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
1．环戊二烯可用于制备二茂铁［Fe(C5H5)2，结构简式为］，后者广泛应用于航天、化工等领域中。二茂铁的电化学制备原理如图所示，其中电解液为溶解有溴化钠(电解质)和环戊二烯的DMF溶液(DMF为惰性有机溶剂)。下列说法正确的是
A．阳极电极反应式为：2Br--2e-=Br2
B．Ni电极与电源负极连接
C．电解制备可以在NaBr的水溶液中进行
D．制备二茂铁总反应为：Fe+2=+2H2↑
2．我国科学家研发了一种水系可逆Zn-CO2电池，将两组阴离子、阳离子复合膜反向放置分隔两室电解液，充电、放电时，复合膜层间的H2O解离成H+和OH-，工作原理如图所示。下列说法正确的是
A．a膜是阴离子膜，b膜是阳离子膜
B．充电时Zn电极上发生的电极反应式为Zn+4OH--2e-=Zn(OH)
C．放电时CO2在多孔Pd纳米片表面转化为甲酸
D．外电路中每通过1 mol电子，复合膜层间有0.5 mol H2O解离
3．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
4．为探究锌与稀硫酸的反应速率，向反应混合液中加入某物质，下列判断正确的是
A．加入NH4HSO4固体，速率不变
B．加入硫酸钠溶液，速率减小
C．加入CH3COONa固体，速率增大
D．滴加少量CuSO4溶液，速率减小
5．镁一空气电池的工作原理如图所示，电池反应为Mg+O2+2H2O=2Mg(OH)2。下列有关该电池的说法不正确的是（已知阴离子交换膜的作用是只允许阴离子通过）（ ）
A．通入氧气的电极为正极
B．放电时，溶液中的OH-移向负极
C．负极的电极反应式为Mg-2e-+2OH-=Mg(OH)2
D．当电路中转移0.04mol电子时，参加反应的O2为0.02mol
6．供氢剂氢化钙遇水剧烈反应。某学习小组用如图装置制备，下列说法不正确的是
A．为提高装置a中生成氢气的速率，可用粗锌(含铜)代替纯锌反应
B．酸R为浓盐酸，装置b中盛装浓硫酸
C．点燃酒精灯前，需先检纯氢气
D．实验结束后先熄灭酒精灯，等装置冷却后再关闭活塞K
7．凭借清洁、储量大、能量转换率高、运行稳定等优势，氢能被现代工业视为最理想、潜力最大的新能源。氢燃料电池被誉为氢能源汽车的心脏。某种氢燃料电池的内部结构如图，下列说法正确的是
A．电池每消耗5. 6L氢气，电路中通过的电子数目为NA
B．a处通入的是氧气
C．右侧电极发生的反应为：O2+4e- +4H+=2H2O
D．右侧电极为电池的负极
8．如图所示的装置中，M为活动性顺序位于氢之前的金属，N为石墨棒，下列关于此装置的叙述中正确的是
A．M上有气体放出 B．N极发生氧化反应
C．反应后M极质量减轻 D．电子由M极通过稀盐酸向N极移动稀盐酸
9．燃料电池将化学能转化为电能的同时，也实现了制备硫酸，其原理如图所示。下列说法正确的是
A．交换膜X为阴离子交换膜
B．电极Pt2的电极反应式为
C．相同条件下，放电过程中消耗的和的质量比为4:1
D．若用该电池电解硫酸铜溶液，则理论上生成64g铜时，消耗1mol
10．下列说法正确的是
A．含氧酸HClO、HBrO、HIO的电离平衡常数依次为、、，由此可知，氯、溴、碘的非金属性逐渐减弱
B．NaClO与少量反应生成HClO和，则与少量反应生成HClO和
C．向硅酸钠溶液中滴加盐酸，有白色胶状沉淀生成.可证明非金属性：Cl>Si
D．化学腐蚀、电化学腐蚀本质上均为因金属失去电子发生氧化反应而被腐蚀
11．用惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液，电解一段时间后，向电解液加入0.1 mol碱式碳酸铜晶体(Cu2(OH)2CO3)，恰好使溶液恢复到电解前的浓度和pH。下列有关叙述不正确的是
A．电解过程产生的气体体积(在标准状况下)为5.6 L
B．电解过程转移的电子数为3.612×1023个
C．电解过程只发生了2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4
D．加入碱式碳酸铜的反应是：Cu2(OH)2CO3＋2H2SO4===2CuSO4＋CO2↑＋3H2O
12．下列离子方程式书写正确的是
A．用铜作为两电极电解饱和食盐水阳极反应式：Cu-e-+Cl-=CuCl↓
B．氯化亚铁溶液中加入少量次氯酸钠溶液：2Fe2++ClO-=2Fe3++Cl-+2OH-
C．氢氧化钡溶液与硫酸铵溶液反应：Ba2++SO=BaSO4↓
D．氯化铜溶液与过量氨水溶液反应：Cu2++3NH3·H2O=Cu(OH)2↓+3NH
13．锌-空气电池可用作电动车的动力电源。其工作原理如图所示。下列说法中错误的是
A．隔膜应为阳离子交换膜，允许K+通过
B．放电时，电解质溶液中c(OH-)逐渐减小
C．放电时，负极反应为Zn+4OH--2e-=[Zn(OH)4]2-
D．多孔炭可增大电极与电解质溶液的接触面积，也有利于O2扩散至电极表面
二、填空题
14．目前全国大力发展清洁能源产业，以太阳能、氢能等为代表的新能源的产业规模日渐扩大。某科研小组研制出了新型质子（）交换膜燃料电池。如图是某种质子交换膜燃料电池的原理示意图。该电池的正极是 （填“a”或“b”，下同）极，工作过程中，质子透过质子交换膜移动到 极。写出该电池负极的电极反应式： 。
15．被誉为改变未来世界的十大新科技之一的燃料电池。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。当氧气和氢气分别连续不断地从正、负两极通入燃料电池时，便可在闭合回路中不断地产生电流。
试回答下列问题：
(1)燃料电池的优点是 ；电解质溶液中的OH-移向 极(填“负”或“正”)
(2)写出氢氧燃料电池工作时正极反应式： 。
(3)若将此燃料电池改进为直接以甲烷和氧气为原料进行工作时，负极反应式为
(4)利用该装置可以处理氮的氧化物和NH3尾气，总反应为：6NO2+8NH3=7N2+12H2O，负极反应式为 。
16．按要求回答下列问题：
（1）直接乙醇燃料电池(DEFC)具有很多优点，引起了人们的研究兴趣。现有以下三种乙醇燃料电池。
①三种乙醇燃料电池中正极反应物均为 ；
②碱性乙醇燃料电池中，电极a上发生的电极反应式为 ；
③熔融盐乙醇燃料电池中若选择熔融碳酸钾为介质，电池工作时，电极b上发生的电极反应式为 。
（2）天然气既是高效洁净的能源，也是重要的化工原料。
①甲烷与氯气光照条件下的产物有多种，其中三氯甲烷（氯仿）可用作麻醉剂。氯仿分子的空间构型为 。
②甲烷高温分解生成氢气和炭黑。在密闭容器中进行此反应时要通入适量空气使部分甲烷燃烧，其目的是 。
17．用Cu+2FeCl3 =CuCl2+2FeCl2反应，设计一个原电池。
(1)正极材料选用 ，正极反应式为 负极材料选用 ，负极反应式为
(2)电解液为
(3)画出你设计的实验装置图并用箭头标出电子流动的方向，指出正负极的位置
18．某学习小组用如图所示A、B装置分别探究金属锌与稀硫酸的反应，实验过程中A装置烧杯内的溶液温度升高，B装置的电流计指针发生偏转。
(1)装置B烧杯中发生反应的离子方程式为 。
(2)B装置中锌做 极， 铜做 极 (填“正”或“负”)。电子由 极流向 极 (填“Zn”或“Cu”)
(3)Cu板上的现象是 ，发生的电极反应是 。
(4)该小组同学反思原电池的原理，其中观点正确的是_______(填字母)。
A．原电池反应的过程中可能没有电子发生转移
B．原电池装置需要2个电极
C．电极一定不能参加反应
D．氧化反应和还原反应可以拆开在两极发生
19．用如图装置进行电解实验(a、b、c、d均为铂电极)，供选择的有4组电解液，其体积均为，浓度均为2mol/L：
组别 A槽 B槽
1 NaOH溶液 溶液
2 溶液 NaCl溶液
3 溶液 溶液
4 溶液 溶液
(1)工作时，a、b、c、d电极上均有气体产生，则选择的电解液是上述四组中的第 组。
(2)选择第1组电解液时，电解过程中各电极上的电极反应为a极： ；b极： ；c级： ；d极： 。
(3)选择第2组电解液时，当b极析出2g电解产物时，a极上析出产物的质量为 g；忽略电解前后电解液的体积变化，此时B槽中的 mol/L。(不考虑与的反应)
(4)选择第3组电解液时，当a、c两极电解产物的质量相等时，b极和d极产生的气体体积比为 (同温同压下)。
20．如图是乙醇燃料电池工作时的示意图，乙池中M、N两个电极的材料是石墨和铁中的一种，工作时M、N两个电极的质量都不减少，请回答：

(1)甲池中通入乙醇的铂电极名称是 ，通入的铂电极反应式为 ；
(2)乙池属于 (填“原电池”或“电解池”)，工作时，乙池中电子流出的电极是 (填“M”或“N”)：
(3)若乙池中某电极析出金属银4.32g时，甲池中理论上消耗氧气为 L(标准状况下)；
(4)如要用电解方法精炼粗铜，乙池电解液选用溶液，则N电极的材料是 ，反应一段时间以后，溶液的浓度 。(填“增大”“减小”“不变”)
21．高铁酸钠(Na2FeO4)可用作水处理剂，工业上常用电解法制取，同时获得氢气：Fe+2H2O+2OH-FeO+3H2↑，工作原理如图所示。
请写出阳极电极反应式 。
22．直接乙醇燃料电池(DEFC)具有很多优点，引起了人们的研究兴趣。现有以下三种乙醇燃料电池。
(1)三种乙醇燃料电池中正极反应物均为 。
(2)碱性乙醇燃料电池中，若使用空气代替氧气，电池工作过程中电解质溶液的碱性会不断降低，其原因是 。
(3)酸性乙醇燃料电池中，电极b上发生的电极反应式为 。
(4)熔融盐乙醇燃料电池中若选择熔融碳酸钾为介质，电池工作时，电子向电极 (填“a”或“b”)移动，电极a上发生的电极反应式为 。
(5)研究人员最近发现了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量的差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl，“水”电池在放电时，负极的电极反应为 。每有1mol电子转移，生成 gNa2Mn5O10。
23．Li-SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4—SOCl2。电池的总反应可表示为：4Li+2SOCl2 = 4LiCl +S +SO2。请回答下列问题 ：
(1)电池的负极材料为 ，发生的电极反应为 ，
(2)电池正极发生的电极反应为 。
(3)SOCl2易挥发，实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成。如果把少量水滴到SOCl2中，实验现象是 ，反应的化学方程式为 。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【分析】根据转化关系可知，过程中需要获得亚铁离子，故铁电极为阳极，与电源正极相连。Ni电极为阴极，与电源负极相连，Na+在阴极放电生成钠单质，钠单质和环戊二烯反应生成氢气，之后再与亚铁离子反应生成目标产物。
【详解】A．据分析可知阳极电极反应为：Fe-2e-=Fe2+，选项A错误；
B．据分析可知Ni电极与电源负极连接做阴极，选项B正确；
C．中间产物Na可与水发生反应，所以需要在无水条件下进行，选项C错误；
D．据分析可知钠离子仅为中间产物，故总反应为：Fe+2+ H2↑，选项D错误；
答案选B。
2．C
【详解】A．根据图中复合膜中H+通过a膜，OH-通过b膜，可知a膜是阳离子膜，b膜是阴离子膜，故A错误；
B．充电时Zn为阴极，多孔Pd纳米片为阳极，阴极Zn(OH)得到电子发生还原反应生成Zn，故B错误；
C．放电时Zn为负极，多孔Pd纳米片为正极，放电时CO2在多孔Pd纳米片表面得到电子发生还原反应转化为甲酸，故C正确；
D．复合膜中H2O解离成H+和OH-，由于电子所带电荷数与H+和OH-所带电荷数相等，所以外电路中每通过1 mol电子，复合膜层间有1 mol H2O解离，故D错误；
故答案为C。
3．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。
4．B
【详解】A．混合液中加入NH4HSO4固体，氢离子浓度增大，反应速率加快，故A错误；
B．混合液中加入硫酸钠溶液，氢离子物质的量不变，溶液体积增大，浓度减小，速率减小，故B正确；
C．混合液中加入CH3COONa固体，醋酸根离子会与部分氢离子结合成醋酸，氢离子浓度减小，反应速率减小，故C错误；
D．混合液中加入少量CuSO4溶液，Zn将铜置换出Cu，形成原电池，加快反应速率，故D错误；
答案选B。
5．D
【详解】A．从反应可看出，O2为助燃剂，得电子发生还原反应，通入氧气的电极为正极，A正确；
B．原电池工作时，阳离子向正极移动，则阴离子(OH-)向负极移动，B正确；
C．负极上Mg失电子，生成的Mg2+与OH-反应，生成Mg(OH)2，C正确；
D．当电路中转移0.04mol电子时，参加反应的O2为0.01mol，D不正确；
故选D。
6．B
【详解】A．粗锌中含铜会形成原电池，锌作负极，加快反应速率，A项正确；
B．浓盐酸有挥发性，流程中未涉及除去HCl的装置，所以不能用浓盐酸制取氢气，可用稀硫酸，b中盛浓硫酸干燥，B项错误；
C．氢气不纯受热易发生爆炸，且需要用氢气排尽装置内的空气，避免空气参与反应，所以点燃酒精灯前，需先检纯氢气，一是安全，二是纯净的氢气也说明空气被排尽，C项正确；
D．实验结束需先熄灭酒精灯，继续通入氢气，直至冷却，防止产品高温下氧化变质，D项正确。
答案选B。
7．C
【分析】由H+移动方向可知，电池左端是负极，通入的是氢气；右端是正极，通入的是氧气，以此解答。
【详解】A．选项没有说明是否为标况，无法计算电池每消耗 5.6L氢气，电路中通过的电子数目，选项A错误；
B．由H+移动方向可知，电池左端是负极，通入的是氢气，选项B错误；
C．由H+移动方向可知，电池的右端是正极，通入的是氧气，电极方程式为：O2+4e-+4H+=2H2O，选项C正确；
D．由分析可知，右侧电极为电池的正极，选项D错误；
答案选C。
8．C
【分析】如图所示，该装置为原电池，M为活泼性顺序位于氢之前的金属，N为石墨棒，活动性M＞N，则M为负极，N为正极，据此分析解答。
【详解】A．由于活动性M＞N，所以N为原电池的正极，在正极上溶液中的H+获得电子变为H2，所以N上有气泡产生，A错误；
B．N为正极，得到电子发生还原反应，B错误；
C．M为负极，M失去电子被氧化，质量减轻，C正确；
D．根据原电池反应原理可知：电子由负极M经外电路流向正极N，不会经过电解质溶液稀盐酸，D错误；
答案选C。
9．C
【分析】由图可知电极Pt1为负极，电极反应式为SO2+2H2O-2e-=，电极Pt2为正极，电极反应式为，总反应为。
【详解】A．电极Pt1为负极，电极反应式为SO2+2H2O-2e-=，电极Pt2为正极，电极反应式为，故应该是氢离子从左侧到右侧，交换膜X为阳离子交换膜，A项错误；
B．电极Pt2是氧气得到电子最终生成水，发生反应，B项错误；
C．根据总反应可知，相同条件下，放电过程中消耗的和的质量比=(2mol×64g/mol):(1mol×32g/mol)=4:1，C项正确；
D．电解硫酸铜溶液生成Cu的电极反应式为Cu2++2e-=Cu，生成64g铜，电路中转移2mol，再结合可知该电池消耗0.5mol，D项错误；
故选C。
10．D
【详解】A．含氧酸HClO、HBrO、HIO不是最高价氧化物的水化物，不能通过比较酸性来判断氯、溴、碘的非金属性强弱，A错误；
B．与少量反应生成HClO和CaCO3，B错误；
C．盐酸为无氧酸，不能比较Cl和Si的非金属性，C错误；
D．化学腐蚀、电化学腐蚀是金属腐蚀的两种情况，本质上均因金属失去电子发生氧化反应而被腐蚀，D正确；
故选：D。
11．C
【分析】用惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液，电解一段时间后， 向电解液加入0.1 mol碱式碳酸铜晶体(Cu2(OH)2CO3)，恰好使溶液恢复到电解前的浓度和pH，这说明电极产物是铜、氧气、硫酸和氢气。由于碱式碳酸铜可以看作是2CuO·CO2·H2O，所以根据原子守恒可知反应中有0.2mol铜、0.1mol氢气和0.15mol氧气产生。
【详解】A．电解过程产生的气体体积(在标准状况下)为0.25mol×22.4L/mol＝5.6 L，A正确；
B．阳极只产生氧气，则电解过程转移的电子的物质的量为0.15mol×4＝0.6mol，个数为3.612×1023个，B正确；
C．电解过程第一阶段发生了2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4，第二阶段只电解水，C错误；
D．加入碱式碳酸铜的反应是：Cu2(OH)2CO3＋2H2SO4===2CuSO4＋CO2↑＋3H2O，D正确。
故选择C。
12．A
【详解】A．用铜作为两电极电解饱和食盐水，阳极铜失去电子，反应式为：Cu-e-+Cl-=CuCl↓，A正确；
B．铁离子和氢氧根离子不能大量共存，氯化亚铁溶液中加入少量次氯酸钠溶液：2H++2Fe2++ClO-=2Fe3++Cl-+H2O，B错误；
C．氢氧化钡溶液与硫酸铵溶液反应生成硫酸钡和一水合氨：2OH－+Ba2++SO+2NH=BaSO4↓+2NH3·H2O，C错误；
D．氯化铜溶液与过量氨水溶液反应生成配合物：Cu2++4NH3·H2O=Cu(NH3)+4H2O，D错误；
答案选A。
13．A
【详解】电子流出的一极为负极， 则金属锌为原电池的负极，右侧为原电池的正极。
A．原电池中的箭头指的是阴离子的移动方向，故隔膜应为阴离子交换膜，A错误；
B．放电时，负极反应液为Zn+4OH--2e-=[Zn(OH)4]2-，即当有1mol锌反应时，溶液中有4mol氢氧根离子被消耗，通过隔膜从右侧移动过来的氢氧根离子为2mol故电解液中的氢氧根离子浓度减小，B正确；
C．放电时，负极反应为Zn+4OH--2e-=[Zn(OH)4]2-，C正确；
D．多孔炭可增大电极与电解质溶液的接触面积，也有利于O2扩散至电极表面，D正确；
故选A。
14． b b
【详解】燃料电池中通入氧气的一极为正极，通燃料的一极为负极，则该电池的正极是b极；质子（H+）透过质子交换膜移动到正极即b极；氢气在负极失电子生成氢离子，则负极的电极反应式为：H2-2e-=2H+；故答案为：b；b；。
15． 能量利用率高，绿色无污染 负 O2+2H2O+4e-=4OH- CH4＋10OH－－8e－=CO32-＋7H2O 2NH3-6e- +6OH- =N2+6H2O
【分析】(1)因为氢氧燃料电池又称为绿色电池，从能量利用和环保两方面分析其优点。根据原电池工作原理，在电解质溶液中，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动。
(2)在正极上，氧气得电子并与水反应生成氢氧根离子。
(3)因为是在碱性溶液中，负极上甲烷失电子并与OH-反应生成CO32-和水。
(4)根据原电池工作原理，氧化剂做正极，还原剂做负极。由6NO2 +8NH3=7N2+12H2O判断NO2为氧化剂，NH3为还原剂。
【详解】(1)因为氢氧燃料电池的产物为水，且氧气和氢气燃烧放出的热量高，所以燃料电池的优点是能量利用率高，绿色无污染。根据原电池工作原理，在电解质溶液中，阴离子(OH-)向负极移动。答案为：能量利用率高，绿色无污染；负；
(2)正极上是氧气得电子并与水反应生成氢氧根离子，电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-。答案为：O2+2H2O+4e-=4OH-；
(3)因为是在碱性溶液中，负极上甲烷失电子并与OH-反应生成CO32-和水，所以电极反应式为CH4＋10OH－－8e－=CO32-＋7H2O。答案为：CH4＋10OH－－8e－=CO32-＋7H2O；
(4)根据原电池工作原理，氧化剂做正极，还原剂做负极。由6NO2 +8NH3=7N2+12H2O判断NO2为氧化剂，NH3为还原剂。所以负极反应式为2NH3-6e- +6OH- =N2+6H2O。答案为：2NH3-6e- +6OH- =N2+6H2O。
【点睛】在书写电极反应式时，一定要考虑电解质的性质。在碱性电解质中，不管是书写正极的电极反应式，还是书写负极的电极反应式，都不能出现H+。
16． O2 C2H5OH＋16OH－－12e－=2CO32－＋11H2O O2+2CO2+4e- =2CO32- 四面体 提供甲烷分解所需的能量
【详解】（1）①燃料电池中，通燃料的一极为负极，通氧气或空气一极为正极，根据装置图，正极反应物均为O2；
答案为O2；
②根据碱性乙醇燃料电池的装置图，电极a为负极，电解质溶液显碱性，因此电极反应式为CH3CH2OH＋16OH－－12e－=2CO32－＋11H2O；
答案为CH3CH2OH＋16OH－－12e－=2CO32－＋11H2O；
（2）①氯仿的分子式为CHCl3，其空间构型为四面体；
答案为四面体；
②甲烷在高温条件下分解生成氢气和炭黑，在密闭容器中进行此反应时要通入适量空气使部分甲烷燃烧，产生热量，给甲烷分解提供所需的能量；
答案为提供甲烷分解所需的能量。
17． 石墨或惰性金属 Fe3++e-=Fe2+ Cu Cu-2e-=Cu2+ FeCl3溶液
【分析】根据方程式可知，在反应中铜元素化合价升高，失去电子，作负极，氯化铁中铁离子化合价降低，在正极反应，正极材料可用石墨或惰性金属（Pt、Au）。
【详解】(1)根据分析，正极材料选用石墨，正极反应为Fe3++e-=Fe2+；负极材料用铜，负极反应为Cu-2e-=Cu2+；
(2)根据方程式可知，正极Fe3+参与反应，所以溶液为FeCl3溶液；
(3) 用铜作负极，石墨作正极，氯化铁为电解质溶液，电子从铜电极出来，经过导线流向石墨，故图为：。
18．(1)
(2) 负 正 Zn Cu
(3) 产生气泡
(4)BD
【分析】A装置中，锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，且实验过程中A装置烧杯内的溶液温度升高，则该反应放热，B装置形成了锌-铜原电池，锌活泼性强，为负极，则铜为正极，装置中电流计指针发生偏转，据此解答。
【详解】（1）装置B烧杯中发生反应的离子方程式为：；故答案为：。
（2）B装置为原电池，其中锌做负极，铜做正极；电子由负极流向正极，即由Zn极流向Cu极；故答案为：负；正；Zn；Cu。
（3）Cu板上会产生气泡，发生的电极反应是：；故答案为：产生气泡；。
（4）A．原电池要能自发进行氧化还原反应，所以一定有电子的转移，故A错误；
B．原电池的构成条件必须有两个电极，故B正确；
C．活泼金属作负极，失电子发生氧化反应，正极得电子发生还原反应，一般负极发生反应溶解，正极质量增加或析出气体，故C错误；
D．原电池中，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，分别在两极发生，故D正确；
故答案为：BD。
19． 4 (或) 27 0.5 1:2
【分析】1组：A槽是电解水，氢氧化钠溶液pH增大，a电极是阴极，电极反应为：2H＋＋2e ＝H2↑，b电极是阳极，电极反应为：4OH 4e ＝2H2O＋O2↑；B槽电解CuBr2溶液，c电极为阴极，电解反应为：Cu2＋＋2e ＝Cu，d电极是阳极，电极反应为：2Br 2e ＝Br2；
2组：A槽是电解硝酸银，溶液pH减小，a电极是阴极，电极反应为：2Ag＋＋2e ＝2Ag，b电极是阳极，电极反应为：4OH 4e ＝2H2O＋O2↑；B槽电解NaCl溶液，溶液pH增大，c电极为阴极，电解反应为：2H＋＋2e ＝H2↑，d电极是阳极，电极反应为：2Cl 2e ＝Cl2↑；
3组：A槽是电解硫酸铜溶液，a电极为阴极，电解反应为：Cu2＋＋2e ＝Cu，b电极是阳极，电极反应为：4OH 4e ＝2H2O＋O2↑；B槽电解氯化铜溶液，溶液pH减小，c电极为阴极，电解反应为：Cu2＋＋2e ＝Cu，d电极是阳极，电极反应为：2Cl 2e ＝Cl2↑；
4组：A槽是电解氯化铝溶液，a电极为阴极，电解反应为：2H＋＋2e ＝H2↑，b电极是阳极，电极反应为：2Cl 2e ＝Cl2↑；B槽是电解水，c电极是阴极，电极反应为：2H＋＋2e ＝H2↑，d电极是阳极，电极反应为：4OH 4e ＝2H2O＋O2↑；
依据电极反应分析判断。
【详解】(1)依据上述分析可知，工作时，a、b、c、d电极上均有气体产生，符合条件的是第4组，
故答案为：4；
(2)选择第1组电解液时，电解过程中各电极上的电极反应式为：a、(或)；b、4OH 4e ＝2H2O＋O2↑；c、Cu2＋＋2e ＝Cu；d、2Br 2e ＝Br2，
故答案为：(或)；4OH 4e ＝2H2O＋O2↑；Cu2＋＋2e ＝Cu；2Br 2e ＝Br2；
(3)选择第2组电解液时，当b极析出2g电解产物O2时，依据电子守恒和电极反应可以计算，a极上析出产物的Ag质量为：×4×108g/mol＝27g，忽略电解前后电解液的体积变化，此时B槽中的c(OH )＝＝＝＝0.5mol/L，
故答案为：27；0.5；
(4)选择第3组电解液时，当a、c两极电解产物的质量相等时，转移的电子相同，b电极的反应为：4OH 4e ＝2H2O＋O2↑，d电极的反应为：2Cl 2e ＝Cl2↑，由电子守恒可知，生成1molO2时，生成的Cl2为2mol，则b极和d极产生的气体体积比为1：2，
故答案为：1：2。
20．(1) 负极
(2) 电解池 N
(3)0.224
(4) 粗铜 减小
【分析】乙醇燃料电池中通乙醇的一极为负极，通氧气的一极为正极，则M极为阴极，N极为阳极，据此解答。
【详解】（1）由以上分析可知通乙醇的铂电极作负极；通入的铂电极反应式为；
（2）甲池为原电池，则乙池为电解质，其中M极为阴极，N极为阳极，电解池中电子从阳极N流出，流入电源正极；
（3）乙池阴极反应为：，析出金属银4.32g时，即0.04molAg，转移电子0.04mol，结合上述正极反应可知此时消耗0.01mol氧气，标况下体积为0.224L；
（4）如要用电解方法精炼粗铜，乙池电解液选用溶液，粗铜作阳极，精铜作阴极，则N为粗铜，反应开始阶段粗铜中比铜活泼的金属先失电子，此时阴极铜离子得电子生成Cu，此过程中溶液的浓度逐渐减小。
21．Fe+8OH--6e-=FeO+4H2O
【详解】电解池阳极发生氧化反应，Fe转化为FeO，过程为失电子过程，Fe转化为FeO需失去6个电子，在碱性介质中反应产生H2O，所以阳极的电极反应式为：Fe+8OH--6e-=FeO+4H2O。
22．(1)氧气或O2
(2)空气中的CO2会与KOH溶液反应，降低溶液的碱性，同时反应中也会消耗KOH
(3)O2+4H++4e-=2H2O
(4) b C2H5OH+6CO-12e-=8CO2+6H2O
(5) Ag+Cl--e-=AgCl 240.5
【分析】燃料电池的正极上均为氧气得到电子；碱性乙醇燃料电池中，电极a上失去电子生成碳酸根离子；熔融盐乙醇燃料电池中若选择熔融碳酸钾为介质，电池工作时，电极b上氧气得到电子生成碳酸根离子；根据电池总反应：5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl，可判断出Ag应为原电池的负极，负极发生反应的电极方程式为：Ag+Cl--e-=AgCl，根据方程式中5MnO2生成1Na2Mn5O10，化合价共降低了2价，所以每生成1molNa2Mn5O10转移2mol电子 。
（1）
三种乙醇燃料电池中正极上均为氧气得到电子，反应物均为氧气或O2。故答案为：氧气或O2；
（2）
碱性乙醇燃料电池中，若使用空气代替氧气，电池工作过程中电解质溶液的碱性会不断降低，其原因是空气中的CO2会与KOH溶液反应，降低溶液的碱性，同时反应中也会消耗KOH。故答案为：空气中的CO2会与KOH溶液反应，降低溶液的碱性，同时反应中也会消耗KOH；
（3）
酸性乙醇燃料电池中，电极b上氧气得到电子，发生的电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O。故答案为：O2+4H++4e-=2H2O；
（4）
熔融盐乙醇燃料电池中若选择熔融碳酸钾为介质，电池工作时，电子向电极b(填“a”或“b”)移动，电极a上乙醇失去电子生成碳酸根离子，发生的电极反应式为C2H5OH+6CO-12e-=8CO2+6H2O。故答案为：b；C2H5OH+6CO-12e-=8CO2+6H2O；
（5）
在海水中电池总反应可表示为5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl，“水”电池在放电时，负极银失电子，电极反应为Ag+Cl--e-=AgCl。由方程式得每生成1molNa2Mn5O10转移2mol电子，每有1mol电子转移，生成0.5molNa2Mn5O10，质量为0.5mol×481g/mol=240.5gNa2Mn5O10。故答案为：Ag+Cl--e-=AgCl；240.5。
23． 锂 Li-e-=Li+ 2SOCl2+4e-=4Cl-+S+SO2 出现白雾，有刺激性气体生成 SOCl2+H2O =SO2 +2HCl
【分析】利用电池总反应分析电极材料及电极反应时，应先找出变价元素并标出其化合价，反应物中含化合价升高元素的物质为负极材料，含化合价降低元素的反应物为正极得电子的物质；并由此得出电极产物，从而得出电极反应式。NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成，没有价态的变化，则将NaOH换成H2O，产物为H2SO3和HCl。
【详解】(1)从电池反应4Li+2SOCl2 = 4LiCl +S +SO2可以看出，Li由0价升高到+1价，所以
电池的负极材料为Li，失去电子生成Li+，发生的电极反应为Li-e-=Li+；答案为：锂；Li-e-=Li+；
(2) SOCl2中的S元素显+4价，产物中S为0价，所以一部分SOCl2中的S元素得电子生成S，一部分SOCl2生成SO2，同时氯元素转化为Cl-，电池正极发生的电极反应为2SOCl2+4e-=4Cl-+S+SO2。答案为：2SOCl2+4e-=4Cl-+S+SO2；
(3)用NaOH溶液吸收SOCl2，生成Na2SO3和NaCl，若将NaOH换成H2O，产物为H2SO3和HCl，则如果把少量水滴到SOCl2中，则生成SO2和HCl，HCl遇水蒸气产生白雾，实验现象是出现白雾，有刺激性气体生成，反应的化学方程式为SOCl2+H2O =SO2 +2HCl。答案为：出现白雾，有刺激性气体生成；SOCl2+H2O =SO2 +2HCl。
【点睛】在利用已知反应分析未知反应时，我们可采用类推法，将反应物进行类比分析，将已知反应中不同的原子或原子团进行替换，从而得出发生反应的化学方程式或离子方程式。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页