是一种极为活泼的卤素气体，在制冷、化学工业中有着广泛应用。可通过电解的无水HF溶液制备，该过程有两种气体生成。下列说法正确的是

1. 科学家利用质子导体反应器实现了电化学合成 $\text{[math]}$ ，证明了 $\text{[math]}$ 作为氢源的可行性。以 $\text{[math]}$ 替换 $\text{[math]}$ 作为氢源，可以免除 $\text{[math]}$ 的生产和提纯成本，进一步降低氨气的生产成本，且可以以最低成本生产纯 $\text{[math]}$ ，其工作原理如图所示。下列说法正确的是

A. 该电池工作时，电能全部转化为化学能 B. 若以铅酸蓄电池为电源，氨电极应与铅酸蓄电池的 $\text{[math]}$ 电极相连 C. 氢电极上的电极反应式为 $\text{[math]}$ D. 该电池工作时，每生成 $\text{[math]}$ ，同时消耗水的物质的量为 $\text{[math]}$

单选题容易

2. 利用电解原理由含苯甲醛的废水制备苯甲酸和苯甲醇不仅能减少污染，还能产生新的化工产品，其原理如图所示(图中双极膜中间层中的 $\text{[math]}$ 解离为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，并在直流电场作用下分别向两极迁移)。下列说法正确的是

A. a为直流电源的正极 B. M电极上发生的反应为：

+2e^-+2H₂O=

+2OH^- C. 双极膜中 $\text{[math]}$ 向N电极迁移 D. 电路中每通过2mol $\text{[math]}$ 时，N电极上产生22.4L $\text{[math]}$

单选题容易

3. 为实现“碳中和”目标，实现 $\text{[math]}$ 循环利用，现利用双极膜电解含有 $\text{[math]}$ 的溶液，使 $\text{[math]}$ 转化成碳燃料，实现了 $\text{[math]}$ 的还原流动。电解池如图所示，双极膜中水电离的 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 在电场作用下可以向两极迁移。下列说法不正确的是

A. 银网电极与电源负极相连 B. 工作一段时间后，阳极区溶液pH不变 C. 阴极电极反应为： $\text{[math]}$ D. 双极膜中有0.1mol $\text{[math]}$ 电离，则阳极附近理论上产生0.025mol $\text{[math]}$

单选题容易

1. 工业上通过电解 $\text{[math]}$ 共熔物制取金属Na的装置如图所示，已知在电解过程中会产生一定量的金属Ca，下列说法错误的是

A. b电极为阳极 B. 添加 $\text{[math]}$ 的目的之一是降低电解质体系的熔点 C. 阴极反应： $\text{[math]}$ ； $\text{[math]}$ D. 为防止生成的Na与 $\text{[math]}$ 接触，阴、阳两极之间应用钢板隔开

单选题普通

2. 利用电解原理电解含苯甲醛的废水制备苯甲酸和苯甲醇不仅能减少污染，还能产生新的化工产品，其原理如下图所示（图中双极膜中间层中的 $\text{[math]}$ 解离为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，并在直流电场作用下分别向两极迁移）。下列说法正确的是

A. a极电势高于b极 B. M电极上发生的反应为：

+2e^-+2H⁺ $\text{[math]}$

C. 双极膜中 $\text{[math]}$ 向M电极迁移 D. 电路中每通过1mol $\text{[math]}$ 时，N电极上产生11.2L $\text{[math]}$

单选题普通

3. 利用

(Q)与

(QH₂)电解转化法从烟气中分离CO₂的原理如图。已知气体可选择性通过膜电极，溶液不能通过。下列说法错误的是

A. a为电源负极 B. M极为阴极，电极反应式为

+2H₂O+2e^-=

+2OH^- C. CO₂在M极被还原 D. 分离出的CO₂从出口2排出

单选题普通

1. 电致变色玻璃以其优异的性能将成为市场的新宠，如图所示五层膜的玻璃电致变色系统其工作原理是在外接电源下，通过在膜材料内部发生氧化还原反应，实现对器件的光透过率进行多级可逆性调节。(已知： WO₃和Li₄Fe₄[Fe(CN)₆]₃均为无色透明，LiWO₃和Fe₄[Fe(CN)₆]₃均为蓝色)

下列有关说法正确的是

A. 当A接电源的负极时，发生的电极反应为： WO₃+Li⁺+e^-=LiWO₃ B. 当A接电源正极时，透射率增强，不能有效阳拦阳光 C. 当B接电源正极时，Fe₄[Fe(CN)₆]₃转化为Li₄Fe₄[Fe(CN)₆] D. 当B接电源负极时，膜由无色变为蓝色

多选题普通

2. 下图所示装置中，已知电子由b极沿导线流向锌。下列判断正确的是

A. 该装置中Cu极为阳极 B. 一段时间后锌片质量减少 C. b极反应的电极反应式为H₂－2e^－＋2OH^－=2H₂O D. 当铜极的质量变化为32 g时，a极上消耗的O₂的体积为5.6 L

多选题容易

3.

在双碳目标驱动下，氢源的获取和利用成为科学研究的热点之一、回答下列问题：

Ⅰ．氢源的获取：电解液氨制氢、利用天然气制氢

（1）以液氨为原料，使用Pt电极及NaNH₂非水电解质电解制氢(已知电解液中含氮微粒只有NH₃、 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ )。产生H₂的电极反应式为。

（2）已知反应1：CH₄(g)＋H₂O(g) $\text{[math]}$ 3H₂(g)＋CO(g)　ΔH₁=＋206 kJ·mol^－¹

反应2：CO(g)＋H₂O(g) $\text{[math]}$ H₂(g)＋CO₂(g)　ΔH₂=－41 kJ·mol^－¹

①反应CH₄(g)＋2H₂O(g) $\text{[math]}$ 4H₂(g) ＋CO₂(g)的活化能E_正－E_逆=。实际生产中常将温度控制在600～900 ℃，从反应的角度分析温度不能过高的主要原因可能是。

②一定温度下，向1 L的刚性容器中充入1 mol CH₄和w mol水蒸气发生上述反应1和反应2，达到平衡时，测得有x mol CO、y mol CO₂和相应的H₂生成，此时容器内的压强为p Pa(假设没有其他反应发生)。在该条件下，CH₄的平衡转化率为%，反应1的平衡常数K_p=(以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。

③据图甲所示，600 ℃时，随着水碳比的增大，平衡体系中H₂的体积分数增大的原因是。若600 ℃达到平衡时，其他条件不变，再增大压强，n(H₂)(填“变大”“变小”或“不变”)。

Ⅱ．氢源的利用：利用氢气制备甲醇和甲酸

（3）不同催化剂下，用CO₂和H₂制备甲醇，相同时间内CO₂的转化率与温度的变化如图乙所示，催化效果最好的是催化剂(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。

（4）CO₂加氢可制备HCOOH：CO₂(g)＋H₂(g) $\text{[math]}$ HCOOH(g)　ΔH=－31.4 kJ·mol^－¹。实验测得：v_正=k_正c(CO₂)·c(H₂)，v_逆=k_逆c(HCOOH)，将一定量CO₂和H₂充入固定体积为1 L的密闭容器中发生反应。温度为T₁ ℃时，平衡常数K=0.8，则k_逆=k_正；温度为T₂ ℃时，k_正=1.2k_逆，则T₂ ℃时平衡压强(填“>”“<”或“=”)T₁ ℃时平衡压强。

综合题普通

1. 某小组进行电解FeCl₂溶液的实验探究。回答下列问题：

(1) 甲小组用如下图所示的装置电解不同pH条件下的FeCl₂溶液(电压为1.5 V)，记录现象如表所示：

实验编号	溶液pH	阳极			阴极
实验编号	溶液pH	试纸颜色	溶液变化	取电极附近溶液滴加KSCN溶液	是否有气泡	电极是否有镀层
1	4.91	不变	黄绿色，浑浊	盐酸酸化后变红	无	有
2	2.38	不变	黄绿色，少量浑浊	无需酸化变红	无	有
3	-0.43	不变	黄绿色，无浑浊	无需酸化变红	有	难形成

①为减少其他干扰，应用(填试剂名称)调节FeCl₂溶液的pH。

②实验1电解结束后阳极表面附有少量红褐色固体，则阳极的电极反应式为。

③实验1~3说明，随pH的降低，阳极的主要产物最终变为(填离子符号)，请根据实验现象描述随pH的变化，阴极主要产物的变化为。

(2) 乙小组同学发现上述三个实验中阳极均无Cl₂生成，小组利用上述装置和试剂设计了如下实验进一步探究，记录现象如表所示：

实验编号	溶液pH	电压/V	阳极			阴极
实验编号	溶液pH	电压/V	试纸颜色	溶液变化	取电极附近溶液滴加KSCN溶液	是否有气泡	电极是否有镀层
4	c	1.5	不变	缓慢变黄绿色	盐酸酸化才变红	无	约4 min
5		3	不变	缓慢变黄绿色	盐酸酸化才变红	极少	约1 min
6		4.5	长时间后稍变蓝	黄绿色	红色	少量	迅速
7		6	明显变蓝	很快变黄绿色	暗红色	大量	迅速

① $\text{[math]}$ 。

②实验4~7说明，电压增大后，阳极附近溶液生成，实验6、7中使KSCN溶液变红色的物质可能由(用离子方程式表示)反应产生。

(3) 综合所述，电解产物可能受等因素的影响。

实验探究题困难

2. 按要求回答下列问题。

(1) 黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。

已知：碳的摩尔燃烧焓为 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

2K(s)+N₂(g)+3O₂(g)=2KNO₃(s) △H₃ = ckJ•mol^-1。

(2) 以 $\text{[math]}$ 为原料，运用电解法制备高锰酸钾，装置如下图。

①阳极的电极反应式为。

②电解一小短时间，溶液的pH将(填“增大”“不变”“减小”)。

(3) 双极膜(BP)可以在电场作用下，使水分子快速解离为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，并通过阴、阳离子膜进入溶液。用此工艺捕获烟道气中 $\text{[math]}$ 的过程如下图所示，已知盐室中生成 $\text{[math]}$ 实现捕获。

①左侧双极膜中水电离的(化学式)移向阴极室。

②C为(填“阴离子”或“阳离子”)交换膜。

③阳极的电极反应式为。

④装置用甲醇( $\text{[math]}$ )-氧气燃料电池(正极通入氧气和二氧化碳，熔融 $\text{[math]}$ 为电解质)做电源，则负极的电极反应式为。

综合题困难

3. 某小组进行电解 $\text{[math]}$ 溶液的实验探究．

回答下列问题：

(1) 配制 $\text{[math]}$ 溶液。

①下列仪器不需要用到的是（填选项字母）；

A. B． C． D．

②配好的溶液需加入少量铁粉防止氧化变质，其原理是（用离子方程式表示）；

(2) 甲小组用如图所示的装置电解不同pH条件下的 $\text{[math]}$ 溶液（电压为1.5V），记录现象如表所示：

实验编号	溶液pH	阳极			阴极
实验编号	溶液pH	试纸颜色	溶液变化	取电极附近溶液滴加KSCN溶液	是否有气泡	电极是否有镀层
1	4.91	不变	黄绿色，浑浊	盐酸酸化后变红	无	有
2	2.38	不变	黄绿色，少量浑浊	无需酸化变红	无	有
3	$\text{[math]}$	不变	黄绿色，无浑浊	无需酸化变红	有	难形成

①为减少其他干扰，应用（填试剂名称）调节 $\text{[math]}$ 溶液的pH；

②实验1电解结束后阳极表面附有少量红褐色固体，则阳极的电极反应式为；

③实验1~3说明，随pH的降低，阳极的主要产物最终变为（填离子符号），请根据实验现象描述随pH的变化，阴极主要产物的变化为；

(3) 乙小组同学发现上述三个实验中阳极均无 $\text{[math]}$ 生成，小组利用上述装置和试剂设计了如下实验进一步探究，记录现象如表所示：

实验编号	溶液pH	电压/V	阳极			阴极
实验编号	溶液pH	电压/V	试纸颜色	溶液变化	取电极附近溶液滴加KSCN溶液	是否有气泡	电极是否有镀层
4	c	1.5	不变	缓慢变黄绿色	盐酸酸化才变红	无	约 $\text{[math]}$
5		3	不变	缓慢变黄绿色	盐酸酸化才变红	极少	约 $\text{[math]}$
6		4.5	长时间后稍变蓝	黄绿色	红色	少量	迅速
7		6	明显变蓝	很快变黄绿色	暗红色	大量	迅速

① $\text{[math]}$ ；

②实验4~7说明，电压增大后，阳极附近溶液生成，实验6、7中使KSCN溶液变红色的物质可能由（用离子方程式表示）反应产生

实验探究题困难

1.

在固态金属氧化物电解池中，高温共电解H₂O—CO₂混合气体制备H₂和CO是一种新的能源利用方式，基本原理如图所示。下列说法不正确的是（）

A. X是电源的负极 B. 阴极的反应式是：H₂O＋2eˉ＝H₂＋O^2-CO₂＋2eˉ＝CO＋O^2- C. 总反应可表示为：H₂O＋CO₂

H2＋CO＋O2 D. 阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是1︰1

单选题普通