4.1 原电池 同步检验 （含解析）2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

4.1 原电池 同步检验
一、单选题
1．一种太阳能电池的工作原理如图所示，电解质为铁氰化钾K3[Fe(CN)6]和亚铁氰化钾K4[Fe(CN)6]的混合溶液，下列说法错误的是（　　）
A．该装置实现了太阳能直接转化成电能
B．Fe(CN)63-在催化剂b表面被还原的方程式为： -e-=
C．电解质溶液中 和 浓度之和理论上保持不变
D．电子流向： →电极a→外导线→电极b→
2．化学与生活息息相关。下列项目与所述化学原理关联不合理的是
选项 项目 化学原理
A 传统工艺：雕刻师用氢氟酸雕刻玻璃 HF能与SiO2反应
B 社区服务：演示用泡沫灭火器灭火 盐酸与碳酸氢钠溶液快速反应产生大量CO2
C 家务劳动：用铝粉和氢氧化钠溶液疏通厨卫管道 铝粉与NaOH溶液反应放热并产生H2
D 水果电池：以锌、铜和柠檬为原料制作水果电池 锌能与柠檬中酸性物质发生氧化还原反应
A．A B．B C．C D．D
3．最近浙江大学成功研制出具有较高能量密度的新型铝一石墨烯(Cn)电池(如图)。该电池分别以铝、石墨烯为电极，放电时，电池中导电离子的种类不变。已知能量密度=电池容量(J)÷负极质量(g)。下列分析正确的是（　　）
A．放电时，Cn(石墨烯)为负极
B．放电时，Al2Cl7-在负极转化为AlCl4-
C．充电时，阳极反应为4Al2Cl7-+3e-=Al+7AlCl4-
D．以轻金属为负极有利于提高电池的能量密度
4．综合如图判断，下列说法正确的是（　　）
A．装置Ⅰ和装置Ⅱ中负极反应均是Fe－2e－=Fe2＋
B．装置Ⅰ和装置Ⅱ中正极反应均是O2＋2H2O＋4e－=4OH－
C．装置Ⅰ和装置Ⅱ中盐桥中的阳离子均向右侧烧杯移动
D．放电过程中，装置Ⅰ左侧烧杯和装置Ⅱ右侧烧杯中溶液的pH均增大
5．ZulemaBorjas等设计的一种微生物脱盐池的装置如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．该装置工作时，电能转化为化学能
B．该装置可以在高温下工作
C．X为阳离子交换膜，Y为阴离子交换膜
D．负极反应为CH3COO-+2H2O-8e-=2CO2↑+7H+
6．碱性锌锰电池的总反应为：，以溶液为电解质，下列关于该电池的说法正确的是（　　）
A．为正极
B．为负极
C．工作时电子由经外电路流向
D．工作时没有发挥作用
7．铅蓄电池是广泛应用于汽车、柴油机车等的启动电源．下列有关铅蓄电池的说法不正确的是（　　）
A．铅蓄电池在充电时，原来负极发生的反应是：Pb+SO42﹣﹣2e﹣ PbSO4
B．铅蓄电池的电解质溶液是硫酸溶液，在放电过程中，它的浓度逐渐降低
C．铅蓄电池在放电时，电子从Pb通过导线流向PbO2
D．铅蓄电池放电时为原电池，充电时为电解池
8．北京科技大学徐睿教授等与浙江大学陆俊教授合作，首次探究了在完全无水环境下电池体系的充放电机理。采用作为正极催化剂，调控电化学氧化还原路径，将放电产物调节为。工作原理如图所示。下列说法错误的是（　　）
A．放电时，能降低正极反应活化能
B．放电时，副产物可能有、MgO和C
C．充电时，转移4mol电子时理论上生成
D．充电时，极与直流电源正极连接
9．有关如图所示的两套电化学装置的说法正确的是（　　）
A．甲是原电池、乙是电解池
B．铜电极上的电极反应式均为Cu2++2e﹣=Cu
C．甲装置放电效率高于乙装置
D．当有6.5 g Zn溶解时，乙装置中会有0.2 mol电子通过盐桥
10．某微生物燃料电池在废水处理和新能源开发领域具有广阔的应用前景，其工作原理如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．电极电势a＜ b，电极b上发生氧化反应
B．HS-在硫氧化菌作用下发生反应 HS-+ 4H2O- 8e- =+9H+
C．若该电池外电路有0.4 mol电子转移，则 有0.45molH+迁移到b极。
D．该燃料电池在高温下进行效率更高
11．有a、b、c、d四种金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下：
实验装置
部分实验现象 a极质量减小，b极质量增大 b极有气体产生，c极无变化 d极溶解，c极有气体产生 电流从a极流向d极
由此可判断这四种金属的活动性顺序是（　　）
A．a>b>c>d B．b>c>d>a C．d>a>b>c D．a>b>d>c
12．化学能可与热能、电能等相互转化。下列表述错误的是
A．化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与形成
B．晶体与晶体的反应，反应物的总能量比生成物的总能量高
C．图Ⅰ所示的装置能将化学能转变为电能
D．图Ⅱ所示的反应为吸热反应
13．下列叙述正确的是（　　）
A．电镀时，通常把待镀的金属制品作阳极
B．氯碱工业是电解熔融的NaCl，在阳极能得到Cl2
C．氢氧燃料电池(酸性电解质)中O2通入正极，电极反应为O2＋4H＋＋4e－=2H2O
D．工业冶炼金属铝的方法是电解熔融的氯化铝
14．小铭同学在老师的指导下将“化学现象抽象为数学表达”。其中图1是铜锌原电池示意图，图2中x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量，则y轴表示实验过程中（　　）
A．铜棒的质量 B．c(Zn2+) C．c(H+) D．c()
15．酸性水系锌锰电池放电时，电极上的 易剥落，会降低电池效率，若向体系中加入少量KI固体则可以提高电池的工作效率，原理如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．含有 的碳电极的电势低于Zn电极
B．加入KI后可降低能量的“损失”，相关方程式为
C．电池要维荷较高的工作效率，需不断向体系中加入KI固体
D．放电时，消耗0.5molZn时，有0.5mol 通过质子交换膜
16．关于锌铜—稀硫酸原电池的叙述，正确的是（　　）
A．氢离子在铜表面被氧化，产生气泡
B．溶液中的阴离子SO42-移向负极
C．电子经导线从负极流向正极，再经溶液从正极流向负片
D．金属铜参与了电极反应
二、综合题
17．氢能是一种来源丰富、绿色低碳的二次能源，对实现碳达峰目标具有重要意义。
（1）工业上采用CH4和CO2催化重整制氢：。
①该反应过程的能量示意图如图，该反应属于　 　(填“放热”或“吸热”)反应。
②在一定温度下，向2 L刚性密闭容器中加入1 mol CO2和1 mol CH4，20min时测得n(CH4)=0.2mol，则0 ~ 20 min内v(CO)= 　 　 mol·L-1·min-1
③厦门中学生助手为提高该反应的速率，可采取的措施有　 　(写一种)。
（2）下列关于2H2+O2点燃__2H2O的认识错误的是____(填标号)。
A．该反应在常温下很容易发生
B．反应过程断裂氧氧键和氢氢键，形成氢氧键
C．可利用该反应产生的热能为火箭升空提供动力
D．H2O难以分解成O2和H2是因为水分子间存在相互作用
（3）某氢氧燃料电池装置如图所示。
①该电池工作时，能量形式主要由　 　转化为　 　。
②该装置中，H2从　 　(填“a”或“b”)极通入，电解质溶液为　 　(填“酸性”或“碱性”)。
③该电池生成1 mol H2O时，外电路转移的电子数为　 　。
18．利用碳和水蒸气制备水煤气的核心反应为：C(s)＋H2O(g) H2(g)＋CO(g)
（1）已知碳(石墨)、H2、CO的燃烧热分别为393.5kJ·mol－1、285.8kJ·mol－1、283kJ·mol－1，又知H2O(l)=H2O(g)　ΔH＝＋44kJ·mol－1，则C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)　ΔH＝　 　。
（2）在某温度下，在体积为1L的恒容密闭刚性容器中加入足量活性炭，并充入1mol
H2O(g)发生上述反应，反应时间与容器内气体总压强的数据如表：
时间/min 0 10 20 30 40
总压强/100kPa 1.0 1.2 1.3 1.4 1.4
①平衡时，容器中气体总物质的量为　 　mol，H2O的转化率为　 　。
②该温度下反应的平衡分压常数Kp＝　 　kPa(结果保留2位有效数字)。
（3）保持25℃、体积恒定的1L容器中投入足量活性炭和相关气体，发生可逆反应C＋H2O(g) CO＋H2并已建立平衡，在40 min时再充入一定量H2，50min时再次达到平衡，反应过程中各物质的浓度随时间变化如图所示：
①40min时，再充入的H2的物质的量为　 　mol。
②40～50 min内H2的平均反应速率为　 　mol·L－1·min－1。
（4）新型的钠硫电池以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠(Na2Sx)分别作为两个电极的反应物，固体Al2O3陶瓷(可传导Na＋)为电解质，其原理如图所示：
①放电时，电极A为　 　极，S发生　 　反应（填“氧化”或“还原”）。
②充电时，总反应为Na2Sx=2Na＋Sx(319．
（1）常温下，0.5mol
甲醇(CH3OH)在氧气中完全燃烧生成CO2和液态水，放出热 量363.3kJ。写出该反应的热化学方程式　 　。
（2）请设计一个燃料电池：电解质溶液为强碱溶液，Pt 作电极，在电极上分别通入CO和氧气。通入 CO的电极应为　 　极(填“正”或“负”)，该电极上发生的电极反应式为　 　。
20．
（1）Ⅰ.回答下列问题
用0.1000mol/L的NaOH溶液滴定20.00mL醋酸溶液，4次滴定所消耗NaOH溶液的体积如下：
实验次数 1 2 3 4
所消耗NaOH溶液的体积/mL 20.05 20.00 18.40 19.95
①醋酸溶液中的物质的量浓度为　 　mol/L。
②滴定过程中以酚酞做指示剂，下列说法正确的是　 　(填序号)。
a.滴定前，需用醋酸溶液润洗锥形瓶
b.滴定终点时，溶液由粉红色恰好变为无色
c.滴定时，溶液中[]始终保持不变
③设计实验方案证明醋酸的大于碳酸的，将实验操作及现象补充完整：向盛有2mL1mol/L醋酸溶液的试管中滴加　 　。
（2）25℃时，将pH=13的溶液与pH=2的HCl溶液混合，所得混合溶液pH=7，则溶液与HCl溶液的体积比为　 　。
（3）25℃时，pH均为a的和NaOH溶液中，水电离产生的之比为　 　。
（4）向饱和溶液中滴加饱和溶液，可观察到有白色沉淀和无色气泡产生。结合化学用语，从平衡移动角度解释其原因　 　。
（5）某工厂废水中含的，为使废水能达标排放，作如下处理：、、。若处理后的废水中残留的，则残留的　 　mol/L。(已知：，)
（6）Ⅱ.用甲醇()燃料电池(装置甲)作为电源，以Ni、Fe作电极，电解浓KOH溶液制备(装置乙)，示意图如下：
装置甲中，b是　 　(填“甲醇”或“氧气”)，负极的电极反应式为　 　。
（7）装置乙中，Ni电极作　 　极(填“阴”或“阳”)，Fe电极上的电极反应式为　 　。
21．如图装置所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同(假设通电前后溶液体积不变)，A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后，F极附近呈红色。
请回答下列问题：
（1）A极是电源的　 　，一段时间后，甲中溶液颜色　 　，丁中X极附近的颜色逐渐变浅，Y极附近的颜色逐渐变深，这表明　 　，在电场作用下向Y极移动。
（2）若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时，对应单质的质量之比为　 　。
（3）现用丙装置给铜件镀银，则G应是　 　(填“镀层金属”或“镀件”)。当乙中溶液的pH是13时(此时乙溶液体积为100mL)，丙中镀件上析出银的质量为　 　.
答案解析部分
1．【答案】B
【解析】【解答】A．该装置为原电池，实现了太阳能直接转化成电能，A不符合题意；
B．b上发生还原反应， 在催化剂b表面被还原，电极反应方程式为 +e-= ，B符合题意；
C．由B选项中的电极反应可知， 和 二者以1：1相互转化，电解液中 和 浓度基本保持不变，C不符合题意；
D．该电池中， 失去电子，由电极a经外导线移向电极b， 再得到电子，故电子流向为 →电极a→外导线→电极b→ ，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】由图可知，电子从负极流向正极，则a为负极，b为正极。
2．【答案】B
【解析】【解答】A.SiO2能与氢氟酸发生反应：SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O，因此可用氢氟酸雕刻玻璃，A不符合题意。
B.泡沫灭火器的原理为：Al3＋＋3HCO3－=Al(OH)3↓＋3CO2↑，B符合题意。
C.Al能与NaOH溶液发生反应：2Al＋2OH－＋2H2O=2AlO2－＋3H2↑，C不符合题意。
D.锌能与柠檬中酸性物质发生氧化还原反应，形成原电池，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】A、SiO2能与氢氟酸反应。
B、泡沫灭火器中的试剂为Al2(SO4)3和NaHCO3。
C、Al是一种两性金属，能与NaOH溶液反应产生大量H2。
D、构成原电池的装置要求能发生氧化还原反应。
3．【答案】D
【解析】【解答】A．放电时，铝是活泼的金属，铝是负极，Cn(石墨烯)为正极，选项A不符合题意；
B.放电时，铝是活泼的金属，铝是负极，铝发生氧化反应生成铝离子，铝离子与AlCl4-结合生成Al2Cl7-，选项B不符合题意；
C、充电时，Al2Cl7-在阴极得电子发生还原反应，即阴极发生：4Al2Cl7-+3e-=Al+7AlCl4-，选项C不符合题意；
D、以轻金属为负极有利于提高电池的能量密度，选项D符合题意。
故答案为：D。
【分析】该电池分别以铝、石墨烯为电极，放电时铝是负极，发生氧化反应，Cn(石墨烯)为正极，发生还原反应。充电时，阴极发生还原反应，阳极发生氧化反应；将充放电综合分析。
4．【答案】D
【解析】【解答】A.装置I负极反应为Zn-2e-=Zn2+，装置II中负极反应Fe-2e-=Fe2+，A不符合题意；
B.装置I正极反应为O2＋2H2O＋4e－=4OH－，装置II中正极反应是2H++2e-=H2，B不符合题意；
C.装置I盐桥中的阳离子向左侧烧杯移动，装置II中盐桥中的阳离子均向右侧烧杯移动，C不符合题意；
D.放电过程中，装置I左侧烧杯产生OH-，pH增大，装置II右侧烧杯中溶液消耗H+，pH增大，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】装置Ⅰ、Ⅱ都是原电池装置，装置Ⅰ中，Zn为负极，发生氧化反应Zn-2e-=Zn2+，Fe为正极，发生还原反应O2+2H2O+4e-=4OH-，装置Ⅱ中，Fe为负极，发生氧化反应Fe-2e-=Fe2+，Cu为正极，发生还原反应2H++2e-=H2↑，原电池工作时，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。
5．【答案】D
【解析】【解答】A．该装置工作时为原电池，是将化学能转化为电能的装置，A不符合题意；
B．高温能使微生物蛋白质凝固变性，导致电池工作失效，所以该装置不能在高温下工作，B不符合题意；
C．原电池内电路中：阳离子移向正极、阴离子移向负极，从而达到脱盐目的，所以Y为阳离子交换膜、X为阴离子交换膜，C不符合题意；
D．由图片可知，负极为有机废水CH3COO-的电极，失电子发生氧化反应，电极反应为CH3COO-+2H2O-8e-=2CO2↑+7H+，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】由图中信息可知，该装置为原电池装置，左侧为原电池负极，有机物在此电极上失电子，海水中阴离子向此电极移动，右侧为原电池正极，氧气在此电极上得电子，海水中阳离子向此电极移动。
6．【答案】C
【解析】【解答】A．根据电池总反应可知Zn失去电子，做负极，故A不符合题意；
B．根据电池总反应可知
的电子，化合价降低，做正极，故B不符合题意；
C．工作时电子由负极经过导线流向正极，即电子由
经外电路流向
，故C符合题意；
D．
是电解质，增强了导电性，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】依据原电池的相关知识分析解答。
7．【答案】A
【解析】【解答】解：A．铅蓄电池在充电时，原来负极要得电子发生还原反应，所以发生的反应是：PbSO4+2e﹣ Pb+SO42﹣，故A错误；
B．铅蓄电池的电解质溶液是硫酸溶液，在放电过程中，电池反应式为Pb+PbO2+4H++2SO42﹣═2PbSO4+2H2O，硫酸参加反应且反应中生成水，所以它的浓度逐渐降低，故B正确；
C．放电时，Pb是负极、二氧化铅是正极，电子从Pb通过导线流向PbO2，故C正确；
D．放电时，铅蓄电池将化学能转化为电能，充电时将电能转化为化学能，所以铅蓄电池放电时为原电池，充电时为电解池，故D正确；
故选A．
【分析】铅蓄电池放电时，负极反应式为Pb+SO42﹣﹣2e﹣═PbSO4、正极反应式为PbO2+4H++SO42﹣+2e﹣═PbSO4+2H2O，充电时阳极、阴极电极反应式与正极、负极反应式正好相反，放电时，电子从负极沿导线流向正极，据此分析解答．
8．【答案】C
【解析】【解答】A．作正极催化剂，降低了正极反应的活化能，提高反应速率，A项不符合题意；
B．放电时，正极发生还原反应，得到电子，化合价降价可能生成C、CO、等，也可能发生反应，B项不符合题意；
C．充电时，阳极反应为，或，转移4mol电子时理论上生成，质量是176g，C项符合题意；
D．充电时，正极变为阳极，与电源正极连接，即充电时，极与直流电源正极连接，D项不符合题意。
故答案为：C。
【分析】A．催化剂降低了反应的活化能，反应速率加快；
B．放电时，正极得到电子，发生还原反应；
C．依据得失电子守恒；
D．充电时，与电源正极相连的电极是阳极，与电源负极相连的电极是阴极。
9．【答案】B
【解析】【解答】解：A．甲乙装置都是原电池，故A错误；
B．Cu作正极，正极铜离子得电子发生还原反应，电极反应式为Cu2++2e﹣=Cu，故B正确；
C．有盐桥的乙装置把还原剂锌和氧化剂硫酸铜隔开，能产生更稳定的电流，乙装置的效率更高，故C错误；
D．电子不会通过电解质溶液，盐桥中是电解质溶液，是阴阳离子作定向移动，故D错误；
故选B．
【分析】甲乙装置都是原电池，Zn易失电子作负极、Cu作正极，负极反应式为Zn﹣2e﹣=Zn2+、正极反应式为Cu2++2e﹣=Cu，有盐桥的乙装置把还原剂锌和氧化剂硫酸铜隔开，能产生更稳定的电流，据此解答．
10．【答案】B
【解析】【解答】A．a极为负极，b极为正极，发生还原反应，电极电势a＜b，A不符合题意；
B．a极为负极，电极反应式为HS-+4H2O-8e-=+9H+，B符合题意；
C．该电池外电路有0.4mol电子转移，由电荷守恒可知，有0.4molH+迁移到b极，C不符合题意；
D．微生物在高温下会死亡，降低电池效率，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A、b极为正极，得电子，发生还原反应；
B、a极为负极，失去电子，注意电荷守恒；
C、只有0.4molH+迁移到b极；
D、高温不利于微生物的生存，会死亡。
11．【答案】C
【解析】【解答】装置一：发生电化学腐蚀，a极质量减小，b极质量增加，a极为负极，b极为正极，所以金属的活动性顺序a＞b；
装置二：发生化学腐蚀，b极有气体产生，c极无变化，所以金属的活动性顺序b＞c；
装置三：发生电化学腐蚀，d极溶解，所以d是负极，c极有气体产生，所以c是正极，所以金属的活动性顺序d＞c；
装置四：发生电化学腐蚀，电流从a极流向d极，a极为正极，d极为负极，所以金属的活动性顺序d＞a；
所以这四种金属的活动性顺序d＞a＞b＞c，
故答案为：C。
【分析】装置一：发生电化学腐蚀，活泼金属作负极，不活泼金属作正极，负极发生氧化反应，负极质量减少；
装置二：发生化学腐蚀，活泼金属与酸反应放出氢气，不活泼金属与酸不反应；
装置三：发生电化学腐蚀，正极有气泡；
装置四：发生电化学腐蚀，电流从正极流向负极。
12．【答案】B
【解析】【解答】A．化学反应总是伴随着能量变化，断键需要吸收能量，成键放出能量，所以化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与生成，故A不符合题意；
B．晶体与晶体的反应是吸热反应，反应物的总能量比生成物的总能量低，故B符合题意；
C．该装置中含有不同的电极、电解质溶液、构成了闭合回路，形成原电池，能将化学能转变为电能，故C不符合题意；
D．根据图象Ⅱ知，反应物总能量小于生成物总能量，则该反应是吸热反应，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.断键吸收能量，成键释放能量；
B.晶体与晶体的反应是吸热反应，反应物的总能量低于生成物的总能量；
C.装置Ⅰ形成原电池，原电池是将化学能转化为电能的装置；
D.反应物总能量低于生成物的总能量的是吸热反应。
13．【答案】C
【解析】【解答】A．电镀时，通常把待镀的金属制品作阴极，把镀层金属作阳极，A不符合题意；
B．氯碱工业是电解饱和的NaCl溶液，在阳极能得到Cl2，B不符合题意；
C．氢氧燃料电池(酸性电解质)中O2通入的是正极，电极反应为O2＋4H＋＋4e－=2H2O，C符合题意；
D．工业冶炼金属铝的方法是电解熔融的氧化铝，D不符合题意。
故答案为：C．
【分析】A．电镀时，应把待镀的金属制品作阴极，把镀层金属作阳极
B．氯碱工业是电解饱和的NaCl溶液，在阳极能得到Cl2，同时在阴极得到氢气和氢氧化钠；
C．氢氧燃料电池(酸性电解质)中O2通入正极，电极反应为O2＋4H＋＋4e－=2H2O；
D．氯化铝是共价化合物，电解时不导电，应电解熔融的氧化铝。
14．【答案】B
【解析】【解答】A．在正极Cu上溶液中的H+获得电子变为氢气，Cu棒的质量不变，选项A不符合题意；
B．由于Zn是负极，不断发生反应Zn-2e-=Zn2+，所以溶液中c(Zn2+)增大，选项B符合题意；
C．由于反应不断消耗H+，所以溶液的c(H+)逐渐降低，选项C不符合题意；
D．不参加反应，其浓度不变，选项D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】该原电池中，Zn比Cu活泼，Zn为负极，负极失去电子发生氧化反应，电极反应为Zn-2e-=Zn2+，Cu为正极，正极得到电子发生还原反应，电极反应为2H++2e-=H2↑，据此分析判断。
15．【答案】B
【解析】【解答】A．含有MnO2的碳电极为正极，该碳电极的电势高于Zn电极，故A不符合题意；
B．加入KI后，对应反应的方程式为MnO2+3I-+4H+=Mn2++I +2H2O，I +2e-=3I-，可以让I 在正极继续得电子，恢复“损失”的能量，故B符合题意；
C．加入KI后，对应反应的方程式为MnO2+3I-+4H+=Mn2++I +2H2O，I +2e-=3I-，碘离子不断消耗又生成、循环反应，故不需要继续向体系中加入KI固体，故C不符合题意；
D．放电时，负极每消耗1mol Zn，转移2mol电子，则会有2mol H+通过质子交换膜进入正极，故消耗0.5mol Zn时，有1mol H+通过质子交换膜，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】酸性水系锌锰电池放电时，Zn发生失电子的氧化反应，含Zn的碳电极为负极，负极反应式为Zn-2e-=Zn2+，含MnO2的碳电极为正极，发生得电子的还原反应，正极反应式为MnO2+4H++2e-═Mn2++2H2O，加入KI后与剥落的MnO2发生反应MnO2+3I-+4H+=Mn2++I +2H2O，I +2e-=3I-，I-、I 循环反应提高电池的工作效率。
16．【答案】B
【解析】【解答】A．锌作负极、铜作正极，正极上氢离子得电子生成氢气，所以氢离子在铜表面被还原而产生气泡，A不符合题意；
B．原电池工作时，电解质溶液中阴离子SO42-移向负极移动，B符合题意；
C．锌失电子、铜片上氢离子得电子，所以电子从负极锌沿导线流向正极铜，但电池内部没有电子移动，只有阴、阳离子移动，C不符合题意；
D．铜作正极，没有参加电极反应，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】A．铜电极发生反应2H++2e-=H2；
B．在原电池中，阴离子移向负极，阳离子移向正极；
C．电子由负极经导线，移向正极，电子不能通过电解质溶液；
D．金属铜在反应过程中做电极，其导电作用，没参与反应；
17．【答案】（1）吸热；0.04；升高温度或增大压强或增大浓度或选用高效催化剂
（2）A；D
（3）化学能；电能；a；酸性；2NA
【解析】【解答】(1)①由图可知，甲烷和二氧化碳催化重整制氢的反应为反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应，故答案为：吸热；
②20min时测得甲烷物质的量为0.2mol，由方程式可知，0 ~ 20 min内一氧化碳的反应速率为=0.04 mol/(L·min)，故答案为：0.04；
③升高温度、增大压强、增大浓度、选用高效催化剂等措施能提高甲烷和二氧化碳催化重整制氢反应的反应的速率，故答案为：升高温度或增大压强或增大浓度或选用高效催化剂；
(2)A．氢气和氧气在常温下不反应，故A不正确；
B．由方程式可知，氢气和氧气点燃条件下反应生成水时，断裂氧氧键和氢氢键，形成氢氧键，故B正确；
C．氢气和氧气点燃条件下生成水的反应为放热反应，反应放出的热能为火箭升空提供动力，故C正确；
D．氧元素的非金属性强，氢化物水的热稳定性强，所以水分子难以分解生成氢气和氧气，故D不正确；
故答案为：AD；
(3)①由图可知，该装置为化学能转化为电能的原电池，故答案为：化学能；电能；
②由电子的移动方向可知，a处通入的氢气做负极失去电子发生氧化反应生成氢离子，氢离子向通入氧气的正极移动，所以电解质溶液为酸性溶液，故答案为：a；酸性；
③由得失电子数目守恒可知，该电池生成1 mol水时，外电路转移的电子数为1 mol×2×NAmol-1=2NA，故答案为：2NA。
【分析】（1） ① 反应物的总能量大于生成物的总能量，反应放热，反之反应吸热；
② 化学反应速率；
③ 增大化学反应速率的方法：升高温度，增大反应物的浓度，加入催化剂，增大接触面积，气体的反应压缩体积；
（2）A、氢气的燃烧需要点燃；
B、反应过程应过程断裂氧氧键和氢氢键，形成氢氧键；
C、反应放热可以提供热量；
D、水分子的分子是分子内部的化学键的作用；
（3） ① 电池工作时化学能转化为电能；
② 燃料电池中燃料入口为负极，且根据图示可以知道产物为二氧化碳，因此溶液为酸性；
③ 电子的计算要结合化合价变化进行判断。
18．【答案】（1）＋131.3 kJ·mol－1
（2）1.4；40%；27
（3）6；0.1
（4）负；还原；负；Sx2--2e-=Sx
【解析】【解答】(1)已知碳(石墨)、H2、CO的燃烧热分别为393.5kJ·mol－1、285.8kJ·mol－1、283kJ·mol－1，则
①C(s)＋O2(g)＝CO2(g)　ΔH＝－393.5kJ·mol－1
② O2(g)＋H2(g)＝H2O(l)　ΔH＝－285.8kJ·mol－1
③CO(g)＋ O2(g)＝CO2(g)　ΔH＝－283kJ·mol－1
④H2O(l)=H2O(g)　ΔH＝＋44kJ·mol－1
根据盖斯定律可知①－②－③－④即得到C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋131.3 kJ·mol－1。(2)根据方程式可知
压强之比是物质的量之比，则(1－x+x+x):1＝1.4:1，解得x＝0.4；
①根据以上分析可知平衡时，容器中气体总物质的量为1.4mol，H2O的转化率为40%。
②该温度下反应的平衡分压常数Kp＝ ≈27kPa。(3)①设50min时H2的物质的量为x mol，温度不变平衡常数不变，由于容积是1L，则根据图像可知平衡常数K= ，解得x＝8，由于CO的变化量是1mol，所以40min时再充入的H2的物质的量为8mol+1mol－3mol＝6mol。
②由于氢气的变化量是1mol，所以40～50 min内H2的平均反应速率为 ＝0.1mol·L－1·min－1。
(4)①放电时钠失去电子，则电极A为负极，电极B是正极，则S发生还原反应。
②放电时钠失去电子，则电极A为负极，充电时，Na所在电极是阴极，与直流电源负极相连；阳极发生失去电子的氧化反应，则根据总反应为Na2Sx=2Na＋Sx(3＜x＜5)可知，阳极电极反应式为Sx2--2e-=Sx。
【分析】（1）先写出各物质燃烧热的热化学方程式，再根据盖斯定律可求该反应的焓变
（2）①由表格数据可知，30min后，压强保持不变，即达到平衡，同温同体积下，压强之比等于物质的量之比，列三段式，根据差量法可求的水的转化率。
②根据三段式，可求得各组分平衡时的分压，再代入平衡常数表达式可计算得答案。
（3）①根据40min的各组分含量，可求得平衡常数K，由于温度不变，平衡常数不变，故代入50min时水和二氧化碳的含量，可求的氢气的含量，在根据三段式可求得再冲入氢气的物质的量
②可用一氧化碳的速率去计算氢气的速率。在同一化学反应中，速率之比等于化学计量系数之比
（4）①电极A钠元素升价发生氧化反应，为负极，故B为正极，发生还原反应。
②充电时，钠元素的化合价降低，作阴极，连接电源的负极。配平电极反应的步骤为：先写反应物，再写生成物，根据化合价写转移电子数，再根据酸碱性配电荷守恒，最后配原子守恒。
19．【答案】（1）CH3OH（l）+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-726.6KJ·mol-1
（2）负；CO+4OH——2e—=CO32—+2H2O
【解析】【解答】（1）在热化学方程式中物质的计量系数表示的是物质的量，0.5mol甲醇在氧气中完全燃烧生成CO2和液态水，放出热量363.3kJ，则1mol甲醇在氧气中完全燃烧生成CO2和液态水，放出热量726.6KJ，其热化学方程式为：CH3OH（l）+ O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-726.6KJ·mol-1，故答案为：CH3OH（l）+ O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-726.6KJ·mol-1。（2）燃料电池中，通入燃料的电极为负极，即通入CO的电极为负极，在负极上甲烷一氧化碳失电子发生氧化反应，在强碱性溶液中CO的氧化产物应为碳酸盐，故电极上发生的电极反应为：CO+4OH-－2e-=CO32-+2H2O，故答案为：负，CO+4OH--2e-=CO32-+2H2O。
【分析】明确原电池的工作原理、各个电极上发生的反应是解答本题的关键，难点是电极反应式的书写，注意电解质溶液的性质，以及电解质溶液中阴阳离子移动方向，为易错点。
20．【答案】（1）0.1000；c；溶液，若产生能使澄清石灰水变浑浊的无色气体，则表明醋酸的大于碳酸的
（2）1：10
（3）
（4）饱和溶液促使饱和溶液中的电离平衡正向移动，产生的白色沉淀，增加的继续与作用产生气体
（5）
（6）氧气；
（7）阴；
【解析】【解答】（1）①中和滴定的原理是酸碱恰好完全反应，所以，用的NaOH溶液滴定20.00mL醋酸溶液，4次滴定所消耗NaOH溶液的体积中，第3次滴定消耗的NaOH溶液的体积误差较大，应舍去，所以消耗NaOH溶液的体积的平均值为，故醋酸溶液中的物质的量浓度为；②滴定前，锥形瓶不能用待测液润洗，否则计算得到的的物质的量浓度偏大，a不正确；该实验为NaOH溶液滴定醋酸溶液，且以酚酞做指示剂，滴定终点时，溶液由无色恰好变为粉红色，且半分钟内不变色，b不正确；依据质量守恒定律可知，滴定时，溶液中[]始终保持不变，c正确；③要设计实验方案证明醋酸的大于碳酸的，需要利用强酸制弱酸的原理，即需要证明醋酸与碳酸盐可发生反应生成碳酸，而确定碳酸的生成一般利用碳酸容易分解成，所以补充实验操作及现象为向盛有醋酸溶液的试管中滴加溶液，若产生能使澄清石灰水变浑浊的无色气体，则表明醋酸的大于碳酸的；故答案为0.1000；c；溶液，若产生能使澄清石灰水变浑浊的无色气体，则表明醋酸的大于碳酸的；
（2）25℃时，将pH=13的溶液与pH=2的HCl溶液混合，所得混合溶液pH=7，即，用表示溶液的体积、表示HCl溶液的体积，则，所以；故答案为1：10；
（3）25℃时，pH均为a的溶液中，水电离产生的，而pH均为a的NaOH溶液中，水电离产生的，所以两者水电离产生的之比为；故答案为；
（4）饱和溶液中，存在电离平衡，滴加饱和溶液，与结合成白色沉淀，促进该电离平衡正向移动，增加的继续与作用产生气体；故答案为饱和溶液促使饱和溶液中的电离平衡正向移动，产生的白色沉淀，增加的继续与作用产生气体；
（5）处理后的废水中残留的，结合，则此时溶液中的，结合可知，残留的；故答案为；
（6）由装置甲图示的电子和的移动方向，表明通入b的电极为正极，所以b为氧气；负极的电极反应式；故答案为氧气；；
（7）依据装置乙图示中的和的移动方向可知，Ni为阴极，Fe为阳极，则Fe为活泼电极，Fe电极上的电极反应式为.
【分析】（1） ①；
② a、锥形瓶无需润洗；
b、碱滴酸，现象为无色恰好变为粉红色；
c、结合物料守恒判断；
③ 电力平衡常数越大，则酸性越强；
（2）结合pH的计算公式判断，可以根据两者的氢离子和氢氧根浓度判断；
（3）碳酸钠的氢离子和氢氧根都来自于水的电离，可以根据pH计算其氢氧根浓度，氢氧化钠水电离的氢离子和氢氧根浓度相等；
（4）碳酸氢根可以电离氢离子和碳酸根离子，加入钙离子使平衡朝正向移动；
（5）溶度积的计算要结合离子浓度判断，根据亚提诶子的浓度和溶度积，判断氢氧根浓度，再根据氢氧化铬的溶度积，判断铬离子的浓度；
（6）根据电子流向判断气体，氧气通入正极，即b通入氧气，负极为甲醇失电子；
（7）水中氢元素化合价降低，得电子，因此Ni为阴极，铁为阳极，失去电子转化为高铁酸根。
21．【答案】（1）正极；变浅；氢氧化铁胶粒带正电
（2）16:64:71:2
（3）镀层金属；1.08
【解析】【解答】(1)结合以上分析可知，A极是电源的正极；电解硫酸铜溶液，阳极生成氧气，极反应式：4OH--4e﹣= O2↑+2H2O，阴极铜离子生成铜，极反应式：Cu2++2e﹣═Cu；铜离子浓度减小，所以甲中溶液颜色变浅；阳离子向阴极移动，丁中X极附近的颜色逐渐变浅，Y极附近的颜色逐渐变深，因此氢氧化铁胶粒带正电，在电场作用下向Y极移动；
(2)甲池中：电解硫酸铜溶液：2CuSO4+2H2O 2Cu+2H2SO4+O2↑；乙池中：电解氯化钠溶液：2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑；串联电路电子转移电子数相等，因此当转移的电子数相等时，满足4e-~2Cu~O2~2Cl2~2H2关系；甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时，对应单质的物质的量之比为n(O2)：n(Cu)：n(Cl2)：n(H2)=1：2：2：2，对应单质的质量之比为1mol×32g/mol：2mol×64g/mol：2×71g/mol：2×2g/mol=16：64：71：2；
(3)电镀时，待镀金属做阴极，镀层金属做阳极，因此现用丙装置给铜件镀银，银做阳极，铜做阴极，丙装置中G为阳极，因此G是镀层金属；乙池中：电解氯化钠溶液：2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑；当乙中溶液的pH是13时，溶液体积为100 mL，则n(NaOH)=0.1mol/L×0.1L=0.01mol，根据2e-~2NaOH关系可知，转移电子为0.01mol，串联电路转移电子数相等，根据Ag++e-=Ag可知，生成银的量为0.01mol，质量为0.01mol×108g/mol=1.08g。
【分析】将直流电源接通后，电解滴有酚酞的饱和食盐水，F极附近呈红色，产生了氢氧根离子，氢离子转化为氢气，所以F为阴极，电极反应式：2H2O+2e-=H2↑+2OH-；据此分析可知，E、C、G、X为阳极，D、F、H、Y为阴极，因此电源B为负极，A为正极，结合以上分析解答。