专题1 化学反应与能量变化 （含解析）单元检测题 2023-2024学年高二上学期化学苏教版（2019）选择性必修1

专题1《化学反应与能量变化》单元检测题
一、单选题
1．下列说法或实验方案正确的是
A．相同条件下等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量多
B．用甲基橙试剂可以检验溶液的酸碱性
C．铅蓄电池在进行放电反应时，其正极和负极的质量都会增加
D．合成氨工业中通常采用高温高压的方法来加快化学反应速率和提高氨的产率
2．下列有关反应的离子方程式正确的是
A．惰性电极电解氯化铁溶液：
B．中同时加入溶液和可制：
C．草酸(乙二酸)溶液和溶液的中和：
D．在酸性溶液中逐渐通入少量气体，观察到有浑浊出现：
3．已知反应是可逆反应。设计如图装置进行下述操作：
I、向(B)烧杯中逐滴加入浓盐酸，发现微安培表指针偏转；
II、若改往(B)烧杯中滴加40% NaOH溶液，发现微安培表指针向前述相反方向偏转。
下列说法正确的是
A．操作I中，石墨棒(a)为电池正极
B．操作I中，B烧杯的电极反应式为：
C．盐桥中应充入饱和KNO3溶液和琼脂
D．操作II中，平衡逆向移动，盐桥中的阳离子移向B烧杯
4．神舟十四号顺利发射、“天宫课堂”在中国空间站开讲，展示了我国科技发展的巨大成就。科技兴国离不开化学科学。下列说法错误的是
A．“太空冰雪实验”中，乙酸钠过饱和溶液结晶，该过程放出热量
B．“五环实验”中，向乙酸溶液中滴加甲基橙溶液后变成红色
C．在太空失重状态下，“水油分离实验”中，分液静置即可实现水和油的分离
D．“泡腾片实验”中，柠檬酸与小苏打反应，说明酸性：柠檬酸>碳酸
5．利用铜配合物10-phenanthroline-Cu做催化剂电催化可还原CO2制备碳基燃料(包括CO、烷烃和羧酸等)，其装置原理如图所示。下列说法正确的是
A．石墨烯为阴极，电极反应式为CO2＋2H2O＋2e-=HCOOH＋2OH-
B．该装置工作时，H＋穿过质子交换膜从右向左移动
C．每转移2mol电子，阴极室电解质溶液质量增加46g
D．该装置工作一段时间后，阳极室电解质溶液pH不变
6．如图是利用电解池原理进行脱硫的过程，电化学膜的主要材料是碳和熔融的碳酸盐。下列说法错误的是
A．b电极应连接外接电源的正极
B． 阴极反应式为H2S+2e-==S2-+H2↑
C．净化气中CO2含量明显增加，是电化学膜中的碳被氧化
D．工作一段时间后，生成H2和S2的物质的量之比为2∶1
7．2019年诺贝尔化学奖授予了锂离子电池开发的三位科学家，一种高能LiFePO4电池多应用于公共交通，结构如图所示。电池中间是聚合物的隔膜，其主要作用是在反应过程中只让Li+通过，原理如下：(1-x)LiFePO4+xFePO4+LixCnLiFePO4+nC。下列说法错误的是
A．充电时，阳极反应为xLi++nC+xe-=LixCn
B．充电时，当外电路中通过1mole-时，阳极质量减小7g
C．放电时，电子由负极→用电器→正极
D．放电时，Li+向正极移动
8．一种光照充电电池工作原理如下图所示，光照时，光催化电极产生电子和空穴，对电池进行充电。下列说法正确的是。
A．该电池交换膜为交换膜
B．电池的总反应：
C．放电时，正极反应：
D．充电时阳极反应：
9．氨硼烷()电池可在常温下工作，装置如图所示。该电池工作时的总反应为，下列说法正确的是
A．正极附近溶液的减小
B．电池工作时，通过质子交换膜向负极移动
C．消耗氨硼烷，理论上有被氧化
D．电池负极反应式为
10．为增强铝的耐腐蚀性，以铅蓄电池为外电源，以Al作阳极、Pb作阴极，电解稀硫酸，使铝表面的氧化膜增厚。其反应原理如下。电解过程中，判断不正确的是
电池：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4(s)+2H2O电解：2Al+3O2Al2O3
电池 电解池
A H+移向PbO2电极 H+移向Pb电极
B 每消耗3molPb 生成1molAl2O3
C 正极：PbO2+4H++2e-+SO=PbSO4+2H2O 阳极：2Al+3H2O-6e-=Al2O3+6H+
D Pb电极质量随时间推移而变小 Pb电极质量不变
A．A B．B C．C D．D
11．下列关于盖斯定律描述不正确的是
A．化学反应的反应热不仅与反应体系的始态和终态有关，也与反应的途径有关
B．盖斯定律遵守能量守恒定律
C．利用盖斯定律可间接计算通过实验难测定的反应的反应热
D．利用盖斯定律可以计算有副反应发生的反应的反应热
12．关于反应，下列说法不正确的是
A．该反应体现了的强氧化性和酸性
B．反应生成22.4L(标况下)NO气体时转移3mol电子
C．该反应中氧化产物只有S
D．若设计成原电池，作为负极材料
13．直接碳燃料电池以熔融碳酸盐(K2CO3)为电解液，a、b为惰性电极。用该电池处理含Cr2O的工业废水，装置示意图如图所示。下列说法错误的是
A．图中隔膜为阳离子交换膜
B．处理废水时，b极的电极反应式为2CO2+O2+4e-=2CO
C．处理废水时，右侧装置中发生的反应有6Fe2++Cr2O+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O
D．当消耗3.6g碳时，理论上消耗33.6gFe
14．已知： ，下列说法正确的是
A．的燃烧热为
B．该反应能说明比稳定
C．
D．由于题设没有条件限制，所以反应中的能量变化与反应体系的温度和压强无关
15．将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是
A．两烧杯中铜片表面均无气泡产生
B．甲中铜片是正极，乙中铜片是负极
C．两烧杯中锌片的质量都不断减小
D．产生气泡的速度甲比乙慢
二、填空题
16．图中甲池的总反应式为。
（1）甲池中负极上的电极反应式为 。
（2）乙池中石墨电极上电极反应式为 。
（3）要使乙池恢复到电解前的状态，应向溶液中加入适量的 。
A．CuO B．Cu(OH)2 C．CuCO3 D．CuSO4
（4）若将乙池中两个电极改成等质量的Fe和Cu，实现在Fe上镀Cu，当甲中消耗1.6gN2H4时，乙池中两个电极质量差为 g。
17．金属Mg及其化合物有重要的用途，请回答下列问题
（1）MgO的重要用途有 。（写出一种）
（2）井水中含有较多的Ca2+、Mg2+、HCO3-等离子，可以通过煮沸的方式将Mg2+转化为Mg(OH)2，发生的离子方程式是： 。
（3）金属Mg可以用来冶炼Ti:2Mg+TiCl4Ti+2MgCl2。可以用作该反应保护气的是 。
A．He B．CO2C．N2D．HCl
（4）在蒸发皿中放入研细的碘和镁粉，无现象，滴入几滴水后立即产生大量的紫烟，紫烟的成分是 （填分子式）；对于实验中水的作用，甲同学认为是水溶解了I2，增大了I2与Mg的接触面积，导致了反应加快，乙同学认为是I2与H2O反应生成了酸，是酸与Mg反应放出热量，加快了I2与Mg的反应，请利用供选试剂：0.01mol/L I2的CCl4溶液、0.01 mol/L I2水、I2粉、Mg粉、蒸馏水，设计实验证明哪位同学的说法合理： 。（包括实验过程、现象和结论）
（5）一种新型的Mg-H2O2酸性介质电池工作原理如图，正极发生的电极方程式为： 。
18．Li—CuO二次电池的比能量高、工作温度宽，性能优异，广泛应用于军事和空间领域。
（1）Li—CuO电池中，金属锂做 极 。
（2）比能量是指消耗单位质量的电极所释放的电量，用来衡量电池的优劣。比较Li、Na、Al分别作为电极时比能量的大小： 。
（3）通过如下过程制备CuO。
①过程Ⅰ，H2O2的作用是 。
②过程Ⅱ产生Cu2(OH)2CO3的离子方程式是 。
③过程Ⅱ，将CuSO4溶液加到Na2CO3溶液中，研究二者不同物质的量之比与产品纯度的关系（用测定铜元素的百分含量来表征产品的纯度），结果如下：
已知：Cu2(OH)2CO3中铜元素的百分含量为57.7%。
二者比值为1:0.8时，产品中可能含有的杂质是 ，产生该杂质的原因是 。
④ 过程Ⅲ反应的化学方程式是 。
（4）Li—CuO二次电池以含Li+的有机溶液为电解质溶液，其工作原理示意如下。放电时，正极的电极反应式是 。
三、实验题
19．如图所示，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理等相关问题，其中乙装置中X为阳离子交换膜。请按要求回答相关问题：
(1)甲中甲烷燃料电池的负极反应式为 。
(2)乙中石墨电极(C)作 极。
(3)若甲中消耗2.24 L(标况)氧气，乙装置中铁电极上生成的气体为 (填化学式)，其体积(标况)为 L。
(4)若丙中是AgNO3溶液，a、b电极为石墨，一段时间后，溶液的pH (填“变大”“变小”或“不变”)，写出丙中反应的化学方程式 。
20．I.某同学做同周期元素性质递变规律实验时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象如下表。
实验方案 实验现象
①用砂纸擦后的镁带与沸水反应，再向反应后溶液中滴加酚酞 (A)浮于水面，熔成一个小球，在水面上无定向移动，随之消失，溶液变红色
②向新制的H2S饱和溶液中滴加新制的氯水 (B)产生气体，可在空气中燃烧，溶液变成浅红色
③钠与滴有酚酞试液的冷水反应 (C)反应不十分强烈，产生的气体可以在空气中燃烧
④镁带与2 mol·L－1的盐酸反应 (D)剧烈反应，产生可燃性气体
⑤铝条与2 mol·L－1的盐酸反应 (E) 生成淡黄色沉淀
请你帮助该同学整理并完成实验报告：
实验目的：探究同周期元素的金属性和非金属性的递变规律。
实验用品：
仪器：①试管 ②酒精灯 ③胶头滴管 ④试管夹⑤镊子⑥小刀⑦玻璃片⑧砂纸 ⑨烧杯等。
药品：钠、镁带、铝条、2 mol·L－1的盐酸、新制的氯水、饱和的H2S溶液等。
(1)实验内容：（填写与实验方案相对应的实验现象）
① ② ③ ④ ⑤ （用A-E表示）
写出③的离子方程式 。
(2)实验结论： 。
Ⅱ. 实验室利用如图装置进行中和热的测定，请回答下列问题：

(3)从实验装置上看，图中尚缺少一种玻璃仪器是 。
(4)做1次完整的中和热测定实验，温度计需使用 次。
(5)某同学为了省去清洗温度计的麻烦，建议实验时使用两支温度计分别测量酸和碱的温度，你是否同意该同学的观点，为什么？ 。
21．某化学研究性学习小组针对原电池形成条件，设计了实验方案，进行如下探究。
(1)请填写有关实验现象并得出相关结论。
编号 实验装置 实验现象
① 锌棒逐渐溶解，表面有气体生成；铜棒表面无现象
② 两锌棒逐渐溶解，表面均有气体生成；电流计指针不偏转
③ 铜棒表面的现象是有气体生成，电流计指针发生偏转
①通过实验2和3，可得出原电池的形成条件是 。
②通过实验1和3，可得出原电池的形成条件是 。
③若将3装置中硫酸换成乙醇，电流计指针将不发生偏转，从而可得出原电池形成条件是 。
(2)分别写出实验3中Zn棒和Cu棒上发生的电极反应式：
Zn棒： 。
Cu棒： 。
(3)实验3的电流是从 棒流出(填“Zn”或“Cu”)，反应过程中若有0.4mol电子发生了转移，则Zn电极质量减轻 g。
试卷第4页，共10页
参考答案：
1．C
【详解】A． 固体变成气体是吸热过程，相同条件下等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量少，故A错误；
B． 用甲基橙试剂的变色范围是pH为3.1-4.4，常用作酸碱中和滴定的指示剂，无法检验溶液的酸碱性，故B错误；
C． 铅蓄电池在放电过程中，负极电极反应式：Pb+SO-2e-=PbSO4，负极生成PbSO4质量增加，正极电极反应式为PbO2+4H++SO+2e-=PbSO4+2H2O，正极生成PbSO4质量也增加，故C正确；
D． 合成氨是放热反应，升高温度平衡逆向移动，转化率降低，故D错误；
故选C。
2．B
【详解】A．惰性电极电解氯化铁溶液时，阳离子放电顺序：，则阴极应该优先放电，不会生成氢氧化铁，正确的反应为：，故A错误；
B．与发生氧化还原反应，在碱性条件下生成，离子方程式为：，故B正确；
C．产物草酸钙难溶于水，应写化学式，正确的反应为：，故C错误；
D．酸性溶液中：氧化性：，通入少量气体时氧化硫化氢生成硫单质，离子方程式为：，故D错误；
故选：B。
3．B
【分析】由图可知，该装置为原电池，操作I中，增加H+的浓度，平衡正向移动，得到电子被还原，石墨棒(2)极为正极，电子反应为：+2e-+2H+=+H2O，操作II中加NaOH溶液，H+浓度降低，平衡逆向移动，石墨棒(2)极为负极，据此解答
【详解】A．由上述分析可知，操作I时 石墨棒(1)棒为负极，A错误；
B．操作I中石墨棒(2)极为正极，B烧杯中的电极反应式为：，B正确；
C． 在酸性条件下具有强氧化性，会参与反应过程，所以盐桥中不能用饱和KNO3溶液，C错误；
D．操作II中，平衡逆向移动，石墨棒(2)棒为负极，盐桥中的阳离子由负极移向正极，及钾离子向A烧杯移动，D错误；
故选B。
4．C
【详解】A．乙酸钠过饱和溶液结晶形成温热冰球说明析出乙酸钠的过程放出热量，故A正确；
B．乙酸是弱酸，在溶液中能部分电离出乙酸根离子和氢离子使溶液呈酸性，则向乙酸溶液中滴加甲基橙溶液后变成红色，故B正确；
C．分液是利用互不相溶的液体的密度不同，所受重力不同而达到水和油分层的目的，太空中水油处于失重状态，所以无法通过分液静置水和油的分离，故C错误；
D．泡腾片实验发生的反应为酸性比碳酸强的柠檬酸与碳酸氢钠溶液反应生成柠檬酸钠、二氧化碳和水，故D正确；
故选C。
5．C
【分析】根据装置图，H2O在Pt上转化成氧气，氧元素的化合价升高，说明Pt为阳极，则石墨烯为阴极，据此分析；
【详解】A．根据上述分析，石墨烯为阴极，交换膜为质子交换膜，电极反应式为CO2＋2H+＋2e-=HCOOH，故A错误；
B．根据电解原理，H+应从左向右移动，故B错误；
C．转移2mol电子，有44gCO2参加反应，同时有2molH+从阳极移向阴极，阴极室电解质质量增加44g+2g=46g，故C正确；
D．阳极室电极反应式为H2O-4e-=O2↑+4H+，c(H+)增大，pH减小，故D错误；
答案为C。
6．C
【详解】A．b电极硫离子反应生成S2，失去电子，为阳极，应连接外接电源的正极，A正确，不符合题意；
B．a为阴极，是硫化氢反应生成氢气和硫离子，阴极反应式为H2S+2e-=S2-+H2↑，B正确，不符合题意；
C．净化气中CO2含量明显增加，不是电化学膜中的碳被氧化，整个体系中并没有可氧化碳的物质，是来自于熔融的碳酸盐的分解，C错误，符合题意；
D．每个氢气对应2个电子，每个S2对应4个电子，所以生成的氢气和S2的比例为2：1，D正确，不符合题意；
故选C。
7．A
【详解】A． 充电时，该装置为电解池，左边为阳极，右边为阴极，阴极得电子，电极反应为xLi+＋nC＋xe-＝LixCn，故A错误；
B． 充电时，当外电路中通过1mole-时，有1molLi参加反应，阳极质量减小7g，故B正确；
C． 放电时，该装置为原电池，在原电池中，电子由负极→用电器→正极，故C正确；
D． 放电时，该装置为原电池，在原电池中，阳离子向正极移动，即Li+向正极移动，故D正确；
故选A。
8．D
【分析】由图可知，放电时，锂发生氧化反应生成锂离子，锂为负极，则光催化电极为正极；
【详解】A．该电池交换膜在充放电时要能顺利通过阳离子锂离子的迁移，故为阳离子交换膜，A错误；
B．由分析可知，放电时锂发生氧化反应生成锂离子，氧气得到电子发生还原反应与迁移过来的锂离子生成Li2O2；充电时发生相反的反应，故总反应为：，B错误；
C．放电时，光催化电极为正极，氧气得到电子发生还原反应生成Li2O2，反应为，C错误；
D．光照时，光催化电极产生电子和空穴，对电池进行充电；充电时光催化电极为阳极，Li2O2发生氧化反应生成锂离子和氧气，阳极反应：，D正确；
故选D。
9．D
【分析】由图可知，B元素由-3价升高为+3价失电子，故左侧电极为负极，电极反应式为，右侧电极为正极，电极反应式为H2O2+2e-+2H+=2H2O，据此分析解题。
【详解】A．正极反应氢离子被消耗，pH值增大，A错误；
B．电池工作时，负极生成氢离子，正极消耗氢离子，故氢离子透过交换膜向正极移动，B错误；
C．电池工作时的总反应为NH3 BH3+3H2O2═NH4BO2+4H2O，消耗0.1mol氨硼烷，理论上有0.3molH2O2被还原，C错误；
D．左侧电极为负极，电极反应式为，D正确；
故答案为：D。
10．D
【分析】电池：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4(s)+2H2O中Pb失电子，做负极，PbO2做正极；电解：2Al+3O2Al2O3中，Al作阳极、Pb作阴极。
【详解】A．电池中，溶液中氢离子向正极二氧化铅电极移动，电解池中，溶液中氢离子向阴极移动，故A正确；
B．串联电池中转移电子数相等，每消耗3molPb，根据电子守恒生成1molAl2O3，故B正确；
C．原电池正极上二氧化铅得电子生成硫酸铅，电解池中阳极上Al失电子生成氧化铝，故C正确；
D．原电池中铅作负极，负极上铅失电子和硫酸根离子反应生成难溶性的硫酸铅，所以质量增加，在电解池中，Pb阴极，阴极上氢离子得电子生成氢气，所以铅电极质量不变，故D错误；
答案选D。
11．A
【详解】A．化学反应的反应热与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关，故A项错误；
B．盖斯定律也遵守能量守恒定律，故B项正确；
C．利用盖斯定律可间接计算通过实验难以测定的反应的反应热，故C项正确；
D．利用盖斯定律可以计算有副反应发生的反应的反应热，故D项正确。
故答案选A。
12．C
【详解】A．根据离子方程式可知，N的部分化合价由+5价降低为+2价，即HNO3作氧化剂，有硝酸铜生成，因此部分HNO3表现酸性，故A说法正确；
B．Cu2S中Cu显+1价，S显-2价，根据离子方程式可知，Cu、S的化合价升高，部分N的化合价降低，生成标准状况下22.4LNO，转移电子物质的量为=3mol，故B说法正确；
C．氧化产物是还原剂被氧化得到产物，根据B选项分析，氧化产物有S、Cu2+，故C说法错误；
D．该反应为氧化还原反应，根据原电池工作原理，负极上发生氧化反应，化合价升高，因此Cu2S作负极材料，故D说法正确；
答案为C。
13．A
【分析】据图可知电池工作时炭粉被氧化生成CO2，所以a极为负极，根据电解液成分和电子守恒可得电极反应应为C+2CO-4e-=3CO2，b极为正极，空气中的氧气被还原，结合二氧化碳生成碳酸根，电极反应为2CO2+O2+4e-=2CO。
【详解】A．正极即b极产生的碳酸根要迁移到a极，所以隔膜为阴离子交换膜，A错误；
B．b极为正极，空气中的氧气被还原，结合二氧化碳生成碳酸根，电极反应为2CO2+O2+4e-=2CO，B正确；
C．金属铁与电池正极相连为阳极，所以工作时电极被氧化生成Fe2+，之后Fe2+将废水中的Cr2O还原为Cr3+，离子反应方程式为6Fe2++Cr2O+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O，C正确；
D．3.6g碳的物质的量为0.3mol，根据a极反应可知转移1.2mol电子，根据电子守恒可知可以氧化0.6molFe生成Fe2+，质量为0.6mol×56g/mol=33.6g，D正确；
综上所述答案为A。
14．C
【详解】A．燃烧热是1mol可燃物燃烧 稳定氧化物所放出的热量，故A错误；
B．该反应只能体现和2mol和1molO2的总能量小于2molCO2和4molH2的总能能量，故B错误；
C．根据盖斯定理可得出该反应是题目反应的逆过程的一半，热化学方程式为： ，故C正确；
D．由于题设没有条件限制，默认为所以反应中的能量变化是在常温和常压下测定，故D错误；
故答案为C。
15．C
【分析】图甲所示装置构成了以锌片为负极，以铜片为正极，以稀硫酸为电解质溶液的原电池；图乙所示装置未构成原电池，锌与稀硫酸反应，铜不与稀硫酸反应。
【详解】A．据分析，甲烧杯铜是正极，电解质中H+在铜片表面得电子生成氢气，有气泡产生，A错误；
B．据分析，甲中铜片是正极，乙未构成原电池，B错误；
C．据分析，甲中锌片作负极失去电子，生成锌离子进入溶液，锌片质量减小，乙中锌与稀硫酸反应，两烧杯中锌片的质量都不断减小，C正确；
D．据分析，图甲所示装置构成了原电池加快氧化还原反应速率，产生气泡的速度甲比乙快，D错误；
故选C。
16． N2H4＋4OH－－4e－=N2↑＋4H2O 2H2O－4e－=O2↑＋4H＋或4OH－－4e－=2H2O＋O2↑ A、C 12.8
【分析】从图中可以看出，甲池为燃料电池，乙池为电解池。通N2H4的电极为负极，通O2的电极为正极；乙池中，石墨电极为阳极，铁电极为阴极。
（1）甲池中通入N2H4的电极为负极，N2H4在碱性条件下失电子，生成N2等。
（2）乙池中石墨电极为阳极，H2O失电子，生成O2等。
（3）要使乙池恢复到电解前的状态，应先看阴、阳极的产物，离开溶液的两电极产物反应后，加入电解后的乙池电解质溶液中，即可恢复原来的性质。
（4）乙池电极得失电子的物质的量，与N2H4失电子的物质的量相等，当甲中消耗1.6gN2H4时，线路中通过的电子为=0.2mol，即可求出乙池中两个电极质量差。
【详解】（1）甲池中通入N2H4的电极为负极，N2H4在碱性条件下失电子，生成N2等，电极反应式为N2H4＋4OH－－4e－=N2↑＋4H2O。答案为：N2H4＋4OH－－4e－=N2↑＋4H2O；
（2）乙池中石墨电极为阳极，H2O失电子，生成O2等，电极反应式为2H2O－4e－=O2↑＋4H＋或4OH－－4e－=2H2O＋O2↑。答案为：2H2O－4e－=O2↑＋4H＋或4OH－－4e－=2H2O＋O2↑；
（3）乙池中石墨电极反应式为2H2O－4e－=O2↑＋4H＋，铁电极反应式为Cu2++2e-=Cu，O2与Cu反应生成CuO，所以应往溶液中加入CuO或CuO CO2。答案为：A、C；
（4）在乙池中，石墨电极换为铜电极，电极反应式为Cu-2e-=Cu2+，铁电极不变，铁电极发生的反应式为Cu2++2e-=Cu。当甲中消耗1.6gN2H4时，线路中通过的电子为=0.2mol，即可求出乙池中，铜电极质量减轻0.1mol×64g/mol=6.4g，Fe电极质量增重0.1mol×64g/mol=6.4g，两个电极质量差为6.4g-(-6.4g)=12.8g。答案为：12.8。
【点睛】电解结束后，溶液的性质通常会发生一定的改变。若想让电解质恢复电解前的性质，应在电解后的溶液中加入某物质，此物质为两电极产物(离开溶液)发生反应的产物，或者相当于该物质的物质。如此题中，阴极生成Cu，阳极生成O2，二者反应生成CuO，则应往电解后的溶液中加入CuO，加入的量与电解时生成量相同。也可加入CuCO3(分解产物为CuO、CO2)，但不能加入Cu(OH)2(分解产物为CuO、H2O)。
17． 做耐火材料或冶炼Mg Mg2++ 2HCO3-Mg(OH)2↓+2CO2↑ A I2 取少量的0.01mol/L的CCl4溶液于试管中，加入少量Mg粉，振荡；再加入少量蒸馏水振荡，对比加水前后反应的快慢，如加快明显说明乙同学正确，如加快不明显，说明甲同学正确。或取两支试管，分别加入相同体积的两种碘的溶液，同时加入相同量的Mg粉，观察两支试管反应的快慢，如盛水溶液的试管明显快些，说明乙同学正确，如两试管反应速度相差不大，说明甲同学正确 H2O2+2H++2e-=2H2O
【详解】（1）MgO的重要用途有做耐火材料或冶炼Mg等；
（2）加热时促进镁离子和碳酸氢根离子的水解反应，因此发生的离子方程式是Mg2++ 2HCO3-Mg(OH)2↓+2CO2↑；
（3）镁与CO2、氮气和氯化氢均反应，所以可以用作该反应保护气的是He，答案选A；
（4）碘是紫黑色固体，所以紫烟的成分是I2；根据两个假设可知实验方案为：取少量的0.01mol/L的CCl4溶液于试管中，加入少量Mg粉，振荡；再加入少量蒸馏水振荡，对比加水前后反应的快慢，如加快明显说明乙同学正确，如加快不明显，说明甲同学正确。或取两支试管，分别加入相同体积的两种碘的溶液，同时加入相同量的Mg粉，观察两支试管反应的快慢，如盛水溶液的试管明显快些，说明乙同学正确，如两试管反应速度相差不大，说明甲同学正确；
（5）原电池中正极发生得到电子的还原反应，因此正极是双氧水得到电子，电极方程式为H2O2+2H++2e-=2H2O。
18． 负 Li＞Al＞Na 氧化剂 2Cu2+ + 2CO32- + H2O == Cu2(OH)2CO3↓+ CO2↑ Cu(OH)2或4 Cu(OH)2·CuCO3 等 当Na2CO3用量减少时，c(CO32-)变小，CO32-水解程度变大，c(OH-)/ c(CO32-)增加，c(OH-)对产物的影响增大 Cu2(OH)2CO3 2CuO + CO2 + H2O CuO + 2e－ + 2Li+ == Cu + Li2O
【详解】(1)Li-CuO电池中，Li失去电子，金属锂做负极，故答案为负；
(2)比能量是指消耗单位质量的电极所释放的电量，设质量均为m，则＞×3＞，则Li、Na、Al分别作为电极时比能量的大小为Li＞Al＞Na，故答案为Li＞Al＞Na；
(3)①Cu元素的化合价升高，O元素的化合价降低，则H2O2的作用是氧化剂，故答案为氧化剂；
②过程Ⅱ产生Cu2(OH)2CO3的离子方程式是2Cu2++2CO32-+H2O═Cu2(OH)2CO3↓+CO2↑，故答案为2Cu2++2CO32-+H2O═Cu2(OH)2CO3↓+CO2↑；
③Cu2(OH)2CO3中铜元素的百分含量为57.7%，当=时，Cu元素的百分含量大于57.1%，可能含CuCO3的量减少，则产品中可能含有的杂质是Cu(OH)2，因当Na2CO3用量减少时，c(CO32-)变小，CO32-水解程度变大，c(OH-)/c(CO32-)增加，c(OH-)对产物的影响增大，故答案为Cu(OH)2；当Na2CO3用量减少时，c(CO32-)变小，CO32-水解程度变大，c(OH-)/c(CO32-)增加，c(OH-)对产物的影响增大；
④过程Ⅲ反应的化学方程式是Cu2(OH)2CO32CuO+CO2↑+H2O，故答案为Cu2(OH)2CO32CuO+CO2↑+H2O；
(4)由Li+的移动方向可知，CuO为正极，发生还原反应，则正极反应为CuO+2e-+2Li+═Cu+Li2O，故答案为CuO+2e-+2Li+═Cu+Li2O。
【点睛】把握制备流程中发生的反应、原电池工作原理为解答的关键。本题的难点是(3)③，Cu2(OH)2CO3中铜元素的百分含量为57.7%，当CuSO4和Na2CO3物质的量的比值为1：0.8时，Cu元素的百分含量大于57.1%，可能是产品中CuCO3的比例减少。
19．(1)
(2)阳
(3) H2 4.48
(4) 变小
【分析】如图，甲为原电池装置，有氧气参与的一极为电源正极，电解质溶液为碱液，正极电极反应式为，负极为甲烷参与反应，电极反应式为；与正极相连的b极为阳极，a为阴极；C为阳极；Fe为阴极；
【详解】（1）如图，甲为原电池装置，有氧气参与的一极为电源正极，电解质溶液为碱液，负极为甲烷参与反应，电极反应式为，故填；
（2）乙中石墨电极为原电池的阳极，故填阳；
（3）装置中铁电极作为电解池的阴极，电极反应式为，甲中氧气参与的一极为正极，电极反应式为，消耗2.24 L(标况)氧气，转移电子，根据电子守恒，Fe电极上生成，故填；4.48；
（4）若丙中是AgNO3溶液，a、b电极为石墨，与正极相连的b极为阳极，电极反应式为，a为阴极，电极反应式为，当银离子消耗完之后，氢离子放电，刚开始氢离子浓度增大，酸性变强，所以一段时间后，溶液的pH变小，总反应为，故填变小；。
20．(1) B E A D C 2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
(2)金属性：Na＞Mg＞Al 非金属性：Cl＞S
(3)环形玻璃搅拌棒
(4)3次
(5)不同意，因为不同的温度计误差不同
【分析】镁与沸水反应时，发生置换反应生成氢气(可燃)和氢氧化镁(显碱性，使酚酞变红)，反应不太剧烈；新制的H2S饱和溶液中滴加新制的氯水，发生置换反应，生成淡黄色的硫等；钠与滴有酚酞试液的冷水发生置换反应，生成NaOH和H2，产生浮、熔、游、响、红现象；镁带与2 mol·L－1的盐酸发生置换反应，反应剧烈，且产生可燃性气体(H2)；铝条与2 mol·L－1的盐酸发生置换反应，产生H2，但反应不太剧烈。
【详解】（1）①用砂纸擦后的镁带与沸水反应，再向反应液中滴加酚酞，其现象应是：有气体产生，产生的气体可在空气中燃烧，溶液变成浅红色，即为B；
②向新制的H2S饱和溶液中滴加新制的氯水，氯气会将硫离子氧化为单质硫，出现黄色沉淀，即为E；
③钠与滴有酚酞试液的冷水反应，反应方程式是2Na+H2O＝2NaOH+H2↑，其离子方程式是2Na+2H2O＝2Na++2OH－+H2↑，其现象应该是：浮于水面，熔成小球，在水面上无定向移动，随之消失，溶液变成红色，即为A；
④镁带与2mol/L的盐酸反应，其现象应是：剧烈反应，产生的气体可以在空气中燃烧，即为D。值得注意的是镁比铝活泼，因此与盐酸反应，镁比铝剧烈；
⑤铝条与2mol/L的盐酸反应，其化学方程式是2Al+6HCl＝2AlCl3+3H2↑，其现象是：反应不十分剧烈，产生的气体可以在空气中燃烧，即为C。
③中，离子方程式是2Na+2H2O＝2Na++2OH－+H2↑。答案为：B；E；A；D；C；2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑；
（2）根据实验①③，说明与水反应时钠比镁剧烈，即钠的金属性比镁强；根据④⑤，说明与同浓度的盐酸反应，镁比铝剧烈，即镁的金属性比铝强；根据②，向新制的H2S饱和溶液中滴加新制的氯水生成淡黄色沉淀，说明氧化性：Cl2＞S，则非金属性：Cl＞S，由以上分析第三周期，金属元素的金属性由强到弱的顺序是：Na＞Mg＞Al。答案为：金属性：Na＞Mg＞Al 非金属性：Cl＞S；
（3）从实验装置上看，图中尚缺少一种玻璃仪器是环形玻璃搅拌棒。答案为：环形玻璃搅拌棒；
（4）做一次完整的中和热测定实验，温度计需测定反应前盐酸、NaOH溶液的温度以及二者混合发生反应时最高温度值，所以需使用3次。答案为：3次；
（5）由于不同的温度计误差不同，所以不能同意该同学的观点，因为不能使用两支温度计分别测量酸和碱的温度。答案为：不同意，因为不同的温度计误差不同。
【点睛】使用同一支温度计测定酸的温度后，需使用蒸馏水冲洗干净后再测定碱的温度。
21． 活泼性不同的两个电极 形成闭合回路 有电解质溶液 Zn-2e-=Zn2＋ 2H＋＋2e-=H2↑ Cu 13
【分析】(1)根据实验现象、装置特点结合原电池的构成条件、原电池工作原理分析解答。
(2)实验3中锌是负极，铜是正极，据此解答。
(3)原电池中电流与电子的流向相反，根据负极反应式计算。
【详解】(1)①实验2中所用的电极材料是相同的，而实验3中的两个电极的材料不同，其活泼性也不同，因此可得出原电池的形成条件是：有活泼性不同的两个电极；
②实验1和3相比，实验3中构成闭合回路，由此可得出原电池的形成条件是：形成闭合回路；
③若将3装置中硫酸换成乙醇，电流计指针将不发生偏转，由于乙醇是非电解质，硫酸是电解质，因此可得出原电池形成条件是：有电解质溶液；
(2)锌是负极，发生失去电子的氧化反应，则Zn棒上发生的电极反应式为Zn－2e－＝Zn2＋；铜是正极，溶液中的氢离子放电，则Cu棒上发生的电极反应式为2H＋＋2e－＝H2↑；
(3)实验3中锌是负极，铜是正极，则电流是从Cu棒流出，反应过程中若有0.4mol电子发生了转移，根据Zn－2e－ ＝Zn2＋可知消耗0.2mol锌，则Zn电极质量减轻0.2mol×65g/mol＝13.0g