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、单选题（共20题） 1．如图是模拟铁的电化学防护装置，不正确的叙述是(　　) A．此装置属于原电池 B．此装置中电子从铁经导线流向锌 C．此装置中的铁极上发生还原反应 D．该电化学防护法称为“牺牲阳极阴极保护法” 2．将CH4设计成燃料电池，其利用率更高，装置示意如图(A、B为多孔性碳棒)持续通入甲烷，在标准状况下，消耗甲烷体积VL。则下列说法错误的是(　　)    A．通入CH4的一端为原电池的负极，通入空气的一端为原电池的正极 B．0＜V≤22.4 L时，电池总反应的化学方程式为CH4＋2O2＋2KOH＝K2CO3＋3H2O C．22.4 L＜V≤44.8 L时，负极电极反应为CH4－8e－＋＋3H2O＝ D．V＝33.6 L时，溶液中只存在阴离子 3．以柏林绿为代表的新型可充电钠离子电池的放电工作原理如图所示，下列说法正确的是    A．放电时，箔为电池的负极 B．充电时，正极反应为 C．充电时，通过交换膜从右室移向左室 D．外电路中通过电子时，负极区离子导体质量变化为2.4g 4．我国科学家开发出一种天然气脱硫装置如图，利用该装置可实现：。下列说法正确的是 A．该装置将光能全部转化为电能 B．乙池①处发生反应： C．该装置工作时，溶液中的从甲池经过全氟磺酸膜进入乙池 D．当电路中转移2mol时，需要消耗标准状况下44.8L 5．微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装䍜，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是 A．正极有生成 B．电池总反应： C．微生物促进了反应中电子的转移 D．质子通过交换膜从负极移向正极 6．在微生物作用下，木质纤维素等生物质发酵可制得氢气，同时生成二氧化碳、有机酸、乙醇等。以微生物燃料电池(MFC)为电源，发酵产生的有机酸为原料进行电化学辅助制氢，可提高产氢效率。工作原理如图所示(以为例)。已知：法拉第常数，法拉第效率=目标物实际产量/目标物理论产量。下列说法正确的是 A．电极b连接MFC的正极 B．隔膜宜选用阴离子交换膜 C．a的电极反应式为 D．若维持电流强度xA，工作5分钟，产生氢气，则法拉第效率约为39% 7．下列关于氢氧燃料电池(如图所示)的说法不正确的是 A．通入燃料的一极为负极 B．K+、H+向电池的正极移动 C．正、负极材料活泼性不同导致电子发生定向移动 D．借助特殊装置和介质，H2与O2不接触也可发生反应 8．研究人员开发了一种新型的硼、氮共掺杂的多孔石墨烯材料作为正极催化剂的锂-二氧化碳二次电池，实现了碳酸锂在电池中的高度可逆分解，其装置示意图如图所示。下列说法错误的是 A．放电时，N极发生还原反应 B．充电时，M极与电源正极相连 C．放电时，正极反应式为 D．电解液不可选用水溶液 9．工厂的氨氮废水可用电化学催化氧化法加以处理，在某电极表面的氧化过程的微观示意图如下(另一电极上通入)。下列说法不正确的是 A．过程①②③均在负极发生 B．参与上述氧化过程的10电子微粒有： C．过程④中有非极性键形成 D．该催化氧化法的总反应为： 10．近年来，我国科技迅猛发展。下列科技成果中蕴含的化学知识叙述正确的是 A．打造北斗卫星系统——与星载铷钟所用互为同位素 B．实施海底封存——液化时，其共价键被破坏 C．开启航运氢能时代——氢氧燃料电池工作时可将电能转化为化学能 D．研究新型手性螺环催化剂——能降低化学反应的焓变 11．用下列装置进行相应实验，能达到实验目的的是 A．实验Ⅰ：除去工业乙醇中的杂质 B．实验Ⅱ：分离乙酸乙酯和饱和碳酸钠溶液 C．实验Ⅲ：防止钢制管桩被腐蚀 D．实验Ⅳ：检验装置气密性 12．下列实验装置设计完全正确且能达到目的的是 A B C D 铁件上镀铜 蒸发溶液制备晶体 探究铁的吸氧腐蚀 测定溶液生成的反应速率 A．A B．B C．C D．D 13．下列说法中正确的是 A．在原电池中，电子由正极通过导线流向负极 B．在原电池中，还原剂在负极发生氧化反应 C．在电解池中，与电源正极相连的电极是阴极 D．在电解池中，还原剂在阴极发生氧化反应 14．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．标准状况下，11.2LCH2Cl2中所含碳氯键的数目为NA B．电解精炼铜时，当阴极增重6.4g，阳极失去的电子总数为0.2NA C．100mL18.4mol/L的浓硫酸与足量锌反应时，生成的SO2数目为0.92NA D．50g 34%的H2O2溶液中H-O键的数目为NA 15．下列关于四种金属元素及相关物质的说法中错误的是 A．四种元素的单质均能和盐酸反应，生成相应的盐和氢气 B．制备均不能采用将溶液直接蒸干的方法 C．铁锈的主要成分是氧化铁，铜锈的主要成分是碱式碳酸铜 D．将棒和棒作为原电池的两个电极插入溶液中，棒上发生氧化反应 16．下列解释实验事实的方程式错误的是 A．氧化亚铁溶于稀硝酸： B．铅蓄电池放电： C．热的纯碱溶液能去除油污的主要原因： D．能除去污水中的： 17．溶液a中的溶质主要为，还含有少量、，以溶液a为主要原料制备高纯镉的工艺流程如图所示。下列说法正确的是 A．“氧化”时若用代替，电解时阳极反应式不变 B．“调节”时可以用代替 C．“电解废液”所含溶质的主要成分为、 D．“氧化”时可以用溶液检验是否完全被氧化 18．Na2Cr2O7的酸性水溶液随着H+浓度的增大会转化为CrO3。电解法制备CrO3的原理如图所示。下列说法错误的是 A．电解时只允许H+通过离子交换膜 B．生成O2和H2的质量比为8∶1 C．电解一段时间后阴极区溶液OH-的浓度增大 D．CrO3的生成反应为：Cr2O+2H+=2CrO3+H2O 19．下列有关电池的说法不正确的是（    ） A．手机上用的锂离子电池属于二次电池 B．锌锰干电池中，锰是正极，锌是负极 C．甲醇燃料电池可把化学能转化为电能 D．铅蓄电池中，正极板上覆盖的是PbO2 20．下列“化学知识原理”对“实际应用”的解释说明错误的是 选项 实际应用 化学知识原理 A 选用金属锂做锂电池的负极 锂轻且在空气中稳定 B 工业采用高压(20-50MPa)合成NH3 应用勒夏特列原理 C 施加石膏降低盐碱地(含Na2CO3)的碱性 CaCO3溶解度小于CaSO4 D 在船身上装锌块来避免船体遭受腐蚀 Zn比Fe活泼 A．A B．B C．C D．D 二、非选择题（共5题） 21．电解原理在化学工业中有广泛的应用。如图表示一个电解池，装有电解液a，X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题： (1)若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则： ①电解池中X极上的电极反应式为 ，在X极附近观察到的现象是 。电解液中向X极方向移动的离子是 。 ②Y电极上的电极反应式为 。 (2)如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则： ①X电极的材料是 ，电极反应式为 。 ②Y电极的材料是 ，电极反应式为 。 (2)某新型可充电电池，能长时间保持稳定的放电电压，该电池的总反应3Zn＋2K2FeO4＋8H2O3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH。 ①放电时负极反应式为 ； ②充电时Fe(OH)3发生 反应；(填“氧化”或“还原”) ③放电时1 mol K2FeO4发生反应，转移电子数是 。 22．1.某课外小组同学对不同条件下铁钉的锈蚀进行了如图实验： 实验序号 ① ② ③ ④ 实验内容               (1)一周后观察，铁钉被腐蚀程度最大的是 (填实验序号)。 (2)实验③中主要发生的是 (填“化学腐蚀”或“电化学腐蚀”)。 (3)铁发生电化学腐蚀的负极反应式为 。 (4)钢铁表面常电镀一层铬(Cr)达到防腐蚀的目的，这是由于铬具有优良的抗腐蚀性能。电镀时，把待镀的金属制品与直流电源的 极(填“正”或“负”)相连，把镀层金属铬作 极(填“阳”或“阴”)。 (5)利用如图装置，可以模拟铁的电化学保护。    若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于N处，该电化学保护法称为 若X为锌，开关K置于M处，铁棒上发生的电极反应式 23．微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用。有一种银锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，电极反应式为：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2，Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－。 根据上述反应式，完成下列题目。 （1）判断下列叙述中正确的是 。 A．在使用过程中，电解质KOH被不断消耗 B．使用过程中，电子由Ag2O极经外电路流向Zn极 C．Zn是负极，Ag2O是正极 D．Zn电极发生还原反应，Ag2O电极发生氧化反应 （2）写出电池的总反应式： 。 （3）使用时，负极区的pH (填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，正极区的pH ，电解质溶液的pH 。 24．化学反应的能量变化是中学化学中重要组成部分，回答下列相关问题。 (1)已知：① ， ② ， 则 。 (2)某同学用铜片、银片、溶液、溶液、导线和盐桥(装有琼脂的U形管)设计成一个原电池，如图。下列判断中正确的是 。 A．实验过程中，左侧烧杯变大 B．若用U形铜代替盐桥，装置中无电流产生 C．若用U形铜代替盐桥则左池中电能转化成化学能，右池中化学能转化成电能 D．若用U形铜代替盐桥，一段时间之后U形铜的质量减小 (3)利用电化学原理，将CO、和熔融制成燃料电池，模拟工业电解法处理含的废水，如图。电解过程中溶液中发生如下反应：。 ①甲池内阳离子向石墨 移动。(填“I”或者“Ⅱ”)。 ②如图，CO在石墨I电极放电生成Y，Y可循环使用。甲池工作时，石墨Ⅱ附近发生的电极反应式为 。 ③Fe(I)的电极反应式为 。 ④甲中消耗，最多可以处理含 mol的废水。 25．钢铁工业是国家工业的基础。请回答钢铁冶炼、腐蚀、防护过程的有关问题。 (1)下列装置中的铁棒被腐蚀由慢到快的顺序是 。 A．             B． C．                D． (2)在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置如图： ①B电极的电极反应式是 。 ②镀铜铁和镀锌铁在镀层破损后， 更容易被腐蚀。 (3)某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理，设计如图所示的电池装置： ①该电池的能量转化形式为 。 ②工作一段时间后， 测得溶液的pH减小。请写出该电池的负极的电极反应式 。 (4)电解液氨(NH3)可以获得H2，写出电解KNH2的液氨溶液(在液氨中KNH2=K++)时，生成H2的电极反应式 。 参考答案： 1．B A．锌铁海水构成了原电池，锌失电子作负极，铁作正极，A正确； B．该装置中，金属铁是原电池的正极，锌为负极，电子从锌经过导线流向铁，B错误； C．该装置中，金属铁是原电池的正极，铁极上发生还原反应，C正确； D．该装置为原电池，锌为负极，锌失电子生成锌离子，铁作正极被保护，属于“牺牲阳极阴极保护法”，D正确； 答案选B。 【点睛】本题考查了原电池的构成条件以及金属的防护方法，明确原电池的工作原理是解答的关键，注意原电池中正负极的判断、离子移动方向以及电极反应式书写等。 2．D 因为n（KOH）=2mol/L×1L=2mol，故随着CH4通入的量逐渐增加，可能先后发生反应①CH4+2O2=CO2+2H2O、②CO2+2KOH=K2CO3+H2O、③K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3；再根据甲烷的量计算生成的二氧化碳的量，结合反应方程式判断反应产物及发生的反应。 A. 燃料电池中，通入CH4的一端发生氧化反应，为原电池的负极；通入空气（O2）的一端发生还原反应，为原电池的正极，不选A项； B. 当0＜V≤22.4L时，0＜n（CH4）≤1mol，则0＜n（CO2）≤1mol，又因为电解质溶液中n（KOH）=2mol，故KOH过量，所以电池总反应式为CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O，不选B项； C. 当22.4 L＜V≤44.8L，1mol＜n（CH4）≤2mol，则1mol＜n（CO2）≤2mol，发生反应①②③，得到K2CO3和KHCO3溶液，则负极反应式为，不选C项； D. 当V=33.6L时，n（CH4）=1.5mol，n（CO2）=1.5mol，则电池总反应式为3CH4+6O2+4KOH=K2CO3+2KHCO3+7H2O，则得到0.5molK2CO3和1molKHCO3的溶液，故溶液中的阴离子有和，选择D项。 答案选D。 【点睛】本题难点在于需要结合氢氧化钾的量和通入的甲烷的体积来确定所发生的总反应，从而确定反应产物。 3．D 放电时，Mg箔上，Mg发生氧化反应，失去电子生成[Mg2Cl2]2+，Mg箔为负极，则Mo箔为正极；充电时，Mg箔接电源负极，Mo箔接电源正极。 A．由分析可知，放电时，Mo箔为电池的正极，A错误； B．由分析可知，放电时，左侧为正极，由图可知，正极反应为：正极反应为Fe[Fe(CN)6]+2e-+2Na+=Na2Fe[Fe(CN)6]，不是充电，B错误； C．充电时该装置作电解池，电解池工作时阳离子移向阴极，Na＋应从左室移向右室，C错误； D．负极上应是2Mg－4e－＋2Cl－=[Mg2Cl2]2+，当电路中通过0.2mol电子时，消耗0.1molMg，质量减少2.4g，D正确； 故选D。 4．B A．装置是原电池装置，发生电化学反应，存在化学能的转化，根据图中信息知将光能转化为电能和化学能，故A错误； B．在乙池中，硫化氢失电子生成硫单质，I3-得电子生成I-，发生的反应为，故B正确； C．原电池中阳离子移向正极，甲池中碳棒是正极，所以氢离子从乙池移向甲池，故C错误； D．电路中每转移0.2mol电子，由乙池转移2molH+到甲池，甲池总反应为H2AQ+O2=H2O2+AQ，则消耗1molO2，标准状况下22.4L O2，故D错误； 故选：B。 5．A C6H12O6在微生物的作用下将化学能转化为电能，形成原电池，根据图示可知，负极上C6H12O6失电子，其电极反应式为C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2+24H+，正极上氧气得电子，其电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O。 A．负极上C6H12O6失电子，其电极反应式为C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2+24H+，因此在负极生成，故A错误； B．正极上氧气得电子，其电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O，负极上C6H12O6失电子，其电极反应式为C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2+24H+，电池总反应为，故B正确； C．C6H12O6在微生物的作用下将化学能转化为电能，形成原电池，有电流产生，所以微生物促进了反应中电子的转移，故C正确； D．原电池内电路中，阳离子向正极移动，所以质子通过交换膜从负极移向正极，故D正确； 故答案为：A。 6．C 该装置以MFC为电源，以发酵产生的有机酸为原料进行电解辅助制氢，电极a上CH3COOH被氧化生成CO2，则电极a作阳极；电极b上H+被还原为H2，则电极b作阴极，据此解答。 A．电极b作阴极，应连接MFC的负极，A错误； B．电极a(阳极)的电极反应式为：CH3COOH+2H2O-8e− =2CO2↑+8H+，生成的H+可迁移到阴极放电产氢，则隔膜宜选用质子交换膜，B错误； C．电极a上CH3COOH被氧化生成CO2，电极反应式为：CH3COOH+2H2O-8e− =2CO2↑+8H+， C正确； D．维持电流强度x A，工作5分钟，设理论产生氢气ymol，则有：x×5×60=2y×96500，解得y≈0.0016x，实际产生氢气0.0012xmol，则法拉第效率约为，D错误； 故选C。 7．C A．燃料电池中燃料发生氧化反应，因此通入燃料的一极为负极，A正确； B．阳离子(K+、H+)向电池的正极移动，B正确； C．燃料电池正负极材料可以相同，活性相同，燃料电池的本质是燃料在负极失电子，氧气在正极得电子，导致电子发生定向移动形成电流，C错误； D．燃料电池的本质是燃料在负极失电子，氧气在正极得电子，因此借助特殊装置和介质，H2与O2不接触也可发生反应，D正确； 选C。 8．B 根据题给装置图可知，放电时Li+移向N极，则N极为正极，正极上CO2和Li+发生还原反应生成Li2CO3和C；M极为负极，负极上Li发生氧化反应生成Li+。充电时Li+移向M极，则M极为阴极，Li+得电子生成Li，N极为阳极，C发生氧化反应生成CO2。 A．放电时N为正极，得电子发生还原反应，故A正确； B．充电时M为阴极，与电源的负极相连，故B错误； C．放电时N为正极，正极上CO2和Li+发生还原反应生成Li2CO3和C，电极反应为，故C正确； D．Li单质性质活泼，若选用水溶液，Li会与水反应降低电池效率，故D正确； 综上所述答案为B。 9．B A．过程①②③均失电子发生氧化反应，所以均在负极发生，故A正确； B．参与上述氧化过程的10电子微粒有：，故B错误； C．过程④形成N2，有非极性键形成，故C正确； D．根据图示负极反应式为，正极反应式为，所以该催化氧化法的总反应为，故D正确； 选B。 10．A A．与星载铷钟所用是质子数相同，中子数不同的原子，互为同位素，故A正确； B．液化时，破坏的是分子间作用力，没有共价键被破坏，故B错误； C．氢氧燃料电池工作时可将化学能转化为电能，故C错误； D．催化剂不能降低反应的焓变，故D错误； 答案选A。 11．B A．乙醇和水在蒸馏时形成共沸物，不能分离水和乙醇，A错误； B．乙酸乙酯和水溶液分层，可用分液法分离，B正确； C．钢制管应接电源负极，做电解池的阴极，不能够失电子，起到防腐作用，C错误； D．应用分液漏斗，防止空气受热从长颈漏斗端口逸出，达不到检验气密性的作用，D错误； 故选：B。 12．C A．镀件接电源负极作电解池的阴极，镀层金属接电源正极作电解池的阳极，A项错误； B．MgCl2水解生成HCl，受热HCl逸出溶液体，促进水解，最终不能得到MgCl2，B项错误； C．该装置可用于探究铁的吸氧腐蚀，C项正确； D．装置中的漏斗不能使用长颈漏斗，长颈漏斗会导致生成的O2逸出，D项错误； 答案选C。 13．B A．外电路中，电子从负极沿导线流向正极，电流从正极沿导线流向负极，故A错误； B．原电池中，负极上的还原剂失去电子而发生氧化反应，故B正确； C．电解池中，与电源正极连接的电极是阳极，与负极相连的是阴极，故C错误； D．电解池中，还原剂在阳极失去电子发生氧化反应，故D错误； 故选：B。 14．B A．标准状况下，CH2Cl2是液态，11.2L的CH2Cl2物质的量大于0.5mol，碳氯键的数目大于NA，故A错误； B．电解精炼铜时，阴极电极方程式为：，当阴极增重6.4g即0.1molCu时，阳极失去的电子总数=阴极得到的电子总数=0.2NA，故B正确； C．100mL18.4mol/L浓硫酸与足量的锌反应时，随着反应的进行浓硫酸逐渐变稀，变稀后不再产生SO2气体，所以生成的SO2数目小于0.92NA，故C错误； D．50g 34%的H2O2溶液中含有17g的H2O2和33g的H2O，每个H2O2和H2O都含有2个H-O键，则50g 34%的H2O2溶液中H-O键的数目为：，故D错误； 故选：B。 15．A A．Cu与盐酸不会发生反应，故A错误； B．加热溶液均促进水解，且生成盐酸易挥发，则制备AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用将溶液直接蒸干的方法，故B正确； C．铁锈是铁在潮湿的空气中生成的红棕色的铁的氧化物，则铁锈的主要成分是氧化铁，铜锈的主要成分是碱式碳酸铜，化学式为Cu2(OH)2CO3，故C正确； D．该原电池中Al易失电子作负极，发生氧化反应，故D正确。 答案选A。 16．A A．亚铁离子与硝酸发生氧化还原反应，可以得到铁离子、NO和水，A错误； B．铅蓄电池放电时发生的反应为：，B正确； C．纯碱溶液中水解，热的纯碱溶液水解程度大、氢氧根浓度大，与油脂反应更充分、去油污效果好，C正确； D．比更难溶，且不溶于水，故通过沉淀转化反应，能除去污水中的，D正确； 答案选A。 17．C 溶液a中含有二价铁杂质，可以用氧气将其氧化为三价铁，随后再通过调节pH来除去三价铁杂质即可，过滤后通过电解的方法可以得到单质镉，以此解题。 A．“氧化”时若用代替，即有生成，在“电解”时阳极会有生成，阳极反应式不同，A项错误； B．“调节”时若选用，则后续溶液中含，电解时生成的镉中含有铜杂质，B项错误； C．“电解”时生成硫酸、镉及氧气，“电解”前的溶液中含有硫酸锌，C项正确； D．“氧化”时，应用铁氰化钾溶液检验是否存在，D项错误； 故选C。 18．A 根据左侧电极上生成，右侧电极上生成，知左侧电极为阳极，发生反应：，右侧电极为阴极，发生反应：；由题意知，左室中随着浓度增大转化为，因此阳极生成的不能通过离子交换膜。 A．由以上分析知，电解时通过离子交换膜的是，A项错误； B．根据各电极上转移电子数相同，由阳极反应和阴极反应，知生成和的物质的量之比为1∶2，其质量比为8∶1，B项正确； C．根据阴极反应知，电解一段时间后阴极区溶液的浓度增大，C项正确： D．电解过程中阳极区的浓度增大，转化为，D项正确。 故选A。 19．B A. 手机上用的锂离子电池属于可充电电池，是二次电池，A项正确，不符合题意； B. 锌锰干电池中，锌是负极，二氧化锰是正极，B项错误，符合题意； C. 甲醇燃料电池的原理为原电池，是将化学能转化为电能的装置，C项正确，不符合题意； D. 铅蓄电池中，铅作负极，二氧化铅作正极，D项正确，不符合题意； 答案选B。 20．A A．金属锂有强还原性，易失电子，故做锂电池的负极，而不是锂在空气中稳定，故A错误； B．合成氨正反应是气体积减小的反应，所以加压有得平衡正向移动，向生成氨气的方向移动，故B正确； C．盐碱地(含Na2CO3)的碱性是由碳酸根的水解引起的，故加入石膏CaSO4•2H2O后，能将Na2CO3中的CO沉淀为碳酸钙，从而降低盐碱地的碱性，故C正确； D．锌比铁活泼，所以首先腐蚀的是锌，起到保护锌的作用，故D正确； 故选：A。 21． 2H2O+2e-=2OH-+H2↑或2H++2e-=H2↑ 溶液变红 Na+、H+ 2Cl--2e-=Cl2↑ 精铜 Cu2++2e- =Cu 粗铜 Zn-2e- =Zn2+、Ni-2e- =Ni2+、Cu-2e- =Cu2+ Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2 氧化 1.806×1024 (1)X、Y都是惰性电极，X电极与电源的负极相连，则X极为阴极，Y极为阳极。 ①电解池中，在X极上H2O得电子生成OH-和H2，电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2↑或2H++2e-=H2↑；在X极附近，溶液呈碱性，所以观察到的现象是溶液变红。电解液中向X极方向移动的离子为阳离子，则是Na+、H+。 ②在Y电极上，Cl-失电子生成Cl2，电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑。答案为：2H2O+2e-=2OH-+H2↑或2H++2e-=H2↑；溶液变红；Na+、H+；2Cl--2e-=Cl2↑； (2)①X电极为阴极，材料是精铜，电极反应式为Cu2++2e- =Cu。 ②Y电极为阳极，材料是粗铜，粗铜中含有的Fe、Ni、Cu都会失电子生成相应的离子，电极反应式为Zn-2e- =Zn2+、Ni-2e- =Ni2+、Cu-2e- =Cu2+。答案为：精铜；Cu2++2e- =Cu；粗铜；Zn-2e- =Zn2+、Ni-2e- =Ni2+、Cu-2e- =Cu2+； (2)①放电时，在负极Zn失电子产物与OH-反应生成Zn(OH)2，负极反应式为Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2； ②充电时Fe(OH)3所在电极为阳极，Fe(OH)3失电子转化为K2FeO4，发生氧化反应； ③放电时K2FeO4转化为Fe(OH)3，Fe由+6价降低为+3价，则1 mol K2FeO4转移电子数是3mol×6.02×1023mol-1=1.806×1024。答案为：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2；氧化；1.806×1024。 22．(1)④ (2)电化学腐蚀 (3)Fe-2e-=Fe2+ (4) 负 阳 (5) 外接电流法 O2+2H2O+ 4e- =4OH- （1）①在干燥空气中难以腐蚀；②隔绝空气也难以腐蚀；③④发生电化学腐蚀，但④中电解质溶液离子浓度大，导电性强，电化学腐蚀速率快，因此一周后观察，铁钉被腐蚀程度最大的是④； （2）③中Fe与水、空气增大O2发生的主要是发生吸氧腐蚀，则发生的是电化学腐蚀； （3）铁发生电化学腐蚀时，Fe为负极，失去电子发生氧化反应，则负极的电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+； （4）电镀时，待镀的金属制品作阴极，与直流电源的负极相连；镀层金属作阳极，钢铁表面镀铬时，铬作阳极； （5）若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于N处，则形成电解装置，铁连接电源负极作阴极，该保护方法称为外接电流法；若X为锌，开关K置于M处，则形成原电池装置，锌作负极，铁作正极，正极反应为：O2+2H2O+ 4e- =4OH-。 23． C Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag 减小 增大 不变 原电池是将化学能转化为电能的装置，原电池中负极上失电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应，在得失电子相等的条件下，将正负电极上电极反应式相加即得电池反应式，根据电极反应判断溶液pH的变化。 （1）A、电极反应式为：Zn＋2OH－－2e－＝Zn(OH)2，Ag2O＋H2O＋2e－＝2Ag＋2OH－，因此电池反应式为Zn+Ag2O+H2O＝Zn(OH)2+2Ag，既没有OH－消耗，也没有OH－生成，因此电解质KOH没有被消耗，故A错误； B、失电子的一极为负极，即Zn为负极，得电子的一极为正极，即Ag2O为正极，电子从负极经外电路流向正极，故B错误； C、根据B选项的分析C正确； D、负极上失去电子，发生氧化反应，正极上得到电子，发生还原反应，故D错误； 答案选C。 （2）正负极得失电子数目守恒，因此两式相加得到总反应式Zn+Ag2O+H2O＝Zn(OH)2+2Ag； （3）根据负极电极反应式，OH－在负极上被消耗，即c(OH－)在负极减小，OH－在正极上生成，即c(OH－)在正极区域增大，消耗OH－的物质的量等于生成OH－的物质的量，电解质溶液中c(OH－)不变。 24． AC Ⅱ 0.02 ① ，② ，根据盖斯定律：(①＋②)3得到 ； 故答案为：。 (2)A．原电池中，较活泼的Cu做负极，负极上失去电子发生氧化反应，较不活泼的Ag做正极，正极上得电子发生还原反应，外电路上，电子从负极沿着导线流向正极，当电池工作时，盐桥中的向负极移动，因此左侧烧杯变大，故A正确； B．若用U型铜代替盐桥，则左侧烧杯相当于电解池，右侧烧杯相当于原电池，装置有电流产生，故B错误； C．左侧电解池将电能转化为化学能，右侧原电池将化学能转化为电能，故C正确； D．阳极：4OH—－4e－＝O2↑＋2H2O；阴极：2Cu2＋＋4e－＝2Cu；正极：4Ag＋＋4e－＝4Ag；负极：2Cu－4e－＝2Cu2＋，由此可知U型铜质量不变，故D错误； 故选AC； (3) ①甲池为原电池，石墨Ⅰ为负极，石墨Ⅱ为正极，阳离子应向正极移动； ②Y为CO2，电极反应式为：； ③Fe(Ⅰ)为阳极，电极反应式为：； ④甲中消耗0.12molCO，则转移0.24mole－，乙中生成0.12mol Fe2＋，根据可知应为0.02mol； 故答案为：Ⅱ；；；0.02。 25． DBCA Cu2++2e－= Cu 镀铜铁 化学能转化为电能 CH3OH−6e－+8OH－=+6H2O 2NH3+2e－= 2+ H2↑ (1)金属腐蚀快慢顺序为：电解池阳极＞原电池负极＞一般金属腐蚀＞原电池正极的腐蚀＞电解池阴极的腐蚀，因此下列装置中的铁棒被腐蚀由慢到快的顺序是DBCA；故答案为：DBCA。 (2)①B电极是连接电源负极，为电解池的阴极，一般是溶液中的阳离子得到电子，其电极反应式是Cu2++2e－= Cu；故答案为：Cu2++2e－= Cu。 ②镀铜铁在镀层破损后，铁作负极，铜作正极，加速铁的腐蚀，镀锌铁在镀层破损后，锌作负极，铁作正极，铁收到一定的保护，因此镀铜铁更容易被腐蚀；故答案为：镀铜铁。 (3)①该电池的能量转化形式为化学能转化为电能；故答案为：化学能转化为电能。 ②工作一段时间后，测得溶液的pH减小，碱性减弱，负极是甲醇失去电子，该电池的负极的电极反应式CH3OH−6e－+8OH－=+6H2O；故答案为：CH3OH−6e－+8OH－=+6H2O。 (4)电解液氨(NH3)可以获得H2，电解KNH2的液氨溶液(在液氨中KNH2=K++)时，生成H2，是化合价降低得到电子，因此是氨气得到电子变为氢气和，电极反应式2NH3+2e－= 2+ H2↑；故答案为：2NH3+2e－= 2+ H2↑。 学科网（北京）股份有限公司 $$