第四章 化学反应与电能 测试题-高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第四章《化学反应与电能》测试题一、单选题（共12题）1．对于反应Fe(s)+H2SO4(aq)=FeSO4(aq)+H2(g)，下列叙述错误的是（

）A．通过反应过程中溶液温度变化判断该反应过程是否放热B．改变Fe的表面积会改变反应的速率C．通常用H2体积的变化情况表示该反应的速率D．若将该反应设计成原电池，正极材料应为铁2．以铜作催化剂的一种铝硫电池的示意图如图所示，电池放电时的反应原理为。下列说法错误的是(阳离子交换膜只允许阳离子通过)A．充电时，Cu/CuxS电极为阳极B．充电时，阳极区的电极反应式为C．放电时，K+通过阳离子交换膜向Cu/CuxS电极移动D．放电时，每转移1mol电子，负极区电解质溶液质量减轻30g3．下列实验操作及现象所得结论正确的是选项实验操作现象结论A向某溶液中滴加几滴新制氯水，再滴加少量KSCN溶液溶液变红溶液中含有B向与MgO混合物中加入足量NaOH溶液固体部分溶解可用NaOH溶液除去MgO中混有的C向等体积等浓度的稀硫酸中分别加入少量等物质的量的ZnS和CuS固体ZnS溶解而CuS不溶解D将锌铜合金与锌分别加入等浓度硫酸溶液中锌铜合金生成氢气速率更快铜作反应的催化剂A．A B．B C．C D．D4．下列实验操作规范且能达到目的的是ABCD除去碳酸钠中的碳酸氢钠氯气的净化粗铜精炼收集NO气体A．A B．B C．C D．D5．中科院研制出了双碳双离子电池，以石墨(Cn)和中间相炭微粒球(MCMB)为电极，电解质溶液为含有KPF6的有机溶液，其充电示意图如下。下列说法错误的是A．固态KPF6为离子晶体B．放电时MCMB电极为负极C．充电时，若正极增重39g，则负极增重145gD．充电时，阳极发生反应为Cn+xPF6－－xe-=Cn(PF6)x6．如图所示的装置，通电较长时间后，测得甲池中某电极质量增加2.16g，乙池中某电极上析出0.64g某金属。下列说法中正确的是A．甲池是b电极上析出金属银，乙池是c电极上析出某金属B．甲池是a电极上析出金属银，乙池是d电极上析出某金属C．该盐溶液可能是CuSO4溶液D．该盐溶液可能是Mg(NO3)2溶液7．用如图所示装置进行相应实验，能达到实验目的的是选项ABCD装置目的制取沉淀将设计成原电池装置分离苯和硝基苯测定溶液的物质的量浓度A．A B．B C．C D．D8．下列有关实验操作、现象及结论都正确的是实验操作实验现象结论A向盛有蔗糖的烧杯中滴加适量浓硫酸并用玻璃棒迅速搅拌蔗糖变黑，体积膨胀，产生有刺激性气味的气体浓硫酸具有脱水性和强氧化性B在铁制品表面附上一块锌，放置在空气中一段时间铁制品没有明显变化，锌表面被腐蚀这种金属防护的方法是“牺牲阴极的阳极保护法”C将一小块钠加入到一定量的乙醇中钠块浮在液体上方并熔成小球发出嘶嘶声响钠可以和乙醇反应放出氢气D向某溶液中滴加硝酸银溶液产生白色沉淀溶液中有Cl-A．A B．B C．C D．D9．图象能正确反映对应变化关系的是ABCD电解水往AgNO3、Cu(NO3)2混合溶液加入Zn粉至过量加热一定质量的KMnO4固体向等质量、等浓度的稀硫酸中分别加入足量Mg和ZnA．A B．B C．C D．D10．如图是利用微生物将废水中的乙二胺[H2N(CH2)2NH2]氧化为环境友好物质而制作的化学电源，可给二次电池充电。下列说法正确的是A．M极电极反应式：B．需要充电的二次电池的正极应与M极相连C．H+通过质子交换膜由N极向M极移动D．若N极消耗了标准状况下2.24LO2，则有0.4mol电子从N极流向M极11．游泳池水质普遍存在尿素超标现象，一种电化学除游泳池中尿素的实验装置如下图所示(样品溶液成分见图示)，其中钌钛常用作析氯电极，不参与电解。已知：，下列说法正确的是A．电解过程中不锈钢电极会缓慢发生腐蚀B．电解过程中钌钛电极上发生反应为C．电解过程中不锈钢电极附近pH降低D．电解过程中每逸出22.4LN2，电路中至少通过6mol电子12．用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（

）A．电解精炼铜时，若阳极质量减少64g，则转移到阴极的电子数不一定等于2NAB．常温下，10mLpH=1的醋酸溶液中含有的氢离子数大于0.001NAC．lmol/LNa2CO3溶液中，阴离子总数小于NAD．相同体积、相同物质的量浓度的CH3COONa溶液和NaCl溶液所含离子数目相同二、非选择题（共10题）13．2019年诺贝尔化学奖颁给了三位为锂离子电池发展做出巨大贡献的科学家，锂离子电池广泛应用于手机、笔记本电脑等。(1)锂元素在元素周期表中的位置：_________________。(2)氧化锂(Li2O)是制备锂离子电池的重要原料，氧化锂的电子式为_____________。(3)近日华为宣布:利用锂离子能在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性，开发出了石墨烯电池，电池反应式为LIxC6+Li1-xC6+LiCoO2，其工作原理如图。①石墨烯的优点是提高电池的能量密度，石墨烯为层状结构，层与层之间存在的作用力是_______。②锂离子电池不能用水溶液做离子导体的原因是___________(用离子方程式表示）。③锂离子电池放电时正极的电极反应式为________________。④请指出使用锂离子电池的注意问题____________________。(回答一条即可)14．Ⅰ.判断：(1)下列化学(或离子)方程式正确且能设计成原电池的是_______(填字母，下同)。A． B．C． D．Ⅱ.常温下，将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入浓中组成原电池(图1)，测得原电池的电流强度(I)随时间(t)的变化如图2所示。反应过程中有红棕色气体产生。(2)O～t1时，原电池的负极是Al片，此时，正极的电极反应式是_______，溶液中的向_______移动(填“正极”或“负极”)；t1时，原电池中电子流动方向发生改变，其原因是_______。15．电化学在生产、生活中应用广泛。根据原理示意图，回答下列问题：(1)图1装置是将_______能转化为_______能，若起始时左右两侧电极室溶液质量相等，当电路中有0.2mol电子发生转移时，左右两侧电极室溶液质量差为_______g。(2)用如图2所示的装置可消除雾霾中的NO、SO2。①电极B为_______(填“阴极”或“阳极”)。②电极A上发生的电极反应为_______。(3)图3中外电路中的电流方向为由___(填“Al经导线流向Mg”或“Mg经导线流向Al”)，Mg电极上发生的电极反应为__；若要改变外电路中的电流方向，可将图3中KOH溶液换成____(填标号)。A．氨水

B．稀盐酸

C．蔗糖溶液(4)图4易发生_______(填“吸氧腐蚀”或“析氢腐蚀”)，为了防止这类反应的发生，常采用__的电化学方法进行保护。16．如图所示的装置中，若通入直流电5min时，铜电极质量增加2.16g。（1）电源电极X的名称为________。（2）pH变化：A_______，B_______，C_______。(填“增大”“减小”或“不变”)（3）通电5min后，B中共收集224mL气体(标准状况)，溶液体积为200mL，则通电前CuSO4溶液的物质的量浓度为______________(设电解前后溶液体积无变化)。（4）若A中KCl溶液的体积也是200mL，电解后，溶液的pH为_______(设电解前后溶液体积无变化)17．已知图中甲池中A、B均为石墨电极，乙池中C为锌电极，D为铜电极，回答下列问题。(1)乙池中电解质溶液为200mLCuSO4溶液，乙池为：___________(填“原电池”“电解池”)，乙池中发生的化学方程式为___________；若把D电极换成银电极，则乙池中的反应速率会___________。(2)甲池为100mLAgNO3溶液与100mLCuCl2溶液混合后的溶液，理论上两极所得气体的体积随时间变化的关系如图所示(气体体积已换算成标准状况下的体积，溶液混合过程中，体积细微变化忽略不计)。①混合前原100mLCuCl2溶液的物质的量浓度为___________mol/L。②t2时，甲池中所得溶液的pH=___________；此时，乙池D增重的质量为___________。③t2～t3时间段，Ⅰ代表的气体为___________。18．可作为食盐中的补碘剂，可采用“电解法”制备。先将一定量的碘溶于过量氢氧化钾溶液，发生反应：，将反应后的溶液加入阳极区，阴极区加入氢氧化钾溶液，开始电解。装置如下图所示：回答下列问题：(1)惰性电极M为___________(填“阳极”或“阴极”)，其电极反应式为___________。(2)若电解时用铅蓄电池做电源，当消耗2mol单质铅时，电解生成气体的物质的量是___________mol。(3)若电解结束时，阳极反应生成，则理论上消耗的的物质的量为___________mol。(4)常温下若有通过阳离子交换膜，阴极区KOH溶液pH由13升到14，则阴极区KOH溶液体积为___________L(忽略溶液体积变化)。(5)若电解池工作前，阳极室和阴极室中电解液质量相等，当转移___________mol电子时，两侧电解液的质量差为308g。19．某小组同学利用如图所示装置进行铁的电化学腐蚀原理的探究实验：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ii．连好装置一段时间后，向烧杯中滴加溶液铁片表面产生蓝色沉淀(1)小组同学认为以上两种检验方法，均能证明铁发生了吸氧腐蚀。①实验i中的现象是________。②用电极反应式解释实验i中的现象：________。(2)查阅资料：具有氧化性。①据此有同学认为仅通过ii中现象不能证明铁发生了电化学腐蚀，理由是________。②进行下列实验，几分钟后的记录如下：实验滴管试管现象溶液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________条件下，溶液可以与铁片发生反应。b．为探究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。此补充实验表明的作用是________。20．二氧化氯(ClO2)是广泛应用的高效安全消毒剂。(1)ClO2性质活泼，气体及水溶液均不能稳定存在，使用时需现场制备或用稳定剂吸收、转化。用和将ClO2转化为，的反应装置如图1，已知反应放出大量的热，且温度高于60℃时分解生成和。①仪器A的名称为_______，写出A中发生反应的化学方程式_______。②实验时吸收液中和的物料比小于反应的化学计量数之比，原因可能是_______；为提高吸收率，在不改变吸收液的物料比的条件下，可以改进的措施是_______(写出一点即可)。(2)用处理过的饮用水常含有一定量的，饮用水中的含量可用连续碘量法进行测定。被还原为或的转化率与溶液的关系如图2所示。反应生成的用标准溶液滴定：。滴定过程为：准确量取VmL水样加入到碘量瓶中，调节水样的为，加入足量的晶体，充分反应后，用溶液滴定至淡黄色，加入淀粉溶液，滴定至第一次终点，消耗溶液；调节溶液的pH≤2.0，继续用溶液滴定至第二次终点，消耗溶液。①写出当pH≤2.0时，与反应的离子方程式_______。②两次滴定终点的现象_______(填“相同”或“不相同”)，根据上述数据，测得该水样中的浓度为_______(用含字母的代数式表示)。③滴定所用碘量瓶(如图3，瓶口为喇叭形，磨口玻璃塞与瓶口间可形成一圈水槽)，加入水样和KI晶体后，盖上磨口塞并加蒸馏水液封，滴定前打开瓶塞，让水流下，并用少量水冲洗瓶塞和内壁，该操作的目的是_______。(3)图4为新型电极材料电解食盐水制取ClO2和烧碱的装置示意图。则A极为_______极，B极的电极反应式为_______。21．U、V、W、X、Y、Z原子序数依次增大，位于元素周期表三个短周期的主族元素。V元素的一种中子数为6的核素被用来作为相对原子质量和阿伏加德罗常数的标准。W元素的一种气态同素异形体位于平流层，可以吸收紫外线使人和生物免受紫外线的过度照射。X、Y、Z最高价氧化物对应的水化物两两间均能反应，Z的气态氢化物水溶液是一种强酸溶液。(1)X、W按照原子个数比1：1形成的化合物与反应的化学方程式是___________。(2)X、Z、W按照原子个数比1：1：1形成的化合物是一种常见的消毒剂，该消毒剂的水溶液在空气中能杀菌消毒的原因是___________(结合化学方程式解释)。(3)我国首创的海洋电池以Y的单质为负极，铂网为正极，空气作氧化剂，海水作电解质溶液。电池的正极反应式为___________，电池总反应的化学方程式为___________。(4)Z的单质和X的最高价氧化物的水化物反应时，生成的XZW和物质的量比是1：2，反应的离子方程式是___________。(5)标准状况下，将4.48L气体通入150mL的XWU水溶液中反应后，离子浓度从大到小的顺序是___________。22．短周期元素X、Y、M、N是同周期主族元素，M元素形成的某种单质具有强氧化性，可用于杀菌消毒。四种元素与锂组成的盐是一种新型的锂离子电池的电解质，结构如图所示(“→”表示配位键，指共价键中共用的电子对是由其中一原子独自供应)。回答下列问题：(1)Y元素在元素周期表中的位置___，该元素形成的一元弱酸H3YO3能促进水的电离，原因是___(用离子方程式表示)。(2)X、M形成的简单离子半径大小关系为__(用离子符号表示)；X、M形成的某种气态化合物MX2具有强氧化性，能与水缓慢反应，写出该反应的化学方程式__。(3)M、N能形成某种无色无味的有毒气体A，当其浓度达到一定数值将对人体产生致命伤害。如图所示装置能测定该物质的浓度，电解质为氧化钇—氧化钠，其中O2-可以在固体介质NASICON中自由移动，传感器中的电流越大，则该有毒气体A的浓度越大，则a电极的电极反应式为___。参考答案：1．DA．若反应为放热反应，则溶液的温度会升高；若反应为放热反应，则溶液的温度会降低，因此可通过反应过程中溶液温度变化判断该反应过程是否放热，A正确；B．Fe是固体物质，改变Fe的表面积，会改变Fe与硫酸的接触面积，因而会改变反应的速率，B正确；C．在相同时间内产生的氢气越多，反应速率越快，所以可通过H2体积的变化情况表示该反应的速率，C正确；D．在该反应中Fe失去电子，被氧化，因此若将该反应设计成原电池，负极材料应为铁，正极材料是活动性比Fe弱的金属或能够导电的非金属，D错误；故合理选项是D。2．B从总反应分析：放电时Al电极发生了氧化反应为负极，电极反应为，Cu/CuxS极为正极，电极反应为3CuxS+6e-=3xCu+3S2−；充电时：Al电极为阴极，电极反应式为，Cu/CuxS极为阳极，电极反应式为3xCu+3S2−-6e-=3CuxS。A．由分析可知充电时Cu/CuxS极为阳极，A项正确；B．由分析可知充电时的阳极反应式为3xCu+3S2−-6e-=3CuxS，B项错误；C．放电时，阳离子移向正极，故放电时，K+通过阳离子交换膜向Cu/CuxS电极移动，C项正确；D．放电时，Al作负极，电极反应式为，Cu/CuxS为正极，电极反应为3CuxS+6e-=3xCu+3S2−，K+通过阳离子交换膜移向正极，则放电时，每转移1mol电子，molAl溶解进入电解质溶液，使负极区电解质溶液增重，1molK+从负极移向正极，使负极区电解质溶液减重，故负极区减少的质量为39g-30g，D项正确；故选B。3．B向某溶液中滴加几滴新制氯水，再滴加少量KSCN溶液，溶液变红，原溶液中可能有干扰，A错误；利用与碱反应特性，B正确；向等体积等浓度的稀硫酸中分别加入少量等物质的量的ZnS和CuS固体ZnS溶解而CuS不溶解，说明，C错误；将锌铜合金与锌分别加入等浓度硫酸溶液中锌铜合金生成氢气速率更快，因为形成原电池加快反应速率，D错误。4．DA．加热固体应在坩埚中进行，A错误；B．除去氯气中的氯化氢和水，应先通入饱和食盐水，再通入浓硫酸，B错误；C．粗铜精炼时粗铜应作阳极，与电源正极相连，C错误；D．NO能与氧气反应，但不溶于水，故用排水法收集NO，D正确；答案选D。5．CA．由图可知，固态KPF6能电离生成PF和K+，则固态KPF6为离子晶体，故A正确；B．根据放电时离子的移动方向可知充电时石墨电极为阳极、MCMB电极为阴极，则放电时石墨电极为正极、MCMB电极为负极，故B正确；C．充电时，PF移向阳极、K+移向阴极，二者所带电荷数值相等，则移向阳极的PF和移向阴极的K+数目相等，即n(PF)=n(K+)=39g÷39g/mol=1mol，n(PF)=nM=1mol×145g/mol=145g，即充电时，若负极增重39g，则正极增重145g，故C错误；D．充电时，阳极发生失去电子的氧化反应，即反应为Cn+xPF6－－xe-=Cn(PF6)x，故D正确；故选C。6．C甲池中a极与电源负极相连为阴极，电极上银离子得电子析出银单质，b电极为阳极，水电离出的氢氧根放电产生氧气，同时产生氢离子；乙池中c为阴极，d为阳极，乙池电极析出0.64g金属，金属应在c极析出，说明乙池中含有氧化性比氢离子强的金属阳离子。A．甲池a极上析出金属银，乙池c极上析出某金属，故A错误；B．甲池a极上析出金属银，乙池c极上析出某金属，故B错误；C．甲池的a极银离子得电子析出银单质，2.16gAg的物质的量为，由Ag++e-=Ag，可知转移0.02mol电子，乙池电极析出0.64g金属，说明乙池中含有氧化性比氢离子强的金属阳离子，Cu2+氧化性强于氢离子，会先于氢离子放电，由Cu2++2e-=Cu，转移0.02mol电子生成0.01molCu，质量为m=n∙M=0.01mol×64g/mol=0.64g，则某盐溶液可能是CuSO4溶液，故C正确；D．Mg2+氧化性弱于H+，电解时在溶液中不能得电子析出金属，所以某盐溶液不能是Mg(NO3)2溶液，故D错误；故答案为C。7．DA．试管A中导管未伸入液面以下，硫酸亚铁无法进入试管B中，不能制取沉淀，选项A错误；B．左侧烧杯中与Zn电极接触的电解质溶液应为硫酸锌溶液，右侧烧杯中与Cu电极接触的溶液应为硫酸铜溶液，选项B错误；C．苯和硝基苯是互溶的、存在着沸点差异的液体，能用蒸馏的方法分离，但冷凝水应从下口进入，上口流出，选项C错误；D．可氧化，发生氧化还原反应，且本身可做指示剂，故能用滴定法测定溶液的物质的量浓度，使用酸式滴定管盛装溶液，选项D正确；答案选D。8．AA．向盛有蔗糖的烧杯中滴加适量浓硫酸并用玻璃棒迅速搅拌，蔗糖变黑，体现了浓硫酸的脱水性，同时蔗糖体积膨胀，产生有刺激性气味的气体，这又体现了浓硫酸的强氧化性，A正确；B．在铁制品表面附上一块锌，放置在空气中一段时间，Zn、Fe及金属表面的水膜构成原电池。由于金属活动性Zn＞Fe，所以Zn为负极，被氧化而引起腐蚀，Fe为正极得到保护，这叫“牺牲阳极的阴极保护法”，B错误；C．将一小块钠加入到一定量的乙醇中，由于Na的密度比乙醇大，且乙醇能够与钠反应产生氢气，所以钠块沉在液体下方并发出嘶嘶声响，C错误；D．向某溶液中滴加硝酸银溶液，若产生白色沉淀，则溶液中可能含有Cl-，也可能含有等其它离子，D错误；故合理选项是A。9．BA．电解水的方程式为2H2O2H2↑＋O2↑，生成H2和O2的质量比为2×2:32=1:8，而不是2:1，A错误；B．Ag＋的氧化性强于Cu2＋，因此向AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液中加入Zn粉至过量时，Zn先置换出Ag，再置换出Cu。因此开始时，Cu(NO3)2的质量不变，随后减少，直到完全置换，Cu(NO3)2的质量降为0，B正确；C．加热KMnO4时，KMnO4受热分解，化学方程式为2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑，随着KMnO4受热分解，残留固体从KMnO4变为K2MnO4和MnO2，Mn的质量分数从升高到，而不是不变，C错误；D．向等质量、等浓度的稀硫酸中分别加入足量Mg和Zn，由于H2SO4不足，H2SO4完全反应，H2SO4的量是一样的，因此生成H2的量是相同的，D错误；答案选B。10．AA．H2N(CH2)2NH2在负极M上失电子发生氧化反应，电极反应式为：H2N(CH2)2NH2+4H2O-16e-=2CO2↑+N2↑+16H+，A正确；B．需要充电的二次电池的正极应与外接电源正极相连，M极为负极应与需要充电的二次电池的负极相连，B错误；C．N是正极﹐电解质溶液为酸性溶液﹐负极上失电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应，质子透过离子交换膜由M极移向N极，C错误；D．当N电极消耗2.24LO2时，则转移×4=0.4mol电子，所以则有0.4mol电子从M极流向极N，D错误；答案选A。11．BA．根据投料及电极的性能可知，a为电源负极，b为电源正极，钢电极做电解池阴极，相当于外接电流的阴极保护，不发生腐蚀，A项错误；B．钌钛电极上氯离子失电子生成氯气，发生的电极反应式为，B项正确；C．电解过程中不锈钢电极上水得电子生成氢气和氢氧根，发生的电极反应式为，其附近pH升高，C项错误；D．未强调标准状况下，无法计算，D项错误；故选B。12．AA．电解精炼铜时阳极为粗铜，被氧化的金属不止有铜，且由于阳极泥的脱落，使得阳极质量减少64g时，反应的铜并不是64g，所以转移到阴极的电子数不一定等于2NA，故A正确；B．pH=1的醋酸溶液中c(H+)=0.1mol/L，所以10mL该溶液中氢离子的物质的量为0.01L×0.1mol/L=0.001mol，故B错误；C．溶液体积未知，无法判断微粒的数目，故C错误；D．两溶液中存在电荷守恒：c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-)、c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)，则两溶液中所含离子浓度为2c(Na+)+2c(H+)，c(Na+)浓度相同，CH3COONa水解溶液呈碱性，则两溶液中氢离子浓度不同，所含离子数目不同，故D错误；故答案为A。13．

第二周期第IA族

范德华力(分子间作用力)

2Li+2H2O=2Li++2OH-+H2↑

Li1-xCoO2+xLi++xe-=LiCoO2

避免过充、过放、过电流、短路及热冲击或使用保护元件等(1)根据锂元素的原子结构与元素位置的关系分析判断；(2)氧化锂是离子化合物，Li+与O2-之间通过离子键结合；(3)①石墨烯结构是平面结构，层内是共价键，层间以分子间作用力结合；②根据Li是碱金属元素，利用碱金属单质的性质分析；③锂离子电池放电时正极上Li+得电子变为LiCoO2；④使用锂离子电池的注意问题是禁止过充、过房，配备相应的保护元件等。(1)Li是3号元素，核外电子排布为2、1，所以Li在元素周期表的位置位于第二周期第IA族；(2)Li2O是离子化合物，Li+与O2-之间通过离子键结合,其电子式为：；(3)①石墨烯的优点是提高电池的能量密度，石墨烯为层状结构，在层内，C原子之间以共价键结合，在层与层之间存在的作用力是分子间作用力，也叫范德华力；②Li是碱金属元素，单质比较活泼，容易和水反应产生氢气，反应方程式为：2Li+2H2O=2Li++2OH-+H2↑，所以锂离子电池不能用水溶液；③根据锂电池总反应方程式可知：锂离子电池在放电时，正极上Li+得电子变为LiCoO2，电极反应式为：Li1-xCoO2+xLi++xe-=LiCoO2；④锂电池在使用时应该注意的问题是避免过充、过放、过电流、短路及热冲击或使用保护元件等。14．(1)D(2)

正极

Al在浓硝酸中发生钝化，形成的氧化膜阻止了Al进一步反应【解析】（1）原电池是将化学能转变为电能的装置，只有氧化还原反应才有电子的转移，才能形成原电池，B、D为氧化还原反应，但选项B的化学方程式未配平，A、C为非氧化还原反应，不可以设计成原电池，故答案为：D；（2）O～t1时，Al在浓硝酸中发生钝化过程，Al为负极，铜为正极，溶液中的硝酸根离子得到电子，正极电极反应式为：，原电池中阳离子向正极移动，则溶液中的H+向正极移动；由于随着反应进行铝表面钝化形成氧化膜阻碍反应进行，t1时，铜做负极反应，Al为正极，因此电流方向发生改变。15．

化学

电

32.1

阴极

Mg经导线流向Al

B

吸氧腐蚀

牺牲阳极的阴极保护法(或外加电流的阴极保护法)(1)图一装置为原电池，原电池为将化学能转化为电能；图一装置化学反应式为，当电路中有0.2mol电子发生转移时，说明有0.1molCuSO4发生反应生成了ZnSO4，所以两种溶液差为0.1mol×(160g/mol+161g/mol)=32.1g;(2)①电极B得电子，为阴极；②电极A失电子，电极反应为；(3)外电路中的电流方向为由Mg经导线流向Al；Mg电极得电子，发生的电极反应为；若要改变外电路中的电流方向，可将图3中KOH溶液换成酸，由于镁的比铝活泼，在酸性溶液中，镁的比铝先反应，易失电子，从而改变电流方向；(4)Fe易失电子，氧气得电子生成氢氧根，图4易发生吸氧腐蚀，为了防止这类反应的发生，常采用牺牲阳极的阴极保护法(或外加电流的阴极保护法)的电化学方法进行保护。16．

负极

增大

减小

不变

0.025mol·L－1

13(1)由铜电极的质量增加，发生Ag++e-═Ag，则Cu电极为阴极，Ag为阳极，Y为正极，可知X为电源的负极；(2)A中电解氯化钾，生成KOH，所以pH增大，B中电解硫酸铜溶液生成硫酸，溶液中氢离子浓度增大，pH减小，C中阴极反应为Ag++e-═Ag，阳极反应为Ag-e-═Ag+，溶液浓度不变，则pH不变；(3)C中阴极反应为Ag++e-═Ag，n(Ag)==0.02mol，则转移的电子为0.02mol，B中阳极反应为4OH--4e-═2H2O+O2↑，则转移0.02mol电子生成氧气为0.005mol，其体积为0.005mol×22.4L/mol=0.112L=112mL，则在阴极也生成112mL气体，由2H++2e-═H2↑，则氢气的物质的量为0.005mol，该反应转移的电子为0.01mol，则Cu2++2e-═Cu中转移0.01mol电子，所以Cu2+的物质的量为0.005mol，通电前c(CuSO4)==0.025mol•L-1；(4)由A中发生2KCl+2H2O2KOH+H2↑+Cl2↑～2e-，由电子守恒可知，转移0.02mol电子时生成0.02molKOH，忽略溶液体积的变化，则c(OH-)==0.1mol•L-1，溶液pH=13。17．

原电池

Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu

加快或增大等

0.2

1

1.28g

H2(1)由于甲池中A、B均为石墨电极，乙池中C、D电极是不同的电极，因此甲池为电解池，乙池为原电池，其中C为Zn电极，D为Cu电极，由于金属活动性Zn＞Cu，所以Zn为负极，Cu电极为正极，电解液为CuSO4溶液，乙池中总化学方程式为Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu；若把D电极该换成银电极，C、D两个电极金属性差值变大，电势差变大，因此乙池中的反应速率会加快或增大。(2)①AgNO3溶液与CuCl2溶液的混合，首先Ag+、Cl-要发生反应生成AgCl沉淀，根据溶液中存在的离子，阳离子含有Cu2+、H+，Cu2+先放电，没有气体生成，当Cu2+反应完全最后H+放电产生H2，由图象可知Ⅰ为H2，其物质的量n(H2)==0.03mol。图象Ⅱ有两种气体放出，根据阴离子放电顺序：Cl-＞OH-，结合气体体积可知：Cl2物质的量为0.01mol、O2物质的量为0.02mol，根据转移电子数守恒，Cu2+应该转移电子的物质的量n(e-)=0.01mol×2+0.02mol×4-0.03mol×2=0.04mol，则100mLCuCl2溶液中含CuCl2的物质的量为0.02mol，故CuCl2的物质的量浓度为c(CuCl2)==0.2mol/L；②根据①中分析0～t1段是电解CuCl2溶液，t1～t2是电解Cu(NO3)2，反应方程式为2Cu(NO3)2+2H2O2Cu+O2↑+4HNO3，当生成O2的体积是V(O2)=336mL-224mL=112mL，即n(O2)==0.005mol，甲池中所得溶液为HNO3的物质的量n(HNO3)=4n(O2)=4×0.005mol=0.02mol，则溶液中c(H+)==0.1mol/L，所以溶液pH=1；此时生成Cl2的物质的量是0.01mol，产生O2的物质的量为0.005mol，转移电子物质的量为n(e-)=0.01mol×2+0.005mol×4=0.04mol，在同一闭合回路中电子转移数目相等，则乙池中转移电子也为0.04mol，故生成Cu的物质的量n(Cu)==0.02mol，反应产生Cu的质量m(Cu)=0.02mol×64g/mol=1.28g；③根据上述分析可知I代表的气体是H2。18．(1)

阳极

(2)2(3)6(4)1(5)4根据图知，M是阳极，N是阴极，电解时，阳极上碘离子失电子发生氧化反应，阴极上得电子发生还原反应6H2O+6e-═6OH-+3H2↑。（1）惰性电极M为阳极(填“阳极”或“阴极”)，其电极反应式为。故答案为：阳极；；（2）若电解时用铅蓄电池做电源，由关系式Pb~2e-~H2，当消耗2mol单质铅时，电解生成气体的物质的量是2mol。故答案为：2；（3）若电解结束时，由关系式3I2~5I-~5IO，阳极反应生成，则理论上消耗的的物质的量为=6mol。故答案为：6；（4）常温下若有通过阳离子交换膜，阴极区KOH溶液pH由13升到14，氢氧根离子的浓度由0.1mol·L－1提高到1mol·L－1,,V=1L,则阴极区KOH溶液体积为1L(忽略溶液体积变化)。故答案为：1；（5）若电解池工作前，阳极室和阴极室中电解液质量相等，每转移1mol电子，阳极减少1mol钾离子，减少39g，阴极增加1mol钾离子，同时减少1mol氢原子，增加38g，当转移4mol电子时，两侧电解液的质量差为308g。故答案为：4。19．(1)

碳棒附近溶液变红

(2)

可能氧化Fe生成，会干扰由电化学腐蚀生成的的检验

存在

破坏铁片表面的氧化膜（1）①实验i中连好装置，铁片为负极，电极反应为Fe-2e-=Fe2+，碳棒为正极，由于电解质溶液呈中性，则碳棒上的电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-，一段时间后，向烧杯中滴加酚酞，证明铁发生了吸氧腐蚀的现象为：碳棒附近溶液变红。②实验i中碳棒附近溶液变红的电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-。（2）①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。②a．根据实验iii知，只有水时K3[Fe(CN)6]溶液和铁片不反应；再对比实验iv和v，阳离子相同、阴离子不同，结合实验现象知，在Cl-存在条件下，K3[Fe(CN)6]溶液可以和铁片发生反应。b．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。20．(1)

三颈烧瓶

受热易分解

使用冰水浴或缓慢通入(2)

相同

用水液封防止碘升华散逸，水将挥发至内壁上的碘冲洗下来，减少误差(3)

阳

由实验装置图可知，装置Ⅰ中二氧化氯与氢氧化钠和过氧化氢的混合溶液反应制备亚氯酸钠，装置Ⅱ中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收二氧化氯，防止污染空气。（1）①由实验装置图可知，仪器A为三颈烧瓶；A中发生的反应为二氧化氯与氢氧化钠和过氧化氢的混合溶液反应生成亚氯酸钠、氧气和水，反应的化学方程式为，故答案为：三颈烧瓶；；②二氧化氯与氢氧化钠和过氧化氢的混合溶液的反应为放热反应，反应放出的热量使反应温度升高，会导致过氧化氢分解，为使过氧化氢能与二氧化氯完全反应，在不改变吸收液的物料比的条件下，实验时应采取控制二氧化氯的通入速率、控制吸收液中氢氧化钠和过氧化氢的物料比小于反应的化学计量数之比、在冰水浴中反应等措施，提高二氧化氯的吸收率，故答案为：受热易分解；使用冰水浴或缓慢通入；（2）①由图可知，当溶液pH≤2.0时，亚氯酸根离子与碘离子反应生成氯离子、碘和水，反应的离子方程式为，故答案为：；②由题意可知，第一次滴定发生的反应为pH为7.0—8.0时水中的二氧化氯与碘离子反应生成亚氯酸根和碘，反应生成的碘与硫代硫酸钠溶液反应，终点时溶液由蓝色变为无色；第二次滴定发生的反应为pH≤2.0时，溶液中亚氯酸根与碘离子反应生成氯离子和碘，反应生成的碘与硫代硫酸钠溶液反应，终点时溶液由蓝色变为无色，则两次滴定终点的现象相同；由得失电子数目守恒可得第一次滴定有如下关系：2ClO2—I2—2Na2S2O3—2ClO，滴定消耗V1mLcmol/L硫代硫酸钠溶液，则反应生成亚氯酸根离子的物质的量为10—3c1Vmol，由得失电子数目守恒可得第一次滴定有如下关系：ClO—2