专题达标检测1 化学反应与能量变化（Word练习）-【精讲精练】2025-2026学年高中化学选择性必修第一册（苏教版）

(时间75分钟，满分100分) 一、单项选择题：共14小题，每题3分，共42分。每题只有一个选项最符合题意。 1．宋代钱币主要成分是铜合金。下列叙述错误的是(　　) A．钱币表面绿色物质的主要成分是Cu2(OH)2CO3 B．钱币中铜在地下主要发生析氢腐蚀 C．钱币在窖藏中发生电化学腐蚀时铜被氧化 D．保护钱币的措施有保持干燥、涂保护层等 解析　钱币是铜合金，钱币表面绿色物质是铜绿，主要成分是碱式碳酸铜，其化学式是Cu2(OH)2CO3，故A正确；根据金属活动顺序表，铜没有氢活泼，不能置换出氢气，即不能发生析氢腐蚀，故B错误；在潮湿环境会发生电化学腐蚀，铜作负极，发生氧化反应，故C正确；保护钱币，应防止铜发生腐蚀，可采取的措施保持干燥环境、涂保护层等，故D正确。 答案　B 2．下列关于电化学腐蚀、防护与利用的说法中，正确的是(　　) A.图示为析氢腐蚀 B.暖气片表面刷油漆可防止金属腐蚀 C.连接锌棒后，铁管道腐蚀加速 D.阴极的电极反应式为Fe－2e－===Fe2+ 解析　形成Fe—Cu原电池，中性或弱碱性条件下发生吸氧腐蚀，A错误；暖气片表面刷油漆可隔绝氧气，从而防止金属腐蚀，B正确；锌比铁活泼，形成锌—铁原电池，锌作负极，保护铁管道，C错误；铁管道与电源负极相连，为阴极，阴极得电子，D错误。 答案　B 3．关于电解氯化钠水溶液(铁作阴极、石墨作阳极)，下列叙述正确的是(　　) A．若在阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液，溶液呈无色 B．若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕黄色 C.电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠 D．电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性 解析　电解氯化钠溶液时阳极发生的电极反应为2Cl－－2e－===Cl2↑，阴极发生的电极反应为2H＋＋2e－===H2↑，总反应为2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，C错误；阳极附近的溶液中会溶有少量的Cl2，滴加KI溶液后发生反应：Cl2＋2I－===I2＋2Cl－，溶液呈棕黄色，B正确；阴极附近产生大量的OH－，滴加酚酞变红色，A错误；电解后生成NaOH，溶液呈碱性，D错误。 答案　B 4．如下图所示，按图甲装置进行实验，若图乙的x轴表示流入电极的电子的量，则y轴不可能表示的是 (　　) A．c(Ag＋)　　　　　　　 B．c(NO) C．溶液中H＋浓度 D．阴极质量 解析　用银作阳极、铁作阴极电解硝酸银溶液时，阳极上银失电子发生氧化反应，电极反应式为Ag－e－===Ag＋，阴极上Ag＋得电子发生还原反应，电极反应式为Ag＋＋e－===Ag，所以电解质溶液中H＋、NO、Ag＋的浓度都不变，阴极上析出的银附着在铁上，所以阴极质量增加。 答案　D 5．南京大学开发出一种以太阳能驱动的恒流电解装置，成功实现了从海水中提取金属锂，其工作原理如图。下列说法错误的是(　　) A．铜箔为阴极，发生还原反应 B．阳极区可能有Cl2和O2生成 C．工作时的能量转化形式：太阳能→化学能→电能 D．固体陶瓷膜可让海水中的Li＋选择性通过 解析　根据电解图示，海水中的Li＋经过固体陶瓷膜进入有机电解质，在铜箔上被还原为单质锂，铜箔为阴极，催化电极为阳极，电极反应式为阴极：Li＋＋e－===Li，阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑或2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，据此分析解答。根据分析，铜箔为阴极，Li＋在铜箔上被还原为单质锂，发生还原反应，A正确；阳极区可能会发生海水中的氯离子被氧化为氯气2Cl－－2e－===Cl2↑或当阳极区附近的氯离子被大量消耗后再发生电解水的反应2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，所以可能有Cl2和O2生成，B正确；工作时的能量转化形式为：太阳能→电能→化学能，C错误；因为Li＋是在铜箔上被还原为单质锂的，所以固体陶瓷膜可让海水中的Li＋选择性通过，D正确。 答案　C 6．下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系： 据此判断下列说法正确的是(　　) A．石墨转变为金刚石是吸热反应 B．白磷比红磷稳定 C．CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH＞0 D．S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1；S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2，则ΔH1＞ΔH2 解析　由图①知：E(金刚石)＞E(石墨)，故石墨转变为金刚石是吸热反应，A正确；由图②知：E(白磷)＞E(红磷)，故红磷比白磷稳定，B错误；由图④知：E[CO(g)＋H2O(g)]＞E[CO2(g)＋H2(g)]，故CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)的ΔH＜0，C错误；由ΔH1、ΔH2均为负值，并结合图③知，ΔH1＜ΔH2，D错误。 答案　A 7．K－O2电池结构如图，a和b为两个电极，其中之一为单质钾片。关于该电池，下列说法错误的是(　　) A．隔膜允许K＋通过，不允许O2通过 B．放电时，电流由b电极沿导线流向a电极；充电时，b电极为阳极 C．产生1 Ah电量时，生成KO2的质量与消耗O2的质量比值约为2.22 D．用此电池为铅酸蓄电池充电，消耗3.9 g钾时，铅酸蓄电池消耗0.9 g水 解析　由题图右侧室内O2→KO2可知，b电极上发生还原反应，为正极，电极反应式为O2＋e－＋K＋===KO2，则a电极为负极，K失电子生成K＋，故隔膜只允许K＋通过，不允许O2通过，且若氧气通过隔膜，会与钾反应，A正确；放电时电流由正极流向负极，即由b电极沿导线流向a电极，充电时b电极失电子发生氧化反应，作阳极，B正确；由氧原子守恒可知，生成的KO2和消耗的O2的质量比为71∶32≈2.22，C正确；铅酸蓄电池充电时的总反应为2PbSO4＋2H2O===Pb＋PbO2＋2H2SO4，消耗1 mol水，转移1 mol电子，而K－O2电池中，消耗0.1 mol(3.9 g)K，转移0.1 mol电子，由转移电子数相等可知，铅酸蓄电池消耗的水为0.1 mol，即消耗1.8 g水，D错误。 答案　D 8．中科院深圳先进技术研究院成功研发了一种高效低成本储能电池——“铝—石墨”双离子充电电池，电池总反应为Al＋xC＋Li＋＋PFLiAl＋CxPF6。下列有关该电池的说法正确的是(　　) A．放电时，PF向正极移动 B．放电时，负极反应为Al－3e－===Al3+ C．充电时，两个电极增加的质量相等 D．充电时，阳极反应为xC＋PF－e－===CxPF6 解析　放电时原电池负极反应为LiAl－e－===Al＋Li＋，正极反应为CxPF6＋e－===xC＋PF，阴离子向负极移动，A、B错误；充电时电解池阳极反应为xC＋PF－e－===CxPF6，阴极反应为Al＋Li＋＋e－===LiAl，两极转移电子的物质的量虽然相等，但增加的质量不相等，C错误，D正确。 答案　D 9．下列有关说法中，正确的是(　　) 离子交换膜法电解饱和食盐水原理示意图 工业冶炼钠的装置示意图 铁钉缠绕铜丝放在盛有饱和食盐水(滴有几滴酚酞和K3[Fe(CN)6]溶液)的培养皿中 轮船底部镶嵌锌 A．a为饱和食盐水的入口，b为较浓NaOH溶液的出口，离子交换膜为阳离子交换膜 B．装置a是钠出口，b是氯气出口 C．形成原电池反应，Fe发生吸氧腐蚀，Fe做负极，Fe－3e－===Fe3+ D．该防护轮船不被腐蚀的方法为牺牲阳极法，是电解原理保护金属 解析　电解饱和食盐水时氯离子在阳极放电生成氯气，阴极氢离子得电子发生还原反应，电极反应式为：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－；NaOH在阴极生成，则NaOH溶液的出口为b，饱和食盐水从a处进入，钠离子从左向右移动，则交换膜为阳离子交换膜，A正确；工业上电解熔融氯化钠制备金属钠时，阳极为石墨，不能选择铁作阳极，否则优先放电生成Fe2+，B错误；构成的是铁铜原电池，铁作为负极，发生氧化反应生成Fe2+，K3[Fe(CN)6]溶液遇Fe2+有蓝色沉淀生成，负极的电极反应式为Fe－2e－===Fe2+，C错误；为防止金属被腐蚀，如果利用牺牲阳极的阴极保护法保护金属，则被保护的金属作原电池正极，活泼性比Fe强的锌作负极失电子被腐蚀，Fe作正极被保护，运用的是原电池原理保护金属，不是电解原理保护金属，D错误。 答案　A 10．意大利罗马大学的Fulvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的N4分子。N4分子结构如图所示，已知断裂1 mol N≡N键吸收942 kJ热量，生成1 mol N—N键释放167 kJ热量。根据以上信息和数据，下列热化学方程式正确的是(　　) A．2N2===N4　ΔH＝－882 kJ·mol-1 B．N2(g)===0.5N4(g)　ΔH＝＋441 kJ C．N2(g)===0.5N4(g)　ΔH＝－441 kJ·mol-1 D．2N2(g)===N4(g)　ΔH＝＋882 kJ·mol-1 解析　由N4的结构知，1 mol N4分子中含有6 mol N—N键。反应2N2(g)===N4(g)的ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和＝2E(N≡N)－6E(N—N)＝2×942 kJ·mol-1－6×167 kJ·mol-1＝＋882 kJ·mol-1。A项，没有标明物质的聚集状态，且ΔH应大于0，错误；B项，ΔH的单位错，错误；C项，ΔH应大于0，错误。 答案　D 11．下列说法正确的是(　　) A．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－801.3 kJ·mol-1，结论：CH4的标准燃烧热ΔH＝－801.3 kJ·mol-1 B．稀溶液中有H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol-1，结论：将盐酸与稀氨水混合后，若生成1 mol H2O，则会放出57.3 kJ的能量 C．CO(g)的标准燃烧热是283.0 kJ·mol-1，结论：2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)反应的ΔH＝＋2×283.0 kJ·mol-1 D．C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol-1、C(s，金刚石)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－395 kJ·mol-1，结论：相同条件下金刚石性质比石墨稳定 解析　1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量叫该物质的标准燃烧热，水为液态时才是甲烷的标准燃烧热，A错误；NH3·H2O是弱碱，电离需要吸热，盐酸与稀氨水混合后，若生成1 mol H2O，则放出的热量小于57.3 kJ，B错误；CO(g)的标准燃烧热是283.0 kJ·mol-1，则2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)反应的ΔH＝＋2×283.0 kJ·mol-1，C正确；C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol-1①，C(s，金刚石)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－395 kJ·mol-1②；①－②得C(s，石墨)===C(s，金刚石)　ΔH＝＋1.5 kJ·mol-1，说明石墨变成金刚石要吸收热量，即金刚石比石墨能量高，物质所含能量越低越稳定，所以石墨更稳定，D错误。 答案　C 12．高氯酸在化工生产中有广泛应用，工业上以NaClO4为原料制备高氯酸的原理如图所示，下列说法正确的是(　　) A．上述装置中，f极为光伏电池的正极 B．阴极的电极反应为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑ C．d处得到较浓的NaOH溶液，c处得到HClO4 D．若转移2 mol电子，理论上生成101 g HClO4 解析　电解池中阳离子向阴极移动，即d极为阴极，f为电源的负极，A错误；阴极上阳离子得到电子发生还原反应，B错误；阳极：2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，阴极：4H2O＋4e－===4OH－＋2H2↑，电池放电过程是电解水的过程，所以在阳极得到高氯酸的浓溶液，在阴极得到浓的NaOH溶液，C正确；转移2 mol电子时，生成2 mol HClO4，理论上生成201 g HClO4，D错误。 答案　C 13．下列说法中正确的是(　　) A．在100 ℃、101 kPa条件下，1 mol液态水汽化时需要吸收40.69 kJ的热量，则H2O(g)===H2O(l)的ΔH＝＋40.69 kJ·mol-1 B．已知CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－890.3 kJ·mol-1，则CH4的燃烧热ΔH＝－890.3 kJ C．H2(g)＋Br2(g)===2HBr(g)　ΔH＝－72 kJ·mol-1其他相关数据如下表： H2(g) Br2(g) HBr(g) 1 mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ 436 a 369 则表中a为230 D．已知S(g)＋O2(g)===SO2(s)　ΔH1，S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2，则ΔH2＜ΔH1 解析　A项，ΔH应小于0；B项，单位错误，应为kJ·mol-1；C项，ΔH＝(436＋a－369×2)kJ·mol-1＝－72 kJ·mol-1，则a＝230，正确；D项，生成固体放热更多，则ΔH1＜ΔH2，错误。 答案　C 14．我国科学家研发了一种水系可逆Zn­CO2电池，将两组阴离子、阳离子复合膜反向放置分隔两室电解液，充电、放电时，复合膜层间的H2O解离成H＋和OH－，工作原理如图所示。下列说法正确的是(　　) A．a膜是阴离子膜 B．放电时负极的电极反应式为HCOOH－2e－===CO2↑＋2H＋ C．电池工作时，复合膜层间的H2O解离生成的OH－向多孔Pd纳米片方向移动 D．外电路中每通过1 mol电子，复合膜层间有1 mol H2O解离 解析　根据图示可知，放电时是原电池，放电时，负极为锌，锌在负极失去电子生成锌离子，结合复合膜层电离出的氢氧根离子生成Zn(OH)，负极的电极反应式为Zn＋4OH－－2e－===Zn(OH)，多孔Pd纳米片为正极，二氧化碳在正极得到电子转化为甲酸，电极反应为CO2＋2H＋＋2e－===HCOOH, 总的电极反应为：Zn＋2OH－ ＋2H2O＋CO2===Zn(OH)＋HCOOH，充电时的电极反应与放电时的反应相反，由此分析。由图可知，a膜释放出氢离子，是阳离子膜，b膜释放出氢氧根离子，是阴离子膜，A错误；根据图示可知，放电时是原电池，负极为锌，锌在负极失去电子生成锌离子，结合复合膜层电离出的氢氧根离子生成Zn(OH)，负极的电极反应式为Zn＋4OH－－2e－===Zn(OH)，故B错误；放电时多孔Pd纳米片为正极，复合膜层间的H2O解离生成的H＋向多孔Pd纳米片方向移动，故C错误；复合膜层间的H2O解离成H＋和OH－，根据总的电极反应：Zn＋2OH－ ＋2H2O＋CO2===Zn(OH)＋HCOOH，锌的化合价从0价升高到＋2价，外电路中每通过1 mol电子，复合膜层间有1 mol H2O解离，故D正确。 答案　D 二、非选择题：共4题，共58分。 15．(14分)回答下列问题。 (1)已知热化学方程式：SO2(g)＋O2(g)⥫⥬SO3(g)　ΔH＝－98.32 kJ·mol-1，在容器中充入2 mol SO2和1 mol O2充分反应，最终放出的热量可能为________(填字母)。 A．等于196.64 kJ B．小于98.32 kJ C．小于196.64 kJ D．大于196.64 kJ (2)已知H2(g)＋Br2(l)===2HBr(g)　ΔH＝－72 kJ·mol-1，蒸发1 mol Br2(l)需要吸收的能量为30 kJ，其他相关数据如下表： 物质 H2(g) Br2(g) HBr(g) 1 mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ 436 200 a 则表中a＝_____________。 (3)热力学标准态(298.15 K、101 kPa)下，由稳定单质发生反应生成1 mol化合物的反应热叫做该化合物的生成热(ΔH)。图甲为氧族元素中的氧、硫、硒(Se)、碲在生成1 mol气态氢化物时的焓变数据，根据焓变数据可确定a、b、c、d分别代表哪种元素，试写出硒化氢在上述条件下发生分解反应的热化学方程式为_____________。 甲 (4)图乙表示CO和H2反应生成CH3OH过程中能量变化示意图，请写出CO和H2反应的热化学方程式：____________________________________。 乙 (5)采用真空封管法制备磷化硼纳米颗粒，在发展非金属催化剂实现CO2电催化还原制备甲醇方向取得重要进展，该反应历程如图所示。 容易得到的副产物有CO和CH2O，其中相对较多的副产物为_____________；上述合成甲醇的反应速率较慢，要使反应速率加快，主要降低下列变化中_____________(填字母)的能量变化。 A．*CO＋*OH→*CO＋*H2O B．*CO→*OCH C．*OCH2→*OCH3 D．*OCH3→*CH3OH 解析　(1)假设2 mol SO2和1 mol O2全部参与反应，放出的热量为2×98.32 kJ＝196.64 kJ，因为该反应为可逆反应，不能进行到底，因此达到平衡放出的热量小于196.64 kJ，故C正确；(2)蒸发1 mol Br2(l)需要吸收的能量为30 kJ，结合反应及表格数据可知：436＋(200＋30)－2a＝－72，解得a＝369。(3)非金属元素氢化物的稳定性与生成1 mol氢化物时的ΔH的关系为：根据元素周期律，同一主族元素非金属性越强，生成气态氢化物越容易，气态氢化物越稳定；而根据热力学，能量越低越稳定。a、b、c、d依次为H2Te、H2Se、H2S、H2O。即b为H2Se的生成热数据，则H2Se分解放热，且ΔH＝－81 kJ·mol-1，所以H2Se发生分解反应的热化学反应方程式为H2Se(g)===Se(s)＋H2(g)　ΔH＝－81 kJ·mol-1；(4)根据图像可知，反应物比生成物的能量高91 kJ，故为CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)　ΔH＝－91 kJ·mol-1；(5)CO的相对能量与CH2O的相比较低，较稳定，得到的相对较多；上述合成甲醇的反应速率由慢反应决定，即反应历程中活化能较高的反应*CO＋*OH→*CO＋*H2O决定反应速率，所以将*CO＋*OH→*CO＋*H2O变化的活化能降低，即可增大反应速率，A项符合题意。 答案　(1)C　(2)369　(3)H2Se(g)===Se(s)＋H2(g)　ΔH＝－81 kJ·mol-1　 (4)CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)　ΔH＝－91 kJ·mol-1 (5)CO　A 16．(15分)某化学兴趣小组的同学用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)甲装置的名称是________；乙装置的名称是____________；Zn为________极；Pt为________极。 (2)写出电极反应： Cu极：_____________________________________________________； 石墨棒极：__________________________________________________。 (3)当甲中产生0.1 mol气体时，乙中析出铜的质量应为________；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________。 解析　(1)Zn、Cu和稀硫酸可构成原电池，其中Zn是负极，Cu是正极；乙装置是电解池，石墨棒为阴极，Pt为阳极。(2)Cu极上发生还原反应：2H＋＋2e－===H2↑；石墨棒上也发生还原反应：Cu2+＋2e－===Cu。(3)通过甲、乙装置中电子的物质的量相等，当甲中产生0.1 mol H2时，电路中通过0.2 mol电子，乙中析出0.1 mol Cu，放出0.1 mol Cl2。(4)若将乙中两个电极都换成铜，则乙装置相当于电解精炼铜的装置，阳极溶解的铜和阴极析出的铜一样多，溶液中Cu2+的浓度基本不变，溶液的颜色基本不变。(5)若将乙中溶液换成NaCl溶液，则乙装置就是电解食盐水的装置，因反应生成了NaOH，故电解后溶液的pH增大；反应时甲装置中消耗了H＋，溶液酸性减弱，pH也增大。 答案　(1)原电池　电解池　负　阳 (2)2H＋＋2e－===H2↑　Cu2+＋2e－===Cu (3)6.4 g　22.4 L　(4)无变化 (5)增大　增大 17．(15分)改进工艺，降低能耗是氯碱工业发展的重要方向。 (1)写出电解饱和食盐水的化学方程式______________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)将氢燃料电站应用于氯碱工业，其原理示意图如下： ①a极为________(填“正”或“负”)极，电极反应方程式为________________________________________________________________________。 ②甲装置中，________NaOH溶液浓度下降(填“a极区”或“b极区”)。 ③下列关于乙装置说法中，正确的是________。 A．OH－移向c极区 B．在d极区获得的产物，可供甲装置使用 C．随着电解的进行，NaCl溶液浓度下降，若不补充，c电极有可能产生氧气 D．d极区流出的溶液浓度不变 (3)向乙装置中的阴极区通入O2，能够替代水中的H＋获得电子，降低电解电压，减少电耗。写出O2在阴极区发生反应的电极反应式___________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)若乙装置中阳离子交换膜被破坏，可能产生的不利后果是__________________________________________________________________(任写一点)。 (5)电解效率η的定义：η(B)＝×100%。在标准状况下，当甲中有44.8 L氢气放电时，乙装置中c极产生氯气33.6 L(忽略氯气在溶液中的溶解)，η(Cl2)＝________。 解析　氯碱工业原理是采用电解食盐水的方法产生氯气和烧碱，故称为氯碱工业；根据题目所给图示，甲装置为氢氧燃料电池，乙为电解池，甲装置中氢气进入a极，则a电极为负极，发生氧化反应，b极为正极，发生还原反应，则a电极连接乙装置的d电极为阴极，b电极连接乙装置的c电极为阳极。 (1)根据分析，氯碱工业原理的方程式为2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑； (2)①根据分析，甲装置为氢氧燃料电池，a电极为负极；a电极发生氧化反应，即H2－2e－＋2OH－===2H2O； ②根据分析，a电极发生氧化反应，即H2－2e－＋2OH－===2H2O，消耗氢氧根离子，钠离子通过阳离子交换膜向右移动，故a极区NaOH溶液浓度下降； ③根据分析，c电极为阳极，阴离子向阴极移动，OH－移向d极区，故A错误；根据分析，d电极为阴极，发生还原反应，即2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，获得氢气可以继续供给甲装置使用，故B正确；随着电解过程中氯化钠的减少，若氯化钠溶液浓度降低，继续电解可能会将溶液中的O元素转变成氧气，故C正确；d极发生反应2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，钠离子通过阳离子交换膜向d电极移动，故随着电解的进行，NaOH浓度增大，D错误；故选BC； (3)若向乙装置阴极区通入氧气，氧气得电子生成氢氧根，其电极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－； (4)阴极生成的氢气与阳极氯气反应有爆炸危险；阳极区NaCl与阴极区NaOH混合使得制得的NaOH不纯；OH－迁移至阳极区发生反应：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，生成氧气，使氯气不纯；OH－迁移至阳极区与生成的氯气发生反应，减少氯气产量等； (5)在标准状况下，当甲中有44.8 L氢气放电时，转移的电子数为×2＝4 mol，乙装置中c极产生氯气33.6 L转移的电子数为×2＝3 mol，η(Cl2)＝ ×100%＝75%。 答案　(1)2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ (2)①负　H2－2e－＋2OH－===2H2O　②a极区　③B、C (3)O2＋4e－＋2H2O===4OH－ (4)阴极生成的氢气与阳极氯气反应有爆炸危险；阳极区NaCl与阴极区NaOH混合使得制得的NaOH不纯；OH－迁移至阳极区发生反应：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，生成氧气，使氯气不纯；OH－迁移至阳极区与生成的氯气发生反应，减少氯气产量等 (5)75% 18．(14分)电池是日常生活中最常见的一种提供电能的装置，研究各种新型电池成为新能源研究的一种方向。 (1)如图是一种甲烷燃料电池的装置。 ①铂电极a是_____________(填“正极”“负极”“阳极”或“阴极”)，发生_____________(填“氧化”或“还原”)反应。 ②电子从_____________(填“a”或“b”)电极流出，该电极的电极反应式是________________________________________________________________________。 ③盐桥中的K＋向_____________(填“稀硫酸”或“稀氢氧化钾”)溶液移动。 (2)白铁是日常生活中常见的一种金属材料，俗称“锌包钢”，一旦划破后就会发生电化学反应，此时负极材料是________，在潮湿的碱性或中性环境中，铁电极上发生反应的电极反应式是________。金属铁被保护而不易腐蚀，这种防腐的方法叫_______________(填名称)。 (3)一种水性电解液Zn­MnO2离子选择双隔膜电池如图所示： 已知：KOH溶液中，Zn2+以2-存在。 ①a离子选择性隔膜是_____________(填“阳离子”或“阴离子”)交换膜。 ②写出MnO2电极上发生的电极反应式：____________________________________。 ③写出该原电池总反应的离子方程式：______________________________________。 解析　(1)①铂电极a上氧气得电子发生还原反应生成水，a是正极。②b电极甲烷失电子生成碳酸根离子，电子从b电极流出，该电极的电极反应式是CH4＋10OH－－8e－===CO＋7H2O。③电池工作时，a是正极、b是负极，阳离子移向正极、阴离子移向负极，所以盐桥中的K＋向稀硫酸溶液移动。(2)锌的活泼性大于铁，白铁一旦划破后会发生电化学反应，负极材料是Zn，在潮湿的碱性或中性环境中，发生吸氧腐蚀，铁是正极，铁电极上发生反应的电极反应式是O2＋2H2O＋4e－===4OH－。金属铁被保护而不易腐蚀，这种防腐的方法叫牺牲阳极的阴极保护法。(3)①电池工作时，阳离子向正极移动、阴离子向负极移动，Zn失电子发生氧化反应，Zn电极是负极、MnO2电极是正极，硫酸中的硫酸根离子向硫酸钾溶液中移动，氢氧化钾溶液中的钾离子向硫酸钾溶液中移动，所以a离子选择性隔膜是阴离子交换膜、b是阳离子交换膜。②MnO2电极上，MnO2得电子发生还原反应生成硫酸锰，发生的电极反应式为MnO2＋4H＋＋2e－===Mn2+＋2H2O。③负极Zn失电子生成2-、正极MnO2得电子生成硫酸锰，该原电池总反应的离子方程式为Zn＋4OH－＋MnO2＋4H＋===2-＋Mn2+＋2H2O。 答案　(1)①正极　还原　②b　CH4＋10OH－－8e－===CO＋7H2O　③稀硫酸 (2)Zn　O2＋2H2O＋4e－===4OH－　牺牲阳极法 (3)①阴离子　②MnO2＋4H＋＋2e－===Mn2+＋2H2O　③Zn＋4OH－＋MnO2＋4H＋===2-＋Mn2+＋2H2O 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$