化学能与电能的综合 专题练习（含解析）

专题练习 化学能与电能的综合
1.电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样电池的发展是化学对人类的一项重大贡献。下列有关电池的叙述正确的是(　　)
A．锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细
B．氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能
C．氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化
D．太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅
2.电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样电池的发展是化学对人类的一项重大贡献。下列有关电池的叙述不正确的是(　　)
A．锌锰干电池工作一段时间后碳棒无明显变化
B．铅蓄电池在放电时，PbO2作正极
C．所有燃料电池相同之处是燃料都在负极发生氧化反应
D．太阳能电池将化学能转化为电能
3.下列说法正确的是(　　)
A．锌锰干电池是二次电池
B．铜片、锌片、导线和番茄组成的水果电池，锌片是负极，发生还原反应
C．铅蓄电池的放电过程，从能量转换形式看是化学能转化为电能
D．原电池工作时溶液中的阳离子移向负极
4.下列有关电池的说法不正确的是(　　)
A．手机上用的锂离子电池属于二次电池
B．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极
C．甲醇燃料电池可把化学能转化为电能
D．锌锰干电池中，锌电极是负极
5.下列电池工作时，氧气在正极放电的是(　　)
6.已知空气—锌电池的电极反应如下：
锌片电极：Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O
石墨电极：O2＋H2O＋2e－===2OH－
可以判断石墨电极是(　　)
A．负极，发生还原反应
B．正极，发生氧化反应
C．负极，发生氧化反应
D．正极，发生还原反应
7.人造地球卫星用到的一种高能电池——银锌蓄电池，其电池的电极反应式为Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O，Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－。据此判断氧化银是(　　)
A．负极，被氧化
B．正极，被还原
C．负极，被还原
D．正极，被氧化
8.可用于电动汽车的铝－空气燃料电池，若以氢氧化钠溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是(　　)
A．正极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－
B．负极反应式为Al＋3OH－－3e－===Al(OH)3↓
C．电池在工作过程中电解液的碱性保持不变
D．电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极
9.锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能量高而受到普遍重视，目前已研制成功多种锂电池。某种锂电池的总反应方程式为Li＋MnO2===LiMnO2，下列说法正确的是(　　)
A．Li作正极，电极反应为Li－e－===Li＋
B．Li作负极，电极反应为Li－e－===Li＋
C．该电池可以选用硫酸为电解质
D．该电池使用一段时间后可以补充蒸馏水来补偿散失的水分
10.下图是一种航天器能量储存系统原理示意图。下列说法正确的是(　　)
A．该系统中只存在3种形式的能量转化
B．装置Y中负极的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－
C．装置X能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生
D．装置X、Y形成的子系统能实现物质的零排放，并能实现化学能与电能间的完全转化
11.“ZEBRA”蓄电池的结构如图所示，电极材料多孔Ni/NiCl2和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔。下列关于该电池的叙述错误的是(　　)
A．电池反应中有NaCl生成
B．电池的总反应是金属钠还原三价铝离子
C．正极反应为NiCl2＋2e－===Ni＋2Cl－
D．钠离子通过钠离子导体在两电极间移动
12.一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，该电池电解质为6mol·L－1氢氧化钾溶液，下列说法中正确的是(　　)
A．放电时钾离子移向负极
B．放电时电池负极的电极反应为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
13.某原电池装置如下图所示，电池总反应为2Ag＋Cl2===2AgCl。下列说法正确的是(　　)
A．正极反应为AgCl＋e－===Ag＋Cl－
B．放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成
C．若用氯化钠溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变
D．当电路中转移0.01mole－时，交换膜左侧溶液中约减少0.02mol离子
14.利用反应6NO2＋8NH3===7N2＋12H2O构成电池的方法，既能实现有效消除氮氧化物的排放，减轻环境污染，又能充分利用化学能，装置如图所示，下列说法不正确的是(　　)
A．电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极
B．为使电池持续放电，离子交换膜需选用阴离子交换膜
C．A极电极反应式为2NH3－6e－===N2＋6H＋
D．当有4.48L二氧化氮(标准状况)被处理时，转移电子为0.8mol
15.糖生物电池是一种酶催化燃料电池(EFC)，它使用便宜的酶代替贵金属催化剂，利用空气氧化糖类产生电流。下列有关判断不合理的是(　　)
A．该电池不宜在高温下工作
B．该电池为酸性介质时的正极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O
C．放电过程中，电池内阳离子向正极迁移
D．该电池为碱性介质，以葡萄糖为原料，完全氧化时负极反应式为C6H12O6－24e－＋6H2O===6CO2↑＋24H＋
16.下列有关能源的说法错误的是(　　)
A．风能是人类通过风车等工具获取的能源，但属于一次能源
B．在即将到来的新能源时代，核能、太阳能、氢能将成为主要能源
C．月球土壤中含有丰富的质量数为3的氦，它可作为未来核能的重要原料
D．原电池把化学能直接转化为电能，所以由原电池提供的电能是一次能源
17.核聚变是人类未来获取能源的理想方式之一。人类从受控热核聚变反应中可得到无穷尽的清洁能源，相当于为自己制造了一个个小太阳。下列关于能量转换的认识中不正确的是(　　)
A．电解水生成氢气和氧气时，电能转化为化学能
B．绿色植物进行光合作用时，太阳能转化为化学能
C．煤燃烧时，化学能主要转化为热能
D．白炽灯工作时，电能全部转化为光能
18.对化学电源的叙述中正确的是(　　)
A．比火力发电对化学能的利用率高
B．所提供的电能居于人类社会现阶段总耗电量的首位
C．都是安全、无污染的
D．都为可充电电池
19.对于Zn(s)＋H2SO4(aq)===ZnSO4(aq)＋H2(g)的化学反应(反应放热)，下列叙述不一定正确的是(　　)
A．反应过程中的能量关系可用如图表示
B．1mol锌的能量高于1molH2所含的能量
C．若将该反应设计成原电池，锌为负极
D．若将其设计为原电池，当有32.5g锌溶解时，正极放出气体在标况下为11.2L
20.人工光合作用能够借助太阳能，用CO2和H2O制备化学原料。下图是通过人工光合作用制备HCOOH的原理示意图，下列说法不正确的是(　　)
A．该过程是将太阳能转化为化学能的过程
B．催化剂a表面发生氧化反应
C．催化剂a附近酸性减弱
D．H＋将在催化剂b的表面反应
21.有媒体报道一种新型污水处理装置问世，该装置可利用一种微生物将有机废水的化学能直接转化为电能，该装置的构造如图所示。下列说法中正确的是(　　)
A．装置外层电路中箭头的方向代表电流的方向
B．该装置为原电池装置，其中N为负极
C．该装置为电解池装置，其中M为阳极
D．若有机废水中含有葡萄糖，则M电极发生的电极反应式为C6H12O6＋6H2O－24e－===6CO2＋24H＋
22.利用生活中常见的材料可以进行很多科学实验，甚至制作出一些有实际应用价值的装置来，下图就是一个用废旧材料制作的可用于驱动玩具的电池的示意图。当电池工作时，有关说法正确的是(　　)
A．铝罐将逐渐被腐蚀
B．碳粒和碳棒上发生的反应为O2＋2H2O－4e－===4OH－
C．碳棒应与玩具电机的负极相连
D．该电池工作一段时间后碳棒和碳粒的质量会减轻
23.茫茫黑夜中，船标灯为航海员指明了方向。航标灯的电源必须长效、稳定。我国科技工作者研制出以铝合金、Pt—Fe合金网为电极材料的海水电池。在这种电池中(　　)
①铝合金是阳极　②铝合金是负极　③海水是电解液　④铝合金电极发生还原反应
A．②③
B．②④
C．①②
D．①④
24.银制器皿表面日久因生成硫化银(Ag2S)而变黑，可进行如下处理：将表面发黑的银器浸入盛有食盐水的铝质容器中(如图)，一段时间后黑色褪去。有关说法正确的是(　　)
A．该处理过程中电能转化为化学能
B．银器为正极，硫化银还原为单质银
C．硫化银溶解于食盐水生成了氯化银
D．铝质容器为阳极，其质量变轻
25.铜锌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，下列有关叙述正确的是(　　)
A．铜电极上发生氧化反应
B．电池工作一段时间后，甲池中硫酸根的浓度减小
C．电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加
D．阴、阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡
26.设计出燃料电池使汽油氧化直接产生电流是本世纪最富有挑战性的课题之一。最近有人制造了一种燃料电池，一个电极通入空气，另一个电极通入汽油蒸气，电池的电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体，它在高温下能传导O2－，回答如下问题：
(1)以丁烷(C4H10)为汽油代表，该电池放电时反应的化学方程式是_______________________。
(2)该电池的负极反应式是C4H10＋13O2－－26e－===4CO2＋5H2O，正极反应式是___________，
固体电解质里O2－向________极移动，向外电路释放电子的电极是________极。
(3)人们追求燃料电池氧化汽油而不在内燃机里燃烧汽油产生动力的主要原因是__________。
(4)汽油燃料电池最大的障碍是氧化反应不完全，产生____________堵塞电极的气体通道，有人估计，完全避免这种副反应至少还需10年，这正是新一代化学家的历史使命。
27.如图是常见原电池装置，电流表A发生偏转。
(1)若两个电极分别是锌、铜，电解质溶液是稀硫酸，正极的电极反应式为_________________；
如果把电解质溶液换成硫酸铜溶液，则正极的电极反应式为____________________________。
(2)若电池的总反应是2FeCl3＋Fe===3FeCl2，则可以作负极材料的是________，负极反应式是_____________________________________________________________________________，
正极反应式是___________________________________________________________________。
(3)若电解质溶液是稀硫酸，镁、铝两种金属作电极，则镁电极的反应式为_________________；
若电解质溶液换作稀氢氧化钠溶液，镁、铝两金属作电极，则镁是________(选填“正极”或“负极”)，总反应的离子方程式是_________________________________________________。
28.甲、乙两位同学利用原电池反应验证金属的活动性顺序，并探究产物的有关性质，分别设计了如图所示的原电池：
请回答下列问题：
(1)甲池中正极上的实验现象是____________________________________________________。
(2)乙池中总反应的离子方程式为__________________________________________________。
(3)上述实验证明了“利用金属活动性顺序直接判断原电池正、负极”，这种做法________(“可靠”或“不可靠”)，如不可靠，请你写出另一种判断原电池正、负极的可行的方案________________________________________________________________________
(若你认为可靠，此空可不作答)。
(4)一段时间后，乙学生将乙池两极取出，然后取少许乙池溶液逐滴滴加6mol·L－1H2SO4直至过量，①可能观察到的现象是____________________________________________________；
②各阶段对应的离子方程式分别是_________________________________________________、
_______________________________________________________________________________、
_______________________________________________________________________________。
29.SO2、CO、CO2、NOx是对环境影响较大的几种气体，对它们的合理控制和治理是优化我们生存环境的有效途径。利用电化学原理将CO、SO2转化为重要化工原料，装置如图所示：
(1)若A为CO，B为H2，C为CH3OH，则通入一氧化碳的一极为________极。
(2)若A为SO2，B为O2，C为H2SO4，则负极的电极反应式为_____________________________。
(3)若A为NO2，B为O2，C为HNO3，则正极的电极反应式为____________________________。
30.医疗上有一种热敷袋，内装有铁屑、碳粉、木屑、食盐、水等。使用前将塑料袋封装，与空气隔绝，使用时，撕开塑料袋让空气进入，轻揉热敷袋，放出热量(已知使用过程中发生了原电池反应，正极发生的反应是2H2O＋O2＋4e－===4OH－)，使用完后，发现袋内有许多铁锈生成，试填写下列空白：
(1)热敷袋放出的热量来源于______________________________________________________。
(2)铁屑、碳粉、食盐、水混合后，发生化学反应的原理是
________________________________________________________________________。
(3)写出使用热敷袋的过程中，发生的电极反应和有关的化学方程式：
负极：________________________________________________________________________；
生成铁锈的反应：_____________________________________________________________。
参考答案
1.【答案】C
【解析】锌锰干电池中碳棒为正极，本身不参加电极反应；氢氧燃料电池是将化学能直接转变为电能；太阳能电池的主要材料是高纯度的单质硅，而不是二氧化硅。
2.【答案】D
【解析】锌锰干电池中碳棒为正极，本身不参加电极反应；铅蓄电池放电时，铅为负极，二氧化铅为正极；燃料电池中，通入燃料的一极都是负极，通入氧气或空气的一极都是正极；太阳能电池将太阳能转化为电能。
3.【答案】C
【解析】锌锰干电池为一次电池，故A错；水果电池中，锌片是负极，发生氧化反应，故B错；原电池在工作时，溶液中的阳离子移向正极，故D错；铅蓄电池放电时将化学能转化为电能，故C正确。
4.【答案】B
【解析】手机上用的锂离子电池可以充电再次使用，属于二次电池；铜锌原电池中锌为负极，铜为正极，其外电路中电子由锌电极(负极)流向铜电极(正极)，电流方向则由铜电极(正极)流向锌电极(负极)；各类电池都是将化学能转化成电能；锌锰干电池中，锌是负极，石墨碳棒是正极。
5.【答案】B
【解析】锌锰电池正极放电的物质是二氧化锰；铅蓄电池正极放电的物质是二氧化铅；镍镉电池正极放电的物质是NiOOH；燃料电池(如氢氧燃料电池)正极放电的物质是氧气。
6.【答案】D
【解析】根据得失电子，锌片失去电子，作负极，发生氧化反应；石墨电极上氧气得电子，作正极，发生还原反应。
7.【答案】B
【解析】由氧化银的电极反应式可知，氧化银得到电子，被还原，氧化银为正极。
8.【答案】A
【解析】由题意可知，空气电极为正极，碱性条件下的正极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－；
铝合金为负极，碱性条件下的负极反应式为Al＋4OH－－3e－===AlO＋2H2O；
电池总反应的方程式为4Al＋3O2＋4OH－===4AlO＋2H2O，反应过程中，溶液的碱性减弱；该电池工作时，外电路中电子由负极(铝合金)流向正极。
9.【答案】B
【解析】由总反应式中元素化合价的变化可确定：锂为负极(价升高)；
写出相对简单的负极反应式：Li－e－===Li＋；
总反应式与负极反应式相减可得正极反应式：MnO2＋e－===MnO；
锂是活泼的金属，常温下与水、酸都能剧烈反应，不能选择含有水的电解质溶液。
10.【答案】C
【解析】本题考查能量转换的知识，意在考查考生综合运用原电池、电解池原理的能力。A项，该系统中存在太阳能与电能、电能与机械能、化学能与电能、电能与化学能4种形式的能量转化关系，不正确；B项，装置Y是将化学能转化为电能的燃料电池装置，负极应该是H2发生氧化反应，故不正确；C项，装置X为电解水产生氢气和氧气的装置，故正确；D项，装置X、Y形成的子系统可以实现物质的零排放，但不可能实现化学能与电能间的完全转化，能量总是有损失的，故不正确。
11.【答案】B
【解析】该电池的总反应为2Na＋NiCl2===2NaCl＋Ni，因此有NaCl生成，A项正确；由电池总反应可知，Na还原Ni2＋，B项错误；正极上NiCl2发生还原反应：NiCl2＋2e－===Ni＋2Cl－，C项正确；钠离子通过钠离子导体由负极向正极移动，D项正确。
12.【答案】C
【解析】由图中用电器的电子流向可知，碳电极为负极，氢气在负极上发生氧化反应，负极反应式为H2＋2OH－－2e－===2H2O，充电时碳电极与外电源的负极相连；镍电极作正极，发生还原反应，正极反应式为NiO(OH)＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－；电解质溶液中的阳离子移向正极，即钾离子移向镍电极(正极)。
13.【答案】D
【解析】①由该电池总反应方程式可知，银为负极，失去电子发生氧化反应，产生的银离子与盐酸中的氯离子立即生成白色沉淀；氯气在正极上发生还原反应，电极反应式是Cl2＋2e－===2Cl－。②当电路中转移0.01mole－时，负极生成的0.01mol银离子，可与0.01mol氯离子生成白色沉淀，根据电荷守恒，同时有0.01molH＋通过阳离子交换膜转移至右侧。用氯化钠代替盐酸后，电极反应不发生改变。
14.【答案】C
【解析】由电池总反应方程式可知：
氨气中氮元素的化合价升高，失去电子发生氧化反应，通入氨气的电极A为负极，负极反应式为8NH3－24e－＋24OH－===4N2＋24H2O；
二氧化氮中氮元素的化合价降低，得到电子发生还原反应，通入二氧化氮的电极B为正极，正极反应式为6NO2＋24e－＋12H2O===3N2＋24OH－。
由正极反应式可知，4.48L二氧化氮(物质的量为0.2mol)被还原时，可转移电子0.8mol。
该电池为碱性介质溶液，应选用阴离子交换膜。
15.【答案】D
【解析】酶在高温下会失去活性，该电池不宜在高温下工作。
该电池为酸性介质时，正极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O。
该电池为碱性介质时，正极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－；
负极反应式为C6H12O6＋36OH－－24e－===6CO＋24H2O。
16.【答案】D
【解析】风能是直接从自然界中取得的能源，属于一次能源，原电池提供的电能是由化学能转化而得到的，不是直接获得的，属于二次能源；随着时代的发展，化石能源逐渐枯竭，所以新能源时代污染小的核能、太阳能、氢能将成为主要能源。
17.【答案】D
【解析】电解水生成氢气和氧气时，电解是将电能转化为化学能，A项正确；绿色植物进行光合作用时，是将太阳能转化为化学能贮存在化学物质内部，B项正确；煤燃烧时，是将物质内部的化学能转化为热能和光能，C项正确；白炽灯工作时，电能除转化为光能外，还转化为热能，D项错误。
18.【答案】A
【解析】化学电源是将化学能直接转化为电能，化学能的利用率比火力发电高得多，但火力发电仍居世界耗电量的首位；化学电源一般较安全，但含重金属的电源如果随意丢弃，将会给环境带来严重的污染；化学电源分为一次电池(不可充电电源，如干电池)，二次电池(可充电电源，如镍镉电池)。
19.【答案】B
【解析】由于该反应是一个放热反应，依据能量守恒定律可知：反应物能量之和高于生成物能量之和，A中图像与此相符，A项正确；反应物、生成物各有两种，无法确定B是否正确；因反应中锌作还原剂，故C项正确；D中，消耗的Zn为0.5mol，所以放出H2为0.5mol(标况下即11.2L)，正确。
20.【答案】C
【解析】由题干知，反应物为CO2和H2O，一种产物为HCOOH，根据原子守恒，另一产物为O2，故电池总反应式为2CO2＋2H2O===2HCOOH＋O2，该过程是将太阳能转变为化学能，A正确；根据电子的流向可知，催化剂a表面物质失去电子发生氧化反应，B正确；催化剂a表面产生氢离子，酸性增强，C错；由H＋迁移的方向可知，H＋迁移到b表面后发生反应，D正确。
21.【答案】D
【解析】由题目信息知该装置可利用微生物将有机废水的化学能直接转化为电能，即该装置为原电池，由于N电极附近氧气转化为水，电极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O，可知N电极为该电池的正极，M电极为负极，故B、C项错误；外电路中箭头的方向为电子流动的方向，电流方向与电子流动方向恰好相反，A项错误；M电极为电池负极，发生氧化反应，D项正确。
22.【答案】A
【解析】在原电池工作时，活泼金属铝作负极，电极反应式为Al－3e－===Al3＋，A项正确；碳棒作正极，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，B项错；由此也可知碳棒和碳粒的质量不会改变，D项错；由于碳棒作正极，因此应与玩具电机的正极相连，C项错。
23.【答案】A
【解析】该电池中，较活泼的铝合金为负极，Pt—Fe合金网为正极，海水为电解液，负极上发生氧化反应。
24.【答案】B
【解析】银器处理过程中构成了原电池，将化学能转化为电能；相对活泼的金属铝作负极，银器为正极，正极的硫化银得到电子被还原为单质银。
25.【答案】C
【解析】①甲池中的锌为负极，发生氧化反应，电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋；乙池中的铜为正极，发生还原反应，电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu。电池工作过程中，甲池中的锌离子可通过阳离子交换膜进入乙池，以维持溶液中电荷平衡。
②由电极反应式可知，乙池中每有64g铜析出，则进入乙池的锌离子为65g，溶液总质量略有增加。
③阴离子不能通过阳离子交换膜，且硫酸根离子不与电极反应，甲池中硫酸根离子的浓度基本不变。
26.【答案】(1)2C4H10＋13O2===8CO2＋10H2O
(2)O2＋4e－===2O2－　负　负
(3)燃料电池具有较高的能量利用率
(4)碳粒或碳
【解析】由丁烷燃烧的化学方程式，可写出该电池的总反应方程式2C4H10＋13O2===8CO2＋10H2O；
电池的总反应方程式与其负极反应式(先乘以2)相减，可得正极反应式O2＋4e－===2O2－；
该电池工作时，内电路阴离子(O2－)向负极移动，阳离子向正极移动；外电路电子从负极流向正极。
27.【答案】(1)2H＋＋2e－===H2↑　Cu2＋＋2e－===Cu　
(2)Fe(铁)　Fe－2e－===Fe2＋　2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋
(3)Mg－2e－===Mg2＋　正极　2Al＋2H2O＋2OH－===2AlO＋3H2↑
【解析】(1)根据两极金属相对活动性可确定锌为负极，铜为正极；
负极金属本身失去电子，发生氧化反应：Zn－2e－===Zn2＋；
若电解质为硫酸溶液，溶液中的氢离子在正极上得电子，发生还原反应：2H＋＋2e－===H2↑；
若电解质为硫酸铜溶液，溶液中的铜离子在正极上得电子，发生还原反应：Cu2＋＋2e－===Cu。
(2)由电池的总反应方程式可知，铁的化合价升高，失去电子发生氧化反应，铁(Fe)作负极，负极反应式为Fe－2e－===Fe2＋；比铁活动性弱的金属或导电非金属作正极，氯化铁溶液为电解质溶液，溶液中的阳离子在正极上发生还原反应，正极反应式为2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋。
(3)镁、铝与稀硫酸组成的原电池中，相对活动性强的金属镁为负极，铝为正极；负极反应式为Mg－2e－===Mg2＋。镁、铝与氢氧化钠溶液组成的原电池中，金属铝为负极，反应的离子方程式为2Al＋2H2O＋2OH－===2AlO＋3H2↑。
28.【答案】(1)电极上产生气泡
(2)2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑
(3)不可靠　将两种金属电极连上电流表放入电解质溶液中构成原电池，利用电流表检测电流的方向，从而判断电子流动方向，由此确定原电池正、负极
(4)①开始无明显变化，过一段时间产生白色沉淀，后沉淀逐渐溶解，最后消失
②H＋＋OH＋===H2O
AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓
Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
【解析】当稀硫酸是电解液时，Mg作负极(活动性Mg＞Al)，Al作正极且电极上产生气泡；当NaOH是电解液时，Al作负极(Mg不与NaOH溶液反应)，总反应为2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑。
乙学生将乙池两极取出，电解液中含有NaOH和NaAlO2，所以逐滴滴加H2SO4，应该先中和掉NaOH，再与NaAlO2反应生成沉淀，当硫酸过量时，Al(OH)3沉淀逐渐消失。
29.【答案】(1)正　(2)SO2－2e－＋2H2O===SO＋4H＋
(3)O2＋4e－＋4H＋===2H2O
【解析】(1)一氧化碳与氢气反应生成甲醇时，氢元素化合价升高，通入氢气的一极为负极；碳元素化合价降低，通入一氧化碳的一极为正极。
(2)二氧化硫、氧气与水反应生成硫酸时，硫元素化合价升高，通入二氧化硫的一极为负极。
(3)二氧化氮、氧气与水反应生成硝酸时，氧元素化合价降低，通入氧气的一极为正极。
30.【答案】(1)铁的氧化反应
(2)铁、碳和氯化钠溶液形成原电池，加快铁的氧化
(3)Fe－2e－===Fe2＋　Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3、2Fe(OH)3===Fe2O3＋3H2O
【解析】热敷袋中的热量来自铁的氧化，袋中的铁、碳和氯化钠溶液能形成原电池，加快铁的氧化。
铁为原电池的负极，失去电子发生氧化反应，生成的亚铁离子可形成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁在空气中易被氧化为氢氧化铁，氢氧化铁分解生成氧化铁和水。