⁻ClO⁻+Cl⁻+H₂O是放热反应。

②N₂H₄·H₂O沸点约118 ℃，具有强还原性，能与NaClO剧烈反应生成N₂。

(1)如图表示用石墨作电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取Cl₂时，阳极上产生也会产生少量的ClO₂的电极反应式：________________________________；电解一段时间，当阴极产生标准状况下气体112 mL时，停止电解，则通过阳离子交换膜的阳离子物质的量为________mol。

(2)步骤Ⅰ制备NaClO溶液时，若温度超过40℃，Cl₂与NaOH溶液反应生成NaClO₃和NaCl，其离子方程式为____________________________________；实验中控制温度除用冰水浴外，还需采取的措施是____________________________________。

(3)步骤Ⅱ合成N₂H₄·H₂O的装置如下图所示。NaClO碱性溶液与尿素水溶液在40 ℃以下反应一段时间后，再迅速升温至110 ℃继续反应。实验中通过滴液漏斗滴加的溶液是_________________；使用冷凝管的目的是_________________________________。

(4)步骤Ⅳ用步骤Ⅲ得到的副产品Na₂CO₃制备无水Na₂SO₃，欲测定亚硫酸钠产品的纯度设计如下实验方案，并进行实验。准确称取所得亚硫酸钠样品m g于烧杯中，加入适量蒸馏水配成100 mL待测溶液。移取25.00 mL待测溶液于锥形瓶中，用c mol·L^－1酸性KMnO₄标准液滴定，至滴定终点。重复2次，测得消耗标准溶液的体积的平均值为V mL(假设杂质不反应)。样品中亚硫酸钠的质量分数为__________(用含m、c、V的代数式表示)。某同学设计的下列滴定方式中，合理的是________(夹持部分略去)(填字母序号)