第四章化學(xué)反應(yīng)與電能單元質(zhì)量測試卷

一、單選題

1.火星大氣中含有大量C02,科學(xué)家采用新穎的光電聯(lián)合催化池3D-ZnO/Ni/BiVO4/FTO,模擬植物光合

作用對CO?進行綜合利用，原理如圖所示。下列說法正確的是

A.該裝置由太陽能、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能

B.電勢：泡沫Ni網(wǎng)電極＞FTO玻璃電極

C.陽極反應(yīng)式：4OH-4e=2H2O+O2?

D.外電路每轉(zhuǎn)移2moi電子，有0.5molCO2被還原

2.一學(xué)生用如圖裝置研究原電池原理，下列說法錯誤的是

A.圖③中Zn片增重質(zhì)量與Cu棒減輕質(zhì)量的比為65：64

B.圖②中如果兩極上都有氣體產(chǎn)生，則說明Zn片不純

C.圖①中Cu棒上沒有氣體產(chǎn)生

D.圖②與圖③中正極產(chǎn)物的質(zhì)量比為I：32時，Zn棒減輕的質(zhì)量相等

3.下列裝置由甲、乙兩部分組成（如圖所示），甲是將廢水中乙二胺［H2N（CH2”NH2］氧化為環(huán)境友好物

質(zhì)形成的化學(xué)電源；乙是利用裝置甲模擬工業(yè)電解法來處理含Crq；廢水，電解過程中溶液發(fā)生反應(yīng)：

Crq；+6Fe2，+14H'=2Cr3++6Fe"+7H2O。當電池工作時，下列說法正確的是

含Cr,1O；和稀硫酸的廢水

甲乙

A.甲從H+透過質(zhì)子交換膜由右向左移動

B.若溶液中減少了O.lmolCrQ〉，則電路中至少轉(zhuǎn)了1.2mol電子

C.M極電極反應(yīng)式：H2N(CH2)2NH2+2OOH--16e-2CO+N2T+14H2。

D.乙池中碳棒應(yīng)與甲池中的N極相連

由此可判斷這四種金屬的活動性順序是A.d>a>b>cB.b>c>d>aC.a>b>d>c

D.d>a>c>b

5.一種以Fe?O3為催化劑的簡單高效電合成NH3工藝如圖所示（已知Fe2O3/石墨電極上發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為

2Fe+N2+3H2O=Fe2O3+2NH3）,裝置工作時，下列說法第氓的是

A.OH-向Pt電極遷移

B.FezCh/石墨電極上的電極反應(yīng)為Fe2O3+6e+3H2O=2Fe+6OH

C.2.24LN2與Fe反應(yīng)生成NH.a,轉(zhuǎn)移了0.6mol電子

電解

D.總反應(yīng)為2N2+6H2O=4NH3+3O2

6.為早日實現(xiàn)“碳中和、碳達峰”，研究人員利用太陽能電池將工業(yè)排放的CO2轉(zhuǎn)化為CO,原理如圖所

示。下列說法正確的是

I“iI

陽離子交換膜

A.電子從P極經(jīng)緩沖溶液到N極

B.每轉(zhuǎn)移Imole-時，陽極電解質(zhì)溶液的質(zhì)量減少8g

C.陰極的電極反應(yīng)式為CC)2+2e-+2H;CO+Hq

D.隨著反應(yīng)進行，緩沖溶液中c(HFO.J增大，c(KHF。,)減小

7.下列指定反應(yīng)的離子方程式正確的是

+

A.鉛蓄電池放電時負極反應(yīng)：PbO2+2e+4H+SO^=PbSO4+2H2O

B.電解飽和MgCL溶液：2C1+2H2。H2T+CI2T+20H-

電解

C.用惰性電極電解CuC12溶液：Cu2++2Cr+2H2O=Cu(OH)21+CLT+H2T

電解

D.銅片上電鍍銀的總反應(yīng)（銀作陽極，硝酸銀溶液作電鍍液）：Ag（陽極）-Ag（陰極）

8.下列有關(guān)實驗裝置進行的相應(yīng)實驗，能達到實驗?zāi)康牡氖?/p>

圖1圖2圖3圖4

A.用圖1裝置制備Fe（OH”并能較長時間觀察其顏色

B.用圖2所示裝置從12的CCL溶液中回收CCL1

C.用圖3所示裝置制取并收集干燥的NH3

D.用圖4裝置聞氣體的氣味

9.催化劑TAPP-Mn（II）的應(yīng)用，使Li-C02電池的研究取得了新的進展。Li-CCh電池結(jié)構(gòu)和該催化劑

作用下正極反應(yīng)可能的歷程如圖所示。下列說法錯誤的是

A.Li-COz電池可使用有機電解液

B.充電時，Li+由正極向負極遷移

C.放電時，電池總反應(yīng)為3co2+4Li=2Li2cCh+C

D.該正極反應(yīng)歷程中有4種中間產(chǎn)物

10.新華網(wǎng)報道，我國固體氧化物燃料電池技術(shù)研發(fā)取得新突破?？茖W(xué)家利用該技術(shù)實現(xiàn)了H2s廢氣資

源回收利用，并得到單質(zhì)硫的原理如圖所示。下列說法正確的是

S2+2H2O|H,S

電極

氧離子固體負

__|a

，電極'T

A.電極b為電池負極

B.電極b上的電極反應(yīng)為：O2+4e-=2C)2-

C.電子流向：電極a一氧離子固體電解質(zhì)膜一電極b

D.電路中每流過4moi電子，負極消耗44.8LH2s

11.下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)原理說法正確的是

A.金屬鈉與足量水反應(yīng)，增加水的量能加快反應(yīng)速率

B.外界條件相同時，放熱反應(yīng)的速率一定大于吸熱反應(yīng)的速率

C.同溫同壓下，H式g)+C"g)=2HCl(g)在光照和點燃條件的AH相同

D.2.8g鐵片與lOOmLl.Omol?匚?的稀硫酸反應(yīng)，加入少量CuSO」固體，可以在加快反應(yīng)速率的同時不改

變H?的產(chǎn)量

12.鎂海水電池是直接利用海水將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，它以鎂為負極材料并以海水為電解質(zhì)溶

液，能量密度高、安全性好，在海洋裝備領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景。Mg-CuCl(CuCl難溶于水)海水電池

的總反應(yīng)式：Mg+2CuCl=MgCl2+2Cu0下列關(guān)于該電池的說法錯誤的是

A.負極反應(yīng)式為Mg-2e.=Mg2'B.正極反應(yīng)式為CiT+e-Cu

C.電池放電時C「由正極向負極遷移D.負極會發(fā)生副反應(yīng)：Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2T

二、多選題

13.微生物脫鹽池是在微生物燃料電池的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的新興生物電化學(xué)系統(tǒng)，示意圖如圖所示。下

列說法錯誤的是

淡水

處理同廢水）xfY膜

硫還原黃二

Na*

cr

生物膜”'CHjCOO-

（有機物）

有機弱酸性廢水海水空氣（氧氣）

A.該裝置能實現(xiàn)從海水中得到淡水，同時去除有機物，而且還可提供電能

B.電極b為正極

C.負極反應(yīng)為CH3coeT+7OFT-8e-=2CO,T+5H2O

D.Y為陰離子交換膜

14.乙醛酸是一種重要的化工中間體，可用如下圖所示的電化學(xué)裝置合成。圖中的雙極膜中間層中的

比0可解離為H+和OH、并在直流電場作用下分別向兩極遷移。下列說法錯誤的是

電源

o000

IIII

石

鉛HO-C-C-H

墨

電T（乙醛酸）

電

極

Io0極

IIII

HO-C-C-OHHO-C-C-H

（乙二酸）（乙醛酸）

飽和乙二酸溶液雙極膜乙二醛+KBr溶液

A.KBr在上述電化學(xué)合成過程中起電解質(zhì)和反應(yīng)物的作用

Oo

00O=+HO

B.陽極上的電極反應(yīng)式為：IIII+2H++2e=Cc2

HO-C-C-OH

C.制得Imol乙醛酸，理論上外電路中遷移了2moi電子

D.雙極膜中間層中的H+在外電場作用下向鉛電極方向遷移

三、填空題

15.回答下列問題:

（1）①若燒杯中溶液為稀硫酸，則觀察到的現(xiàn)象是一，負極反應(yīng)為

②若燒杯中溶液為氫氧化鈉溶液，則負極為（填“Mg”或“AI”），總反應(yīng)的化學(xué)方程式為

（2）中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所在甲烷燃料電池技術(shù)方面獲得新突破，組裝出了自呼吸電池及主動式

電堆。甲烷燃料電池的工作原理如圖所示。

。電池負極的電極反應(yīng)式為一。工作一段

時間后，當3.2g甲烷完全反應(yīng)生成CO2時，有一個電子轉(zhuǎn)移。

16.載人航天工程對科學(xué)研究及太空資源開發(fā)具有重要意義，其發(fā)展水平是衡量一個國家綜合國力的重

要指標。中國正在逐步建立自己的載人空間站“天宮”，神舟十三號載人飛船在北京時間10月16日。時

23分點火發(fā)射，又一次正式踏上飛向浩渺星辰的征途。

（1）氫氧燃料電池（構(gòu)造示意圖如圖）單位質(zhì)量輸出電能較高，反應(yīng)生成的水可作為航天員的飲用水，氧氣可

以作為備用氧源供給航天員呼吸。由此判斷X極為電池的.極，OH-向.（填“正”或“負”）極作

（2）在宇宙飛船或潛艇中，還可利用氫氧燃料電池所產(chǎn)生的水作為飲用水，今欲得常溫下1L水，則電池內(nèi)

電子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量約為.mol（保留整數(shù)）

⑶“神舟”飛船的電源系統(tǒng)共有3種，分別是太陽能電池帆板、鎘銀蓄電池和應(yīng)急電池。

①飛船在光照區(qū)運行時，太陽能電池帆板將能轉(zhuǎn)化為電能，除供給飛船使用外，多余部分用鎘銀

放電

蓄電池儲存起來。其工作原理為：Cd+2NiOOH+2H2OuCd(OH)2+2Ni(OH)2,充電時，陽極的電極反應(yīng)式

充電

為:當飛船運行到地影區(qū)時，鎘鎮(zhèn)蓄電池開始為飛船供電，此時負極附近溶液的堿性(填

“增大”“減小”或“不變”)。

放電

②緊急狀況下，應(yīng)急電池會自動啟動，工作原理為Zn+AgzO+HzO五2Ag+Zn(0H”，其負極的電極反應(yīng)式

為。

17.回答下列問題：

(1)火箭推進劑中較普遍的組合是月井(N2H4)和N2O,，兩者反應(yīng)生成N?和水蒸氣。已知：

①2O?(g)+N,(g)=N2O4(g)=+8.7kJ-moL

②N,(g)+2H2(g)=N2H4(g)AH2=+50.6kJmor'

-1

@O2(g)+2H2(g)=2H2O(g)=-483.6kJ-mol

N?H/g)和N2O4(g)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為

(2)拆開Imol共價鍵所吸收的能量或形成Imol共價鍵所釋放的能量稱為鍵能。已知H-H鍵能為436

kj/mol,H-N鍵能為391kJ/mol,NmN鍵能為946kJ/mol。則工業(yè)合成氨的熱化學(xué)方程式為

(3)FeCk溶液常用于腐蝕印刷電路銅板，^^2FeCl3+Cu=2FeCl,+CuCl,,若將此反應(yīng)設(shè)計成原電池,

則負極所用電極材料為,當線路中轉(zhuǎn)移0.4mol電子時，則被腐蝕銅的質(zhì)量為g?

(4)以葡萄糖為燃料的微生物燃料電池結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。

用電器

質(zhì)子交換膜

①B為生物燃料電池的(填“正”或"負”)極。

②正極反應(yīng)式為?

③電池工作過程中，中將移向(填“正”或"負”)極。

④在電池反應(yīng)中，每消耗Imol氧氣，理論上生成標準狀況下二氧化碳的體積是Lo

18.新型電池具有廣闊的發(fā)展前景，根據(jù)所學(xué)知識回答下列問題：

(1)一氧化氮一空氣質(zhì)子交換膜燃料電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的同時，實現(xiàn)了制硝酸、發(fā)電、環(huán)保三位一

體的結(jié)合，其工作原理如下圖所示，寫出放電過程中負極的電極反應(yīng)式：,若過程中產(chǎn)生

2molHNO3,則消耗標準狀況下02的體積為L。

(2)科學(xué)家設(shè)計出質(zhì)子膜H2s燃料電池，實現(xiàn)了利用H2S廢氣資源回收能量并得到單質(zhì)破，質(zhì)子膜H,S燃

料電池的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示，寫出負極的電極反應(yīng)式___________o

s2---------

_H2S

電極a唐奇蕊］

負

質(zhì)子固體電解質(zhì)膜

載

H2O/

電極b

(3)以CH式g)為燃料可以設(shè)計甲烷燃料電池，該電池以稀HzSO,作電解質(zhì)溶液，寫出該電池正極電極反應(yīng)

式：___________

四、實驗題

19.通過海水晾曬可得粗鹽，粗鹽除NaCl外，還含有還含有MgCL、CaCL、NazSCU以及泥沙等雜質(zhì)。

以下是制備精鹽的實驗方案，各步操作流程如圖：

沉淀

卜溶解_BaC「NaOHNa2coz過濾

租砧F*耍有貯和彳面」法曲HC1蒸發(fā)、結(jié)晶、烘干―

(1)在第①步粗鹽溶解操作中要用玻璃棒攪拌，作用是一。

(2)第②步操作加入過量的BaCb目的是除去粗鹽中的一；寫出這個反應(yīng)的化學(xué)方程一。

(3)第⑤步“過濾”操作中得到沉淀的成分有泥沙—(多選)。

A.BaSO4B.CaCO3C.BaCO3D.Mg(OH)2

(4)在第③步操作中，選擇的除雜的試劑不能用KOH代替NaOH,理由是一。

(5)在利用粗鹽制備精鹽過程的第⑥步操作中，加入適量鹽酸的目的是除去濾液中的NaOH和一。

(6)食鹽水也可以通過電解得到更多種類的化工原料，寫出電解飽和食鹽水的化學(xué)方程式一；電解過程

中，陽極有一色氯氣產(chǎn)生，可用濕潤的一試紙檢驗該氣體。

20.氮化鉉(GaN)被稱為第三代半導(dǎo)體材料，其應(yīng)用己經(jīng)取得了突破性的進展。

己知：⑴氮化錢性質(zhì)穩(wěn)定，不與水、酸反應(yīng)，只在加熱時溶于濃堿。

(ii)NiC12溶液在加熱時，先轉(zhuǎn)化為Ni(OH)2,后分解為NiO。

Ni

(iii)制備氮化錢的反應(yīng)為2Ga+2NH312GaN+3H2

某學(xué)?；瘜W(xué)興趣小組實驗室制備氮化保，設(shè)計實驗裝置如圖所示。

設(shè)計實驗步驟如下：

①滴加幾滴NiCL溶液潤濕金屬鐵粉末，置于反應(yīng)器內(nèi)。

②先通入一段時間的H2,再加熱。

③停止通氫氣，改通入氨氣，繼續(xù)加熱一段時間。

④停止加熱，繼續(xù)通入匆氣，直至冷卻。

⑤將反應(yīng)器內(nèi)的固體轉(zhuǎn)移到盛有鹽酸的燒杯中，充分反應(yīng)后過濾、洗滌、于燥。

(1)儀器X中的試劑是,A和C裝置中都有一個連接分液漏斗的導(dǎo)管，其作用為

(2)該套裝置中存在一處明顯的錯誤是。

(3)步驟①中選擇NiCL溶液，不選擇氧化鐐的原因是(填字母序號)。

a.增大接觸面積，加快化學(xué)反應(yīng)速率

b.使銀能均勻附著在錢粉的表面，提高催化效率

c.為了能更好形成原電池，加快反應(yīng)速率

(4)步驟③中制備氮化鍍，判斷該反應(yīng)接近完成時，觀察到的現(xiàn)象是o

(5)請寫出步驟⑤中檢驗產(chǎn)品氮化保固體洗滌于凈的操作：。

(6)錢元素與鋁同族，其性質(zhì)與鋁類似，請寫出氮化錢溶于熱的NaOH濃溶液的離子方程式：

五、原理綜合題

21.能源的開發(fā)、利用與人類社會的可持續(xù)發(fā)展息息相關(guān)，充分利用好能源是擺在人類面前的重大課

題。如圖所示的裝置，X、Y都是惰性電極。將電路接通后，向乙中滴入酚猷;溶液，在Fe極附近顯紅

色。試回答下列問題：

(1)甲裝置是甲烷燃料電池(電解質(zhì)溶液為KOH溶液)的結(jié)構(gòu)示意圖，則a處通入的是(填

CHJ'或“02),電極上發(fā)生的電板反應(yīng)是o

(2)在乙裝置中，總反應(yīng)的離子方程式是o

(3)如果兩裝置中精銅電極的質(zhì)量增加了6.4g,則甲裝置中消耗的CH4的質(zhì)量為。

(4)丁裝置中在通電一段時間后，Y電極上發(fā)生的電極反應(yīng)是。

(5)若將乙裝置單獨拿出并用導(dǎo)線將兩電極相接，則C電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為。

22.某實驗小組同學(xué)對電化學(xué)原理進行了一系列的探究實驗活動。

(1)如下圖為某實驗小組依據(jù)氧化還原反應(yīng)：(用離子方程式表示)。設(shè)計的原電池裝置，反應(yīng)

前，電極質(zhì)量相等，一段時間后，兩電極相差12g,導(dǎo)線中通過mol電子。

甲乙

(2)其他條件不變，若將CuCL溶液換為NaCl溶液，石墨電極為(填寫正、負、陰、陽)，這

時乙池溶液呈堿性，可向溶液中滴加酚眠指示劑，指示劑變紅色。用吸管吸出鐵片附近的溶液少許于試

管中，向其中滴加少量的新制飽和氯水，寫出發(fā)生的離子方程式,然后滴加幾滴硫霞化鉀

溶液，溶液變紅，繼續(xù)滴加過量新制氯水，顏色褪去，同學(xué)們對些做了多種假設(shè)，某同學(xué)的假設(shè)是：“溶

液中的+3價鐵被氧化為更高價態(tài)”。如果+3價鐵被氧化為FeO：,試寫出該反應(yīng)的離子方程式:

(3)如下圖其他條件不變，若將鹽橋換成彎銅導(dǎo)線與石墨相連成n型，如圖所示。一段時間后，在甲裝置

銅絲附近滴加酚配;試液，現(xiàn)象是,電極反應(yīng)式;乙裝置中石墨(1)為

極(填寫正、負、陰、陽)，乙裝置中與銅絲相連石墨電極上發(fā)生的反應(yīng)式為,

產(chǎn)物常用檢驗，反應(yīng)的離子方程式___________。

23.2022年4月16B,中國空間站的3名航天員乘神舟十三號載人飛船平安返回地球?？臻g站處理CO?

的一種重要方法是對CCh進行收集和再生處理，重新生成可供人體呼吸的氧氣。其技術(shù)路線可分為以下

三步：

I.固態(tài)胺吸收與濃縮CC)2

(1)在水蒸氣存在下固態(tài)胺吸收CO2反應(yīng)生成酸式碳酸鹽(該反應(yīng)是放熱反應(yīng))，再解吸出CO2的簡單方法

是。

第二步：CO2的加氫甲烷化

H2還原CO2制CH4的部分反應(yīng)如下：

△Hi=+41kJ-mo〔T

i-CO2(g)+H2(g)-?=iCO(g)+H2O(g)

ii.CO(g)+3H2(g)^=iCH4(g)+H2O(g)△H2=-246kJ-mol-'

⑵反應(yīng)CO2(g)+4H2(g)^=iCH4(g)+2H2O(g)△H=kJ-moL?

(3)有利于提高甲烷平衡產(chǎn)率的反應(yīng)條件是一(寫一種)。

(4)科學(xué)家研究在催化劑表面上C02與H?的反應(yīng)，前三步歷程如圖所示，吸附在催化劑表面上的物種用

標注，Ts表示過渡態(tài)。下列說法中一定正確的是一(填字母)。

0

彷量/eV，S學(xué)

號

0.5—善

T小

0.0-+T金

3雷

昌oO

M.H

-0.5-X，+

+H+a

-1.0--0.91.0OH

=?<a+6

-1.5-'

qT0

-2.0-

A.前三步的總能量變化為AH=-2.1eV

B.該轉(zhuǎn)化反應(yīng)的速率取決于Tsi的能壘

C.?H0C0轉(zhuǎn)化為?C0和?0H的反應(yīng)△H<0

D.改用高效催化劑能提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率

第三步：甲烷化生成的電解再生氧氣

co2H2O

(5)電解時陽極產(chǎn)生Ch的電極反應(yīng)式為一。

II.神舟十三號載人飛船的電源系統(tǒng)共有3種，分別是太陽能電池帆板、鎘銀蓄電池和應(yīng)急電池。

(6)飛船在光照區(qū)運行時，太陽能電池帆板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，除供給飛船使用外，多余部分用鎘銀蓄

放電

電池儲存起來。其工作原理為Cd+2Ni00H+2H2。=Cd(OH)2+2Ni(OH)2,充電時，陽極的電極反應(yīng)式為

充電

一;當飛船運行到地影區(qū)時，鎘鎮(zhèn)蓄電池開始為飛船供電，此時負極附近溶液的堿性一(填"增大”、

“減小”或“不變”)。

放電

(7)緊急狀況下，應(yīng)急電池會自動啟動，工作原理為Zn+AgzO+FhO京2Ag+Zn(OH)2,其負極的電極反應(yīng)

式為0

參考答案：

1.C

【分析】根據(jù)圖示，在光照條件下，太陽能電池將光能轉(zhuǎn)化為電能，該裝置為電解池，根

據(jù)電池中電子的移動方向，CO2在陰極得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)生成乙酸和乙醇，0H-在

陽極失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)放出氧氣，據(jù)此分析解答。

【詳解】A.該裝置由太陽能轉(zhuǎn)化為電能、電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故A錯誤；

B.泡沫Ni網(wǎng)電極為陰極，F(xiàn)TO玻璃電極為陽極，因此電勢：泡沫Ni網(wǎng)電極<FTO玻璃

電極，故B錯誤；

C.陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，根據(jù)圖示，陽極反應(yīng)式為，4OH-4e=2H2O+O2t，故C正確；

D.根據(jù)圖示，C02在陰極得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)生成乙酸和乙醇，且生成乙酸和乙醇

過程中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)不等，當外電路轉(zhuǎn)移2moi電子，無法判斷被還原的C0?的物質(zhì)的

量，故D錯誤；

故選Co

2.A

【詳解】A.在圖③中，構(gòu)成Zn/Cu/CuSCU原電池，由于金屬活動性：Zn>Cu,Zn為負

極，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：Zn-2e=ZM+；正極Cu上發(fā)生得到電子的

還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：Cu2++2e=Cu,當電路中轉(zhuǎn)移2moi電子時，負極減輕65g,正

極質(zhì)量增加64g,故圖③中Zn片減輕質(zhì)量與Cu棒增重質(zhì)量的比為65：64,A錯誤；

B.圖②中構(gòu)成Zn/Cu/CuS04原電池，負極Zn上發(fā)生反應(yīng)：Zn-2e--Zn2+,正極Cu上發(fā)生

反應(yīng)：2H++2e=H2f,如果兩極上都有氣體產(chǎn)生，則說明Zn片不純鋅片上雜質(zhì)與Zn構(gòu)成

原電池，在Zn片上也有H+得到電子變?yōu)镠2的還原反應(yīng)，因此如果兩極上都有氣體產(chǎn)生，

可以說明Zn片不純，B正確；

C.由于Cu在金屬活動性順序表中位于H元素的后邊，在圖①中Cu棒沒有與Zn棒連

接，因此Cu棒上不發(fā)生反應(yīng)，因此沒有氣體產(chǎn)生，C正確；

D.圖②與圖③都構(gòu)成原電池，在圖②中正極反應(yīng)為：2H++2e=H2T，圖③中正極反應(yīng)為：

Cu2++2e=Cu。若兩個正極產(chǎn)物的質(zhì)量比為1：32時，反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為

2：廣x2=1；1,由于負極都是Zn失去電子變?yōu)閆M+,因此圖②與圖③

2g/mol64g/mol

中Zn棒減輕的質(zhì)量相等，D正確；

故選Ao

3.B

0-0

【分析】依據(jù)甲中N極發(fā)生的過程為02fH26，可以確定N極得到電子，為原電池的正

極，則M為原電池的負極，失去電子；再結(jié)合乙是模擬工業(yè)電解法來處理CGO；廢水，涉

及到的離子反應(yīng)方程式為Cr2O；+6Fe2++14H*=2Cr3++6Fe3*+7Hq,由此可推斷處理

答案第14頁，共13頁

CrQ；-的為Fe",則乙中Fe電極作為陽極，失去電子，轉(zhuǎn)變?yōu)镕e?*,C極為陰極，得到電

子；

【詳解】A.據(jù)分析，M為負極，失去電子，N為正極，得到電子，所以H+透過質(zhì)子交換

膜由左向右移動，A錯誤；

B.若溶液中減少了O.lmolCrQ；,結(jié)合離子反應(yīng)方程式

2++3+3+

Cr2O^+6Fe+14H=2Cr+6Fe+7H2O,可知電解至少產(chǎn)生了0.6molFe2+,結(jié)合Fe極的

電極反應(yīng)式Fe-2e=Fe",可知電路中至少轉(zhuǎn)了1.2mol電子，B正確：

C.M極為原電池的負極，失去電子，結(jié)合甲可看出來，有機廢水轉(zhuǎn)化產(chǎn)生了H+，則電極

+

反應(yīng)式為H2N（CH2）,NH2-16e+6H2O=2COJ-+N2T+20H,C錯誤；

D.乙池中碳棒為電解池的陰極，應(yīng)與電源的負極相連，即與M極相連，D錯誤；

故合理選項為B。

4.A

【詳解】原電池中較活潑的金屬是負極，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)。電子經(jīng)導(dǎo)線流向正

極，溶液中的陽離子向正極移動，正極得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)。a極質(zhì)量減小，b極質(zhì)量

增加，這說明a電極是負極，失去電子，b電極是正極，溶液中的銅離子得到電子，則金

屬性是a>b。b電極有氣體產(chǎn)生，c極無變化，這說明b的金屬性強于c的；d極溶解，c

極有氣體產(chǎn)生，這說明d電極是負極，c電極是正極，溶液中的氫離子放電，生成氫氣，

則金屬性是d>c；電流計指示在導(dǎo)線中電流從a極流向d極，這說明d電極是負極，a電

極是正極，則金屬性是d>a,所以這四種金屬的活動性順序是d>a>b>c。

答案選A。

5.C

【詳解】A.Pt電極與電源正極相連，為陽極，陰離子OH-向陽極遷移，A正確；

B.FezCh/石墨電極為陰極發(fā)生還原反應(yīng)，介質(zhì)為堿性溶液，陰極反應(yīng)式應(yīng)為

==

Fe2O3+6e+3H2O2Fe+6OH,B正確；

C.2.24LN?未知是否為標況，不能確定量，C錯誤；

電解

D.總反應(yīng)氮氣和水通過電解裝置生成氨氣和氧氣，為2N2+6HQ-4NH3+3O2,D

正確；

故選C。

6.C

【分析】由圖示知，該裝置外電路有光伏電池（將太陽能轉(zhuǎn)化為電能），故為電解池裝置，

在P極上，CO2得電子轉(zhuǎn)化為CO,故P極為陰極，N極為陽極，陰極電極反應(yīng)式為

答案第15頁，共13頁

+

CO,+2H+2e=CO+H2O,需要緩沖溶液提供H+,故離子交換膜為陽離子交換膜，陽極電

極反應(yīng)式為2Ho4片=。2f+4H+。

【詳解】A.據(jù)分析知，P極為陰極，N極為陽極，則電子從N極經(jīng)外電路到P極，電子

不能經(jīng)過溶液，A錯誤；

B.據(jù)分析知，陽極電極反應(yīng)式為2Ho4e-=02個+4H+,每轉(zhuǎn)移Imole時，陽極電解質(zhì)溶

液的質(zhì)量減少0.5molH2。，即9g,B錯誤；

C.據(jù)分析知，陰極的電極反應(yīng)式為CO2+2e-+2H*=CO+Hq,C正確；

D.根據(jù)得失電子守恒和陰陽極電極反應(yīng)知，緩沖溶液流入陰極的H+和陽極流入緩沖溶液

的H+數(shù)目相等，故隨著反應(yīng)進行，緩沖溶液中c（HF。,）不變，c（KH2POJ不變，D錯

誤；

故選Co

7.D

【詳解】A.鉛蓄電池放電時，鉛為電池的負極，鉛失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成硫酸鉛，

電極反應(yīng)式為Pb-2e-+SO；=PbS04,選項A錯誤；

電解

2+

B.電解飽和MgCb溶液會生成氫氧化鎂沉淀，離子方程式應(yīng)為：Mg+2Cr+2H2O=

H2?+C12t+Mg（OH）21,選項B錯誤;

C.用惰性電極電解CuCL溶液，GP+氧化性比H+強，故CM+先放電，正確的離子方程式

電解

為CuCb=Cu+CLf,選項C錯誤；

D.銀作陽極，陽極的電極反應(yīng)式為Ag-e=Ag+,銅片作陰極，陰極的電極反應(yīng)式為Ag++e-

=Ag,總反應(yīng)為Ag（陽極）里般Ag（陰極），選項D正確；

答案選D。

8.D

【詳解】A.鐵作為陰極，鐵本身不反應(yīng)，無法制得Fe（0H）2,A項錯誤；

B.蒸發(fā)裝置，無法回收CCL,B項錯誤；

C.由于氨氣密度比空氣小，無法收集到氨氣，C項錯誤；

D.聞氣體采用扇聞法，操作方法，D項正確；

答案選D。

9.D

【分析】放電時的電極反應(yīng)式正極：3co2+4Li+十4e=2Li2cCh+C,負極：Li-e=Li+

【詳解】A.Li是活潑金屬，能與水反應(yīng)，不能用水溶液作電解質(zhì)，可使用有機電解液，

答案第16頁，共13頁

故A正確;

B.充電時，原電池的負極與電源的負極相連作陰極，原電池的正極與電源的正極相連作

陽極，陽離子有樣機向陰極移動，故充電時，Li+由正極向負極遷移，故B正確；

C.放電時，C作正極，電極反應(yīng)式為3co2+4Li++4e=2Li2co3+C,故C正確；

D.由正極反應(yīng)歷程可知，C為最終產(chǎn)物，*LiCCh、*C0、*LiC2Ch是中間產(chǎn)物，共3種，

故D錯誤；

故答案選D。

10.B

【分析】根據(jù)題目所給圖像分析，電極a上H2s轉(zhuǎn)化生成S2和H2O,S元素化合價上升，

被氧化，發(fā)生氧化反應(yīng)，所以電極a是負極；電子流由負極a流出，經(jīng)外電路過負載到達

正極b；CP-在電解質(zhì)中由電極b向電極a方向移動；

【詳解】A.經(jīng)分析，電極a為負極，A錯誤；

B.電極b上02得電子生成0%,B正確；

C.經(jīng)分析，電子流向應(yīng)由a一負載一b,C錯誤；

D.未提及標準狀況，氣體物質(zhì)的量不能直接換算成氣體體積，D錯誤；

綜上，本題選B。

11.C

【詳解】A.水為純液體，不影響鈉與水反應(yīng)的速率，則金屬鈉與足量水反應(yīng)時，增加水

的量不能加快反應(yīng)速率，故A錯誤；

B.反應(yīng)速率與物質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)，與反應(yīng)熱無關(guān)，如金屬的腐蝕為放熱反應(yīng)，但非常緩

慢，故B錯誤；

C.反應(yīng)的焰變與反應(yīng)物和生成物的能量有關(guān)，與反應(yīng)條件、變化過程無關(guān)，所以同溫同

壓下，H?(g)+C12(g)=2HCl(g)在光照和點燃條件的AH相同，故C正確；

D.n(Fe)=2.8g-^56g/mol=0.05mol,n(H+)=0.1Lx1,0mol/Lx2=0.2mol,由

Fe+2H+=Fe2++H2T可知，F(xiàn)e完全反應(yīng)，生成的氫氣由Fe的物質(zhì)的量決定，加入少量CuSC)4

固體，F(xiàn)e可置換出Cu,則構(gòu)成原電池可加快反應(yīng)速率，但生成氫氣減少，故D錯誤；

故選C。

12.B

【詳解】A.負極鎂失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，反應(yīng)式為Mg-2e=Mg2+,故A正確；

B.正極氯化亞銅得電子，反應(yīng)式為CuCl+e-=Cu+C「，故B錯誤；

C.原電池內(nèi)部陰離子移向負極，電池放電時C「由正極向負極遷移，故C正確；

D.Mg是活潑金屬，能與水反應(yīng)，負極會發(fā)生副反應(yīng)：Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2t,故

D正確；

答案第17頁，共13頁

故選Bo

13.CD

【分析】燃料電池通入O2的電極為正極，因此b為正極；CH3coe反應(yīng)的電極為負極，即

a為負極；

【詳解】A.該裝置為原電池，a極有機物發(fā)生氧化反應(yīng)生成二氧化碳，海水中的Na+和

er通過離子交換膜分別移向正極和負極，能實現(xiàn)從海水中得到淡水，同時去除有機物，而

且還可提供電能，A正確；

B.根據(jù)分析，電極b通入氧氣，得電子，為正極，B正確；

C.由圖可知，負極為有機弱酸性廢水CH3coO-的電極，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，溶液為酸

性，電極反應(yīng)為CH3coO+2H20-8e-=2C02T+7H+,C錯誤；

D.原電池中陽離子移向正極、陰離子移向負極，從而達到脫鹽目的，所以Y為陽離子交

換膜、X為陰離子交換膜，D錯誤；

故選CD。

14.BC

【分析】如圖電解池，乙二酸轉(zhuǎn)化為乙醛酸發(fā)生還原反應(yīng)，故鉛電極為陰極，反應(yīng)為：

+

HOOC-COOH+2e+2H=HOOC-CHO+H2O,石墨極為陽極，反應(yīng)為：2Br-2e=Br2,H+移向

鉛電極，0H一移向石墨極；

【詳解】A.KBr中Br參與陽極反應(yīng),2Br-2e=Br2,后發(fā)生反應(yīng):OHC-CHO+Br2+2OH

=HOOC-CHO+H2O+2B「，故在上述電化學(xué)合成過程中起電解質(zhì)與催化劑的作用，故A正

確；

B.陽極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，陽極上的反應(yīng)式為：2Br-2e-=Br2,故B錯誤；

C.設(shè)：陰極區(qū)生成乙醛酸為x,陽極區(qū)生成乙醛酸為y,則x+y=lmol,根據(jù)陰極反應(yīng)

HOOC-COOH+2e-+2H+=HOOC-CHO+H2O,陰極區(qū)生成的乙醛酸與得電子數(shù)之比為1：2,

故陰極區(qū)得電子物質(zhì)的量為2x,陽極區(qū)反應(yīng)：OHC-CHO+Br2+2OH=HOOC-

CHO+H2O+2Br,生成的乙醛酸與消耗的Bn之比為1：1,根據(jù)陽極反應(yīng)2Br-2e=Br2,陽

極區(qū)生成的乙醛酸與陽極區(qū)失電子數(shù)之比為1：2,故陽極區(qū)失電子物質(zhì)的量為2y,根據(jù)得

失電子守恒，2x=2y,x=y=O.5mol,故制得Imol乙醛酸理論上外電路中遷移電子的物質(zhì)的

量=2x0.5mol=lmol,故C錯誤；

D.陽離子移向陰極，故雙極膜中間層中的H+在外電場作用下向鉛電極方向遷移，故D正

確；

故選：BC。

15.(1)Mg逐漸溶解；A1片上有氣泡冒出，電流計指針偏轉(zhuǎn)Mg-2e-

=Mg2+Al2Al+2NaOH+2H20=2NaA102+3H2T

⑵CH4O2##空氣CH4-8e-+2H2O=CO2T+8H+1.6NA

答案第18頁，共13頁

【解析】(1)

①若燒杯中溶液為稀硫酸，因Mg的活潑性比A1強，故Mg作負極，負極反應(yīng)為Mg-2e-

=Mg2+,鎂片溶解；A1作正極，正極反應(yīng)為2H++2.H2T,鋁片有氣泡冒出；因電路中產(chǎn)

生電流，故電流計指針偏轉(zhuǎn)；

故答案為：Mg逐漸溶解；A1片上有氣泡冒出，電流計指針偏轉(zhuǎn)；Mg-2e=Mg2+；

②若燒杯中溶液為氫氧化鈉溶液，因為Mg不與NaOH溶液反應(yīng)，但A1與NaOH溶液反

應(yīng)，所以A1為負極，Mg為正極，總反應(yīng)為2Al+2NaOH+2H20=2NaA102+3H2f；

故答案為：Al；2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2T；

(2)

由H+移動方向可知，左側(cè)為負極，右側(cè)為正極，CH4與02或空氣燃燒生成CO2和H2O,

CH4化合價升高，失去電子，故b口通入的物質(zhì)為CH4,c口通入的物質(zhì)為02或空氣；電

池負極的電極反應(yīng)式為CH”8e+2H2O=CO2T+8H+；根據(jù)負極反應(yīng)式可知，當3.2g即

0.2mol甲烷完全反應(yīng)生成CO2時，有1.6NA個電子轉(zhuǎn)移；

+

故答案為：CH4；O2或空氣；CH4-8e+2H2O=CO2t+8H；1.6NA?

16.(1)負負O2+2H2O+4e=4OH

(2)111

(3)太陽Ni(OH)2-e+OH=NiOOH+H2O減小Zn-2e+2OH-Zn(OH)2

【解析】(1)

根據(jù)電子流向可知，X電極是電子流出的一極，由此判斷X極為電池的負極，原電池中陰

離子向負極移動，則0H-向負極作定向移動，Y極是正極，氧氣得到電子，電極反應(yīng)式為

O2+2H2O+4e=4OH-,故答案：負；負；O2+2H2O+4e=4OH-；

(2)

1L水質(zhì)量為IxlO'mlxlg/cT/UxlO'g,物質(zhì)的量為兇9mol；氫氧燃料電池總反應(yīng)式為

18

2H2+O2=2H2O,每生成一個水分子，轉(zhuǎn)移2個電子，故生成1L水，電子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量約

iin3

為--x--molx2?111mol,故答案：111；

18

(3)

①飛船在光照區(qū)運行時，太陽能電池帆板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能；其工作原理為

放電

Cd+2NiOOH+2H2OuCd(OH)2+2Ni(OH)2,充電時相當于是電解池，陽極Ni失去電子，其

充電

電極反應(yīng)式為Ni(0H)2—e+OH-=NiOOH+H2O；當飛船運行到地影區(qū)時，鎘銀蓄電池開始

為飛船供電，此時相當于是原電池，Cd失去電子結(jié)合氫氧根離子生成Cd(0H)2,因此負極

答案第19頁，共13頁

附近溶液的堿性減小，故答案：太陽；Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O；減??；

放電

②緊急狀況下，應(yīng)急電池會自動啟動，工作原理為Zn+Ag2O+H2()U2Ag+Zn(OH)2,其負

充電

極是Zn失去電子，其電極反應(yīng)式為Zn-2e-+2OH=Zn(OH)2,故答案：緊急狀況下，應(yīng)急電

放電

池會自動啟動，工作原理為Zn+Ag2O+H2O=2Ag+Zn(OH)2,其負極是Zn失去電子，其電

充電

極反應(yīng)式為Zn-2e+2OH=Zn(OH)2,故答案：Zn-2e+2OH=Zn(OH)2?

1

17.(1)2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)Atf=-1077.IkJ-mol

⑵N2(g)+3H,(g)=2NH,(g)AW=-92kJ/mol

(3)Cu12.8

+

(4)負O2+4H+4e-=2H2O正22.4

【解析】⑴

已知：

①2O2(g)+N2(g)=NQ4(g)=+8.7kJ-mol”

②此色)+2乩m(xù))=$&(8)\H2=+50.6kJ-mo『

③O2(g)+2H2(g)=2H2O(g)A//,=-483.6kJmor'

依據(jù)蓋斯定律可知③x2一①一②x2即得到N2H4(g)和N2O4(g)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為

1

2N,H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)A/7=-1077.1kJ-mol-;

(2)

反應(yīng)熱等于斷鍵吸收的能量和形成化學(xué)鍵所放出的能量的差值，因此反應(yīng)熱為

(946+3x436-2x3x391)kJ/mol=-92kJ/mol,則工業(yè)合成氨的熱化學(xué)方程式為

N2(g)+3H2(g)U2NH?(g)=-92kJ/mol。

(3)

根據(jù)2FeC13+Cu=2FeC12+CuJ可知銅失去電子，鐵離子得到電子，若將此反應(yīng)設(shè)計成

原電池，則負極所用電極材料為銅，1mol銅失去2moi電子，當線路中轉(zhuǎn)移0.4mol電子

時，則被腐蝕銅的質(zhì)量為0.2molx64g/mol=12.8g。

(4)

①B電極是葡萄糖轉(zhuǎn)化為二氧化碳，發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng)，為生物燃料電池的負極。

+

②正極氧氣得到電子，反應(yīng)式為5+4H+4e=2H2O。

③原電池中陽離子移向正極，電池工作過程中，H*將移向正極。

④總反應(yīng)式可表示為6Ch+C6Hl2O6=6CCh+6H2O,因此每消耗Imol氧氣，理論上生成標準

答案第20頁，共13頁

狀況下二氧化碳的體積是22.4L。

+

18.(1)NO-3e+2H2O=NO-+4H33.6

(2)2H2s-4e=S2+4H*

(3)O2+4e-+4H+=2自0

【解析】⑴

由原電池的工作原理圖示可知，左端的伯電極為負極，其電極反應(yīng)式為NO-3e-+2H20=

N0；+4H+,當過程中產(chǎn)生2moiHNO3時轉(zhuǎn)移6moie;而ImolCh參與反應(yīng)轉(zhuǎn)移4moib,故

需要1.5mol02參與反應(yīng)，標準狀況下的體積為33.6L；

(2)

a極上硫化氫失電子生成S2和氫離子，發(fā)生氧化反應(yīng)，則a為負極，其電極反應(yīng)為2H2S-

4e=S2+4H+：

(3)

甲烷燃料電池中，氧氣在正極被還原，電解質(zhì)為硫酸，正極反應(yīng)式為O2+4e-+4H+=2出0。

19.(1)加速溶解

(2)Na2SO4Na2SC)4+BaCl2=BaSC)4l+2NaCl

(3)ABCD

(4)會引入新的雜質(zhì)

(5)Na2cCh

電解

(6)2NaCl+2H2O=2NaOH+H2T+Cl2T黃綠色淀粉碘化鉀試紙

【分析】粗鹽除NaCl外，還含有MgCL、CaCL、Na2sO4以及泥沙等雜質(zhì)，加水溶解后，

加入過量的BaCL溶液，沉淀溶液中的硫酸根離子，再加入過量的NaOH溶液，沉淀溶液

中的Mg2+,再加入過量的Na2cCh溶液，沉淀溶液中的Ca2+,同時沉淀過量的Ba?*,過

濾，濾去BaS04、Mg(0H)