专题1 化学反应与能量变化 单元检测题（含解析） 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》
一、单选题（共13题)
1．氢氧燃料电池与电解水装置配合使用，可实现充放电循环，应用于长寿命航天器中下列说法错误的是
A．a极发生氧化反应
B．b极为正极
C．溶液可以传导电子和离子
D．该电池能量转化率高，不污染环境
2．“十四五规划”国家提出了一个明确的目标，到2025年，新能源汽车新车销售量达到汽车新车销售总量的20%左右。新能源汽车指除燃料为汽油、柴油之外的所有使用其他能源(比如电能、太阳能)的汽车。下列关于能源的说法正确的是
A．汽油、柴油都是石油发生化学变化的产物
B．电动汽车内部的电池能量转化率可以达到百分之百
C．太阳能不能直接转化为电能
D．天然气属于气态化石燃料
3．“碳呼吸电池”是一种新型能源装置，其工作原理如图所示。下列有关说法错误的是
A．通入CO2的一极电极反应式为：2CO2+2e =C2O
B．金属铝电极发生氧化反应
C．每得到1molAl2(C2O4)3，电路中转移3mol电子
D．以该装置为电源进行粗铜的电解精炼，金属铝质量减少27g时，理论上阴极质量增加96g
4．下列操作规范且能达到实验目的的是
A．利用装置甲可证明非金属性强弱：Cl>C>Si
B．利用装置乙电解精炼铝
C．研究催化剂对过氧化氢分解速率的影响
D．利用装置丁制备Fe(OH)2并能较长时间观察到白色
5．设[aX+bY]为a个X微粒和b个Y微粒组成的一个微粒集合体，N(z)为微粒z的数量，NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．C(石墨)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-390kJ mol-1，则1mol[C(石墨)+O2(g)]完全燃烧放热130kJ
B．Cu与1mol L-1的硝酸溶液充分反应，若生成22.4LNO气体，则转移电子数为3NA
C．1.6g氧气含分子数为0.05NA，且平均每个O2分子的体积约为L
D．50mL12mol·L-1盐酸与足量MnO2共热，转移的电子数为0.3NA
6．氢氧燃料电池已用于航天飞机，它是以铂作电极，KOH溶液作电解质，下列叙述不正确的是
A．正极电极反应为：O2+4e—+2H2O=4OH—
B．供电的总反应为：2H2+O2=2H2O
C．氢氧燃料电池不仅能量转化率高，而且产物是水，属于环境友好电池
D．氢氧燃料电池中H2和O2燃烧放出的热量转变为电能
7．X、Y、Z有关系，反应①②③对应的焓变分别为、、，且符合上述转化关系的X、Z可以是
①C和 ②和 ③S和 ④Fe和
A．①② B．②③ C．②④ D．③④
8．下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是
A．在加热或点燃条件下发生的化学反应均为吸热反应
B．生成物总能量一定低于反应物总能量
C．应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应焓变
D．反应热、焓变与热量的单位相同，均为kJ/mol
9．现有三个热化学方程式：
A．-488.3 kJ/mol B．+488.3 kJ/mol C．-2228.9 kJ/mol D．+191 kJ/mol
10．电化学现象在生活中无处不在，炒过菜的铁锅未及时洗净(残液中含)，不久会因被腐蚀而出现红褐色锈斑，腐蚀原理如图所示。下列说法正确的是
A．腐蚀过程总反应式为
B．腐蚀过程中，溶液中阳离子从C电极移向电极
C．腐蚀过程中C为正极，C电极表面上发生还原反应
D．反应中失去电子，电子经电解质溶液从电极移向C电极
11．是一种重要的杀菌消毒剂，其一种生产工艺如下：
下列说法正确的是
A．氧化性比较：稀
B．“电解”中阴极反应的主要产物是和
C．“尾气吸收”用于除去少量尾气。其中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3
D．利用含和的粗盐水制备“电解”用的食盐水，要加入的除杂试剂有溶液、溶液、盐酸
12．用如图所示的装置测定中和反应反应热。将浓度为0.50mol/L的酸溶液和0.55mol/L的碱溶液各50mL混合(溶液密度均为1g/mL)，生成的溶液的比热容，测得温度如下，则下列说法错误的是
反应物 起始温度t1/℃ 最高温度t2/℃
甲组(HCl+NaOH) 15.0 18.3
乙组(HCl+NH3·H2O) 15.0 18.1
A．该实验装置中缺乏玻璃搅拌器
B．在操作正确的前提下提高中和反应反应热测定准确性的关键是减少热量散失
C．乙组实验所得结果，与甲组比较，因NH3·H2O为弱电解质，电离吸热导致放出热量较少
D．某同学利用上述装置重新做甲组实验，测得反应热偏大，原因可能是做实验时室温偏高
13．如图所示的装置，下列说法不正确的是
A．锌片为负极 B．铜片溶解，质量减少
C．电子由锌片经导线流向铜片 D．该装置将化学能转化为电能
二、填空题（共8题)
14．依据氧化还原反应：2Ag+ +Cu = Cu2++2Ag设计的原电池如图所示。请回答下列问题：
电极X的材料是 ；电极X为电池的 极；电解质溶液Y是 。
15．写出下列热化学方式
(1)在101 kPa时，4.0 g硫粉在氧气中完全燃烧生成二氧化硫，放出27 kJ的热量，硫燃烧的热化学方程式为 。
(2)在101 kPa时，氢气在1.0 mol氧气中完全燃烧，生成2.0 mol液态水，放出571.6 kJ的热量，表示氢气燃烧的热化学方程式为 。
(3)稀的强酸与稀的强碱反应生成生成1molH2O(l)时放出的热称为中和热。已知含20.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7 kJ的热量。写出表示中和热的热化学方程式：
。
(4)已知：0.4 mol液态肼(N2H4)与足量的液态双氧水反应，生成氮气和水蒸气，并放出256.65 kJ的热量，反应的热化学方程式为 。
(5)已知充分燃烧a g乙炔(C2H2)气体时生成1 mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量b kJ，乙炔燃烧的热化学方程式为 。
16．钠是一种非常活泼、具有广泛应用的金属
资料1：电解时需要将加热至熔融状态
资料2：的熔点为801℃，为降低能耗，通常加入从而把熔点降至约580℃
(1)金属钠非常活泼，通常保存在 中 在空气中极易变质，其被空气氧化的化学方程式是
(2)汽车安全气囊的气体发生剂可由金属钠生产 某汽车安全气囊内含、、和等物质
i.当汽车发生较严重的碰撞时，引发发生分解反应为气囊充气，产生的气体是
ii.产生的立即与发生置换反应生成，化学方程式是
iii.是冷却剂，吸收产气过程释放的热量 起冷却作用时发生反应的化学方程式为
iv.一个安全气囊通常装有50g，其完全分解所释放的为
(3)工业通过电解生产金属钠：，过程如下：
①把固体加热至熔融状态，目的是
②粗钠中含有少量杂质，过程II除去的化学方程式是
③过程I中，能发生像那样的电解反应而被消耗 但在过程I中却不断地被重新生成，原因是
17．某兴趣小组的同学用下图所示装置研究有关电化学的问题(甲、乙、丙三池中溶质足量)，当闭合该装置的电键K时，观察到电流计的指针发生了偏转。
请回答下列问题：
(1)甲池为 (填“原电池”“电解池”或“电镀池”)，A电极的电极反应式为 。
(2)丙池中F电极为 (填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”)，该池的总反应的化学方程式为
(3)当乙池中C极质量减轻10.8 g时，甲池中B电极理论上消耗O2的体积为 mL(标准状况)。
18．电解池在生产中有广泛的应用。
I.氯碱工业：用阳离子交换膜法电解饱和食盐水的装置如图所示；
(1)该装置中发生还原反应的电极是 极，该电极反应式为 。
(2)溶液中通过阳离子交换膜的微粒是 (写离子符号)，该微粒在溶液中定向移动的方向为阴极区 阳极区 (填写→或←)，电解槽右侧B出口的产物为 (写化学式)。
(3)电解槽中发生反应的离子方程式为 。
II.工业上制得活泼金属常用电解法，制备金属钠常用电解熔融氯化钠；
(4)金属镁的工业制备是电解熔融 (选填或MgO)，为什么？ 。
(5)工业制备金属铝是通过石墨电极熔融电解氧化铝，写出相关反应的化学方程式 ，在电解的同时还需要加入冰晶石，它的作用是 。
19．CO2的资源化利用能有效减少CO2排放，充分利用碳资源。电解法转化CO2可实现CO2资源化利用。电解CO2制HCOOH的原理示意图如下。
写出阴极CO2还原为HCOO 的电极反应式： 。
20．回答下列问题
(1)第三代混合动力车，目前一般使用镍氢电池，该电池中镍的化合物为正极，储氢金属(以M表示)为负极，碱液(主要KOH)为电解质溶液。镍氢电池充放电原理如图1所示，其总反应式为。根据所给信息判断，混合动力车上坡或加速时，乙电极周围溶液的pH (填“增大”“减小”或“不变”)，
(2)是一种半导体材料，可通过如图2所示的电解装置制取，电解总反应式为，阳极的电极反应式是 。用镍氢电池作为电源进行电解，当电池中有被消耗时，的理论产量为 g。
(3)高铁酸钠(Na2FeO4)易溶于水，是一种新型多功能水处理剂，可以用电解法制取：，工作原理如上图3所示。装置通电后，铁电极附近生成紫红色的，镍电极有气泡产生。电解一段时间后，c(OH-)降低的区域在 (填“阴极室”或“阳极室”)；阳极反应式为： 。
21．全钒液流储能电池是利用不同价态离子对的氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置，其原理如图1所示．

①当左槽溶液逐渐由黄变蓝，其电极反应式为　 ．
②充电过程中，右槽溶液颜色逐渐 色变为 色．
③放电过程中氢离子的作用是 ；充电时若转移的电子数为3.01×1023个，左槽溶液中n（H+）的变化量为　 　．
（1）若负载是镀铜的电镀槽，则纯铜应该连接 槽（填左或右）中的电极．
（2）若负载是用石墨作电极，用3mol/L KCl和0.5mol/L Al2（SO4）3的混合溶液作电解液的电解池时，图2电解变化的曲线合理的是

（3）电解法处理污水已经得到广泛的应用．若负载是酸性介质中将有毒的Cr2O72﹣转变为Cr3+的电解池．装置如图3所示，请用文字描述其工作原理

（4）若负载是进行三电极法污水处理的电解池原理如图4所示，增加的铁电极的可能作用是
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【分析】氢氧燃料电池中，通入氢气的一极为负极，则a极为负极，b极为正极。
【详解】A．由上述分析可知，a极为负极，负极发生氧化反应，选项A正确；
B．由上述分析可知，b极为正极，选项B正确；
C．K2CO3溶液作为电解质溶液，用于传导离子形成闭合回路，不能传导电子，选项C错误；
D．氢氧燃料电池可以连续将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能，能量转化率高，且不污染环境，选项D正确；
答案选C。
2．D
【详解】A．直馏汽油是石油分馏的产物，属于物理变化，故A错误；
B．任何能量转化率都不能达到百分之百，故B错误；
C．太阳能可以直接转化为电能，例如光伏发电是根据光生伏特效应原理，利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能，故C错误；
D．天然气属于气态化石燃料，故D正确；
答案选D。
3．C
【分析】据图可知Al被氧化，所以金属铝为负极，通入CO2的电极为正极，CO2被还原为草酸根。
【详解】A．据图可知CO2在正极被还原为草酸根，根据电子守恒、元素守恒可得反应式为2CO2+2e =C2O，A正确；
B．铝为金属，在负极被氧化为Al3+，B正确；
C．每得到1mol Al2(C2O4)3，则需要2mol Al，根据电极反应可知转移6mol电子，C错误；
D．金属铝质量减少27g，即减少1mol Al，根据电极反应Al-3e =Al3+可知，转移3mol电子，则电极铜时，阴极生成1.5mol铜，质量为1.5mol×64g/mol=96g，D正确；
综上所述答案为C。
4．C
【详解】A．最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，元素的非金属性越强，利用装置图一不可证明非金属性强弱：Cl＞C＞Si，应将盐酸换成高氯酸，A不符合题意；
B．由于在溶液中，H+先于Al3+得电子，故电解含Al3+溶液不能得到Al，B不符合题意；
C．研究催化剂对反应速率的影响，加入的溶液的体积相同，金属离子和过氧化氢的浓度也相同，符合控制变量法的原则，可达到实验目的，C符合题意；
D．酒精易溶于水，不能起液封作用，D不符合题意；
故答案选C。
5．A
【详解】A．1mol石墨与1molO2反应放出390 kJ的热量，因此每1 mol [C(石墨)＋O2(g)]完全燃烧放出的热量为×390 kJ=130 kJ，A项正确；
B．题干中未给出反应所处的条件是否为标准状况，因此无法进行计算，B项错误；
C．1.6g 氧气的物质的量为=0.05mol，分子数为0.05NA，标准状况下其体积为0.05mol×22.4L/mol=1.12L，因此每个 O2分子的体积为L，但题中没有指明在标准状态下，C项错误；
D．50mL12mol·L-1盐酸与足量MnO2共热，当盐酸浓度降低时，该反应会停止，无法确定转移的电子数，D项错误；
故答案为A。
6．D
【分析】氢氧燃料电池是将化学能转变为电能的装置，电池工作时，通入氢气的一极为电池的负极，碱性条件下，氢气在负极失去电子发生氧化反应生成水，通入氧气的一极为正极，氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子，电池总反应与氢气在氧气中燃烧的化学方程式一致，产物为水，对环境物污染。
【详解】A．由分析可知，通入氧气的一极为正极，氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子，电极反应式为O2+4e—+2H2O=4OH—，故A正确；
B．由分析可知，电池总反应与氢气在氧气中燃烧的化学方程式一致，总反应为2H2+O2=2H2O，故B正确；
C．由分析可知，氢氧燃料电池是将化学能转变为电能的装置，电池工作时，不仅能量转化率高，而且产物是水，属于环境友好电池，故C正确；
D．由分析可知，氢氧燃料电池是将化学能转变为电能的装置，氢气和氧气在两极上放电，没有发生燃烧，故D错误；
故选D。
7．A
【分析】由盖斯定律可知，化学反应一步完成和分步完成，反应的焓变是相同的，然后利用发生的化学反应来分析焓变的关系，注意X、Y、Z的物质的量相等。
【详解】①由C+O2CO2，可看成C+O2CO、CO+O2CO2来完成，X、Y、Z的物质的量相等，符合△H=△H1+△H2， 故①正确；
②和HCl反应生成NaHCO3，NaHCO3再和HCl生成，且和足量HCl反应直接生成，X、Y、Z的物质的量相等，符合△H=△H1+△H2，故②正确；
③因S与氧气反应生成二氧化硫，不会直接生成三氧化硫，则不符合转化，故③错误；
④Fe和盐酸反应生成FeCl2，FeCl2和氯气反应生成，Fe和氯气反应生成，不符合△H=△H1+△H2，故④错误；
故选A。
8．C
【详解】A．反应中能量变化与反应条件无关，如放热反应可能需要加热，故A错误；
B．放热反应中生成物总能量一定低于反应物总能量，吸热反应中生成物总能量一定高于反应物总能量，故B错误；
C．难以直接测量的反应焓变，可借助盖斯定律计算，故C正确；
D．热量的单位为kJ或J，故D错误；
故选C。
9．A
【详解】根据盖斯定律可知，目标反应可由2(2)+2(3)-(1)而得，故目标反应的焓变=2+2-=2×(-393.5kJ/mol)+2×(-285.8 kJ/mol)-(-870.3 kJ/mol)=-488.3 kJ/mol，故答案为：A。
10．C
【详解】A．该原电池中，Fe易失电子作负极、C作正极，负极上铁失电子生成亚铁离子，正极上氧气得电子发生还原反应，负极反应式为Fe- 2e- = Fe2+，正极反应式为O2 + 2H2O+4e -= 4OH-，腐蚀过程总反应式为，A项错误；
B．原电池中，电解质溶液中的阳离子向正极移动，则腐蚀过程中，溶液中阳离子从Fe电极移向C电极，B项错误；
C．C是正极，正极电极反应是溶液中氧气得到电子发生还原反应，C项正确；
D．原电池中电子沿外导线从负极流向正极，不能通过电解质溶液，D项错误；
答案选C。
11．D
【分析】由制备流程可知，NaClO3和SO2在H2SO4酸化条件下反应生成ClO2和NaHSO4，反应的化学方程式为2NaClO3+SO2+H2SO4=2NaHSO4+2ClO2，选择NaOH除去食盐水中的Mg2+，选择碳酸钠除去食盐水中的Ca2+，然后电解，结合氧化还原反应不交叉规律可知，装置中阴极ClO2得电子生成ClO，阳极Cl-失电子生成Cl2，反应的化学方程式为2ClO2+ 2NaCl2NaClO2+Cl2↑，含过氧化氢的氢氧化钠溶液吸收ClO2，产物为NaClO2，反应的化学方程式为2ClO2+2NaOH+H2O2=2NaC1O2+O2+2H2O，最后NaClO2溶液结晶、干燥得到产品，据此分析解答。
【详解】A．NaClO3和SO2、H2SO4反应生成NaHSO4和ClO2，其中NaClO3为氧化剂，稀硫酸只提供酸性条件，无法比较氧化性，故A错误；
B．由以上分析可知，装置中阴极ClO2得电子生成ClO，所以“电解”中阴极反应的主要产物是NaClO2，故B错误；
C．由流程知，吸收ClO2用NaOH和H2O2 ,反应方程式为： 2ClO2+2NaOH+H2O2=2NaC1O2+O2+2H2O，其中氧化剂为ClO2，还原剂为H2O2，二者的物质的量之比为2:1 ，故C错误；
D．利用含和的粗盐水制备“电解”用的食盐水，加入氢氧化钠可以产生氢氧化镁沉淀，然后加入碳酸钠，生成碳酸钙沉淀，通过过滤，除去杂质，最后加入盐酸，除去多余的碳酸钠和氢氧化钠，故D正确；
故选D。
12．D
【详解】A．中和热测定，需要酸碱充分混合，所以该实验装置中缺乏玻璃搅拌器，故A正确；
B．中和反应反应热测定准确性的关键是减少热量散失，故B正确；
C．乙组实验所得结果，与甲组比较，因NH3·H2O为弱电解质，电离吸热导致放出热量较少，故C正确；
D．中和热测定实验，测量的是反应前后溶液的温度差，测得反应热偏大，与实验时室温偏高无关，故D错误；
选D。
13．B
【详解】A．金属性锌强于铜，锌片为负极，铜片为正极，A正确；
B．铜片为正极，溶液中的氢离子放电，铜片质量不变，B错误；
C．锌片为负极，铜片为正极，电子由锌片经导线流向铜片，C正确；
D．该装置属于原电池，将化学能转化为电能，D正确；
答案选B。
14． Cu 负 硝酸银溶液
【详解】电池的总反应为2Ag+ +Cu = Cu2++2Ag，由反应可知Cu失电子发生氧化反应，应作原电池的负极，其电极反应为：Cu-2e- = Cu2+，Ag+ 得电子发生还原反应，应在原电池的正极发生反应，所以正极应为能提供银离子的电解质溶液，应为硝酸银溶液；
故答案为：Cu；负；硝酸银溶液；
15．(1)S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-216 kJ·mol-1
(2)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
(3)H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.4kJ·mol-1
(4)N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) ΔH=-641.6kJ·mol-1
(5)2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-4b kJ·mol-1
【分析】（1）
4g硫粉的物质的量为mol，在O2中燃烧时放出27kJ的热量，1mol硫在O2中充分燃烧时放出的热量为，所以硫燃烧的热化学方程式为
S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-216 kJ·mol-1；
（2）
1molH2在O2中完全燃烧时，消耗O2的物质的量为mol，故H2的燃烧热△H为，表示H2燃烧热的热化学方程式为：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1；
（3）
依据酸碱中和热概念是强酸强碱稀溶液反应生成1mol水放出的热量计算分析，含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7kJ的热量，40g氢氧化钠完全反应放热57.4kJ，则该反应的热化学方程式为：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.4kJ·mol-1；
（4）
已知0.4mol液态肼和足量双氧水反应生成氮气和水蒸气时放出256.65kJ的热量，1mol液态肼反应放出的热量为：，则肼和双氧水反应的热化学方程式：N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) ΔH=-641.6kJ·mol-1；
（5）
燃烧ag乙炔气体时生成lmol二氧化碳气体和液态水，并放出热量bkJ ,
由物质的物质的量与反应放出的热量成正比可知，生成4mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量4bkJ ，故乙炔燃烧的热化学方程式为：2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-4b kJ·mol-1。
16．(1) 煤油或石蜡油
(2) (或氮气) (或约1.15)
(3) 使发生电离(或发生电离) 发生电解生成和，与发生置换反应，重又生成(或与发生置换反应，又重新生成)
【解析】(1)
钠性质活泼，易与空气中氧气和水反应，密度小于水，大于煤油（或石蜡油)，不与煤油（或石蜡油）反应，可以保存在煤油或者石蜡中隔绝空气；钠和氧气在不加热的情况下和氧气反应生成氧化钠，方程式为：；
(2)
i．当汽车发生较严重的碰撞时，受热分解为Na和N2；
ii．受到撞击产生的Na立即与发生置换反应生成Na2O和Fe，化学方程式是：；
iii．NaHCO3是冷却剂，吸收产气过程释放的热量，NaHCO3受热发生分解反应，产生Na2CO3、H2O、CO2，反应的化学方程式为：；
iv． 50g的物质的量为，根据方程式可知生成的N2的物质的量为，故答案为(或约1.15)；
(3)
①NaCl为电解质，固体不导电，熔融状态下能够导电，破坏离子键，产生自由移动的Na+和Cl+，故答案为：使发生电离(或发生电离)；
②根据过程II，粗钠中加入过氧化钠生成氧化钙和金属钠，因此发生的反应方程式为；
③过程I中，CaCl2被电解成Ca和Cl2，因为Ca比Na活泼，因此Ca与Cl,反应生成CaCl2；故答案为：发生电解生成和，与发生置换反应，重又生成(或与发生置换反应，又重新生成)。
17．(1) 原电池 CH4＋10OH--8e-= ＋7H2O
(2) 阴极 2CuSO4＋2H2O2H2SO4＋2Cu＋O2↑
(3)560
【分析】由装置图可知甲池为原电池，CH4燃料做负极，负极失电子发生氧化反应，在碱性溶液中生成碳酸盐，乙、丙为电解池，乙池中C为阳极，D为阴极，电池中是电解硝酸银溶液生成单质银，丙池中F为阴极，E为阳极，阳极上溶液中的OH-失电子发生氧化反应。
【详解】（1）甲池能自发进行氧化还原反应，为原电池，A电极的电极反应式为CH4＋10OH--8e-= ＋7H2O；
（2）F连接原电池负极，所以为阴极，阳极上氢氧根离子放电，阴极上铜离子放电，电池总反应化学方程式为2CuSO4＋2H2O 2H2SO4＋2Cu＋O2↑；
（3）C极上的电极反应为Ag-e-=Ag＋，B电极上的电极反应为O2＋2H2O＋4e-=4OH-，当乙池中C极质量减轻10.8 g时，即转移电子是0.1 mol，此时甲池中B电极理论上消耗O2的物质的量是0.025 mol，体积为0.025 mol×22.4 L·mol-1=0.56 L=560 mL。
18．(1) 阴(B极) 2H2O+2e- =2OH-+H2↑
(2) Na+ ← NaOH
(3)2H2O+2Cl－2OH-+H2↑+Cl2↑
(4) 熔融氧化镁需要的温度较高、耗能较大
(5) 降低氧化铝的熔点
【分析】电解食盐水，阳极生成氯气、阴极生成氢气，总反应为氯化钠和水电解生成氢氧化钠、氢气、氯气；
【详解】（1）该装置中阴极上水得到电子生成氢气，发生还原反应，故为阴极，该电极反应式为2H2O+2e- =2OH-+H2↑；
（2）溶液中通过阳离子交换膜的微粒是钠离子Na+，钠离子离子由阳极区向阴极区运动，在阴极区生成氢氧化钠，电解槽右侧B出口的产物为氢氧化钠NaOH；
（3）总反应为氯化钠和水电解生成氢氧化钠、氢气、氯气；电解槽中发生反应的离子方程式为2H2O+2Cl－2OH-+H2↑+Cl2↑；
（4）金属镁的工业制备是电解熔融氯化镁，因为熔融氧化镁需要的温度较高、耗能较大；
（5）工业制备金属铝是通过石墨电极熔融电解氧化铝生成铝和氧气，；在电解的同时还需要加入冰晶石，它的作用是降低氧化铝的熔点。
19．CO2+H++2e =HCOO 或CO2++2e =HCOO +
【详解】根据电解原理，阴极上二氧化碳得电子生成甲酸，电解质溶液为碳酸氢钾溶液，则阴极电极反应式为：CO2+H++2e =HCOO 或CO2++2e =HCOO +。
20．(1)增大
(2) Cu-2e-+2OH-=Cu2O+2H2O 144
(3) 阳极室 Fe＋8OH-－6e-=FeO＋4H2O
【详解】（1）混合动力车上坡或加速时，是原电池，乙极是正极，得电子发生还原反应，NiOOH得电子生成Ni(OH)2，同时生成氢氧根离子，该电极的电极反应式为NiOOH+H2O+e-═Ni(OH)2+OH-，溶液的pH变化增大；
（2）在电解池中，阴极是阳离子氢离子发生得电子得还原反应，即2H++2e-=H2↑，根据电子守恒，当蓄电池中有1mol H2被消耗时，转移电子是2mol，当转移2mol电子时，根据电解反应：2Cu＋H2O Cu2O＋H2↑，Cu2O的生成量为1mol，质量为144g；
（3）阳极是活泼电极Fe，Fe失去电子生成的电极方程式为Fe+8OH--6e-= +4H2O，同时消耗OH-使c(OH-)降低，即c(OH－)降低的区域在阳极室。
21． VO2++2H++e﹣=VO2++H2O 绿 紫 参与正极反应 通过交换膜定向移动使溶液成电中性 0.5mol 左 AD 阳极的金属铁放电得到的亚铁离子将Cr2O72﹣还原为Cr3+ 产生促使污物聚沉的Fe（OH）3
【详解】①当左槽溶液逐渐由黄变蓝，其电极反应式为VO2++2H++e-=VO2++H2O，说明此时为原电池，且为原电池的正极，故答案为VO2++2H++e-=VO2++H2O；
②充电过程中，右槽连接的是电源负极，为电解池的阴极，电极反应式为V3++e-=V2+，V3+为绿色，V2+为紫色，故可以看到右槽溶液颜色逐渐由绿色变为紫色，故答案为绿；紫；
③放电过程中，电极反应式为VO2++2H++e-=VO2++H2O，氢离子的作用是充电时，参与正极反应，通过交换膜定向移动使溶液成电中性；左槽发生的反应为VO2++H2O=VO2++2H++e-，当转移电子为3.01×1023个即为0.5 mol电子时，生成氢离子为0.5mol，则氢离子变化0.5mol，故答案为参与正极反应；通过交换膜定向移动使溶液成电中性；0.5mol；
(1)若负载是镀铜的电镀槽，则纯铜为阳极，应该连接电源的正极，即左槽，故答案为左；
(2)假设混合溶液的体积为1L，则n(Cl-)=0.3mol，n(Al3+)=0.1mol，离子放电顺序为H+＞Al3+＞Na+，Cl-＞OH-＞SO42-，阳极发生：2Cl--2e-═Cl2↑，Cl-离子全部放电，失去0.3mol电子，阴极反应为2H++2e-═H2↑，得到0.3mol电子，生成0.3molOH-，发生Al3++3OH-═Al(OH)3↓，剩余溶液为K2SO4，溶液呈中性，pH=7，继续电解，为电解水，溶液pH不变，沉淀不溶解，所以图2电解变化的曲线合理的是AD，故答案为AD；
(3)铁电极连接原电池的正极，为电解池的阳极，则铁失去电子生成亚铁离子，亚铁离子将Cr2O72-还原为Cr3+，发生反应为：Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O，故答案为阳极的金属铁放电得到的亚铁离子将Cr2O72-还原为Cr3+；
(4)根据图示可知，阳极为C时生成氯气，阳极为Fe时溶液中产生亚铁离子，亚铁离子与氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁易被氯气氧化成氢氧化铁，氢氧化铁具有很强吸附性，可以净水，故答案为产生促使污物聚沉的Fe(OH)3。
点睛：本题考查原电池和电解池的知识，解题时注意利用守恒的思维去解答，同时注意电极反应式的书写方法。本题的易错点为(2)，Al2(SO4)3水解呈酸性，结合离子放电顺序判断电极反应是解答的关键