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

第四章 化学反应与电能测试题 一、选择题 1．实验是化学研究的基础，下列关于铁及其化合物的实验描述正确的是 A．实验Ⅰ：蒸干溶液可得到硝酸铁固体 B．实验Ⅱ：溶液红色变浅，证明增大，平衡逆向移动 C．实验Ⅲ：滴加溶液，溶液不变红，可以证明锌比铁活泼 D．实验Ⅳ：可探究、对分解反应催化效果的优劣 2．相同材质的铁在图中的四种情况下最易被腐蚀的是 A． B． C． D． 3．2，5-呋喃二甲酸(FDCA)是一种重要的化工原料，可用如图所示的电化学装置合成。图中的双极膜中间层中的解离为和，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为电源正极 B．双极膜中间层中的在外电场的作用下移向铅电极 C．制得1molFDCA，理论上消耗2mol D．阴极区的电极反应为： -6e-+2H2O→+6H+ 4．镁燃料电池具有比能量高、使用安全方便、原材料来源丰富、成本低、燃料易于贮运等特点。研究的燃料电池可分为镁—空气燃料电池、镁—海水燃料电池、镁—过氧化氢燃料电池、镁—次氯酸盐燃料电池。如图为镁—次氯酸盐燃料电池的工作原理图，下列有关说法正确的是 A．放电过程中OH-移向正极 B．电池的总反应式为Mg＋ClO-＋H2O=Mg(OH)2↓＋Cl- C．镁燃料电池中镁均为负极，发生还原反应 D．镁—过氧化氢燃料电池，酸性电解质中正极反应为H2O2＋2H＋-2e-=2H2O 5．某HCOOH燃料电池的工作原理如图所示，其中，两电极区间用允许K+、H+通过的半透膜隔开。下列说法错误的是 A．负极反应为HCOO-+2OH--2e-=HCO+H2O B．电池工作时，需补充的物质A为H2SO4 C．理论上，当有2mol HCOO-参加反应时，消耗1molFe3+ D．该电池放电的本质是将HCOOH与O2反应的化学能转化为电能 6．将金属M连接在钢铁设施表面，可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在图所示的情境中，下列有关说法正确的有个。 ①阴极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+ ②金属M的活动性比Fe的活动性弱 ③钢铁设施表面因积累大量电子而被保护 ④钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快 A．0 B．1 C．2 D．3 7．自发热“暖宝宝”的主要成分包含铁粉、活性炭、氯化钠、蛭石(保温)、水，发热原因是基于钢铁在潮湿空气中的吸氧腐蚀原理。下列有关“暖宝宝”的说法错误的是 A．发热过程中化学能转化为电能和热能 B．氯化钠和水作电解质溶液 C．发热过程中铁粉作负极 D．发热过程中正极反应为O2+4e-+4H+=2H2O 8．生活中处处有化学，下列有关说法正确的是 Ⅰ Ⅱ 现象 切过咸菜的刀不及时清洗，不久便会因被腐蚀而出现锈斑 深埋在潮湿土壤中的供水铁管道，在硫酸盐还原菌作用下出现漏水 原理图 A．Ⅰ和Ⅱ发生的都是吸氧腐蚀 B．Ⅰ和Ⅱ中Fe都为负极，电极反应式是 C．输送暖气的铁管道极易发生Ⅱ中的腐蚀 D．Ⅰ中锈斑的主要成分是 9．关于氯气制取方法的说法中，不正确的是 A．电解饱和食盐水制氯气时，石墨棒上方充满黄绿色气体 B．工业上用电解饱和食盐水的方法制取氯气的同时得到烧碱产品 C．实验室制氯气法和电解饱和食盐水制氯气法的化学方程式是不同的 D．实验室制取氯气时，最好大火加热使温度迅速升高 10．废电池必须集中处理的首要原因是 A．回收其中的石墨电极 B．回收其中的各种金属及塑料包装等 C．不使电池渗泄的电解液腐蚀其他物品 D．防止电池中汞、镉、铬、铅等重金属元素形成的有毒化合物对土壤和水源的污染 11．用电解法可提纯含有某些含氧酸根杂质的粗溶液，其工作原理如图所示。下列有关说法错误的是 A．阳极反应式为 B．通电后阴极区附近溶液会增大 C．通过交换膜从阴极区移向阳极区 D．纯净的溶液从出口导出 12．下列关于物质制备说法正确的是 A．实验室用亚硫酸钠与的浓硫酸反应可以制备二氧化硫 B．通过煤的分馏可以获得甲苯 C．工业上通过电解制备金属镁 D．工业上用焦炭在高温下还原二氧化硅可制得粗硅和二氧化碳 二、非选择题 13．液氨中存在平衡：。如图1所示为电解池装置，以的液氨溶液为电解液，电解过程中a、b两个惰性电极上都有气泡产生。b电极连接的是电源的_______(填“正”或“负”)极；a电极的反应为_______。电解过程中，阴极附近浓度_______(填“增大”“减小”或“不变”)；理论上阴、阳极产生的气体物质的量之比为_______。 14．常见的化学电源 (1)锌锰干电池 ①结构：锌锰干电池是以锌筒作_______极，石墨棒作_______极，在石墨棒周围填充糊状的MnO2和NH4Cl作_______。 ②原理：锌锰干电池属于_______电池，放电之后_______充电(内部的氧化还原反应无法逆向进行)。负极发生的电极反应为_______，正极发生的电极反应为2MnO2＋2NH＋2e-=Mn2O3＋2NH3↑＋H2O。 (2)充电电池 ①充电电池属于_______电池。有些充电电池在放电时所进行的_______反应，在充电时可以_______进行，生成物重新转化为反应物，使充电、放电可在一定时间内循环进行。 ②常见充电电池：铅酸蓄电池、_______、锂离子电池等。 (3)发展中的燃料电池 燃料电池是一种将燃料(如甲烷，_______)和氧化剂(如氧气)的_______能直接转化为_______能的电化学装置，具有_______ 的优点。 15．依据氧化还原反应：2Ag+(aq)+Cu(s)═Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示。请回答下列问题： (1)电极X的材料是_______；电解质溶液Y是_______； (2)银电极为电池的_______极，发生的电极反应式为_______；X电极上发生的电极反应为_______反应；(填“氧化”或“还原”) (3)外电路中的电子_______(填“流出”或“流向”)Ag电极。 16．能源是现代文明的原动力，通过化学方法可使能量按人们所期望的形式转化，从而开辟新能源和提高能量转化率。请回答下列问题： Ⅰ．化学电源在生产、生活中有着广泛的应用。 (1)根据构成原电池本质判断，如下反应可以设计成原电池的是_______(填字母)。 A．NaOH+HCl=NaCl+H2O B．2CO+O22CO2 C． 2H2O2H2↑+O2↑ D．Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2 (2)为了探究化学反应中的能量变化，某同学设计了如下两个实验(如图)。有关实验现象，下列说法正确的是_______(填字母)。 A．图甲和图乙的气泡均产生于锌棒表面温 B．图乙中产生气体的速率比图甲快 C．图甲中温度计的示数高于图乙的示数 D．图甲和图乙中温度计的示数相等，且均高于室温 Ⅱ．CH3OH燃料电池是目前开发最成功的燃料电池之一，这种燃料电池由甲醇、空气(氧气)、KOH(电解质溶液)构成。其中负极反应式为CH3OH+8OH--6e-=CO+6H2O。则下列说法正确的是_______(填序号)。 ①电池放电时通入空气的电极为负极 ②电池放电时，电解质溶液的碱性逐渐减弱 ③电池放电时每消耗6.4gCH3OH转移1.2mol电子 17．电化学知识在工业生产、科技研究中应用广泛。 Ⅰ.可采用电化学防护技术减缓海水中钢铁设施的腐蚀，下图是钢铁桥墩部分防护原理示意图。 (1)K与M连接时钢铁桥墩的电化学防护方法为_______，K与N连接时，钢铁桥墩为_______极(填"正"、"负"、"阴"或"阳") Ⅱ.利用电化学原理，将CO、O2和熔融K2CO3制成燃料电池，模拟工业电解法处理含Cr2O72-的废水，电解过程中溶液中发生如下反应：Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。如下图所示： (2)甲池工作时，CO在石墨Ⅰ电极放电生成Y，Y可循环使用，甲池内的CO32-向_______移动(填“左”或“右”)；石墨Ⅱ附近发生的电极反应式为_______。 (3)乙池中Fe(Ⅰ)的电极反应式为_______。 (4)甲池中消耗3.6molCO，最多可以处理含Cr2O_______mol的废水。 Ⅲ.某科研机构用NaOH溶液吸收硫酸工业废气中的SO2，将所得的Na2SO3溶液进行电解，可循环再生NaOH，同时得到某种副产物，其原理如图所示(电极材料均为石墨)。 (5)稀NaOH溶液的作用是_______，阳极的电极反应式为_______。 18．化学电池分为__________，________，_______，其中碱性锌锰电池属于______，铅蓄电池属于_________________。 19．A、B、C、D、E、F原子序数依次增大，位于元素周期表三个短周期的主族元素；考古时利用B元素的一种原子测定一些文物的年代；C元素的一种单质可以吸收紫外线使人和生物免受紫外线的过度照射；D、E、F最高价氧化物对应的水化物两两间均能反应，F的气态氢化物水溶液是一种强酸溶液。 (1)D、C按照原子个数比形成的化合物与反应的化学方程式是_______。 (2)D、F、C按照原子个数比形成的化合物是一种常见的消毒剂，该消毒剂的水溶液在空气中能杀菌消毒的原因是_______(结合化学方程式解释)。 (3)我国首创的海洋电池以E的单质为负极，铂网为正极，空气作氧化剂，海水作电解质溶液。电池的正极反应式为_______，电池总反应的化学方程式为_______。 (4)F的单质和D的最高价氧化物的水化物反应时，生成的氧化产物和物质的量比是，该反应的离子方程式为_______。 (5)标准状况下，将气体通入的水溶液中反应后，离子浓度从大到小的顺序是_______。 20．A、B、C、D、E、M、N六种短周期主族元素，它们的核电荷数依次增大。A可与D、E形成10电子分子，其中B的最外层电子数等于次外层电子数，C原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，M的L层电子数为K层和M层电子数之和，D和M同主族。回答下列问题： （1）元素B的符号和名称分别是______，_____；在周期表中的位置是____________。 （2）元素C的原子结构示意图为______________________________。 （3）元素C与M可形成CM2，C与N可形成CN4，这两种化合物均可做溶剂，其电子式分别为：_________和_________。 （4）元素A与D、E形成10电子分子的结构式分别为：__________和__________。 （5）元素C和M相比，非金属性较强的是_________(用元素符号表示)。 （6）元素D、M的氢化物的沸点高低顺序为：_________(用化学式表示)。 （7）在一定条件下，A、D的单质和M的最高价氧化物对应水化物的溶液可构成原电池，该电池在放电过程中，电解质溶液的酸性将_________（填“增大”“减小”或“不变”）。 （8）1 mol CA4与D2完全反应生成两种气体时放出热量802kJ，则该反应的热化学方程式为__________________________________________________________________。 21．(1)某课外活动小组用如图装置进行实验，试回答下列问题： ①若开始时开关K与a连接，则A极的电极反应式为_______B极的Fe发生_______腐蚀(填“析氢”或“吸氧”) ②若开始时开关K与b连接，则装置内总反应的离子方程式为_______；根据此时的装置，判断下列说法正确的是_______(填序号) a. 溶液中Na＋向A极移动 b. 从A极处逸出的气体能使湿润的KI淀粉试纸变蓝 c. 反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质的浓度 d. 若标准状况下B极产生2.24L气体，则溶液中转移0.2mol电子 (2)海水中锂元素储量非常丰富，从海水中提取锂的研究极具潜力。锂是制造化学电源的重要原料。如LiFePO4电池中某电极的工作原理如下图所示： ①已知该电池的电解质为能传导Li+的固体材料。放电时该电极是电池的_______极(填“正”或“负”)，该电极反应式为_______。 ②用此电池电解含有0.1mol/LCuSO4和0.1mol/LNaCl的混合溶液100mL，假如电路中转移了0.02mole-，且电解池的电极均为惰性电极，则阳极产生的气体在标准状况下的体积是_______L。 22．如图所示装置，C、D、E、F都是惰性电极，A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后，F极附近呈红色。请回答： (1)电源电极A名称为_______，C电极发生的电极反应式：_______，F电极发生的电极反应式：_______。 (2)若装置中通过0.02mol电子时，通电后甲池溶液体积为200mL，则通电后所得的H2SO4溶液的物质的量浓度为_______。 (3)现用丙池给铜件镀银，则H应该是_______(填“铜件”或“银”)。 (4)原电池和电解池的总反应都是氧化还原反应，在医学上常用具有氧化性的酸性KMnO4溶液和具有还原性的草酸(H2C2O4，二元弱酸)溶液发生反应来测血液中血钙的含量。测定方法是取2mL血液用蒸馏水稀释后，向其中加入足量的(NH4)2C2O4溶液，反应生成CaC2O4沉淀，将沉淀用稀硫酸溶解得到H2C2O4后，再用KMnO4溶液滴定。 ①滴定过程中发生反应的离子方程式为_______。 ②若滴定过程中消耗了mol/L的KMnO4溶液20mL，则200mL该血液中含钙_______g。 ③下列操作会引起测定结果偏高的是_______。 A．滴定管在盛装KMnO4溶液前未润洗 B．滴定过程中，锥形瓶振荡的太剧烈，以致部分液体溅出 C．滴定前读数正确，滴定终点时俯视读数 D．装待测液的锥形瓶用蒸馏水洗涤后，没用待测液润洗 【参考答案】 一、选择题 1．D 解析：A．水解的离子方程式为，硝酸铁溶液水解得到氢氧化铁和硝酸，加热和硝酸挥发或分解，均促进水解，故实验Ⅰ蒸干溶液得不到硝酸铁，A错误； B． 实验Ⅱ中反应为，该可逆反应的本质为Fe3+(aq)+3SCN-(aq)Fe(SCN)3(aq)，加入氯化钾固体，对平衡无影响，B错误； C． 假如铁为负极，其氧化产物为亚铁离子，滴入溶液时溶液也不变红，故实验Ⅲ不可以证明锌比铁活泼，C错误； D． 实验Ⅳ变量只有金属离子，可通过产生气体的快慢程度比较、对分解反应催化效果的优劣，D正确； 答案选D。 2．A 解析：A．Fe、Cu和食醋构成原电池，Fe易失电子作负极、Cu作正极，加速铁的腐蚀，A正确； B．该装置不能构成原电池，两极均为铁活动性没差异，B错误； C．该装置不能构成原电池，Cu和食盐水不反应，Fe和食盐水被Cu隔开，则Fe被保护，C错误； D．该装置构成原电池，Zn易失电子作负极、Fe作正极，则Fe被保护，D错误； 答案选A。 3．C 【分析】铅电极附近醛基转化为羟基、五元环内2个碳碳双键转化为单键，发生还原反应，铅电极为阴极，催化电极为阳极。 解析：A．铅电极附近醛基转化为羟基、五元环内2个碳碳双键转化为单键，发生还原反应，铅电极为阴极，因此a为电源的负极，A项错误； B．双极膜中间层中的OH-在外电场的作用下移向阳极(催化电极)，B项错误； C．制得1mol FDCA，阳极消耗 ，转移6mol e-，阴极转移6mol e-时，消耗1 mol，共消耗2 mol，C项正确； D．电解池中负极区即为阴极，阴极发生还原反应， 中醛基和醇羟基转化为羧基为氧化反应，是阳极区的电极反应，D项错误； 故答案选C。 4．B 【分析】由图可知，装置为镁—次氯酸盐燃料电池，属于原电池，上部分为镁，为电池负极，下部分为次氯酸盐，为电池正极，溶液为碱性，据此解答。 解析：A．放电时，氢氧根离子向负极移动，故A错误； B．由图可知，次氯酸根离子得电子生成氯离子和氢氧根离子，Mg失电子生成氢氧化镁，故电池总反应为：Mg＋ClO-＋H2O=Mg(OH)2↓＋Cl-，故B正确； C．镁燃料电池中镁均为负极，Mg失电子发生氧化反应，故C错误； D．镁一过氧化氢燃料电池，过氧化氢在正极得电子，电极反应式为：H2O2＋2H＋+2e-=2H2O，故D错误； 故答案选B。 5．C 【分析】燃料电池左侧HCOO-转化为HCO，C元素被氧化，所以为负极，右侧Fe3+被还原为Fe2+，为正极；燃料电池右侧装置中Fe2+在被氧气氧化为Fe3+，循环使用。 解析：A．据图可知左侧HCOO-被氧化为HCO，电解质溶液显碱性，所以电极反应式为HCOO-+2OH--2e-=HCO+H2O，A正确； B．右侧储罐中Fe2+被氧气氧化Fe3+，反应应在酸性环境下进行，同时生成硫酸钾，故A为H2SO4，B正确； C．根据电极反应式可知2mol HCOO-参加反应时转移4mol电子，所以消耗4molFe3+，C错误； D．该装置Fe3+、Fe2+循环转化，本质上O2为氧化剂，所以该电池放电的本质是将HCOOH与O2反应的化学能转化为电能，D正确； 综上所述答案为C。 6．B 解析：图示保护金属的方法为牺牲阳极的阴极保护法，利用了原电池原理，此处阳极、阴极实际是原电池负极、正极，根据原电池原理，金属M的活泼性要比铁强，才能保护钢铁设施，②说法错误；此时Fe被保护，不发生反应，①说法错误；由于负极（图示阳极M）失去的电子流入正极（图示阴极），故此时钢铁设施表面积累大量电子，从而被保护，③说法正确；由于海水中含有大量的电解质，故其导电能力比河水强，所以钢铁在海水中腐蚀速率更快，④说法错误；综上所述，只有③说法正确，故答案选B。 7．D 【分析】发热原因是基于钢铁在潮湿空气中的吸氧腐蚀原理，则反应中铁做负极、活性炭做正极，氯化钠溶液做电解质溶液，会形成原电池。 解析：A．由分析可知，发热过程中化学能转化为电能和热能，A正确； B．氯化钠和水作电解质溶液，B正确； C．发热过程中铁粉失去电子发生氧化反应作负极，C正确； D．发热过程中正极反应为O2+4e-+2H2O =4OH-，D错误； 故选D。 8．D 解析：A．由图可知，Ⅱ中还原菌作用下硫酸根离子在正极得到电子发生还原反应生成氢硫酸根离子，没有氧气参与正极放电，所以Ⅱ发生的不是发生吸氧腐蚀，故A错误； B．由图可知，Ⅰ和Ⅱ中铁都为负极，铁失去电子发生氧化反应生成亚铁离子，故B错误； C．输送暖气的铁管道暴露在空气中，极易发生Ⅰ中的吸氧腐蚀，故C错误； D．由图可知，Ⅰ中发生的是吸氧腐蚀，锈斑的主要成分是，故D正确； 故选D。 9．D 解析：A. 电解饱和食盐水制氯气时，与电源正极相连的石墨棒是阳极，溶液中的氯离子放电产生氯气，则其上方充满黄绿色气体，A正确； B. 工业上电解饱和食盐水的生成物是氢氧化钠、氢气和氯气，因此制取氯气的同时得到烧碱，B正确； C. 实验室利用二氧化锰在加热的条件下氧化浓盐酸制备氯气，电解饱和食盐水的生成物是氢氧化钠、氢气和氯气，因此实验室制法和电解饱和食盐水的制法的化学方程式是不同的，C正确； D. 浓盐酸易挥发，而稀盐酸与二氧化锰不反应，所以实验室制取氯气时不能大火加热使温度迅速升高，D错误。 故选D。 10．D 解析：回收废电池的首要原因是防止废电池中渗漏出的重金属离子对土壤和水源的污染，而对废电池的综合利用是第二位的，故选D。 11．C 解析：A．电解除杂过程相当于电解水，阳极区氢氧根离子失去电子发生氧化反应生成氧气，反应式为：，故A正确； B．电解时，阴极区氢离子得到电子发生还原反应生成氢气，电极反应式为：，氢离子浓度减小，溶液的增大，故B正确； C．用电解池中阳离子向阴极区移动，故通过交换膜从阳极区移向阴极区，故C错误； D．在电极附近产生氢氧根离子，钾离子向电极移动，所以除去杂质后氢氧化钾溶液从出口导出，故D正确； 故选 12．A 解析：A．实验室用亚硫酸钠与的浓硫酸发生复分解反应制备二氧化硫，选项A正确； B．煤是多种复杂的有机物和无机物的混合物，不含苯和甲苯，煤干馏可以得到甲苯，选项B错误； C．熔点高，工业上通过电解浪费能源，一般是电解熔融状态的制备金属镁，选项C错误； D．焦炭在高温下还原二氧化硅可制得粗硅和一氧化碳，不是二氧化碳，选项D错误； 答案选。 二、非选择题 13． 正 增大 【分析】通过电池中物质化合价的变化判断得失电子，可以确定电池的阴阳极。图1中b电极上产生N2，N元素化合价升高，失去电子，发生氧化反应，所以b电极为阳极，连接电源的正极。 解析：根据图示可知：在b电极上产生N2，N元素化合价升高，失去电子，发生氧化反应，所以b电极为阳极，连接电源的正极；电极a上产生H2，H元素化合价降低得到电子，发生还原反应，所以a电极为阴极，电极反应式为：；电解过程中，阴极附近产生，使附近溶液中阴离子浓度增大，为维持溶液电中性，阳离子K+会向阴极区定向移动，最终导致阴极附近K+浓度增大；每反应产生1molH2，转移2mol电子，每反应产生1mol N2，转移6mol电子，故阴极产生H2与阳极产生的N2的物质的量的比是3:1。 14．(1) 负 正 电解质溶液 一次 不能 Zn-2e-=Zn2+ (2) 二次 氧化还原 逆向 镍氢电池 (3) 氢气 化学 电 清洁、安全、高效 解析：（1）①锌锰干电池是以锌筒作负极，石墨棒作正极，在石墨棒周围填充糊状的MnO2和NH4Cl作电解质溶液。 ②锌锰干电池属于一次电池，放电之后不能充电。负极发生的电极反应为Zn-2e-=Zn2+。 （2）①充电电池属于二次电池。有些充电电池在放电时所进行的氧化还原反应，在充电时可以逆向进行，生成物重新转化为反应物，使充电、放电可在一定时间内循环进行。 ②常见充电电池：铅酸蓄电池、镍氢电池、锂离子电池等。 （3）发展中的燃料电池 燃料电池是一种将燃料(如甲烷，氢气)和氧化剂(如氧气)的化学能直接转化为电能的电化学装置，具有清洁、安全、高效的优点。 15． Cu AgNO3 正 Ag++e-=Ag 氧化反应 流向 解析：(1)由反应2Ag+(aq)+Cu(s)═Cu2+(aq)+2Ag(s)可知，在反应中，Cu失电子被氧化，为原电池的负极，所以X电极材料是Cu，Ag+在正极上得电子被还原，银盐只有AgNO3溶于水，故电解质溶液为AgNO3； (2)该电池负极为Cu，正极为Ag，Ag+在正极上得电子被还原，电极反应为Ag++e-=Ag，X电极是负极，Cu发生氧化反应生成Cu2+； (3)外电路电子从负极Cu沿导线流向正极Ag。 16． BD BC ②③ 解析：I．(1)原电池是将化学能转变为电能的装置，构成原电池条件之一是自发发生氧化还原反应， A．酸碱中和反应为非氧化还原反应，故A不符合题意； B．可设计成燃料电池，故B符合题意； C．该反应虽然为氧化还原反应，但是该反应不能自发进行，不能设计成原电池，故C不符合题意； D．该反应为自发的氧化还原反应，可设计成原电池，故D符合题意； 答案为BD； (2)A．图甲锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，离子方程式为Zn+2H+=Zn2++H2↑，气泡在锌棒上产生，而图乙中装置构成原电池，Zn易失电子作负极，Cu作正极，正极上H+得电子生成氢气，产生气泡的是铜棒，故A错误； B．构成原电池可加快化学反应速率，则图乙中产生气体的速率比图甲快，故B正确； C．图甲中化学能转化为热能，图乙中化学能转化为热能和电能，图甲中温度计的示数高于图乙的示数，故C正确， D．根据选项C的分析，故D错误； 答案为BC； Ⅱ．甲醇燃料电池由甲醇、空气(氧气)、KOH(电解质溶液)构成， ①电池放电时，氧气得电子，则通入空气的电极为正极，故①错误； ②电池放电时，生成的CO2与KOH溶液反应生成碳酸钾，电解质溶液的碱性逐渐减弱，故②正确； ③6.4g甲醇的物质的量为0.2mol，根据CH3OH+8OH--6e-=CO+6H2O可知，电池放电时每消耗6.4gCH3OH转移1.2mol电子，故③正确； 答案为②③。 17．(1) 外加电流的阴极保护法 正 (2) 左 O2+4e-+2CO2=2CO (3)Fe-2e-=Fe2+ (4)0.6 (5) 增强溶液导电性 SO-2e-+H2O=SO+2H+ 解析：（1）K与M连接时，电源负极连接钢铁桥墩，钢铁桥墩做电解池的阴极，受到保护，该电化学防护方法为外加电流的阴极保护法，K与N连接时，钢铁桥墩做原电池正极，受到保护，故为：外加电流的阴极保护法；正； （2）甲是燃料电池，乙是电解池，石墨1做负极，石墨2做正极，原电池中阴离子移向负极，所以甲池内的CO32-向左移动，O2在正极参加反应，电极反应式O2+4e-+2CO2=2CO，故为：左；O2+4e-+2CO2=2CO； （3）Fe(Ⅰ)电解池做阳极，Fe失电子，电子反应式Fe-2e-=Fe2+，故为：Fe-2e-=Fe2+； （4）甲池中消耗3.6molCO，转移电子，则乙池中3.6mol Fe失电子生成Fe2+，，则处理含Cr2O，故为：0.6； （5）阴极水放电产生H2和OH-增强，纯水导电性弱，所以加入NaOH增加导电性，阳极SO放电生成SO，电极反应式SO-2e-+H2O=SO+2H+，故为：增强溶液导电性；SO-2e-+H2O=SO+2H+。 18． 一次电池 二次电池 燃料电池 一次电池 二次电池 解析：化学电池是一类重要的能源，根据工作性质可以分为一次电池、二次电池、燃料电池等；碱性锌锰电池不能充电，属于一次电池；铅蓄电池可以反复充放电，所以是二次电池。 19．(1) (2)NaClO溶液与空气中反应生成强氧化性的HClO， (3) (4) (5) 解析：A、B、C、D、E、F原子序数依次增大，位于元素周期表三个短周期的主族元素，则A为H元素；考古时利用B元素的一种原子测定一些文物的年代，则B为C元素；C元素的一种单质可以吸收紫外线使人和生物免受紫外线的过度照射，则C为O元素；D、E、F最高价氧化物对应的水化物两两间均能反应，F的气态氢化物水溶液是一种强酸溶液，则D为Na元素、E为Al元素、F为Cl元素。 (1)过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，反应的化学方程式为，故答案为：； (2)次氯酸的酸性弱于碳酸，次氯酸钠溶液能与空气中的二氧化碳反应生成次氯酸和碳酸氢钠，反应的化学方程式为，反应生成的次氯酸具有强氧化性，能使蛋白质变性而起到杀菌消毒的作用，故答案为：NaClO溶液与空气中反应生成强氧化性的HClO，； (3)由题意可知，海洋电池中铝为原电池的负极，铝失去电子发生氧化反应生成铝离子，电极反应式为Al—3e—=Al3+，铂网为正极，氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子，电极反应式为，负极生成的铝离子与正极生成的氢氧根离子反应生成氢氧化铝，电池的总反应方程式为，故答案为：；； (4)设次氯酸钠和氯酸钠的物质的量分别为1mol和2mol，生成氯化钠的物质的量为amol，由得失电子数目守恒可得：a=1mol×1+2mol×5=11mol，由氯原子个数守恒可知，反应消耗氯气的物质的量为=7mol，由钠原子个数守恒可知氢氧化钠的物质的量为14mol，则反应的离子方程式为，故答案为：； (5)设二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠为amol、碳酸氢钠为bmol，由碳原子个数守恒可得：a+b=，由钠原子个数守恒可得：2a+b=2mol/L×0.15L，解联立方程式可得a=b=0.1，碳酸钠和碳酸氢钠在溶液中水解使溶液呈碱性，但碳酸钠在溶液中的水解程度大于碳酸氢钠，所以等浓度的碳酸钠和碳酸氢钠混合溶液中离子浓度从大到小的顺序为，故答案为：。 20． Be 铍 第二周期，ⅡA族 H-O-H H-F F H2O > HF 减小 CH4(g) + O2 (g)==CO2(g) + H2O(g) △H= -802kJ/mol 【分析】A、B、C、D、E、M、N六种短周期主族元素，它们的核电荷数依次增大。A可与D、E形成10电子分子，A是H。其中B的最外层电子数等于次外层电子数，C原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，C是C元素，B是Be。M的L层电子数为K层和M层电子数之和，M是S，N是Cl。D和M同主族，D是O，所以E是F，据此解答。 解析：根据以上分析可知A、B、C、D、E、M、N六种短周期主族元素分别是H、Be、C、O、F、S、Cl。则 （1）元素B的符号和名称分别是Be、铍，原子序数是4，在周期表中的位置是第二周期第ⅡA族。 （2）元素C是碳元素，原子结构示意图为。 （3）元素C与M可形成CS2，C与N可形成CCl4，这两种化合物均是共价化合物，其电子式分别为、。 （4）元素A与D、E形成10电子分子分别是水和氟化氢，结构式分别为H－O－H、H－F。 （5）同周期自左向右非金属性逐渐增强，元素C和M相比，非金属性较强的是F。 （6）常温下水是液体，氟化氢是气体，则元素D、M的氢化物的沸点高低顺序为H2O＞HF。 （7）在一定条件下，氢气、氧气和硫酸溶液可构成原电池，总反应式为2H2+O2＝2H2O，因此该电池在放电过程中硫酸的浓度减小，所以电解质溶液的酸性将减小。 （8）1 mol甲烷与O2完全反应生成两种气体时放出热量802kJ，则该反应的热化学方程式为CH4(g)+O2 (g)＝CO2(g)+H2O(g) △H＝-802kJ/mol。 21． O2＋2H2O＋4e-=4OH- 吸氧 2Cl-＋2H2O2OH-＋H2↑＋Cl2↑ b 正 FePO4+e-+Li+=LiFePO4 0.168L 【分析】(1)①若开始时开关K与a连接，构成原电池，铁是负极、石墨为正极； ②若开始时开关K与b连接，构成电解池，石墨作阳极； (2)①根据图示，放电时FePO4得电子发生还原反应生成LiFePO4； ②根据离子的放电顺序，阳极电极反应依次为：2Cl--2e-=Cl2↑，4OH--4e-=2H2O+O2↑； 解析：(1)①若开始时开关K与a连接，构成原电池，铁是负极、石墨为正极，电解质为中性，属于Fe的吸氧腐蚀，正极是氧气得电子生成氢氧根离子，正极反应式是O2＋2H2O＋4e-=4OH-； ②若开始时开关K与b连接，构成电解池，石墨作阳极，阳极氯离子失电子生成氯气、阴极氢离子得电子生成氢气，则装置内总反应的离子方程式为2Cl-＋2H2O2OH-＋H2↑＋Cl2↑；a. 原电池中阳离子移向阴极，所以溶液中Na＋向B极移动，故a错误； b. A是阳极，生成氯气，所以从A极处逸出的气体能使湿润的KI淀粉试纸变蓝，故b正确； c. 电解饱和食盐水放出氢气和氯气，所以反应一段时间后加适量氯化氢可恢复到电解前电解质的浓度，故c错误； d.溶液中通过离子移动导电，溶液中没有电子移动，故d错误。 (2)①根据图示，放电时FePO4得电子发生还原反应生成LiFePO4，所以FePO4是正极，电极反应式为FePO4+e-+Li+=LiFePO4； ②0.1 mol/LCuSO4和0.1 mol/LNaCl的混合溶液100 mL含有0.01molCuSO4和0.01molNaCl，阳极电极反应依次为：2Cl--2e-=Cl2↑，4OH--4e-=2H2O+O2↑，当电路中转移了0.02 mole-时，生成氯气0.005mol，转移0.001mol电子，利用电子守恒生成氧气0.0025mol，所以阳极上生成的气体在标准状况下的体积=(0.005mol+0.0025mol)×22.4L/mol=0.168L。 22．(1) 正极 2H2O-4e-=O2↑+4H+ 2H2O+2e-=H2↑+2OH- (2)0.05 (3)铜件 (4) 0.02 A 解析：F极附近呈红色，说明F极附近显碱性，即溶液中水电离的H+在F极上发生还原反应：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，则F极为阴极。 （1）F极为阴极，则A为正极，C为阳极，水电离的OH-在C极上失去电子：2H2O-4e-=O2↑+4H+。F极上发生的反应为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-。 （2）甲池中装有足量硫酸铜溶液，在阳极是水电离产生的OH-失去电子生成氧气，同时产生H+，在阴极是铜离子得到电子生成铜，所以溶液中H+浓度不断增大，当装置中通过0.02mol电子时，根据电极反应式，生成0.02molH+，即生成0.01molH2SO4，溶液体积为200mL，则所得的H2SO4溶液的物质的量浓度为0.01mol÷0.2L=0.05mol⋅L−1 。 （3）用丙池给铜件镀银，则银作阳极，铜做阴极，H和电源负极相连，所以H为阴极，应是铜镀件。 （4）①具有氧化性的酸性KMnO4溶液和具有还原性的草酸发生氧化还原反应，KMnO4的还原产物为Mn2+，草酸的氧化产物为CO2，在酸性溶液中用H+配平电荷，离子方程式为：。 ②消耗KMnO4的物质的量为1.0×10−4 mol/L×0.02L=2.0×10−6 mol，根据离子方程式可知，草酸的物质的量为5.0×10−6 mol，血液中的Ca2+和(NH4)2C2O4溶液反应生成CaC2O4沉淀，然后用稀硫酸溶解得到H2C2O4，草酸和KMnO4反应，所以草酸的物质的量等于Ca2+的物质的量，则2mL血液中含钙5.0×10−6 mol×40g/mol=2.0×10−4g，则200mL该血液中含钙0.02g。 ③该实验测得的是KMnO4溶液的体积，若KMnO4溶液体积偏大，则结果偏高，反之偏低。 A．滴定管在盛装KMnO4溶液前未润洗，KMnO4溶液被稀释，滴入的KMnO4溶液体积增大，计算出的结果偏高； B．滴定过程中，锥形瓶振荡的太剧烈，以致部分液体溅出，则需要的KMnO4溶液体积减小，结果偏低； C．滴定前读数正确，滴定终点时俯视读数，读出的KMnO4溶液体积偏小，计算出的结果偏低； D．装待测液的锥形瓶用蒸馏水洗涤后，没用待测液润洗对KMnO4溶液体积无影响，结果也不受影响； 故选A。 学科网（北京）股份有限公司 $$