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） 1．一种水系可逆锌—二氧化碳电池结构如图。已知：在电场的作用下，双极膜的阴、阳膜复合层间的解离成和并分别通过阳膜和阴膜。下列说法正确的是 A．充电时，阴极区溶液的减小 B．放电时，电子从金属锌经过溶液流向选择性催化材料 C．充电时，若阴极增重，则阳极产生的在标准状况下体积为 D．放电时，选择性催化材料的电极反应为： 2．将图1所示的装置中盐桥换成铜导线与两石墨棒连接得到图2所示装置，并将NaCl溶液换为HCl溶液，发现电流表指针仍然有偏转，下列说法正确的是 A．图1盐桥中的阳离子移向甲装置 B．两图都是将化学能转变成电能的装置 C．图2中乙装置总反应的离子方程式：Cu2++2Cl-Cu+Cl2↑ D．图2中电子流向为Fe→电流计石墨→石墨b→石墨c→Fe 3．在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接锌片和铜片，下列叙述正确的是 A．SO向铜片移动 B．电子通过导线由铜片流向锌片 C．正极有O2逸出 D．铜片上有H2逸出 4．为了减少对环境的污染，常用电解法对煤进行脱硫(含硫物质主要是)处理。工作原理如图所示。 下列说法不正确的是 A．阳极的电极反应为 B．电解开始时，阴极上可能有无色气体产生 C．电解过程中，混合溶液的值将变大 D．脱硫过程反应： 5．一种用离子液体作电解质的硅氧燃料电池的裴置如下图所示[RTH为离子液体电解质，阳离子为EMIm+。阴离子有(HF)2F-和( HF)3F-]。下列说法错误的是 A．电池总反应为Si+O2=SiO2 B．电池工作时，(HF)2F-向Si极移动 C．负极上Si直接被氧化成SiO2后在正极上沉积 D．正极上发生反应O2 +4e- +12(HF)3F-=16(HF)2F- +2H2O 6．表示下列变化的化学用语正确的是（   ） A．NaHCO3溶液显碱性：HCO3－+H2OCO32－+OH－ B．醋酸溶液显酸性：CH3COOH=CH3COO－+H+ C．氨水显碱性：NH3·H2ONH4++OH－ D．铁在潮湿空气中被腐蚀的负极反应：Fe－3e－ =Fe3+ 7．我国科学家开发出一种双极制氢系统，在低电池电压下的KOH介质中，可将醛类物质电催化转化为相应的羧酸盐和氢气，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是 A．泡沫铜与直流电源的正极相连 B．制得1 mol氢气，理论上外电路中迁移了2 mol电子 C．高电压下不能实现双极制氢的原因可能是Cu被氧化从而使催化剂失活 D．泡沫铜电极上发生的反应可能为2R-CHO+4OH-－2e-=2R-COO-+H2↑+2H2O 8．通过电解废旧锂电池中的可获得和(进一步处理得到)，电解示意图如下(其中滤布的作用是阻挡固体颗粒，但离子可自由通过。电解过程中溶液的体积变化忽略不计)。下列说法错误的是 A．电极B与电源的正极相连 B．电极A的电极反应式： C．电解一段时间后溶液中pH保持不变 D．理论上当电路中转移2mol电子时，产生87g沉淀 9．下列说法正确的是 A．吸热反应N2(g) + O2(g) = 2NO(g) 在高温下可自发进行，则反应的△S＞0 B．电解法精炼铜时应将粗铜板作阴极 C．在外加电流的阴极保护法中，须将被保护的钢铁设备与直流电源的正极相连 D．电镀时应将待镀物品（镀件）与直流电源的正极相连 10．下列说法不正确的是 A．反应CaO＋H2O=Ca(OH)2可放出大量的热，故可把该反应设计为原电池 B．将Fe、Cu用导线连接后放入浓硝酸中组成原电池，Cu为负极，Fe为正极 C．通过原电池装置，可将反应2H2+O2=2H2O的化学能转化为电能，为航天器供电 D．某电池反应Fe＋2FeCl3=3FeCl2，当电路中有1mole-通过时，电解质溶液增重28 g 11．原电池与电解池在生活和生产中有着广泛应用。下列有关判断中错误的是 A．装置①研究的是电解CuCl2溶液，阴极产物有红色固体析出 B．装置②是将化学能转化为电能 C．装置②中MnO2是正极反应物，发生的是氧化反应 D．两个装置中涉及的主要反应都是氧化还原反应 12．某同学为研究原电池原理，设计了如图所示的两种装置，溶液A、溶液B均为硫酸盐溶液，闭合开关、后，装置①和装置②中小灯泡均可以发光。下列有关说法错误的是 A．Zn电极的电势低于Cu电极 B．②中Cu电极区的电极反应可能为： C．①中离子向Zn电极迁移，②中盐桥向Cu电极迁移 D．消耗相同质量的金属Zn，装置②产生的电能比装置①更多 13．有机溶剂-水自分层电池，借助液-液界面屏障，可以实现电池在无隔膜下平稳运行。中国科学院大连化学物理研究所提出了一种锌、溴自分层电池，该电池采用的水溶液作为负极电解液，而正极电解液为含的有机溶液。其装置如图所示，下列说法错误的是 A．放电时，电子从负极流出进入正极，再经电解液回到负极 B．放电时，溶于中的被还原为，重新回到水溶液中 C．充电时，阴极电极反应式为 D．该电池可有效防止的交叉混合，因此无需隔膜 14．将质量相等的银片和铂片分别作为阳极和阴极来电解硝酸银溶液：i.以电流强度为1A，通电10 min；ii.10 min后，反接电源，以电流强度为2 A继续通电10 min；下列图象分别表示的是：铂电极的质量，银电极的质量及电解池产生气体质量与电解时间的关系图，正确的是下列 A．①③ B．①② C．②③④ D．①②③④ 15．由下列实验操作和现象得出的结论正确的是（　　） 选项 实验操作 实验现象 结论 A 向Co2O3中滴入浓盐酸 产生黄绿色气体 氧化性：Cl2＞Co2O3 B 白铁皮（镀锌铁）出现刮痕后浸泡在饱和食盐水中，一段时间后滴入几滴K3[Fe(CN)6]溶液 无明显现象 该过程未发生氧化还原反应 C 向Na2S溶液中滴加盐酸 产生臭鸡蛋气味气体 非金属性：Cl＞S D 将10 mL 2 mol·L－1的KI溶液与1 mL 1 mol·L－1 FeCl3溶液混合充分反应后滴加KSCN溶液 溶液颜色变红 KI与FeCl3的反应有可逆性 A．A B．B C．C D．D 16．某科研小组研究采用BMED膜堆(示意图如图)，模拟以精制浓海水为原料直接制备酸碱。BMED膜堆包括阳离子交换膜、阴离子交换膜和双极膜(A、D)。已知：在直流电源的作用下，双极膜内中间界面层发生水的解离，生成H＋和OH－。下列说法正确的是 A．电极a连接电源的负极 B．电解质溶液采用Na2SO4溶液可避免有害气体的产生 C．电极a每产生1 mol气体就有2 mol离子通过B膜 D．C为阴离子交换膜 17．下图是采用新能源储能器件将CO2转化为固体产物，实现CO2的固定和储能灵活应用的装置。储能器件使用Li-CO2电池，组成为：钌电极/CO2饱和的LiClO4-DMSO电解液/锂片。下列说法不正确的是 A．Li-CO2电池的电解液由LiClO4和DMSO溶于水得到 B．CO2的固定中，每转移8 mol e-，生成6 mol气体 C．过程Ⅱ中化学能转化为电能 D．过程Ⅰ的钌电极的电极反应式为2Li2CO3+C-4e-═4Li++3CO2↑ 18．下列有关物质制备的说法正确的是 A．制备Fe(OH)3胶体：向饱和FeCl3溶液中滴加氨水 B．制备少量氨气：将浓氨水滴加到碱石灰上 C．制备Mg：电解MgCl2溶液 D．制备无水AlCl3：将AlCl3溶液加热蒸干 19．过二硫酸钾是工业上一种重要的消毒剂和织物漂白剂，可通过电解溶液制备。它在下能发生分解反应：(未配平)，设是阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A．溶液的离子总数为 B．中存在非极性共价键的数目为个 C．标准状况下，含有的原子数大于 D．电解溶液时，在阳极上生成 20．锌电池具有成本低、安全性强、可循环使用等优点。一种新型锌电池的工作原理如图所示(凝胶中允许离子生成或迁移)。下列说法正确的是 A．充电过程中，a电极接外接电源的负极 B．充电过程中，b电极反应为：Zn2＋＋2e-=Zn C．放电过程中，H2SO4溶液中SO 向a电极迁移 D．放电过程中，转移 0.4mol e-时，a电极消耗 0.8molH＋ 二、非选择题（共5题） 21．以四甲基氯化铵[(CH3)4NCl]水溶液为原料，通过电解法可以制备四甲基氢氧化铵[(CH3)4NOH]，装置如图所示。 (1)收集到(CH3)4NOH的区域是 (填a、b、c或d)。 (2)写出电池总反应 。 22．能源是现代文明的原动力，通过化学方法可以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源的利用率。请回答下列问题。 (1)用CH4和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构如图所示： ①则电极d是 (填“正极”或“负极”)，电极c的电极反应式为 。 ②若线路中转移2mol电子，则该燃料电池理论上消耗的O2在标准状况下的体积为 L。比起直接燃烧燃料产生电力，使用燃料电池有许多优点，其中主要有两点：首先燃料电池的能量转化效率高，其次 。 (2)银锌纽扣电池，其电池反应式为Zn＋Ag2O＋H2OZn(OH)2＋2Ag。 ①电池在放电时，正极反应式为 。放电时电流从 经导线流向 ②该电池属于 (填“酸”“碱”或“中”)性电池。充电时的能量转化形式：由 能转化为 能。 23．某化学兴趣小组的同学用如下图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合K时，观察到电流表的指针发生了偏移。 请回答下列问题： (1)乙装置的名称是 ；Zn为 极。 (2)写出电极反应：Cu极： ；石墨棒极： 。 (3)当甲中产生0.1mol气体时，乙中产生的气体在标准状况下的体积应为 。 (4)若乙中溶液不变，将其电极都换成铜电极，闭合K一段时间后，乙中溶液的颜色 （填“变深”、“变浅”或“无变化”)。 (5)若乙中电极不变，将其溶液换成NaCl溶液，闭合K一段时间后，甲中溶液的pH将 （填“增大”、“减小”或“不变”，下同）；乙中溶液的pH将 。 (6)若乙中电极不变，将其溶液换成饱和Na2SO4溶液，闭合K一段时间，当阴极上有a mol气体生成时，同时有w g Na2SO4·10H2O析出，假设温度不变，剩余溶液中溶质的质量分数应为 (用含w、a的表达式表示，不必化简)。 24．甲醇是一种重要的化工原料又是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景。 （1）在一容积为2L的密闭容器内，充入0.2molCO与0.4molH2发生反应，CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，CO的平衡转化率与温度，压强的关系如图1所示。 由图可判断△H 0，A、B两点对应的平衡常数关系是KA KB（填“>、<、=”）。 （2）某温度下，充分反应后，达到平衡时测得c(CO)=0.02mol/L，则此温度下的平衡常数K= 。 （3）我国在甲醇燃料电池技术方面获得新突破，组装出自呼吸电池及主动式电池。其工作原理如图2所示。该电池工作时，c口通入的物质为 （填化学式）；电池负极的电极反应式为 。 25．研究大气中含硫化合物(主要是H2S和SO2)的转化具有重要意义。 (1)H2S资源化利用途径之一是回收能量并得到单质硫，如图为质子膜H2S燃料电池的示意图。 ①电极a为电池的 极，电极b上发生的电极反应为： 。 ②每17gH2S参与反应，有 mol H+经质子膜进入 极区。 (2)低浓度SO2废气的处理是工业难题，目前常用的方法如下： ①Na2SO3溶液吸收SO2的化学方程式是 。 ②如果用含等物质的量溶质的下列各溶液分别吸收SO2，则理论吸收量最多的是( ) A．Na2SO3 B．Na2S     C．Ba(NO3)2   D．酸性KMnO4 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D C D C C C B C A A 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 C B A A D B A B A D 1．D 由图可知，放电时，金属锌电极为负极，Zn失电子发生氧化反应，电极反应式为，选择性催化材料电极为正极，发生还原反应，电极反应式为，双极膜复合层间的H2O电离出的H+通过膜移向选择性催化材料电极，OH-通过膜移向锌电极，充电时锌电极为阴极，电极反应式为，选择性催化材料电极为阳极，电极反应式为，据此作答。 A．充电时锌电极为阴极，电极反应式为，阴极区溶液的增大，A项错误； B．放电时，电子从负极锌经导线流向选择性催化材料，B项错误； C．充电时，阴极电极方程式为：，若阴极增重32.5g，生成0.5molZn，转移1mol电子，阳极电极方程式为：，产生0.25mol，标准状况下体积为，C项错误； D．放电时，选择性催化材料的电极为正极发生反应为：，D项正确； 故选D。 2．C 图2中甲为Fe-石墨-盐酸原电池，Fe为负极，石墨为正极，乙为电解池，石墨b与原电池正极相连，为阳极，石墨a与原电池负极相连，为阴极。 A．图1为原电池装置，Fe为负极，石墨为正极，阳离子向正极移动，则图1盐桥中的阳离子移向乙装置，A错误； B．图2甲为Fe-石墨-盐酸原电池，是将化学能转变成电能的装置，乙为电解池，是将电能转化为化学能的装置，B错误； C．图2乙装置为电解氯化铜的装置，阳极氯离子失电子转化为氯气，阴极铜离子得电子转化为铜单质，故乙装置中总反应的离子方程式：Cu2++2Cl-Cu+Cl2↑，C正确； D．电子只在导线中移动，不能进入溶液，则图2中电子流向为：Fe→电流计→石墨a、石墨b→铜丝→石墨c，D错误； 答案选C。 3．D Zn、Cu、硫酸构成的原电池金属锌做负极，金属铜做正极。 A．原电池中阳离子移向正极，阴离子移向负极，溶液中的SO移向负极，即向锌片移动，故A错误； B．电子通过导线由锌片流向铜片，故B错误； C．正极上放电的是氢离子，正极有氢气逸出，故C错误； D．金属铜做正极，正极上放电的是氢离子，有氢气逸出，故D正确。 故选D。 4．C 该装置为电解池，左侧石墨为阳极，发生氧化反应，右侧石墨为阴极，发生还原反应为，在电解质溶液内发生完成煤的脱硫过程。 A．从图中分析，左侧石墨为阳极，发生氧化反应，A正确； B．右侧石墨为阴极，发生还原反应为，B正确； C．电解过程中，电路中每转移15mol电子，阳极有15mol转化为，电解质溶液中发生反应，生成16mol，阴极有15mol发生还原反应，故溶液中有1mol生成，溶液值减小，C错误； D．从图中分析，在电解质溶液内发生完成煤的脱硫过程，D正确； 答案选C。 5．C A． 由图知，Si失去电子最终转变为SiO2， O2得到电子最终转变为SiO2，电池总反应为Si+O2=SiO2，A正确； B．电池工作时，Si 失去电子被氧化、Si为负极、内电路中阴离子(HF)2F-向Si极移动，B正确； C． 由图知，负极上Si先被氧化为SiF4，遇水转变成SiO2后在正极上沉积，C错误； D． 正极上氧气得电子被还原，发生反应O2 +4e- +12(HF)3F-=16(HF)2F- +2H2O，D正确； 答案选C。 6．C A. NaHCO3溶液水解显碱性：HCO3－+H2OH2CO3+OH－，故A错误； B. 醋酸是弱酸，醋酸溶液显酸性的原因：CH3COOHCH3COO－+H+，故B错误； C. NH3·H2O是弱碱，氨水显碱性：NH3·H2ONH4++OH－，故C正确； D. 铁在潮湿空气中被腐蚀的负极反应：Fe－2e－ =Fe2+，故D错误。 7．B A．泡沫铜上醛基转化为羧基，发生氧化反应，所以泡沫铜为阳极，与电源的正极相连，A正确； B．阳极反应为2R-CHO+4OH-－2e-=2R-COO-+H2↑+2H2O，阴极反应为2H2O+2e-=2OH-+ H2↑，制得1 mol氢气，则阳极、阴极各产生0.5mol氢气，转移1mol电子，B错误； C．铜为金属，作为阳极，若电压过高，Cu会被氧化，使催化剂失活，C正确； D．泡沫铜上醛基转化为羧基，失电子被氧化，羧酸盐在碱性环境中稳定存在，根据电子守恒、元素守恒可得电极反应为2R-CHO+4OH-－2e-=2R-COO-+H2↑+2H2O，D正确； 综上所述答案为B。 8．C 由图可知，该装置为电解池，电极A为与直流电源负极相连的阴极，酸性条件下，LiMn2O4在阴极得到电子发生还原反应生成锰离子，电极反应式为LiMn2O4+3e-+8H+=Li++2Mn2++4H2O，电极B为阳极，水分子作用下，锰离子在阳极失去电子发生氧化反应生成二氧化锰和氢离子，电极反应式为2H2O+Mn2+-2e—=MnO2+4H+，则电解的总反应方程式为2LiMn2O4+4H+2Li++Mn2++3MnO2+2H2O。 A．由分析可知电极B与电源的正极相连，A正确； B．电极A的电极反应式：，B正确； C．由电解总反应可知H+浓度减小，pH增大，C错误； D．根据阳极反应式2H2O+Mn2+-2e—=MnO2+4H+，理论上当电路中转移2mol电子时，产生1mol即87g沉淀，D正确； 故选C。 9．A A选项，吸热反应N2(g) + O2(g) = 2NO(g)在高温下可自发进行，说明在第一象限图，则反应的△S＞0，故A正确； B选项，电解法精炼铜时应将粗铜板作阳极，故B错误； C选项，在外加电流的阴极保护法中，须将被保护的钢铁设备与直流电源的负极相连，故C错误； D选项，电镀时应将待镀物品（镀件）与直流电源的负极相连，故D错误。 综上所述，答案为A。 【点睛】电解精炼铜时粗铜作阳极，纯铜作阴极，电解液为含铜离子的盐溶液，电镀时被镀金属作阴极，镀层金属作阳极，镀层金属的盐溶液为电解质溶液。 10．A A．反应CaO＋H2O=Ca(OH)2为非氧化还原反应，不能把该反应设计为原电池，A说法不正确； B．将Fe、Cu用导线连接后放入浓硝酸中组成原电池，Cu失电子，为负极，Fe发生钝化，为正极，B说法正确； C．通过原电池装置，氢气为负极材料，氧气为正极材料，可将反应2H2+O2=2H2O的化学能转化为电能，为航天器供电，C说法正确； D．某电池反应Fe＋2FeCl3=3FeCl2，Fe的化合价由0价变为+2价，当电路中有1mole-通过时，反应0.5molFe，电解质溶液增重28 g，D说法正确； 答案为A。 11．C A．装置①是电解池，电解CuCl2溶液，b极与电源负极相连，b极为阴极，铜离子得电子生成红色的铜，A正确； B．装置②是原电池，将将化学能转化为电能，B正确； C．装置②中MnO2是正极反应物，正极得到电子，元素化合价降低，发生还原反应，C错误； D．电化学的反应原理即发生氧化还原反应，D正确； 答案选C。 12．B A．在两种原电池装置中，Zn为负极，Cu为正极，Zn电极的电势低于Cu电极，A项正确； B．Cu电极区中的溶液B为硫酸盐溶液，即为硫酸铜，应该是铜离子得电子，B项错误； C．①中Zn电极为负极，离子向Zn电极迁移；②中Cu电极为正极，盐桥中向Cu电极迁移，C项正确； D．装置②中，Zn不与CuSO4溶液接触，从而尽可能将化学能转化为电能，因此装置②产生的电能比装置①更多，D项正确。 答案选B。 13．A 根据题意可知，ZnBr2为负极电解液，放电时电极反应式为，Br2的CCl4为正极电解液，电极反应式为。 A．放电时，电子从负极流出进入正极，但不会经过电解液，电解液中离子定向移动形成闭合回路，A错误。 B．根据题干信息可知，放电时，有机相为正极电解液，溶于中的得电子被还原为，重新回到水溶液中，B正确。 C．放电时，负极电极反应式为，故充电时，阴极电极反应式为，C正确。 D．在水和中溶解度相差较大，该电池可有效防止的交叉混合，因此无需隔膜，D正确。 答案选A。 14．A 一开始银电极作阳极失电子形成Ag+，银电极质量减少；铂电极作阴极，Ag+在阴极得电子生成银单质，所以铂电极质量增加；反接后银电极作阴极，质量增加，铂电极上的银先失电子，质量减少，当银反应完后，只有OH-失电子(因为铂是惰性电极，不失电子)产生氧气，再从电流强度和时间关系可得出①③符合题意，故选A。 答案选A 15．D A．Co2O3作氧化剂，Cl2是氧化产物，由氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可知，氧化性：Co2O3＞Cl2，A项错误； B．该过程形成了锌铁原电池，由于锌比铁活泼，则铁被保护，溶液中没有二价铁离子生成，故滴入铁氰化钾溶液无明显现象，该过程的总反应为2Zn＋O2＋2H2O=2Zn(OH)2，发生了氧化还原反应，B项错误； C．应由最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱来比较非金属性强弱，C项错误； D．少量FeCl3与过量KI反应后向溶液中滴加KSCN，溶液颜色变红说明溶液中存在Fe3＋，则该反应为可逆反应，D项正确。 故选D。 16．B A．H+向电极b移动，OH-向电极a移动，则电极a为阳极，连接电源正极，A项错误； B．由于氯离子放电会产生有毒气体氯气，所以电解质溶液采用Na2SO4溶液可避免有害气体的产生，B项正确； C．OH-在电极a上反应：，电极a每产生1 mol气体，消耗4mol  OH-，产生4mol H+，Cl-透过B膜和H+形成酸，则会有4mol Cl-通过B膜，C项错误； D．Na+进入Ⅲ中和OH-形成碱，则c为阳离子交换膜，D项错误； 答案选B。 17．A A. 金属锂能够与水反应，电解液不能由LiClO4和DMSO溶于水得到，A错误； B. 根据电极反应方程式：2Li2CO3=4Li++2CO2↑+O2↑+4e-可知，得到4mole-，生成2molCO2气体和1molO2，现转移8mole-，生成6mol气体，B正确； C. 通过图示可知，电子不断的流出，过程Ⅱ中化学能转化为电能，C正确； D. 通过图示可知，碳变为二氧化碳，发生氧化反应，过程Ⅰ的钌电极的电极反应式为2Li2CO3+C-4e-═4Li++3CO2↑，D正确； 综上所述，本题选A。 18．B A．向饱和FeCl3溶液中滴加氨水得到的是Fe(OH)3沉淀而不是Fe(OH)3胶体，应向沸水中逐滴加入少量饱和FeCl3溶液，继续煮沸至呈红褐色即可得到Fe(OH)3胶体，故A错误； B．将浓氨水滴加到碱石灰上，碱石灰吸水放热有利于一水合氨分解并挥发出氨气，故B正确； C．制备Mg可通过电解熔融的氯化镁得到，电解氯化镁溶液时，在阴极上是氢离子放电而不是镁离子放电，不能得到Mg，故C错误； D．制备无水AlCl3时，应将AlCl3溶液在氯化氢气流中加热蒸干以抑制氯化铝的水解，直接蒸干氯化铝溶液水解得到氢氧化铝，故D错误； 答案选B。 19．A A．n(KHSO4)=0.5mol/L×0.1L=0.05mol，溶于水电离产生K+、H+、，均为0.05mol，离子总量为0.05mol×3=0.15mol，即0.15NA个离子，故A错误； B．K2S2O8中K为+1价，S为+6价，则可知2个氧原子为-1价，即存在一个过氧键，1molK2S2O8中存在NA个非极性共价键，故B正确； C．标准状况下，SO3不是气体，22.4L SO3的物质的量大于1mol，故标准状况下22.4L SO3含有的原子数大于4NA，故C正确； D．电解KHSO4溶液时，KHSO4转化为K2S2O8，有氧元素化合价从-2变为-1，失电子，反应在阳极上发生，故D正确； 故错误的选A。 20．D 由图示可知，放电过程中b为负极，失去电子发生氧化反应；a为正极，得到电子发生还原反应；充电过程中 b为阴极，外接电源负极，a为阳极，外接电源正极。 A．由分析可知，充电过程中a为阳极，外接电源正极，A错误； B．充电过程中b电极得到电子发生还原反应，由于在碱性环境中Zn以形式存在，则充电过程中，b电极反应为：，B错误； C．放电过程中，a为正极，b极为负极，溶液中阳离子移向正极，阴离子移向负极；所以放电过程中，SO向b极迁移，C错误； D．放电过程中b电极为负极，其电极反应式为；a极为正极，则其电极反应式为，。所以放电过程中，转移0.4mole-时，a电极消耗0.8molH+，D正确； 故选D。 21．(1)d (2)2(CH3)4NCl+2H2O2(CH3)4NOH+ H2 ↑+Cl2 ↑ （1）以石墨为电极电解四甲基氯化铵溶液制备四甲基氢氧化铵，需要氢氧根离子，电解过程中阴极水得电子生成氢气和氢氧根离子，所以收集到(CH3)4NOH的区域是阴极区即d口。 （2）电解过程中阴极水得电子生成氢气和氢氧根离子，阴极电极反应式为：2H2O+2e-= H2 ↑+2OH-，阳极氯离子失电子生成氯气，阳极电极反应式为：2Cl--2e-= Cl2 ↑，则电池总反应：2(CH3)4NCl+2H2O2(CH3)4NOH+ H2 ↑+Cl2 ↑。 22．(1) 正极 CH4-8e-+2H2O===CO2+8H+ 11.2 减少空气污染 (2) Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH- Ag2O Zn 碱 电 化学 （1）①根据甲烷燃料电池的结构示意图可知，电子流出的电极为负极，c为负极，d为正极，在燃料电池中，氧气在正极得电子发生还原反应，甲烷在负极失电子发生氧化反应，所以c电极的反应方程式为CH4-8e-+2H2O===CO2+8H+。 ②根据正极电极反应式：O2+4e-+4H+=2H2O，则线路中转移2mol电子时，消耗的O2为0.5mol，在标况下的体积为0.5mol×22.4L/mol=11.2L。燃料直接燃烧除了释放出二氧化碳，还会释放出其他气体，造成环境污染，而燃料电池在加入反应物前需要对反应物进行纯化，不会释放出杂质气体，所以燃料电池的优点为减少空气污染。 （2）①根据总反应Zn＋Ag2O＋H2OZn(OH)2＋2Ag，放电时正极上Ag2O得电子生成Ag，反应式为Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-。电流从正极流向负极，即从Ag2O流向Zn。 ②由总反应可知，有Zn(OH)2生成，故属于碱性电池。放电时由化学能转化为电能，充电时由电能转化为化学能。 23． 电解池 负 2H＋＋2e－=H2↑ Cu2＋＋2e－=Cu 2.24L 无变化 增大 增大 ×100% 在甲池中，有自发的氧化还原反应Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑，因此甲池为原电池，而乙为电解池，在甲池中，Zn失去电子，被氧化，作负极，电极方程式为Zn－2e－=Zn2＋；Cu作正极，溶液中的H＋得到电子，生成H2，电极方程式为2H＋＋2e－=H2↑。乙池中，石墨与Zn相连，则石墨作阴极，溶液中的Cu2＋得电子生成Cu，电极方程式为Cu2＋＋2e－=Cu；Pt，惰性电极，与Cu相连，作阳极，溶液中的Cl－失电子，电极方程式为2Cl－－2e－=Cl2↑。 (1) 在甲池中，有自发的氧化还原反应Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑，因此甲池为原电池，而乙为电解池，在甲池中，Zn失去电子，被氧化，作负极； (2)根据分析，在甲池中，Zn失去电子，被氧化，作负极，电极方程式为Zn－2e－=Zn2＋；Cu作正极，溶液中的H＋得到电子，生成H2，电极方程式为2H＋＋2e－=H2↑； (3)当甲中产生了0.1mol气体，即0.1molH2，根据电极方程式，生成0.1molH2转移了0.2mol电子，则乙中，也转移0.2mol电子，生成0.1mol氯气，在标准状况下的体积为2.24L； (4)若乙中溶液不变，将其电极都换成铜电极，Cu为活性电极，则阳极反应变为Cu－2e－=Cu2＋，而阴极仍为Cu2＋＋2e－=Cu，阳极产生的Cu2＋和阴极消耗的Cu2＋相等，则溶液中的Cu2＋浓度不变，溶液的颜色不变； (5)甲中消耗了H＋，pH增大；电解NaCl溶液，则阴极为水得到电子，电极方程式为2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，乙中生成了OH－，pH增大； (6)电解饱和Na2SO4溶液，Na＋和SO42－均不放电，实质为电解水，阴极上有amol气体生成式，同时有w g Na2SO4·10H2O析出，假设温度不变，由于电解的是饱和Na2SO4溶液，则剩余的溶液是饱和溶液，电解消耗的水和析出的晶体，也能构成Na2SO4的饱和溶液，则可以根据析出的晶体和电解消耗的水，求解饱和Na2O4溶液中溶质的质量分数，阴极生成的为H2，根据总反应方程式2H2O2H2↑＋O2↑；阴极生成amolH2，则电解了amolH2O，则析出的物质的总质量为(w＋18a)g，溶质Na2SO4的质量为，则溶质的质量分数应为。 24． < = 2500 O2 CH3OH+H2O-6e－＝CO2+6H+ ⑴分析图1，从左到右，温度升高，CO转化率减小，即逆向移动，升温向吸热反应移动即逆向为吸热反应，正向为放热反应即△H < 0，A、B两点对应的温度相同，因此两点对应的平衡常数相等， 故答案为<；=； ⑵某温度下，充分反应后，达到平衡时测得c(CO)=0.02mol/L，则此温度下的平衡常数K ， 故答案为2500； ⑶其工作原理如图所示。氢离子往右移动，根据原电池“同性相吸”原理，右边为正极，左边为负极，燃料甲醇作负极，氧化剂作正极，因此c口通入的物质为氧气；电池负极的电极反应式为CH3OH+H2O-6e－＝CO2+6H+， 故答案为O2；CH3OH+H2O-6e－＝CO2+6H+。 25． 负 O2+4H++4e－= 2H2O 1 正 Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3 c 分析：(1)根据2H2S（g）+O2（g）═S2（s）+2H2O反应，得出负极H2S失电子发生氧化反应，正极O2得电子发生还原反应，据此分析解答；（2）①依据PH和离子积常数计算溶液中氢氧根离子浓度结合钠离子浓度计算比值；②依据溶液中质子守恒分析书写离子浓度关系。 （2）依据选项中的溶液性质和二氧化硫反应的过程和化学方程式定量关系分析计算． 详解：(1) ①根据图中信息可知，电极a上H2S失电子产生S2，为电池的负极，正极O2得电子发生还原反应，所以电极b上发生的电极反应为：O2+4H++4e－= 2H2O；②每34g即0.5molH2S参与反应，则消耗0.25mol氧气，则根据O2+4H++4e-=2H2O，所以有1molH+经质子膜进入正极区; (2) ①Na2SO3水溶液吸收SO2生成NaHSO3，反应为Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3；②如果用含等物质的量溶质的下列各溶液分别来吸收SO2，A．Na2CO3 吸收二氧化硫发生的反应为：Na2CO3+2SO2+H2O=2NaHSO3+CO2↑，1molNa2CO3 最多吸收二氧化硫2mol；B．Na2S 吸收二氧化硫发生的反应为：2Na2S+5SO2+2H2O=4NaHSO3+3S↓，1mol2Na2S最多反应二氧化硫2.5mol；C．Ba（NO3）2  吸收二氧化硫反应化学方程式为Ba（NO3）2+3SO2+2H2O=BaSO4↓+2H2SO4+2NO↑：1molBa（NO3）2最多吸收二氧化硫3mol；D．酸性KMnO4溶液吸收二氧化硫的反应2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+，1molKMnO4最多反应二氧化硫2.5mol；则理论吸收量最多的是Ba（NO3）2  ，答案选C。 点睛：本题考查了盐类水解分析应用，电解质溶液中离子浓度大小比较依据和方法，物质性质的理解应用，注意吸收二氧化硫的最大量反应判断，题目难度一般。 学科网（北京）股份有限公司 $$