第四章 化学反应与电能 测试题 2024-2025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．用表示阿伏加德罗常数的值．下列说法正确的是 A．液态水中含有的氢键数目为 B．分子通式为的烃中含有的碳碳双键的数目为 C．标准状况下，和在光照下充分反应后的分子总数为 D．氢氧燃料电池正极消耗（标准状况）气体时，电路中通过的电子数目为 2．以甲基苯基硫醚()为原料，利用电解法合成甲基苯基亚砜()的原理如图所示，下列说法正确的是 A．M电极的电势低于N电极 B．电解一段时间后，溶液中变小 C．pH过低不利于甲基苯基亚砜的合成 D．N电极每收集到22.4L(折算为标准状况)，理论上可制备2mol甲基苯基亚砜 3．ECT电解水处理器处理含Cl-碱性污水的简化模型如图所示，通电后让水垢(氢氧化钙)在一极表面析出，另一极产生的Cl2，O3等可用于水体杀菌消毒。下列有关说法不正确的是 A．电极a为阴极 B．b极附近溶液的pH增大 C．产生O3的电极反应式为O2+2OH--2e-=O3+H2O D．该工艺兼有水处理时的软水器和加药装置功能，且无污染 4．下列图示与对应的叙述相符的是 A．图甲表示反应“2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＜0”在有、无催化剂存在下反应过程中能量的变化 B．图乙表示稀释等pH、等体积的盐酸和醋酸时，溶液的pH随所加入水的体积变化 C．图丙表示一定温度下向不同体积的恒容密闭容器中投入2 mol BaO2(s)，发生反应2BaO2(s)2BaO(s)+O2(g)，平衡时各容器中c(O2)随容器体积的变化 D．图丁表示常温下电解400 mL 0.1 mol∙L−1 NaCl溶液过程中，产生氢气体积与转移电子物质的量的关系 5．利用如图所示装置，当X、Y选用不同材料时，可将电解原理广泛应用于工直流电源一业生产，下列说法中正确的是 A．氯碱工业中，X、Y均可用石墨，Y附近产生氯气 B．电镀工业中，X是镀层金属，Y是待镀金属 C．铜的精炼中，X是纯铜，Y是粗铜，Z是CuSO4溶液 D．外加电流的阴极保护法中，X是待保护金属 6．全固态锂硫二次电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示。其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料，电池反应为：16Li+xS8=8Li2Sx(2≤x≤8)。下列说法错误的是 A．石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性 B．电池工作时，外电路中流过0.02mol电子，负极材料减重0.14g C．电池工作时，正极可发生反应：2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4 D．电池充电时间越长，电池中Li2S8的量越少 7．一种新型熔融盐燃料电池用和的熔融盐混合物作电解质，一极通CO气体，另一极通和混合气体，具有高发电效率。下列说法错误的是 A．向负极迁移，参与负极还原反应 B．负极反应式为： C．正极反应式为： D．电池总反应为： 8．用表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．常温下，的溶液中，由水电离出的的数目为 B．常温下，溶液中，所含总数为 C．电解精炼铜时，若阳极质量减少，则电路中转移电子的数目一定为 D．标准状况下与混合后气体的分子总数为 9．一种光催化钠离子电池(如下图所示)，是一种高效率的二次电池，放电时左侧发生转化过程为：。电池中填充固体电解质，用太阳光照射光催化电极可以对该电池进行充电。下列说法不正确的是 A．放电时，石墨为负极 B．该电池工作时可能需保持在较高的温度下 C．光照时，光催化电极发生的电极方程式为： D．充电时，当完全转化为时，电池左侧质量将减轻138g 10．可利用电化学的原理回收利用工业废气中的CO2和SO2，实验原理示意图如下。 下列说法不正确的是 A．装置b中左边的电极为阳极 B．装置a中溶液的作用是吸收废气中的CO2和SO2 C．装置b中右边电极的电极反应式为 D．装置b若采用质子交换膜，每消耗1mol CO2则有2mol 转移 11．高铁酸钠(Na2FeO4)在水处理中起着净化的作用，利用电解法制备高铁酸钠的装置图如下。下列说法错误的是 A．甲、乙室间的交换膜为阳离子交换膜，乙、丙室间的交换膜为阴离子交换 B．Fe作阳极，电极反应式为Fe+8OH- -6e-=+4H2O C．A口产品为NaOH溶液和H2，B口产品为Na2FeO4溶液和O2 D．需要向乙室和丙室中不断补充NaOH浓溶液，电解生成的NaOH可循环使用 12．我国研发的Zn—H2O2电池，可以为潜水器提供动力，电池装置如图所示。下列有关说法正确的是（    ） A．锌电极作正极，电极反应为Zn-2e-=Zn2+ B．食盐水中的Na+向Zn电极移动 C．电子由Zn电极经导线流向Zn电极，再经电解质溶液流回Zn电极 D．每消耗1molH2O2，电子转移数目为2NA 13．利用膜技术原理和电化学原理制备少量硫酸和绿色硝化剂，装置如图所示，下列说法正确的是 A．b电极反应式是 B．开始阶段c电极反应式是 C．甲中每消耗，a电极附近溶液增加2mol D．甲、乙装置中分别生成的硫酸和的物质的量相等 14．利用双阴极微生物燃料电池处理添加醋酸钠的含废水，其工作原理如图(a)所示，双阴极通过的电流相等，废水在电池中的运行模式如图(b)所示。 下列说法错误的是 A．X是阳离子交换膜 B．生成7 g N2，理论上需要消耗20 g O2 C．Ⅰ室的电极反应式为 D．理论上，Ⅱ室生成11 g CO2时，外电路通过1 mol电子 15．化学用语是学习化学的重要工具，下列用来表示物质变化的化学用语中不正确 A．港珠澳大桥水下钢柱镶锌块是应用牺牲阳极的阴极保护法防腐蚀 B．粗铜精炼时，与电源负极相连的是纯铜，电极反应式为： Cu2++2e-=Cu C．用铁棒作阳极、碳棒作阴极电解饱和氯化钠溶液的离子方程式为：2C1-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH- D．在潮湿的中性环境中，金属的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀 16．下列解释事实的方程式不正确的是 A．用惰性电极电解溶液，阴极有气体生成： B．向沉淀中加入盐酸，沉淀溶解： C．常温下，测得溶液约为13： D．向悬浊液中滴加溶液，沉淀颜色变为红褐色： 17．能正确表示下列变化的离子方程式是 A．FeCl3溶液中加入少量Zn粉，溶液黄色褪去：2Fe3++3Zn=2Fe+3Zn2+ B．四氧化三铁溶于稀硝酸：Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O C．用铁电极电解NaCl溶液的阳极反应：2Cl−−2e−=Cl2↑ D．SO2通入与溴水：SO2+Br2+2H2O=4H++2Br−+ 18．将铁片、铜片、灵敏电流计用导线连接好后，将两金属片插入常温下的浓硝酸中，观察发现刚插入时电流计指针向左偏转，稍后指针向右偏转。下列分析正确的是 A．开始时铁失去电子 B．有放出 C．稍后铜片上有气泡产生 D．稍后铁片上发生氧化反应 19．浓差电池是利用物质的浓度差产生电势的一种装置，浓差电池最终两边电解质溶液浓度相等。某化学兴趣小组同学在实验室中利用浓差电池电解饱和食盐水制取消毒液，装置如图所示。 下列说法正确的是 A．的电极反应为 B．装置工作时需将a接c，b接d C．Cu2+通过盐桥中从右池向左池移动 D．当两池中相等时，乙中放出气体 20．氯碱工业中用隔膜式电解槽电解饱和食盐水，下列说法错误的是 A．利用阴离子交换膜将两极溶液分开 B．阴极可以得到浓度较高的烧碱溶液 C．电解槽的阳极用金属钛网制成，阴极用钢网制成 D．原料精制的食盐水需要加到电解槽阳极室 二、非选择题（共5题） 21．铁是目前人类使用量最大的金属，它能形成多种化合物。 (1)取5．6g的生铁与足量的稀硫酸混合反应，无论怎样进行实验，最终收集了的气体体积均小于2．24L（标准状况），最主要的原因是 ，所得溶液在长时间放置过程中会慢慢出现浅黄色，试用离子方程式解释这一变化的原因 。 (2)ZnFe2Ox是一种新型纳米材料，可将工业废气中的某些元素转化为游离态，制取纳米ZnFe2Ox和用于除去废气的转化关系如：ZnFe2O4ZnFe2O2。 若上述转化反应巾消耗的n(ZnFe2O4):n()=2:1，x的值为 。请写出ZnFe2Ox与NO2反应的化学方程式 (x用前一问求出的具体值）。 (3)LiFePO4(难溶干水)材料被视为最有前途的锂离子电池材料之一。 ①以FePO4（难溶于水）、Li2CO3、单质碳为原料在高温下制备LiFePO4,，该反应还生成一 种可燃性气体，则反应方程式为 ． ②磷酸铁锂动力电池有几种类型，其中一种（中间是锂离子聚合物的隔膜，它把正极与负桩隔开）工作原理为FePO4+LiLiFePO4。则放电时正极上的电极反应式为 ． (4)已知25℃时，Ksp[Fe(OH)3]=4.0，此温度下若在实验室中配制5mol/L100mLFeCl3溶液，为使配制过程中不出现浑浊现象，则至少需要加入 ml，2mol/L。的盐酸（忽略加入盐酸体积）。 22．氢能源是最具应用前景的能源之一。 (1)氢氧燃料电池是一种高效无污染的清洁电池，若用KOH溶液作电解质溶液，其负极反应式为 ；理论上，正极消耗2.8L氧气(标准状况下)时，电路中通过电子的物质的量为 。 (2)高纯氢的制备是目前的研究热点。可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢，工作原理如图所示。通过控制双控开关，可交替得到和。 ①当连接时可制得的气体是 。 ②当连接时，电极2附近的pH (填“变大”、“变小”或“不变”)。 ③当连接时，电极3作 极，其电极反应式为 。 23．某兴趣小组的同学用下图所示装置研究有关电化学的问题(甲、乙、丙三池中溶质足量)，当闭合该装置的电键K时，观察到电流计的指针发生了偏转。请回答下列问题： (1)甲池为 (填“原电池”、“电解池”或“电镀池”)，A电极的电极反应式为 。 (2)丙池中E电极为 (填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”)，电极的电极反应式为 。该池总反应的化学方程式为 。 (3)当乙池中C极质量减轻10.8 g时，甲池中B电极理论上消耗O2的体积为 mL(标准状况)。 (4)一段时间后，断开电键K,下列物质能使丙池恢复到反应前浓度的是 (填选项字母)。 A．Cu B．CuO C．Cu(OH)2 D．Cu2(OH)2CO3 24．根据化学能转化为电能的相关知识，回答下列问题： I.有甲，乙两位同学设计了如图所示的原电池。 (1)写出甲中正极上反应产生的现象为： ；溶液中的移向 (填“铝片”或“镁片”) (2)乙中总反应的离子方程式为 ；其中负极电极反应式为 。 Ⅱ.铅蓄电池是常用的化学电源。 (3)铅蓄电池属于 (填“一次”或“二次”)电池。已知硫酸铅为不溶于水的白色固体，生成时附着在电极上。写出该电池放电时，正极上的电极反应式： 。 (4)甲烷(CH4)燃料电池以30%KOH溶液为电解质溶液，该燃料电池放电时负极上的电极反应式为 ；正极附近溶液的碱性 (填“增强”、“减弱”或“不变”)。 (5)若以上述甲烷燃料电池为电源为铅蓄电池充电，则通入甲烷的一极应与铅蓄电池的 (填“Pb”或“PbO2”)电极相连。充电一段时间后，铅蓄电池的电极上生成了20.7g的Pb，理论上需要消耗 L(标况下)的甲烷(假设充电过程中能量的总转化率为70%) 25．在如图所示的装置中，若通入直流电时，铜电极质量增加。试回答： (1)Cu电极的反应式 (2)C中电解质的浓度 (填“增大”“减小”“不变”)。 (3)通电时，B中共收集气体(标况)，溶液体积为，则通电前溶液的物质的量浓度为 (设电解前后溶液体积无变化)。 (4)若A中KCl溶液的体积也是，电解后，溶液的pH为 设电解前后溶液体积无变化。A中电解的总离子方程式是 (5)若电源改为二甲醚碱性燃料电池，则X极的反应 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C A C B D A A D B 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 C D C B C B D A B A 1．C A．冰中含有氢键，液态水中的氢键小于冰，因此液态水中含有的氢键数目小于，A错误； B．物质的量：，该烃可能是单烯烃，也可能是环烷烃，B错误； C．甲烷与取代，不管取代程度如何，反应前后气体分子数均不变，因此与反应后的分子总数为，C正确； D．氧气在正极被还原生成-2价的氧，关系式为，因此参与反应转移电子数，D错误； 答案选C。 2．C 由图可知，M电极为电解池的阳极，氯离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氯自由基，甲基苯基硫醚与氯自由基、水反应生成甲基苯基亚砜、氯离子和氢离子，N电极为阴极，氢离子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气，电解的总反应方程式为。 A．阳极电势比阴极高，由分析可知，M电极为阳极、N电极为阴极，则M电极的电势高于N电极，故A错误； B．由分析可知，电解的总反应方程式为，反应中氯离子是反应的催化剂，则电解一段时间后，溶液中氯离子浓度不变，故B错误； C．由图可知，溶液pH过低时，后两步脱去氢离子的反应受到抑制，不利于产物的合成，故C正确； D．由分析可知，电解的总反应方程式为，则反应生成标准状况下22.4L氢气时，生成甲基苯基亚砜的物质的量为1mol，故D错误； 故选C。 3．A 多孔铂电极b为阴极，与电源的负极相连，则a电极为阳极，电解含Cl-的污水，则阴极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，OH-结合Ca2+生成水垢Ca(OH)2析出，阳极通入空气，氧气在阳极上产生臭氧的反应式为O2+2OH--2e-=O3+H2O，据此分析解答。 A．通电后水垢在阴极表面析出，则装置图中b为阴极，a为阳极，故A错误； B．阴极生成Ca(OH)2析出，则阴极b附近溶液的pH增大，故B正确； C．阳极a通入空气，氧气在阳极上产生臭氧的反应式为O2+2OH--2e-=O3+H2O，故C正确； D．该工艺兼有水处理时的软水器和加药装置功能，且无污染，故D正确； 故选：A。 4．C A．图甲表示的是吸热反应在有、无催化剂存在下反应过程中能量的变化，而反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＜0是放热反应，与之不相符，故A不符合题意； B．等pH、等体积的盐酸和醋酸，稀释时，醋酸又电离出氢离子，因此氢离子浓度比盐酸氢离子浓度，稀释后醋酸的pH比盐酸的pH小，图乙与题不相符，故B不符合题意； C．图丙表示一定温度下向不同体积的恒容密闭容器中投入2 mol BaO2(s)，发生反应2BaO2(s)2BaO(s)+O2(g)，平衡时，温度不变，各容器中平衡常数相同，，因此各容器中c(O2)不变，图象与题知相符，故C符合题意； D．图丁表示常温下电解400 mL 0.1 mol∙L−1 NaCl溶液过程中，溶液中水的物质的量远远大于0.06mol，根据2H2O＋2e－＝H2↑＋2OH－，转移0.06mol电子得到0.03mol H2，气体体积为672mL，因此产生氢气体积与转移电子物质的量不相符，故D不符合题意。 综上所述，答案为C。 5．B X与直流电源的正极相连为阳极，失电子发生氧化反应，Y与直流电源的负极相连为阴极，得电子发生还原反应。 A．氯碱工业中，用惰性电极电解饱和氯化钠溶液，氯离子在阳极放电得到氯气，即X附近产生氯气，故A错误； B．电镀工业中，需要镀层金属阳离子在阴极得电子生成金属单质，所以X是镀层金属，Y为待镀金属，故B正确； C．电解精炼时，纯铜在阴极生成，阳极X应为粗铜，阴极Y为纯铜，故C错误； D．外加电流的阴极保护法中，待保护金属应为阴极，即Y为待保护金属，故D错误； 综上所述答案为B。 6．D 图示中Li+移动方向可知，电极a为正极，正极发生还原反应，由总反应和图示可知，正极依次发生S8→Li2S8→Li2S6→Li2S4→Li2S2的还原反应，电极b为负极，电极方程式为Li-e-=Li+； A．石墨烯具有良好的导电性，故可以提高电极a的导电能力，选项A正确； B．电池工作时负极电极方程式为Li-e-=Li+，当外电路中流过0.02mol电子时，负极消耗的Li的物质的量为0.02mol，其质量为0.14g，选项B正确； C．由分析可知，电极a为正极，正极发生还原反应，由总反应和图示可知，正极依次发生S8→Li2S8→Li2S6→Li2S4→Li2S2的还原反应，存在反应：2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4，选项C正确； D．电池充电时为电解池，此时电解总反应为8Li2Sx16Li+xS8(2≤x≤8)，故Li2S8的量会越来越多，选项D错误； 答案选D。 7．A A．原电池中阴离子移向负极，所以向负极移动，参与负极氧化反应，故A错误； B．通入CO的一极为原电池的负极，发生氧化反应,电极反应式为：，故B正确； C．通入的一极为原电池的正极，发生还原反应，电极反应式为：，故C正确； D．电池总反应为：，故D正确； 故答案为A。 8．A A．常温下，的溶液中，的浓度为，故溶液中的浓度为，由于的水解促进了水的电离，溶液中的就是由水电离出的，所以由水电离出的的数目为，A正确； B．在水溶液中能够发生水解，故常温下，溶液中，所含总数小于，B错误； C．电解精炼铜，阳极铁、锌、铜都放电，若阳极质量减少，则电路中转移电子的数目不一定为，C错误； D．标况下与混合生成，而存在平衡：，会导致气体分子数减少，混合后气体的分子总数小于，D错误； 选A。 9．D 由题干电池工作原理图示信息可知，放电时石墨电极上的反应为：，发生氧化反应，为负极，光催化电极上的反应为：，发生还原反应，为正极；充电时，石墨电极上的电极反应为：，发生还原反应，为阴极，光催化电极上的电极反应为：，发生氧化反应，为阳极。 A．由分析可知，放电时，石墨为负极，A项正确； B．电池中填充固体电解质，固体电解质在熔融状态下才能导电，故该电池工作时可能需保持在较高的温度下，B项正确； C．光照时，电池处于充电状态，由分析可知，充电时，光催化电极发生的电极方程式为：，C项正确； D．充电时，石墨电极上的电极反应为：，当完全转化为时，转移6mol e-，则有6mol Na+从电池右侧流向左侧，则电池左侧质量将增加138g，D项错误； 答案选D。 10．B 根据图知，含CO2和SO2的废气通入NaHCO3溶液中，得到NaHCO3和Na2SO3的混合溶液和CO2，发生的反应为2NaHCO3+SO2=Na2SO3+2CO2+H2O，电解池中，左侧电极上失电子生成，该电极上失电子发生氧化反应，为阳极，电解质溶液呈碱性，阳极反应式为-2e-+2OH-=+H2O，则通入CO2的电极为阴极，阴极反应式为CO2+2e-+2H+=HCOOH，据此分析解题。 A．由分析可知，装置b中左侧电极上失电子生成，该电极上失电子发生氧化反应，为阳极，A正确； B．NaHCO3溶液能和SO2反应但不能和CO2反应，所以NaHCO3溶液不能吸收CO2，B错误； C．由分析可知，装置b中右边电极通入CO2的电极为阴极，阴极反应式为CO2+2e-+2H+=HCOOH，C正确； D．由分析可知，阴极反应式为CO2+2e-+2H+=HCOOH，故装置b若采用质子交换膜，每消耗1mol CO2则有2mol转移，D正确； 故答案为：B。 11．C 由图可知，C做电极，电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，Fe作电极，电极反应式为Fe+8OH--6e-=+4H2O，电解过程中，乙室中的Na+向甲室移动，OH-向丙室移动。 A．由分析可知，甲、乙室之间的交换膜为阳离子交换膜，乙、丙室间为阴离子交换膜，A正确； B．Fe作阳极失电子，与OH-反应生成，电极反应式为Fe+8OH- -6e-=+4H2O， B正确； C．A口产品为NaOH溶液和H2，B口产品只有Na2FeO4溶液而无O2，C错误； D．乙室中浓NaOH溶液由于Na+向甲室移动，OH-向丙室移动而变稀，丙室中浓NaOH溶液由于生成Na2FeO4被消耗而变稀，因此需要不断补充，甲室中生成NaOH可循环利用，D正确； 故选C。 12．D A.锌作负极，电极反应为Zn - 2e-= Zn2+，Zn极发生了氧化反应，故A错误。 B.阳离子向原电池的正极移动，电池中的Na+向Pt电极移动，故B错误。 C.电子由Zn电极经导线流向Pt电极，电子不能在电解质溶液中流动，故C错误。 D.Pt为正极，过氧化氢在电极上得到电子发生还原反应，电极反应为：H2O2+2e-=2OH-，每消耗1molH2O2，电子转移数目为2NA，故D正确。 故选：D。 13．C A．由于电解质溶液呈酸性，所以b电极对应的反应为：，故A错误； B．根据装置图分析可知c电极为阳极，发生氧化反应，对应的电极反应式为,故B错误； C．甲中电极总反应式为，甲中每消耗1molSO2，a电极附近溶液增加H+2mol，故C正确； D．根据得失电子守恒分析可知每转移2mole-生成2mol和，即甲、乙装置中分别生成的硫酸和的物质的量不相等，故D错误； 故答案为C。 14．B 由图可知Ⅲ室中溶液进入Ⅰ室，则说明Ⅱ室中除了O2得到电子被还原为H2O，还会发生反应铵根离子被氧化为硝酸根离子；Ⅰ室、Ⅱ室、Ⅲ室分别发生还原反应、氧化反应、还原反应，Ⅰ室发生还原反应，导致阳离子浓度增大，故X是阳离子交换膜，Y是阴离子交换膜，然后根据电子守恒，结合m=n·M进行计算。 A．由图可知：Ⅰ室发生还原反应，反应变为N2逸出，导致左侧阳离子浓度增大，为维持平衡，阳离子要通过X离子交换膜进入右侧，故X离子交换膜为阳离子交换膜，A正确； B．7 g N2的物质的量为n(N2)==0.25 mol，根据电子转移守恒可知在Ⅲ室消耗O2的物质的量是n(O2)==0.625 mol，在Ⅲ室发生反应+2O2=+2H2O，发生该反应消耗O2的物质的量为0.25 mol×2×2=1 mol，故共消耗O2的物质的量为n(O2)=0.625 mol+1 mol=1.625 mol，其质量为m(O2)=1.625 mol×32 g/mol=52 g，B错误； C．根据图示可知在Ⅰ室得到电子被还原为N2，电极反应式为：，C正确； D．Ⅱ室发生氧化反应，电极反应式为：CH3COO- -8e-+2H2O=2CO2↑+7H+。每反应产生2 mol CO2气体，转移8 mol电子，反应产生11 g CO2气体的物质的量是0.25 mol，则转移电子的物质的量为n(e-)=0.25 mol×4=1 mol ，D正确； 故合理选项是B。 15．C A．港珠澳大桥水下钢柱镶锌块，锌和铁构成了电池的两极，锌比铁活泼，做负极，失去电子被氧化，钢柱被保护，该方法是应用牺牲阳极的阴极保护法防腐蚀，故A正确； B．粗铜精炼时，与电源正极相连的是粗铜，做阳极，粗铜上的铜、铁、锌等失去电子变为离子进入电解质溶液中；与电源负极相连的是纯铜，溶液中的铜离子得到电子变为铜，电极反应式为： Cu2++2e-=Cu，故B正确； C．用铁棒作阳极、碳棒作阴极电解饱和氯化钠溶液，在阳极是铁失去电子生成Fe2+，不是Cl-失去电子生成氯气，故C错误； D．在潮湿的中性环境中，金属的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀，即空气中氧气得到电子，在比较明显的酸性溶液在发生析氢腐蚀，即水膜中的H+得到电子生成氢气，故D正确； 故选C。 16．B A．用惰性电极电解 NaCl 溶液阴极电极反应式为 2H2O+2e-=H2↑+2OH-，A正确； B．向 CaCO3 沉淀中加入盐酸，反应的离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O，B错误； C．Na2S 水解显碱性，水解方程式为S2−+H2O⇌HS−+OH−，C正确； D．Mg(OH)2 转化为Fe(OH)3，离子方程式为3Mg(OH)2(s)+2Fe3+(aq)⇌2Fe(OH)3(s)+3Mg2+(aq)，D正确； 故选B。 17．D A．FeCl3溶液中加入少量Zn粉，溶液黄色褪去是因为铁离子被还原生成了亚铁离子：2Fe3++Zn=2Fe2++Zn2+，A错误； B． 四氧化三铁溶于稀硝酸得到铁离子、NO和水：3Fe3O4+28H++ =9Fe3++NO↑+14H2O，B错误； C． 用铁电极作阳极，铁失去电子被氧化：，C错误； D． SO2通入与溴水得到氢溴酸和稀硫酸：SO2+Br2+2H2O=4H++2Br−+，D正确； 答案选D。 18．A 将铁片、铜片、灵敏电流计用导线连接好后，将两金属片插入常温下的浓硝酸中，一开始由于Fe比Cu活泼，Fe作负极，失去电子，但由于Fe遇到冷的浓硝酸将发生钝化，很快在其表面形成一层致密的氧化物保护膜，阻止反应继续进行，此时Cu能与浓硝酸反应，则Cu作负极，Cu失去电子，而不管Fe与浓硝酸反应还是Cu与浓硝酸反应都将产生NO2，而得不到H2，据此分析解题。 A．由分析可知，开始时铁失去电子，A正确；     B．由分析可知，不管Fe与浓硝酸反应还是Cu与浓硝酸反应都将产生NO2，而得不到H2，B错误； C．由分析可知，稍后铜片上作负极，电极反应为：Cu-2e-=Cu2+，Fe电极作正极，电极反应为：+e-+2H+=NO2↑+H2O，即铁片上有气泡产生，C错误；     D．由C项分析可知，稍后铁片作正极，发生还原反应，D错误； 故答案为：A。 19．B 左边烧杯中浓度小，电极反应为：，故是负极，是正极，以此解题。 A．由分析可知，是负极，的电极反应为：，A错误； B．要在乙装置中制取则需要极发生反应：，即做阳极，做阴极，故a接c，b接，B正确； C．原电池工作时，应该是盐桥中的离子向两边移动，而铜离子不能通过盐桥，C错误； D．设左池中浓度增大x，右池减小x，则，解之得：，则，根据得失电子相等可得关系式：，在阴极区产生，阳极区产生，但生成的基本上都被吸收，故放出的气体小于，D错误； 故选B。 20．A 左侧产生氯气，说明左侧发生氧化反应，为电解池的阳极，右侧发生还原反应生成氢气，所以右侧为阴极。 A．根据图中箭头可知离子交换膜允许离子向阴极移动，电解池中阳离子流向阴极，所以离子交换膜为阳离子交换膜，故A错误； B．阴极水电离出的氢离子放电产生氢气，同时产生氢氧根，阳极的钠离子流向阴极，所以阴极可以得到浓度较高的烧碱溶液，故B正确； C．根据分析可知左侧金属钛网为阳极，右侧钢网为阴极，故C正确； D．食盐水中的氯离子要在阳极放电，所以精制的食盐水需要加到电解槽阳极室，故D正确； 综上所述答案为A。 21．(1) 生铁中含有碳等杂质 4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O (2) 3.5 2NO2+8ZnFe2O3.5=N2+8ZnFe2O4 (3) 2FePO4+Li2CO3+2C2LiFePO4+3CO↑ FePO4+Li++e-=LiFePO4 (4)2.5 （1）生铁中含有碳元素等物质，故5.6克铁物质的量少于0.1摩尔，生成的氢气的体积少于2.24升（标准状况）。变黄色说明有铁离子生成，是由亚铁离子被氧气氧化所导致的4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O。 （2）依化合价规则及锌氧元素的价态可求出铁的化合价为x=1；当反应中n(ZnFe2O4)：n(H2)=2：1时，依得失电子守恒原理可求出铁的价态为升高了0.5价，由此可求出x=3.5，反应方程式为2NO2+8ZnFe2O3.5=N2+8ZnFe2O4。 （3）可燃性气体是一氧化碳，反应过程中铁元素有+3价降低到+2价，碳酸锂中碳的化合价从+4价降低到+2价，由此可写出对应的反应式：FePO4+Li2CO3+CLiFePO4+CO↑； 放电时正极发生得电子的还原反应，充电时阳离子由阳极区移向阴极区，故正极反应式为FePO4+Li++e-=LiFePO4。 （4）若不出现浑浊现象，则c(Fe3+)×c3(OH-)≤Ksp[Fe(OH)3]，代入有关数据后可求出c(OH-)≤2×10-13mol/L，c(H+)≥0.05mol/L，故至少要加入2.5毫升相应浓度的盐酸。 22． 变小 阴 (1)氢氧燃料电池中，通入氢气的一极为燃料电池的负极，碱性条件下，氢气在负极失去电子发生氧化反应生成水，电极反应式为；通入氧气的一极为正极，氧气在正极正极上得到电子发生还原反应氢氧根离子，正极消耗2.8L氧气(标准状况下)时，电路中通过电子的物质的量为×4=0.5mol，故答案为：；0.5mol； (2) ①当连接K1时，与电源负极相连的电极1是电解池的阴极，碱性条件下溶液中的水在阴极上得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，故答案为：H2； ②当连接K2时，与电源正极相连的电极2是电解池的阳极，碱性条件下溶液中的氢氧根离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和水，电极反应式为4OH——4e—=O2↑+2H2O，放电时，消耗氢氧根离子，氢氧根离子浓度减小，溶液pH变小，故答案为：变小； ③当连接K2时，与电源负极相连的电极3是电解池的阴极，碱性条件下NiOOH在阴极得到电子发生还原反应生成Ni(OH)2，电极反应式为，故答案为：阴；。 23． 原电池 CH3OH - 6e-+ 8OH－= CO32－+ 6H2O 阳极 2H2O-4e-= O2↑+4H+ 2CuSO4 + 2H2O2Cu +O2↑+2H2SO4 560 B 由图可知甲图为原电池是一甲醇燃料电池，通甲醇的A为负极、B为正极；乙池为电解池，C为阳极电极反应为：Ag-e-=Ag+，D为阴极，电极反应为Cu2++2e-=Cu；丙池为电解池，E为阳极，电极反应为：2H2O-4e-=O2↑+4H+，F电极为阴极，电极反应为：Cu2++2e-=Cu，总反应方程式为：2CuSO4+2H2O2H2SO4+2Cu+O2↑，一段时间后，断开电键K，要使丙池恢复到反应前浓度需加入CuO或者CuCO3，据此分析解答。 (1)由图可知甲图为原电池，A电极通入甲醇，为负极，电极反应式为：CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O； (2)丙池为电解池，其中E电极连接电源正极，为阳极，电极反应式为：2H2O-4e-=O2↑+4H+，F电极连接电源负极，为阴极，发生反应：Cu2++2e-=Cu，总反应方程式为：2CuSO4+2H2O2H2SO4+2Cu+O2↑； (3)乙池中C为阳极电极反应为：Ag-e-=Ag+，D为阴极，电极反应为Cu2++2e-=Cu；n(Ag)=10.8g÷108g/mol=0.1mol，由于Ag是+1价的金属，所以转移电子的物质的量为0.1mol，由于在同一闭合回路中电子转移数目相等，所以甲池中反应消耗O2的物质的量n(O2)=×0.1mol=0.025mol，则消耗氧气在标准状况下的体积V(O2)=0.025mol×22.4L/mol=0.56L=560mL； (4)一段时间后，断开电键K，根据少什么加什么，丙池一个电极产生Cu单质，另一个电极产生O2，相当于从溶液中出去的物质为Cu与O2反应产生的CuO。 A.Cu与硫酸不能反应，不能达到目的，A错误； B.CuO与硫酸反应，产生硫酸铜和水，能达到目的，B正确； C.Cu(OH)2比CuO多一个水的组成，相当于对溶液进行了稀释，不能使丙池恢复到反应前浓度，C错误； D.Cu2(OH)2CO3与硫酸生成硫酸铜、二氧化碳和水，比等物质的量的CuO多一个水的组成，相当于对溶液进行了稀释，不能使丙池恢复到反应前浓度，D错误； 故合理选项是B。 【点睛】本题考查了原电池和电解池，侧重于电极反应式书写和电子守恒在计算中应用的考查，对于多池串联电路，通入燃料的电池为原电池，其它各池为电解池，其中在燃料电池中通入燃料的电极为负极，通入氧气或空气的电极为正极；与负极连接的电极为阴极，与正极连接的电极为阳极，原电池的负极和电解池的阳极发生氧化反应；原电池的正极和电解池的阴极发生还原反应，电极反应式书写时要结合电解质溶液的酸碱性进行。在整个闭合回路中电子转移数目相等。 24．(1) 有气泡冒出 镁片 (2) 2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑ Al-3e-+4OH- =+2H2O (3) 二次 PbO2+2e-++4H+=PbSO4+2H2O (4) CH4-8e-+10OH-=+7H2O 增强 (5) Pb极 0.8 （1）甲中镁的金属性强于铝，形成原电池时镁为负极，铝为正极，正极上氢离子得电子产生氢气，反应产生的现象为：有气泡冒出；原电池中阴离子向负极移动，故溶液中的移向负极镁片； （2）乙中铝、镁氢氧化钠溶液形成原电池，相当于自发进行的反应铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，故总反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑；其中负极上铝负电子产生偏铝酸根离子，电极反应式为Al-3e-+4OH- =+2H2O； （3）铅蓄电池可以反复充电、放电，属于二次电池；已知硫酸铅为不溶于水的白色固体，生成时附着在电极上。该电池放电时，正极上二氧化铅得电子产生硫酸铅，电极反应式为：PbO2+2e-++4H+=PbSO4+2H2O； （4）在原电池中负极失去电子，发生氧化反应。所以甲烷在负极通入。由于电解质是氢氧化钾，所以负极反应式为CH4-8e-+10OH-=+7H2O；正极上水得电子产生氧气和氢氧根离子，正极附近溶液的碱性增强； （5）甲烷燃料电池为电源为铅蓄电池充电，则通入甲烷的一极为负极，应与铅蓄电池的阴极相连，即与Pb电极相连； 充电一段时间后，铅蓄电池的电极上生成了20.7g的Pb，即0.1mol，转移电子数为0.2mol，根据反应CH4-8e-+10OH-=+7H2O，理论上需要消耗0.8L(标况下)的甲烷(假设充电过程中能量的总转化率为70%)。 25． 不变 (1)根据电解池中电极的变化，判断阴阳极，书写相关电极反应； (2)根据电镀原理，阳极为镀层材料，发生氧化反应，产生阳离子进入溶液，阴极发生还原反应，析出金属，得失电子守恒，所以电解质浓度不变； (3)根据整个串联电路中电子转移守恒及电极反应式，进行相关计算。 (4)根据电极反应式计算氢氧根的浓度，进而计算pH； (5)根据燃料电池原理，书写电极反应式。 铜电极质量增加，说明铜电池为阴极，发生反应 ，故答案为：； 池为电镀池，溶液浓度不变，故答案为：不变； 根据铜电极质量增加，即铜电极析出银，整个电路中转移电子。B池是用惰性电极电解，阳极水放电生成氧气，，B中共收集气体标况，即，则阴极产生氢气，转移电子，另电子给铜离子，故铜离子，，故答案为： ； 中是惰性电极电解氯化钾，总方程式为，转移电子的物质的量与生成氢氧根相同，则氢氧根有，浓度为，，故答案为：13；； 二甲醚碱性燃料电池X极为负极，电极反应式为，故答案为：。 【点睛】解决此类题的关键是根据图示装置正确判断原电池和电解池，外接直流电源的装置多为电解质，能自发发生氧化还原反应且满足原电池构造的为原电池，在整个回路中一定遵守电子转移守恒，这是进行相关计算的关键所在。 学科网（北京）股份有限公司 $$