第四章 化学反应与电能测试题
一、选择题
1．化学与生产、生活密切相关，下列说法正确的是
A．聚乙炔可用于制备导电高分子材料
B．在船体镶锌块作正极，以防船体被腐蚀
C．骨头中含有的碳酸钙属于弱电解质
D．干冰的硬度与冰相似，因此两者均具有较好的稳定性
2．关于铅酸蓄电池的说法正确的是
A．在放电时，正极发生的反应是Pb(s)＋(aq)-2e-=PbSO4(s)
B．在放电时，该电池的负极材料是铅板
C．在充电时，电池中硫酸的浓度不断变小
D．在放电时，负极质量减轻
3．化学与社会、生活、生产密切相关，下列有关说法正确的是
A．漂白粉可用于游泳池杀菌消毒
B．菜刀洗净后擦干主要是为了防止发生化学腐蚀
C．安装煤炭燃烧过程的“固硫”装置，主要是为了提高煤的利用率
D．区分食盐是否加碘的方法是向食盐溶液中加少量淀粉，观察是否变蓝
4．中国科学家最近开发了种从空气中提取水制取H2的新技术，即利用太阳能风能等绿色能源驱动电解槽装置吸收空气中的水分并将获得的水分解成H2和O2。下列说法正确的是
A．该装置工作时仅涉及两种能量转化
B．阳极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2↑
C．该装置获得H2、O2的物质的量之比为2：1
D．该装置工作时阳离子向阳极迁移
5．电解法制取Na2FeO4的总反应为，工作原理如图所示。已知：Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，易被H2还原。下列叙述正确的是
A．铁电极做阳极，发生还原反应
B．Ni电极发生的反应为：
C．通电后Na+向右移动，阴极区Na+浓度增大
D．当电路中通过1 mol电子时，阴极区有11.2 L H2生成
6．染料敏化电池展现出广阔的应用前景，某染料敏化电池如图所示。下列说法错误的是
已知：1个光子理论上可以转化为一个电子。
A．电极为该电池的正极
B．该电池实现了太阳能转化为电能
C．该电池工作一段时间后需补充
D．若用该电池电解水，当光电转化效率为5%时，每分钟该电池接受光子，电解效率为80%，则10分钟后消耗的水的质量为
7．下列说法正确的是
A．漂粉精的主要成分为Ca(ClO)2
B．18世纪70年代，瑞典科学家舍勒首次发现并命名了氯元素
C．SO2有毒，所以不能使用SO2漂白食品
D．当NaCl溶液插入电极并接通电源时，带正电荷的水合钠离子向与电源正极相连的电极移动
8．是阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．32g硫在足量的氧气中充分燃烧，转移电子数为
B．25℃时，pH=13的NaOH溶液中含有的数目为
C．电解精炼铜时，当电路中转移个电子，阴极析出32g铜
D．标准状况下溶于水，溶液中、和HClO的微粒数之和为
9．右图是土豆电池的示意图。土豆电池工作时，下列有关说法正确的是
A．Fe用作正极
B．Cu片质量减少
C．电子由Fe并经导线流向Cu片
D．实现了电能向化学能的转化
10．化学知识无处不在，下列家务劳动不能用对应的化学知识解释的是
选项 家务劳动 化学知识
A 用温热的纯碱溶液清洗油污 油脂在热的纯碱溶液中更易发生水解
B 白醋除去水垢中的CaCO3 醋酸酸性强于碳酸
C “84消毒液”稀释后拖地 利用NaClO溶液的碱性消毒杀菌
D 餐后将洗净的铁锅擦干 减缓铁的锈蚀
A．A B．B C．C D．D
11．化学与生活联系紧密。下列有关叙述错误的是
A．废旧镍镉电池属于有害垃圾 B．CO2排放过多会导致温室效应
C．钢铁在潮湿环境中易发生电化学腐蚀 D．BaCO3可用作医疗上肠胃检查的“钡餐”
12．下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是
A．钢铁发生电化学腐蚀时，负极反应为Fe－3e－=Fe3＋
B．镀锡铁制品和镀锌铁制品的镀层破损时，镀锡铁制品中铁的腐蚀速率更快
C．在轮船船体四周镶嵌锌块保护船体不受腐蚀的方法叫阳极电化学保护法
D．不锈钢有较强的抗腐蚀能力是因为在钢铁表面镀上了铬
13．下列说法不正确的是
A．氯化钠可用于制备纯碱 B．通过纤维燃烧产生的气味可鉴别羊毛和丙纶
C．电解溶液制金属 D．焚烧垃圾会产生有毒的二噁英()
14．下列说法正确的是（ ）
A．煤是无机化合物，天然气和石油是有机化合物
B．氢能属于可再生能源
C．现实生活中，化学腐蚀现象比电化学腐蚀现象更严重
D．铅蓄电池属于一次电池
15．用废旧硬质刀具(含碳化钨、钴、铁)回收金属钻，工艺流程如图。下列说法错误的是
A．“电解”时硬质刀具做阳极，气体为
B．洗涤不充分不影响最终产品的纯度，但会污染环境
C．“焙烧”时发生的主要反应为
D．还原性：
二、填空题
16．锌-空气电池(如图所示)适宜用作城市电动车的动力电源。回答下列问题。
(1)放电时，锌为_______极，石墨电极的电极反应式为_______，溶液中的OH-向_______移动。
(2)理论上，当锌电极转移电子2mol时，参与反应的O2的体积在标准状况下为_______。
17．完成下列填空
(1)高铁电池是一种新型可充电电池，与普通电池相比，该电池能较时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为：3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH，请回答下列问题：
①高铁电池的负极材料是_______。
②放电时，正极发生_______(填“氧化”或“还原”)反应。已知负极电极反应式为：Zn 2e- ＋2OH- = Zn(OH)2，则正极电极反应式为_______。
③放电时，_______(填“正”或“负”)极附近溶液的碱性增强。
(2)某种燃料电池的工作原理如图所示，a、b均为惰性电极。
①使用时，空气从_______口通入(填“A”或“B”)；
②假设使用的“燃料”是甲醇，a极的电极反应式为_______。
(3)氧化还原滴定与中和滴定类似，指的是用已知浓度的氧化剂(还原剂)溶液滴定未知浓度的还原剂(氧化剂)溶液。现有酸性溶液和未知浓度的无色溶液，已知二者发生氧化还原反应的离子方程式是，通过滴定实验测定溶液的浓度。完成下列问题：
①该滴定实验_______(填“需要”或“不需要”)指示剂，滴定终点的现象为_______。
②滴定前平视酸性溶液的液面，读数为amL，滴定后俯视液面，读数为bmL，则比实际消耗的溶液体积_______(填“偏大”或“偏小”)。则根据计算得到的待测液浓度比实际浓度_______(填“偏大”或“偏小”)。
18．电解制备，其工作原理如图所示。为使电解产物全部转化为，需补充物质A。A是_______，说明理由：_______。
19．电解原理在化学领域应用广泛如图1表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请完成以下问题：
+
(1)若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液：
①在X极附近观察到的现象是______________；_______ ．
②电解一段时间后，该反应总离子方程式_______；
(2)若用该装置电解精炼铜，电解液a选用CuSO4溶液，则：X电极的材料是_______，电解一段时间后，CuSO4溶液浓度_______(填“增大”、减小”或“不变”)。
(3)下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是：____；
(4)如图， 水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：
若试管内液面上升，则正极电极反应式为：______________________ 。
20．在如图所示的三个烧杯中均盛有足量的氯化铜溶液。请按要求回答下列问题：
(1)A、B、C三个装置中属于电解池的是______。
(2)A池中Cu是______极，A池中Cl-移向___________极(填“Zn”或“Cu”)，总反应的离子方程式为___________。
(3)B池中C电极上发生___________反应(填“氧化”或“还原”)，B池中总反应的化学方程式为___________。
(4)C池中Cu是___________极，电极反应为___________，反应过程中c(Cu2＋)___________(填“变大”“变小”或“不变”)。
21．X、Y、Z、L、M五种元素的原子序数依次增大。X、Y、Z、L是组成蛋白质的基础元素，M是地壳中含量最高的金属元素。回答下列问题：
(1)五种元素的原子半径从大到小的顺序是___________(用元素符号表示)。
(2)X与Z形成的3∶1的化合物A，它与Z的最高价氧化物对应的水化物B反应的化学方程式___________，该水溶液显____性，用离子方程式解释原因________。
(3)硒是人体必需的微量元素，与L同一主族，其最高价氧化物对应的水化物化学式为_____。该元素固体单质与H2反应生成0.5 mol气态氢化物时吸收了14.87kJ的热量，请写出1mol该物质与氢气化合的热化学方程式_____________ 。
(4)用M单质作阳极，石墨作阴极，NaHCO3溶液作电解液进行电解，生成难溶物R，R受热分解生成化合物Q 。写出阳极生成R的电极反应式：_________；由R生成Q的化学方程式：___。
22．金属腐蚀现象遍及国民经济和国防建设各个领域，危害十分严重。近几十年来，金属的腐蚀与防腐已成为一门独立的综合性边缘学科。某实验小组利用如图所示装置进行铁的电化学腐蚀原理及防护的探究实验：
(1)已知，Fe2+遇K3[Fe(CN)6]溶液生成蓝色沉淀。
小组同学认为以下两种检验方法，均能证明铁发生了吸氧腐蚀。
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 碳棒附近溶液变红
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用电极反应式解释实验i中的现象：___________。
②查阅资料：K3[Fe(CN)6]具有氧化性。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___________。
③为进一步探究K3[Fe(CN)6]的氧化性对实验ii结果的影响，进行下列实验，几分钟后的记录如下：
实验 胶头滴管 试管 现象
0.5 mol/L K3[Fe(CN)6]溶液 iii.蒸馏水 无明显变化
iv.溶液 铁片表面产生大量蓝色沉淀
v.溶液 无明显变化
a． 以上实验表明：在Cl-存在条件下，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___________。
(2)实验二：乙小组同学向如图所示装置的容器a、b中分别加入30 mL3.5%的NaCl溶液，闭合K，电流计指针未发生偏转。加热容器a，电流计指针向右偏转。
①分别取少量容器a、b中的溶液于试管中，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，容器a中的溶液所在的试管中出现蓝色沉淀，容器b中的溶液所在的试管中无变化，容器b中铁片做___________极。
②加热后，电流计指针发生偏转的原因可能是___________。
(3)金属阳极钝化是一种电化学防护方法。将Fe作阳极置于H2SO4溶液中，一定条件下，Fe钝化形成致密Fe3O4氧化膜，试写出该阳极的电极反应式___________。
【参考答案】
一、选择题
1．A
解析：A．聚乙炔用I2做掺杂后可制备导电高分子材料，叙述正确，故A正确；
B．在船体镶锌块作负极，以防船体被腐蚀，故B错误；
C．虽然碳酸钙是难溶的，但是它溶解的那一小部分是完全电离的，依然属于强电解质；故C错误；
D．干冰中的CO2分子之间只存在范德华力，干冰稳定性差，冰之间存在氢键，冰稳定性好，故D错误；
故答案选A。
2．B
解析：A．在放电时，负极发生的反应是Pb(s)＋(aq)-2e-=PbSO4(s)，故A错误；
B．铅蓄电池中铅作负极，二氧化铅作正极，故B正确；
C．充电时，电池反应为：，由反应可知硫酸浓度不断增大，故C错误；
D．放电时，负极发生的反应是Pb(s)＋(aq)-2e-=PbSO4(s)，由反应可知负极质量增加，故D错误；
故选：B。
3．A
解析：A．漂白粉溶液中次氯酸根离子水解生成次氯酸，具有强氧化性，可用于游泳池杀菌消毒，A正确；
B．菜刀洗净后擦干是为了防止发生吸氧腐蚀生锈，发生电化学腐蚀，B错误；
C．安装煤炭燃烧过程的“固硫”装置，是为了防止产生二氧化硫污染空气，C错误；
D．淀粉遇碘变蓝，但食盐中为碘酸钾，不是碘单质，因此用淀粉无法检验，D错误；
答案选A。
4．C
解析：A．该装置工作时仅涉风能转化为电能、太阳能转化为电能以及电能再转化为化学能三种能量转化，故A错误；
B．阳极水失去电子转化为氧气，电极方程式为：2H2O-4e-=4H++O2↑，故B错误；
C．该装置分解水的总方程式为：2H2O= O2↑+ 2H2↑，获得H2、O2的物质的量之比为2：1，故C正确；
D．电解池工作时阳离子向阴极迁移，故D错误；
故选C。
5．B
解析：A．铁电极与电源正极相连，为阳极，发生氧化反应，生成，故A错误；
B．Ni电极为阴极，发生的反应为：，B正确；
C．为保障阳极区的强碱性条件，该电解池中离子交换膜只能是阴离子交换膜，因此通电后，阴极区的 OH－向左移动，故C错误；
D．当电路中通过l mol电子的电量时，生成 0.5 mol氢气，温度压强不知，无法计算气体的体积，故D错误；
故选B。
6．C
解析：A．由图中信息可知电子由TiO2光敏电极经导线流入Pt电极，Pt电极作正极，故A正确；
B．该电池实现光子转化为电子，将太阳能转化为电能，故B正确；
C．在电极上发生反应：，在光敏电极上发生反应：，因此不需要补充，故C错误；
D．该电池每分钟接受0.01mol光子，实际转化成的电子的物质的量为0.0005mol，结合电解效率可知参与电解过程的电子物质的量为0.0004mol，则10分钟转移电子0.004mol，每电解1mol水消耗2mol电子，则转移0.004mol电子消耗水的物质的量为0.002mol，水的质量为0.036g，故D正确；
故选：C。
7．C
解析：A．漂粉精的主要成分为Ca(ClO)2和CaCl2，有效成分为Ca(ClO)2，A错误；
B．瑞典化学家舍勒发现氯气，英国化学家戴维命名了氯气，B错误；
C．SO2有毒，所以不能用于漂白食品，C正确；
D．当在NaCl溶液中插入电极并接通电源时，水合钠离子移向负电荷较多的阴极，阴极与电源负极相连，D错误；
答案选C。
8．C
解析：A．32g硫的物质的量为1mol，而硫在氧气中反应变为+4价，故1mol硫反应后转移个电子，故A错误；
B．溶液体积未知，无法计算的数目，故B错误；
C．电解精炼铜时，阴极电极方程式为：Cu2++2e-=Cu，当电路中转移个电子，阴极析出0.5mol Cu，质量为0.5mol×64g/mol=32g，故C正确；
D．标准状况下的物质的量为0.5mol，溶于水后由物料守恒可知，1mol=n(Cl)=2n()+n()+n()+n(HClO)，则溶液中、和HClO的微粒数之和小于，故D错误；
故选C。
9．C
解析：A．Fe作原电池的负极，A错误；
B．Cu片的质量不变，B错误；
C．电子由负极经导线流向正极，因此电子由Fe并经导线流向Cu片，C正确；
D．原电池实现了化学能向电能的转化，D错误。
故答案为C。
10．C
解析：A．油脂在NaOH溶液中发生水解，生成易溶于水的高级脂肪酸钠和甘油，碳酸钠属于强碱弱酸盐，溶液中存在CO+H2OHCO+OH-，盐类水解是吸热反应，升高温度，促进水解，溶液碱性增强，更易促进油脂的水解，故A不符合题意；
B．白醋成分是醋酸，白醋能除去水垢中的碳酸钙，利用酸性强的制取酸性弱的，从而说明醋酸的酸性强于碳酸，故B不符合题意；
C．“84”消毒液有效成分是NaClO，利用NaClO强氧化性消毒杀菌，故C符合题意；
D．铁在潮湿环境中易发生吸氧腐蚀或析氢腐蚀形成铁锈，水膜是形成铁-碳-电解质溶液无数微小原电池的必要条件之一，餐后将洗净的铁锅擦干可减缓铁的锈蚀，故D不符合题意；
答案为C。
11．D
解析：A．废旧镍镉电池中含有的镍、镉都是重金属，会污染环境，所以废旧镍镉电池属于有害垃圾，A正确；
B．CO2能吸收地面的长波辐射，并能防止热量散失，从而使大气不断变暖，所以CO2排放过多会导致温室效应，B正确；
C．在潮湿环境中，钢铁中的Fe、C与浮在表面的水膜易形成原电池，从而发生电化学腐蚀，C正确；
D．BaCO3易溶于胃酸，并使人发生中毒，所以不可用作医疗上肠胃检查的“钡餐”，D错误；
故选D。
12．B
解析：A．钢铁发生电化学腐蚀时，负极反应为Fe－2e－=Fe2＋，A项错误；
B．镀锡铁制品与镀锌铁制品都可以组成原电池，由于铁的活泼性强于锡，镀锡铁制品中铁为负极，加快自身腐蚀；而镀锌铁制品中，锌的活泼性大于铁，铁为正极得到保护，B项正确；
C．在轮船船体四周镶嵌锌块保护船体不受腐蚀，利用的是原电池原理，该方法叫牺牲阳极的阴极保护法，C项错误；
D．不锈钢有较强的抗腐蚀能力是因为在钢铁内部加入了镍、铬金属，改变了金属的内部结构所致，D项错误；
答案选B。
13．C
解析：A．氨碱工业制纯碱利用的就是饱和食盐水、大量与大量气体获得固体，再利用对热不稳定从而获得，A正确；
B．羊毛的成分为蛋白质，燃烧时有烧焦羽毛的气味，燃烧后可以提捏成灰，而丙纶为合成纤维，燃烧后变成硬块，故可以区分，B正确；
C．电解溶液的化学方程式为，要制备金属Mg需要电解无水的，化学方程式为，C错误；
D．垃圾中普通存在氯元素，燃烧时容易产生二噁英，D正确；
故合理选项为C。
14．B
解析：A．煤是多种有机物和无机物的混合物，主要成分是碳单质，不是化合物，选项A错误；
B．氢能能通过电解水等方法获得，属于可再生能源，选项B正确；
C．电化学腐蚀加速负极金属被腐蚀，比化学腐蚀快，危害更大，选项C错误；
D．铅蓄电池为可充电电池，可以重复使用，不属于一次电池，选项D错误；
答案选B。
15．D
【分析】用废旧硬质刀具回收金属钻，首先用盐酸提供的酸性条件下进行电解，其中钴和铁被溶解，用过氧化氢将二价铁氧化为三价铁，通入氨气将其沉淀，随后加入碳酸铵形成碳酸钴，焙烧后得到氧化钴，再用一氧化碳还原可以得到单质钴，以此解题。
解析：A．“电解”时硬质刀具做阳极，失去电子被氧化为Fe2+和Co2+，阴极为H+放电得到H2，故A正确；
B．洗涤CaC2O4不充分，会附着氯化铵，在焙烧时氯化铵会分解生成氨气和氯化氢，污染环境，故B正确；
C．由图可知，“焙烧”时发生的主要反应为：，故C正确；
D．由除杂步骤可知Fe2+与H2O2反应生成Fe3+，而Co2+未反应，因此还原性：，故D错误；
故选D。
二、填空题
16．(1) 负 O2+2H2O+4e－=4OH－ Zn电极
(2)11.2 L
解析：（1）锌是活泼的金属，放电时，锌为负极，石墨电极为正极，氧气得到电子，电极反应式为O2+2H2O+4e－=4OH－，原电池中阴离子向负极移动，则溶液中的OH－向Zn电极移动。
（2）理论上，当锌电极转移电子2mol时，根据O2+2H2O+4e－=4OH－可知消耗0.5mol氧气，则参与反应的O2的体积在标准状况下为0.5mol×22.4L/mol＝11.2L。
17．(1) Zn 还原 正
(2) B
(3) 不需要 当滴入最后一滴KMnO4溶液时，混合溶液由无色变为浅紫色且半分钟内不褪色 偏小 偏小
解析：（1）①高铁电池的总反应可知，放电时Zn失去电子，发生氧化反应，故负极材料是Zn；
②原电池放电时，正极发生还原反应，已知负极电极反应式为：Zn 2e- ＋2OH- = Zn(OH)2，则正极电极反应式为；
③根据电极反应可知正极的电极反应为：，正极产生OH-，放电时正极附近的碱性增强；
（2）①根据图可知原电池的电子从负极流向正极，故a为负极，b为正极，燃料电池中燃料应该在负极反应，氧化剂在正极反应，故空气从B口通入；
②甲醇做燃料，甲醇在负极失去电子，即a极的电极反应式为；
（3）①该滴定实验不用指示剂，因为MnO全部转化为Mn2+时紫色退去，即根据高锰酸钾溶液自身颜色的变化即可判断，现象比较明显，故答案为：不需要、当滴入最后一滴KMnO4溶液时，混合溶液由无色变为浅紫色且半分钟内不褪色；
②滴定前平视KMnO4液面，刻度为amL，滴定后俯视液面刻度为bmL，读数偏小，则
(b-a)mL比实际消耗KMnO4溶液体积偏小；根据(b-a)mL 计算得到的待测浓度，造成V(标准)偏小，根据分析，可知c(待测)偏小，故答案为：偏小、偏小。
18． 根据反应，电解产生的多
解析：由图知，阴极的NO被还原为，阳极的NO被氧化为，阳极反应式为，阴极反应式为。由得失电子守恒可得总反应为，补充适量可以使电解产生的转化为，故A是，理由为根据反应，电解产生的多。
19．(1) 有气泡生成 溶液变为红色
(2) 精铜 减小
(3)(5)(2)(1)(3)(4)
(4)
解析：（1）①X为阴极，阴极反应式为 ，在X极附近观察到的现象是有气泡生成，溶液变为红色；
②Y是阳极，阳极反应为，该反应总离子方程式；
（2）若用该装置电解精炼铜，电解液a选用CuSO4溶液，粗铜作阳极、精铜作阴极， X是阴极，X电极的材料是精铜；阴极反应式为，阳极主要反应式为，另外阳极还有比铜活泼的金属失电子，根据电子守恒，CuSO4溶液浓度减小；
（3）(1)是化学腐蚀；(2)构成原电池，Fe为负极，铁被腐蚀；(3) 构成原电池，Fe为正极，铁被保护，属于牺牲阳极的阴极保护法；(4)构成电解池，铁为阴极，属于外加电流阴极保护法；(5) 构成电解池，铁为阳极，铁失电子被腐蚀；Fe片腐蚀由快到慢的顺序是(5)(2)(1)(3)(4)；
（4）若试管内液面上升，说明反应消耗氧气，发生吸氧腐蚀，则正极电极反应式为。
20．(1)BC
(2) 正 Zn Cu2＋＋Zn=Zn2＋＋Cu
(3) 还原 CuCl2Cl2↑＋Cu
(4)阳 Cu-2e-=Cu2＋ 不变
解析：（1）B、C装置都有外接电源，所以是把电能转化为化学能的装置，属于电解池，A装置没有外接直流电源，属于化学能变为电能装置，属于原电池，故此处填BC；
（2）A装置是原电池，较活泼的金属锌作负极，铜作正极；溶液中的氯离子向负移动，即向锌极移动；锌和铜离子发生氧化还原反应生成锌离子和铜单质，总反应离子方程式为：Zn+Cu2+=Cu+Zn2+；故此处依次填：正极、Zn、Zn+Cu2+=Cu+Zn2+；
（3）B电解池中，C连接外加电源的负极，所以C是阴极，阴极上得电子发生还原反应，此时Cu2+在阴极得电子生成Cu，Cl-在阳极失电子转化为Cl2，故B池总反应化学方程式为：CuCl2Cl2↑＋Cu；
（4）C装置为电解池，铜连接外加电源的正极，所以是阳极，铜是活泼电极，所以电解池工作时，阳极上铜失电子生成铜离子而不是溶液中阴离子失电子，电极反应式为Cu-2e-=Cu2+；阴极上铜离子得电子生成铜单质，阳极上溶解的铜等于阴极上析出的铜，所以溶液中铜离子浓度不变；故此处依次填：阳、Cu-2e-=Cu、不变。
21． Al＞C＞N＞O＞H NH3＋HNO3===NH4NO3 NH4+＋H2ONH3·H2O＋H＋ 酸 H2SeO4 Se(s)＋H2(g)===H2Se(g) ΔH＝＋29.74kJ·mol－1 Al－3e－＋3HCO===Al(OH)3↓＋3CO2↑ 2Al(OH)3Al2O3＋3H2O
【分析】(1)根据地壳中含量最高的金属元素是铝元素和组成蛋白质的基础元素是碳、氮、氧、氢分析；
(2)根据X根据原子数写化学式,再由最外层电子数来分析电子式和结构式分析；
(3)根据最外层电子数分析最高化合价,然后书写最高价氧化物对应的水化物化学式，利用气态氢化物的稳定来分析生成1mol硒化氢的反应热解答；
(4)根据电解原理及信息生成难溶物R，R受热分解生成化合物Q来解答。
解析：(1)组成蛋白质的基础元素是碳、氮、氧、氢,H的原子半径最小,地壳中含量最高的金属元素是铝元素,X、Y、Z、L、M五种元素的原子序数依次增大,所以X是氢、Y是碳,Z是氮、L是氧、M是铝;C、N、O位于同一周期,原子半径大小顺序为C>N>O,Al的原子半径最大,则有 Al＞C＞N＞O＞H；故为：Al＞C＞N＞O＞H；
(2)X是氢,Z是氮,所以X与Z形成的3:1的化合物A是NH3,Z的最高价的氧化物的水化物是硝酸,氨气和硝酸反应生成硝酸铵：方程式为：NH3＋HNO3===NH4NO3；硝酸铵在水溶液中的铵根离子和水电离出来的氢氧根离子结合成氨水,离子方程式为：NH4+＋H2ONH3·H2O＋H＋，所以溶液呈酸性；
故为： NH3＋HNO3===NH4NO3；酸；NH4+＋H2ONH3·H2O＋H＋
(3)硒与硫位于同一主族，硫最高化合价为+6，所以元素的最高化合价为+6价，其最高价氧化物对应的水化物化学式为H2SeO4；该元素固体单质与H2反应生成0.5 mol气态氢化物时吸收了14.87kJ的热量，吸热ΔH为正,生成1mol态氢化物时吸收了29.74 kJ热量；热化学方程式为：Se(s)＋H2(g)===H2Se(g) ΔH＝＋29.74kJ·mol－1 ；
答案是：H2SeO4；Se(s)＋H2(g)===H2Se(g) ΔH＝＋29.74kJ·mol－1 ；
(4)因M为铝,则M单质作阳极,铝失去电子,在NaHCO3溶液作电解液时铝离子与碳酸氢根离子在阳极反应,其反应为Al－3e－＋3HCO===Al(OH)3↓＋3CO2↑↓，则R为氢氧化铝,氢氧化铝分解生成氧化铝和水,其反应为2Al(OH)3Al2O3＋3H2O；
答案是: Al－3e－＋3HCO===Al(OH)3↓＋3CO2↑；2Al(OH)3Al2O3＋3H2O；
22．(1) 可能氧化生成Fe2+，会干扰由电化学腐蚀生成的Fe2+的检验 破坏铁片表面的氧化膜
(2) 正 温度升高，Fe还原性增强，反应速率加快
(3)3Fe-8e-+4H2O= Fe3O4+8H+
解析：（1）①实验i中连好装置，构成原电池，Fe为负极，碳棒为正极，由于电解质溶液呈中性，则正极碳棒上O2得到电子发生还原反应，正极的电极反应式为：，c(OH-)增大，附近溶液显碱性，因此碳棒附近溶液变红；
②根据资料“K3[Fe(CN)6]具有氧化性”，故实验ii中铁电极能直接和K3[Fe(CN)6]溶液发生氧化还原反应生成Fe2+，产生的Fe2+再与K3[Fe(CN)6]反应生成蓝色沉淀，干扰对电化学腐蚀生成的Fe2+的检验；
③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，稀硫酸“酸洗”的目的是除去铁表面的氧化膜，由此补充实验、结合实验iv说明，Cl-的作用是：破坏了铁表面的氧化膜；
（2）①K3[Fe(CN)6]溶液与反应生成蓝色沉淀，分别取少量容器a、b中的溶液于试管中，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，容器a中的溶液所在的试管中出现蓝色沉淀，说明容器a中生成Fe2+，容器b中的溶液所在的试管中无变化，说明容器中没有Fe2+生成，所以容器a中铁片作负极，容器b中铁片作正极；
②加热后，电流计指针发生偏转的原因可能是温度升高，的还原性增强，使化学反应速率加快；
（3）阳极上Fe失去电子，与溶液中的H2O反应产生致密的Fe3O4保护膜，从而阻止反应的进一步发生，则阳极的电极反应式为3Fe-8e-+4H2O= Fe3O4+8H+
