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．据了解，铜锈的成分非常复杂，主要成分有Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl。考古学家将铜锈分为无害锈(形成了保护层)和有害锈(使器物损坏程度逐步加剧，并不断扩散)，结构如图所示。    下列说法正确的是 A．Cu2(OH)3Cl属于有害锈 B．Cu2(OH)2CO3属于复盐 C．青铜器表面刷一层食盐水可以做保护层 D．用NaOH溶液法除锈可以保护青铜器的艺术价值，做到“修旧如旧” 2．如图是钢铁电化学保护的示意图。分析正确的是      A．若a、b两端用导线相连，Fe作正极 B．若a、b两端用导线相连，Zn被还原 C．若a、b两端与电源相连，Fe作阳极 D．若a、b两端与电源相连，Zn极得电子 3．二氧化碳的再利用是实现温室气体减排的重要途径之一。在稀中利用电催化可将同时转化为多种燃料，其原理如图所示，下列说法错误的是 A．一段时间后，阴极区溶液质量会减少 B．离子交换膜为阳离子交换膜 C．Pt电极上的电极反应式为 D．若阴极只生成0.15molCO和0.35molHCOOH，则电路中转移电子的物质的量为1mol 4．环氧乙烷(，简称EO)是一种重要的工业原料和消毒剂。由乙烯经电解制备EO的原理示意图如图，一定条件下，反应物按一定流速通过该装置。 已知：电解效率η(B)=×100%； 下列说法正确的是 A．电极1应与电源正极相连，离子交换膜应为阴离子交换膜 B．若η(EO)=100%，则溶液c的溶质为KCl C．不考虑各项损失，理论上生成2g气体A，可得到产品EO88g D．每生成1molEO，理论上电路中转移电子数为NA 5．《化学反应原理》模块从不同的视角对化学反应进行了探究、分析，以下观点中错误的是 ①钢铁船舶的外壳安装若干锌块采用了牺牲阳极法 ②难溶电解质溶解，所得的溶液中阴阳离子浓度一定相等 ③时溶液的等于时的溶液的 ④将加入水中并加热使其转化为 ⑤溶液显碱性的原因： ⑥乙烯聚合为聚乙烯的反应是熵减的过程，却能够自发进行，该反应的 A．①②③ B．④⑤⑥ C．②③⑤ D．①②⑥ 6．2019年诺贝尔化学奖授予了锂离子电池开发的三位科学家。一种锂离子电池的反应式为LixC6+Li1-xCoO26C+LiCoO2(x＜1)其工作原理如图所示。下列说法不正确的是 A．放电时A极电极式为:LixC6–xe-=6C+xLi+ B．放电时，若转移0.3mol电子，石墨电极将减重2.1g C．充电时，A极接外电源的负极 D．该电池放电过程中Co元素化合价不变 7．铅蓄电池的电极材料是Pb和PbO2，电解液是硫酸溶液。现用铅蓄电池电解饱和硫酸钠溶液一段时间，假设电解时温度不变且用惰性电极，下列说法不正确的是 A．蓄电池放电时，每消耗0.1 mol Pb，共生成0.1 mol PbSO4 B．电解池的阳极反应式为：4OH－－ 4e－==2H2O + O2↑ C．电解后，c(Na2SO4)不变，且溶液中有晶体析出 D．蓄电池中每生成2 mol H2O，电解池中就消耗1molH2O 8．在直流电源作用下，双极膜中间的解离为和，利用电解池产生强氧化性的羟基自由基()，处理含苯酚废水和含的烟气的工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．电势：N电极＜M电极 B．含SO2的烟气被吸收的反应为 C．阴极电极反应式为 D．每处理苯酚，理论上有透过膜 9．下列关于铜电极的叙述中正确的是 A．铜锌原电池中铜是负极 B．在铁上电镀铜时用铜作阴极 C．用电解法精炼粗铜时纯铜作阴极 D．电解稀硫酸时用铜作阳极，阳极产生氢气 10．下列离子方程式正确的是 A．碱性锌锰电池的负极反应： B．通入溶液无现象，再通入后产生白色沉淀 C．往溶液滴加少量的氨水： D．钢铁在潮湿的空气腐蚀：负极反应为： 11．化学与生产、生活、科技、环境等密切相关，下列说法不正确的是 A．锅炉水垢可先用Na2CO3溶液处理，后用酸去除 B．铅蓄电池在生活中使用广泛，属于一次电池 C．常用投加明矾、硫酸铁等电解质的方法处理浑浊的水 D．纯碱溶液清洗油污时，加热可以增强其去污力 12．现有阳离子交换膜、阴离子交换膜、石墨电极和如图所示的电解槽。利用氯碱工业中的离子交换膜技术原理，可电解Na2SO4溶液生产NaOH溶液和H2SO4溶液。下列说法中错误的是 A．阳极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑ B．从A口出来的是硫酸溶液 C．b是阳离子交换膜，允许Na+通过 D．Na2SO4溶液从E口加入 13．可充电电池结构如图，a和b为两个电极。关于该电池，下列说法不正确的是 A．隔膜为阳离子交换膜 B．有机电解质不可用水溶液代替 C．若电路中转移电子，消耗 D．b电极放电时为正极，充电时为阳极 14．一种新型燃料电池，它以多孔镍板为电极，两电极插入KOH溶液中，向两极分别通入乙烷和氧气，其电极反应式为，。有关此电池的推断正确的是（    ） A．电池工作过程中，溶液的pH逐渐减小 B．正极与负极上参加反应的气体的物质的量之比为2：7 C．通入乙烷的电极为正极 D．电解质溶液中的向正极移动 15．“双吸剂”含铁粉、活性炭和氯化钠等，可延长食品保质期。有关叙述正确的是 A．主要发生吸氧腐蚀 B．电能转变为化学能 C．吸收的气体是O2和CO2 D．正极反应为Fe-2e-=Fe2+ 16．某小组为探究金属的腐蚀与保护，设计如图实验装置。下列说法正确的是 A．该实验是牺牲阳极法保护锌 B．电子由锌经导线流向铁 C．一段时间后，从电极区取少量溶液于试管中，滴入2滴溶液，产生蓝色沉淀 D．将换成，该电极区溶液将变为蓝色 17．锌-二氧化碳可充电电池作为一门新兴的技术，不仅可以缓解所带来的温室效应，同时还可获得增值化学品(如乙酸，乙醇等)和额外电能。如图所示装置中，双极膜中水电离出的和在电场作用下可以向两极迁移 下列说法正确的是 A．放电时，外电路中电流由流向纳米片 B．当外电路通过电子时，理论上双极膜中水减少18g C．放电时，双极膜中H+向Zn电极迁移 D．充电时，阳极上的电极反应式为 18．目前科学家已经开发出一种新型燃料电池–固体氧化物电池，该电池以为燃料，电池中间部分的固体氧化物陶瓷可传导，下列说法正确的是 A．电池放电时，通入空气的电极为正极，发生氧化反应 B．电池放电时，每消耗时转移电子 C．电池正极的电极反应式： D．负极的电极反应式为： 19．斑铜被称为“金属宝石”，是以高品位的铜基合金为原料，精工打磨而成的一种精美工艺品，下列说法正确的是 A．斑铜熔沸点高于纯铜 B．铜矿石打磨成斑铜主要发生了物理变化 C．黄铜是中国使用最早的合金 D．铜器表面的铜绿主要来源于电化学腐蚀 20．亚氯酸钠是一种重要的含氯消毒剂。马蒂逊法制备亚氯酸钠的流程如图，下列说法错误的是 A．反应①阶段，参加反应的和的物质的量之比为2：1 B．反应②条件下，的氧化性大于 C．反应②中的可用代替 D．若反应①通过原电池来实现，则是正极产物 二、非选择题（共5题） 21．电解饱和食盐水装置如图所示。 (1)总反应的化学方程式为 。 (2)向两极各加入紫色石蕊溶液，B极附近溶液呈 色。A是 极，检验该极产物的实验方法是（试剂、现象及结论） 。 22．Ⅰ.回答下列问题： (1)在实验室中配制FeCl3溶液时，配制方法是将FeCl3晶体溶于 中，然后加水稀释到所需浓度，这样操作的目的是 。 (2)如果盐的水解程度很大，则可用于无机化合物的制备。例如用TiCl4制备TiO2的反应可表示为： ，将所得产物TiO2·xH2O焙烧得到TiO2。 Ⅱ.以废旧铅酸蓄电池中的含铅废料和H2SO4为原料，可以制取高纯PbO，从而实现铅的再生利用。在此过程中涉及如下两个反应： ①2Fe2++PbO2+4H++SO=2Fe3++PbSO4+2H2O ②2Fe3++Pb+SO=2Fe2++PbSO4 (3)写出Pb与PbO2反应生成PbSO4的化学方程式 。 (4)在上述过程中，Fe2+的作用是 。 (5)下列实验方案，可证实上述过程，请将方案补充完整。 a.向酸化的FeSO4溶液中加入 溶液，溶液几乎无色，再加入少量PbO2，溶液变红。 b.向a得到的溶液中加入 溶液恢复原来的颜色。 23．亚硝酸（HNO2）是一种与醋酸酸性相当的弱酸，很不稳定，在室温下立即分解。 （1）写出HNO2的电离方程式 。 （2）在酸性条件下，NaNO2与KI按物质的量1︰1恰好完全反应，I－被氧化为I2，写出该反应的离子方程式 。 （3）要得到稳定HNO2溶液，可以往冷冻的浓NaNO2溶液中加入或通入某种物质，下列物质适合使用是 （填序号）。写出该反应的化学方程式 。 a．稀硫酸b．二氧化碳c．二氧化硫 （4）建筑工业盐（NaNO2）与食盐外观很相似，溶液也都是无色，鉴别它们时，可将两种盐溶液分别加入酸性K2Cr2O7溶液中，加食盐水的无明显现象，加建筑工业盐溶液的溶液由橙色变为绿色（Cr3+的颜色），无气体放出，完成该反应的离子方程式 。 （5）若改用电解法将废水中NO2－转换为N2除去，N2将在 （填电极名称）生成。 （6）若工业废水中的NO2－的浓度约为1.0×10－6mol/L，取工业废水5mL于试管中，滴加1滴0.1 mol/L的硝酸银溶液（1滴为0.05mL），能否看到沉淀？ （假设溶液体积始终为5mL，通过计算说明，已知Ksp(AgNO2)＝2×10－8）， 。 24．原电池原理在工农业生产、日常生活、科学研究中具有广泛的应用。 (1)甲酸是基本有机化工原料之一，广泛用于农药、皮革、染料、医约和橡胶等工业。某科研团队利用光催化制甲酸如图所示：已知：。 ①两个电极中，电极电势较高的电极是 (填“M”或“N”)。 ②正极电极反应式为 。 ③若制得，不考虑气体溶解，整套装置质量增加 g。 (2)热激活电池主要用于导弹、火箭以及应急电子仪器供电，是一种电解质受热熔融即可开始工作的电池。一种热激活电池的结构如图所示。 已知放电后的两极产物分别为和，则a极的电极方程式为 。 (3)我国《政府工作报告》写入“推动充电、加氢等设施的建设”。如下图是一种新型“全氢电池”，能量效率可达。 ①该电池的总反应方程式为 。 ②该电池工作一段时间后，离子交换膜右侧质量增大，则透过离子交换膜迁移的离子是 。 ③该电池以恒定电流2A输出，当电池左侧消耗标况下时，可持续对外供电 小时(已知法拉第常数，计算结果保留到整数)。 25．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，用KOH溶液作电解质溶液，其负极反应式为 ，理论上，正极消耗氧气2.8 L（标况下）时，电路中有 mol e－通过。 （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，工作示意图如下。通过控制双控开关，可交替得到H2和O2。 ①太阳能光伏电池是将光能转化为 能。 ②当连接K1时可制得 气体。 ③当连接K2时，电极2附近pH （填“变大”、“变小”或“不变”）。 ④当连接K2时，电极3作 极，其电极反应式为 。 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A A A B C D A B C B 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 B D C A A B D D D C 1．A A. 从图中可知Cu2(OH)3Cl没有阻止潮湿的空气和Cu接触，可以加快Cu的腐蚀，因此属于有害锈，A正确； B.Cu2(OH)2CO3中只有氢氧根、一种酸根离子和一种阳离子，因此只能属于碱式盐，不属于复盐，B错误； C.食盐水能够导电，所以在青铜器表面刷一层食盐水，会在金属表面形成原电池，会形成吸氧腐蚀，因此不可以作保护层，C错误； D.有害锈的形成过程中会产生难溶性的CuCl，用NaOH溶液浸泡，会产生Cu2(OH)3Cl，不能阻止空气进入内部进一步腐蚀铜，因此不能做到保护青铜器的艺术价值，做到“修旧如旧”，D错误； 故合理选项是A。 2．A A. 若a、b两端用导线相连，形成原电池，Zn比Fe活泼，则Zn作负极，Fe作正极，故A正确； B. 若a、b两端用导线相连，形成原电池，则Zn作负极，失去电子，发生氧化反应，Zn被氧化，故B错误； C.a、b两端与电源相连，若Fe作阳极，阳极失去电子，铁被损耗，不能达到钢铁保护的要求，故C错误； D.若a、b两端与电源相连，Zn极得电子，即Zn极是阴极，Fe作阳极，阳极失去电子，铁被损耗，不能达到钢铁保护的要求，故D错误； 故选A。 【点睛】明确原电池和电解池的工作原理、各个电极上发生的反应是解答本题的关键，用电化学方法保护铁时，铁应为原电池的正极或电解池的阴极。 3．A A．阴极二氧化碳和氢离子的质量大于生成的CO、CH4、C2H4的总质量，阴极区溶液质量会增加，故Ａ错误； B．由电荷守恒可知，氢离子由左侧向右侧迁移，故离子交换膜为阳离子交换膜，故Ｂ正确； C．Pt电极为阳极，电极反应式为2H2O-4e-＝O2↑+4H+，故C正确； D．二氧化碳生成CO和HCOOH时，碳元素均由+4价降低为+2价，阴极只生成0.15molCO和0.35molHCOOH，则电路中转移电子的物质的量为(0.15mol +0.35mol)×2=1mol，故D正确； 故选：A。 4．B A．电极1电解氯化钾溶液产生氯气，氯气与水反应得次氯酸，乙烯与次氯酸反应，故电极1为阳极，应与电源正极相连，如果离子交换膜为阴离子交换膜，电极2电解水产生氢气和氢氧根进入极室1会影响次氯酸生成，故是极室1中钾离子进入极室2，离子交换膜为阳离子交换膜，A错误； B．若η(EO)=100%，则HOCH2CH2Cl与溶液a中的KOH恰好反应：HOCH2CH2Cl+KOH=KCl+H2O+，则溶液b的溶质为KCl ，B正确； C．气体A是阴极产生的氢气，2g气体A即1mol，转移电子2mol，对应电极1产生氯气1mol，生成HOCH2CH2Cl物质的量为1mol，则产品EO也为1mol，质量为44g，C错误； D．每生成1mol EO，需要1mol氯气，理论上电路中转移电子数为2NA，D错误； 本题选B。 5．C ①锌比铁活泼，铁、锌和海水形成原电池，锌被腐蚀，铁作正极被保护，该方法是采用了牺牲阳极法，故①正确； ②难溶电解质溶解，所得的溶液中阴阳离子浓度不一定相等，如CaF2溶解后的溶液中阴阳离子浓度不等，故②错误； ③水的电离是吸热反应，升高温度能促进水的电离，水的离子积常数只与温度有关，与溶液的酸碱性无关，则时溶液的小于时的溶液的，故③错误； ④将加入水中并加热，发生水解反应，即，生成的HCl不断挥发，最终转化为，故④正确； ⑤溶液显碱性，是因为碳酸氢根离子的水解导致溶液呈碱性，即，故⑤错误； ⑥的反应可自发进行，由乙烯聚合为聚乙烯的反应可知，该反应是熵减的反应，即，能够自发进行，则该反应的，故⑥正确； 综上所述，错误的序号为②③⑤，答案选C。 6．D 根据锂离子电池的反应式为LixC6+Li1-xCoO26C+LiCoO2(x＜1)可判断出，放电时Li元素化合价升高， LixC6(可看作单质Li和C)作负极，A极电极式为：LixC6–xe-=6C+xLi+，Li1-xCoO2作正极，Co元素化合价降低，由此分析。 A．放电时Li元素化合价升高， LixC6(可看作单质Li和C)作负极，A极电极式为：LixC6–xe-=6C+xLi+，故A正确； B．放电时，根据A极电极式为：LixC6–xe-=6C+xLi+，可知转移xmol电子时，石墨电极减少xmol锂离子，若转移0.3mol电子，石墨电极将减重0.3mol×7g/mol=2.1g，故B正确； C．放电时，A作负极，充电时，A极是阴极，接外电源的负极，故C正确； D．放电时，Li1-xCoO2作正极，Co元素化合价降低，故D错误； 答案选D。 7．A A．放电相当于原电池，负极是铅失去电子，生成硫酸铅。正极是二氧化铅，得到电子，也生成硫酸铅，所以蓄电池放电时，每消耗0.1molPb，共生成0.2molPbSO4，A不正确； B．电解池中阳极失去电子，生成氧气，B正确； C．电解硫酸钠的本质是电解水，有硫酸钠晶体析出，但浓度不变，C正确； D．蓄电池中每生成2molH2O，就转移2mol电子，则生成1mol水，D正确； 答案选A。 8．B 双极膜中间层中的H2O解离为H+和OH-，M极上O2得电子与H+反应生成羟基自由基(•OH)，说明M极为阴极，连接电源的负极，M极上产生的羟基自由基将苯酚氧化生成CO2；N极为阳极，H2O解离产生的OH-失电子产生羟基自由基，羟基自由基将SO2氧化为硫酸根离子，据此分析解答。 A．M极上得电子生成羟基自由基，说明M极为阴极，连接电源的负极，N极为阳极，故电势：N电极＞M电极，A错误； B．根据分析，H2O解离产生的OH-失电子产生羟基自由基，羟基自由基将SO2氧化为硫酸根离子，反应为，B正确； C．阴极上得电子生成羟基自由基，电极反应式为，C错误； D．每苯酚转化为，转移电子，每处理苯酚(即)，理论上有电子转移，但是根据图示分析，应该是有透过膜b而不是膜a，D错误； 答案选B。 9．C A．铜锌原电池中活泼性更强的锌做负极，铜电极为正极，A项错误； B．电镀池中，镀层金属做阳极，镀件做阴极；因此，铁上电镀铜时，铜电极应该做阳极，B项错误； C．电解精炼铜时，粗铜做阳极，纯铜做阴极，C项正确； D．电解池的阳极若为活性电极，则电极材料先发生氧化反应；因此，铜做阳极，阳极生成的是Cu2+，D项错误； 答案选C。 10．B A．碱性条件下不能存在大量的Zn2+，故碱性锌锰电池的负极反应为：，A错误； B．通入溶液无现象，再通入后产生白色沉淀BaSO4，故离子方程式为：，B正确； C．氨水是弱碱，故往溶液滴加少量的氨水的离子方程式为：，C错误； D．钢铁在潮湿的空气腐蚀：负极反应为：，D错误； 故答案为：B。 11．B A．水垢中的CaSO4，可先用Na2CO3溶液处理，发生反应CaSO4+Na2CO3=CaCO3+Na2SO4，将CaSO4转化为溶解度更小的CaCO3，而后用酸除去CaCO3，A正确；     B． 铅蓄电池在生活中使用广泛，可反复放电、充电，属于二次电池，B不正确； C．明矾、硫酸铁能水解产生氢氧化铝或氢氧化铁胶体、能吸附水中固体悬浮物并使之沉降，则常用投加明矾、硫酸铁等电解质的方法处理浑浊的水，C正确；     D．纯碱溶液显碱性，可用于去除油污，且加热时的水解程度大，溶液的碱性强，去污效果增强，D正确； 答案选B。 12．D 阳极发生反应2H2O-4e-=O2↑+4H+(或)，气体B为O2，原料室（中间室）中经过阴离子交换膜(a膜)进入阳极室，结合H+生成H2SO4，故出口A得到产品H2SO4，进口E加入的是稀硫酸（不加纯水，因为纯水导电能力差），阴极发生反应2H2O+2e-=H2↑+2OH-，气体C为H2，原料室（中间室）中Na+经过阳离子交换膜(b膜)进入阴极室，结合OH-生成NaOH，故出口G得到产品NaOH，阴极室进口加入的是稀NaOH溶液（不加纯水，因为纯水导电能力差）。 A．阳极上氢氧根离子放电，发生的反应为，A正确； B．由分析知，从A口流出的是H2SO4溶液，B正确； C．由分析知，b是阳离子交换膜，允许Na+通过，C正确； D．NaOH在阴极附近生成，H2SO4在阳极附近生成，故Na2SO4溶液应从F口加入， D错误。 答案选D。 13．C 由图可知电池总反应K+O2═KO2，a极上K的化合价升高、发生失电子的氧化反应生成K+，则a电极为负极，b电极为正极，负极反应为K-e-═K+，正极发生得电子的还原反应，正极反应为K++O2+e-═KO2，原电池工作时阳离子移向正极、阴离子移向负极。 A． 由图可知，b极生成KO2，即a极上生成的K+通过隔膜移向b极，隔膜为阳离子交换膜，故A正确； B． 钾是活泼金属，极易与水反应，有机电解质不可用水溶液代替，故B正确； C． 正极反应为K++O2+e-═KO2，若电路中转移电子，消耗0.1molO2，气体的状态不能确定，不一定是，故C错误； D． 放电时，正极得电子发生还原反应，b电极放电时为正极，充电时为阳极，故D正确； 故选C。 14．A A.电池总反应为，故电池工作过程中，消耗氢氧根离子，溶液的pH逐渐减小，故A正确； B.由总反应式可知，乙烷在负极发生氧化反应，氧气在正极发生还原反应，所以正、负极上参加反应的气体的物质的量之比为7：2，故B错误； C.由题给极反应可知，通入乙烷的电极为负极，发生氧化反应，故C错误； D.阴离子向负极移动，解质溶液中的向负极移动，故D错误； 故选：A。 15．A A．铁为金属，活泼性大于碳，氯化钠为电解质，潮湿环境中形成原电池，为中性环境，发生铁的吸氧腐蚀，A正确； B．形成原电池，将化学能转化为电能，B错误； C．该过程发生铁的吸氧腐蚀，正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，吸收的气体是O2和水，C错误； D．Fe-2e-=Fe2+为负极反应，正极反应是O2+4e-+2H2O=4OH-，D错误； 综上所述答案为A。 16．B Zn比Fe活泼，Zn为负极被腐蚀，Zn极电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，Fe为正极、被保护，Fe极电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-。 A．Zn比Fe活泼，Zn为负极被腐蚀，Fe为正极、被保护，该实验是牺牲阳极法保护铁，A项错误； B．电子由负极锌经导线流向正极铁，B项正确； C．Zn极电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，Fe极电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，没有Fe2+生成，故一段时间后，从Fe电极区取少量溶液于试管中，滴入2滴K3[Fe(CN)6]溶液，不会产生蓝色沉淀，C项错误； D．将Zn换成Cu，Fe比Cu活泼，Fe为负极被腐蚀，Cu为正极，该电极区溶液不会变蓝色，D项错误； 答案选B。 17．D 由图可知，放电时为原电池，Zn为负极发生失电子的氧化反应 ，纳米片为正极，发生还原反应，CO2发生得电子的还原反应转化为C2H5OH，H2O电离出的H+和OH-分别由双极膜移向正极、负极；充电时为电解池，原电池正负极分别与电源正负极相接，阴阳极反应与原电池负正极反应相反，据此分析作答。 A．由分析知放电时，为负极，纳米片为正极，外电路中电流正极流向负极，故A错误； B． 当外电路通过电子时，理论上有2molH+和2molOH-分别向正极和负极移向，即有2mol水参与电离，双极膜中水减少36g，故B错误； C．放电时为原电池，阳离子移向正极，阴离子移向负极，即双极膜中H+向正极区即纳米片迁移，故C错误； D．充电时为电解池，阴阳极反应与原电池负正极反应相反，正极反应为CO2+12H++12e- =C2H5OH+3H2O， 阳极上的电极反应式为，故D正确； 故答案为：D。 18．D 甲醇燃料电池中甲醇发生氧化反应，为负极，氧气在正极上发生还原反应。 A．通入空气的电极为正极，发生还原反应，故A错误； B．无标准状况，无法计算的物质的量，故B错误； C．固体氧化物中传导，故电极反应式为，故C错误； D．负极上甲醇失电子，电极反应式为：，故D正确； 故选D。 19．D A．合金的熔沸点低于各组分的熔沸点，则斑铜熔沸点低于纯铜，故A错误； B．铜矿石打磨成斑铜时，铜元素的化合价发生变化，则铜矿石打磨成斑铜主要发生了化学变化，故B错误； C．青铜是中国使用最早的合金，故C错误； D．铜器表面的铜绿是铜合金中的铜与杂质在潮湿的空气中构成原电池，铜做负极被氧化所致，则铜器表面的铜绿主要来源于电化学腐蚀，故D正确； 故选D。 20．C A．根据流程图反应①中氧化剂是NaClO3，还原剂是SO2，还原产物是ClO2，氧化产物是NaHSO4，根据化合价升降相等可得NaClO3和SO2的物质的量之比为2：1，故A正确； B．据流程图反应②ClO2与H2O2反应的变价情况，ClO2做氧化剂，H2O2做还原剂，可以推出ClO2的氧化性大于H2O2，故B正确； C．据流程图反应②，在ClO2与H2O2的反应中，ClO2转化为NaClO2氯元素的化合价降低，做氧化剂；H2O2只能做还原剂，氧元素的化合价升高，不能用NaClO4代替H2O2，故C错误； D．由反应①化合价变化情况，再根据原电池正极表面发生还原反应，所以ClO2是正极产物，故D正确； 故选C。 21．(1)2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑ (2) 蓝 阳 用湿润的淀粉碘化钾试纸靠近导管口，试纸变蓝色，表明该气体能将KI氧化为I2，该气体为Cl2 （1）电解饱和食盐水时，生成NaOH、Cl2和H2，总反应的化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑。 （2）从图中可以看出，A电极与电源的正极相连，为电解池的阳极，B电极与电源的负极相连，为电解池的阴极。向两极各加入紫色石蕊溶液，B极(阴极)水电离产生的H+得电子生成H2，OH-浓度增大，溶液呈碱性，则B极附近溶液呈蓝色。A是阳极，Cl-失电子生成Cl2，检验该极产物(Cl2)的实验方法是：用湿润的淀粉碘化钾试纸靠近导管口，试纸变蓝色，表明该气体能将KI氧化为I2，该气体为Cl2。 22．(1) 较浓的盐酸 抑制FeCl3的水解 (2)TiCl4+(x+2)H2O=TiO2·xH2O↓+4HCl (3)PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O (4)催化剂 (5) KSCN Pb 【解析】（1） 氯化铁水解：，为防止铁离子水解，在配制氯化铁溶液时常将FeCl3固体先溶于较浓的盐酸中，氢离子浓度增大，从而抑制铁离子水解，故答案为：较浓的盐酸；抑制FeCl3水解； （2） TiCl4水解生成TiO2•xH2O和HCl，TiCl4与H2O反应方程式为：TiCl4+(2+x) H2O=TiO2•xH2O+4HCl，故答案为：TiCl4+(2+x) H2O=TiO2•xH2O+4HCl； （3） 将方程式①+②得Pb、PbO2、H2SO4反应的方程式为PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，故答案为：PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O； （4） Fe2+在第一个反应中作反应物、第二个反应中作生成物，为催化剂，所以Fe2+的作用是作催化剂，故答案为：催化剂； （5） Fe3+和SCN-反应生成Fe(SCN)3而使溶液呈血红色，Fe2+和SCN-不反应，可以用KSCN溶液检验铁离子，所以向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液，溶液几乎无色，再加入少量PbO2，溶液变红，说明PbO2能氧化Fe2+生成Fe3+；向溶液中加入Pb使Fe3+被还原为Fe2+，Pb被氧化为PbSO4，故答案为：KSCN；Pb。 23． HNO2H++ NO2－ 4H+ + 2NO2－+ 2I－=I2 + 2NO↑+ 2H2O a 2NaNO2 + H2SO4=Na2SO4 + 2HNO2 8H++ 3NO2－ + Cr2O72－=2Cr3+ + 3NO3－ + 4H2O 阴极 不能 混合后c(AgNO3)：0.05mL×0.1mol·Lˉ1/5mL×c(AgNO3)=1.0×10－3mol·Lˉ1 Qc=c(Ag+)c(NO2-)=1.0×10－3 mol·Lˉ1×1.0×10－6 mol·L－1=1.0×10－9 <2×10－8，不能生成沉淀 （1）亚硝酸是弱电解质，在水溶液里只有部分电离，电离方程式为HNO2⇌H++NO2-，故答案为HNO2⇌H++NO2-； （2）碘离子被氧化为碘单质时，碘元素化合价由-1升高到0价，若消耗碘离子2mol，则有2mol电子转移。根据电子转移守恒，2mol的亚硝酸钠得到2mol电子时，则需氮元素的化合价由+3降为+2价，所以产物中含氮的物质为NO，反应的离子方程式为：4H++2NO2-+2I-=I2+2NO↑+2H2O，故答案为4H++2NO2-+2I-=I2+2NO↑+2H2O； （3）亚硝酸的酸性与醋酸相当，而醋酸的酸性强于碳酸，故浓NaNO2溶液中通入二氧化碳不能反应生成亚硝酸。如果通入二氧化硫，会被亚硝酸氧化为硫酸，也不能得到亚硝酸，所以选用稀硫酸，反应的方程式为：2NaNO2+H2SO4=Na2SO4+2HNO2，故答案为a；2NaNO2+H2SO4=Na2SO4+2HNO2； （4）酸性条件下，亚硝酸根离子与CrO72-发生氧化反应生成硝酸根离子、铬离子和水，离子反应方程式为Cr2O72-+3NO2-+8H+=3NO3-+2Cr3++4H2O，故答案为Cr2O72-+3NO2-+8H+=3NO3-+2Cr3++4H2O； （5）若改用电解法将废水中NO2-转换为N2除去，氮元素的化合价降低，发生还原反应在电解池的阴极，故答案为阴极； （6）混合后c（AgNO3）∶=1.0×10-3 mol•Lˉ1，而Qc=c（Ag+）c（NO2-）=1.0×10-3 mol•Lˉ1×1.0×10-6 mol•Lˉ1=1.0×10-9mol2•Lˉ2＜2×10-8mol2•Lˉ2，所以不能生成沉淀，故答案为不能；混合后c（AgNO3）∶=1.0×10-3 mol•Lˉ1，而Qc=c（Ag+）c（NO2-）=1.0×10-3 mol•Lˉ1×1.0×10-6 mol•Lˉ1=1.0×10-9mol2•Lˉ2＜2×10-8mol2•Lˉ2，所以不能生成沉淀。 24．(1) N 5.6 (2) (3) Na+ 1340 （1）N极二氧化碳得电子变成HCOOH，为正极，电极反应式为，由可知，通入2 mol二氧化碳时，二氧化碳增加88g，同时生成2mol甲酸，溢出1mol氧气，减少32g，装置增加88-32g=56g，若制得9.2g甲酸，整套装置增加5.6g。 （2）a极为原电池的负极，失去Li+，电极反应式为。 （3）左边吸附层A是负极，电极反应式为，正极电极反应式为，可得总反应为。该电池工作一段时间后，离子交换膜右侧质量增大，且右侧为正极，说明阳离子移向正极，透过离子交换膜迁移的离子是Na+。电池左侧消耗标况下时，其，故转移电子共100mol，电荷量为，。 25． H2－2e－＋2OH－＝2H2O 0.5 电 H2 变小 阴极 NiOOH＋e－＋H2O＝Ni(OH)2＋OH－ (1)反应中氢气失电子化合价升高，与溶液中的氢氧根离子反应生成水；正极消耗氧气2.8 L，即0.125mol，化合价由0价变为-2价，转移电子物质的量为0.5mol； (2) ①太阳能光伏电池是将光能转化为电能； ②当连接K1时，溶液中的氢离子得电子生成氢气； ③当连接K2时，电极2为阳极，溶液中的水失电子，生成氧气和氢离子； ④当连接K2时，电极3作阴极；得电子，由NiOOH变为Ni(OH)2。 (1)反应中氢气失电子化合价升高，与溶液中的氢氧根离子反应生成水，则电极反应式为H2－2e－＋2OH－＝2H2O；正极消耗氧气2.8 L，即0.125mol，化合价由0价变为-2价，转移电子物质的量为0.5mol； (2) ①太阳能光伏电池是将光能转化为电能； ②当连接K1时，溶液中的氢离子得电子生成氢气； ③当连接K2时，电极2为阳极，溶液中的水失电子，生成氧气和氢离子，附近pH变小； ④当连接K2时，电极3作阴极；得电子，由NiOOH变为Ni(OH)2，电极反应式为NiOOH＋e－＋H2O＝Ni(OH)2＋OH－。 学科网（北京）股份有限公司 $$