（1）某课外活动小组同学用图1装置（M、N为外电源的两个电极）进行实验，试回答下列问题：
①若开始时开关K与a连接，则铁发生电化学腐蚀中的_________腐蚀。请写出正极反应式：____________。
②若开始时开关K与b连接时，两极均有气体产生，则铁电极为__________极（填“阴”或“阳”），该电极上发生的电极反应式为_____________，总反应的离子方程式为________________。
（2）该小组同学设想，用如图2所示装置电解硫酸钠溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钠。
①B出口导出的气体是__________，制得的氢氧化钠溶液从出口____________（填“A”、“B”、“C”或“D”）导出。通过阴离子交换膜的离子数____________（填“>”、“<”或“=”）通过阳离子交换膜的离子数。
②氢气、氧气和氢氧化钠溶液又可制成燃料电池，该电池的负极反应式为__________________。
用惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液，实验装置如下图甲。电解过程中的实验数据如下图乙，横坐标表示电解过程中转移电子的物质的量，纵坐标表示电解过程中产生气体的总体 积(标准状况）。则下列说法不正确的是
| A．电解过程中，a电极表面先有红色物质析出，后有气泡产生 |
| B．b电极上发生反应的方程式为：4OH－－4e－＝2H2O＋O2↑ |
| C．曲线O～P段表示O2的体积变化 |
| D．从开始到Q点时收集到的混合气体的平均摩尔质量为12 g/mol |
高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为：
3Zn＋2K2FeO4＋8H2O
3Zn(OH）2＋2Fe(OH）3＋4KOH，下列叙述不正确的
| A．放电时负极反应为：Zn＋2OH－→Zn(OH）2＋2e－ |
| B．充电时阳极反应为：Fe(OH）3＋5OH－→FeO42－＋4H2O＋3e－ |
| C．放电时每转移3 mol 电子，正极有1 mol K2FeO4被氧化 |
| D．放电时正极附近溶液的碱性增强 |
某同学组装了如图所示的电化学装置，则下列说法正确的是
| A．图中甲池为原电池装置，Cu电极发生还原反应 |
| B．实验过程中，甲池左侧烧杯中NO3－的浓度不变 |
| C．若甲池中Ag电极质量增加5.4 g时，乙池某电极析出1.6 g金属，则乙中的某盐溶液可能是AgNO3溶液 |
| D．若用铜制U形物代替“盐桥”，工作一段时间后取出U形物称量，质量会减小 |
氨气在生产、生活和科研中应用十分广泛 。
（1）传统工业上利用氨气合成尿素
①以CO2与NH3为原料合成尿素的主要反应如下：
2NH3(g)＋CO2(g)＝NH2CO2NH4(s) ΔH＝-159．47kJ/mol
NH2CO2NH4(s)＝CO(NH2)2(s)＋H2O(g) ΔH＝+72．49kJ/mol
反应2NH3(g)＋CO2(g)＝CO(NH2)2(s)＋H2O(g) ΔH＝_____________kJmol。
②液氨可以发生电离：2NH3(l)
NH2－+NH4＋，COCl2和液氨发生“复分解”反应生成尿素，写出该反应的化学方程式______________。
（2）氨气易液化，便于储运，可利用NH3作储氢材料已知：2NH3(g)N2(g)+3H2(g) ΔH＝+92．4 kJ/mol 。
①氨气自发分解的反应条件是________________（填“低温” 或 “高温”）。
②其他条件相同，该反应在不同催化剂作用下反应，相同时间后，氨气的转化率随反应温度 的变化如图所示。
在600℃时催化效果最好的是________________（填催化剂的化学式）。c点氨气的转化率高于b点， 原因是________________。
（3）垃圾渗滤液中含有大量的氨氮物质(用NH3表示)和氯化物，把垃圾渗滤液加入到如图所示的电解池（电极为惰性材料）进行电解除去NH3，净化污水。该净化过程分两步：第一步电解产生氧化剂，第二步氧化剂氧化氨氮物质生成N2。
①写出电解时A极的电极反应式：________________。
②写出第二步反应的化学方程式：__________________。
碱性硼化钒（VB2）—空气电池工作时反应为：4VB2 + 11O2＝4B2O3 + 2V2O5。用该电池为电源，选用惰性电极电解硫酸铜溶液，实验装置如图所示。当外电路中通过0.04mol电子时，B装置内共收集到0.448L气体（标准状况），则下列说法正确的是（ ）
| A．电解过程中，c电极表面先有红色物质析出，然后有气泡产生 |
| B．VB2电极发生的电极反应为：2VB2 + 11H2O - 22e-＝V2O5 + 2B2O3 + 22H+ |
| C．外电路中电子由c电极流向VB2电极 |
| D．若B装置内的液体体积为200 mL，则CuSO4溶液的物质的量浓度为0.1 mol/L |
甲醇可作为燃料电池的原料。工业上利用CO2和H2在一定条件下反应合成甲醇。
（1）已知在常温常压下：
① 2CH3OH(l) ＋ 3O2(g) ＝ 2CO2(g) ＋ 4H2O(g) ΔH＝－1275.6 kJ／mol
② 2CO (g)+ O2(g) ＝ 2CO2(g) ΔH＝－566.0 kJ／mol
③ H2O(g) ＝ H2O(l) ΔH＝－44.0 kJ／mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式： 。
（2）甲醇脱氢可制取甲醛CH3OH(g)
HCHO(g)+H2(g)，甲醇的平衡转化率随温度变化曲线如下图所示。回答下列问题：
①600K时，Y点甲醇的υ(逆) (正)（填“>”或“<”）
②从Y点到X点可采取的措施是____________________________。
③有同学计算得到在t1K时，该反应的平衡常数为8.1mol·L－1。你认为正确吗？请说明理由 。
（3）纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注。在相同的密闭容器中，使用不同方法制得的Cu2O（Ⅰ）和（Ⅱ）分别进行催化CH3OH的脱氢实验：CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g)
CH3OH的浓度（mol·L－1）随时间t (min)变化如下表：
| 序号 |
温度 |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
| ① |
T1 |
0.050 |
0.0492 |
0.0486 |
0.0482 |
0.0480 |
0.0480 |
| ② |
T1 |
0.050 |
0.0488 |
0.0484 |
0.0480 |
0.0480 |
0.0480 |
| ③ |
T2 |
0.10 |
0.094 |
0.090 |
0.090 |
0.090 |
0.090 |
可以判断：实验①的前20 min的平均反应速率 ν(H2)＝ ；实验温度T1 T2（填“>”、“<”）；催化剂的催化效率：实验① 实验②（填“>”、“<”）。
（4）电解法可消除甲醇对水质造成的污染，原理是：通电将Co2+氧化成Co3+，然后Co3+将甲醇氧化成CO2和H+（用石墨烯吸附除去Co2+）。现用如下图所示装置模拟上述过程， 除去甲醇的离子方程式为 。
以石墨电极电解200 mL CuSO4溶液，电解过程中转移电子的物质的量n(e—)与产生气体体积V(g)（标准状况）的关系如下图所示。下列说法中，正确的是
| A．电解前CuSO4溶液的物质的量浓度为2 mol/L |
| B．电解后所得溶液中c(H+)＝2 mol/L |
| C．当n(e—)＝0.6 mol时，V(H2)∶V(O2)＝2∶3 |
| D．向电解后的溶液中加入16 g CuO，则溶液可恢复为电解前的浓度 |
关于电解池应用的规律提炼题组
某化学兴趣小组用下图所示装置进行电化学原理的实验探究，回答下列问题：
（1）通O2的Pt电极为电池 极（填电极名称），其电极反应式为 。
（2）若B电池为电镀池，目的是在某镀件上镀一层银，则X电极材料为 ，电解质溶液为 。
（3）若B电池为精炼铜，且粗铜中含有Zn、Fe、Ag、Au等杂质，在 电极（填“X”或“Y”）周围有固体沉积，该电极的电极反应式为 。
（4）若X、Y均为Pt，B电池的电解质溶液为500 mL 1.0mol/L的NaCl溶液，当电池工作一段时间断开电源K，Y电极有560mL（标准状况）无色气体生成（假设电极产生气体完全溢出，溶液体积不变）。恢复到常温下，B电池溶液的pH= ，要使该溶液恢复到原来的状态，需加入 （填物质并注明物质的量）。
（5）若X、Y均是铜，电解质溶液为NaOH溶液，电池工作一段时间，X极附近生成砖红色沉淀，查阅资料得知是Cu2O，试写出该电极发生的电极反应式为 。
（6）若X、Y均是Pt，电解质溶液为Na2SO4溶液，通电一段时间后，在阴极上逸出c mol气体，同时有N g Na2SO4•10H2O 晶体析出，若温度不变，此时剩余溶液的溶质的质量分数为 。
（学法题）通过以上题目，请总结书写电极反应式的关键 。
工业上采用的一种污水处理方法如下：保持污水的pH在5.0～6.0之间，通过电解生成Fe(OH)3。Fe(OH)3具有吸附性，可吸附污物而沉积下来，有净化水的作用。某科研小组用该原理处理污水，设计的装置如图所示。下列说法正确的是
| A．为了增加污水的导电能力，应向污水中加入适量的CH3CH2OH溶液 |
| B．甲装置中Fe电极的反应为Fe－3e－=Fe3＋ |
| C．为了使燃料电池乙长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定，电池工作时，循环的物质A为CO2 |
| D．当乙装置中有1.6 g CH4参加反应时，C电极理论上生成气体的体积在标准状况下为4.48 L |
（1）已知H-H 键能为436 kJ·mol－1，H-N键键能为391 kJ·mol－1，根据化学方程式： N2（g）+3 H2（g）=2NH3（g） ΔH=－92.4kJ·mol－1。则N≡N键的键能是
（2）事实证明，能设计成原电池的反应通常是放热反应，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是__________________。
A．C(s) + H2O(g) =" CO(g)" + H2(g) △H > 0
B．2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) △H < 0
C．NaOH(aq) + HC1(aq) =" NaC1(aq)" + H2O(1) △H < 0
（3）以KOH溶液为电解质溶液，依据所选反应设计一个原电池，其正极的电极反应式__________。
（4）电解原理在化学工业中有着广泛的应用。现将你设计的原电池通过导线与图中电解池相连，其中为 a电解液，X和Y均为惰性电极，则
① 若a为CuSO4溶液，则电解时的化学反应方程式为 。
②若电解含有0.04molCuSO4和0.04molNaCl的混合溶液400ml，当阳极产生的气体672 mL（标准状况下）时，溶液的pH=_______________（假设电解后溶液体积不变）。
“封管实验”具有简易、方便、节约、绿色等优点，观察下列四幅图(夹持装置未画出)，判断下列说法正确的是 ( )
| A．加热时，a上部聚集了固体NH4Cl，说明NH4Cl的热稳定性比较好 |
| B．加热时，发现b中I2变为紫色蒸气，在上部又聚集为紫黑色的固体 |
| C．加热时，c中溶液红色变深，冷却后又变浅 |
| D．在惰性电极e和f附近分别滴加紫色石蕊试液，e电极附近呈红色，f电极附近呈蓝色 |
如图所示，
为直流电源，
为浸透饱和氯化钠溶液和酚酞试液的滤纸，
为电镀槽。接通电路(未闭合K)后发现
上的c点显红色。为实现铁片上镀铜，接通K后，使c、d两点短路。下列叙述不正确的是 ( )
| A．b为直流电源的负极 |
| B．f极为阴极，发生还原反应 |
| C．e极材料为铁片，f极材料的铜片 |
| D．可选用CuSO4溶液或CuCl2溶液作电镀液 |
A、B、C三种强电解质，它们在水中电离出的离子如下表所示：
| 阳离子 |
Na+、K+、Cu2+ |
| 阴离子 |
SO42—、OH— |
如图1中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的A溶液、足量的B溶液、足量的C溶液，电极均为石墨电极。接通电源，经过一段时间后，测得乙中c电极质量增加了16g。常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系如图2。据此回答下列问题：
（1）电极b上发生的电极反应为 。
（2）写出乙烧杯的电解池总反应化学方程式 。
（3）用惰性电极电解B溶液，当阳离子浓度下降至一半时停止通电，加入下列物质不能使该溶液恢复至起始状态的是 。
A、Cu2O B、CuO C、Cu(OH)2 D、CuCO3
（4）如果电解过程中B溶液中的金属离子全部析出，此时电解能否继续进行 （填“能”或“不能”）。
（5）计算电极e上生成的气体在标准状态下的体积 。
（6）要使丙烧杯溶液恢复到原来的状态，操作是 。
氮氧化合物是大气污染的重要因素。
（1）汽车排放的尾气中含NO，生成NO的反应的化学方程式为 。
（2）采取还原法，用炭粉可将氮氧化物还原。
已知： N2(g)＋O2(g)=2NO(g) ΔH＝＋180.6 kJ·mol－1
C(s)＋O2(g)=CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1
则反应 C(s)＋2NO(g)=CO2(g)＋N2(g) ΔH＝________kJ·mol－1。
（3）将NO2变成无害的N2要找到适合的物质G与适当的反应条件，G应为 （填写“氧化剂”或“还原剂”）。下式中X必须为无污染的物质，系数n可以为0。
NO2 + G 
N2 + H2O + nX（未配平的反应式）。
下列化合物中，满足上述反应式中的G是 （填写字母）。
a．NH3 b．CO2 c．SO2 d．CH3CH2OH
（4）治理水中硝酸盐污染的方法是：
①催化反硝化法中，用H2将NO3-还原为N2，一段时间后， 溶液的碱性明显增强。则反应的离子方程式为： 。
②在酸性条件下，电化学降解NO3-的原理如下图，电源正极为： （选填“A”或“B”），阴极反应式为： 。
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