第四章 化学反应与电能测试题
一、选择题
1．化学与社会息息相关，下列物质在社会、生活中的应用及解释正确的是
选项 应用 解释
A 用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土保鲜水果 其作用是吸收水果释放出的乙烯
B 在船舶的外壳上装一定数量的锌块防止船体被腐蚀 利用外加电流的阴极保护法保护金属
C 高铁车厢采用铝合金材料 铝与氧气不反应
D 高纯硅作计算机芯片的材料 硅晶体在自然界中能稳定存在
A．A B．B C．C D．D
2．常温常压下，电解法合成氨的原理如图所示，下列说法不正确的是
A．a极代表电源的负极
B．b极相连的电极反应式为
C．电极表面放电会导致氨的产量降低
D．该方法合成氨的化学方程式为
3．下列说法正确的是
A．原电池的两电极一定是活性不同的金属
B．铁片上镀铜时，镀层金属可由电解液提供
C．电解精炼铜时，电解质溶液的浓度不变
D．燃料电池能将化学能全部转化为电能
4．用片、片、溶液设计一个原电池。有关该原电池的叙述不正确的是
A．由该原电池的工作原理不能比较、的金属活动性强弱
B．正极反应式为
C．其他条件不变时，将片改为片，电路中通过等量电子时，片溶解的质量大于片
D．其他条件不变时，将溶液改为溶液，负极电极反应式为
5．为了避免青铜器生成铜绿，下列方法中正确的是
①将青铜器放在银质托盘上
②将青铜器保存在干燥的环境中
③将青铜器保存在潮湿的空气中
④在青铜器的表面覆盖一层防渗的高分子膜
A．①③ B．②③ C．②④ D．①④
6．新冠肺炎最明显的症状就是出现发热，体温枪能快速检测人体体温。该体温枪所用的电池为一种银锌电池(如图所示)，该电池的总反应式为：Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag。下列关于该电池的说法正确的是
A．Ag2O电极作正极,发生氧化反应
B．该电池放电时溶液中的K+向Zn电极移动
C．电池工作时，电子从Ag2O电极经过隔板流向Zn电极
D．该电池的负极反应为：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2
7．近日，湘潭大学丁锐教授课题组设计了一种新型的A位K/Na掺杂Ni-Co-Zn-Mn钙钛矿氟化物(K/Na-NCZMF)电极材料，并构建了先进的水系锌基电池，如图所示(注明：0.1M代表)。下列叙述错误的是
A．充电时，N极附近溶液pH升高
B．放电时，M极上能生成、、
C．放电时，N极反应式为
D．充电时，电解质溶液中KOH、LiOH浓度一定不变
8．为了消除氨氧化合物的污染，减轻环境污染，同时又能利用充分化学能。某科研小组利用反应成功设计出如图所示电池装置，下列说法错误的是
A．电极A为负极，发生氧化反应
B．当电极A上有(标准状况)生成时，外电路共转移电子
C．电极B的电极反应式为
D．电池工作时，从右向左移动
9．下列描述中，不符合实际的是
A．在镀件上电镀锌，用锌作阳极
B．铅酸蓄电池是一种常见的二次电池
C．电解饱和食盐水制烧碱的装置中用隔膜把电解槽分成阳极区和阴极区
D．电解熔融的氯化镁制取金属镁，用铁作阳极
10．二氧化硫-空气质子交换膜燃料电池电解含有尿素的碱性溶液，用于废水处理，其装置如图所示(装置中c、d均为惰性电极，隔膜仅阻止气体通过)。
下列说法正确的是
A．通入的一极是燃料电池的负极
B．当有个质子通过质子交换膜时，产生
C．装置中电子移动方向：电极a→电极d→隔膜→电极c→电极b
D．电极c附近发生的电极反应为
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
12．10mL浓度为的溶液与过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成氢气的总量，可采用的方法是
A．加入适量的的溶液 B．加入适量的蒸馏水
C．加入数滴硫酸铜溶液 D．加入适量的硫酸钠溶液
二、非选择题
13．如图，水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：
(1)若液面上升，说明原溶液呈中性或碱性，铁钉发生___腐蚀，电极反应式为：
负极：___；正极：___；
(2)若液面下降，说明原溶液呈酸性，铁钉发生___腐蚀，电极反应式为：
负极：___；正极：___。
14．填空
(1)从能量的变化和反应的快慢等角度研究反应：2H2+O2=2H2O。已知该反应为放热反应，下图能正确表示该反应中能量变化的是___________(填“A”或“B”)
(2)下图是甲烷燃料电池工作原理示意图，请回答下列问题：
①电池的负极是___________(填“a”或“b”)电极，该极的电极反应式为：___________。
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”)。
15．写出下列原电池的电极反应和总反应(属于离子反应的，用离子方程式表示)。
负极 正极 电解质溶液
(1) 铁 铜 稀硫酸
(2) 铜 银 AgNO3溶液
(1)负极：___________；正极：___________；总反应式：___________。
(2)负极：___________；正极：___________；总反应式：___________。
16．如图X是直流电源。Y槽中c、d为石墨棒，Z槽中e、f是质量相同的铜棒。接通电路后，发现d附近显红色。
(1)①电源上a为___极
②Z槽中f为___极。
(2)①写出Y槽中反应的化学方程式：_________。
②写出Z槽中e极上反应的电极反应式：_________。
(3)若在电解过程中Y池c极上产生标准状况下体积为2.24L的气体，则在Z池某极上析出固体物质的质量为_____g。
17．(A、B、C、D、E、F是原子序数依次增大的短周期主族元素，B、C相邻且与其他元素不位于同一周期，D、E、B、C、F的主族族序数依次增大，且这五种元素的族序数之和为22。
(1)E在元素周期表中的位置是______。
(2)C与D形成的含有两种化学键的化合物的电子式为______。
(3)F的最高价氧化物对应的水化物与E的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为______。
(4)A2C2和FC2是市场上较好的消毒剂，等质量的A2C2和FC2分别与足量的二氧化硫反应时，消耗二氧化硫的质量之比为______。
(5)500℃下，向一容积为8L的恒容密闭容器中充人物质的量均为2mol的A单质和B单质，发生化合反应，0.5min后达到平衡，测得容器中平衡时的压强为起始时的80%，则用B单质表示该过程中的化学反应速率为______；A单质的平衡转化率为______。
(6)利用如图所示装置，可将B、C形成的常见污染气体转化为化工原料X，同时获得电能总反应方程式中只含A、B、C三种元素。
①电极Ⅱ的名称是______(填“正极”或“负极”)。
②电极Ⅰ上的电极反应式为______。
18．A、B、C、D、E均为短周期元素，且原子序数依次增大；A的主族序数、周期数、原子序数均相同；B为非金属元素，其单质有多种同素异形体，其中一种可作电极材料；C是植物生长所需的主要元素之一；D和A可形成化合物和，且是最常见的溶剂；E原子次外层电子数等于其它层电子数之和，则：
的离子结构示意图为 ______ ，B、C、D、E与A形成的化合物中稳定性最强的是 ______ 填化学式．
在加热和Cu作催化剂时，化合物与反应生成其中一种产物是的化学方程式为 ______ ．
五种元素中，含同一元素的各类物质能实现下列转化的有图 ______ 填元素符号
图所示是一种酸性燃料电池检测仪，具有自动吹气流量侦测与控制的功能，非常适合进行现场酒精检测．则该电池的负极反应为 ______ 出口处的物质 ______ ．
19．X、Y、Z、M、Q、R是6种短周期元素，其原子半径及主要化合价如下表所示：
元素代号 X Y Z M Q R
原子半径/nm 0.160 0.143 0.102 0.075 0.077 0.037
主要化合价 ＋2 ＋3 ＋6，－2 ＋5，－3 ＋4，－4 ＋1
(1)单质铜和元素M的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
(2)元素Q、元素Z的含量影响钢铁性能，采用下图装置A在高温下将钢样中元素Q、元素Z转化为QO2、ZO2。
①气体a的成分是________________(填化学式)。
②若钢样中元素Z以FeZ的形式存在，在装置A中反应生成ZO2和稳定的黑色氧化物，则反应的化学方程式是：______________________________________________。
(3)用Z的最高价含氧酸W的溶液作电解质溶液(体积为1 L，假设反应前后溶液体积变化忽略不计)组装成原电池(如图所示)。则在a电极上发生的反应可表示为_________________。若电池工作一段时间后，a极消耗0.05 mol Pb，则W溶液的浓度由质量分数39%(密度为1.3 g/cm3)变为______mol/L(保留一位小数)。
20．绿色电源“直接二甲醚()燃料电池”的工作原理示意图如图所示：
(1)正极为_______电极(填“A”或“B”)，移动方向为_______(填“由A到B”或“由B到A”)，写出A电极的电极反应式：_______。
(2)和是主要大气污染物，利用下图装置可同时吸收和NO。
①a是直流电源的_______极。
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)—空气电池是目前储电能力最高的电池。以—空气电池为电源，用惰性电极电解硫酸铜溶液如图所示，该电池工作时的反应为，极发生的电极反应为_______。
当外电路中通过0.04 mol电子时，B装置内共收集到0.448 L气体(标准状况)，若B装置内的液体体积为200 mL(电解前后溶液体积不变)，则电解前溶液的物质的量浓度是_______？(写出计算过程)
21．如图当线路接通时，发现M(用石蕊试液浸润过的滤纸)a端显蓝色，b端显红色，且知甲中电极材料是锌、银，乙中电极材料是铂。回答：
(1)甲、乙分别是什么装置_____________、______________。
(2)A电极材料为_____________，B电极上的电极反应为：______________。
(3)请解释a处变蓝的原因：________________
(4)已知乙中溶液体积为100 mL，当B上析出0.32 g红色物质时，此时乙中溶液的pH=__________(不考虑溶液体积的变化，温度为室温)。
22．化学反应中伴随着能量变化，探究各种能量变化是永恒的主题。某兴趣小组同学利用稀硫酸和稀氢氧化钠溶液进行中和热的测定，其实验结果如表：
实验序号 起始温度/℃ 最高温度/℃
100mL 0.5 100mL 1.0 NaOH 平均值
I 26.2 26.0 26.1 32.2
II 25.9 25.9 25.9 31.8
III 26.4 26.2 26.3 32.3
(1)上述实验中温度变化的平均值为_______℃，若近似认为稀硫酸与稀NaOH溶液的密度均为1，反应所得溶液的比热容C=4.18J/(g·℃)，则中和热ΔH的数值为_______(保留1位小数)。
(2)使硫酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是_______(填序号)。
A．用温度计小心搅拌 B．揭开硬纸片用玻璃棒搅拌
C．轻轻地振荡烧杯 D．用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动
(3)下列对该实验的说法错误的是_______(填序号)。
A．分多次将NaOH溶液倒入内桶中与硫酸充分反应
B．量热计中的隔热层可以减少实验过程中的热量散失
C．可用铜做的搅拌器代替玻璃搅拌器，因铜和盐酸不反应
D．用量筒量取NaOH溶液和稀硫酸体积时均仰视，测得中和热数值将偏大
(4)常温下，研究小组将2L 0.5 稀溶液与2L 1.0氨水充分混合，生成正盐溶液，测得放出70.6kJ热量，则溶液中电离△H=_______。
(5)研究化学能转化为电能：现连接如图装置并加入药品(盐桥中的物质不参与反应)，进行实验：
i.K闭合时，指针偏移。放置一段时间后指针偏移减小。
ii.随后向U形管左侧逐渐加入浓溶液，发现电流表指针的变化依次为偏移减小→回到零点→逆向偏移。
①实验i中银作_______极。
②综合实验i、ii的现象，得出和反应的离子方程式是_______。
【参考答案】
一、选择题
1．A
解析：A．乙烯具有催熟作用，为了延长水果的保鲜期，可用高锰酸钾除掉乙烯，A正确；
B．在船舶的外壳上装一定数量的锌块，铁和锌在海水中形成原电池，锌作负极被氧化，铁被保护，是牺牲阳极的阴极保护法，B错误；
C．铝为活泼金属，易与氧气反应，在铝的表面形成一层致密的氧化膜，C错误；
D．高纯硅作计算机芯片主要是利用了硅是良好的半导体材料这一性质，D错误；
答案选A。
2．A
【分析】图右侧电极由N2转化成NH3，N元素化合价从0降至-3，发生还原反应，则右侧为阴极区，b为电源负极，a为电源正极，左侧为阳极区。
解析：A．据分析，a极代表电源的正极，A错误；
B． b极为电源负极，则阴极上N2得电子，在H+参与下转化成NH3，反应式为，B正确；
C．阴极上发生还原反应，可能存在H+得电子，电极反应式为：2H++2e-=H2↑，可能产生少量氢气，则电极表面放电会导致氨的产量降低，C正确；
D．左侧为阳极区，阳极反应式为：2H2O-4e-=4H++O2↑，结合选项B可知，该方法合成氨的化学方程式为，D正确；
答案选A。
3．B
解析：A．原电池的两电极不一定是活性不同的金属，也可能是非金属石墨等，故A错误；
B．铁片上镀铜时，镀件在阴极，镀层金属阳离子由电解质溶液提供，故B正确；
C．电解精炼铜时，粗铜作阳极，多种金属失电子生成金属阳离子，但硫酸铜只有铜离子得电子在阴极生成铜单质，所以最终导致电解质溶液的浓度减小，故C错误；
D．燃料电池不能将化学能全部转化为电能，一部分会以热能形式散失，故D错误。
答案选B。
4．A
解析：A．根据原电池的工作原理，失去电子，溶液中在片上获得电子，可得的活动性强于，A错误；
B．作负极，电极反应式为，作正极，电极反应式为，B正确；
C．2mol失去6mol电子时，其溶解的质最为54g；3mol失去6mol电子时，其溶解的质量为195g，因此电路中通过等量电子时，锌片溶解的质量大于铝片，C正确；
D．由于的失电子能力大于，当溶液作电解质溶液时，仍是失去电子作原电池的负极，D正确；
故选：A。
5．C
解析：①Cu比Ag活泼，将青铜器放在银质托盘上更易受腐蚀，会加快青铜器的腐蚀，错误；②将其保存在干燥的环境中避免与空气中的水蒸气接触，不能形成原电池反应，不易被腐蚀，正确；③金属在潮湿的空气中易发生电化学腐蚀，会加快青铜器的腐蚀，错误；④覆盖防渗的高分子膜也可以隔绝潮湿空气，可以防止发生电化学腐蚀，正确，综上所述可知，②④符合题意；故答案为：C。
6．D
解析：A．银锌纽扣电池中，Ag2O电极作正极，Ag2O得电子发生还原反应生成Ag，故A项错误；
B．该电池放电时溶液中的阳离子移向正极，即溶液中的K+向Ag2O电极移动，故B项错误；
C．银锌纽扣电池中，Ag2O电极作正极，Zn作负极，电子从Zn电极经过导线流向Ag2O电极，故C项错误；
D．银锌纽扣电池中，Zn作负极，Zn失电子生成Zn(OH)2，负极反应为，故D项正确；
答案选D。
7．D
解析：A．充电时，N极为阴极，析出锌，生成碱，溶液pH升高，A项正确；
B．放电时，M极为正极，发生还原反应，镍、钴、锰的化合价降低，M极上能生成、、，B项正确；
C．放电时，N极为负极，发生氧化反应，生成了，反应式为，C项正确；
D．充电时生成了NiOOH、CoOOH、MnOOH固体，水参与反应，电解质的浓度可能发生改变，D项错误；
故选D。
8．B
解析：A．在电极A处NH3失去电子生成N2，发生氧化反应，电极A为负极，A项正确；
B．电极A上生成了0.5molN2，则转移电子0.5×2×3=3mol电子，B项错误；
C．电极B上NO2得到电子生成N2，电极反应式为，C项正确；
D．电池工作时，电极A为负极，电极B为正极，OH－从正极区向负极区移动，D项正确。
答案选B。
9．D
解析：A． 在镀件上电镀锌，用锌作阳极，电极反应式为，镀件作阴极，电极反应式为，符合实际，故A不符合；
B． 铅酸蓄电池是一种常见的二次电池，符合实际，故B不符合；
C． 电解饱和食盐水制烧碱时，阳极反应式为，阴极反应式为，氯气能与阴极生成的OH-反应，为得到NaOH，应用阳离子交换膜把电解槽分成阳极区和阴极区，钠离子通过阳离子交换膜移向阴极，在阴极得到烧碱，符合实际，故C不符合；
D．电解熔融的氯化镁制取金属镁，用惰性电极作阳极，在制得金属镁的同时，也可得到副产物氯气，而不消耗铁，故不用铁作阳极，不符合实际，故D符合；
故选D。
10．A
【分析】在二氧化硫—空气质子交换膜燃料电池中，电极a上SO2发生氧化反应生成H2SO4，电极a为负极，电极反应式为SO2-2e-+2H2O=+4H+，电极b为正极，电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O；电解含有尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液过程中，电极c作阳极，电极反应式为，电极c作阴极，电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-；据此分析解答。
解析：A．在二氧化硫—空气质子交换膜燃料电池中，电极a上SO2发生氧化反应生成H2SO4，电极a为负极，A正确；
B．当有个质子通过质子交换膜时，说明电路中转移0.6mol电子，根据电极反应式可知产生N21mol，未指明标况下，无法计算产生氮气的体积，B错误；
C．电子只能在导线中移动，溶液中不存在电子的移动，C错误；
D．根据分析，电极c附近发生的电极反应为CO(NH2)2-6e-+8OH-=+N2↑+6H2O，D错误；
故选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．C
解析：A．加入适量的的溶液，增大了氢离子的浓度，也增大了氢离子的物质的量，生成的总量会增多，A错误；
B．加入适量蒸馏水，氢离子的浓度减小，化学反应速率减小，B错误；
C．加入数滴硫酸铜溶液，Zn足量，构成锌铜原电池，加快反应速率，且没有改变氢离子的物质的量，不影响生成氢气的总量，C正确；
D．加入适量的硫酸钠溶液，氢离子的浓度减小，化学反应速率减小，D错误；
故选C。
二、非选择题
13． 吸氧 Fe-2e=Fe2+ O2+4e-+2H2O=4OH- 析氢 Fe-2e-=Fe2+ 2H++2e-=H2↑
【分析】(1)若试管内液面上升，说明试管内气体压强减小，则铁钉发生吸氧腐蚀，碱性或中性条件下，铁钉发生吸氧腐蚀，负极上铁失电子，正极上氧气得电子；
(2)若试管内液面下降，说明试管内气体压强增大，则铁钉发生析氢腐蚀，酸性条件下、铁钉发生析氢腐蚀，负极上铁失电子发生氧化反应，正极上氢离子得电子变为氢气。
解析：(1)若试管内液面上升，说明试管内气体压强减小，则铁钉发生吸氧腐蚀，碱性或中性条件下，铁钉发生吸氧腐蚀，负极上铁失电子，电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，正极上O2得电子，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-；
(2)若试管内液面下降，说明试管内气体压强增大，则铁钉发生析氢腐蚀，酸性条件下、铁钉发生析氢腐蚀，负极上铁失电子发生氧化反应，负极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，正极上氢离子得电子发生还原反应，正极的电极反应式为：2H++2e-=H2↑。
【点睛】钢铁发生腐蚀类型可根据试管内液面的变化确定。若发生析氢腐蚀，则试管中气体体积会增大；若发生吸氧腐蚀，则试管内气体体积会减小。无论发生析氢腐蚀还是吸氧腐蚀，负极上都是铁失去电子变为Fe2+而被氧化损耗。
14．(1)A
(2) a CH4+10OH--8e-=+7H2O 减小
解析：(1)2H2+O2=2H2O该反应为放热反应，则反应物的总能量高于生成物的总能量，故能正确表示该反应中能量变化的是A。
(2)①燃料在负极失电子，发生氧化反应，故电池的负极是a电极，在该极甲烷失电子生成碳酸根离子，其电极反应式为CH4+10OH--8e-=+7H2O。
②电池工作的总反应式为CH4+2O2+2OH-=+3H2O，反应不断消耗氢氧根离子，故一段时间后电解质溶液的pH减小。
15．(1) Fe-2e-=Fe2＋ 2H＋＋2e-=H2↑ Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑
(2) Cu-2e-=Cu2＋ 2Ag＋＋2e-=2Ag Cu＋2Ag＋=Cu2＋＋2Ag
解析： (1)金属性铁强于铜，构成的原电池中铁是负极，反应是为Fe-2e-=Fe2＋，铜是正极，溶液中的氢离子放电，电极反应式为2H＋＋2e-=H2↑，总反应是为Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑。
(2)金属性铜强于银，构成的原电池中铜是负极，反应是为Cu-2e-=Cu2＋，银是正极，溶液中的银离子放电，反应是为2Ag＋＋2e-=2Ag，因此总反应式为Cu＋2Ag＋=Cu2＋＋2Ag。
16． 正 阴 2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ Cu－2e－=Cu2＋ 12.8
【分析】X为直流电源，Y槽中c、d为石墨棒，Z槽中e、f是质量相同的铜棒，接通电路后发现d附近显红色，则d附近生成氢氧根离子，则d极为电解池阴极，d电极上氢离子放电生成氢气和氢氧根离子，c为阳极，c电极上氯离子放电，则a是直流电源正极，b是直流电源负极；电子从原电池的负极流向电解池的阴极，再到阳极，最后流入原电池的正极；结合电解池中两极上的反应分析解答。
解析：(1)①由以上分析可知a为正极，故答案为：正；
②Z槽中f与原电池负极相连为阴极；故答案为：阴；
(2)①Y槽中为惰性电极电解氯化钠溶液，其总反应的化学方程式为2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，故答案为：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑；
②Z槽中e极与电源正极相连为阳极，其电极反应式为Cu－2e－=Cu2＋，故答案为：Cu－2e－=Cu2＋；
(3)电解过程中Y池c极为阳极，电极方程式为：4OH--4e-=O2+2H2O，产生标准状况下体积为2.24L的氧气，物质的量为=0.1mol，共转移0.4mol电子，Z池f是阴极，电极方程式为：Cu2++2e-=Cu，析出固体物质Cu的物质的量为0.02mol，质量为0.02mol64g/mol=12.8g，故答案为：12.8。
17．(1)第三周期第ⅢA族
(2)
(3)Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O
(4)27：34
(5) 0.1mol·L-1·min-1 60%
(6) 正极 NO+NO2+3H2O-4e-=6H++2NO
解析：B、C相邻且与其他元素不位于同一周期，A的原子序数小于B，而D、E、F的原子序数大于C，且都是短周期元素，则B、C一定为第二周期元素，A为第一周期主族元素，则A为H元素，D、E、F为第三周期元素；B、C相邻，不妨先假设二者为ⅢA族和ⅣA族，则D为ⅠA族，E为ⅡA族，此时不可能满足D、E、B、C、F的族序数之和为22，采取相同的假设法可知，当D为ⅠA族、E为ⅢA族、B为ⅤA族、C为ⅥA族、F为ⅦA族时满足条件，所以B为N元素、C为O元素，D为Na元素，E为Al元素，F为Cl元素。
(1)根据分析可知E为Al元素，位于第三周期第ⅢA族；
(2)O和Na形成的含有离子键和共价键的化合物为Na2O2，电子式为；
(3)Cl的最高价氧化物对应的水化物为HClO4，Al的最高价氧化物对应的水化物为Al(OH)3，二者反应生成高氯酸铝和水，离子方程式为Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O；
(4)A2C2和FC2分别为H2O2和ClO2，二者都可以将SO2氧化为硫酸根，根据得失电子守恒可知，1gH2O2可以氧化=molSO2，1gClO2可以氧化=molSO2，二氧化硫的质量之比等于物质的量之比为mol：molSO2=27：34；
(5)A单质为H2，B单质为N2，容器内发生的反应为N2+3H22NH3，平衡时容器内压强为起始时的80%，则平衡时容器内气体为(2+2)mol×80%=3.2mol，Δn(气体)=4mol-3.2mol=0.8mol，根据方程式可知每消耗1molN2、3molH2，气体总物质的量减少2mol，所以平衡时Δn(N2)=×1mol=0.4mol，Δn(H2)=×3mol=1.2mol，容器体积为8L，则v(N2)==0.1mol·L-1·min-1，H2的转化率为×100%=60%；
(6)BC和BC2分别为NO、NO2；①电极Ⅱ上通入C单质，即通入O2，O2只能得电子被还原，所以电极Ⅱ为正极；②电极Ⅰ上通入等物质的量的NO和NO2，失电子被氧化，根据N元素的价态规律可知，氧化产物为NO，再结合电子守恒和元素守恒可得电极反应式为NO+NO2+3H2O-4e-=6H++2NO。
18． 2CH3CH2OH +O2 2CH3CHO +2H2O N、S
【分析】短周期元素中主族序数、周期数、原子序数均相同的是H，则A为H元素；B为非金属元素，其单质有多种同素异形体，其中一种可作电极材料，非金属单质常用作电极的是碳，则B为C元素；D和A可形成化合物和，且是最常见的溶剂，则D为O元素；植物生长所需元素是N、P、K，又A、B、C、D、E均为短周期元素，且原子序数依次增大，则C为N元素；E原子次外层电子数等于其它层电子数之和，则E为第三周期元素S，据此进行解答。
解析：短周期元素中主族序数、周期数、原子序数均相同的是H，则A为H元素；B为非金属元素，其单质有多种同素异形体，其中一种可作电极材料，非金属单质常用作电极的是碳，则B为C元素；D和A可形成化合物和，且是最常见的溶剂，则D为O元素；植物生长所需元素是N、P、K，又A、B、C、D、E均为短周期元素，且原子序数依次增大，则C为N元素；E原子次外层电子数等于其它层电子数之和，则E为第三周期元素S；
为S元素，硫离子有三个电子层，电子数依次为2、8、8，离子结构示意图为，非金属性越强，对应氢化物的稳定性越强，C、N、O、S中非金属性O最强，稳定性最强的为；
与分别为、，在铜作催化剂条件下加热，乙醇与氧气反应生成乙醛，反应的化学方程式为：；
根据转化关系可知，单质与氧气反应生成氧化物X，X与氧气反应生成氧化物Y，Y生成酸，酸可以生成X，这样的元素必须有变价，5种元素中满足条件的元素为：N、S；
为，根据图可知，该原电池的燃料为乙醇和氧气，生成物乙酸和水，电解质为酸性溶液，原电池负极失去电子发生了氧化反应，所以负极反应为乙醇失去电子生成乙酸，电极反应为：，正极在酸性条件下氧气得到电子发生了还原反应：，所以A处为。
19． 3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O O2、SO2、CO2 5O2＋3FeS3SO2＋Fe3O4 Pb－2e－＋SO=== PbSO4 5.1
解析：分析：X、Y、Z、M、Q、R是6种短周期元素，图表中数据分析，原子半径大小可知X、Y、Z为同周期元素，且为第三周期元素，结合化合价判断分别为：Mg、Al、S，M、Q为第二周期元素，结合化合价判断分别为：N、C，R为H元素，结合元素周期律、物质的性质和问题分析解答。
详解：根据以上分析可知X、Y、Z、M、Q、R分别为：Mg、Al、S、N、C、H，则
(1)元素M的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液是稀硝酸，具有强氧化性，能与铜反应生成硝酸铜、NO和水，则发生反应的离子方程式为3Cu＋8H＋＋2NO3－＝3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。
(2)①该装置中C、S在A装置中被氧气反应生成二氧化碳、二氧化硫，还有部分氧气剩余，所以气体a的成分是SO2、CO2、O2；
②若钢样中S以FeS形式存在，在装置A中反应生成SO2和稳定的黑色氧化物，应该是四氧化三铁，Fe元素化合价由+2价变为+3价，-2价的S被氧化为+4价，结合电子得失守恒可知反应方程式为5O2＋3FeS3SO2＋Fe3O4；
(3)a电极是铅，b电极表面涂有二氧化铅，则a电极是负极，电解质溶液是硫酸，则在a电极上发生的反应可表示为Pb－2e－＋SO42－＝PbSO4。总反应式为Pb＋PbO2＋2H2SO4＝2PbSO4＋2H2O，若电池工作一段时间后，a极消耗0.05 mol Pb，则消耗0.1mol硫酸。反应前硫酸的物质的量是，所以硫酸溶液的浓度变为（5.2mol－0.1mol）÷1L＝5.1mol/L。
20．(1) B 由A向B
(2) 阴
(3) 根据，，所以还发生了，转移电子为，由，，电解前溶液的物质的量浓度是
【分析】原电池正负极的判断：
①失电子、化合价升高、被氧化、发生氧化反应的一极是负极；
②得电子、化合价降低、被还原、发生还原反应的一极是正极；
③电子流向是负极流向正极；
④电流流向是正极流向负极；
⑤阴离子流向负极，阳离子流向正极；
⑥可以和电解质溶液发生反应的是负极，若两极都发生反应则活泼性较强的一极是负极；
⑦一般负极溶解逐渐溶解，正极逐渐增重或有气泡产生；
⑧一般有氧气参与的一极是正极；
解析：（1）如图，电极B通入氧气，作为电池的正极，酸性条件下，电极反应式为，在原电池中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，所以氢离子由A向B移动；电极A为电池负极，二甲醚()在电极A放电，电极反应式为，故填B；由A向B；；
（2）①如图，为电解质装置，电解池右边通入稀硫酸和二氧化硫的混合液，流出的是较浓的硫酸，说明二氧化硫被氧化，在右侧放电，被氧化，电极反应式为，b为电源的正极，则a为电源的负极，电解池左侧为阴极室，在阴极区放电，电极反应式为，故填阴；
②电解池的阴极室中溶液的pH在4~7之间，呈酸性，阴极的电极反应为，故填；
（3）如图，该装置为以—空气电池为电源，用惰性电极电解硫酸铜溶液，装置A中电极a通入空气，为电池正极，碱性条件下，电极反应式为，则电极为电池负极，根据总反应，可知负极电极反应式为；装置B为电解池，电极b(惰性电极)为阳极，电极反应式为；电极c刚开始时铜离子放电，电极反应式为，当铜离子消耗完之后，氢离子放电生成氢气，反应为，当外电路中通过0.04 mol电子时，若只生成氧气，根据，生成气体0.01mol，标况下体积为<0.448L，所以还有氢气生成，标况下体积为0.224L，物质的量为，根据，消耗电子0.02mol，根据电子守恒，发生反应消耗电子为0.04mol-0.02mol=0.02mol，则铜离子的物质的量为0.01mol，电解前溶液的物质的量浓度是，故填；根据，，所以还发生了，转移电子为，由，，电解前溶液的物质的量浓度是。
21． 原电池 电解池或电解槽 Zn Cu2++2e-=Cu a端为电解池的阴极，水电离出的H+放电，使水电离平衡右移，溶液中c(OH-)>c(H+)，溶液呈碱性，使石蕊试液变蓝 13
【分析】线路接通时，发现M(用石蕊试液浸润过的滤纸)a端显蓝色，则a端为碱性，氢离子放电，a极为阴极；b端显红色，则b端为酸性，氢氧根离子放电，b极是阳极。根据电解原理可知：和电源的正极相连的是阳极，和电源的负极相连的是阴极，根据原电池、电解池的构成条件以及工作原理知识来回答。
解析：线路接通时，发现M(用石蕊试液浸润过的滤纸)a端显蓝色，则a端为碱性，氢离子放电，a极为阴极；b端显红色，则b端为酸性，氢氧根离子放电，b极是阳极。
(1)甲中电极材料是锌、银，有活动性不同的电极，与电解质溶液形成了闭合回路，Zn能够与CuSO4溶液自发进行氧化还原反应，因此甲池为原电池，Zn作负极，Ag作正极；乙池中两个电极都是铂电极，与原电池相连形成闭合回路，则乙池为电解池；
(2)根据上述分析可知a为阴极，与电源负极连接；b为阳极，与电源的正极连接。由于甲池为原电池，金属活动性Zn>Ag，所以Zn为负极，Ag为正极，所以甲池中与a连接的电极A为Zn电极，与b连接的电极B为Ag电极，正极Ag上溶液中的Cu2+得到电子，发生还原反应，电极反应式为：Cu2++2e-=Cu；
(3)a处与电源负极连接，为电解池的阴极，石蕊试液中的水电离产生的H+不断放电，破坏了负极的水的电离平衡，使水的电离平衡正向移动，最终达到平衡时，附近溶液中c(OH-)>c(H+)，溶液显碱性，因此使石蕊试液变蓝色；
(4)B电极发生反应：Cu2++2e-=Cu，当B上析出0.32 g红色物质时，产生Cu的物质的量是n(Cu)==0.005 mol，则转移电子的物质的量为n(e-)=2n(Cu)=0.01 mol，乙池总反应方程式为：2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH，根据方程式可知：每产生2 mol NaOH时，转移2 mol电子。由于在同一闭合回路中电子转移数目相等，所以转移0.01 mol电子时，反应产生NaOH的物质的量是0.01 mol，乙池溶液体积是100 mL，则反应产生NaOH溶液的浓度为c(NaOH)==0.1 mol/L，则溶液中c(H+)=mol/L=10-13 mol/L，所以该溶液的pH=13。
22．(1) 6.0 50.2
(2)D
(3)AC
(4)
(5) 正
【分析】通过实验对中和热的测定，再将氢氧化钠溶液换成氨水进行测定，利用中和热及硫酸与氨水反应的热效应对氨水的电离焓变进行计算，利用实验探究氧化还原反应进行的可能性；
解析：（1）三次温度差分别为32.2℃-26.1℃=6.1℃、31.8℃-25.9℃=5.9℃、32.3℃-26.3℃=6.0℃，三次温度差平均值为，100mL 0.5 与100mL 1.0 NaOH进行中和反应，生成水的物质的量为0.1L1.0mol/L=0.1mol，则生成0.1mol水放出的热量Q=cm△T=2004.186.0J=-5016J，即-5.016kJ，所以实验测得的中和热△H=-=-50.2kJ/mol；
（2）使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作方法是:用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动;温度计是测量温度的，不能使用温度计搅拌;也不能轻轻地振荡烧杯，否则可能导致液体溅出或热量散失，影响测定结果;更不能打开硬纸片用玻璃棒搅拌，否则会有热星散失，故选D，故答案为:D；
（3）A．分多次将NaOH溶液倒入内桶中与硫酸充分反应，会造成热量损失，使测定结果偏小，选项A错误；
B．实验关键是保温工作，隔热层可以保温，减少实验过程中热量散失，选项B正确；
C．金属的导热性很好，用铜做的搅拌器会导致热量的散失，实验结果偏小，选项C错误；
D．在量取溶液体积时仰视，则实际量取体积偏大，测得中和热数值将偏大，选项D正确；
答案选AC；
（4）将2L 0.5 稀溶液与2L 1.0氨水充分混合，生成正盐溶液，生成2mol水，测得放出70.6kJ热量，则得H+(aq)+ (aq)=(aq)+H2O(l) △=-35.3kJ/mol，中和热为-50.2kJ/mol，故溶液中电离△H=-35.3kJ/mol –(-50.2kJ/mol)= ；
（5）①亚铁离子失电子发生氧化反应，所以石墨作负极，银作正极，答案为正；
②综合实验ⅰ、ⅱ的现象，可知Ag+和Fe2+的反应可逆，故得出Ag+和Fe2+反应的离子方程式为。
