1.2 化学能与电能的转化 同步练习（含解析） 2023-2024学年高二上学期化学苏教版（2019）选择性必修1

1.2 化学能与电能的转化 同步练习
一、单选题
1．下面是四个化学反应，你认为理论上不可用于设计原电池的化学反应是（　　）
A．Zn＋Ag2O＋H2O=Zn(OH)2＋2Ag
B．Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O
C．Zn＋CuSO4=Cu＋ZnSO4
D．CaO＋SiO2 CaSiO3
2．下列图示的装置不能形成原电池的是（　　）
A． B．
C． D．
3．2022年北京冬奥会采用绿电制绿氢技术，即用光伏、风能等产生绿电，绿电电解水制得的氢气叫绿氢，实现碳的零排放。下列有关说法正确的是（　　）
A．光伏电池能将太阳能全部转化成电能
B．绿氢在阴极上产生
C．常加入食盐增强水的导电性
D．阳极上发生还原反应
4．金属（M）﹣空气电池（如图）具有原料易得，能量密度高等优点，有望成为新能源汽车和移动设备的电源，该类电池放电的总反应方程式为：4M+nO2+2nH2O=4M（OH）n，已知：电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能，下列说法不正确的是（　　）
A．采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积，并有利于氧气扩散至电极表面
B．比较Mg，Al，Zn三种金属﹣空气电池，Al﹣空气电池的理论比能量最高
C．M﹣空气电池放电过程的正极反应式：4M++nO2+2nH2O+4ne﹣=4M（OH）n
D．在Mg﹣空气电池中，为防止负极区沉积Mg（OH）2，宜采用中性电解质及阳离子交换膜
5．下列装置中，属于原电池的是（　　）
A． B．
C． D．
6．电渗析法是一种利用离子交换膜进行海水淡化的方法，其原理如下图所示．已知海水中含Na+、Cl﹣、Ca2+、Mg2+、SO 等离子，电极为惰性电极．下列叙述中正确的是（　　）
A．A膜是阳离子交换膜
B．通电后，海水中阴离子往b电极处运动
C．通电后，b电极上产生无色气体，溶液中出现白色沉淀
D．通电后，a电极的电极反应式为4OH﹣﹣4e﹣═O2↑+2H2O
7．某鱼雷采用Al-AgO动力电池，以溶解有氢氧化钾的流动海水为电解液，电池反应为：2Al+3AgO+2KOH=3Ag+2KAlO2+H2O，下列说法错误的是（　　）
A．AgO为电池的正极 B．Al在电池反应中被氧化
C．电子由AgO极经外电路流向Al极 D．溶液中的OH-向Al极迁移
8．如图装置(Ⅰ)为一种可充电电池的示意图，其中的离子交换膜只允许K+通过，该电池放电、充电的化学方程式为2K2S2+KI3 K2S4 +3KI。装置(Ⅱ)为电解池的示意图，当闭合开关K时，电极X附近溶液先变红。则闭合K时，下列说法错误的是（）
A．K+从左到右通过离子交换膜
B．电极A上发生的反应为I3-+2e-=3I-
C．电极Y上发生的反应为2Cl--2e-=Cl2↑
D．当有0.1 molK+通过离子交换膜，X电极上产生1.12L气体(标准状况)
9．下列说法不正确的是（　　）
A．原电池负极被氧化
B．任何化学反应都能设计成原电池
C．化学反应的速率和限度均可通过改变化学反应条件而改变
D．化学反应达到平衡状态时，只要条件不改变，各物质的浓度就不再改变
10．如图所示，杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球，调节杠杆并使其在水中保持平衡，然后小心地向烧杯中央滴入浓CuSO4溶液。一段时间后，下列有关杠杆的偏向判断正确的是(实验过程中，不考虑铁丝反应及两球的浮力变化)
A．杠杆为导体和绝缘体时，均为A端高B端低
B．杠杆为导体和绝缘体时，均为A端低B端高
C．当杠杆为导体时，A端低，B端高；为绝缘体时，A端高，B端低
D．当杠杆为导体时，A端高，B端低；为绝缘体时，A端低，B端高
11．镍镉（Ni-Cd）可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液，其充、放电按下式进行：Cd + 2NiOOH + 2H2O Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2，有关该电池的说法正确的是(　　)
A．充电时阳极反应：Ni(OH)2 －e- + OH- = NiOOH + H2O
B．充电过程是化学能转化为电能的过程
C．放电时负极附近溶液的碱性不变
D．放电时电解质溶液中的OH-向正极移动
12．科学家用如图电化学装置实现人工光合作用。下列说法错误的是（　　）
A．利用该装置可使CO2和H2O转化为有机物和O2
B．电池工作时，H+向Cu电极移动
C．GaN电极的电极反应为2H2O-4e-=O2↑+4H+
D．该反应中每转化1molCO2转移4mole-
13．邻二澳(氟)化物常用作火焰阻滞剂、杀虫剂等。近日，科研团队从价格低廉且安全金友好的双卤代物出发，发展了电化学辅助的“穿梭”反应(即某基团能在两种分子间进行可逆地“牙梭”)，实现了烯烃的双卤化反应。反应原理如下图所示(图中x代表卤索原子，本题中为Br)。
下列说法错误的是（　　）
A．a电极为阴极
B．1，2-二溴乙烷生成Br-的同时，会释放乙烯气体，从而为“穿梭”反应提供驱动力，推动新的邻二卤代物生成
C．b极反应为R-CH=CH2+2Br-+2e-=R-CHBrCH2Br
D．该方法可用于修复被有机氯农药残留污染的土壤，同时还能生产有价值的化学药品
14．铝合金(含Cu、Mg和Si等)用途广泛，可利用电解原理处理铝合金废料获得高纯铝，从而使资源得到合理利用。下列有关说法正确的是（　　）
A．铝合金与电源的负极相连
B．铝合金电极只发生反应Al-3e-=Al3+
C．电解槽中可以盛装等浓度的H2SO4和Al2(SO4)3的混合溶液
D．理论上阴阳两极的质量变化值：阳极>阴极
15．锌铜双液原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过。下列有关叙述错误的是（　　）
A．锌电极发生氧化反应
B．Zn2+由甲池向乙池移动
C．电子从铜电极通过外导线流向锌电极
D．铜电极反应式为Cu2++2e-=Cu
16．在铁棒上镀铜的实验装置如图所示，下列判断错误的是（　　）
A．a极上发生还原反应
B．b极只能用纯铜
C．CuSO4溶液可以换成氯化铜溶液
D．该实验过程中阴离子种类保持不变
二、综合题
17．将锌片和铜片用导线相连，插入某种电解质溶液形成原电池装置。
（1）若电解质溶液是稀硫酸，发生氧化反应的是　 　极(填“锌”或“铜”)，铜极上的实验现象是：　 　，该电池的总电极反应式是　 　。
（2）若电解质溶液是硫酸铜溶液，在导线中电子是由　 　极流向　 　极，铜极上发生的电极反应式是　 　，锌极的实验现象是　 　，电解质溶液里的实验现象是　 　。
18．如图是一个化学过程的示意图。已知甲池的总反应式为2CH3OH＋3O2＋4KOH=2K2CO3＋6H2O
请回答：
（1）甲池是　 　池，通入O2的电极作为　 　极，电极反应式为　 　。
（2）乙池是　 　池，A电极名称为　 　极，电极反应式为　 　。乙池中的总反应离子方程式为　 　，溶液的pH　 　(填“增大”、“减小”或“不变”)。
（3）当乙池中B(Ag)极的质量增加5.40 g时，甲池中理论上消耗O2　 　mL(标准状况下)。
19．下图是一个化学过程的示意图，回答下列问题：
（1）甲池是　 　装置，电极A的名称是　 　。
（2）甲装置中通入CH4的电极反应式为　 　，乙装置中B(Ag)的电极反应式为　 　，丙装置中D极的产物是　 　（写化学式），
（3）一段时间，当丙池中产生112mL（标准状况下）气体时，均匀搅拌丙池，所得溶液在25℃ 时的pH =　 　。（已知：NaCl溶液足量，电解后溶液体积为500 mL）。
若要使丙池恢复电解前的状态，应向丙池中通入　 　（写化学式）。
20．某小组按图1所示的装置探究铁的吸氧腐蚀。
（1）图2是图1所示装置的示意图，在图2的小括号内填写正极材料的化学式　 　；在方括号内用箭头表示出电子流动的方向　 　。
（2）正极反应式为　 　，负极反应式为　 　。
（3）按图1装置实验，约8 min时才看到导管中液柱上升，下列措施可以更快更清晰地观察到液柱上升的是　 　。
a．用纯氧气代替具支试管内的空气
b．将食盐水浸泡过的铁钉表面撒上铁粉和碳粉的混合物
c．用毛细尖嘴管代替玻璃导管，并向试管的水中滴加少量红墨水
21．
（1）化学反应中的能量变化，通常主要表现为热量的变化
①硝酸铵固体溶于水：②氢氧化钠溶液滴入醋酸；③食物因氧化而腐败；④氯化铵晶体与氢氧化钡晶休泥合搅拌；⑤加热氯酸钾和二氧化锰混合物制氧气，以上变化中属于吸热反应的是　 　（填犏号）。
（2）原电池装置能将化学能转化成电能。某化学小组的同学以30%KOH溶液为电解质溶液，设计氢氧燃料电池结构如图所示
电子从　 　极流出；溶液中，K+向　 　极移动，若反应过程中有0.5mo1电子发生转移，则消耗氢气在标准状况下的体积为　 　L该电池正极的电极反应式为　 　。
答案解析部分
1．【答案】D
【解析】【解答】A中锌和银的化合价发生了变化为氧化还原反应，因此能设计成原电池，A不符合题意
B铅化合价发生了变化为氧化还原反应，因此能设计成原电池，B不符合题意
C锌和铜的化合价发生了变化为氧化还原反应，因此能设计成原电池，C不符合题意
D没有元素有化合价变化，不是氧化还原反应，因此不能设计成原电池，故D符合题意
故答案为：D。
【分析】理论上能自发进行的、放热的氧化还原反应均可以设计为原电池
2．【答案】C
【解析】【解答】A.该装置中可发生氧化还原反应Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑，同时存在活性不同的两电极、存在电解质溶液和形成闭合回路，故该装置可形成原电池，A不符合题意；
B.该装置中可发生氧化还原反应Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑，同时存在活性不同的两电极、存在电解质溶液和形成闭合回路，故该装置可形成原电池，B不符合题意；
C.该装置中无法发生氧化还原反应，故该装置不能形成原电池，C符合题意；
D.该装置中可发生氧化还原反应2Al＋3H2SO4=Al2(SO4)3＋3H2↑，同时存在活性不同的两电极、存在电解质溶液和形成闭合回路，故该装置可形成原电池，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】此题是对原电池装置形成条件的考查， 形成原电池装置应满足以下条件：①有活性不同的两电极；②有电解质溶液；③形成闭合回路；④存在自发进行的氧化还原反应；据此结合选项所给装置进行分析。
3．【答案】B
【解析】【解答】A．物质能量转化过程中有损失，太阳能不能全部转化为电能，A项不符合题意；
B．电解水时，阴极电极反应式为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，B项符合题意；
C．电解水时，阳极电极反应式为：2H2O-4e-=O2↑+4H+，若溶液中有食盐，则由于Cl-比OH-易失去电子，阳极极电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，得到氯气而不是氧气，反应实质是电极NaCl和H2O，而不是电解水，C项不符合题意；
D．阳极上发生氧化反应，D项不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A、太阳能转化为电能同时可能会有热能；
B、氢离子在阴极放电；
C、食盐水中，氯离子比氢氧根优先放电；
D、阳极失去电子，发生氧化反应。
4．【答案】C
【解析】【解答】解：A．反应物接触面积越大，反应速率越快，所以采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积，并有利于氧气扩散至电极表面，从而提高反应速率，故A正确；B．电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能，则单位质量的电极材料失去电子的物质的量越多则得到的电能越多，假设质量都是1g时，这三种金属转移电子物质的量分别为 mol、 ×3= mol、 ×2= mol，所以Al﹣空气电池的理论比能量最高，故B正确；
C．正极上氧气得电子和水反应生成OH﹣，因为是阴离子交换膜，所以阳离子不能进入正极区域，则正极反应式为O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣，故C错误；
D．负极上Mg失电子生成Mg2+，为防止负极区沉积Mg（OH）2，则阴极区溶液不能含有大量OH﹣，所以宜采用中性电解质及阳离子交换膜，故D正确；
故选C．
【分析】本题考查原电池原理，为高频考点，侧重考查学生分析判断、获取信息解答问题及计算能力，解本题关键是明确各个电极上发生的反应、离子交换膜作用、反应速率影响因素、氧化还原反应计算，易错选项是C．
5．【答案】D
【解析】【解答】解：A、两电极材料相同，所以不能形成原电池，故A错误．
B、酒精不是电解质，锌和酒精不能自发的进行氧化还原反应，所以不能形成原电池，故B错误．
C、该装置两电极间不能构成闭合回路，所以不能形成原电池，故C错误．
D、该装置符合原电池的构成条件，所以能形成原电池，故D正确．
故选D．
【分析】根据原电池的构成条件分析，原电池的构成条件是：①有两个活泼性不同的电极，②将电极插入电解质溶液中，③两电极间构成闭合回路，④能自发的进行氧化还原反应．
6．【答案】C
【解析】【解答】解：A、阴离子交换膜只允许阴离子自由通过，阳离子交换膜只允许阳离子自由通过，隔膜B和阴极相连，阴极是阳离子放电，所以隔膜B是阳离子交换膜，故A错误；
B、电解过程中阳离子移向阴极b极，故B错误；
C、b电极氢离子放电生成氢气，电极附近氢氧根离子浓度增大，结合镁离子生成白色沉淀，故C正确；
D、a电极和电源正极相连是电解池的阳极，溶液中氯离子先放电，电极反应为：2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑，故D错误；
故选C．
【分析】A、阴离子交换膜只允许阴离子自由通过，阳离子交换膜只允许阳离子自由通过；
B、依据电解原理分析，电解过程中阳离子移向阴极；
C、a电极和电源正极相连是电解池的阳极，溶液中氯离子先放电；
D、b电极氢离子放电生成氢气，氢氧根离子浓度增大结合镁离子生成白色沉淀．
7．【答案】C
【解析】【解答】A、根据原电池工作原理，化合价升高，失电子的作负极，即铝单质作负极，则AgO作电池的正极，A不符合题意；
B、根据电池总反应，铝的化合价升高，被氧化，B不符合题意；
C、根据原电池工作原理，外电路电子从负极流向正极，由铝流向氧化银，C符合题意；
D、根据原电池工作原理，阳离子移向正极，阴离子移向负极，即OH－移向铝极，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】2Al+3Ag2O+2KOH═6Ag+2KAlO2+H2O中Al失去电子化合价升高被氧化作负极，Ag2O得到电子化合价降低被还原作正极，电子经过外电路由负极移向正极，在溶液中，阴离子移向负极，阳离子移向正极，以此来解答。
8．【答案】B
【解析】【解答】当闭合开关K时，X附近溶液先变红，即X附近有氢氧根生成，所以在X极上得电子析出氢气，X极是阴极，Y极是阳极。与阴极连接的是原电池的负极，所以A极是负极，B极是正极。
A、闭合K时，A是负极，B是正极，电子从A极流向B极，根据异性电荷相吸原理可知K+从左到右通过离子交换膜，A不符合题意；
B、闭合K时，A是负极，负极上失电子发生氧化反应，电极反应式为2S22--2e-＝S42-，B符合题意；
C、闭合K时，Y极是阳极，在阳极上溶液中的氯离子放电生成氯气，所以电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，C不符合题意；
D、闭合K时，当有0.1molK+通过离子交换膜，即有0.1mol电子产生，根据氢气与电子的关系式知，生成氢气的物质的量是0.05mol，体积为1.12L(标况下)，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】A、电池内部的阳离子由负极移向正极，电池外部由正极移向负极；
B、电极A为负极，失去电子；B为正极，得到电子；
C、由2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，电极X产生H2，Y产生Cl2;
D、由得失电子守恒可知产生0.05molH2，则体积V=0.05mol22.4L/mol=1.12L;
9．【答案】B
【解析】【解答】解：A、原电池工作时，负极上失电子发生氧化反应，本身被氧化，故A正确；
B、不是氧化还原反应的化学反应不能设计成原电池，故B错误；
C、外界条件对化学反应的速率和限度都有影响，所以化学反应的速率和限度均可通过改变化学反应条件而改变，故C正确；
D、当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、质量、体积分数以及百分含量不变，只要外界条件不变，各物质的浓度就不再改变，故D正确；
故选B．
【分析】A、根据原电池工作原理分析，负极上失电子，正极上得电子；
B、根据原电池的构成条件分析，原电池的构成条件是：①有两个活泼性不同的电极，②将电极插入电解质溶液中，③两电极间构成闭合回路，④能自发进行的氧化还原反应；
C、根据外界条件对化学反应速率和限度的影响判断；
D、根据化学平衡状态的标志判断．
10．【答案】C
【解析】【解答】杠杆为导体构成原电池， 杠杆为绝缘体，只发生化学反应，此时C符合题意
故答案为：C。
【分析】依据杠杆为导体构成原电池， 杠杆为绝缘体，只发生化学反应判断。
11．【答案】A
【解析】【解答】
A、充电时，Ni(OH)2作阳极，电极反应式为Ni(OH)2－e－＋OH－=NiO(OH)＋H2O；A符合题意
B、充电的过程是将电能转化为化学能；B不符合题意
C、放电时，Cd作负极，Cd－2e－＋2OH－=Cd(OH)2，Cd周围的c(OH－)下降，C不符合题意
D、OH－向负极移动。D不符合题意
答案为A
【分析】根据反应得知：1、放电时为原电池反应原理（化学能转变为电能）：Cd作负极，在负极失电子，生成了难溶物 Cd(OH)2 ，所以OH-参与电极反应，浓度降低；阳离子移向正极得电子（阴离子OH-移向负极）
2、充电时为电解池反应（电能转变为化学能）：阳极失电子（Ni(OH)2 失电子），生成了难溶物NiOOH，配平时要考虑电解质溶液（OH-）参与电极反应
12．【答案】D
【解析】【解答】A．由图可知，反应物是H2O和CO2，生成物是CH4和O2，不符题意；
B．由图可知，电子流向是GaN电极经外电路至Cu电极，电流方向与电子流方向相反，根据全电路稳恒电路规律，电解质溶液中正电荷H+是由GaN电极移向Cu电极，不符题意；
C．由图可知，GaN为负极，发生失电子氧化反应，所以该电极反应式表达正确，不符题意；
D．由反应物CO2到生成物CH4，C元素化合价由+4降到-4，每个碳原子相当于得8个电子，所以1molCO2发生转化，转移电子应是8mol，描述错误，符合题意；
故答案为：D。
【分析】首先确定原电池正负极，根据化合价升降情况，判断反应类型，确定正负极，H2O变成O2，发生氧化反应，为负极反应，CO2变成CH4，发生还原反应，为正极，在书写电极反应方程式时要注意电解质溶液的酸碱性。
13．【答案】C
【解析】【解答】本题以电化学辅助的“穿梭”反应，实现了烯烃的双卤化反应为载体，考查电极判断、环保意识、电化学原理分析、电极反应、消除环境污染等。a电极反应中，碳元素化合价降低，发生还原反应，a电极为阴极，A不符合题意；
B.释放的乙烯气体具有推动力，可以为该“穿梭”反应提供驱动力，B不符合题意；
C.b极为阳极，反应为R-CH=CH2+2Br--2e-=R-CHBrCH2Br，C符合题意；
D.六氯代环己烷曾被广泛用作杀虫剂，但是它具有高毒性且不易降解，选取六氯代环己烷作为实验对象，在经过三次连续的转移1.2-双氯化反应后，生成了苯和有价值的邻二氯代物，D不符合题意。
【分析】A、a电极中碳元素化合价降低，发生还原反应；
B、释放的乙烯气体具有推动力；
C、b电极为阳极，发生失电子的氧化反应；
D、根据过程中发生的反应分析；
14．【答案】D
【解析】【解答】A．利用电解原理处理铝合金废料时，铝合金应与电源的正极相连，A不符合题意；
B．铝合金电极即阳极上，比Al活泼的金属失电子生成离子，还发生Mg-2e-=Mg2+，B不符合题意；
C．若电解槽中可以盛装等浓度的H2SO4和Al2(SO4)3的混合溶液，则H+先于Al3+在阴极上反应，C不符合题意；
D．阳极上Mg和Al失电子变为离子，同时还有阳极泥生成，阴极上Al3+得电子生成Al，转移相同电子时，阴阳两极的质量变化值：阳极>阴极，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】依据电解池中，与电源正极相连的电极是阳极，阳极失电子，发生氧化反应，与电源负极相连的电极是阴极，阴极上得电子，发生还原反应；及电解时放电顺序分析。
15．【答案】C
【解析】【解答】A．锌电极为负极，失电子发生氧化反应，故A叙述不符合题意；
B．原电池中阳离子向正极移动，根据分析可知甲为负极，乙为正极，所以Zn2+由甲池向乙池移动，故B叙述不符合题意；
C．原电池中电子从负极经导线流向正极，即从锌电极流向铜电极，故C叙述符合题意；
D．铜电极为正极，铜离子得电子生成铜单质，电极反应为Cu2++2e-=Cu，故D叙述不符合题意；
故答案为：C。
【分析】根据电极材料和电解质溶液的成分可知，该电池的总反应为Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu，所以Zn电极为负极，铜电极为正极。
16．【答案】B
【解析】【解答】A. 在铁棒上镀铜，则a为铁，铁电极上发生还原反应，A不符合题意；
B. b极不一定用纯铜，可以含有比铜不活泼的杂质，B符合题意；
C. 电镀液要含有铜离子，CuSO4溶液可以换成氯化铜溶液，C不符合题意；
D. 该实验过程中阴离子没有参加反应，故阴离子种类保持不变，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】 在铁棒上镀铜的实验装置如图所示 ， 此装置是电解池，且电解质溶液是硫酸铜，铁应该是连接在负极，铜应该是连接的正极，a极是铜离子得到电子变为铜单质，而b极可以是纯铜可以是粗铜，还可以将电解质溶液换成氯化铜，只是铜离子和铜之间的转化，阴离子浓度不变
17．【答案】（1）锌；产生无色气泡；2H+ + Zn = H2 ↑+Zn2+
（2）锌(负)；铜(正)；Cu2+ + 2e- = Cu；锌极逐渐溶解；蓝色溶液颜色逐渐变浅
【解析】【解答】(1)①锌片与铜片不用导线连接，该装置不能构成原电池，锌片和酸反应生成锌离子和氢气，铜片和酸不反应，所以看到的现象是:锌片上有气泡产生，铜片上无现象，反应的离子方程式为：2H+ + Zn = H2 ↑+Zn2+。
(2)该装置构成了原电池，锌作负极铜作正极，锌片失电子生成锌离子进入溶液，铜离子得电子生成铜，所以电子从锌片沿导线流向铜片，所以电极反应式为：负极：Zn- 2e- = Zn2+；正极Cu2+ + 2e- = Cu；锌极逐渐溶解，电解质溶液蓝色溶液颜色逐渐变浅。
【分析】（1）锌和铜，电解质是硫酸，因此锌做负极，失去电子变为锌离子。铜做正极，氢离子得到电子变为氢气。根据正负极的电极式写出总的反应
（2）电解质是硫酸铜，锌与硫酸铜发生氧化还原反应，故锌做负极，失去电子变为锌离子，逐渐溶解，铜做正极，铜离子得到电子变为铜单质。溶液的蓝色逐渐变浅
18．【答案】（1）原电；正；O2＋2H2O＋4e－=4OH－
（2）电解；阳；4OH－－4e－=O2↑＋2H2O；4Ag＋＋2H2O 4Ag＋O2↑＋4H＋；减小
（3）280
【解析】【解答】(1)甲为原电池，通入氧气的一极为原电池的正极，发生还原反应，电极方程式为O2＋2H2O＋4e－=4OH－，因此，本题正确答案是：原电；正； O2＋2H2O＋4e－=4OH－；
(2)乙为电解池，A与原电池正极相连，为电解池的阳极，发生氧化反应，电极方程式为4OH－－4e－=O2↑＋2H2O，电解硝酸银溶液，阳极生成氧气，阴极生成银，电解总反应式为4Ag＋＋2H2O 4Ag＋O2↑＋4H＋，生成H+，则溶液pH减小，因此，本题正确答案是：电解；阳； 4OH－－4e－=O2↑＋2H2O ； 4Ag＋＋2H2O 4Ag＋O2↑＋4H＋；减小；
(3)乙池中B极发生还原反应，电极方程式为Ag++e-=Ag，n(Ag)= =0.05mol，则转移电子0.05mol，由电极方程式O2＋2H2O＋4e－=4OH－可以知道消耗 =0.0125mol氧气，则V(O2)=0.0125mol×22.4L/mol=0.28L=280mL，因此，本题正确答案是：280。
【分析】（1）根据电极物质能够发生反应判断甲为原电池，然后书写电极方程式；
（2）根据dm电解原理分析乙池de电极反应和溶液变化即可。
19．【答案】（1）原电池；阳极
（2）CH4＋10OH－－8e－＝CO32-＋7H2O；Ag＋＋e－＝Ag；H2和NaOH
（3）12；HCl
【解析】【解答】（1）甲池能自发的进行氧化还原反应，所以属于原电池，乙池中的电极A与原电池的正极相连，名称是阳极；
（2）燃料电池中，负极通入燃料，碱性条件下，甲烷和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，所以电极反应式为：CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O；乙池是电解池，B（Ag）作阴极，银离子得电子，电极反应式为Ag++e-=Ag；丙装置中D极为阴极，电极上水放电生成氢气和氢氧根离子，所以D极的产物是H2和NaOH；
（3）设电解后氢氧化钠的物质的量浓度是xmol/L，丙池中产生112mL，则氢气的体积与氯气的体积相同均为56mL，2NaCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2NaOH
22.4L 2mol
0.056L 0.5xmol
X=(2mol×0.056L)÷(22.4L×0.5mol)=0.01mol/L，则c(H+)=10-12mol/L，所以溶液的pH=12，由于电解生成H2和Cl2从溶液中逸出，所以应该加二者的化合物，即加入HCl。
【分析】（1）原电池能自发的进行氧化还原反应，阳极与原电池的正极相连；
（2）燃料电池中，燃料在负极失电子发生氧化反应；电解池依据离子放电顺序判断；
（3）依据得失电子守恒计算，利用“出啥加啥”复原。
20．【答案】（1）C；
（2）O2 +2H2O+e-=4OH-；Fe-2e-=Fe
（3）abc
【解析】【解答】(1)在食盐水中，铁钉发生吸氧腐蚀，活动性较强的铁作负极，其中含有的活动性弱的杂质碳作正极，正极的化学式为C；电子从负极Fe沿导线流向正极C，其图象为 ；
(2)该装置中，负极上铁失电子发生氧化反应，负极的电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+；正极C上O2得电子发生还原反应，正极的电极反应式为：2H2O+O2+4e-=4OH-；
(3)a.用纯氧气代替具支试管内的空气，氧气的浓度增大，反应速率加快，a正确；
b.用食盐水浸泡过的铁钉再蘸取铁粉和炭粉的混合物，增大反应物的接触面积，反应速率加快，b正确；
c.用毛细尖嘴管代替玻璃导管，并向试管的水中滴加少量红墨水，改变相同的压强即改变相同的体积，毛细尖嘴管上升的高度大于玻璃导管，且红墨水现象更明显，c正确；
故答案为：abc。
【分析】（1）铁的吸氧腐蚀中正极材料是铁中的碳，电子由负极流向正极；
（2）正极上发生氧气的还原反应生成氢氧根离子；负极发生铁的氧化反应；
（3）根据加快反应速率、使现象更加明显的方法进行分析。
21．【答案】（1）④⑤
（2）a；b；5.6；O2＋4e－＋2H2O=4OH－
【解析】【解答】（1）①硝酸铵固体溶于水，会吸收能量，是物理变化；②氢氧化钠溶液滴入醋酸，发生中和反应，会放出能量；③食物因氧化而腐败，会放出能量；④氯化铵晶体与氢氧化钡晶休泥合搅拌，会吸收能量；⑤加热氯酸钾和二氧化锰混合物制氧气，会吸收能量；故以上变化中属于吸热反应的是④⑤；
（2）如图所示为碱性电解质的氢氧燃料电池，氢气为电池负极，氧气为正极，电子从负极a极流出，溶液中，K+向正极b极移动，该反应的总反应为2H2＋O2=2H2O，故反应过程中有0.5mo1电子发生转移，则消耗氢气0.25mol，在标准状况下的体积为5.6L，该电池正极的电极反应式为O2＋4e－＋2H2O=4OH－。
【分析】（1）①大多数分解反应；②盐的水解和弱电解质的电离；③Ba(OH) ·8H O与氯化铵反应；④碳和水蒸气、C和CO 的反应等。
（2）在原电池中，电子从负极流出，经过外电路到达正极；溶液中的阳离子往正极移动，阴离子往负极移动。