第四章 化学反应与电能测试题
一、选择题
1．要检验电解饱和食盐水的阳极产物，一般采取的方法是
A．点燃 B．星火实验
C．干燥的淀粉碘化钾试纸 D．湿润的淀粉碘化钾试纸
2．化学与科技生产、生活环境等密切相关，下列说法错误的是
A．市售暖贴的发热原理是利用原电池加快氧化还原反应速率
B．明矾能用于净水是因为铝离子水解生成的氢氧化铝胶体具有吸附性
C．减少燃煤的使用，改用风能、太阳能等能源，符合“低碳生活”理念
D．电热水器用镁棒防止内胆腐蚀，利用了外加电源的阴极保护法
3．某科学团队研发出“纸电池”，原理如图所示。电池一面镀锌、一面含有石墨，当加入少量水时，纸中的盐会溶解并释放出带电离子，这些离子通过分散在纸张中来激活电池。有关该电池的说法正确的是
A．该电池的镀锌一面为正极
B．该电池反应中石墨的一极发生了氧化反应
C．电池的正极反应式为：
D．当有6.5gZn溶解时，转移的电子数为
4．可用电化学原理进行氮的氧化物脱除，下图装置可同时吸收和NO(已知连二亚硫酸稀)。
下列说法错误的是
A．N为直流电源的负极
B．装置中P为阳离子交换膜
C．左室的电极反应式为：
D．吸收池中的反应为：
5．NaCl固体溶解过程及NaCl溶液导电的示意图如下。下列说法正确的是
A．图①中，a离子为Na+，b离子为Cl
B．通电后，NaCl发生电离
C．图②表示通电后，离子定向移动，推测X为电源正极
D．金属导电是物理变化，电解质溶液导电也是物理变化
6．下图为NaCl在不同状态下的导电实验(X、Y均为石墨电极)，下列说法错误的是
A．图示中“ ”代表的离子的电子式为
B．图a中放入的是氯化钠固体，该条件下氯化钠不导电
C．图b和图c中发生的化学反应完全相同
D．图b能证明氯化钠为离子化合物
7．关于反应的说法不正确的是
A．K2S2O8发生还原反应
B．若设计成原电池，KMnO4为负极产物
C．氧化剂和还原剂物质的量之比是
D．消耗时，转移0.5mol电子
8．下列叙述不正确的是
A．在原电池中，发生氧化反应的一极一定是负极
B．理论上，任何自发的氧化还原反应都可设计成原电池
C．一般来说，带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池效率高
D．原电池工作时，溶液中的阳离子向正极移动，盐桥中的阳离子向负极移动
9．pH计的工作原理(如图所示)是通过测定电池电动势E(即玻璃电极和参比电极的电势差)来确定待测溶液的pH。pH与电池的电动势E存在关系：pH= (E的单位为V，K为常数)。
下列说法错误的是
A．pH计工作时，化学能转化为电能
B．玻璃电极玻璃膜内外c(H+)的差异会引起电池电动势的变化
C．若测得pH=3的标准溶液电池电动势E为0.377V ，可标定常数K=0.2
D．若玻璃电极电势比参比电极电势低，则玻璃电极反应为AgCl(s)+e-=Ag(s)+Cl-
10．用如图实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是
A．装置甲：证明铁发生了吸氧腐蚀
B．装置乙：电解饱和食盐水制金属钠
C．装置丙：铅蓄电池负极的质量减小
D．装置丁：外电路中电流由电极a通过导线流向电极b
11．宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一。下列实验对应的反应方程式书写正确的是
A．电解氯化镁溶液Mg2++2Cl-Mg+Cl2↑
B．向硫酸铜溶液中加入过量浓氨水：Cu2++4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++4H2O
C．泡沫灭火器工作原理：2Al3++3CO+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑
D．H2O(g)通过灼热铁粉：3H2O+2FeFe2O3+3H2
12．化学与科技、生产、生活有密切的关系。下列叙述中不正确的是
A．石墨烯液冷散热技术是华为公司首创，石墨烯是一种有机高分子材料
B．我国自主研发的“东方超环”(人造太阳)应用的氕、氘、氚互为同位素
C．射电望远镜所用的高性能碳化硅属于新型无机非金属材料
D．我国海洋开发走向“深蓝时代”，大型舰船的底部常镶嵌锌块做负极，防止船底腐蚀
13．铁镍可充电电池以KOH溶液为电解液，放电时的总反应为Fe＋Ni2O3＋3H2O=Fe(OH)2＋2Ni(OH)2，下列有关该电池的说法正确的是
A．放电时，正极反应式为Fe-2e-＋2OH-=Fe(OH)2
B．放电时，K+向Fe电极迁移
C．充电时，阴极反应式为2Ni(OH)2-2e-＋2OH-=Ni2O3＋3H2O
D．充电时，阳极附近溶液的pH减小
14．下列实验装置不能达到实验目的的是
A．由海水制取蒸馏水 B．除Cl2中的HCl和水蒸气 C．验证铁的吸氧腐蚀 D．熔融烧碱
A．A B．B C．C D．D
15．2020年11月10日，中国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟深度10909米处成功坐底并进行了一系列的深海探测科考活动。下列说法正确的是
A．“奋斗者” 号使用的锂离子电池工作时Li+向负极移动
B．从海水中提取镁的过程属于物理变化
C．电解从海水获得的饱和食盐水可制金属钠
D．未来对海底“可燃冰”(主要成分为甲烷)的开采将有助于缓解能源危机
二、填空题
16．当今社会的主题之一：发展经济，节能减排。而燃料电池因其无污染，且原料来源广可再生被人们青睐，广泛应用于生产、生活、科学研究中，现有如下图所示装置，所有电极均为Pt，请按要求回答下列问题：
(1)甲装置是___________(填“原电池”或“电解池”)，写出a极的电极反应___________。
(2)乙池中c极的电极反应___________。
(3)当b极消耗标准状况下的O2112mL时，若乙中硫酸铜溶液的体积是200mL，假若电解前后溶液体积保持不变，此时乙池中的pH=___________。
(4)现用丙装置电解硫酸钾溶液制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾，其中M、N为离子交换膜，只允许某些离子通过，则A出口导出的溶液溶质为___________(写化学式)，M为___________离子交换膜(填“阴”或“阳”)。
17．二氧化氯是一种绿色消毒剂，常温常压下为黄绿色气体，易溶于水。常见的化学合成方法有氧化法和电解法等。
(1)过硫酸盐氧化法：用原料亚氯酸钠和过硫酸钠直接反应，操作简单，同时可得到副产品。制备时发生反应的离子方程式为___________。消毒时会产生少量的，可利用将转化为除去。控制其他条件相同，去除率随温度变化如图所示。温度高于时，去除率降低的可能原因是___________。
(2)电解法：如图所示用石墨作电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取，产生的电极反应式为___________。装置中应使用___________(填“阴”或“阳”)离子交换膜。
(3)定量测定：为测定某二氧化氯消毒液中的浓度，进行如下实验：量取二氧化氯消毒液于锥形瓶中，加蒸馏水稀释至，再向其中加入过量溶液，充分振荡；用标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液。
已知：2ClO2+2KI=2KClO2+I2 2Na2S2O3+I2=Na4S4O6+2NaI
计算该二氧化氯消毒液中的物质的量浓度___________。(写出计算过程)
18．锌银电池比能量大、电压平稳，广泛用于电子手表、照相机、计算器和其他微型电子仪器。电解质溶液是KOH溶液，电池总反应为。请回答下列问题：
(1)该电池的正极材料是___________；电池工作时，阳离子向___________(填“正极”或“负极”)移动；负极的反应式为___________。
(2)①电极材料锌可由闪锌矿在空气中煅烧成氧化锌，然后用碳还原来制取，化学反应方程式为，此法为___________。
A．电解法
B．热还原法
C．热分解法
②电极材料氧化银可回收利用得到银，其化学方程式为___________。
19．原电池的工作原理
(1)定义：将___________能转化为___________能的装置。
(2)装置构成的条件：电极___________、电极___________、___________导体、___________导体、自发进行的___________反应。
(3)电极
负极——电子流出(还原剂发生___________反应)的电极。
正极——电子流入(氧化剂发生___________反应)的电极。
(4)3个移动方向
①电子移向：电子从___________极流出经外电路流入___________极。
②电流方向：电流从___________极流向___________极。
③离子移动方向：阳离子向___________极移动，阴离子向___________极移动。
20．如下图装置中，、都是惰性电极，通电一段时间后，极附近溶液呈红色。
(1)电源的负极是___________，中的阳极是___________。
(2)写出电极的电极反应式：___________。
(3)写出电极的电极反应式：___________。
(4)电极质量增加的是___________，溶液的___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)装置用形管的原因是___________。
21．A、B、C、D、E、F为六种短周期元素，相关信息如下：
序号 信息
① A、B、C原子序数依次增大，均可与D形成10e-的分子
② C为地壳中含量最高的元素
③ E与F同周期，且E在同周期元素中非金属性最强
④ F为短周期中原子半径最大的元素
根据以上信息提示，回答下列问题(涉及相关元素均用化学符号表达)
(1)C元素在周期表中的位置为_______，AC2的结构式为_______，元素B、F、E的简单离子半径由大到小顺序_______。
(2)B的简单氢化物与其最高价含氧酸反应生成一种盐，此盐化学式为_______，所含化学键的类型有_______。
(3)A、B的简单氢化物沸点最高的是_______，原因是_______。
(4)将BD3通入到FEC溶液中可制得B2D4，B2D4的电子式为_______，该反应的离子方程式为_______。
(5)A与D可以按原子个数比1：3形成化合物。写出以KOH溶液为电解质溶液，该化合物与氧气形成的燃料电池的负极反应方程：_______。
22．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：
装置 分别进行的操作 现象
i. 连好装置一段时间后，向烧杯中滴加酚酞
ii. 连好装置一段时间后，向烧杯中滴加K3[Fe(CN)6]溶液 铁片表面产生蓝色沉淀
(1)小组同学认为以上两种检验方法，均能证明铁发生了吸氧腐蚀。
①实验 i 中的现象是_____。
②用化学用语解释实验i中的现象：_____。
(2)查阅资料：K3[Fe(CN)6]具有氧化性。
①据此有同学认为仅通过ii中现象不能证明铁发生了电化学腐蚀，理由是_____。
②进行下列实验，在实验几分钟后的记录如下：
实验 滴管 试管 现象
0.5 mol·L-1 K3[Fe(CN)6] 溶液 iii. 蒸馏水 无明显变化
iv. 1.0 mol·L-1NaCl溶液 铁片表面产生大量蓝色沉淀
v. 0.5 mol·L-1Na2SO4溶液 无明显变化
a．以上实验表明：在_____条件下，K3[Fe(CN)6]溶液可以与铁片发生反应。
b．为探究Cl-的存在对反应的影响，小组同学将铁片酸洗(用稀硫酸浸泡后洗净) 后再进行实验 iii，发现铁片表面产生蓝色沉淀。此补充实验表明 Cl-的作用是_____。
(3)有同学认为上述实验仍不严谨。为进一步探究K3[Fe(CN)6]的氧化性对实验 ii 结果的影响，又利用(2)中装置继续实验。其中能证实以上影响确实存在的是_____(填 字母序号)。
实验 试剂 现象
A 酸洗后的铁片、K3[Fe(CN)6]溶液(已除O2) 产生蓝色沉淀
B 酸洗后的铁片、K3[Fe(CN)6]和 NaCl 混合溶液(未除O2) 产生蓝色沉淀
C 铁片、K3[Fe(CN)6]和NaCl 混合溶液(已除O2) 产生蓝色沉淀
D 铁片、K3[Fe(CN)6]和盐酸混合溶液(已除 O2) 产生蓝色沉淀
23．为验证不同化合价铁的氧化还原能力，利用下列电池装置进行实验。
回答下列问题：
(1)电池装置中，盐桥连接两电极电解质溶液。盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应，并且电迁移率(u∞)应尽可能地相近。根据表中数据，盐桥中应选择_____作为电解质。
阳离子 u∞×108/(m2 s-1 V-1) 阴离子 u∞×108/(m2 s-1 V-1)
Li+ 4.07 HCO 4.61
Na+ 5.19 NO 7.40
Ca2+ 6.59 Cl- 7.91
K+ 7.62 SO 8.27
(2)电流表显示电子由铁电极流向石墨电极。可知，盐桥中的阳离子进入______电极溶液中。
(3)电池反应一段时间后，测得铁电极溶液中c(Fe2+)增加了0.02mol L-1。石墨电极上未见Fe析出。可知，石墨电极溶液中c(Fe2+)=______。
(4)根据(2)、(3)实验结果，可知石墨电极的电极反应式为_____，铁电极的电极反应式为______。因此，验证了Fe2+氧化性小于______、还原性小于______。
【参考答案】
一、选择题
1．D
解析：电解饱和食盐水的阳极产物是氯气，氯气具有强氧化性，可使用湿润的淀粉碘化钾试纸检验，实验现象是试纸变为蓝色。氯气不能燃烧，不能通过点燃或星火实验。
答案为D。
2．D
解析：A．暖贴里面主要用碳粉、铁粉和食盐水，再加一些添加剂组成原电池，利用原电池加快氧化还原反应速率，故A正确；
B．明矾在水中可以电离出两种金属离子：KAl(SO4)2=K++Al3++2S，而铝离子很容易水解，生成胶状的氢氧化铝，氢氧化铝胶体的吸附能力很强，可以吸附水中悬浮的杂质，形成沉淀，使水澄清，故B正确；
C．风能、太阳能为清洁能源，能减少二氧化碳排放，低碳环保，故C正确；
D．镁比铁活泼，电热水器用镁棒防止内胆腐蚀，发生腐蚀时，镁作负极而被腐蚀，利用了牺牲阳极的阴极保护法，故D错误；
答案选D。
3．C
【分析】根据上图分析，石墨电极中，氧气得电子与电池中的水结合形成氢氧根，电极方程为，为正极；锌电极中，锌失去电子与溶液中的氢氧根结合生成和水，电极反应为，为负极。
解析：A．由分析可知电池的镀锌一面为负极，A错误；
B．由分析可知墨的一极为正极，发生了还原反应，B错误；
C．由分析可知电池的正极反应式为：，C正确；
D．6.5gZn溶解，即使0.1mol的Zn失去电子，由分析可知转移的电子数为，D错误；
故选C。
4．D
【分析】由图可知，在右边电极上发生还原反应生成H2S2O4，则右边电极为阴极，电极反应为2+2e-+4H+=H2S2O4+2H2O；在左边电极上SO2发生氧化反应生成H2SO4，左边电极为阳极，电极反应为；结合电解原理分析解答。
解析：A．由图可知，在右边电极上发生还原反应生成H2S2O4，则右边为电解池的阴极， N极为直流电源的负极，故A正确；
B．电解过程中阳极区生成的氢离子通过离子交换膜向阴极区移动，因此装置中P为阳离子交换膜，故B正确；
C．由图可知，在左边电极上SO2发生氧化反应生成H2SO4，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为：，故C正确；
D．由图可知，吸收池中NO和H2S2O4反应生成N2和，H2S2O4是弱酸在离子方程式中不能拆，故D错误；
故选D。
5．C
解析：A．水分子中O原子显负电性，会吸引钠离子，且钠离子的半径小于氯离子，所以b离子为Na+，c离子为Cl ，A错误；
B．通电后，NaCl发生电解，电离不需要通电，B错误；
C．通电后为电解池，水和氯离子显负电，向阳极移动，所以X为电源正极，C正确；
D．电解质溶液导电的过程即电解过程，有新物质生成，为化学变化，D错误；
综上所述答案为C。
6．C
解析：A．氯离子的半径大于钠离子，可知 代表氯离子，代表钠离子，氯离子的电子式为：，故A正确；
B．溶液或熔融电解质导电的原因是存在自由移动的离子，在电场的作用下，这些离子定向移动；氯化钠在固体状态下，钠离子和氯离子均不能自由移动，不能导电，故B正确；
C．图b中只有氯离子和钠离子定向移动，表示电解熔融的氯化钠的过程，图c中离子周围被水分子包围，表示电解氯化钠溶液，而氯化钠溶液电解时阴极是氢离子放电，反应不同，故C错误；
D．图b能说明熔融状态下的氯化钠可以导电，则可知固体氯化钠中存在离子，离子之间存在离子键，故D正确；
故选C。
7．D
【分析】在反应中，Mn由+2价升高到+7价，K2S2O8中部分O由-1价降低到-2价，则K2S2O8是氧化剂，MnSO4是还原剂。
解析：A．由分析可知，K2S2O8是氧化剂，发生还原反应，A正确；
B．在反应中，MnSO4是还原剂，则若设计成原电池，MnSO4是负极反应物，KMnO4为负极产物，B正确；
C．在反应中，K2S2O8是氧化剂，MnSO4是还原剂，则氧化剂和还原剂物质的量之比是，C正确；
D．由反应方程式，可建立如下关系式：4H2O——5e-，消耗(物质的量为0.2mol)时，转移0.25mol电子，D不正确；
故选D。
8．D
解析：A．在原电池中，发生氧化反应的一极一定是负极，A项正确；
B．理论上，任何自发的氧化还原反应都可设计成原电池，B项正确；
C．一般来说，带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池效率高，C项正确；
D．内电路电流方向是负极正极，实际上是阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，D项错误；
答案选D。
9．D
解析：A．pH计的工作原理是通过测定电池电动势E(即玻璃电极和参比电极的电势差)来确定待测溶液的pH，则pH计工作时，化学能转化为电能，A正确；
B．根据pH计的工作原理可知，玻璃电极玻璃膜内外c(H+)的差异会引起电池电动势的变化从而使得其能确定溶液的pH，B正确；
C．pH=，若测得pH=3的标准溶液电池电动势E为0.377V ，则3=，解得K=0.2，C正确；
D．若玻璃电极电势比参比电极电势低，则玻璃电极为负极，失去电子发生氧化反应，反应为Ag(s)- e-+Cl-=AgCl(s)，D不正确；
故选D。
10．A
解析：A．如果铁发生吸氧腐蚀，具支试管中气体压强减小，导管中液面上升，有水柱存在，能够达到实验目的，故A符合题意；
B．电解氯化钠溶液不能获得金属钠，应电解熔融氯化钠获得金属钠，故B不符合题意；
C．铅蓄电池负极反应式为Pb+SO-2e-=PbSO4，硫酸铅微溶于水，负极质量增大，故C不符合题意；
D．装置丁为燃料电池，通氢气一极为负极，通氧气一极为正极，外电路中电流由电极b通过导线流向电极a，故D不符合题意；
答案为A。
11．B
解析：A．电解氯化镁溶液生成氢氧化镁沉淀、氢气和氯气，，故A错误；
B．向硫酸铜溶液中加入过量浓氨水会生成四氨合铜离子，故B正确；
C．泡沫灭火器使用的是碳酸氧钠，不是碳酸钠，工作原理：，故C错误；
D．(g)通过灼热铁粉在高温条件下生成四氧化三铁和氢气，故D错误；
故答案选B。
12．A
解析：A．石墨烯不是高分子材料，故A错误；
B．氕、氘、氚为H元素的同位素，故B正确；
C．碳化硅由碳元素和硅元素组成，属于新型无机非金属材料，故C正确；
D．船底镶嵌锌块，锌作负极，船体作正极，钢铁作原电池的正极被保护，所以能防止船体被腐蚀，故D正确；
故答案选A。
13．D
【分析】根据放电时的总反应式，可知放电时，Fe化合价升高，失去电子，发生氧化反应而作负极，再结合环境呈碱性，则负极反应式为，Ni2O3中Ni元素化合价降低，得到电子，发生还原反应而作正极，则正极电极反应式为：，充电时，阴、阳极与负极、正极反应式正好相反，据此分析解答。
解析：根据放电时的总反应式，可知放电时Fe化合价升高失去电子发生氧化反应而作负极，再结合环境呈碱性，则负极反应式为，Ni2O3中Ni元素化合价降低得到电子发生还原反应而作正极，则正极电极反应式为：，充电时，阴、阳极与负极、正极反应式正好相反，
A. 根据分析知，放电时，正极反应式为，A项错误；
B. 放电时，阳离子向正极移动，即K+向Ni2O3电极迁移，B项错误；
C. 充电时，阴极反应式为，C项错误；
D. 充电时，阳极反应式为：，则阳极附近溶液的pH减小，D项正确；
答案选D。
【点睛】根据总的电池反应式书写电极反应式是学生们的难点，书写思路可这样思考，放电时Fe化合价升高失去电子发生氧化反应而作负极，产物为Fe(OH)2，再结合环境呈碱性，写出负极反应式为，Ni2O3中Ni元素化合价降低得到电子发生还原反应而作正极，产物为Ni(OH)2，1mol Ni2O3得到2mol电子生成2molNi(OH)2，溶液环境呈碱性，因此需在电极反应式右边用氢氧根配平电荷守恒，再根据元素守恒在左边加1mol水配平电极反应式，正极电极反应式为：。
14．D
解析：A．可以通过蒸馏装置得到蒸馏水，图中进出水方向也正确，A正确；
B．稀硫酸相当于增大了氢离子浓度，可以抑制氯气与水反应，降低氯气在水中的溶解程度，HCl易溶于水，稀硫酸溶液也吸收氯化氢，再用浓硫酸干燥气体，除去水蒸气，能实现实验目的，B正确；
C．食盐水是NaCl溶液属于中性环境，在中性或弱酸性环境中，铁丝发生吸氧腐蚀，导致试管中气体压强减小，红墨水进入长导管，可达到实验目的，C正确；
D．石英的主要成分为二氧化硅，属于酸性氧化物，可以与烧碱反应，不能用石英坩埚熔融烧碱，D错误；
故选D。
15．D
解析：A．电池工作时为原电池，阳离子流向正极，A错误；
B．海水中的Mg元素为化合态，得到游离态的Mg，元素化合价发生变化，发生氧化还原反应，为化学变化，B错误；
C．电解饱和食盐水时阴极是水电离出的氢离子放电生成氢气，无法得到金属钠，C错误；
D．开采甲烷做燃料，可以部分摆脱对石油等能源的依赖，有助于缓解能源危机，D正确；
答案为D。
二、填空题
16．(1) 原电池 CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O
(2)2H2O-4e-=O2↑+4H+
(3)1
(4) O2 阴
【分析】从图中可以看出，CH3OH为燃料，装置甲为燃料电池，装置乙和丙为电解池。其中a极为负极，b极为正极，c极为阳极，d极为阴极，丙池中左侧电极为阳极，右侧电极为阴极。
解析：（1）甲装置是原电池，a极CH3OH失电子产物与电解质反应，生成等，电极反应为CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O。答案为：原电池；CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O；
（2）乙池中，c极的H2O失电子生成H+、O2，电极反应为2H2O-4e-=O2↑+4H+。答案为：2H2O-4e-=O2↑+4H+；
（3）当b极消耗标准状况下的O2112mL时，n(e-)==0.02mol，若乙中硫酸铜溶液的体积是200mL，阳极2H2O-4e-=O2↑+4H+，阴极Cu2++2e-=Cu，假若电解前后溶液体积保持不变，此时乙池中，H+——e-，则n(H+)=0.02mol，c(H+)==0.1mol/L，pH=1。答案为：1；
（4）丙池中，左侧电极(阳极)发生反应2H2O-4e-=O2↑+4H+，则透过离子交换膜M向左移动，则A出口导出的溶液溶质为O2，M为阴离子交换膜。答案为：O2；阴。
17．(1) 温度高于50℃时，有较多的Fe2+水解，Fe2+浓度减小，去除率降低
(2) Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+ 阳
(3)0.11
解析：（1）亚氯酸钠(NaClO2)为氧化剂，过硫酸钠(Na2S2O8)为还原剂被氧化为Na2SO4，根据电子守恒和电荷守恒，则制备二氧化氯(ClO2)发生反应的离子方程式为：；FeSO4是强酸弱碱盐，升高温度促进了Fe2+水解，使更多的Fe2+水解生成Fe(OH)2，导致参与氧化还原反应的Fe2+减少，去除率降低，故答案为：有较多的Fe2+水解；
（2）根据题意可以知道，氯离子放电生成ClO2为阳极，接电源的正极，由元素守恒可以知道，有水参加反应，同时生成氢离子，电极反应式为：Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+，a极为阴极，溶液中阳离子移向阴极，根据溶液中电荷守恒的规律，图中应使用阳离子交换膜，故答案为：阳；
（3）消耗Na2S2O3标准液的物质的量为0.1mol/L×5.5mL×10-3L/mL=5.5×10-4mol，设ClO2的物质的量为xmol，依据反应原理得关系式：2ClO2～I2～2Na2S2O3，则有，解得x=5.5×10-4mol，该二氧化氯消毒液中的物质的量浓度为。
18．(1) Ag2O 正极 Zn-2e-＋2OH-=ZnO＋H2O
(2) B 2Ag2O4Ag＋O2↑
解析：（1）正极发生还原反应，故Ag2O为正极，原电池工作时电解质溶液中阳离子向正极移动；负极发生氧化反应，Zn失电子碱性条件下生成ZnO与水，电极反应式：Zn-2e-＋2OH-=ZnO＋H2O，故答案为：Ag2O；正极；Zn-2e-＋2OH-=ZnO＋H2O；
（2）①高温下发生置换反应，属于热还原法，故答案为：B
②Ag的活泼性较差，利用热分解法回收得到银，反应方程式为：2Ag2O4Ag＋O2↑
19．(1) 化学 电
(2) 反应物 材料 离子 电子 氧化还原
(3) 氧化 还原
(4) 负 正 正 负 正 负
【分析】原电池是化学能转化为电能的装置，则理论上任何放热、自发的氧化还原反应都可以设计成原电池，还原剂在负极失去电子发生氧化反应，正极上氧化剂得到电子发生还原反应，电子从负极流出，沿着导线流向正极，内电路中阴离子移向负极、阳离子移向正极。
解析：（1）据分析,原电池的定义：将化学能转化为电能的装置。
（2）由工作原理可知，原电池装置构成的条件：电极反应物、电极材料、离子导体、电子导体、自发进行的氧化还原反应。
（3）负极——电子流出(还原剂发生氧化反应)的电极。
正极——电子流入(氧化剂发生还原反应)的电极。
（4）原电池中的3个移动方向：
①电子移向：电子从负极流出经外电路流入正极。
②电流方向：电流从正极流向负极。
③离子移动方向：阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。
20．(1)
(2)
(3)
(4) 电极 不变
(5)防止和混合后发生爆炸
解析：由图示知，A、B池均为电解池，a极附近溶液变红，说明a极产生OH-，即电极a对应电极反应为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故a极为阴极，则b极为阳极，A中Cu电极为阳极，Pt电极为阴极，电源X极为负极，Y极为正极。
(1)由分析知，电源负极为X极，B中阳极为b电极；
(2)b电极为阳极，溶液中Cl-在阳极放电生成Cl2，对应电极反应为：2Cl--2e-=Cl2↑；
(3)Cu电极为阳极，Cu自身放电生成Cu2+，对应电极反应为：Cu-2e-=Cu2+；
(4)电解池A中Pt电极上反应为：Cu2++2e-=Cu，电极质量增加，故此处填：Pt电极；根据A中阴阳极反应知，A溶液的pH不变；
(5)由于B池阳极电解产生Cl2，阴极电解产生H2和NaOH，H2和Cl2混合后可能发生爆炸，故此处填：防止H2和Cl2混合后发生爆炸。
21．(1) 第二周期VIA族 O=C=O r(Cl-)>r(N3-)>r(Na+)
(2) NH4NO3 离子键、共价键
(3) NH3 NH3分子间形成氢键
(4)
(5)
解析：C为地壳中含量最高的元素，即C为O元素；F为短周期中原子半径最大的元素，即F为Na元素；E与F同周期，且E在同周期元素中非金属性最强，即E为Cl元素；A、B、C原子序数依次增大，均可与D形成含10e-的分子，因为C为O元素，O元素与D构成的10e-的分子为H2O，即D为H元素，A为C元素，B为N元素。
(1)C为O元素，O元素为8号元素，在元素周期表的位置为第二周期VIA族；AC2为CO2，CO2中C与O以双键相连，结构式为O=C=O；Cl-有三层电子，N3-和Na+只有2层电子，因此Cl-的半径最大，核外电子排布相同的情况下，原子序数越大，半径越小，因此r(N3-)>r(Na+)，故r(Cl-)>r(N3-)>r(Na+)；
(2)N的简单氢化物为NH3，最高价含氧酸为HNO3，二者形成的盐为NH4NO3；NH4NO3中，和之间为离子键，的N与O之间、的N与H之间为极性共价键；
(3)由于NH3分子间有氢键，因此NH3的沸点高于CH4；
(4)根据分析，B2D4是N2H4，N与N之间，N与H之间都只共用1对电子，电子式为；NH3通入NaClO溶液中会生成N2H4，NaClO被还原为NaCl，反应的离子方程式为；
(5)A与D可以按原子个数比1：3形成的化合物为C2H6，负极为C2H6，失电子在碱性环境中生成，电极反应为。
22． 碳棒附近溶液变红 O2+4e-+2H2O=4OH- K3[Fe(CN)6]可能氧化Fe生成Fe2＋，会干扰由于电化学腐蚀负极生成Fe2＋的检验 Cl-存在 Cl-破坏了铁片表面的氧化膜 AC
【分析】根据图像可知，该装置为原电池装置，铁作负极，失电子生成亚铁离子；C作正极氧气得电子与水反应生成氢氧根离子，正极附近显红色。要验证K3Fe(CN)6具有氧化性，则需要排除其它氧化剂的干扰，如氧气、铁表面的氧化膜等，据此分析解答。
解析：(1)①实验i中，发生吸氧腐蚀，碳棒为正极，发生O2得电子生成OH-的反应，从而使碳棒附近溶液变红；
②正极氧气得电子与水反应生成氢氧根离子，电极反应式O2+4e-+2H2O=4OH-；
(2)①有同学认为仅通过ii中现象不能证明铁发生了电化学腐蚀，理由是既然K3[Fe(CN)6]具有氧化性，可能氧化Fe为亚铁离子，影响实验结果；
②a．对比试验iv和v，溶液中的Na+、SO42-对铁的腐蚀无影响，Cl-使反应加快；实验表明：在Cl-存在的条件下，K3[Fe(CN)6]溶液可以与铁片发生反应；
b．用稀硫酸酸洗后，铁片表面的氧化膜被破坏，再进行实验iii，铁片表面产生蓝色沉淀，则Cl-的作用与硫酸相同，也是破坏铁表面的氧化膜；
(3)A．已除O2的铁片不能发生吸氧腐蚀，只能发生铁片、K3[Fe(CN)6]溶液的反应，从而表明K3[Fe(CN)6]能与铁作用生成Fe2+，故A符合题意；
B．酸洗后的铁片、K3[Fe(CN)6]和NaCl混合溶液(未除O2)，同时满足两个反应发生的条件，既可能是K3[Fe(CN)6]与铁作用生成Fe2+，也可能是铁片发生了吸氧腐蚀，故B不合题意；
C．铁片、K3[Fe(CN)6]和NaCl混合溶液(已除O2)，不能发生吸氧腐蚀，只能是Cl-破坏氧化膜，然后K3[Fe(CN)6]与铁作用生成Fe2+，C符合题意；
D．铁片、K3[Fe(CN)6]和盐酸混合溶液(已除O2) 反应产生蓝色沉淀，可能是铁片与盐酸直接反应生成Fe2+，也可能是K3[Fe(CN)6]与铁作用生成Fe2+，故D不合题意；
答案为AC。
23．(1)KCl
(2)石墨
(3)0.09mol L-1
(4) Fe3++e-=Fe2+ Fe-2e-=Fe2+ Fe3+ Fe
解析：（1）根据盐桥中阴、阳离子不能参与反应，及、，可排除、，再根据溶液显酸性，而在酸性溶液中具有氧化性可氧化，可排除。最后根据阴、阳离子的电迁移率应尽可能地接近，知选择作盐桥中电解质较合适；
（2）电子由负极流向正极，结合电子由铁电极流向石墨电极，可知铁电极为负极，石墨电极为正极。盐桥中的阳离子流向正极(石墨电极)溶液中；
（3）由题意知负极反应为，正极反应为，则铁电极溶液中增加时，石墨电极溶液中增加，故此时石墨电极溶液中；
（4）石墨电极的电极反应式为，铁电极的电极反应式为，故验证了氧化性，还原性；
