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
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| 名称 | 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 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 987.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-01-24 13:30:24 | ||
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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
1．用惰性电极电解足量的溶液，下列说法中不正确的是
A．阴极发生的电极反应为
B．阳极发生的电极反应为
C．恰好电解完时，加入一定量的可恢复到原浓度
D．若有6.4g金属Cu析出，放出的为0.05mol
2．二氧化氯()是一种易溶于水的气体，其制备流程如图所示。
已知：生成的反应中，与的物质的量之比为1：6。
下列说法错误的是
A．气体X、Y分别为、
B．溶液Z的主要成分是和
C．可用饱和食盐水除去中的
D．电解时阳极反应式为
3．下列有关金属腐蚀与保护的说法正确的是( )
A．铁上镀锌的保护方法叫牺牲负极的正极保护法
B．相同条件下，轮船在海水中比在淡水中腐蚀慢
C．水库里钢闸门与电源负极相连的方法叫作外加电流的阴极保护法
D．钢铁在潮湿空气中发生吸氧腐蚀，负极反应为Fe－3e－=Fe3＋
4．NA代表阿伏加德罗常数的值，下列叙述错误的是
A．锌-铜稀硫酸原电池中，当电路中有2NA个电子通过时，产生1molH2
B．4.6g的符合分子式C2H6O的分子中，极性共价键数为0.7NA
C．1LpH=2的醋酸溶液中，H+的数目为0.01NA
D．电镀铜时，当阳极质量减少64g时，电路中通过的电子数为2NA
5．某实验兴趣小组按如图装置实验后，所记录内容合理的是
实验记录 ①Zn片为负极，质量减少，Cu为正极，质量不变； ②外电路电流方向是：由Cu→Zn； ③SO42 向Zn极移动，Cu2+向Cu极移动； ④Zn电极发生氧化反应； ⑤正极反应式：Cu2++2e ===Cu； ⑥电子流动方向：锌极→导线→铜极→电解质溶液→锌极
A．①②④ B．②③④ C．②③④⑤ D．②③④⑤⑥
6．用石墨电极完成下列电解实验。
实验一 实验二
装置
现象 a 、d 处试纸变蓝； b 处变红，局部褪色； c 处无明显变化 两个石墨电极附近有气泡产 生；n 处有气泡产生； ……
下列对实验现象的解释或推测不合理的是
A．a、d 处： 2H2O+ 2e-= H2↑+2OH-
B．b 处：2Cl- -2e- = Cl2 ↑ ，Cl2 +H2O H+ +Cl-+HClO
C．c 处发生了反应： Fe-2e-= Fe2+
D．根据实验一的原理， 实验二中 m 处不可能析出铜
7．下列应用涉及的化学原理正确的是
选项 应用 化学原理
A 干冰用于人工降雨 干冰升华吸热使水蒸气凝结
B 外接电流的阴极保护法用于钢铁管道防腐 阳极材料组成元素的金属性强于铁
C 小苏打溶液用于中和溅在皮肤上的盐酸 小苏打可与盐酸反应且生成的对皮肤有伤害
D 溶液用于检验溶液中的 与生成红色沉淀
A．A B．B C．C D．D
8．下列离子方程式书写正确的是
A．同浓度同体积的溶液与溶液混合：
B．用惰性电极电解饱和溶液：
C．将硫酸氢钠溶液与氢氧化钡溶液混合，溶液显中性：
D．向溶液中滴加溶液：
9．全世界每年由于腐蚀而造成报废的钢铁高达总产量的三分之一。某校化学兴趣小组在一定条件下，研究发现碳钢腐蚀与溶液pH的关系如下表所示：
pH 2 4 6 6.5 8 13.5 14
腐蚀快慢 较快 慢 较快
主要产物 Fe2+ Fe2O4 Fe2O3 FeO
下列说法不正确的是：
A．当pH＜4时，负极反应为Fe－2e－＝Fe2＋
B．当pH＞6时，碳钢主要发生析氢腐蚀
C．当pH＞14时，正极反应为O2＋2H2O＋4e－＝4OH－
D．在煮沸除氧气后的碱性溶液中，碳钢腐蚀速率会减缓
10．化学与科技、生活密切相关，下列说法错误的是
A．印制货币票面文字、号码等处使用含的油墨，利用了的稳定性
B．“奋斗者”号万米深潜载人舱球壳所使用的钛合金属于金属材料
C．卡塔尔世界杯用球“旅程”使用水性涂料代替有机涂料，更加环保
D．电热水器用镁棒防止内胆腐蚀，应用的原理是牺牲阳极的阴极保护法
11．新型Na-CO2电池工作原理如图所示。下列有关说法正确的是
A．放电时，钠电极的电极反应为Na – e-=Na+
B．放电时，从负极迁移到正极
C．充电时，碳纳米管电极连接电源的负极
D．充电时，新型Na-CO2电池可以释放氧气
12．下列关于电化学的说法不正确的是
A．原电池中相对活泼的金属不一定作负极
B．铁质水管安装上铜质水龙头后，水管不易生锈
C．燃料电池可将燃料和氧气的化学能直接转化为电能
D．用银电极电解盐酸的总反应为
13．种新型人工固氮的原理如图1所示，过程能量变化如图2所示，下列叙述不正确的是
A．Li是该过程的催化剂，和LiOH是该过程的中间产物
B．反应①可以设计成原电池以充分利用化学能
C．反应②的反应类型及能量变化与NaOH和盐酸反应相同
D．总反应为，说明该过程N元素的非金属性比O强
14．某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，装置如图所示。其中乙装置中X为阳离子交换膜。下列有关说法错误的是
A．通入O2的Pt极为正极，该电极反应式为O2-4e-+2H2O=4OH-
B．乙装置中铁电极为阴极，电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-
C．反应一段时间后，乙装置中在铁电极区生成氢氧化钠溶液
D．反应一段时间后，丙装置中硫酸铜溶液浓度可能减小
15．近期，我国研究人员报道了温和条件下实现固氮的一类三元NiFeV催化剂，如图为其电催化固氮的机理示意图。以下关于该电催化机理过程的描述不正确的是
A．反应在酸性条件下进行
B．反应过程涉及N2的氧化反应
C．1个N2分子反应生成2个NH3分子
D．反应分多步进行，中间产物为几种不同的氮氢化物
二、填空题
16．氢能源是最具应用前景的能源之一，高纯氢的制备是目前的研究热点。可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢，工作示意图如下。通过控制开关，连接K1或K2，可交替得到H2和O2。
制H2时，连接 。产生H2的电极反应式是 。
17．如图，甲烧杯中盛有100mL0.50mol·L-1AgNO3溶液，乙烧杯中盛100mL0.25mol·L-1CuCl2溶液，A、B、C、D均为质量相同的石墨电极。如果电解一段时间后，发现C极质量增加0.8g，按要求填空：
(1)C为 极，发生 反应(填“氧化”或“还原”)。
(2)A极的电极反应式为 ，析出物质 mol。
(3)D极的电极反应式为 ，析出气体 mL(标准状况)。
(4)甲烧杯中滴入石蕊试液， 极附近变红，如果继续电解，在甲烧杯中最终得到 溶液。
18．利用生活中常见的物品，也可以自己动手设计一个原电池。假设你按照以下原理设置一个原电池，请填写下列空白：
(1)实验原理：Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑。
(2)实验仪器：电极(铁钉、 )、 、 、稀硫酸、耳机。
(3)原电池设计及注意的问题：
①若按如图所示连接好实验仪器，注意听耳机是否有声音发出，如果没有，可将原电池的两个电极中的一极接触在耳机插头上慢慢挪动，这时可以听见耳机发出“嚓嚓嚓……”的声音。其原因是：在原电池中，由化学能转化为 ，在耳机中又转化为声音这种能量。
②装置中铁钉应该是原电池的 极，电极反应式是 ，发生了 反应。
③由所学原电池知识可知，溶液中的 离子移向铁钉电极（填写具体离子）。
19．完成下表(电极为惰性电极)
类型 实例 电极反应式 电解对象 溶液变化 溶液复原方法
(1)电解水型 含氧酸 阳极： 阴极： 总反应： 水
强碱 阳极： 阴极： 总反应：
活泼金属的含氧酸盐 阳极： 阴极： 总反应：
(2)电解电解质型 无氧酸(氢氟酸除外) 阳极： 阴极： 总反应：
不活泼金属的无氧酸盐 阳极： 阴极： 总反应：
(3)放氢生碱型 活泼金属的无氧酸盐 阳极： 阴极： 总反应： 和
(4)放氧生酸型 不活泼金属的含氧酸盐 阳极： 阴极： 总反应： 和
20．钢铁工业是国家工业的基础。请回答钢铁冶炼、腐蚀、防护过程的有关问题。
(1)下列装置中的铁棒被腐蚀由慢到快的顺序是 。
A． B．
C． D．
(2)在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置如图：
①B电极的电极反应式是 。
②镀铜铁和镀锌铁在镀层破损后， 更容易被腐蚀。
(3)某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理，设计如图所示的电池装置：
①该电池的能量转化形式为 。
②工作一段时间后， 测得溶液的pH减小。请写出该电池的负极的电极反应式 。
(4)电解液氨(NH3)可以获得H2，写出电解KNH2的液氨溶液(在液氨中KNH2=K++)时，生成H2的电极反应式 。
21．反应Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑的能量变化趋势，如图所示：
(1)该反应为 反应（填“吸热”或“放热”）．
(2)若要使该反应的反应速率加快，下列措施可行的是 （填字母）．
a．改铁片为铁粉
b．改稀硫酸为98%的浓硫酸
c．升高温度
(3)若将上述反应设计成原电池，铜为原电池某一极材料，则铜为 极（填“正”或“负”）．该极上发生的电极反应式为 ，外电路中电子由 极（填“正”或“负”，下同）向 极移动。
22．化学反应与生产研究息息相关，我们不仅关注能量变化，还需要关注化学反应的快慢和程度。请根据要求，回答下列问题：
(1)下面是四个化学反应理论上不可以用于设计原电池的化学反应是 (填字母，下同)
A．
B．
C．
D．
(2)将氢气与氧气的反应设计成燃料电池，其利用率更高，装置如图所示(a、b为多孔碳棒)其中 (填A或B)处电极入口通氧气，其电极反应式为 。当消耗标准状况下氢气11.2L时，假设能量转化率为85%，则导线中转移电子的物质的量为 。
(3)某温度时，在2L容器中发生X、Y两种物质间的转化反应，X、Y物质的量随时间变化的曲线如图所示：
①该反应的化学方程式为 。
②反应开始至2min时，Y的平均反应速率为 。
③2min时，v正 (填“>”“<”或“=”)v逆。
23．某小组同学利用下图所示装置进行铁的电化学腐蚀原理的探究实验：
甲组：连好装置一段时间后，向烧杯中滴加酚酞
乙组：连好装置一段时间后，向烧杯中滴加K3[Fe(CN)6]溶液
(1)以上两种检验方法，欲证明铁发生了 腐蚀。
(2)甲组实验中的现象是 ，其原因是 。
(3)乙组实验中的现象是 。
24．依据氧化还原反应：2Ag+(aq) +Cu(s) =Cu2+(aq) +2Ag(s)设计的原电池如图所示。请回答下列问题：
(1)电解质溶液Y是 ；
(2)银电极为电池的 极，发生的电极反应为
(3)外电路中的电子是从 电极流向 电极。
25．用氟硼酸(HBF4，属于强酸)代替硫酸作铅蓄电池的电解质溶液，可使铅蓄电池在低温下工作时的性能更优良，反应方程式为，其中Pb(BF4)2为可溶于水的强电解质，用该铅蓄电池分别电解AgNO3溶液和Na2SO3溶液，装置如图所示，其中a、b、c、d电极材料均为石墨，通电时a电极质量增加。
回答下列问题：
(1)c电极为 极，工作时，该池内d电极上无气体产生，d电极上的电极反应式为 。
(2)铅蓄电池充电时，Y电极与外电源的 (填“正极”或“负极”)相连。
(3)该铅蓄电池放电时X电极附近pH (填“增大”“减小”或“不变”)，正极的电极反应式为 。
(4)另取一常规铅蓄电池(硫酸作电解质溶液)与该铅蓄电池同时放电，当电路中均通过1mol电子时，分别取下负极称重，两电极质量相差 g。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】A．阴极上，Cu2+得到电子，生成Cu，发生的电极反应为，，故A正确；
B．阳极上，OH-失去电子，生成O2和水，发生的电极反应为，故B正确；
C．电解Cu(NO3)2溶液的化学方程式为2Cu(NO3)2+2H2O2Cu+O2↑+4HNO3，恰好电解完时应加入一定量的CuO可恢复到原来的浓度，故C错误；
D．若有6.4g Cu（即0.1mol）析出，转移电子是0.2mol，放出的为0.05mol，故D正确；
故选C。
2．C
【分析】氯化铵溶液中加入盐酸通电电解，得到NCl3溶液氮元素化合价-3价变化为+3价，在阳极发生氧化反应，阴极是氢离子得到电子发生还原反应生成氢气，在NCl3溶液中加入NaClO2溶液加热反应生成ClO2、NH3和溶液Z，NCl3与NaClO2按物质的量之比1:6混合，在溶液中恰好反应生成ClO2与NH3，由氢元素守恒可知，有水参加反应，1molNCl3得到1molNH3，由、ClO2中Cl原子与O原子之比均为1：2，结合电荷守恒可知，反应还生成NaCl与NaOH，反应方程式为：NCl3+6NaClO2+3H2O=NH3↑+6ClO2↑+3NaCl+3NaOH，据此分析解题。
【详解】A．由分析可知，气体X、Y分别为、，A正确；
B．由分析可知，溶液Z的主要成分是和，B正确；
C．二氧化氯（ClO2）是一种黄绿色易溶于水的气体，不可用饱和食盐水除去ClO2中的NH3，C错误；
D．电解时阳极上发生氧化反应，电极反应式为，D正确；
故答案为：C。
3．C
【详解】A．锌耐腐蚀，铁上镀锌属于覆盖保护层，隔绝空气，故A错误；
B．铁海水中含电解质浓度大，淡水中含电解质浓度小，故海水中比淡水腐蚀快，故B错误；
C．采用外加电流的阴极保护法时，被保护金属与直流电源的负极相连，故C正确；
D．铁做负极被氧化失去电子生成Fe2+离子，负极反应为Fe-2e-=Fe2+，故D错误；
故选C。
4．B
【详解】A．锌-铜稀硫酸原电池中，正极反应为2H++2e-=H2↑，当电路中有2NA个电子通过时，产生1molH2，A正确；
B．符合分子式C2H6O分子中，若为CH3CH2OH，含有6个C-H键、1个C-O键、1个O-H键，共8个极性键，4.6g C2H6O的物质的量为0.1mol，则含极性共价键数为0.8NA，B错误；
C．1LpH=2的醋酸溶液中，H+的物质的量为1L×0.01mol/L=0.01mol，数目为0.01NA，C正确；
D．电镀铜时，阳极反应为Cu-2e-=Cu2+，当阳极质量减少64g(1mol)时，电路中通过的电子数为2NA，D正确；
故选B。
5．C
【详解】①Zn比Cu活泼，Zn为负极，发生Zn+2e-= Zn2+，锌极质量减小；Cu为正极，发生Cu2++2e-=Cu，铜极质量增大，故①错误；②电流由正极流向负极，即电流由Cu电极流向Zn电极，故②正确；③原电池工作时，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，故③正确；④Zn电极发生氧化反应，故④错误；⑤正极发生还原反应，电极方程式为Cu2++2e-═Cu，故⑤正确；⑥电子不在电解质溶液中流动，电子通过离子得失而转移，故⑥错误。答选C。
6．D
【分析】实验一a、d处试纸变蓝，说明生成OH-，为电解池的阴极，b处变红，局部褪色，为电解池的阳极，生成氯气，c处无明显变化，铁丝左侧为阳极，右侧为阴极，实验二两个石墨电极附近有气泡产生，左侧生成氢气，右侧生成氧气，两个铜珠的左侧为阳极，右侧为阴极，n处有气泡产生，为阴极，以此解答该题。
【详解】A．d处试纸变蓝，为阴极，生成OH-，电极方程式为2H2O+2e-═H2↑+2OH-，故A正确；
B．b处变红，局部褪色，是因为Cl2+H2O=HCl+HClO，HCl的酸性使溶液变红，HClO的漂白性使局部褪色，故B正确；
C．c处为阳极，发生了反应：Fe-2e-═Fe2+，故C正确；
D．实验一中ac形成电解池，db形成电解池，所以实验二中也相当于形成三个电解池，一个球两面为不同的两极，左边铜珠的左侧为阳极，发生的电极反应为Cu-2e-=Cu2+，右侧(即位置m处)为阴极，发生的电极反应为Cu2++2e-=Cu，同样右边铜珠的左侧为阳极，右侧(即位置n处)为阴极，因此m处能析出铜，故D错误；
故选：D。
7．A
【详解】A．干冰升华吸热使水蒸气凝结形成降雨，故干冰用于人工降雨，故A正确；
B．外接电流的阴极保护法指的是让被保护的钢铁管道连接电源的负极作阴极，阳极材料一般采用惰性电极，故B错误；
C．小苏打可与盐酸反应且生成的NaCl、二氧化碳和水对皮肤无伤害，可用小苏打溶液中和溅在皮肤上的盐酸，故C错误；
D．Fe3+与SCN-生成络合物Fe(SCN)3，溶液变为血红色，不生成红色沉淀，故D错误；
故选：A。
8．A
【详解】A．铵根离子和氢氧根离子与氢氧根离子均会反应，且二个反应存在竞争关系，氢氧根离子先与氢离子反应，故同浓度同体积的溶液与溶液混合的离子方程式为：，A正确；
B．用惰性电极电解饱和溶液的离子方程式为：Mg2++，B错误；
C．将硫酸氢钠溶液与氢氧化钡溶液混合，溶液显中性的离子方程式为：，C错误；
D．向溶液中滴加溶液的离子方程式为：，D错误；
故答案为：A。
9．B
【详解】A．当pH＜4溶液中，碳钢主要发生析氢腐蚀，负极电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，正极上电极反应式为2H++2e-=H2↑，故A正确；
B．当pH＞6溶液中，碳钢主要发生吸氧腐蚀，负极电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，正极上电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，故B错误；
C．在pH＞14溶液中，碳钢腐蚀的正极反应O2+2H2O+4e-=4OH-，故C正确；
D．在煮沸除氧气后的碱性溶液中，正极上氧气生成氢氧根离子速率减小，所以碳钢腐蚀速率会减缓，故D正确；
答案为B。
10．A
【详解】A．Fe3O4具有磁性，可将印有磁性编码的货币投入磁码识读器中辨识真伪，不是利用其稳定性，A错误；
B．钛合金是钛与其他金属制成的合金，属于金属材料，B正确；
C．有机涂料中的有机溶剂能挥发出有害物质，而水性涂料是用水作溶剂或者分散介质的涂料，相对于有机涂料更加环保，C正确；
D．镁的金属活泼性强于铁，做原电池的负极，铁作正极被保护，原理为牺牲阳极的阴极保护法，D正确；
故答案选A。
11．A
【分析】放电时，新型Na-CO2电池的总反应式为4Na+3CO2=2Na2CO3+C。
【详解】A．依据放电时的总反应，钠电极中Na失电子生成Na+，电极反应为Na – e-=Na+，A正确；
B．放电时，阴离子向负极移动，则从正极迁移到负极，B不正确；
C．放电时，碳纳米管作正极，充电时，碳纳米管作阳极，连接电源的正极，C不正确；
D．充电时，新型Na-CO2电池反应为2Na2CO3+C4Na+3CO2，可以释放二氧化碳，D不正确；
故选A。
12．B
【详解】A．镁和铝做电极，氢氧化钠溶液做电解质溶液，由于铝与氢氧化钠反应，铝是负极，比铝活泼的金属镁是正极，故A正确；
B．铁的活泼型大于铜，形成原电池，铁做负极更易生锈，故B错误；
C．原电池就是把化学能转化为电能的装置，故C正确；
D．银作阳极银失去电子与氯离子形成氯化银，阴极上氢离子得电子生成氢气，总反应方程式为：，故D正确；
答案选B。
13．D
【分析】反应①是锂和氮气反应生成氮化锂，是放热反应；反应②是氮化锂和水反应生成LiOH和氨气，是放热反应；反应③是电解LiOH得到锂、氧气和水，是吸热反应。
【详解】A．从分析以及图1可以看出，Li是该过程的催化剂， Li3N 和LiOH是该过程的中间产物，故A正确；
B．反应①是自发进行的放热的氧化还原反应，可以设计成原电池以充分利用化学能，故B正确；
C．反应②是氮化锂和水反应生成LiOH和氨气：Li3N+3H2O=3LiOH+NH3↑，是互相交换成分的复分解反应，是放热反应；NaOH和盐酸反应也是复分解反应，也是放热反应，所以两个反应的反应类型及能量变化相同，故C正确；
D．在该固氮过程中由于第③步反应需要通电，不属于自发的反应，所以不能根据总反应确定N元素和O元素的非金属性强弱，故D错误；
故选D。
14．A
【分析】根据装置的特点，甲装置为燃料电池，乙、丙装置为电解池，通甲烷的一极为负极，通氧气的一极为正极，根据电解原理，Fe电极为阴极，石墨为阳极，精铜为阴极，粗铜为阳极，据此分析；
【详解】A．甲装置为燃料电池，通的极为正极，电解质为，电极反应式为，A项错误；
B．通的极为负极，即电极为阴极，电极反应式为，B项正确；
C．根据B项的分析及为阳离子交换膜，允许通过知，反应一段时间后，乙装置中铁电极区生成溶液，C项正确；
D．根据上述分析，精铜作阴极，电极反应式为，粗铜作阳极，电极反应式为，但粗铜中含有比活泼的金属，这些金属先失电子，使溶液的浓度减小，D项正确。
故选A。
15．B
【详解】A．在表面氢化机理中，第一步是H+得到电子发生还原反应，反应在酸性条件下进行，故A正确；
B．由图示可以推出，N2得到电子变为NH3，反应过程涉及了N2的电化学还原，故B错误；
C．由图示可以推出，1个N2分子上图反应生成1个NH3分子，下图生成1个NH3分子，总共生成2个NH3分子，故C正确；
D．间产物有N2H4、NH、NH2，反应分多步进行，中间产物为N2H4、NH、NH2几种不同的氮氢化物，故D正确；
故选：B。
16． K1 2H2O+2e-=H2↑+2OH-
【详解】生成H2时，根据电极放电规律可知，H+得到电子变为氢气，因而电极须连接在负极上，制H2时，连接K1，该电池在碱性溶液中，由H2O提供H+，水得电子生成氢气和氢氧根离子，电极反应式为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-。
17．(1) 阴 还原
(2) Ag++e-=Ag 0.025 mol
(3) 2Cl--2e-=Cl2↑ 280
(4) B HNO3
【分析】根据装置图，该装置有外加电源，属于电解装置，根据电解原理，D、B电极为阳极，C、A电极为阴极，据此分析；
【详解】（1）该装置为电解装置，与电源正极相连一极为阳极，与电源负极相连一极为阴极，即D、B电极为阳极，C、A电极为阴极，阴极上得电子，化合价降低，发生还原反应；故答案为阴；还原；
（2）A极为阴极，阳离子在阴极上得电子，根据阳离子放电顺序，Ag+在A极上得电子，电极反应式为Ag++e-=Ag；C极:Cu2++2e-=Cu，由于串联时各电极上流过的电量是相同，关系式:4e-～4Ag～O2～2Cu～2Cl2，n(Cu)==0.0125 mol，n(Ag)=2n(Cu)=0.0125 mol×2=0.025mol；故答案为Ag++e-=Ag；0.025mol；
（3）D电极为阳极，按照放电顺序，Cl-先放电，其电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，根据问题(2)中的关系式得出：n(Cl2)=0.0125mol，推出标况下V(Cl2)=280mL；故答案为2Cl--2e-=Cl2↑；280；
（4）A极：4Ag++4e-=4Ag，B极：2H2O-4e-=4H++O2↑，电解时甲池随着B极附近水电离产生的OH-的不断消耗，H+的物质的量浓度逐渐增大，所以滴入石蕊试液后B极附近变红，而A极上Ag+不断得到电子析出Ag，故在甲烧杯中最终得到HNO3溶液；故答案为B；HNO3。
18． 铜钉(或其他的惰性电极如铅笔芯、铂等都可以) 烧杯 导线 电能 负 Fe - 2e- = Fe2+ 氧化
【详解】(2)由形成原电池的条件可知，需要铁为负极，正极为比铁不活泼的金属或者能导电的非金属，可以是铜钉(或其他的惰性电极如铅笔芯、铂等都可以)，稀硫酸为电解质溶液，还需要烧杯、导线；
(3)①在原电池中，由化学能转化为电能，在耳机中又由电能转化为声音这种能量；
②装置中铁钉是原电池的负极，电极反应式是Fe - 2e- = Fe2+，铁失电子，发生了氧化反应；
③原电池装置中，阴离子移动向负极，则溶液中的离子移向铁钉电极。
19． 减小 加水 增大 通入气体 增大 加固体 2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH NaCl 增大 通入气体 减小 加入固体
【详解】(1)电解水型：电解质为含氧酸H2SO4溶液时，阴离子OH-移向阳极失电子，其电极反应式为，阳离子H+移向阴极得电子生成H2，电极反应为，总方程式为，电解过程中，水减少，H2SO4溶液的浓度增大，故溶液的pH减小；电解质为强碱的NaOH溶液时，阴离子OH-移向阳极得电子，其电极反应式为，阳离子H+和Na+移向阴极，其中H+优先得电子生成H2，其电极反应为，总反应为，在电解过程中，水减少，故溶液复原方法是加水；电解质为活泼金属的含氧酸盐KNO3溶液时，阴离子OH-和NO移向阳极，其中OH-优先得电子，其电极反应式为，阳离子H+和K+移向阴极，其中H+优先得电子生成H2，其电极反应为，总方程式为，在电解过程中，水减少，故溶液复原方法是加水；
(2)电解电解质型：电解质为无氧酸(氢氟酸除外)的HCl溶液，阴离子Cl-和OH-移向阳极，其中Cl-优先失电子，其电极反应式为，阳离子H+移向阴极得电子生成H2，其电极反应为，总方程式为，通过总方程式可知电解对象为HCl，溶液中HCl减少，溶液的pH增大，故溶液复原方法是通入HCl气体；电解质是不活泼金属的无氧酸盐时，阴离子OH-和Cl-移向阳极，其中Cl-优先失电子，其电极反应式为，阳离子Cu2+和H+移向阴极，其中Cu2+优先电子生成Cu，其电极反应为，总方程式为，通过总方程式可知电解对象为，溶液中CuCl2减少，Cu2+水解程度减弱，溶液的pH略微增大，故溶液复原方法是加固体；
(3)放氢生碱型：电解质是活泼金属的无氧酸盐溶液，阴离子OH-和Cl-移向阳极，其中Cl-优先失电子，其电极反应式为，阳离子Na+和H+移向阴极，其中H+优先电子生H2，其电极反应为，总方程式为2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH，通过总方程式可知电解对象为和NaCl，溶液中生成NaOH，溶液的pH增大，通过总方程式可知溶液复原方法是通入气体；
(4)放氧生酸型：电解质是不活泼金属的含氧酸盐AgNO3溶液，阴离子OH-和NO移向阳极，其中OH-优先失电子，其电极反应式为，阳离子Ag+和H+移向阴极，其中Ag+优先电子生成Ag，其电极反应为，总方程式为，通过总方程式可知电解对象为和H2O，溶液中生成HNO3，故溶液的pH减小，通过总方程式可知溶液复原方法是加入加入固体。
20． DBCA Cu2++2e－= Cu 镀铜铁 化学能转化为电能 CH3OH 6e－+8OH－=+6H2O 2NH3+2e－= 2+ H2↑
【详解】(1)金属腐蚀快慢顺序为：电解池阳极＞原电池负极＞一般金属腐蚀＞原电池正极的腐蚀＞电解池阴极的腐蚀，因此下列装置中的铁棒被腐蚀由慢到快的顺序是DBCA；故答案为：DBCA。
(2)①B电极是连接电源负极，为电解池的阴极，一般是溶液中的阳离子得到电子，其电极反应式是Cu2++2e－= Cu；故答案为：Cu2++2e－= Cu。
②镀铜铁在镀层破损后，铁作负极，铜作正极，加速铁的腐蚀，镀锌铁在镀层破损后，锌作负极，铁作正极，铁收到一定的保护，因此镀铜铁更容易被腐蚀；故答案为：镀铜铁。
(3)①该电池的能量转化形式为化学能转化为电能；故答案为：化学能转化为电能。
②工作一段时间后，测得溶液的pH减小，碱性减弱，负极是甲醇失去电子，该电池的负极的电极反应式CH3OH 6e－+8OH－=+6H2O；故答案为：CH3OH 6e－+8OH－=+6H2O。
(4)电解液氨(NH3)可以获得H2，电解KNH2的液氨溶液(在液氨中KNH2=K++)时，生成H2，是化合价降低得到电子，因此是氨气得到电子变为氢气和，电极反应式2NH3+2e－= 2+ H2↑；故答案为：2NH3+2e－= 2+ H2↑。
21． 放热 ac 正 2H++2e－＝H2↑ 负 正
【分析】根据图分析得到反应为放热反应，根据影响反应速率的因素进行分析，利用原电池原理分析，负极化合价升高，失去电子，正极化合价降低，得到电子。
【详解】(1)根据图中信息，反应物总能量大于生成物总能量，因此该反应为放热反应；故答案为：放热。
(2)a．改铁片为铁粉，增大接触面积，反应速率加快，故a符合题意；
b．改稀硫酸为98%的浓硫酸，发生钝化，生成致密氧化膜后不再反应，故b不符合题意；
c．升高温度，活化分子数增大，加快反应速率，故c符合题意；
综上所述，答案为：ac。
(3)若将上述反应设计成原电池，铁失去电子，发生氧化反应，铁为负极，则铜为正极，该极上发生的电极反应式为2H++2e－＝H2↑，外电路中电子由负极向正极移动；
故答案为：正；2H++2e－＝H2↑；负；正。
22． AC B 0.85 >
【详解】(1) 属于氧化还原反应，而且是放热反应，理论上能设计为原电池。则反应B、D能设计成原电池、反应A、C是非氧化还原反应、理论上不可以用于设计原电池，故答案为AC。
(2)内电路中阴离子移向负极、阳离子移向正极，酸性条件下生成水，正极电极反应式为：O2＋4H＋＋4e－=2H2O；燃料电池中化学能转化为电能，能量转化效率高
燃料电池中，通入燃料的一极为负极，还原剂失去电子发生氧化反应，电子沿着导线流向正极，通入助燃物的一极为正极，正极上发生还原反应，则a为负极、B处电极入口通氧气，碱性条件下氧气得电子、和水反应生成氢氧根离子，其电极反应式为。当消耗标准状况下氢气11.2L时，按可知，假设能量转化率为85%，则导线中转移电子的物质的量为。
(3)①X的物质的量增加、Y的物质的量减小，所以Y是反应物、X是生成物，物质的量变化值之比等与化学计量数之比，即Y与X的化学计量数之比为(0.4-0.2):(0.2-0.1)=2:1，故该反应的化学方程式为。
②反应开始至2min时，Y的平均反应速率为。
③2min时，平衡还未建立，体系处于从正反应建立平衡的途中，故v正 v逆。
23．(1)吸氧
(2) 溶液会产生蓝色沉淀 铁失去电子生成了Fe2+，Fe2+ 遇K3[Fe(CN)6]溶液会产生蓝色沉淀
(3)溶液变红
【分析】该装置为原电池，铁在NaCl溶液中发生吸氧腐蚀，铁为负极，负极反应式为Fe-2e-=Fe2+，溶液中含有Fe2+，滴加K3[Fe(CN)6]溶液会产生蓝色沉淀，碳棒为正极，正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，溶液呈碱性，滴加酚酞，溶液变红；
【详解】（1）据分析可知，以上两种检验方法，欲证明铁发生了吸氧腐蚀；
（2）据分析可知，甲组实验中的现象是溶液会产生蓝色沉淀，其原因是铁失去电子生成了Fe2+，Fe2+ 遇K3[Fe(CN)6]溶液会产生蓝色沉淀；
（3）据分析可知，乙组实验中的现象是溶液变红。
24． AgNO3 正 Ag++e =Ag Cu Ag
【分析】根据反应2Ag+(aq)+Cu(s)═Cu2+(aq)+2Ag(s)分析，在反应中，Cu被氧化，失电子，应为原电池的负极，电极反应为Cu-2e-=Cu2+，则正极为活泼性较Cu弱的Ag，Ag+在正极上得电子被还原，电极反应为Ag++e-=Ag，电解质溶液为AgNO3 ，原电池中，电子从负极经外电路流向正极。
【详解】(1) Ag+在正极上得电子被还原，电极反应为Ag++e =Ag，所以电解质溶液Y是AgNO3；
(2)银电极上Ag+在得电子生成Ag，所以银电极为电池的正极，发生的电极反应为Ag++e =Ag；
(3)原电池中，电子从负极经外电路流向正极，本题中由Cu极经外电路流向Ag极。
25．(1) 阴
(2)负极
(3) 增大
(4)151.5
【详解】（1）a电极质量增加，电极反应式为，电池工作时，a电极为阴极，b电极为阳极，Y电极为负极，X电极为正极，所以c电极为阴极，d电极为阳极，d电极上无气体放出，具有还原性，则d电极上的电极反应式为；
（2）放电时Y电极作电源负极发生还原反应，所以充电时，Y电极接外电源的负极；
（3）放电时，X电极为正极，电极反应式为，消耗H+生成H2O，pH增大；
（4）常规铅蓄电池的负极反应式为，题给新型铅蓄电池的负极反应式为，因此均通过1mol电子时，两极质量差等于(0.5×96+0.5×207)g=151.5g。
答案第1页，共2页
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一、单选题
1．用惰性电极电解足量的溶液，下列说法中不正确的是
A．阴极发生的电极反应为
B．阳极发生的电极反应为
C．恰好电解完时，加入一定量的可恢复到原浓度
D．若有6.4g金属Cu析出，放出的为0.05mol
2．二氧化氯()是一种易溶于水的气体，其制备流程如图所示。
已知：生成的反应中，与的物质的量之比为1：6。
下列说法错误的是
A．气体X、Y分别为、
B．溶液Z的主要成分是和
C．可用饱和食盐水除去中的
D．电解时阳极反应式为
3．下列有关金属腐蚀与保护的说法正确的是( )
A．铁上镀锌的保护方法叫牺牲负极的正极保护法
B．相同条件下，轮船在海水中比在淡水中腐蚀慢
C．水库里钢闸门与电源负极相连的方法叫作外加电流的阴极保护法
D．钢铁在潮湿空气中发生吸氧腐蚀，负极反应为Fe－3e－=Fe3＋
4．NA代表阿伏加德罗常数的值，下列叙述错误的是
A．锌-铜稀硫酸原电池中，当电路中有2NA个电子通过时，产生1molH2
B．4.6g的符合分子式C2H6O的分子中，极性共价键数为0.7NA
C．1LpH=2的醋酸溶液中，H+的数目为0.01NA
D．电镀铜时，当阳极质量减少64g时，电路中通过的电子数为2NA
5．某实验兴趣小组按如图装置实验后，所记录内容合理的是
实验记录 ①Zn片为负极，质量减少，Cu为正极，质量不变； ②外电路电流方向是：由Cu→Zn； ③SO42 向Zn极移动，Cu2+向Cu极移动； ④Zn电极发生氧化反应； ⑤正极反应式：Cu2++2e ===Cu； ⑥电子流动方向：锌极→导线→铜极→电解质溶液→锌极
A．①②④ B．②③④ C．②③④⑤ D．②③④⑤⑥
6．用石墨电极完成下列电解实验。
实验一 实验二
装置
现象 a 、d 处试纸变蓝； b 处变红，局部褪色； c 处无明显变化 两个石墨电极附近有气泡产 生；n 处有气泡产生； ……
下列对实验现象的解释或推测不合理的是
A．a、d 处： 2H2O+ 2e-= H2↑+2OH-
B．b 处：2Cl- -2e- = Cl2 ↑ ，Cl2 +H2O H+ +Cl-+HClO
C．c 处发生了反应： Fe-2e-= Fe2+
D．根据实验一的原理， 实验二中 m 处不可能析出铜
7．下列应用涉及的化学原理正确的是
选项 应用 化学原理
A 干冰用于人工降雨 干冰升华吸热使水蒸气凝结
B 外接电流的阴极保护法用于钢铁管道防腐 阳极材料组成元素的金属性强于铁
C 小苏打溶液用于中和溅在皮肤上的盐酸 小苏打可与盐酸反应且生成的对皮肤有伤害
D 溶液用于检验溶液中的 与生成红色沉淀
A．A B．B C．C D．D
8．下列离子方程式书写正确的是
A．同浓度同体积的溶液与溶液混合：
B．用惰性电极电解饱和溶液：
C．将硫酸氢钠溶液与氢氧化钡溶液混合，溶液显中性：
D．向溶液中滴加溶液：
9．全世界每年由于腐蚀而造成报废的钢铁高达总产量的三分之一。某校化学兴趣小组在一定条件下，研究发现碳钢腐蚀与溶液pH的关系如下表所示：
pH 2 4 6 6.5 8 13.5 14
腐蚀快慢 较快 慢 较快
主要产物 Fe2+ Fe2O4 Fe2O3 FeO
下列说法不正确的是：
A．当pH＜4时，负极反应为Fe－2e－＝Fe2＋
B．当pH＞6时，碳钢主要发生析氢腐蚀
C．当pH＞14时，正极反应为O2＋2H2O＋4e－＝4OH－
D．在煮沸除氧气后的碱性溶液中，碳钢腐蚀速率会减缓
10．化学与科技、生活密切相关，下列说法错误的是
A．印制货币票面文字、号码等处使用含的油墨，利用了的稳定性
B．“奋斗者”号万米深潜载人舱球壳所使用的钛合金属于金属材料
C．卡塔尔世界杯用球“旅程”使用水性涂料代替有机涂料，更加环保
D．电热水器用镁棒防止内胆腐蚀，应用的原理是牺牲阳极的阴极保护法
11．新型Na-CO2电池工作原理如图所示。下列有关说法正确的是
A．放电时，钠电极的电极反应为Na – e-=Na+
B．放电时，从负极迁移到正极
C．充电时，碳纳米管电极连接电源的负极
D．充电时，新型Na-CO2电池可以释放氧气
12．下列关于电化学的说法不正确的是
A．原电池中相对活泼的金属不一定作负极
B．铁质水管安装上铜质水龙头后，水管不易生锈
C．燃料电池可将燃料和氧气的化学能直接转化为电能
D．用银电极电解盐酸的总反应为
13．种新型人工固氮的原理如图1所示，过程能量变化如图2所示，下列叙述不正确的是
A．Li是该过程的催化剂，和LiOH是该过程的中间产物
B．反应①可以设计成原电池以充分利用化学能
C．反应②的反应类型及能量变化与NaOH和盐酸反应相同
D．总反应为，说明该过程N元素的非金属性比O强
14．某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，装置如图所示。其中乙装置中X为阳离子交换膜。下列有关说法错误的是
A．通入O2的Pt极为正极，该电极反应式为O2-4e-+2H2O=4OH-
B．乙装置中铁电极为阴极，电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-
C．反应一段时间后，乙装置中在铁电极区生成氢氧化钠溶液
D．反应一段时间后，丙装置中硫酸铜溶液浓度可能减小
15．近期，我国研究人员报道了温和条件下实现固氮的一类三元NiFeV催化剂，如图为其电催化固氮的机理示意图。以下关于该电催化机理过程的描述不正确的是
A．反应在酸性条件下进行
B．反应过程涉及N2的氧化反应
C．1个N2分子反应生成2个NH3分子
D．反应分多步进行，中间产物为几种不同的氮氢化物
二、填空题
16．氢能源是最具应用前景的能源之一，高纯氢的制备是目前的研究热点。可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢，工作示意图如下。通过控制开关，连接K1或K2，可交替得到H2和O2。
制H2时，连接 。产生H2的电极反应式是 。
17．如图，甲烧杯中盛有100mL0.50mol·L-1AgNO3溶液，乙烧杯中盛100mL0.25mol·L-1CuCl2溶液，A、B、C、D均为质量相同的石墨电极。如果电解一段时间后，发现C极质量增加0.8g，按要求填空：
(1)C为 极，发生 反应(填“氧化”或“还原”)。
(2)A极的电极反应式为 ，析出物质 mol。
(3)D极的电极反应式为 ，析出气体 mL(标准状况)。
(4)甲烧杯中滴入石蕊试液， 极附近变红，如果继续电解，在甲烧杯中最终得到 溶液。
18．利用生活中常见的物品，也可以自己动手设计一个原电池。假设你按照以下原理设置一个原电池，请填写下列空白：
(1)实验原理：Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑。
(2)实验仪器：电极(铁钉、 )、 、 、稀硫酸、耳机。
(3)原电池设计及注意的问题：
①若按如图所示连接好实验仪器，注意听耳机是否有声音发出，如果没有，可将原电池的两个电极中的一极接触在耳机插头上慢慢挪动，这时可以听见耳机发出“嚓嚓嚓……”的声音。其原因是：在原电池中，由化学能转化为 ，在耳机中又转化为声音这种能量。
②装置中铁钉应该是原电池的 极，电极反应式是 ，发生了 反应。
③由所学原电池知识可知，溶液中的 离子移向铁钉电极（填写具体离子）。
19．完成下表(电极为惰性电极)
类型 实例 电极反应式 电解对象 溶液变化 溶液复原方法
(1)电解水型 含氧酸 阳极： 阴极： 总反应： 水
强碱 阳极： 阴极： 总反应：
活泼金属的含氧酸盐 阳极： 阴极： 总反应：
(2)电解电解质型 无氧酸(氢氟酸除外) 阳极： 阴极： 总反应：
不活泼金属的无氧酸盐 阳极： 阴极： 总反应：
(3)放氢生碱型 活泼金属的无氧酸盐 阳极： 阴极： 总反应： 和
(4)放氧生酸型 不活泼金属的含氧酸盐 阳极： 阴极： 总反应： 和
20．钢铁工业是国家工业的基础。请回答钢铁冶炼、腐蚀、防护过程的有关问题。
(1)下列装置中的铁棒被腐蚀由慢到快的顺序是 。
A． B．
C． D．
(2)在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置如图：
①B电极的电极反应式是 。
②镀铜铁和镀锌铁在镀层破损后， 更容易被腐蚀。
(3)某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理，设计如图所示的电池装置：
①该电池的能量转化形式为 。
②工作一段时间后， 测得溶液的pH减小。请写出该电池的负极的电极反应式 。
(4)电解液氨(NH3)可以获得H2，写出电解KNH2的液氨溶液(在液氨中KNH2=K++)时，生成H2的电极反应式 。
21．反应Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑的能量变化趋势，如图所示：
(1)该反应为 反应（填“吸热”或“放热”）．
(2)若要使该反应的反应速率加快，下列措施可行的是 （填字母）．
a．改铁片为铁粉
b．改稀硫酸为98%的浓硫酸
c．升高温度
(3)若将上述反应设计成原电池，铜为原电池某一极材料，则铜为 极（填“正”或“负”）．该极上发生的电极反应式为 ，外电路中电子由 极（填“正”或“负”，下同）向 极移动。
22．化学反应与生产研究息息相关，我们不仅关注能量变化，还需要关注化学反应的快慢和程度。请根据要求，回答下列问题：
(1)下面是四个化学反应理论上不可以用于设计原电池的化学反应是 (填字母，下同)
A．
B．
C．
D．
(2)将氢气与氧气的反应设计成燃料电池，其利用率更高，装置如图所示(a、b为多孔碳棒)其中 (填A或B)处电极入口通氧气，其电极反应式为 。当消耗标准状况下氢气11.2L时，假设能量转化率为85%，则导线中转移电子的物质的量为 。
(3)某温度时，在2L容器中发生X、Y两种物质间的转化反应，X、Y物质的量随时间变化的曲线如图所示：
①该反应的化学方程式为 。
②反应开始至2min时，Y的平均反应速率为 。
③2min时，v正 (填“>”“<”或“=”)v逆。
23．某小组同学利用下图所示装置进行铁的电化学腐蚀原理的探究实验：
甲组：连好装置一段时间后，向烧杯中滴加酚酞
乙组：连好装置一段时间后，向烧杯中滴加K3[Fe(CN)6]溶液
(1)以上两种检验方法，欲证明铁发生了 腐蚀。
(2)甲组实验中的现象是 ，其原因是 。
(3)乙组实验中的现象是 。
24．依据氧化还原反应：2Ag+(aq) +Cu(s) =Cu2+(aq) +2Ag(s)设计的原电池如图所示。请回答下列问题：
(1)电解质溶液Y是 ；
(2)银电极为电池的 极，发生的电极反应为
(3)外电路中的电子是从 电极流向 电极。
25．用氟硼酸(HBF4，属于强酸)代替硫酸作铅蓄电池的电解质溶液，可使铅蓄电池在低温下工作时的性能更优良，反应方程式为，其中Pb(BF4)2为可溶于水的强电解质，用该铅蓄电池分别电解AgNO3溶液和Na2SO3溶液，装置如图所示，其中a、b、c、d电极材料均为石墨，通电时a电极质量增加。
回答下列问题：
(1)c电极为 极，工作时，该池内d电极上无气体产生，d电极上的电极反应式为 。
(2)铅蓄电池充电时，Y电极与外电源的 (填“正极”或“负极”)相连。
(3)该铅蓄电池放电时X电极附近pH (填“增大”“减小”或“不变”)，正极的电极反应式为 。
(4)另取一常规铅蓄电池(硫酸作电解质溶液)与该铅蓄电池同时放电，当电路中均通过1mol电子时，分别取下负极称重，两电极质量相差 g。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】A．阴极上，Cu2+得到电子，生成Cu，发生的电极反应为，，故A正确；
B．阳极上，OH-失去电子，生成O2和水，发生的电极反应为，故B正确；
C．电解Cu(NO3)2溶液的化学方程式为2Cu(NO3)2+2H2O2Cu+O2↑+4HNO3，恰好电解完时应加入一定量的CuO可恢复到原来的浓度，故C错误；
D．若有6.4g Cu（即0.1mol）析出，转移电子是0.2mol，放出的为0.05mol，故D正确；
故选C。
2．C
【分析】氯化铵溶液中加入盐酸通电电解，得到NCl3溶液氮元素化合价-3价变化为+3价，在阳极发生氧化反应，阴极是氢离子得到电子发生还原反应生成氢气，在NCl3溶液中加入NaClO2溶液加热反应生成ClO2、NH3和溶液Z，NCl3与NaClO2按物质的量之比1:6混合，在溶液中恰好反应生成ClO2与NH3，由氢元素守恒可知，有水参加反应，1molNCl3得到1molNH3，由、ClO2中Cl原子与O原子之比均为1：2，结合电荷守恒可知，反应还生成NaCl与NaOH，反应方程式为：NCl3+6NaClO2+3H2O=NH3↑+6ClO2↑+3NaCl+3NaOH，据此分析解题。
【详解】A．由分析可知，气体X、Y分别为、，A正确；
B．由分析可知，溶液Z的主要成分是和，B正确；
C．二氧化氯（ClO2）是一种黄绿色易溶于水的气体，不可用饱和食盐水除去ClO2中的NH3，C错误；
D．电解时阳极上发生氧化反应，电极反应式为，D正确；
故答案为：C。
3．C
【详解】A．锌耐腐蚀，铁上镀锌属于覆盖保护层，隔绝空气，故A错误；
B．铁海水中含电解质浓度大，淡水中含电解质浓度小，故海水中比淡水腐蚀快，故B错误；
C．采用外加电流的阴极保护法时，被保护金属与直流电源的负极相连，故C正确；
D．铁做负极被氧化失去电子生成Fe2+离子，负极反应为Fe-2e-=Fe2+，故D错误；
故选C。
4．B
【详解】A．锌-铜稀硫酸原电池中，正极反应为2H++2e-=H2↑，当电路中有2NA个电子通过时，产生1molH2，A正确；
B．符合分子式C2H6O分子中，若为CH3CH2OH，含有6个C-H键、1个C-O键、1个O-H键，共8个极性键，4.6g C2H6O的物质的量为0.1mol，则含极性共价键数为0.8NA，B错误；
C．1LpH=2的醋酸溶液中，H+的物质的量为1L×0.01mol/L=0.01mol，数目为0.01NA，C正确；
D．电镀铜时，阳极反应为Cu-2e-=Cu2+，当阳极质量减少64g(1mol)时，电路中通过的电子数为2NA，D正确；
故选B。
5．C
【详解】①Zn比Cu活泼，Zn为负极，发生Zn+2e-= Zn2+，锌极质量减小；Cu为正极，发生Cu2++2e-=Cu，铜极质量增大，故①错误；②电流由正极流向负极，即电流由Cu电极流向Zn电极，故②正确；③原电池工作时，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，故③正确；④Zn电极发生氧化反应，故④错误；⑤正极发生还原反应，电极方程式为Cu2++2e-═Cu，故⑤正确；⑥电子不在电解质溶液中流动，电子通过离子得失而转移，故⑥错误。答选C。
6．D
【分析】实验一a、d处试纸变蓝，说明生成OH-，为电解池的阴极，b处变红，局部褪色，为电解池的阳极，生成氯气，c处无明显变化，铁丝左侧为阳极，右侧为阴极，实验二两个石墨电极附近有气泡产生，左侧生成氢气，右侧生成氧气，两个铜珠的左侧为阳极，右侧为阴极，n处有气泡产生，为阴极，以此解答该题。
【详解】A．d处试纸变蓝，为阴极，生成OH-，电极方程式为2H2O+2e-═H2↑+2OH-，故A正确；
B．b处变红，局部褪色，是因为Cl2+H2O=HCl+HClO，HCl的酸性使溶液变红，HClO的漂白性使局部褪色，故B正确；
C．c处为阳极，发生了反应：Fe-2e-═Fe2+，故C正确；
D．实验一中ac形成电解池，db形成电解池，所以实验二中也相当于形成三个电解池，一个球两面为不同的两极，左边铜珠的左侧为阳极，发生的电极反应为Cu-2e-=Cu2+，右侧(即位置m处)为阴极，发生的电极反应为Cu2++2e-=Cu，同样右边铜珠的左侧为阳极，右侧(即位置n处)为阴极，因此m处能析出铜，故D错误；
故选：D。
7．A
【详解】A．干冰升华吸热使水蒸气凝结形成降雨，故干冰用于人工降雨，故A正确；
B．外接电流的阴极保护法指的是让被保护的钢铁管道连接电源的负极作阴极，阳极材料一般采用惰性电极，故B错误；
C．小苏打可与盐酸反应且生成的NaCl、二氧化碳和水对皮肤无伤害，可用小苏打溶液中和溅在皮肤上的盐酸，故C错误；
D．Fe3+与SCN-生成络合物Fe(SCN)3，溶液变为血红色，不生成红色沉淀，故D错误；
故选：A。
8．A
【详解】A．铵根离子和氢氧根离子与氢氧根离子均会反应，且二个反应存在竞争关系，氢氧根离子先与氢离子反应，故同浓度同体积的溶液与溶液混合的离子方程式为：，A正确；
B．用惰性电极电解饱和溶液的离子方程式为：Mg2++，B错误；
C．将硫酸氢钠溶液与氢氧化钡溶液混合，溶液显中性的离子方程式为：，C错误；
D．向溶液中滴加溶液的离子方程式为：，D错误；
故答案为：A。
9．B
【详解】A．当pH＜4溶液中，碳钢主要发生析氢腐蚀，负极电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，正极上电极反应式为2H++2e-=H2↑，故A正确；
B．当pH＞6溶液中，碳钢主要发生吸氧腐蚀，负极电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，正极上电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，故B错误；
C．在pH＞14溶液中，碳钢腐蚀的正极反应O2+2H2O+4e-=4OH-，故C正确；
D．在煮沸除氧气后的碱性溶液中，正极上氧气生成氢氧根离子速率减小，所以碳钢腐蚀速率会减缓，故D正确；
答案为B。
10．A
【详解】A．Fe3O4具有磁性，可将印有磁性编码的货币投入磁码识读器中辨识真伪，不是利用其稳定性，A错误；
B．钛合金是钛与其他金属制成的合金，属于金属材料，B正确；
C．有机涂料中的有机溶剂能挥发出有害物质，而水性涂料是用水作溶剂或者分散介质的涂料，相对于有机涂料更加环保，C正确；
D．镁的金属活泼性强于铁，做原电池的负极，铁作正极被保护，原理为牺牲阳极的阴极保护法，D正确；
故答案选A。
11．A
【分析】放电时，新型Na-CO2电池的总反应式为4Na+3CO2=2Na2CO3+C。
【详解】A．依据放电时的总反应，钠电极中Na失电子生成Na+，电极反应为Na – e-=Na+，A正确；
B．放电时，阴离子向负极移动，则从正极迁移到负极，B不正确；
C．放电时，碳纳米管作正极，充电时，碳纳米管作阳极，连接电源的正极，C不正确；
D．充电时，新型Na-CO2电池反应为2Na2CO3+C4Na+3CO2，可以释放二氧化碳，D不正确；
故选A。
12．B
【详解】A．镁和铝做电极，氢氧化钠溶液做电解质溶液，由于铝与氢氧化钠反应，铝是负极，比铝活泼的金属镁是正极，故A正确；
B．铁的活泼型大于铜，形成原电池，铁做负极更易生锈，故B错误；
C．原电池就是把化学能转化为电能的装置，故C正确；
D．银作阳极银失去电子与氯离子形成氯化银，阴极上氢离子得电子生成氢气，总反应方程式为：，故D正确；
答案选B。
13．D
【分析】反应①是锂和氮气反应生成氮化锂，是放热反应；反应②是氮化锂和水反应生成LiOH和氨气，是放热反应；反应③是电解LiOH得到锂、氧气和水，是吸热反应。
【详解】A．从分析以及图1可以看出，Li是该过程的催化剂， Li3N 和LiOH是该过程的中间产物，故A正确；
B．反应①是自发进行的放热的氧化还原反应，可以设计成原电池以充分利用化学能，故B正确；
C．反应②是氮化锂和水反应生成LiOH和氨气：Li3N+3H2O=3LiOH+NH3↑，是互相交换成分的复分解反应，是放热反应；NaOH和盐酸反应也是复分解反应，也是放热反应，所以两个反应的反应类型及能量变化相同，故C正确；
D．在该固氮过程中由于第③步反应需要通电，不属于自发的反应，所以不能根据总反应确定N元素和O元素的非金属性强弱，故D错误；
故选D。
14．A
【分析】根据装置的特点，甲装置为燃料电池，乙、丙装置为电解池，通甲烷的一极为负极，通氧气的一极为正极，根据电解原理，Fe电极为阴极，石墨为阳极，精铜为阴极，粗铜为阳极，据此分析；
【详解】A．甲装置为燃料电池，通的极为正极，电解质为，电极反应式为，A项错误；
B．通的极为负极，即电极为阴极，电极反应式为，B项正确；
C．根据B项的分析及为阳离子交换膜，允许通过知，反应一段时间后，乙装置中铁电极区生成溶液，C项正确；
D．根据上述分析，精铜作阴极，电极反应式为，粗铜作阳极，电极反应式为，但粗铜中含有比活泼的金属，这些金属先失电子，使溶液的浓度减小，D项正确。
故选A。
15．B
【详解】A．在表面氢化机理中，第一步是H+得到电子发生还原反应，反应在酸性条件下进行，故A正确；
B．由图示可以推出，N2得到电子变为NH3，反应过程涉及了N2的电化学还原，故B错误；
C．由图示可以推出，1个N2分子上图反应生成1个NH3分子，下图生成1个NH3分子，总共生成2个NH3分子，故C正确；
D．间产物有N2H4、NH、NH2，反应分多步进行，中间产物为N2H4、NH、NH2几种不同的氮氢化物，故D正确；
故选：B。
16． K1 2H2O+2e-=H2↑+2OH-
【详解】生成H2时，根据电极放电规律可知，H+得到电子变为氢气，因而电极须连接在负极上，制H2时，连接K1，该电池在碱性溶液中，由H2O提供H+，水得电子生成氢气和氢氧根离子，电极反应式为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-。
17．(1) 阴 还原
(2) Ag++e-=Ag 0.025 mol
(3) 2Cl--2e-=Cl2↑ 280
(4) B HNO3
【分析】根据装置图，该装置有外加电源，属于电解装置，根据电解原理，D、B电极为阳极，C、A电极为阴极，据此分析；
【详解】（1）该装置为电解装置，与电源正极相连一极为阳极，与电源负极相连一极为阴极，即D、B电极为阳极，C、A电极为阴极，阴极上得电子，化合价降低，发生还原反应；故答案为阴；还原；
（2）A极为阴极，阳离子在阴极上得电子，根据阳离子放电顺序，Ag+在A极上得电子，电极反应式为Ag++e-=Ag；C极:Cu2++2e-=Cu，由于串联时各电极上流过的电量是相同，关系式:4e-～4Ag～O2～2Cu～2Cl2，n(Cu)==0.0125 mol，n(Ag)=2n(Cu)=0.0125 mol×2=0.025mol；故答案为Ag++e-=Ag；0.025mol；
（3）D电极为阳极，按照放电顺序，Cl-先放电，其电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，根据问题(2)中的关系式得出：n(Cl2)=0.0125mol，推出标况下V(Cl2)=280mL；故答案为2Cl--2e-=Cl2↑；280；
（4）A极：4Ag++4e-=4Ag，B极：2H2O-4e-=4H++O2↑，电解时甲池随着B极附近水电离产生的OH-的不断消耗，H+的物质的量浓度逐渐增大，所以滴入石蕊试液后B极附近变红，而A极上Ag+不断得到电子析出Ag，故在甲烧杯中最终得到HNO3溶液；故答案为B；HNO3。
18． 铜钉(或其他的惰性电极如铅笔芯、铂等都可以) 烧杯 导线 电能 负 Fe - 2e- = Fe2+ 氧化
【详解】(2)由形成原电池的条件可知，需要铁为负极，正极为比铁不活泼的金属或者能导电的非金属，可以是铜钉(或其他的惰性电极如铅笔芯、铂等都可以)，稀硫酸为电解质溶液，还需要烧杯、导线；
(3)①在原电池中，由化学能转化为电能，在耳机中又由电能转化为声音这种能量；
②装置中铁钉是原电池的负极，电极反应式是Fe - 2e- = Fe2+，铁失电子，发生了氧化反应；
③原电池装置中，阴离子移动向负极，则溶液中的离子移向铁钉电极。
19． 减小 加水 增大 通入气体 增大 加固体 2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH NaCl 增大 通入气体 减小 加入固体
【详解】(1)电解水型：电解质为含氧酸H2SO4溶液时，阴离子OH-移向阳极失电子，其电极反应式为，阳离子H+移向阴极得电子生成H2，电极反应为，总方程式为，电解过程中，水减少，H2SO4溶液的浓度增大，故溶液的pH减小；电解质为强碱的NaOH溶液时，阴离子OH-移向阳极得电子，其电极反应式为，阳离子H+和Na+移向阴极，其中H+优先得电子生成H2，其电极反应为，总反应为，在电解过程中，水减少，故溶液复原方法是加水；电解质为活泼金属的含氧酸盐KNO3溶液时，阴离子OH-和NO移向阳极，其中OH-优先得电子，其电极反应式为，阳离子H+和K+移向阴极，其中H+优先得电子生成H2，其电极反应为，总方程式为，在电解过程中，水减少，故溶液复原方法是加水；
(2)电解电解质型：电解质为无氧酸(氢氟酸除外)的HCl溶液，阴离子Cl-和OH-移向阳极，其中Cl-优先失电子，其电极反应式为，阳离子H+移向阴极得电子生成H2，其电极反应为，总方程式为，通过总方程式可知电解对象为HCl，溶液中HCl减少，溶液的pH增大，故溶液复原方法是通入HCl气体；电解质是不活泼金属的无氧酸盐时，阴离子OH-和Cl-移向阳极，其中Cl-优先失电子，其电极反应式为，阳离子Cu2+和H+移向阴极，其中Cu2+优先电子生成Cu，其电极反应为，总方程式为，通过总方程式可知电解对象为，溶液中CuCl2减少，Cu2+水解程度减弱，溶液的pH略微增大，故溶液复原方法是加固体；
(3)放氢生碱型：电解质是活泼金属的无氧酸盐溶液，阴离子OH-和Cl-移向阳极，其中Cl-优先失电子，其电极反应式为，阳离子Na+和H+移向阴极，其中H+优先电子生H2，其电极反应为，总方程式为2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH，通过总方程式可知电解对象为和NaCl，溶液中生成NaOH，溶液的pH增大，通过总方程式可知溶液复原方法是通入气体；
(4)放氧生酸型：电解质是不活泼金属的含氧酸盐AgNO3溶液，阴离子OH-和NO移向阳极，其中OH-优先失电子，其电极反应式为，阳离子Ag+和H+移向阴极，其中Ag+优先电子生成Ag，其电极反应为，总方程式为，通过总方程式可知电解对象为和H2O，溶液中生成HNO3，故溶液的pH减小，通过总方程式可知溶液复原方法是加入加入固体。
20． DBCA Cu2++2e－= Cu 镀铜铁 化学能转化为电能 CH3OH 6e－+8OH－=+6H2O 2NH3+2e－= 2+ H2↑
【详解】(1)金属腐蚀快慢顺序为：电解池阳极＞原电池负极＞一般金属腐蚀＞原电池正极的腐蚀＞电解池阴极的腐蚀，因此下列装置中的铁棒被腐蚀由慢到快的顺序是DBCA；故答案为：DBCA。
(2)①B电极是连接电源负极，为电解池的阴极，一般是溶液中的阳离子得到电子，其电极反应式是Cu2++2e－= Cu；故答案为：Cu2++2e－= Cu。
②镀铜铁在镀层破损后，铁作负极，铜作正极，加速铁的腐蚀，镀锌铁在镀层破损后，锌作负极，铁作正极，铁收到一定的保护，因此镀铜铁更容易被腐蚀；故答案为：镀铜铁。
(3)①该电池的能量转化形式为化学能转化为电能；故答案为：化学能转化为电能。
②工作一段时间后，测得溶液的pH减小，碱性减弱，负极是甲醇失去电子，该电池的负极的电极反应式CH3OH 6e－+8OH－=+6H2O；故答案为：CH3OH 6e－+8OH－=+6H2O。
(4)电解液氨(NH3)可以获得H2，电解KNH2的液氨溶液(在液氨中KNH2=K++)时，生成H2，是化合价降低得到电子，因此是氨气得到电子变为氢气和，电极反应式2NH3+2e－= 2+ H2↑；故答案为：2NH3+2e－= 2+ H2↑。
21． 放热 ac 正 2H++2e－＝H2↑ 负 正
【分析】根据图分析得到反应为放热反应，根据影响反应速率的因素进行分析，利用原电池原理分析，负极化合价升高，失去电子，正极化合价降低，得到电子。
【详解】(1)根据图中信息，反应物总能量大于生成物总能量，因此该反应为放热反应；故答案为：放热。
(2)a．改铁片为铁粉，增大接触面积，反应速率加快，故a符合题意；
b．改稀硫酸为98%的浓硫酸，发生钝化，生成致密氧化膜后不再反应，故b不符合题意；
c．升高温度，活化分子数增大，加快反应速率，故c符合题意；
综上所述，答案为：ac。
(3)若将上述反应设计成原电池，铁失去电子，发生氧化反应，铁为负极，则铜为正极，该极上发生的电极反应式为2H++2e－＝H2↑，外电路中电子由负极向正极移动；
故答案为：正；2H++2e－＝H2↑；负；正。
22． AC B 0.85 >
【详解】(1) 属于氧化还原反应，而且是放热反应，理论上能设计为原电池。则反应B、D能设计成原电池、反应A、C是非氧化还原反应、理论上不可以用于设计原电池，故答案为AC。
(2)内电路中阴离子移向负极、阳离子移向正极，酸性条件下生成水，正极电极反应式为：O2＋4H＋＋4e－=2H2O；燃料电池中化学能转化为电能，能量转化效率高
燃料电池中，通入燃料的一极为负极，还原剂失去电子发生氧化反应，电子沿着导线流向正极，通入助燃物的一极为正极，正极上发生还原反应，则a为负极、B处电极入口通氧气，碱性条件下氧气得电子、和水反应生成氢氧根离子，其电极反应式为。当消耗标准状况下氢气11.2L时，按可知，假设能量转化率为85%，则导线中转移电子的物质的量为。
(3)①X的物质的量增加、Y的物质的量减小，所以Y是反应物、X是生成物，物质的量变化值之比等与化学计量数之比，即Y与X的化学计量数之比为(0.4-0.2):(0.2-0.1)=2:1，故该反应的化学方程式为。
②反应开始至2min时，Y的平均反应速率为。
③2min时，平衡还未建立，体系处于从正反应建立平衡的途中，故v正 v逆。
23．(1)吸氧
(2) 溶液会产生蓝色沉淀 铁失去电子生成了Fe2+，Fe2+ 遇K3[Fe(CN)6]溶液会产生蓝色沉淀
(3)溶液变红
【分析】该装置为原电池，铁在NaCl溶液中发生吸氧腐蚀，铁为负极，负极反应式为Fe-2e-=Fe2+，溶液中含有Fe2+，滴加K3[Fe(CN)6]溶液会产生蓝色沉淀，碳棒为正极，正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，溶液呈碱性，滴加酚酞，溶液变红；
【详解】（1）据分析可知，以上两种检验方法，欲证明铁发生了吸氧腐蚀；
（2）据分析可知，甲组实验中的现象是溶液会产生蓝色沉淀，其原因是铁失去电子生成了Fe2+，Fe2+ 遇K3[Fe(CN)6]溶液会产生蓝色沉淀；
（3）据分析可知，乙组实验中的现象是溶液变红。
24． AgNO3 正 Ag++e =Ag Cu Ag
【分析】根据反应2Ag+(aq)+Cu(s)═Cu2+(aq)+2Ag(s)分析，在反应中，Cu被氧化，失电子，应为原电池的负极，电极反应为Cu-2e-=Cu2+，则正极为活泼性较Cu弱的Ag，Ag+在正极上得电子被还原，电极反应为Ag++e-=Ag，电解质溶液为AgNO3 ，原电池中，电子从负极经外电路流向正极。
【详解】(1) Ag+在正极上得电子被还原，电极反应为Ag++e =Ag，所以电解质溶液Y是AgNO3；
(2)银电极上Ag+在得电子生成Ag，所以银电极为电池的正极，发生的电极反应为Ag++e =Ag；
(3)原电池中，电子从负极经外电路流向正极，本题中由Cu极经外电路流向Ag极。
25．(1) 阴
(2)负极
(3) 增大
(4)151.5
【详解】（1）a电极质量增加，电极反应式为，电池工作时，a电极为阴极，b电极为阳极，Y电极为负极，X电极为正极，所以c电极为阴极，d电极为阳极，d电极上无气体放出，具有还原性，则d电极上的电极反应式为；
（2）放电时Y电极作电源负极发生还原反应，所以充电时，Y电极接外电源的负极；
（3）放电时，X电极为正极，电极反应式为，消耗H+生成H2O，pH增大；
（4）常规铅蓄电池的负极反应式为，题给新型铅蓄电池的负极反应式为，因此均通过1mol电子时，两极质量差等于(0.5×96+0.5×207)g=151.5g。
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