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） 1．一种电化学催化氮气合成氨气的反应历程如下图，中为价，L为配体，下列说法错误的是 A．为该反应的催化剂 B．催化过程的总反应为 C．该历程中，每步反应N的化合价均降低 D．该过程属于氮的固定 2．下列实验操作和现象，得出的相应结论正确的是 选项 实验操作 现象 结论 A 铜丝伸入浓硫酸中 无明显变化 铜丝与浓硫酸不反应 B 酸性条件下的蔗糖水解液中加入少量新制，加热煮沸 出现砖红色沉淀 蔗糖发生了水解 C 向盛有溶液中滴加2滴0.1mol/LNaCl溶液，一段时间后再滴入4滴0.1mol/LKI溶液 先生成白色沉淀，后又出现黄色沉淀 D 把铁钉放在半杯食盐水中，密闭装置，用气压传感器检测 装置内气体压强降低 铁钉发生电化学腐蚀消耗了氧气 A．A B．B C．C D．D 3．如图所示，电解溶液可析出金属Zn。下列说法正确的是 A．Zn极上发生氧化反应 B．石墨电极上发生还原反应 C．溶液中SO移向Zn极 D．该条件下先于得电子而放电 4．电渗析法是海水淡化的常用方法之一、一种利用微生物对有机废水进行处理的电化学装置如图所示，该装置在废水处理的同时还可以进行海水淡化。下列说法正确的是 A．该装置工作时，化学能转化为电能，M为正极 B．X为阴离子交换膜，Y为阳离子交换膜 C．M极电极反应式为CH3CHO+10OH--10e-=2CO2↑+7H2O D．当有1molNa+通过离子交换膜时，N极消耗的空气体积约为26.7L 5．下列图示与对应的叙述相符的是 A．测定次氯酸钠溶液的pH B．在铁勺上镀铜 C．中和反应反应热的测定 D．蒸发硫酸铝溶液得到硫酸铝固体 A．A B．B C．C D．D 6．某科研小组设计方案利用CeO2将H2O和CO2转化成和CO，其过程如图： 下列说法正确的是 A．H2O、CO2转化成H2、CO的过程中，CeO2为反应物 B．由H2和O2构成的燃料电池中，负极区充入O2 C．由图2知，△H1+△H3=△H2 D．图1过程实现了太阳能向化学能的转化 7．已知实验装置如图所示，下列判断不正确的是 A．若为电解精炼铜，则a极是粗铜，电解质溶液浓度随着电解过程减小 B．若在铁钉上镀铜，则a极是镀件，电解质溶液可用CuSO4溶液 C．若用此装置防止铁被腐蚀，则b极是铁，a极可用惰性电极 D．若用此装置电解饱和食盐水，则a极产生的气体能使湿润的淀粉KI试纸变蓝 8．化学与生活、环境、科技等密切相关。下列说法正确的是 A．食品中添加适量的二氧化硫可起漂白、防腐和抗还原等作用 B．玻璃种类繁多，生产普通玻璃的主要原料是黏土和石灰石 C．计算机的芯片材料和光纤的主要原料都是硅 D．用氯化钠作钢箱梁大桥的融雪剂会加速钢铁腐蚀 9．有一类原电池，虽然也经历了氧化还原过程，但电池的总反应中并没有反映出这种变化，它是通过一种物质从高浓度状态向低浓度状态的转移而形成的原电池，这一类电池被称为浓差电池。下列关于如图所示浓差电池说法正确的是 A．A电极发生氧化反应： B．盐桥中Cl-移向右侧烧杯 C．外电路通过a mol电子时，右侧溶液中Ag+增加a mol D．该电池的总反应为： 10．如图是某化学兴趣小组设计的观察铁制品锈蚀的实验装置。下列相关叙述中正确的是(　　) ①一段时间后，铁丝会由下向上出现锈蚀现象 ②一段时间后，水面处铁丝锈蚀严重 ③一段时间后，塑料瓶会变膨胀，因为铁生锈要放热 ④一段时间后，塑料瓶会变瘪，因为铁生锈与空气有关 A．①② B．②④ C．②③ D．③④ 11．用下列装置进行实验，操作正确且能达到实验目的的是 A．利用装置①进行粗铜精炼 B．利用装置②测定某未知盐酸的浓度 C．利用装置③准确测定酸碱中和反应的反应热 D．利用装置④证明Cl2能与烧碱溶液反应 12．铜是人类最早发现和使用的金属之一，铜及其合金的用途广泛。粗铜中含有少量铁、锌、镍、 银、金等杂质，工业上可用电解法精炼粗铜制得纯铜，下列叙述正确的是(已知氧化性：Fe2＋＜Ni2＋＜Cu2＋) A．粗铜作阳极，其电极反应式：Cu2＋＋2e－=Cu B．电解过程中，电解质溶液中c(Cu2＋)不变 C．电解后，阴极上还附有极少量的Fe和Ni D．电解后，可用阳极泥来提炼金、银等贵金属 13．我国科学家实现了二氧化碳到淀粉的人工合成。有关物质的转化过程示意如图： 下列说法正确的是 A．反应①中H2O可光照下分解制得H2 B．反应②CO2→CH3OH，碳原子的杂化方式没有改变 C．使用现代分析仪器测得C3的红外光谱中含有羧基 D．从C6→淀粉的过程中，O－H键既有断裂又有生成 阅读下列材料，完成下列问题： 氮元素与人类社会的可持续发展密不可分，人类对氮元素的利用过程，也是实现氮元素在不同物质之间的转化过程。安全气囊内的叠氮化钠()在汽车猛烈撞击时会分解产生大量充满气囊从而保护驾驶员和乘客的安全，能量变化如图1所示：科学家利用半导体光催化电解还原制备，反应示意图如图2。 14．下列有关分解产生大量的说法正确的是 A．该反应属于吸热反应 B．该反应的热化学方程式为   C．加入催化剂，可以减小该反应的 D．1mol完全分解生成标准状况下33.6L 15．下列有关半导体光催化电解还原制备的说法错误的是 A．该过程属于氮的固定过程 B．该反应可说明氧化性比较： C．生成0.1mol时转移0.3mol电子 D．水分子一侧发生的电极反应为 16．宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一。 下列对应离子方程式书写正确的是 A．在CuCl2和FeCl3混合溶液中加入少量的Fe：Fe+Cu2+=Fe2+ +Cu B．向Na2S2O3溶液中通入足量氯气：+4Cl2 +5H2O=2 +8Cl-+ 10H+ C．向NH4Al(SO4)2溶液中加入Ba(OH)2溶液至恰好沉淀完全：Al3+ +2+2Ba2+ +4OH-=+2BaSO4↓+2H2O D．用铜电极电解硫酸铜溶液：2Cu2+ +2H2OCu+O2↑+4H+ 17．若某碱性肼燃料电池的总反应为N2H4+O2=N2+2H2O，下列说法中正确的是 A．该电池可以用铁棒作负极 B．负极反应式为N2H4-4e-=N2+4H+ C．工作时电解质溶液的pH增大 D．若用该电池电解精炼铜，当消耗0.1 mol N2H4时，理论上最多产生12.8 g精铜 18．已知Ag+的氧化性强于Co2+的氧化性，则关于下图所示原电池装置的说法中，正确的是 A．Co电极是原电池的正极 B．盐桥中可填充KCl饱和溶液与琼脂的混合物 C．该原电池的正极反应式为Ag++e-=Ag D．盐桥中的电解质阴离子向右侧烧杯移动 19．下列描述中，不符合生产实际的是 A．电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极 B．电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极 C．电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极 D．地下钢管连接镁块，保护钢管不被腐蚀 20．将0.2 mol AgNO3、0.4 mol Cu(NO3)2和0.6 mol KCl溶于水配成100 mL溶液，用惰 性电极电解一段时间后，在一极上析出0.3 mol Cu，此时另一极上收集到标准状况下气体体积为 A．4.48 L B．5.6 L C．6.72 L D．7.8 L 21．下列有关金属腐蚀与防护的说法中正确的是 A．在生产生活中比较普遍而且危害较大的是金属的化学腐蚀 B．在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法 C．当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护作用 D．可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀 二、非选择题（共5题） 22．目前，液流电池是电化学储能领域的一个研究热点，优点是储能容量大、使用寿命长。一种简单钒液流电池的电解液存储在储液罐中，放电时的结构及工作原理如图： 回答下列问题： (1)放电时，导线中电子方向为 ，质子通过质子交换膜方向为 (填“从A到B”或“从B到A”)。 (2)用该电池作为电源电解饱和食盐水，电解反应的离子方程式为 ； 若欲利用电解所得产物制取含149g NaClO的消毒液用于环境消毒，理论上电解过程中至少需通过电路 mol电子。 (3)若将该电池电极连接电源充电，则B极连接电源的 极，A发生的电极反应为 。 23．利用反应Cu＋2Ag＋=2Ag＋Cu2＋设计了如图所示的原电池。回答下列问题： (1)该原电池的负极材料是 ，发生 (填“氧化”或“还原”)反应。 (2)X是 ，Y是 。 (3)正极上出现的现象是 。 (4)在外电路中，电子从 (填写电极材料)极流向 极。 24．回答下列问题。 (1)下列化学反应可以设计成原电池的是_______。 A． B． C． D． (2)观察图，回答问题。 ①该装置可以将化学能转化为 能。 ②Zn电极是 极(填“正”或“负”)极，正极反应为 (填“氧化反应”或“还原反应”)，电极反应式 。 ③电子移动方向 ，溶液中氢离子向 (填“正”或“负”)极移动。 ④标准状况下，若反应过程中溶解了6.5g锌，则正极生成的产物的体积为 L。 25．如图1所示，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙烧杯中X为阳离子交换膜。请按要求回答相关问题：    （1）甲烷燃料电池负极电极反应式是 ；正极电极反应式是 （2）石墨(C)为 极，其电极反应式为 ；乙中总反应的离子方程式为 （3）若在标准状况下，有2.24 L氧气参加反应，则丙装置中阴极析出铜的质量为 g ； （4）若将甲装置中的甲烷换成甲醇(CH3OH),KOH溶液换成稀硫酸，则负极电极反应式为 ，消耗等量氧气时，需要甲烷与甲醇的物质的量之比为 。 （5）NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池，其原理见图2，该电池在使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y，其电极反应式为 26．回答下列问题： (1)将燃煤产生的二氧化碳回收利用，可达到低碳排放的目的。如图是通过人工光合作用，以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的原理示意图。电极b作 极，表面发生的电极反应为 。 (2)浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。某浓差电池的原理如图所示，该电池从浓缩海水中提取LiCl的同时又获得了电能。 ①X为 极，Y极反应式为 。 ②Y极生成1molCl2时， molLi+移向 (填“X”或“Y”)极。 (3)一种以肼(N2H4)为液体燃料的电池装置如图所示。该电池用空气中的氧气作氧化剂，KOH作电解质。负极反应式为 ；正极反应式为 。 (4)Mg－AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式为2AgCl+Mg=Mg2++2Ag+2Cl-。 ①负极反应式为 ； ②正极反应式为 。 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C D D B D D B D A B 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 D D D D B B D C A B 题号 21 答案 B 1．C 由图可知，电化学催化氮气合成氨气的反应为电解池的阴极，是反应的催化剂，酸性条件下氮气在阴极失去电子发生还原反应生成氨气，总反应为，反应中游离态的氮元素转化为化合态氮元素，属于氮的固定。 A．由分析可知，电化学催化氮气合成氨气的反应中是反应的催化剂，故A正确； B．由分析可知，催化过程的总反应为催化剂作用下，酸性条件下氮气在阴极失去电子发生还原反应生成氨气，电极反应式为 ，故B正确； C．由图可知，与氮气生成的反应中没有元素发生化合价变化，故C错误； D．由分析可知，电化学催化氮气合成氨气的反应属于氮的固定，故D正确； 故选C。 2．D A．铜丝伸入浓硫酸中,若要反应，需要加热，A错误； B．酸性条件下的蔗糖水解产物的检验需要在碱性条件下进行，没有加入碱溶液，B错误； C．由于硝酸银溶液过量，最后加入的碘化钾还可以和硝酸银反应生成黄色沉淀，不能证明生成的黄色沉淀是与生成的沉淀，C错误； D．铁钉放在半杯食盐水中，密闭装置，发生吸氧腐蚀，形成原电池，消耗体系中的氧气，导致气压降低，D正确； 故选D。 3．D 石墨接电源正极做电解池的阳极，溶液中氢氧根在石墨即失电子生成氧气，Zn做阴极发生还原反应，溶液中锌离子在阴极得电子生成锌； A．Zn极接电源负极做电解池的阴极，发生还原反应，A错误； B．石墨接电源正极做电解池的阳极，发生氧化反应，B错误； C．溶液中阴离子移向阳极，即SO移向石墨电极，C错误； D．题意是电解溶液得到金属Zn，所以在该条件下阴极反应中先于得电子而放电，D正确； 故选：D。 4．B ， A．由图可知，该装置为原电池，是将化学能转化为电能，电极N中氧气发生还原反应，作正极；电极M甲醛发生氧化反应做负极；故A项错误； B．电极N中氧气发生还原反应，电极反应式为5O2+20 e-+10H2O =20OH-，生成阴离子，故钠离子向N极移动，Y为阳离子交换膜，电极M甲醛发生氧化反应，电极反应式为CH3CHO+3H2O-10e-=2CO2↑+10H+，X为阴离子交换膜，故B项正确； C．电极M乙醛发生氧化反应，电极反应式为2CH3CHO+6H2O-20e-=4CO2↑+20H+，故C项错误； D．N电极反应式为5O2+20 e-+10H2O =20OH-,当有20molNa+通过离子交换膜时,标准状况消耗氧气的体积为5；标准状况，当有1molNa+通过离子交换膜时，N极消耗的空气体积约为5,选项无标准状况这一前提，故D项错误。 故答案选B。 5．D A．不能直接用pH试纸伸入到溶液中测溶液的pH，且次氯酸钠具有漂白性，会将pH试纸漂白，不能测量pH，应用pH计，A不符合题意； B．电镀时镀层金属在阳极，电源正极应与铜电极相连，铁勺应该连接电源的负极，B不符合题意； C．为了减少热量损失，应用玻璃搅拌器，C不符合题意； D．硫酸铝溶液在加热蒸发过程中，会发生水解反应：，硫酸为高沸点酸，不挥发，因此加热蒸发时，硫酸不会从溶液中挥发出去，最终得到的固体仍然是硫酸铝，使用的是蒸发皿和玻璃棒，D符合题意； 故答案选D。 6．D 图1中发生反应：CO2+H2O+Ce=CO+H2+CeO2、CeO2Ce+O2，总反应为 CO2+H2OCO+H2+O2。 A．H2O、CO2转化成H2、CO的过程中，Ce作催化剂，CeO2为催化剂的中间产物，A不正确； B．由H2和O2构成的燃料电池中，负极区应失去电子，所以应充入H2，B不正确； C．由图2知，依据盖斯定律，△H1+△H3= -△H2，C不正确； D．图1过程中，由总反应CO2+H2OCO+H2+O2可以看出，该过程实现了太阳能向化学能的转化，D正确； 故选D。 7．B A．若为电解精炼铜，粗铜作阳极，与电源的正极相连，则a极是粗铜，由于阳极上不止铜放电，但阴极上只有铜离子放电，则电解质溶液浓度随着电解过程减小，A正确； B．若在铁钉上镀铜，镀层作阳极，与电源的正极相连，则a极是镀层，b电极是镀件，电解质溶液可用CuSO4溶液，B错误； C．若用此装置防止铁被腐蚀，铁应该作阴极，则b极是铁，a极可用惰性电极，C正确； D．若用此装置电解饱和食盐水，a电极和电源正极相连，作阳极，氯离子放电形成氯气，则a极产生的气体能使湿润的淀粉KI试纸变蓝，D正确； 答案选B。 8．D A．食品中添加适量的二氧化硫可起漂白、防腐和抗氧化等作用，A错误； B．生产普通玻璃的主要原料是石灰石、纯碱和石英，B错误； C．计算机的芯片材料是硅，而光纤的主要原料是二氧化硅，C错误； D．氯化钠和钢箱梁可以形成原电池，会加速钢铁腐蚀，D正确； 故选D。 9．A 浓差电池是通过一种物质从高浓度状态向低浓度状态的转移而形成的原电池，故Cl-在高浓度的左侧烧杯中失电子消耗，而在低浓度的右侧烧杯中不断产生，直至两边浓度平衡，则左侧A极为负极。 A．根据分析可知，A电极为负极，负极上发生氧化反应：，选项A正确； B．盐桥中Cl-移向负极，则移向左侧烧杯，选项B错误； C．外电路通过a mol电子时，右侧发生电极反应，Ag增加a mol而不是Ag+，选项C错误； D．根据两个电极反应可知，无法写出电池总反应式，选项D错误； 答案选A。 10．B 在水面处的铁丝与水和氧气充分接触，即铁丝上面最先生锈，由于铁生锈需要消耗氧气，导致瓶内的气压减小，故一段时间后塑料瓶会变瘪，所以②④正确； 答案选B。 11．D A．电解精炼铜时，粗铜作阳极，故A错误； B．滴定时，碱性溶液用碱式滴定管，图中盛装NaOH的仪器为酸式滴定管，故B错误； C．图中缺少保温装置和密封装置，测定结果误差较大，故C错误； D．氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，使装置内压强降低，气球会膨胀，故D正确； 故选D。 12．D A.阳极发生氧化反应，其电极反应式：Ni-2e-=Ni2+、Fe-2e-=Fe2+、Zn-2e-=Zn2+、Cu-2e-=Cu2+，故A错误； B.电解过程中阳极失电子的有Fe、Zn、Ni、Cu；阴极析出的是铜，所以溶液中铜离子减小，故B错误； C.由于氧化性Fe2+<Ni2+<Cu2+，所以阴极上析出的是铜，Fe2+和Ni2+不能得电子析出，故C错误； D.粗铜中含有少量铁、锌、镍、银、金等杂质做阳极，银、金不失电子，沉降电解池底部形成阳极泥，所以可用阳极泥来提炼金、银等贵金属，故D正确。 故选D。 13．D A．由图可知，反应①为水电解生成氢气和氧气，故A错误； B．二氧化碳分子中碳原子为sp杂化，甲醇分子中碳原子为sp3杂化，则反应②中碳原子的杂化方式发生改变，故B错误； C．由结构简式可知，C3分子中含有羟基和羰基，不含有羧基，故C错误； D．由结构简式可知，从C6→淀粉的过程中，既有氢氧键的断裂，也有氢氧键的生成，故D正确； 故选D。 14．D 15．B 有关半导体光催化电解还原制备，氮气一侧发生的反应为还原反应，氮气转变为氨气，水分子一侧发生的为氧化反应，电极反应为； 14．A．分解产生大量，反应物总能量大于生成物总能量，属于放热反应，故A不正确； B． 由图可知，该反应的热化学方程式为  ，故B不正确； C． 加入催化剂，不影响该反应的，故C不正确； D． 2mol完全分解生成3mol，则1mol完全分解生成1.5molN2，即标准状况下33.6L，故D正确； 选D； 15．A． 该过程游离态氮转化为化合态氮，属于氮的固定过程，故A正确； B． 该反应为半导体光催化电解反应，该反应中氮气为氧化剂，氧气为氧化产物，但它是特定条件下的氧化还原反应，不是自发进行的氧化还原反应，故该反应不可说明氧化性，故B不正确； C． 氮气转变为氨气时N化合价从0降低到-3，则按得失电子守恒可知生成0.1mol时转移0.3mol电子，故C正确； D． 据分析，水分子一侧发生的电极反应为，故D正确； 选B。 16．B 本题主要考查离子方程式的书写，侧重考查学生对基础知识的理解能力。 A．氧化性大于，所以Fe先与反应，即先发生的反应为：，A项错误； B．向溶液中通入足量氯气，发生氧化还原反应，B正确； C．向溶液中加入溶液至恰好沉淀完全，铵根离子结合氢氧根离子的能力大于氢氧化铝的，反应生成氢氧化铝沉淀和一水合氨，正确的离子方程式为，C项错误； D．用Cu电极电解硫酸铜溶液，阳极为Cu失电子生成Cu2+，阴极为Cu2+得电子生成Cu，D项错误； 故合理选项为B。 17．D A．铁能发生吸氧腐蚀，该电池不能用铁棒作负极，故A错误； B．根据总反应式可知N2H4发生氧化反应，所以负极反应式为N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O，故B错误； C．根据总反应式，工作时有水生成，碱溶液浓度减小，电解质溶液的pH减小，故C错误； D．当消耗0.1 mol N2H4时，转移0.4mol电子，若用该电池电解精炼铜，，理论上最多产生0.2mol铜，质量是12.8 g，故D正确； 选D。 18．C 本题装置为原电池装置，因为Ag+的氧化性强于Co2+的氧化性，故Co比Ag易失电子，故Co电极为负极，Ag电极为正极。 A．由分析可知，A错误； B．本装置的银半电池中离子为Ag+，若盐桥中填充KCl饱和溶液与琼脂的混合物，则Ag+与Cl-反应生成AgCl沉淀，因此盐桥中不可填充KCl饱和溶液与琼脂的混合物，B错误； C．由分析可知，银电极为正极，正极反应式为：Ag++e-=Ag，C正确； D．原电池中阴离子移向负极，即阴离子向左侧烧杯移动，D错误； 故答案为C。 19．A A．电解熔融的氧化铝制取金属铝，用石墨电极作阳极，不能用铁作阳极，不符合生产实际，A项选； B．电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极，粗铜作阳极，符合生产实际，B项不选； C．电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极，增大液体接触面积，生成氢气，符合生产实际，C项不选； D．地下钢管连接镁块，构成原电池，镁快作负极，钢管作正极，保护钢管不被腐蚀，符合生产实际，D项不选； 答案选A。 20．B Ag+和Cl-反应生成AgCl沉淀，电解时溶液中不存在Ag+，阴离子Cl-优先放电，若一极上析出0.3 mol Cu，阴极得到的电子为0.3mol×2=0.6mol，两极转移电子数目相等，依据电极方程式进行计算。 Ag+和Cl-反应生成AgCl沉淀，电解时溶液中不存在Ag+，反应后溶液中含有0.4molCu2+，0.4molCl-，若一极上析出0.3 mol Cu，阴极得到的电子为0.3mol×2=0.6mol，阳极上2Cl--2e-= Cl2↑，0.4mol Cl-生成0.2mol Cl2，失去电子0.4mol，另一极上4OH--4e-=O2+2H2O，转移0.2mol电子，生成0.05molO2，因此生成气体的体积为(0.2mol+0.05mol)×22.4L/mol=5.6L； 答案选B。 21．B A．在生产生活中比较普遍而且危害较大的是金属的电化学腐蚀，A错误； B．在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是利用原电池反应原理，根据Zn、Fe及海水构成原电池，由于金属活动性：Zn＞Fe，使Zn作原电池的负极被氧化，而轮船作正极得到饱和，这种方法叫牺牲阳极的阴极保护法，B正确； C．由于金属活动性Fe＞Sn，所以当镀锡铁制品的镀层破损时，Fe、Sn及周围电解质构成原电池，Fe为负极，被氧化而因引起腐蚀，因此当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层就不能再对铁制品起保护作用，C错误； D．可将地下输油钢管与外加直流电源的负极相连作阴极，以保护它不受腐蚀，D错误； 故合理选项是B。 22． 从B到A； 从B到A 2Cl－＋2H2O 2OH－＋Cl2↑＋H2↑ 4 负 VO2＋－e－＋H2O＝VO＋2H＋ 放电时，A极室VO→VO2＋，V元素化合价降低，发生还原反应，A是正极；B极室V2＋→V3＋，V元素化合价升高，发生氧化反应，B是负极； (1)放电时，A是正极、B是负极，导线中电子方向为B到A，阳离子移向正极，质子通过质子交换膜方向为从B到A； (2)电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气、氯气，电解反应的离子方程式为2Cl－＋2H2O 2OH－＋Cl2↑＋H2↑；149g NaClO的物质的量是2mol，制备消毒液的方程式是2OH－＋Cl2= Cl－+ ClO－＋H2O，则反应需消耗氯气2mol，若利用电解所得产物制取含149g NaClO的消毒液用于环境消毒，理论上电解过程中至少需通过电路4mol电子； (3)若将该电池电极连接电源充电，B极发生还原反应，则B极连接电源的负极，A是阳极，发生的电极反应为VO2＋－e－＋H2O＝VO＋2H＋。 23． 铜 氧化 CuSO4溶液 AgNO3溶液 银棒上有银白色物质析出 Cu Ag (1)反应Cu＋2Ag＋=2Ag＋Cu2＋中铜失去电子，银离子得到电子，因此该原电池的负极材料是铜，发生氧化反应。 (2)铜是负极，则X是硫酸铜，银是正极，则Y是硝酸银。 (3)正极上银离子得到电子析出单质银，则出现的现象是银棒上有银白色物质析出。 (4)铜是负极，银是正极，在外电路中，电子从铜极流向银极。 24．(1)D (2) 电 负 还原反应 从锌出发经过导线流向铜 正 2.24 （1）A．该反应不属于氧化还原反应，则无法构成原电池，A错误； B．该反应不属于氧化还原反应，则无法构成原电池，B错误； C．该反应不属于氧化还原反应，则无法构成原电池，C错误； D．该反应属于氧化还原反应，则可以构成原电池，D正确； 故答案为：D； （2）①该电池以Zn作负极，与硫酸发生氧化还原，电解质溶液为硫酸，构成了闭合回路，则该装置将化学能转化为电能； 故答案为：电能； ②Zn与硫酸反应，失去电子作负极，生成硫酸锌，发生氧化反应，B为正极，溶液中的氢离子得到电子生成氢气，发生还原反应； 故答案为：电；负；还原反应；2H++2e−=H2↑； ③电子由负极经过导线流入正极，溶液中的阳离子移向正极； 故答案为：从锌出发经过导线流向铜；正； ④溶解了6.5g锌，即0.1mol，，即消耗0.1molZn生成0.1molH2，即为2.24L； 故答案为：2.24L。 25． CH4 +10OH- -8e－＝CO32-+7H2O O2+2H2O+4 e－＝4OH- 阳 2Cl－－2e－＝Cl2↑； 2Cl－+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑ 12.8g CH3OH-6 e－+H2O=CO2+6H+ 3:4 NO2+NO3-－2e－ =N2O5 （1）燃料电池中，负极上投放燃料，所以投放甲烷的电极是负极，负极上失电子发生氧化反应，电极反应式为：CH4 +10OH- -8e－＝CO32-+7H2O，正极上是氧气得电子的还原反应，电极反应式为：O2+2H2O+4e－＝4OH-； 故答案为CH4 +10OH- -8e－＝CO32-+7H2O；O2+2H2O+4e－＝4OH-； （2）甲中投放氧化剂的电极是正极，所以乙装置中石墨电极是阳极，阳极上氯离子失电子发生氧化反应，电极反应式为：2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑，乙中总反应的离子方程式为2Cl－+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑； 故答案为阳；2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑；2Cl－+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑； （3）串联电池中转移电子数相等，若在标准状况下，有2.24L氧气参加反应，则转移电子的物质的量=×4=0.4mol，丙装置中阴极上析出铜，设析出铜的质量为xg， 2Cu 2++2e﹣=Cu 2mol  64g      0.4mol  xg 解得x=12.8， 故答案为12.8； （4）在甲醇燃料电池中，负极上是燃料甲醇发生失电子的氧化反应，在酸性环境下，负极电极反应式为CH3OH-6 e－+H2O=CO2+6H+；由电极反应式可知，1mol CH4转移8mol电子，1mol CH3OH转移6mol电子，根据电子守恒，当消耗等量氧气时，即转移电子的物质的量相同时，需要甲烷与甲醇的物质的量之比为=3:4， 故答案为CH3OH-6 e－+H2O=CO2+6H+；3:4； （5）氧气在Ⅱ电极上发生还原反应，电极Ⅰ上发生氧化反应，NO2被氧化生成的氧化物只能是N2O5，电极Ⅰ上的电极反应式为：NO2+NO3-－2e－ =N2O5， 故答案为NO2+NO3-－2e－ =N2O5。 26．(1) 正 CO2+2e-+2H+=HCOOH (2) 正 2Cl--2e-=Cl2 2 X (3) N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O O2+4e-+2H2O=4OH- (4) Mg-2e-=Mg2+ 2AgCl+2e-=2Ag+2Cl- （1）在原电池中，电极b中CO2得电子转化为HCOOH，所以电极b是正极，电极反应为CO2+2e-+2H+=HCOOH； （2）①电极X加入稀盐酸，H+得电子生成H2，所以电极X是正极，Y电极是负极，电极反应为2Cl--2e-=Cl2；②Y极生成1molCl2时，由负极电极反应可知，负极失去2mol电子，根据电荷守恒，2molLi+移向正极； （3）该燃料电池N2H4失电子生成N2做负极，电极反应N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O，O2得电子转化为OH-做正极，电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-； （4）Mg－AgCl电池的电解质为海水，Mg做负极，电极反应为Mg-2e-=Mg2+；AgCl做正极，电极反应为2AgCl+2e-=2Ag+2Cl- 【点睛】本题考查的是原电池原理。在原电池中一定有一个可以自发进行的氧化还原反应发生，其中还原剂在负极失去电子发生氧化反应，电子经外电路流向正极；氧化剂在正极上得到电子发生还原反应，电子定向移动形成电流，电流方向与电子运动方向相反。在书写电极反应式时，要根据电解质的酸碱性分析电极反应的产物是否能稳定存在，如果产物能与电解质的离子继续反应，就要合在一起写出总式，才是正确的电极反应式。有时燃料电池的负极反应会较复杂，我们可以先写出总反应，再写正极反应，最后根据总反应和正极反应写出负极反应。 学科网（北京）股份有限公司 $$