第四章化學反應與電能同步習題2022-2023學年上學期高二化學人教版（2019）選擇性必修1（含答案）

第四章化學反應與電能同步習題一、選擇題1．以銅作催化劑的一種鋁硫電池的示意圖如圖所示，電池放電時的反應原理為。下列說法錯誤的是(陽離子交換膜只允許陽離子通過)A．充電時，Cu/CuxS電極為陽極B．充電時，陽極區(qū)的電極反應式為C．放電時，K+通過陽離子交換膜向Cu/CuxS電極移動D．放電時，每轉(zhuǎn)移1mol電子，負極區(qū)電解質(zhì)溶液質(zhì)量減輕30g2．3.25g鋅與100mL1mol·L-1的稀硫酸反應，為了加快反應速率而不改變H2的產(chǎn)量，可采取的措施是A．滴加幾滴濃鹽酸 B．滴加幾滴濃硝酸C．滴加幾滴硫酸銅溶液 D．加入少量鋅粒3．下列實驗操作及現(xiàn)象所得結(jié)論正確的是選項實驗操作現(xiàn)象結(jié)論A向某溶液中滴加幾滴新制氯水，再滴加少量KSCN溶液溶液變紅溶液中含有B向與MgO混合物中加入足量NaOH溶液固體部分溶解可用NaOH溶液除去MgO中混有的C向等體積等濃度的稀硫酸中分別加入少量等物質(zhì)的量的ZnS和CuS固體ZnS溶解而CuS不溶解D將鋅銅合金與鋅分別加入等濃度硫酸溶液中鋅銅合金生成氫氣速率更快銅作反應的催化劑A．A B．B C．C D．D4．如圖所示的裝置，通電較長時間后，測得甲池中某電極質(zhì)量增加2.16g，乙池中某電極上析出0.64g某金屬。下列說法中正確的是A．甲池是b電極上析出金屬銀，乙池是c電極上析出某金屬B．甲池是a電極上析出金屬銀，乙池是d電極上析出某金屬C．該鹽溶液可能是CuSO4溶液D．該鹽溶液可能是Mg(NO3)2溶液5．錐形瓶內(nèi)壁用某溶液潤洗后，放入混合均勻的新制鐵粉和碳粉，塞緊瓶塞，同時測量錐形瓶內(nèi)壓強的變化，如圖所示。下列說法錯誤的是A．0~t1時，鐵可能發(fā)生了析氫腐蝕B．t1~t2時，鐵一定發(fā)生了吸氧腐蝕C．負極反應為：Fe-3e-=Fe3+D．用于潤洗錐形瓶的溶液一定顯酸性6．中國文化源遠流長，三星堆出土了大量文物，下列有關(guān)說法正確的是。A．測定文物年代的與互為同素異形體B．三星堆出土的青銅器上有大量銅銹，可用明礬溶液除去C．青銅是銅中加入鉛，錫制得的合金，其成分會加快銅的腐蝕D．文物中做面具的金箔由熱還原法制得7．下列說法正確的是A．對鉛蓄電池進行充電時，鉛電極應連接外電源的正極B．增大氣體壓強或使用催化劑能能提高活化分子的百分數(shù)，從而加快反應速率C．N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH＜0，其他條件不變時升高溫度，反應速率和氫氣的平衡轉(zhuǎn)化率均增大D．將圖中的活塞快速推至A處固定，氣體顏色先變深、再變淺，但比起始時深8．設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是A．標準狀況下，5.6LCO2與足量Na2O2反應轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.5NAB．室溫下，1LpH＝13的NaOH溶液中，由水電離的OH－離子數(shù)目為0.1NAC．氫氧燃料電池正極消耗22.4L（標準狀況）氣體時，電路中通過的電子數(shù)目為2NAD．2.0gH218O與D2O的混合物中所含中子數(shù)為NA9．中科大經(jīng)過多次實驗發(fā)現(xiàn)，采用如圖所示裝置，陽極(Ti基)上產(chǎn)生羥基(·OH)，陰極上產(chǎn)生H2O2，分別深度氧化苯酚為CO2，高效處理廢水。下列有關(guān)說法錯誤的是A．電流從a極Ti基廢水不銹鋼b極B．陽極電極反應為H2O-e-=·OH+H+C．陰極深度氧化苯酚方程式為C6H5OH+14H2O2=6CO2+17H2OD．當消耗7molO2時，理論上共氧化處理47g苯酚10．關(guān)于下列裝置說法正確的是A．裝置①中電子由Zn流向Fe，裝置中有Fe2＋生成B．裝置②工作一段時間后，a極附近溶液的pH增大C．裝置③中鋼閘門應與外接電源的正極相連獲得保護D．裝置④鹽橋中KCl的Cl－移向乙燒杯11．科學家采用如圖所示方法，可持續(xù)合成氨，跟氮氣和氫氣高溫高壓合成氨相比，反應條件更加溫和。下列說法正確的是A．該過程中Li和H2O作催化劑B．三步反應都是氧化還原反應C．反應Ⅲ可能是對LiOH溶液進行了電解D．反應過程中每生成1molNH3，同時生成0.75molO212．下列敘述正確的是①電解池是將化學能轉(zhuǎn)變成電能的裝置②光能和化學能都能轉(zhuǎn)化成電能③金屬和石墨導電均為物理變化，電解質(zhì)溶液導電是化學變化④不能自發(fā)進行的氧化還原反應，通過電解原理有可能實現(xiàn)A．①③④ B．③④ C．②③④ D．④13．利用下列裝置(夾持裝置略)進行實驗，能達到實驗目的的是①②③④A．圖①裝置可制備無水MgCl2B．圖②裝置可證明氧化性：Cl2＞Br2＞I2C．圖③裝置可制乙烯并驗證其還原性D．圖④裝置可觀察鐵的析氫腐蝕二、填空題14．相同金屬在其不同濃度的鹽溶液中可形成濃差電池?，F(xiàn)用此濃差電池電解Na2SO4溶液(電極a和b均為石墨電極)可以制得O2、H2、H2SO4、NaOH。(1)當電路中轉(zhuǎn)移1mol電子時，電解池理論上能產(chǎn)生標況下的氣體___L。(2)電池從開始工作到停止放電，電解池理論上可制得NaOH___g。15．城鎮(zhèn)地面下常埋有縱橫交錯的多種金屬管道，地面上還鋪有鐵軌等。當金屬管道或鐵軌在潮濕土壤中形成電流回路時，就會引起這些金屬制品的腐蝕。為了防止這類腐蝕的發(fā)生，某同學設(shè)計了如圖所示的裝置，請分析其工作的原理_______。16．A、B、C三個燒杯中分別盛有相同物質(zhì)的量濃度的稀硫酸。(1)C中Zn極的電極反應式為___________Fe極附近溶液的pH___________。(2)B中總反應離子方程式為___________。比較A、B、C中鐵被腐蝕的速率，由快到慢的順序是___________。17．燃料電池是一種具有應用前景的綠色電源。下圖為燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖，電解質(zhì)溶液為NaOH溶液，電極材料為疏松多孔的石墨棒。請回答下列問題：(1)若該燃料電池為氫氧燃料電池。①a極通入的物質(zhì)為_______(填物質(zhì)名稱)，電解質(zhì)溶液中的OH-移向_______極(填”負”或“正”)。②寫出此氫氧燃料電池工作時，負極的電極反應式：_______。(2)若該燃料電池為甲烷燃料電池。已知電池的總反應為CH4+2O2+2OH-=+3H2O①下列有關(guān)說法正確的是_______(填字母代號)。A．燃料電池將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W能B．負極的電極反應式為CH4+10OH--8e-=+7H2OC．正極的電極反應式為O2+4H++4e-=2H2OD．通入甲烷的電極發(fā)生氧化反應②當消耗甲烷33.6L(標準狀況下)時，假設(shè)電池的能量轉(zhuǎn)化效率為80％，則導線中轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為___mol。三、計算題18．已知高能鋰離子電池的總反應式為：2Li+FeS=Fe+Li2S[LiPF6·SO(CH3)2為電解質(zhì)]。用該電池為電源，石墨為電極進行如圖的電解實驗①當電極X減少2.8g時，電子轉(zhuǎn)移___________mol。(電解質(zhì)均足量)。②當電流為IA(1安培=1庫侖/秒)，通過時間ts時，甲池增重mg(每個電子的電量為q庫倫)，請寫出阿伏伽德羅常數(shù)的表達式___________。19．工業(yè)上可用電解飽和食鹽水的方法制備燒堿、氯氣等化工原料，其反應原理如下：。若需要制備標準狀況下的氯氣11.2L(不考慮溶解)。請計算：(1)產(chǎn)生氫氣的物質(zhì)的量_______；(2)所得溶液中氫氧化鈉的物質(zhì)的量濃度_______(假設(shè)反應后溶液的體積為500mL)。四、實驗題20．某小組研究Na2S溶液與KMnO4溶液反應，探究過程如下。實驗序號III實驗過程加10滴(約0.3mL)溶液酸性KMnO4溶液(酸化至)滴加10滴約(0.3mL)酸性KMnO4溶液(酸化至)溶液實驗現(xiàn)象紫色變淺()，生成棕褐色沉淀()溶液呈淡黃色()，生成淺粉色沉淀()資料：i.在強酸性條件下被還原為Mn2+，在近中性條件下被還原為。ii.單質(zhì)硫可溶于硫化鈉溶液，溶液呈淡黃色。(1)根據(jù)實驗可知，Na2S具有_______性。(2)甲同學預測實驗I中S2-被氧化成。①根據(jù)實驗現(xiàn)象，乙同學認為甲的預測不合理，理由是_______。②乙同學取實驗I中少量溶液進行實驗，檢測到有，得出S2-被氧化成的結(jié)論，丙同學否定了該結(jié)論，理由是_______。③同學們經(jīng)討論后，設(shè)計了如下實驗，證實該條件下的確可以將S2-氧化成。a.右側(cè)燒杯中的溶液是_______。b.連通后電流計指針偏轉(zhuǎn)，一段時間后，_______(填操作和現(xiàn)象)。(3)實驗I的現(xiàn)象與資料ⅰ存在差異，其原因是新生成的產(chǎn)物(Mn2+)與過量的反應物()發(fā)生反應，該反應的離子方程式是_______。(4)實驗II的現(xiàn)象與資料也不完全相符，丁同學猜想其原因與(3)相似，經(jīng)驗證猜想成立，他的實驗方案是_______。(5)反思該實驗，反應物相同，而現(xiàn)象不同，體現(xiàn)了物質(zhì)變化不僅與其自身的性質(zhì)有關(guān)，還與_______因素有關(guān)。21．實驗室探究NaHSO3溶液與Cu2+的反應。I.如圖所示制備(經(jīng)檢驗裝置氣密性良好)。(1)儀器a的名稱是____。(2)寫出C中制備NaHSO3的離子方程式____。II.探究NaHSO3溶液與Cu2+的反應，過程如圖所示：已知：硫酸亞銅易溶于水。回答下列問題：(3)加入NaCl固體后產(chǎn)生的無色氣體和白色沉淀經(jīng)檢驗分別是SO2和CuCl，說明發(fā)生了氧化還原反應。加入NaCl固體發(fā)生反應的原因。a.Cl-改變了HSO的還原性b.Cl-改變了Cu2+的氧化性用原電池原理進行試驗，探究上述現(xiàn)象可能的原因。編號實驗1實驗2實驗現(xiàn)象閉合開關(guān)K，電流計指針發(fā)生微小偏轉(zhuǎn)，燒杯中未見明顯現(xiàn)象閉合開關(guān)K，電流計指針發(fā)生微小偏轉(zhuǎn)，燒杯中未見明顯現(xiàn)象①由實驗1、2可知原因a不合理，依據(jù)是_____。②實驗3：用如圖所示裝置實驗，B中有白色沉淀生成，證明原因b合理。ⅰ.補全電化學裝置示意圖____。ⅱ.寫出B中的電極反應方程式____。ⅲ.請從反應原理的角度解釋原因：Cl-與Cu2+的還原產(chǎn)物Cu+形成沉淀，____，使HSO與Cu2+的反應能夠反應完全。III.金能與濃硝酸發(fā)生微弱反應生成Au3+，短時間幾乎觀察不到金溶解。金易溶于“王水”［濃硝酸與濃鹽酸按體積比1∶3混合］已知：Au3++4Cl-+H+HAuCl4(4)利用(3)中實驗探究的結(jié)論，分析“王水”溶金的原理：____。參考答案1．B【解析】從總反應分析：放電時Al電極發(fā)生了氧化反應為負極，電極反應為，Cu/CuxS極為正極，電極反應為3CuxS+6e-=3xCu+3S2?；充電時：Al電極為陰極，電極反應式為，Cu/CuxS極為陽極，電極反應式為3xCu+3S2?-6e-=3CuxS。【解析】A．由分析可知充電時Cu/CuxS極為陽極，A項正確；B．由分析可知充電時的陽極反應式為3xCu+3S2?-6e-=3CuxS，B項錯誤；C．放電時，陽離子移向正極，故放電時，K+通過陽離子交換膜向Cu/CuxS電極移動，C項正確；D．放電時，Al作負極，電極反應式為，Cu/CuxS為正極，電極反應為3CuxS+6e-=3xCu+3S2?，K+通過陽離子交換膜移向正極，則放電時，每轉(zhuǎn)移1mol電子，molAl溶解進入電解質(zhì)溶液，使負極區(qū)電解質(zhì)溶液增重，1molK+從負極移向正極，使負極區(qū)電解質(zhì)溶液減重，故負極區(qū)減少的質(zhì)量為39g-30g，D項正確；故選B。2．A【解析】A．3.25gZn的物質(zhì)的量n(Zn)=，100mL1mol·L-1的稀硫酸中溶質(zhì)的物質(zhì)的量n(H2SO4)=1mol/L×0.1L=0.1mol，根據(jù)方程式Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑可知：二者反應的物質(zhì)的量的比是1：1，故硫酸過量，反應放出H2要以不足量的Zn為標準計算。滴加幾滴濃鹽酸，增加了溶液中c(H+)，反應速率加快，A符合題意；B．硝酸具有強氧化性，與Zn反應不能產(chǎn)生氫氣，B不符合題意；C．Zn與CuSO4發(fā)生置換反應產(chǎn)生Cu和ZnSO4，Zn、Cu及硫酸構(gòu)成原電池，使反應速率加快；但由于Zn消耗，導致反應產(chǎn)生H2的量減少，C不符合題意；D．加入少量的Zn，由于Zn是固體，濃度不變，因此反應速率不變，但由于不足量的Zn的量增加，以Zn為標準反應產(chǎn)生的H2的量增多，D不符合題意；故合理選項是A。3．B【解析】向某溶液中滴加幾滴新制氯水，再滴加少量KSCN溶液，溶液變紅，原溶液中可能有干擾，A錯誤；利用與堿反應特性，B正確；向等體積等濃度的稀硫酸中分別加入少量等物質(zhì)的量的ZnS和CuS固體ZnS溶解而CuS不溶解，說明，C錯誤；將鋅銅合金與鋅分別加入等濃度硫酸溶液中鋅銅合金生成氫氣速率更快，因為形成原電池加快反應速率，D錯誤。4．C【解析】甲池中a極與電源負極相連為陰極，電極上銀離子得電子析出銀單質(zhì)，b電極為陽極，水電離出的氫氧根放電產(chǎn)生氧氣，同時產(chǎn)生氫離子；乙池中c為陰極，d為陽極，乙池電極析出0.64g金屬，金屬應在c極析出，說明乙池中含有氧化性比氫離子強的金屬陽離子?！窘馕觥緼．甲池a極上析出金屬銀，乙池c極上析出某金屬，故A錯誤；B．甲池a極上析出金屬銀，乙池c極上析出某金屬，故B錯誤；C．甲池的a極銀離子得電子析出銀單質(zhì)，2.16gAg的物質(zhì)的量為，由Ag++e-=Ag，可知轉(zhuǎn)移0.02mol電子，乙池電極析出0.64g金屬，說明乙池中含有氧化性比氫離子強的金屬陽離子，Cu2+氧化性強于氫離子，會先于氫離子放電，由Cu2++2e-=Cu，轉(zhuǎn)移0.02mol電子生成0.01molCu，質(zhì)量為m=n?M=0.01mol×64g/mol=0.64g，則某鹽溶液可能是CuSO4溶液，故C正確；D．Mg2+氧化性弱于H+，電解時在溶液中不能得電子析出金屬，所以某鹽溶液不能是Mg(NO3)2溶液，故D錯誤；故答案為C。5．C【解析】A．有圖可知，0~t1時錐形瓶內(nèi)壓強增大，說明氣體的物質(zhì)的量增加，則鐵可能發(fā)生了析氫腐蝕，故A不選；B．有圖可知，t1~t2時錐形瓶內(nèi)壓強減少，說明氣體物質(zhì)的量減少，則鐵一定發(fā)生了吸氧腐蝕，故B不選；C．負極反應為：Fe-2e-=Fe2+，故C選；D．錐形瓶內(nèi)開始發(fā)生析氫腐蝕，則用于潤洗錐形瓶的溶液一定顯酸性，故D不選；故選：C。6．B【解析】A．與是質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同的兩種核素互為同位素，A錯誤；B．銅銹為堿式碳酸銅，明礬溶于水，鋁離子水解，溶液顯酸性可與堿式碳酸銅反應而除去，B正確；C．鉛、錫比銅活潑，腐蝕反應中銅做正極，會減緩銅的腐蝕，C錯誤；D．古代得到金的方法是淘漉法，D錯誤；故選B。7．D【解析】A．鉛蓄電池中鉛電極為負極，充電時，應連接外電源的負極，故A錯誤；B．增大氣體壓強只能增大單位體積活化分子數(shù)，不能提高活化分子的百分數(shù)，使用催化劑能能提高活化分子的百分數(shù)，但二者都能加快反應速率，故B錯誤；C．該反應的正反應為放熱反應，其他條件不變時升高溫度，反應速率增大，平衡逆移，氫氣的平衡轉(zhuǎn)化率減小，故C錯誤；D．將圖中的活塞快速推至A處固定，二氧化氮的濃度變大，故顏色變深，后平衡2NO2(g)N2O4(g)右移，故顏色又逐漸變淺，但由于平衡移動的結(jié)果是減弱而不是抵消，故顏色比原來深，故D正確；答案選D。8．D【解析】A．標況下，5.6L二氧化碳的物質(zhì)的量為0.25mol，而過氧化鈉與二氧化碳的反應中，當有1mol二氧化碳參與反應時，反應轉(zhuǎn)移1mol電子，則0.25mol二氧化碳轉(zhuǎn)移0.25mol電子，即0.25NA個，故A錯誤；B．pH=13的氫氧化鈉溶液中氫氧根離子濃度為0.1mol/L，該溶液中氫離子濃度為1×10?13mol/L，氫氧化鈉溶液中的氫離子是水電離的，則水電離的氫氧根離子的物質(zhì)的量為1×10?13mol/L×1L=1×10-13mol，即水電離的OH?離子數(shù)目為1×10?13NA，故B錯誤；C．標況下22.4L氣體的物質(zhì)的量為1mol，氫氧燃料電池中正極氧氣得到電子，1mol氧氣完全反應轉(zhuǎn)移4mol電子，則電路中通過的電子數(shù)目為4NA，故C錯誤；D．H218O與D2O的摩爾質(zhì)量均為20g/mol，2.0gH218O與D2O的物質(zhì)的量為0.1mol，又每個H218O與D2O分子中均含有10個中子，故0.1mol該混合物中所含中子數(shù)為NA，故D正確；故選D。9．D【解析】電解池中失去電子的電極為陽極，陽極上水失電子生成羥基和氫離子，其電極方程式為：H2O-e-=?OH+H+，陰極反應電極式為：O2+2e-+2H+=H2O2，苯酚被氧化的化學方程式為：C6H5OH+14H2O2═6CO2↑+17H2O；【解析】A．電流從正極經(jīng)導線流向負極，即從a極Ti基廢水不銹鋼b極，A正確；B．陽極上水失電子生成羥基和氫離子，其電極方程式為：H2O-e-=?OH+H+，B正確；C．羥基自由基對有機物有極強的氧化能力，則苯酚被氧化的化學方程式為：C6H5OH+14H2O2=6CO2+17H2O，C正確；D．陰極反應電極式為：O2+2e-+2H+=H2O2，1個水失一個電子生成1個?OH，2個?OH可看作1個H2O2，即陰陽極各產(chǎn)生一個H2O2，消耗7molO2即產(chǎn)生14molH2O2，由C6H5OH~14H2O2，可知消耗1molC6H5OH，質(zhì)量為m=nM=1mol×94g/mol=94g，D錯誤；故選：D。10．B【解析】A．鋅比鐵活潑，鋅作負極，電子從負極鋅流出經(jīng)導線流向正極鐵，鐵被保護，不可能產(chǎn)生二價鐵離子，故A錯誤；B．a(chǎn)為與電源負極相連是陰極，氫離子得電子發(fā)生還原反應生成氫氣，破壞水的電離平衡，氫氧根濃度增大，堿性增強，pH值增大，故B正確；C．用外加電源的陰極保護法保護金屬，被保護的金屬應該接電源的負極，即鋼閘門應與外接電源的負極相連，故C錯誤；D．原電池中陰離子向負極移動，鋅是負極，所以Cl－移向甲燒杯，故D錯誤。答案選B。11．D【解析】A．從圖中可以看出，該反應中Li參加了反應，最終又生成了Li，所以Li是催化劑。雖然在第二步水也參加了反應，第三步生成了水，但總反應為2N2+6H2O=3O2+4NH3，所以水為反應物，故A錯誤；B．第二步反應是Li3N和水反應生成LiOH和NH3，沒有化合價變化，不是氧化還原反應，故B錯誤；C．電解LiOH溶液時，在陰極不可能是Li+得電子生成Li，故C錯誤；D．根據(jù)總反應方程式：2N2+6H2O=3O2+4NH3，每生成1molNH3，同時生成0.75molO2，故D正確；故選D。12．C【解析】①電解池是在直流電的作用下，發(fā)生氧化還原反應，所以是將電能轉(zhuǎn)化為化學能的裝置，①不正確；②太陽能電池將光能轉(zhuǎn)化成電能，蓄電池將化學能轉(zhuǎn)化成電能，②正確；③金屬和石墨導電均為電子導電，屬于物理變化，電解質(zhì)溶液導電同時伴隨著氧化還原反應的發(fā)生，是化學變化，③正確；④不能自發(fā)進行的氧化還原反應，即便其ΔS＜0、△H＞0，通過電解原理也有可能讓反應發(fā)生，④正確；綜合以上分析，②③④正確，故選C。13．A【解析】A．由于鎂離子水解，因此得到MgCl2，需要在HCl氣流中加熱，因此圖①裝置可制備無水MgCl2，故A符合題意；B．圖②裝置不能證明氧化性：Cl2＞Br2＞I2，可能氯氣過量，將KI氧化為I2，從而使淀粉變藍，故B不符合題意；C．由于乙醇易揮發(fā)，圖③裝置可制乙烯，但乙醇和乙烯都能使酸性高錳酸鉀褪色，因此不能證明酸性高錳酸鉀褪色是乙烯的還原性，故C不符合題意；D．NaCl溶液是中性環(huán)境，因此圖④裝置可觀察鐵的吸氧腐蝕，故D不符合題意。綜上所述，答案為A。14．(1)16.8(2)160【解析】濃差電池中左側(cè)溶液中Cu2+濃度大，離子的氧化性強，所以Cu(1)電極為正極、電極上發(fā)生得電子的還原反應，電極反應為Cu2++2e-=Cu，則Cu(2)電極為負極，電極反應式為Cu+2e-=Cu2+；電解槽中a電極為陰極、b電極為陽極，陽極上水失電子生成氧氣和氫離子，電極反應為2H2O-4e-=O2↑+4H+，陰極上水發(fā)生得電子的還原反應生成氫氣，電極反應為2H2O+2e-=H2↑+2OH-，則鈉離子通過離子交換膜c生成NaOH、為陽離子交換膜，硫酸根通過離子交換膜d生成硫酸、為陰離子交換膜，以此來解析；(1)電解槽中a電極為陰極、b電極為陽極，陽極上水失電子生成氧氣和氫離子，電極反應為2H2O-4e-=O2↑+4H+，陰極上水發(fā)生得電子的還原反應生成氫氣，電極反應為2H2O+2e-=H2↑+2OH-，根據(jù)電子守恒有O2~e~H2可知1mold電子，生成0.25molO2和0.5molH2；總共0.75mol，V=0.75mol×22.4L/mol=16.8L；(2)電池從開始工作到停止放電，溶液中Cu2+濃度變?yōu)?.5mol/L，正極析出Cu:(2.5-1.5)mol/L×2L=2mol，正極反應為Cu2++2e-=Cu，陰極反應為2H2O+2e-=H2↑+2OH-，根據(jù)電子守恒有Cu~2e~2NaOH，電解池理論上生成NaOH的物質(zhì)的量n(NaOH)=2n(Cu)=4mol，則m(NaOH)=nM=4mol×40g/mol=160g。15．鋼鐵輸水管與鎂塊相連形成原電池，鎂作負極，發(fā)生氧化反應被腐蝕，鋼鐵輸水管作正極，受到保護【解析】根據(jù)犧牲陽極的陰極保護法分析解答?！窘馕觥挎V比鐵活潑，根據(jù)圖示，鋼鐵輸水管與鎂塊相連形成原電池，鎂作負極，發(fā)生氧化反應被腐蝕，鋼鐵輸水管作正極，受到保護，避免了鋼鐵輸水管的腐蝕，故答案為：鋼鐵輸水管與鎂塊相連形成原電池，鎂作負極，發(fā)生氧化反應被腐蝕，鋼鐵輸水管作正極，受到保護。16．

Zn-2e-=Zn2+

增大

Fe+2H+=Fe2++H2↑

B>A>C【解析】根據(jù)B中形成Sn?Fe原電池，F(xiàn)e比Sn活潑，則Sn為正極發(fā)生還原反應；根據(jù)C中形成Zn?Fe原電池，總反應為Zn+2H+=Zn2++H2↑，電化學腐蝕的速率大于化學腐蝕的速率，金屬做原電池正極時得到保護，據(jù)此解答。【解析】(1)C中鋅比鐵活潑，鋅為原電池負極，被腐蝕，負極電極反應式為Zn?2e?=Zn2+，F(xiàn)e為原電池的正極，發(fā)生反應：2H++2e?=H2↑，F(xiàn)e附近的溶液中氫離子濃度減小，pH值增大，故答案為：Zn?2e?=Zn2+；增大；(2)B中形成Sn?Fe原電池，F(xiàn)e比Sn活潑，F(xiàn)e為負極，Sn為正極，總反應為：Fe+2H+=Fe2++H2↑；A發(fā)生化學腐蝕，B發(fā)生電化學腐蝕，C鋅比鐵活潑，鐵做原電池的正極而被保護，電化學腐蝕的速率大于化學腐蝕的速率，所以A、B、C中鐵被腐蝕的速率，由快到慢的順序是B>A>C；故答案為：Fe+2H+=Fe2++H2↑；B>A>C。17．

氫氣

負

H2-2e-+2OH-＝2H2O

BD

9.6【解析】(1)①氫氧燃料電池中通入氫氣的電極為負極、通入氧氣的電極為正極，根據(jù)電子移動方向知，a為負極、b為正極，所以a通入的物質(zhì)是氫氣，放電時溶液中陰離子向負極移動，所以電解質(zhì)溶液中的OH-移向負極，故答案為：氫氣；負；②該燃料電池中，負極上氫氣失電子和氫氧根離子反應生成水，電極反應式為H2-2e-+2OH-＝2H2O，故答案為：H2-2e-+2OH-＝2H2O；(2)①A．燃料電池是原電池，是將化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，故A錯誤；B．負極上甲烷失電子和氫氧根離子反應生成碳酸根離子和水，電極反應式為CH4+10OH--8e-=+7H2O，故B正確；C．正極上氧氣得電子和水反應生成氫氧根離子，電極反應式為O2+2H2O+4e-＝4OH-，故B錯誤；D．通入甲烷的電極失電子發(fā)生氧化反應，故D正確；故選BD；②n(CH4)=33.6L÷22.4L/mol=1.5mol，消耗1mol甲烷轉(zhuǎn)移8mol電子，則消耗1.5mol甲烷轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量=1.5mol×8=12mol，假設(shè)電池的能量轉(zhuǎn)化效率為80%，則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=12mol×80%=9.6mol，故答案為：9.6。18．

0.4

NA=【解析】已知高能鋰離子電池的總反應式為：2Li+FeS=Fe+Li2S[LiPF6·SO(CH3)2為電解質(zhì)]，金屬鋰在負極發(fā)生氧化反應，鋰做負極；Y為電源的正極，為FeS，發(fā)生還原反應；與X極相連的為電解池的陰極，發(fā)生還原反應，電極反應式：2H++2e-=H2↑；與Y極相連的為電解池的陽極，發(fā)生氧化反應，電極反應式：2I--2e-=I2，為了維持乙池溶液中電荷守恒，溶液中的鉀離子通過陽離子交換膜進入到甲池中，溶液質(zhì)量增加為鉀離子和氫離子的質(zhì)量差?！窘馕觥竣俳饘黉囋谪摌O發(fā)生氧化反應，極反應式為：Li-e-=Li+，當電極X減少2.8g時，鋰的摩爾質(zhì)量為7g/mol，所以消耗的n(Li)=0.4mol，轉(zhuǎn)移電子為0.4mol；②甲池為電解池的陰極，發(fā)生還原反應，電極反應式：2H++2e-=H2↑；陽極發(fā)生氧化反應，電極反應式：2I--2e-=I2，為了維持乙池溶液中電荷守恒，根據(jù)電荷守恒規(guī)律，乙池中的鉀離子通過陽離子交換膜進入到甲池中，所以甲池增重的質(zhì)量為鉀離子與氫離子的質(zhì)量差，1mol鉀離子與1mol氫離子的質(zhì)量差值為39g-1g=38g，即陰極溶液質(zhì)量每增加38g，轉(zhuǎn)移電子為1mol，現(xiàn)題給轉(zhuǎn)移電子mol時，溶液質(zhì)量增加mg，所以根據(jù)，所以NA=。19．(1)0.5mol(2)2mol/L【解析】（1）若需要制備標準狀況下的氯氣11.2L（不考慮溶解），其物質(zhì)的量為，根據(jù)化學方程式可知產(chǎn)生氫氣的物質(zhì)的量與產(chǎn)生的氯氣物質(zhì)的量相同，生成氫氣物質(zhì)的量為0.5mol。（2）制備標準狀況下的氯氣11.2L即0.5mol，則生成氫氧化鈉1mol，反應后溶液的體積為500mL，則所得溶液中氫氧化鈉的物質(zhì)的量濃度為。20．(1)還原(2)

溶液呈紫色，說明酸性溶液過量，能被其繼續(xù)氧化

因溶液是用酸化的，故溶液中出不一定是氧化新生成的

溶液(酸化至)

取左側(cè)燒杯中的溶液，用鹽酸酸化后，滴加溶液，觀察到有白色沉淀生成(3)(4)將實驗I中生成的分離洗滌后，加入溶液，觀察到有淺粉色沉淀，且溶液呈黃色，證明新生成的與過量的S2-反應，故沒得到沉淀(5)濃度、用量、溶液中的酸堿性【解析】（1）表格中兩個實驗中Mn元素的化合價都降低了顯示了氧化性，故Na2S做還原劑，具有還原性；（2）①根據(jù)實驗現(xiàn)象，紫色變淺說明高錳酸鉀過量，具有還原性，還可以接著發(fā)生氧化還原反應，故甲的預測不合理；②乙同學取實驗I中少量溶液進行實驗，檢測到有，不能得出S2-被氧化成的結(jié)論，因溶液是用酸化的，故溶液中出不一定是氧化新生成的；③a.證實該條件下的確可以將S2-氧化成，設(shè)計成原電池，S2-失去電子變成，發(fā)生氧化反應，應該在負極上反應，左側(cè)燒杯應該是負極室，硫酸酸化的高錳酸鉀溶液放在右側(cè)燒杯，右側(cè)為正極，故右側(cè)燒杯中的溶液是溶液(酸化至)；b.連通后電流計指針偏轉(zhuǎn)，一段時間后，該條件下負極S2-失去電子生成，證明S2-氧化成了，取左側(cè)燒杯中的溶液，用鹽酸酸化后，滴