专题10 化学反应与电能
一、单选题
1．化学与生活密切相关。下列说法错误的是（ ）
A．电热水器用镁棒防止内胆腐蚀，原理是牺牲阴极法
B．疫苗一般应冷藏避光存放，以避免蛋白质变性
C．家庭装修时用水性漆替代传统的油性漆，有利于健康及环境
D．泡沫灭火器可用于一般的灭火，但不适用于电器灭火
2．下列装置中，可以实现反应的是（ ）
A． B．
C． D．
3．下列现象或变化与原电池无关的是（ ）
A．银质物品久置表面变暗
B．生铁比纯铁容易生锈
C．镀锌铁表面有划损时，仍然能阻止铁被氧化
D．锌与稀硫酸反应时，加入少量CuSO4溶液可使反应加快
4．如图所示装置中，观察到电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细，由此判断表中所列M、N、P物质，其中可以成立的是（ ）
选项 M N P
A 锌 铜 稀硫酸
B 铜 铁 稀盐酸
C 银 锌 硝酸银溶液
D 锌 铁 硝酸铁溶液
A．A B．B C．C D．D
5．下列说法错误的是（ ）
A．铜丝缠在石墨棒上插入稀硝酸，可加快NO生成速率
B．双液电池中，可用浸有CCl4的滤纸作盐桥
C．K2FeO4可用作碱性Zn-K2FeO4电池的正极材料
D．生铁发生吸氧腐蚀时的腐蚀速率与O2的浓度有关
6．下列装置或过程能实现化学能转化为电能的是（ ）
A．银锌纽扣电池 B．冶炼金属钠 C．太阳能电池 D．天然气燃烧
A．A B．B C．C D．D
7．下列有关电池的说法错误的是（ ）
A．手机上用的锂离子电池属于二次电池
B．铜锌原电池工作时，电子沿溶液从铜电极流向锌电极
C．燃料电池的能量转换率超过80%
D．锌锰干电池中，锌电极是负极
8．下列有关电池的说法不正确的是（ ）
A．手机中用的锂离子电池属于二次电池
B．甲醇燃料电池可把化学能转化为电能
C．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极
D．铅蓄电池使用一段时间后，电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降
9．下列关于原电池的说法中，不正确是（ ）
A．原电池是一种将化学能直接转化为电能的装置
B．原电池中，正极发生氧化反应
C．原电池的电子从负极经导线流向正极
D．原电池的负极材料一般比正极活泼
10．我国科学家正在研究一种可充电Na—Zn双离子电池体系(如图)。下列说法不正确的是（ ）
A．闭合K1时，装置中的化学能转化为电能
B．闭合K2充电时，a须为电源的负极
C．闭合K1，当外电路流过xmol电子时，负极区减少2xmolNa+
D．电池，总反应式可表示为：xZn+2Na0.6-xMnO2+4xOH-+2xNa+2Na0.6MnO2+x[Zn(OH)4]2-
11．下列说法正确的是（ ）
A．银锌纽扣电池的放电反应：Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag，其中Ag2O作正极，发生还原反应
B．通过构成原电池，能将反应的化学能全部转化为电能
C．如图原电池中，电池工作时，SO42-移向电池的正极
D．构成原电池的两个电极必须是活泼性不同的两种金属
12．燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置，某氢氧燃料电池的构造示意图如下，该电池工作时，下列说法正确的是（ ）
A．a电极是该电池的正极
B．O2在b电极上发生氧化反应
C．电解质溶液中OH-向正极移动
D．该装置实现了化学能到电能的转化
13．某二次锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．放电时电子由Li经导线用电器、导线到正极
B．放电时正极反应可能为Li2S8+14Li++14e-=8Li2S
C．充电时，该电池的总反应为8Li2S=16Li+S8
D．用此电池为铅酸蓄电池充电，消耗1.4 g锂时，铅酸蓄电池消耗1.8 g水
14．我国研发的高效低压电催化还原CO2法居世界领先水平，工作原理如图所示，工作时总反应为NaCl + CO2CO + NaClO。a、b均为涂装催化剂的惰性电极。下列说法错误的是（ ）
A．工作时，电能转化为化学能
B．工作时，NaClO产生在a极区
C．若用铜-锌原电池作电源，则X极反应为Zn-2e→Zn2+
D．消耗0.05mol CO2时，有0.1mol H+通过质子交换膜
15．将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，下列叙述正确的是（ ）
A．装置甲中铜片表面产生气泡
B．装置甲溶液中SO42ˉ向锌片做定向移动
C．装置乙中正极的电极反应式：2H++2eˉ＝H2↑
D．装置乙中电子从铜片经导线流向锌片
16．氢氧熔融碳酸盐燃料电池是一种高温电池(600~700℃)，具有效率高、噪音低、无污染、燃料多样、余热利用价值高等优点。氢氧熔融碳酸盐燃料电池的工作原理如图所示。下列有关该电池的说法正确的是（ ）
A．电池工作时，熔融碳酸盐只起到导电的作用
B．负极反应式为H2 -2e- +CO32-=CO2+H2O
C．该电池可利用工厂中排出的CO2，减少温室气体的排放
D．电池工作时，外电路中流过0.2 mol电子，消耗3.2 g O2
17．羟基自由基(·OH)具有极强的氧化能力，它能有效地氧化降解废水中的有机污染物。在低电流密度直流电源作用下，利用双极膜电解池产生羟基自由基(·OH)的原理如图所示。已知：双极膜中间层中的H2O解离为H+和OH-。
下列说法错误的是（ ）
A．电解池工作时，双极膜中的OH-向Y电极移动
B．Na2SO4能增强溶液的导电性，加快反应速率
C．每通过1 mol电子，理论上有2 mol·OH产生
D．若采用高电流密度直流电源进行电解，可以提高羟基自由基的产率
18．如图所示的各容器中均盛有食盐水，铝在其中都能被腐蚀。其中腐蚀得最慢和最快的分别是（ ）
A．1，2 B．2，3 C．3，4 D．1，4
19．钠碱脱硫液 (NaOH+Na2SO3)吸收一定量气体后，可通过如图装置实现再生，下列说法正确的是
A．电极a应接电源的正极
B．膜应为阳离子交换膜
C．出液2的pH大于进液的pH
D．电路中每通过2mol电子，阳极区域会产生11.2L的气体
20．下列过程不涉及氧化还原反应的是（ ）
A．金属的冶炼 B．湿润的红色布条遇到氯气褪色
C．明矾净水 D．刻蚀印刷电路板
二、多选题
21．银锌电池是一种常见化学电源，其反应原理：Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag，其工作示意图如下。下列说法不正确的是（ ）
A．Zn电极发生氧化反应
B．Ag2O电极是电源的正极
C．电池工作时，电子从Zn电极经导线流向Ag2O电极，再出Ag2O电极经电解质溶液流向Zn电极
D．K+向Zn电极移动
22．火星大气中占96%，钠—电池在火星探测中具有广泛的应用前景。电池总反应为，装置如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．该电池中的金属钠可用金属锂或钾代替
B．图中有机溶剂可以用水代替
C．电子移动方向：A极→用电器→B极→的有机溶剂→A极
D．若有标准状况下67.2L参与反应，电路中转移的电子数为4
23．如图所示的磷酸铁锂()电池具有工作电压高、能量密度大、循环寿命长、绿色环保等一系列独特优点。电池中间是聚合物的隔膜，只允许通过。下列说法错误的是（ ）
已知：电池工作原理
A．放电时，外电路通过电子时，聚合物薄膜右侧质量减少
B．放电时，正极反应：
C．充放电时，数目不变
D．充电时，上图中“N”极与外接直流电源的正极相连
24．设计如图装置回收金属钴。保持细菌所在环境pH稳定，借助其降解乙酸盐生成，将废旧锂离子电池的正极材料转化为，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。下列说法正确的是（ ）
A．装置工作时，甲室溶液pH逐渐增大
B．装置工作一段时间后，乙室应补充盐酸
C．乙室电极反应式为
D．若甲室减少，乙室增加，则此时已进行过溶液转移
25．甲酸燃料电池是一种高效节能、绿色环保的新能源技术。如图是研究HCOOH燃料电池性能的装置。两电极区间用允许K+、H+通过的半透膜隔开。下列说法正确的是（ ）
A．负极区溶液的pH降低
B．放电过程中需补充的物质X是H2SO4
C．每消耗1molHCOO－，需要11.2LO2
D．K+和H+由右极区移向左极区
26．pH=a的某电解质溶液中，插入两只惰性电极，通直流电一段时间后，停止电解，取出电极，将溶液摇匀，测得溶液的pH>a，则该电解质溶液是（ ）
A．K2SO4 B．NaOH C．NaCl D．AgNO3
三、填空题
27．由铜、铁和硫酸铜溶液组成的原电池中，作正极的是 ,正极的电极反应式为 ；作负极的是 ，电子由 （填“正”或“负”，下同）极经导线移向 极，总反应的离子方程式为 。
28．原电池是化学对人类的一项重大贡献。某兴趣小组为研究原电池原理，设计如图装置：
①a和b不连接时，烧杯中现象是 。
②a和b用导线连接，Cu极为原电池 极(填“正”或“负”)，电极反应式为： ；溶液中H+移向 (填“Cu”或“Zn”)极。电池总反应式为： 。
③若电解质溶液改为AgNO3溶液，当转移0.2mol电子时，则理论上Cu片质量变化为 g。
29．若烧杯中溶液为稀硫酸，两电极反应式为：正极 ；负极 ；
四、实验探究题
30．实验小组用石墨电极电解25%的CuCl2溶液，实验现象如下表。
实验装置 实验现象
通电前：溶液呈绿色，显酸性； 通电后：a极析出红色固体，电极附近的液体变为棕黑色；b极产生有刺激性气味的气体，电极附近的溶液酸性增强。
已知：Cu+Cu2++2Cl-=2CuCl↓(白色)；Cu(NH3)为无色，Cu(NH3)为蓝色。
（1）a极析出红色固体的反应式 。
（2）分析电解后b极附近溶液酸性增强的原因。
①甲同学认为是H2O在阳极放电造成的。通过检验电解产物不存在 (填化学式)，证实甲同学观点不成立。
②乙同学认为是Cl 在阳极放电造成的，产生Cl2后发生反应： ，导致溶液显酸性。实验证实乙同学的观点正确，所选试剂及现象是 。可选试剂：AgNO3溶液、品红溶液、Mg条。
（3）探究棕黑色物质的成分。查阅资料后提出假设：
I.电解析出铜的速率快，形成黑色的纳米铜
II.发生反应：Cu2++Cu++4Cl +H2O [Cu(II)Cu(I)Cl4(H2O)] (棕黑色)
取棕黑色液体进行以下实验：
①无色溶液放置一段时间后变蓝的原因是 (用离子方程式表示)。
②实验证实了棕黑色物质中含有[Cu(II)Cu(I)Cl4(H2O)] 。分析棕黑色液体加水产生白色沉淀的可能原因(写出两点)： 。
③丙同学根据“浅红棕色气体”的现象，判断棕黑色物质中含有纳米铜。丙同学的分析是否合理，请说明理由 。
31．
（1）(一)某小组同学用下列试剂研究将AgCl转化为AgI。(已知：Ksp(AgCl)=1.8×10-10，Ksp(AgI)=8.5×10-17)
实验操作(试剂：0.1
mol/L NaCl溶液，0.1 mol/L AgNO3溶液，0.1 mol/L KI溶液)：向盛有2 mL 0.1 mol/L NaCl溶液的试管中(将操作补充完整) 。
（2）实验现象：
（3）实验分析及讨论：
①该沉淀转化反应的离子方程式是 。
②由上述沉淀转化反应的化学平衡常数表达式可推导：K (列式即可，不必计算结果)。
（4）(二)某同学设计如下实验装置实现AgNO3溶液和KI溶液间的反应(a、b均为石墨)。
当K闭合后，发现电流计指针偏转，b极附近溶液变蓝。
①b极发生的是 (填“氧化”或“还原”)反应。
②a极上的电极反应式是 。
（5）事实证明：AgNO3溶液与KI的溶液混合只能得到AgI沉淀，对比(4)中反应，从反应原理的角度解释产生该事实的可能原因： 。
32．
（1）Ⅰ.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极附近呈红色。请回答：
若AB电源是甲醇在酸性环境的燃料电池，则甲中C极的电极反应式为 。
（2）若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成，对应单质的物质的量之比为 。
（3）丙是一个给铜件镀银的装置，当乙中溶液的c（OH-）=0.1mol/L时（此时乙溶液体积为500 mL），丙中镀件上析出银的质量为 g。
（4）Ⅱ.某同学用稀硝酸和铜反应制NO，发现化学反应速率较慢，因此改用浓硝酸按下图所示装置制取NO。
浓硝酸一般盛放在棕色试剂瓶中，原因是 。
（5）B中反应的化学方程式是 。
33．某小组探究 溶液和 溶液的反应原理。
（1）（实验一）将含淀粉的 溶液加入 酸性溶液(过量)中，混合后约5秒内无明显变化，随后有少量蓝色出现并迅速变蓝。
溶液变蓝，说明 具有 性。
（2）查阅文献：
反应Ⅰ： 慢
反应Ⅱ： _=_+_ 较快
反应Ⅲ： 快
写出酸性条件下，反应Ⅱ的离子方程式 。
（3）向实验一所得蓝色溶液中加入少量 溶液，蓝色迅速褪去，后又变蓝色。据此得出 氧化性比 强，该结论 (填“合理”或“不合理”)，理由是 。
（4）为了进一步研究 溶液和 溶液的反应原理，设计如下实验。
（实验二）装置如图所示， 闭合后，电流表的指针偏转情况记录如表：
表盘
时间/min
偏转位置 右偏至“Y”处 指针回到“0”处，又返至“X”处；如此周期性往复多次…… 指针归零
① 闭合后，检验b极附近溶液存在放电产物 的实验操作是 。
② 时，直接向a极区滴加淀粉溶液，溶液未变蓝。取a极附近溶液于试管中，滴加淀粉溶液，溶液变蓝。判断 在a极放电的产物是 。
（5）下列关于上述实验解释合理的是__________(填字母序号)。
A．实验一中：5秒内无明显变化，可能是因为反应Ⅰ的活化能太小，反应速率太慢
B．实验二中：指针回到“0”处，可能是因为反应Ⅱ比反应Ⅰ快，导致 难与 发生反应
C．实验二中：又返至“X”处，可能是因为发生了反应Ⅲ，重新形成了原电池
五、综合题
34．装置甲、乙、丙的烧杯中都盛有稀硫酸。
（1）装置丙中 电极上的电极反应式为 。
（2）装置乙中被腐蚀的金属是 （填元素符号），比较装置甲、乙、丙中纯铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是 。
（3）图丁是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。
①该电化学腐蚀的类型为 腐蚀。
②图中A、B、C三处附近的区域内，腐蚀最严重的是 （填序号）。
35．CH3OH是一种无色有刺激性气味的液体，在生产生活中有重要用途，同时也是一种重要的化工原料。
（1）已知：反应CH3OH（g）+1/2O2（g）=CO2（g）+2H2（g）的能量变化如图所示，下列说法正确的是 （填字母）。
a CH3OH转变成H2的过程是一个吸收能量的过程
b H2的生成速率与CH3OH的消耗速率之比为1：2
c 化学变化不仅有新物质生成，同时也一定有能量变化
d 1molH-O键断裂的同时2molC=O键断裂，则反应达最大限度
（2）某温度下；将5molCH3OH和2molO2充入2L的密闭容器中，经过4 min反应达到平衡，测得c（O）=0.2mol·L-1，4 min内平均反应速率v（ H2）= .则CH3OH的转化率为
（3）已知CO2分子中所有原子的最外层均满足8电子稳定结构，请写出CO2的电子式
（4）CH3OH燃料电池是目前开发最成功的燃料电池之一，这种燃料电池由甲醇、空气（氧气）、KOH（电解质溶液）构成。其中负极反应式为CH3OH+ 8OH--6e-=CO +6H2O。则下列说法正确的是 （填序号）。
①电池放电时通入空气的电极为负极
②电池放电时，电解质溶液的碱性逐渐减弱
③电池放电时每消耗6.4 g CH3OH转移1.2 mol电子
36．碳酸锰(MnCO3)是制造电信器材的软磁铁氧体，也用作脱硫的催化剂，瓷釉、涂料和清漆的颜料。工业上利用软锰矿(主要成分是MnO2，还含有Fe2O3、CaCO3、CuO等杂质)制取碳酸锰的流程如图所示：
已知：①“还原焙烧”主反应为： 。
②可能用到的数据如表：
氢氧化物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Cu(OH)2 Mn(OH)2
开始沉淀pH 1.5 6.5 4.2 8.3
沉淀完全pH 3.7 9.7 7.4 9.8
回答下列问题：
（1）在实验室进行步骤A，需要用到的仪器为 (选填“瓷埚”或“铁坩埚”)。
（2）步骤C中得到滤渣的主要成分为 ，步骤D中发生反应的离子方程式为 。
（3）步骤E中调节pH的范围为 。“10%NaOH溶液”宜用 (填序号)代替。
A．CuO B．MnO2 C．Mn(OH)2 D．HCl
（4）不用碳酸钠溶液替代 溶液，可能的原因是 。
（5）如图，用Fe、C(碳)作电极电解含MnO 的污水，使之转化为Mn(OH)2沉淀而除去的装置示意图。污水中MnO 转化为沉淀的离子方程式为 。
（6）测定某产品中钒元素的含量：称取15.30g产品，先用硫酸溶解，得到(VO2)2SO4溶液。再加入 溶液 。最后用 溶液滴定过量的 至终点，消耗 溶液的体积为100.00mL。假设杂质不参与反应。则产品中含钒元素的质量分数是 。
37．在炼钢残渣中， 和FeO结合成 。经如图所示工艺流程可提取出工业级 ，继而可以制取钒单质及其化合物。
回答下列问题：
（1）钒是第四周期第ⅤB族元素，原子的最外层电子数是2，则钒的原子结构示意图为 。
（2）“氧化焙烧”过程中，钒元素转化为 ，涉及到的主要反应有三个，分别为 、 和 。
（3）废渣X的主要成分的用途是 （任写一点）。溶液Y中的主要溶质是 （填化学式）。
（4）以工业级 为原料，可用铝热法冶炼钒单质，反应的化学方程式为 。
（5）全钒液流电池的工作原理如图所示。电解槽中使用的离子交换膜仅允许 通过。已知：充电时，右侧区域 转化为 。
①充电时，b为电源的 （填“正极”或“负极”）。
②放电时，正极的电极反应式为 。
38．碳氧化物之间、简单烃之间的化学转化一直是人们研究和关注的方向之一.
（1）Ⅰ.一定条件下铁可以和 发生反应 .一定温度下，向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的 气体，反应过程中 气体和 气体的浓度与时间的关系如图所示.
时，正、逆反应速率的大小关系为 （填“>”“<”或“=”）.
（2）4分钟内， 的转化率为 （写成百分数保留小数点后一位）； 的平均反应速率 ；该温度下反应的平衡常数为 .
（3）下列条件的改变能减慢其反应速率的是 （选填序号）
①降低温度 ②减少铁粉的质量 ③保持压强不变充入 ④保持体积不变充入
（4）反应产物之一 可设计成燃料电池. 空气燃料电池是一种酸性（稀硫酸溶液）燃料电池，电池放电时，溶液中趋向正极移动的离子是 ，负极的电极反应式为 .
（5）Ⅱ.甲烷裂解法制取乙炔的反应方程式为： ，判断该反应 0（填>或<）.
已知：
则 （用含a、b、c的代数式表示）
六、推断题
39．短周期元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大，Z的原子半径是短周期主族元素中最大的，X、Y、W、Q在元素周期表中的位置如表所示，Y、Q的原子序数之和是X的4倍。回答下列问题：
X Y
W Q
（1）W的原子结构示意图为 ，X元素在周期表中的位置为 。
（2）
（3）X与Y按原子数之比为1：2形成化合物的电子式为 ，Y与Z形成的一种化合物是淡黄色固体，该化合物中所含化学键的类型是 。
（4）以KOH稀溶液作电解质溶液，石墨作电极，X的简单氢化物甲和Y的双原子分子乙可组成燃料电池，其工作原理如图所示。电池工作时，a极的电极反应式为 。
40．回答下列问题：
（1）X、Y、Z、W均为中学化学中常见物质，一定条件下它们之间有如下转化关系(其它产物已略去)。下列说法错误的是
A．若W是单质铁，则Z溶液可能是溶液
B．若W是氢氧化钠，则X水溶液呈酸性
C．若W是氧气，则X、Z的相对分子质量可能相差48
D．若W是强氧化性的单质，则X可能是金属铝
（2）A是一种常见的铵盐，受热分解可得到碱性气体B，C、D是常见的两种氧化物，E溶液显酸性。A、B、C、D、E是含有一种相同元素的五种化合物，在一定条件下可发生如图所示的转化。
①B的化学式 ；D的颜色 。
②实验室中常用A和另一种固体制备B，写出相应的化学方程式 。
（3）电化学原理在防止金属腐蚀、能量转换、物质合成等方面应用广泛。
①图1中，为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀，材料B可以选择 (填字母标号)。
a．碳棒 b．锌板 c．铜板
②镁燃料电池在可移动电子设备电源和备用电源等方面应用前景广阔。图2为“镁—次氯酸盐”燃料电池原理示意图，电极为镁合金和铂合金。E为该燃料电池的 (填“正”或“负”)极。F电极上的电极反应式为 。
答案解析部分
1．【答案】A
【解析】【解答】A．镁活动性较强，镁失去电子发生氧化反应，电热水器用镁棒防止内胆腐蚀，原理是牺牲阳极法，A符合题意；
B．疫苗一般应冷藏避光存放，以避免蛋白质在外界条件改变时变性，B不符合题意；
C．用水性漆替代传统的油性漆，可减少甲醛污染，有利于健康及环境，C不符合题意；
D．泡沫灭火器可用于一般的灭火，泡沫含有水，故不适用于电器灭火，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A．利用牺牲阳极的阴极保护法；
B．蛋白质在外界条件改变时变性；
C．减少甲醛污染；
D．泡沫含有水，不适用于电器灭火。
2．【答案】C
【解析】【解答】A．可以形成原电池，但是Fe是负极，A不符合题意；
B．没有自发的氧化还原反应，不能形成原电池，B不符合题意；
C．是电解池，Cu作阳极失去电子，阴极是，总反应是：，C符合题意；
D．可以形成原电池，Cu是阴极不会失去电子，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A、Fe是负极，失去电子；
B、不能自发发生反应；
C、Cu作阳极失去电子，连接电源正极；
D、Cu连接电源负极，不会失去电子。
3．【答案】A
【解析】【解答】A、纯银饰品久置表面变暗是由于金属银和空气中的二氧化硫发生反应生成硫化银的结果，属于化学腐蚀，与电化学腐蚀无关，故A选；
B、生铁中碳等杂质与铁空气中水形成原电池，故B不选；
C、Zn比Fe活泼，构成原电池，Fe作正极，所以Fe被保护，与电化学有关，故C不选；
D、锌置换出铜，形成原电池反应，进而加快反应速率，与电化学有关，故D不选；
故答案为：A。
【分析】A、纯银饰品久置表面变暗是由于金属银和空气中的二氧化硫发生反应生成硫化银的结果；
B、生铁中碳等杂质与铁空气中水形成原电池；
C、Zn比Fe活泼，构成原电池，Fe作正极；
D、锌置换出铜，形成原电池反应．
4．【答案】C
【解析】【解答】A.装置中M电极锌比铜活泼作原电池负极，M极变细，铜作原电池正极，正极上氢离子得电子生成氢气，故A不成立；
B.装置中N电极铁比铜活泼作原电池负极，铜作原电池正极，正极上氢离子得电子生成氢气，M极不会变粗，故B不成立；
C.装置中N电极锌比银活泼作原电池负极，N极变细，银作原电池正极，正极上银离子得电子生成银，M极变粗，故C成立；
D.装置中M电极锌比铁活泼作原电池负极，M极变细，铁作原电池正极，正极上三价铁离子得电子生成亚铁离子，故D不成立。
故答案为：C。
【分析】电流计指针偏转，说明该装置构成原电池，M棒变粗，N棒变细，则N为易失电子的活泼金属作负极，不活泼金属M作正极，电解质溶液中阳离子为不活泼金属阳离子。
5．【答案】B
【解析】【解答】A．铜丝和石墨棒在硝酸溶液中可构成原电池，从而加快反应速率，提高NO的生成速率，A项不符合题意；
B．CCl4属于非电解质，不能导电，因此不能用其制作盐桥，B项符合题意；
C．K2FeO4中的Fe为+6价，具有很强的氧化性，因此可以用作正极材料，与Zn制作的负极构成电池，C项不符合题意；
D．O2浓度越大，那么发生吸氧腐蚀时腐蚀速率也就越大，这体现了浓度对于反应速率的影响，D项不符合题意；
故答案为：B。
【分析】B、盐桥的的前提是电解质溶液。
6．【答案】A
【解析】【解答】A．银锌纽扣电池为原电池，是将化学能转化为电能，A符合题意；
B．用电解法冶炼金属钠，是电能转化为化学能，B不符合题意；
C．太阳能电池是将太阳能转化为电能，C不符合题意；
D． 天然气燃烧是将化学能转化为热能和光能，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A．化学能转化为电能；
B．电能转化为化学能；
C．太阳能转化为电能；
D． 化学能转化为热能和光能。
7．【答案】B
【解析】【解答】A.手机上用的可以连续充放电的锂离子电池属于二次电池，故A不符合题意；
B.铜锌原电池工作时锌作负极，铜作正极，电子应该从锌电极经导线流向铜电极，故B符合题意；
C.燃料电池的能量转化率远高于普通燃料过程的能量转化率，故C不符合题意；
D.锌锰干电池中，锌电极失电子，是负极，故D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】A.锂离子电池可以充电，属于二次电池；
B.原电池中电子不能流经电解质溶液；
C.燃料电池堆燃料的利用率提高很多；
D.锌锰干电池中活泼金属锌作负极。
8．【答案】C
【解析】【解答】A．手机中用的锂离子电池是一类放电后可以再充电而反复使用的电池，属于二次电池，A不符合题意；
B．甲醇燃料电池是一种连续的将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的化学电源，B不符合题意；
C．铜锌原电池工作时，锌为负极，铜为正极，电子沿外电路从负极锌流向正极铜，C符合题意；
D．铅蓄电池使用一段时间后电解质硫酸消耗，酸性减弱，导电能力下降，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A、手机中用的电池可以充电反复使用；
B、燃料电池能直接将化学能转化为电能；
C、锌为负极，铜为正极，电子沿外电路从负极锌流向正极铜；
D、使用一段时间后电解质硫酸消耗，酸性减弱。
9．【答案】B
【解析】【解答】A. 原电池是一种将化学能直接转化为电能的装置，A不符合题意；
B. 原电池中，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，B符合题意；
C. 原电池中负极失去电子，则电子从负极经导线流向正极，C不符合题意；
D. 原电池中负极失去电子，因此原电池的负极材料一般比正极活泼，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】明确原电池的工作原理和构成条件是解答的关键，选项D是解答的易错点，注意在一般情况下原电池的负极材料比正极活泼，但并不是所有的，原电池正负极的判断还不能仅仅依据金属性强弱，还需要考虑电解质溶液的性质等。
10．【答案】C
【解析】【解答】A．闭合K1时，装置为原电池，化学能转化为电能，A不符合题意；
B．闭合K1时，装置为原电池，锌电极为负极，打开K1，闭合K2充电时，a为电源的负极，B不符合题意；
C．闭合K1，右边电极为正极，电极反应式为：Na0.6-xMnO2+xNa++xe-=Na0.6MnO2，当外电路流过xmol电子时，正极区减少xmolNa+，C符合题意；
D．打开K2，闭合K1，锌为负极，电极反应式为：Zn-2e-+4OH-=[Zn(OH)4]2-，右边电极为正极，电极反应式为：Na0.6-xMnO2+xNa++xe-=Na0.6MnO2，总反应为：xZn+2Na0.6-xMnO2+4xOH-+2xNa+2Na0.6MnO2 +x[Zn(OH)4]2-，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．闭合K1时，装置没有电源，为原电池；
B．闭合K1时，Zn为负极失电子，充电时，a为负极，提供电子；
C．结合电极反应式判断；
D．根据得失电子和电荷守恒判断。
11．【答案】A
【解析】【解答】A.银锌纽扣电池的放电反应：Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag，其中Ag2O中的Ag化合价为+1价，反应后变为Ag单质的0价，化合价降低，获得电子，发生还原反应，所以Ag2O作正极，A符合题意；
B.通过构成原电池，能将反应物的化学能大部分转化为电能，但不能全部转化为电能，B不符合题意；
C.在如图原电池中，电池工作时，SO42-移向电池的负极，C不符合题意；
D.构成原电池的两个电极是活泼性不同的电极，可以是两种不同金属，也可以是一种金属，一种能够导电的非金属，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.氧化还原反应中，元素化合价降低发生还原反应，在原电池中做正极；
B.原电池将化学能转化为电能的同时会有热能等形式的能量转化；
C.在原电池中阴离子向负极方向移动；
D.原电池中的两个电极可以都是金属，也可以是导电的非金属，但活泼性不同。
12．【答案】D
【解析】【解答】A.通入燃料氢气的电极是负极，通氧气的电极是正极，所以a是负极，A不符合题意；
B.通入燃料氢气的电极a是负极，通氧气的电极b是正极，O2在b电极上获得电子，发生还原反应，B不符合题意；
C.电解质溶液中OH-向负极移动，C不符合题意；
D.燃料电池的工作原理属于原电池原理，是化学能转化为电能的装置，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】一个电极反应为：，该电极上氧气得到电子发生还原反应，所以为正极，则通入氢气的电极为负极，将电池反应式减去正极反应式就是负极反应式，放电时，电解质溶液中阴离子向负极移动，据此分析解答。
13．【答案】D
【解析】【解答】A．放电时电子由负极Li经导线用电器、导线到正极，选项A不符合题意；
B．据分析可知正极可发生反应：Li2S8+14Li++14e-=8Li2S，选项B不符合题意；
C．根据分析，充电时Li2S反应最终生成Li、S8，故电池总反应为8Li2S=16Li+S8，选项C不符合题意；
D．负极反应为：Li-e-=Li+，用此电池为铅酸蓄电池充电，消耗1.4 g锂时，消耗的锂为0.02mol，外电路流过0.02mol电子时，铅酸蓄电池反应2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4，消耗水0.02mol 18g/mol=0.36 g，选项D符合题意；
故答案为：D。
【分析】放电时为原电池，Li为负极，S8为正极，原电池工作时电子由负极经导线流向正极，充电时为电解池，据此解答。
14．【答案】C
【解析】【解答】A．该装置为电解池，工作时，电能转化为化学能，A不符合题意；
B．NaCl →NaClO，Cl化合价升高，发生氧化反应，在阳极区域，根据氢离子移动的方向可判断b为阴极，a为阳极，所以工作时，NaClO产生在a极区，B不符合题意；
C．结合B选项，a为阳极，所以X为正极，电池的正极应该发生还原反应，而Y电极应该发生反应：Zn-2e→Zn2+，C符合题意；
D．CO2→CO2e-，1molCO2参加反应转移电子数为2mol，而转移的电子数等于质子交换膜通过的氢离子数，所以耗0.05mol CO2时，有0.1mol H+通过质子交换膜，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．电解池是将电能转化为化学能的装置；
B．在阳极区域元素化合价升高，发生氧化反应；
C．正极得电子发生还原反应；
D．依据转移的电子数等于质子交换膜通过的氢离子数。
15．【答案】C
【解析】【解答】A．甲没有形成原电池，铜为金属活动性顺序表H元素之后的金属，不能与稀硫酸反应，甲烧杯中铜片表面没有气泡产生，故A不符合题意；
B．甲没有形成原电池，溶液中SO42ˉ不会向铜片做定向移动，故B不符合题意；
C．锌为负极，装置乙中正极的电极反应式：2H++2eˉ＝H2↑，故C符合题意；
D．乙是原电池，原电池电子从负极经导线流向正极，即从锌片经导线流向铜片，故D不符合题意
答案选C。
【分析】锌比铜活泼，能与稀硫酸反应，铜为金属活动性顺序表H元素之后的金属，不能与稀硫酸反应，甲没有形成闭合回路，不能形成原电池，乙形成闭合回路，形成原电池，根据原电池的组成条件和工作原理解答该题。
16．【答案】B
【解析】【解答】A. 根据上述分析，电池工作时，熔融碳酸盐参与了电极反应，故A不符合题意；
B. 负极发生氧化反应，电极反应式为H2 -2e- +CO32-=CO2+H2O，故B符合题意；
C. 根据总反应，该电池工作时没有消耗二氧化碳，不能减少温室气体的排放，故C不符合题意；
D. 电池工作时，外电路中流过0.2 mol电子，消耗0.5mol氧气，质量为16 g O2，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】根据图示，在氢氧熔融碳酸盐燃料电池中，通入氢气的电极为负极，负极发生氧化反应，电极反应式为H2 -2e- +CO32-=CO2+H2O，通入氧气的电极为正极，正极发生还原反应，电极反应式为O2+2CO2+4e-= 2CO32-，总反应为：2 H2＋O2= 2H2O。
17．【答案】D
【解析】【解答】A．由分析可知，Y电极为阳极，阴离子移向阳极，H2O解离产生的OH-向Y电极移动，A不符合题意；
B．Na2SO4是盐，属于电解质，在水中完全电离产生自由移动的离子，从而能增强溶液的导电性，而加快了反应速率，B不符合题意；
C．由分析可知，每通过1 mol电子，理论上有2 mol·OH产生，C不符合题意；
D．在低电流密度直流电源作用下产生羟基自由基，若采用高电流密度直流电源进行电解，增加副反应，导致羟基自由基的产率将降低，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】电解池的题目要注意几个问题：
1、连接外接电源正极的为阳极，若阳极为活性电极则阳极失去电子，若阳极为惰性电极，则溶液中的阴离子在阳极失去电子，阳极发生氧化反应；连接外接电源负极的为阴极，溶液中的阳离子在阴极得到电子，阴极发生还原反应；
2、溶液中的离子放电顺序：
阳离子：Ag+ > Hg2+ > Fe3+ > Cu2+ > H+（酸） > Pb2+ > Sn2+ > Fe2+ >Zn2+ > H+（水）；
阴离子：S2– >I-> Br- > Cl- > OH-> (NO3－、SO42– 等)含氧酸根 > F－；
3、电极反应式的书写要结合原子守恒以及溶液形成判断，酸性条件不出现氢氧根，碱性条件下不出现氢离子。
18．【答案】C
【解析】【解答】与1相比较，2中铝的活动性大于铁，所以铁作正极，加快铝的腐蚀；3中镁比铝活泼，铝作正极，被保护，腐蚀速率减慢；4中铝作电解池阳极，腐蚀速率最快，3中铝被腐蚀最慢，4中铝腐蚀速率最快，
故答案为：C。
【分析】本题的易错点和难点是2和4的比较，要注意相同条件下，电解池的阳极反应比原电池的负极反应速率要快。
19．【答案】B
【解析】【解答】A．根据上述分析可知，电极a为电解池的阴极，应接电源的负极，A不符合题意；
B．根据上述分析可知，钠离子要从中间区通过交换膜进入左侧阴极区，所以m为阳离子交换膜，B符合题意；
C．电解池b极区水发生氧化反应，产生氧气和氢离子，氢离子虽移向中间区，但水减少，所以硫酸浓度会增大，C不符合题意；
D．题干未标明是否是标准状况，不能准确计算电路中每通过2mol电子，阳极区域会产生气体的体积，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．电解池中，阳极与电源正极相连，阴极与电源负极相连；
B．电解时，阴离子会由阴极区通过阴离子交换膜向阳极区移动，阳离子会由阳极区通过阳离子交换膜向阴极区移动；
C．考虑体系中水减少；
D．题干未标明是否是标准状况，不能计算。
20．【答案】C
【解析】【解答】A．金属冶炼，化合价改变发生，涉及氧化还原反应，A不符合题意；
B．湿润的红色布条遇氯气褪色，氯气与水反应生成的HClO，有漂白性，涉及氧化还原反应，B不符合题意；
C．明矾净水是铝离子水解生成了氢氧化铝胶体，不是氧化还原反应，C符合题意；
D．刻蚀印刷电路板是铁离子与铜的反应，有化合价变化，涉及氧化还原反应，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A．金属冶炼，涉及氧化还原反应；
B．湿润的红色布条遇氯气褪色，氯气与水反应生成的HClO，有漂白性，涉及氧化还原反应；
C．铝离子水解生成了氢氧化铝胶体，不是氧化还原反应；
D．铁离子与铜的反应，涉及氧化还原反应。
21．【答案】C,D
【解析】【解答】A．Zn被氧化作负极，A不符合题意；
B． Ag2O 得电子作正极，B不符合题意；
C．电子不能经过电解质溶液，C符合题意；
D．原电池中阳离子向正极移动，D符合题意；
故答案为：CD
【分析】A．失去电子被氧化作负极；
B． 得电子作正极；
C．电子不能经过电解质溶液；
D．原电池中阳离子向正极移动。
22．【答案】A,D
【解析】【解答】A．该电池是NaClO4的有机溶剂，Na不会直接和有机溶剂反应，因此金属钠可用金属锂或钾代替，故A符合题意；
B．图中有机溶剂不可以用水代替，钠会直接和水反应，故B不符合题意；
C．根据电子只在“岸”上走，不在水中“游”，则电子移动方向：A极→用电器→B极，故C不符合题意；
D．根据总反应方程式，有3mol二氧化碳参与反应，转移4mol电子，若有标准状况下67.2L即3mol参与反应，电路中转移的电子数为4，故D符合题意。
故答案为：AD。
【分析】A.该电池Na作负极，且Na不与电解质溶液反应；
B.Na与水反应；
C.Na为负极，碳纳米管为正极，原电池中电子由负极经导线流向正极，不经过电解质溶液；
D.根据总反应式结合得失电子守恒计算。
23．【答案】B,D
【解析】【解答】A．放电时，N为负极，电极反应式为：-xe-=nC+xLi+，当外电路通过电子时，聚合物薄膜右侧有0.1mol Li+移向左侧，质量减少0.1mol×7g/mol=，A不符合题意；
B．由上述分析可知，放电时M为正极，电极反应式为：，B符合题意；
C．充放电过程中，不参与电极反应，因此数目不变，C不符合题意；
D．充电时，N为阴极，应与外接直流电源的负极相连，D符合题意；
故答案为：BD。
【分析】根据电池反应可知，放电时为原电池，发生失电子的氧化反应，所在的N电极为负极，负极反应式-xe-=nC+xLi+，则FePO4所在的M电极为正极，发生得电子的还原反应，正极电极反应式为；充电时为电解池，原电池的正、负极分别与电源的正、负极相接、作电解池的阳极、阴极，阳、阴极电极反应与原电池正、负极的恰好相反，据此分析解答。
24．【答案】B,D
【解析】【解答】A．电池工作时，甲室中细菌所在电极的电极反应式为CH3COO-+2H2O-8e-=2CO2↑+7H+，甲室的电极反应式为Co2++2e-=Co，生成H+，溶液pH减小，A不符合题意；
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O与溶液中的H+结合H2O，因此电池工作一段时间后应该补充盐酸，B符合题意；
C．电解质溶液为酸性，不可能大量存在OH-，乙室电极反应式为：LiCoO2+e-+4H+=Li++Co2++2H2O，C不符合题意；
D．若甲室Co2+减少200 mg，电子转移物质的量为n(e-)= ，乙室Co2+增加300 mg，转移电子的物质的量为n(e-)=，说明此时已进行过溶液转移，D符合题意；
故答案为：BD。
【分析】右侧装置为原电池， 正极材料转化为，即乙室为正极，电极反应为LiCoO2+e-+4H+=Li++Co2++2H2O，细菌所在电极为负极；甲装置为原电池，甲室为阴极，电极反应为Co2++2e-=Co，细菌所在电极为阳极，阳极反应为CH3COO-+2H2O-8e-=2CO2↑+7H+。
25．【答案】A,B
【解析】【解答】A.负极发生反应HCOO-+2OH--2e-=HCO +H2O，消耗OH-，pH降低，A符合题意。
B.由图可知右侧进入的是X和O2，出来的是K2SO4，故放电过程中需补充的物质X是H2SO4，B符合题意；
C.由燃料电池总反应式2HCOOH+2OH-+O2=2HCO +2H2O可知，每消耗1molHCOO-，需要0.5molO2，只有在标准状况下0.5molO2的体积才为11.2L，没指明条件，C不符合题意。
D.阳离子向正极移动，右侧为正极，因此K+和H+由左极区移向右极区，D不符合题意。
故答案为：AB。
【分析】 HCOOH燃料电池中，HCOO-发生失去电子的反应生成HCO ，所在电极为负极，电极反应式为HCOO-+2OH--2e-=HCO +H2O，正极Fe3+得电子生成Fe2+，电解质储罐中O2氧化Fe2+生成Fe3+，Fe3+循环使用，即HCOOH燃料电池放电的本质是通过 HCOOH与O2的反应将化学能转化为电能，总反应为2HCOOH+2OH-+O2=2HCO +2H2O，原电池工作时K通过半透膜移向正极。
26．【答案】B
【解析】【解答】A．电解硫酸钾溶液时，实际上电解的是水，所以溶液中氢离子和氢氧根离子的相对浓度不变，只是硫酸钾的浓度增大，故pH值不变，故A不符合题意；
B．电解氢氧化钠溶液时，实际上电解的是水，但溶液中的氢氧根离子的浓度增大，氢离子的浓度减小，所以溶液的pH值增大，故B符合题意；
C．电解NaCl溶液时，阴极上放出氢气，阳极上得到氧气，所以溶液中的氢氧根离子的浓度增大，氢离子的浓度减小，溶液的pH值增大，故C符合题意；
D．电解硝酸银溶液时，阴极上析出银，阳极上得到氧气，所以溶液中的氢氧根离子的浓度减小，氢离子的浓度增大，溶液的pH值减小，故D不符合题意；
故答案为：BC。
【分析】根据题意，电解后溶液的pH增大，氢氧根离子浓度增大，结合选项即可判断出电解时氢氧根离子浓度增大即可
27．【答案】铜；Cu2+ + 2e- = Cu；铁；负；正；Fe + Cu2+ = Cu + Fe2+
【解析】【解答】在该原电池中，做正极的是铜，电解质溶液中的Cu2＋在正极发生得电子的还原反应，生成Cu，其电极反应式为：Cu2＋＋2e－=Cu；做负极的是铁；在原电池中，电子由负极，经导线流向正极；该原电池的总反应式为Fe＋Cu2＋=Cu＋Fe2＋；
【分析】在该原电池中，电池总反应为Fe＋Cu2＋=Cu＋Fe2＋；其中铁作为负极，发生失电子的氧化反应，其电极反应式为Fe－2e－=Fe2＋；铜作为正极，发生得电子的还原反应，其电极反应式为：Cu2＋＋2e－=Cu；据此结合题干设问分析作答。
28．【答案】锌片逐渐溶解，锌片上有气泡冒出；正；2H++2e-=H2↑；Cu；Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑；21.6
【解析】【解答】①a和b不连接时，该装置不构成原电池，锌和氢离子发生置换反应，离子反应方程式为：Zn+2H+=Zn2++H2↑，因此实验现象为锌片逐渐溶解，锌片上有气泡冒出；
②a和b用导线连接，该装置构成原电池，铜作正极，正极上氢离子得电子发生还原反应，电极反应式为2H++2e-=H2↑；锌失电子发生氧化反应而作负极，放电时，电解质溶液中氢离子向正极铜电极移动，总反应式为Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑；
③若电解质溶液改为AgNO3溶液，则在Cu电极上发生反应Ag++e-=Ag，当转移0.2mol电子时，则理论上Cu片析出0.2molAg，质量为0.2mol×108g/mol=21.6g 。
【分析】①ab不连接铜不反应、锌与硫酸反应生成硫酸铜和氢气；
②ab连接形成原电池活泼金属锌为负极、Cu为正极；
③电解质溶液改为硝酸银溶液，则在铜电极上析出单质银，根据转移电子的物质的量计算质量变化。
29．【答案】2H＋+2e－=H2↑；Mg-2e－=Mg2＋
【解析】【解答】镁、铝和稀硫酸构成了原电池，自发进行的反应是镁和硫酸反应，金属铝为正极，溶液中的H＋得到电子发生还原反应，电极反应为：2H＋+2e－=H2↑；金属镁做负极，电极反应：Mg-2e－=Mg2＋。
故答案为：2H＋+2e－=H2↑；Mg-2e－=Mg2＋。
【分析】根据自发的氧化还原反应能设计成原电池，失电子的一极是负极，发生氧化反应，得到电子的是正极，发生还原反应。
30．【答案】（1）Cu2+ + 2e = Cu
（2）O2；Cl2 + H2O HCl + HClO；品红溶液，品红褪色
（3）4Cu(NH3) + O2 + 8NH3·H2O = 4Cu(NH3) + 4OH + 6H2O；加水，Q>K，平衡Cu2+ + Cu+ + 4Cl + H2O [Cu(II)Cu(I)Cl4(H2O)] 向逆反应方向移动。产生CuCl沉淀原因一：c(Cu+)·c(Cl )>Ksp(CuCl)；原因二：c(Cu2+)与c(Cl )增大，发生反应Cu + Cu2+ + 2Cl- = 2CuCl↓，产生CuCl沉淀；不合理，因为棕黑色物质中含有[Cu(II)Cu(I)Cl4(H2O)] ，其中含+1价Cu，具有还原性，也可与浓硝酸反应产生“浅红棕色气体”的现象
【解析】【解答】（1）a为阴极，a极析出红色固体的反应式Cu2+ + 2e = Cu；
（2）①b为阳极，甲同学认为是H2O在阳极放电造成的。如果是H2O放电，电极反应：，通过检验电解产物不存在，证实甲同学观点不成立；
②乙同学认为是Cl 在阳极放电造成的，产生Cl2后与水反应生成盐酸和次氯酸，导致溶液显酸性，发生反应方程式为Cl2 + H2O HCl + HClO；向溶液中加入品红，品红褪色说明有次氯酸存在；
（3）①白色沉淀为CuCl，与浓氨水反应生成Cu(NH3)，无色溶液放置一段时间被氧气氧化，溶液变蓝，原因是4Cu(NH3) + O2 + 8NH3·H2O = 4Cu(NH3) + 4OH + 6H2O
②实验证实了棕黑色物质中含有[Cu(II)Cu(I)Cl4(H2O)] ，存在沉淀溶解平衡Cu2+ + Cu+ + 4Cl + H2O [Cu(II)Cu(I)Cl4(H2O)] ，一种原因是加水，Q>K，平衡向向逆反应方向移动，离子浓度增大，此时c(Cu+)·c(Cl )>Ksp(CuCl)，产生CuCl沉淀；另一种原因是加水，Q>K，平衡向向逆反应方向移动，离子浓度增大，发生反应Cu + Cu2+ + 2Cl- = 2CuCl↓，产生CuCl沉淀；
③棕黑色物质加入浓硝酸产生浅红棕色气体，丙同学根据“浅红棕色气体”的现象，判断棕黑色物质中含有纳米铜。丙同学的分析是不合理，因为棕黑色物质中含有[Cu(II)Cu(I)Cl4(H2O)] ，其中含+1价Cu，具有还原性，也可与浓硝酸反应产生“浅红棕色气体”的现象；
【分析】（1）与正极连接电极为阳极，失电子发生氧化反应，与负极连接的电极为阴极，得电子发生还原反应；
（2）①阳极，失电子发生氧化反应，会产生氧气；
②依据氯气和氯气的性质分析；
（3）①依据已知信息分析；
②通过比较Q与K的大小判断；
③根据反应物和产物的性质分析。
31．【答案】（1）滴加2滴0.1 mol/L AgNO3溶液，充分振荡后，再向其中加入4滴0.1 mo/L KI溶液
（2）沉淀的颜色由白色变为黄色 上述实验中的现象可证明AgCl转化为AgI。
（3）； (或者 ) 可得出结论：对于组成形式相同的沉淀，Ksp小的沉淀转化为Ksp更小的沉淀容易实现。
（4）氧化；Ag++e-=Ag
（5）Ag+与I-之间发生沉淀反应比氧化还原反应的速率或限度大
【解析】【解答】(一)将AgCl转化为AgI。需要先制得AgCl沉淀，再将AgCl转化为AgI。
(1)向盛有2mL0.1 mol/L NaCl溶液的试管中滴加2滴0.1 mol/L AgNO3溶液，充分振荡后，再向其中加入4滴0.1 mo/L KI溶液，故答案为：滴加2滴0.1 mol/L AgNO3溶液，充分振荡后，再向其中加入4滴0.1 mo/L KI溶液；
(2)上述实验中若观察到沉淀的颜色由白色变为黄色的现象，即可证明AgCl转化为AgI，故答案为：沉淀的颜色由白色变为黄色；
(3)①该沉淀转化反应的离子方程式为 ，故答案为： ；
②根据上述沉淀转化反应的化学平衡常数表达式可推导： = ，故答案为： (或者 )；
(二)(4)①当K闭合后，发现电流计指针偏转，b极附近溶液变蓝，I2遇到淀粉变蓝色，则b极附近I-转化为I2，发生氧化反应，故答案为：氧化；
②b极发生氧化反应，则b极为负极，则a极为正极，a极上的电极反应式为Ag++e-=Ag，故答案为：Ag++e-=Ag；
(5)根据实验现象可知，Ag+与I-之间发生沉淀反应比氧化还原反应的速率或限度大，因此AgNO3溶液与KI溶液混合只能得到AgI沉淀，而不能发生氧化还原反应，故答案为：Ag+与I-之间发生沉淀反应比氧化还原反应的速率或限度大。
【分析】(一)将AgCl转化为AgI。需要先制得AgCl沉淀，再将AgCl转化为AgI，结合沉淀溶解平衡和沉淀的转化分析解答；(二)当K闭合后，发现电流计指针偏转，b极附近溶液变蓝，I2遇到淀粉变蓝色，则b极附近I-转化为I2，发生氧化反应，则b极为负极， a极为正极，结合反应的限度分析解答。
32．【答案】（1）2H2O-4e-=O2↑+ 4H+
（2）1∶2∶2∶2
（3）5.4
（4）硝酸不稳定，见光或受热易分解
（5）
【解析】【解答】（1）若AB电源是甲醇在酸性环境的燃料电池，则甲中C极为阳极，电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+ 4H+。
（2）若甲、乙装置中的C为阳极，析出氧气，D为阴极，析出铜，E为阳极，析出氯气，F为阴极，析出氢气，根据电子守恒分析，对应单质的物质的量之比为1：2：2：2。
（3）丙是一个给铜件镀银的装置，即G为阳极，为银，H为阴极，材料为铜，当乙中溶液的c（OH-）=0.1mol/L时即产生0.05mol氢氧根离子，说明转移0.05mol电子，即析出0.05mol银，丙中镀件上析出银的质量为108×0.05=5.4g。
Ⅱ.（4）浓硝酸一般盛放在棕色试剂瓶中，原因是硝酸不稳定，见光或受热易分解。
（5）B中为二氧化氮和水的反应，生成硝酸和一氧化氮，反应的化学方程式是 。
【分析】根据F呈红色，说明F为阴极，E为阳极，D为阴极，C为阳极。G为阳极，H为阴极，X为阳极，Y为阴极，因此A为电池的正极，B为电池的负极。
（1）根据判断C为阳极，即可判断是水电离出的氢氧根离子失去电子变为氧气
（2）根据写出电极式，结合转移的电子相等即可计算出单质的量
（3）根据乙中计算出转移的电子数即可计算出丙中的银
（4）浓硝酸的不稳定因此放在棕色试剂瓶中
（5）B中是二氧化氮和水反应
33．【答案】（1）氧化
（2）
（3）不合理；由于反应Ⅲ比反应Ⅰ快，故现象显示 与 的反应，但速率快不能说明氧化性就强
（4）取样于试管中，先加入过量稀 除去 ，再滴加少量 溶液，有白色沉淀生成；
（5）B；C
【解析】【解答】(1)溶液变蓝，说明生成碘单质， 转化为I2，I元素的化合价降低，得电子，被还原，则 表现氧化性；(2)IO3 在酸性溶液氧化I 生成碘单质，根据氧化还原反应电子得失守恒和物料守恒，离子反应为：IO3 +5I +6H+=3I2+3H2O；(3)由于反应Ⅲ比反应Ⅰ快，故现象显示I2与 的反应，但速率快不能说明氧化性就强，故该结论不合理；(4)①检验SO42-可使用盐酸酸化的BaCl2溶液，操作为：取b极附近溶液于试管中，先加入过量稀 除去 ，再滴加少量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，则证明b极附近溶液存在放电产物SO42-；②t1时，从a极区取溶液于试管中，滴加淀粉溶液，溶液变蓝，有碘单质生成，直接向a极区滴加淀粉溶液，溶液未变蓝，无碘单质，故说明IO3 在a极放电的产物是I ，生成的I 与IO3 生成了碘单质；(5)A．实验一中，5秒之前，过量的KIO3酸性溶液与Na2SO3溶液反应，Na2SO3反应完全，得到I-，5秒后I-与多余的KIO3反应得到碘单质，溶液变蓝， 5秒内无明显变化，与活化能无关，与是否产生碘单质有关，故A不正确；
B．实验二中：0～t1，Na2SO3溶液和KIO3溶液在两极放电分别得到SO42-、I-，t2～t3，a极I-与IO3-反应，可能是因为反应Ⅱ比反应Ⅰ快，b极Na2SO3未参与反应，外电路无电流通过，指针回到“0”处，故B正确；
C．实验二中：I-反应完全后，Na2SO3溶液和生成的I2在两极放电，发生了反应Ⅲ，重新形成了原电池，又返至“X”处，故C正确；
故答案为：BC。
【分析】(1)溶液变蓝，说明生成碘单质，根据氧化还原反应规律判断 的性质；(2)结合反应Ⅰ、反应Ⅲ，IO3 在酸性溶液氧化I ，生成碘单质；(3)结合三个反应的快慢分析颜色变化的原因是否与氧化性强弱有关；(4)①检验SO42-可使用盐酸酸化的BaCl2溶液；②t1时，从a极区取溶液于试管中，滴加淀粉溶液，溶液变蓝，有碘单质生成，直接向a极区滴加淀粉溶液，溶液未变蓝，无碘单质，故说明IO3- 在a极放电的产物是I-；(5) 实验一中，t秒之前，过量的KIO3酸性溶液与Na2SO3溶液反应，Na2SO3反应完全，得到I-，t秒后I-与多余的KIO3反应得到碘单质，溶液变蓝，实验二中，0～t1，Na2SO3溶液和KIO3溶液在两极放电分别得到SO42-、I-，t2～t3，a极I-与IO3-反应，b极Na2SO3未参与反应，外电路无电流通过，指针回到“0”处，I-反应完全后，Na2SO3溶液和生成的I2在两极放电，又返至“X”处，如此往复，据此分析可得。
34．【答案】（1）
（2）；乙>甲>丙
（3）吸氧；B
【解析】【解答】（1）装置丙构成了原电池，由于金属活动性： ，所以 为正极，在正极上 得电子生成 ，电极反应式为 。
（2）装置乙构成了原电池，由于金属活动性： ，所以装置乙中被腐蚀的金属是金属活动性较强的 ；装置甲中 与稀硫酸直接发生反应，装置乙构成原电池，被腐蚀的是 ，腐蚀速率比甲快；装置丙构成原电池，被腐蚀的是 得到了保护，所以装置甲、乙、丙中纯铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是乙>甲>丙。
（3）①钢铁在海水中发生的是吸氧腐蚀；②A处不与海水接触，在海水中B处的氧气浓度比C处大，发生的吸氧腐蚀速率最快，腐蚀最严重。
【分析】金属腐蚀类试题最常见的不正确原因是弄不清腐蚀原理，一是分析不清楚金属腐蚀是属于化学腐蚀还是电化学腐蚀；二是判断不出该腐蚀是属于析氢腐蚀还是吸氧腐蚀。金属腐蚀的原理是金属单质失电子被氧化的过程，其中化学腐蚀是指金属和直接接触的物质发生化学反应而引起的腐蚀，其腐蚀过程中没有电流产生；电化学腐蚀指不纯金属或合金在电解质溶液中发生原电池反应，电化学腐蚀过程中有电流产生，电化学腐蚀比化学腐蚀更为普遍。不纯金属在强酸性介质中通常发生析氢腐蚀，在中性、弱酸性和碱性介质中均发生吸氧腐蚀。
35．【答案】（1）cd
（2）0.8 mol·L-1·min-1；64 %
（3）
（4）②③
【解析】【解答】（1）a．由图可知，反应物总能量大于生成物总能量，反应为放热反应，故a不正确；
b．速率之比等于其化学计量数之比，H2的生成速率与CH3OH的消耗速率之比为2：1，故b不正确；
c．化学变化本质是旧键断裂，原子重新组合生成新物质，形成新的化学键，化学变化不仅有新物质生成，同时也一定有能量变化，故c正确；
d.1mol H-O键断裂的同时2mol C=O键断裂，分别表示正、逆反应速率，等于化学计量数之比，反应达到平衡，故d正确；
答案为cd。
（2）某温度下，将5molCH3OH和2molO2充入2L的密闭容器中，经过4min反应达到平衡，测得c(O2)=0.2mol L-1，则 则v(H2)= =0.8mol·L-1·min-1，CH3OH的转化率ɑ= ×100%=64%；答案为：0.8 mol·L-1·min-1，64%。
（3）CO2为共价化合物，碳原子与每个氧原子形成两对共用电子对，CO2分子中所有原子的最外层均满足8电子稳定结构，因而CO2的结构式为O=C=O，电子式为 ；答案为 。
（4）①．原电池负极发生氧化反应失电子，正极发生还原反应得电子，通入空气的电极为正极，故①不正确；
②．电池放电时负极发生氧化反应，甲醇在负极失去电子，碱性条件下生成碳酸根离子，负极电极反应式为：CH3OH+8OH--6e-═CO32-+6H2O，反应要消耗KOH，溶液碱性减弱，故②正确；
③．消耗6.4gCH3OH，其物质的量为n(CH3OH)= =0.2mol，碱性条件下，CH3OH氧化为CO32-，由CH3OH+8OH--6e-═CO32-+6H2O可知，每消耗1molCH3OH转移电子为6mol，则消耗0.2molCH3OH转移电子0.2mol×6=1.2mol，故③正确；答案为②③。
【分析】根据题中图示和反应CH3OH(g)+ O2(g)=CO2(g)+2H2(g)可判断正确的说法；根据化学平衡的“三段式”可计算反应速率和转化率；根据CO2的结构可画出其电子式；根据原电池的负极失电子发生氧化反应，正极得电子发生还原反应，据此解答。
36．【答案】（1）铁坩埚
（2）CaSO4和Cu；MnO2+2Fe2++4H+=2Fe3++Mn2++2H2O
（3）3.7≤pH＜8.3；C
（4）碳酸钠溶液中c(OH-)较大，会产生Mn(OH)2沉淀
（5）5Fe2++MnO +9OH-+4H2O=5Fe(OH)3↓+Mn(OH)2↓
（6）50.0%
【解析】【解答】(1)焙烧时碳酸钙会和瓷坩埚中的二氧化硅反应，所以应选用铁坩埚；
(2)硫酸酸浸时，Cu不反应，CaO转化为微溶物CaSO4，所以滤渣为CaSO4和Cu；步骤D加入MnO2将Fe2+氧化为Fe3+，离子方程式为MnO2+2Fe2++4H+=2Fe3++Mn2++2H2O；
(3)Fe3+沉淀完全时的pH=3.7和Mn2+开始沉淀时的pH=8.3，所以为完全除去Fe3+，又不减小的Mn2+含量的pH范围为3.7≤pH＜8.3；加入10%NaOH溶液的目的是中和氢离子，使溶液pH增大，但加入CuO会引入锌杂质，MnO2不和氢离子反应，Mn(OH)2既能和氢离子反应又不引入杂质，HCl会使溶液pH减小，
故答案为：C；
(4)Na2CO3溶液碱性较强，c(OH-)较大，会产生Mn(OH)2沉淀，降低产品产率和纯度；
(5)MnO 转化为Mn(OH)2沉淀时Mn元素被还原，而阴离子会在电解池的阳极聚集，阳极发生氧化反应，所以应是以Fe棒作阳极，Fe被氧化为Fe2+，Fe2+再将MnO 还原为Mn2+，结合阴极水放电时产生氢氧根生成Mn(OH)2沉淀，离子方程式为5Fe2++MnO +9OH-+4H2O=5Fe(OH)3↓+Mn(OH)2↓；
(6)Fe2+与KMnO4反应时被氧化为Fe3+，Mn元素被还原为Mn2+，根据电子守恒可知5n(Fe2+)=n(KMnO4)，结合题意可知VO 消耗的亚铁离子为2.00mol/L×0.1L-0.1mol/L×0.1L×5=0.15mol，即n(VO )=0.15mol，所以钒元素的质量分数为 ×100%=50%。
【分析】软锰矿加入木炭焙烧，Fe2O3、CuO转化为Fe、Cu，CaCO3分解为CaO，根据题意MnO2转化为MnO，加入硫酸浸取，Fe、MnO得到相应的硫酸盐，Cu不反应，CaO转化为微溶物CaSO4；过滤得到的滤液中主要含有Fe2+、Mn2+等阳离子，加入MnO2将Fe2+氧化为Fe3+，再加入10%NaOH溶液调节pH生成Fe(OH)3沉淀，过滤后向滤液中加入碳酸氢铵得到碳酸锰沉淀，分离烘干得到成品。
37．【答案】（1）
（2）
（3）炼钢、作红油漆颜料；NaCl
（4）
（5）负极；
【解析】【解答】（1）钒是第四周期第ⅤB族元素，其核电荷数为23，电子层数为4，又知其原子的最外层电子数是2，则次外层电子数为 ，则钒的原子结构示意图为 ；
（2）由图可知，“氧化焙烧”工序的原料中含有NaCl，产物中含有 ，由得失电子守恒和原子守恒可知，“氧化焙烧”过程中还存在的反应为 ；
（3）废渣X的主要成分是 ，其用途包括炼钢、作红油漆颜料等。由流程分析可知，溶液E中的主要溶质的化学式是NaCl；
（4）以工业级 为原料，用铝热法冶炼钒单质的化学方程式为 ；
（5）①充电时，右侧区域 转化为 ，则b为电源的负极；
②放电时，正极V元素从+5价降到+4价，电极反应式为 。
【分析】（1）根据核外电子排布即可写出原子结构示意图
（2）根据反应物和生成物即可写出方程式
（3）根据反应方程式即可得出废渣X为氧化铁，氧化铁可以用来炼铁或者做颜料，根据元素守恒即可得出产物
（4）根据反应物和生成物即可写方程式
（5）根据充电时 右侧区域 转化为 即可判断右侧为阴极，与电池的负极连接，左侧为阳极，与电池的正极连接，放电时，左侧为正极，右侧为负极，即可写出正极电极式
38．【答案】（1）>
（2）71.4%；；2.5
（3）①③
（4）；
（5）>；
【解析】【解答】（1）根据图示在t1时段后，二氧化碳的浓度还在减小，一氧化碳的浓度在增加，反应向正反应方向进行，因此在t1时v正＞v逆，故正确答案是 >
（2）4min反应达到平衡，根据图示而养化碳的浓度变化量为0.7mol/L-0.2mol/L=0.5mol/L,则二氧化碳的转化率为x100%=71.4%, 的平均反应速率 = ，K===2.5
（3）①降低温度，反应速率减低，故①符合题意②铁粉是固体不影响速率，故②不符合题意③压强不变冲入氦气，体积增大，浓度变小，速率减小故③符合题意④体积不变充入氦气，浓度不变，速率不变故④不符合题意，正确答案是①③
（4） 空气燃料电池是一种酸性（稀硫酸溶液）燃料电池， 一氧化碳做原电池的负极，正极是氧气得到电子结合氢离子，故氢离子向正极移动，负极的反应是
（5）气体的分子数增大，因此 ＞0,根据① ，② ③
根据2x①-②-③得到 ， 2x - -=
【分析】（1）根据图示即可判断反应继续向正反应进行
（2）根据图示找出各物质浓度的变化里，可计算出二氧化碳转化率以及一氧化碳速率以及平衡常数
（3）使速率减慢，即可降低温度或者减小浓度，减小浓度可以恒压下通入氦气增大体积
（4）判断燃料电池的正极和负极即可写出电极式和氢离子的移动方向
（5）分子数越多混乱度越大，熵变大于0，根据盖斯定律即可计算出焓变
39．【答案】（1）；第二周期第ⅣA 族
（2）S2->O2->Na＋
（3）；离子键、非极性键
（4）CH4－8e﹣＋10OH﹣= CO＋7H2O
【解析】【解答】(1)由分析可知，W为P ，X为C ，则W的原子结构示意图为，X元素在周期表中的位置为第二周期第ⅣA 族，故答案为：、第二周期第ⅣA 族。
(2)由分析可知，Y、Z、Q分别为O、Na、S元素，形成简单离子分别为O2-、Na＋、S2-，电子层越多，离子半径越大，核外电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，则三种元素所形成的简单离子，半径由大到小的顺序是S2->O2->Na＋，故答案为：S2->O2->Na＋。
(3) 由分析可知，X为C，Y为O，则X与Y按原子数之比为1：2形成化合物为CO2，其电子式为，Y为O，Z为Na，Y与Z形成的一种化合物是淡黄色固体，则该化合物为Na2O2，Na与O之间是离子键，O与O之间是非极性共价键，即Y与Z形成的一种化合物是淡黄色固体，该化合物中所含化学键的类型是离子键、非极性键，故答案为：、离子键、非极性键。
(4) 由题可知，X的简单氢化物甲为CH4和Y的双原子分子乙为O2，且以KOH稀溶液作电解质溶液，石墨作电极，可组成燃料电池，由题图可知，a极为负极，发生氧化反应，其电极反应为：CH4－8e﹣＋10OH﹣= CO＋7H2O，故答案为：CH4－8e﹣＋10OH﹣= CO＋7H2O。
【分析】 X、Y、Z、W、Q 五种短周期元素的原子序数依次增大，由此可知X与Y在第二周期，w与Q在第三周期。短周期主族元素中Z的原子半径最大，则Z为Na；Y和Q最外层电子数相同，设为a，则X的最外层电子数为a-2， Y、Q的原子序数之和是X的4倍，说明（2+a）+(2+8+a)=(2+a-2)×4，解得
a=6，即X为C，Y为O，Q为S，则W为P，以此分析解答。
40．【答案】（1）D
（2）；红棕色；
（3）b；负；
【解析】【解答】
（1）A．W为Fe，若X为Cl2，则Y为FeCl3，Z为FeCl2，Z溶液可能是FeCl2溶液，A正确；B．W是氢氧化钠，则X为CO2，则Y为NaHCO3，Z为Na2CO3，X也可以为SO2，溶液都显酸性，B正确；C．若W是氧气，则或者，则X、Z的相对分子质量可能相差48或者32，C正确；D．若W是强氧化性的单质，则X应为有可变价态的元素的物质，不可能是金属铝，D不正确；
故答案为：D；
（2）①由以上分析可知，B是NH3；D是NO2，是红棕色气体；②实验室用氯化铵与氢氧化钙加热制取氨气，化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O；
（3）①可利用原电池原理对金属进行防护，此时Fe作正极被保护，则要选择活泼性比Fe强的金属作负极，所以选锌和铝镁合金，
故答案为：b；②E电极Mg的价态升高，失电子，应为负极；F电极为正极，ClO-得电子生成氯离子，则正极的电极反应式为：。
【分析】A是一种常见的铵盐，受热分解可得到B，B是碱性气体，所以B是NH3，C、D是常见的两种氧化物，且E溶液显酸性，A、B、C、D、E是含有一种相同元素的五种化合物，可知C是NO，D是NO2，E是HNO3。
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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