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高中化学苏教版 (2019)选择性必修1第二单元 化学能与电能的转化课后测评
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这是一份高中化学苏教版 (2019)选择性必修1第二单元 化学能与电能的转化课后测评，共29页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验探究题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1．科学工作者研发了一种 SUNCAT的系统，借助锂循环可持续合成氨，其原理如图所示。下列说法正确的是
A．过程Ⅰ若通过原电池来实现，阴极电极反应式为
B．过程Ⅱ生成W的反应：
C．过程Ⅲ中LiOH在阳极得电子生成金属锂，该体系中可用金属锂作阳极材料
D．过程Ⅲ中阴极电极反应式为
2．下列说法不正确的是
A．工业上冶炼铁是在硬质玻璃管中进行的
B．工业上水泥的生产是在水泥回转窑中进行的
C．工业上制备硝酸需要用到热交换器
D．工业上获得精铜要在电解装置中进行
3．如图，乙装置中加入滴有酚酞的氯化钠溶液，、均为石墨电极。反应一段时间后，乙装置极附近溶液先变红。下列判断中正确的是
A．作负极，发生氧化反应
B．工作时，向电极移动
C．电子流向：
D．当转移0.2ml时，乙中生成
4．下列有关图所示原电池装置描述正确的是
A．石墨电极作负极
B．铁片上的反应：Fe - 2e- ＝ Fe2+
C．铁电极附近溶液中氢离子浓度增大
D．电子由石墨电极通过导线流向铁电极
5．2，6-二氨基庚二酸(RH2)是1949年由科学家沃克(E.Wrk)从白喉棒杆菌的水解物中发现的一种氨基酸，对眼睛、呼吸道和皮肤有刺激作用，其结构简式为。其中一种三槽电渗析法制备2，6-二氨基庚二酸的装置工作原理如图所示(电极均为惰性电极)。下列说法不正确的是
A．交换膜A为阳离子交换膜，B为阴离子交换膜
B．装置工作一段时间后，阳极区可能生成氨基酸内盐类的结晶
C．阴极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，还可获得副产品氢氧化钠
D．若用氢氧燃料电池作电源，当生成1 ml RH2时，电源的正极消耗气体11.2 L
6．下列反应的离子方程式正确的是
A．漂白粉溶液吸收少量二氧化硫气体：
B．在弱碱性条件下，FeS与反应：
C．硫化钠溶液和硝酸混合：
D．用惰性电极电解水溶液：
7．近期，我国报道了一种新型电池，为的治理和再利用提供了新的研究思路，其工作原理如下图所示。电池放电时的总反应为。下列有关该电池工作时的说法不正确的是
A．外电路电流的方向：b极→电流表→a极
B．b极的电极反应：
C．电解液中向b极附近迁移
D．当外电路通过1ml时，b极质量增加7g
8．科学家近年发明了一种新型水介质电池，该电池可将转化为HCOOH。下列说法正确的是
A．Zn为正极B．发生还原反应
C．电子由正极流向负极D．电能转化为化学能
9．用惰性电极电解物质的量浓度相同、体积比为1∶3的CuSO4和NaCl的混合溶液，可能发生的反应有
①2Cu2＋＋2H2O2Cu＋4H＋＋O2↑ ②Cu2＋＋2Cl-Cu＋Cl2↑
③2Cl-＋2H2OH2↑＋2OH-＋Cl2↑ ④2H2O2H2↑＋O2↑
A．①②③B．②③④C．①②④D．②④
10．液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小等优点。一种以液态肼(N2H4)为燃料的电池装置如图所示，该电池用空气中的氧气作为氧化剂，KOH溶液作为电解质溶液。下列关于该电池的叙述正确的是
A．N2H4的结构式为：
B．a极的反应式：
C．b极发生氧化反应
D．放电时，电流从a极经过负载流向b极
二、填空题
11．(1)标准生成热指的是在某温度下，由处于标准状态的各种元素的最稳定的单质生成标准状态下 1ml 某纯物质的热效应，单位常用 kJ/ml表示，已知在 25℃的条件下：
①Ag2O(s)+2HCl(g)═2AgCl(s)+H2O(l)△H=-324.4 kJ/ml
②2Ag(s)+ O2(g)═Ag2O(s)△H=-30.56kJ/ml
③ H2(g)+ Cl2(g)═HCl(g)△H=-92.21 kJ/ml
④H2(g)+ O2(g)═H2O(l)△H=-285.6 kJ/ml
则25℃时氯化银的标准生成热为 kJ/ml；
(2)实验测得 64g 甲醇[CH3OH(l)]在氧气中充分燃烧生成 CO2气体和液态水时放出 1452.8kJ 的热量，则表示甲醇燃烧热的热化学方程式 ；
(3)以甲烷、氧气为原料，KOH 为电解质，构成燃料电池，写出其负极的电极反应式： ；
(4)电解法制取有广泛用途的 Na2FeO4，工作原理如下图所示。
已知：Na2FeO4只在强碱性条件下稳定。
①Na2FeO4能够净水的主要原因是 。
②阳极电极反应式 ；
③为使电解能较持久进行，应选用 离子交换膜(填“阴”或“阳”)。
12．利用细菌处理有机废水产生的电能可以进行脱硫，从而达到废物利用同时有利于环境保护。脱硫原理：利用羟基自由化基(·OH，氧元素为-1价)将燃煤中的含硫物质(主要是)氧化除去，其装置示意图如图所示。
(1)a为 极，电极反应式为 。
(2)X为 (填“阳离子”或“阴离子”)交换膜。
(3)利用羟基自由基除去煤中的反应的离子方程式： 。理论上处理12.0g ，b极消耗标况下空气(氧气占空气体积分数21%)约为 L。
(4)利用上述装置对某含的煤样品进行电解脱硫，测得一定时间内随溶液起始pH的改变脱硫率(溶于水中的硫元素质量占煤样中硫元素总质量的百分比)的变化如图所示。pH大于1.5后脱硫率下降的可能原因有：
①随着pH的升高，反应物的氧化性或还原性降低；
② 。
13．人们应用原电池原理制作了多种电池以满足不同的需要。在现代生活、生产和科学技术发展中，电池发挥着越来越重要的作用。请根据题中提供的信息，回答下列问题：
(1)将纯铁片和纯铜片按图甲、乙方式插入100mL相同浓度的稀硫酸中一段时间，回答下列问题：
①下列说法正确的是 。
A．甲、乙均为化学能转变为电能的装置
B．甲、乙中铜片上均没有明显现象
C．甲、乙中铁片质量均减少
D．甲、乙两烧杯中均减小
②在相同时间内，两烧杯中产生气泡的速度：甲 乙(填“>”、“<”或“=”、“无法判断”)。
③请写出甲、乙中构成原电池的正极电极反应式： 。电池工作时，溶液中向 极(填“铜极”或“铁极”)移动。当构成原电池的溶液质量增重27g时，电极上转移电子数目为 。
④若将甲中的稀硫酸换为浓硝酸，则电池总反应的离子方程式为 。
(2)燃料电池是目前电池研究的热点之一，某课外小组自制的氢氧燃料电池如图所示，a、b均为惰性电极。
①正极是 (填“a”或“b”)，a极发生的电极反应式是 。
②将上图改成甲烷，电解质溶液改成溶液。通甲烷电极反应式为 。
(3)用燃料电池做电源，用惰性电极电解饱和食盐水，电解总反应方程式为 。
14．二次电池的比能量高、工作温度宽，性能优异，广泛用于军事和空间领域。
(1)质量比容量是指消耗单位质量的电池所释放的电量，用来衡量电池的优劣。比较、、分别作为电极时，质量比容量由大到小的顺序为： 。
通过如下过程制备。
(2)过程Ⅱ产生的离子方程式是 。
(3)过程Ⅱ，将溶液加到溶液中，研究二者不同物质的量之比与产品纯度的关系(用测定铜元素的百分含量来表征产品的纯度)，结果如图1所示。
已知：中铜元素的百分含量为57.7%。二者比值为时，产品中可能含有的杂质是 。
(4)二次电池以含的有机溶液为电解质溶液，其工作原理为：。装置示意图如图2所示。放电时，正极的电极反应式是 。
(5)依据氧化还原反应：设计的原电池如图所示。电极的材料是 ，电解质溶液是 ；盐桥中，流向 烧杯(填“左边”、“右边”)。
(6)利用原电池原理可将和转化为无污染物质，其装置原理图如图丙所示，则负极反应式为 。
15．在如图所示装置中，试管A、B中的电极为多孔的惰性电极；C、D为两个铂夹，夹在被溶液浸湿的滤纸条上，滤纸条的中部滴有液滴；电源有a、b两极。若在A、B中充满溶液后倒立于盛有溶液的水槽中，断开，闭合、，通直流电，实验现象如图所示，则：
(1)标出电源的正、负极：a为 极，b为 极。
(2)在湿的滤纸条中部的液滴处有什么现象发生 ？
(3)写出电极反应式：A中 ，B中 。
(4)电解一段时间后，A、B中均有气体包围电极。此时切断、，闭合，检流计的指针是否移动？ (填“是”或“否”)，原因是 。
16．肼-空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%～30%的KOH溶液。肼-空气燃料电池放电时：正极的电极反应式： ，负极的电极反应式： 。
17．2021年我国自主研发的神舟十三号载人飞船成功进入太空，其轨道舱和推进舱使用太阳能电池阵——镍镉蓄电池组系统，返回舱使用的是银锌蓄电池组。
(1)飞船在光照区运行时，太阳能电池帆板将 能转化为 能。除供给飞船使用放电，多余部分用镍镉蓄电池储存起来，其工作原理为Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2。下列有关镍镉电池的说法正确的是 。
A．放电时负极反应式为Cd+2OH--2e-=Cd(OH)2
B．放电时电子由镍电极经导线流向镉电极
C．充电时阳极反应式为Ni(OH)2+OH--2e-=NiOOH+H2O
D．充电时电解质溶液中的OH-移向镉电极
(2)返回舱使用的是银锌蓄电池组，其工作原理为：Zn+Ag2O+H2O2Ag+Zn(OH)2。
①其负极的电极材料为 ，负极反应类型为 。
②在电池使用的过程中，电解质溶液中KOH的物质的量浓度 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
③当电池工作时通过电路对外提供了1ml电子，则正极质量减轻 g。
18．SO2一空气燃料电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合，某实验小组用该燃料电池作电源探究氯碱工业和粗铜精炼的原理，装置示意图如图：
(1)b极的电极反应式为 ；Fe电极为 极，其电极反应式为 。
(2)甲装置每消耗32gSO2，溶液中通过质子交换膜的n(H+)为 ml，如果粗铜中含有锌、银等杂质，丙装置中c(Cu2+) (填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节(电)能30%以上。该工艺的相关物质运输与转化关系如图所示(电极未标出)。
装置A发生反应的化学方程式为 ；NaOH溶液的质量分数为a%、b%、c%，由大到小的顺序为 。
19．氯及其化合物用途广泛，其中NaCl和HCl是两种重要的含氯化合物。
（1）NaCl的电子式为 ，HCl的电子式 。
（2）工业上生产氯气的方法是电解饱和食盐水，写出该反应的化学方程式： ，电解时氯气在 极得到，可用 来检验其存在。
（3）实验室制备氯化氢气体的化学方程式为 。
（4）如图为H2和Cl2燃烧的反应能量变化示意图，请根据此图写出该反应的热化学方程式： 。
20．原电池的形成条件
①两个 不同的电极。
②电解质溶液。
③电极、导线和电解质溶液形成 。
④自发进行的氧化还原反应。
三、实验探究题
21．汽车尾气中含有CO、氮的氧化物(NOx)等有毒气体。工业上可采用催化转换装置利用氨气将NOx还原为无毒的氮气。回答下列问题：
I.氨气的制备
(1)上图中的A和B都可做为制备氨气的发生装置，任写出用A或B装置制氨气时反应的化学方程式： 。
(2)装置F的名称为 。
(3)欲收集一瓶干燥的氨气，选择上图中的装置，其连接顺序为：发生装置→ (按气流方向，用小写字母表示，部分装置可重复使用)。
II.氨气性质的检验和氨气与NOx的催化转换
(4)用下图所示装置检验氨气的性质，反应一段时间后，H中溶液变成蓝色的原因为 ，装置I中可能反应的离子方程式为 。
(5)NH3与NO2在催化剂作用下发生反应生成一种无污染的气体，则该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。
III.汽车尾气中NOx含量的测定
(6)通过下图装置可监测氮氧化物的含量，NiO电极的电极反应式为 。
22．氯气及等含氯化合物是高效的消毒剂。
I.探究工业制取的反应原理：某同学用如图所示装置进行实验。接通电源，当观察到石墨电极与滤纸接触的区域有细小的气泡产生时，停止通电。将湿润的淀粉碘化钾试纸分别放在a、b处滤纸上，观察颜色变化。
(1)在上述实验中可观察到 (填“a”或者“b”)处试纸呈蓝色。
(2)实验结束后，将滤纸对折，使a、b处充分接触，可将残余的进一步处理。此时发生反应的离子方程式为 。
II、.实验室制取产品：二氧化氯()是一种有刺激性气味的黄绿色气体，沸点为，受热易分解。某实验小组利用下图所示装置，制取并将转化为产品。
(3)装置A中每有参加反应，理论上可生成的物质的量为 。
(4)装置C试管中发生反应的化学方程式为 ，其中作 (填“氧化剂”或“还原剂”)，使用冰水浴的原因是 。
III.测定产品中质量分数：称取产品配成溶液；取所配溶液，加入足量溶液和稀，发生反应(未配平)；生成的与溶液恰好完全反应，发生反应。
(5)求产品中的质量分数(产品中的杂质不与、发生反应，写出计算过程)。 。
23．为验证不同化合价铁的氧化还原能力，利用下列电池装置进行实验。
回答下列问题：
(1)由FeSO4·7H2O固体配制0.10ml/LFeSO4溶液，需要的仪器有药匙、玻璃棒、 (从下列图中选择，写出名称)。
(2)电池装置中，盐桥连接两电极电解质溶液。盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应，并且电迁移率(u∞)应尽可能地相近。根据下表数据，盐桥中应选择 作为电解质。
(3)电流表显示电子由铁电极流向石墨电极。可知，盐桥中的阳离子进入 电极溶液中；
(4)电池反应一段时间后，测得铁电极溶液中c(Fe2+)增加了0.02ml/L。石墨电极上未见Fe析出。可知，石墨电极溶液中c(Fe2+)= 。
(5)根据(3)、(4)实验结果，可知石墨电极的电极反应式为 ，铁电极的电极反应式为 。因此，验证了Fe2+氧化性小于 、还原性小于 。
阳离子
u∞×108(m2•s-1•V-1)
阴离子
u∞×108(m2•s-1•V-1)
Li+
4.07
HCO
4.61
Na+
5.19
NO
7.40
Ca2+
6.59
Cl-
7.91
K+
7.62
SO
8.27
参考答案：
1．B
【详解】A．过程Ⅰ得到，若用原电池来实现，原电池为正、负极，正极上电极反应式为，错误；
B．根据流程可知，过程Ⅱ是由和水反应生成氨气和W，根据质量守恒可推出W为LiOH，反应为，正确；
C．过程Ⅲ中应该是氢氧化锂转变为锂、氧气和水，应该是电解，LiOH生成金属Li发生还原反应，在阴极发生反应，金属锂可用作阴极材料，错误；
D．过程Ⅲ涉及电解池的阳极电极反应：，错误；
故选：B。
2．A
【详解】A．工业上冶炼铁是在炼铁高炉中进行的，故A错误；
B．工业上以石灰石和粘土为主要原料，经粉碎、配料、磨细制成生料，投入水泥回转窑中煅烧成熟料，加入适量石膏（有时还掺加混合材料或外加剂）磨细而成，故B正确。
C．工业生产硝酸设备中安装热交换器，可转移能量给反应物预热，充分利用能量，故C正确；
D．工业上利用电解方法精炼铜，故要在电解装置中进行，故D正确。
故选A。
3．A
【分析】乙装置中加入滴有酚酞的氯化钠溶液，极附近溶液先变红，说明极为阴极，则为阳极，甲中为负极，发生氧化反应，为正极，发生还原反应，以此分析；
【详解】A．乙装置中加入滴有酚酞的氯化钠溶液，极附近溶液先变红，说明极为阴极，则为阳极，甲中为负极，发生氧化反应，为正极，发生还原反应，A项正确；
B．甲装置为原电池装置，工作时向负极()移动，B项错误；
C．电子流向为电极，C项错误；
D．电解氯化钠溶液的化学方程式为，生成的氯气刚好与NaOH反应，化学方程式为，由方程式可知，每转移0.2ml生成0.1ml，0.1ml 与反应生成0.1ml(即7.45g)，D项错误；
故答案为：A。
4．B
【详解】A．在用铁、石墨和硫酸组成的原电池装置中，铁的活泼性大于石墨的活泼性，所以铁片作负极，石墨作正极，故A错误；
B．铁片作负极，负极上铁失电子发生氧化反应，即Fe-2e-=Fe2+，故B正确；
C．石墨作正极，氢离子移向正极石墨上得电子发生还原反应，故C错误；
D．电子从负极沿导线流向正极，即从铁流向石墨，故D错误；
故选B。
【点晴】把握原电池的组成以及工作原理，在用铁、石墨和硫酸组成的原电池装置中，铁的活泼性大于石墨的活泼性，所以铁片作负极，负极上铁失电子发生氧化反应，石墨作正极，正极上氢离子得电子发生还原反应，电子从负极沿导线流向正极。
5．D
【分析】由图可知，左侧为阴极，水中氢离子放电发生还原反应生成氢气；右侧为阳极，水中氢氧根离子放电发生氧化反应生成氧气。
【详解】A．电解池中阳离子向阴极移动、阴离子向阳极移动，故交换膜A为阳离子交换膜，钠离子进入左侧得到浓氢氧化钠溶液；B为阴离子交换膜，R2-进入右侧得到浓RH2溶液，A正确；
B．装置工作一段时间后，R2-进入右侧得到浓RH2溶液，故阳极区可能生成氨基酸内盐类的结晶，B正确；
C．由分析可知，阴极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，钠离子进入左侧得到浓氢氧化钠溶液，C正确；
D．没有标况，不能计算消耗气体体积的多少，D错误；
故选D。
6．B
【详解】A．漂白粉溶液吸收少量的二氧化硫气体的方程式应为，A错误；
B．FeS具有还原性，具有氧化性，铁被氧化为＋3价，铬被还原为＋3价，弱碱性条件下分别生成对应的氢氧化物，离子方程式为，B正确；
C．硝酸具有强氧化性，可以将氧化为S单质，自身根据其浓度大小还原为NO或，反应的离子方程式为(浓)或(稀)，C错误；
D．用惰性电极电解溶液，阳极反应为，阴极反应为，总反应的离子方程式为，D错误；
故选B。
7．D
【分析】由放电时的总反应为，Li元素化合价升高，则a极为负极，电极反应式为Li-e-=Li+，b极为正极，N元素化合价降低，电极反应式为：；
【详解】A．分析可知，a极为负极，b极为正极，电流从正极流向负极，即外电路电流的方向：b极→电流表→a极，故A正确；
B．b极为正极，N元素化合价降低，发生还原反应，电极反应式为：，故B正确；
C．电解质中阳离子移向正极，则电解液中向b极附近迁移，故C正确；
D．a极为负极，电极反应式为Li-e-=Li+，当外电路通过1ml时，有1ml Li+移向b极，质量为m=nM=1ml×7g/ml=7g，b极生成Li2O，则b极增加的质量还包含O元素质量，则b极质量增加大于7g，故D错误；
故选：D。
8．B
【分析】新型水介质电池，该电池可将转化为HCOOH，二氧化碳发生还原反应，为正极，则锌为负极；
【详解】A．由分析可知，锌为负极，A错误；
B．发生还原反应为原电池的正极，B正确；
C．原电池中电子由负极流向正极，C错误；
D．原电池是化学能转化为电能的装置，D错误；
故选B。
9．B
【分析】溶液中的主要离子是Cu2+、、Na+、Cl-、H+、OH-，其放电顺序为Cu2+>H+>Na+，Cl->OH->，当用惰性电极对该溶液进行电解的时候，又已知物质的量浓度相同、体积比为1∶3的CuSO4和NaCl，即可判断哪些反应有在发生。
【详解】①没有发生，阴离子中首先放电的是氯离子，由已知铜离子和氯离子的物质的量之比为1：3，根据方程式②可知，铜离子不足，氯离子有剩余，即铜离子已反应完，不会再和氢氧根离子一起放电。
②一定发生，根据放电顺序，氯离子和铜离子首先放电；
③可能发生，根据方程式②可知，氯离子过量，过量的氯离子和溶液中的氢离子一起放电；
④可能有发生，当铜离子、氯离子都反应完之后，就是氢离子和氢氧根离子放电，即电解的是水；
所以可能发生的反应有②③④，故选B。
10．B
【分析】该燃料电池中，负极上燃料失电子发生氧化反应，电极反应式为：N2H4+4OH--4e-=N2↑+4H2O，正极上电池总反应为：N2H4+O2=N2↑+2H2O，结合离子的移动方向、电流的方向分析解答。
【详解】A．根据N原子的成键特点，N2H4的结构式为：，故A错误；
B．由分析可知a为负极，电极反应式为，故B正确；
C．b为正极，发生还原反应，故C错误；
D．放电时，电流由正极流向负极，即从b极经过负载流向a极，故D错误；
答案选B。
11． -126.89 CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-726.4kJ/ml CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O Na2FeO4具有强氧化性，能够杀菌消毒，在杀菌消毒的过程中被还原为+3价的铁，水解生成具有强吸附性的氢氧化铁胶体，能够吸附水中杂质 Fe-6e-+8OH-═FeO42-+4H2O 阴
【分析】(1)依据标准生成热指的是在某温度下，由处于标准状态的各种元素的最稳定的单质生成标准状态下1ml某纯物质的热效应，结合热化学方程式和盖斯定律计算分析得到；
(2)依据题干条件计算1m甲醇燃烧放出的热量，依据热化学方程式的书写方法写出甲醇燃烧热的热化学方程式；
(3)原电池中负极上燃料失电子，碱性条件下，CH4反应生成碳酸根离子；
(4)①Na2FeO4中的铁元素为+6价，具有强氧化性，在杀菌消毒的过程中被还原为+3价的铁，能够水解生成氢氧化铁胶体，据此分析解答；②金属铁是阳极，该电极上金属铁发生失电子的氧化反应，在碱性条件下生成FeO42-；③Na2FeO4 只在强碱性条件下稳定，电解过程中OH-向阳极移动，据此分析判断。
【详解】(1)①Ag2O(s)+2HCl(g)═2AgCl(s)+H2O(l)△H=-324.4 kJ/ml，②2Ag(s)+ O2(g)═Ag2O(s) △H=-30.56kJ/ml，③ H2(g)+ Cl2(g)═HCl(g) △H=-92.21 kJ/ml，④H2(g)+ O2(g)═H2O(l) △H=-285.6 kJ/ml，根据盖斯定律：将①+②+③×2-④得到：2Ag(s)+Cl2(s)=2AgCl(s) △H=-253.78kJ/ml，所以氯化银的标准生成热为 ×(-253.78kJ/ml)=-126.89 kJ/ml，故答案为-126.89；
(2)64g液态甲醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳和液态水时，放出1452.8kJ的热量，则32g液态甲醇燃烧生成二氧化碳和液态水放热 ×1452.8kJ=726.4kJ，反应的热化学方程式为：CH3OH(l)+ O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-726.4kJ/ml，故答案为CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-726.4kJ/ml；
(3)原电池放电时，负极上甲烷失电子被氧化，电极反应式为：CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O，故答案为CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O；
(4)①Na2FeO4中的铁元素为+6价，具有强氧化性，能够杀菌消毒，在杀菌消毒的过程中被还原为+3价的铁，水解生成具有强吸附性的氢氧化铁胶体，能够吸附水中的细微悬浮物形成沉淀，所以是一种“绿色、环保、高效”净水剂，故答案为Na2FeO4具有强氧化性，能够杀菌消毒，在杀菌消毒的过程中被还原为+3价的铁，水解生成具有强吸附性的氢氧化铁胶体，能够吸附水中杂质；
②根据图示，金属铁是阳极，该电极上金属铁发生失电子的氧化反应，即Fe-6e-+8OH-═FeO42-+4H2O，故答案为Fe-6e-+8OH-═FeO42-+4H2O；
③Na2FeO4 只在强碱性条件下稳定，电解过程中OH-向阳极移动，则应选择阴离子交换膜，故答案为阴。
12．(1) 负
(2)阴离子
(3) 40
(4)pH升高，促进Fe3+水解生成Fe(OH)3，覆盖在煤浆表面，阻止反应进行
【解析】(1)
利用细菌处理有机废水产生的电能，为原电池，a极上CH3COO-失电子产生CO2，为负极，电极反应式为；
(2)
a为负极，电极附近产生大量H+，海水中的阴离子定向移动到负极，则X为阴离子交换膜；
(3)
利用羟基自由基除去煤中，生成硫酸和硫酸铁，反应的离子方程式为；
理论上处理12.0g ，根据反应，转移的电子数为，b极消耗标况下空气(氧气占空气体积分数21%)约为；
(4)
如图信息可知，pH大于1.5后脱硫率下降的可能原因有：①随着pH的升高，反应物的氧化性或还原性降低；；②pH升高，促进Fe3+水解生成Fe(OH)3，覆盖在煤浆表面，阻止反应进行。
13．(1) CD > 铜极 NA (或6.02×1023)
(2) b
(3)
【详解】（1）①A．乙不能形成闭合电路，乙没有构成原电池，不能将化学能转变为电能，故A错误；
B．甲构成原电池，铜是正极，发生反应2H++2e-=H2↑，甲中铜片有气泡放出，故B错误；
C．甲、乙中铁片均失电子生成Fe2+，铁片溶解，质量均减少，故C正确；
D．甲、乙两烧杯中都有氢气放出，均减小，故D正确；
选CD。
②甲构成原电池，乙没有构成原电池，在相同时间内，两烧杯中产生气泡的速度：甲>乙。
③甲构成原电池，铜是正极，正极发生反应2H++2e-=H2↑。电池工作时，阳离子移向正极，溶液中向铜极移动。根据总反应Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，1mlFe参加反应，溶液质量增加54g，当构成原电池的溶液质量增重27g时，0.5mlFe参加反应，电极上转移电子数目为NA。
④若将甲中的稀硫酸换为浓硝酸，铁钝化，铜和硝酸反应，铜是负极，则电池总反应的离子方程式为。
（2）①氢气失电子发生氧化反应，氧气得电子发生还原反应，所以正极是b，a极氢气失电子生成水，发生的电极反应式是。
②将上图改成甲烷，电解质溶液改成溶液。通甲烷电极，甲烷失电子生成二氧化碳和氢离子，电极反应式为。
（3）用燃料电池做电源，用惰性电极电解饱和食盐水生成氢气、氯气、氢氧化钠，电解总反应方程式为。
14．(1)
(2)
(3)
(4)
(5) 左边
(6)
【详解】（1）质量比容量是指消耗单位质量的电池所释放的电量，、、分别作为电极时，质量比容量分别是、、，则由大到小的顺序为：。
（2）过程Ⅱ硫酸铜溶液与碳酸钠溶液产生，离子方程式是：。
（3）与物质的量比值为时，从图中可知，产品铜元素的百分含量是63.8%，多于中铜元素的百分含量57.7%，而的铜元素的百分含量>57.7%，的铜元素的百分含量<57.7%，故产品中可能含有的杂质是。
（4）二次电池以含的有机溶液为电解质溶液，其工作原理为：。装置示意图如图2所示，放电时，正极是氧化铜得电子后与Li+结合，电极反应式是：。
（5）依据氧化还原反应：设计的双池原电池，电极X应失去电子生成铜离子，材料是；电解质溶液中的阳离子得电子生成银单质，溶液是；盐桥中，阴离子朝失电子一极流动，故流向左边的负极区。
（6）利用原电池原理可将和转化为无污染物质，结合装置原理图可知，负极是氨气失电子生成无污染的氮气，后与电解质溶液中的氢氧根离子结合，电极反应式为：。
15．(1) 负极 正极
(2)紫色向D方向移动，两极有气体产生
(3)
(4) 是 构成了氢氧燃料电池
【分析】切断K1，合闭K2、K3通直流电，电极A、B及氢氧化钾溶液构成电解池，根据离子的放电顺序，溶液中氢离子、氢氧根离子放电，分别生成氢气和氧气，氢气和氧气的体积比为2：1，通过图象知，B极上气体体积是A极上气体体积的2倍，所以B极上得氢气，A极上得到氧气，所以B极是阴极，A极是阳极；浸有硫酸钠的滤纸和电极C、D与电源也构成了电解池，因为a是负极，b是正极，所以C是阴极，D是阳极，据此分析。
【详解】（1）结合分析可知a是负极，b是正极
（2）电解质溶液中的阳离子钾离子向阴极移动，阴离子高锰酸根离子向阳极移动，所以D极呈紫色；电解质溶液中氢离子和氢氧根离子放电，所以在两极上都得到气体，故答案为紫色向D方向移动，两极有气体产生
（3）结合分析和电解池的原理可知，水在B极放电得到氢气，氢氧根A极放电得到氧气，故电极方程式A极为，B极为
（4）切断K2、K3，合闭K1，电解一段时间后，A、B中均有气体包围电极．此装置构成氢氧燃料原电池，所以有电流通过，电流表的指针移动，故答案为是，因为构成氢氧燃料电池。
16． O2＋4e-＋2H2O=4OH- N2H4＋4OH--4e-=4H2O＋N2↑
【详解】氧气在正极得电子发生还原反应，且为碱性环境，所以正极的电极反应式为O2＋4e-＋2H2O=4OH-；燃料在负极失去电子发生氧化反应，负极上燃料肼失电子和氢氧根离子反应生成水和氮气，所以负极的电极反应式为N2H4＋4OH--4e-=4H2O＋N2↑，故答案为O2＋4e-＋2H2O=4OH-；N2H4＋4OH--4e-=4H2O＋N2↑。
17．(1) 太阳 化学 AC
(2) Zn 氧化 增大 8
【分析】镍镉电池放电时，Cd发生失电子的氧化反应生成Cd(OH)2，则Cd作负极，负极反应为Cd-2e-+2OH-= Cd(OH)2，NiOOH发生得电子的还原反应生成Ni(OH)2，作正极，正极反应为NiOOH+e-+H2O═Ni(OH)2+OH-，放电时溶液中阴离子向负极移动；充电时为电解池，阴阳极反应与负正极反应相反，阳极反应为Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2O，阴极反应为Cd(OH)2+2e-═Cd+2OH-，据此分析解答。
【详解】（1）结合题目信息中物质的变化分析可知，当飞船进入光照区时，太阳能电池将太阳能转化为电能，为镍镉电池充电，将电能转化为化学能储存；
A．放电时该装置是原电池，负极上Cd失电子生成Cd(OH)2，负极反应式为Cd-2e-+2OH-= Cd(OH)2，A正确；
B．放电时电子由负极镉电极经导线流向正极镍电极，B错误；
C．充电时该装置是电解池．阳极上Ni(OH)2失电子生成NiOOH，阳极反应为Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2O，C正确；
D．镍镉电池放电时Cd作负极，NiOOH作正极，充电时Cd作阴极，NiOOH作阳极，则充电时电解质溶液中的OH-移向NiOOH电极，D错误；
故答案为：太阳；化学；AC；
（2）①银锌碱性蓄电池，放电过程Zn作为负极，发生失电子的氧化反应生成Zn(OH)2，负极反应为Zn-2e-+2OH-= Zn(OH)2，Ag2O作为正极，发生得电子的还原反应生成Ag，正极反应为Ag2O+2e-+ H2O =2Ag+2OH-；
②在电池使用的过程中，根据上述正负极电极反应式和总反应可知，电解质溶液中KOH的物质的量不变，但是反应消耗水，所以KOH的物质的量浓度增大；
③根据正极反应式Ag2O+2e-+ H2O =2Ag+2OH-，可得每转移2ml电子，则正极减少1ml氧原子的质量，即转移2ml电子减轻16g，所以当电池工作时通过电路对外提供了1ml电子，则正极质量减轻8g；
故答案为：Zn；氧化；增大；8。
18．(1) 4H++O2+4e-=2H2O 阴 2H2O+2e-=H2↑+2OH-
(2) 1 减小
(3) 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ b%＞a%＞c%
【分析】甲装置为燃料电池，通入SO2的一极为负极，电极反应为；通入的一极为正极，电极反应为；乙装置为电解池，电解饱和食盐水C为阳极，电极反应为；Fe为阴极,电极反应为；丙装置为电解池，电解精炼铜，粗铜为阳极，电极反应为；精铜为阴极，电极反应为。
【详解】（1）根据分析可知，b极的电极反应式为4H++O2+4e-=2H2O；
②根据分析可知，Fe为阴极；
③电极反应式为；
（2）甲装置为燃料电池的总反应为，，，则；
因为粗铜中的锌等物质活动性比Cu强的杂质金属优先失去电子，而得到电子的只有Cu2+，所以丙装置反应一段时间，硫酸铜浓度会减小；
（3）①电解饱和食盐水时，阳极上放电生成氯气，阴极上放电，同时溶液生成氢氧化钠，所以电解池的总反应为；
③燃料电池中的离子膜只允许阳离子通过，燃料电池中正极反应为，所以反应后氢氧化钠的浓度升高，即b%>a%，负极反应为，消耗氢氧根离子，所以a%>c%，故有b%>a%>c%。
19． 阳 湿润的淀粉碘化钾试纸 H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH= -184.6kJ/ml
【分析】（1）NaCl是离子化合物，HCl是共价化合物，根据电子式的书写规则进行书写；
（2）工业上电解饱和食盐水时，阳极上是氯离子失电子的氧化反应，电极反应式为：2Cl--2e-=Cl2，氯气遇湿润的淀粉碘化钾变蓝，可用其检验氯气，在阴极上是水电离的氢离子发生得电子的还原反应，电极反应式为：2H2O+2e-=H2+2OH-；
（3）实验室由浓硫酸与氯化钠固体共热制备氯化氢气体；
（4）由图可知1ml H2气体和1ml Cl2气体的总能量比2ml HCl气体的能量高184.6kJ，该反应为放热反应，据此解答。
【详解】（1）NaCl是离子化合物，其电子式为，HCl是共价化合物，其电子式；
（2）工业上电解饱和食盐水时，阳极上是氯离子失电子的氧化反应，电极反应式为：2Cl--2e-=Cl2，氯气遇湿润的淀粉碘化钾变蓝，可用其检验氯气，在阴极上是水电离的氢离子发生得电子的还原反应，电极反应式为：2H2O+2e-=H2+2OH-，则该反应总的化学方程式为：，电解时氯气在阳极得到，可用湿润的淀粉碘化钾试纸来检验其存在；
（3）实验室由浓硫酸与氯化钠固体共热制备氯化氢气体，反应的化学方程式为；
（4）由图可知1ml H2气体和1ml Cl2气体的总能量比2ml HCl气体的能量高184.6kJ，该反应为放热反应，则该反应的热化学方程式为：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH= -184.6kJ/ml。
【点睛】电解池中阴阳极放电顺序的判断方法：
（1）阴极：阴极上放电的总是溶液中的阳离子，与电极材料无关。金属活动性顺序表中越排在后面的，其离子的氧化性越强，越易得到电子(注意Fe3+在Cu2+后面)而放电，其放电顺序为：K+Ca2+Na+Al3+(水中）H+ Zn2+ Fe2+ Sn4+ Pb2+ H+Cu2+ Fe3+ Ag+。
（2）阳极：若为活性电极做阳极，则活性电极首先失电子，发生氧化反应；若为惰性电极做阳极，则仅是溶液中的阴离子放电，其常见的放电顺序为：F- 含氧酸根离子OH-Cl-Br-I-S2-。
如本题中第（2）问，工业上生产氯气的方法是电解饱和食盐水，溶液中的阳离子有H+和Na+，阴极上H+优先放电，得电子得到氢气，氢离子来自水，则同时生成氢氧化钠，阴极电极反应式为：2H2O+2e-=H2+2OH-；溶液中的阴离子有Cl-和OH-，阳极上Cl-优先放电，失电子得到氯气，电极反应式为：2Cl--2e-=Cl2，氯气遇湿润的淀粉碘化钾变蓝，可用其检验氯气，总反应方程式由阴阳极电极反应式相加和即可。
20． 活动性 闭合回路
【详解】原电池的形成条件：
①两个活动性不同的电极。
②电解质溶液。
③电极、导线和电解质溶液形成闭合回路。
④自发进行的氧化还原反应。
21．(1)或
(2)(球形)干燥管
(3)ihfeihg
(4) 氨气催化氧化生成NO，NO被氧气氧化为NO2，NO2溶于水生成HNO3，HNO3与Cu反应生成硝酸铜，溶液变蓝色 (或)
(5)3∶4
(6)
【分析】Ⅰ.制备氨气可以用加热氨水或加热氯化铵和氢氧化钙混合物的方法制备，制备氨气后，干燥氨气，收集氨气，再干燥防止水进入集气瓶，最后尾气吸收。
Ⅱ.通过H中溶液变为蓝色，证明氨气被氧气氧化了，检验了氨气的还原性。
【详解】（1）A和B都可做为制备氨气的发生装置，A为有液体参加反应的装置，B为固体参加反应的装置，反应方程式分别为或。
（2）装置F为常用干燥装置，(球形)干燥管。
（3）连接顺序时，先进行干燥，收集时注意氨气的密度比空气的小，要短管进长管出，在进行尾气处理时注意防倒吸，尾气处理装置前加干燥装置防止水进入集气瓶，故正确的连接顺序为ihfeihg。
（4）氨气催化氧化生成NO，NO被氧气氧化为NO2，NO2溶于水生成HNO3，HNO3与Cu反应生成硝酸铜，溶液变蓝色。装置I中用酸性高锰酸钾溶液吸收尾气，尾气中可能含有NO、NO2，故反应的离子方程式为(或)。
（5）NH3与NO2在催化剂作用下发生反应：，氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶4。
（6）移向NiO电极，故NiO为负极，电极反应式为。
22．(1)a
(2)
(3)2ml
(4) 2ClO2 + H2O2 +2NaOH=2+2H2O+O2 ↑ 还原剂 受热易分解，故在冷水浴中反应
(5)76.02%
【详解】（1）电解饱和食盐水，阳极的电极反应为：，a产生Cl2，Cl2将湿润的淀粉碘化钾试纸上的I-氧化为I2，试纸变蓝；
（2）阴极反应为：，实验结束后，将滤纸对折，使a、b处充分接触，Cl2与OH-反应，可将残余的进一步处理。此时发生反应的离子方程式为；
（3）装置A 中产生ClO2，B为安全瓶防倒吸，ClO2通入C中与NaOH和H2O2反应生成，受热易分解，故在冷水浴中反应，用NaOH吸收尾气；装置A 中产生ClO2的反应是氯酸钠、亚硫酸钠和浓硫酸反应生成硫酸钠、二氧化氯和水，化学方程式为：2NaClO3 +Na2SO3 +H2SO4 =2ClO2 ↑+2Na2SO4 +H 2O；根据方程式可知每有参加反应，理论上可生成的物质的量为2ml；
（4）根据分析可知装置C试管中发生反应是ClO2与NaOH和H2O2反应生成，化学方程式为2ClO2 + H2O2 +2NaOH=2+2H2O+O2 ↑；根据方程式可知H2O2中O元素化合价由-1变为0价，故作还原剂；受热易分解，故在冷水浴中反应；
（5）配平方程式为，称取产品配成溶液；取所配溶液进行测定，根据反应方程式可得出反应关系为：，的物质的量为：，产品中的质量分数为。
23． 烧杯、量筒、托盘天平 KCl 石墨 0.09ml•L-1 2Fe3++2e-=2Fe2+ Fe-2e-=Fe2+ Fe3+ Fe
【详解】(1)溶液配置根据配制过程：计算、称量、溶解、转移、洗涤、定容步骤进行判断所需仪器为：烧杯、量筒、托盘天平；
(2)根据题目盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应，并且电迁移率(u∞)应尽可能地相近进行判断，溶液中含有三价铁和二价铁会与碳酸氢根和硝酸根离子可能发生反应，电迁移率相近故只能选KCl；
(3)根据盐桥中微粒的作用是平衡两电解质溶液的电荷。石墨电极得电子，故阳离子进入石墨电极溶液中；
(4)根据总反应方程式，设溶液体积为1L进行计算：，依据电子守恒得右侧石墨电极二价铁离子浓度增大0.4ml/L，故变为0.9 ml/L；
(5)根据实验过程中电子移动，电解质溶液中微粒得失电子进行判断。石墨电极的电极反应式为：，铁电极的电极反应式为：，验证了Fe2+氧化性小于Fe3+、还原性小于Fe；
一、单选题
1．科学工作者研发了一种 SUNCAT的系统，借助锂循环可持续合成氨，其原理如图所示。下列说法正确的是
A．过程Ⅰ若通过原电池来实现，阴极电极反应式为
B．过程Ⅱ生成W的反应：
C．过程Ⅲ中LiOH在阳极得电子生成金属锂，该体系中可用金属锂作阳极材料
D．过程Ⅲ中阴极电极反应式为
2．下列说法不正确的是
A．工业上冶炼铁是在硬质玻璃管中进行的
B．工业上水泥的生产是在水泥回转窑中进行的
C．工业上制备硝酸需要用到热交换器
D．工业上获得精铜要在电解装置中进行
3．如图，乙装置中加入滴有酚酞的氯化钠溶液，、均为石墨电极。反应一段时间后，乙装置极附近溶液先变红。下列判断中正确的是
A．作负极，发生氧化反应
B．工作时，向电极移动
C．电子流向：
D．当转移0.2ml时，乙中生成
4．下列有关图所示原电池装置描述正确的是
A．石墨电极作负极
B．铁片上的反应：Fe - 2e- ＝ Fe2+
C．铁电极附近溶液中氢离子浓度增大
D．电子由石墨电极通过导线流向铁电极
5．2，6-二氨基庚二酸(RH2)是1949年由科学家沃克(E.Wrk)从白喉棒杆菌的水解物中发现的一种氨基酸，对眼睛、呼吸道和皮肤有刺激作用，其结构简式为。其中一种三槽电渗析法制备2，6-二氨基庚二酸的装置工作原理如图所示(电极均为惰性电极)。下列说法不正确的是
A．交换膜A为阳离子交换膜，B为阴离子交换膜
B．装置工作一段时间后，阳极区可能生成氨基酸内盐类的结晶
C．阴极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，还可获得副产品氢氧化钠
D．若用氢氧燃料电池作电源，当生成1 ml RH2时，电源的正极消耗气体11.2 L
6．下列反应的离子方程式正确的是
A．漂白粉溶液吸收少量二氧化硫气体：
B．在弱碱性条件下，FeS与反应：
C．硫化钠溶液和硝酸混合：
D．用惰性电极电解水溶液：
7．近期，我国报道了一种新型电池，为的治理和再利用提供了新的研究思路，其工作原理如下图所示。电池放电时的总反应为。下列有关该电池工作时的说法不正确的是
A．外电路电流的方向：b极→电流表→a极
B．b极的电极反应：
C．电解液中向b极附近迁移
D．当外电路通过1ml时，b极质量增加7g
8．科学家近年发明了一种新型水介质电池，该电池可将转化为HCOOH。下列说法正确的是
A．Zn为正极B．发生还原反应
C．电子由正极流向负极D．电能转化为化学能
9．用惰性电极电解物质的量浓度相同、体积比为1∶3的CuSO4和NaCl的混合溶液，可能发生的反应有
①2Cu2＋＋2H2O2Cu＋4H＋＋O2↑ ②Cu2＋＋2Cl-Cu＋Cl2↑
③2Cl-＋2H2OH2↑＋2OH-＋Cl2↑ ④2H2O2H2↑＋O2↑
A．①②③B．②③④C．①②④D．②④
10．液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小等优点。一种以液态肼(N2H4)为燃料的电池装置如图所示，该电池用空气中的氧气作为氧化剂，KOH溶液作为电解质溶液。下列关于该电池的叙述正确的是
A．N2H4的结构式为：
B．a极的反应式：
C．b极发生氧化反应
D．放电时，电流从a极经过负载流向b极
二、填空题
11．(1)标准生成热指的是在某温度下，由处于标准状态的各种元素的最稳定的单质生成标准状态下 1ml 某纯物质的热效应，单位常用 kJ/ml表示，已知在 25℃的条件下：
①Ag2O(s)+2HCl(g)═2AgCl(s)+H2O(l)△H=-324.4 kJ/ml
②2Ag(s)+ O2(g)═Ag2O(s)△H=-30.56kJ/ml
③ H2(g)+ Cl2(g)═HCl(g)△H=-92.21 kJ/ml
④H2(g)+ O2(g)═H2O(l)△H=-285.6 kJ/ml
则25℃时氯化银的标准生成热为 kJ/ml；
(2)实验测得 64g 甲醇[CH3OH(l)]在氧气中充分燃烧生成 CO2气体和液态水时放出 1452.8kJ 的热量，则表示甲醇燃烧热的热化学方程式 ；
(3)以甲烷、氧气为原料，KOH 为电解质，构成燃料电池，写出其负极的电极反应式： ；
(4)电解法制取有广泛用途的 Na2FeO4，工作原理如下图所示。
已知：Na2FeO4只在强碱性条件下稳定。
①Na2FeO4能够净水的主要原因是 。
②阳极电极反应式 ；
③为使电解能较持久进行，应选用 离子交换膜(填“阴”或“阳”)。
12．利用细菌处理有机废水产生的电能可以进行脱硫，从而达到废物利用同时有利于环境保护。脱硫原理：利用羟基自由化基(·OH，氧元素为-1价)将燃煤中的含硫物质(主要是)氧化除去，其装置示意图如图所示。
(1)a为 极，电极反应式为 。
(2)X为 (填“阳离子”或“阴离子”)交换膜。
(3)利用羟基自由基除去煤中的反应的离子方程式： 。理论上处理12.0g ，b极消耗标况下空气(氧气占空气体积分数21%)约为 L。
(4)利用上述装置对某含的煤样品进行电解脱硫，测得一定时间内随溶液起始pH的改变脱硫率(溶于水中的硫元素质量占煤样中硫元素总质量的百分比)的变化如图所示。pH大于1.5后脱硫率下降的可能原因有：
①随着pH的升高，反应物的氧化性或还原性降低；
② 。
13．人们应用原电池原理制作了多种电池以满足不同的需要。在现代生活、生产和科学技术发展中，电池发挥着越来越重要的作用。请根据题中提供的信息，回答下列问题：
(1)将纯铁片和纯铜片按图甲、乙方式插入100mL相同浓度的稀硫酸中一段时间，回答下列问题：
①下列说法正确的是 。
A．甲、乙均为化学能转变为电能的装置
B．甲、乙中铜片上均没有明显现象
C．甲、乙中铁片质量均减少
D．甲、乙两烧杯中均减小
②在相同时间内，两烧杯中产生气泡的速度：甲 乙(填“>”、“<”或“=”、“无法判断”)。
③请写出甲、乙中构成原电池的正极电极反应式： 。电池工作时，溶液中向 极(填“铜极”或“铁极”)移动。当构成原电池的溶液质量增重27g时，电极上转移电子数目为 。
④若将甲中的稀硫酸换为浓硝酸，则电池总反应的离子方程式为 。
(2)燃料电池是目前电池研究的热点之一，某课外小组自制的氢氧燃料电池如图所示，a、b均为惰性电极。
①正极是 (填“a”或“b”)，a极发生的电极反应式是 。
②将上图改成甲烷，电解质溶液改成溶液。通甲烷电极反应式为 。
(3)用燃料电池做电源，用惰性电极电解饱和食盐水，电解总反应方程式为 。
14．二次电池的比能量高、工作温度宽，性能优异，广泛用于军事和空间领域。
(1)质量比容量是指消耗单位质量的电池所释放的电量，用来衡量电池的优劣。比较、、分别作为电极时，质量比容量由大到小的顺序为： 。
通过如下过程制备。
(2)过程Ⅱ产生的离子方程式是 。
(3)过程Ⅱ，将溶液加到溶液中，研究二者不同物质的量之比与产品纯度的关系(用测定铜元素的百分含量来表征产品的纯度)，结果如图1所示。
已知：中铜元素的百分含量为57.7%。二者比值为时，产品中可能含有的杂质是 。
(4)二次电池以含的有机溶液为电解质溶液，其工作原理为：。装置示意图如图2所示。放电时，正极的电极反应式是 。
(5)依据氧化还原反应：设计的原电池如图所示。电极的材料是 ，电解质溶液是 ；盐桥中，流向 烧杯(填“左边”、“右边”)。
(6)利用原电池原理可将和转化为无污染物质，其装置原理图如图丙所示，则负极反应式为 。
15．在如图所示装置中，试管A、B中的电极为多孔的惰性电极；C、D为两个铂夹，夹在被溶液浸湿的滤纸条上，滤纸条的中部滴有液滴；电源有a、b两极。若在A、B中充满溶液后倒立于盛有溶液的水槽中，断开，闭合、，通直流电，实验现象如图所示，则：
(1)标出电源的正、负极：a为 极，b为 极。
(2)在湿的滤纸条中部的液滴处有什么现象发生 ？
(3)写出电极反应式：A中 ，B中 。
(4)电解一段时间后，A、B中均有气体包围电极。此时切断、，闭合，检流计的指针是否移动？ (填“是”或“否”)，原因是 。
16．肼-空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%～30%的KOH溶液。肼-空气燃料电池放电时：正极的电极反应式： ，负极的电极反应式： 。
17．2021年我国自主研发的神舟十三号载人飞船成功进入太空，其轨道舱和推进舱使用太阳能电池阵——镍镉蓄电池组系统，返回舱使用的是银锌蓄电池组。
(1)飞船在光照区运行时，太阳能电池帆板将 能转化为 能。除供给飞船使用放电，多余部分用镍镉蓄电池储存起来，其工作原理为Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2。下列有关镍镉电池的说法正确的是 。
A．放电时负极反应式为Cd+2OH--2e-=Cd(OH)2
B．放电时电子由镍电极经导线流向镉电极
C．充电时阳极反应式为Ni(OH)2+OH--2e-=NiOOH+H2O
D．充电时电解质溶液中的OH-移向镉电极
(2)返回舱使用的是银锌蓄电池组，其工作原理为：Zn+Ag2O+H2O2Ag+Zn(OH)2。
①其负极的电极材料为 ，负极反应类型为 。
②在电池使用的过程中，电解质溶液中KOH的物质的量浓度 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
③当电池工作时通过电路对外提供了1ml电子，则正极质量减轻 g。
18．SO2一空气燃料电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合，某实验小组用该燃料电池作电源探究氯碱工业和粗铜精炼的原理，装置示意图如图：
(1)b极的电极反应式为 ；Fe电极为 极，其电极反应式为 。
(2)甲装置每消耗32gSO2，溶液中通过质子交换膜的n(H+)为 ml，如果粗铜中含有锌、银等杂质，丙装置中c(Cu2+) (填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节(电)能30%以上。该工艺的相关物质运输与转化关系如图所示(电极未标出)。
装置A发生反应的化学方程式为 ；NaOH溶液的质量分数为a%、b%、c%，由大到小的顺序为 。
19．氯及其化合物用途广泛，其中NaCl和HCl是两种重要的含氯化合物。
（1）NaCl的电子式为 ，HCl的电子式 。
（2）工业上生产氯气的方法是电解饱和食盐水，写出该反应的化学方程式： ，电解时氯气在 极得到，可用 来检验其存在。
（3）实验室制备氯化氢气体的化学方程式为 。
（4）如图为H2和Cl2燃烧的反应能量变化示意图，请根据此图写出该反应的热化学方程式： 。
20．原电池的形成条件
①两个 不同的电极。
②电解质溶液。
③电极、导线和电解质溶液形成 。
④自发进行的氧化还原反应。
三、实验探究题
21．汽车尾气中含有CO、氮的氧化物(NOx)等有毒气体。工业上可采用催化转换装置利用氨气将NOx还原为无毒的氮气。回答下列问题：
I.氨气的制备
(1)上图中的A和B都可做为制备氨气的发生装置，任写出用A或B装置制氨气时反应的化学方程式： 。
(2)装置F的名称为 。
(3)欲收集一瓶干燥的氨气，选择上图中的装置，其连接顺序为：发生装置→ (按气流方向，用小写字母表示，部分装置可重复使用)。
II.氨气性质的检验和氨气与NOx的催化转换
(4)用下图所示装置检验氨气的性质，反应一段时间后，H中溶液变成蓝色的原因为 ，装置I中可能反应的离子方程式为 。
(5)NH3与NO2在催化剂作用下发生反应生成一种无污染的气体，则该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。
III.汽车尾气中NOx含量的测定
(6)通过下图装置可监测氮氧化物的含量，NiO电极的电极反应式为 。
22．氯气及等含氯化合物是高效的消毒剂。
I.探究工业制取的反应原理：某同学用如图所示装置进行实验。接通电源，当观察到石墨电极与滤纸接触的区域有细小的气泡产生时，停止通电。将湿润的淀粉碘化钾试纸分别放在a、b处滤纸上，观察颜色变化。
(1)在上述实验中可观察到 (填“a”或者“b”)处试纸呈蓝色。
(2)实验结束后，将滤纸对折，使a、b处充分接触，可将残余的进一步处理。此时发生反应的离子方程式为 。
II、.实验室制取产品：二氧化氯()是一种有刺激性气味的黄绿色气体，沸点为，受热易分解。某实验小组利用下图所示装置，制取并将转化为产品。
(3)装置A中每有参加反应，理论上可生成的物质的量为 。
(4)装置C试管中发生反应的化学方程式为 ，其中作 (填“氧化剂”或“还原剂”)，使用冰水浴的原因是 。
III.测定产品中质量分数：称取产品配成溶液；取所配溶液，加入足量溶液和稀，发生反应(未配平)；生成的与溶液恰好完全反应，发生反应。
(5)求产品中的质量分数(产品中的杂质不与、发生反应，写出计算过程)。 。
23．为验证不同化合价铁的氧化还原能力，利用下列电池装置进行实验。
回答下列问题：
(1)由FeSO4·7H2O固体配制0.10ml/LFeSO4溶液，需要的仪器有药匙、玻璃棒、 (从下列图中选择，写出名称)。
(2)电池装置中，盐桥连接两电极电解质溶液。盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应，并且电迁移率(u∞)应尽可能地相近。根据下表数据，盐桥中应选择 作为电解质。
(3)电流表显示电子由铁电极流向石墨电极。可知，盐桥中的阳离子进入 电极溶液中；
(4)电池反应一段时间后，测得铁电极溶液中c(Fe2+)增加了0.02ml/L。石墨电极上未见Fe析出。可知，石墨电极溶液中c(Fe2+)= 。
(5)根据(3)、(4)实验结果，可知石墨电极的电极反应式为 ，铁电极的电极反应式为 。因此，验证了Fe2+氧化性小于 、还原性小于 。
阳离子
u∞×108(m2•s-1•V-1)
阴离子
u∞×108(m2•s-1•V-1)
Li+
4.07
HCO
4.61
Na+
5.19
NO
7.40
Ca2+
6.59
Cl-
7.91
K+
7.62
SO
8.27
参考答案：
1．B
【详解】A．过程Ⅰ得到，若用原电池来实现，原电池为正、负极，正极上电极反应式为，错误；
B．根据流程可知，过程Ⅱ是由和水反应生成氨气和W，根据质量守恒可推出W为LiOH，反应为，正确；
C．过程Ⅲ中应该是氢氧化锂转变为锂、氧气和水，应该是电解，LiOH生成金属Li发生还原反应，在阴极发生反应，金属锂可用作阴极材料，错误；
D．过程Ⅲ涉及电解池的阳极电极反应：，错误；
故选：B。
2．A
【详解】A．工业上冶炼铁是在炼铁高炉中进行的，故A错误；
B．工业上以石灰石和粘土为主要原料，经粉碎、配料、磨细制成生料，投入水泥回转窑中煅烧成熟料，加入适量石膏（有时还掺加混合材料或外加剂）磨细而成，故B正确。
C．工业生产硝酸设备中安装热交换器，可转移能量给反应物预热，充分利用能量，故C正确；
D．工业上利用电解方法精炼铜，故要在电解装置中进行，故D正确。
故选A。
3．A
【分析】乙装置中加入滴有酚酞的氯化钠溶液，极附近溶液先变红，说明极为阴极，则为阳极，甲中为负极，发生氧化反应，为正极，发生还原反应，以此分析；
【详解】A．乙装置中加入滴有酚酞的氯化钠溶液，极附近溶液先变红，说明极为阴极，则为阳极，甲中为负极，发生氧化反应，为正极，发生还原反应，A项正确；
B．甲装置为原电池装置，工作时向负极()移动，B项错误；
C．电子流向为电极，C项错误；
D．电解氯化钠溶液的化学方程式为，生成的氯气刚好与NaOH反应，化学方程式为，由方程式可知，每转移0.2ml生成0.1ml，0.1ml 与反应生成0.1ml(即7.45g)，D项错误；
故答案为：A。
4．B
【详解】A．在用铁、石墨和硫酸组成的原电池装置中，铁的活泼性大于石墨的活泼性，所以铁片作负极，石墨作正极，故A错误；
B．铁片作负极，负极上铁失电子发生氧化反应，即Fe-2e-=Fe2+，故B正确；
C．石墨作正极，氢离子移向正极石墨上得电子发生还原反应，故C错误；
D．电子从负极沿导线流向正极，即从铁流向石墨，故D错误；
故选B。
【点晴】把握原电池的组成以及工作原理，在用铁、石墨和硫酸组成的原电池装置中，铁的活泼性大于石墨的活泼性，所以铁片作负极，负极上铁失电子发生氧化反应，石墨作正极，正极上氢离子得电子发生还原反应，电子从负极沿导线流向正极。
5．D
【分析】由图可知，左侧为阴极，水中氢离子放电发生还原反应生成氢气；右侧为阳极，水中氢氧根离子放电发生氧化反应生成氧气。
【详解】A．电解池中阳离子向阴极移动、阴离子向阳极移动，故交换膜A为阳离子交换膜，钠离子进入左侧得到浓氢氧化钠溶液；B为阴离子交换膜，R2-进入右侧得到浓RH2溶液，A正确；
B．装置工作一段时间后，R2-进入右侧得到浓RH2溶液，故阳极区可能生成氨基酸内盐类的结晶，B正确；
C．由分析可知，阴极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，钠离子进入左侧得到浓氢氧化钠溶液，C正确；
D．没有标况，不能计算消耗气体体积的多少，D错误；
故选D。
6．B
【详解】A．漂白粉溶液吸收少量的二氧化硫气体的方程式应为，A错误；
B．FeS具有还原性，具有氧化性，铁被氧化为＋3价，铬被还原为＋3价，弱碱性条件下分别生成对应的氢氧化物，离子方程式为，B正确；
C．硝酸具有强氧化性，可以将氧化为S单质，自身根据其浓度大小还原为NO或，反应的离子方程式为(浓)或(稀)，C错误；
D．用惰性电极电解溶液，阳极反应为，阴极反应为，总反应的离子方程式为，D错误；
故选B。
7．D
【分析】由放电时的总反应为，Li元素化合价升高，则a极为负极，电极反应式为Li-e-=Li+，b极为正极，N元素化合价降低，电极反应式为：；
【详解】A．分析可知，a极为负极，b极为正极，电流从正极流向负极，即外电路电流的方向：b极→电流表→a极，故A正确；
B．b极为正极，N元素化合价降低，发生还原反应，电极反应式为：，故B正确；
C．电解质中阳离子移向正极，则电解液中向b极附近迁移，故C正确；
D．a极为负极，电极反应式为Li-e-=Li+，当外电路通过1ml时，有1ml Li+移向b极，质量为m=nM=1ml×7g/ml=7g，b极生成Li2O，则b极增加的质量还包含O元素质量，则b极质量增加大于7g，故D错误；
故选：D。
8．B
【分析】新型水介质电池，该电池可将转化为HCOOH，二氧化碳发生还原反应，为正极，则锌为负极；
【详解】A．由分析可知，锌为负极，A错误；
B．发生还原反应为原电池的正极，B正确；
C．原电池中电子由负极流向正极，C错误；
D．原电池是化学能转化为电能的装置，D错误；
故选B。
9．B
【分析】溶液中的主要离子是Cu2+、、Na+、Cl-、H+、OH-，其放电顺序为Cu2+>H+>Na+，Cl->OH->，当用惰性电极对该溶液进行电解的时候，又已知物质的量浓度相同、体积比为1∶3的CuSO4和NaCl，即可判断哪些反应有在发生。
【详解】①没有发生，阴离子中首先放电的是氯离子，由已知铜离子和氯离子的物质的量之比为1：3，根据方程式②可知，铜离子不足，氯离子有剩余，即铜离子已反应完，不会再和氢氧根离子一起放电。
②一定发生，根据放电顺序，氯离子和铜离子首先放电；
③可能发生，根据方程式②可知，氯离子过量，过量的氯离子和溶液中的氢离子一起放电；
④可能有发生，当铜离子、氯离子都反应完之后，就是氢离子和氢氧根离子放电，即电解的是水；
所以可能发生的反应有②③④，故选B。
10．B
【分析】该燃料电池中，负极上燃料失电子发生氧化反应，电极反应式为：N2H4+4OH--4e-=N2↑+4H2O，正极上电池总反应为：N2H4+O2=N2↑+2H2O，结合离子的移动方向、电流的方向分析解答。
【详解】A．根据N原子的成键特点，N2H4的结构式为：，故A错误；
B．由分析可知a为负极，电极反应式为，故B正确；
C．b为正极，发生还原反应，故C错误；
D．放电时，电流由正极流向负极，即从b极经过负载流向a极，故D错误；
答案选B。
11． -126.89 CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-726.4kJ/ml CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O Na2FeO4具有强氧化性，能够杀菌消毒，在杀菌消毒的过程中被还原为+3价的铁，水解生成具有强吸附性的氢氧化铁胶体，能够吸附水中杂质 Fe-6e-+8OH-═FeO42-+4H2O 阴
【分析】(1)依据标准生成热指的是在某温度下，由处于标准状态的各种元素的最稳定的单质生成标准状态下1ml某纯物质的热效应，结合热化学方程式和盖斯定律计算分析得到；
(2)依据题干条件计算1m甲醇燃烧放出的热量，依据热化学方程式的书写方法写出甲醇燃烧热的热化学方程式；
(3)原电池中负极上燃料失电子，碱性条件下，CH4反应生成碳酸根离子；
(4)①Na2FeO4中的铁元素为+6价，具有强氧化性，在杀菌消毒的过程中被还原为+3价的铁，能够水解生成氢氧化铁胶体，据此分析解答；②金属铁是阳极，该电极上金属铁发生失电子的氧化反应，在碱性条件下生成FeO42-；③Na2FeO4 只在强碱性条件下稳定，电解过程中OH-向阳极移动，据此分析判断。
【详解】(1)①Ag2O(s)+2HCl(g)═2AgCl(s)+H2O(l)△H=-324.4 kJ/ml，②2Ag(s)+ O2(g)═Ag2O(s) △H=-30.56kJ/ml，③ H2(g)+ Cl2(g)═HCl(g) △H=-92.21 kJ/ml，④H2(g)+ O2(g)═H2O(l) △H=-285.6 kJ/ml，根据盖斯定律：将①+②+③×2-④得到：2Ag(s)+Cl2(s)=2AgCl(s) △H=-253.78kJ/ml，所以氯化银的标准生成热为 ×(-253.78kJ/ml)=-126.89 kJ/ml，故答案为-126.89；
(2)64g液态甲醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳和液态水时，放出1452.8kJ的热量，则32g液态甲醇燃烧生成二氧化碳和液态水放热 ×1452.8kJ=726.4kJ，反应的热化学方程式为：CH3OH(l)+ O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-726.4kJ/ml，故答案为CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-726.4kJ/ml；
(3)原电池放电时，负极上甲烷失电子被氧化，电极反应式为：CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O，故答案为CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O；
(4)①Na2FeO4中的铁元素为+6价，具有强氧化性，能够杀菌消毒，在杀菌消毒的过程中被还原为+3价的铁，水解生成具有强吸附性的氢氧化铁胶体，能够吸附水中的细微悬浮物形成沉淀，所以是一种“绿色、环保、高效”净水剂，故答案为Na2FeO4具有强氧化性，能够杀菌消毒，在杀菌消毒的过程中被还原为+3价的铁，水解生成具有强吸附性的氢氧化铁胶体，能够吸附水中杂质；
②根据图示，金属铁是阳极，该电极上金属铁发生失电子的氧化反应，即Fe-6e-+8OH-═FeO42-+4H2O，故答案为Fe-6e-+8OH-═FeO42-+4H2O；
③Na2FeO4 只在强碱性条件下稳定，电解过程中OH-向阳极移动，则应选择阴离子交换膜，故答案为阴。
12．(1) 负
(2)阴离子
(3) 40
(4)pH升高，促进Fe3+水解生成Fe(OH)3，覆盖在煤浆表面，阻止反应进行
【解析】(1)
利用细菌处理有机废水产生的电能，为原电池，a极上CH3COO-失电子产生CO2，为负极，电极反应式为；
(2)
a为负极，电极附近产生大量H+，海水中的阴离子定向移动到负极，则X为阴离子交换膜；
(3)
利用羟基自由基除去煤中，生成硫酸和硫酸铁，反应的离子方程式为；
理论上处理12.0g ，根据反应，转移的电子数为，b极消耗标况下空气(氧气占空气体积分数21%)约为；
(4)
如图信息可知，pH大于1.5后脱硫率下降的可能原因有：①随着pH的升高，反应物的氧化性或还原性降低；；②pH升高，促进Fe3+水解生成Fe(OH)3，覆盖在煤浆表面，阻止反应进行。
13．(1) CD > 铜极 NA (或6.02×1023)
(2) b
(3)
【详解】（1）①A．乙不能形成闭合电路，乙没有构成原电池，不能将化学能转变为电能，故A错误；
B．甲构成原电池，铜是正极，发生反应2H++2e-=H2↑，甲中铜片有气泡放出，故B错误；
C．甲、乙中铁片均失电子生成Fe2+，铁片溶解，质量均减少，故C正确；
D．甲、乙两烧杯中都有氢气放出，均减小，故D正确；
选CD。
②甲构成原电池，乙没有构成原电池，在相同时间内，两烧杯中产生气泡的速度：甲>乙。
③甲构成原电池，铜是正极，正极发生反应2H++2e-=H2↑。电池工作时，阳离子移向正极，溶液中向铜极移动。根据总反应Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，1mlFe参加反应，溶液质量增加54g，当构成原电池的溶液质量增重27g时，0.5mlFe参加反应，电极上转移电子数目为NA。
④若将甲中的稀硫酸换为浓硝酸，铁钝化，铜和硝酸反应，铜是负极，则电池总反应的离子方程式为。
（2）①氢气失电子发生氧化反应，氧气得电子发生还原反应，所以正极是b，a极氢气失电子生成水，发生的电极反应式是。
②将上图改成甲烷，电解质溶液改成溶液。通甲烷电极，甲烷失电子生成二氧化碳和氢离子，电极反应式为。
（3）用燃料电池做电源，用惰性电极电解饱和食盐水生成氢气、氯气、氢氧化钠，电解总反应方程式为。
14．(1)
(2)
(3)
(4)
(5) 左边
(6)
【详解】（1）质量比容量是指消耗单位质量的电池所释放的电量，、、分别作为电极时，质量比容量分别是、、，则由大到小的顺序为：。
（2）过程Ⅱ硫酸铜溶液与碳酸钠溶液产生，离子方程式是：。
（3）与物质的量比值为时，从图中可知，产品铜元素的百分含量是63.8%，多于中铜元素的百分含量57.7%，而的铜元素的百分含量>57.7%，的铜元素的百分含量<57.7%，故产品中可能含有的杂质是。
（4）二次电池以含的有机溶液为电解质溶液，其工作原理为：。装置示意图如图2所示，放电时，正极是氧化铜得电子后与Li+结合，电极反应式是：。
（5）依据氧化还原反应：设计的双池原电池，电极X应失去电子生成铜离子，材料是；电解质溶液中的阳离子得电子生成银单质，溶液是；盐桥中，阴离子朝失电子一极流动，故流向左边的负极区。
（6）利用原电池原理可将和转化为无污染物质，结合装置原理图可知，负极是氨气失电子生成无污染的氮气，后与电解质溶液中的氢氧根离子结合，电极反应式为：。
15．(1) 负极 正极
(2)紫色向D方向移动，两极有气体产生
(3)
(4) 是 构成了氢氧燃料电池
【分析】切断K1，合闭K2、K3通直流电，电极A、B及氢氧化钾溶液构成电解池，根据离子的放电顺序，溶液中氢离子、氢氧根离子放电，分别生成氢气和氧气，氢气和氧气的体积比为2：1，通过图象知，B极上气体体积是A极上气体体积的2倍，所以B极上得氢气，A极上得到氧气，所以B极是阴极，A极是阳极；浸有硫酸钠的滤纸和电极C、D与电源也构成了电解池，因为a是负极，b是正极，所以C是阴极，D是阳极，据此分析。
【详解】（1）结合分析可知a是负极，b是正极
（2）电解质溶液中的阳离子钾离子向阴极移动，阴离子高锰酸根离子向阳极移动，所以D极呈紫色；电解质溶液中氢离子和氢氧根离子放电，所以在两极上都得到气体，故答案为紫色向D方向移动，两极有气体产生
（3）结合分析和电解池的原理可知，水在B极放电得到氢气，氢氧根A极放电得到氧气，故电极方程式A极为，B极为
（4）切断K2、K3，合闭K1，电解一段时间后，A、B中均有气体包围电极．此装置构成氢氧燃料原电池，所以有电流通过，电流表的指针移动，故答案为是，因为构成氢氧燃料电池。
16． O2＋4e-＋2H2O=4OH- N2H4＋4OH--4e-=4H2O＋N2↑
【详解】氧气在正极得电子发生还原反应，且为碱性环境，所以正极的电极反应式为O2＋4e-＋2H2O=4OH-；燃料在负极失去电子发生氧化反应，负极上燃料肼失电子和氢氧根离子反应生成水和氮气，所以负极的电极反应式为N2H4＋4OH--4e-=4H2O＋N2↑，故答案为O2＋4e-＋2H2O=4OH-；N2H4＋4OH--4e-=4H2O＋N2↑。
17．(1) 太阳 化学 AC
(2) Zn 氧化 增大 8
【分析】镍镉电池放电时，Cd发生失电子的氧化反应生成Cd(OH)2，则Cd作负极，负极反应为Cd-2e-+2OH-= Cd(OH)2，NiOOH发生得电子的还原反应生成Ni(OH)2，作正极，正极反应为NiOOH+e-+H2O═Ni(OH)2+OH-，放电时溶液中阴离子向负极移动；充电时为电解池，阴阳极反应与负正极反应相反，阳极反应为Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2O，阴极反应为Cd(OH)2+2e-═Cd+2OH-，据此分析解答。
【详解】（1）结合题目信息中物质的变化分析可知，当飞船进入光照区时，太阳能电池将太阳能转化为电能，为镍镉电池充电，将电能转化为化学能储存；
A．放电时该装置是原电池，负极上Cd失电子生成Cd(OH)2，负极反应式为Cd-2e-+2OH-= Cd(OH)2，A正确；
B．放电时电子由负极镉电极经导线流向正极镍电极，B错误；
C．充电时该装置是电解池．阳极上Ni(OH)2失电子生成NiOOH，阳极反应为Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2O，C正确；
D．镍镉电池放电时Cd作负极，NiOOH作正极，充电时Cd作阴极，NiOOH作阳极，则充电时电解质溶液中的OH-移向NiOOH电极，D错误；
故答案为：太阳；化学；AC；
（2）①银锌碱性蓄电池，放电过程Zn作为负极，发生失电子的氧化反应生成Zn(OH)2，负极反应为Zn-2e-+2OH-= Zn(OH)2，Ag2O作为正极，发生得电子的还原反应生成Ag，正极反应为Ag2O+2e-+ H2O =2Ag+2OH-；
②在电池使用的过程中，根据上述正负极电极反应式和总反应可知，电解质溶液中KOH的物质的量不变，但是反应消耗水，所以KOH的物质的量浓度增大；
③根据正极反应式Ag2O+2e-+ H2O =2Ag+2OH-，可得每转移2ml电子，则正极减少1ml氧原子的质量，即转移2ml电子减轻16g，所以当电池工作时通过电路对外提供了1ml电子，则正极质量减轻8g；
故答案为：Zn；氧化；增大；8。
18．(1) 4H++O2+4e-=2H2O 阴 2H2O+2e-=H2↑+2OH-
(2) 1 减小
(3) 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ b%＞a%＞c%
【分析】甲装置为燃料电池，通入SO2的一极为负极，电极反应为；通入的一极为正极，电极反应为；乙装置为电解池，电解饱和食盐水C为阳极，电极反应为；Fe为阴极,电极反应为；丙装置为电解池，电解精炼铜，粗铜为阳极，电极反应为；精铜为阴极，电极反应为。
【详解】（1）根据分析可知，b极的电极反应式为4H++O2+4e-=2H2O；
②根据分析可知，Fe为阴极；
③电极反应式为；
（2）甲装置为燃料电池的总反应为，，，则；
因为粗铜中的锌等物质活动性比Cu强的杂质金属优先失去电子，而得到电子的只有Cu2+，所以丙装置反应一段时间，硫酸铜浓度会减小；
（3）①电解饱和食盐水时，阳极上放电生成氯气，阴极上放电，同时溶液生成氢氧化钠，所以电解池的总反应为；
③燃料电池中的离子膜只允许阳离子通过，燃料电池中正极反应为，所以反应后氢氧化钠的浓度升高，即b%>a%，负极反应为，消耗氢氧根离子，所以a%>c%，故有b%>a%>c%。
19． 阳 湿润的淀粉碘化钾试纸 H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH= -184.6kJ/ml
【分析】（1）NaCl是离子化合物，HCl是共价化合物，根据电子式的书写规则进行书写；
（2）工业上电解饱和食盐水时，阳极上是氯离子失电子的氧化反应，电极反应式为：2Cl--2e-=Cl2，氯气遇湿润的淀粉碘化钾变蓝，可用其检验氯气，在阴极上是水电离的氢离子发生得电子的还原反应，电极反应式为：2H2O+2e-=H2+2OH-；
（3）实验室由浓硫酸与氯化钠固体共热制备氯化氢气体；
（4）由图可知1ml H2气体和1ml Cl2气体的总能量比2ml HCl气体的能量高184.6kJ，该反应为放热反应，据此解答。
【详解】（1）NaCl是离子化合物，其电子式为，HCl是共价化合物，其电子式；
（2）工业上电解饱和食盐水时，阳极上是氯离子失电子的氧化反应，电极反应式为：2Cl--2e-=Cl2，氯气遇湿润的淀粉碘化钾变蓝，可用其检验氯气，在阴极上是水电离的氢离子发生得电子的还原反应，电极反应式为：2H2O+2e-=H2+2OH-，则该反应总的化学方程式为：，电解时氯气在阳极得到，可用湿润的淀粉碘化钾试纸来检验其存在；
（3）实验室由浓硫酸与氯化钠固体共热制备氯化氢气体，反应的化学方程式为；
（4）由图可知1ml H2气体和1ml Cl2气体的总能量比2ml HCl气体的能量高184.6kJ，该反应为放热反应，则该反应的热化学方程式为：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH= -184.6kJ/ml。
【点睛】电解池中阴阳极放电顺序的判断方法：
（1）阴极：阴极上放电的总是溶液中的阳离子，与电极材料无关。金属活动性顺序表中越排在后面的，其离子的氧化性越强，越易得到电子(注意Fe3+在Cu2+后面)而放电，其放电顺序为：K+Ca2+Na+Al3+(水中）H+ Zn2+ Fe2+ Sn4+ Pb2+ H+Cu2+ Fe3+ Ag+。
（2）阳极：若为活性电极做阳极，则活性电极首先失电子，发生氧化反应；若为惰性电极做阳极，则仅是溶液中的阴离子放电，其常见的放电顺序为：F- 含氧酸根离子OH-Cl-Br-I-S2-。
如本题中第（2）问，工业上生产氯气的方法是电解饱和食盐水，溶液中的阳离子有H+和Na+，阴极上H+优先放电，得电子得到氢气，氢离子来自水，则同时生成氢氧化钠，阴极电极反应式为：2H2O+2e-=H2+2OH-；溶液中的阴离子有Cl-和OH-，阳极上Cl-优先放电，失电子得到氯气，电极反应式为：2Cl--2e-=Cl2，氯气遇湿润的淀粉碘化钾变蓝，可用其检验氯气，总反应方程式由阴阳极电极反应式相加和即可。
20． 活动性 闭合回路
【详解】原电池的形成条件：
①两个活动性不同的电极。
②电解质溶液。
③电极、导线和电解质溶液形成闭合回路。
④自发进行的氧化还原反应。
21．(1)或
(2)(球形)干燥管
(3)ihfeihg
(4) 氨气催化氧化生成NO，NO被氧气氧化为NO2，NO2溶于水生成HNO3，HNO3与Cu反应生成硝酸铜，溶液变蓝色 (或)
(5)3∶4
(6)
【分析】Ⅰ.制备氨气可以用加热氨水或加热氯化铵和氢氧化钙混合物的方法制备，制备氨气后，干燥氨气，收集氨气，再干燥防止水进入集气瓶，最后尾气吸收。
Ⅱ.通过H中溶液变为蓝色，证明氨气被氧气氧化了，检验了氨气的还原性。
【详解】（1）A和B都可做为制备氨气的发生装置，A为有液体参加反应的装置，B为固体参加反应的装置，反应方程式分别为或。
（2）装置F为常用干燥装置，(球形)干燥管。
（3）连接顺序时，先进行干燥，收集时注意氨气的密度比空气的小，要短管进长管出，在进行尾气处理时注意防倒吸，尾气处理装置前加干燥装置防止水进入集气瓶，故正确的连接顺序为ihfeihg。
（4）氨气催化氧化生成NO，NO被氧气氧化为NO2，NO2溶于水生成HNO3，HNO3与Cu反应生成硝酸铜，溶液变蓝色。装置I中用酸性高锰酸钾溶液吸收尾气，尾气中可能含有NO、NO2，故反应的离子方程式为(或)。
（5）NH3与NO2在催化剂作用下发生反应：，氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶4。
（6）移向NiO电极，故NiO为负极，电极反应式为。
22．(1)a
(2)
(3)2ml
(4) 2ClO2 + H2O2 +2NaOH=2+2H2O+O2 ↑ 还原剂 受热易分解，故在冷水浴中反应
(5)76.02%
【详解】（1）电解饱和食盐水，阳极的电极反应为：，a产生Cl2，Cl2将湿润的淀粉碘化钾试纸上的I-氧化为I2，试纸变蓝；
（2）阴极反应为：，实验结束后，将滤纸对折，使a、b处充分接触，Cl2与OH-反应，可将残余的进一步处理。此时发生反应的离子方程式为；
（3）装置A 中产生ClO2，B为安全瓶防倒吸，ClO2通入C中与NaOH和H2O2反应生成，受热易分解，故在冷水浴中反应，用NaOH吸收尾气；装置A 中产生ClO2的反应是氯酸钠、亚硫酸钠和浓硫酸反应生成硫酸钠、二氧化氯和水，化学方程式为：2NaClO3 +Na2SO3 +H2SO4 =2ClO2 ↑+2Na2SO4 +H 2O；根据方程式可知每有参加反应，理论上可生成的物质的量为2ml；
（4）根据分析可知装置C试管中发生反应是ClO2与NaOH和H2O2反应生成，化学方程式为2ClO2 + H2O2 +2NaOH=2+2H2O+O2 ↑；根据方程式可知H2O2中O元素化合价由-1变为0价，故作还原剂；受热易分解，故在冷水浴中反应；
（5）配平方程式为，称取产品配成溶液；取所配溶液进行测定，根据反应方程式可得出反应关系为：，的物质的量为：，产品中的质量分数为。
23． 烧杯、量筒、托盘天平 KCl 石墨 0.09ml•L-1 2Fe3++2e-=2Fe2+ Fe-2e-=Fe2+ Fe3+ Fe
【详解】(1)溶液配置根据配制过程：计算、称量、溶解、转移、洗涤、定容步骤进行判断所需仪器为：烧杯、量筒、托盘天平；
(2)根据题目盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应，并且电迁移率(u∞)应尽可能地相近进行判断，溶液中含有三价铁和二价铁会与碳酸氢根和硝酸根离子可能发生反应，电迁移率相近故只能选KCl；
(3)根据盐桥中微粒的作用是平衡两电解质溶液的电荷。石墨电极得电子，故阳离子进入石墨电极溶液中；
(4)根据总反应方程式，设溶液体积为1L进行计算：，依据电子守恒得右侧石墨电极二价铁离子浓度增大0.4ml/L，故变为0.9 ml/L；
(5)根据实验过程中电子移动，电解质溶液中微粒得失电子进行判断。石墨电极的电极反应式为：，铁电极的电极反应式为：，验证了Fe2+氧化性小于Fe3+、还原性小于Fe；
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