1.2 化学能与电能的转化 （含解析）同步练习2023——2024学年高二上学期化学苏教版（2019）选择性必修1
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| 名称 | 1.2 化学能与电能的转化 （含解析）同步练习2023——2024学年高二上学期化学苏教版（2019）选择性必修1 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 430.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-11-19 10:36:47 | ||
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文档简介
1.2 化学能与电能的转化 同步练习
一、单选题
1．如图所示，用石墨电极电解饱和食盐水。下列说法错误的是（ ）
A．通电使NaCl 发生电离 B．电极a 是阳极
C．Na+向 b 极移动 D．a 极产生黄绿色气体
2．利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。可用电解LiCl溶液制备LiOH，装置如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．惰性电极B是阳极
B．电流流向为a→A→B→b
C．该电解池用的交换膜是阴离子交换膜
D．阳极发生的电极反应方程式：4OH- - 4e-=O2↑+2H2O
3．近年来生物质燃料电池成为一种重要的生物质利用技术。如图是一种生物质燃料电池的工作原理，电极(a、b)为惰性电极。
下列说法正确的是（ ）
A．工作时，电子流动方向为b→a
B．理论上每转移4mol电子，消耗葡萄糖30g
C．b极反应为
D．工作时， 由负极向正极迁移
4．一种碳纳米管能够吸附氢气，用这种材料制备的二次电池原理如下图所示，该电池的电解质为6mol·L－1KOH溶液。下列说法中正确的是（ ）
A．放电时K＋移向碳电极
B．放电时电池碳电极的电极反应为：H2－2e－=2H＋
C．放电时电池正极的电极反应为NiO(OH)＋H2O＋e－=Ni(OH)2＋OH－
D．该电池充电时将碳电极与电源的正极相连
5．铁在下列四种情况中腐蚀速率判断正确的是（ ）
A．a＞b＞c＞d B．b＞a＞d＞c
C．d＞c＞b＞a D．b＞d＞a＞c
6．相同金属在其不同浓度盐溶液中可形成浓差电池。如图所示装置是利用浓差电池电解硫酸钠溶液(a、b电极均为石墨电极)，可以制得O2、H2、H2SO4和NaOH。下列说法不正确的是（ ）
A．b电极的电极反应为2H2O-4e-=O2↑+4H+
B．c、d离子交换膜依次为阳离子交换膜和阴离子交换膜
C．电池放电过程中，Cu(2)电板上的电极反应为Cu2++2e-=Cu
D．电池从开始工作到停止放电，电解池理论上可制得160 g NaOH
7．将反应2Fe3++2I- 2Fe2++I2设计成如下图所示的原电池。
下列说法错误的是（ ）
A．盐桥中的K+移向FeCl3溶液
B．反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应
C．电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态
D．电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中石墨电极为负极
8．人们利用原电池原理，制作了多种电池，如电子计算机所用纽扣电池就是其中一种。它的两极材料为锌和氧化银，电解质溶液为KOH溶液，其电极反应是：Zn +2OH--2e-═ZnO+H2O Ag2O+H2O+2e-═2Ag+2OH-下列判断正确的是（ ）
A．锌为正极，Ag2O为负极
B．原电池工作时，负极区溶液pH增大
C．锌为负极，Ag2O为正极
D．原电池工作时，溶液中K+向负极移动
9．下列有关电化学的示意图正确的是（ ）
A B C D
阴极电保护法保护铁管道 电解熔融氯化铝制备金属铝 铁片镀锌 验证NaCl溶液(含酚酞)电解产物
A．A B．B C．C D．D
10．某蓄电池放电、充电时的反应为Fe＋Ni2O3＋3H2O Fe(OH)2＋2Ni(OH)2 ，下列推断中正确的是（ ）
A．放电时，Fe为正极，Ni2O3为负极
B．充电时，阴极上的电极反应式是Fe(OH)2＋2e－ + 2H+ = Fe＋2H2O
C．充电时，Ni(OH)2为阳极，发生还原反应
D．该蓄电池的电极是浸在某种碱性电解质溶液中
11．已知铅蓄电池放电时发生如下反应：负极：Pb+SO42- -2e- =PbSO4，正极：PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e- = PbSO4 + 2H2O。实验室用铅蓄电池作电源，用惰性电极电解CuSO4溶液，当阴极析出2.4g铜时，铅蓄电池内消耗H2SO4物质的量至少是（ ）
A．0.20mol B．0.050mol C．0.075mol D．0.40mol
12．锂一铜空气燃料电池容量高、成本低，具有广阔的发展前景。该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电力，其中放电过程为2Li+Cu2O+H2O=2Cu+2Li＋+2OH－，下列说法错误的是（ ）
A．放电时，正极的电极反应式为Cu2O+H2O+2e－=2OH－+2Cu
B．放电时，电子透过固体电解质向Li极移动
C．通空气时，铜电极被腐蚀，表面产生Cu2O
D．整个反应过程中，氧化剂为O2
13．下图为铜锌原电池工作示意图，下列说法错误的是（ ）
A．锌片逐渐溶解 B．铜片表面产生大量气泡
C．烧杯中溶液酸性逐渐减弱 D．溶液中的H+向锌片移动
14．铅蓄电池是一种典型的可充电电池，其放电时的电池总反应Pb+PbO2+4H++2SO42-=PbSO4+H2O，则下列说法错误的是（ ）
A．电池工作时，负极反应：Pb-2e-=Pb2+
B．铅蓄电池是二次电池，放电时是化学能转化为电能
C．电池工作时，电子由Pb板通过导线流向PbO2板
D．电池工作时，溶液中H+移向PbO2板
15．某高能电池以磷酸溶液作为电解质溶液，利用乙烯直接氧化法制乙酸，其总反应式为CH2=CH2＋O2=CH3COOH。有兴趣小组将该反应设计成如图所示的燃料电池，下列有关说法正确的是（ ）
A．在电池工作过程中，溶液中的向a极移动
B．电子移动方向：电极a→磷酸溶液→电极b
C．负极的电极反应式为CH2=CH2＋4e-＋2H2O=CH3COOH＋4H＋
D．当电路中通过0.04mol电子时，参加反应的CH2=CH2为224mL
16．镁—次氯酸盐燃料电池具有比能量高、安全方便等优点，该电池主要工作原理如图所示，其正极反应为：ClO－+ H2O + 2e－= Cl－+ 2OH－，关于该电池的叙述正确的是（ ）
A．该电池中镁为负极，发生还原反应
B．电池工作时，OH－向正极移动
C．电池工作时，正极周围溶液的pH将不断变小
D．该电池的总反应为：Mg + ClO－+ H2O = Mg(OH)2↓+ Cl－
二、综合题
17．原电池可将化学能转化为电能．设计两种类型的原电池，探究其能量转化效率．限选材料：ZnSO4（aq），CuSO4（aq）；铜片，锌片和导线．
（1）①完成原电池甲的装置示意图（如图），并作相应标注．要求：在同一烧杯中，电极与溶液含相同的金属元素 ．
②以铜片为电极之一，CuSO4（aq）为电解质溶液，只在一个烧杯中组装原电池乙，工作一段时间后，可观察到负极 ．
③甲乙两种原电池中可更有效地将化学能转化为电能的是 ，其原因是 ．
④盐桥中向CuSO4溶液中迁移的离子是 （填序号）
A．K+ B．NO3﹣ C．Ag+ D．SO42﹣
（2）电解原理在化学工业中有着广泛的应用．现将你设计的原电池通过导线与图2中电解池相连，其中，a为电解液，X和Y是两块电极板，则：
①若X和Y均为惰性电极，a为CuSO4溶液，则电解时的化学反应方程式为 ．通过一段时间后，向所得溶液中加入0.2molCuO粉末，恰好恢复电解前的浓度和pH，则电解过程中转移的电子的物质的量为 ．
②若X、Y分别为铁和铜，a仍为CuSO4溶液，则Y极的电极反应式为 ．
18．如图所示是用石墨和铁作电极电解饱和食盐水的装置，请填空：
（1）X的电极名称是 极，发生的电极反应式为： 。Y极的电极材料是 ，检验X极产物的方法是 。
（2）写出该电极总反应的离子方程式： 。
（3）若食盐水为100mL 两极共放出2.24L气体（标准状况），则电路中通过电子的物质的量为 。（假定电解后仍为100mL）
19．利用下图所示装置探究电化学反应原理。
回答下列问题：
（1）上述装置中的正极材料是 (填化学式)；乙池中Pt电极上的电极反应方程式为 。
（2）该装置工作过程中，盐桥中的Cl-移向 溶液(填“ZnSO4”或“CuSO4”)。
（3）若起始时甲池中两电极的质量相等，反应一段时间后两电极的质量差为25.8 g，则电路中通过的电子的物质的量为 mol。
（4）若将甲池换成以KOH为电解质溶液的氢氧燃料电池，则负极的电极反应式为 。
（5）若将甲池中的ZnSO4溶液换成CuSO4溶液，用U形铜棒代替“盐桥”，工作一段时间后，甲池右侧烧杯中c(Cu2+) (填 “增大”“减小”或“不变”)。
20．有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，两人均使用镁片与铝片作电极，但甲同学将电极放入6mol L﹣1 H2SO4溶液中，乙同学将电极放入6mol L﹣1的NaOH溶液中，如图所示．
请回答：
（1）写出甲池中正极的电极反应式： ．
（2）写出乙池中负极的电极反应式和总反应的离子方程式：负极 ，总反应的离子方程式为 ．
（3）由此实验，可得到如下哪些正确结论？ （填写字母序号）．
a．利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的介质
b．镁的金属性不一定比铝的金属性强
c．该实验说明金属活动性顺序已过时，已没有实用价值
d．该实验说明化学研究对象复杂，反应受条件影响较大，因此应具体问题具体分析
（4）上述实验也反过来证明了“直接利用金属活动性顺序判断原电池中的正负极”，这种做法 （填“可靠”或“不可靠”）．
21．现有如下两个反应：
A．NaOH+HCl═NaCl+H2O
B．Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑
（1）上述能设计成原电池的反应是 （填序号，下同），写出其负极的电极反应式： ．
（2）上述不能设计成原电池的反应是 ，其原因是 ．
答案解析部分
1．【答案】A
【解析】【解答】A. NaCl在水中就能发生电离，通电不是必要条件，A符合题意；
B. 电极a与电源的正极相连，是阳极，B不符合题意；
C. 阳离子向阴极移动，b极是阴极，Na+向b极移动，C不符合题意；
D. a极为阳极，其电极反应式为：2Cl--2e-=Cl2↑，产生黄绿色气体，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】与电源的正极相连的是阳极，与电源的负极相连的是阴极，所以a极是阳极，b极是阴极；阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动；电解饱和食盐水，阳极电极反应式为：2Cl--2e-=Cl2↑，阴极电极反应式为：2H++2e-=H2↑。
2．【答案】B
【解析】【解答】A. 由以上分析知，惰性电极B是阴极，故A不符合题意；
B. B为阴极，A为阳极，则a为电源的正极，b为电源的负极，则电流流向为a→A→B→b，故B符合题意；
C. 由以上分析知，该电解池用的交换膜是阳离子交换膜，故C不符合题意；
D. 阳极为Cl-放电生成氯气，电极反应方程式为：2Cl--2e-=Cl2↑，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】电解LiCl溶液制备LiOH，由图可知，右侧生成氢气，则右侧溶液中应为水电离出的氢离子放电，同时生成氢气和氢氧根离子，B为阴极，阳极为Cl-放电生成氯气，为防止生成的LiOH与氯气反应，应用阳离子交换膜，Li+由A经过阳离子交换膜向B移动，在B中得到LiOH，阴阳两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液，据此根据电解池的工作原理来解答。
3．【答案】C
【解析】【解答】A．根据分析可知，a为负极，b为正极，电子由负极流向正极，即a→b，A不符合题意；
B．负极葡萄糖(C6H12O6)转化为葡萄糖酸(C6H12O7)，每消耗1mol葡萄糖转移2mol电子，则理论上每转移4mol电子，消耗2mol葡萄糖，质量为2mol×180g/mol=360g，B不符合题意；
C．b为正极，O2得到电子被还原，电极反应为 ，C符合题意；
D．原电池中阴离子向负极移动，故 由正极向负极迁移，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】电极a上，葡萄糖被氧化为葡萄糖酸，则a极为负极，负极发生氧化反应，b极为正极，正极发生还原反应，电极反应为，原电池中电子由负极流向正极，阴离子向负极移动。
4．【答案】C
【解析】【解答】A．放电时，该电池为原电池，电解质溶液中阳离子向正极移动，所以钾离子向正极移动，故A不符合题意；
B.放电时，负极上氢气失电子发生氧化反应，电极反应式为H2+2OH﹣﹣2e﹣═2H2O，故B不符合题意；
C.放电时，正极上NiO（OH）得电子发生还原反应，电极反应式为NiO（OH）+H2O+e﹣═Ni（OH）2+OH﹣，故C符合题意；
D.该电池充电时，碳电极附近物质要恢复原状，则应该得电子发生还原反应，所以碳电极作阴极，应该与电源的负极相连，故D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A放电时C为负极，而阳离子流向正极。
B电解质溶液为氢氧化钾，故氢离子会和溶液中的氢氧根结合生成水。
5．【答案】B
【解析】【解答】A、铁的吸氧腐蚀，原电池中铁为负极，加速其腐蚀；
B、原电池中铁做负极，铁与硫酸反应，腐蚀速率大于a；
C、铁做阴极，外加电源的阴极保护法，不会腐蚀；
D、牺牲阳极的阴极保护法，铁被保护，但效果没有c好。所以腐蚀速率判断为b>a>d>c，
故答案为：B
【分析】电解池阴极对铁有保护作用，原电池中铁做负极被氧化，与正极的活泼性差距越大铁被腐蚀的速度越快，牺牲阳极的阴极保护法对铁的保护不如电解池的阴极好，据此判断即可。
6．【答案】C
【解析】【解答】A．根据上述分析可知b电极为电解池阳极，溶液中水电离产生的OH-失去电子变为O2，其电极反应式为，A不符合题意；
B．根据信息可知：a电极为电解池的阴极，其电极反应式为，电解池中左侧产生的OH-与Na+结合可制得NaOH，硫酸钠溶液中Na+穿过c膜来到左室，得到更浓的氢氧化钠溶液，因此c膜为阳离子交换膜；同理d膜为阴离子交换膜，通过右侧膜，与反应产生的H+结合得到H2SO4，B不符合题意；
C．Cu(1)为电池的正极，发生得电子的还原反应，C符合题意；
D．电池停止放电时，Cu(1)与Cu(2)两极中硫酸铜的浓度相等，为1.5 mol/L，据，转移电子的物质的量为，据电子守恒，制得NaOH的质量m(NaOH)=，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】本题考查原电池和电解池，题目难度中等，能依据图象和题目信息准确判断正负极和阴阳极是解题的关键，难点是电极反应式的书写。
7．【答案】D
【解析】【解答】A．氯化铁电极为正极，碘化钾电极为负极，盐桥中阳离子向正极移动，所以向氯化铁溶液中迁移，不符合题意；
B．反应开始时，因乙中I-失去电子放电，元素的化合价升高，则发生氧化反应，B不符合题意；
C．当电流计为零时，说明没有电子发生转移，则反应达到平衡，不符合题意；
D．当加入Fe2+，导致平衡逆向移动，则Fe2+失去电子生成Fe3+，作为负极，而乙中石墨成为正极，符合题意，
故答案为：D。
【分析】根据常温下能自动发生的氧化还原反应都可设计成原电池，再利用正反应 2Fe3++2I- 2Fe2++I2 可知，铁元素的化合价降低，而点元素的化合价升高，则图中甲烧杯中的石墨做正极，乙烧杯中的石墨做负极，利用负极发生氧化反应， 正极发生还原反应，并利用平衡移动来分析解答该题。
8．【答案】C
【解析】【解答】A．根据电极反应式，锌失电子发生氧化反应，所以锌为负极，故A不符合题意；
B．负极反应Zn +2OH--2e-═ZnO+H2O，消耗氢氧根离子，溶液pH减小，故B不符合题意；
C．锌失电子发生氧化反应，所以锌为负极，故C符合题意；
D．溶液中K+向正极移动，故D不符合题意。
【分析】根据化学方程式中得失电子情况，锌失去电子，做负极，发生氧化反应，导致周围的氢氧根离子减少，氧化银得到电子，做正极，吸引大量的阳离子发生还原反应
9．【答案】D
【解析】【解答】A．在电解池中，阴极被保护，故铁管道应连接电源的负极，故A不符合题意；
B．氯化铝是共价化合物，熔融状态不导电，制备金属铝应该电解熔融氧化铝，故B不符合题意；
C．电镀时镀层金属作阳极，铁片上镀锌，所以锌为阳极，即锌片与电源正极相连，故C不符合题意；
D．电解饱和食盐水，阳极发生氧化反应生成氯气，检验氯气用碘化钾淀粉溶液；阴极发生还原反应生成氢气和氢氧化钠，氢氧化钠能使酚酞变红色，该装置能验证氯化钠溶液的电解产物，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．被保护金属作阴极；
B．氯化铝是共价化合物，熔融状态不导电；
C．电镀时镀层金属作阳极，镀件作阴极；
D．依据放电顺序及产物的检验方法判断。
10．【答案】D
【解析】【解答】解：A.放电时为原电池，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，反应中Fe失去电子，为负极，Ni2O3获得电子，为正极，故A不符合题意；
B.充电时为电解质，阴极发生还原反应，Fe(OH)2在阴极获得电子，阴极上的电极反应式是Fe(OH)2+2e-═Fe+2OH-，故B不符合题意；
C.充电时为电解质，阳极发生氧化反应，Ni(OH)2发生氧化反应，为阳极，故C不符合题意；
D.Fe(OH)2、2Ni(OH)2只能存在于碱性溶液中，在酸性条件下不能存在，故电解质溶液必须是碱性溶液，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】当化学电源的总反应给出时，应先标化合价确定还原剂和氧化剂，放电时还原剂在负极上失电子发生氧化反应，氧化剂在正极上得电子发生还原反应。充电时阳极的反应式的书写可将正极反应式反过来写，阴极的反应式的书写可将负极反应式反过来写。
11．【答案】C
【解析】【分析】析出2.4gCu，即0.0375molCu，转移电子数为0.075mol，Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4得，消耗的H2SO4物质的量至少是0.075mol。
12．【答案】B
【解析】【解答】A．放电过程为2Li+Cu2O+H2O═2Cu+2Li++2OH-，正极上Cu2O反应，碱性条件下通空气时，铜被氧化表面产生Cu2O，故A不符合题意；
B．放电时，阳离子向正极移动，则Li+透过固体电解质向Cu极移动，但电子不能在电解质在流动，故B符合题意；
C．放电过程为2Li+Cu2O+H2O═2Cu+2Li++2OH-，正极上Cu2O反应，碱性条件下通空气时，铜被氧化表面产生Cu2O，故C不符合题意；
D．通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2O，放电时Cu2O转化为Cu，则整个反应过程中氧化剂为O2，故D不符合题意；
故答案为B。
【分析】明确原电池负极上得失电子及电极反应式是解本题关键，放电时，锂失电子作负极，Cu上O2得电子作正极，负极上电极反应式为Li-e-═Li+，正极上电极反应式为Cu2O+H2O+2e-=2Cu+2OH-，电解质溶液中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，据此分析解答。
13．【答案】D
【解析】【解答】A．锌、铜和稀硫酸组成的原电池，电池总反应为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，锌片逐渐溶解，故A不符合题意；
B．铜作正极，正极上氢离子得电子发生还原反应生成氢气，所以Cu上有气泡生成，故B不符合题意；
C．电池总反应为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，不断消耗硫酸，烧杯中溶液酸性逐渐减弱，故C不符合题意；
D．原电池的内部，阳离子移向正极，溶液中的H+向铜片移动，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】锌、铜和稀硫酸组成的原电池中，锌作负极，负极上锌失电子发生氧化反应；铜作正极，正极上氢离子得电子发生还原反应；电池总反应为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，电子从负极沿导线流向正极；原电池是化学能转化为电能的装置。
14．【答案】A
【解析】【解答】A．电池工作时，负极Pb失去电子与结合生成PbSO4，所以电极反应式为Pb-2e-+=PbSO4，故A符合题意；
B．铅蓄电池是可充电电池、是二次电池，充电时作为电解池，将电能转化为化学能储存，放电时是化学能转化为电能，故B不符合题意；
C．电池工作时，电子从负极Pb沿导线流向正极PbO2，故C不符合题意；
D．电池工作时，内电路中阳离子H+移向正极PbO2，阴离子移向负极Pb，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A．电池工作时，负极失去电子，发生氧化反应；
B．二次电池，充电时作为电解池，将电能转化为化学能，放电时是化学能转化为电能；
C．放电时，电子从负极沿导线流向正极；
D．放电时，阳离子移向正极，阴离子移向负极；
15．【答案】A
【解析】【解答】A．原电池工作时，阴离子移向负极a电极，即溶液中的向a极移动，故A符合题意；
B．原电池工作时，电子由负极a电极经过负载流向正极b电极，电子不能通过溶液，故B不符合题意；
C．通入CH2=CH2 的a电极为负极，电极反应式为CH2=CH2-4e-+2H2O═CH3COOH+4H+，故C不符合题意；
D．负极的电极反应式为CH2=CH2-4e-+2H2O═CH3COOH+4H+，电路中通过0.04mol电子时，有0.01molCH2=CH2参加反应，标准状况下的体积为224mL，但气体的状态未知，所以参加反应的CH2=CH2体积不一定为224mL，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】根据原电池总反应式CH2=CH2+O2═CH3COOH可知，通入O2的b电极为正极，电极反应式为O2+4e-+4H+═2H2O，通入CH2=CH2 的a电极为负极，电极反应式为CH2=CH2-4e-+2H2O═CH3COOH+4H+，结合原电池原理分析解答。
16．【答案】D
【解析】【解答】A．该电池中镁为负极，发生氧化反应.Mg-2e-+ 2OH－= Mg(OH)2↓。不符合题意.
B.根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，在电池工作时，OH－向正电荷较多的负极移动。不符合题意。
C.在电池工作时，由于正极发生反应为：ClO－+ H2O + 2e－= Cl－+ 2OH－，所以正极周围溶液的pH将不断变大。不符合题意。
D.根据正极、负极的电极反应式可知该电池的总反应为：Mg + ClO－+ H2O = Mg(OH)2↓+ Cl－。符合题意。
【分析】根据特点，可以知道镁和次氯酸根发生反应，次氯酸根有氧化性，镁有还原性，得到的产物有镁离子和氯离子，根据图示还有氢氧根的产生，所以镁离子会结合氢氧根生成氢氧化镁，同时在该反应中，镁化合价升高失去电子作为负极。
17．【答案】（1）；电极逐渐溶解；甲；在甲装置中，负极不和Cu2+接触，避免了Cu2+直接与负极发生反应而使化学能转化为热能；A
（2）2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4；0.4mol；Cu﹣2e﹣=Cu2+
【解析】【解答】解：（1）①在同一烧杯中，电极与溶液含相同的金属元素，如图示设计原电池，锌做负极，铜做正极，原电池的甲装置示意图为： ，故答案为： ；
②以铜片为电极之一，CuSO4（aq）为电解质溶液，只在一个烧杯中组装原电池乙，依据原电池反应的原理，需要选用比铜活泼的锌做负极，下层原电池，负极发生氧化反应，Zn﹣2e﹣=Zn2+，锌溶解，故答案为：电极逐渐溶解；
③甲乙两种原电池中可更有效地将化学能转化为电能的是甲，因为甲可以保持电流稳定，化学能基本都转化为电能．而乙中的活泼金属还可以与CuSO4溶液发生置换反应，部分能量转化为热能，
故答案为：甲；甲可以保持电流稳定，化学能基本都转化为电能．而乙中的活泼金属还可以与CuSO4溶液发生置换反应，部分能量转化为热能；
④盐桥中阳离子向正极迁移，阴离子向负极迁移，所以盐桥中向CuSO4溶液中迁移的离子是钾离子，故选A；（2）①电解硫酸铜溶液时，阳极上生成氧气，阴极上生成铜，同时溶液中生成硫酸，所以，阳极电极反应为：4OH﹣﹣4e﹣=H2O+O2↑，电池反应式为：2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4，根据铜原子守恒知，氧化铜和铜的比是1：1，所以0.2molCuO能生成0.2mol铜，转移电子的物质的量=0.2mol×2=0.4mol，
故答案为：2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4；0.4mol；
②若X、Y依次为铁和铜，a仍为CuSO4溶液，判断X阴极，Y为阳极，阳极铜失电子生成铜离子，Y极电极反应为Cu﹣2e﹣=Cu2+，
故答案为：Cu﹣2e﹣=Cu2+．
【分析】（1）①依据原电池原理和盐桥的作用，在同一烧杯中，电极与溶液含相同的金属元素，设计不同的电极为铜和锌，电解质溶液为硫酸铜和硫酸锌溶液；
②以铜片为电极之一，CuSO4（aq）为电解质溶液，只在一个烧杯中组装原电池乙，则另一电极应比铜活泼做负极；
③从电硫稳定，能量转化彻底，反应速率快等分析判断；
④盐桥中阳离子向正极迁移；（2）①若电解硫酸铜溶液时，阳极上氢氧根离子放电，阴极上铜离子放电，据此写出电池反应式，依据电极反应写出电解池中的化学方程式；根据铜和转移电子正极的关系式计算；
②若X、Y依次为铜和铁，a仍为CuSO4溶液，判断，X阴极，Y为阳极，阳极Cu失电子生成铜离子．
18．【答案】（1）阳；2Cl－－2e－＝Cl2↑；Fe；用湿润的淀粉-碘化钾试纸放在X极附近，若试纸变蓝，说明Cl2产生
（2）2Cl-+2H2O 2OH-+H2↑+Cl2↑
（3）0.1mol
【解析】【解答】（1）用石墨和铁作电极电解饱和食盐水，根据反应，则铁作阴极，应为Y，溶液中的氢离子在铁电极上得电子生成氢气，石墨作阳极，应为X，溶液中的氯离子在石墨上失电子生成氯气，电极反应为2Cl－－2e－＝Cl2↑；由于氯气能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝来检验，所以检验X极的产物方法是用湿润的淀粉-碘化钾试纸放在X极附近，若试纸变蓝，说明有Cl2产生；（2）电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氧气，方程式为2Cl-+2H2O 2OH-+H2↑+Cl2↑；（3）电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氧气，即2Cl-+2H2O 2OH-+H2↑+Cl2↑，两极放出2.24L即0.1mol气体（标准状况），由方程式可知产生2mol气体转移2mol电子，则电路中通过电子的物质的量为0.1mol。
【分析】在电解池中，阳极失去电子，发生的是氧化反应；阴极得到电子，发生的是还原反应；在电解液中，阴离子向阳极移动，阳离子向阴极移动。
19．【答案】（1）Cu；2Cl--2e-=Cl2↑
（2）ZnSO4
（3）0.4
（4）H2+2OH--2e-=2H2O
（5）不变
【解析】【解答】(1)甲池为原电池，铜为正极，乙池为电解池，Pt为阳极，发生反应：2Cl--2e-= Cl2↑，故答案为：Cu；2Cl--2e-= Cl2↑；
(2)原电池中，电解质溶液中的阴离子向负极移动，则盐桥中的氯离子向负极硫酸锌溶液移动，故答案为：ZnSO4；
(3)甲池中的反应为 ，负极消耗1molZn时正极析出1molCu，则此时两电极的质量差为65g+64g=129g，若两电极的质量差为25.8 g，可知反应的Zn为0.2mol，转移电子的物质的量为0.4mol，故答案为：0.4；
(4)甲池换成以KOH为电解质溶液的氢氧燃料电池，则负极为氢气反应，电极方程式为：H2+2OH--2e-=2H2O，故答案为：H2+2OH--2e-=2H2O；
(5)若将甲池中的ZnSO4溶液换成CuSO4溶液，用U形铜棒代替“盐桥”，则甲中左池为原电池，右池变为电解池，铜棒作阴极，U形铜棒作阳极，阳极反应为：Cu-2e-=Cu2+，阴极反应为Cu2++2e-=Cu，电解质溶液的浓度不变，则铜离子浓度不变，故答案为：不变；
【分析】由电池的结构可知，甲池为原电池装置，原理反应为： ，乙池为电解饱和食盐水，锌为原电池的负极，铜为正极，Pt为电解池的阳极，C为阴极，据此分析解答。
20．【答案】（1）2H++2e﹣=H2↑
（2）Al+4OH﹣﹣3e﹣=AlO +2H2O；2Al+2OH﹣+2H2O=2AlO +3H2↑
（3）ad
（4）不可靠
【解析】【解答】解：（1）甲中镁易失电子作负极、Al作正极，负极上镁发生氧化反应、正极上氢离子发生还原反应，负极反应为Mg﹣2e﹣=Mg2+，正极反应为2H++2e﹣=H2↑，故答案为：2H++2e﹣=H2↑；（2）乙池中铝易失电子作负极，负极上铝失电子发生氧化反应，电极反应式为：Al+4OH﹣﹣3e﹣=AlO +2H2O，镁作正极，正极发生还原反应，总反应为2Al+2OH﹣+2H2O=AlO +3H2↑，故答案为：Al；Al+4OH﹣﹣3e﹣=AlO +2H2O；2Al+2OH﹣+2H2O=2AlO +3H2↑；（3）a．根据甲、乙中电极反应式知，原电池正负极与电解质溶液有关，故A正确； b．镁的金属性大于铝，但失电子难易程度与电解质溶液有关，故B错误； c．该实验说明电解质溶液性质影响电极的正负极，不能说明金属活动性顺序没有使用价值，故C错误； d．该实验说明化学研究对象复杂，反应与条件有关，电极材料相同其反应条件不同导致其产物不同，所以应具体问题具体分析，故D正确；故答案为：ad；（4）上述实验说明，“直接利用金属活动性顺序表判断电池中的正负极”并不考可靠，最好是接一个电流计，通过观察电流方向判断原电池的正负极，故答案为：不可靠．
【分析】甲同学依据的化学反应原理是Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑，乙同学依据的化学反应原理是2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑．由于Al显两性，与酸碱都能发生反应，（1）甲中镁易失电子作负极、Al作正极，负极上镁发生氧化反应、正极上氢离子发生还原反应；（2）乙池中铝易失电子作负极、镁作正极，负极上铝失电子发生氧化反应；（3）A．原电池正负极与电解质溶液有关；B．镁的金属性大于铝； C．该实验证明说明电解质溶液性质选用选择合适的介质，不能说明金属活动性顺序过时； D．该实验说明化学研究对象复杂，反应受条件影响较大，因此应具体问题具体分析；（4）可以通过测电流的方向来判断原电池的正负极．
21．【答案】（1）B；Fe﹣2e﹣=Fe2+
（2）A；应为非氧化还原反应，没有电子转移
【解析】【解答】解：（1）A中反应前后各元素化合价不变，所以不属于氧化还原反应，属于复分解反应，B中Fe元素化合价由0价变为+2价、H元素化合价由+1价变为0价，所以Fe发生氧化反应作负极，电极反应式为Fe﹣2e﹣=Zn2+，能设计成原电池，故答案为：B；Fe﹣2e﹣=Fe2+；（2）能设计成的反应必须是自发进行的放热的氧化还原反应，A的反应为非氧化还原反应，没有电子转移，所以不能设计成原电池，故答案为：A；该反应为非氧化还原反应，没有电子转移．
【分析】自发进行的放热的氧化还原反应能设计成原电池；在氧化还原反应中失电子化合价升高的金属作负极、不如负极活泼的金属或导电的非金属作正极，得电子发生还原反应的电解质为该原电池电解质．
一、单选题
1．如图所示，用石墨电极电解饱和食盐水。下列说法错误的是（ ）
A．通电使NaCl 发生电离 B．电极a 是阳极
C．Na+向 b 极移动 D．a 极产生黄绿色气体
2．利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。可用电解LiCl溶液制备LiOH，装置如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．惰性电极B是阳极
B．电流流向为a→A→B→b
C．该电解池用的交换膜是阴离子交换膜
D．阳极发生的电极反应方程式：4OH- - 4e-=O2↑+2H2O
3．近年来生物质燃料电池成为一种重要的生物质利用技术。如图是一种生物质燃料电池的工作原理，电极(a、b)为惰性电极。
下列说法正确的是（ ）
A．工作时，电子流动方向为b→a
B．理论上每转移4mol电子，消耗葡萄糖30g
C．b极反应为
D．工作时， 由负极向正极迁移
4．一种碳纳米管能够吸附氢气，用这种材料制备的二次电池原理如下图所示，该电池的电解质为6mol·L－1KOH溶液。下列说法中正确的是（ ）
A．放电时K＋移向碳电极
B．放电时电池碳电极的电极反应为：H2－2e－=2H＋
C．放电时电池正极的电极反应为NiO(OH)＋H2O＋e－=Ni(OH)2＋OH－
D．该电池充电时将碳电极与电源的正极相连
5．铁在下列四种情况中腐蚀速率判断正确的是（ ）
A．a＞b＞c＞d B．b＞a＞d＞c
C．d＞c＞b＞a D．b＞d＞a＞c
6．相同金属在其不同浓度盐溶液中可形成浓差电池。如图所示装置是利用浓差电池电解硫酸钠溶液(a、b电极均为石墨电极)，可以制得O2、H2、H2SO4和NaOH。下列说法不正确的是（ ）
A．b电极的电极反应为2H2O-4e-=O2↑+4H+
B．c、d离子交换膜依次为阳离子交换膜和阴离子交换膜
C．电池放电过程中，Cu(2)电板上的电极反应为Cu2++2e-=Cu
D．电池从开始工作到停止放电，电解池理论上可制得160 g NaOH
7．将反应2Fe3++2I- 2Fe2++I2设计成如下图所示的原电池。
下列说法错误的是（ ）
A．盐桥中的K+移向FeCl3溶液
B．反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应
C．电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态
D．电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中石墨电极为负极
8．人们利用原电池原理，制作了多种电池，如电子计算机所用纽扣电池就是其中一种。它的两极材料为锌和氧化银，电解质溶液为KOH溶液，其电极反应是：Zn +2OH--2e-═ZnO+H2O Ag2O+H2O+2e-═2Ag+2OH-下列判断正确的是（ ）
A．锌为正极，Ag2O为负极
B．原电池工作时，负极区溶液pH增大
C．锌为负极，Ag2O为正极
D．原电池工作时，溶液中K+向负极移动
9．下列有关电化学的示意图正确的是（ ）
A B C D
阴极电保护法保护铁管道 电解熔融氯化铝制备金属铝 铁片镀锌 验证NaCl溶液(含酚酞)电解产物
A．A B．B C．C D．D
10．某蓄电池放电、充电时的反应为Fe＋Ni2O3＋3H2O Fe(OH)2＋2Ni(OH)2 ，下列推断中正确的是（ ）
A．放电时，Fe为正极，Ni2O3为负极
B．充电时，阴极上的电极反应式是Fe(OH)2＋2e－ + 2H+ = Fe＋2H2O
C．充电时，Ni(OH)2为阳极，发生还原反应
D．该蓄电池的电极是浸在某种碱性电解质溶液中
11．已知铅蓄电池放电时发生如下反应：负极：Pb+SO42- -2e- =PbSO4，正极：PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e- = PbSO4 + 2H2O。实验室用铅蓄电池作电源，用惰性电极电解CuSO4溶液，当阴极析出2.4g铜时，铅蓄电池内消耗H2SO4物质的量至少是（ ）
A．0.20mol B．0.050mol C．0.075mol D．0.40mol
12．锂一铜空气燃料电池容量高、成本低，具有广阔的发展前景。该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电力，其中放电过程为2Li+Cu2O+H2O=2Cu+2Li＋+2OH－，下列说法错误的是（ ）
A．放电时，正极的电极反应式为Cu2O+H2O+2e－=2OH－+2Cu
B．放电时，电子透过固体电解质向Li极移动
C．通空气时，铜电极被腐蚀，表面产生Cu2O
D．整个反应过程中，氧化剂为O2
13．下图为铜锌原电池工作示意图，下列说法错误的是（ ）
A．锌片逐渐溶解 B．铜片表面产生大量气泡
C．烧杯中溶液酸性逐渐减弱 D．溶液中的H+向锌片移动
14．铅蓄电池是一种典型的可充电电池，其放电时的电池总反应Pb+PbO2+4H++2SO42-=PbSO4+H2O，则下列说法错误的是（ ）
A．电池工作时，负极反应：Pb-2e-=Pb2+
B．铅蓄电池是二次电池，放电时是化学能转化为电能
C．电池工作时，电子由Pb板通过导线流向PbO2板
D．电池工作时，溶液中H+移向PbO2板
15．某高能电池以磷酸溶液作为电解质溶液，利用乙烯直接氧化法制乙酸，其总反应式为CH2=CH2＋O2=CH3COOH。有兴趣小组将该反应设计成如图所示的燃料电池，下列有关说法正确的是（ ）
A．在电池工作过程中，溶液中的向a极移动
B．电子移动方向：电极a→磷酸溶液→电极b
C．负极的电极反应式为CH2=CH2＋4e-＋2H2O=CH3COOH＋4H＋
D．当电路中通过0.04mol电子时，参加反应的CH2=CH2为224mL
16．镁—次氯酸盐燃料电池具有比能量高、安全方便等优点，该电池主要工作原理如图所示，其正极反应为：ClO－+ H2O + 2e－= Cl－+ 2OH－，关于该电池的叙述正确的是（ ）
A．该电池中镁为负极，发生还原反应
B．电池工作时，OH－向正极移动
C．电池工作时，正极周围溶液的pH将不断变小
D．该电池的总反应为：Mg + ClO－+ H2O = Mg(OH)2↓+ Cl－
二、综合题
17．原电池可将化学能转化为电能．设计两种类型的原电池，探究其能量转化效率．限选材料：ZnSO4（aq），CuSO4（aq）；铜片，锌片和导线．
（1）①完成原电池甲的装置示意图（如图），并作相应标注．要求：在同一烧杯中，电极与溶液含相同的金属元素 ．
②以铜片为电极之一，CuSO4（aq）为电解质溶液，只在一个烧杯中组装原电池乙，工作一段时间后，可观察到负极 ．
③甲乙两种原电池中可更有效地将化学能转化为电能的是 ，其原因是 ．
④盐桥中向CuSO4溶液中迁移的离子是 （填序号）
A．K+ B．NO3﹣ C．Ag+ D．SO42﹣
（2）电解原理在化学工业中有着广泛的应用．现将你设计的原电池通过导线与图2中电解池相连，其中，a为电解液，X和Y是两块电极板，则：
①若X和Y均为惰性电极，a为CuSO4溶液，则电解时的化学反应方程式为 ．通过一段时间后，向所得溶液中加入0.2molCuO粉末，恰好恢复电解前的浓度和pH，则电解过程中转移的电子的物质的量为 ．
②若X、Y分别为铁和铜，a仍为CuSO4溶液，则Y极的电极反应式为 ．
18．如图所示是用石墨和铁作电极电解饱和食盐水的装置，请填空：
（1）X的电极名称是 极，发生的电极反应式为： 。Y极的电极材料是 ，检验X极产物的方法是 。
（2）写出该电极总反应的离子方程式： 。
（3）若食盐水为100mL 两极共放出2.24L气体（标准状况），则电路中通过电子的物质的量为 。（假定电解后仍为100mL）
19．利用下图所示装置探究电化学反应原理。
回答下列问题：
（1）上述装置中的正极材料是 (填化学式)；乙池中Pt电极上的电极反应方程式为 。
（2）该装置工作过程中，盐桥中的Cl-移向 溶液(填“ZnSO4”或“CuSO4”)。
（3）若起始时甲池中两电极的质量相等，反应一段时间后两电极的质量差为25.8 g，则电路中通过的电子的物质的量为 mol。
（4）若将甲池换成以KOH为电解质溶液的氢氧燃料电池，则负极的电极反应式为 。
（5）若将甲池中的ZnSO4溶液换成CuSO4溶液，用U形铜棒代替“盐桥”，工作一段时间后，甲池右侧烧杯中c(Cu2+) (填 “增大”“减小”或“不变”)。
20．有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，两人均使用镁片与铝片作电极，但甲同学将电极放入6mol L﹣1 H2SO4溶液中，乙同学将电极放入6mol L﹣1的NaOH溶液中，如图所示．
请回答：
（1）写出甲池中正极的电极反应式： ．
（2）写出乙池中负极的电极反应式和总反应的离子方程式：负极 ，总反应的离子方程式为 ．
（3）由此实验，可得到如下哪些正确结论？ （填写字母序号）．
a．利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的介质
b．镁的金属性不一定比铝的金属性强
c．该实验说明金属活动性顺序已过时，已没有实用价值
d．该实验说明化学研究对象复杂，反应受条件影响较大，因此应具体问题具体分析
（4）上述实验也反过来证明了“直接利用金属活动性顺序判断原电池中的正负极”，这种做法 （填“可靠”或“不可靠”）．
21．现有如下两个反应：
A．NaOH+HCl═NaCl+H2O
B．Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑
（1）上述能设计成原电池的反应是 （填序号，下同），写出其负极的电极反应式： ．
（2）上述不能设计成原电池的反应是 ，其原因是 ．
答案解析部分
1．【答案】A
【解析】【解答】A. NaCl在水中就能发生电离，通电不是必要条件，A符合题意；
B. 电极a与电源的正极相连，是阳极，B不符合题意；
C. 阳离子向阴极移动，b极是阴极，Na+向b极移动，C不符合题意；
D. a极为阳极，其电极反应式为：2Cl--2e-=Cl2↑，产生黄绿色气体，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】与电源的正极相连的是阳极，与电源的负极相连的是阴极，所以a极是阳极，b极是阴极；阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动；电解饱和食盐水，阳极电极反应式为：2Cl--2e-=Cl2↑，阴极电极反应式为：2H++2e-=H2↑。
2．【答案】B
【解析】【解答】A. 由以上分析知，惰性电极B是阴极，故A不符合题意；
B. B为阴极，A为阳极，则a为电源的正极，b为电源的负极，则电流流向为a→A→B→b，故B符合题意；
C. 由以上分析知，该电解池用的交换膜是阳离子交换膜，故C不符合题意；
D. 阳极为Cl-放电生成氯气，电极反应方程式为：2Cl--2e-=Cl2↑，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】电解LiCl溶液制备LiOH，由图可知，右侧生成氢气，则右侧溶液中应为水电离出的氢离子放电，同时生成氢气和氢氧根离子，B为阴极，阳极为Cl-放电生成氯气，为防止生成的LiOH与氯气反应，应用阳离子交换膜，Li+由A经过阳离子交换膜向B移动，在B中得到LiOH，阴阳两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液，据此根据电解池的工作原理来解答。
3．【答案】C
【解析】【解答】A．根据分析可知，a为负极，b为正极，电子由负极流向正极，即a→b，A不符合题意；
B．负极葡萄糖(C6H12O6)转化为葡萄糖酸(C6H12O7)，每消耗1mol葡萄糖转移2mol电子，则理论上每转移4mol电子，消耗2mol葡萄糖，质量为2mol×180g/mol=360g，B不符合题意；
C．b为正极，O2得到电子被还原，电极反应为 ，C符合题意；
D．原电池中阴离子向负极移动，故 由正极向负极迁移，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】电极a上，葡萄糖被氧化为葡萄糖酸，则a极为负极，负极发生氧化反应，b极为正极，正极发生还原反应，电极反应为，原电池中电子由负极流向正极，阴离子向负极移动。
4．【答案】C
【解析】【解答】A．放电时，该电池为原电池，电解质溶液中阳离子向正极移动，所以钾离子向正极移动，故A不符合题意；
B.放电时，负极上氢气失电子发生氧化反应，电极反应式为H2+2OH﹣﹣2e﹣═2H2O，故B不符合题意；
C.放电时，正极上NiO（OH）得电子发生还原反应，电极反应式为NiO（OH）+H2O+e﹣═Ni（OH）2+OH﹣，故C符合题意；
D.该电池充电时，碳电极附近物质要恢复原状，则应该得电子发生还原反应，所以碳电极作阴极，应该与电源的负极相连，故D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A放电时C为负极，而阳离子流向正极。
B电解质溶液为氢氧化钾，故氢离子会和溶液中的氢氧根结合生成水。
5．【答案】B
【解析】【解答】A、铁的吸氧腐蚀，原电池中铁为负极，加速其腐蚀；
B、原电池中铁做负极，铁与硫酸反应，腐蚀速率大于a；
C、铁做阴极，外加电源的阴极保护法，不会腐蚀；
D、牺牲阳极的阴极保护法，铁被保护，但效果没有c好。所以腐蚀速率判断为b>a>d>c，
故答案为：B
【分析】电解池阴极对铁有保护作用，原电池中铁做负极被氧化，与正极的活泼性差距越大铁被腐蚀的速度越快，牺牲阳极的阴极保护法对铁的保护不如电解池的阴极好，据此判断即可。
6．【答案】C
【解析】【解答】A．根据上述分析可知b电极为电解池阳极，溶液中水电离产生的OH-失去电子变为O2，其电极反应式为，A不符合题意；
B．根据信息可知：a电极为电解池的阴极，其电极反应式为，电解池中左侧产生的OH-与Na+结合可制得NaOH，硫酸钠溶液中Na+穿过c膜来到左室，得到更浓的氢氧化钠溶液，因此c膜为阳离子交换膜；同理d膜为阴离子交换膜，通过右侧膜，与反应产生的H+结合得到H2SO4，B不符合题意；
C．Cu(1)为电池的正极，发生得电子的还原反应，C符合题意；
D．电池停止放电时，Cu(1)与Cu(2)两极中硫酸铜的浓度相等，为1.5 mol/L，据，转移电子的物质的量为，据电子守恒，制得NaOH的质量m(NaOH)=，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】本题考查原电池和电解池，题目难度中等，能依据图象和题目信息准确判断正负极和阴阳极是解题的关键，难点是电极反应式的书写。
7．【答案】D
【解析】【解答】A．氯化铁电极为正极，碘化钾电极为负极，盐桥中阳离子向正极移动，所以向氯化铁溶液中迁移，不符合题意；
B．反应开始时，因乙中I-失去电子放电，元素的化合价升高，则发生氧化反应，B不符合题意；
C．当电流计为零时，说明没有电子发生转移，则反应达到平衡，不符合题意；
D．当加入Fe2+，导致平衡逆向移动，则Fe2+失去电子生成Fe3+，作为负极，而乙中石墨成为正极，符合题意，
故答案为：D。
【分析】根据常温下能自动发生的氧化还原反应都可设计成原电池，再利用正反应 2Fe3++2I- 2Fe2++I2 可知，铁元素的化合价降低，而点元素的化合价升高，则图中甲烧杯中的石墨做正极，乙烧杯中的石墨做负极，利用负极发生氧化反应， 正极发生还原反应，并利用平衡移动来分析解答该题。
8．【答案】C
【解析】【解答】A．根据电极反应式，锌失电子发生氧化反应，所以锌为负极，故A不符合题意；
B．负极反应Zn +2OH--2e-═ZnO+H2O，消耗氢氧根离子，溶液pH减小，故B不符合题意；
C．锌失电子发生氧化反应，所以锌为负极，故C符合题意；
D．溶液中K+向正极移动，故D不符合题意。
【分析】根据化学方程式中得失电子情况，锌失去电子，做负极，发生氧化反应，导致周围的氢氧根离子减少，氧化银得到电子，做正极，吸引大量的阳离子发生还原反应
9．【答案】D
【解析】【解答】A．在电解池中，阴极被保护，故铁管道应连接电源的负极，故A不符合题意；
B．氯化铝是共价化合物，熔融状态不导电，制备金属铝应该电解熔融氧化铝，故B不符合题意；
C．电镀时镀层金属作阳极，铁片上镀锌，所以锌为阳极，即锌片与电源正极相连，故C不符合题意；
D．电解饱和食盐水，阳极发生氧化反应生成氯气，检验氯气用碘化钾淀粉溶液；阴极发生还原反应生成氢气和氢氧化钠，氢氧化钠能使酚酞变红色，该装置能验证氯化钠溶液的电解产物，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．被保护金属作阴极；
B．氯化铝是共价化合物，熔融状态不导电；
C．电镀时镀层金属作阳极，镀件作阴极；
D．依据放电顺序及产物的检验方法判断。
10．【答案】D
【解析】【解答】解：A.放电时为原电池，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，反应中Fe失去电子，为负极，Ni2O3获得电子，为正极，故A不符合题意；
B.充电时为电解质，阴极发生还原反应，Fe(OH)2在阴极获得电子，阴极上的电极反应式是Fe(OH)2+2e-═Fe+2OH-，故B不符合题意；
C.充电时为电解质，阳极发生氧化反应，Ni(OH)2发生氧化反应，为阳极，故C不符合题意；
D.Fe(OH)2、2Ni(OH)2只能存在于碱性溶液中，在酸性条件下不能存在，故电解质溶液必须是碱性溶液，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】当化学电源的总反应给出时，应先标化合价确定还原剂和氧化剂，放电时还原剂在负极上失电子发生氧化反应，氧化剂在正极上得电子发生还原反应。充电时阳极的反应式的书写可将正极反应式反过来写，阴极的反应式的书写可将负极反应式反过来写。
11．【答案】C
【解析】【分析】析出2.4gCu，即0.0375molCu，转移电子数为0.075mol，Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4得，消耗的H2SO4物质的量至少是0.075mol。
12．【答案】B
【解析】【解答】A．放电过程为2Li+Cu2O+H2O═2Cu+2Li++2OH-，正极上Cu2O反应，碱性条件下通空气时，铜被氧化表面产生Cu2O，故A不符合题意；
B．放电时，阳离子向正极移动，则Li+透过固体电解质向Cu极移动，但电子不能在电解质在流动，故B符合题意；
C．放电过程为2Li+Cu2O+H2O═2Cu+2Li++2OH-，正极上Cu2O反应，碱性条件下通空气时，铜被氧化表面产生Cu2O，故C不符合题意；
D．通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2O，放电时Cu2O转化为Cu，则整个反应过程中氧化剂为O2，故D不符合题意；
故答案为B。
【分析】明确原电池负极上得失电子及电极反应式是解本题关键，放电时，锂失电子作负极，Cu上O2得电子作正极，负极上电极反应式为Li-e-═Li+，正极上电极反应式为Cu2O+H2O+2e-=2Cu+2OH-，电解质溶液中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，据此分析解答。
13．【答案】D
【解析】【解答】A．锌、铜和稀硫酸组成的原电池，电池总反应为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，锌片逐渐溶解，故A不符合题意；
B．铜作正极，正极上氢离子得电子发生还原反应生成氢气，所以Cu上有气泡生成，故B不符合题意；
C．电池总反应为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，不断消耗硫酸，烧杯中溶液酸性逐渐减弱，故C不符合题意；
D．原电池的内部，阳离子移向正极，溶液中的H+向铜片移动，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】锌、铜和稀硫酸组成的原电池中，锌作负极，负极上锌失电子发生氧化反应；铜作正极，正极上氢离子得电子发生还原反应；电池总反应为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，电子从负极沿导线流向正极；原电池是化学能转化为电能的装置。
14．【答案】A
【解析】【解答】A．电池工作时，负极Pb失去电子与结合生成PbSO4，所以电极反应式为Pb-2e-+=PbSO4，故A符合题意；
B．铅蓄电池是可充电电池、是二次电池，充电时作为电解池，将电能转化为化学能储存，放电时是化学能转化为电能，故B不符合题意；
C．电池工作时，电子从负极Pb沿导线流向正极PbO2，故C不符合题意；
D．电池工作时，内电路中阳离子H+移向正极PbO2，阴离子移向负极Pb，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A．电池工作时，负极失去电子，发生氧化反应；
B．二次电池，充电时作为电解池，将电能转化为化学能，放电时是化学能转化为电能；
C．放电时，电子从负极沿导线流向正极；
D．放电时，阳离子移向正极，阴离子移向负极；
15．【答案】A
【解析】【解答】A．原电池工作时，阴离子移向负极a电极，即溶液中的向a极移动，故A符合题意；
B．原电池工作时，电子由负极a电极经过负载流向正极b电极，电子不能通过溶液，故B不符合题意；
C．通入CH2=CH2 的a电极为负极，电极反应式为CH2=CH2-4e-+2H2O═CH3COOH+4H+，故C不符合题意；
D．负极的电极反应式为CH2=CH2-4e-+2H2O═CH3COOH+4H+，电路中通过0.04mol电子时，有0.01molCH2=CH2参加反应，标准状况下的体积为224mL，但气体的状态未知，所以参加反应的CH2=CH2体积不一定为224mL，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】根据原电池总反应式CH2=CH2+O2═CH3COOH可知，通入O2的b电极为正极，电极反应式为O2+4e-+4H+═2H2O，通入CH2=CH2 的a电极为负极，电极反应式为CH2=CH2-4e-+2H2O═CH3COOH+4H+，结合原电池原理分析解答。
16．【答案】D
【解析】【解答】A．该电池中镁为负极，发生氧化反应.Mg-2e-+ 2OH－= Mg(OH)2↓。不符合题意.
B.根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，在电池工作时，OH－向正电荷较多的负极移动。不符合题意。
C.在电池工作时，由于正极发生反应为：ClO－+ H2O + 2e－= Cl－+ 2OH－，所以正极周围溶液的pH将不断变大。不符合题意。
D.根据正极、负极的电极反应式可知该电池的总反应为：Mg + ClO－+ H2O = Mg(OH)2↓+ Cl－。符合题意。
【分析】根据特点，可以知道镁和次氯酸根发生反应，次氯酸根有氧化性，镁有还原性，得到的产物有镁离子和氯离子，根据图示还有氢氧根的产生，所以镁离子会结合氢氧根生成氢氧化镁，同时在该反应中，镁化合价升高失去电子作为负极。
17．【答案】（1）；电极逐渐溶解；甲；在甲装置中，负极不和Cu2+接触，避免了Cu2+直接与负极发生反应而使化学能转化为热能；A
（2）2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4；0.4mol；Cu﹣2e﹣=Cu2+
【解析】【解答】解：（1）①在同一烧杯中，电极与溶液含相同的金属元素，如图示设计原电池，锌做负极，铜做正极，原电池的甲装置示意图为： ，故答案为： ；
②以铜片为电极之一，CuSO4（aq）为电解质溶液，只在一个烧杯中组装原电池乙，依据原电池反应的原理，需要选用比铜活泼的锌做负极，下层原电池，负极发生氧化反应，Zn﹣2e﹣=Zn2+，锌溶解，故答案为：电极逐渐溶解；
③甲乙两种原电池中可更有效地将化学能转化为电能的是甲，因为甲可以保持电流稳定，化学能基本都转化为电能．而乙中的活泼金属还可以与CuSO4溶液发生置换反应，部分能量转化为热能，
故答案为：甲；甲可以保持电流稳定，化学能基本都转化为电能．而乙中的活泼金属还可以与CuSO4溶液发生置换反应，部分能量转化为热能；
④盐桥中阳离子向正极迁移，阴离子向负极迁移，所以盐桥中向CuSO4溶液中迁移的离子是钾离子，故选A；（2）①电解硫酸铜溶液时，阳极上生成氧气，阴极上生成铜，同时溶液中生成硫酸，所以，阳极电极反应为：4OH﹣﹣4e﹣=H2O+O2↑，电池反应式为：2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4，根据铜原子守恒知，氧化铜和铜的比是1：1，所以0.2molCuO能生成0.2mol铜，转移电子的物质的量=0.2mol×2=0.4mol，
故答案为：2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4；0.4mol；
②若X、Y依次为铁和铜，a仍为CuSO4溶液，判断X阴极，Y为阳极，阳极铜失电子生成铜离子，Y极电极反应为Cu﹣2e﹣=Cu2+，
故答案为：Cu﹣2e﹣=Cu2+．
【分析】（1）①依据原电池原理和盐桥的作用，在同一烧杯中，电极与溶液含相同的金属元素，设计不同的电极为铜和锌，电解质溶液为硫酸铜和硫酸锌溶液；
②以铜片为电极之一，CuSO4（aq）为电解质溶液，只在一个烧杯中组装原电池乙，则另一电极应比铜活泼做负极；
③从电硫稳定，能量转化彻底，反应速率快等分析判断；
④盐桥中阳离子向正极迁移；（2）①若电解硫酸铜溶液时，阳极上氢氧根离子放电，阴极上铜离子放电，据此写出电池反应式，依据电极反应写出电解池中的化学方程式；根据铜和转移电子正极的关系式计算；
②若X、Y依次为铜和铁，a仍为CuSO4溶液，判断，X阴极，Y为阳极，阳极Cu失电子生成铜离子．
18．【答案】（1）阳；2Cl－－2e－＝Cl2↑；Fe；用湿润的淀粉-碘化钾试纸放在X极附近，若试纸变蓝，说明Cl2产生
（2）2Cl-+2H2O 2OH-+H2↑+Cl2↑
（3）0.1mol
【解析】【解答】（1）用石墨和铁作电极电解饱和食盐水，根据反应，则铁作阴极，应为Y，溶液中的氢离子在铁电极上得电子生成氢气，石墨作阳极，应为X，溶液中的氯离子在石墨上失电子生成氯气，电极反应为2Cl－－2e－＝Cl2↑；由于氯气能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝来检验，所以检验X极的产物方法是用湿润的淀粉-碘化钾试纸放在X极附近，若试纸变蓝，说明有Cl2产生；（2）电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氧气，方程式为2Cl-+2H2O 2OH-+H2↑+Cl2↑；（3）电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氧气，即2Cl-+2H2O 2OH-+H2↑+Cl2↑，两极放出2.24L即0.1mol气体（标准状况），由方程式可知产生2mol气体转移2mol电子，则电路中通过电子的物质的量为0.1mol。
【分析】在电解池中，阳极失去电子，发生的是氧化反应；阴极得到电子，发生的是还原反应；在电解液中，阴离子向阳极移动，阳离子向阴极移动。
19．【答案】（1）Cu；2Cl--2e-=Cl2↑
（2）ZnSO4
（3）0.4
（4）H2+2OH--2e-=2H2O
（5）不变
【解析】【解答】(1)甲池为原电池，铜为正极，乙池为电解池，Pt为阳极，发生反应：2Cl--2e-= Cl2↑，故答案为：Cu；2Cl--2e-= Cl2↑；
(2)原电池中，电解质溶液中的阴离子向负极移动，则盐桥中的氯离子向负极硫酸锌溶液移动，故答案为：ZnSO4；
(3)甲池中的反应为 ，负极消耗1molZn时正极析出1molCu，则此时两电极的质量差为65g+64g=129g，若两电极的质量差为25.8 g，可知反应的Zn为0.2mol，转移电子的物质的量为0.4mol，故答案为：0.4；
(4)甲池换成以KOH为电解质溶液的氢氧燃料电池，则负极为氢气反应，电极方程式为：H2+2OH--2e-=2H2O，故答案为：H2+2OH--2e-=2H2O；
(5)若将甲池中的ZnSO4溶液换成CuSO4溶液，用U形铜棒代替“盐桥”，则甲中左池为原电池，右池变为电解池，铜棒作阴极，U形铜棒作阳极，阳极反应为：Cu-2e-=Cu2+，阴极反应为Cu2++2e-=Cu，电解质溶液的浓度不变，则铜离子浓度不变，故答案为：不变；
【分析】由电池的结构可知，甲池为原电池装置，原理反应为： ，乙池为电解饱和食盐水，锌为原电池的负极，铜为正极，Pt为电解池的阳极，C为阴极，据此分析解答。
20．【答案】（1）2H++2e﹣=H2↑
（2）Al+4OH﹣﹣3e﹣=AlO +2H2O；2Al+2OH﹣+2H2O=2AlO +3H2↑
（3）ad
（4）不可靠
【解析】【解答】解：（1）甲中镁易失电子作负极、Al作正极，负极上镁发生氧化反应、正极上氢离子发生还原反应，负极反应为Mg﹣2e﹣=Mg2+，正极反应为2H++2e﹣=H2↑，故答案为：2H++2e﹣=H2↑；（2）乙池中铝易失电子作负极，负极上铝失电子发生氧化反应，电极反应式为：Al+4OH﹣﹣3e﹣=AlO +2H2O，镁作正极，正极发生还原反应，总反应为2Al+2OH﹣+2H2O=AlO +3H2↑，故答案为：Al；Al+4OH﹣﹣3e﹣=AlO +2H2O；2Al+2OH﹣+2H2O=2AlO +3H2↑；（3）a．根据甲、乙中电极反应式知，原电池正负极与电解质溶液有关，故A正确； b．镁的金属性大于铝，但失电子难易程度与电解质溶液有关，故B错误； c．该实验说明电解质溶液性质影响电极的正负极，不能说明金属活动性顺序没有使用价值，故C错误； d．该实验说明化学研究对象复杂，反应与条件有关，电极材料相同其反应条件不同导致其产物不同，所以应具体问题具体分析，故D正确；故答案为：ad；（4）上述实验说明，“直接利用金属活动性顺序表判断电池中的正负极”并不考可靠，最好是接一个电流计，通过观察电流方向判断原电池的正负极，故答案为：不可靠．
【分析】甲同学依据的化学反应原理是Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑，乙同学依据的化学反应原理是2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑．由于Al显两性，与酸碱都能发生反应，（1）甲中镁易失电子作负极、Al作正极，负极上镁发生氧化反应、正极上氢离子发生还原反应；（2）乙池中铝易失电子作负极、镁作正极，负极上铝失电子发生氧化反应；（3）A．原电池正负极与电解质溶液有关；B．镁的金属性大于铝； C．该实验证明说明电解质溶液性质选用选择合适的介质，不能说明金属活动性顺序过时； D．该实验说明化学研究对象复杂，反应受条件影响较大，因此应具体问题具体分析；（4）可以通过测电流的方向来判断原电池的正负极．
21．【答案】（1）B；Fe﹣2e﹣=Fe2+
（2）A；应为非氧化还原反应，没有电子转移
【解析】【解答】解：（1）A中反应前后各元素化合价不变，所以不属于氧化还原反应，属于复分解反应，B中Fe元素化合价由0价变为+2价、H元素化合价由+1价变为0价，所以Fe发生氧化反应作负极，电极反应式为Fe﹣2e﹣=Zn2+，能设计成原电池，故答案为：B；Fe﹣2e﹣=Fe2+；（2）能设计成的反应必须是自发进行的放热的氧化还原反应，A的反应为非氧化还原反应，没有电子转移，所以不能设计成原电池，故答案为：A；该反应为非氧化还原反应，没有电子转移．
【分析】自发进行的放热的氧化还原反应能设计成原电池；在氧化还原反应中失电子化合价升高的金属作负极、不如负极活泼的金属或导电的非金属作正极，得电子发生还原反应的电解质为该原电池电解质．