第四章 化学反应与电能 同步习题（含解析） 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第四章 化学反应与电能同步习题
一、单选题（共13题）
1．废旧印刷电路板是一种电子废弃物，某科研小组设计如图工艺流程回收铜并制取胆矾(流程中RH为萃取剂)。下列说法正确的是
A．反应Ⅰ的离子方程式为Cu+H2O2+2NH3+2=[Cu(NH3)4]2+
B．操作②用到的主要仪器为蒸馏烧瓶
C．操作④以石墨为电极电解硫酸铜溶液，阳极产物为O2和H2SO4
D．操作⑤为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、热水洗涤、干燥
2．下列方程式正确的是
A．铁与稀硫酸反应的离子方程式：
B．电解熔融：
C．酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液反应：
D．向氯水中加入碳酸钠：
3．原生态的“海泥电池”不但可用作深海水下仪器的电源，还有利于海洋环境污染治理，其中微生物代谢产物显酸性，电池工作原理如图所示。下列说法错误的是

A．A电极为正极，且该电极附近pH升高
B．海水中的从海底沉积层通过交界面向海水层移动
C．负极的电极反应式为
D．负极区在微生物作用下的反应中每生成1mol转移的电子数目为4
4．用和的混合溶液可溶出印刷电路板中的铜，其热化学方程式为：。
已知：①
②
③
下列说法不正确的是
A．反应①可通过铜作电极电解稀硫酸的方法实现
B．反应②在任何条件下都能自发进行
C．，则
D．
5．锂-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-，下列说法不正确的是
A．该电池负极能用乙醇作有机电解质
B．放电时，正极的电极反应式为：Cu2O+H2O+2e-=2Cu+2OH-
C．放电时，Li+透过固体电解质向Cu极移动
D．整个反应过程中，铜相当于催化剂
6．锂 空气电池是一种新型的二次电池，其放电时的工作原理如图所示，下列说法正确的是
A．正极区产生的LiOH可回收利用
B．电池中的有机电解液可以用稀盐酸代替
C．该电池放电时，正极的反应式为O2＋4H＋＋4e-=2H2O
D．该电池充电时，阴极发生氧化反应：Li＋＋e-=Li
7．氧乙烷(，简称EO)是一种重要的工业原料和消毒剂。由乙烯经电解制备EO的原理示意图如下。一定条件下，反应物按一定流速通过该装置。电解效率η和选择性S的定义：η(B)=×100% S(B)=×100%，下列说法不正确的是
A．电源M为正极
B．溶液a为KOH溶液
C．若η(EO)=100%，则溶液b的溶质为KCl
D．当乙烯完全消耗时，测得η(EO)≈70%，S(EO)≈97%，假设没有生成EO的乙烯全部在阳极放电生成CO2，则η(CO2)≈13%
8．巴格达电池发现于1936年6月，但其发明的时间距今已有大约两千年历史。巴格达电池外表看起来是一只简陋的小陶罐，但以陶罐内装的所有物质及其制作意图来判断，这只陶罐却像是一个电池的外壳。如下是其猜想的结构示意图，若用硫酸溶液作电解液，下列说法错误的是
A．铁作负极，铜作正极
B．铜不发生反应
C．理论上，电子回路中，每转移1 mol电子，铜管上就有22.4 L气体生成(标准状况)
D．放电后，氢离子浓度降低
9．2022北京冬奥会赛区内使用氢燃料清洁能源车辆，这种车辆利用原电池原理提供清洁电能，某氢氧燃料电池工作原理如图所示。下列说法正确的是

A．电极a为电池的正极
B．电池工作过程中，向负极迁移
C．电极b表面反应为
D．氢氧燃料电池中正极消耗(标准状况)气体时，电路中通过的电子数目为2NA
10．为保护铁电极，关于下图下列说法错误的是
A．该法属于牺牲阳极法
B．取少量电极区域溶液于试管中，滴入2滴，产生蓝色沉淀
C．若把锌棒换成碳棒，则会加快铁的腐蚀
D．若采用外加电流法保护铁电极，则铁电极应与电源负极相连
11．某学习小组的同学查阅相关资料知氧化性：Cr2O＞Fe3+，设计了盐桥式的原电池，如图所示。盐桥中装有琼脂与饱和K2SO4溶液。下列叙述中正确的是
A．甲烧杯的溶液中发生氧化反应
B．乙烧杯中发生的电极反应为2Cr3++7H2O-6e-=Cr2O+14H+
C．外电路的电流方向为从a到b
D．电池工作时，盐桥中的SO移向乙烧杯
12．关于钢铁生锈说法正确的是
A．在钢铁表面镀铬可防止生锈
B．钢铁在干燥的空气中极易被腐蚀
C．化学腐蚀是造成钢铁腐蚀的主要原因
D．钢铁发生吸氧腐蚀时，负极反应式为
13．某HCOOH燃料电池的工作原理如图所示，其中，两电极区间用允许K+、H+通过的半透膜隔开。下列说法错误的是
A．负极反应为HCOO-+2OH--2e-=HCO+H2O
B．电池工作时，需补充的物质A为H2SO4
C．理论上，当有2mol HCOO-参加反应时，消耗1molFe3+
D．该电池放电的本质是将HCOOH与O2反应的化学能转化为电能
二、填空题（共9题）
14．按要求写出相应的方程式。
(1)工业上用电石渣浆(含CaO)和上层清液中的S2-，制取石膏(CaSO4·2H2O)的过程如图1所示。写出反应Ⅱ的离子方程式： 。
(2)利用电解转化法从烟气中分离CO2的原理如图2所示。已知气体可选择性通过膜电极，溶液不能通过。写出电解时膜电极b上所发生的电极反应式： 。
15．由A、B、C、D四种金属按表中装置图进行实验。
装置
现象 二价金属A不断溶解 C的质量增加 A上有气体产生
根据实验现象回答下列问题：
(1)装置甲中作正极的是 (填“A”或“B”)。
(2)装置乙溶液中C电极反应： ；外电路中电子由 (填“C极向B极移动”或“B极向C极移动”)。
(3)装置丙中金属A上电极反应属于 (填“氧化反应”或“还原反应”)。
(4)四种金属活动性由强到弱的顺序是 。
16．I.如图所示的三个烧杯中，烧杯中都盛有稀硫酸。请回答以下问题：
(1)①中反应的离子方程式为 。
(2)②所示原电池中，Fe电极为电池的 极，发生的电极方程式为： ，Sn极发生 (填“氧化”或“还原”)反应，随着反应的进行，Sn极附近溶液的pH逐渐 (填增大、减小或不变)。
(3)③中被腐蚀的金属是 ，电解质溶液中的H+向 极移动，随着反应的进行，溶液中SO的浓度逐渐 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)比较①、②、③中铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是 。
II.利用下列反应：Fe+2Fe3+=3Fe2+设计一个原电池，请选择适当的材料和试剂。
(1)请写出你选用的正极材料、负极材料、电解质溶液)写化学式)：正极为 ，负极为 ，电解质溶液： 。
(2)负极反应式： 。
17．如图是一个化学过程的示意图。
(1)甲池中OH-移向 极(填“CH3OH”或“O2”)。
(2)写出通入CH3OH的电极的电极反应式 。
(3)乙池中总反应的离子方程式 。
(4)当乙池中B(Ag)极的质量增加5.40g，此时丙池某电极析出1.60g某金属，则丙中的某盐溶液可能是
A．MgSO4 B．CuSO4 C．NaCl D．AgNO3
18．铁及其化合物是生活中常见的物质。
(1)铁件表面镀铜可有效防止铁被腐蚀，电镀时，以CuSO4溶液为电解液，铜作 (填 “阳”或“阴”)极，铜离子向 极移动，阴极的电极反应式为 。
(2)下图中，为了减缓海水对铁闸门A的腐蚀，材料B可以选择 (填字母序号)。
a.碳棒 b.锌板 c.铜板
用电化学原理解释材料B需定期拆换的原因： 。
(3)将FeCl3溶液滴加到Mg(OH)2悬浊液中，有红褐色沉淀产生。该变化的离子方程式为 。
19．氢能是理想的清洁能源。科学家通过化学方法使能量按人们所期望的形式转化，从而提高能源的利用率。
(1)氢气在燃烧时，放出大量热量，说明该反应是 反应(填“放热”或“吸热”)；这是由于反应物的总能量 生成物的总能量(填“大于”或“小于”)；从化学反应的本质角度来看，是由于断裂反应物中的化学键吸收的总能量 形成产物的化学键放出的总能量(填“大于”或“小于”)。
(2)通过氢气的燃烧反应，可以把氢气中蕴含的化学能转化为热能，如果将该氧化还原反应设计成原电池装置，就可以把氢气中蕴含的化学能转化为电能，如图就是能够实现该转化的装置，被称为氢氧燃料电池。

该电池的正极是 (填“a电极”或“b电极”)，在负极发生的电极反应式是 。电池反应的总方程式 。
20．2019年诺贝尔化学奖颁给了三位为锂离子电池发展做出巨大贡献的科学家，锂离子电池广泛应用于手机、笔记本电脑等。
(1)锂元素在元素周期表中的位置： 。
(2)氧化锂(Li2O)是制备锂离子电池的重要原料，氧化锂的电子式为 。
(3)近日华为宣布:利用锂离子能在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性，开发出了石墨烯电池，电池反应式为LIxC6+Li1-xC6+LiCoO2，其工作原理如图。
①石墨烯的优点是提高电池的能量密度，石墨烯为层状结构，层与层之间存在的作用力是 。
②锂离子电池不能用水溶液做离子导体的原因是 (用离子方程式表示）。
③锂离子电池放电时正极的电极反应式为 。
④请指出使用锂离子电池的注意问题 。(回答一条即可)
21．如图，某液态金属储能电池放电时产生金属化合物。放电时，由 (填“M”或“N”)电极向 (填“M”或“N”)电极移动，M电极反应为 ；充电时，M电极的质量 (填“增大”“减小”或“不变”)，N电极反应为 。
22．为了探究原电池和电解池的工作原理，某研究性学习小组分别用如图所示的装置进行实验。回答下列问题：
(1)该小组设计了图1实验装置，模拟工业处理，M、N均为惰性材料。
①从物质变化的角度，该实验装置可用于制备 ，从能量变化角度，当看到 现象时，说明该实验装置同时获得了电能。
②M极的电极反应式为 。
(2)该研究性学习小组利用电解法将转化为，实现了的资源化利用.电解的工作原理如图2所示。
①a极接电源 极，b极电极反应式为 。
②若a极收集到(标准状况)气体，则理论上消耗的质量为 g(忽略气体的溶解)。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【分析】废电路板中加入双氧水、氨气、氯化铵溶液，得到铜氨溶液和残渣，分离难溶性固体和溶液采用过滤方法，所以操作①是过滤，反应Ⅰ是将Cu转化为[Cu(NH3)4]2+，Cu元素化合价由0价变为+2价，所以Cu是还原剂，则双氧水是氧化剂，将Cu氧化；反应Ⅱ是铜氨溶液中的[Cu(NH3)4]2+与有机物RH反应，生成CuR2，同时生成NH和NH3；
【详解】A．双氧水具有氧化性，能氧化还原性物质Cu，反应的离子方程式为Cu+H2O2+2NH3+2NH═[Cu(NH3)4]2++2H2O，故A错误；
B．操作②为萃取、分液，主要仪器为分液漏斗，故B错误；
C．以石墨为电极电解硫酸铜溶液时，阳极上氢氧根离子放电、阴极上铜离子放电，所以阳极上生成O2，同时有大量的H+生成，且SO也向阳极移动在阳极积累，因此阳极产物还有H2SO4，故C正确；
D．从溶液中获取晶体采用加热浓缩、冷却结晶，且用冷水洗涤、过滤方法，故D错误；
故选：C。
2．D
【详解】A．铁与稀硫酸反应的离子方程式：，A错误；
B．电解熔融：，B错误；
C．酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液反应，H2C2O4是弱酸应写成化学式，，C错误；
D．向氯水中加入碳酸钠：，D正确；
故选D。
3．B
【详解】A．根据图示信息中物质转化的价态变化，氧化合价降低，得到电子，作原电池的正极，发生的电极反应式为：,该电极附近pH升高,故A正确；
B．原电池中，阴离子从正极向负极移动，海水中的从海水层通过交界面向海底沉积层移动,故B错误；
C．负极的电极反应式为，C正确；
D．负极区在微生物作用下，发生的反应为：2CH2O++H+=2CO2+HS-+2H2O,反应中每生成1mol转移的电子数目为4，故D正确。
答案为：B。
4．C
【详解】A．Cu与稀硫酸不反应，电解可实现非自发的氧化还原反应，则反应①可通过铜作电极电解稀H2SO4的方法实现，A正确，不符合；
B．反应②的△H＜0，反应后生成了气体，则△S＞0，所以△H T△S＜0，在任何条件下都能自发进行，B正确，不符合；
C．③2H2(g)+ O2(g)=2H2O(l) ΔH3=-572kJ·mol-1，生成液态水；2H2(g)+ O2(g)=2H2O(g) ΔH4，生成气态水，生成液态水放出的热量更多，则ΔH3＜ΔH4＜0，C错误，符合；
D．由盖斯定律可知①×2+②+③得到：2Cu(s)+2H2O2(l)+4H+(aq)=2Cu2+(aq)+4H2O(l)，△H=(+64 kJ mol 1)×2+( 196kJ mol 1)+( 572 kJ mol 1)= 640 kJ mol 1，则Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+2H2O(l)，△H= 320 kJ mol 1，D正确，不符合；
答案选C。
【点睛】C容易出错，放热反应△H＜0，比较放出热量大小的时候是比较 |ΔH| ，放热越多， |ΔH| 越大，而△H越小，△H的比较是带符号比较。
5．A
【分析】放电过程的反应为2Li+Cu2O+H2O=2Cu+2Li++2OH-，因此放电时，锂失电子作负极，Cu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，据此分析解答判断。
【详解】A．根据乙醇的性质，乙醇能与活泼金属反应，负极为金属锂，属于活泼金属，会与乙醇反应，则该电池负极不能用乙醇作有机电解质，故A错误；
B．由分析可知，放电时，正极的电极反应式为：Cu2O+H2O+2e-=2Cu+2OH-，故B正确；
C．放电时为原电池，阳离子向正极移动，Cu作正极，则Li+透过固体电解质向Cu极移动，故C正确；
D．通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2O，放电时Cu2O又转化为Cu，则整个反应过程中，铜相当于催化剂，故D正确；
答案选A。
6．A
【分析】在锂空气电池中，锂失电子作负极，负极周围是有机电解液，锂不与有该电解液直接反应，负极反应式为：4Li-4e-=4Li＋， 以空气中的氧气作为正极反应物，正极为水性电解液，氧气得电子生成氢氧根离子，正极反应为：O2+2H2O +4e- =4OH-，总反应为：4Li＋O2+2H2O=4LiOH，据此解答。
【详解】A．Li在负极失电子生成Li＋，Li＋ 向正极移动，正极区Li＋与氢氧根离子结合形成LiOH可以回收利用，A正确；
B．金属锂能与盐酸反应生成氢气，所以电池中的有机电解液不可以用稀盐酸代替，B错误；
C．正极上是氧气得电子生成氢氧根离子，则电极方程式为：O2+2H2O +4e- =4OH-，C错误；
D．阴极上阳离子得电子，则该电池充电时，阴极锂离子得电子发生还原反应: Li＋ +e-=Li，D错误；
故本题选A。
7．B
【详解】A．根据图中信息，上图中氯离子变为氯气，说明是电解池阳极，则电源M为正极，故A正确；
B．电源N为负极，则下边为电解质阴极，水中氢离子得到电子变为氢气，溶液中剩余氢氧根离子，且阳极中的钾离子移向阴极，因此溶液a为KOH、KCl的混合溶液，故B错误；
C．若η(EO)=100%，HOCH2CH2Cl溶液与KOH溶液反应生成环氧乙烷和KCl、水，则溶液b的溶质为KCl，故C正确；
D．当乙烯完全消耗时，测得η(EO)≈70%，S(EO)≈97%，设生成EO的物质的量为amol，则转化的乙烯的物质的量为，生成EO转移的电子的物质的量为2amol，此过程的电子总物质的量为，生成二氧化碳的物质的量为，生成二氧化碳转移的电子的物质的量为，则η(CO2)= ，故D正确。
综上所述，答案为B。
8．C
【分析】铁铜硫酸 原电池，铁作负极，铜作正极，电解液为硫酸，氢离子在正极得电子生成氢气。
【详解】A．铁作负极失电子生成亚铁，铜作正极，A正确；
B．铜作正极受保护不发生反应，B正确；
C．氢离子得2mol电子生成1mol氢气，故理论上，电子回路中，每转移1 mol电子，铜管上就有11.2L气体生成(标准状况)，C错误；
D．放电后，氢离子发生反应生成氢气，故氢离子浓度降低，D正确；
故选C。
9．C
【分析】由图可知，电极a为负极，电极反应式为H2 2e ＋2OH =2H2O，电极b为正极，电极反应式为O2＋4e ＋2H2O=4OH ，据此作答。
【详解】A．电极a上氢元素失电子价态升高，故电极a为负极，故A错误；
B．原电池工作时，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，K+移向正极，故B错误；
C．由分析可知，电极b为正极，电极反应式为O2＋4e ＋2H2O=4OH ，故C正确；
D．标准状况下22.4L气体的物质的量为1mol，结合选项C分析可知，正极消耗1mol氧气，电路中通过的电子数目为4NA，故D错误；
故选C。
10．B
【详解】A．锌比铁活泼，作为原电池的负极保护了铁电极，属于牺牲阳极法，故A正确；
B．铁电极为正极，中性条件下发生反应，没有生成亚铁离子，滴入2滴，不会产生蓝色沉淀，故B错误；
C．若把锌棒换成碳棒，碳棒为惰性电极，则铁做负极，会加快铁的腐蚀，故C正确；
D．若采用外加电流法保护铁电极，则铁电极应与电源负极相连作为电解池的阴极被保护，故D正确；
故选B。
11．A
【解析】氧化性：Cr2O＞Fe3+，所以Cr2O在b极得电子发生还原反应，b是正极；Fe2+在a极失电子发生氧化反应生成Fe3+，a是负极。
【详解】A．氧化性Cr2O＞Fe3+，甲烧杯中Fe2+在a极失电子发生氧化反应生成Fe3+，a是负极，故A正确；
B．乙烧杯中Cr2O在b极得电子发生还原反应生成Cr3+，b电极反应为Cr2O+14H++6 e-=2Cr3++7H2O，故B错误；
C．a是负极、b是正极，外电路的电流方向为从b到a，故C错误；
D．a是负极、b是正极，电池工作时，盐桥中的SO移向甲烧杯，故D错误；
选A。
12．A
【详解】A．在钢铁表面镀铬，能隔绝氧气和水，防止钢铁生锈，故A正确；
B．在干燥的环境中，钢铁表面不容易形成原电池，不容易被腐蚀，故B错误；
C．金属的腐蚀包含化学腐蚀、电化学腐蚀，其中电化学腐蚀是造成钢铁腐蚀的主要原因，故C错误；
D．钢铁发生吸氧腐蚀时，Fe易失电子生成亚铁离子，负极反应式为Fe-2e-=Fe2+，故D错误；
故选A。
13．C
【分析】燃料电池左侧HCOO-转化为HCO，C元素被氧化，所以为负极，右侧Fe3+被还原为Fe2+，为正极；燃料电池右侧装置中Fe2+在被氧气氧化为Fe3+，循环使用。
【详解】A．据图可知左侧HCOO-被氧化为HCO，电解质溶液显碱性，所以电极反应式为HCOO-+2OH--2e-=HCO+H2O，A正确；
B．右侧储罐中Fe2+被氧气氧化Fe3+，反应应在酸性环境下进行，同时生成硫酸钾，故A为H2SO4，B正确；
C．根据电极反应式可知2mol HCOO-参加反应时转移4mol电子，所以消耗4molFe3+，C错误；
D．该装置Fe3+、Fe2+循环转化，本质上O2为氧化剂，所以该电池放电的本质是将HCOOH与O2反应的化学能转化为电能，D正确；
综上所述答案为C。
14．(1)2S2-＋4MnO＋9H2O=4Mn(OH)2↓＋S2O＋10OH-
(2)－2e-+2HCO→+2CO2↑+2H2O
【解析】(1)
工业上用电石渣浆(含CaO)和上层清液中的S2-，制取石膏(CaSO4·2H2O)的过程如图1所示。S2-与MnO生Mn(OH)2和S2O，成反应Ⅱ的离子方程式：2S2-＋4MnO＋9H2O=4Mn(OH)2↓＋S2O＋10OH-；
(2)
b极由转化为，该过程为氧化过程，失去电子，且生成CO2，说明碳酸氢钠参与反应，电解时膜电极b上所发生的电极反应式：－2e-+2HCO→+2CO2↑+2H2O。
15． B Cu2＋＋2e－=Cu B极向C极移动 还原反应 D>A>B>C
【分析】根据构成原电池的条件和工作原理进行分析；
【详解】(1)图甲中金属A不断溶解，根据原电池工作原理，A应为负极，B应为正极；答案为B；
(2)装置乙中C的质量增加，C为正极，B为负极，电极反应式为Cu2＋＋2e－=Cu；外电路中电子由负极B极向正极C极移动；
(3)装置A上有气体产生，电极反应式为2H＋＋2e－=H2↑，A为正极，发生还原反应，则D为负极；
(4)根据构成原电池的条件，一般金属性强的作负极，综上所述，金属性强弱顺序是D>A>B>C。
【点睛】负极的判断，①根据电子流向，电子从负极流向正极；②电流的方向，电流从正极流向负极；③一般负极失去电子，质量减少；④离子移动方向，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动；⑤化合价升高的一极为负极。
16． Fe+2H+=Fe2++H2↑ 负 Fe-2e-=Fe2+ 还原 增大 Zn 正/Fe 不变 ②＞①＞③ Cu/C Fe FeCl3 Fe-2e-=Fe2+
【详解】(1)①中铁与氢离子反应，离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑。
(2)铁比锡活泼，②所示原电池中，Fe电极为电池的负极，铁失去电子被氧化，发生的电极方程式为：Fe-2e-=Fe2+，Sn极为正极，氢离子在正极得电子发生还原反应，随着反应的进行，Sn极附近氢离子浓度下降，溶液的pH逐渐增大。
(3)锌比铁活泼，③中锌作负极，锌失去电子被氧化，则被腐蚀的金属是锌，原电池中阴离子向负极移动、阳离子向正极移动，则电解质溶液中的H+向正极移动，硫酸根离子不参与反应，随着反应的进行，溶液中SO的浓度不变。
(4)比较①、②、③中铁的腐蚀，①中铁发生化学腐蚀、②中铁发生析氢腐蚀、电化学腐蚀速度快，③中铁为正极，没有被腐蚀而是被保护，则铁的腐蚀速率由快到慢的顺序是。
II．要把Fe+2Fe3+=3Fe2+设计为一个原电池，则铁失去电子被氧化，故铁作负极，铁离子得到电子被还原，则正极反应为铁离子的还原反应，故电解质溶液为含铁离子的盐，例如氯化铁溶液，正极选择比铁不活泼的导体，则：
(1)正极为Cu/C，负极为Fe，电解质溶液：FeCl3。
(2)负极反应式：Fe-2e-=Fe2+。
17． CH3OH CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2O 4Ag++2H2O4Ag+O2↑+4H+ BD
【分析】电解池中，与电源正极相连的电极是阳极，阳极上失去电子发生氧化反应，与电源负极相连的电极是阴极，阴极上氧化剂得到电子发生还原反应，内电路中阴离子移向阳极、阳离子移向阴极；原电池中，还原剂在负极失去电子发生氧化反应，正极上氧化剂得到电子发生还原反应，内电路中阴离子移向负极、阳离子移向正极电化学反应时，电极上电子数守恒，据此分析回答。
【详解】(1)分析可知，甲池为原电池，电池内部，阴离子向负极移动，则OH-移向CH3OH电极移动；
(2)该燃料电池中，甲醇失电子生成的二氧化碳与氢氧根离子反应最终生成碳酸根离子，其电极反应式为CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O；
(3)乙池有外接电源属于电解池，连接原电池正极的A是阳极，连接原电池负极的B是阴极，电解硝酸银溶液时，A电极上水得电子生成氧气和氢离子，溶液呈酸性，加入紫色石蕊试液呈红色，电极反应式为4H2O-4e-=O2↑+4H+，阴极上银离子得电子生成银、则该电解装置中总的离子方程式为4Ag++2H2O4Ag+O2↑+4H+；
(4)丙池某电极析出1.60 g某金属，则金属离子放电能力大于水溶液中的氢离子放电能力，故金属离子不可能是镁离子、钠离子；根据串联电池中转移电子数相等知，若丙中阴极只发生一个反应，则析出金属元素需要的电子等于乙池中转移电子数，若丙中阴极先后发生不止一个反应，则析出金属元素需要的电子小于乙池中转移电子数，据此确定含有的金属元素，乙池中B(Ag)极的质量增加5.40 g即析出金属Ag 0.05mol，时，则由方程式4Ag++2H2O4Ag+O2↑+4H+知，转移电子0.05mol，则
A．电解MgSO4溶液时，无金属生成，与题意不符，A错误；
B．电解CuSO4溶液时，若全部为Cu生成1.6g金属，符合题意，B正确；
C．电解NaCl溶液时，无金属生成，与题意不符，C错误；
D．电解AgNO3溶液时，若全部为Ag，生成5.4g金属，只生成1.6g时，说明硝酸银溶液不足，银离子反应完毕生成1.6g银，还有氢气生成，符合题意，D正确；
答案为BD。
18． 阳 阴 Cu2+ + 2e = Cu b Zn -2e = Zn2+，牺牲阳极的阴极保护法，锌板被腐蚀溶解 2Fe3+ +3Mg (OH)2= 2Fe (OH)3+3Mg2+
【详解】(1)电镀时，镀件作阴极、镀层金属作阳极，铁表面镀铜，以CuSO4溶液为电解液，铜作阳极，铜离子向阴极极移动，阴极的电极反应式为Cu2+ + 2e = Cu；
(2)利用“牺牲阳极的阴极保护法”，为了减缓海水对铁闸门A的腐蚀，材料B作负极，材料B的活泼性大于铁，可以选择锌板；锌作负极Zn -2e = Zn2+，锌板被腐蚀溶解，所以材料B需定期拆换；
(3)将FeCl3溶液滴加到Mg(OH)2悬浊液中，发生沉淀转化，有红褐色氢氧化铁沉淀产生，该变化的离子方程式为2Fe3+ +3Mg (OH)2= 2Fe (OH)3+3Mg2+。
19． 放热 大于 小于 b电极 H2 2e = 2H+ 2H2+O2 =2H2O
【详解】(1)氢气在燃烧时，放出大量热量，说明该反应是放热反应；这是由于反应物的总能量大于生成物的总能量；由于断裂反应物中的化学键吸收的总能量小于形成产物的化学键放出的总能量。
(2)氢氧燃料电池，通入氢气的一极失电子发生氧化反应，通入氧气的一极得电子发生还原反应，b电极是该电池的正极，a是负极，酸性条件下，负极发生的电极反应式是H2 2e =2H+。电池反应的总方程式是2H2+O2=2H2O。
20． 第二周期第IA族 范德华力(分子间作用力) 2Li+2H2O=2Li++2OH-+H2↑ Li1-xCoO2+xLi++xe-= LiCoO2 避免过充、过放、过电流、短路及热冲击或使用保护元件等
【分析】(1)根据锂元素的原子结构与元素位置的关系分析判断；
(2)氧化锂是离子化合物，Li+与O2-之间通过离子键结合；
(3)①石墨烯结构是平面结构，层内是共价键，层间以分子间作用力结合；
②根据Li是碱金属元素，利用碱金属单质的性质分析；
③锂离子电池放电时正极上Li+得电子变为LiCoO2；
④使用锂离子电池的注意问题是禁止过充、过房，配备相应的保护元件等。
【详解】(1)Li是3号元素，核外电子排布为2、1，所以Li在元素周期表的位置位于第二周期第IA族；
(2) Li2O是离子化合物，Li+与O2-之间通过离子键结合,其电子式为：；
(3)①石墨烯的优点是提高电池的能量密度，石墨烯为层状结构，在层内，C原子之间以共价键结合，在层与层之间存在的作用力是分子间作用力，也叫范德华力；
②Li是碱金属元素，单质比较活泼，容易和水反应产生氢气，反应方程式为：2Li+2H2O=2Li++2OH-+H2↑，所以锂离子电池不能用水溶液；
③根据锂电池总反应方程式可知：锂离子电池在放电时，正极上Li+得电子变为LiCoO2，电极反应式为：Li1-xCoO2+xLi++xe-= LiCoO2；
④锂电池在使用时应该注意的问题是避免过充、过放、过电流、短路及热冲击或使用保护元件等。
【点睛】本题考查了锂元素的有关知识，解答时要根据各种物质的结构，充分利用题干信息进行综合分析、判断。
21． M N 增大
【详解】根据题干信息，放电时，M极由于Li比Ni更活泼，也比N极上的金属活泼，故M极作负极。放电时，M极反应为，阳离子移向正极，故由M电极向N电极移动；由二次电池的原理可知，充电时和放电时同一电极发生的反应互为逆过程，故充电时，M电极电极反应为，质量增大；根据信息放电时产生金属化合物可知，充电时N电极失电子生成Bi，反应为。
22．(1) 硫酸 电流表指针发生偏转 =
(2) 正 = 13.2
【详解】（1）①M为负极，电极反应为N为正极，电极反应为，从物质变化的角度，该实验装置可用于制备硫酸；该装置是原电池当看到电流表指针发生偏转说明该实验装置同时获得了电能；
②M极的电极反应式为；
（2）①转化为，C化合价降低，在阴极上反应，b极接电源负极，a极接电源正极；b极电极反应式为=；
②a极反应为，若a极收集到(标准状况)气体，，转移电子1.8mol，b极电极反应式为=，消耗CO2为，质量为