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．Zn−CO2水介质电池通过放电获取储氢物质甲酸。电池示意图如图，电极为金属锌和选择性催化材料。 下列说法错误的是 A．充电时，a电极反应为Zn(OH) + 2e- = Zn + 4OH- B．充电时，b电极反应为2H2O - 4e- = 4H+ + O2 ↑ C．放电时，总反应 2CO2 + 2H2O = 2HCOOH + O2 D．放电时，标况下22.4L CO2转化为HCOOH，转移的电子数为2NA 2．近年来钠离子电池备受关注。利用钠离子在电极间“脱嵌”实现充放电的原理如图所示，电池工作时总反应为 NaxC＋Na1－xMnO2C＋NaMnO2，下列说法不正确的是 A．放电时，正极反应为 B．放电时，当电路中转移1mol电子时，正极质量增加23g C．充电时，电子由电源负极经硬碳、电解液、NaMnO2流向电源正极 D．若用该电池进行电镀铜，镀件应与硬碳相连 3．中科院深圳研究院成功开发出一种新型铝－石墨双离子电池，可大幅度提升电动汽车的使用性能，其工作原理如图所示。充电过程中，石墨电极发生阴离子插层反应，而铝电极发生铝－锂合金化反应，下列叙述正确的是 A．放电时，电解质中的Li＋向左端电极移动 B．充电时，与外加电源负极相连一端电极反应为：AlLi-e-=Li++Al C．放电时，正极反应式为Cn(PF6)+e-=PF6-+Cn D．充电时，若转移0.2mol电子，则铝电极上增重5.4g 4．磷酸铁锂电池是以磷酸铁锂为正极材料的一种锂离子二次电池，电池总反应为M1-xFexPO4+LiC6LiM1-xFexPO4+6C，其原理如图所示，下列说法正确的是 A．放电时，石墨电极的电势更高 B．充电时，Li+移向磷酸铁锂电极 C．充电时，磷酸铁锂电极应与电源正极相连 D．放电时，正极反应式为M1-xFexPO4+e-+Li+=LiFexPO4+(1-x)M 5．二十一世纪是钛的世纪。在800～1 000 ℃时电解TiO2可制得钛，装置如图所示。下列叙述正确的是（ ） A．a为电源的正极 B．石墨电极上发生还原反应 C．阴极发生的反应为TiO2＋4e－=Ti＋2O2－ D．每生成0.1 mol钛，转移电子0.2 mol 6．用Cu/SiO2催化香茅醇制取香料香茅腈反应及机理如图所示。下列说法错误的是 A．总反应的化学方程式为R－CH2OH+NH3RC≡N+2H2+H2O B．中间体M的结构简式为R－CH2－NH2 C．在Cu/SiO2催化剂作用下，香茅醇更容易被氧化 D．增大Cu/SiO2用量，平衡时香茅腈的百分含量不变 7．电解熔融氯化钠和氯化钙混合物制备金属钠的装置如图所示。阳极A为石墨，阴极为铁环K，两极用隔膜D隔开。氯气从阳极上方的抽气罩H抽出，液态金属钠经铁管F流入收集器G。下列叙述正确的是 A．氯化钙的作用是做助熔剂，降低氯化钠的熔点 B．金属钠的密度大于熔融混合盐的密度，电解得到的钠在下层 C．隔膜D为阳离子交换膜，防止生成的氯气和钠重新生成氯化钠 D．电解时阴极的电极反应为Na++e-=Na，发生氧化反应，阴极上可能有少量的钙单质生成 8．下列措施不能防止或减缓钢铁腐蚀的是（   ） A．在钢铁制品表面镀一层金属锌 B．将钢铁制品放置在潮湿处 C．在钢铁中加入锰、铬等金属，以改变钢铁结构 D．将钢铁制品与直流电源负极相连 9．银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，其电极分别为和，电解质溶液为溶液，总反应式为：.下列说法不正确的是 A．电池工作时，是正极 B．负极的电极反应是 C．电池工作时，电子从锌极经过溶液流向 D．工作时，负极区溶液碱性减弱，正极区溶液碱性增强 10．下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是 A．Mg有强还原性，可用于钢铁的电化学防护 B．LiOH可溶于水，可用作宇宙飞船中CO2吸收剂 C．晶体硅中原子形成空间网状结构，硅可做半导体材料 D．H2O2是共价分子，H2O2有强氧化性 11．高氯酸钾是一种重要的分析试剂。以氯化钠为原料制备高氯酸钾的流程如下。下列说法错误的是 A．“电解”过程中氧化产物与还原产物的物质的量之比为1：3 B．“电解”时可选用钢铁作阳极 C．“转化”过程说明该条件下NaClO4的溶解度大于KClO4的溶解度 D．“系列操作”包含了蒸发浓缩 12．我国多条高压直流电线路的瓷绝缘子出现铁帽腐蚀现象，在铁帽上加锌环能有效防止铁帽的腐蚀，防护原理如图所示。下列说法错误的是    A．通电时，锌环是阳极，发生氧化反应 B．通电时，阴极上的电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH- C．断电时，锌环上的电极反应为Zn2++2e-=Zn D．断电时，仍能防止铁帽被腐蚀 13．某光电化学电池用特殊半导体材料作电极光解食盐水，得到氯气和烧碱，工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．该装置将光能转变为电能和化学能 B．外电路电流方向为“a电极→b电极” C．a电极的反应式为2Cl--2e- Cl2↑ D．Na+透过离子交换膜从a极区迁移至b极区 14．一种电解精炼废钢的工艺原理如图，通过在两极间的定向移动可实现废钢脱碳从而得到超低碳钢，同时还可以回收硅作为副产品。下列说法错误的是    A．电解时，M为电源的负极 B．不能选用稀硫酸作为电解质溶液 C．电解时，阳极发生的电极反应为 D．若有1 mol 移向废钢电极，则炉渣电极所得硅的质量为14 g 15．某固体酸燃料电池以固体为电解质传递，其基本结构见图，下列有关说法正确的是 A．电路中每转移0.1mol电子，便消耗1.12L H2 B．b极上的电极反应式为： C．在固体酸膜中由b极流向a极 D．电池总反应可表示为： 16．水系双离子电池相比于锂电池有安全和成本优势，在储能领域有较好应用。我国最新有关水系双离子电池原理如图所示，下列有关叙述不正确的是 A．放电时，电极a作电源的正极，Cu3(PO4)2发生还原反应最终变为Cu B．充电时，水系电池中a电极附近的碱性增强 C．放电时，b电极反应式为 D．当1 mol Cu3(PO4)2完全放电时，电池内部有6 mol Na+发生迁移 17．液态CS2是一种溶剂，其燃烧热为1077。含SeO2、SO2的烟气用水吸收后，硒元素全部变为单质硒。工业上制备碲用SO2还原TeCl4溶液或者以石墨为电极，电解强碱性Na2TeO3溶液。下列化学反应表示正确的是 A．用SO2水溶液吸收溴蒸气的离子方程式： B．CS2燃烧的热化学方程式：CS2(l)+3O2(g)=CO2(g)+2SO2(g)      C．SO2还原TeCl4反应方程式：2SO2+TeCl4+4H2O=Te+2H2SO4+4HCl D．电解法制备碲的阴极电极方程式： 18．如图所示，甲池的总反应式为：N2H4+O2═N2+2H2O下列关于该电池工作时说法正确的是（ ） A．甲池中负极反应为：N2H4﹣4e﹣═N2+4H+ B．甲池溶液pH不变，乙池溶液pH减小 C．反应一段时间后，向乙池中加一定量CuO固体，能使CuSO4溶液恢复到原浓度 D．甲池中消耗2.24L O2，此时乙池中理论上最多产生12.8g固体 19．对比类推法是一种常用的化学学习方法。下列离子方程式书写正确且类推合理的是 选项 已知 类推 A 将锌片投入硫酸铜溶液中： 将钠投入硫酸铜溶液中： B 氧化铝溶解在稀硝酸中： 氧化亚铁溶解在稀硝酸中： C 用惰性电极电解硫酸钠溶液： 用惰性电极电解硝酸钾溶液： D 向溶液中加入过量的： 向溶液中通入过量的： A．A B．B C．C D．D 20．2019年诺贝尔化学奖花落锂离子电池，美英日三名科学家获奖，他们创造了一个可充电的世界。像高能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+向左移动 二、非选择题（共5题） 21．甲醇是一种重要的化工原料，在化工领域有广泛应用。 (1)甲醇燃料电池由于结构简单、能量转化率高、对环境天污染，可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。其工作原理如如图所示： ①该电池正极的电极反应为 ，放电过程中负极区域溶液的pH值 (填“变大”或“变小”或“不变”)。 ②该电池总反应的化学方程式为 。 (2)二氧化氯(ClO2)为一种黄绿色气体，是国际上公认的高校、光谱、安全的杀菌消毒剂。目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺。 ①如图中用石墨作电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2。则阳极产生ClO2的电极反应式为 。 ②电解一段时间，当阴极产生的气体体积为112mL(标准状况)时，停止电解。通过阳离子交换膜的阳离子的物质的量为 mol。 (3)英国《自然》杂志近期报道了一种新型铝离子电池，以金属铝和石墨为电极，用 和有机阳离子构成电解质溶液，其放电工作原理如图所示。 ①电池放电时负极的电极反应式为 。 ②充电时有机阳离子向 电极移动(填“铝”或“石墨”)。 ③电池充电时，电路中每转移0.15mol电子，理论上生成 g铝。 22．能源与材料、信息一起被称为现代社会发展的三大支柱。面对能源枯竭的危机，提高能源利用率和开辟新能源是解决这一问题的两个主要方向。 (1)化学反应速率和限度与生产、生活密切相关，这是化学学科关注的方面之一。某同学为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，在 400mL 稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水法收集反应放出的氢气，实验记录如下(累计值): 时间/min 1 2 3 4 5 氢气体积/mL(标况) 100 240 464 576 620 ①哪一段时间内反应速率最大： min(填“0～1”或“1～2”或“2～3”或“3～4” 或“4～5”)。 ②另一学生为控制反应速率防止反应过快难以测量氢气体积。他事先在盐酸中加入等体积的下列溶液以减慢反应速率但不影响生成氢气的量。你认为可行的是 (填字母序号)。 A．KCl 溶液    B．浓盐酸    C．蒸馏水    D．CuSO4 溶液 (2)如图为原电池装置示意图： ①若 A 为铝，B 为镁，电解质为稀硫酸溶液，则负极材料是 (填“铝片”或“镁片”)。 ②若A为Cu，B 为石墨，电解质为 FeCl3 溶液，工作时的总反应为 2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2。写出铜电极的电极反应式： ；若该电池反应消耗了 0.1mol FeCl3， 则转移电子的数目为 。 23．将锌片和铜片用导线相连插入稀硫酸溶液中，则锌片做 极，现象为 ；铜片做 极，现象为 。负极反应方程式为： 。正极反应方程式为： 。当电路中通过3.01×1024个电子时，参与反应的Zn的质量是 g。 24．某原电池装置如图所示，电池总反应为2Ag＋Cl2=2AgCl。    (1)当电路中转移a mol e-时，交换膜左侧溶液中约减少 mol离子。交换膜右侧溶液中c(HCl) (填“>”“<”或“=”)1 mol·L-1(忽略溶液体积变化)。 (2)若质子交换膜换成阴离子交换膜，其他不变。若有11.2 L氯气(标准状况)参与反应，则必有 mol 离子(填离子符号)由交换膜 侧通过交换膜向 迁移。交换膜右侧溶液中c(HCl) (填“>”“<”或“=”)1 mol·L-1(忽略溶液体积变化)。 25．如图所示，其中甲池的总反应为2CH3OH＋3O2＋4KOH=2K2CO3＋6H2O，回答下问题： 请回答下列问题： (1)甲池为 (填“原电池”、“电解池”或“电镀池”)，负极的电极反应式为 。 (2)乙池A(石墨)电极的名称为 (填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”)，乙池中总反应式为 。 (3)当乙池中B极质量增加5.40g时，甲池中理论上消耗O2的体积为 mL(标准状况下)，丙池中析出 g铜。 (4)一段时间后，断开电键K。下列物质能使乙池恢复到反应前浓度的是_______(填选项字母)。 A．Ag B．Ag2O C．AgOH D．AgCl (5)若丙中电极不变，将其溶液换成含酚酞的NaCl溶液，电键闭合一段时间后，丙中D极附近观察到的现象是 ，溶液的pH将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。C电极上的电极反应式为 ，检验该电极反应产物的方法是 。 (6)若用丙装置电解精炼铜，粗铜(内含Zn、Fe、Ni等杂质)应该放在 (填C、D)极，电解进行一段时间后，电解质溶液中CuSO4的浓度将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C C C C B A B C A 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 B C B D D B C C C D 1．C 该电池放电时，二氧化碳被还原为甲酸，说明b电极为正极，a电极为负极。 A．充电时，a电极为阴极，得电子，反应为Zn(OH) + 2e- = Zn + 4OH-，故A正确； B．充电时，b电极为阳极，失电子，反应为2H2O - 4e- = 4H+ + O2 ↑，故B正确； C．放电时，负极反应为：Zn + 4OH- - 2e-= Zn(OH)，正极反应为：CO2+2H++ 2e- = HCOOH，所以总反应方程式错误，故C错误； D．标况下22.4L CO2的物质的量为1mol，放电时，1mol CO2转化为HCOOH，转移的电子数为（4-2）NA =2NA，故D正确； 故选C。 2．C 电池工作时总反应为NaxC＋Na1－xMnO2C＋NaMnO2，由图可知，放电时，硬质碳为负极，电极反应式为NaxC-xe-═C+xNa+，NaMnO2为正极，电极反应式为Na1-xMnO2+xNa++xe-═NaMnO2，充电时，硬质碳为阴极，电极反应式为C+xNa++xe-═NaxC，NaMnO2为阳极，电极反应式为NaMnO2-xe-═Na1-xMnO2+xNa+，据此作答。 A．由上述分析可知，放电时，正极反应为，故A正确； B．放电时，正极的反应式为Na1-xMnO2+xNa++xe-═NaMnO2，当电路中转移1mol电子时，会有1molNa+进入到正极材料，故正极质量增加23g，故B正确； C．电子不能在电解质中流动，电解质中是通过离子的定向移动导电，故C错误； D．放电时，硬质碳为负极，电镀铜，镀件为阴极，与硬碳相连，故D正确。 答案选C。 3．C A．由图中电子流动方向川知，放电时左边为负极右边为正极，原电池中阳离子向正极移动，所以电解质中的Li+向右端移动，故A错误； B．充电时阴极得电子发生还原反应，所以电极反应式为：Li++Al+e-=AlLi，故B错误； C．放电时，正极Cn(PF6)发生还原反应，据图可知生成PF6-，所以电极反应式为：Cn(PF6)+e-=PF6-+Cn，故C正确； D．锂比铝活泼，充电时，铝电极的电极反应式为：Li++Al+e-=AlLi，所以若转移0.2 mol电子，增重为0.2×7=1.4g，而不是5.4 g，故D错误； 故答案为C。 【点睛】原电池中电子经导线由负极流向正极，电流方向与电子流向相反；电解质溶液中阳离子流向正极，阴离子流向负极。 4．C 从电池总反应式可以分析出，放电时LiC6变为Li+和6C，Li元素化合价升高被氧化，所以石墨电极是负极，另一侧磷酸铁锂电极为正极，放电过程电解质中Li+向磷酸铁锂电极方向移动； A．根据分析，石墨电极为负极，故电势更低，描述错误，不符题意； B．根据分析，放电时Li+移向磷酸铁锂电极，而充电时离子移动方向相反，向石墨电极移动，描述错误，不符题意； C．放电时，磷酸铁锂电极是正极，电子流入，充电时，该极需输出电子，故要和电源正极相连，描述正确，符合题意； D．根据电池模型，可以看到，放电时正极电极反应式应是M1-xFexPO4+e-+Li+=LiM1-xFexPO4，描述错误，不符题意； 综上，本题选C。 5．C 由阴离子的定向移动可知石墨为阳极，则a为负极，b为正极，TiO2为阴极。 A．a为电源的负极，故A错误； B．石墨为阳极，电极上发生氧化反应，故B错误； C．电解TiO2制得钛，TiO2为阴极，发生还原反应，电极方程式为TiO2+4e-═Ti+2O2-，故C正确； D．Ti元素化合价由+4价降低到0价，则每生成0.1mol钛，转移电子0.4mol，故D错误； 故选C。 【点睛】本题考查电解知识，为高频考点，侧重于学生的分析能力的考查，注意把握电解原理以及电极方程式的书写，根据离子的定向移动判断电极为解答该题的关键。图为电解装置，由阴离子的定向移动可知石墨为阳极，则a为负极，b为正极，TiO2为阴极，电解时，阴极发生还原反应，阳极发生氧化反应。 6．B A．根据过程分析产物为、H2和，方程式配平正确，总反应的化学方程式为R－CH2OH+NH3RC≡N+2H2+H2O，选项A正确； B．中间体M的结构简式为，选项B错误； C．催化剂加快反应速率，让反应更容易进行，选项C正确； D．增大催化剂用量，不影响平衡移动，只影响反应速率，百分含量不变，选项D正确； 答案选B。 7．A A．本装置的目的是电解熔融氯化钠，可以联想电解铝工业中的助熔剂冰晶石，加入氯化钙的目的同样为做助熔剂，A正确； B．从图中知道，金属钠在上部收集，所以猜想到钠的密度小于混合盐的密度，B不正确； C．由图可知，Cl−通过隔膜D移至阳极A放电产生Cl2，所以，隔膜D应该为阴离子隔膜，C不正确； D．阴极的电极反应书写正确，但发生的是还原反应，D不正确； 故选A。 8．B A．钢铁表面镀锌，钢铁作正极，被保护，A与题意不符； B．钢铁在潮湿空气中会发生吸氧腐蚀，B符合题意； C．钢铁中加入锰、铬等金属，制成不锈钢，能有效防止钢铁被腐蚀，C与题意不符； D．将钢铁与直流电源负极相连，钢铁作阴极，被保护，D与题意不符。 答案为B。 9．C A．反应中锌失去电子，被氧化，锌是负极，氧化银得到电子，被还原，因此电池工作时，是正极，A正确； B．锌是负极，负极的电极反应是，B正确； C．电池工作时，电子从锌极经过导线流向，电子不能利用溶液传递，C错误； D．负极的电极反应是，正极反应式为+2e－+H2O＝2OH－+2Ag，所以工作时，负极区溶液碱性减弱，正极区溶液碱性增强，D正确； 答案选C。 10．A A．Mg有强还原性，可与钢铁形成原电池，Mg作负极，钢铁材料作正极，该方法为牺牲阳极的阴极保护法，故A正确； B．LiOH溶水显碱性，能与CO2反应生成碳酸锂，因此可用于宇宙飞船中CO2吸收剂，故B错误； C．晶体硅作半导体材料与其空间结构无关，故C错误； D．H2O2中O为-1价，因此具有强的得电子能力，表现强的氧化性，与其是共价分子无关，故D错误； 故选：A。 11．B 根据流程可知，电解产生氯酸钠溶液，则电解饱和食盐水，生成氯酸钠和氢气；氯酸钠溶液经一系列操作，得到氯酸钠固体，氯酸钠固体高温分解，生成氯化钠和高氯酸钠，加入氯化钾溶液生成高氯酸钾， A．“电解”过程中氧化产物与还原产物分别为NaClO3和H2，根据得失电子守恒可知二者的物质的量之比为1：3，A说法正确； B．“电解”时若选用钢铁作阳极，钢铁参与反应生成亚铁离子，B说法错误； C．“转化”过程说明该条件下NaClO4的溶解度大于KClO4的溶解度，C说法正确； D．对溶液进行蒸发浓缩，可得到更多KClO4，D说法正确； 答案为B。 12．C A. 通电时，锌环连接电源正极，所以是阳极，发生氧化反应，故A正确；B.阴极为溶液中氢离子得电子，所以发生的电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故B正确；C.断电时发生原电池反应，锌环失电子做负极，电极反应为Zn-2e-= Zn2+，故C错误；D.断电时有锌做负极，属于牺牲阳极的阴极保护法，故D正确；本题选C。 点睛：通电时为外加电流的阴极保护法，不通电时为牺牲阳极的阴极保护法。 13．B A. 该装置明显消耗了光能，产生了电能，从“电解食盐水时电能转变为化学能”可推知， 食盐水光解时光能转变为化学能，A选项正确； B. 外电路电子流动方向为“.a电极→b电极”，则电流方向为“b电极→a电极”，B选项错误； C. a电极变化过程为：光子通过半导体材料变为电子（从外电路移向正极）并在半导体材料上形及带正电荷的空穴（P+），带正电有的空穴得到Cl-失去的电子，产生Cl2并释放出能量，总反应式为2Cl--2e -Cl2，C选项正确； D. b电极的反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，根据溶液呈电中性可知，Na+通过离子交换膜从a极区迁到b极区，D选项正确； 故选B。 14．D 根据题意可知，该装置可回收硅，因而产生硅单质的炉渣一极为得电子的阴极，连接的M极为负极，而连接废钢为阳极，N为正极。 A．根据分析可知，M为电源负极，A正确； B．该实验是废钢脱碳故其中含有大量Fe，用稀H2SO4会与之反应，不能选用稀硫酸作为电解质溶液，B正确； C．电解时，阳极上C失电子产生CO，发生的电极反应为，C正确； D．若有1 mol O2−移向废钢电极，由反应可知转移电子为2mol，阴极的电极反应式为SiO+()e-=Si+xO2-，则炉渣电极所得硅的质量为()mol×28g/mol=(28x-14n)g，D错误； 故选：D。 15．D 通入氢气的一极为负极，故a极为负极，通入氧气的一极为正极，故b极为正极。 A． 没有指明为标准状况，不能计算H2的体积，故A错误； B． b极为正极，已知固体酸燃料电池以固体为电解质传递，则正极的电极反应式为：，故B错误； C． 原电池中，阳离子从负极移动向正极，故在固体酸膜中由a极流向b极，故C错误； D．燃料电池的总反应式相当于燃料燃烧的反应，电池总反应可表示为：，故D正确； 故选D。 16．B 放电时为原电池，由图可知，a极上Cu3(PO4)2→Cu2O→Cu，发生得电子的还原反应，b极上，发生失电子的氧化反应，则a极为正极、b极为负极，负极反应式为；充电时为电解池，原电池的正负极分别与电源的正负极相接，即a极为阳极、b极为阴极。 A．放电时为原电池，a极为正极、b极为负极，Cu3(PO4)2发生还原反应最终变为Cu，A不符合题意； B．充电时为电解池，a极为阳极、b极为阴极，阳极上OH-失电子生成水，阳极附近的碱性减弱，B符合题意； C．放电时b极为负极，负极反应式为，C不符合题意； D．当1molCu3(PO4)2完全放电时，a极上Cu3(PO4)2→Cu2O→Cu，根据Cu原子守恒，a极上生成3molCu，对应转移电子6mol，则电池内部有6molNa+发生迁移，D不符合题意； 故选B。 17．C A．SO2水溶液吸收溴蒸气生成溴化氢和硫酸，两者均为强酸，，A错误； B．燃烧为放热反应，焓变小于零，燃烧热是在101 kPa时，1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量；CS2燃烧的热化学方程式：CS2(l)+3O2(g)=CO2(g)+2SO2(g)     ，B错误； C．SO2还原TeCl4生成硫酸和Te、HCl：2SO2+TeCl4+4H2O=Te+2H2SO4+4HCl，C正确； D．电解池阴极发生还原反应，应该是得到电子，D错误； 故选C。 18．C A．甲池是原电池，N2H4发生氧化反应，N2H4是负极，在碱性电解质中的方程式为N2H4﹣4e﹣+4OH－═N2+4H2O，故A错误； B．甲池的总反应式为：N2H4+O2═N2+2H2O，有水生成溶液浓度减小，PH减小；乙池是电解池，乙池总反应：2CuSO4+2H2O=2Cu+O2+2H2SO4，乙池溶液pH减小，故B错误； C．乙池析出铜和氧气，所以反应一段时间后，向乙池中加一定量CuO固体，能使CuSO4溶液恢复到原浓度，故C正确； D．2.24L O2在非标准状况下的物质的量不一定是0.1mol，故D错误。 19．C A．钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠和硫酸铜发生复分解反应生成氢氧化铜沉淀，不能发生置换反应，故A错误； B．二价铁易被氧化生成三价铁，离子方程式为3FeO+10H++NO=3Fe3++NO↑+5H2O，故B错误； C．惰性电极电解硫酸钠和硝酸钾溶液均为电解水，故C正确； D．FeS溶于盐酸，故将过量的H2S通入FeCl3溶液中，反应生成氯化亚铁、硫和盐酸，反应的离子方程式为：2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+，故D错误； 故选C。 20．D 放电为原电池原理，从(1−x)LiFePO4+xFePO4+LixCnLiFePO4+nC可知，LixCn中的C化合价升高了，所以LixCn失电子，作负极，那么负极反应为：+nC，LiFePO4作正极，正极反应为：，充电为电解池工作原理，反应为放电的逆过程，据此分析解答。 A．由以上分析可知，放电正极上得到电子，发生还原反应生成，正极电极反应式：，A正确； B．原电池中电子流向是负极导线用电器导线正极，放电时，电子由负极经导线、用电器、导线到正极，B正确； C．充电时，阴极为放电时的逆过程，变化为，电极反应式：，C正确； D．充电时，作为电解池，阳离子向阴极移动，向右移动，D错误； 答案选D。 【点睛】带x的新型电池写电极反应时，先用原子守恒会使问题简单化，本题中，负极反应在我们确定是变为C之后，先用原子守恒得到—xLi++nC，再利用电荷守恒在左边加上-xe-即可，切不可从化合价出发去写电极反应。 21． O2+4e-+2H2O=4OH- 变小 2CH3OH+3O2+4OH-=2+6H2O Cl--5e-+2H2O=ClO2+4H+ 0.01 Al-3e-+7=4 铝 1.35 (1)①原电池中的氧气得电子，与溶液中的水反应生成氢氧根离子，作电池的正极，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-；负极上甲醇失电子，与溶液中的氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，则pH变小； ②该电池总反应为甲醇、氧气与溶液中的氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，方程式为2CH3OH+3O2+4OH-=2+6H2O； (2)①阳极上的氯离子失电子，与溶液中的水反应生成ClO2和氢离子，电极方程式为Cl--5e-+2H2O=ClO2+4H+； ②阴极水电离产生的氢离子得电子，生成氢气，生成标况下的112mL氢气即0.005mol时，转移0.01mol电子，通过阳离子交换膜的阳离子的物质的量为0.01mol； (3)①根据图象可知，放电时，负极的Al失电子与结合生成，则电极反应式为Al-3e-+7=4； ②充电时，Al电极为阴极，有机阳离子向阴极移动，即铝电极； ③电池充电时，4+3e-=Al+7，转移3mol电子，生成1molAl，则电路中每转移0.15mol电子，生成0.05mol铝，即1.35g。 【点睛】原电池的内电路中阳离子向正极移动；电解池中阳离子向阴极移动。 22． 2～3 AC 镁片 Cu-2e-=Cu2+ 0.1NA (1)①反应速率越快，相同时间内收集的氢气越多； ②要降低反应速率，可以采用降低氢离子浓度的方法实现； (2)①将铝片和镁片用导线相连，电解质为稀硫酸溶液，镁比铝活泼，镁作负极； ②若A为铜片，B为石墨，电解质为FeCl3溶液，Cu失电子作负极、石墨作正极，负极上铜失电子生成铜离子、使金属Cu的质量减小，正极上铁离子得电子生成亚铁离子，结合电极反应式分析转移电子数目。 (1)①相同条件下，反应速率越大，相同时间内收集的气体越多，0～1 min收集气体100 mL、1～2 min收集气体140 mL、2～3 min收集气体224 mL、3～4 min收集气体112 mL、4～5 min收集气体44 mL，由此可见在2～3 min收集气体体积最多，故2～3 min时间内反应速率最大； ②A．加入KCl溶液，使溶液中c(H+)降低，反应速率降低，且氢离子总物质的量不变，生成氢气总量不变，A符合题意； B．加入浓盐酸溶液，使溶液中c(H+)增大，化学反应速率增大，且氢离子总物质的量增加，使生成氢气总量增大，B不符合题意； C．加入蒸馏水，使溶液中c(H+)减小，反应速率降低，且氢离子总物质的量不变，生成氢气总量不变，C符合题意； D．加入CuSO4溶液，Zn和铜离子发生置换反应生成Cu，Zn与置换产生的Cu及稀盐酸构成了原电池而加快反应速率，D不符合题意； 故合理选项是AC； (2)①若 A 为铝，B 为镁，电解质为稀硫酸溶液，因镁比铝活泼，则负极材料是镁片； ②若A为Cu，B 为石墨，电解质为 FeCl3 溶液，工作时的总反应为 2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，根据方程式可知，Cu为负极，Cu失电子生成铜离子，铜电极的电极反应式为Cu-2e-=Cu2+；在正极上，溶液中的Fe3+得电子生成Fe2+，则正极B的电极反应式为Fe3++e-=Fe2+，根据正极的电极反应式可知，当该电池反应消耗了 0.1mol FeCl3时，转移电子的物质的量为0.1mol，数目为0.1NA。 23． 负 逐渐溶解 正 产生气泡 Zn - 2e- = Zn2+ 2H+ + 2e- =H2 ↑ 162.5 锌片和铜片用导线相连插入稀硫酸溶液中，构成原电池，锌更活泼，锌片作负极；锌失去电子，发生电极反应：Zn - 2e- = Zn2+；现象为：锌逐渐溶解；铜片作正极；氢离子得电子变成氢气，发生电极反应：2H+ + 2e- =H2 ↑；现象为：有气泡产生；当电路中通过3.01×1024个电子时，得失电子数为：，参与反应的Zn的质量是。 24．(1) 2a > (2) 1 Cl- 右 左 = 由电池总反应及电池装置图可知，Ag电极为负极，发生氧化反应生成Ag+，与溶液中的Cl-结合生成氯化银，为维持溶液中电荷守恒，左侧氢离子通过质子交换膜向右侧移动；通入氯气的一极为正极，发生还原反应生成氯离子。 （1）正极的电极反应式为Cl2＋2e-=2Cl-，负极的电极反应式为Ag-e-＋Cl-=AgCl，隔膜只允许氢离子通过，转移a mol电子，必有a mol Cl-沉淀。为了维持电荷平衡，交换膜左侧溶液中必有a mol H＋向交换膜右侧迁移，故交换膜左侧共减少2a mol离子(a mol Cl-＋a mol H＋)。交换膜右侧溶液中氯化氢浓度增大。 （2）n(Cl2)=0.5 mol，n(Cl-)=1 mol。正极的电极反应式为Cl2＋2e-=2Cl-，n(e-)=1 mol，Ag-e-＋Cl-=AgCl，交换膜右侧溶液中增加了1 mol负电荷(或增加了1 mol Cl-)，左侧减少了1 mol负电荷(或减少了1 mol Cl-)。如果质子交换膜换成阴离子交换膜，只允许阴离子(Cl-)通过交换膜，不允许H＋通过。为了维持电荷平衡，必有1 mol Cl-从交换膜右侧溶液中通过交换膜向左侧迁移，氯离子迁移之后，两侧溶液中盐酸浓度保持不变。 25．(1) 原电池 (2) 阳极 (3) 280 1.6 (4)B (5) 有气泡产生，溶液变红 增大 2Cl--2e-=Cl2↑ 润湿的淀粉KI试纸变蓝 (6) C 减小 根据电池结构可知甲池是甲醇燃料电池，左边Pt电极为负极，右边Pt电极为正极，进而推出乙、丙池为电解池，A、C为阳极，B、D为阴极。 （1）甲池符合甲醇燃料电池的结构，属于原电池，负极甲醇在碱性环境中失电子被氧化生成碳酸根离子：； （2）据分析乙池为电解池，A与原电池正极相连为阳极，总反应是电解硝酸银溶液生成银单质、硝酸、氧气：； （3）根据得失电子守恒22.4LO2~432gAg~128gCu，则B生成Ag使B极质量增加5.40g时，甲池中消耗氧气，，丙池中析出，m=1.6gCu； （4）电池总反应为：，溶液中减少的使原子个数比为2：1的Ag和O，因此补充Ag2O使乙池恢复到反应前浓度； （5）若丙中电极不变，将其溶液换成含酚酞的NaCl溶液，则为电解饱和食盐水，D为阴极发生2H2O+2e-=H2↑+2OH-，溶液中滴有酚酞，因此D附近有气泡产生，溶液变红，溶液pH将增大；C为阳极发生Cl--2e-=Cl2↑检验氯气用湿润淀粉碘化钾试纸，现象为：润湿的淀粉KI试纸变蓝； （6）电解精炼铜，粗铜在阳极，因此粗通放在C极，因为除了Cu放电外，Zn、Fe、Ni等杂质也失去电子，而阴极只有铜离子的电子，因此溶液中硫酸铜浓度减小。 学科网（北京）股份有限公司 $$