【2021-2022学年】高中化学选修4 新人教版 第四章电化学基础 章末测试（含解析）

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选修4第四章电化学基础章末测试
第I卷（选择题）
一、单选题
1．下列关于钢铁腐蚀的叙述不正确的是（ ）
A．钢铁在潮湿的空气中易腐蚀
B．钢铁腐蚀的主要原因是化学腐蚀
C．腐蚀使钢铁色泽、外形等发生变化
D．一般情况下，温度对钢铁的化学腐蚀影响较明显
2．关于化学电源：①银锌纽扣电池；②氢氧燃料电池；③锌锰干电池；④铅蓄电池，有关说法正确的是（ ）
A．②和③都属于绿色电池 B．①和③都属于一次电池
C．①和④都属于二次电池 D．②可将化学能全部转化为电能
3．铜制品上的铝质铆钉，在潮湿的空气中易腐蚀的主要原因可描述为（ ）
A．形成原电池，铝作负极 B．形成原电池，铜作负极
C．形成原电池时，电流由铝流向铜 D．铝质铆钉发生了化学腐蚀
4．下列过程属于电能转化为化学能的是 （ ）
①电离 ②电解 ③电镀
A．①② B．②③ C．①②③ D．①③
5．下列关于电解槽的叙述中不正确的是（ ）
A．与电源正极相连的是电解槽的阴极
B．与电源负极相连的是电解槽的阴极
C．在电解槽的阳极发生氧化反应
D．电子从电源的负极沿导线流入阴极
6．电解合成1，2-二氯乙烷的实验装置如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．该装置工作时，阳极的电极反应是
B．液相反应为
C．Y为阴离子交换膜
D．该装置总反应为
7．如图是一种利用锂电池“固定CO2”的电化学装置，在催化剂的作用下，该电化学装置放电时可将CO2转化为C和Li2CO3，充电时选用合适催化剂，仅使Li2CO3发生氧化反应释放出CO2和O2.下列说法中正确的是（ ）
A．该电池左侧可以用LiCl溶液作电解质溶液
B．该电池充电时，电极Y与外接直流电源的负极相连
C．该电池放电时，每转移4mol电子，理论上消耗3molCO2
D．该电池充电时，阳极反应式为：C+2Li2CO3-4e-=3CO2↑+4Li
8．硼氢化钠(NaBH4)既是一种重要的储氢材料，又是具有广泛应用的还原剂。NaBH4在水溶液中的稳定性随着溶液pH升高而增大。NaBH4-H2O2燃料电池有望成为低温环境下工作的便携式燃料电池，其工作原理如图所示。下列有关NaBH4-H2O2燃料电池的说法正确的是（ ）
A．电池工作时，电能主要转化为化学能
B．a电极上的反应为：+8OH--8e-=+6H2O
C．放电过程中电极b区的溶液pH下降
D．放电过程中1molH2O2参与反应，失去2×6.02×1023个电子
9．化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法不正确的是（ ）
A．甲：Zn2+向Cu电极方向移动，溶液中c(H+)保持不变
B．乙：正极的电极反应式为Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-
C．丙：锌筒作负极，发生氧化反应，锌筒会变薄
D．丁：使用一段时间后，电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降
10．电池是一种二次电池。将溶于有机溶剂作为电解液，和负载碳纳米管的网分别作电极材料，结构如图所示。电池的总反应：，下列说法正确的是（ ）
A．放电时，向正极移动
B．放电时，作电池的负极
C．放电时，电子从负极经电解液回到正极
D．充电时，阳极反应为：
11．锌—空气电池(如图所示)是金属空气电池的一种，电解质溶液为KOH溶液，下列说法正确的是（ ）
A．当电路中有0.04 mol电子通过时，有0.224 LO2参与反应
B．正极区溶液的pH减小，负极区溶液的pH增大
C．电池的总反应为
D．电池工作时，外电路电子流动方向：石墨电极→Zn电极
12．光电池在光照条件下可产生电流，如图装置可以实现光能源的充分利用，双极性膜可将水解离为和，并实现其定向通过。下列说法不正确的是（ ）
A．该装置可利用光能实现水的分解
B．光照过程中阴、阳极区溶液中的均发生改变
C．再生池中的反应为
D．该装置中a极为阴极
13．下列装置由甲、乙两部分组成(如图所示)，甲是将废水中乙二胺H2N(CH2)2NH2氧化为环境友好物质而形成的化学电源。当电池工作时，下列说法正确的是（ ）
A．N电极为正极，发生氧化反应
B．一段时间后，乙中CuSO4溶液浓度基本保持不变
C．Fe电极反应为Fe-2e=Fe2+
D．当N极消耗0.25molO2时，则阴极增重16g
14．一种新型Na－CaFeO3可充电电池，其工作原理如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．放电时N为正极，电极反应为：2CaFeO3+2e-=2CaFeO2.5+O2-
B．充电时，M应与电源的正极相连接
C．放电时，Na+向M电极移动
D．电极材料中，单位质量放出的电能大小：Na＞Li
15．实验室以一定浓度的和混合溶液为电解液，让乙醛同时在阴、阳两极发生反应来模拟隔膜电解法处理含乙醛的废水，工作原理如图所示。已知阴极区域主要反应可表示为：、(H*为活泼H)。下列说法错误的是（ ）
A．直流电源a为正极
B．图中离子交换膜是阳离子交换膜
C．阳极区的反应可表示为：
D．电解过程中阴极区溶液的pH值变小
16．分析下图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是（ ）
A．①②中Mg作负极，③④中Fe作负极
B．②中Mg作正极，其电极反应式为
C．③中Fe作负极，电极反应式为
D．④中Cu作正极，电极反应式为
17．以N2和H2为反应物、溶有A的稀盐酸为电解质溶液，可制成能固氮的新型燃料电池，原理如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．b电极为负极，发生氧化反应
B．当反应消耗1molN2时，则消耗的H2为67.2L
C．A溶液中所含溶质为NH4Cl
D．电池总反应式是：N2+3H2+2HCl=2NH4Cl
18．下列各图所示装置能达到实验目的的是（ ）
A．图甲，验证铁的吸氧腐蚀
B．图乙，牺牲阳极的阴极保护法
C．图丙，在铁制品表面镀锌
D．图丁，测定盐酸的pH
19．海水中有丰富的锂资源，我国科学家研发出利用太阳能从海水中提取金属锂的技术，提取原理如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．装置中的选择性膜应为质子交换膜
B．电子流入电极A
C．不能用硫酸锂溶液代替有机电解液
D．电极B上可能发生的反应为
20．“太阳水”电池装置如图所示，该电池由三个电极组成，其中a为Ti02电极，b为Pt电极，c为WO3电极，电解质溶液为pH=3的Li2SO4一H2SO4溶液。锂离子交换膜将电池分为A、B两个区，A区与大气相通，B区为封闭体系并有N2保护。下列关于该电池的说法错误的是（ ）
A．若用导线连接a、c，则a为负极，该电极附近pH减小
B．若用导线连接a、c，则c电极的电极反应式为HxWO3-xe一=WO3+xH+
C．若用导线先连接a、c，再连接b、c，可实现太阳能向电能转化
D．若用导线连接b、c，b电极的电极反应式为O2+4H++4e一═2H2O
第II卷（非选择题）
二、填空题
21．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。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，发生的电极反应式为_____________________。
（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电极反应式为_____________________。
②Y极生成1 mol Cl2时，___________mol Li+移向X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溶液作电解质溶液。负极反应式为_____________________，正极反应式为_____________________。
22．人们利用原电池原理制作了多种电池，以满足日常生活、生产和科学技术等方面的需要。请根据题中提供的信息，回答下列问题。
已知甲醇燃料电池的工作原理如图所示。该电池工作时，b口通入的物质为_______(填化学式)，该电池正极上的电极反应式为_________________；当6.4g甲醇()完全反应生成时，有_______mol电子发生转移。若将电池的电解质溶液换为KOH溶液，则负极反应式为_________________。
23．(1)把a、b、c、d四种金属片浸泡在稀硫酸中，用导线两两相连，可以组成各种原电池。若a、b相连，a为正极；c、d相连，c为负极；a、c相连，c上产生气泡；b、d相连，b质量减小，则四种金属的活动性由强到弱顺序为：___________。
(2)碱性锌锰干电池比普通锌锰电池的使用寿命长且性能高，其构造如图所示，电池反应为：，其中作___________极，发生___________反应，电极反应式为_____________________。
(3)甲烷燃料电池采用铂作电极催化剂，电池中的质子交换膜只允许质子(H+)和水分子通过。其工作原理的示意图如下，请回答下列问题：
①电极是电池的___________极，电极反应式为_____________________。
②电解质溶液中的向___________(填“a”或“b”)极移动，电子流入的电极是___________(填“a”或“b”)极。
③该电池工作时消耗(标准状况下)，则电路中通过___________mol电子。
24．氢碘酸(HI)可用“四室式电渗析法”制备，该法可获得副产品硫酸和氢氧化钠的溶液。其工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)。
(1)通电后，阴极室溶液pH____(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)。
(2)阳极反应式为___________________，如果拆掉阳极室和产品室之间的阳膜，阳极反应为___________________。
(3)得到1mol产品HI，阳极室溶液质量减少____g。
(4)通电过程中，产品室中HI的浓度逐渐_________。
(5)25℃，用惰性电极直接电解200mL0.01mol·L-1的NaI溶液(阳离子交换膜)，当外电路转移电子3.01×1022，此时溶液的pH=___(忽略电解过程溶液体积的变化)。
三、计算题
25．某化学兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的开关时，观察到电流表的指针发生了偏转。
请回答下列问题：
(1)甲池为__(填“原电池”“电解池”或“电镀池”)，通入O2电极的电极反应式为______________________。
(2)乙池中C(石墨)电极的名称为________(填“正极”“负极”或“阴极”“阳极”)，总反应的化学方程式为___________________。
(3)当乙池中D极质量增加5.4g时，甲池中理论上消耗O2的体积为___mL(标准状况)，转移的电子数为_______。
(4)丙池中_______(填“E”或“F”)极析出铜。
(5)若丙中电极不变，将其溶液换成NaCl溶液，开关闭合一段时间后，丙中溶液的pH将_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
参考答案
1．B
解析：
A．钢铁在潮湿的空气中易形成原电池，发生电化学腐蚀，加快腐蚀，A正确；
B．钢铁中含有Fe、C元素，可以作为两个活泼性不同的电极，在潮湿的空气中易形成原电池，发生电化学腐蚀，而不是化学腐蚀，B错误；
C．钢铁被腐蚀后生成红褐色的铁锈(Fe2O3)，在外形、色泽以及机械性能等方面都将发生变化，C正确；
D．一般情况下，温度越高，反应速率越快，温度对钢铁的化学腐蚀影响较明显，D正确；
综上所述答案为B。
2．B
解析：
A．锌锰干电池含有重金属元素，不是绿色电池，A错误；
B．①银锌纽扣电池和③锌锰干电池完全放电后均不能再使用，属于一次电池，B正确；
C．①银锌纽扣电池完全放电后不能再使用，属于一次电池，C错误；
D．燃料电池放电过程中会有一部分化学能转化为热能，D错误；
综上所述答案为B。
3．A
解析：
铜与铝活泼性不同，在潮湿空气中形成原电池，在该原电池中，更活泼的铝作负极，铜作正极，发生了电化学腐蚀，电流由铜流向铝，所以正确的答案选A。
4．B
解析：
电离是将电解质溶于水而产生自由移动离子的过程，所以不需通电，而电解、电镀以及电冶金,都是利用电解池反应，将电能转变为化学能，所以电解、电镀都需要外加电源即通电，综上所述，故选B。
5．A
解析：
A．与电源正极相连的是电解池的阳极，故A不正确；
B．与电源负极相连的是电解池的阴极，故B正确；
C．阳极发生氧化反应，故C正确；
D．在电解池中，电子从电源的负极流出到阴极，故D正确；
故选A。
6．C
解析：
A．结合图可知阳极的电极反应为，A项正确；
B．由题意可知液相反应为与氧化反应：，B项正确；
C．阴极上放电生成，最后得到NaOH，为平衡电荷，向右迁移，所以Y为阳离子交换膜，C项错误；
D．以NaCl和为原料合成1，2-二氯乙烷中，，CuCl可循环使用，该反应的实质是NaCl、与反应，所以总反应为，D项正确；
答案选C。
7．C
解析：
放电时，X极上Li失电子，则X为负极，Y为正极，正极上CO2得电子生成C和Li2CO3；充电时，阴极上Li+得电子生成Li，阳极上O失电子生成O2，即2Li2CO3-4e-═2CO2↑+O2↑+4Li+。
A． 该电池左侧不可以用LiCl溶液作电解质溶液，锂是活泼金属，易与水反应，故A错误；
B． 该电池充电时，电源的负极与外加电源的负极相连，电极X与外接直流电源的负极相连，故B错误；
C． 该电池放电时，总反应3CO2+4Li=C+2Li2CO3，每转移4mol电子，理论上消耗3molCO2，故C正确；
D． 该电池充电时，阳极上O失电子生成O2，即2Li2CO3-4e-═2CO2↑+O2↑+4Li+，故D错误；
故选C。
8．B
解析：
A．NaBH4-H2O2燃料电池工作时，化学能主要转化为电能，A错误；
B．燃料电池中，通入燃料的一极为负极，还原剂失去电子发生氧化反应，则a电极为负极，电极反应为：+8OH--8e-=+6H2O，B正确；
C．b为正极，正极上H2O2发生还原反应电极反应为：H2O2+2e-=2OH-，放电过程中电极b区的溶液pH增大，C错误；
D． 放电过程中H2O2参与反应，为氧化剂，1molH2O2得到2×6.02×1023个电子，D错误；
答案选B。
9．A
解析：
A．Zn较Cu活泼，做负极，Zn失电子变Zn2+，电子经导线转移到铜电极，铜电极负电荷变多，吸引了溶液中的阳离子，因而Zn2+和H+迁移至铜电极，H+氧化性较强，得电子变H2，因而c(H+)减小，A项错误；
B． Ag2O作正极，得到来自Zn失去的电子，被还原成Ag，结合KOH作电解液，故电极反应式为Ag2O+2e +H2O=2Ag+2OH ，B项正确；
C．Zn为较活泼电极，做负极，发生氧化反应，电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，锌溶解，因而锌筒会变薄，C项正确；
D．铅蓄电池总反应式为PbO2 + Pb + 2H2SO42PbSO4 + 2H2O，可知放电一段时间后，H2SO4不断被消耗，因而电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降，D项正确。
故答案选A。
10．B
解析：
A．放电时，Na失电子作负极、Ni作正极，电解质溶液中阴离子向负极移动，所以向负极移动，A错误；
B．放电时，Na失电子作负极、Ni作正极，B正确；
C．放电时，电子从负极经导线回到正极，不能流经电解液，C错误；
D．充电时，原来的正极Ni作电解池的阳极，Na作电解池阴极，则阳极发生的反应为原来正极反应式的逆反应：，D错误；
答案选B。
11．C
解析：
电解液是KOH溶液，则负极为锌失电子发生氧化反应，氧气得电子反应还原反应，由电池放电时总反应：，据此分析解答。
A．正极上是氧气得电子发生还原反应，O2+4e-+2H2O=4OH-，当电路中有0.04 mol电子通过时，有0.01mol O2参与反应，没指明气体的标准状况，无法计算气体的体积，故A错误；
B．正极上是氧气得电子发生还原反应，O2+4e-+2H2O=4OH-，正极附近溶液的pH不断增大，负极的pH减小，故B错误；
C．电池放电时总反应：，故C正确；
D．电子从负极产生经导线流向正极，则电子流向为：Zn电极→石墨电极，故D错误。
故选：C。
12．D
解析：
A．由图可知,该装置将光能转化为化学能并分解水，故A正确；
B．双极性膜可将水解离为和，由图可知，进入阴极， 进入阳极，则双极性膜可控制其两侧溶液分别为酸性和碱性，则光照过程中阴、阳极区溶液中的pH均发生改变，故B错误；
C．放电后的溶液进入再生池中在催化剂条件下发生反应放出氢气,反应方程式为，使V3+可以循环利用，故C正确；
D．阴极得电子，发生还原反应，由图可知，b为阴极，故D错误；
故答案为D。
13．B
解析：
根据题给信息知，甲图中装置是将化学能转化为电能的原电池，M是负极，N是正极，电解质溶液为酸性溶液，负极上失电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应；乙部分是在铁上镀铜，则铁为阴极应与负极相连，铜为阳极应与正极相连，根据得失电子守恒计算。
A． N电极为正极，正极上得电子发生还原反应，故A错误；
B． 乙部分是在铁上镀铜，电解液浓度基本不变，所以乙中CuSO4溶液浓度基本保持不变，故B正确；
C． 铁为阴极，Fe电极反应为Cu2++2e-=Cu，故C错误；
D． 当N电极消耗0.25 mol氧气时，则转移0.25mol×4=1mol电子，所以铁电极增重=mol×64g/mol=32g，故D错误；
故选B。
14．A
解析：
由题干工作原理图可知，Na电极M发生的电极反应为：Na-e-=Na+， 发生氧化反应，故M为负极；则N为电池正极，发生还原反应，电极反应为： 2CaFeO3+2e-=2CaFeO2.5+O2-，据此分析解题。
A．据分析可知，放电时N为正极，电极反应为：2CaFeO3+2e-=2CaFeO2.5+O2-，A正确；
B．由分析可知，M极为原电池的负极，故充电时，M应与电源的负极相连接，B错误；
C．放电时，M电极为负极带正电，Na+向N极移动，C错误；
D．电极材料中，Na 的单位质量放出的电能为，Li的单位质量放出的电能为，故Na答案选A。
15．D
解析：
A． 电解池中阳离子移向阴极，直流电源a为正极，故A正确；
B． 图中离子交换膜能让钠离子通过，是阳离子交换膜，故B正确；
C． 阳极还原剂失电子发生氧化反应，阳极区的反应可表示为：，故C正确；
D． 电解过程中阴极区发生，产生氢氧根离子，溶液的pH值变大，故D错误；
故选D。
16．B
解析：
A．①中电解质溶液是酸，由于Mg的金属活泼性比Al强，则Mg做负极，②中电解质溶液是碱，Mg不与NaOH反应，Al和NaOH发生氧化还原反应，则Al做负极，③中Cu和浓硝酸反应，Cu做负极，④中通入空气中的氧气在中性溶液中发生还原反应，则Cu做正极，Fe失电子做负极，A错误；
B．②Mg不与NaOH反应，Al和NaOH发生氧化还原反应，Al做负极，Mg作正极，其电极反应式为，B正确；
C．③中Cu和浓硝酸反应，Cu做负极，C错误；
D．④中Cu作正极，空气中的氧气在中性溶液中发生还原反应，电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，D错误；
故选：B。
17．B
解析：
A．氢气中氢元素化合价升高，失去电子，根据原电池工作原理，负极失去电子，因此b电极为负极，发生氧化反应，故A正确；
B．当反应消耗1molN2时，则消耗的H2为3mol，但不知是否是标准状况，不能确定体积是否为67.2L，故B错误；
C．发生电池反应生成的NH3与电解质溶液稀盐酸反应生成NH4Cl，则分离出的A为NH4Cl，故C正确；
D．反应过程为N2+3H22NH3，NH3+HCl= NH4Cl，将两反应加合得电池总反应式为：N2+3H2+2HCl=2NH4Cl，故D正确；
答案选B。
18．A
解析：
A．图甲，在酸性条件下铁发生析氢腐蚀，在中性或碱性条件下发生吸氧腐蚀，该图是中性条件，发生吸氧腐蚀，A能达到实验目的；
B．图乙，铁比碳活泼，形成原电池时，铁为负极发生氧化反应被腐蚀，故不能用此装置保护水体中的钢铁设备，B不能达到实验目的；
C．图丙，锌比铁活泼，Fe2+得电子能力比Zn2+强，则在阴极上，Fe2+得电子生成铁单质，无法在铁电极上镀锌，应使用硫酸锌做电解液，C不能达到实验目的；
D．图丁，pH试纸不能润湿，D不能达到实验目的；
答案为A。
19．A
解析：
A．该装置是利用太阳能从海水中提取金属锂，所以海水中的锂离子应该透过离子交换膜，在电极A得电子生成金属锂，所以选择性膜应为锂离子交换膜，A错误；
B．锂离子在电极A得电子生成金属锂，发生还原反应，A为阴极，电子从太阳能电池板流入A极，B正确；
C．金属锂和硫酸锂溶液中的水发生置换反应，不能用硫酸锂溶液代替有机电解液，C正确；
D．电极B为阳极，氯离子在阳极发生氧化反应：，D正确；
答案为：A。
20．B
解析：
A．有图可知，连接a、c时，a极上水失去电子生成氧气，发生氧化反应，则a极是负极，电极反应式是2H2O-4e-=O2+4H+，生成氢离子，a极附近pH减少 ，故A不选；
B．有图可知，用导线连接a、c，a极上水失去电子生成氧气，发生氧化反应，则a极是负极，c极是正极，则c电极的电极反应式为WO3+xH+ +xe一= HxWO3 ，故B选；
C．若用导线先连接a、c，则c电极是正极，发生WO3生成HxWO3，将太阳能转化为化学能储存，再连接b、c，b极发生氧气生成水，为正极，则c电极是负极，实现化学能转化为电能，对外供电，故C不选；
D．用导线连接b、c，b电极发生氧气生成水为正极，电极反应式为O2+4H++4e一═2H2O ，故D不选；
故选：B。
21．
（1） 正极 CO2+2H++2e-=HCOOH
（2） 正极 2Cl--2e-=Cl2↑ 2
（3） N2H4+4OH--4e-=N2+4H2O O2+2H2O+4e-=4OH-
解析：
（1）图中装置没有外加电源，属于原电池装置，CO2在电极b附近转化为HCOOH，发生还原反应，因此电极b作正极；结合得失电子守恒可知发生的电极反应式为CO2+2H++2e-=HCOOH；
（2）①由图可知原电池装置电极X附近H+转化为H2，发生还原反应，则X为正极；Y电极为负极，电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑；
②由电极反应式2Cl--2e-=Cl2↑可知Y极生成1 mol Cl2时，转移电荷数为2mol，则有2mol Li+移向X极；
（3）燃料在负极失电子，即负极反应式为N2H4+4OH--4e-=N2+4H2O；氧气在正极得电子，正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-。
22． 1.2
解析：
燃料电池中，通入燃料的一极为负极，还原剂失去电子发生氧化反应，通入氧气的一极为正极，正极上发生还原反应，内电路中阴离子移向负极、阳离子移向正极，据此回答；
原电池中向正极移动，根据图中氢离子的移动方向可知右侧电极为正极，左侧电极是负极，甲醇在负极上发生氧化反应，故b口通入的是；正极上氧气发生还原反应，得电子，与氢离子结合生成水，电极反应式为；6.4 g(即0.2 mol)甲醇完全反应，C元素化合价由价升高为价，转移电子的物质的量为；若将电池的电解质溶液换为KOH溶液，将生成，负极反应式为。
23． 正极 还原 负极 b b 4
解析：
(1)把a、b、c、d四种金属片浸泡在稀硫酸中，用导线两两相连，可以组成各种原电池。一般负极是活泼金属，失去电子，质量减小，正极为不活泼金属，溶液中的H+得到电子生成氢气。若a、b相连，a为正极，则b比a活泼；c、d相连，c为负极，则c比d活泼；a、c相连，c上产生气泡，则c为正极，a比c活泼；b、d相连，b质量减小，则b为负极，b比d活泼，则四种金属的活动性由强到弱顺序为。
(2)碱性锌锰干电池的电池反应为：，MnO2中Mn的化合价从+4价降低到MnOOH中的+3价，化合价降低，被还原，作正极，在碱性溶液中的电极反应式为：。
(3)甲烷燃料电池采用铂作电极催化剂，电池中的质子交换膜只允许质子(H+)和水分子通过。该电池是将甲烷和氧气的燃烧反应的化学能转化为电能。通入甲烷的电极为负极，通入空气的电极为正极。
①由以上分析可知，电极是电池的负极，甲烷失去电子生成二氧化碳，电极反应式为：。
②在原电池中，阳离子移向正极，所以电解质溶液中的向b极移动，电子从负极出发，流入正极，则电子流入的电极是b极。
③该电池工作时消耗标准状况下即0.5molCH4，甲烷中碳元素的化合价从-4价升高到二氧化碳中的+4价，1molCH4失去8mol电子，则0.5mol甲烷失去4mol电子，即电路中通过4mol电子。
24．增大 2H2O-4e-=4H++O2↑ 2I--2e-=I2 9 增大 12
解析：
电解过程中，与电源正极相连的阳极为H2O放电生成O2和H+，H+穿过阳膜移入HI产品室，与电源负极相连的阴极为H2O得到电子生成H2和OH-，NaI原料室中Na+移入阴极室，NaI原料室中I-移入HI产品室，从而制得HI和副产品硫酸、氢氧化钠的溶液。
(1)由上述分析可知，阴极室中H+被消耗，因此溶液pH增大，故答案为：增大。
(2)由上述分析可知，阳极反应式为2H2O-4e-=4H++O2↑；因I-的失电子能力强于OH-，如果拆掉阳极室和产品室之间的阳膜，溶液中I-失去电子生成I2，电极反应式为2I--2e-=I2，故答案为：2H2O-4e-=4H++O2↑；2I--2e-=I2。
(3)每得到1mol产品HI，阳极上会消耗0.5mol H2O，因此阳极室溶液质量减少0.5mol×18g/mol=9g，故答案为：9。
(4)由上述分析可知，通电过程中，产品室中HI的浓度逐渐增大，故答案为：增大。
(5)200mL0.01mol·L-1的NaI溶液中n(NaI)=0.2L×0.01mol·L-1=0.002mol，电解NaI溶液时，阳极上I-放电生成I2，若I-被消耗完时，H2O电离的OH-失去电子生成O2，阴极上H2O电离出的H+得到电子生成H2，当外电路转移电子3.01×1022，即=0.05mol，因此0.002mol I-会被完全消耗，电解I-的过程中一共生成0.002mol OH-，后续总反应为电解水，因此转移0.05mol电子时，溶液中c(OH-)==0.01mol/L，溶液中c(H+)==mol/L=10-12mol/L，溶液pH=12，故答案为：12。
25．原电池 O2+4H++4e-=2H2O 阳极 4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3 280 0.05NA F 增大
解析：
A极加入CH3OH，B极通入O2，则该电池为燃料电池，其中A极为负极，B极为正极；
从而得出乙池、丙池为电解池，其中C极与电源的正极相连，做阳极，D极做阴极；E极与阴极相连，为阳极，F极为阴极。
(1)由以上分析可知，甲池为原电池，通入O2电极为正极，O2得电子产物与H+反应生成H2O，电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O。答案为：原电池；O2+4H++4e-=2H2O；
(2)乙池中C(石墨)电极与电源正极相连，为电解池的阳极，用惰性电极电解硝酸银溶液，生成银、氧气和硝酸，总反应的化学方程式为4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3。答案为：阳极；4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3；
(3)乙池中，D极生成Ag，质量为5.4g，n(Ag)==0.05mol，依据得失电子守恒，可建立如下关系式：4Ag——O2——4e-，则甲池中理论上消耗O2的体积为=280mL(标准状况)，转移的电子数为0.05mol ×NAmol-1=0.05NA。答案为：280；0.05NA；
(4)丙池中，F极为阴极，Cu2+在该电极上得电子生成Cu，所以F极析出铜。答案为：F；
(5)若丙中电极不变，将其溶液换成NaCl溶液，开关闭合一段时间后，发生反应2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑，所以丙中溶液的pH将增大。答案为：增大。
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