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．下列化学用语表达不正确的是 A．NaHCO3的水解：H2O+HCOH2CO3+OH- B．醋酸的电离：CH3COOH+H2OH3O++CH3COO- C．电解饱和NaCl溶液产生黄绿色气体：2NaCl2Na+Cl2↑ D．TiCl4制备TiO2：TiCl4+(x+2)H2O=TiO2·xH2O↓+4HCl 2．下列实验装置(夹持仪器已省略)正确且能达到相应实验目的的是 A．用甲装置比较、、S的氧化性强弱 B．用乙装置验证铁的析氢腐蚀 C．用丙装置合成少量氨气并检验氨气的存在 D．用丁装置进行酸碱中和滴定实验 A．A B．B C．C D．D 3．某酸性酒精检测仪的工作原理如图所示。下列分析正确的是 A．该检测仪利用了电解池原理 B．正极区溶液的降低 C．工作中由电极(Ⅰ)经质子交换膜流向电极(Ⅱ) D．电极(Ⅰ)的电极反应为 4．用惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液，电解一段时间后，向电解液中加入0.1 mol碱式碳酸铜晶体(不含结晶水)，恰好使溶液恢复到电解前的浓度和pH。下列有关叙述不正确的是 A．电解过程中阳极产生的气体体积(在标准状况下)为3.36 L B．电解过程只发生了2CuSO4+2H2O2Cu↓+O2↑+2H2SO4 C．电解过程转移的电子数为3.612×1023个 D．加入的碱式碳酸铜的反应是：Cu2(OH)2CO3+2H2SO4=2CuSO4+CO2↑+3H2O 5．一种新型铁—铬液流电池的工作原理如下图所示，已知的还原性比强，下列说法正确的是 A．放电时，电极a为正极 B．放电时，当电路中通过电子时，II区质量净增 C．充电时，阳极反应式为 D．隔膜应选用阴离子交换膜 6．“夏禹铸九鼎，天下分九州”。青铜器在古时被称为“吉金”，是红铜与锡、铅等的合金。其表面铜锈大多呈青绿色，主要含有Cu2(OH)3Cl和Cu2(OH)2CO3。下列说法错误的是 A．青铜器中锡、铅对铜有保护作用 B．Cu2(OH)3Cl和Cu2(OH)2CO3都属于盐类 C．可用NH4Cl溶液浸泡青铜器来清洗铜锈 D．博物馆中贵重青铜器常放在银质托盘上进行展示 7．电池比能量高，在汽车、航天等领域具有良好的应用前景。近年来科学家研究了一种光照充电电池(如图所示)。下列叙述错误的是 A．充电时，金属锂电极作阴极 B．充电时，光催化电极的电极反应为： C．放电时，从金属锂电极区经离子交换膜向光催化电极区移动 D．放电时，外电路中转移电子，理论上正极消耗标准况下 8．我校化学小组开发了一套以乙醇为原料制备DDE()的电解装置如图所示。下列说法错误的是 A．催化电极的电势： B．阳极电极反应式为 C．电解后溶液的pH不变(忽略溶液体积和温度变化) D．整个装置中，每产生一共需要消耗 9．下列变化中不能用原电池原理解释的是 A．镀层破损后，白口铁(镀锌铁)中的铁不易腐蚀 B．红热的铁丝与水蒸气接触表面形成蓝黑色保护层 C．暖宝宝中的炭粉、铁粉、食盐、水混合暴露在空气中放热 D．相同条件下，久置在潮湿的空气中，生铁比纯铁更易生锈 10．化学与工业生产密切相关，下列说法不正确的是 A．在钢铁厂的生产中，炽热的钢水注入留有水的模具，便于快速冷却成型 B．侯氏制碱法应在饱和食盐水中先通氨气再通二氧化碳 C．电子工业中，用覆铜板制作印刷电路板时，利用溶液作为“腐蚀液” D．电解饱和食盐水能耗高，但可以用于工业制备NaOH 11．400 mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO)=0.6 mol·L-1，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到2.24 L气体(标准状况下)，假定电解后溶液体积仍为400 mL，下列说法正确的是 A．原混合溶液中c(K+)为0.1 mol·L-1 B．上述电解过程中共转移0.2 mol电子 C．电解得到的Cu的物质的量为0.05 mol D．电解后溶液中c(H+)为0.2 mol·L-1 12．“双吸剂”含铁粉、活性炭和氯化钠等，可延长食品保质期。其作用原理正确的是 A．主要发生吸氧腐蚀 B．氯化钠充当正极 C．吸收的气体是O2和CO2 D．负极反应为Fe-3e→Fe3+ 13．我国科学家设计了水/有机混合高能锂硫电池，其工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．硫电极为负极 B．通过阳离子交换膜向锂电极方向迁移 C．硫电极上发生的反应为 D．理论上，每消耗1mol ，同时消耗2 mol 14．下列实验装置能达实验目的的是 A．甲装置用滴定溶液 B．用乙装置干燥氢气 C．用丙装置在铁器上镀锌 D．丁装置检查装置气密性，此装置不漏气 15．利用Ce(SO4)2溶液处理尾气中的SO2和NO，获得Na2S2O4和NH4NO3的流程如下： (H2SO3的电离常数分别为Ka1=1.29×10-2、Ka2=6.24×10-8) 下列说法正确的是 A．“装置I”所得NaHSO3中：c(Na+)<c()+2c() B．“装置Ⅱ”中每消耗1molCe4＋可吸收22.4LNO C．“装置Ⅲ”为电解槽，阴极反应为2-2e-=＋2OH- D．“装置Ⅳ”所得NH4NO3溶液中存在c()＋c(H＋)=c() 16．我国空间技术发展迅速，跻身世界先进国家行列。下列说法不正确的是 “天问一号”火星探测器 “人造太阳”核聚变装置 “长征二号”运载火箭 “中国天眼”射电望远镜 A． 太阳能帆板实现光伏发电属原电池 B． 核聚变燃料、互为同位素 C． 扩散到空气中变为红棕色 D． 碳化硅陶瓷属于新型无机非金属材料 A．A B．B C．C D．D 17．为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．0.1氨基()含有的电子数为0.9 B．用电解粗铜的方法精炼铜，当电路中通过的电子数为2时，阳极应有64g转化为 C．将0.2通入足量水中，转移的电子数为0.2 D．将一定量的通入溶液中，当有2转化为时，转移的电子数一定为3 18．我国最近在太阳能光电催化——化学耦合分解硫化氢的研究中获得新进展，相关装置如图所示。下列说法不正确的是 A．该工艺中光能最终主要转化为化学能 B．该装置工作时，由a极区流向b极区 C．a极上发生的电极反应为 D．a极区无需补充含和的溶液 19．2017—2020年，国家相继出台一系列政策，扶持光伏发电项目建设。图1是太阳能电池工作示意图，与图2装置联合可实现能量的转化和储存。下列有关说法错误的是 A．太阳能电池可将光能直接转换为电能 B．Y接太阳能电池的P电极 C．工作一段时间后，图2左池pH减小 D．每转移1mol电子，图2右池溶液中n(H+)的变化量为2mol 20．下列实验装置(部分夹持装置略)或现象错误的是 A．滴入酚酞溶液 B．吸氧腐蚀 C．萃取碘水中的碘 D．由制取无水固体 A．A B．B C．C D．D 二、非选择题（共5题） 21．将两个铂电极插入氢氧化钾溶液中，向两极分别通入甲烷和氧气，即构成甲烷燃料电池，则通入甲烷的一极，其电极反应为： 。 22．甲烷燃料电池采用可传导的固体氧化物为电解质，其工作原理如图所示： (1)该装置中电子的移动方向是_______。 A．a极→固体电解质→b极 B．b极→固体电解质→a极。 C．a极→用电器→b极 D．b极→用电器→a极 (2)若该燃料电池工作时消耗空气5.6L(标准状况。假设空气中体积分数为20%)，则理论上需通入甲烷 mol。 23．电池的发明和应用是化学家们对人类社会的重要贡献之一，每一次化学电池技术的突破，都带来了电子设备革命性的发展。 (1)最近，我国在甲烷燃料电池的相关技术上获得了新突破，原理如图甲所示。甲烷燃料应从 (填序号)口通入，发生的电极反应式为 。 (2)以石墨作电极电解饱和食盐水，如图乙所示。电解开始后在 的周围(填“阴极”或“阳极”)先出现红色，该极的电极反应式为 。 (3)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼，下列说法正确的是 (填序号)。 a．利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属   b．粗铜接电源正极，发生氧化反应 c．溶液中Cu2＋向阳极移动   d．电能全部转化为化学能 24．化学反应所提供的能量大大促进了社会的发展，研究化学反应中的能量变化有重要意义，回答下列问题： (1)生活中常见燃料的燃烧热如下表所示： 燃料 CO 燃烧热/ 285.8 283.0 890.3 5518 ①写出燃烧热的热化学方程式： 。 ②“热值”指单位质量的燃料完全燃烧放出的热量，则的热值为 kJ/kg。 ③已知：        则与反应生成和的热化学方程式为 。 ④碱性氢气燃料电池可大大提高氢气的能量利用率，请写出该燃料电池负极的电极反应式： 。该燃料电池转移2 mol电子时，实际提供的电能为200.06 kJ，则该电池的能量转化率为 %(保留整数)。 (2)火箭推进剂常用液态过氧化氢作氧化剂，液态肼()作还原剂，二者混合即可剧烈反应生成氮气和水，若0.5 mol肼完全被氧化放出408.8 kJ的热量。则6.4 g液态肼完全被氧化转移电子的数目为 ，放出的热量为 kJ(保留两位小数)。 25．一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可使氯碱工业节能30%以上。社这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如图所示，其中的电极未标出，所用的离子膜都只允许正离子通过。    (1)图中X、Y分别是 、 (填气体化学式)，图示中a b(填“>”、“<”或“=”)。 (2)请写出燃料电池B中负极上发生的电极反应方程式： 。 (3)这样设计的主要节能之处在于 (任写一点)。 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C A C B A D D D B A 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 A A C C A A A C D D 1．C A．NaHCO3的水解时生成碳酸，水解的离子方程式为：H2O+HCOH2CO3+OH-，A正确； B．醋酸电离生成水合氢离子和醋酸根离子，电离方程式为：CH3COOH+H2OH3O++CH3COO-，B正确； C．电解饱和NaCl溶液生成氢气，氯气，氢氧化钠，方程式为：，C错误； D．利用TiCl4水解来制备TiO2，相应的方程式为：TiCl4+(x+2)H2O=TiO2·xH2O↓+4HCl，D正确； 故选C。 2．A A．甲中发生的反应方程式为2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O、Cl2+Na2S=S↓+2NaCl，根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性这一规律可得，氧化性：KMnO4>Cl2 >S，挥发出的HCl进入到硫化钠溶液中，可以反应产生H2S，但观察到溶液中产生淡黄色沉淀同样能证明产生了S单质，也能证明氧化性：Cl2 >S，故A正确； B．食盐水浸泡过的铁钉表面水膜呈中性，可验证铁的吸氧腐蚀而不是析氢腐蚀，故B错误； C．氮气和氢气反应生成氨气，氨气溶于水产生一水合氨，因此氨气可用湿润的pH试纸检验，但图中干燥的pH试纸不能检验氨气，故C错误； D．NaOH溶液应装入碱式滴定管，而不是酸式滴定管，故D错误； 故答案选A。 3．C A． 该检测仪利用了原电池原理，A错误； B．正极电极反应式为：O2＋4H＋＋4e－=2H2O，则正极区溶液的增大，B错误； C．工作时内电路中阴离子移向负极、阳离子移向正极， 则由电极(Ⅰ)经质子交换膜流向电极(Ⅱ)，C正确； D． 电极(Ⅰ)的电极反应为，D错误； 答案选C。 4．B 电解硫酸铜溶液后溶液呈酸性，向电解后的溶液中加入碱式碳酸铜能恢复原溶液，碱式碳酸铜和硫酸反应生成硫酸铜、水和二氧化碳，溶液质量增加的量是铜、氢氧根离子，所以实际上电解硫酸铜溶液分两个阶段： 第一阶段2CuSO4+2H2O2Cu↓+O2↑+2H2SO4；第二阶段：2H2O2H2↑+O2↑。将碱式碳酸铜化学式改变为2CuO·H2O·CO2，所以加入0. l mol Cu2(OH)2CO3就相当于加入0.2 mol CuO和0. l mol水，根据氧化铜和水的量计算即可。 A．电解分为两步，电解硫酸铜和水生成O2的物质的量0. l mol，电解0. l mol H2O生成0. l mol H2和0.05 mol O2，阳极反应产生气体的物质的量是0.1 mol+0.05mol =0.15 mol，气体标准状况体积=0.15 mol×22.4 L/mol=3.36 L，A正确； B．电解硫酸铜溶液分两个阶段：第一阶段反应为：2CuSO4+2H2O2Cu↓+O2↑+2H2SO4；第二阶段：2H2O2H2↑+O2↑，B错误； C．电解第一个阶段根据Cu原子守恒可知n(Cu)=n(CuO)=0.2 mol，作用电子的物质的量n(e-)=0.2 mol×2=0.4 mol；电解第二个阶段电解0.1 mol H2O，转移电子的物质的量n(e-)=0.1 mol×2=0.2 mol，则反应过程电子转移总数为0.4 mol+0.2 mol=0.6 mol，则电解过程转移的电子数N(e-)=0.6 mol×6.02×1023/mol=3.612×1023个，C正确； D．加入的碱式碳酸铜的反应是：Cu2(OH)2CO3+2H2SO4=2CuSO4+CO2↑+3H2O，D正确； 故合理选项是B。 5．A 已知Cr2+的还原性强于Fe2+，故放电时，Cr2+失电子生成Cr3+，此时电极b为负极，电极a为正极，充电时，电极b为阴极，Cr3+得电子生成Cr2+，电极a为阳极。 A．已知Cr2+的还原性强于Fe2+，故放电时，Cr2+失电子生成Cr3+，此时电极b为负极，电极a为正极，A正确； B．放电时，电极b为负极，电极a为正极，则氢离子向Ⅰ区移动，Ⅱ区质量减小而不是增加，B错误； C．充电时，电极a为阳极，阳极上Fe2+失电子生成Fe3+，电极反应为Fe2+-e-=Fe3+，C错误； D．从图中可知，氢离子通过隔膜在Ⅰ区和Ⅱ区之间移动，因此隔膜为阳离子交换膜，D错误； 故答案选A。 6．D A．锡、铅的金属性比铜强，在形成原电池时，作原电池的负极，能阻止铜失电子，从而保护青铜器中的铜，A正确； B．Cu2(OH)3Cl和Cu2(OH)2CO3中都含有Cu2+和Cl-或CO，二者都属于盐类，B正确； C．NH4Cl在溶液中能发生水解而使溶液显酸性，浸泡青铜器能清洗青铜器的铜锈，C正确； D． 青铜器常放在银质托盘上，可以形成原电池，青铜器作原电池的负极，从而会加快青铜器的腐蚀，D错误； 故选：D。 7．D 由图可知，放电时，锂失去电子发生氧化反应为负极，则光催化电极为正极； A．放电时锂电极为负极，则充电时作为阴极，A正确； B．充电时，光催化电极为阳极，发生氧化反应生产氧气，电极反应为：，B正确； C．放电时，阳离子向正极移动，则放电时，从金属锂电极区经离子交换膜向光催化电极区移动，C正确； D．根据电子守恒可知，，则放电时，外电路中转移电子，理论上正极消耗0.5mol氧气，为标准况下，D错误； 故选D。 8．D A．b极氢离子生成氢气发生还原反应，为阴极，则催化电极的电极电势：a>b，A正确； B．a极为阳极，阳极乙醇失电子结合氯离子生成和氢离子，阳极电极反应式为，B正确； C．由图可知，反应中生成2个氢离子，又消耗2个氢离子，故值不变，C正确； D．由图可知，每产生，有乙醇生成乙醛、乙醛又与乙醇生成水和，故需要消耗，D错误； 答案选D。 9．B A．镀层破损后，白口铁(镀锌铁)中，锌、铁和金属表面的水膜形成原电池，锌比铁活泼，锌为负极，则铁不易腐蚀，能用原电池原理解释，故A与题意不符； B．红热的铁丝与水蒸气接触生成四氧化三铁和氢气，则表面形成四氧化三铁蓝黑色保护层，与原电池无关，故B符合题意； C．暖宝宝中的炭粉、铁粉、食盐、水混合暴露在空气中，炭粉、铁粉、食盐水形成原电池，铁粉被氧化放热，能用原电池原理解释，故C与题意不符； D． 生铁是铁碳合金，在潮湿的环境中容易形成原电池，生锈较快，而纯铁形不成原电池生锈较慢，能用原电池原理解释，故D与题意不符； 故答案为：B 10．A A．高温下水和铁生成四氧化三铁和氢气，A错误； B．侯氏制碱法应在饱和食盐水中先通氨气使溶液显碱性，再通二氧化碳可以吸收更多的二氧化碳，利于碳酸氢钠的生成，B正确； C．溶液和铜反应生成氯化铜和氯化亚铁，可利用溶液作为“腐蚀液”，C正确； D．电解饱和食盐水生成氯气、氢气、氢氧化钠，虽然能耗高但可以用于工业制备NaOH，D正确； 故选A。 11．A 电解硝酸钾和硝酸铜混合溶液时，阳极上氢氧根离子放电生成氧气：4OH--4e-=2H2O+O2↑，阴极上先铜离子放电生成铜单质：Cu2++2e-=Cu，当铜离子完全析出时，氢离子放电生成氢气：2H++2e-=H2↑，两极均收集到2.24 L气体(标准状况下)，气体的物质的量是0.1mol，每生成1mol氧气转移4mol电子，每生成1mol氢气转移2mol电子，每生成1mol铜转移2mol电子，所以根据转移电子守恒得铜的物质的量是0.1mol，则铜离子的物质的量浓度=0.1mol/0.4L=0.25mol/L，根据电荷守恒得钾离子浓度=0.6mol/L-0.25mol/L2=0.1mol/L，据此分析解答。 A．据分析可知原混合溶液中c(K+)为0.1 mol·L-1，A正确； B．上述电解过程中共转移0.4 mol电子，B错误； C．电解得到的Cu的物质的量为0.1 mol，C错误； D．当电解硝酸铜时溶液中生成H+，当电解硝酸钾溶液时，实际上是电解水，所以电解后H+的物质的量为氧气的4倍，c(H+)==1mol·L-1，D错误； 故答案选A。 12．A 铁、碳为活动性不同的电极，氯化钠为电解质，当铁粉、活性炭和氯化钠三种物质构成原电池时，Fe为原电池的负极，碳为原电池的正极，由于电解质溶液为中性，发生钢铁的吸氧腐蚀。 A．铁、碳及食盐水构成原电池，由于电解质溶液为NaCl的中性溶液，溶解在氯化钠溶液中的氧气得电子变为氢氧根离子，发生还原反应；Fe失去电子变为Fe2+，因此钢铁主要发生吸氧腐蚀，A正确； B．氯化钠为电解质溶液中的溶质，活动性比铁弱的碳单质为原电池的正极，B错误； C．钢铁在发生吸氧腐蚀时，主要吸收空气中的氧气，氧气溶解在氯化钠溶液中，得到电子而发生还原反应，C错误； D．在钢铁发生腐蚀时，金属铁作负极，失电子，发生氧化反应，负极的电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+，D错误； 故合理选项是A。 13．C 该装置为原电池，铜离子得到电子，因此硫电极为正极，电极反应式为，锂电极为负极，电极反应式为，据此作答。 A．锂在反应中失电子为负极，故A错误； B．原电池中阳离子向正极(硫电极)移动，故B错误； C．硫电极为正极，电极反应式为，故C正确； D．依据电子守恒可知，每消耗1molS，同时消耗4molLi，故D错误； 故选：C。 14．C A．是强氧化剂，会腐蚀橡胶，不能用碱式滴定管盛装，需用酸式滴定管盛装，A项错误； B．只能检验水的存在，不能做干燥剂，B项错误； C．锌作阳极，铁器作阴极，电镀液含有，能在铁器上镀锌，C项正确； D．上下移动左边容器，液面始终保持水平，说明装置漏气，D项错误； 选C。 15．A 装置I中SO2和氢氧化钠反应得到NaHSO3，剩余的NO再与Ce(SO4)2发生氧化还原反应得到Ce3+、、，与Ce3+发生氧化还原反应得到和Ce4＋，装置Ⅳ中、再与氨气、氧气反应得到NH4NO3。 A．NaHSO3溶液中存在电荷守恒，易知，即NaHSO3溶液中电离程度大于水解程度，故NaHSO3溶液显酸性，即，故c(Na+)<c()+2c()，A正确； B．NO与Ce(SO4)2发生氧化还原反应得到Ce3+、、，但因为、的比例关系不清楚，故无法确定NO的消耗量，且未指明标况，B错误； C．阴极得电子发生还原反应，电极反应式为2+2e-=＋2OH-，C错误； D．NH4NO3溶液中存在电荷守恒，D错误。 故选A。 16．A A．太阳能帆板实现光伏发电，把太阳能直接变为都能，不是原电池，故A错误； B．、是质子数相同、中子数不同的原子，互为同位素，故B正确； C．，减压平衡右移，则扩散到空气中变为红棕色，故C正确； D．碳化硅陶瓷、氮化硅陶瓷等都属于新型无机非金属材料，故D正确； 选A。 17．A A．一个氨基中含有9个电子，则 0.1氨基()含有的电子数为0.1mol×9×NA=0.9，故A正确； B．电解精炼铜时，阳极上放电的不只是铜，比铜活泼的金属先放电，故当电路中通过的电子数为2时，阳极转化为的铜单质的质量小于1mol，质量小于64g，故B错误； C．将0.2通入足量水中，转移的电子数为0.2，氯气与水的反应是可逆反应，0.2mol氯气不能完全转化，则转移的电子数小于0.2NA，故C错误； D．由于还原性：Fe2+＞Br-，将一定量的通入溶液中，氯气先氧化Fe2+，Fe2+全部被转化为Fe3+后，剩余的氯气再与Br-反应，当有2转化为时，共转移2mol电子，此时至少有1mol Fe2+被转化为Fe3+，共转移1mol电子，由于的物质的量未知，一共消耗Fe2+的总物质的量未知，则转移的电子数至少为3，故D错误； 18．C 根据图示，b极上氢离子转化为氢气，得电子，发生还原反应，a极上亚铁离子转化为铁离子，失电子，发生氧化反应，氢离子通过质子交换膜向b电极移动，据此分析解答。 A．该制氢工艺中光能转化为电能，最终转化为化学能，故A正确； B．根据图示，该装置工作时，H+由b极区放电生成氢气，由a极区流向b极区，故B正确； C．a极上亚铁离子转化为铁离子，失电子，发生氧化反应，电极反应为Fe2+-e- = Fe3+，故C错误； D．a极区Fe2+和Fe3+可相互转化，不需补充含Fe2+和Fe3+的溶液，故D正确； 故选C。 19．D A．太阳能电池可将光能直接转换为电能,故A正确； B．充电（储能）时Y电极反应为,Y极发生氧化反应，是阳极，与电源正极相连，由图1可知，太阳能电池内部的电子向N极迁移然后由该电极流出，所以P电极是太阳能电池的正极，故B正确； C．充电（储能）时Y电极反应为，产生的氢离子有一半通过质子交换膜进入左池阴极室，故左池pH会变小，故C正确； D．充电（储能）时Y电极反应为，每转移1mol电子，右池中产生2mol，但有1mol通过质子交换膜进入左池，故右池溶液中n(H+)的变化量为1mol，D错误； 故答案为：D。 20．D A．碳酸钠在溶液中的水解程度大于碳酸氢钠溶液，溶液碱性强于碳酸氢钠溶液，所以等浓度的碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液中分别滴入酚酞溶液，碳酸钠溶液呈红色、碳酸氢钠溶液呈浅红色，故A正确； B．铁钉在食盐水中构成原电池，发生吸氧腐蚀导致具支试管中气体减少，导气管中会形成一段水柱，故B正确； C．碘在不溶于水的四氯化碳中的溶解度大于水中的溶解度，所以能用四氯化碳萃取碘水中的碘，故C正确； D．氯化铁是强酸弱碱盐，在溶液中能发生水解反应生成氢氧化铁和氯化氢，直接加热六水氯化铁时，氯化氢受热挥发，水解平衡不断向正反应方向移动直至水解趋于完全得到氢氧化铁，无法得到无水氯化铁，故D错误； 故选D。 21．CH4+10OH-﹣8e-=CO32-+7H2O 燃料电池中，失电子发生氧化反应的电极为负极、得电子发生还原反应的电极为正极。 燃料电池中，失电子发生氧化反应的电极为负极、得电子发生还原反应的电极为正极，燃料电池中，氧气一般做正极，燃料一般做负极，因此在此电池中氧气做正极发生还原反应，电极反应式为：2O 2 +4H 2 O+8e - =8OH -，通入甲烷的一极做负极，发生氧化反应，电极反应式为CH4+10OH-﹣8e-=CO32-+7H2O，故答案为：CH4+10OH-﹣8e-=CO32-+7H2O。 【点睛】燃料电池中，失电子发生氧化反应的电极为负极、得电子发生还原反应的电极为正极。 22．(1)C (2)0.025 该电池为甲烷燃料电池，用固体电解质传导氧离子。a为负极，发生的反应为：；b为正极，发生的反应为：；总反应为：。 （1）a为负极，b为正极，电子的移动方向是由负极经外电路流向正极，故C为正确答案。 （2）消耗空气5.6L时，氧气的消耗量为0.05mol，此时理论上消耗的甲烷的物质的量为0.025mol。 23．(1) b (2) 阴极 或 (3)ab （1）根据装置可以知道d处生成大量的水，结合氢离子的移动方向，右侧电极是正极，则甲烷从b口通入，反应环境是酸性溶液，负极的反应式为：，故答案为：b；； （2）以石墨电极电解饱和食盐水，阴极上氢离子放电，溶液呈碱性，使酚酞变红，电极反应式为或； 故答案为：阴极；或； （3）以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼； a．在阳极上，不如铜活泼的金属Ag、Pt、Au等金属会从阳极掉落，形成阳极泥，利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属，故a正确； b．电解精炼铜时，粗铜作阳极，接电源正极，发生氧化反应，故b正确； c．溶液中Cu2+向阴极移动，在阴极上发生还原反应，故c错误； d．电解池中，电能不会全部转化为化学能，还会伴随热能等形式的能量产生，故d错误； 故选ab。 24．(1)     142900(或)     70 (2) 0.8 163.52 （1）①的燃烧热为5518kJ/mol，则燃烧热的热化学方程式为   ； ②的燃烧热为285.8kJ/mol，即2g燃烧放出热量为285.8kJ，则1kg燃烧放出热量为142900kJ； ③第一个热化学方程式标为①，第二个热化学方程式标为②，①×2-②得到目标热化学方程式：   ； ④碱性环境下，氢气燃料电池，负极生成水，电极方程式为；电池转移2 mol电子，理论上可以提供的能量为285.8kJ，而实际上提供的电能为200.06 kJ，该电池的能量利用率为； （2）6.4 g液态肼的物质的量为0.2mol，肼被氧化生成N2，则0.2mol肼被氧化转移的电子数目为0.8；0.5 mol肼完全被氧化放出408.8 kJ的热量，则0.2mol肼被氧化放出的热量为。 25．(1) Cl2 H2 ＜ (2)H2－2e－+2OH－＝2H2O (3)燃料电池可以补充电解池消耗的电能；提高产出碱液的浓度（降低能耗） （1）在燃料电池中，氧气作正极，所以通入空气的极是正极，通入燃料的极是负极，即产生Y的极是阴极，所产生的是氢气，在X处产生的是氯气，氢氧燃料的正极氧气得到电子转化为氢氧根，碱性增强，所以a%小于b%，故答案为：Cl2；H2；＜； （2）燃料电池的工作原理：负极是燃料氢气发生失电子的氧化反应，即H2－2e－+2OH－＝2H2O，故答案为：H2－2e－+2OH－＝2H2O； （3）燃料电池能将化学能转化为电能，所以燃料电池可以补充电解池消耗的电能，此外还可以提高产出碱液的浓度，降低能耗，故答案为：燃料电池可以补充电解池消耗的电能；提高产出碱液的浓度（降低能耗）。 学科网（北京）股份有限公司 $$