第四章化学反应与电能同步习题（含解析）2023-2024学年上学期高二化学人教版（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12题）
1．下列离子方程式正确的是
A．溶液中加入足量石灰乳：Mg2++Ca(OH)2=Mg(OH)2+Ca2+
B．在偏铝酸钠溶液中通入少量二氧化碳：AlO+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO
C．用铁电极电解饱和食盐水：2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑
D．用高锰酸钾标准溶液滴定草酸：2MnO+5C2O+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
2．设NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．25℃，1LpH=12的NaOH溶液中含有OH-的数目为0.02NA
B．在碱性锌锰电池中，消耗6.5g纯锌转移电子数为0.1NA
C．46g有机物C2H6O中含有极性共价键的数目一定为7NA
D．标准状况下22.4LCl2完全溶于水时，所得溶液中含氯微粒总数小于2NA
3．以完全非碳的Pd包覆纳米多孔金(NPG@Pd)为一体化催化剂的可再充电池示意图如图所示，其正极采用纯作为活性材料，放电时生成碳酸铝和碳。下列说法错误的是
A．放电时，铝箔失去电子生成，移向正极
B．放电时，电流由正极经负载、铝箔、电解质，回到NPG@Pd电极
C．充电时，阳极反应式为
D．电池放电和充电时的总反应为
4．电催化NO合成氨技术凭借其低能耗、绿色环保等优势成为化工行业关注的热点。某科研团队设计的Zn-NO电池装置及在不同电压下的单位时间产量如下图所示，已知：①双极膜中电离出的和在电场作用下可以向两极迁移；②法拉第效率。下列说法错误的是

A．双极膜中的移向X极
B．Y极电极反应式为
C．当外电路通过时，双极膜中有发生解离
D．0.5V电压下连续放电10小时，外电路通过，法拉第效率为93.5%
5．氯化钠是化学工业的最基本原料之一，被称为“化学工业之母”。下列有关说法正确的是
A．“制钠”：海水为原料制得精盐，再电解氯化钠溶液制备钠
B．“氯碱工业”：采用“阴离子交换膜”电解槽电解饱和食盐水获得氯气和烧碱
C．“侯氏制碱”：将二氧化碳通入氨化的氯化钠饱和溶液中，析出碳酸钠
D．“制皂”：向油脂的碱性水解液中加入热的饱和食盐水，使高级脂肪酸盐析出，制得肥皂
6．下列指定反应的离子方程式正确的是
A．溶液与过量NaOH溶液：
B．向溶液中加入过量的HI溶液：
C．惰性电极电解氯化镁溶液：
D．向稀硝酸中滴加少量亚硫酸钠溶液：
7．下列实验操作正确且能达到相应实验目的的是
实验目的 实验操作
A 保护海水中的钢铁设备 将设备连接在外加电源的正极
B 溶解Mg(OH)2沉淀 在盛有少量该沉淀的试管中滴加饱和NH4Cl溶液
C 检验溶液中的NH4+ 取少量溶液于试管中，加入NaOH溶液并加热，用湿润的蓝色石蕊试纸检验产生的气体
D 验证铁的吸氧腐蚀 将铁钉放入盛有盐酸的试管中
A．A B．B C．C D．D
8．某化学学习小组在学完原电池后，以为电池总反应设计电池，下列所设计的电池正确的是
A． B． C． D．
9．科学家设计了一种以Cu和CuS为电极的可循环电池，电解质为AlCl3等溶液，其工作原理如图所示。放电时，Cl-向Cu电极方向移动，下列说法正确的是

A．放电时Cu电极上的反应为：Cu+e-+2Cl-=CuCl
B．放电时电极上产生Al3+进入溶液
C．充电时CuS电极连接电源的正极
D．当0.45molCu转化成CuCl时，溶液中Al3+减少0.3mol
10．如图所示，把锌片和铜片用导线相连后插入稀硫酸溶液中构成原电池。下列叙述正确的是（　　）

A．该装置将电能转变为化学能 B．电流从锌片经导线流向铜片
C．一段时间后，铜片质量减轻 D．锌片上发生氧化反应
11．下列装置或操作能达到实验目的的是
A．甲装置构成铜锌原电池 B．用装置乙进行中和热的测定
C．丙用于模拟生铁的吸氧腐蚀 D．丁用于蒸干FeCl3溶液制备无水FeCl3
12．用惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液，实验装置如图①。电解过程中的实验数据如图②，横坐标表示电解过程中转移电子的物质的量，纵坐标表示电解过程中产生气体的总体积(标准状况)。则下列说法正确的是
A．电解过程中，b电极表面先有红色物质析出，后有气泡产生
B．a电极上发生的反应方程式为和
C．从开始到Q点时收集到的混合气体的平均摩尔质量为17
D．
二、填空题（共9题）
13．A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。
(1)C 中 Zn极的电极反应式为 Fe 极附近溶液的 pH 。
(2) B中总反应离子方程式为 。 比较 A、B、C 中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序是 。
14．电化学在能源、环境治理等方面具有重要的作用。回答下列问题：
(1)绿色电源“直接二甲醚(CH3OCH3)燃料电池”的工作原理示意图如下所示：
①A电极为电池的 极，写出A电极的电极反应式： 。
②电池中向 移动(填“A电极”或“B电极”)。
(2)和是主要大气污染物，利用下图装置可同时吸收和NO。
①图中c为 (填“阳”或“阴”)离子交换膜。
②已知电解池阴极室中溶液的pH在之间，则阴极的电极反应为 。
③用离子方程式表示吸收NO的原理 。
④含稀的废水中的物质的量浓度为0.05mol/L，若电路中有10mol电子发生转移，则理论上最多可处理这样的废水 L。
15．如图所示，E为浸过含酚酞的Na2SO4溶液的滤纸。A、B分别为铂片，压在滤纸两端，R、S为电池的电极。M、N是用多微孔的Ni制成的电极，在碱溶液中可视为惰性电极。G为电流计，K为开关。C、D和电解池中都充满浓KOH溶液。若在滤纸中央滴一滴紫色的KMnO4溶液，将开关K打开，接通电源一段时间后，C、D中有气体产生。请回答下列问题：
(1)R为 (填“正”或“负”)极。
(2)通电一段时间后，M、N电极对应的电解质溶液的pH (填“变大”、“变小”或“不变”)；B附近发生的电极反应式为 。
(3)通电一段时间后，滤纸上的紫色点向 (填“A”或“B”)极方向移动；另一极附近观察到的现象为 。
(4)当C、D中的气体产生到一定量时，切断外电源并接通开关K，经过一段时间后，C、D中的气体逐渐减少，C中的电极为 (填“正”或“负”)极，电极反应式为 。
16．如图所示是原电池的装置图。请回答：
(1)若C为稀H2SO4，电流表指针发生偏转，B电极材料为Fe且作负极，则A电极上发生的电极反应式为 ；反应进行一段时间后溶液酸性将 (填“增强”“减弱”或“基本不变”)。
(2)若需将反应：Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+设计成如图所示的原电池装置，则A(正极)极材料为 ，B(负极)极材料为 ，溶液C为 。
(3)CO与H2反应还可制备CH3OH，CH3OH可作为燃料使用，用CH3OH和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如图：电池总反应为2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O，则d电极是 (填“正极”或“负极”)。若线路中转移1mol电子，则上述CH3OH燃料电池消耗的O2在标准状况下的体积为 L。
17．乙醇燃料电池采用硫酸作为电解质溶液，是一种可再生清洁的电池，电池的示意图如图，电池总反应式为C2H5OH＋3O2=2CO2＋3H2O。
（1）a是 极（选“正”或“负”），发生 反应；电流由 极流向 极（选“a”或“b”），SO42-移向 极（选“a”或“b”）。
（2）随着电池的不断放电，硫酸溶液的物质的量浓度将 。（选“变大”或“不变”或“变小”）
（3）电池的负极电极反应式是 。
18．回答下列问题：
(1)通过NOx传感器可监测NOx的含量，其工作原理示意图如下：

①Pt电极上发生的是反应 (填“氧化”或“还原”)电极反应式 。
②写出NiO电极的电极反应式： 。
(2)用零价铁(Fe)去除水体中的硝酸盐()已成为环境修复研究的热点之一，Fe还原水体中的反应原理如图所示。

①作负极的物质是 。
②正极的电极反应式是 。
(3)电解NO制备，其工作原理如图所示，为使电解产物全部转化为，需补充物质A，A是 ，说明理由： 。

(4)爱迪生蓄电池的反应式为：；高铁酸钠()易溶于水，是一种新型净水剂。用如图装置可以制取少量高铁酸钠。写出在用电解法制取高铁酸钠时，阳极的电极反应式为 。

19．阅读下面一段材料并回答问题。
1983年上海甲肝爆发流行，急需研制一种在家里使用，可随时杀菌消毒的药品。地坛医院的前身一北京第一传染病医院通过对医用消毒液的改良，1984年研发出了一种含氯的消毒液，并将之命名为84消毒液。它的有效成分为次氯酸钠NaClO。
随着新冠疫情的爆发与流行，次氯酸钠作为一种具有广谱杀菌效果的消毒产品已经成了不可或缺的防疫物资。工业上可用电解法制取次氯酸钠：。次氯酸钠在碱性条件下分解较慢，酸性条件下分解速度非常快。以上或见光条件下次氯酸钠分解加速，生成大量盐，有效氯低。副反应式如下：。
次氯酸钠因为具有强氧化性，所以可杀菌消毒，也可漂白。次氯酸钠的氧化性在酸性条件下比碱性条件下强，杀菌和漂白效果更好。
(1)写出NaClO的电离方程式：
(2)根据材料，84消毒液保存时应该在 环境下，且溶液含有少量 (填A或B)
A．NaOH B．HCl
(3)中化合价降低的元素为 。
(4)向酸性溶液中滴加次氯酸钠溶液，溶液变为黄色，写出对应的离子方程式为
20．化学与环境保护、人体健康、建筑材料等息息相关。
（1）天然水中杂质较多．常需加入明矾、ClO2等物质处理后才能饮用。加入ClO2 的作用是 ：加入明矾后，Al3+水解的离子方程式是 。
（2）服装面料种类繁多。下列面料中不属于天然纤维的是 （填序号）。
a、棉和麻 b、丝和毛 c、涤纶和锦纶
（3）金属腐蚀会造成巨大的经济损失，钢铁在潮湿的空气中更容易腐蚀，主要原因是钢铁里的铁和碳构成许多微小的 ，发生电化学腐蚀。
（4）“玉兔”号月球车开创了我国月球表面探索的先河，其制备材料中使用了镁铝合金。镁铝合金的优点是 ：a．强度大 b．密度大 c．绝缘性好 d．耐腐蚀
21．电化学原理在现实生活中有着十分广泛的应用。请回答下列问题：
(1)某研究性学习小组设计了如图所示装置探究钢铁的腐蚀与防护。
为防止金属Fe被腐蚀，可以采用上述 (填装置序号)装置原理进行防护；装置③中总反应的离子方程式为 。
(2)电镀在工业上有着广泛的应用，可以镀锌、镀铜、镀金等。利用如图所示装置可以将铜牌变为银牌，即在铜牌表面电镀一层银，该电解池的阴极反应可表示为 。
(3)钴(Co)的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。用乙醇燃料电池作为电源电解含的水溶液制备金属钴，其装置如图甲、乙。
①图乙中Co电极应连接乙醇燃料电池的 极(填“a”或“b”。
②图甲中a极上发生的电极反应是 。
③生成，Ⅰ室溶液质量理论上减少 g。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【详解】A．MgCl2溶液中加入足量石灰乳反应生成氢氧化镁和氯化钙，Ca(OH)2主要以固体存在，应该写化学式，反应的离子方程式为：Mg2++Ca(OH)2=Mg(OH)2+Ca2+，A正确；
B．在偏铝酸钠溶液中通入少量二氧化碳生成Al(OH)3沉淀和Na2CO3，反应的离子反应方程式：2AlO+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO，B错误；
C．用铁电极电解饱和食盐水时发生的离子反应方程式为Fe+2Cl-+2H2OFe(OH)2+H2↑+Cl2↑，C错误；
D．草酸是二元弱酸，主要以电解质分子存在，不能拆写为离子形式，离子方程式应该为：2MnO+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，D错误；
故合理选项是A。
2．D
【详解】A．的NaOH溶液n=cV=0.01mol/L×1L=0.01mol，含有的数目为，A错误；
B．6.5g纯锌的物质的量为，由电极反应式，转移电子，B错误；
C．C2H6O可以表示乙醇和二甲醚，若是二甲醚，有机物的物质的量为，含有极性共价键的数目为，C错误；
D．标准状况下物质的量为，完全溶于水时，所得溶液中含，故含氯微粒总数小于，D正确；
故选：D。
3．C
【分析】Al-CO2电池放电时生成碳酸铝和碳，即电池总反应为4Al+9CO2 2Al2(CO3)3+3C，放电时Al的化合价升高、发生氧化反应，则Al电极为负极，纳米多孔金电极为正极，负极反应式为Al-3e-=Al3+，正极上CO2发生得电子的还原反应，电极反应为4Al3++9CO2+12e-═2Al2(CO3)3+3C，原电池工作时，电解质中阳离子移向正极、阴离子移向负极；充电时，原电池的正负极与外加电源正负极相接，即充电时Al电极为阴极，纳米多孔金电极为阳极，阴阳极反应与负正极反应相反，据此分析解题。
【详解】A．该电池中Al电极为负极，纳米多孔金电极为正极，负极反应为Al-3e-=Al3+，放电时，阳离子移向正极，即铝失去电子生成Al3+，Al3+移向正极，A正确；
B．放电时Al电极为负极，纳米多孔金电极为正极，电流由正极→负载→负极铝箱→电解质→回到NPG@Pd电极，B正确；
C．原电池放电时正极反应为4Al3++9CO2+12e-═2Al2(CO3)3+3C，充电时为电解池，发生的反应为原电池的逆反应，即阳极反应为2Al2(CO3)3+3C-12e-═4Al3++9CO2↑，C错误；
D．Al-CO2电池放电时生成碳酸铝和碳，充电时碳酸铝和碳反应生成铝和二氧化碳，则总反应为4Al+9CO22Al2(CO3)3+3C，D正确；
故答案为：C。
4．D
【分析】负极失去电子发生氧化反应，Zn变成ZnO发生氧化反应，电极X为负极，则Y为正极。
【详解】A．双极膜中的移向负极即X极，A正确；
B．Y极NO得电子变成氨气，且氢离子移向正极即Y极，电极反应式为，B正确；
C．由B可知，当外电路通过时消耗1molH+，故双极膜中有发生解离得到1molH+，C正确；
D．由图可知当电压为0.5V时，氨气产量为，则10h产生氨气为，由可知，当电路中通过时，理论上氨气的质量为，法拉第效率为，D错误。
故选D。
5．D
【详解】A．“制钠”：电解熔融的氯化钠，而不是电解氯化钠溶液，电解纯净的NaCl溶液：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，得不到钠，A错误；
B．由于阴极区氢氧根较多，为了得到NaOH所以采用的不是阴膜而是阳膜，让阳极区的Na+通过而平衡电荷；同时阳膜可以隔开阳极和阴极，防止产物混合，如H2和Cl2混合会爆炸，Cl2和NaOH混合会使NaOH不纯，B错误；
C．“侯氏制碱”：将二氧化碳通入氨化的氯化钠饱和溶液中，析出碳酸氢钠，C错误；
D．皂化液里加入饱和食盐水，降低高级脂肪酸钠的溶解度，发生盐析，促进高级脂肪酸钠的析出，D正确；
故选D。
6．A
【详解】A．与先反应生成，然后再与反应，在冷的稀溶液中生成，最后与反应生成，反应中的化学计量数与的化学计量数相同，A正确；
B．加入HI溶液后，溶液被酸化，氧化性：先与反应生成NO气体和，过量的再与反应：，因此正确的离子方程式为，B错误；
C．惰性电极电解氯化镁溶液生成氢氧化镁沉淀、氯气、氢气，反应的离子方程式为，C错误；
D．稀具有强氧化性，具有还原性，二者会发生氧化还原反应，正确的离子方程式为，D错误；
故选A。
7．B
【详解】A．将钢铁设备连接电源的负极，可以保护钢铁不被腐蚀，故A错误；
B．Mg(OH)2沉淀存在溶解平衡 Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，加入NH4Cl溶液，发生反应NH＋OH－NH3·H2O，OH－浓度降低，促进Mg(OH)2溶解平衡右移，沉淀会逐渐溶解，故B正确；
C．检验铵根离子，应使用湿润的红色石蕊试纸，故C错误；
D．盐酸为酸性溶液，铁发生析氢腐蚀，故D错误。
故选B。
8．C
【详解】A．电池总反应为，故A错误；
B．电池总反应为，故B错误；
C．金属活泼性：，，故C正确；
D．与不反应，故D错误；
故选：C。
9．C
【分析】放电时，Cl-向Cu电极方向移动即Cu为负极，发生氧化反应Cu-e-+2Cl-=。而CuS为正极，CuS发生还原反应CuS+9e-+3Al3+=Al3CuS。
【详解】A．Cu发生氧化反应，电极反应为Cu-e-+2Cl-=，A项错误；
B．放电时CuS消耗Al3+，Al3+减少，B项错误；
C．充电时，CuS电极发生氧化反应与电源的正极相连，C项正确；
D．由得失电子守恒得到关系式为6Cu~2Al3+~6e-，当0.45molCu反应时，溶于中Al3+减少0.45×mol=0.15mol，D项错误；
故选C。
10．D
【分析】该原电池中锌易失电子发生氧化反应作负极，铜作正极，结合原电池原理分析解答。
【详解】A．原电池是将化学能转化为电能的装置，故A错误；
B．该装置中，锌易失电子作负极，铜作正极，电流从正极铜沿导线流向负极锌，故B错误；
C．铜作正极，正极上氢离子得电子生成氢气，所以铜片质量不变，故C错误；
D．该装置中，锌失电子发生氧化反应，故D正确；
故选D。
【点睛】本题的易错点为B，要注意原电池中电子的流向与电流的流向相反。
11．C
【详解】A．Zn电极在CuSO4溶液中，直接发生化学反应，不能构成原电池。应该将Zn放入ZnSO4溶液中，将Cu电极放在CuSO4溶液中，才可以形成铜锌原电池，A错误；
B．缺少环形玻璃搅拌棒，不能使反应液充分接触反应，因此不能用于测定中和热，B错误；
C．若右侧发生吸氧腐蚀，则右侧气体压强减小，红墨水会向右移动，导致U型管中红墨水左低右高，能够模拟生铁的吸氧腐蚀，C正确；
D．FeCl3是强酸弱碱盐，在加热溶液时水解产生Fe(OH)3和HCl，HCl挥发导致最后得到的固体是Fe(OH)3，而不是FeCl3，因此不能用于制备无水FeCl3，D错误；
故合理选项是C。
12．C
【分析】电路中电子流动方向与电流方向相反，由图甲可知，b为阳极，a为阴极，用惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液，首先发生，Cu消耗完全后，发生。
【详解】A．b为阳极，溶液中的氢氧根离子放电，则不会有红色物质析出，选项A错误；
B．a为阴极，先发生，后发生，选项B错误；
C．从开始到P点收集到的气体是氧气，为0.05mol，P点到Q点收集到的是氢气和氧气，共(4.48- 1.12) L= 3.36L，为0.15mol，由于氢气和氧气的物质的量之比为2 : 1，则氢气为0.1mol，氧气为0.05mol，从开始到Q点时收集到的混合气体为氢气和氧气，两者的物质的量均为0.1mol，则混合气体的平均摩尔质量为g/mol=17g/mol，选项C正确；
D．从开始到P点收集到0.05mol氧气，转移电子数为0.05mol4 = 0.2mol，P点到Q点收集到0.1mol氢气和0.05mol氧气，转移电子数为0.1mol 2 =0.2mol，则y= (0.2+0.2)mol = 0.4mol，选项D错误；
答案选C。
13． Zn - 2e- = Zn2+ 增大 Fe + 2H+ = Fe2+ + H2↑ B > A > C
【分析】根据B中形成Sn Fe原电池，Fe比Sn活泼，则Sn为正极发生还原反应；根据C中形成Zn Fe原电池，总反应为Zn+2H+=Zn2++H2↑，电化学腐蚀的速率大于化学腐蚀的速率，金属做原电池正极时得到保护，据此解答。
【详解】(1)C中锌比铁活泼，锌为原电池负极，被腐蚀，负极电极反应式为Zn 2e =Zn2+，Fe为原电池的正极，发生反应：2H++2e =H2↑，Fe附近的溶液中氢离子浓度减小，pH值增大，故答案为：Zn 2e =Zn2+；增大；
(2)B中形成Sn Fe原电池，Fe比Sn活泼，Fe为负极，Sn为正极，总反应为：Fe+2H+=Fe2++H2↑；A发生化学腐蚀，B发生电化学腐蚀，C锌比铁活泼，铁做原电池的正极而被保护，电化学腐蚀的速率大于化学腐蚀的速率，所以A、B、C中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序是B>A>C；
故答案为：Fe+2H+=Fe2++H2↑；B>A>C。
14．(1) 负 CH3OCH3＋3H2O-12e-=2CO2＋12H＋ B电极
(2) 阳 100
【详解】（1）①燃料电池中通入燃料的一极为负极，即A电极为负极，负极上二甲醚失电子生成二氧化碳和氢离子，则负极的电极反应式为：CH3OCH3＋3H2O-12e-=2CO2＋12H＋，故答案为：负；CH3OCH3＋3H2O-12e-=2CO2＋12H＋。
②通入氧气的一极为正极，即B电极为正极，电池中向正极移动，即H+移向B电极，故答案为：B电极。
（2）①由图可知，、不能透过离子交换膜，离子交换膜只允许阳离子通过，因此图中c为阳离子交换膜，故答案为：阳。
②阴极区流入的液体主要含，流出的液体主要含，已知电解池阴极室中溶液的pH在之间，溶液显酸性，则阴极的电极反应为，故答案为：。
③吸收NO的原理是NO与反应生成氮气和，离子方程式为：，故答案为：。
④阳极区流入的液体为含SO2的废水和稀硫酸，阳极区流出的液体为较浓硫酸，则阳极的电极反应为，由电极反应式可知，1molSO2参加反应，转移2mol电子，若电路中有10mol电子发生转移，则参加反应的SO2为10mol=5mol，处理废水=100L，故答案为：100。
15．(1)负
(2) 变大 2H2O-4e-=O2↑+4H+
(3) B 滤纸变红
(4) 负 H2+2OH--2e-=2H2O
【分析】C、D和电解池中都充满浓KOH溶液，实际是电解水，由C、D中产生的气体体积可知，C中气体为H2，D中气体为O2，则M为阴极，N为阳极，R为电源负极，S为电源正极，B为阳极，A为阴极。
【详解】（1）由分析可知，R为负极；
（2）M为阴极，电解消耗水电离生成的H+，生成OH-，则M极对应的电解质溶液的pH变大，生成的OH-移向N电极，故N电极对应的电解质溶液的pH变大；E为浸过含酚酞的Na2SO4溶液的滤纸，由分析可知，B为阳极，则电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+；
（3）B为阳极，阴离子()向阳极移动，则滤纸上的紫色点向B方向移动；A为阴极，电解消耗水电离生成的H+，生成OH-，故A极附近滤纸变红；
（4）当C、D中的气体产生到一定量时，切断外电源并接通开关K，此时装置变为燃料电池，经过一段时间，C、D中的气体逐渐减少，H2和O2反应生成水，在碱性条件下，C中H2发生氧化反应，C电极为负极，电极反应式为H2+2OH--2e-=2H2O。
16． 2H++2e-=H2↑ 减弱 石墨 Cu FeCl3溶液 正极 5.6
【分析】（1）铁作负极，原电池反应是铁与稀硫酸置换氢气的反应，正极反应是氢离子得电子生成氢气，负极上是金属铁失电子；
（2）根据方程式中物质发生的反应类型判断，Cu发生氧化反应，作负极，B极材料是比Cu不活泼的导电物质，溶液C中含有Fe3+；
（3）根据电子流向判断c为负极，d为正极，计算氧气的体积则根据正极的反应式进行。
【详解】（1）铁作负极，则该原电池反应是铁与稀硫酸置换氢气的反应，所以正极反应是氢离子得电子生成氢气，电极反应式为2H++2e-═H2↑；溶液中氢离子放电，导致溶液中氢离子浓度减小，酸性减弱，故答案为：2H++2e-═H2↑；减弱；
（2）Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+设计成如上图所示的原电池装置，根据方程式中物质发生的反应类型判断，Cu发生氧化反应，作原电池的负极，B（负极材料）是Cu；A（正极材料）是比铜更稳定的金属或者石墨；溶液C中含有Fe3+，如FeCl3溶液；故答案为：石墨；Cu；FeCl3溶液；
（3）由图中电子流向可知，d为电子流入的电极，为正极；正极电极反应为4OH--4e-=2H2O+O2↑，线路中转移1mol电子，则生成氧气物质的量为0.25mol，体积=0.25mol×22.4L/mol=5.6L，故答案为：正极；5.6。
17． 负 氧化 b a a 变小 C2H5OH－12e-＋3H2O=2CO2＋12H+
【分析】由质子的移动方向可知a为负极，a极上是乙醇失电子发生氧化反应，乙醇被氧化生成CO2和H+，电极反应式为C2H5OH+3H2O-12e-═2CO2+12H+，b为正极，发生还原反应，电极方程式为4H++O2 +4e-═2H2O，以此解答该。
【详解】(1)由质子的移动方向可知a为负极，发生氧化反应；电池工作时，电流由正极经外电路流向负极，在该电池中由b极流向a极，电池中，阴离子向负极移动，所以SO42-向电池的a极迁移；
(2)电池的总反应为C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O，随着电池的不断放电，硫酸溶液的物质的量浓度将变小；
(3)由质子的移动方向可知a为负极，乙醇失电子发生氧化反应，乙醇被氧化生成CO2和H+，电极反应式为C2H5OH－12e-＋3H2O=2CO2＋12H+。
18．(1) 还原
(2) 铁
(3) 氨气 根据得失电子守恒得到总反应式为，硝酸要变为硝酸铵，则需要氨气
(4)
【详解】（1）①根据图中信息NO化合价升高变为NO2，则NiO电极为负极，Pt为正极，Pt电极上发生的是还原反应，电池中传导，正极电极反应式；故答案为：。
②NiO电极为负极，其电极反应式：；故答案为：。
（2）①根据图中分析铁失去电子，因此作负极的物质是铁；故答案为：铁。
②正极是硝酸根得到电子和氢离子结合生成铵根离子和水，其电极反应式是；故答案为：。
（3）根据图中信息得到阴极电极反应式为，阳极电极反应式为，根据得失电子守恒得到总反应式为，要变为硝酸铵，需补充物质A为氨气；其理由：根据得失电子守恒得到总反应式为，硝酸要变为硝酸铵，则需要氨气；故答案为：氨气；根据得失电子守恒得到总反应式为，硝酸要变为硝酸铵，则需要氨气。
（4）用电解法制取高铁酸钠时，阳极是发生氧化反应，失去电子，其电极反应式为；故答案为：。
19．(1)NaClO=Na++ClO-
(2) 低温避光保存 A
(3)H
(4)2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O
【详解】（1）NaClO是可溶性盐，其电离方程式为NaClO = Na++ClO-；
（2）以上或见光条件下次氯酸钠分解加速，故应低温避光保存；电解饱和食盐水过程中会生成氢氧化钠，氢气和氯气，其中氯气会与氢氧化钠反应生成次氯酸钠，故溶液中含有少量的氢氧化钠；
（3）中化合价降低的元素为H元素；
（4）向酸性溶液中滴加次氯酸钠溶液，还原性亚铁离子会与氧化性次氯酸根离子发生氧化还原反应使溶液变为黄色，对应的离子方程式为2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O。
20． 杀菌消毒 A13++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+ c 原电池 ad
【详解】（1）ClO2具有强氧化性，则其作用为杀菌消毒，明矾中铝离子水解生成胶体具有吸附性，则可对水质净化，水解离子反应为：A13++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+；（2）a、棉麻制品来自植物，主要成分是纤维素． b、丝织品、毛料和皮革都来自动物细胞，主要是蛋白质； c、涤纶和锦纶是合成纤维，不属于天然纤维，故选C。（3）钢铁在潮湿的空气中更容易腐蚀，主要原因是钢铁里的铁和碳构成许多微小的原电池，碳作正极，铁作负极，发生电化学腐蚀，腐蚀速度更快。（4）镁铝合金的优点是合金的硬度大、密度小、熔点低，耐腐蚀，故ad。
21．(1) ②③ 2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑
(2)Ag++e-=Ag
(3) a C2H5OH+3H2O-12e-=2CO2↑+12H+ 18
【解析】(1)
装置①中Fe比Cu活泼，形成原电池后Fe为负极被氧化，无法防止Fe被腐蚀；装置②中Fe不如Zn活泼，形成原电池后Zn作负极被氧化，Fe被保护；装置③中Fe为原电池的阴极，Fe电极发生还原反应，Fe不会被氧化，综上所述为防止金属Fe被腐蚀，可以采用上述②③；装置③中阳极为石墨电极，所以是溶液中的氯离子被氧化为氯气，Fe电阴极，水电离出的氢离子被还原为氢气，总反应为2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑；
(2)
该电解池的目的是在镀件上镀银，所以阴极发生的反应为Ag++e-=Ag；
(3)
①燃料电池中通入燃料的一极为负极，通入氧气的一极为正极，即a为负极，b为正极；图乙所示电解池的目的是电解含Co2+ 的水溶液制备金属钴，所以Co电极上的反应应为Co2++2e-=Co，即Co电极为阴极，所以连接乙醇燃料电池的a极；
②a电极上乙醇失电子被氧化，工作过程中有质子移动，电解液应为酸性，所以乙醇被氧化生成二氧化碳，根据电子守恒、元素守恒可得电极反应为C2H5OH+3H2O-12e-=2CO2↑+12H+；
③根据电极反应Co2++2e-=Co可知，生成1molCo，转移2mol电子，I室为阳极室，电极反应为2H2O-4e-= O2↑+4H+，生成的H+又会迁移到Ⅱ室，所以转移2mol电子时，I室中减少1mol水，质量为1mol×18g/mol=18g。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页