2024-2025学年高二化学人教版选择性必修一课时作业：4.1原电池（含解析）
文档属性
| 名称 | 2024-2025学年高二化学人教版选择性必修一课时作业：4.1原电池（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 790.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-09-27 15:39:06 | ||
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文档简介
2024-2025学年高二化学人教版选择性必修一课时作业： 原电池
一、单选题
1．有A、B、C、D四块未知金属片，欲判断其金属活动性顺序，进行如下实验，根据电流表指针偏转方向，可以获知：
①A、B用导线相连后，同时浸入稀溶液中，A极为负极；
②C、D用导线相连后，同时浸入稀溶液中，电流由D→导线→C；
③A、C相连后，同时浸入稀溶液中，C极产生大量气泡；
④B、D相连后，同时浸入稀溶液中，D极发生氧化反应。
据此，判断四种金属的活动性顺序是( )
A.A>B>C>D B.C>A>B>D C.A>C>D>B D.B>D>C>A
2．如图所示装置，电流表指针发生偏转，同时A极逐渐变粗，B极逐渐变细，C为电解质溶液，则A、B、C应是下列各组中的( )
A.A是Zn，B是Cu，C为稀硫酸
B.A是Cu，B是Zn，C为稀硫酸
C.A是Fe，B是Ag，C为稀溶液
D.A是Ag，B是Fe，C为稀溶液
3．LED产品的广泛使用为城市夜色增光添彩，如图是氢氧燃料电池驱动LED发光的一种装置示意图。下列有关叙述错误的是( )
A.氢氧燃料电池的负极为M极
B.a处通入，对应的电极反应式：
C.电池放电后，的物质的量浓度减小
D.该装置中能量转化形式：化学能→电能→光能
4．为有效降低含氮化物的排放量，又能充分利用化学能，合作小组利用反应设计如图所示电池(离子交换膜对溶液里的离子具有选择透过能力)。下列说法错误的是( )
A.电流可以通过离子交换膜
B.电池工作一段时间后，左侧电极室溶液的碱性增强
C.电子由电极A经负载流向电极B
D.同温同压时，左右两侧电极室中产生的气体体积比为4∶3
5．一种熔融碳酸盐燃料电池的工作原理如图所示。下列有关该电池的说法中正确的是( )
A.反应中，每消耗转移12mol电子
B.电极B上发生的电极反应为
C.电池工作时，向电极B移动
D.电极A上参与的电极反应为
6．由于安全以及价格方面的优势，水系锌离子电池被普遍认为是锂离子电池在大规模储能设备领域的替代品，其中一种电池工作原理如图所示。下列说法错误的是( )
A.工作时，移向CuI极
B.锌是负极，发生氧化反应
C.正极的电极反应式为
D.工作时，电流流动方向：电灯泡溶液
7．由于存在同种电解质溶液的浓度差而产生电动势的电池称为浓差电池。利用浓差电池电解硫酸钠溶液可同时制得氢气、氧气、硫酸和氢氧化钠，其装置如图所示（电极均为石墨电极）。下列说法正确的是（已知：溶液A为溶液；溶液B为溶液）( )
A.电池放电过程中为正极，电极反应为
B.离子交换膜依次为阳离子交换膜和阴离子交换膜
C.a电极的石墨电极可用金属铜电极代替
D.电池从开始工作到停止放电，电解池理论上可制得60g氢氧化钠
8．锂一铜空气燃料电池容量高、成本低。该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电能，放电时发生反应：，下列说法不正确的是( )
A.Li为负极，也可将有机电解质换成氯化锂水溶液
B.放电时，正极的电极反应式为
C.放电时透过固体电解质向Cu极移动
D.整个反应过程中，总反应为
9．肼是一种可燃性液体，以其为原料的燃料电池具有产物无污染的特点，其工作原理如图所示。电解质溶液为的NaOH溶液，下列叙述正确的是( )
A.b电极为负极
B.b电极消耗，a电极消耗的为2mol
C.a电极的电极反应式：
D.若离子交换膜为阳离子交换膜，则消耗的质量与正极区电解质溶液增加的质量相等
10．利用反应构成的电池，既能实现有效减少氮氧化物的排放，减轻环境污染，又能充分利用化学能，装置如图所示。下列说法不正确的是( )
A.电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极
B.电极A上发生氧化反应，电极B为正极
C.当有被处理时，转移电子的物质的量为0.4 mol
D.电极A上的电极反应式为
二、填空题
11．汽车是人们出行的重要交通工具，其中蕴含着大量的化学知识，回答下列问题：
（1）汽车中包含多种材料，制轮胎的丁苯橡胶属于_______（填“天然”或“合成”）橡胶。
（2）汽车安全气囊启动时发生的反应有：，用单线桥表示该反应中的电子转移情况：_______。
（3）在催化剂作用下，汽车尾气中的与能转化成两种无污染的气体，写出反应的化学方程式_______。
（4）汽车排放的会加剧温室效应，实验室用溶液吸收，当时，所得溶液呈碱性，原因是_______，_______（填“>”或“<”）。
（5）使用燃料电池汽车可解决的排放，写出溶液环境下甲醇燃料电池的负极电极反应式_______。
12．随着环境问题的日益加剧，用原电池原理解决大气污染的方法得到广泛的应用。
（1）某实验室将汽车尾气（）转化为的原理如图甲所示，其中A、B为多孔导电材料。
①A电极为_________（填“正极”或“负极”）。
②B电极附近硝酸的浓度会_______（填“增大”“减小”或“不变”）。
（2）为缓解温室效应，科学家利用人工模拟光合作用合成甲酸的原理为，其装置如图乙所示。电极2的电极反应式为若将质子膜换成阴离子交换膜，则该电池______（填“能”或“不能”）正常工作。
13．（1）甲醇燃料电池结构简单、能量转化率高，工作原理如图甲所示。加入的a是_________（填名称），该电极的名称是_________（填“正”或“负”）极，其电极反应式为__________________。
（2）我国科学工作者从环境污染物中分离出株假单胞菌，该菌株能够在分解有机物的同时产生电能，其原理如图乙所示。
①该电池的电流方向：由___________（填“左”或“右”，下同）侧电极经过负载流向_________侧电极。
②当参与电极反应时，从左侧穿过质子交换膜进入右侧的数目为___________。
三、实验题
14．（1）铁丝和铜丝缠绕在一起放入浓硝酸中，一段时间后有气体冒出，此时负极反应的电极方程式为______。
（2）如图1所示，某种氢氧燃料电池工作时A极上发生的电极反应为：，B极发生______（填“氧化”或“还原”）反应，电子从该极______（填“流入”或“流出”），电极反应式为______。
图1
（3）用图2装置探究原电池中的能量转化。图中注射器用来收集气体并读取气体体积，实验数据记录如下表：
时间/min 实验① 实验②
气体体积/mL 溶液温度/℃ 气体体积/mL 溶液温度/℃
0 0 22.0 0 22.0
8.5 30 24.8 50 23.8
10.5 30 26.0 — —
图2
实验设计原理的离子方程式是______，实验②与实验①相比产生的相同体积气体，所需时间不同的原因是______，温度不同的原因是______。
参考答案
1．答案：C
解析：一般来说，在原电池中，较活泼的金属作负极，较不活泼的金属作正极。负极上失电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应。放电时电流从正极流向负极，电子从负极流向正极，据此判断金属活动性顺序：
①A、B用导线相连后，同时浸入稀硫酸溶液中，A极为负极，所以活泼性A>B；②在原电池中，电子从负极流经外电路流向正极，C、D用导线相连后同时浸入稀硫酸中，电流由D→导线→C，则电子由C→导线→D；则活泼性C>D；
③A、C相连后，同时浸入稀硫酸溶液中，C极产生大量气泡，说明C极是正极，所以活泼性A>C；
④B、D相连后，同时浸入稀硫酸溶液中，D极发生氧化反应，说明D极是负极，所以活泼性D>B；
综上所述可知四种金属活泼性由强到弱顺序是:A>C>D>B；
故选C。
2．答案：D
解析：该原电池中，A极逐渐变粗，说明A上发生还原反应，A作正极；B极逐渐变细，说明B失电子发生氧化反应，B作负极，则B的活泼性大于A的活泼性，所以排除AC选项；A极逐渐变粗，说明有金属析出，B选项析出氢气不是金属，D选项析出金属银，所以D符合题意；
答案选D。
3．答案：B
解析：由电子流向可知M为负极，N为正极，A项正确；通入的电极为负极，在碱性条件下，电极反应式：，B项错误；电池放电后，溶剂水增加，因此的物质的量浓度减小，C项正确；燃料电池巾将化学能转化为电能，LED产品中电能转化为光能，所以该装置的能量转换是化学能→电能→光能，D项正确。
4．答案：B
解析：A.电流通过离子交换膜才能形成闭合回路，A正确；
B.负极反应式为，消耗氢氧根离子的同时生成水，因此电池工作一段时间后，左侧电极室溶液的碱性减弱，B错误；
C.电极A为负极，电极B为正极，电子从电极A经负载流向电极B，C正确；
D.正极反应式为，负极反应式为，转移相同数量的电子时，正极上产生的气体与负极上产生的气体体积比为3∶4，即左右两侧电极室产生的气体体积比为4∶3，D正确；
故选B。
5．答案：B
解析：由题中的化学方程式可知，每消耗转移6mol电子，A错误；由题图可知，电极B上得到电子并与反应生成，即电极B为正极，则电极A为负极，向负极移动，向电极A移动，B正确，C错误；电解质为熔融的碳酸盐，不含，电极A上参与的电极反应为，D错误。
6．答案：A
解析：根据题图可知Zn为负极，CuI为正极，Zn失去电子变为进入溶液，溶液中向负极Zn电极移动，A错误；Zn为负极，失去电子，发生氧化反应，B正确；CuI为正极，得到电子变为Cu单质和，电极反应式为，C正确；电池工作时，电流从正极CuI开始经外电路流向负极Zn，溶液中阴离子向负极定向移动，阳离子向正极定向移动，从而形成闭合回路，故该电池工作时，电流方向：电灯泡溶液，D正确。
7．答案：D
解析：浓差电池为因同种电解质溶液的浓度差而产生电动势的电池，溶液B浓度大，故为正极，正极反应式为，为负极，负极反应式为，溶液B中的硝酸根离子由右池透过阴离子交换膜进入左池，故A错误；a极与正极相连，发生氧化反应，电极反应式为，硫酸根离子透过离子交换膜c进入a极区，即离子交换膜c为阴离子交换膜，b极与负极相连，发生还原反应，电极反应式为，钠离子透过离子交换膜d进入b极区，即离子交换膜d为阳离子交换膜，故B错误；a电极的石墨电极用金属铜电极代替时铜会溶解，得不到氧气，故C错误；浓差电池中左右两边溶液中浓度相同时，电池停止工作，溶液A中，溶液B中，放电时A中增加，B中减少，当两溶液中物质的量为时，停止放电，此时B中减少，由电极反应式可知，电路中转移电子数为1.5mol，由b极反应式可知，生成氢氧化钠1.5mol，质量为，故D正确。
8．答案：A
解析：锂能与水反应生成氢氧化锂和氢气，所以不能将有机电解质换成氯化锂水溶液，A错误；由思路导引知，B正确；放电时，锂为燃料电池的负极，铜为正极，则透过固体电解质向铜极移动，C正确；由思路导引知，D正确。
9．答案：C
解析：燃料电池中，为燃料，则a电极为负极，在负极发生氧化反应：，氧气发生还原反应：，则b电极为正极，A错误，C正确；根据电极反应式分析，，b极消耗时，a极消耗，B错误；若离子交换膜为阳离子交换膜，负极区的移向正极区，则正极区电解质溶液增加的质量为参与反应的和移入的的总质量，由B项分析及的摩尔质量知，消耗的与参与反应的的质量相等，则消耗的与正极区电解质溶液增加的质量不相等，D错误。
10．答案：D
解析：由原电池反应可知，反应中中氮元素化合价降低，得电子，中氮元素化合价升高，失电子，则电极A为负极，电极B为正极，据此分析解题。该原电池中，电流从右侧电极B（正极）经过负载后流向左侧电极A（负极），A正确；由分析知，在电极A上发生氧化反应，电极B为正极，B正确；电极B的电极反应式为，则消耗0.1mol时，转移0.4mol电子，C正确；在电极A上发生失电子的氧化反应生成，碱性条件下的电极反应式为，D错误。
11．答案：（1）合成
（2）
（3）
（4）的水解程度大于电离程度；<
（5）
解析：（1）制轮胎的丁苯橡胶属于有机合成材料，为合成材料；
（2）反应中钠得到电子发生还原反应，氮元素失去电子发生氧化反应，电子转移为，；
（3）催化剂作用下，汽车尾气中的与能转化成两种无污染的气体，根据质量守恒定律，可知反应生成氮气和二氧化碳，；
（4）用溶液吸收，当时，所得溶液呈碱性，原因是两者反应生成碳酸氢钠，碳酸氢根离子水解生成氢氧根离子导致溶液显碱性，溶液中溶质为碳酸氢钠，其水解大于电离，故；
（5）溶液环境下甲醇燃料电池的负极上甲醇发生氧化反应生成碳酸根离子，电极反应式。
12．答案：（1）①负极
②减小
（2）；不能
解析：（1）①根据题意，尾气在A电极上转化为，失电子，被氧化，所以A电极为负极。
②B电极的电极反应式为，转移时消耗，此时有从左侧经过质子交换膜进入右侧，右侧溶液中硝酸的物质的量不会发生改变，但由于生成水，所以B电极附近硝酸的浓度减小。
（2）根据题意可知电极2上被还原为HCOOH，电极反应式为；该装置工作时，电极1上的反应为，生成的氢离子会迁移到电极2参与电极反应，若将质子膜换成阴离子交换膜，质子无法通过阴离子交换膜，不能平衡电荷，正极上无法按照原来的路径反应，不能制备。
13．答案：（1）甲醇；负；
（2）①右；左
②4
解析：（1）根据题图甲，a在左侧电极上失去电子发生氧化反应，所以a是甲醇，左侧电极是负极，电极反应式为。
（2）①从题图乙中可以看出，右侧得电子转化为，所以右侧为正极，左侧为负极，电流由右侧电极经过负载后流向左侧电极。②正极的电极反应式为，当参与反应时转移4mol电子，故从左侧穿过质子交换膜进入右侧的数目为。
14．答案：（1）
（2）还原；流入；
（3）；实验②形成原电池，反应速率加快；实验①将化学能转化为热能，实验②将化学能转化为热能和电能
解析：
一、单选题
1．有A、B、C、D四块未知金属片，欲判断其金属活动性顺序，进行如下实验，根据电流表指针偏转方向，可以获知：
①A、B用导线相连后，同时浸入稀溶液中，A极为负极；
②C、D用导线相连后，同时浸入稀溶液中，电流由D→导线→C；
③A、C相连后，同时浸入稀溶液中，C极产生大量气泡；
④B、D相连后，同时浸入稀溶液中，D极发生氧化反应。
据此，判断四种金属的活动性顺序是( )
A.A>B>C>D B.C>A>B>D C.A>C>D>B D.B>D>C>A
2．如图所示装置，电流表指针发生偏转，同时A极逐渐变粗，B极逐渐变细，C为电解质溶液，则A、B、C应是下列各组中的( )
A.A是Zn，B是Cu，C为稀硫酸
B.A是Cu，B是Zn，C为稀硫酸
C.A是Fe，B是Ag，C为稀溶液
D.A是Ag，B是Fe，C为稀溶液
3．LED产品的广泛使用为城市夜色增光添彩，如图是氢氧燃料电池驱动LED发光的一种装置示意图。下列有关叙述错误的是( )
A.氢氧燃料电池的负极为M极
B.a处通入，对应的电极反应式：
C.电池放电后，的物质的量浓度减小
D.该装置中能量转化形式：化学能→电能→光能
4．为有效降低含氮化物的排放量，又能充分利用化学能，合作小组利用反应设计如图所示电池(离子交换膜对溶液里的离子具有选择透过能力)。下列说法错误的是( )
A.电流可以通过离子交换膜
B.电池工作一段时间后，左侧电极室溶液的碱性增强
C.电子由电极A经负载流向电极B
D.同温同压时，左右两侧电极室中产生的气体体积比为4∶3
5．一种熔融碳酸盐燃料电池的工作原理如图所示。下列有关该电池的说法中正确的是( )
A.反应中，每消耗转移12mol电子
B.电极B上发生的电极反应为
C.电池工作时，向电极B移动
D.电极A上参与的电极反应为
6．由于安全以及价格方面的优势，水系锌离子电池被普遍认为是锂离子电池在大规模储能设备领域的替代品，其中一种电池工作原理如图所示。下列说法错误的是( )
A.工作时，移向CuI极
B.锌是负极，发生氧化反应
C.正极的电极反应式为
D.工作时，电流流动方向：电灯泡溶液
7．由于存在同种电解质溶液的浓度差而产生电动势的电池称为浓差电池。利用浓差电池电解硫酸钠溶液可同时制得氢气、氧气、硫酸和氢氧化钠，其装置如图所示（电极均为石墨电极）。下列说法正确的是（已知：溶液A为溶液；溶液B为溶液）( )
A.电池放电过程中为正极，电极反应为
B.离子交换膜依次为阳离子交换膜和阴离子交换膜
C.a电极的石墨电极可用金属铜电极代替
D.电池从开始工作到停止放电，电解池理论上可制得60g氢氧化钠
8．锂一铜空气燃料电池容量高、成本低。该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电能，放电时发生反应：，下列说法不正确的是( )
A.Li为负极，也可将有机电解质换成氯化锂水溶液
B.放电时，正极的电极反应式为
C.放电时透过固体电解质向Cu极移动
D.整个反应过程中，总反应为
9．肼是一种可燃性液体，以其为原料的燃料电池具有产物无污染的特点，其工作原理如图所示。电解质溶液为的NaOH溶液，下列叙述正确的是( )
A.b电极为负极
B.b电极消耗，a电极消耗的为2mol
C.a电极的电极反应式：
D.若离子交换膜为阳离子交换膜，则消耗的质量与正极区电解质溶液增加的质量相等
10．利用反应构成的电池，既能实现有效减少氮氧化物的排放，减轻环境污染，又能充分利用化学能，装置如图所示。下列说法不正确的是( )
A.电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极
B.电极A上发生氧化反应，电极B为正极
C.当有被处理时，转移电子的物质的量为0.4 mol
D.电极A上的电极反应式为
二、填空题
11．汽车是人们出行的重要交通工具，其中蕴含着大量的化学知识，回答下列问题：
（1）汽车中包含多种材料，制轮胎的丁苯橡胶属于_______（填“天然”或“合成”）橡胶。
（2）汽车安全气囊启动时发生的反应有：，用单线桥表示该反应中的电子转移情况：_______。
（3）在催化剂作用下，汽车尾气中的与能转化成两种无污染的气体，写出反应的化学方程式_______。
（4）汽车排放的会加剧温室效应，实验室用溶液吸收，当时，所得溶液呈碱性，原因是_______，_______（填“>”或“<”）。
（5）使用燃料电池汽车可解决的排放，写出溶液环境下甲醇燃料电池的负极电极反应式_______。
12．随着环境问题的日益加剧，用原电池原理解决大气污染的方法得到广泛的应用。
（1）某实验室将汽车尾气（）转化为的原理如图甲所示，其中A、B为多孔导电材料。
①A电极为_________（填“正极”或“负极”）。
②B电极附近硝酸的浓度会_______（填“增大”“减小”或“不变”）。
（2）为缓解温室效应，科学家利用人工模拟光合作用合成甲酸的原理为，其装置如图乙所示。电极2的电极反应式为若将质子膜换成阴离子交换膜，则该电池______（填“能”或“不能”）正常工作。
13．（1）甲醇燃料电池结构简单、能量转化率高，工作原理如图甲所示。加入的a是_________（填名称），该电极的名称是_________（填“正”或“负”）极，其电极反应式为__________________。
（2）我国科学工作者从环境污染物中分离出株假单胞菌，该菌株能够在分解有机物的同时产生电能，其原理如图乙所示。
①该电池的电流方向：由___________（填“左”或“右”，下同）侧电极经过负载流向_________侧电极。
②当参与电极反应时，从左侧穿过质子交换膜进入右侧的数目为___________。
三、实验题
14．（1）铁丝和铜丝缠绕在一起放入浓硝酸中，一段时间后有气体冒出，此时负极反应的电极方程式为______。
（2）如图1所示，某种氢氧燃料电池工作时A极上发生的电极反应为：，B极发生______（填“氧化”或“还原”）反应，电子从该极______（填“流入”或“流出”），电极反应式为______。
图1
（3）用图2装置探究原电池中的能量转化。图中注射器用来收集气体并读取气体体积，实验数据记录如下表：
时间/min 实验① 实验②
气体体积/mL 溶液温度/℃ 气体体积/mL 溶液温度/℃
0 0 22.0 0 22.0
8.5 30 24.8 50 23.8
10.5 30 26.0 — —
图2
实验设计原理的离子方程式是______，实验②与实验①相比产生的相同体积气体，所需时间不同的原因是______，温度不同的原因是______。
参考答案
1．答案：C
解析：一般来说，在原电池中，较活泼的金属作负极，较不活泼的金属作正极。负极上失电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应。放电时电流从正极流向负极，电子从负极流向正极，据此判断金属活动性顺序：
①A、B用导线相连后，同时浸入稀硫酸溶液中，A极为负极，所以活泼性A>B；②在原电池中，电子从负极流经外电路流向正极，C、D用导线相连后同时浸入稀硫酸中，电流由D→导线→C，则电子由C→导线→D；则活泼性C>D；
③A、C相连后，同时浸入稀硫酸溶液中，C极产生大量气泡，说明C极是正极，所以活泼性A>C；
④B、D相连后，同时浸入稀硫酸溶液中，D极发生氧化反应，说明D极是负极，所以活泼性D>B；
综上所述可知四种金属活泼性由强到弱顺序是:A>C>D>B；
故选C。
2．答案：D
解析：该原电池中，A极逐渐变粗，说明A上发生还原反应，A作正极；B极逐渐变细，说明B失电子发生氧化反应，B作负极，则B的活泼性大于A的活泼性，所以排除AC选项；A极逐渐变粗，说明有金属析出，B选项析出氢气不是金属，D选项析出金属银，所以D符合题意；
答案选D。
3．答案：B
解析：由电子流向可知M为负极，N为正极，A项正确；通入的电极为负极，在碱性条件下，电极反应式：，B项错误；电池放电后，溶剂水增加，因此的物质的量浓度减小，C项正确；燃料电池巾将化学能转化为电能，LED产品中电能转化为光能，所以该装置的能量转换是化学能→电能→光能，D项正确。
4．答案：B
解析：A.电流通过离子交换膜才能形成闭合回路，A正确；
B.负极反应式为，消耗氢氧根离子的同时生成水，因此电池工作一段时间后，左侧电极室溶液的碱性减弱，B错误；
C.电极A为负极，电极B为正极，电子从电极A经负载流向电极B，C正确；
D.正极反应式为，负极反应式为，转移相同数量的电子时，正极上产生的气体与负极上产生的气体体积比为3∶4，即左右两侧电极室产生的气体体积比为4∶3，D正确；
故选B。
5．答案：B
解析：由题中的化学方程式可知，每消耗转移6mol电子，A错误；由题图可知，电极B上得到电子并与反应生成，即电极B为正极，则电极A为负极，向负极移动，向电极A移动，B正确，C错误；电解质为熔融的碳酸盐，不含，电极A上参与的电极反应为，D错误。
6．答案：A
解析：根据题图可知Zn为负极，CuI为正极，Zn失去电子变为进入溶液，溶液中向负极Zn电极移动，A错误；Zn为负极，失去电子，发生氧化反应，B正确；CuI为正极，得到电子变为Cu单质和，电极反应式为，C正确；电池工作时，电流从正极CuI开始经外电路流向负极Zn，溶液中阴离子向负极定向移动，阳离子向正极定向移动，从而形成闭合回路，故该电池工作时，电流方向：电灯泡溶液，D正确。
7．答案：D
解析：浓差电池为因同种电解质溶液的浓度差而产生电动势的电池，溶液B浓度大，故为正极，正极反应式为，为负极，负极反应式为，溶液B中的硝酸根离子由右池透过阴离子交换膜进入左池，故A错误；a极与正极相连，发生氧化反应，电极反应式为，硫酸根离子透过离子交换膜c进入a极区，即离子交换膜c为阴离子交换膜，b极与负极相连，发生还原反应，电极反应式为，钠离子透过离子交换膜d进入b极区，即离子交换膜d为阳离子交换膜，故B错误；a电极的石墨电极用金属铜电极代替时铜会溶解，得不到氧气，故C错误；浓差电池中左右两边溶液中浓度相同时，电池停止工作，溶液A中，溶液B中，放电时A中增加，B中减少，当两溶液中物质的量为时，停止放电，此时B中减少，由电极反应式可知，电路中转移电子数为1.5mol，由b极反应式可知，生成氢氧化钠1.5mol，质量为，故D正确。
8．答案：A
解析：锂能与水反应生成氢氧化锂和氢气，所以不能将有机电解质换成氯化锂水溶液，A错误；由思路导引知，B正确；放电时，锂为燃料电池的负极，铜为正极，则透过固体电解质向铜极移动，C正确；由思路导引知，D正确。
9．答案：C
解析：燃料电池中，为燃料，则a电极为负极，在负极发生氧化反应：，氧气发生还原反应：，则b电极为正极，A错误，C正确；根据电极反应式分析，，b极消耗时，a极消耗，B错误；若离子交换膜为阳离子交换膜，负极区的移向正极区，则正极区电解质溶液增加的质量为参与反应的和移入的的总质量，由B项分析及的摩尔质量知，消耗的与参与反应的的质量相等，则消耗的与正极区电解质溶液增加的质量不相等，D错误。
10．答案：D
解析：由原电池反应可知，反应中中氮元素化合价降低，得电子，中氮元素化合价升高，失电子，则电极A为负极，电极B为正极，据此分析解题。该原电池中，电流从右侧电极B（正极）经过负载后流向左侧电极A（负极），A正确；由分析知，在电极A上发生氧化反应，电极B为正极，B正确；电极B的电极反应式为，则消耗0.1mol时，转移0.4mol电子，C正确；在电极A上发生失电子的氧化反应生成，碱性条件下的电极反应式为，D错误。
11．答案：（1）合成
（2）
（3）
（4）的水解程度大于电离程度；<
（5）
解析：（1）制轮胎的丁苯橡胶属于有机合成材料，为合成材料；
（2）反应中钠得到电子发生还原反应，氮元素失去电子发生氧化反应，电子转移为，；
（3）催化剂作用下，汽车尾气中的与能转化成两种无污染的气体，根据质量守恒定律，可知反应生成氮气和二氧化碳，；
（4）用溶液吸收，当时，所得溶液呈碱性，原因是两者反应生成碳酸氢钠，碳酸氢根离子水解生成氢氧根离子导致溶液显碱性，溶液中溶质为碳酸氢钠，其水解大于电离，故；
（5）溶液环境下甲醇燃料电池的负极上甲醇发生氧化反应生成碳酸根离子，电极反应式。
12．答案：（1）①负极
②减小
（2）；不能
解析：（1）①根据题意，尾气在A电极上转化为，失电子，被氧化，所以A电极为负极。
②B电极的电极反应式为，转移时消耗，此时有从左侧经过质子交换膜进入右侧，右侧溶液中硝酸的物质的量不会发生改变，但由于生成水，所以B电极附近硝酸的浓度减小。
（2）根据题意可知电极2上被还原为HCOOH，电极反应式为；该装置工作时，电极1上的反应为，生成的氢离子会迁移到电极2参与电极反应，若将质子膜换成阴离子交换膜，质子无法通过阴离子交换膜，不能平衡电荷，正极上无法按照原来的路径反应，不能制备。
13．答案：（1）甲醇；负；
（2）①右；左
②4
解析：（1）根据题图甲，a在左侧电极上失去电子发生氧化反应，所以a是甲醇，左侧电极是负极，电极反应式为。
（2）①从题图乙中可以看出，右侧得电子转化为，所以右侧为正极，左侧为负极，电流由右侧电极经过负载后流向左侧电极。②正极的电极反应式为，当参与反应时转移4mol电子，故从左侧穿过质子交换膜进入右侧的数目为。
14．答案：（1）
（2）还原；流入；
（3）；实验②形成原电池，反应速率加快；实验①将化学能转化为热能，实验②将化学能转化为热能和电能
解析：