电化学计算-2022年襄州一中高三化学一轮复习

这是一份电化学计算-2022年襄州一中高三化学一轮复习，共21页。试卷主要包含了单选题，填空题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题（15题）
1．如图所示的微生物燃料电池是一种可以利用硫酸盐还原菌作为催化剂，以废弃可降解有机物为燃料，将废弃可降解有机物的化学能转化为电能的装置。下列有关说法错误的是
A．负极反应之一为H2S +4H2O-8e-=SO+10H+
B．正极消耗11.2LO2(标准状况)，负极被氧化的H2S和HS-共0.25ml
C．废弃可降解有机物不同，电池电压也会不同
D．该电池可以去除水体中的重金属离子
2．电解精炼铜的废液中含有大量的、，下图为用惰性电极回收废液中铜、浓缩溶液的装置示意图。下列说法正确的是
A．交换膜m为阴离子交换膜
B．若电极a改为Cu，仍可达到预期实验目的
C．b极电极反应式：
D．当获得1L 0.5 溶液时，最多回收25.6g Cu
3．NaBH4-H2O2燃料电池有望成为低温环境下工作的便携式燃料电池，下列有关NaBH4-H2O2燃料电池的说法正确的是
A．电池工作时，电能主要转化为化学能
B．a电极上的反应为：
C．放电过程中电极b区的溶液pH下降
D．放电过程中1mlH2O2参与反应，失去2×6.02×1023个电子
4．利用如图所示的工作原理可制备重要的化工原料乙烯。下列说法正确的是
A．b极是电源的正极
B．阴极反应式为
C．装置工作一段时间后，阳极区周围溶液的增大
D．当电路中有电子转移时，通入的一定为
5．我国科技工作者设计了如图所示的电化学装置，实现了两电极体系中甲酸和辛腈[]的高选择性合成。下列说法正确的是
A．电极连接电源的正极
B．负极区的反应为
C．电解过程中，溶液中的从左边移向右边
D．理论上有参与反应，会有辛腈生成
6．电絮凝的反应原理是以铝、铁等金属为阳极，在直流电的作用下，阳极被溶蚀，产生金属离子；在经一系列水解、聚合及氧化过程，使废水中的胶态杂质、悬浮杂质凝聚沉淀而分离。下列说法不正确的是
A．若铁为阳极，则阳极电极方程式为和
B．阴极电极反应式为
C．每产生1 ml O2，整个电解池中理论上转移电子大于4 ml
D．若铁为阳极，则在处理废水的过程中阳极附近只发生：
7．废气的污染成为世界各国关注的焦点，科技团队研究发现利用工业尾气中硫化物与氮氧化物， 可以制取Na2S2O4和NH4NO3(Ce为铈元素)：
有关该流程下列说法错误的是
A．有极强的还原性，属于强还原剂
B．装置Ⅱ中若生成2NA个H＋(NA代表阿伏伽德罗常数)则消耗18g水
C．装置Ⅲ再生5 ml Ce4＋，若用甲烷燃料电池进行电解时，理论上要消耗12 g甲烷
D．装置Ⅳ获得粗产品NH4NO3的实验操作依次为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤等
8．一种高性能的碱性硼化钒-空气电池如图所示，其中在电极上发生的反应为.该电池工作时，下列叙述错误的是
A．当生成时，需消耗(标准状况)的
B．正极区溶液中不变，增大
C．电池总反应为
D．电子由电极经负载、复合碳电极、溶液回到电极
9．一种新型Na-CaFeO3可充电电池，其工作原理如图所示。下列说法正确的是
A．放电时，电流由M极经外电路流向N极
B．充电时，M应与电源的正极相连接
C．放电时，每生成1 ml Na2O，转移电子数为2 ml
D．电极材料中，单位质量放出的电能：Na>Li
10．中科院董绍俊课题组将二氧化锰和生物质置于一个由滤纸制成的折纸通道内，形成电池如图，该电池可将可乐(pH=2.5)中的葡萄糖作为燃料获得能量。下列说法正确的是
A．该电池是将生物能转化成电能的装置
B．随着反应不断进行，负极区的pH不断增大
C．b极的电极反应式为MnO2+2H2O+2e-=Mn2++4OH-
D．每消耗0.01ml葡萄糖，外电路中转移0.02mle-
11．氟离子电池是一种安全高效的新型可充电电池，工作示意图如图所示。充电时，甲电极连接外加电源的正极。下列说法正确的是
A．放电时，电子从甲电极流向乙电极
B．放电时，乙电极的电极反应式为MgF2+2e-=Mg+2F-
C．充电时，装置将化学能转化为电能
D．充电时，导线上每通过0.1ml电子，乙电极质量减少1.9g
12．乙烷电池装置如图所示(未通入乙烷之前，两极室内液体质量相等)，电池反应为(不考虑其他反应的影响)。下列说法正确的是
A．电池工作时H+从右侧移向左侧
B．电池负极的电极反应式为
C．质子交换膜可以换为阴离子交换膜
D．若通入的乙烷全部放电后左右两极室内液体质量相差为5.8 g，则电路中转移1.4 ml电子
13．化学家正在研究尿素燃料电池，尿素燃料电池结构如图所示，用这种电池直接去除城市废水中的尿素，下列有关描述正确的是
A．甲电极为电池的正极
B．乙电极的电极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-
C．电池工作时氢离子向甲电极移动
D．电池工作时，理论上净化1mlCO(NH2)2消耗标准状况下33.6LO2浓度的废水
14．科学家设计如下装置获取氢能源和电能。其中，a为Pt电极，电解质溶液为1mL·L-1KOH溶液(已知：=n为法拉第常量，=96500 C·ml-1)。下列说法错误的是
A．当K和K1相连接时，b处电极反应为Ni(OH)2-e- +OH- =NiOOH+H2O
B．当K和K2相连接时，溶液中的OH- 向c电极迁移
C．该设计实现了Ni(OH)2电极的循环使用
D．理论上，每生成1ml H2可有助于电池最多产生1.93×104C的电量
15．科学家利用垃圾渗透液研发出新型环保电池，实现了发电、环保二位一体化，其装置示意图如下。当该装置工作时，下列说法正确的是
A．盐桥中向X极移动
B．电路中流过电子时，产生标准状况下的体积为
C．电流由X极沿导线流向Y极
D．Y极发生的反应为
二、填空题（4大题）
16．如下图所示，某同学设计一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。
根据要求回答相关问题：
（1）通入氧气的电极为_____________ （填“正极”或“负极”），负极的电极反应式为________________________________________ 。
（2）石墨电极为__________（填“阳极”或“阴极”），反应一段时间后，在乙装置中滴入酚酞溶液，__________ 区（填“铁极”或“石墨极”）的溶液先变红。
（3）如果粗铜中含有锌、银等杂质，丙装置中反应一段时间，硫酸铜溶液浓度将________________，填“增大”“减 小”或“不变”）。精铜电极上的电极反应式为_______________________。
（4）若在标准状况下，有224m L氧气参加反应，则乙装置中铁电极上生成的气体在标况下体积为_________L；丙装置中阴极析出铜的质量为 ____________g 。
17．化学电源在日常生活和工业生产中有着重要的应用。
I.如下图所示，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。请按要求回答相关问题
(1)甲烷燃料电池负极反应式是______________________。
(2)石墨(C)极的电极反应式为______________________。
(3)若在标准状况下，有2.24L氧气参加反应，则乙装置中铁极上生成的气体体积为___________L；丙装置中阴极析出铜的质量为___________g，一段时间后烧杯中c(Cu2+)___________(填“增大”、“减小”或“不变”)
Ⅱ.“长征”火箭发射使用的燃料是液态偏二甲肼(C2H8N2)，并使用四氧化二氮作为氧化剂，这种组合的两大优点是，既能在短时间内产生巨大能量将火箭送上太空，产物又不污染空气(产物都是空气成分)。某校外研究性学习小组拟将此原理设计为原电池，如图所示，结合学习过的电化学原理分析其设计方案，回答相关问题：
(4)从a口加入___________(填名称)。H+移动方向是___________(填“A到B”或“B到A”)
(5)A极发生的电极反应式：______________________。
(6)若以该电池为电源用石墨做电极电解200mL0.5ml/L的CuSO4溶液，电解一段时间后，两极收集到相同体积(相同条件)的气体，则整个电解过程转移的电子的数目是___________。
18．钢铁工业是国家工业的基础，钢铁生锈现象却随处可见，为此每年国家损失大量资金。
(1)钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀，该腐蚀过程中的正极电极反应式为：_____________
(2)为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以采用图①所示的方案，其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用________。
A．铜 B．钠 C．锌 D．石墨
(3)图②所示的方案也可以降低铁闸门的腐蚀速率，其中铁闸门应该连接在直流电源的__________极。
(4)钢铁的防护除了用电化学保护方法之外，在钢铁制品表面镀铜也可以有效地防止其腐蚀，电镀的装置如图所示：

①电镀装置图的“直流电源”中，______填“a”或“b”是正极。Fe电极反应式为_________；
②接通电源前，装置图中的铜、铁两个电极质量相等，电镀完成后，将两个电极取出，用水小心冲洗干净、烘干，然后称量，二者质量之差为5.12g，由此计算电镀过程中电路中通过电子的物质的量为________。
③上述铁镀件破损后，铁更容易被腐蚀。请简要说明镀铜铁镀件破损后，铁更容易被腐蚀的原因：______。
19．氮肥的使用在提高粮食产量的同时，也导致了土壤、水体污染等环境问题。
（1）长期过量使用NH4Cl等铵态化肥，易导致土壤酸化，请用化学用语解释原因___。
（2）过量的NH4+将导致水体富营养化，检测水样中NH4+所需的试剂是____、 _________。
（3）工业上处理氨氮废水的方法如下：
步骤Ⅰ：采用生物硝化法将NH4+转化NO3－
① 生物硝化法处理废水，会导致水体pH逐渐下降，用离子方程式解释原因____。
② 微生物保持活性的pH范围为7～9，最适宜用来调节水体pH的物质是______。
步骤Ⅱ：采用电解法将NO3－转化为N2
③ 与电源正极相连的一极是_______(填 “A”或“B”)。
④ B极的电极反应是_______。
⑤ 除去1L废水中的62 mg NO3－后， 废水的pH=_______。
A．NaOH
B．CaCO3
C．NH3·H2O
D．CO2
参考答案
1．B
【分析】
在负极区失去电子的物质有可降解有机物(被氧化为)、和，正极氧气得到电子生成水，原电池的电压与电极材料、电解液、两极放电物质有关。
【详解】
A．观察电池原理图可以得出在负极区失去电子的物质有可降解有机物(被氧化为)、和，A项正确；
B．当正极得到2ml电子时，由于负极产物中S和的物质的量之比未知，所以无法得到负极消耗和的总物质的量，B项错误；
C．电池的电压与电极材料、电解液、两极放电物质有关，C项正确；
D．和可以沉淀重金属阳离子，D项正确。
故选B。
2．D
【分析】
该装置为电解装置，由图可知，Na+与透过交换膜进入浓缩室，由离子移动方向可知电极a为阳极，电极b为阴极，据此分析回答。
【详解】
A．由图可知，阳极区Na+通过交换膜m进入浓缩室，故交换膜m为阳离子交换膜，故A错误；
B．电极a为阳极，电极上Cl-发生氧化反应生成氯气，若电极a改为Cu，则Cu失电子生成Cu2+，也会通过交换膜m进入浓缩室，故不能达到预期实验目的，故B错误；
C．b极为阴极，电极上Cu2+发生还原反应生成Cu，发生的电极反应式为：，故C错误；
D．若浓缩至得到1L 0.5 溶液，则有(0.5ml/L1L-0.1ml/L1L)=0.4ml进入浓缩室，电路中有0.8ml电子通过，可析出0.4mlCu，其质量为64g/ml0.4ml=25.6g，故D正确；
答案选D。
3．B
【详解】
A．电池工作时，化学能主要转化为电能，故A错误；
B．根据图可知a电极上的反应为：，故B正确；
C．放电过程中，b区电极反应H2O2+2e-=2OH-，溶液pH上升，故C错误；
D．放电过程中H2O2+2e-=2OH-，1mlH2O2参与反应，得到2×6.02×1023个电子，故D错误；
答案选B。
4．B
【分析】
从图中可以看出，中间的交换膜为质子交换膜，则表明H2应失电子生成H+进入溶液，从而得出Pt电极为阳极，Cu电极为阴极，a为正极，b为负极。
【详解】
A．由分析可知，在Cu极CO2得电子，则Cu为阴极，b极为电源的负极，A不正确；
B．在阴极，CO2得电子产物与溶液中的H+作用，生成乙烯，电极反应式为，B正确；
C．Pt电极为阳极，H2-2e-=2H+，装置工作一段时间后，阳极区周围溶液的减小，C不正确；
D．由反应式H2-2e-=2H+可知， 当电路中有电子转移时，参加反应的一定为2ml，但由于温度、压强不一定是标准状况，所以参加反应的H2体积不一定为，D不正确；
故选B。
5．C
【分析】
由图可知,该装置为电解池，电极a为电解池的阴极，碱性条件下，二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成甲酸根离子，电极反应式为CO2+2e—+H2O=HCOO—+OH—，电极b为阳极，碱性条件下，辛胺在阳极失去电子发生氧化反应生成辛腈，电极反应式为CH3(CH2)7 NH2—4e—+4 OH—=CH3(CH2)6C N+ 4H2O，
【详解】
A．由分析可知，电极a为电解池的阴极，连接电源的负极，故A错误；
B．由分析可知，电极a为电解池的阴极，碱性条件下，二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成甲酸根离子，电极反应式为CO2+2e—+H2O=HCOO—+OH—，故B错误；
C．电解过程中，氢氧根离子向阳极移动，从左边移向右边，故C正确；
D．由得失电子数目守恒可知，有1ml二氧化碳参加反应时，阳极生成辛腈的物质的量为1ml×2×=0.5ml，故D错误；
故选C。
6．D
【详解】
A．若铁为阳极，则阳极电极方程式为，同时水电离产生的OH-失去电子变为O2，同时产生H+，电极反应式为：，A正确；
B．阴极上水电离产生的H+得到电子变为H2逸出，故电离方程式为：，B正确；
C．在阳极上的电极反应式有、，因此当生成1 ml O2，整个电解池中理论上转移电子大于4 ml，C正确；
D．若铁为阳极，阳极电极方程式为和，在处理废水的过程中Fe2+被放出的O2氧化成Fe3+，离子方程式为: ，同时结合信息可知Fe3+经过水解生成Fe(OH)3胶体使水中的杂质凝聚沉淀，因此不仅是只发生反应，D错误；
故合理选项是D。
7．C
【分析】
由题给流程可知，装置Ⅰ中一定浓度的氢氧化钠溶液将一氧化氮和二氧化硫混合气体中的二氧化硫转化为亚硫酸氢根离子，未反应的一氧化氮在装置Ⅱ中与Ce4＋离子发生氧化还原反应生成Ce3＋离子、硝酸根离子和亚硝酸根离子，反应的化学方程式为NO+3Ce4＋+2H2O=NO+3Ce3＋+4H＋、NO+Ce4＋+H2O=NO+Ce3＋+2H＋；在装置Ⅲ中电解反应生成的Ce3＋离子和亚硫酸氢根离子，Ce3＋离子在阳极失去电子发生氧化反应生成Ce4＋离子，Ce4＋离子可以循环使用，亚硫酸氢根离子在阴极发生还原反应生成S2O离子，未反应的硝酸根离子和亚硝酸根离子在装置Ⅳ中与氨气和氧气反应生成硝酸铵，经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤等得到硝酸铵粗产品。
【详解】
A．由化合价代数和为0可知，S2O离子中硫元素为+3价，易被氧化为高价态的硫元素，表现强还原性，故A正确；
B．由分析可知，反应生成的氢离子由参加反应的水提供，则由氢原子个数守恒可知，装置Ⅱ中若生成2NA个H＋，反应消耗18g水，故B正确；
C．由得失电子数目守恒可知，装置Ⅲ再生5 ml Ce4＋离子，甲烷燃料电池中负极消耗甲烷的质量为1×5ml××16g/ml=10g，故C错误；
D．由分析可知，从装置Ⅳ中反应后的溶液中获得粗产品硝酸铵的实验操作依次为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤等，故D正确；
故选C。
8．D
【详解】
根据图示的电池结构，左侧VB2发生失电子的反应生成和，如题干所示，右侧空气中的氧气发生得电子的反应生成OH-，反应的电极方程式为O2+4e-+2H2O=4OH-，电池的总反应方程式为，，据此分析。
A．当生成时，通过0.11ml电子，正极也通过0.11ml电子，根据正极的电极方程式，通过0.11ml电子消耗0.0275ml氧气，需消耗O2在标况下为0.616L，故A正确；
B．正极电极反应为：O2+4e-+2H2O=4OH-，产生的OH-穿过阴离子交换膜迁移向负极，所以正极区溶液中不变，消耗水增大，故B正确；
C．由得失电子守恒的电池的总反应为: ，故C正确；
D．电子由电极经负载、复合碳电极，电子不能经过电解质溶液，故D错误；
故答案为D。
9．C
【详解】
由题干工作原理图可知，Na电极M发生的电极反应为：Na-e-=Na+，发生氧化反应，故M为负极；则N为电池正极，发生还原反应，电极反应为：2CaFeO3+2e-=2CaFeO2.5+O2-，据此分析解题：
A．由分析可知，放电时，电流由正极经导线流向负极即由N极经外电路流向M极，A错误；
B．由分析可知，M极为原电池的负极，故充电时，M应与电源的负极相连接，B错误；
C．根据电子守恒可知，放电时，每生成1 ml Na2O，转移电子数为2 ml，C正确；
D．电极材料中，Na的单位质量放出的电能为，Li的单位质量放出的电能为，故Na＜Li，D错误；
故答案为：C。
10．D
【详解】
A．该电池是将化学能转化成电能的装置，A项错误；
B．.负极区电极反应式为，负极溶液中c(H+)增大，则溶液的pH减小，B项错误；
C．.b电极上二氧化锰得电子和氢离子反应生成水和锰离子，电极反应式为，C项错误；
D．根据可知，消耗1ml葡萄糖，外电路中转移2ml e-，则消耗0.01ml葡萄糖，外电路中转移0.02 mle-，D项正确；
答案选D。
11．D
【分析】
充电时，甲电极连接外加电源的正极，则充电时，甲电极为电解池的阳极，电极反应式为Bi+3F--3e-＝BiF3，乙电极为阴极，反应式为MgF2+2e-=Mg+2F-，又充电时，电解池的阳极、阴极与原电池的正极、负极对应，所以放电时，乙电极为负极，Mg失去电子结合F-生成MgF2，电极反应式为Mg+2F--2e-＝MgF2，甲为正极，正极上BiF3+3e-＝Bi+3F-，据此解答。
【详解】
A．放电时，甲为正极，乙为负极，电子从乙电极流向甲电极，故A错误；
B．放电时，乙电极为负极，电极反应式为Mg+2F--2e-＝MgF2，故B错误；
C．充电时，装置将电能转化为化学能，故C错误；
D．充电时，乙电极为阴极，反应式为MgF2+2e-=Mg+2F-，所以导线上每通过0.1ml电子，生成0.1mlF-，则乙电极质量减少0.1ml×19g/ml=1.9g，故D正确；
故选D。
12．B
【详解】
A．根据图示可知左侧通入乙烷的电极为负极，右侧加入H2O2的电极为正极。根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，电池工作时H+会向负电荷较多的正极移动，即从左侧移向右侧，A错误；
B．电池负极上C2H6失去电子变为CO2，则负极的电极反应式为，B正确；
C．电池负极反应式为，正极的电极反应式是H2O2+2e-+2H+=2H2O，总反应式为，若质子交换膜换为阴离子交换膜，则电池反应原理就会发生了变化，因此不能使用阴离子交换膜，C错误；
D．电池负极反应式为，正极的电极反应式是H2O2+2e-+2H+=2H2O，每有1 ml C2H6发生反应，电子转移14 ml，则左室质量变化30 g-14 g-88 g=72 g，右室质量增加14 g，即两室质量相差86 g时，转移14 ml电子，当后左右两极室内液体质相差为5.8 g，则电路中转移=0.94 ml电子，D错误；
故合理选项是B。
13．D
【分析】
进氧的一极为正极，则乙为正极，甲为负极，据此分析解题。
【详解】
A．由分析可知甲为电池负极，故A错误；
B．乙为正极，乙电极的电极反应式为：O2+4e-+4H+=2H2O，故B错误；
C．电池工作时氢离子向正极移动，则向乙电极移动，故C错误；
D．电池工作时，总反应式为：2CO(NH2)2+3O2=2CO2+2N2+4H2O，理论上净化1mlCO(NH2)2消耗1.5ml氧气，标准状况下1.5ml氧气体积为33.6L，故D正确；
故选D。
14．D
【详解】
A．当K和K1相连接时，该装置是电解池，b处为阳极，Ni(OH)2失电子生成NiOOH，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为：Ni(OH)2-e- +OH- =NiOOH+H2O，故A正确；
B．当K和K2相连接时，该装置是原电池，c处Zn失电子生成ZnO，c为负极，溶液中的阴离子OH-向负极移动，故B正确；
C．由图可知，该设计实现了Ni(OH)2电极的循环使用，故C正确；
D．每生成1mlH2，转移2ml电子，故Q=nF=2ml96500 C·ml-1=1.93×105C，故D错误；
故选D。
15．B
【详解】
A．从箭头的指向看，X极：2NH3-6e-=N2+6H+，则此电极为负极，阴离子向负极移动，则盐桥中Cl-向X极移动，A不正确；
B．电池总反应为5NH3+3=4N2+6H2O+3H+，则可建立如下关系式4N2—15e-，电路中流过3.75ml电子时，产生标准状况下的N2体积为=22.4L，B正确；
C．电流由正极沿导线流向负极，则电流由Y极沿导线流向X极，C不正确；
D．Y极为正极，发生的反应为，D不正确；
故选B。
16．正极 CH3OCH3-12e-+16OH-═2CO32-+11H2O 阳极 铁极 减少 Cu2++2e- = Cu 0.448 1.28
【分析】
(1)原电池中，正极发生还原反应，负极发生氧化反应，负甲醚失去电子被氧化生成碳酸根离子；
(2)铁电极连接原电池的负极，为电解池的阴极，阴极上氢离子放电；
(3)根据转移电子守恒，阳极上铜消耗的质量小于阴极上析出铜的质量，所以溶液中硫酸铜浓度减小；
(4)根据串联电池中转移电子数相等得氧气、氢气和铜的关系式为：O2～2H2～2Cu进行计算。
【详解】
(1)燃料电池中通入氧化剂氧气的电极是正极，正极上得电子发生还原反应，负极上通入的是甲醚，负极上燃料失电子和氢氧根离子发生氧化反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为：CH3OCH3-12e-+16OH-═2CO32-+11H2O，故答案为正极；CH3OCH3-12e-+16OH-═2CO32-+11H2O。
(2)铁电极连接原电池负极而作电解池阴极，碳作阳极，电解氯化钠饱和溶液时，阳极上氯离子放电，电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，阴极上氢离子放电，电极方程式为：2H2O+2e-=2OH-+H2↑，滴入酚酞溶液，铁电极区的溶液先变红，
故答案为阳极，铁极；
(3)丙装置中，如果粗铜中含有锌、银等杂质，阳极上不仅铜还有锌失去电子进入溶液，阴极上析出铜离子，阳极上金属失电子发生氧化反应，电极方程式为：Cu2++2e-=Cu，阴极上铜离子得电子生成铜，根据转移电子守恒，阳极上铜消耗的质量小于阴极上析出铜的质量，所以溶液中硫酸铜浓度减小，故答案为减少，Cu2++2e-=Cu；
(4)根据串联电池中转移电子数相等得氧气、氢气和铜的关系式为：O2～2H2～2Cu；若在标准状况下，有224mL的氧气参加反应，乙装置中铁电极上氢离子放电生成氢气，则乙装置中铁电极上生成氢气的体积=0.224L×2=0.448L，丙装置中阴极上铜离子得电子生成铜单质，析出铜的质量=0.224L/22.4L/ml×2×64g/ml=12.8g，
故答案为0.448L，12.8g。
【点睛】
电解池的阴极连接原电池的负极，电解池的阳极连接原电池的正极。正极发生还原反应，负极发生氧化反应。
17．CH4－8e－＋10OH－=CO32-＋7H2O 2Cl－－2e－=Cl2↑ 4.48 12.8 减小 偏二甲肼 A到B C2H8N2-16e-+4H2O=2CO2↑+N2↑+16H+ 0.4NA(或2.408×1023)
【分析】
I.从原电池或电解池电极反应式的书写、基于转移电子关系的相关计算进行分析；Ⅱ.考查了燃料电池（原电池原理）的电极反应式、电子流向以及转移的电子数目计算。
【详解】
I.甲为燃料电池，甲烷通入一极为负极，氧气通入一极为正极；乙为电解池，Fe为阴极，C为阳极，实质为电解饱和食盐水；丙为电解池，粗铜为阳极，精铜为阴极，实质为电解精炼铜。
(1)、甲烷燃料电池负极为CH4，失去电子后结合OH－生成CO32-,其反应式是CH4－8e－＋10OH－=CO32-＋7H2O
本题答案：CH4－8e－＋10OH－=CO32-＋7H2O
(2)、乙为电解池，Fe为阴极，C为阳极，实质为电解饱和食盐水，故石墨(C)极的电极反应式为2Cl－－2e－=Cl2↑
本题答案：2Cl－－2e－=Cl2↑
(3)、标准状况下，2．24L氧气的物质的量为0．1ml，参与反应转移电子数为0．4ml;铁电极为阴极，阳离子放电：2H＋＋2e－=H2，则放出氢气0．2ml，标准状况下体积为4．48L；丙装置中阴极反应式为：Cu2＋＋2e－=Cu，则析出铜0．2ml，即为12．8g。一段时间后烧杯中c(Cu2+)会减少。
本题答案：4.48；12.8；减小
(4)、外电路中电子由A电极流向B电极，由电子转移方向可知A为负极，B为正极，根据原电池原理，还原剂在负极上失去电子发生氧化反应，氧化剂在正极上得电子发生还原反应，则从a口通入偏二甲肼；内电路一般是阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，所以H+移动方向是A到B
本题答案：偏二甲肼；A到B
(5)、A为负极，还原剂在负极上失去电子发生氧化反应，又已知产物中气体均为空气组分，所以A极发生的电极反应式C2H8N2-16e-+4H2O=2CO2↑+N2↑+16H+
本题答案：C2H8N2-16e-+4H2O=2CO2↑+N2↑+16H+
(6)、两极收集到相同体积(相同条件)的气体，则阴极除了Cu2+＋2e－＝Cu，还应有2H+＋2e－＝H2↑，阳极的电极反应式4OH--4e－=2 H2O+O2↑,设生成n（O2）=n（H2）=x,
因为n（Cu2+）=0.5ml/L×0.2 L=0.1 ml，由得失电子守恒0.1×2+2x=4x，x=0.1ml，所以n（O2）=n（H2）=0.1 ml，则整个电解过程转移的电子的数目是 0.1 ml×4=0.4 ml ，即0.4NA
本题答案：0.4NA
【点睛】
本题易错点(4)问中，注意外电路中电子由负电极流向正电极，电解质溶液中是阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。
18．O2+2H2O+4e-==4OH- C 负 a Cu2++2e-=Cu 0.08ml 铁比铜活泼，铁与铜构成原电池的两个电极，铁作负极，更易被腐蚀
【详解】
（1）钢铁腐蚀的吸氧腐蚀，是金属吸收空气中的氧气发生的反应，正极得电子，化合价降低，故吸氧腐蚀过程中的正极电极反应式为：O2+2H2O+4e-==4OH-；
（2）图①所示的方案为牺牲阳极的阴极保护法，故添加的物质应该比铁更活泼，但钠易与水发生剧烈反应，不安全，故焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用锌，答案选C；
（3）图②所示的方案是外加电源的阴极保护法，故铁闸门应该连接在直流电源的负极，做阴极，答案为：负；
（4）)①电镀时电源正极连接的电极为阳极，故a为正极；铁连接负极，故Fe电极发生的电极反应为：Cu2++2e-=Cu；②阳极溶解的铜的质量等于阴极上析出的铜的质量，故阳极溶解的铜为2.56 g，即0.04 ml，故电镀过程中电路中通过的电子的物质的量为0.08 ml；③镀件镀层破损后，镀层金属与镀件金属在周围环境中形成原电池,活泼性较强的金属更容易被腐蚀；
故答案为：a；Cu2++2e-=Cu；0.08ml；铁比铜活泼，铁与铜构成原电池的两个电极，铁作负极，更易被腐蚀。
19．NH4++H2ONH3•H2O+H+ 浓NaOH溶液 红色石蕊试纸 NH4++2O2=NO3-+2H++H2O B A 2NO3-+10e-+6H2O=N2+10OH- 11
【详解】
试题分析：（1）NH4Cl为强酸弱碱盐，水解呈酸性，水解方程式为NH4++H2ONH3•H2O+H+，故答案为NH4++H2ONH3•H2O+H+；
（2）铵盐与氢氧化钠反应生成氨气，氨气为碱性气体，可加入浓NaOH溶液，然后加入红色石蕊试纸，如变蓝色，说明有氨气生成，故答案为浓NaOH溶液；红色石蕊试纸；
（3）①NH4+被氧化生成硝酸根离子和氢离子，反应的离子方程式为NH4++2O2=NO3-+2H++H2O，故答案为NH4++2O2=NO3-+2H++H2O；
②调节水体pH可加入碱性物质，但不能引入新杂质，应加入碳酸钙，故选B；
③与电源正极相连的一极发生氧化反应，有NO3-的为阴极反应，则A为阳极，故答案为A；
④B极发生还原反应，NO3-转化为N2，电极方程式为2NO3-+10e-+6H2O=N2+10OH-，故答案为2NO3-+10e-+6H2O=N2+10OH-；
⑤n(NO3-)=0.001ml，总反应式为4NO3-+2H2O2N2+5O2+4OH-，可知生成0.001mlOH-，c(OH-)=0.001ml/L，pH=11，故答案为11
考点：考查了性质实验方案的设计的相关知识。