第四章化学反应与电能（含解析）强化基础练习2023-2024学年上学期高二化学人教版（2019）选择性必修1

第四章 化学反应与电能强化基础练习
一、单选题
1．电浮选凝聚法处理酸性污水的工作原理如图所示。下列说法不正确的是
A．铁电极的电极反应式为
B．若左池石墨电极产生(标准状况)气体，则消耗甲烷
C．通入甲烷的石墨电极的电极反应式为
D．为了增强污水的导电能力，可向污水中加入适量工业用食盐
2．某新型电池以 NaBH4(B的化合价为+3价)和H2O2作原料，负极材料采用 Pt，正极材料采用MnO2(既作电极材料又对该极的电极反应共有催化作用)，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是
A．每消耗3 mol H2O2，转移6 mol e-
B．该电池的的总反应方程式为：NaBH4+4H2O2=NaBO2+6H2O
C．a极上硼氢阴离子发生还原反应
D．电池工作时Na+从a极区移向b极区
3．下列有关叙述正确的是（）
A．蛋白质溶液中加入饱和CuSO4溶液可发生盐析
B．1mol甲烷完全燃烧生成O2和H2O(l)时放出890kJ热量，它的热化学方程式为：CH4(g)+O2(g)=CO2(g)+H2O(1)△H=-445kJ/mol
C．酸性氢氧燃料电池负极反应为H2-2e-＋2OH-=2H2O
D．CH3COOH与NaOH溶液反应：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(1)△H=-57.3kJ mol-l
4．氢能作为一种清洁能源将在应对气候变化中发挥重要作用。下图为氢氧燃料电池结构示意图，以下说法错误的是
A．H2在负极发生反应
B．供电时的总反应为： 2H2+ O2= 2H2O
C．氢氧燃料电池的能量转化率可达100%
D．产物为无污染的水，属于环境友好电池
5．电解溶液的装置如图所示，a、b均为惰性电极。下列说法不正确的是

A．a极上发生的反应为：
B．移向b极
C．转移2 mol ，理论上阳极产生11.2 L气体(标准状况下)
D．电解总反应：
6．《GreenChemistry》报道了我国学者发明的低压高效电解催化还原CO2的新方法，总反应为：NaCl+CO2 CO+NaClO。下列有关说法正确的是
A．干冰属于共价晶体 B．NaClO属于强电解质
C．该反应为置换反应 D．反应时化学能转为电能
7．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，其装置如图。下列说法错误的是
A．该装置可以实现CO2的富集
B．负载中电解水，d极可生成O2
C．a极的电极反应式为H2+2e-+CO=H2O+CO2↑
D．负载中电解水时可加入Na2SO4以增强溶液导电性
8．原电池的电极反应式不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法错误的是
A．由金属Al、Cu和浓硝酸组成的原电池，经过一段时间后负极反应式为：
B．由金属Al、Cu和稀硫酸组成的原电池，负极反应式为：
C．由Al、Mg、NaOH溶液组成的原电池，负极反应式为
D．由Fe、Cu、溶液组成的原电池，负极反应式为：
9．化学能可与热能、电能等相互转化。下列说法正确的是（ ）
A．化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与形成
B．中和反应中，反应物的总能量比生成物的总能量低
C．图I所示的装置能将化学能转化为电能
D．图II所示的反应为吸热反应
10．用惰性电极电解某pH=a的电解质溶液，一段时间后，溶液的pH＜a，则该电解质为
A．NaOH B．KI C．Na2SO4 D．AgNO3
11．下列叙述正确的是
A．电镀时，通常把待镀的金属制品作阳极
B．氢氧燃料电池(酸性电解质)中O2通入正极，电极反应为O2＋4H＋＋4e-= 2H2O
C．氯碱工业是电解熔融的NaCl，在阳极能得到Cl2
D．电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极
12．美国斯坦福大学的工程师设计出一种从污水“提取”潜在电能的新型微生物电池，该电池能将生活污水中的有机物分解同时发电，电池结构如图所示。已知a电极为惰性材料，b电极为Ag2O。下列说法不正确的是（ ）
A．a电极是负极，b电极是正极
B．b电极发生的反应是Ag2O+2e-+2H+=2Ag+H2O
C．a电极每生成标准状况下2.24LCO2，可向b电极转移0.1mol电子
D．高温条件下，该电池不能正常工作
13．可充放电式铝-空气电池的原理如图所示，该电池的核心组分是驱动氧化还原反应(ORR)和析氧反应(OER)的双功能催化剂，NaOH溶液为电解质溶液，放电时的总反应式为。下列说法正确的是

A．放电时，每消耗11.2L的，转移的电子数为
B．放电时，Al为电源的负极，得到电子被氧化
C．充电时，阳极的电极反应式为
D．充电时，电解质溶液中的向阴极移动
14．一种采用SOEC共电解H2O/CO2技术合成CH4的工作原理如图所示。图中三相界面即电子导体相、离子导体相和气相共存的界面。
下列说法正确的是
A．电解时，M电极与电源的负极相接
B．电解时，阴极电极反应式之一为CO2+2e-=CO+O2-
C．若电解过程中生成22. 4 L CH4，则转移电子的数目一定为6NA
D．若该装置能为外界提供电力，则M电极为负极
二、填空题
15．某同学设计一个电池(如下图所示)，探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。
(1)通入氢气的电极为 （填正极或负极），该电极反应式为 。
(2)石墨电极为 （填阳极或阴极），乙中总反应离子方程式为 。
(3)如果粗铜中含有锌、银等杂质，丙装置中反应一段时间，硫酸铜溶液浓度将 （填“增大”“减小”或“不变”）。
(4)若甲中消耗0.01molO2，丙中精铜增重 g。
16．能量是一个世界性的话题，如何充分利用能量、开发新能源，为人类服务是广大科技工作者不懈努力的目标。
(1)如图所示，组成一个原电池。
①当电解质溶液为稀硫酸时：Cu电极是 (填“正”或“负”)极，其电极反应为 。
②当电解质溶液为浓硝酸时：Cu电极是 极，其电极反应为 。
(2)请写出电解硫酸铜溶液的总化学方程式 。
17．观察下列几个装置示意图，有关叙述正确的是
（1）在①图中，发生反应的化学方程式为： 。
（2）在②图中，待镀铁制品应与电源 极相连，电极反应式为： 。
（3）在③图中,外电路电子由 极流向 极，若电解液为KOH溶液，则b极的反应式为 。
18．实验小组的同学们将三种金属按照下表的装置进行实验。回答问题：
序号 甲 乙 丙
装置
现象 溶液变为浅绿色，Cu极产生大量气泡 Cu极的质量增加 M极的质量减少
(1)装置甲中铁极的电极反应式是 ，溶液中H+向 极移动(填“正”或“负”)。
(2)装置乙中铜极发生 (填“氧化”或“还原”)反应。
(3)装置丙中M极为 (填“正极”或“负极”)，一段时间后溶液的酸性 (填“增强”“减弱”或“不变”)。
(4)Fe、Cu、M中金属活动性最强的是 。
19．如图为相互串联的甲、乙两电解池，其中碳棒上有黄绿色气体产生。
（1）甲池若为用电解原理精炼铜的装置，则：A是 极，电极反应为 ，当一极有1mol纯铜析出时，另一极溶解的铜 1mol（填“大于”、“小于”、“等于”）。
（2）乙池中若滴入少量酚酞试液，电解一段时间后Fe电极附近呈 色，电极反应式为 。
（3）若甲池中电解质溶液为CuSO4溶液，电解过程中阴极增重12．8g，则乙池中阳极放出的气体在标准状况下的体积为 L,若此时乙池剩余液体为400 mL，则电解后溶液的pH为 。
20．请用下图所示仪器装置设计一个电解饱和食盐水，并测定电解产生氢气的体积和检验氯气氧化性的实验装置。
（1）所选仪器连接时，各接口的顺序是（填各接口的代号字母）；a接，接，b接，接。
（2）证明有Cl2生成的实验现象是 。
（3）实验时，装置中的铁电极接电源的 极，石墨电极的反应式为 。
（4）装置E读取气体体积时，应进行的实验操作是 ，若实验结束后装置E的读数（已折算成标准状况）为5.60mL，电解后溶液的体积恰好为50.0mL，则溶液中OH-的浓度为 mol·L-1。
21．
(1)下列有关说法正确的是 。
A．用pH试纸测得新制氯水的pH为4
B．碳酸钠和硫酸钡可按溶解、过滤、蒸发的操作顺序分离
C．除去C2H5OH中的CH3COOH，先加足量的氢氧化钠溶液，再分液
D．溶液中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液出现白色沉淀，则该溶液中一定存在
E．将乙醇与浓硫酸共热制得的气体通入酸性溶液中，检验气体中是否含有乙烯
F．用铂丝灼烧白色粉末，火焰成黄色，证明原粉末中有Na＋，没有K＋
G．金属氧化物不一定是碱性氧化物，但碱性氧化物一定是金属氧化物；非金属氧化物不一定是酸性氧化物，酸性氧化物也不一定是非金属氧化物
H．在两个容积相同的容器中，一盛有HCl气体，另一个盛有H2和Cl2的混合气体，在同温同压下，两容器内的气体一定具有相同的原子数
I．实验室配制1mol/L盐酸250mL，需要的仪器只有：250mL容量瓶、胶头滴管、量筒和烧杯
J．在NH4Al(SO4)2（一种复盐）的溶液中加入Ba(OH)2溶液至沉淀的质量达到最大时：
K．硝酸钡溶液中通入足量的SO2：
(2)ClO2的制备方法比较实用的有数十种，下列是几种常见的方法.
①方法一：
对于该反应，下列说法中正确的是 。
A．该反应中Cl2是氧化产物
B．该反应中NaCl、ClO2是还原产物
C．在反应中HCl既作氧化剂又具有酸的作用
D．1mol NaClO3参加反应时，有1mol电子发生转移
E．1mol NaClO3参加反应，理论上能得到33.6L气体
方法二：氯化钠电解法
该法工艺原理如图。
②其过程是将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠（NaClO3）与盐酸反应生成ClO2。指出工艺中方框中物质为 （填化学式），理由为 。
③将NCl3与NaClO2（亚氯酸钠）按物质的量之比1：6混合，在碱性溶液中恰好反应生成ClO2，试写出该反应的离子方程式 。
22．碱性镍镉电池反应为：Cd(s)+2NiOOH(s)+2H2O(l) Cd(OH)2(s)+2Ni(OH)2(s)。
(1)放电一段时间后，溶液的pH将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)充电时，阳极发生的电极反应式为 。
23．电化学在生产、生活中应用广泛。根据原理示意图，回答下列问题：
(1)图1为 (填“原电池”或“电解池”)装置，电池工作时，右侧电极室的SO (填“能”或“不能”)移向左侧电极室。
(2)图2为燃料电池，A极为电池的 (填“正极”或“负极”)，b通入的是 (填“燃料”或“空气”)，若以乙醇为燃料电池，写出负极的电极反应式： 。
(3)图3中外电路中的电流方向为由 (填“Al经导线流向Mg”或“Mg经导线流向Al”)，若要改变外电路中的电流方向，可将图3中KOH溶液换成 (填标号)。
A．氨水 B．稀盐酸 C．蔗糖溶液
(4)图4易发生 (填“吸氧腐蚀”或“析氢腐蚀”)，为了防止这类反应的发生，常采用 的电化学方法进行保护。
24．金属的腐蚀
(1)金属腐蚀的本质
金属原子失去电子变为金属阳离子，金属发生 反应．
(2)金属腐蚀的类型
①化学腐蚀与电化学腐蚀
类型 化学腐蚀 电化学腐蚀
条件 金属与其表面接触到的物质直接发生化学反应 不纯的金属接触到电解质溶液发生原电池反应
本质
现象 金属被腐蚀 较活泼金属被腐蚀
区别 无电流产生 有微弱电流产生
联系 电化学腐蚀比化学腐蚀普遍得多，腐蚀速率更快，危害也更严重
②析氢腐蚀与吸氧腐蚀(以钢铁的腐蚀为例)
类型 析氢腐蚀 吸氧腐蚀
条件 水膜酸性较强 水膜酸性很弱或呈中性
电 负极
正极
总反应式
联系 吸氧腐蚀更普遍
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】A．通入空气的电极上发生还原反应，所以通入空气的电极为正极，则铁作阳极，阳极上铁失电子发生氧化反应，电极反应式为，选项A正确；
B．石墨电极上逸出的气体为氢气，生成(标准状况)氢气时转移电子的物质的量为，消耗甲烷转移电子的物质的量为，根据得失电子守恒得，消耗甲烷的物质的量为，选项B错误；
C．负极上甲烷失去电子并与结合生成和，电极反应式为，选项C正确；
D．水是弱电解质，其导电能力较弱，为了增强溶液的导电能力，可以加入强电解质，选项D正确。
答案选B。
2．C
【详解】A．正极电极反应式为H2O2+2e-=2OH-，每消耗3molH2O2，转移的电子为6mol，A正确；
B．电极b采用MnO2，为正极，H2O2发生还原反应，得到电子被还原生成OH-，负极发生氧化反应生成，电极反应式为BH4-+8OH--8e-=+6H2O，该电池总反应方程式NaBH4+4H2O2═NaBO2+6H2O，B正确；
C．a极是负极，发生氧化反应生成，C错误；
D．原电池工作时，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，则Na+从a极区移向b极区，D正确；
故选C。
3．B
【详解】A．蛋白质溶液中加入饱和CuSO4溶液，CuSO4溶液是重金属盐，蛋白质是发生变性，故A错误；
B．1mol甲烷完全燃烧生成O2和H2O(l)时放出890kJ热量，它的热化学方程式为：CH4(g)+O2(g)=CO2(g)+H2O(1)△H=-445kJ/mol，故B正确；
C．酸性氢氧燃料电池负极反应为：H2-2e-=2H+，故C错误；
D．CH3COOH与NaOH溶液反应中，CH3COOH是弱酸存在电离平衡，不能拆成离子形式，而且电离过程是吸热过程，反应放热小于57.3kJ，故D错误；
答案选B。
4．C
【详解】A．H2反应氧化反应，在负极发生反应，A正确；
B．供电时的总反应为氢气和氧气生成水：2H2+ O2= 2H2O，B正确；
C．反应中含伴随热量等能量变化，能量转化率小于100%，C错误；
D．产物为无污染的水，属于环境友好电池，D正确；
故选C。
5．B
【详解】A．a极为阳极，则阳极上发生的反应为：，故A 正确；
B．电解池“异性相吸”，则移向阳极即a极，故B错误；
C．根据，转移2 mol ，理论上阳极产生0.2mol氧气，其体积为11.2 L气体(标准状况下)，故C正确；
D．阳极产生氧气，阴极产生氢气，则电解总反应：，故D正确。
综上所述，答案为B。
6．B
【详解】A．干冰是由二氧化碳分子构成的分子晶体，故A错误；
B．次氯酸钠在溶液中完全电离，属于强电解质，故B正确；
C．由方程式可知，该反应没有单质参加，也没有单质生成，不是置换反应，故C错误；
D．由方程式可知，反应时电能转为化学能，故D错误；
故选B。
7．C
【详解】A．该装置中通入b极的空气中的氧气得电子发生还原反应、同时二氧化碳被吸收，a极氢气失去电子、同时碳酸根离子参与反应生成二氧化碳，故可以实现CO2的富集，A正确；
B． 负载中电解水，c与电源负极相连为阴极，d极为阳极、则d极上氢氧根离子失去电子被氧化、可生成O2，B正确；
C． a极氢气失去电子被氧化、电极反应式为H2-2e-+CO=H2O+CO2↑，C错误；
D． 负载中电解水时可加入Na2SO4，离子浓度增大且钠离子和硫酸根离子均不放电、故可以增强溶液导电性，D正确；
答案选C。
8．D
【详解】A．Al、Cu、浓硝酸组成原电池，铝和浓硝酸发生钝化现象，铜和浓硝酸能自发的进行反应，所以铜作负极，铝作正极，其负极反应式为：Cu-2e-=Cu2+，A正确；
B．由Al、Cu、稀H2SO4组成原电池，铝和稀硫酸反应而失电子，铜和稀硫酸不反应，所以铝作负极，铜作正极，其负极反应式为Al-3e-=Al3+，B正确；
C．Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，铝和氢氧化钠溶液反应而失去电子发生氧化反应，镁和氢氧化钠溶液不反应，所以铝是负极，镁是正极，其负极反应式为，C正确；
D．由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池，铁和铜都与氯化铁反应，但铁的金属性比铜强，所以铁作负极，铜作正极，其负极反应式为Fe-2e-=Fe2+，D错误；
故选D。
9．A
【详解】A.化学反应中化学键的断裂要消耗能量，化学键形成要释放能量，所以化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与形成能量的差值，故A正确；
B.中和反应是放热反应，故反应物的总能量比生成物的总能量高，故B错误；
C.图I所示的装置没有形成闭合回路，不能构成原电池，故C错误；
D.由图II可知，反应物的总能量比生成物的总能量高，该反应为放热反应，故D错误；
故答案：A。
10．D
【详解】A．电解NaOH溶液相当于电解水，NaOH溶液浓度增大，溶液pH增大即pH＞a，A不合题意；
B．电解KI溶液的电解方程式为：2I-+2H2OI2+2OH-+H2↑,生成KOH，溶液pH增大即pH＞a，B不合题意；
C．电解Na2SO4溶液相当于电解水，电解后溶液仍然呈中性，故溶液pH不变，C不合题意；
D．电解AgNO3溶液电解方程式为：4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3，故生成HNO3，溶液减小即pH＜a，D符合题意；
故答案为：D。
11．B
【详解】A． 电镀时，通常把待镀的金属制品作阴极，镀层金属作阳极，故A错误；
B． 氢氧燃料电池(酸性电解质)中O2通入正极，由于是酸性环境，故电极反应为O2＋4H＋＋4e-= 2H2O，故B正确；
C． 氯碱工业是电解饱和NaCl溶液，在阳极能得到Cl2，阴极得到氢气和氢氧化钠，故C错误；
D． 铁作阳极时，铁将放电生成Fe2+，开始时阴极还能析出少量铝，后来就变成电镀铁了，同时用铁作阳极，阳极放电的是金属铁，电极被损耗，不符合生产实际，应用石墨作阳极，故D错误；
故选B。
12．C
【详解】A选项，根据题图中电子流动方向，可判断a电极是负极，b电极是正极，故A正确；
B选项，b电极是正极，Ag2O得到电子发生还原反应，电极反应式为Ag2O+2e－+2H+=2Ag+H2O，故B正确；
C选项，a电极发生反应的有机基质是什么物质未说明，故电子转移的数目无法确定，故C错误；
D选项，高温条件下，微生物会死亡，导致电池无法正常工作，故D正确。
综上所述，答案为C。
13．D
【详解】A．没有明确是否为标准状况，11.2L的的物质的量不一定是0.5mol，故A错误；
B．放电时，Al失电子发生氧化反应，为电源的负极，故B错误；
C．充电时，阴极的电极反应式为，阳极反应式为，故C错误；
D．充电时，阳离子移向阴极，电解质溶液中的向阴极移动，故D正确；
选D。
14．B
【详解】A． M电极处生成O2，应为O2-失去电子生成O2，为阳极，与电源的正极相连，故A错误；
B． 阴极电极处，CO2→CO，H2O→H2，CO2→CH4，故阴极电极反应式之一为CO2+2e-=CO+O2-，故B正确；
C． 没有指明为标准状况，故无法计算甲烷的物质的量，且阴极除了生成甲烷外，还生成氢气和CO，故不能计算转移电子数，故C错误；
D． 若该装置能为外界提供电力，为电解池，O2→O2-，M电极为正极，故D错误；
故选B。
15． 负极 H2-2e-+2OH-=2H2O 阳极 2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑ 减小 1.28
【分析】(1)燃料电池中，通入燃料的电极是负极、通入氧化剂的电极是正极，负极上失电子发生氧化反应，正极上氧化剂得电子发生还原反应；
(2)铁电极连接原电池的负极，为电解池的阴极，石墨为阳极，所以乙中相当于惰性电极电解饱和食盐水，电解反应方程式为：2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑；
(3)活泼性Zn>Cu>Ag，阳极上锌、铜被氧化，根据转移电子数相等判断；
(4)串联电池中转移电子数相等，根据转移电子数相等计算丙装置中阴极析出铜的质量。
【详解】(1)燃料电池中，通入燃料H2的电极是负极、通入氧化剂的电极是正极，负极上H2失电子发生氧化反应，电极反应为H2-2e-+2OH-=2H2O；
(2)乙池有外接电源属于电解池，铁电极连接原电池的负极，所以Fe电极是阴极，发生的电极反应：2H++2e-=H2↑，则石墨电极是阳极，阳极上Cl-失去电子反应生成Cl2，电极反应式为：2Cl--2e-=Cl2↑，电解反应方程式为：2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑；
(3)如果粗铜中含有锌、银等杂质，阳极上不仅铜，还有锌失电子进入溶液，阴极上Cu2+获得电子变为单质Cu析出，阳极电极方程式为Zn-2e-=Zn2+、Cu-2e-=Cu2+，根据转移电子数相等知，阳极上溶解的铜小于阴极上析出的铜，所以丙装置中反应一段时间，硫酸铜溶液浓度将减小；
(4)若甲中消耗0.01mol O2，转移电子的物质的量n(e-)=4n(O2)=0.04mol，根据转移电子守恒得，丙装置中阴极上铜离子得电子生成铜单质，析出铜的质量m(Cu)=0.04mol××64g/mol=1.28g。
【点睛】本题考查原电池和电解池知识，注意把握电极方程式的书写，为解答该题的关键。要结合串联电路的特点——电子转移数目相等解答该题。当多个池串联时，若有电源为电解池；若无电源，则电极活动性差异大的为原电池，相当于电源，其余各池为电解池。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发生还原反应，侧重考查学生的分析能力和计算能力。
16．(1) 正极 2H++2e-=H2↑ 负极 Cu-2e-=Cu2+
(2)2CuSO4+2H2OCu+O2↑+2H2SO4
【分析】铁比铜活泼，当电解质为稀硫酸时，铁作负极，当电解质为浓硝酸时，由于铁会钝化，此时，铁为正极，以此解题。
【详解】（1）①铁活泼性大于铜。当电解质溶液为稀硫酸时：电极是正极，氢离子在正极上的电子变成氢气、其电极反应为；
②当电解质溶液为浓硝酸时：铁在浓硝酸中发生钝化，铜和浓硝酸发生氧化还原反应，生成硝酸铜、二氧化氮和水，所以电极是负极，铜自身失去电子被氧化，电极反应为；
（2）惰性电极电解硫酸铜溶液时，铜离子在阴极得电子、被还原生成铜，水提供的氢氧根失去电子生成氧气、氢离子浓度增大，则电解硫酸铜溶液的总化学方程式2CuSO4+2H2OCu+O2↑+2H2SO4。
17． CuCl2 Cu + Cl2↑ 负 Cu2++2e－ = Cu a b O2 + 4e－ + 2H2O = 4OH－
【详解】试题分析：（1）装置①中阳极上氯离子放电生成氯气，阴极上铜离子放电生成铜，所以发生反应的化学方程式为CuCl2Cu+Cl2↑；（2）装置②的待镀铁制品应与电源负极相连，电极反应式为：Cu2++2e-=Cu；（3）装置③中，a电极是负极，b电极是正极，负极上氢气失电子，正极上氧气得电子，所以电子从a极沿导线流向b极，反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-。
考点：考查原电池和电解池的工作原理。
18． Fe-2e-=Fe2+ 正 还原 负极 减弱 M
【分析】本题重点考查原电池的电极判断、电极反应式的书写，离子移动的方向，电流方向和利用原电池原理判断金属性的强弱。
【详解】(1)装置甲中铁比铜活泼，故铁极是负极发生氧化反应，故电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，原电池中阳离子移向正极，阴离子移向负极，故溶液中H+向正极移动，故答案为：Fe-2e-=Fe2+；正；
(2)装置乙中铁比铜活泼，故铜极为正极，电解质溶液中的Cu2+得到电子发生还原反应，故答案为：还原；
(3)装置丙中由于M电极逐渐减少，说明M电极失电子变为离子进入溶液中，故M极为负极，原电池中发生反应是M与稀硫酸反应，故一段时间后溶液的酸性减弱，故答案为：负极；减弱；
(4)由丙装置可知M比铁活泼，又根据金属活动顺序表可知，Fe比Cu活泼，故Fe、Cu、M中金属活动性最强的是M，故答案为：M。
19． 阴 Cu2＋＋2e－==Cu 小于 红 2H++2e-=H2↑ 或2H2O+2e-=H2↑+2OH- 4．48 L 14
【详解】（1）.甲池若为用电解原理精炼铜的装置，根据装置图可知，A极连接电源的负极，则A是阴极，铜离子在A极上得到电子生成铜，电极反应式为Cu2＋＋2e－=Cu，根据电解精炼铜的原理可知，B电极是粗铜，电解时首先溶解的是粗铜中的Zn、Fe等杂质，则当A极有1mol纯铜析出时，B电极溶解的铜小于1mol，故答案为阴；Cu2＋＋2e－=Cu；小于；
（2）.根据装置图可知，Fe电极连接电源的负极，则Fe电极为阴极，水在Fe电极得到电子生成氢气和氢氧根离子，电极反应式为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，因Fe电极生成OH－，则Fe电极附近溶液呈碱性，可使酚酞变红，故答案为红；2H++2e-=H2↑ 或2H2O+2e-=H2↑+2OH-；
（3）.若甲池中电解质溶液为CuSO4溶液，因阴极析出的是铜，当阴极增重12.8g时， n（Cu）=12.8g÷64g/mol=0.2mol，转移电子0.4mol，乙池中阳极发生的电极反应式为：2Cl－－2e－=Cl2↑，根据转移电子数目可知，生成氯气的物质的量为0.2mol，在标准状况下的体积为：0.2mol×22.4L/mol=4.48L；乙池中阴极发生的电极反应式为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，当转移0.4mol电子时，溶液中生成的氢氧根离子的物质的量为0.4mol，氢氧根离子的物质的量浓度为：c（OH－）=0.4mol÷0.4L=1mol/L，则c（H＋）=1×10－14mol/L，pH=14，故答案为4.48L；14。
点睛：本题综合考查电解原理的应用，题目难度不大。解答本题时可直接根据外接电源的正负极判断甲乙两池中各电极的反应情况，本题的难点在第（3）小问，注意电化学的计算依据是电路中转移的电子数相等，根据甲池中生成铜的质量，进而计算乙池中阳极生成气体的体积和溶液的pH。
20． gfh，dec 装置C中的溶液颜色变蓝 负 2Cl－－2e－==Cl2↑ 上下移动装置E，使装置E与D中的液面相平 0.01 mol·L-1
【分析】用惰性电极电解饱和食盐水时，在阳极上产生氯气，在阴极上产生氢气和氢氧化钠，即a电极为铁，应为电解池的阴极，则生成氢气，可知b端为氯气，A接储气瓶的g→f，把水排入量筒内，用量筒测量出排出的水量，以测定产生H2的体积，用淀粉KI溶液检验氯气，用NaOH溶液吸收氯气，防止污染环境，以此解答该题。
【详解】（1）由以上分析可知A接储气瓶的g→f,，把水排入量筒内，用量筒测量出排出的水量，以测定产生H2的体积，B接洗气瓶的d→e，生成的Cl2在洗气瓶中使淀粉碘化钾溶液变蓝，多余的Cl2用NaOH溶液吸收，
故答案为g；f；h；d；e；c；
（2）氯气可氧化KI，使其变为碘单质，遇淀粉变蓝，则证明有Cl2生成的实验现象为：装置C中的溶液颜色变蓝，
故答案为装置C中的溶液颜色变蓝；
（3）装置中的铁电极连接电源的负极，所发生的反应为2H++2e ═H2↑，石墨电极接电源的正极，所发生的反应为2Cl－－2e－==Cl2↑，
故答案为负；2Cl－－2e－==Cl2↑；
（4）为使量气管和水平管内的液面位置保持同一水平，在读取气体体积时，需上下移动装置E，使装置E与D中的液面相平；氢气物质的量为= 0.00025 mol，由2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑可知，n(NaOH) = 2 n(H2) = 0.0005 mol，则c(OH ) == 0.01 mol L 1，
故答案为上下移动装置E，使装置E与D中的液面相平；0.01 mol·L-1。
21．(1)BGHK
(2) AD 在发生器中反应生成的少于合成所需的量
【详解】（1）A．新制氯水具有强氧化性，不能用pH试纸测得新制氯水的pH，A错误；
B．硫酸钡难溶于水而碳酸钠易溶于水，因此碳酸钠和硫酸钡可按溶解、过滤、蒸发的操作顺序分离，B正确；
C．乙醇、乙酸钠均易溶于水，因此除去中的，先加足量的氢氧化钠溶液，再分液不能除去乙酸，应蒸馏，C错误；
D．溶液中滴加盐酸酸化的溶液出现白色沉淀，则该溶液中不一定存在，如可能存在银离子，D错误；
E．将乙醇与浓硫酸共热制得的气体通入酸性溶液中，不能检验气体中是否含有乙烯，因为乙醇易挥发，生成的乙烯中含有乙醇，乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色，E错误；
F．用铂丝灼烧白色粉末，火焰成黄色，证明原粉末中有，由于没有透过蓝色钴玻璃观察，因此不一定没有，F错误；
G．金属氧化物不一定是碱性氧化物，但碱性氧化物一定是金属氧化物；非金属氧化物不一定是酸性氧化物，酸性氧化物也不一定是非金属氧化物，G正确；
H．在两个容积相同的容器中，一盛有气体，另一个盛有和的混合气体，它们的物质的量相同，且均是双原子分子，在同温同压下，两容器内的气体一定具有相同的原子数，H正确；
I．实验室配制盐酸，需要的仪器有：容量瓶、胶头滴管、量筒、烧杯，还有玻璃棒，I错误；
J．在（一种复盐）的溶液中加入溶液至沉淀的质量达到最大时：，J错误；
K．硝酸钡溶液中通入足量的发生氧化还原反应，即，K正确；
答案选BGHK；
（2）①A．Cl元素化合价升高，被氧化，则该反应中氯气是氧化产物，A正确；
B．该反应中不是还原产物，B错误；
C．在反应中既作还原剂有具有酸的作用，C错误；
D．Cl元素化合价由+5价降低到+4价，则参加反应时，有1mol电子发生转移，D正确；
E．气体存在的条件未知，不能确定体积，E错误；
答案选AD。
②电解槽中发生，和盐酸发生反应，生成，化学方程式为：，合成，发生器中生成的氯气不足，应补充氯气；
③与按物质的量之比为1：6恰好反应生成，还生成氯化钠、，结合电子守恒可知，Cl元素的化合价升高，则N元素化合价降低，还生成氨气，则该反应的离子反应为。
22．(1)增大
(2)Ni(OH)2﹣e﹣+OH﹣=NiOOH+H2O
【详解】（1）放电过程中Cd、NiOOH和H2O反应生成Cd(OH)2和Ni(OH)2，消耗水，碱性溶液的pH增大，
故答案为：增大；
（2）充电时，阳极上Ni(OH)2失电子生成NiOOH，其电极反应式为：Ni(OH)2﹣e﹣+OH﹣=NiOOH+H2O，
故答案为：Ni(OH)2﹣e﹣+OH﹣=NiOOH+H2O。
23． 原电池 能 负极 空气 CH3CH2OH+16OH--12e-=2CO+11H2O Mg经导线流向Al B 吸氧腐蚀 牺牲阳极的阴极保护法(或外加电流的阴极保护法)
【详解】(1)图1为原电池装置，锌的活泼性大于铜，锌作负极、铜作正极，电池工作时，由于使用了阴离子交换膜，故阴离子可以移向负极，右侧电极室的SO能移向左侧电极室。
(2)图2为燃料电池，根据图示，电子由A极流出，A极为电池的负极，B是正极，正极得电子发生还原反应，b通入的是空气，若以乙醇为燃料电池，乙醇在负极失电子发生氧化反应生成碳酸根离子和水，负极的电极反应式CH3CH2OH+16OH--12e-=2CO+11H2O；
(3)图3中，铝失电子生成偏铝酸根离子，Al是负极，外电路中的电流方向为由Mg经导线流向Al；若把电解质溶液改为盐酸，则镁失电子发生氧化反应生成镁离子，则镁是负极，外电路中的电流方向为Al经导线流向Mg，选B。
(4)图4为中性电解液，易发生吸氧腐蚀，为了防止这类反应的发生，常采用牺牲阳极的阴极保护法(或外加电流的阴极保护法)的电化学方法进行保护。
24．(1)氧化
(2)
【详解】（1）金属原子失去电子变为金属阳离子，发生氧化反应；
（2）发生析氢腐蚀时，负极电极反应式为，正极电极反应式为，总反应为；发生吸氧腐蚀时，负极电极反应式为，正极电极反应式为。
答案第1页，共2页
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