第四章 化学反应与电能 单元同步测试
一、单选题
1．关于下列装置的说法正确的是
A．装置①锌电极发生还原反应
B．若装置②用于铁棒镀铜，则极为铁棒
C．装置①中盐桥内的移向溶液
D．若装置②用于电解精炼铜，溶液中的浓度保持不变
2．传统方法制备的氧化铝中往往含有氧化钠，氧化钠含量的高低直接影响氧化铝制品的抗压强度及电绝缘性，一种电渗析法生产低钠氧化铝的装置如图所示，将偏铝酸钠溶液加入阴极室，不含钠离子的缓冲液加入阳极室，最终在阳极室得到产品。下列说法正确的是
A．氧化铝常用于制造耐高温材料，实验室可用氧化铝坩埚熔化NaOH
B．氧化钠、氧化铝都属于碱性氧化物
C．中间的离子交换膜为阳离子交换膜
D．理论上，阴极每产生2.24L气体(标准状况)，阳极可得到10.2g氧化铝
3．某化学小组欲测定溶液与溶液反应的化学反应速率，所用试剂为10 mL 0.1 mol L 溶液和10 mL 0.3 mol L 溶液，所得实验数据如图所示。
已知：。
下列说法错误的是
A．该反应在3~7 min的化学反应速率约为
B．酸性增强，总反应的反应速率减慢
C．该反应可能是放热反应
D．实验室可以利用该反应设计原电池
4．最新研究开发的锌 二氧化碳电池，是同时具备二氧化碳固定、利用和能量转化、存储的电池技术，其工作原理如图所示，其中X为锌电极，Y为钯纳米材料的催化剂电极，可以在水中根据电流的方向高效、高选择性地催化二氧化碳和甲酸的相互转化。
已知：双极膜是阴离子膜与阳离子膜的复合膜，该膜可在外加直流电场作用下将膜间的水解离成H+和OH ，并分别向膜两侧提供。下列说法错误的是
A．放电时负极电极反应为
B．标准状况下该电池固定 2.24 L时，在电路中有0.2 mol电子通过
C．双极膜中的X电极一侧为阴离子膜
D．充电时Y极室溶液的pH降低
5．利用如图装置和试剂进行实验(部分夹持装置略)，能达到相应实验目的的是
A B C D
制备并收集少量 NO2 吸收尾气 Cl2 配制 NaCl溶液 制备Fe(OH)2
A．A B．B C．C D．D
6．科学家研发了一种绿色环保“全氧电池”，有望减少废旧电池产生的污染。其工作原理如图所示，下列说法正确的是
A．K+向电极 a移动
B．电极b的电极反应式为
C．理论上， 当电极a释放出 (标准状况下)时，KOH 溶液质量减少32g
D．“全氧电池”工作时将酸碱反应的中和能转化为电能
7．为解决淀粉厂废水中BOD严重超标的问题，有人设计了电化学降解法。如图是利用一种微生物将废水中有机物[主要成分是(C6H10O5)n]的化学能转化为电能的装置。下列说法中错误的是
A．M极为负极，废水中的有机物在 M极上发生氧化反应
B．该装置工作时，H 从左侧经质子交换膜移向右侧
C．为加快化学反应速率，可在高温条件下进行有机物降解
D．正极的电极反应式为，故物质 X为 H2O
8．一种有效富集锂的电化学系统如图所示，中间区域置有具有一维孔道结构的MnO2，可容纳Li+进出。向MnO2所在腔室通入海水，启动电源1，使海水中Li+进入MnO2结构形成LiMn2O4；关闭电源1和海水通道，启动电源2，向电极2上通入空气，使LixMn2O4中的Li+脱出进入室2.下列说法错误的是
A．室1中电极1连接电源1的正极
B．富集锂的效率与MnO2的孔道结构及数量有关
C．室2中电极2上发生的反应为
D．室2中阳极发生的反应为
9．锂硫电池放电过程中正极变化为我国科学家掺入Ni解决溶解度小、易透过隔膜的问题。已知：结合能是指两个粒子结合时所释放的能量，相关图示如图所示。下列说法错误的是
A．放电时，电池的总反应方程式为(1≤x≤8)
B．放电一段时间后，电解质溶液增重0.14g，电路转移0.02mol电子
C．电池充电时间越长，电池中的量越少
D．Ni对Li2Sx的吸附能力相较于石墨烯更强
10．人工肾脏可用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素，下列说法正确的是
A．a为电源的负极
B．电解一段时间后，阴极室溶液的pH升高
C．除去尿素的反应为
D．两极共收集到气体13.44L(标况)时，除去尿素0.12mol(忽略气体溶解，假设氯气全部参与反应)
11．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
12．NA代表阿伏加德罗常数的值。下图电路中，电极6增重0.64g时，下列叙述不正确的是
A．电极2上析出的气体在标况下的体积为224mL
B．电极3上产生的气体产物中含有的共用电子对数目为0.02NA
C．忽略离子的扩散，盐桥中进入左侧AgNO3溶液中数目为0.02NA
D．为使装Na2SO4溶液的电解池恢复到电解前状态，需加入H2O的质量为0.18g
13．某电化学装置如图所示，该装置能将CO2转化为燃料C2H5OH，从而实现“碳中和”。下列说法错误的是：
A．该电化学装置在实现“碳中和”的同时将电能和光能转化成化学能
B．该电化学装置工作时溶液中的H+ 由b极区移动到a极区
C．每生成3.36L氧气，有4.4gCO2被还原
D．a极电极反应式：2CO2+12H++12e-=C2H5OH+3H2O
14．微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法正确的是
A．该装置是原电池，b极是负极
B．该电池工作时，应选用质子交换膜
C．该电池工作时，电子从a经电流表A流向b，离子从右经交换膜向左迁移
D．电极a反应：(C6H10O5)n-24e-+7H2O=6CO2↑+24H+
二、非选择题
15．认真观察如图装置，试回答下列问题：
(1)装置B中上发生的电极反应式为 。连接装置B、C的U形管中装填有含有琼脂的KCl饱和溶液，其作用是 。
(2)装置A中总反应的离子方程式为 。
(3)当装置A中Cu电极质量改变3.2g时，装置D中产生气体的总体积为 标准状况下，不考虑气体的溶解）。
(4)若装置E的目的是在Cu材料上镀银，则X为 ，极板N的材料为 ，极板N上发生的电极反应式为 .
(5)用NaOH溶液吸收烟气中的，将所得的溶液进行电解，可循环再生NaOH，同时得到硫酸，其原理如图所示（电极材料为石墨）。
①图中a极连接电源的 极。
②b极电极反应式为
16．某装置如图所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同(假设通电前后溶液体积不变)，A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后，F极附近溶液呈红色。回答下列问题：
(1)A极是直流电源的 (填“正极”或“负极”)，通电一段时间后，丁中Ｘ电极附近的颜色逐渐变浅，Y电极附近的颜色逐渐变深，这表明氢氧化铁胶体粒子带 (填“正”或“负”)电荷。
(2)若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成，则对应单质的物质的量之比为 。
(3)现用丙装置给物品镀铜，则Ｇ应该是 (填“镀层金属”或“镀件”)，电镀液是 (填化学式)溶液。若用丙装置保护铁制品，则铁制品应为 (填“G”或“H”)。
(4)若将甲中C电极换为铜棒，电解质溶液换为稀，其他装置都不变。则在甲中发生总反应的离子方程式为 。
17．电池是日常生活中最常见的一种提供电能的装置，研究各种新型电池成为新能源研究的一种方向。
(1)如图是一种甲烷燃料电池的装置。
①铂电极a是 (填“正极”“负极”“阳极”或“阴极”)，发生 (填“氧化”或“还原”)反应。
②电子从 (填“a”或“b”)电极流出，该电极的电极反应式是 。
③盐桥中的向 (填“稀硫酸”或“稀氢氧化钾”)溶液移动。
(2)白铁是日常生活中常见的一种金属材料，俗称“锌包钢”，一旦划破后就会发生电化学反应，此时负极材料是 ，在潮湿的碱性或中性环境中，铁电极上发生反应的电极反应式是 。金属铁被保护而不易腐蚀，这种防腐的方法叫 (填名称)。
(3)一种水性电解液离子选择双隔膜电池如图所示：
已知：KOH溶液中，以存在。
①a离子选择性隔膜是 (填“阳离子”或“阴离子”)交换膜。
②写出电极上发生的电极反应 。
③写出该原电池总反应的离子方程式 。
18．完成下列问题。
(1)电解法也可除去水中的氨氮，实验室用石墨电极电解一定浓度的与的酸性混合溶液来进行模拟。
①电解时，阳极的电极反应式为 。
电解过程中溶液初始浓度和pH对氨氮去除速率与能耗(处理一定量氨氮消耗的电能)的影响关系如图1和图2所示。
②图1中当浓度较低时、图2中当初始pH达到12时，氨氮去除速率低而能耗高的原因可能是 ；而当浓度较高时，测得溶液中的浓度也较高，可能的原因是 。
③图2中，pH为6时处理效果最佳，当pH过低时，处理效果不佳的原因可能是 。
(2)通过调节溶液pH，在弱碱性条件下，用漂白粉溶液也可将废水中的转化为碳酸盐和而除去。写出该反应的离子方程式： 。
(3)废水中的重金属离子通常用沉淀法除去。已知，，国家规定的排放标准：镍低于，铜低于。则需要控制溶液中的浓度不低于 。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】A．装置①为盐桥电池，锌电极为电池负极，发生氧化反应，故A错误；
B．装置②为电解池，若用于铁棒镀铜，则铁棒为电解池阴极和电源负极相连，则M极为铁棒，故B错误；
C．装置①盐桥中的阳离子移向电源的正极，铜电极为该电池的正极，则移向溶液，故C正确；
D．电解精炼铜，由于阳极的粗铜中含比铜活泼的杂质，则电解过程中，液中的浓度会变小，需补充硫酸铜溶液，故D错误；
答案C。
2．D
【详解】A．氧化铝熔点高，常用于制造耐高温材料。氧化铝能与氢氧化钠反应，不能用氧化铝坩埚熔化NaOH，A错误；
B．氧化钠属于碱性氧化物，氧化铝属于两性氧化物，B错误；将偏铝酸钠溶液加入阴极室，不含钠离子的缓冲液加入阳极室，最终在阳极室得到产品，可知AlO2－通过离子交换膜进入阳极室，中间的离子交换膜为阴离子交换膜，B错误；
C．将偏铝酸钠溶液加入阴极室，不含钠离子的缓冲液加入阳极室，最终在阳极室得到产品，可知AlO2－通过离子交换膜进入阳极室，中间的离子交换膜为阴离子交换膜，C错误；
D．阴极的电极反应为，阳极室的总反应为，阴极每产生2.24L氢气(标准状况)，阳极可得到0.1 mol Al2O3，质量为10.2g，D正确；
故选D。
3．B
【详解】A．该反应在3~7 min的化学反应速率约为，A正确；
B．已知：，反应生成氢离子酸性增强，由图可知，一段时间后反应速率明显增大，则酸性增强，总反应的反应速率加快，B错误；
C．由图可知，一段时间后反应速率明显增大，可能是生成的氯离子或硫酸根离子作催化剂使反应速率加快，也可能是反应放热温度升高的结果，故该反应可能是放热反应，C正确；
D．该反应为自发的氧化还原反应，可以利用该反应设计原电池，D正确；
故选B。
4．C
【分析】根据图示可知，放电时是原电池，放电时负极为锌，锌在负极失去电子生成，则复合膜层电离出的氢氧根离子生成，负极的电极反应式为 ；多孔Pd纳米片为正极，二氧化碳在正极得到电子转化为甲酸，电极反应为CO2+2H++2e-=HCOOH，总的电极反应为：；充电时的电极反应与放电时的反应相反。
【详解】A．由分析可知，放电时是原电池，负极为锌，锌在负极失去电子生成，负极的电极反应式为，A正确；
B．二氧化碳在正极得到电子转化为甲酸，电极反应为CO2+2H++2e-=HCOOH，标准状况下该电池固定2.24 L时（为0.1mol），根据电子守恒可知，在电路中有0.2 mol电子通过，B正确；
C．双极膜是阴离子膜与阳离子膜的复合膜，故双极膜中的X电极一侧不单纯为阴离子膜，C错误；
D．充电时的电极反应与放电时的反应相反，放电时多孔Pd纳米片为正极，二氧化碳在正极得到电子转化为甲酸，充电时是电解池，甲酸在多孔Pd纳米片表面转化为CO2，反应生成氢离子，溶液酸性增强，pH减小，D正确；
故选C。
5．B
【详解】A．NO2易溶于水，不能用排水法收集，A错误；
B．用氢氧化钠溶液吸收氯气，B正确；
C．容量瓶不能直接用于溶解固体，C错误；
D．铁做阳极失电子生成亚铁离子与氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁沉淀，故铁电极应与外接电源正极相连，D错误；
故选B。
6．D
【分析】根据两电极物质元素化合价变化可判断电极a为负极，电极b为正极。
【详解】A．阳离子流向正极，K+向电极b移动，A错误；
B．电极b上为O2得电子，溶液是酸性环境，电极反应式为 ，B错误；
C．电极a电极反应式为，理论上， 当电极a释放出 (标准状况下)即1mol O2时，同时有4mol K+移向右侧的K2SO4 溶液中，所以KOH 溶液减少的质量为，C错误；
D．“全氧电池”工作时总反应为，将酸碱反应的中和能转化为电能，D正确；
故答案选D。
7．C
【分析】该装置是化学能转化为电能的装置，为原电池，N极通O2，氧气得到电子发生还原反应，N为正极，则M极为负极。
【详解】A．由分析可知，M极为负极，废水中的有机物在 M极上失去电子发生氧化反应，A正确；
B．原电池转化阳离子向正极迁移，故该装置工作时，H 从左侧经质子交换膜移向右侧，B正确；
C．高温条件会破坏微生物的活性，反而不能加快反应速率，C错误；
D．N极通O2，氧气得到电子发生还原反应生成水，电极反应式为，故物质 X为 H2O，D正确；
故选C。
8．C
【分析】由题意知，启动电源1，使海水中Li+进入MnO2结构形成LiMn2O4；可知二氧化锰中锰的化合价降低，为阴极，电极反应式为2MnO2+Li++e-=LiMn2O4，电极1为阳极，连接电源正极；关闭电源1和海水通道，启动电源2，向电极2上通入空气，使LixMn2O4中的Li+脱出进入室2，可知，电极2为阴极，电极反应式为，阳极的电极反应式为，据此回答。
【详解】A．由分析知，室1中电极1连接电源1的正极，A正确；
B．富集锂的效率与MnO2的孔道结构及数量有关，MnO2的孔道结构及数量越多，富集锂的效率越高，B正确；
C．由分析知，室2中电极2上发生的反应为，C错误；
D．由分析知，室2中阳极发生的反应为，D正确；
故选C。
9．B
【分析】图甲中锂硫电池中金属锂做负极，放电时，S8做正极，放电时，总反应方程式为，充电时的阴阳极电极反应式分别与放电时的负极、正极相反；图乙中Ni对Li2Sx结合能力大于石墨烯；据此解题。
【详解】A．放电时，负极发生反应：，正极发生反应：，则放电时总反应方程式为：，A正确；
B．放电时，负极发生反应：，当电路转移0.02mol电子时，负极减重0.14g，但生成的向正极移动，与结合，形成溶解度小的多硫化物或硫化物，则电解质溶液无法增重0.14g，B错误；
C．充电时Li2Sx膜为阳极，与放电时正极的电极反应相反，则充电时间越长，电池中的Li2S的量就会越少，C正确；
D．根据结合能示意图，Ni对Li2Sx结合能力大于石墨烯，说明Ni更易于Li2Sx结合，对Li2Sx的吸附能力相较于石墨烯更强，D正确；
故选B。
10．D
【分析】由图可知，与直流电源正极a相连的左侧电极为电解池的阳极，氯离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气，电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，氯气与混合溶液中的尿素反应生成氮气、二氧化碳和水，反应的化学方程式为，右侧电极为阴极，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-=H2↑+2OH-，电解时阳极室放电生成的氢离子通过质子交换膜进入阴极室，中和放电生成的氢氧根离子，阴极室氯化钠溶液的浓度减小，但溶液pH不变。
【详解】A．由分析可知，a为直流电源的正极，故A错误；
B．由分析可知，电解时阳极室放电生成的氢离子通过质子交换膜进入阴极室，中和放电生成的氢氧根离子，氯化钠溶液的浓度减小，但溶液pH不变，故B错误；
C．由分析可知，阳极放电生成的氯气与混合溶液中的尿素反应生成氮气、二氧化碳和水，反应的化学方程式为，故C错误；
D．设消耗尿素的物质的量为amol，由氢气、二氧化碳和氮气的体积和得失电子数目守恒可得：3a+2a=，解得a=0.12mol，故D正确；
故选D。
11．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。
12．B
【分析】电极6增重，则表明电极6为阴极，b为负极，a为正极，从而得出1、3、5为阳极，2、4、6为阴极。电极6增重0.64g，发生反应Cu2++2e- =Cu，线路中通过电子的物质的量为=0.02mol。
【详解】A．电极2为阴极，发生反应2H2O+2e-=2OH-+H2↑，线路中通过电子0.02mol，则析出的H2的物质的量为0.01mol，在标况下的体积为224mL，A正确；
B．电极3为阳极，发生反应2H2O-4e-=O2↑+4H+，产生的气体产物为O2，物质的量为0.005mol，含有的共用电子对数目为0.01NA，B不正确；
C．AgNO3溶液中，电极5为阳极，发生反应Ag-e-=Ag+，线路中通过电子0.02mol时，生成Ag+0.02mol，忽略离子的扩散，盐桥中进入左侧AgNO3溶液中数目为0.02NA，C正确；
D．电解Na2SO4溶液的实质是电解水，H2O——2e-，线路中通过电子0.02mol时，电解水0.01mol，为使装Na2SO4溶液的电解池恢复到电解前状态，需加入H2O的质量为0.18g，D正确；
故选B。
13．C
【分析】该装置是电解池装置，a电极上CO2转化为C2H5OH，C元素化合价由+4降低至-2价，发生还原反应，则a是阴极，电极反应式为2CO2+12H++12e-=C2H5OH+3H2O，b电极为阳极，电极反应式为2H2O-4e-=4H++O2↑。
【详解】A．该装置是电解池装置，由图知，该电化学装置在实现“碳中和”的同时将电能和光能转化成化学能，A正确；
B．由分析可知，a电极为阴极，b电极为阳极，所以H+从b极区向a极区迁移，B正确；
C．未说明标准状况，无法计算氧气的物质的量，C错误；
D．由分析可知，a极电极反应式为2CO2+12H++12e-=C2H5OH+3H2O，D正确；
故选C。
14．B
【分析】由题意利用一种微生物将废水中有机物[主要成分是(C6H10O5)n]的化学能转化为电能的装置，即为原电池，由图b极通O2，a极为有机物，则b极为正极氧气发生还原反应，a极为负极有机物发生氧化反应生成二氧化碳和氢离子，负极电极反应为(C6H10O5)n+7nH2O-24ne﹣=6nCO2↑+24nH+，原电池中阳离子移向正极b极；
【详解】A．由分析可知，该装置是原电池，b极是正极，A错误；
B．该电池工作时，氢离子在通过交换膜移向正极，故应选用质子交换膜，B正确；
C．该电池工作时，电子从负极a经电流表A流向正极b，离子从左侧经交换膜向右侧迁移，C错误；
D．负极电极反应为(C6H10O5)n+7nH2O-24ne﹣=6nCO2↑+24nH+，D错误；
故选B。
15．(1) 形成闭合回路
(2)；
(3)2.24
(4) Ag
(5) 负
【详解】（1）B和C装置形成原电池，铅作负极，二氧化铅作正极，原电池放电时，正极上二氧化铅得电子和硫酸根离子反应生成硫酸铅，发生还原反应，电极反应式：；连接装置B、C的U形管中装填有含有琼脂的KCl饱和溶液，其作用：形成闭合回路；
（2）A为电解装置，铜为阳极，阴极生成氢气，装置A中总反应的离子方程式：；
（3）当装置A中Cu电极质量改变3.2g时，转移0.1mol电子，装置D为电解氯化钠溶液装置，根据电解总反应：，产生气体的总物质的量为0.1mol，对应气体体积2.24L；
（4）电镀时，镀层作阳极，镀件作阴极，电解质溶液中阳离子和镀层金属相同，若装置E中的目的是在Cu材料上镀银，则X为含有镀层金属阳离子的AgNO3溶液，N极板阳极材料为Ag，电极反应式：；
（5）钠离子向a极移动，亚硫酸根离子向b极移动，b为阳极，与电源正极相连，a为阴极，与电源负极相连，亚硫酸根离子发生失电子反应被氧化为硫酸根离子，电极反应式：；
16．(1) 正极 正
(2)1∶4∶2∶2
(3) 镀层金属 [或等含的电解质溶液] H
(4)
【分析】将直流电源接通后，F极附近呈红色，说明F极附近溶液显碱性，是氢离子在该电极放电，所以F极是阴极，可得出D、F、H、Y均为阴极，C、E、G、X均为阳极，A是电源的正极，B是电源的负极，A电源的正极，以此解题。
【详解】（1）由分析可知，A电源的正极；Y极是阴极，该电极颜色逐渐变深，说明氢氧化铁胶体向该电极移动，根据异性电荷相互吸引，所以氢氧化铁胶体粒子带正电荷；
（2）C、D、E、F电极发生的电极反应分别为：4OH--4e-=O2↑+2H2O、Ag++e-=Ag、2Cl--2e-=Cl2↑、2H++2e-=H2↑，当各电极均只有一种单质生成时，假设转移电子均为1mol时，生成单质的量分别为：0.25mol、1mol、0.5mol、0.5mol，所以单质的物质的量之比为1∶4∶2∶2；
（3）电镀时镀层金属作阳极，G为阳极，则G应该是镀层金属；电镀液应该是含有铜离子的可溶性铜盐，故可以是[或等含的电解质溶液]；使用电化学的方法防腐时，被保护的金属应该做阴极，故H为阴极，故铁制品应为H；
（4）C为阳极，铜的活泼电极，若将甲中C电极换为铜棒，电解质溶液换为稀，其他装置都不变。则在甲中发生总反应的离子方程式为：。
17．(1) 正极 还原 b 稀硫酸
(2) Zn 牺牲阳极法
(3) 阴离子
【详解】（1）①铂电极a上氧气得电子发生还原反应生成水，a是正极。
②b电极甲烷失电子生成碳酸根离子，电子从b电极流出，该电极的电极反应式是。
③电池工作时，a是正极、b是负极，阳离子移向正极、阴离子移向负极，所以盐桥中的向稀硫酸溶液移动。
（2）锌的活泼性大于铁，白铁一旦划破后会发生电化学反应，负极材料是Zn，在潮湿的碱性或中性环境中，发生吸氧腐蚀，铁是正极，铁电极上发生反应的电极反应式是。金属铁被保护而不易腐蚀，这种防腐的方法叫牺牲阳极的阴极保护法。
（3）①电池工作时，阳离子向正极移动、阴离子向负极移动，Zn失电子发生氧化反应，Zn电极是负极、MnO2电极是正极，硫酸中的硫酸根离子向硫酸钾溶液中移动，氢氧化钾溶液中的钾离子向硫酸钾溶液中移动，所以a离子选择性隔膜是阴离子交换膜、b是阳离子交换膜。
②电极上，得电子发生还原反应生成硫酸锰，发生的电极反应。
③负极Zn失电子生成、正极得电子生成硫酸锰，该原电池总反应的离子方程式。
18．(1) 2Cl--2e-=Cl2↑ 阳极可能OH-放电，产生大量氧气，消耗电能 Cl-浓度较高时，产生的Cl2(或HClO)较多，会将NH氧化为NO pH太低时，产生的Cl2会从溶液中逸出
(2)2CN-+5ClO-+2OH-+2Ca2+=2CaCO3↓+N2↑+5Cl-+H2O
(3)10-16
【详解】（1）①用石墨电极电解一定浓度的(NH4)2SO4与NaCl的酸性混合溶液，阳极发生氧化反应，Cl-失电子生成氯气，电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑；
②Cl-浓度较低或pH较大时，阳极可能是OH-放电，产生大量氧气，消耗电能，所以氨氮去除速率低而能耗高；Cl-浓度较高时，产生的Cl2(或HClO)较多，会将NH氧化为NO；
③pH过低时，氢离子浓度大，反应Cl2+H2OH++Cl-+HClO平衡逆向移动，Cl2溶解度降低，产生的Cl2会从溶液中逸出而使氨氮去除速率降低，所以处理效果不佳；
（2）漂白粉有效成分为次氯酸钙，次氯酸根离子具有氧化性，能够把CN-氧化为碳酸盐和氮气，该反应的离子方程式为2CN-+5ClO-+2OH-+2Ca2+=2CaCO3↓+N2↑+5Cl-+H2O；
（3）Ksp(NiS)=c(Ni2+)·c(S2-)=1.1×10-21，则c(S2-)=；Ksp(CuS)=c(Cu2+)·c(S2-)=1.3×10-36，c(S2-)=；1.7×10-32 mol/L<10-16 mol/L，故需要控制溶液中S2-的浓度不低于10-16 mol/L
