第四章 化学反应与电能 课后测试 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

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第四章 化学反应与电能 课后测试 一、单选题1．下列设备工作时，将化学能转化为电能的是（　　）A．A B．B C．C D．D2．下列发电站在发电过程中实现化学能转化为电能的是（　　）A．A B．B C．C D．D3．下列关于铜、锌和稀硫酸组成的原电池的说法正确的是（　　）A．铜的表面没有气泡产生B．电子从溶液中由锌向铜定向移动C．该原电池利用电能使锌与硫酸发生反应D．该原电池工作一段时间后，溶液中c(H+)减小4．化学与生产、生活密切相关。下列有关说法正确的是（　　）A．我国率先研制了预防新冠病毒的灭活疫苗，灭活疫苗利用了蛋白质变性原理B．神舟载人飞船搭载的太阳能电池板的核心材料是二氧化硅C．我国古代精美金属器皿表面使用了鎏金工艺，利用的是电镀原理D．石墨烯片常用于保暖材料，石墨烯和碳纳米管互为同分异构体5．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6．劳动创造美好生活。下列关于劳动项目与所涉及的化学知识不相符的是A．A B．B C．C D．D7．我国科学家研发了一种新型液硫二次电池，其工作原理如图所示。下列说法错误是（　　） A．放电时，电池左侧为负极，发生氧化反应B．充电时，电解质溶液中K+经交换膜向右侧移动C．放电时，电池右侧的电极反应为I3-+2e-=3S2-+I3-D．充电时，电池的总反应为S22-+3I- 2S2-+I3-8．纽扣电池可作计算器、电子表等的电源。有一种纽扣电池，其电极分别为Zn和Ag2O，用KOH溶液作电解质溶液，电池的总反应为Zn+Ag2O=2Ag+ZnO。关于该电池下列叙述不正确的是（　　） A．正极的电极反应为Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-B．Zn极发生氧化反应，Ag2O极发生还原反应C．使用时电子由Zn极经外电路流向Ag2O极，Zn是负极D．使用时溶液中电流的方向是由Ag2O极流向Zn极9．Ph表示苯基，三苯基胺(Ph3N)在一定条件下可失去一个电子形成Ph3N+。一种铝胺电池工作原理示意图如下。下列说法错误的是（　　）A．放电时电子由Al电极流出B．离子交换膜为阳离子交换膜C．充电时阴极的电极反应式为4Al2Cl+3e－=Al+7AlClD．理论上每生成1molPh3N，外电路通过1mol电子10．下列电化学装置的相关叙述错误的是（　　）A．若甲装置中两电极为石墨，则U型管右侧溶液变红B．乙装置中正极的电极反应为C．丙为锂―空气电池的工作原理图，离子交换膜为阴离子交换膜D．丁装置使用一段时间后，电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降11．将28g铁粉和16g硫粉混合堆放在石棉网上，用烧红的玻璃棒的一端接触混合物引发反应Fe（s）+S（s） FeS（s），移开玻璃棒后，反应保持红热状态剧烈进行至反应物完全反应。下列说法错误的是（　　） A．该反应是放热反应 B．若完成该反应需要1min，则该反应用S表示的反应速率v（S）＝0.5mol⋅L﹣1⋅min﹣1C．该反应在理论上可以设计成原电池反应 D．增加Fe的量，不能显著增大该反应的速率12．如图是氯碱工业中的电解装置，下列说法错误的是（　　） A．电解总反应式为： B．阳极电极反应式： C．离子膜应为阳离子交换膜D．每生成1molCl2，此装置共转移电子4mol13．如图为一种氢氧燃料电池的装置示意图，下列说法不正确的是（　　）A．该装置中氧化反应和还原反应在不同区域进行B．石墨是电极材料C．O2是正极反应物、H2是负极反应物D．H2SO4可以传导电子和离子14．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能30%以上。在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如图所示，其中的电极未标出，离子膜均为阳离子交换膜。下列说法错误的是（　　）A．图中X是，Y是B．燃料电池中阳离子的移动方向：从左向右C．图中氢氧化钠溶液质量分数：b%＞a%＞c%D．电解池中每产生1mol，理论上燃料电池中消耗的物质的量为1mol15．利用如图HCOOH燃料电池装置，获得电能的同时还可以得到KHCO3、K2SO4。下列说法错误的是（　　）A．通入O2的电极为电池正极B．放电过程中需补充的物质X为H2SO4C．负极电极反应式为HCOO-＋2OH-_2e-=HCO＋H2OD．每生成1 mol KHCO3，有1 mol K＋通过阳离子膜16．“神舟”飞船中的太阳能电池阵-镍镉蓄电池组系统的工作原理：当飞船进入阴影区时，由镍镉电池提供电能，当飞船进入光照区时，太阳能电池为镍镉电池充电。其工作原理示意图如下(L为小灯泡，、为开关，a、b为直流电源的两极)。下列说法中错误的是（　　）A．断开、合上，镍镉电池能量转化形式：化学能→电能B．断开、合上，电极A为阴极，发生还原反应C．电极B发生氧化反应过程中，溶液中KOH浓度不变D．镍镉二次电池的总反应式：17．一种新型污水处理装置模拟细胞内生物电的产生过程，可将酸性有机废水的化学能直接转化为电能。下列说法中不正确的是（　　） A．M极作负极，发生氧化反应B．电子流向：M→负载→N→电解质溶液→MC．N极的电极反应：O2+4H++4e-=2H2OD．当N极消耗5.6L(标况下)气体时，最多有NA个H+通过阳离子交换膜18．有关下列四个常用电化学装置的叙述中，正确的是（　　） A．图Ⅰ所示电池中，锌为负极，MnO2的作用是催化剂B．图II所示电池二氧化铅为正极，放电过程中硫酸浓度不变C．图III所示装置工作过程中，电解质溶液中Cu2+浓度始终不变D．图IV所示电池工作过程中，Ag2O是氧化剂19．类比是研究物质性质的常用方法之一，可预测许多物质的性质。但类比是相对的，不能违背客观实际。下列根据已知，类比得到的结论正确的是（　　）A．A B．B C．C D．D20．二氧化碳的资源化利用是目前研究的热点问题之一，西北工业大学团队研究锂-二氧化碳二次电池，取得了重大科研成果。该电池放电时的总反应为：3CO2+4Li=2Li2CO3+C，下列说法正确的是（　　）A．该电池隔膜左侧的电解液a可选用水性电解液B．放电时，若消耗1.5molCO2时，转移2mol电子C．放电时，电子从锂电极流出，通过电解液流回锂电极，构成闭合回路D．充电时，锂电极与外接电源的正极相连二、综合题21．电解原理有广泛的应用。（1）如图所示，X、Y是惰性电极，a是饱和溶液，实验开始时，在电极两侧各滴入几滴酚酞。①X极电极反应式是　 　。X极附近观察到的现象是　 　。②检验Y电极产物的方法是　 　。（2）若用如图所示装置进行粗铜的精炼，a是溶液。Y电极的材料是　 　，X极电极反应式是　 　。（3）二氧化氯()是一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。如图是目前已开发出用电解法制取的新工艺。①阳极产生的电极反应式是　 　。②当阴极产生标准状况下气体时，通过阳离子交换膜的离子的物质的量为　 　。22． （1）化学键的键能是指气态原子间形成1 mol化学键时释放的能量。下表列出了某些化学键的键能：请回答下列问题：①如图表示某反应的能量变化关系图，此反应为　 　(填 “放热”或“吸热”)反应，其中ΔH＝　 　kJ·mol－1(用含C和D的字母表示)。②若此能量变化关系图表示反应H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(g) ΔH＝－241.8 kJ·mol－1，则B＝　 　kJ·mol－1，x＝　 　（2）①火箭发射常以液态肼(N2H4)为燃料，液态过氧化氢为助燃剂。已知：N2H4(l)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)，ΔH＝－534 kJ·mol－1H2O2(l)=H2O(l)＋ O2(g)，ΔH＝－98 kJ·mol－1H2O(l)=H2O(g)，ΔH＝＋44 kJ·mol－1试写出N2H4和液态H2O2反应生成气态水的热化学方程式　 　。②肼(N2H4)—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。该电池放电时，负极的电极反应式是　 　。23．电化学降解NO3﹣的原理如图所示．（1）电源A极为　 　(填“正极”或“负极”)，阴极反应式为　 　。 （2）若电解过程中转移了1mol电子，则膜左侧电解液的质量减少量为　 　g。 24．铁的锈蚀是工业上研究的重点内容。为研究铁锈蚀的影响因素，某同学做了如下探究实验：（1）上述实验中发生了吸氧腐蚀的是　 　(根据实验现象填序号，下同)，正极反应式是　 　；（2）发生的腐蚀是析氢腐蚀的是　 　(填序号)负极反应式是　 　。（3）由该实验可知，可以影响铁锈蚀速率的因素有　 　(填两项)；（4）为防止铁的锈蚀，地下埋的水管可采用外加电流的阴极保护法，请列举工业上普遍采用的其它方法是　 　(答两种方法)。25．一种甲烷燃料电池的工作原理如图所示。（1）X电极为　 　(填“正极”或“负极”)，该电极的电极反应式为　 　。（2）放电过程中， 向　 　(填“X极”或“Y极”)移动。（3）若用该燃料电池进行粗铜精炼，则M极连接的是　 　(填“粗铜”或“精铜”)，N极的电极反应式为　 　。（4）若用该燃料电池进行电镀铜，则N极连接的是　 　(填“镀件”或“精铜”)，理论上每消耗 甲烷时，M极变化(增加或减少)的质量为　 　g。答案解析部分1．【答案】A【解析】【解答】A．碱性锌锰干电池主要将化学能转化为电能，故A符合题意；B．燃气灶通过燃料燃烧，主要将化学能转化为热能，故B不符合题意；C．砷化镓太阳电池将太阳能转化为电能，故C不符合题意；D．风力发电将风能转化为电能，故D不符合题意。故答案为：A。【分析】将化学能转化为电能的装置为原电池装置，结合选项所给设备进行分析即可。2．【答案】D【解析】【解答】A．三峡水力力电站是将水利势能转化为电能，故A不符合题意；B．甘肃酒泉风电基地，是将风能转化为电能，故B不符合题意；C．大亚湾核电站是将核能转化为电能，故C不符合题意；D．上海虹桥垃圾焚烧发电厂，是将化学能转化为电能，故D符合题意；故答案为：D。【分析】A．将水利势能转化为电能；B．将风能转化为电能；C．将核能转化为电能；D．将化学能转化为电能。3．【答案】D【解析】【解答】A. 铜作正极，氢离子在正极得电子生成氢气，所以铜的表面有气泡产生，故A错误；B. 电子从负极（锌）由导线流向正极（铜），故B错误；C. 原电池是将化学能转化为电能的装置，即利用锌和硫酸反应产生电能，故C错误；D. 该原电池工作时，氢离子不断得电子生成氢气，所以溶液中c(H+)减小，故D正确；故答案为：D。【分析】A.锌铜原电池，活泼金属为负极，不活泼金属为正极，正极为氢离子放电，有气泡产生；B.电子不下水，即电子不通过电解质溶液；C.原电池是化学能转化为电能；D.反应消耗和硫酸，即氢离子浓度减小。4．【答案】A【解析】【解答】A．病毒的主要成分为蛋白质，灭活疫苗利用了蛋白质变性原理，A选项符合题意；B．单质硅是太阳能电池板的核心材料，B选项不符合题意；C．古代没有电镀工艺，C选项不符合题意；D．石墨烯和碳纳米管是由碳元素组成的不同性质的单质，互为同素异形体，D选项不符合题意；故答案为：A。【分析】A、灭活疫苗可以使蛋白质变性；B、太阳能电池板的材料是硅；C、古代没有电镀；D、石墨烯和碳纳米材料为同素异形体。5．【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．6．【答案】A【解析】【解答】A．用明矾处理含有悬浮微粒的水，是水解生成氢氧化铝胶体吸附悬浮颗粒，不具有杀菌消毒作用，故A符合题意；B．生石灰能与酸性物质反应生成盐，因此撒生石灰改良酸性土壤，故B不符合题意；C．电化学腐蚀需要电解质，而将炒菜的铁锅洗净后擦干，避免有电解质的存在，因此不能发生电化学腐蚀，故C不符合题意；D．升高温度，对的水解平衡正向移动，促进水解，水解程度增大，碱性更强，因此用热的纯碱溶液去油污效果比较好，故D不符合题意。故答案为：A。【分析】A．水解生成氢氧化铝胶体有吸附作用；B．生石灰能与酸性物质反应；C．原电池构成需要电解质；D．依据盐类水解平衡的影响因素分析。7．【答案】B【解析】【解答】A.由分析可知，放电过程中，电池左侧为负极，发生失电子的氧化反应，选项正确，A不符合题意；B.充电时为电解池，在电解池中，阳离子移向阴极，因此电解质溶液中的K+经离子交换膜向左侧移动，选项错误，B符合题意；C.由分析可知，放电时，电池右侧（正极）的电极反应式为I3－＋2e－=3I－，选项正确，C不符合题意；D.有正负极的电极反应可得放电过程的总反应为：2S2－＋I3－=S22－＋3I－，因此充电过程的总反应为：S22－＋3I－=2S2－＋I3－，选项正确，D不符合题意；故答案为：B【分析】由图可知，该新型液硫二次电池放电时，电极左侧为负极，发生失电子的氧化反应，其电极反应式为：2S2－－2e－=S22－；电池右侧为正极，发生得电子的还原反应，其电极反应式为：I3－＋2e－=3I－；二次电池充电时，原电池的负极为电解池的阴极，原电池的正极为电解池的阳极；据此结合选项进行分析。8．【答案】D【解析】【解答】A.由分析可知，正极的电极反应式为：Ag2O＋2e－＋H2O=2Ag＋2OH－，选项正确，A不符合题意；B.在该原电池中，Zn元素的化合价升高，发生氧化反应，Ag元素的化合价降低，Ag2O发生还原反应，选项正确，B不符合题意；C.该原电池工作时，电子由Zn电极经导线流向Ag2O电极，且Zn是该原电池的负极，选项正确，C不符合题意；D.电子的定向移动形成电流，而电子不经过电解质溶液，因此电解质溶液中没有电流经过，选项错误，D符合题意；故答案为：D【分析】在该纽扣电池中，Zn发生失电子的氧化反应，其电极反应式为：Zn－2e－＋2OH－=ZnO＋H2O；Ag2O发生得电子的还原反应，其电极反应式为：Ag2O＋2e－＋H2O=2Ag＋2OH－；据此结合选项进行分析；9．【答案】B【解析】【解答】A．Al是活泼的金属，放电时作负极，因此放电时电子由Al电极流出，故A不符合题意；B．放电时，负极上Al失电子和AlCl反应生成Al2Cl，电极反应式为Al-3e－+7AlCl= Al2Cl，因此离子交换膜为阴离子交换膜，故B符合题意；C．充电时阴极的电极反应式为放电时负极反应是的逆反应，则为4Al2Cl+3e－=Al+7AlCl，故C不符合题意；D．充电时Ph3N失电子生成Ph3N+，则生成1个Ph3N转移1个电子，所以理论上每生成1molPh3N，外电路通过1mol电子，故D不符合题意；故答案为：B。【分析】A.放电时，Al失电子和 AlCl 反应生成 Al2Cl，Al为负极，原电池中电子从负极流向正极；B.阴离子向负极移动，则离子交换膜为阴离子交换膜；C.充电时阴极的电极反应式为放电时负极反应的逆反应；D.根据得失电子守恒计算。10．【答案】C【解析】【解答】A．由电子流动方向判断，U形管右侧石墨电极为阴极，电极反应为2H2O+2e-=2OH-+H2↑，则U型管右侧溶液变红，A不符合题意；B．乙装置中，Ag2O为正极，Ag2O得电子产物与电解质反应，生成Ag和OH-，则正极的电极反应为，B不符合题意；C．从锂-空气电池中离子交换膜右侧回收LiOH看，负极(左侧)Li失电子生成的Li+应透过离子交换膜进入右侧，则离子交换膜为阳离子交换膜，C符合题意；D．丁装置为铅蓄电池，电池总反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，使用一段时间后，不断消耗H2SO4，电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降，D不符合题意；故答案为：C。【分析】甲装置为电解池，根据电子流向可知，左边电极为阳极，右侧电极为阴极；乙装置为原电池，锌粉为负极，Ag2O为正极；丙装置为原电池，A电极为负极，B电极为正极；丁装置为铅蓄电池，电池总反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。11．【答案】B【解析】【解答】解：A.移开玻璃棒后，反应保持红热状态剧烈进行，可说明为放热反应，故A不符合题意；B.S为固体，浓度不变，不能用于表示反应速率，故B符合题意；C.为氧化还原反应，且放热，则该反应在理论上可以设计成原电池反应，故C不符合题意；D.铁为固体，加入固体，反应速率不变，故D不符合题意；故答案为：B。【分析】用玻璃棒进行引燃，移开后，反应继续说明反应是放热的，硫为固体一般不用做表示速率，固体的速率不变，根据原电池设计原理，此反应理论上可以设计成原电池，铁是固体不能影响反应速率12．【答案】D【解析】【解答】A．氯碱工业中电解饱和食盐水，得到氢氧化钠、氢气和氯气，化学反应为 ，所以A不符合题意； B．氯离子在阳极上失去电子被氧化生成氯气，电极反应式： ，所以B不符合题意；C．根据题意，左侧阳极区食盐水浓度减小，钠离子浓度减小，则钠离子应透过离子膜向右移动，离子膜应为阳离子交换膜，所以C不符合题意；D．据 ：每生成1mol氯气，应转移电子2mol，D符合题意；故答案为：D。【分析】氯碱工业中 ，阳电极反应式： ，阴极电极反应式为：以此分析即可。13．【答案】D【解析】【解答】A.根据图示即可得到形成原电池，氢气在负极反应，氧气在正极反应，氧化还原反应再不同的区域发生，故A不符合题意；B.根据题意石墨是做电极材料，故B不符合题意；C.氧气具有氧化性在正极反应，氢气具有还原性在负极反应，故C不符合题意；D.硫酸在其中做的是电解质离子，起到导电的作用。故D符合题意；故正确答案为D【分析】结合图示，根据题意硫酸做电解质，而氢气做为负极反应物，氧气做为正极反应物，石墨做电极材料结合选项即可判断。14．【答案】D【解析】【解答】A．由分析可知，X为氯气、Y为氢气，故A不符合题意；B．由分析可知，燃料电池中钠离子通过阳离子交换膜由左向右移动，故B不符合题意；C．由分析可知，燃料电池中，氢气在负极放电消耗氢氧根离子，氧气在正极放电生成氢氧根离子，则氢氧化钠溶液质量分数的大小为b%＞a%＞c%，故C不符合题意；D．由得失电子数目守恒可知，电解池中每产生1mol氯气，燃料电池中消耗氧气的物质的量为1mol×=0.5mol，故D符合题意；故答案为：D。【分析】B是燃料电池，燃料电池中，通入燃料的一极为负极，负极发生氧化反应，通入氧气的一极为正极，正极发生还原反应，则通入空气的一极为正极，则Y为氢气，电解池左边应为阳极，右边为阴极。15．【答案】D【解析】【解答】A．燃料电池中燃料失电子作负极，氧气得电子作正极，A不符合题意；B．由图示可知，放电过程中正极有K2SO4生成，因此需补充的物质X为H2SO4，B不符合题意；C．由图示可知，负极HCOOH失电子生成HCO，负极电极反应式为：HCOO-＋2OH-_2e-=HCO＋H2O，C不符合题意；D．每生成1 mol KHCO3，转移2mol电子，则有2 mol K＋通过阳离子膜，D符合题意；故答案为：D。【分析】燃料电池中，通入燃料的一极为负极，负极发生氧化反应，通入氧气的一极为正极，正极发生还原反应。16．【答案】C【解析】【解答】A．断开K2、合上K1，为放电过程，镍镉电池能量转化形式：化学能→电能，故A不符合题意；B．断开K1、合上K2，为充电过程，电极A与直流电源的负极相连，电极A为阴极，发生还原反应，电极反应式为Cd(OH)2+2e-=Cd+2OH-，故B不符合题意；C．充电时，电极B发生氧化反应2Ni(OH)2-2e-+2OH-=2NiOOH+2H2O，溶液中KOH浓度减小，故C符合题意；D．根据分析，放电时总反应为Cd+2NiOOH+2H2O=Cd(OH)2+2Ni(OH)2，则镍镉二次电池总反应式为Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2，故D不符合题意；故答案为：C。【分析】 断开K2、合上K1，该装置为原电池，电极A为负极，电极反应式为Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2，电极B为正极，电极反应式为2NiOOH+2H2O+2e-=2Ni(OH)2+2OH-，断开K1、合上K2，该装置为电解池，电极A为阴极，电极反应式为Cd(OH)2+2e-=Cd+2OH-，电极B为阳极，电极反应式为2Ni(OH)2+2OH--2e-=2NiOOH+2H2O。17．【答案】B【解析】【解答】A. M极加入有机物，有机物变成二氧化碳，发生氧化反应，说明M作负极，A不符合题意； B. M为负极，N为正极，所以电子流向：M→负载→N，电子只能通过导线不能通过溶液，B符合题意； C. N极为正极，氧气在正极上得到电子，电极反应：O2+4H++4e-=2H2O，C不符合题意； D. 当N极消耗5.6L(标况下)气体基5.6/22.4=0.25mol氧气时，转移0.25×4=1mol电子，所以最多有NA个H+通过阳离子交换膜，D不符合题意。 故答案为：B 【分析】A. 有机物类似于燃料电池的燃料，做负极； B. 电子只能通过导线（外电路）不能通过溶液（内电路）； C. N极为正极，溶液为酸性，所以氧气在正极上得到电子生成水； D. 电荷守恒。18．【答案】D【解析】【解答】A. 碱性锌锰电池中二氧化锰得到电子被还原，为原电池的正极，不是催化剂，A不符合题意；B. 铅蓄电池放电时电池反应为：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，其中Pb失去电子作负极，PbO2得到电子作正极，放电过程消耗硫酸，所以硫酸的浓度减小，B不符合题意；C. 粗铜中不仅含有铜还含有其它金属，电解时，粗铜中有铜和其它金属失电子，纯铜上只有铜离子得电子，阴极上析出的铜大于阳极上减少的铜，所以溶液中铜离子浓度降低，C不符合题意；D. 银锌纽扣原电池中，正极上氧化银得电子生成银，所以Ag2O作氧化剂发生还原反应，D符合题意；故答案为：D【分析】A.锌锰干电池中，锌为负极，MnO2为正极；B.放点过程中，H2SO4参与反应；C.电解初期，溶液中的Cu2+在阴极发生得电子的还原反应；D.Ag2O发生得电子的还原反应，为氧化剂；19．【答案】D【解析】【解答】A．Na的密度比煤油大，Na可保存在煤油中，而Li的密度比煤油小，Li不能保存在煤油中，A项不符合题意；B．浓硝酸具有强氧化性，浓硝酸和C单质加热反应生成CO2和NO2，SO2具有还原性，会被硝酸氧化，所以S单质和浓硝酸加热反应生成H2SO4和NO2，B项不符合题意；C．由于离子放电能力，，所以电解CuBr2溶液时，阴极上Cu2+得到电子变为Cu单质，阳极上失去电子变为Br2，C项不符合题意；D．根据“强酸制备弱酸”的规律，碳酸、亚硫酸均为弱酸，均不能与氯化钡溶液反应，D项符合题意；故答案为：D。【分析】A、金属Li的密度比煤油小，不能保存在煤油中；B、硫单质与浓硝酸反应生成H2SO4和NO2；C、根据离子放电顺序Cu2＋>H＋、Br－>OH－进行分析；D、根据酸性H2SO3>HCl>H2CO3结合“强酸制弱酸”原理进行分析；20．【答案】B【解析】【解答】A．锂能与水反应生成氢氧化锂和氢气，所以电池隔膜左侧的电解液a不能选用水性电解液，故A不符合题意；B．放电时，右侧电极为正极，在锂离子作用下，二氧化碳在正极得到电子发生还原反应生成碳酸锂和碳，电极反应式为3CO2+2Li++4e-=2Li2CO3+C，由电极反应式可知，消耗1.5mol二氧化碳时，转移电子的物质的量为=2mol，故B符合题意；C．放电时，电子从锂电极流出通过导线和灯泡流回锂电极构成闭合回路，故C不符合题意；D．由分析可知，充电时，金属锂电极与直流电源的负极相连做阴极，故D不符合题意；故答案为：B。【分析】根据图示，放电时金属锂做负极，二氧化碳做正极材料，锂极易与水反应，因此不能用水做电解液，充电时，锂与负极连接，结合选项即可判断21．【答案】（1）2H2O+2e- =2OH-+H2↑；有气泡产生，溶液变红；将湿润的淀粉碘化钾试纸接近出气口，如果试纸变蓝色就说明生成氯气（2）粗铜；Cu2++2e-=Cu（3）Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+；0.01mol【解析】【解答】（1）①X和电源的负极相连，X极是阴极，该电极上的反应为2H2O+2e- =2OH-+H2↑，所以该电极附近氢氧根离子浓度增大，碱性增强，溶液变红，故X极附近观察到的现象是有气泡产生，溶液变红；②Y电极上氯离子放电生成氯气，电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，氯气具有氧化性，能氧化碘离子生成碘单质，碘遇淀粉试液变蓝色，检验方法为将湿润的淀粉碘化钾试纸接近出气口，如果试纸变蓝色就说明生成氯气；（2）如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，阳极应该是粗铜、阴极是纯铜，则X电极是纯铜、Y电极是粗铜，阴极上铜离子放电，故X电极反应式为Cu2++2e-=Cu；（3）①根据钠离子移动方向，左侧电极为阳极，右侧电极为阴极，由题意可知，氯离子放电生成ClO2，根据电子守恒和电荷守恒写出阳极的电极反应式为Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+；②阴极产生标准状况下112mL气体为H2，物质的量为=0.005mol，阴极电极反应式为2H++2e-=H2↑，所以电路中转移电子为0.01mol，钠离子所带电荷与电子所带电荷数相同，所以通过阳离子交换膜的钠离子的物质的量为0.01mol。【分析】（1）①电解池中，与电源正极相连的电极是阳极，阳极失电子，发生氧化反应，与电源负极相连的电极是阴极，阴极上得电子，发生还原反应，依据电极反应判断现象；②利用生成产物的性质选择检验方法；（2）精炼铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，CuSO4作电解质溶液；（3）①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；阳极失电子，发生氧化反应，阴极上得电子，发生还原反应。②依据得失电子守恒计算。22．【答案】（1）放热；C-D；926；496.4（2）N2H4(l)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(g)，ΔH=－642 kJ·mol－1；N2H4－4e－＋4OH－=N2↑＋4H2O【解析】【解答】（1）①根据能量变化关系图，反应物的总能量比生成物的高，此反应为放热反应，焓变值=生成物总能量-反应物总能量ΔH＝(C-D) kJ·mol－1，故答案为；放热；C-D；②B为生成物水的能量，因此B=(463 kJ·mol－1)×2=926 kJ·mol－1，焓变值=反应物的键能之和-生成物键能之和，ΔH=-241.8 kJ·mol－1=436kJ/mol+x kJ/mol× -463kJ/mol×2，x=496.4kJ/mol，故答案为926；496.4；（2）①根据盖斯定律，N2H4(l)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)，ΔH＝－534 kJ/mol……a，H2O2(l)=H2O(l)＋ O2(g)，ΔH＝－98 kJ/mol……b，H2O(l)=H2O(g)，ΔH＝＋44kJ/mol……c，将a+b×2+c×2，得：N2H4(l)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(g)，ΔH＝－534 kJ/mol+（－98 kJ/mol）×2+＋（44kJ/mol）×2=－642 kJ/mol，故答案为N2H4(l)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(g)，ΔH＝－642 kJ/mol；②肼-空气燃料电池放电时，负极上肼失电子和氢氧根离子反应生成H2O和氮气，电极反应式为N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑，正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，故答案为N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑。【分析】（1）①根据图示即可计算出焓变②根据形成键时释放能量即可计算（2）①根据盖斯定律即可计算出焓变即可写出热化学方程式②根据 肼失去电子结合氢氧根离子变为氮气即可写出电极式23．【答案】（1）正极；2NO3﹣+10e﹣+12H+＝6H2O+N2↑（2）9【解析】【解答】（1）由图示知在Ag-Pt电极上NO3-发生还原反应，因此Ag-Pt电极为阴极，则B为负极，A为电源正极。在阴极反应是NO3-得电子发生还原反应生成N2，利用电荷守恒与原子守恒知有H2O参与反应且有水生成，所以阴极上发生的电极反应式为：2NO3-+12H++10e-=N2+6H2O；（2）由图示知在Ag-Pt电极上NO3-发生还原反应，因此Ag-Pt电极为阴极，则B为负极，A为电源正极，转移1mol电子时，阳极（阳极反应为H2O失电子氧化为O2和H+）消耗0.5mol水，产生1mol H+进入阴极室，阳极室质量减少9g。【分析】（1）右侧Ag-Pt电极上NO3-转化为N2，发生还原反应，为电解池的阴极，结合电荷守恒、原子守恒书写电极反应式；（2）结合电极反应式分析；24．【答案】（1）2457；O2+2H2O+4e-=4OH－（2）6；Fe-2e-=Fe2＋（3）温度、氧气浓度、电解质溶液等（4）覆盖保护层法；牺牲阳极的阴极保护法等其它合理方法【解析】【解答】（1）金属在中性或碱性环境下的腐蚀是吸氧腐蚀，上述实验中2、4、5、7都发生了吸氧腐蚀，都属于吸氧腐蚀，在电化学腐蚀中，正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH－。（2）金属在酸性环境下的腐蚀是析氢腐蚀，上述实验中6都发生了析氢腐蚀，都属于析氢腐蚀，在电化学腐蚀中，负极反应式为Fe-2e-=Fe2＋。（3）实验过程中改变的条件是温度、氧气浓度、电解质溶液、还有反应介质，故影响铁锈蚀速率的因素是温度、氧气浓度、电解质溶液等。（4）为防止铁的锈蚀，可以采用覆盖保护层法；牺牲阳极的阴极保护法等其它合理方法。【分析】（1）金属在中性或碱性环境下发生吸氧腐蚀；金属发生吸氧腐蚀的正极反应为O2+2H2O+4e-=4OH－；（2）金属在酸性条件在发生析氢腐蚀，铁的析氢腐蚀的负极反应为Fe-2e-=Fe2＋；（3）影响铁锈蚀速率的因素是温度、氧气浓度、电解质溶液等；（4）隔绝金属与氧气接触，将被保护金属作为阴极等均可防止铁锈蚀。25．【答案】（1）负极；（2） 极（3）粗铜；（4）镀件；256【解析】【解答】（1）由图可知 电极上，甲烷被氧化为二氧化碳，故为负极，该电极的电极反应式为 ，故答案为：负极； ； （2）放电过程中，阳离子向正极移动，故 向正极移动，即向 极移动，故答案为： 极；（3）若用该燃料电池进行粗铜精炼， 极与正极相连，所以 极为阳极，连接的是粗铜，而阴极的电极反应式为 ，故答案为：粗铜； ；（4）若用该燃料电池进行电镀铜，则 极(阴极)连接的是镀件，理论上每消耗 甲烷时转移 ，根据得失电子守恒可知阳极，消耗Cu的物质的量为4mol，减少的质量为 ，故答案为：256。【分析】（1）X处通入的甲烷转化为CO2，说明X电极为负极，电极反应式为CH4−8e−＋2H2O＝CO2↑＋8H＋；（2）原电池中阳离子向正极移动，Y电极为正极；（3）粗铜精炼时，粗铜作阳极，与电源的正极（Y电极）相连 ，纯铜作阴极，溶液中的铜离子得电子；（4）电镀铜时镀件作阴极，与电源负极（X电极）相连，根据电子转移的关系式CH4~8e-~4Cu计算。A．碱性锌锰干电池B．燃气灶C．砷化镓太阳电池D．风力发电A．三峡水力力电站B．甘肃酒泉风电基地C．大亚湾核电站D．上海虹桥垃圾焚烧发电厂选项劳动项目化学知识A用明矾处理含有悬浮微粒的水具有杀菌消毒作用B撒生石灰改良酸性土壤生石灰能与酸性物质反应C将炒菜的铁锅洗净后擦干电化学腐蚀需要电解质D用热的纯碱溶液去油污效果比较好升高温度促进的水解图Ⅰ 碱性锌锰电池图Ⅱ 铅蓄电池图Ⅲ 电解精炼铜图Ⅳ 银锌纽扣电池选项已知类比A金属Na保存在煤油中金属Li也保存在煤油中BC单质和浓硝酸加热反应生成CO2和NO2S单质和浓硝酸加热反应生成SO2和NO2C电解NaCl溶液得到NaOH、H2和Cl2电解CuBr2溶液得到Cu(OH)2、H2和Br2(均为惰性电极)DSO2通入BaCl2溶液中不产生沉淀CO2通入BaCl2溶液中也不产生沉淀化学键H—HO=OO—H键能(kJ·mol－1)436x463序号内容实验现象1常温下将铁钉放在潮湿空气中一小时铁钉表面依然光亮2常温下将铁钉放在潮湿的空气中一个月铁钉表面已变得灰暗3常温下将铁钉放在干燥空气中一个月干燥的铁钉表面依然光亮4将潮湿的铁钉放在常温的氧气流中一小时铁钉表面略显灰暗5将潮湿的铁钉放在高于常温的氧气流中一小时铁钉表面已变得灰暗6将铁钉放在燃煤的厨房中一个月铁钉表面已变得灰暗7将浸过氯化钠溶液的铁钉放在高于常温的氧气流中一小时铁钉表面灰暗程度比实验5严重