第四章 化学反应与电能 单元测试
一、单选题
1．工业上可利用电化学原理实现水煤气中的再利用。如图装置可将催化还原为。下列说法正确的是
A．a的电势比b的电势高
B．阳极的电极反应为
C．理论上转移电子时，装置共产生的气体(标准状况)
D．电极的质量变大
2．一种电化学装置的工作原理：首先，太阳能转化为电能，先对碱性镍铁二次电池充电，实现电能储存；当镍铁电池充电完成后，过剩的电能再接着用于电解水，实现氢能储存。下列说法不正确的是
A．镍铁电池充电时，从B电极移向A电极
B．镍铁电池充电完成后，继续通电所产生的气体Ⅰ为
C．镍铁电池放电时理论上每消耗0.1molNiOOH，Fe失去电子数为
D．镍铁电池放电时，正极附近溶液的增大
3．解释下列事实的化学方程式或离子方程式正确的是
A．石英和焦炭制取粗硅的反应：↑
B．铅蓄电池工作时的正极反应：PbO2+2e +4H+=Pb2++2H2O
C．将碳酸氢钙溶液与过量的澄清石灰水混合：Ca2+++OH =CaCO3↓+H2O
D．向H2O2溶液中滴加少量FeCl3：2Fe3++H2O2=O2↑+2H++2Fe2+
4．某化学兴趣小组设计如下实验，探究电解过程中溶液 pH 变化。装置、所得数据结果如图所示。电解过程中，充分搅拌使溶液均匀。下列说法错误的是
A．电极上发生的反应为：
B．CuSO4溶液浓度为0.05 mol/L
C．电解到时刻，加入可使溶液复原
D．若使用甲烷燃料电池作电源，时理论上消耗甲烷0.00125 mol
5．某新型水系锌一空气电池通过采用弱酸性的醋酸锌[]和醋酸(CH3COOH)的混合水溶液作为电解液，所构建的非碱性锌—空气电池可以在空气中稳定充放电运行近600小时，其结构如图所示，下列说法正确的是
A．电子由Zn电极流出，经过电解液流向多孔石墨电极
B．负极的电极反应式为
C．电路中每转移，多孔石墨电极消耗
D．若选用碱性电解液，在多孔石墨电极表面易生成难溶碳酸盐，降低电池放电效率
6．下图所选装置和试剂均合理且能达到实验目的的是
A．图甲：测定中和热 B．图乙：洗涤变暗银锭(表面附着Ag2S)
C．图丙：检验SO2中混有少量CO2 D．图丁：分离四氯化碳和水的混合液
7．设计如图所示装置回收金属钴。保持细菌所在环境pH稳定，借助其降解乙酸盐生成CO2，将废旧锂离子电池的正极材料LiCoO2(s)转化为Co2+，工作时保持厌氧环境，并定时将乙室溶液转移至甲室。已知电极材料均为石墨材质，右侧装置为原电池。下列说法错误的是
A．为了保持细菌所在环境pH稳定，两侧都应选择质子交换膜
B．乙室电极反应式为LiCoO2+e-+4H+=Co2++Li++2H2O
C．装置工作一段时间后，乙室的pH在减小
D．若甲室Co2+减少150mg，乙室Co2+增加200mg，则此时已进行过溶液转移
8．关于下列化学电源的说法不正确的是
A．甲：相较于普通锌锰干电池，加入了更多负极材料，且锌的利用率得到提高，电池电容量成倍增加
B．乙：负极的电极反应式为
C．丙：使用一段时间后，锌筒会变薄
D．丁：因造价低、工作电压平稳、可充电反复使用而应用广泛，但比能量小，笨重
9．短周期元素A～G在周期表中的相对位置如图所示，已知B、G原子序数之和是C的3倍。下列说法不正确的是
A B C D
E F G
A．简单离子半径：F＞G＞C＞D
B．由A单质和E单质作电极，NaOH溶液作电解质溶液所构成的原电池中，E作负极
C．简单气态氢化物沸点：D＞C＞B＞A
D．含氧酸HxRO3酸性强弱：B＞F＞A
10．用如图所示装置处理含的酸性工业废水，某电极反应式为，下列说法不正确的是
A．左侧Pt电极为阳极，电解过程中有气体放出
B．电解时，从质子交换膜左侧向右侧移动
C．电解一段时间后，右侧电解液pH保持不变
D．电解池一侧生成时，另一侧溶液质量减少18g
11．为减轻环境污染，提高资源的利用率，可将钛厂、氯碱厂和甲醇厂联合进行生产。生产工艺流程如图：
已知：“氯化”过程在高温下进行，且该过程中Ti元素的化合价没有变化。下列叙述错误的是
A．“氯化”时发生反应的化学方程式为，还原剂只有C
B．“合成”过程中原子利用率为100%
C．氯碱工业中生成的氯气可用于生产漂白粉
D．上述流程中生成钛时不可用代替Ar
12．图a~c分别为氯化钠在不同状态下的导电实验（X、Y均表示石墨电极，X与电源正极相连，Y与电源负极相连）微观示意图。下列说法不正确的是（ ）
图a 图b 图c
A．图示中●代表的离子是钠离子
B．图a中氯化钠固体不能导电
C．图b表示熔融状态下氯化钠的导电过程
D．图c表示带负电荷的水合氯离子向与电源正极相连的电极移动
13．某有色金属工业的高盐废水中主要含有、、、、和，利用如图电解装置可回收、并尽可能除去和，其中双极膜(BP)中间层的被解离为和，并在直流电场作用下分别向两极迁移，M膜、N膜需在一价阴离子交换膜和阳离子交换膜中选择。下列说法正确的是
A．电解过程中，不需要控制高盐废水的pH
B．BP膜中均向右侧溶液迁移，M膜为一价阴离子交换膜
C．溶液a的溶质主要为HF和HCl，溶液b的溶质主要为和
D．当阳极产生22.4L气体(标准状况)时，理论上有2mol离子通过N膜
14．水系锌离子电池是一种高容量、高兼容性、低成本的可充电电池(如图所示)。锰基氧化物(MnO2、Mn2O3、 Mn3O4等)常用作正极材料，工作时发生变化：Mn2O6→Zn1-xMn2O6→ZnMnaOb。
下列说法错误的是
A．无论用ZnSO4溶液还是Zn(CF3SO3)2溶液作电解质溶液，其作用相同
B．放电时锰基氧化物电极嵌入Zn2+，充电时Zn2+脱嵌
C．消耗等量Zn时，用MnO2或Mn3O4作电极转移的电子数目不相等
D．用Mn2O3作电极，放电时可能发生反应：Zn1-xMn2O3+xZn2++2xe-=ZnMn2O3
二、非选择题
15．电化学在现代生活、生产和科学技术的发展中发挥着越来越重要的作用。
(1)Na2FeO4是制造高铁电池的重要原料，同时也是一种新型的高效净水剂。在工业上通常利用如图装置生产Na2FeO4。
①阳极的电极反应式为 。
②右侧的离子交换膜为 (填“阴”或“阳”)离子交换膜，阴极区a% b%(填“＞”“═”或“＜”)。
③阴极产生的气体为 。
(2)SO2和NOx是主要大气污染物，如图是同时吸收SO2和NOx的示意图。
①b是直流电源的 。
②已知电解池的阴极室中溶液的pH在4～7之间，阴极的电极反应为 。
③当NOx均为NO时，吸收池中发生反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(3)某原电池装置如图所示，电池总反应为2Ag+Cl2═2AgCl。
①当电路中转移amole-时，交换膜左侧溶液中约减少 mol离子。交换膜右侧溶液中c(HCl) (填“＞”“＜”或“═”)1mol L-1(忽略溶液体积变化)。
②若质子交换膜换成阴离子交换膜，其他不变。若有11.2L氯气(标准状况)参与反应，则必有 mol离子通过交换膜向 侧迁移。(填“左”、“右”)
16．野外焊接钢轨的原理如图所示
(1)写出铝粉参加反应的化学方程式： ，该反应的混合物称为： 。铝能用于冶炼难熔金属，是因为：①铝还原性强，②
(2)反应所得块状熔融物中很可能含有金属铝，能证明含金属铝的化学试剂为：
(3)能说明Fe粉与S粉的反应是放热反应的实验现象是：
(4)原电池是把 能转化为 能的装置。
铜-锌稀硫酸原电池的总反应的离子反应方程式为 ；
正极的电极反应式： ；
相关判断正确的是 ；
A．质量减轻的电极是正极 B．发生还原反应的是负极
C．锌电极是负极 D．电子从铜片流出
17．Ⅰ.NH3的燃烧反应可设计成燃料电池，工作原理如图甲所示。
(1)电极a为 (填“正极”或“负极”)；电极b上的电极反应为 ；当正负极共消耗1.568 L(标准状况)气体时，通过负载的电子的物质的量为 mol。
Ⅱ.一种肼()燃料电池的工作原理如图乙所示。
(2)a极的电极反应式为 ；电池中的离子方程式为 。
(3)若利用该电池给铅酸蓄电池充电，当消耗3.2 g 时，电极质量减少 g。
18．含氮、磷、砷化合物的转化和处理是环境保护的重要课题。
(1)研究团队采用NaClO氧化法去除水中氨氮(、)。已知：HClO的氧化性比NaClO强；比更容易被氧化。在相同时间内，反应温度对剩余氨氮浓度和氨氮去除率的影响如图所示。40～60℃时氨氮去除率持续下降，其原因为 。
(2)十八面体结构的晶体是一种高效光催化剂，可用于实现“碳中和”，也可用于降解有机污染物。沉淀的生成速率会影响其结构和形貌，从而影响其光催化性能。
①向银氨溶液中加入溶液，离心分离、洗涤干燥后可得到高效光催化剂，写出反应的离子方程式为 。
②和在溶液中反应也可制得固体，但制得的固体光催化性能极差。从速率角度解释其原因是 。
(3)将一定量纳米零价铁和少量铜粉附着在生物炭上，也可用于去除水体中，其部分反应原理如图所示。与不添加铜粉相比，添加少量铜粉时去除的效率更高，其主要原因是 ；转化为的反应机理可描述为 。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】A．玻碳电极上水放电生成氧气和，发生氧化反应，该极为阳极，铂电极为阴极，则a为负极，b为正极，a的电势比b低，A错误；
B．玻碳电极为阳极，电极反应为，B正确；
C．阴极反应为、，转移电子时，阳极产生气体O2（标准状况），两极共产生的气体体积大于（标准状况），C错误；
D．，则电极的质量减小，D错误；
故答案选B。
2．C
【分析】由题意可知，放电时，A电极为原电池的正极，在水分子作用下NiOOH在正极得到电子发生还原反应生成Ni(OH)2和氢氧根离子，电极反应式为NiOOH+e-+H2O= Ni(OH)2+OH-，B电极为负极，碱性条件下铁在负极失去电子发生氧化反应生成氢氧化亚铁；电极反应式为Fe-2e-+2OH-=Fe(OH)2，充电时，与光伏电池的正极相连的A电极为电解池的阳极，碱性条件下Ni(OH)2在阳极失去电子发生氧化反应生成NiOOH和水，B电极为阴极，在水分子作用下氢氧化亚铁在阴极得到电子发生还原反应生成铁和氢氧根离子，当镍铁电池充电完成后，继续通电，氢氧根离子在阳极B电极上失去电子发生氧化反应生成氧气和水，水在阴极A电极上得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子。
【详解】A．由分析可知，镍铁电池充电时，A电极为电解池的阳极，B电极为阴极，氢氧根离子从阴极B电极移向阳极A电极，故A正确；
B．由分析可知，当镍铁电池充电完成后，继续通电，氢氧根离子在阳极B电极上失去电子发生氧化反应生成氧气和水，则继续通电所产生的气体I为氧气，故B正确；
C．由得失电子数目守恒可知，镍铁电池放电时，理论上每消耗0.1molNiOOH时，铁失去电子数为0.1NA，故C错误；
D．由分析可知，放电时，A电极为原电池的正极，在水分子作用下NiOOH在正极得到电子发生还原反应生成Ni(OH)2和氢氧根离子，电极反应式为NiOOH+e-+H2O= Ni(OH)2+OH-，OH-浓度增大，正极溶液的pH增大，故D正确；
故选C。
3．C
【详解】A．石英和焦炭制取粗硅的反应为：↑，A项错误；
B．铅蓄电池工作时的正极反应：PbO2+2e ++4H+=PbSO4+2H2O，B项错误；
C．碳酸氢钙溶液与过量的澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀、氢氧化钠和水，离子方程式为Ca2+++OH =CaCO3↓+H2O，C项正确；
D．向H2O2溶液中滴加少量FeCl3，Fe3+可作为H2O2分解的催化剂，发生的反应为2H2O2=2H2O +O2↑，D项错误；
答案选C。
4．C
【分析】根据装置图，有外接电源，该装置为电解池，根据图2中pH变化与电解时间的关系：开始时发生：，故溶质从→H2SO4，pH变化快，当Cu2+完全放电，接着发生：2H2O=2H2↑+O2↑，pH变化小，据此分析；
【详解】A．根据图2中pH变化与电解过程的关系，当Cu2+完全放电，接着发生：2H2O=2H2↑+O2↑，此时pH变化小，电极为阳极，阳极上发生的反应为：，A正确；
B．当Cu2+完全放电，接着发生：2H2O=2H2↑+O2↑，pH变化小，因此t1时刻Cu2+恰好完全耗尽，pH=1，c(H+)=0.1 mol/L，推出 c(H2SO4)=0.05 mol/L，c()=0.05mol/L，B正确；
C．电解到t1时刻析出0.005 molCu和0.0025 mol O2，应加入0.005 mol CuO可恰好恢复至电解前状态，即加入0.40g CuO则能恢复至电解前状态，C错误；
D．时刻，电路通过电子为：2×0.005mol=0.01mol，甲烷燃料电池中甲烷与转移电子关系：CH4~8e-，燃料电池负极消耗的甲烷的物质的量为；0.01×mol=0.00125mol，D正确；
答案为C。
5．D
【分析】Zn电极为负极，电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，多孔石墨电极为正极，空气中氧气在酸性介质下生成水，电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O；
【详解】A．电子由负极经导线流向正极，不经过电解液，故A错误；
B ．Zn电极为负极，电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，故B错误；
C．正极的电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O，每转移，消耗0.5mol氧气，未指明标准状况，无法计算气体的体积，故C错误；
D．若选用碱性电解液，石墨被氧气氧化为碳酸根离子，负极Zn失电子得到Zn2+会移动至多孔石墨电极附近与碳酸根离子结合生成碳酸锌难溶物，阻碍放电，降低电池放电效率，故D正确；
故选D。
6．B
【详解】A．图甲装置中没有塑料盖板盖住烧杯口，热量散失严重，故不能用于测定中和热，A不合题意；
B．图乙装置中Al和Ag2S作电极，NaCl溶液作电解质溶液，能够发生原电池反应，负极电极反应为：Al-3e-=Al3+，正极电极反应为：Ag2S+2e-=2Ag+S2-，故可用于洗涤变暗银锭(表面附着Ag2S)，B符合题意；
C．SO2和CO2均能使澄清石灰水变浑浊，故用图丙装置不能用于检验SO2中混有少量CO2，C不合题意；
D．CCl4不溶于水，故分离四氯化碳和水的混合液不是进行蒸馏操作，而是进行分液操作，D不合题意；
故答案为：B。
7．C
【分析】已知电极材料均为石墨材质，右侧装置为原电池，则左侧为电解池；将废旧锂离子电池的正极材料LiCoO2(s)转化为Co2+，则钴元素化合价降低，发生还原反应，LiCoO2(s)为正极，与之相连的为电解池阳极，那么原电池中左侧电极为负极，与之相连的为电解池阴极。
【详解】A. 电池工作时，电解池中细菌上乙酸盐的阴离子失去电子被氧化为CO2气体，同时生成H+，电极反应式为CH3COO--8e-+2H2O=2CO2↑+7H+，为了保持细菌所在环境pH稳定，H+通过质子交换膜进入阴极室；对于乙室，正极上LiCoO2得到电子，被还原为Co2+，同时得到Li+，其中的O2-与溶液中的H+结合H2O，电极反应式为LiCoO2+e-+4H+=Co2++Li++2H2O，则负极为CH3COO--8e-+2H2O =2CO2↑+7H+，同样，为了保持细菌所在环境pH稳定，H+通过质子交换膜进入正极室，故A正确；
B. 对于乙室，正极上LiCoO2得到电子，被还原为Co2+，同时得到Li+，其中的O2-与溶液中的H+结合H2O，电极反应式为LiCoO2+e-+4H+=Co2++Li++2H2O，故B正确；
C. 对于乙室，结合B分析可知，正极电极反应式为LiCoO2+e-+4H+=Co2++Li++2H2O，负极发生的反应为CH3COO--8e-+2H2O =2CO2↑+7H+，负极产生的H+通过质子交换膜进入正极室，但是乙室的H+浓度仍然是减小的，故pH在增大，故C错误；
D. 若甲室Co2+减少150 mg，则电子转移物质的量为；若乙室Co2+增加200 mg，则转移电子的物质的量为，由于电子转移的物质的量不等，说明此时已进行过溶液转移，即将乙室部分溶液转移至甲室，故D正确；
故答案选C。
8．B
【详解】A．甲装置中，在负极区加装了许多锌粉，相较于普通锌锰干电池，负极材料质量增大，且加入了碱性电解质，溶液的导电能力增强，使锌的利用率得到提高，所以电池电容量成倍增加，A正确；
B．乙装置中，Zn为负极，电极反应式为Zn-2e-+2OH-=ZnO+H2O，B不正确；
C．丙装置中，电池工作时，负极Zn不断消耗，则使用一段时间后，锌筒会变薄，C正确；
D．丁装置中，使用Pb和PbO2作电极，硫酸作电解质，Pb价格低，但质量大，所以因造价低、工作电压平稳、可充电反复使用而应用广泛，但比能量小，笨重，D正确；
故选B。
9．C
【分析】设B的原子序数为x，则C的原子序数为x+1，G的原子序数为x+10，从而得出x+x+10=3(x+1)，x=7。由此可得出B为N元素，C为O元素，G为Cl元素。A、B、C、D、E、F、G分别为C、N、O、F、Al、S、Cl。
【详解】A．C、D、F、G分别为O、F、S、Cl，简单离子中，O2-、F-的电子层结构相同，S2-、Cl-的电子层结构相同，电子层结构相同的离子，核电荷数越小，离子半径越大，则离子半径：S2-＞Cl-＞O2-＞F-，A正确；
B．由A单质(C)和E单质(Al)作电极，NaOH溶液作电解质溶液所构成的原电池中，由于只有Al能与NaOH溶液发生反应，所以E(Al)作负极，B正确；
C．简单气态氢化物中，常温常压下，H2O呈液态，HF、CH4、NH3都呈气态，且只有CH4分子间不能形成氢键，所以沸点：H2O＞HF＞NH3＞CH4，C不正确；
D．三种元素对应的含氧酸HxRO3分别为H2CO3、HNO3、H2SO3，HNO3为强酸，H2SO3为中强酸，H2CO3为弱酸，所以酸性强弱：HNO3＞H2SO3＞H2CO3，D正确；
故选C。
10．C
【分析】由题意可知，与直流电源正极相连的左侧铂电极为电解池的阳极，水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，左侧电极为阴极，酸性条件下硝酸根离子在阴极得到电子发生还原反应生成氮气和水。
【详解】A．由分析可知，与直流电源正极相连的左侧铂电极为电解池的阳极，水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，故A正确；
B．由分析可知，与直流电源正极相连的左侧铂电极为电解池的阳极，左侧电极为阴极，则电解时，氢离子从质子交换膜左侧向右侧移动，故B正确；
C．由分析可知，与直流电源正极相连的左侧铂电极为电解池的阳极，水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，左侧电极为阴极，酸性条件下硝酸根离子在阴极得到电子发生还原反应生成氮气和水，则由得失电子数目守恒可知，电解一段时间后，右侧电解液pH增大，故C错误；
D．由分析可知，与直流电源正极相连的左侧铂电极为电解池的阳极，水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，左侧电极为阴极，酸性条件下硝酸根离子在阴极得到电子发生还原反应生成氮气和水，则由得失电子数目守恒可知，阴极生成5.6g氮气时，阳极消耗水的质量为××18g/mol=18g，故D正确；
故选C。
11．A
【分析】食盐水电解得到烧碱、氢气和氯气，氯气与钛铁矿、焦炭共同“氯化”反应得到FeCl3、TiCl4和CO，TiCl4在Ar气体保护下与Mg在800℃高温发生置换反应得到金属Ti；H2和CO可通过“合成”得到甲醇。
【详解】A．“氯化"时，反应物为FeTiO3、Cl2、C，生成物为TiCl4、CO、FeCl3，利用化合价升降法配平化学方程式为，该反应中Fe、C元素的化合价升高，FeTiO3、C都是还原剂，A符合题意；
B．“合成”过程发生反应CO + 2H2→CH3OH，原子利用率为100% ，B不符合题意；
C．氯碱工业中生成的氯气与石灰乳反应，可用于生产漂白粉，C不符合题意；
D．CO2与Mg在高温下能发生反应，故不能用CO2替代Ar作保护气，D不符合题意；
故选A。
12．A
【详解】A．钠离子和氯离子原子半径是氯离子更大，故黑球代表的是氯离子，A错误；
B．固体氯化钠无自由移动的阴阳离子，不能导电，B正确；
C．图b表示熔融状态下氯化钠的导电过程，氯离子向与正极相连的阳极移动，C正确；
D．图c表示带负电荷的水合氯离子向与电源正极相连的电极即阳极移动，D正确；
故选A。
13．B
【分析】由图可知，最左侧连接外接电源正极，为阳极室，水放电生成氧气和氢离子；最右侧为阴极室，水放电生成氢气和氢氧根离子；
【详解】A．电解过程中，若pH过高则会导致锌离子、铜离子转化为沉淀，故应控制高盐废水的pH不能过高，A错误；
B．电解池中阳离子向阴极移动，BP膜中氢离子均向右侧溶液迁移；氟离子、氯离子通过M膜向左侧迁移，故M膜为一价阴离子交换膜，B正确；
C．溶液a中氟离子、氯离子通过M膜向左侧迁移，氢离子与右侧双极膜迁移出来的OH-中和，故反应后溶液a的溶质主要为硫酸锌和硫酸铜；溶液b的溶质主要为右侧迁移过来的氟离子、氯离子与左侧前过来的氢离子生成的为HF和HCl，C错误；
D．阳极反应为，当阳极产生22.4L气体(标准状况下为1mol)时，根据电子守恒可知，有4mol离子通过N膜，D错误；
故选B。
14．C
【详解】A．无论用哪一种溶液作电解质溶液，它们都能提供锌离子，且用于导电，作用是相同的，A正确；
B．锌离子电池类似锂离子电池，充放电时，可通过锂离子在两个电极之间往返嵌入和脱嵌来进行工作，此处利用锌过电解质嵌入阴极；放电时从负极脱嵌，进入正极。由于锰基氧化物电极充电时为阳极，放电时为正极，故B正确；
C．消耗等量的锌，则锌失电子数相等，根据得失电子守恒知，无论用什么作正极材料，转移的电子数目必然相等，C错误；
D．由图可知，放电时，负极反应：正极可能发生题中的反应，嵌入锌离子，D正确；
故选C。
15．(1) 阴 ＜ H2
(2) 正极 2HSO+2H++2e-=S2O+2H2O 1：1
(3) 2a ＞ 1 左
【详解】（1）①Fe电极与电源正极相连为电解池的阳极，发生氧化反应。Fe由0价升高至+6价，1molFe失去6mol电子 ，故答案为：；
②在电解池中阳极的电极反应式为，则阳极消耗，故右侧离子交换膜为阴离子交换膜；在阴极区得到电子发生还原反应生成和，通过左侧阳离子交换膜移向阴极区，所以阴极区氢氧化钠溶液浓度a%＜b%，故答案为：阴；＜；
③阴极发生还原反应，则在阴极得到电子被还原为，故答案为：；
（2）①在b电极被氧化为，则与b电极相连的电极为阳极，所以直流电源b电极为正极，故答案为：正极；
②a电极为阴极，发生还原反应，则 得到电子被还原为，故答案为：；
③NO在吸收池中被为，2molNO得到4mol电子被还原为，2mol失去4mol电子被氧化为4，故答案为：1：1；
（3）①通入的电极为正极，Ag电极为负极，负极电极反应式为，则当电路中转移amole-时，交换膜左侧溶液中约减少2amol离子；质子交换膜只允许通过，amol电子转移，必有amol沉淀，为了维持电荷守恒，交换膜左侧必有amol向交换膜右侧迁移，交换膜右侧HCl浓度增大，故答案为：2a；＞；
③，正极的电极反应式为，得到1mol生成1mol ；负极的电极反应式为，交换膜右侧增加了1mol，为了维持电荷守恒，必有1mol从交换膜右侧溶液通过阴离子交换向左侧迁移，故答案为：1；左。
16．(1) 2Al + Fe2O32Fe + Al2O3 铝热剂 在冶炼反应中放出大量热
(2)氢氧化钠溶液
(3)混合粉末保持红热
(4) 化学 电 2H++Zn=Zn2++H2↑ 2H++2e-=H2↑ C
【详解】（1）铝与氧化铁在加热条件下反应生成氧化铝和铁，反应的方程式为2Al + Fe2O32Fe + Al2O3，铝与氧化铁的混合物称为铝热剂，铝热剂为铝和金属氧化物的混合物，反应在高温条件下发生氧化还原反应置换出金属单质，为放热反应;铝热反应常用于焊接铁轨，该反应中Al作还原剂，且反应为放热反应，故答案为: 2Al + Fe2O32Fe + Al2O3；铝热剂；在冶炼反应中放出大量热；
（2）检验铝要利用铝的特殊性，能与强碱反应产生氢气，因此选用氢氧化钠溶液检验铝单质，两者发生反应，2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑，故答案为:氢氧化钠溶液；
（3）能说明Fe粉与S粉的反应是放热反应的实验现象是:混合粉末保持红热，故答案为:混合粉末保持红热；
（4）原电池是一种把化学能转化为电能的装置,铜一锌稀硫酸原电池种Zn活泼性比Cu强作负极，负极上Zn失电子其电极反应为Zn- 2e- = Zn2+，Cu为正极，正极上氢离子得电子，其电极反应为2H++2e-=H2↑；总反应为2H++Zn=Zn2++H2↑，
A．负极.上Zn失电子其电极反应为Zn- 2e- = Zn2+，质量减轻的电极是负极，选项A错误；
B．负极.上Zn失电子其电极反应为Zn- 2e- = Zn2+，发生氧化反应，选项B错误；
C．锌电极是负极，失电子其电极反应为Zn- 2e- = Zn2+，选项C正确；
D．电子从负极流出，即从锌片流出，选项D错误；
答案选C；
故答案为；化学；电；2H++Zn=Zn2++H2↑；2H++2e-=H2↑；C。
17．(1) 负极 0.12
(2)
(3)12.8
【详解】（1），N元素化合价升高，失电子发生氧化反应，则电极a作负极，电极b作正极，O2得电子生成，电极反应式为；正负极共消耗气体的物质的量为，根据总反应可知，消耗氨气为0.04mol，氧气为0.03mol，故通过负载的电子的物质的量为0.04mol×3=0.12mol。
（2），N元素化合价升高，失电子发生氧化反应，则电极a作负极，电极反应式为；过程中，酸性条件下，被氧气氧化为，反应的离子方程式为。
（3）若利用该电池给铅酸蓄电池充电，当消耗3.2g时，转移电子的物质的量为，充电时电极作电解池的阳极，电极反应式为，故该电极减少的质量为。
18．(1)次氯酸不稳定，加热易分解
(2) 和在溶液中Ag+、浓度大，生成沉淀的速率快，十八面体结构的晶体
(3) 纳米零价铁、铜粉水构成原电池，加快去除水体中的速率 得到纳米零价铁失去的电子生成，在纳米零价铁、铜粉得电子转化为
【详解】（1）次氯酸不稳定，加热易分解，所以40～60℃时氨氮去除率持续下降。
（2）①向银氨溶液中加入溶液，生成、氨气、水，反应的离子方程式为 。
②和在溶液中Ag+、浓度大，生成沉淀的速率快，十八面体结构的晶体，制得的固体光催化性能极差。。
（3）纳米零价铁、铜粉在水溶液中构成原电池，加快去除水体中的速率，所以与不添加铜粉相比，添加少量铜粉时去除的效率更高；得到纳米零价铁失去的电子生成，在纳米零价铁、铜粉得电子转化为
