第四章 化学反应与电能 同步练习 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第四章 化学反应与电能同步练习 一、单选题 1．利用如图装置进行实验(U形管为耐压试管)，开始时，a、b两处液面相平，密封好，放置一段时间。下列说法错误的是 A．铁丝的腐蚀速率： B．一段时间后，a管液面高于b管液面 C．a管溶液的增大，b管溶液的减小 D．a、b两管中发生相同的电极反应为 2．正高碘酸(H5IO6)是白色结晶性粉末，溶于水，主要用作氧化剂和分析试剂。由NaI制取H5IO6的实验流程如图所示： 下列说法正确的是 A．电解过程中阳极反应为：I-+6OH--6e-=IO+3H2O B．“反应2”中Cl2与NaIO3的物质的量之比为1∶1 C．“反应3”的滤液中含有NaNO3，NaI等 D．“反应4”为非氧化还原反应 3．某工业废气中的SO2经如图中的两个循环可分别得到S和H2SO4。下列说法正确的是 A．循环Ⅰ中，反应1中的氧化产物为ZnFeO3.5 B．循环Ⅰ中，反应2中的还原产物为ZnFeO4 C．Mn可作为循环Ⅱ中电解过程中的阳极材料 D．循环Ⅰ和循环Ⅱ中消耗同质量的SO2，理论上得到S和H2SO4的质量之比为16∶49 4．一种新型锌-乙炔电池的结构如图所示，工作时，该电池左右室中KOH的质量均保持不变。下列有关说法错误的是 A．M极的电势比N极的高 B．左室溶液pH增大，右室溶液pH减小 C．N极的电极反应式为 D．每转移4 mol ，左室中溶液质量减少68 g 5．用表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是 ①Zn与浓硫酸反应，产生22.4L气体(标准状况)时，转移的电子数为2 ②的溶液中所含阴离子的总数目为0.1 ③标准状况下，22.4LHF中含有个分子 ④工业电解精炼铜时，若阳极溶解32g铜，则转移电子数大于 ⑤将2.24L(标准状况)溶于水，转移的电子数为0.1 A．①③④ B．①④ C．③⑤ D．①② 6．下列关于金属防腐的相关描述正确的是 A．铁与锌接在一起后，投入盐酸中铁就不再被腐蚀 B．纯铁在空气中不会发生电化学腐蚀 C．石墨连电源负极，铁连电源正极，铁不易被腐蚀 D．铜线与铝线相接，铜易腐蚀 7．结合图判断，下列叙述正确的是 A．I和II中正极均被保护 B．I和II中负极反应均是Fe－2e－=Fe2+ C．I和II中正极反应均是O2+2H2O+4e－=4OH－ D．I和II中电池反应均为Fe+2H+=Fe2++H2↑ 8．下列实验装置，其中按要求设计正确的是 A B C D 电解饱和食盐水 锌铜原电池 电镀银 电解精炼铜 A．A B．B C．C D．D 9．化学与生活、环境、科技等密切相关。下列说法正确的是 A．食品中添加适量的二氧化硫可起漂白、防腐和抗还原等作用 B．玻璃种类繁多，生产普通玻璃的主要原料是黏土和石灰石 C．计算机的芯片材料和光纤的主要原料都是硅 D．用氯化钠作钢箱梁大桥的融雪剂会加速钢铁腐蚀 10．下列说法正确的是 A．电解熔融氧化铝制取金属铝，氧化铝只被还原 B．电解熔融NaCl制取Na，在阴极得到Na C．电解水时，在相同条件下，阳极和阴极产生的气体体积之比为2：1 D．电解食盐水制H2、Cl2的过程是把化学能转变为电能的过程 11．研究小组以粗铜(含Ag、Fe等金属)、纯铜为电极，聚丙烯酸钠-氨水溶液为电解质，进行精炼铜模拟实验，电解过程中阳极的电极反应式为。下列说法正确的是 A．阳极泥中主要含Ag、Fe单质 B．电解过程向阳极移动 C．电解开始阶段，阴极有产生 D．电解后阶段，阳极生成的同时阴极生成1molCu 12．高能LiFePO4电池，多应用于公共交通。电池中间是聚合物的隔膜，主要作用是在反应过程中只让Li+通过。结构如图所示。 原理如下：(1-x)LiFePO4+xFePO4+LixCnLiFePO4+nC。下列说法不正确的是（        ） A．放电时，正极电极反应式：xFePO4+xLi++xe-=xLiFePO4 B．放电时，电子由负极经导线、用电器、导线到正极 C．充电时，阴极电极反应式：xLi++xe-+nC=LixCn D．充电时，Li+向右移动，若转移1mole-，石墨电极将增重7x克 13．下列说法正确的是 A．氮气的催化氧化是工业制硝酸的基础，属于氮的人工固定 B．工业上用焦炭还原石英砂可直接得到芯片的原料高纯硅 C．氯气常温下不与铁反应，故可用钢瓶储存液氯 D．电解精炼铜时，应将待精炼的铜作为阴极，其表面会有纯铜析出 14．下列实验装置或操作设计正确，且能达到实验目的的是    A．如图1实验，验证牺牲阳极的阴极保护法 B．如图2实验，进行中和热的测定 C．如图3实验，探究温度对平衡移动的影响 D．如图4实验，比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果 15．下图A为直流电源，B为浸透饱和氯化钠溶液和酚酞试液的滤纸，C为电镀槽。接通电路后发现B上的c点显红色。为实现铁上镀铜，接通K后，使c、d两点短路。下列叙述不正确的是 A．a为直流电源的正极 B．e电极为铜板 C．d电极产生的气体可使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝 D．B上的总反应为2H2O2H2↑+O2↑ 二、填空题 16．氨气是一种重要的化学物质，可用于制取化肥和硝酸，也可用于燃料电池等。 (1)工业合成氨的热化学方程式为：    化学键 断开1mol化学键需要吸收的能量/kJ a 436 946 表中a为 。 (2)合成氨原料中的可用CO在高温下与水蒸气反应制得。已知在25℃、101kPa下： Ⅰ.    Ⅱ.    Ⅲ.    ①25℃、101kPa下CO与水蒸气反应转化为的热化学方程式为 。 ②根据反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，下列说法正确的是 (填选项字母)。 a.由反应Ⅱ可以推知：   ，则小于 b.反应III的反应热等于分子中化学键断裂时所吸收的总能量与分子中化学键形成时所释放的总能量的差 c.如图可表示反应Ⅰ的反应过程和能量的关系 (3)以氨气代替氢气研发氨燃料电池是当前科研的一个热点，氨燃料电池使用的电解质溶液是的KOH溶液，生成的产物无污染。以此燃料电池，采用电解法制备，装置如图所示。 ①石墨Ⅰ电极上的电极反应式为 。 ②Y电极的电极材料是 。 ③通电一段时间后，若右侧玻璃管中产生白色沉淀，理论上石墨Ⅱ上通入的体积至少为 L(标准状况下)。 17．硫酸钠、亚硫酸钠是两种重要的化工原料。25℃时，有两种溶液： ①0.10 mol/L Na2SO4溶液、② 0.10 mol/L Na2SO3溶液。 (1)①中，c(H+) c(OH－)(填“＞”“=”或“<”)。 (2)②呈碱性，原因是 (用离子方程式表示)。 (3)下列说法中，不正确的是 (填字母)。 a Na2SO4和 Na2SO3都属于强电解质 b ①中：c(Na+)=c() c ②中：c(Na+)＞c()=c(H+)＞c(OH－) (4)工业电解Na2SO4溶液制取H2SO4和NaOH的原理如下图所示(用石墨作电极)。阳极的电极反应式是 。 18．图1是铜锌原电池示意图。 (1)该装置中的能量转化方式是 能转化为电能。 (2)铜棒为 极(填“正”或“负”)，该极上发生 反应；负极反应式为： 。 (3)图2中，x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量，y轴可以表示 。 A .锌棒的质量            B．c(Zn2＋) C． c(H＋)                D．c(SO) 19．电化学原理在防止金属腐蚀、能量转换、物质合成等方面应用广泛。 (1)图1中，为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀，材料B可以选择 填字母。 碳棒    锌板    铜板 (2)镁燃料电池在可移动电子设备电源和备用电源等方面应用前景广阔。图2为“镁次氯酸盐”燃料电池原理示意图，电极为镁合金和铂合金。 ①为该燃料电池的 填“正”或“负”极。F电极上的电极反应式为 。 ②镁燃料电池负极容易发生自腐蚀产生氢气，使负极利用率降低，用化学方程式解释其原因 。 (3)乙醛酸是有机合成的重要中间体。工业上用“双极室成对电解法”生产乙醛酸，原理如图3所示，该装置中阴、阳两极为惰性电极，两极室均可产生乙醛酸，其中乙二醛与M电极的产物反应生成乙醛酸。 N电极上的电极反应式为 。 20．利用反应Cu＋2Ag+=2Ag+Cu2+设计一个化学电池。回答下列问题： (1)该电池的负极材料是 ，发生 反应(填“氧化”或“还原”)； (2)X是 ，Y是 ； (3)正极上出现的现象是 ； (4)在外电路中，电子从 极流向 极。 (5)负极反应式： ；正极反应式： 。 21．某课外活动小组设计了如图所示的装置，调节滑动变阻器，控制电流强度适中的情况下用其进行缓慢电解NaCl溶液及相关实验(此时，打开止水夹a，关闭止水夹b)。由于粗心，实验并未达到预期目的，但也看到了令人很高兴的现象(阳离子交换膜只允许阳离子和水通过)。 请分析并回答下列问题： (1)写出B装置中的电极反应：阴极： ；阳极： 。 (2)①观察到A装置烧瓶中的现象： 。 ②烧杯中的现象 并解释产生此现象的原因 。 ③B中U型管中现象 (3)当观察到A装置中的现象后，他们关闭止水夹a，打开止水夹b。再观察C装置中的现象，写出有关反应的化学方程式(是离子反应的写离子方程式)： (4)若想达到电解NaCl溶液的目的，应如何改进装置，请提出你的意见： 22．大气污染物主要成分是SO2、NO2、NO、CO及可吸入颗粒等，主要来自于燃煤、机动车尾气和工业废气，会导致雾霾、酸雨等。 (1)大气污染物成分中不属于酸性氧化物的是 (填化学式)。 (2)汽车的三元催化转化器中，在催化剂作用下NO和CO转化为无毒气体，反应的化学方程式为 ，当生成2mol N2时，转移电子的物质的量是 。 (3)在鼓泡反应器中通入含有含有SO2和NO的烟气， 以NaClO2溶液作为吸收剂进行一体化脱硫、脱硝。写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式 。 (4)借助太阳能将光解水制H2与脱硫结合起来，既能大幅度提高光解水制H2的效率，又能脱除SO2，工作原理如下图所示： 下列说法不正确的是 (多选)。 A．该装置可将太阳能转化为化学能 B．催化剂b附近的溶液pH增大 C． 吸收1mol SO2，理论上能产生2mol H2 D．催化剂a表面发生的反应为：2H2O＋2e-=H2↑＋2OH- 23．(1)理论上讲，任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池．请你利用下列反应“Cu + 2Ag+ = 2Ag + Cu2+”设计一个化学电池： ①画出合理的原电池装置图 (标明正负极、电极材料和电解质溶液) ②正极质量 (填“增加”、“减少”或“不变”，下同)，负极质量 (2)甲烷燃料电池的工作原理如图所示．    ①该电池工作时，b口通入的物质为 ，c口通入的物质为 ； ②该电池负极的电极反应式为： ； ③工作一段时间后，当3.2g甲烷完全反应生成CO2时，有 个电子转移。 24．某学生利用图实验装置探究盐桥式原电池的工作原理。(铜元素的相对原子质量为64) 按照实验步骤依此回答下列问题： (1)导线中电子的流向为 到 (用a、b表示)。 (2)写出装置中锌电极上的电极反应式： 。 (3)装置的盐桥中除添加琼脂外，还要添加KCl的饱和溶液，电池工作时，下列对盐桥中的K+、Cl-的移动方向的表述正确的是 。 A．盐桥中的K+向左侧烧杯移动、Cl-向右侧烧杯移动 B．盐桥中的K+向右侧烧杯移动、Cl-向左侧烧杯移动 C．盐桥中的K+、Cl-都向左侧烧杯移动 D盐桥中的K+、Cl-几乎都不移动 25．高铁酸钠的化学式为Na2FeO4，按要求回答下列问题： (1)高铁酸钠主要通过如下反应制取：，则X的化学式为 。 (2)高铁酸钠是一种新型净水剂，在水中可以发生如下反应：。由此看来，高铁酸钠能够杀菌消毒是因为它具有 性，而能够除去水中悬浮物是因为 。 (3)在水溶液中的存在形态如图所示。向pH=8的这种溶液中加KOH溶液，发生反应的离子方程式为 。    (4)高铁电池是一种新型可充电电池，电解池为碱溶液，其反应式为则电池正极材料是 ，充电时电池正极 （填“得”“失”）电子，放电时电池的负极反应式为 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．C 【详解】A．a管电解质溶液为中性，发生吸氧腐蚀，b管电解质溶液为稀硫酸，发生析氢腐蚀，氢离子浓度大，所以腐蚀速率，A正确； B．a发生吸氧腐蚀，吸收氧气，气体体积会减少，b发生析氢腐蚀，产生氢气气体体积会变大，所以一段时间后，a管液面高于b管液面，B正确； C．a中产生OH-，pH会变大，b中消耗氢离子，pH也会变大，C错误； D．金属的腐蚀，都是金属做负极，失去电子发生氧化反应，所以，a、b两管中负极的电极反应均为，D正确； 故选C。 2．B 【分析】反应Ⅰ是在电解NaI溶液生成IO，再加入NaOH溶液和氯气，反应生成不溶于水的Na2H3IO6，过滤得到Na2H3IO6，加入硝酸银溶液生成不溶于水的黑色Ag5IO6，过滤得到黑色Ag5IO6，加入氯气和水生成的次氯酸分解生成气体氧气，过滤得到高碘酸，以此解答。 【详解】A．电解过程中阳极I-放电生成IO，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为：I-+3H2O-6e-=IO+6H+，股A错误； B．NaIO3和NaOH、Cl2反应生成Na2H3IO6，根据得失电子守恒和原子守恒配平方程式为：NaIO3+Cl2+3NaOH= Na2H3IO6↓+ 2NaCl，Cl2与NaIO3的物质的量之比为1∶1，故B正确； C．由分析可知，Na2H3IO6加入硝酸银溶液生成不溶于水的黑色Ag5IO6，同时生成NaNO3和HNO3，故C错误； D．黑色Ag5IO6加入氯气和水生成的次氯酸分解生成气体氧气，过滤得到高碘酸，氯气和水反应属于氧化还原反应，故D项错误； 故选B。 3．D 【详解】A．反应1为2ZnFeO4+H22ZnFeO3.5+H2O，0价氢升高到+1价，发生氧化反应，所以氧化产物为H2O，故A错误； B．反应2为4ZnFeO3.5+SO24ZnFeO4+S，+4价硫降低到0价硫，发生还原反应，还原产物为S，故B错误； C．Mn网作为循环II中电解过程中的阳极材料时，Mn失电子发生氧化反应，不能生成硫酸，故C错误； D．循环I中总反应为2H2+SO2S+2H2O，循环Ⅱ中电解过程发生反应为MnSO4+2H2OMnO2+H2SO4+H2↑，吸收过程发生反应为MnO2+SO2=MnSO4，故循环Ⅱ中总反应为2H2O+SO2=2H2SO4+H2，循环I和循环Ⅱ中消耗同质量的SO2，理论上得到S和H2SO4的物质的量之比为1:1，质量之比为16:49，故D正确； 故选D。 4．D 【详解】A．M极乙炔加氢还原为乙烯，为正极，N极为负极，正极的电势高于负极，A正确； B．左室发生反应，溶液pH增大，右室发生反应：，溶液pH减小，B正确； C．N极为负极，发生的电极反应式为，C正确； D．根据左室反应，每转移4 mol ，消耗4mol水，产生4mol转移至右室中，产生2mol乙烯气体，左室中的溶液质量减少72 g，D错误； 故选D。 5．B 【详解】①Zn与浓硫酸反应时生成SO2，随硫酸浓度降低，后续生成H2，根据化合价升降可知，每生成1mol SO2，转移2mol电子，每生成1mol H2，转移2mol电子，即每生成1mol气体，转移2mol电子，因此产生气体时，转移的电子数为1mol×2mol-1=2，故①正确； ②溶液中发生水解，水解过程中阴离子数目增加，故②错误； ③标准状况下，HF不是气体，无法计算一定体积HF中分子数，故③错误； ④工业电解精炼铜时，阳极为粗铜(其中含有Zn、Fe、Cu等金属)，因活泼性：Zn>Fe>Cu，Zn、Fe等活泼性强于Cu的先放电，因此阳极溶解铜时(Cu-2e-=Cu2+)，转移电子数大于，故④正确； ⑤Cl2与水的反应为可逆反应，因此Cl2不能完全消耗，无法计算转移电子数，故⑤错误； 综上所述，正确的是①④，故答案为B。 6．B 【详解】A．铁与锌接在一起后，投入盐酸中，锌先与盐酸发生反应，当锌完全溶解后，铁便与盐酸发生反应，从而被腐蚀，A不正确； B．纯铁在空气中可能发生化学腐蚀，但由于不能形成原电池，所以不会发生电化学腐蚀，B正确； C．石墨连电源负极，铁连电源正极，则铁作阳极，铁易失电子而被腐蚀，C不正确； D．铜线与铝线相接，形成原电池时铜作正极，不易腐蚀，D不正确； 故选B。 7．A 【分析】根据金属电化学腐蚀的常见两种情况，析氢和吸氧腐蚀进行判断Ｉ中是吸氧腐蚀，环境是中性溶液，II中是析氢腐蚀，环境是酸性溶液，根据负极失去电子发生氧化反应，正极得到电子发生氧化反应，利用化合价的变化书写电极反应。 【详解】A．在原电池中，负极发生氧化反应被氧化，正极发生还原被保护，故A正确； B．I中，Zn为负极，负极反应式为Zn－2e－=Zn2+，故B错误； C．II中溶液呈酸性，发生析氢腐蚀，正极反应式为2H++2e－=H2↑，故C错误； D．Ｉ中溶液呈中性，发生吸氧腐蚀，电池反应为2Fe+ O2+2H2O =2Fe(OH)2，故D错误。 故答案为A。 【点睛】本题考查原电池在金属腐蚀中的应用，根据溶液中的环境判断腐蚀的类型，利用金属的活泼性判断正负极，根据元素化合价的变化书写电极反应，注意正极反应根据溶液的酸碱性判断。 8．B 【详解】A．根据图示，Fe与电源正极相连为阳极，铁失去电子，则阳极不生成氯气，不能利用淀粉KI溶液检验氯气的生成，设计不合理，故A错误； B．金属性锌强于铜，Zn为负极，Cu为正极，图中构成Cu、Zn原电池，产生的电流由正极流向负极，设计合理，故B正确； C．电镀银时，Ag为阳极，镀件为阴极，电解质溶液为硝酸银，不能是硝酸钠，设计不合理，故C错误； D．电解池中，与电源正极相连为阳极，与电源负极相连为阴极，粗铜精炼时，粗铜为阳极，纯铜为阴极，图中与之相反，设计不合理，故D错误； 答案选B。 9．D 【详解】A．食品中添加适量的二氧化硫可起漂白、防腐和抗氧化等作用，A错误； B．生产普通玻璃的主要原料是石灰石、纯碱和石英，B错误； C．计算机的芯片材料是硅，而光纤的主要原料是二氧化硅，C错误； D．氯化钠和钢箱梁可以形成原电池，会加速钢铁腐蚀，D正确； 故选D。 10．B 【详解】A．电解熔融氧化铝时，Al2O3既被氧化又被还原，A项错误； B．电解熔融NaCl，阳极得到氯气，在阴极得到钠，B项正确； C．电解水时阳极上产生O2，阴极上产生H2，相同条件下，v(O2):v(H2)=1:2，C项错误； D．电解是电能转化为化学能的过程，D项错误； 答案选B。 11．C 【分析】根据精炼铜的原理分析可知，阳极电极反应式为，电解过程向阴极移动，开始阶段尚未到阴极，水放电产生，后阶段计得电子生成铜，电极反应式为。据此回答问题。 【详解】A．粗铜(含Ag、Fe等金属)做阳极，Fe比铜活泼，先放电，阳极泥的主要成分为Ag，故A错误； B．电解过程向阴极移动，故B错误； C．电解开始阶段尚未到阴极，阴极上水放电产生，故C正确； D．由于电解过程中不间断地有附着在粗铜上的Fe参与放电，生成与生成Cu的量不相等，故D错误； 故选C。 12．D 【分析】该电池的总反应式是：(1－x)LiFePO4＋xFePO4＋LixCnLiFePO4＋nC，在正极上得电子，其正极反应为：xFePO4＋xLi＋＋xe－＝xLiFePO4，负极反应为：LixCn- xe－=nC+ xLi＋，充电时的两极反应和放电时正好相反，据此回答。 【详解】A．由分析可知，放电时，正极电极反应式：xFePO4+xLi++xe-=xLiFePO4，故A正确； B．放电时为原电池，电子由负极经导线、用电器、导线到正极，故B正确； C．充电时，阴极的反应与负极相反，所以阴极电极反应式为：xLi++xe-+nC=LixCn，故C正确； D．充电时为电解池，阳离子向阴极移动，即向右移动，则Li+向右移动，根据C项分析，充电时，石墨电极发生的电极反应为xLi++xe-+nC=LixCn，若转移1mole-，则石墨电极上消耗1mol Li+，石墨电极将增重7g，故D错误； 答案选D。 13．C 【详解】A．氨的催化氧化是工业制硝酸的基础，A错误； B．工业上用焦炭还原石英砂只能得到粗硅，后续还需提纯才能得到高纯硅，B错误； C．氯气常温下不与铁反应，故可用钢瓶储存液氯，C正确； D．电解精炼铜时，应将待精炼的铜即粗铜作为阳极，纯铜作为阴极，阴极表面会有纯铜析出，D错误； 故选C。 14．C 【详解】A．由于金属活动性：Zn＞Fe，则Zn、Fe及NaCl溶液构成原电池，其中Zn为负极，Fe为正极，Fe不能失去电子被氧化而得到保护。且Fe在原电池反应中作负极时也是失去电子变为Fe2+，而不能生成Fe3+，因此不能用于检验Fe2+的存在，故图1实验不可以验证改金属保护方法是牺牲阳极的阴极保护法，A错误； B．进行中和热测定时，缺少混合溶液的环形玻璃搅拌棒，因此图2实验不能中和热的测定，B错误； C．NO2在密闭容器中存在化学平衡：2NO2(g)N2O4(g)，该反应的正反应是气体体积减小的放热反应，在其它条件不变时，降低温度，化学平衡向放热的正反应方向移动，导致混合气体颜色变浅，故图3实验可以用于探究温度对平衡移动的影响，C正确； D．如图4实验中两个试管的溶液中离子浓度不同，离子种类也不同，有2个变量，因此不能用于比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果，D错误； 故合理选项是C。 15．D 【分析】A为直流电源，B为浸透饱和氯化钠溶液和酚酞试液的滤纸，C为电镀槽，接通电路后发现B上的c点显红色，c点溶液呈碱性，OH-浓度增大，H +浓度减小，说明H+在c处得到电子发生还原反应：2H＋＋2e－＝H2↑，故c极为电解池B的阴极，d为阳极，d电极上氯离子放电生成氯气，则a是直流电源的正极，b是直流电源的负极；为实现铁上镀铜，接通K后，使c、d两点短路，e是电解池阳极，f是阴极，电镀时，镀层作阳极，镀件作阴极，据此分析解答。 【详解】A．通过以上分析知，a是直流电源的正极，故A正确； B．通过以上分析知，电解池C中e是阳极，f是阴极，为实现铁上镀铜，铜作阳极，铁作阴极，所以e电极为铜板，故B正确； C．d为阳极，d电极上氯离子放电生成氯气，氯气能够使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，故C正确； D．电解池B中电解氯化钠溶液的生成物是氯气、氢气、氢氧化钠，反应方程式为 2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑，故D错误； 故选D。 16．(1)391 (2) (3) 16.8 【详解】（1），解得a=391；故答案为：391。 （2）①将第Ⅲ个方程式减去第Ⅱ个方程式的一半，再减去第Ⅰ个方程式的一半得到25℃、101kPa下CO与水蒸气反应转化为的热化学方程式为   ；故答案为：   。 ②a．由反应Ⅱ可以推知：  ，生成液态放出的热量更多，但焓变反而更小，因此小于，故a正确；b．反应III的反应热等于石墨(s)和气体分子中化学键断裂时所吸收的总能量与气体分子中化学键形成时所释放的总能量的差，故b错误；c．反应Ⅰ是放热反应，而图只能表示反应Ⅰ的能量的关系，不能表示反应过程图象，故c错误；综上所述，答案为：a。 （3）①燃料电池氨气为还原剂，氧气为氧化剂，氧气作正极，氨气为负极，在碱性电解质中，氨气变为氮气，因此石墨Ⅰ电极上的电极反应式为；故答案为：。 ②石墨II是正极，则Y为阳极，要生成氢氧化亚铁，则Y电极的电极材料是铁；故答案为：Fe。 ③通电一段时间后，若右侧玻璃管中产生白色沉淀，则转移了1.5mol×2=3mol电子，理论上石墨Ⅱ上通入物质的量为，其体积至少为0.75mol ×22.4L∙mol−1＝16.8L；故答案为：16.8。 17． = +H2O⇌+OH− bc 2H2O−4e−=O2↑+4H+ 【详解】(1)硫酸钠是强酸强碱盐，其水溶液呈中性，则c(H+)=c(OH−)； (2)Na2SO3是强碱弱酸盐，水解导致溶液呈碱性，水解方程式为+H2O⇌+OH−； (3)a．完全电离的电解质为强电解质，Na2SO4和Na2SO3在水溶液里都完全电离，都属于强电解质，故a正确； b．Na2SO4溶液中钠离子和硫酸根离子都不水解，溶液中存在物料守恒：c(Na+)=2c()，根据物料守恒得c(Na+)＞c()，故b错误； c．Na2SO3溶液呈碱性，则c(H+)＜c(OH−)，Na2SO3溶液中存在电荷守恒：c(Na+)+ c(H+)= 2c()+c()+c(OH−)，根据电荷守恒得c(Na+)＞c()，水解程度较小，则溶液中存在c(Na+)＞c()＞c(OH−)＞c(H+)，故c错误； 答案选bc； (4)阳极上水失电子生成氧气和H+，电极反应式为2H2O−4e−=O2↑+4H+。 18． 化学 正极 还原反应 Zn-2e- = Zn2+ A C 【分析】原电池中，还原剂在负极失去电子发生氧化反应，电子从负极流出，电子沿着导线流向正极，正极上氧化剂得到电子发生还原反应，内电路中阴离子移向负极、阳离子移向正极，据此分析； 【详解】(1)该装置是原电池，故能量转化方式是化学能转化为电能； (2)原电池总反应为锌和稀硫酸的反应，铜不活泼，铜棒为正极，氢离子在铜上得到电子，发生2H++2e-=H2，故该极上发生还原反应；锌比铜活泼，锌作负极，负极反应式为：Zn-2e- = Zn2+； (3)图2中，当x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量，随着x的增大， A. 据电极反应式Zn-2e- = Zn2+知：溶解锌棒的质量随流入正极的电子的物质的量而增大，故锌棒的质量减小，A选； B. c(Zn2＋)随着流入正极的电子的物质的量增大，B不选； C .正极反应式为：2H++2e-=H2，则c(H＋)随流入正极的电子的物质的量而减小，C选； D . SO不参加反应，故c(SO)不发生变化，D不选； 故答案选AC。 19．(1)b (2) 负 (3) 【详解】（1）根据原电池原理的利用，选用较活泼的金属作为原电池的负极，利用牺牲阳极的阴极和保护法保护A电极的钢铁闸门； （2）①原电池中，活泼金属作负极，所以E为镁合金，作负极，F为原电池正极，发生还原反应，电极反应式为：； ②负极上的镁为活泼金属，能与水反应产生氢气，反应的方程式为：； （3）N电极上是乙二酸生成乙醛酸，电极反应式为：。 20． Cu 氧化 硫酸铜溶液 硝酸银溶液 有银白色的固体析出 负(Cu) 正(Ag) Cu-2e-= Cu2+ 2Ag++2e- = 2Ag 【详解】(1)在Cu＋2Ag＋＝2Ag＋Cu2＋反应中，Cu被氧化，应为原电池的负极，故答案为：Cu；氧化； (2)负极反应为：Cu−2e−＝Cu2＋，电解质溶液为含Cu2＋离子的溶液，如硝酸铜；正极反应为2Ag＋＋2e−＝2Ag，电解质溶液为含Ag＋离子的溶液，如AgNO3溶液；故答案为：硝酸铜溶液；硝酸银溶液； (3)正极上Ag＋得电子被还原生成单质Ag，有银白色物质生成，故答案为：有银白色的固体析出； (4)原电池中，电子由负极流出经导线流向正极，故答案为：负(Cu)；正(Ag)； (5)负极反应为：Cu−2e−＝Cu2＋，正极反应为2Ag＋＋2e−＝2Ag，故答案为：Cu−2e−＝Cu2＋；2Ag＋＋2e−＝2Ag。 21．(1) 2H++2e－=H2↑ Fe－2e－=Fe2+ (2) 产生红色喷泉 有气泡冒出，水变为红色 烧瓶中H2进入，压强增大，气体进入烧杯。NH3极溶于水生成NH3·H2O，使烧瓶内压强降低形成喷泉，生成溶液显碱性，遇酚酞变红 Pt电极有气泡冒出，并有白色沉淀产生 (3)Fe2++2OH－=Fe(OH)2↓；4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 (4)把Fe电极换成C、Pt等惰性电极或将装置中两电极调换位置 【详解】（1）与电源正极相连的是电解池阳极，由装置可知Fe为阳极，反应式为Fe－2e－=Fe2+，Pt为阴极，反应式为2H++2e－=H2↑；故答案为：Fe－2e－=Fe2+； 2H++2e－=H2↑； （2）①阴极产生的气体进入到A中，A中氨气进入到烧杯中，立刻烧杯中的液体进入到烧瓶中，因此观察到A装置烧瓶中的现象：产生红色喷泉；故答案为：产生红色喷泉； ②烧杯中的现象有气泡冒出，水变为红色，并解释产生此现象的原因烧瓶中H2进入，压强增大，气体进入烧杯。NH3极溶于水生成NH3·H2O，使烧瓶内压强降低形成喷泉，生成溶液显碱性，遇酚酞变红；故答案为：有气泡冒出，水变为红色；烧瓶中H2进入，压强增大，气体进入烧杯。NH3极溶于水生成NH3·H2O，使烧瓶内压强降低形成喷泉，生成溶液显碱性，遇酚酞变红； ③B中U型管阳极生成亚铁离子，亚铁离子穿过阳离子交换膜进入到左边，阴极产生气泡，生成的氢氧根与亚铁离子结合生成白色沉淀，因此U型管中现象Pt电极有气泡冒出，并有白色沉淀产生；故答案为：Pt电极有气泡冒出，并有白色沉淀产生； （3）关闭a打开b时，U型管左侧压强大于右侧，Fe2+也会被压入C中，生成白色Fe(OH)2沉淀，白色沉淀迅速变灰绿色，最终变为红褐色，则有关反应的化学方程式Fe2++2OH－=Fe(OH)2↓；4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3；故答案为：Fe2++2OH－=Fe(OH)2↓；4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3； （4）若想达到电解NaCl溶液的目的，主要是将阳极的铁换掉或则铁作为阴极，其改进方法为把Fe电极换成C、Pt等惰性电极或将装置中两电极调换位置；故答案为：把Fe电极换成C、Pt等惰性电极或将装置中两电极调换位置。 22． NO2、NO、CO 2CO+2NO2CO2+N2 8mol BC 【详解】(1)酸性氧化物是指能和碱反应生成盐和水的氧化物，其中只有SO2是酸性氧化物，NO2、会和碱溶液发生氧化还原反应，NO、CO不和碱溶液反应，故答案为：NO2、NO、CO； (2) 在催化剂作用下NO和CO转化为无毒气体，反应的化学方程式为：2CO+2NO2CO2+N2；根据元素化合价变化可知生成1mol N2时，转移4mol电子,所以当生成2mol N2时，转移电子的物质的量是8mol.故答案为：2CO+2NO2CO2+N2；8mol。 (3) NaClO2溶液脱硝就是用NaClO2溶液吸收NO，NaClO2溶液是强碱弱酸盐，呈碱性，所以离子方程式为：，故答案为：。 (4)A．由图可知，该装置可将太阳能转化为化学能，故A正确； B．催化剂b为负极，SO2失电子生成硫酸根，发生氧化反应，,氢氧根离子浓度减小，氢离子浓度增加，则附近的溶液pH减小，故B不正确； C．结合B的电极反应知每吸收1molSO2,理论上就会产生1molH2,故C不 正确； D．由电子移动方向可知，催化剂a为正极，氢离子得电子生成氢气发生还原反应：故D正确； 故答案为：BC 【点睛】此题以氧化物为载体考查酸性氧化物的概念，氧化还原的计算，特点条件下离子方程式的书写，还有电化学知识。综合性较强，难度适中。 23．    增加 减少 CH4 O2(空气) CH4 - 8e- + 2H2O = CO2 + 8H+ 1.6NA 【分析】(1)根据反应方程式知，Cu失电子，作负极，电解质溶液中含有得电子的Ag+，可用硝酸银溶液作电解质溶液，正极可用C，据此设计实验装置图，并结合原电池原理分析解答； (2)①根据氢离子移动方向知，右侧电极为正极，左侧电极为负极； ②负极上燃料失电子发生氧化反应，正极上氧化剂得电子发生还原反应； ③根据甲烷和转移电子之间的关系式计算。 【详解】(1)①原电池中失电子的物质作负极，根据反应方程式Cu + 2Ag+ = 2Ag + Cu2+知，Cu作负极，电解质溶液中含有得电子的Ag+，可用硝酸银溶液作电解质溶液，正极可用C，电子流动方向为负极到正极；则装置图为  ，故答案为  ； ②该电池工作时，正极上Ag+得电子生成金属银，质量增加，负极上铜失去电子变成铜离子，质量减小，故答案为增加；减少； (2)①根据氢离子的移动方向知，右侧电极为正极，正极上氧气得电子，左侧电极为负极，负极上通入燃料甲烷，故答案为CH4；O2； ②负极上甲烷失电子和水反应生成二氧化碳和氢离子，电极反应式为CH4 - 8e- + 2H2O = CO2 + 8H+，故答案为CH4 - 8e- + 2H2O = CO2 + 8H+； ③3.2g甲烷的物质的量==0.2mol，根据CH4 - 8e- + 2H2O = CO2 + 8H+知， 3.2g甲烷完全反应生成CO2时，转移电子的物质的量=0.2mol×8=1.6mol，则转移电子个数为1.6NA，故答案为1.6NA。 【点睛】根据正负极上得失电子及反应物和转移电子之间的关系式是解答本题的关键。本题的难点是(2)②中电极反应式的书写，要结合电解质溶液的酸碱性书写。 24． a b Zn-2e-=Zn2+ B 【分析】锌的活泼性大于铜，锌为负极、铜为正极，负极锌失电子发生氧化反应、正极铜离子得电子发生还原反应。 【详解】(1) 锌的活泼性大于铜，锌为负极、铜为正极，电子由负极经导线流向正极，导线中电子的流向为a到b。 (2) 锌为负极，负极锌失电子发生氧化反应，锌电极上的电极反应式Zn-2e-=Zn2+。 (3) 该原电池，锌为负极、铜为正极，原电池工作时，阳离子移向正极、阴离子移向负极，盐桥中的K+向右侧烧杯移动、Cl-向左侧烧杯移动， 故选B。 25．(1)NaCl (2) 强氧化性 因为反应生成氢氧化铁胶体，能够吸附水中的悬浮杂质 (3) (4) 得 【详解】（1）反应中，可由质量守恒定律确定X为NaCl；故答案为NaCl。 （2）高铁酸钠能够杀菌消毒是因为它具有强氧化性，能杀菌、消毒；而能够除去水中悬浮物是因为反应生成氢氧化铁胶体，能够吸附水中的悬浮杂质；故答案为强氧化性；因为反应生成氢氧化铁胶体，能够吸附水中的悬浮杂质。 （3）根据在水溶液中的存在形态如图所示，pH=8时有和，加入KOH溶液，发生反应，离子方程式为：；故答案为。 （4）总反应式为，电池正极材料为；充电时电池正极得一电子，放电时电池的负极反应式为；故答案为；得；。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$