第四章化学反应与电能同步习题2023---2024学年上学期高二化学人教版（2019）选择性必修1
文档属性
| 名称 | 第四章化学反应与电能同步习题2023---2024学年上学期高二化学人教版（2019）选择性必修1 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-12-28 12:08:14 | ||
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文档简介
第四章 化学反应与电能同步习题
一、单选题（共14题）
1．我国科研团队设计的一种新型固态电解质的氟离子电池打破了高温条件的限制，实现了室温下氟离子全固态电池的稳定循环。某全固态电解质的氟离子电池工作时的物质转化及放电时的迁移方向如图所示。下列有关说法错误的是
A．放电时，a极为正极，发生还原反应
B．充电时，由b极向a极迁移
C．放电时，b极的电极反应式为
D．充电时，外电路每通过，a极消耗
2．具有高能量密度的锌一空气蓄电池是锂离子电池的理想替代品，图中是一种新型可充电锌-空气蓄电池的工作原理示意图。下列说法正确的是
A．放电时，电池正极上发生反应：+2e-=Zn+4OH-
B．充电时，锌板作为阴极，锌板附近溶液碱性增强
C．电池中离子交换膜是阳离子交换膜
D．放电时，每消耗22.4 mLO2，外电路转移电子数约为2.408×1021个
3．下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是
A．漂白粉露置在空气中失效：ClO-+CO2+H2O=HClO+HCO
B．向滴有酚酞的硅酸钠溶液中边加边振荡地滴加盐酸至红色变浅并接近消失：2H++SiO=H2SiO3(胶体)
C．惰性电极电解氯化镁溶液：2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-
D．在强碱溶液中次氯酸钠与Fe(OH)3反应生成Na2FeO4：3ClO-+Fe(OH)3=FeO+3Cl-+H2O+4H+
4．我国科学家研制了一种新型的高比能量锌-碘溴液流电池，其工作原理示意图如下。图中贮液器可储存电解质溶液，提高电池的容量。下列叙述不正确的是
A．充电时，a电极接外电源正极
B．放电时，b电极发生氧化反应
C．放电时，每消耗0.65g锌，溶液中离子总数增加0.02NA
D．充电时，阳极反应为
5．科学家利用空穴传输的Bi/MOF助力光电催化制氢，装置示意图如下，下列说法错误的是
A．Bi/MOF电极为阳极
B．总反应为SO+H2OSO+H2↑
C．该装置可使用强酸性电解质溶液
D．标准状况下获得22.4 L H2，转移电子数目为2NA
6．中科院科学家设计出一套利用和太阳能综合制氢的方案，其基本工作原理如图所示。下列说法错误的是
A．该电化学装置中，Pt电极作正极
B．Pt电极的电势高于电极的电势
C．电子流向：Pt电极→导线→电极→电解质溶液→Pt电极
D．电极上的电极反应式为
7．是一种极为活泼的卤素气体，在制冷、化学工业中有着广泛应用。可通过电解的无水HF溶液制备，该过程有两种气体生成。下列说法正确的是
A．该反应生成了、
B．电解一段时间后，阴、阳两极生成的气体质量之比为1∶19
C．电解过程中转移1mol电子时，生成的气体体积为22.4L
D．一段时间后，加入一定量的固体，可使电解液恢复到电解前的状态
8．在理论上不能用于设计原电池的化学反应是（ ）
A．HCl（aq）+NaOH（aq）=NaCl（aq）+H2O（l）
B．2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（l）
C．Zn（s）+CuSO4（aq）=ZnSO4（aq）+Cu（s）
D．2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）
9．已知实验装置如图所示，下列判断不正确的是
A．若为电解精炼铜，则a极是粗铜，电解质溶液浓度随着电解过程减小
B．若在铁钉上镀铜，则a极是镀件，电解质溶液可用CuSO4溶液
C．若用此装置防止铁被腐蚀，则b极是铁，a极可用惰性电极
D．若用此装置电解饱和食盐水，则a极产生的气体能使湿润的淀粉KI试纸变蓝
10．高铁酸盐在电池领域的应用日趋成熟．用电解法制备高铁酸盐的装置如下图所示．下列说法错误的是
A．该离子交换膜为阳膜，由右至左移动
B．阳极的电极反应式为
C．电解一段时间后，阴极室的值不变
D．高铁酸盐还可用于水的消毒和净化
11．如图装置是酒精检测仪，工作原理与酸性燃料电池相似。下列说法不正确的是
A．该电池的总反应式为：
B．右侧Pt电极表面化合价降低，发生还原反应
C．电流由所在的铂电极经外电路流向另一电极
D．装置中从右侧通过质子交换膜向左侧移动
12．下列用于解释事实的方程式书写不正确的是
A．钢铁制品在潮湿空气中的电化学腐蚀：
B．电解精炼铜的阴极反应：
C．溶液与闪锌矿(ZnS)反应生成铜蓝(CuS)：
D．除去水垢中的主要反应：
13．宏观—微观—符号是化学的三重表征，下列有关化学符号表征正确的是
A．铅蓄电池中充电时阳极反应：
B．用白醋和淀粉KI试纸检验加碘盐中的：
C．侯氏制碱法中晶体的制备：
D．和不能大量共存：
14．全固态锂电池能量密度大，安全性高，拓宽了电池工作温度范围和应用领域。一种全固态锂-空气电池设计如图，电池总反应为：。下列说法错误的是
(注：复合电极包含石墨、催化剂及放电时生成的)
A．复合电极为电池正极
B．放电时通过固体电解质向Li电极迁移
C．正极的电极反应式为
D．固体电解质代替传统的有机电解液提高了电池的安全性
二、填空题（共9题）
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．高铁酸钠的化学式为Na2FeO4，按要求回答下列问题：
(1)高铁酸钠主要通过如下反应制取：，则X的化学式为 。
(2)高铁酸钠是一种新型净水剂，在水中可以发生如下反应：。由此看来，高铁酸钠能够杀菌消毒是因为它具有 性，而能够除去水中悬浮物是因为 。
(3)在水溶液中的存在形态如图所示。向pH=8的这种溶液中加KOH溶液，发生反应的离子方程式为 。
(4)高铁电池是一种新型可充电电池，电解池为碱溶液，其反应式为则电池正极材料是 ，充电时电池正极 （填“得”“失”）电子，放电时电池的负极反应式为 。
17．降低能耗是氯碱工业发展的重要方向。
(1)我国利用氯碱厂生产的作燃料，将氢燃料电站应用于氯碱工业，其示意图如图。
①极为 (填“正”或“负”)极。
②乙装置中电解饱和溶液的化学方程式为 。
③下列说法正确的是 。
A．甲装置可以实现化学能向电能转化
B．甲装置中透过阳离子交换膜向极移动
C．乙装置中极一侧流出的是淡盐水
④实际生产中，阳离子交换膜的损伤会造成迁移至阳极区，从而在电解池阳极能检测到，产生的电极反应式为 。
(2)降低氯碱工业能耗的另一种技术是“氧阴极技术”。通过向阴极区通入，避免水电离的直接得电子生成，降低了电解电压，电耗明显减少。“氧阴极技术”的阴极反应为 。
18．钢铁工业是国家工业的基础，钢铁生锈现象却随处可见，为此每年国家损失大量资金。请回答下列问题：
(1)钢铁的电化学腐蚀原理：在酸性环境中发生析氢腐蚀，在中性或碱性环境中发生吸氧腐蚀。
①分别写出图1中铁电极和石墨电极的电极反应式： ， 。
②将该装置作简单修改即可成为钢铁电化学防护的装置，请在图1虚线框内所示位置做出修改，并用箭头标出导线中电子流动方向 。
③写出修改后石墨电极的电极反应式： 。
(2)工业上常用盐酸除去铁锈。现将一生锈的铁片放入盐酸中，溶液中可能发生反应的化学方程式有 。
(3)在实际生产中，可在铁制品的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置如图2所示：
①A电极对应的金属是 (填元素名称)，B电极的电极反应式为 。
②若电镀前铁、铜两片金属质量相同，电镀完成后将它们取出洗净、烘干、称量，二者质量差为5.12g，则电镀时电路中通过的电子为 mol。
③镀层破损后，镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀，请简要说明原因： 。
19．我国古代青铜器工艺精湛，有很高的艺术价值和历史价值，但出土的青铜器易受到环境腐蚀，所以对其进行修复和防护具有重要意义。
(1)采用“局部封闭法”可以防止青铜器进一步被腐蚀。如将糊状Ag2O涂在被腐蚀部位，Ag2O与有害组分CuCl发生复分解反应，该化学方程式为 。
(2)下图为青铜器在潮湿环境中发生的电化学腐蚀的示意图。
①腐蚀过程中，负极是 (填“a”“b”或“c”)；
②环境中的Cl－扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔铜锈Cu2(OH)3Cl，其离子方程式为 ；
③若生成4.29 g Cu2(OH)3Cl，则理论上耗氧体积为 L(标准状况)。
20．(1)写出漂白粉的有效成分的名称 。
(2)写出中子数为 1 的氦原子符号 。
(3)如图为氢氧燃料电池的结构示意图，电解质溶液为 KOH 溶液，电极材料为疏松多孔石墨棒。写出此氢氧燃料电池工作时，负极反应式： ；正极反应式： 。
21．据图回答下列问题：
Ⅰ.（1）若烧杯中溶液为稀硫酸，则观察到的现象是 。 负极反应式为： 。
（2）若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液，则负极为 （填Mg 或 Al）， 总反应化学方程式 。
Ⅱ、由 Al、Cu、浓硝酸组成原电池，其正极的电极反应式 。
Ⅲ.中国科学院长春应用化学研究所在燃料电池技术方面获得新突破，组装出了自呼吸电池及主动式电堆。甲烷燃料电池的工作原理如下图所示。
（1）该电池工作时，b 通入的物质为 ， c 通入的物质为 。
（2）该电池正极的电极反应式为： 。
（3）工作一段时间后，当 3.2 g 甲烷完全反应生成 CO2 时，有 个电子转移。
22．材料是人类赖以生存与发展的重要物质基础。
(1)以下是生活中常见的物品：a.玻璃杯 b.电源插座 c.废旧干电池 d.废报纸 e.尼龙绳 f.轮胎 g.铁锅。请用相应的字母填空：
①用无机非金属材料制作的是 。
②用合成高分子材料中橡胶制作的是 。
③随意丢弃会对水体和土壤都造成污染的是 。
④如图所示，物品d可投入 (填“A”或“B”)标志的垃圾桶中。
(2)经研究发现，长期使用铁锅炒菜，可有效减少缺铁性 病症的发生，为了提高补铁效果，在炒菜时可经常加入适量的 (填“食醋”或“料酒”)。炒完菜之后不洗锅，铁锅通常会生锈，此过程中主要发生 腐蚀(填“化学”或“电化学”)，请写出金属防护的一种方法 。
23．生产生活中排放的废气废水有一定量的氮氧化物、氨氮等，必须通过处理后达到国家规定的排放标准再排放。
Ⅰ．科学家利用催化技术处理汽车尾气中的，以减少对环境的污染，其化学方程式为：。在某温度下用气体传感器测得不同时间的和浓度。
如表：
时间 0 1 2 3 4 5
1.0 0.45 0.25 0.15 0.10 0.10
3.6 3.05 2.85 2.75 2.7 2.7
请回答下列问题：
(1)前内的平均反应速率 。
(2)假设反应在恒温恒容密闭容器中进行，下列说法正确的是___________。
A．选用更高效的催化剂有利于提高反应速率
B．向容器中通入足量的，可使完全转化为
C．单位时间内消耗和的物质的量相等时，反应达到平衡状态
D．容器的气体密度不变时，反应达到平衡状态
Ⅱ．利用也能够还原氮氧化物实现氮污染的治理。将烟气与的混合气体通与的混合溶液中实现无害化处理，其转化过程如图所示。
(3)时，参与的离子方程式为 。
(4)若该过程中，每转移电子消耗氮氧化物，则x为 。
Ⅲ．可用原电池原理处理酸性废水中的中，废水中的在水处理剂表面的变化如图所示：
(5)纳米铁粉是该电池的 (填“正极”或“负极”)。
(6)该电池正极上的电极反应式为 。
(7)研究发现，废水中溶解氧会对的去除产生一定影响。在初始初始浓度、纳米铁粉与硝酸盐质量比均一定的条件下，有氧与无氧条件下的去除率随反应时间的变化如图所示。时，有氧条件下去除率低于无氧条件下，其可能的原因是 。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【分析】如图所示，放电时，由a极移向b极，则a极为正极，则b极为负极。
【详解】A．由分析可知，a极为正极，发生还原反应，故A正确；
B．充电时，a极为阳极，b极为阴极，电解池中阴离子向阳极移动，则由b极向a极迁移，故B正确；
C．放电时，Mg失去电子生成MgF2，电极方程式为：，故C错误；
D．充电时，a极为阳极，电极方程式为：，外电路每通过，a极消耗，故D正确；
故选C。
2．B
【解析】由图示可知，原电池工作时Zn作负极发生氧化反应，电极反应为：Zn-2e-+4OH-=，过渡金属碳化物作正极，发生还原反应，电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-，据此分析解题。
【详解】A．放电时，电池正极上发生还原反应，电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-，A错误；
B．由分析可知，Zn为电池负极，故充电时与电源负极相连，锌板作为阴极，电极反应为：+2e-= Zn+4OH-，故锌板附近溶液碱性增强，B正确；
C．由分析可知，负极反应消耗OH-，正极反应产生OH-，故电池中离子交换膜是阴离子交换膜，让OH-能通过由正极区移动到负极区，C错误；
D．放电时，每消耗22.4 mLO2，未告知气体的状态是否为标准状况下，故无法计算O2的物质的量，也无法计算外电路转移电子数，D错误；
故答案为：B。
3．B
【详解】A．Ca (ClO)2是漂白粉中有效成分，漂白粉置于空气中易失效的原因是次氯酸钙和空气中的水、二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和次氯酸，次氯酸不稳定，易分解生成氯化氢和氧气，离子方程式为Ca2++2ClO-+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO，A项错误；
B．硅酸钠为强碱弱酸盐，其溶液呈碱性，硅酸钠和稀盐酸反应生成难溶性硅酸和氯化钠，氯化钠为强碱强酸盐，其溶液呈中性，离子方程式为2H++SiO=H2SiO3(胶体)，B项正确；
C．惰性电极电解氯化镁溶液的离子方程式为Mg2++2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+Mg(OH)2↓，C项错误；
D．在强碱溶液中次氯酸钠与Fe(OH)3反应生成Na2FeO4的离子方程式为3ClO-+2Fe(OH)3+4OH-=2FeO+3Cl-+5H2O，D项错误；
答案选B。
4．C
【分析】由电池装置图可知，a极I2Br-生成I-，则发生还原反应，应为原电池的正极，b极Zn失电子生成Zn2+，发生氧化反应，应为原电池的负极，充电时，a为阳极，b为阴极，以此解答该题。
【详解】A．充电时，a为阳极，接外电源正极，故A正确；
B．放电时，b极Zn失电子生成Zn2+，发生氧化反应，电极反应为Zn-2e-═Zn2+，故B正确；
C．放电时，负极电极反应为Zn-2e-═Zn2+，每消耗0.65g锌，即生成0.01molZn2+，正极反应I2Br-+2e-=2I-+Br-，溶液中离子总数增加0.03NA，故C错误。
D．充电时，a为阳极发生氧化反应，电极方程式2I-+Br--2e-=I2Br-，故D正确；
故选：C。
5．C
【详解】A．SO在Bi/MOF电极上被氧化生成SO，则Bi/MOF电极是阳极，A正确；
B．阴极上H2O被还原生成H2，综合阴、阳极上放电的粒子，该电解池的总反应为，B正确；
C．SO与H+反应生成SO2和H2O，故该装置不能使用强酸性电解质溶液，C错误；
D．Pt电极上的电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2↑，获得标准状况下22.4L (即1 mol )H2时，转移电子数目为2NA，D正确；
故答案为C。
6．C
【详解】A．该装置为原电池，由Pt电极上的反应：可知，Pt电极上发生还原反应，Pt电极为正极，A正确；
B．Pt电极为正极，电极为负极，所以Pt电极的电势高于电极的电势，B正确：
C．电子从电极(负极)经导线流向Pt电极(正极)，且不能进入溶液，C错误：
D．电极为负极，发生氧化反应，电极反应式为，D正确。
故选：C。
7．B
【详解】A．电解的无水HF溶液，反应应生成、，溶液中不含氧元素，无生成，A错误；
B．阴极产生氢气，电极反应式为，阳极产生氟气，电极反应式为，则转移的电子，生成的氢气和氟气的物质的量相等，阴、阳两极生成的气体质量之比等于其摩尔质量之比为1∶19，B正确；
C．未指明气体所处状态，无法计算其体积，C错误；
D．阴极产生氢气，阳极产生氟气，则通入气体，可使电解液恢复到电解前的状态，D错误；
故选B。
8．A
【详解】理论上能用于设计原电池的化学反应，必须是自发的氧化还原反应。
A．HCl（aq）+NaOH（aq）=NaCl（aq）+H2O（l）是酸碱中和反应，不是氧化还原反应，故不能用于设计原电池，选项A正确；
B．2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（l）是自发的氧化还原反应，选项B错误；
C．Zn（s）+CuSO4（aq）=ZnSO4（aq）+Cu（s）是自发的氧化还原反应，选项C错误；
D．2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）是自发的氧化还原反应，选项D错误；
答案选A。
9．B
【详解】A．若为电解精炼铜，粗铜作阳极，与电源的正极相连，则a极是粗铜，由于阳极上不止铜放电，但阴极上只有铜离子放电，则电解质溶液浓度随着电解过程减小，A正确；
B．若在铁钉上镀铜，镀层作阳极，与电源的正极相连，则a极是镀层，b电极是镀件，电解质溶液可用CuSO4溶液，B错误；
C．若用此装置防止铁被腐蚀，铁应该作阴极，则b极是铁，a极可用惰性电极，C正确；
D．若用此装置电解饱和食盐水，a电极和电源正极相连，作阳极，氯离子放电形成氯气，则a极产生的气体能使湿润的淀粉KI试纸变蓝，D正确；
答案选B。
10．C
【分析】用电解法制备高铁酸盐，Fe失电子发生氧化反应，Fe是阳极，阳极反应式为，阴极反应式为；
【详解】A．Fe是阳极，阳极生成，为防止向阴极移动，该离子交换膜为阳膜，由右至左移动，故A正确；
B．用电解法制备高铁酸盐，Fe失电子发生氧化反应，阳极的电极反应式为，故B正确；
C．阴极反应式为，电解一段时间后，阴极室的值增大，故C错误；
D．高铁酸盐中铁的化合价为+6，具有强氧化性，的还原产物水解为胶体，吸附水中杂质，所以可用于水的消毒和净化，故D正确；
选C。
11．D
【详解】A．该电池的负极上乙醇失电子发生氧化反应，分析装置图可知酒精在负极被氧气氧化发生氧化反应生成醋酸，CH3CH2OH-4e-+H2O=4H++CH3COOH，正极上是氧气得电子的还原反应，O2所在的铂电极处发生还原反应O2+4e-+4H+=2H2O，总反应式为，选项A正确；
B．右侧Pt电极表面化合价降低，发生还原反应O2+4e-+4H+=2H2O，选项B正确；
C．电流由所在的铂电极正极经外电路流向另一电极负极上，选项C正确；
D．装置中从左侧通过质子交换膜向右侧正极移动，选项D不正确；
答案选D。
12．A
【详解】A．铁的电化学腐蚀生成Fe2+，不生成Fe3+，故A错误；
B．精炼铜时，在阴极溶液中的铜离子发生还原反应生成铜，，故B正确；
C．CuS比ZnS更难溶于水，沉淀转化可以发生，正确，故C正确；
D．碳酸钙难溶于水，硫酸钙微溶于水，沉淀转化可以发生，方程式正确，故D正确；
答案选A。
13．C
【详解】A．铅蓄电池中充电时阳极发生氧化反应：，A错误；
B．碘离子、碘酸根离子在酸性条件下生成碘单质，，B错误；
C．侯氏制碱法中晶体的制备反应为饱和氨盐水吸收二氧化碳生成碳酸氢钠晶体和氯化铵：，C正确；
D．和反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸根离子，，D错误；
故选C。
14．B
【分析】电池总反应为：，则锂失去电子发生氧化反应为负极，氧气得到电子发生还原反应为正极；
【详解】A．由分析可知，复合电极为电池正极，A正确；
B．由图可知，放电时是锂离子向正极迁移，而不是迁移，B错误；
C．正极的电极反应式为氧气得到电子发生还原反应，和迁移过来的锂离子生成，，C正确；
D．全固态锂电池能量密度大，安全性高，拓宽了电池工作温度范围和应用领域，故固体电解质代替传统的有机电解液提高了电池的安全性，D正确；
故选B。
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．(1)NaCl
(2) 强氧化性 因为反应生成氢氧化铁胶体，能够吸附水中的悬浮杂质
(3)
(4) 得
【详解】（1）反应中，可由质量守恒定律确定X为NaCl；故答案为NaCl。
（2）高铁酸钠能够杀菌消毒是因为它具有强氧化性，能杀菌、消毒；而能够除去水中悬浮物是因为反应生成氢氧化铁胶体，能够吸附水中的悬浮杂质；故答案为强氧化性；因为反应生成氢氧化铁胶体，能够吸附水中的悬浮杂质。
（3）根据在水溶液中的存在形态如图所示，pH=8时有和，加入KOH溶液，发生反应，离子方程式为：；故答案为。
（4）总反应式为，电池正极材料为；充电时电池正极得一电子，放电时电池的负极反应式为；故答案为；得；。
17．(1) 负 2NaCl +2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ AC 4OH--4e- =O2↑+2H2O
(2)O2+4e-+2H2O=4OH-
【分析】图示中甲池为原电池，其中通入H2的a电极为负极，通入空气的b电极为正极；乙池为电解池，与正极b连接的c电极为阳极，与负极a连接的d电极为阴极。原电池的负极和电解池的阳极发生氧化反应；原电池的正极和电解池的阴极上发生还原反应。阳离子交换膜只允许阳离子通过，结合溶液中离子放电顺序分析解答。
【详解】（1）①装置甲为原电池，其中通入燃料H2的a极为负极；故答案为：；
②乙装置中电解饱和NaCl溶液，反应产生H2、Cl2、NaOH，反应的化学方程式为：2NaCl +2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑；故答案为：2NaCl +2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑；
③A．甲装置为原电池，可以实现化学能向电能的转化，A正确；
B．甲装置中Na+透过阳离子交换膜向负电荷较多的正极b极移动，B错误；
C．乙装置中c极为阳极，Cl-不断放电产生Cl2逸出，导致附近溶液中Cl-的浓度减小，因此c极一侧流出的是淡盐水，C正确；
故答案为：AC；
④实际生产中，阳离子交换膜的损伤会造成OH-迁移至阳极区，从而在电解池阳极能检测到O2，在阳极上OH-失去电子，发生氧化反应产生O2，则阳极的电极反应式为4OH--4e- =O2↑+2H2O；故答案为：4OH--4e- =O2↑+2H2O；
（2）降低氯碱工业能耗的另一种技术是“氧阴极技术”。通过向阴极区通入O2，避免水电离的H+直接得电子生成H2，降低了电解电压，电耗明显减少。“氧阴极技术”的阴极上O2得到电子反应产生OH-，该电极的电极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-。故答案为：O2+4e-+2H2O=4OH-；
18．(1) Fe-2e-=Fe2+ O2＋4e-＋2H2O=4OH- 2Cl--2e-=Cl2↑
(2)Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O、Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑、2FeCl3＋Fe=3FeCl2
(3) 铜 Cu2＋＋2e-=Cu 0.08 镀铜铁中铁比铜活泼，镀层破损后在潮湿环境中形成原电池，铁为负极，加速铁的腐蚀；而镀锌铁中，锌比铁活泼，镀层破损后在潮湿环境中形成原电池，锌为负极，被腐蚀，铁被保护
【详解】（1）①图1为原电池，Fe作负极，电极反应式为Fe-2e-=Fe2＋，石墨作正极，电极反应式为O2＋4e-＋2H2O=4OH-，故答案为：Fe-2e-=Fe2+；O2＋4e-＋2H2O=4OH-；
②利用外加电流的阴极保护法，在虚线框内添加外接电源，使铁作阴极，电子流动方向与电流方向相反如图所示，故答案为：；
③修改后石墨为阳极，氯离子放电：2Cl- -2e-=Cl2↑，故答案为：2Cl- -2e-=Cl2↑；
（2）铁锈成分为Fe2O3，可与盐酸反应Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O，FeCl3与Fe反应2FeCl3＋Fe=3FeCl2，铁与盐酸反应Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑，故答案为：Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O、Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑、2FeCl3＋Fe=3FeCl2；
（3）①铁制品表面镀铜，则铁作阴极，铜作阳极，A电极是阳极，应为铜，B电极上Cu2＋得电子被还原为Cu，电极反应为：Cu2++2e-=Cu，故答案为：铜；Cu2++2e-=Cu；
②二者质量差为5.12g，说明阳极上有2.56g铜被氧化，阴极上生成2.56g铜，转移电子的物质的量为×2=0.08mol，故答案为：0.08；
③镀铜铁中铁比铜活泼，镀层破损后在潮湿环境中形成原电池，铁为负极，加速铁的腐蚀；而镀锌铁中，锌比铁活泼，镀层破损后在潮湿环境中形成原电池，锌为负极，被腐蚀，故导致铁被保护，镀层破损后，镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀，故答案为：镀铜铁中铁比铜活泼，镀层破损后在潮湿环境中形成原电池，铁为负极，加速铁的腐蚀；而镀锌铁中，锌比铁活泼，镀层破损后在潮湿环境中形成原电池，锌为负极，被腐蚀，铁被保护。
19． Ag2O＋2CuCl=2AgCl＋Cu2O c Cu2＋＋3OH－＋Cl－=Cu2(OH)3Cl↓ 0.448
【详解】(1)复分解反应为相互交换成分的反应，因此该反应的化学方程式为Ag2O＋2CuCl=2AgCl＋Cu2O；
(2)①负极发生失电子的反应，铜作负极失电子，因此负极为c，其中负极反应：Cu－2e－=Cu2＋，正极反应：O2＋2H2O＋4e－=4OH－；
②正极产物为OH－，负极产物为Cu2＋，两者与Cl－反应生成Cu2(OH)3Cl，其离子方程式为2Cu2＋＋3OH－＋Cl－=Cu2(OH)3Cl↓；
③4.29 g Cu2(OH)3Cl的物质的量为0.02 mol，由Cu元素守恒知，发生电化学腐蚀失电子的Cu单质的物质的量为0.04 mol，失去电子0.08 mol，根据电子守恒可得，消耗O2的物质的量为0.08mol÷4＝0.02 mol，所以理论上消耗氧气的体积为0.448 L(标准状况)。
20． 次氯酸钙 3He或He 2H2-4e-+4OH-=4H2O 2H2O+O2+4e-=4OH-
【详解】(1)漂白粉的主要成分有氯化钙和次氯酸钙，其中有效成分是次氯酸钙。
(2)氦为2号元素，质子数为2，则其中子数为1的氦原子符号为3He或He。
(3)氢氧燃料电池工作时，负极氢分子失去电子后和氢氧根离子生成了水分子，则负极反应式为2H2-4e-+4OH-=4H2O；正极通入的是氧气，氧气从墨棒电极获得电子后和水分子生成了氢氧根离子，故正极电解反应式为2H2O+O2+4e-=4OH-。
21． Mg 逐渐溶解；Al 片上有气泡冒出；指针偏转 Mg-2e-=Mg2+ Al 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ NO3-+e－+2H＋=NO2↑+H2O CH3OH O2 或空气 O2+4e-+4H+＝2H2O 1.6NA
【详解】试题分析：Ⅰ（1）若烧杯中溶液为稀硫酸，镁、铝都能与稀硫酸反应，而Mg更活泼为负极，AL是正极，镁是负极。
（2）若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液，铝与氢氧化钠反应放出氢气，铝是负极；镁与氢氧化钠溶液不反应，镁是正极；
Ⅱ、由 Al、Cu、浓硝酸组成原电池，铝在浓硝酸中钝化，铜与浓硝酸反应；
Ⅲ.根据氢离子移动方向，右侧电极是正极，左侧电极是负极。
解析：Ⅰ.（1）若烧杯中溶液为稀硫酸，两者都能与稀硫酸反应，而Mg更活泼为负极，AL是正极，负极：Mg-2e- =Mg2+ 镁片溶解； 正极：2H+ +2e- =H2 ↑，Al片上有气泡冒出 ，电流计指针偏转。
（2） 若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液，只有AL能与NaOH反应，所以Al是负极，Mg是正极；总反应：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑；
II．由Al、Cu、浓硝酸组成原电池，铝在浓硝酸中钝化，铜与浓硝酸反应，正极是Al、负极是铜， 总反应是Cu+4HNO3 (浓)=Cu(NO3)2 +2NO2↑+2H2O; 负极：Cu - 2e- =Cu2+；正极：；
Ⅲ.由图可知氢离子向右侧移动，所以左侧为负极、右侧为正极。b口通入CH4，C口通入O2或空气，正极反应式：O2+4e-+4H+＝2H2O ；根据总反应：CH4+2O2 =CO2 +2H2O，1mol甲烷参加反应，转移电子8mol，当 3.2 g 甲烷即0.2mol参加反应，电子转移1.6mol，即1.6NA个电子转移。
点睛：本题考查原电池原理，①根据金属活泼性可以判断正负极，一般活泼金属的作负极；②可以根据离子移动方向判断正负极，阳离子移向正极、阴离子移向负极。
22．(1) a f c A
(2) 贫血 食醋 电化学 刷漆、涂油、制成合金、牺牲阳极法、外加电流法等
【详解】（1）a．玻璃杯主要成分是硅酸盐，属于无机非金属材料；
b．电源插座为树脂等，如酚醛树脂、脲醛树脂，这些属于高分子材料；
c．废旧电池中含有重金属元素汞等，有毒，不能随意丢弃；
d．废报纸主要成分是纤维素；
e．尼龙绳是由尼龙组成，尼龙属于聚酰胺；
f．轮胎由橡胶制成，属于高分子材料；
g．铁锅属于合金；
①用无机非金属材料制作的是玻璃杯，a符合题意；故答案为a；
②用橡胶制作的是轮胎，f符合题意；故答案为f；
③随意丢弃会对水体和土壤都造成污染的是废旧电池，c符合题意；故答案为c；
④废报纸主要分是纤维素，可以循环利用，故选项A符合题意；故答案为A；
（2）用铁锅炒菜，可有效减少缺铁性贫血的发生；食醋成分是CH3COOH，属于电解质，铁能与醋酸反应生成可溶的亚铁离子，有利于铁的吸收；炒完菜后若不洗锅，锅中含有食盐等电解质，铁、碳容易形成原电池，发生电化学腐蚀，；要防止金属腐蚀，可以利用刷漆、涂油、制成合金、牺牲阳极法、外加电流法等；故答案为贫血；食醋；电化学；刷漆、涂油、制成合金、牺牲阳极法、外加电流法等；
23．(1)
(2)AC
(3)
(4)1.5
(5)负极
(6)
(7)时，在有氧条件下，也具有氧化性，会反应消耗纳米铁粉，导致与发生反应的纳米量减小，因而使子去除率低于无氧条件
【详解】（1）由表中数据得：；
（2）A. 催化剂可以改变反应速率，则选用更高效的催化剂有利于提高反应速率，故A正确；
B. 该反应为可逆反应，则不能完全转化为，故B错误；
C. 单位时间内消耗和的物质的量相等时，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故C正确；
D. 反应在恒温恒容密闭容器中进行，容器内气体密度始终不变，则容器的气体密度不变时，不能说明反应达到平衡状态，故D错误；故答案为：AC；
（3）由图示知，反应物为，生成物是，根据氧化还原反应原理，该反应为：；
（4）NOx中N元素的化合价为+2x，则2x-0=3，x=1.5；
（5）由生成，发生还原反应，在电池正极发生，则纳米铁粉是该电池的负极，发生氧化反应，故答案为：负极；
（6）在电池的正极，得电子生成，发生还原反应，电极反应为：；
（7）根据图示分析知，时，在有氧条件下，也具有氧化性，会反应消耗纳米铁粉，导致与发生反应的纳米量减小，因而使子去除率低于无氧条件。
答案第1页，共2页
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一、单选题（共14题）
1．我国科研团队设计的一种新型固态电解质的氟离子电池打破了高温条件的限制，实现了室温下氟离子全固态电池的稳定循环。某全固态电解质的氟离子电池工作时的物质转化及放电时的迁移方向如图所示。下列有关说法错误的是
A．放电时，a极为正极，发生还原反应
B．充电时，由b极向a极迁移
C．放电时，b极的电极反应式为
D．充电时，外电路每通过，a极消耗
2．具有高能量密度的锌一空气蓄电池是锂离子电池的理想替代品，图中是一种新型可充电锌-空气蓄电池的工作原理示意图。下列说法正确的是
A．放电时，电池正极上发生反应：+2e-=Zn+4OH-
B．充电时，锌板作为阴极，锌板附近溶液碱性增强
C．电池中离子交换膜是阳离子交换膜
D．放电时，每消耗22.4 mLO2，外电路转移电子数约为2.408×1021个
3．下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是
A．漂白粉露置在空气中失效：ClO-+CO2+H2O=HClO+HCO
B．向滴有酚酞的硅酸钠溶液中边加边振荡地滴加盐酸至红色变浅并接近消失：2H++SiO=H2SiO3(胶体)
C．惰性电极电解氯化镁溶液：2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-
D．在强碱溶液中次氯酸钠与Fe(OH)3反应生成Na2FeO4：3ClO-+Fe(OH)3=FeO+3Cl-+H2O+4H+
4．我国科学家研制了一种新型的高比能量锌-碘溴液流电池，其工作原理示意图如下。图中贮液器可储存电解质溶液，提高电池的容量。下列叙述不正确的是
A．充电时，a电极接外电源正极
B．放电时，b电极发生氧化反应
C．放电时，每消耗0.65g锌，溶液中离子总数增加0.02NA
D．充电时，阳极反应为
5．科学家利用空穴传输的Bi/MOF助力光电催化制氢，装置示意图如下，下列说法错误的是
A．Bi/MOF电极为阳极
B．总反应为SO+H2OSO+H2↑
C．该装置可使用强酸性电解质溶液
D．标准状况下获得22.4 L H2，转移电子数目为2NA
6．中科院科学家设计出一套利用和太阳能综合制氢的方案，其基本工作原理如图所示。下列说法错误的是
A．该电化学装置中，Pt电极作正极
B．Pt电极的电势高于电极的电势
C．电子流向：Pt电极→导线→电极→电解质溶液→Pt电极
D．电极上的电极反应式为
7．是一种极为活泼的卤素气体，在制冷、化学工业中有着广泛应用。可通过电解的无水HF溶液制备，该过程有两种气体生成。下列说法正确的是
A．该反应生成了、
B．电解一段时间后，阴、阳两极生成的气体质量之比为1∶19
C．电解过程中转移1mol电子时，生成的气体体积为22.4L
D．一段时间后，加入一定量的固体，可使电解液恢复到电解前的状态
8．在理论上不能用于设计原电池的化学反应是（ ）
A．HCl（aq）+NaOH（aq）=NaCl（aq）+H2O（l）
B．2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（l）
C．Zn（s）+CuSO4（aq）=ZnSO4（aq）+Cu（s）
D．2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）
9．已知实验装置如图所示，下列判断不正确的是
A．若为电解精炼铜，则a极是粗铜，电解质溶液浓度随着电解过程减小
B．若在铁钉上镀铜，则a极是镀件，电解质溶液可用CuSO4溶液
C．若用此装置防止铁被腐蚀，则b极是铁，a极可用惰性电极
D．若用此装置电解饱和食盐水，则a极产生的气体能使湿润的淀粉KI试纸变蓝
10．高铁酸盐在电池领域的应用日趋成熟．用电解法制备高铁酸盐的装置如下图所示．下列说法错误的是
A．该离子交换膜为阳膜，由右至左移动
B．阳极的电极反应式为
C．电解一段时间后，阴极室的值不变
D．高铁酸盐还可用于水的消毒和净化
11．如图装置是酒精检测仪，工作原理与酸性燃料电池相似。下列说法不正确的是
A．该电池的总反应式为：
B．右侧Pt电极表面化合价降低，发生还原反应
C．电流由所在的铂电极经外电路流向另一电极
D．装置中从右侧通过质子交换膜向左侧移动
12．下列用于解释事实的方程式书写不正确的是
A．钢铁制品在潮湿空气中的电化学腐蚀：
B．电解精炼铜的阴极反应：
C．溶液与闪锌矿(ZnS)反应生成铜蓝(CuS)：
D．除去水垢中的主要反应：
13．宏观—微观—符号是化学的三重表征，下列有关化学符号表征正确的是
A．铅蓄电池中充电时阳极反应：
B．用白醋和淀粉KI试纸检验加碘盐中的：
C．侯氏制碱法中晶体的制备：
D．和不能大量共存：
14．全固态锂电池能量密度大，安全性高，拓宽了电池工作温度范围和应用领域。一种全固态锂-空气电池设计如图，电池总反应为：。下列说法错误的是
(注：复合电极包含石墨、催化剂及放电时生成的)
A．复合电极为电池正极
B．放电时通过固体电解质向Li电极迁移
C．正极的电极反应式为
D．固体电解质代替传统的有机电解液提高了电池的安全性
二、填空题（共9题）
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．高铁酸钠的化学式为Na2FeO4，按要求回答下列问题：
(1)高铁酸钠主要通过如下反应制取：，则X的化学式为 。
(2)高铁酸钠是一种新型净水剂，在水中可以发生如下反应：。由此看来，高铁酸钠能够杀菌消毒是因为它具有 性，而能够除去水中悬浮物是因为 。
(3)在水溶液中的存在形态如图所示。向pH=8的这种溶液中加KOH溶液，发生反应的离子方程式为 。
(4)高铁电池是一种新型可充电电池，电解池为碱溶液，其反应式为则电池正极材料是 ，充电时电池正极 （填“得”“失”）电子，放电时电池的负极反应式为 。
17．降低能耗是氯碱工业发展的重要方向。
(1)我国利用氯碱厂生产的作燃料，将氢燃料电站应用于氯碱工业，其示意图如图。
①极为 (填“正”或“负”)极。
②乙装置中电解饱和溶液的化学方程式为 。
③下列说法正确的是 。
A．甲装置可以实现化学能向电能转化
B．甲装置中透过阳离子交换膜向极移动
C．乙装置中极一侧流出的是淡盐水
④实际生产中，阳离子交换膜的损伤会造成迁移至阳极区，从而在电解池阳极能检测到，产生的电极反应式为 。
(2)降低氯碱工业能耗的另一种技术是“氧阴极技术”。通过向阴极区通入，避免水电离的直接得电子生成，降低了电解电压，电耗明显减少。“氧阴极技术”的阴极反应为 。
18．钢铁工业是国家工业的基础，钢铁生锈现象却随处可见，为此每年国家损失大量资金。请回答下列问题：
(1)钢铁的电化学腐蚀原理：在酸性环境中发生析氢腐蚀，在中性或碱性环境中发生吸氧腐蚀。
①分别写出图1中铁电极和石墨电极的电极反应式： ， 。
②将该装置作简单修改即可成为钢铁电化学防护的装置，请在图1虚线框内所示位置做出修改，并用箭头标出导线中电子流动方向 。
③写出修改后石墨电极的电极反应式： 。
(2)工业上常用盐酸除去铁锈。现将一生锈的铁片放入盐酸中，溶液中可能发生反应的化学方程式有 。
(3)在实际生产中，可在铁制品的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置如图2所示：
①A电极对应的金属是 (填元素名称)，B电极的电极反应式为 。
②若电镀前铁、铜两片金属质量相同，电镀完成后将它们取出洗净、烘干、称量，二者质量差为5.12g，则电镀时电路中通过的电子为 mol。
③镀层破损后，镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀，请简要说明原因： 。
19．我国古代青铜器工艺精湛，有很高的艺术价值和历史价值，但出土的青铜器易受到环境腐蚀，所以对其进行修复和防护具有重要意义。
(1)采用“局部封闭法”可以防止青铜器进一步被腐蚀。如将糊状Ag2O涂在被腐蚀部位，Ag2O与有害组分CuCl发生复分解反应，该化学方程式为 。
(2)下图为青铜器在潮湿环境中发生的电化学腐蚀的示意图。
①腐蚀过程中，负极是 (填“a”“b”或“c”)；
②环境中的Cl－扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔铜锈Cu2(OH)3Cl，其离子方程式为 ；
③若生成4.29 g Cu2(OH)3Cl，则理论上耗氧体积为 L(标准状况)。
20．(1)写出漂白粉的有效成分的名称 。
(2)写出中子数为 1 的氦原子符号 。
(3)如图为氢氧燃料电池的结构示意图，电解质溶液为 KOH 溶液，电极材料为疏松多孔石墨棒。写出此氢氧燃料电池工作时，负极反应式： ；正极反应式： 。
21．据图回答下列问题：
Ⅰ.（1）若烧杯中溶液为稀硫酸，则观察到的现象是 。 负极反应式为： 。
（2）若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液，则负极为 （填Mg 或 Al）， 总反应化学方程式 。
Ⅱ、由 Al、Cu、浓硝酸组成原电池，其正极的电极反应式 。
Ⅲ.中国科学院长春应用化学研究所在燃料电池技术方面获得新突破，组装出了自呼吸电池及主动式电堆。甲烷燃料电池的工作原理如下图所示。
（1）该电池工作时，b 通入的物质为 ， c 通入的物质为 。
（2）该电池正极的电极反应式为： 。
（3）工作一段时间后，当 3.2 g 甲烷完全反应生成 CO2 时，有 个电子转移。
22．材料是人类赖以生存与发展的重要物质基础。
(1)以下是生活中常见的物品：a.玻璃杯 b.电源插座 c.废旧干电池 d.废报纸 e.尼龙绳 f.轮胎 g.铁锅。请用相应的字母填空：
①用无机非金属材料制作的是 。
②用合成高分子材料中橡胶制作的是 。
③随意丢弃会对水体和土壤都造成污染的是 。
④如图所示，物品d可投入 (填“A”或“B”)标志的垃圾桶中。
(2)经研究发现，长期使用铁锅炒菜，可有效减少缺铁性 病症的发生，为了提高补铁效果，在炒菜时可经常加入适量的 (填“食醋”或“料酒”)。炒完菜之后不洗锅，铁锅通常会生锈，此过程中主要发生 腐蚀(填“化学”或“电化学”)，请写出金属防护的一种方法 。
23．生产生活中排放的废气废水有一定量的氮氧化物、氨氮等，必须通过处理后达到国家规定的排放标准再排放。
Ⅰ．科学家利用催化技术处理汽车尾气中的，以减少对环境的污染，其化学方程式为：。在某温度下用气体传感器测得不同时间的和浓度。
如表：
时间 0 1 2 3 4 5
1.0 0.45 0.25 0.15 0.10 0.10
3.6 3.05 2.85 2.75 2.7 2.7
请回答下列问题：
(1)前内的平均反应速率 。
(2)假设反应在恒温恒容密闭容器中进行，下列说法正确的是___________。
A．选用更高效的催化剂有利于提高反应速率
B．向容器中通入足量的，可使完全转化为
C．单位时间内消耗和的物质的量相等时，反应达到平衡状态
D．容器的气体密度不变时，反应达到平衡状态
Ⅱ．利用也能够还原氮氧化物实现氮污染的治理。将烟气与的混合气体通与的混合溶液中实现无害化处理，其转化过程如图所示。
(3)时，参与的离子方程式为 。
(4)若该过程中，每转移电子消耗氮氧化物，则x为 。
Ⅲ．可用原电池原理处理酸性废水中的中，废水中的在水处理剂表面的变化如图所示：
(5)纳米铁粉是该电池的 (填“正极”或“负极”)。
(6)该电池正极上的电极反应式为 。
(7)研究发现，废水中溶解氧会对的去除产生一定影响。在初始初始浓度、纳米铁粉与硝酸盐质量比均一定的条件下，有氧与无氧条件下的去除率随反应时间的变化如图所示。时，有氧条件下去除率低于无氧条件下，其可能的原因是 。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【分析】如图所示，放电时，由a极移向b极，则a极为正极，则b极为负极。
【详解】A．由分析可知，a极为正极，发生还原反应，故A正确；
B．充电时，a极为阳极，b极为阴极，电解池中阴离子向阳极移动，则由b极向a极迁移，故B正确；
C．放电时，Mg失去电子生成MgF2，电极方程式为：，故C错误；
D．充电时，a极为阳极，电极方程式为：，外电路每通过，a极消耗，故D正确；
故选C。
2．B
【解析】由图示可知，原电池工作时Zn作负极发生氧化反应，电极反应为：Zn-2e-+4OH-=，过渡金属碳化物作正极，发生还原反应，电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-，据此分析解题。
【详解】A．放电时，电池正极上发生还原反应，电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-，A错误；
B．由分析可知，Zn为电池负极，故充电时与电源负极相连，锌板作为阴极，电极反应为：+2e-= Zn+4OH-，故锌板附近溶液碱性增强，B正确；
C．由分析可知，负极反应消耗OH-，正极反应产生OH-，故电池中离子交换膜是阴离子交换膜，让OH-能通过由正极区移动到负极区，C错误；
D．放电时，每消耗22.4 mLO2，未告知气体的状态是否为标准状况下，故无法计算O2的物质的量，也无法计算外电路转移电子数，D错误；
故答案为：B。
3．B
【详解】A．Ca (ClO)2是漂白粉中有效成分，漂白粉置于空气中易失效的原因是次氯酸钙和空气中的水、二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和次氯酸，次氯酸不稳定，易分解生成氯化氢和氧气，离子方程式为Ca2++2ClO-+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO，A项错误；
B．硅酸钠为强碱弱酸盐，其溶液呈碱性，硅酸钠和稀盐酸反应生成难溶性硅酸和氯化钠，氯化钠为强碱强酸盐，其溶液呈中性，离子方程式为2H++SiO=H2SiO3(胶体)，B项正确；
C．惰性电极电解氯化镁溶液的离子方程式为Mg2++2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+Mg(OH)2↓，C项错误；
D．在强碱溶液中次氯酸钠与Fe(OH)3反应生成Na2FeO4的离子方程式为3ClO-+2Fe(OH)3+4OH-=2FeO+3Cl-+5H2O，D项错误；
答案选B。
4．C
【分析】由电池装置图可知，a极I2Br-生成I-，则发生还原反应，应为原电池的正极，b极Zn失电子生成Zn2+，发生氧化反应，应为原电池的负极，充电时，a为阳极，b为阴极，以此解答该题。
【详解】A．充电时，a为阳极，接外电源正极，故A正确；
B．放电时，b极Zn失电子生成Zn2+，发生氧化反应，电极反应为Zn-2e-═Zn2+，故B正确；
C．放电时，负极电极反应为Zn-2e-═Zn2+，每消耗0.65g锌，即生成0.01molZn2+，正极反应I2Br-+2e-=2I-+Br-，溶液中离子总数增加0.03NA，故C错误。
D．充电时，a为阳极发生氧化反应，电极方程式2I-+Br--2e-=I2Br-，故D正确；
故选：C。
5．C
【详解】A．SO在Bi/MOF电极上被氧化生成SO，则Bi/MOF电极是阳极，A正确；
B．阴极上H2O被还原生成H2，综合阴、阳极上放电的粒子，该电解池的总反应为，B正确；
C．SO与H+反应生成SO2和H2O，故该装置不能使用强酸性电解质溶液，C错误；
D．Pt电极上的电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2↑，获得标准状况下22.4L (即1 mol )H2时，转移电子数目为2NA，D正确；
故答案为C。
6．C
【详解】A．该装置为原电池，由Pt电极上的反应：可知，Pt电极上发生还原反应，Pt电极为正极，A正确；
B．Pt电极为正极，电极为负极，所以Pt电极的电势高于电极的电势，B正确：
C．电子从电极(负极)经导线流向Pt电极(正极)，且不能进入溶液，C错误：
D．电极为负极，发生氧化反应，电极反应式为，D正确。
故选：C。
7．B
【详解】A．电解的无水HF溶液，反应应生成、，溶液中不含氧元素，无生成，A错误；
B．阴极产生氢气，电极反应式为，阳极产生氟气，电极反应式为，则转移的电子，生成的氢气和氟气的物质的量相等，阴、阳两极生成的气体质量之比等于其摩尔质量之比为1∶19，B正确；
C．未指明气体所处状态，无法计算其体积，C错误；
D．阴极产生氢气，阳极产生氟气，则通入气体，可使电解液恢复到电解前的状态，D错误；
故选B。
8．A
【详解】理论上能用于设计原电池的化学反应，必须是自发的氧化还原反应。
A．HCl（aq）+NaOH（aq）=NaCl（aq）+H2O（l）是酸碱中和反应，不是氧化还原反应，故不能用于设计原电池，选项A正确；
B．2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（l）是自发的氧化还原反应，选项B错误；
C．Zn（s）+CuSO4（aq）=ZnSO4（aq）+Cu（s）是自发的氧化还原反应，选项C错误；
D．2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）是自发的氧化还原反应，选项D错误；
答案选A。
9．B
【详解】A．若为电解精炼铜，粗铜作阳极，与电源的正极相连，则a极是粗铜，由于阳极上不止铜放电，但阴极上只有铜离子放电，则电解质溶液浓度随着电解过程减小，A正确；
B．若在铁钉上镀铜，镀层作阳极，与电源的正极相连，则a极是镀层，b电极是镀件，电解质溶液可用CuSO4溶液，B错误；
C．若用此装置防止铁被腐蚀，铁应该作阴极，则b极是铁，a极可用惰性电极，C正确；
D．若用此装置电解饱和食盐水，a电极和电源正极相连，作阳极，氯离子放电形成氯气，则a极产生的气体能使湿润的淀粉KI试纸变蓝，D正确；
答案选B。
10．C
【分析】用电解法制备高铁酸盐，Fe失电子发生氧化反应，Fe是阳极，阳极反应式为，阴极反应式为；
【详解】A．Fe是阳极，阳极生成，为防止向阴极移动，该离子交换膜为阳膜，由右至左移动，故A正确；
B．用电解法制备高铁酸盐，Fe失电子发生氧化反应，阳极的电极反应式为，故B正确；
C．阴极反应式为，电解一段时间后，阴极室的值增大，故C错误；
D．高铁酸盐中铁的化合价为+6，具有强氧化性，的还原产物水解为胶体，吸附水中杂质，所以可用于水的消毒和净化，故D正确；
选C。
11．D
【详解】A．该电池的负极上乙醇失电子发生氧化反应，分析装置图可知酒精在负极被氧气氧化发生氧化反应生成醋酸，CH3CH2OH-4e-+H2O=4H++CH3COOH，正极上是氧气得电子的还原反应，O2所在的铂电极处发生还原反应O2+4e-+4H+=2H2O，总反应式为，选项A正确；
B．右侧Pt电极表面化合价降低，发生还原反应O2+4e-+4H+=2H2O，选项B正确；
C．电流由所在的铂电极正极经外电路流向另一电极负极上，选项C正确；
D．装置中从左侧通过质子交换膜向右侧正极移动，选项D不正确；
答案选D。
12．A
【详解】A．铁的电化学腐蚀生成Fe2+，不生成Fe3+，故A错误；
B．精炼铜时，在阴极溶液中的铜离子发生还原反应生成铜，，故B正确；
C．CuS比ZnS更难溶于水，沉淀转化可以发生，正确，故C正确；
D．碳酸钙难溶于水，硫酸钙微溶于水，沉淀转化可以发生，方程式正确，故D正确；
答案选A。
13．C
【详解】A．铅蓄电池中充电时阳极发生氧化反应：，A错误；
B．碘离子、碘酸根离子在酸性条件下生成碘单质，，B错误；
C．侯氏制碱法中晶体的制备反应为饱和氨盐水吸收二氧化碳生成碳酸氢钠晶体和氯化铵：，C正确；
D．和反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸根离子，，D错误；
故选C。
14．B
【分析】电池总反应为：，则锂失去电子发生氧化反应为负极，氧气得到电子发生还原反应为正极；
【详解】A．由分析可知，复合电极为电池正极，A正确；
B．由图可知，放电时是锂离子向正极迁移，而不是迁移，B错误；
C．正极的电极反应式为氧气得到电子发生还原反应，和迁移过来的锂离子生成，，C正确；
D．全固态锂电池能量密度大，安全性高，拓宽了电池工作温度范围和应用领域，故固体电解质代替传统的有机电解液提高了电池的安全性，D正确；
故选B。
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．(1)NaCl
(2) 强氧化性 因为反应生成氢氧化铁胶体，能够吸附水中的悬浮杂质
(3)
(4) 得
【详解】（1）反应中，可由质量守恒定律确定X为NaCl；故答案为NaCl。
（2）高铁酸钠能够杀菌消毒是因为它具有强氧化性，能杀菌、消毒；而能够除去水中悬浮物是因为反应生成氢氧化铁胶体，能够吸附水中的悬浮杂质；故答案为强氧化性；因为反应生成氢氧化铁胶体，能够吸附水中的悬浮杂质。
（3）根据在水溶液中的存在形态如图所示，pH=8时有和，加入KOH溶液，发生反应，离子方程式为：；故答案为。
（4）总反应式为，电池正极材料为；充电时电池正极得一电子，放电时电池的负极反应式为；故答案为；得；。
17．(1) 负 2NaCl +2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ AC 4OH--4e- =O2↑+2H2O
(2)O2+4e-+2H2O=4OH-
【分析】图示中甲池为原电池，其中通入H2的a电极为负极，通入空气的b电极为正极；乙池为电解池，与正极b连接的c电极为阳极，与负极a连接的d电极为阴极。原电池的负极和电解池的阳极发生氧化反应；原电池的正极和电解池的阴极上发生还原反应。阳离子交换膜只允许阳离子通过，结合溶液中离子放电顺序分析解答。
【详解】（1）①装置甲为原电池，其中通入燃料H2的a极为负极；故答案为：；
②乙装置中电解饱和NaCl溶液，反应产生H2、Cl2、NaOH，反应的化学方程式为：2NaCl +2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑；故答案为：2NaCl +2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑；
③A．甲装置为原电池，可以实现化学能向电能的转化，A正确；
B．甲装置中Na+透过阳离子交换膜向负电荷较多的正极b极移动，B错误；
C．乙装置中c极为阳极，Cl-不断放电产生Cl2逸出，导致附近溶液中Cl-的浓度减小，因此c极一侧流出的是淡盐水，C正确；
故答案为：AC；
④实际生产中，阳离子交换膜的损伤会造成OH-迁移至阳极区，从而在电解池阳极能检测到O2，在阳极上OH-失去电子，发生氧化反应产生O2，则阳极的电极反应式为4OH--4e- =O2↑+2H2O；故答案为：4OH--4e- =O2↑+2H2O；
（2）降低氯碱工业能耗的另一种技术是“氧阴极技术”。通过向阴极区通入O2，避免水电离的H+直接得电子生成H2，降低了电解电压，电耗明显减少。“氧阴极技术”的阴极上O2得到电子反应产生OH-，该电极的电极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-。故答案为：O2+4e-+2H2O=4OH-；
18．(1) Fe-2e-=Fe2+ O2＋4e-＋2H2O=4OH- 2Cl--2e-=Cl2↑
(2)Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O、Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑、2FeCl3＋Fe=3FeCl2
(3) 铜 Cu2＋＋2e-=Cu 0.08 镀铜铁中铁比铜活泼，镀层破损后在潮湿环境中形成原电池，铁为负极，加速铁的腐蚀；而镀锌铁中，锌比铁活泼，镀层破损后在潮湿环境中形成原电池，锌为负极，被腐蚀，铁被保护
【详解】（1）①图1为原电池，Fe作负极，电极反应式为Fe-2e-=Fe2＋，石墨作正极，电极反应式为O2＋4e-＋2H2O=4OH-，故答案为：Fe-2e-=Fe2+；O2＋4e-＋2H2O=4OH-；
②利用外加电流的阴极保护法，在虚线框内添加外接电源，使铁作阴极，电子流动方向与电流方向相反如图所示，故答案为：；
③修改后石墨为阳极，氯离子放电：2Cl- -2e-=Cl2↑，故答案为：2Cl- -2e-=Cl2↑；
（2）铁锈成分为Fe2O3，可与盐酸反应Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O，FeCl3与Fe反应2FeCl3＋Fe=3FeCl2，铁与盐酸反应Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑，故答案为：Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O、Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑、2FeCl3＋Fe=3FeCl2；
（3）①铁制品表面镀铜，则铁作阴极，铜作阳极，A电极是阳极，应为铜，B电极上Cu2＋得电子被还原为Cu，电极反应为：Cu2++2e-=Cu，故答案为：铜；Cu2++2e-=Cu；
②二者质量差为5.12g，说明阳极上有2.56g铜被氧化，阴极上生成2.56g铜，转移电子的物质的量为×2=0.08mol，故答案为：0.08；
③镀铜铁中铁比铜活泼，镀层破损后在潮湿环境中形成原电池，铁为负极，加速铁的腐蚀；而镀锌铁中，锌比铁活泼，镀层破损后在潮湿环境中形成原电池，锌为负极，被腐蚀，故导致铁被保护，镀层破损后，镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀，故答案为：镀铜铁中铁比铜活泼，镀层破损后在潮湿环境中形成原电池，铁为负极，加速铁的腐蚀；而镀锌铁中，锌比铁活泼，镀层破损后在潮湿环境中形成原电池，锌为负极，被腐蚀，铁被保护。
19． Ag2O＋2CuCl=2AgCl＋Cu2O c Cu2＋＋3OH－＋Cl－=Cu2(OH)3Cl↓ 0.448
【详解】(1)复分解反应为相互交换成分的反应，因此该反应的化学方程式为Ag2O＋2CuCl=2AgCl＋Cu2O；
(2)①负极发生失电子的反应，铜作负极失电子，因此负极为c，其中负极反应：Cu－2e－=Cu2＋，正极反应：O2＋2H2O＋4e－=4OH－；
②正极产物为OH－，负极产物为Cu2＋，两者与Cl－反应生成Cu2(OH)3Cl，其离子方程式为2Cu2＋＋3OH－＋Cl－=Cu2(OH)3Cl↓；
③4.29 g Cu2(OH)3Cl的物质的量为0.02 mol，由Cu元素守恒知，发生电化学腐蚀失电子的Cu单质的物质的量为0.04 mol，失去电子0.08 mol，根据电子守恒可得，消耗O2的物质的量为0.08mol÷4＝0.02 mol，所以理论上消耗氧气的体积为0.448 L(标准状况)。
20． 次氯酸钙 3He或He 2H2-4e-+4OH-=4H2O 2H2O+O2+4e-=4OH-
【详解】(1)漂白粉的主要成分有氯化钙和次氯酸钙，其中有效成分是次氯酸钙。
(2)氦为2号元素，质子数为2，则其中子数为1的氦原子符号为3He或He。
(3)氢氧燃料电池工作时，负极氢分子失去电子后和氢氧根离子生成了水分子，则负极反应式为2H2-4e-+4OH-=4H2O；正极通入的是氧气，氧气从墨棒电极获得电子后和水分子生成了氢氧根离子，故正极电解反应式为2H2O+O2+4e-=4OH-。
21． Mg 逐渐溶解；Al 片上有气泡冒出；指针偏转 Mg-2e-=Mg2+ Al 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ NO3-+e－+2H＋=NO2↑+H2O CH3OH O2 或空气 O2+4e-+4H+＝2H2O 1.6NA
【详解】试题分析：Ⅰ（1）若烧杯中溶液为稀硫酸，镁、铝都能与稀硫酸反应，而Mg更活泼为负极，AL是正极，镁是负极。
（2）若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液，铝与氢氧化钠反应放出氢气，铝是负极；镁与氢氧化钠溶液不反应，镁是正极；
Ⅱ、由 Al、Cu、浓硝酸组成原电池，铝在浓硝酸中钝化，铜与浓硝酸反应；
Ⅲ.根据氢离子移动方向，右侧电极是正极，左侧电极是负极。
解析：Ⅰ.（1）若烧杯中溶液为稀硫酸，两者都能与稀硫酸反应，而Mg更活泼为负极，AL是正极，负极：Mg-2e- =Mg2+ 镁片溶解； 正极：2H+ +2e- =H2 ↑，Al片上有气泡冒出 ，电流计指针偏转。
（2） 若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液，只有AL能与NaOH反应，所以Al是负极，Mg是正极；总反应：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑；
II．由Al、Cu、浓硝酸组成原电池，铝在浓硝酸中钝化，铜与浓硝酸反应，正极是Al、负极是铜， 总反应是Cu+4HNO3 (浓)=Cu(NO3)2 +2NO2↑+2H2O; 负极：Cu - 2e- =Cu2+；正极：；
Ⅲ.由图可知氢离子向右侧移动，所以左侧为负极、右侧为正极。b口通入CH4，C口通入O2或空气，正极反应式：O2+4e-+4H+＝2H2O ；根据总反应：CH4+2O2 =CO2 +2H2O，1mol甲烷参加反应，转移电子8mol，当 3.2 g 甲烷即0.2mol参加反应，电子转移1.6mol，即1.6NA个电子转移。
点睛：本题考查原电池原理，①根据金属活泼性可以判断正负极，一般活泼金属的作负极；②可以根据离子移动方向判断正负极，阳离子移向正极、阴离子移向负极。
22．(1) a f c A
(2) 贫血 食醋 电化学 刷漆、涂油、制成合金、牺牲阳极法、外加电流法等
【详解】（1）a．玻璃杯主要成分是硅酸盐，属于无机非金属材料；
b．电源插座为树脂等，如酚醛树脂、脲醛树脂，这些属于高分子材料；
c．废旧电池中含有重金属元素汞等，有毒，不能随意丢弃；
d．废报纸主要成分是纤维素；
e．尼龙绳是由尼龙组成，尼龙属于聚酰胺；
f．轮胎由橡胶制成，属于高分子材料；
g．铁锅属于合金；
①用无机非金属材料制作的是玻璃杯，a符合题意；故答案为a；
②用橡胶制作的是轮胎，f符合题意；故答案为f；
③随意丢弃会对水体和土壤都造成污染的是废旧电池，c符合题意；故答案为c；
④废报纸主要分是纤维素，可以循环利用，故选项A符合题意；故答案为A；
（2）用铁锅炒菜，可有效减少缺铁性贫血的发生；食醋成分是CH3COOH，属于电解质，铁能与醋酸反应生成可溶的亚铁离子，有利于铁的吸收；炒完菜后若不洗锅，锅中含有食盐等电解质，铁、碳容易形成原电池，发生电化学腐蚀，；要防止金属腐蚀，可以利用刷漆、涂油、制成合金、牺牲阳极法、外加电流法等；故答案为贫血；食醋；电化学；刷漆、涂油、制成合金、牺牲阳极法、外加电流法等；
23．(1)
(2)AC
(3)
(4)1.5
(5)负极
(6)
(7)时，在有氧条件下，也具有氧化性，会反应消耗纳米铁粉，导致与发生反应的纳米量减小，因而使子去除率低于无氧条件
【详解】（1）由表中数据得：；
（2）A. 催化剂可以改变反应速率，则选用更高效的催化剂有利于提高反应速率，故A正确；
B. 该反应为可逆反应，则不能完全转化为，故B错误；
C. 单位时间内消耗和的物质的量相等时，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故C正确；
D. 反应在恒温恒容密闭容器中进行，容器内气体密度始终不变，则容器的气体密度不变时，不能说明反应达到平衡状态，故D错误；故答案为：AC；
（3）由图示知，反应物为，生成物是，根据氧化还原反应原理，该反应为：；
（4）NOx中N元素的化合价为+2x，则2x-0=3，x=1.5；
（5）由生成，发生还原反应，在电池正极发生，则纳米铁粉是该电池的负极，发生氧化反应，故答案为：负极；
（6）在电池的正极，得电子生成，发生还原反应，电极反应为：；
（7）根据图示分析知，时，在有氧条件下，也具有氧化性，会反应消耗纳米铁粉，导致与发生反应的纳米量减小，因而使子去除率低于无氧条件。
答案第1页，共2页
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