第四章 化学反应与电能 单元测试题
一、单选题
1．下列反应的离子方程式正确的是
A．用惰性电极电解溶液：
B．AgCl中滴加KI溶液由白变黄：
C．向中加入：
D．向溶液中滴加稀硫酸：
2．废旧铅蓄电池会导致铅污染，RSR工艺回收铅的化工流程如图所示。
已知：铅膏的主要成分是和；是强酸；
下列有关说法错误的是
A．操作③需要用的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒
B．步骤④发生反应的离子方程式为
C．步骤⑤中在阴极析出
D．副产品M的主要成分是
3．工业上电解MnSO4溶液制备Mn和MnO2的工作原理如图所示，下列说法错误的是
A．电流由钛电极经MnSO4溶液流向不锈钢电极
B．阳极反应式为Mn2+—2e—+2H2O=MnO2+4H+
C．离子交换膜为阳离子交换膜
D．当电路中有2mole-转移时，生成55gMn
4．近年来，科学家们发现将微生物应用到污水处理上效果显著，不存在二次污染问题。某科研小组设计了一种新型双微生物燃料电池装置，如图所示。下列说法错误的是
A．a电极反应式为
B．左池消耗的与右池消耗的的物质的量之比为
C．若b极产生了的气体，则穿过质子交换膜进入左室的数目为
D．若用该电池对铅蓄电池进行充电，b极接极
5．下列关于金属的电化学腐蚀与防护的说法正确的是
A．铜板打上铁铆钉后，铜板更易被腐蚀 B．钢闸门与电源的负极相连，可防止钢闸门腐蚀 C．金属M比铁活泼，电子由钢铁输水管流出 D．阴极的电极反应式为
A．A B．B C．C D．D
6．化学镀的原理是利用化学反应生成金属单质沉淀在镀件表面形成的镀层。某化学镀铜的反应速率随镀液pH变化如图所示。(已知：该镀铜过程中，镀液pH控制在12.5左右)。根据图中信息，下列说法正确的是
A．若采用电镀的方法，镀件应与电源正极连接
B．若用铜盐进行化学镀铜，镀件做氧化剂
C．可以调节溶液的pH至8-9之间使反应停止
D．同等条件下，使用化学镀比电镀反应速率更快
7．某同学为研究原电池原理，设计了如图所示的两种装置，溶液A、溶液B均为硫酸盐溶液，闭合开关、后，装置①和装置②中小灯泡均可以发光。下列有关说法错误的是
A．Zn电极的电势低于Cu电极
B．②中Cu电极区的电极反应可能为：
C．①中离子向Zn电极迁移，②中盐桥向Cu电极迁移
D．消耗相同质量的金属Zn，装置②产生的电能比装置①更多
8．用如图所示装置电解一段时间后，下列叙述错误的是
A．电极Ⅰ、电极Ⅱ均为Fe，A为NaCl溶液，两电极间可能会出现白色沉淀
B．电极Ⅰ、电极Ⅱ均为石墨，A为溶液，电极Ⅱ附近溶液变成黄绿色
C．该装置用于保护某钢铁制品时，钢铁制品应与电极Ⅰ连接，该方法叫做外加电流法
D．该装置用于电解精炼铜时，电极Ⅰ增加的质量和电极Ⅱ减轻的质量刚好相等
9．科学家设计了一种以镍基普鲁士蓝为电极材料的“热再生电化学循环”转化电池(如图所示)，用于收集废热，提高能源利用率。该电池以KCl溶液和Ni(NO3)2溶液作电解质溶液，电极之间用多孔隔膜分隔，工作时发生反应：K2Ni[Fe(CN)6]+AgClKNi[Fe(CN)6]+K++Ag+Cl-。下列说法不正确的是
A．收集废热时，阴极上附着的AgCl减少
B．收集废热时，阳极发生的反应为K2Ni[Fe(CN)6]-e-=KNi[Fe(CN)6]+K+
C．低温工作时，K+通过多孔隔膜移向Ag电极
D．低温工作时，Ag电极增重7.1g，理论上外电路转移电子0.2mol
10．液流电池储能寿命长、安全性高，是大规模高效储能首选技术之一、全钒液流电池、铁铬液流电池是使用规模较大的两种液流电池，它们的装置如图所示。已知铁铬液流电池中甲池电解质溶液为、乙池电解质溶液为；氧化性：。下列说法错误的是
A．铁铬液流电池充电时，a电极与电源正极相连，b电极与电源负极相连
B．铁铬液流电池放电时，乙池的电极反应式为
C．全钒液流电池中，A、B、C、D分别为、、、
D．放电时，电路中通过电子，理论上，有个由乙池经质子交换膜移向甲池
11．新华网报道，我国固体氧化物燃料电池技术研发取得新突破。科学家利用该科技实现了H2S废气资源回收能量，并H2S得到单质硫的原理如图所示(O2 可以在电解质中自由移动)。下列说法正确的是
A．电极a为电池负极，O2 由电极a流向电极b
B．电路中每流过0.4mol电子，正极消耗2.24LO2
C．电极b上的电极反应：O2+4e－+4H+＝2H2O
D．电极a上的电极反应：2H2S+2O2－－4e－＝S2+2H2O
12．一种水性电解液Zn-MnO2离子选择双隔膜电池如图所示[KOH溶液中， Zn2+以存在]。电池放电时，下列叙述正确的是
A．Ⅱ区的通过交换膜向I区迁移
B．Ⅲ区的K+通过交换膜最终向I区迁移
C．Zn电极反应：Zn+2e-+4OH-=
D．电池总反应：Zn+4OH-+MnO2+4H+=+Mn2++2H2O
13．利用双离子交换膜电解法可以从含硝酸铵的工业废水中生产硝酸和氨，原理如图所示。下列叙述正确的是
A．产品室发生的反应为NH+OH﹣=
B．N室中硝酸溶液浓度a%＞b%
C．a、c为阳离子交换膜，b为阴离子交换膜
D．M、N室分别产生氧气和氢气
14．我国某科研团队借助氧化还原介质RM，将电池的放电电压提高至3V以上，该电池的工作原理如图。下列说法正确的是
A．电极的电势比多孔碳电极的高
B．负极反应：
C．RM和均为该电池反应的催化剂
D．电极每减重7 g，就有22 g 被固定
二、非选择题
15．人们应用原电池原理制作了多种电池，以满足不同的需要。以下每小题中的电池广泛使用于日常生活、生产和科学技术等方面，请根据题中提供的信息，填写空格。
(1)蓄电池在放电时起原电池作用，在充电时起电解池的作用。铅蓄电池在放电时发生的电池反应式为：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。负极反应式为_______；正极反应式为_______。
(2)铁、铜、铝是生活中使用广泛的金属，FeCl3溶液常用于腐蚀印刷电路铜板，其反应过程的离子方程式为_______，若将此反应设计成原电池，则负极所用电极材料为_______，正极反应式为_______。
(3)将铝片和铜片用导线相连，一组插入浓硝酸中，一组插入烧碱溶液中，分别形成了原电池，在这两个原电池中，负极分别为_______。
A．铝片、铜片 B．铜片、铝片 C．铝片、铝片 D．铜片、铜片
写出插入烧碱溶液中形成原电池的负极反应式：_______。
(4)燃料电池是一种高效、环境友好的供电装置，如图是甲烷燃料电池原理示意图，回答下列问题：
①电池的负极是_______(填“a”或“b”)，该极的电极反应式是：_______。
②电池工作一段时间后电解质溶液的pH_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
16．已知铅蓄电池的工作原理为Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O，现用如图装置进行电解(电解液足量)，测得当铅蓄电池中转移0.4mol电子时铁电极的质量减少11.2g。请回答下列问题。
(1)A是铅蓄电池的_______极，铅蓄电池正极反应式为_______，放电过程中电解液的密度_______(填“减小”、“增大”或“不变”)。
(2)Ag电极的电极反应式是_______，该电极的电极产物共_______g。
(3)Cu电极的电极反应式是_______，CuSO4溶液的浓度_______(填“减小”、“增大”或“不变”)
(4)如图表示电解进行过程中某个量(纵坐标x)随时间的变化曲线，则x表示_______。
a.各U形管中产生的气体的体积
b.各U形管中阳极质量的减少量
c.各U形管中阴极质量的增加量
17．I.用如图所示装置做电解实验，a、b、c、d均为铂电极，A槽与B槽选择的溶液足量但不同，可供选择的电解质溶液有：①500mL2mol·L-1CuSO4溶液②500mL2mol·L-1NaCl溶液③500mL2mol·L-1Na2SO4溶液④500mL2mol·L-1AgNO3溶液⑤500mL2mol·L-1CuCl2溶液。
(1)若A槽选择500mL2mol·L-1CuCl2溶液，B槽选择500mL2mol·L-1CuSO4溶液，闭合开关K2，则b极为_______(填阴极”或“阳极”)，与a极现象相同的电极为_______(填“c极”或“d极”)，d极上的电极反应式为_______。
(2)若电解池工作时，a、b、c、d电极均有气体产生，且只有a极产生的是黄绿色气体，则A槽选择的溶液为_______(填标号，下同)，B槽选择的溶液为_______，闭合的开关是_______，相同时间内，a、c电极上产生气体的体积(相同状况)之比为_______。
(3)若A槽选择500mL2mol·L-1AgNO3溶液，B槽选择500mL2mol·L-1CuSO4溶液，闭合开关K1，则析出固体的电极是_______
II.新冠疫情期间，某同学为解决环境卫生消毒问题，设计了一个电解装置，用于制备“84”消毒液的有效成分。
(4)如图所示，则c为电源的_______极；该发生器中发生反应的离子方程式为_______。
18．填空。
(1)人们常用催化剂来选择反应进行的方向。下图所示为一定条件下1molCH3OH与O2发生反应时，生成CO、CO2或HCHO的能量变化图[反应物O2(g)和生成物H2O(g)略去]。
①在一定时间内，在有催化剂作用下，CH3OH与O2反应主要生成_______(填“CO、HCHO”)；
②2HCHO(g)+O2(g)=2CO(g)+2H2O(g) △H=_______。
(2)一种以铜作催化剂可以达到脱硫效果。利用下图所示电化学装置吸收另一部分SO2，并完成Cu的再生。
①写出铜电极上电极反应式_______，
②写出石墨电极上电极反应式_______，
③图中的隔膜为_______交换膜(填“阳离子或阴离子”)；
(3)某人设想以下图所示装置用电化学原理模拟生产硫酸：
①通入O2的电极是_______极，写出该电极上电极反应式_______，
②若此过程中转移了0.2mol电子，则质子膜两侧电解液的质量变化差(△m左-△m右)为_______g(忽略气体的溶解)。(只允许气体通过)
参考答案：
1．D
【详解】A．用惰性电极电解溶液，实际电解：，故A错误；
B． AgCl中滴加KI溶液由白变黄，发生沉淀的转化：，故B错误；
C．向中加入：，故C错误；
D．向溶液中滴加稀硫酸生成硫和二氧化硫：，故D正确；
故选D。
2．D
【分析】废旧铅蓄电池处理后加水通入二氧化硫、加入碳酸铵，PbO2和二氧化硫发生氧化还原反应，四价铅转化为二价铅生成碳酸铅沉淀、二氧化硫转化为硫酸根生成副产品硫酸铵M；碳酸铅加入HBF4得到Pb(BF4)2和二氧化碳气体，Pb(BF4)2电解得到铅；
【详解】A．操作③为分离固液的操作，是过滤，需要用的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒，A正确；
B．HBF4是强酸，和碳酸铅反应生成二氧化碳、水、和Pb(BF4)2，故步骤④发生反应的离子方程式为PbCO3+2H+=Pb2++CO2↑+H2O，B正确；
C．Pb(BF4)2中的铅是+2价，则步骤⑤中在阴极析出，C正确；
D．根据分析可知，副产品M的主要成分是(NH4)2SO4，D错误；
故选D。
3．C
【分析】由图可知，该装置为电解池，与直流电源负极相连的不锈钢电极为阴极，锰离子在阴极得到电子发生还原反应生成锰，电极反应式为Mn2++2e—=Mn，钛电极为阳极，锰离子在阳极失去电子发生氧化反应生成二氧化锰，电极反应式为Mn2+—2e—+2H2O=MnO2+4H+，溶液中硫酸根离子由阴极区经阴离子交换膜进入阳极区。
【详解】A．由分析可知，不锈钢电极为阴极，钛电极为阳极，则内电路中电流由钛电极经硫酸锰溶液流向不锈钢电极，故A正确；
B．由分析可知，钛电极为阳极，锰离子在阳极失去电子发生氧化反应生成二氧化锰，电极反应式为Mn2+—2e—+2H2O=MnO2+4H+，故B正确；
C．由分析可知，不锈钢电极为阴极，钛电极为阳极，电解时溶液中硫酸根离子由阴极区经阴离子交换膜进入阳极区，故C错误；
D．由分析可知，不锈钢电极为阴极，锰离子在阴极得到电子发生还原反应生成锰，电极反应式为Mn2++2e—=Mn，则当电路中有2mole-转移时，阴极生成锰质量为1mol×55g/mol=55g，故D正确；
故选C。
4．C
【分析】a电极上C6H12O6转化为CO2，C元素化合价升高，被氧化，为原电池的负极，电极反应为；b极上硝酸根离子得电子产生氮气，被还原，为原电池的正极，电极反应为；H+定向移动到正极；
【详解】A．a电极上C6H12O6转化为CO2，C元素化合价升高，被氧化，电极反应式为，选项A正确；
B．a电极电极反应式为，b极电极反应式为，根据得失电子守恒可知，左池消耗的与右池消耗的的物质的量之比为，选项B正确；
C．b极电极方程式为：，当生成标准状况下气体使转移电子数为，但选项中为说明标准状况下，选项C错误；
D．b极为正极，若用该电池对铅蓄电池进行充电，b极接铅蓄电池的正极，即极，选项D正确；
答案选C。
5．B
【详解】A．铜板打上铁铆钉后，铁、铜与水膜形成原电池，铜做正极被保护，则铜板不易被腐蚀，故A错误；
B．钢闸门与电源的负极相连防止钢闸门腐蚀的方法为外加直流电源的阴极保护法，故B正确；
C．金属M比铁活泼，在潮湿的环境中M与铁构成原电池，M做负极被损耗，则电子由金属M流出，故C错误；
D．由图可知，与电源负极相连的铁管道为电解池的阴极，水在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，电极反应式为2H2O+2e—=2OH—+H2↑，故D错误；
故选B。
6．C
【详解】A．电镀池中，镀件作阴极，与电源的负极相连，故A错误；
B．要把铜从铜盐中置换铜出来，铜离子发生还原反应生成金属铜，镀件做还原剂，故B错误；
C．根据图示信息，pH=8﹣9之间，反应速率为0，所以要使反应停止，调节溶液的pH至8﹣9 之间，故C正确；
D．同等条件下，电化学反应速率比化学反应快，故D错误；
选C。
7．B
【详解】A．在两种原电池装置中，Zn为负极，Cu为正极，Zn电极的电势低于Cu电极，A项正确；
B．Cu电极区中的溶液B为硫酸盐溶液，即为硫酸铜，应该是铜离子得电子，B项错误；
C．①中Zn电极为负极，离子向Zn电极迁移；②中Cu电极为正极，盐桥中向Cu电极迁移，C项正确；
D．装置②中，Zn不与CuSO4溶液接触，从而尽可能将化学能转化为电能，因此装置②产生的电能比装置①更多，D项正确。
答案选B。
8．D
【详解】A． 电极Ⅰ、电极Ⅱ均为Fe，A为NaCl溶液，阳极铁失去电子被氧化得到亚铁离子，阴极水提供的氢离子得电子产生氢气和氢氧根，离子定向移动，则两电极间可能会出现白色沉淀氢氧化铁，A正确；
B． 电极Ⅰ、电极Ⅱ均为石墨，A为溶液，电极Ⅱ为阳极，氯离子放电产生氯气，氯气溶于水且氧化亚铁离子，则电极Ⅱ附近溶液变成黄绿色，B正确；
C． 该装置用于保护某钢铁制品时，钢铁制品应与电极Ⅰ连接即作阴极，该方法叫做外加电流的阴极保护法，C正确；
D．电解精炼铜时，不纯的铜作阳极，粗铜中比铜活泼的有Zn、Fe、Ni等，它们在阳极失去电子被氧化，阳极主要反应为Cu－2e－=Cu2＋，其它电极反应式有：Zn－2e－=Zn2＋、Fe－2e－=Fe2＋、Ni－2e－=Ni2＋，由电极上电子数守恒可知，电极Ⅰ增加的质量和电极Ⅱ减轻的质量不相等，D不正确；
答案选D。
9．C
【分析】收集废热时，K2Ni[Fe(CN)6]的一极为阳极，电极反应为K2Ni[Fe(CN)6]-e-= KNi[Fe(CN)6]+K+，AgCl-极为阴极，电极反应为AgCl+e-=Ag+Cl-。低温工作时，Ag电极为负极，电极反应为Ag-e-+Cl-=AgCl，KNi[Fe(CN)6]电极为正极，电极反应为KNi[Fe(CN)6]+e-+K+= K2Ni[Fe(CN)6]。
【详解】A．收集废热时，阴极电极反应为AgCl+e-=Ag+Cl-，AgCl转化为Ag和Cl-，阴极上附着的AgCl减少，A正确；
B．收集废热时，阳极电极反应式为K2Ni[Fe(CN)6]-e-= KNi[Fe(CN)6]+K+，B正确；
C．低温工作时，Ag电极为负极，电解质溶液中的阳离子向正极移动，K+通过多孔隔膜移向KNi[Fe(CN)6]电极，C错误；
D．低温工作时，负极上Ag-e-+Cl-=AgCl，Ag电极增重7.1g，说明有0.2molCl-参与反应，则理论上外电路中转移电子为0.2mol，D正确；
故答案选C。
10．C
【分析】在铁铬液流电池中，因为氧化性：，放电时，甲池为正极反应为：，乙池为负极，发生反应为：，所以充电时，甲池接电源的正极，为阳极，乙接电源的负极，为阴极；若换成全钒液流电池，放电时，甲池为正极，，为，乙池负极，反应为：，为。
【详解】A．在铁铬液流电池中，因为氧化性：，放电时，甲池为正极反应为：，乙池为负极，发生反应为：，所以充电时，甲池中a接电源的正极，为阳极，乙池中b接电源的负极，为阴极，A正确；
B．根据以上分析，放电时乙池为负极，发生反应为：，B正确；
C．若换成全钒液流电池，放电时，甲池为正极，，为，乙池负极，反应为：，为，所以A、B、C、D分别为、、、，C错误；
D．放电时，a为正极，b为负极，阳离子向正极移动，所以向甲池移动，若电路中通过电子，理论上，有个由乙池经质子交换膜移向甲池，D正确；
故选C。
11．D
【分析】根据原理图得出负极H2S即电极a失电子发生氧化反应，正极O2即电极b得电子发生还原反应，以此解答该题。
【详解】A．负极H2S即电极a失电子发生氧化反应，则电极a为电池的负极，O2 由b电极流向电极a，故A错误；
B．正极O2即电极b得电子发生还原反应，电极反应为：O2+4e－＝2O2－，所以电路中每流过0.4mol电子，正极消耗0.1molO2，由于不确定状态，体积不一定是2.24L，故B错误；
C．电极b为O2得电子发生还原反应，电极反应为：O2+4e－＝2O2－，故C错误；
D．电极a失电子发生氧化反应，则电极反应为：2H2S+2O2－－4e－＝S2+2H2O，故D正确。
故选D。
12．D
【分析】根据图示的电池结构和题目所给信息可知，Ⅲ区Zn为电池的负极，电极反应为Zn-2e-+4OH-=Zn(OH)，Ⅰ区MnO2为电池的正极，电极反应为MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O；电池在工作过程中，阳离子向正极迁移、阴离子向负极迁移，因此Ⅰ区的SO向Ⅱ区移动，Ⅲ区的K+向Ⅱ区移动；
【详解】A．根据分析，Ⅱ区的向Ⅲ区移动，但是不能通过阳离子交换膜，A错误；
B．根据分析，Ⅲ区的K+通过交换膜Ⅱ区移动，不能通过阴离子交换膜向I区迁移，B错误；
C．根据分析，Zn电极反应：Zn-2e-+4OH-=，C错误；
D．根据正、负极电极分析，电池总反应：Zn+4OH-+MnO2+4H+=+Mn2++2H2O，D正确；
故选D。
13．A
【分析】该装置用电解法可以从含硝酸铵的工业废水中生产硝酸和氨，M室为阴极室，电极反应为，a膜为阴离子交换膜，M室的OH-通过a膜进入产品室，b膜为阳离子交换膜，NH通过b膜进入产品室，产品室发生反应NH+OH﹣=，N室为阴极室，电极反应为，c膜为阴离子交换膜，NO通过c膜进入N室，N室为硝酸溶液，电解后浓度增大。
【详解】A．由分析知，产品室发生的反应为NH+OH﹣=，故A正确；
B．由分析知，N室为硝酸溶液，电解后浓度增大，故N室中硝酸溶液浓度a%＜b%，故B错误；
C．a、c为阴离子交换膜，b为阳离子交换膜，故C错误；
D．M、N室分别产生氢气和氧气，故D错误；
故选A。
14．B
【分析】由图可知，原电池中阳离子向正极移动，则左侧电极为负极、右侧电极为正极。
【详解】A．电极为负极、多孔电极为正极，故电极的电势比多孔碳电极的低，A错误；
B．左侧电极为负极，失去电子发生氧化反应，负极反应：，B正确；
C．由图可知，RM为该电池反应的催化剂，为该电池反应的中间产物，C错误；
D．由负极电极反应可知，电极每减重7 g则转移1mol电子，反应中碳元素化合价由+4变为+3，则根据电子守恒可知，有1mol即44 g被固定，D错误；
故选B。
15．(1) Pb+SO-2e-=PbSO4 PbO2+SO+4H++2e-=PbSO4+2H2O
(2) 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ Cu 2Fe3++2e-=2Fe2+
(3) B Al+4OH--3e-=AlO+2H2O
(4) a CH4+10OH--8e-=CO+7H2O 减小
【详解】（1）铅蓄电池的电池总反应式为：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，依据反应的总电池反应，反应中Pb元素化合价升高的在负极失电子发生氧化反应，其电极反应为：Pb+ SO-2e-=PbSO4，PbO2中元素化合价降低的是在正极得到电子发生还原反应生成硫酸铅，电极反应为：PbO2+SO+4H++2e-=PbSO4+2H2O；
（2）Fe3+有强氧化性，能把金属铜氧化成铜离子，自身被还原成 Fe2+，反应方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，设计成原电池时，Cu在负极上发生氧化反应，正极上三价铁离子得电子发生还原反应，其正极上的电极反应式为2Fe3++2e-=2Fe2+；
（3）将铝片和铜片用导线相连，一组插入浓硝酸中，铝钝化，所以Cu失电子作负极，一组插入烧碱溶液中，Cu与氢氧化钠不反应，Al失电子作负极，故选B；
碱性条件下，Al失电子生成偏铝酸根离子，其电极反应为：Al+4OH--3e-= AlO+2H2O；
（4）①碱性甲烷燃料电池中通入甲烷的一极a为原电池的负极，该极上是燃料发生失电子的氧化反应，即CH4+10OH--8e-= CO+7H2O；
②在碱性溶液中，甲烷燃料电池的总反应式为CH4+2O2+2OH-= CO+3H2O，电池工作一段时间后，由于氢氧根离子被消耗，所以电解质溶液的pH会减小。
16．(1) 负 PbO2+4H++SO+2e-=PbSO4+2H2O 减小
(2) 2H++2e-=H2↑ 0.4
(3) Cu-2e-=Cu2+ 不变
(4)b
【详解】（1）当铅蓄电池中转移0.4mol电子时铁电极的质量减小11.2g，说明铁作阳极，银作阴极，阴极连接原电池负极，所以A是负极，B是正极；正极上二氧化铅得电子发生还原反应，电极反应式为PbO2+4H++SO+2e-=PbSO4+2H2O，电解过程中硫酸被反应掉，电解液的密度变小。
（2）银作阴极，电解稀硫酸时，阴极上氢离子放电生成氢气，电极反应式为2H＋+2e－=H2↑，生成氢气的质量0.4mol÷2×2g·mol－1=0.4g；
（3）Cu电极为阳极，失去电子发生氧化反应，电极反应式是Cu－2e－=Cu2＋，Zn电极上的反应是Cu2＋+2e－=Cu，Cu电极溶解的铜和Zn电极析出的铜相等，CuSO4溶液的浓度不变。
（4）a．右边U形管不析出气体，左边U形管析出气体，所以稀硫酸析出气体体积大于硫酸铜溶液，故a错误；
b．当转移相等电子时，溶解金属的物质的量相等，铜的摩尔质量大于铁，所以右边U形管阳极减少的质量大于左边U形管阳极减少的质量，故b正确；
c．当转移相等电子时，析出物质的物质的量相等，但铜的摩尔质量大于氢气，所以左边U形管析出氢气的质量小于右边U形管析出铜的质量，故c错误；
故选b。
17．(1) 阳极 c极 4OH--4e-=2H2O+O2↑或2H2O-4e-=O2↑+4H+
(2) ② ③ K1 2：1
(3)b极、d极
(4) 负 (或；)
【详解】（1）闭合开关K2,a与电源负极相连，a为阴极，b为阳极；a的电极反应为：，现象为电极上产生红色固体；在B池中，c电极为阴极，发生反应，现象为电极上产生红色固体，故a电极和c电极现象相同；d电极为电解溶液的阴极反应：。
（2）a、b、c、d电极均有气体产生，且只有a极产生的是黄绿色气体，A槽选择的溶液为,B槽选择的溶液溶解；因为a电极产生，所以a为阳极，因此闭合开关K1；a电极发生反应：，c电极为电解溶液的阳极发生反应：，根据得失电子守恒，生成的和体积(相同状况)之比为2:1。
（3）A槽选择500mL2mol·L-1AgNO3溶液，B槽选择500mL2mol·L-1CuSO4溶液，闭合开关K1，a极为阳极，发生反应：，b极为阴极，发生反应：，c电极为阳极，发生反应：，d为阴极，发生反应：，析出固体的电极是b极、d极。
（4）利用该装置制备溶液，d极产生，c电极上产生和，故c为电源的负极，该容器中发生的反应为：(或；)
18．(1) HCHO -470kJ/mol
(2) Cu2++2e-=Cu 2H2O+SO2-2e-=+4H+ 阳离子
(3) 正 O2+4e-+4H+=2H2O 4.4
【详解】（1）①根据图象可以看出有催化剂时转化成甲醛活化能最低，故使用催化剂时主要产物为HCHO；②2HCHO（g）+O2（g）═2CO（g）+2H2O（g）该反应为放热反应，△H=-2（676-158-283）kJ mol-1=-470kJ mol-1。
（2）石墨电极为阳极，铜电极为阴极，SO2在石墨电极上失去电子生成，铜离子由左侧通过隔膜到右侧，在铜电极上得电子生成单质铜，所以隔膜应为阳离子交换膜，且铜电极反应式为Cu2++2e-=Cu，石墨电极反应式为SO2-2e-+2H2O=+4H+。
（3）①氧气中氧元素化合价降低发生还原反应，故通入O2的电极是正极，电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O；
②左侧电极反应式为SO2-2e-+2H2O=+4H+，左侧产生的部分氢离子通过质子交换膜移向右侧，右侧氧气获得电子，酸性条件下生成水，电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O，若此过程中转移了0.2mol电子，则通过质子交换膜的氢离子为0.2mol，根据电子转移守恒，反应的二氧化硫物质的量为0.2mol 2=0.1mol，质量为0.1mol×64g/mol=6.4g，反应的氧气物质的量为0.2mol 4=0.05mol，质量为0.05mol×32g/mol=1.6g，则质子膜两侧电解液的质量变化差：△m左 △m右=m(SO2) m(H+) [m(O2)+m(H+)]=6.4g 1.6g 2×0.2mol×1g/mol=4.4g；
