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用鐵絲（電極a）、銅絲（電極b）和CuSO4溶液可以構成原電池或電解池，如圖所示。則下列說法正確的是 （　　）。

A．構成原電池時b極反應為Cu－2e－=Cu2＋

B．構成電解池時a極質量一定減少

C．構成電解池時b極質量可能減少也可能增加

D．構成的原電池或電解池工作后可能產生大量氣體

人工光合作用能夠借助太陽能，用CO2和H2O制備化學原料。下圖是通過人工光合作用制備HCOOH的原理示意圖，下列說法不正確的是 （　　）。

A．該過程是將太陽能轉化為化學能的過程

B．催化劑a表面發生氧化反應，有O2產生

C．催化劑a附近酸性減弱，催化劑b附近酸性增強

D．催化劑b表面的反應是CO2＋2H＋＋2e－=HCOOH

下列說法正確的是 （　　）。

A．用甲裝置電解精煉鎂

B．用乙裝置驗證試管中鐵絲發生析氫腐蝕

C．用丙裝置構成銅鋅原電池

D．用丁裝置利用電冶金法制鋁

體積為1 L的某溶液中含有的離子如表所示：

用Pt電極電解該溶液，當電路中有3 mol電子通過時（忽略電解時溶液體積的變化及電解產物可能存在的溶解現象），下列說法正確的是 （　　）。

A．電解后溶液的pH＝0

B．a＝3

C．陽極生成1.5 mol Cl2

D．陰極析出的金屬是銅與鋁

將KCl和CuSO4兩種溶液等體積混合后，用石墨電極進行電解，電解過程中，溶液pH隨時間t變化的曲線如圖所示，則下列說法正確的是 （　　）。

A．整個過程中兩電極反應2Cl－－2e－=Cl2↑、2H＋＋2e－=H2↑不可能同時發生

B．電解至c點時，往電解液中加入適量CuCl2固體，即可使電解液恢復至原來的濃度

C．ab段表示電解過程中H＋被還原，pH上升

D．原混合溶液中KCl和CuSO4的濃度之比恰好為2∶1

甲烷作為一種新能源在化學領域應用廣泛，請回答下列問題。

（1）高爐冶鐵過程中，甲烷在催化反應室中產生水煤氣（CO和H2）還原氧化鐵，有關反應為：CH4（g）＋CO2（g）=2CO（g）＋2H2（g）　ΔH＝260 kJ·mol－1

已知：2CO（g）＋O2（g）=2CO2（g）ΔH＝－566 kJ·mol－1。

則CH4與O2反應生成CO和H2的熱化學方程式為____________________________________。

（2）如下圖所示，裝置Ⅰ為甲烷燃料電池（電解質溶液為KOH溶液），通過裝置Ⅱ實現鐵棒上鍍銅。

①a處應通入________（填“CH4”或“O2”），b處電極上發生的電極反應式是_________________________________________________________________。

②電鍍結束后，裝置Ⅰ中溶液的pH________（填寫“變大”“變小”或“不變”，下同），裝置Ⅱ中Cu2＋的物質的量濃度________。

③電鍍結束后，裝置Ⅰ溶液中的陰離子除了OH－以外還含有________（忽略水解）。

④在此過程中若完全反應，裝置Ⅱ中陰極質量變化12.8 g，則裝置Ⅰ中理論上消耗甲烷________L（標準狀況下）。

電解是最強有力的氧化還原手段，在化工生產中有著重要的應用。請回答下列問題：

（1）以銅為陽極，以石墨為陰極，用NaCl溶液作電解液進行電解，得到半導體材料Cu2O和一種清潔能源，則陽極反應式為___________________________，陰極反應式為________。

（2）某同學設計如圖所示的裝置探究金屬的腐蝕情況。下列判斷合理的是____________（填序號）。

a．②區銅片上有氣泡產生

b．③區鐵片的電極反應式為2Cl－－2e－=Cl2↑

c．最先觀察到變成紅色的區域是②區

d．②區和④區中銅片的質量均不發生變化

（3）最新研究發現，用隔膜電解法處理高濃度乙醛廢水的工藝具有流程簡單、能耗較低等優點，其原理是使乙醛分別在陰、陽極發生反應生成乙醇和乙酸，總反應式為2CH3CHO＋H2OCH3CH2OH＋CH3COOH

實驗室中，以一定濃度的乙醛－Na2SO4溶液為電解質溶液，模擬乙醛廢水的處理過程，其裝置如圖所示。

①若以甲烷堿性燃料電池為直流電源，則燃料電池中b極應通入__________（填化學式），電極反應式為____________________。電解過程中，陰極區Na2SO4的物質的量________（填“增大”、“減小”或“不變”）。

②在實際工藝處理中，陰極區乙醛的去除率可達60%。若在兩極區分別注入1 m3乙醛含量為3 000 mg·L－1的廢水，可得到乙醇________kg（計算結果保留小數點后一位）。

（1）以Al和NiO（OH）為電極，NaOH溶液為電解液組成一種新型電池，放電時NiO（OH）轉化為Ni（OH）2該電池反應的化學方程式是________。

（2）化學在環境保護中起著十分重要的作用，催化反硝化學法和電化學降解法可用于治理水中硝酸鹽的污染。電化學降解NO的原理如圖所示。

①電源正極為__________（填A或B），陰極反應式為________________________。

②若電解過程中轉移了2 mol電子，則膜兩側電解液的質量變化差（Δm左－Δm右）為__________克。

（3）能量之間可相互轉化：電解食鹽水制備Cl2是將電能轉化為化學能，而原電池可將化學能轉化為電能。設計兩種類型的原電池，探究其能量轉化效率。限選材料：ZnSO4（aq），FeSO4（aq），CuSO4（aq）；銅片，鐵片，鋅片和導線。

①完成原電池甲的裝置示意圖（見圖），并作相應標注，要求：在同一燒杯中，電極與溶液含相同的金屬元素。

②以銅片為電極之一，CuSO4（aq）為電解質溶液，只在一個燒杯中組裝原電池乙，工作一段時間后，可觀察到負極__________。

③甲乙兩種原電池可更有效地將化學能轉化為電能的是________，其原因是_________________________________________________________________。

④根據犧牲陽極的陰極保護法原理，為減緩電解質溶液中鐵片的腐蝕，在所給的材料中應選__________作陽極。

鋅（Zinc）是第四“常見”的金屬，僅次于鐵、鋁及銅，在現代工業中對于電池制造有不可磨滅的貢獻。

Ⅰ.濕法煉鋅

某種冶煉過程可用下圖簡略表示

（1）ZnS焙燒反應的化學方程式為_____________________________________。

（2）電解過程中析鋅一極的電極反應式為_______________________________。

（3）氧化鋅像氧化鋁一樣，屬于兩性氧化物，則氧化鋅與氫氧化鈉反應的離子方程式為_________________________________________________________。

（已知：“鋅酸”的化學式可寫成H2[Zn（OH）4]）

Ⅱ.鋅電池

用鋅作負極的電池生活中隨處可見，如鋅錳干電池、鋅錳堿性電池、鋅空電池等。

（4）鋅錳堿性電池，以二氧化錳為正極，鋅粒為負極，氫氧化鉀溶液為電解液。其具有容量大、放電電流大的特點，因而得到廣泛應用。電池總反應式為Zn＋2MnO2＋2H2O=2MnO（OH）＋Zn（OH）2。

堿性電池中，負極鋅由片狀改變成粒狀的優點是_______________________；正極反應式為________________________________________________________________________。

（5）新型鋅空電池（如圖）與鋰電池相比，鋅空氣充電電池的儲存電量是它的三倍，成本是鋰電池的一半，并且完全沒有過熱爆炸的安全隱患。該電池的總反應為2Zn＋O2=2ZnO，電解質溶液為KOH溶液，則負極的電極反應式為__________________________。若以該電池為電源，用惰性電極電解硝酸銀溶液，為保證陰極有10.8 g銀析出，至少需要________L空氣（折算成標準狀況）進入該電池。

下列變化中不屬于化學變化的是（ ）。

A．油脂的硬化

B．S8受熱后變為S2

C．水泥制作水泥混凝土

D．―→＋He