第四章 化学反应与电能 测试题 （含解析）2023-2024学年高二上学期人教版（2019）化学选择性必修1

第四章 化学反应与电能测试题
一、选择题
1．关于消毒剂NaClO的说法错误的是
A．可以用氯碱工业的产品制备 B．水溶液呈弱碱性
C．通SO2可以增强其消毒能力 D．置于空气中易变质
2．电池对环境的污染目前还没有被人们充分的认识到，下列有关电池污染及回收的有关叙述正确的是
A．电池一般比较小，即使埋到土壤中也不会造成太大危害
B．电池回收的主要目的是为了提取里面的银、汞等金属
C．废旧电池可以直接通过燃烧的方式销毁
D．电池不仅污染土壤，也污染地下水
3．某浓差电池的装置如图所示，该电池使用前先将K与M连接一段时间，K再与N连接，当正负电极室中溶液的浓度相等时，电池将停止放电。下列说法错误的是
A．K与M连接时，当电路中转移0.1mol电子时，乙室溶液质量减少17g
B．K与N连接时，甲室的电极反应式为
C．若换成阳离子交换膜，电池将不能正常使用
D．K分别与M、N连接时，在电解质溶液中的移动方向相反
4．电解饱和食盐水的工业生产叫氯碱工业。如图所示为离子交换膜电解槽电解饱和食盐水原理示意图，下列有关说法错误的是
A．a接电源的负极，b接电源的正极
B．出口A产生的气体能使湿润的淀粉试纸变蓝
C．出口C得到浓NaOH溶液，出口B收集到的气体为
D．若无阳离子交换膜，电解时电解槽内可能会产生NaClO
5．下列说法正确的是
A．糖类、油脂、蛋白质均能在一定条件下水解
B．电解精炼铜时若阳极减少32g，则阴极增加32g
C．镀铜铁制品镀层受损后，铁制品比受损前更易生锈
D．向蛋白质溶液中滴加BaCl2溶液，有沉淀析出，说明蛋白质发生盐析
6．下列指定反应的离子方程式书写正确的是
A．酸性溶液与乙醇反应：
B．向溶液中加入溶液：
C．用足量氨水吸收气体：
D．用惰性电极电解溶液：
7．如图所示的装置，甲中盛有CuSO4溶液，乙中盛有KI溶液，电解一段时间后，分别向C、D电极附近滴入淀粉溶液，D电极附近变蓝。下列说法正确的是
A．E、F电极分别是阴极、阳极
B．若甲池是电解精炼铜，则A电极为粗铜
C．甲中Cu2+移向B电极
D．若C电极为惰性电极，则电解后乙中溶液的pH增大
8．我国科研人员以二硫化钼(MoS2)作为电极催化剂，研发出一种Zn-NO电池系统，该电池同时具备合成氨和对外供电的功能，其工作原理如下图所示(双极膜可将水解离成H+和OH-，并实现其定向通过)。下列说法正确的是
A．使用MoS2电极能加快合成氨的速率 B．外电路中电子从MoS2电极流向Zn/ZnO电极
C．双极膜左侧为阳离子交换膜 D．当电路中转移0.2 mol电子时负极质量减小6.5 g
9．如图中曲线表示一定条件下一定量的锌粒与足量的稀硫酸反应的过程。若使曲线b变为曲线a，可采取的措施是
A．加入硫酸铜固体 B．加入醋酸钠固体
C．稀硫酸换成浓硫酸 D．加热使溶液温度升高
10．化学与生活、科技息息相关。下列说法正确的是
A．2022年投入使用的“福建舰”船体上镶嵌锌块，利用的是牺牲阳极法
B．燃煤脱硫有利于实现“碳达峰、碳中和”
C．高铁车厢采用铝合金，主要是因为铝密度小，常温下不与氧气反应
D．火星探测器携带的太阳能电池帆板的主要材料是二氧化硅
11．下列方程式书写正确的是
A．的电离方程式：
B．水解的离子方程式：
C．碱性锌锰电池中，参与的电极反应式：
D．用惰性电极电解溶液：
12．某同学用如图装置(a为铁电极，b为石墨电极)进行实验，下列说法正确的是
A．电解质溶液为稀硫酸时，铁电极上有气体生成
B．电解质溶液为稀硫酸时，硫酸根向铁电极移动
C．电解质溶液为食盐水时，铁电极发生还原反应
D．电解质溶液为食盐水时，石墨电极上有气体生成
13．X、Y、Z都是金属，把X浸入Z的硝酸盐溶液中，X的表面有Z析出，X和Y组成原电池时，Y为电池的负极。X、Y、Z三种金属的活动性顺序为
A．X＞Y＞Z B．X＞Z＞Y C．Y＞X＞Z D．Y＞Z＞X
14．市场上某种一次性保暖贴是利用金属电化学腐蚀原理制作的，主要成分为铁粉、水、食盐、活性炭、蛭石等，其中，活性炭是电极材料之一，食盐水为电解质溶液。下列有关保暖贴的说法错误的是
A．该保暖贴中铁作负极，发生的电极反应是
B．活性炭作正极，发生的电极反应是
C．该一次性保暖贴放出的热量是氧气与铁粉发生氧化反应时产生的
D．保暖贴使用前要密封保存，使之与空气隔绝
15．我国科学家发现，将纳米级FeF3嵌入电极材料，能大大提高可充电铝离子电池的容量。其中有机离子导体主要含AlxCl，隔膜仅允许含铝元素的微粒通过。工作原理如图所示：
下列说法正确的是
A．若FeF3从电极表面脱落，则电池单位质量释放电量增多
B．为了提高电导效率，左极室采用酸性AlxCl水溶液
C．放电时，AlCl离子可经过隔膜进入右极室中
D．充电时，电池的阳极反应为Al+7AlCl-3e-=4Al2Cl
二、填空题
16．氨气是一种重要的化学物质，可用于制取化肥和硝酸，也可用于燃料电池等。
(1)工业合成氨的热化学方程式为：
化学键
断开1mol化学键需要吸收的能量/kJ a 436 946
表中a为_______。
(2)合成氨原料中的可用CO在高温下与水蒸气反应制得。已知在25℃、101kPa下：
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
①25℃、101kPa下CO与水蒸气反应转化为的热化学方程式为_______。
②根据反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，下列说法正确的是_______(填选项字母)。
a.由反应Ⅱ可以推知： ，则小于
b.反应III的反应热等于分子中化学键断裂时所吸收的总能量与分子中化学键形成时所释放的总能量的差
c.如图可表示反应Ⅰ的反应过程和能量的关系
(3)以氨气代替氢气研发氨燃料电池是当前科研的一个热点，氨燃料电池使用的电解质溶液是的KOH溶液，生成的产物无污染。以此燃料电池，采用电解法制备，装置如图所示。
①石墨Ⅰ电极上的电极反应式为_______。
②Y电极的电极材料是_______。
③通电一段时间后，若右侧玻璃管中产生白色沉淀，理论上石墨Ⅱ上通入的体积至少为_______L(标准状况下)。
17．在铜-锌-稀硫酸原电池中 金属锌电极是______极，电池工作时这一极不断有电子流____，同时发生_______反应，电极反应式为________；金属铜电极的现象是_________，电极反应式为_______。
18．如图所示，各容器中盛有相同物质的量浓度的稀硫酸，回答下列问题：
(1)①中反应的离子方程式是___________②中Sn极的电极反应式为___________
(2)③中被腐蚀的金属是____，其电极反应式为____________
(3)④中铁是___极，比较四个装置中铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是________
19．按要求书写电极反应式和总反应方程式：
(1)用惰性电极电解溶液
阳极反应式：______________________________；
阴极反应式：______________________________；
总反应离子方程式：______________________________。
(2)用作电极电解溶液
阳极反应式：______________________________；
阴极反应式：______________________________；
总反应离子方程式：______________________________。
(3)用铁作电极电解溶液
阳极反应式：______________________________；
阴极反应式：______________________________；
总反应方程式：______________________________。
(4)离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系。由有机阳离子、和组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。钢制品应接电源的_______________极，已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极反应式为______________________________。若改用水溶液作电解液，则阴极产物为_______________。
20．钌基配合物光敏染料敏化太阳能电池工作时的反应为2RuII*+I=2RuIII+3I-，装置如图。该电池负极材料为_______，负极对应的产物为_______；正极材料为_______，正极对应的产物为_______，正极反应式：_______。
21．C、D、G、I均为短周期元素形成的单质，D、G、I为常见非金属气态单质。D元素的原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，C、G同周期，且原子最外层电子数相差4，它们的简单离子电子层结构不同。相互间有如下转化关系：
请填空：
(1) D与I能形成原子个数比为1：1的共价化合物，请写出其分子式：____________；
（2）L是目前应用最广泛的金属，用碳棒作阳极，L作阴极，写出电解E水溶液的化学式：___________________________________。
（3）化合物K 中含有组成单质L的元素，且该元素的质量分数为70%。反应①的化学方程式是_________________________________________________________________，引发该反应的操作是______________________
（4）写出A+F → J的离子方程式：_____________________________________。
22．下图中电极a、b分别为Ag电极和Pt电极，电极c、d都是石墨电极。通电一段时间后，只在c、d两极上共收集到336 mL(标准况)气体。回答：
(1)直流电源中，M为_______极。
(2)Pt电极上生成的物质是_______，其质量为_______g。
(3)电源输出的电子，其物质的量与电极b、c、d分别生成的物质的物质的量之比为2：_______：_______：_______。
(4)AgNO3溶液的浓度_______，(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，AgNO3溶液的pH_______，H2SO4溶液的浓度_______。
(5)若H2SO4溶液的质量分数由5.00%变为5.02%，则原有5.00%的H2SO4溶液为_______g。
23．某课外小组同学对不同条件下铁钉的锈蚀进行了实验。
实验序号 ① ② ③ ④
实验 内容
一周后观察：
（1）铁钉被腐蚀程度最大的是___（填实验序号）。
（2）实验③中主要发生的是____(填“化学腐蚀”或“电化学腐蚀”)。
（3）烧过菜的铁锅未及时洗净（含氯化钠的残留液），第二天便出现红棕色锈斑，试写出有关的电极反应式： 负极____；
（4）根据上述实验，你认为铁发生电化学腐蚀的条件是____。
（5）据资料显示，全世界每年因腐蚀而报废的金属材料相当于其年产量的20%以上。为防护金属被腐蚀可采取的措施有___(填序号)。
①健身器材刷油漆 ②自行车钢圈镀铬 ③将钢管用导线与镁条连接 ④将钢管用导线与碳棒连接
【参考答案】
一、选择题
1．C
解析：A．氯碱工业中，电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氯气和氢气，氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，故A正确；
B． NaClO的水溶液因ClO-水解呈弱碱性，故B正确；
C．SO2通入次氯酸钠溶液中发生氧化还原反应生成硫酸钠、氯化钠，其消毒能力减弱，故C错误；
D． NaClO在空气中因发生反应而变质，故D正确；
答案选C。
2．D
【分析】
解析：A．电池含有有毒的重金属离子，埋到土壤中会引起土壤污染，故A错误；
B．电池回收的主要目的防止污染，其次是回收金属，故B错误；
C．燃烧不能消除重金属离子的污染，所以废旧电池不能直接通过燃烧的方式集中销毁，故C错误；
D．重金属离子会污染环境，重金属离子能溶于水，不仅污染土壤，也污染地下水，故D正确；
故选：D。
3．B
【分析】浓度差电池是利用两极电势差实现两个氧化还原半反应，总反应类似扩散原理，最终两池电解质浓度将相等。该电池使用前先将K与M连接一段时间，开关与M相连时，为电解池，左侧甲室内Ag电极为阳极，右侧乙室内Ag电极为阴极，阳极上Ag失去电子转化为Ag+，阴极上Ag+得到电子转化为Ag，硝酸根透过阴离子交换膜向阳极移动进入左侧，一段时间后，两池中浓度不同；然后将K与N相连，装置为原电池，左侧甲室内硝酸银溶液浓度大，银离子氧化性强，则银离子得电子发生还原反应，左侧甲室内Ag电极为正极，则右侧乙室Ag电极为负极，硝酸根向负极移动进入乙室，据此回答；
解析：A． 据分析，K与M连接时，右侧乙室内、硝酸根迁出，当转移1mol电子时，乙室溶液质量减少(108+62)g=170g，则当电路中转移0.1mol电子时，乙室溶液质量减少17g，A正确；
B．K与N连接时为原电池，甲室为正极区，电极反应式为，B不正确；
C．若换成阳离子交换膜，若有1mol电子转移，阳极1mol Ag溶解、阴极析出1mol Ag，1mol Ag+透过阳离子交换膜进入乙室，则两池中Ag+浓度将相同，开关与N相连时，不会产生电流、将不能正常使用，因此应该选择阴离子交换膜电池，C正确；
D．据分析，K分别与M、N连接时，在电解质溶液中的移动方向相反，D正确；
答案选B。
4．A
解析：A.电解池中，阳离子移向阴极，根据Na+移动方向可知左室为阳极室、右室为阴极室，则a接电源的正极，b接电源的负极，故A项错误；
B.阳极的电极反应式为，出口A产生的气体为，能使湿润的淀粉试纸变蓝，故B项正确；
C.阴极的电极反应式为，出口B收集到，出口C得到浓NaOH溶液，故C项正确；
D.若无阳离子交换膜，与NaOH反应会生成NaCl与NaClO，故D项正确；
故答案选：A。
5．C
解析：A. 糖类中单糖不发生水解，故A错误；
B. 电解精炼铜时，阳极是消耗的锌、铁和铜的质量，若阳极减少32g，则阴极质量增加不y一定为32g，故B错误；
C. 镀铜铁制品镀层受损后，铁作负极，铜作正极，易形成原电池，因此铁制品比受损前更易生锈，故C正确；
D. 钡离子属于重金属离子，向蛋白质溶液中滴加BaCl2溶液，有沉淀析出，说明蛋白质发生变性，故D错误。
综上所述，答案为C。
6．A
解析：A．酸性条件下具有强氧化性，能将乙醇氧化为乙酸，反应的离子方程式为，A正确；
B．向溶液中加入溶液，生成氢氧化铜和硫酸钡两种沉淀，正确的离子方程式为，B错误；
C．为弱电解质，不能拆分，正确的离子方程式为，C错误；
D．用惰性电极电解氯化钠溶液的离子方程式为，D错误；
答案选A。
7．D
【分析】乙中盛有KI溶液，电解一段时间后，分别向C、D电极附近滴入淀粉溶液，D电极附近变蓝，则D极生成I2，碘元素价态升高失电子，故D极为阳极，电极反应式为2I--2e-=I2，C极为阴极，F极为正极，E极为负极，A极为阴极，B极为阳极，据此作答。
解析：A．根据题目信息D电极附近变蓝，可知D电极I 放电产生I2，是阳极，E、F电极分别是负极、正极，A错误；
B．若甲池是电解精炼铜，则B电极作阳极，为粗铜，B错误；
C．甲中Cu2+移向阴极(A电极)，C错误；
D．若C电极为惰性电极，乙中电解总反应为2KI+2H2O2KOH+H2↑+I2，生成KOH，电解后乙中溶液的pH增大，D正确；
故选D。
8．A
【分析】由图可知，一氧化氮在电极做催化剂的作用和酸性条件下，在MoS2电极得到电子发生还原反应生成氨气和水，则MoS2 为原电池的正极，电极反应式为NO+5e-+5H+=NH3+H2O，Zn/ZnO电极为负极，碱性条件下锌失去电子发生氧化反应生成氢氧化锌，电极反应式为Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O 。
解析：A．MoS2是电极反应的催化剂，催化剂能降低反应的活化能，加快合成氨的速率，故A正确；
B．电子流向：负极→负载→正极，Zn/ZnO电极为负极，MoS2电极为正极，外电路中电子从Zn/ZnO电极流向MoS2电极，故B错误；
C．Zn/ZnO电极为负极，电极反应式为Zn-2e-+2OH-=ZnO+H2O，OH-移向Zn/ZnO电极，双极膜左侧为阴离子交换膜，故C错误；
D．负极电极反应式为Zn-2e-+2OH-=ZnO+H2O，负极由Zn→ZnO，质量增加为O元素质量，转移0.2mol电子时，负极上增加0.1mol氧原子，负极质量增加量为0.1mol×16g/mol=1.6g，故D错误；
答案选A。
9．D
【分析】由图像可知，曲线b变为曲线a，反应速率加快，生成氢气的物质的量不变。一定量的锌与足量的稀硫酸反应生成氢气，生成的氢气的量取决于锌的量。
解析：A．加入硫酸铜固体，部分锌和硫酸铜反应生成铜，构成铜锌原电池，反应速率加快，但和硫酸反应的锌质量减小，生成氢气的物质的量减小，故不选A；
B．加入醋酸钠固体，醋酸钠和硫酸反应生成醋酸和硫酸钠，溶液中氢离子浓度降低，反应速率减慢，故不选B；
C．浓硫酸和锌不能生成氢气，故不选C；
D．加热使溶液温度升高，反应速率加快，生成氢气的物质的量不变，故选D；
故选D。
10．A
解析：A．锌不铁活泼，发生氧化反应而保护铁，利用的是牺牲阳极法，A正确；
B．燃煤脱硫会减少硫化物的排放，但是不会减少二氧化碳的排放， B错误；
C．车厢采用铝合金，主要是因为铝密度小、硬度大、耐腐蚀性好，C错误；
D．太阳能电池帆板的主要材料是硅单质，D错误；
故选A。
11．A
解析：A．的电离方程式：，故A正确；
B．水解的离子方程式：，故B错误；
C．碱性锌锰电池中，参与的电极反应式：，故C错误；
D．用惰性电极电解溶液：，故D错误；
故选：A。
12．B
解析：A．电解质溶液为稀硫酸时，形成原电池，Fe做负极，电极反应式Fe-2e-=Fe2+，石墨做正极，电极反应式为2H++2e-=H2↑，则石墨电极上有气体生成，A错误；
B．电解质溶液为稀硫酸时，形成原电池，Fe做负极，阴离子向负极移动，则硫酸根向铁电极移动，B正确；
C．电解质溶液为食盐水时，发生铁的吸氧腐蚀，Fe做负极，电极反应式Fe-2e-=Fe2+，铁电极发生氧化反应，C错误；
D．电解质溶液为食盐水时，发生铁的吸氧腐蚀，Fe做负极，石墨做正极，电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，石墨电极上没有气体生成，D错误；
故选：B。
13．C
解析：X浸入Z的硝酸盐溶液中，有Z析出，说明X能置换出Z，故活泼性X＞Z；根据原电池原理，金属活泼性强的容易失电子，在原电池中作负极，所以活泼性Y＞X；故答案选C。
14．C
解析：A．该保暖贴中，发生的是铁的吸氧腐蚀，铁作负极，电极反应是，A项正确；
B．活性炭作正极，氧气得电子，发生还原反应，电极反应为，B项正确；
C．铁粉与氧气通过无数个微小的电池发生氧化还原反应，放出大量的热，C项错误；
D．铁粉、活性炭、水、食盐等可以构成一个原电池，发生的是铁的吸氧腐蚀，要延长其保质期，应在使用前隔绝空气，密封保存，D项正确；
答案选C。
15．C
【分析】根据图中电子流动方向知铝电极为负极，嵌入电极是正极，工作时，铝单质失去电子生成，再与结合生成，电极反应式为；
解析：A．“将纳米级嵌入电极材料，能大大提高可充电铝离子电池的容量”，若从电极表面脱落，电池容量减小，则电池单位质量释放电量减少，A错误；
B．把左极室的有机离子导体改成水溶液后，会使左极室溶液中的离子总浓度减小，导致电导效率下降，B错误；
C．放电时，左边电极为正极，右边电极为负极，阴离子向负极移动，结合分析可知右边负极需要消耗，故离子经过隔膜进入右极室中，C正确；
D．电池充电时为电解池装置，电池的负极与外接电源负极相连为阴极，电极反应为放电时正极反应的逆过程，反应为，D错误；
故选C。
二、填空题
16．(1)391
(2)
(3) 16.8
解析：（1），解得a=391；故答案为：391。
（2）①将第Ⅲ个方程式减去第Ⅱ个方程式的一半，再减去第Ⅰ个方程式的一半得到25℃、101kPa下CO与水蒸气反应转化为的热化学方程式为 ；故答案为： 。
②a．由反应Ⅱ可以推知： ，生成液态放出的热量更多，但焓变反而更小，因此小于，故a正确；b．反应III的反应热等于石墨(s)和气体分子中化学键断裂时所吸收的总能量与气体分子中化学键形成时所释放的总能量的差，故b错误；c．反应Ⅰ是放热反应，而图只能表示反应Ⅰ的能量的关系，不能表示反应过程图象，故c错误；综上所述，答案为：a。
（3）①燃料电池氨气为还原剂，氧气为氧化剂，氧气作正极，氨气为负极，在碱性电解质中，氨气变为氮气，因此石墨Ⅰ电极上的电极反应式为；故答案为：。
②石墨II是正极，则Y为阳极，要生成氢氧化亚铁，则Y电极的电极材料是铁；故答案为：Fe。
③通电一段时间后，若右侧玻璃管中产生白色沉淀，则转移了1.5mol×2=3mol电子，理论上石墨Ⅱ上通入物质的量为，其体积至少为0.75mol ×22.4L mol 1＝16.8L；故答案为：16.8。
17． 负 出 氧化 Zn-2e-=Zn2+ 有气泡产生 2H++2e-=H2↑
解析：在铜-锌-稀硫酸原电池中，总反应为锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，金属锌电极是负极，电池工作时这一极不断有电子流出，失去电子，发生氧化反应，电极反应式为Zn-2e-=Zn2+；金属铜电极为正极，电极反应式为2H++2e-=H2↑，现象是有气泡产生。
18． Fe+2H+=Fe2++H2↑ 2H++2e-=H2↑ Zn Zn-2e-=Zn2+ 阳 ④＞②＞①＞③
解析：(1)①中Fe与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，反应的离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑；在装置②中，Fe、Sn、稀硫酸构成原电池，Fe比Sn活泼，则Sn为正极，Sn极的电极反应式为2H++2e-=H2↑；
(2)装置③中，Fe、Zn、稀硫酸构成原电池，Zn比Fe活泼，则Zn为负极，Zn被腐蚀，Fe被保护，Zn电极反应式为Zn-2e-=Zn2+；
(3)在装置④中，铁连接外加电源的正极，Fe是阳极，Fe被腐蚀；金属被腐蚀的速率：电解腐蚀速率＞原电池腐蚀速率＞化学腐蚀速率＞被保护的腐蚀速率，则四个装置中铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是：④＞②＞①＞③。
19．(1)
(2)
(3)
(4) 负
解析：（1）用惰性电极电解MgCl2溶液，溶液中存在Mg2+、H+、Cl-、OH-，阳极Cl-先失电子，反应式为2Cl--2e-=Cl2↑；阴极水电离出的H+先得电子生成H2，电离出的OH-与Mg2+结合，反应式为Mg2++2H2O+2e-=H2↑+Mg(OH)2↓，两极反应式相加消去电子得到总反应离子方程式为；
（2）用Al作电极电解NaOH溶液，阳极Al作为活性电极失去电子生成Al3+，与OH-结合生成AlO，反应式为2Al-6e-+8OH-=2+4H2O，阴极H2O电离出的H+比Na+先得电子生成H2，反应式为6H2O+6e-=3H2↑+6OH-，两极反应式相加消去电子得到总反应离子方程式；
（3）用铁作电极电解溶液，阳极Fe作为活性电极失去电子生成Fe2+，，反应式为，阴极水电离出的H+先得电子生成H2，其反应式为，两极反应式相加消去电子得到总反应离子方程式为；
（4）电镀时，镀件作阴极，即钢制品作阴极，接电源负极，根据阴极生成Al可知反应式为4+3e-=Al+7。若改用AlCl3水溶液作电解液，阴极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，产物为H2。
20． 透明导电玻璃 RuIII 镀导电玻璃
解析：根据原电池中电子由负极流向正极，可得钌基配合物光敏染料敏化太阳能电池工作时电池的负极为透明导电玻璃，发生失电子的氧化反应，电极反应式为2RuII*-2e-= 2RuIII，故负极对应产物为RuIII；正极为镀导电玻璃，发生得电子的还原反应，电极反应式为，正极产物为。
21． H2O2 2KCl+2H2O2KOH+Cl2↑+H2↑ Fe2O3+2Al2Fe + Al2O3 在混合物上加少量KClO3，插上Mg条并将其点燃 Al2O3+2OH-===2AlO2-+H2O
【分析】C、D、G、I均为短周期元素形成的单质，D、G、I为常见非金属气态单质；D的原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，则D原子有2个电子层，最外层电子数为6，则D原子为氧原子，所以D为氧气；E的水溶液电解生成F、I、G三种物质，电解质与水都发生电解，其中I、G是短周期元素形成的气体单质，说明E的酸根电解生成气体，应生成氯气，所以另一种气体是氢气，F为碱，E为氯化物，即I、G为氢气和氯气，F为碱，E为氯化物；加热B生成氧气与氯化物，故B应为氯酸钾，E应为氯化钾，F应为氢氧化钾；C、G同周期，且最外层电子数相差4，则G应为氯气，I应为氢气，C、G原子的最外层电子数相差4，C的最外层电子数为3，它们的简单离子电子层结构不同，则C应为Al；电解A得铝与氧气，故A应为氧化铝；C与G反应生成H，故H应为氯化铝，H的水溶液与过量F反应生成J，A与过量F溶液反应生成J，J应为偏铝酸钾；C与K高温得到A与L，则K为氧化铁，L为铁．然后再进行验证符合转化关系，据以上分析解答。
解析：根据上述分析可知，
（1）D为氧气、I为氢气，D与I能形成原子个数比为1：1的共价化合物为H2O2；
综上所述，本题正确答案为：H2O2；
（2）用碳棒作阳极，Fe作阴极，电解1L1mol L-1的KCl水溶液，氯离子在阳极放电，生成氯气，水在阴极放电，生成氢气与氢氧根，反应的化学方程式2KCl+2H2O2KOH+Cl2↑+H2↑；
综上所述，本题正确答案为：2KCl+2H2O2KOH+Cl2↑+H2↑；
（3）化合物K中含有组成单质L的元素，化合物中Fe元素的质量分数为70%，则氧元素的质量分数为30%，所以化学式中铁原子与氧原子个数之比为70%/56:30%/16=2：3，所以化合物K为Fe2O3，铝与氧化铁反应生成氧化铝与铁，反应的化学方程式是 Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe；把氧化铁和铝粉混合后，在混合物上加少量KClO3，插上Mg条并将其点燃，反应即可发生；
综上所述，本题正确答案为：Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe；在混合物上加少量KClO3，插上Mg条并将其点燃；
（4）A为氧化铝，F为氢氧化钾；J为偏铝酸钾，氧化铝与氢氧化钾反应生成偏铝酸钾与水，离子方程式为Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O；
综上所述，本题正确答案为：Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O。
22． 正 Ag 2.16 2 1 不变 不变 增大 45.18
解析：(1) 只在c、d两极上共收集到336 mL(标准况)气体，说明c为阳极，则直流电源中，M为正极。
(2)Pt电极为阴极，是溶液中的银离子得到电子生成银，c极为阳极，是溶液中氢氧根离子反应生成氧气，d上析出氢气，所以当生成336mL气体，即0.015mol，其中0.01mol氢气，和0.005mol氧气，转移0.02mol电子，则析出0.02mol银，其质量为2.16g。
(3)b上产生银，c上产生氧气，d上析出氢气，根据电子守恒分析，电源输出的电子，其物质的量与电极b、c、d分别生成的物质的物质的量之比为2：2：：1。
(4)a极为银，失去电子生成银离子，b上析出银，所以AgNO3溶液的浓度不变，AgNO3溶液的pH不变，H2SO4溶液中水被电解生成氢气和氧气，硫酸的浓度增大；
(5) 336mL气体，即0.015mol，其中0.01mol氢气，和0.005mol氧气，即消耗了0.01mol水，即减少了0.18克水，假设原溶液的质量为mg，则有，解得m=45.18g。
23． ④ 电化学腐蚀 Fe－2e-=Fe2+ 接触水和空气 ①②③
【分析】（1）铁的腐蚀有化学腐蚀和电化学腐蚀两种，电化学腐蚀比化学腐蚀要快，注意比较以上四种情况的腐蚀类型和影响腐蚀的条件；
（2）注意分析能否形成原电池条件来判断腐蚀的类型；
（3）负极上发生氧化反应，正极发生还原反应；
（4）电化学腐蚀发生了原电池反应，从原电池的形成条件来判断；
（5）金属的防护措施有牺牲阳极的阴极保护法、外加电流的阴极保护法，另外还有电镀、喷镀、喷油漆等方法使金属与空气、水等物质隔离，以防止金属腐蚀。
解析：（1）①在干燥空气中难以腐蚀，②隔绝空气也难以腐蚀，③④发生电化学腐蚀，但④中电解质溶液离子浓度大，导电性强，电化学腐蚀速率快，故选④；
（2）③中蒸馏水溶解氧气，能发生电化学腐蚀；
（3）反应中铁是负极，发生氧化反应，生成Fe2＋，负极为：Fe-2e－=Fe2＋；
（4）电化学腐蚀发生了原电池反应，从原电池的形成条件来判断：有两个活泼性不同的电极、电解质溶液、闭合回路，金属腐蚀时还有有空气，总之，电化学腐蚀的条件是：铁接触空气和电解质溶液（铁与潮湿空气接触）