2022届高考化学一轮复习常考题型68原电池原理理解和应用含解析

这是一份2022届高考化学一轮复习常考题型68原电池原理理解和应用含解析，共20页。试卷主要包含了请将答案正确填写在答题卡上，锌-空气电池的总反应式等内容，欢迎下载使用。

1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
一、单选题（共15题）
1．有关如图所示原电池的叙述正确的是
A．电子沿导线由Ag片流向Cu
B．负极的电极反应式是Ag-e-=Ag+
C．Cu片上发生氧化反应，Ag 片上发生还原反应
D．反应时盐桥中的阳离子移向Cu(NO3)2溶液
2．热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiCl-KCl混合物一旦受热熔融，电池瞬间即可输出电能。该电池总反应为PbSO4+2LiCl+Ca=CaCl2+Li2SO4+Pb。下列说法正确的是
A．正极的电极反应为Ca+2Cl--2e-=CaCl2
B．放电过程中，Li+向钙电极移动
C．LiCl既是离子导体又是正极反应物
D．常温时，在正负极之间连上检流计，指针不偏转
3．提高经济、高质量发展的同时，也要提高资源的利用率。某化学科研小组以30%稀硫酸为电解质溶液，利用尿素碱性电池将废气中的CO2转化为有机合成基础原料—乙烯的工作原理如图所示。下列有关说法正确的是
A．尿素碱性电池的负极反应式为CO(NH2)2+H2O-6e-=N2↑+CO2↑+6H+
B．X极为阴极，该极的电极反应式为2CO2+12e-+12H+=C2H4+4H2O
C．该电解池离子交换膜为阴离子交换膜
D．每产生1ml N气体，同时生成7.47 L的M气体
4．以柏林绿Fe[Fe(CN)6]为代表的新型可充电钠离子电池，其放电工作原理如图所示。下列说法 错误的是
A．放电时，正极反应为：
B．充电时，钼箔接电源的正极
C．充电时，通过交换膜从右室移向左室
D．外电路中通过电子的电量时，负极质量变化为
5．以Mg片和Al片为电极，并用导线连接，同时插入NaOH溶液中，下列说法正确是
A．Al片上有气泡产生
B．Mg片作负极，电极反应：Mg-2e-=Mg2+
C．电子从Mg电极沿导线流向Al电极
D．Al片作负极，电极反应：Al＋4OH--3e-=AlO＋2H2O
6．锌(Zn)-空气电池的总反应式：2Zn+O2+2H2O=2Zn(OH)2，装置如图所示。
下列说法不正确的是
A．多孔石墨电极上发生还原反应
B．电子从锌电极经过KOH溶液流向石墨电极
C．负极的电极反应：Zn-2e-+2OH- =Zn(OH)2
D．电池工作时，电解质溶液中K+的数目保持不变
7．普通水泥在固化过程中自由水分子减少，并且溶液呈碱性，根据这一特点，科学家发明了利用原电池原理测定水泥初凝时间，此法的原理如图所示，反应的总方程式为2Cu+Ag2O=Cu2O+2Ag，下列有关说法错误的是
A．Cu失电子，被氧化
B．Ag2O/Ag电极为正极
C．电池工作时，OH-向Ag2O/Ag电极移动
D．电池工作时，电路中每通过2 ml电子就有1 mlCu2O生成
8．一种太阳能电池的工作原理如图所示，电解质为铁氰化钾K3[Fe(CN)6]和亚铁氰化钾K4[Fe(CN)6]的混合溶液。下列说法不正确的是
A．K+ 移向催化剂b
B．催化剂a表面发生的化学反应：-e-=
C．在催化剂b表面被氧化
D．电解池溶液中的和浓度基本保持不变
9．日常所用干电池的电极分别为石墨棒（上面有铜帽）和锌桶，以糊状NH4Cl和ZnCl2作电解质（其中加入MnO2），电极反应式可表示为：Zn－2e－=Zn2＋，2+2MnO2 + 2e- = 2NH3 + Mn2O3 + H2O 。根据上述判断，下列结论正确的是
A．锌为正极，石墨为负极
B．在负极上发生还原反应
C．工作时，电子由石墨极经过外电路流向锌极
D．长时间连续使用时，内装糊状物可能流出腐蚀用电器
10．某小组设计如图装置（盐桥中盛有浸泡了KNO3溶液的琼脂）研究电化学原理。下列叙述正确的是
A．银片为负极，发生的反应为Ag＋＋e－=Ag
B．电子由Mg电极经盐桥流向Ag电极
C．用稀硫酸代替AgNO3溶液，不可形成原电池
D．进行实验时，桥盐中的K＋移向AgNO3溶液
11．我国科学家研发了一种水系可逆Zn-CO2电池，电池工作时，复合膜(由a、b膜复合而成)层间的H2O解离成H+和OH- ，在外加电场中可透过相应的离子膜定向移动。当闭合K1时，Zn-CO2电池工作原理如图所示：
下列说法不正确的是
A．闭合K1时，Zn表面的电极反应式为Zn + 4OH− - 2e− = Zn(OH)
B．闭合K1时，反应一段时间后，NaCl溶液的pH减小
C．闭合K2时，Pd电极与直流电源正极相连
D．闭合K2时，H+通过a膜向Pd电极方向移动
12．将如图所示实验装置的K闭合(已知:盐桥中装有琼脂凝胶,内含KCl),下列判断正确的是( )
A．Cu电极上发生还原反应
B．电子沿Zn→a→b→Cu路径移动
C．片刻后甲池中c(S)增大
D．片刻后可观察到滤纸b处变红色
13．回收并利用CO2一直是科研人员研究的热点，科研人员以CO2为原料在酸性介质中设计出如图装置的原电池。下列说法正确的是
A．该过程中仅涉及光能与化学能的转化
B．转移4 ml电子时，可能有32 g O2生成
C．b电极反应方程式为2CO2+12e-+9H2O＝C2H5OH+12OH-
D．工作一段时间，电极a附近溶液的pH会增大
14．一种高性能的直接硼氢燃料电池如图所示，其总反应为BH+2O2=BO+2H2O。该电池工作时，下列说法正确的是
A．电子由Pt电极经外电路、石墨电极、NaOH溶液回到Pt电极
B．负极反应式为BH-8e-+8OH-=BO+6H2O
C．OH-透过阴离子交换膜向石墨电极迁移
D．外电路通过0.4 ml电子时，有2.24 L O2在石墨电极上参与反应
15．微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水，采用惰性电极，用图装置处理有机废水(以含CH3COO—的溶液为例)。下列说法错误的是
A．正极反应为：2H++2e-=H2↑
B．隔膜1为阴离子交换膜，隔膜2为阳离子交换膜
C．当电路中转移2ml电子时，模拟海水理论上除盐58.5g
D．入电他工作一段时间后，a、b极产生气体的物质的量之比为1:2
二、填空题（共5题）
16．为验证反应Fe3＋＋Ag⇌Fe2＋＋Ag＋，利用如图电池装置进行实验。
(1)由Fe2(SO4)3固体配制500 mL 0.1 ml·L－1 Fe2(SO4)3溶液，需要的仪器有胶头滴管、量筒、烧杯、玻璃棒、500 mL容量瓶、____(填写名称)；在烧杯中溶解固体时，先加入一定体积的____稀溶液，搅拌后再加入一定体积的水。
(2)电流表显示电流由银电极流向石墨电极。可知，盐桥中的阳离子进入____电极溶液中。
(3)根据(2)实验结果，可知石墨电极的电极反应式为_______，银电极的电极反应式为_______。因此，Fe3＋氧化性小于____。
(4)电池装置中，盐桥连接两电极电解质溶液。如果盐桥中电解质为KNO3，反应一段时间后，可以观察到电流表指针反转，原因是_______。
17．现有如下原电池装置，插入电解质溶液前和电极的质量相等。
请回答下列问题：
(1)当图Ⅰ中的电解质溶液为稀硫酸时，铁片作_______极，铜片上的现象是_______；图中箭头的方向表示_______(填“电子”或“电流”)的流向。
(2)若将图Ⅰ中的形管虚线以下的电解质溶液换为四氯化碳(不导电)，如图Ⅱ所示，则该装置_______(填“能”或“不能”)形成原电池，原因是_______。
(3)①当电解质溶液为某溶液时，两电极的质量变化曲线如图Ⅲ所示，则该电解质溶液可以是下列中的_______(填字母)。
A．稀硫酸 B．溶液 C．稀盐酸 D．溶液
②电极的电极反应式为_______；时电极的质量为_______。
18．(1)高铁电池是一种新型可充电电池，其总反应式为3Zn+2K2FeO4+8H2O 3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH，原电池负极的电极反应式为___________，正极附近溶液的碱性___________(填“增强”、“不变”或“减弱”)。
(2)为了验证Fe2+与Cu2+氧化性强弱，下列装置能达到实验目的的是___________，写出正极的电极反应式___________。若开始时两极质量相等，当导线中通过0.05ml电子时，两个电极的质量差为___________。
(3)中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破，甲醇(CH3OH)燃料电池的工作原理如图所示。
①该电池工作时，c入口处对应的电极为___________(填“正”或“负”)极。
②该电池负极的电极反应式为___________。
③工作一段时间后，当3.2 g甲醇完全反应生成CO2时，外电路中通过的电子数目为___________。
19．某实验小组同学进行如下实验，以检验化学反应中的能量变化。
（1）实验中发现，反应后①中的温度升高；②中的温度降低。由此判断铝条与盐酸的反应是__热反应，Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl反应时，需要将固体研细其目的是_。反应过程__(填“①”或“②”)的能量变化可用图表示。
（2）为了验证Fe3+与Cu2+氧化性强弱，下列装置能达到实验目的是_(填序号)。
（3）将CH4设计成燃料电池，其利用率更高，装置如图所示(a、b为多孔碳棒)其中_(填A或B)处电极入口通甲烷，当消耗标况下甲烷33.6L时，假设能量转化率为90%，则导线中转移电子的物质的量为__ml。
（4）如图是某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转变为电能的装置。请回答下列问题：
①当电极c为Al、电极d为Cu、电解质溶液为稀硫酸时，写出该原电池正极的电极反应式为__。
②当电极c为Al、电极d为Mg、电解质溶液为氢氧化钠溶液时，该原电池的负极反应式为__。
20．CO2的转换在生产、生活中具有重要的应用。
Ⅰ．CO2的低碳转型对抵御气候变化具有重要意义。
（1）海洋是地球上碳元素的最大“吸收池”。
①溶于海水中的CO2主要以四种无机碳形式存在，除CO2、H2CO3两种分子外，还有两种离子的化学式为____________。
②在海洋碳循环中，可通过下图所示的途径固碳。写出钙化作用的离子方程式：_____________。
（2）将CO2与金属钠组合设计成Na－CO2电池，很容易实现可逆的充、放电反应，该电池反应为4Na＋3CO2 2Na2CO3＋C。放电时，在正极得电子的物质为______；充电时，阳极的反应式为_____。
Ⅱ．环境中的有害物质常通过转化为CO2来降低污染。
（3）TiO2是一种性能优良的半导体光催化剂，能有效地将有机污染物转化为CO2等小分子物质。下图为在TiO2的催化下，O3降解CH3CHO的示意图，则该反应的化学方程式为____。
（4）用新型钛基纳米PbO2作电极可将苯、酚类等降解为CO2 和H2O。该电极可通过下面过程制备：将钛基板用丙酮浸泡后再用水冲洗，在钛板上镀上一层铝膜。用它做阳极在草酸溶液中电解，一段时间后，铝被氧化为氧化铝并同时形成孔洞。再用Pb(NO3)2溶液处理得纳米PbO2，除去多余的氧化铝，获得钛基纳米PbO2电极。
①用丙酮浸泡的目的是______。
②电解时，电流强度和基板孔洞深度随时间变化如图所示，氧化的终点电流突然增加的原因是______。
参考答案
1．C
【详解】
A．该装置是原电池装置，其中Cu为负极，Ag为正极，负极(Cu)失去的电子沿导线流向正极(Ag)，故A错误；
B．Cu失电子发生氧化反应：Cu -2e- =Cu2+，故B错误；
C．Cu失电子发生氧化反应，溶液中的Ag+在银片上得电子发生还原反应，故C正确；
D．原电池中，盐桥中的阳离子移向正极，即移向AgNO3溶液，故D错误；
故选C。
2．D
【分析】
放电时，钙电极为负极，失电子，发生氧化反应，硫酸铅作正极，得电子生成铅和硫酸根离子。
【详解】
A．正极发生还原反应，电极反应式为PbSO4+2e-=Pb+SO，A说法错误；
B．放电过程为原电池，阳离子Li＋向正极移动，即向硫酸铅电极移动，B说法错误；
C．LiCl是离子导体，不是正极反应物，C说法错误；
D．常温下，电解质不能融化，不导电，不能形成原电池，故电流表或检流计指针不偏转，D说法正确。
答案选D。
3．B
【详解】
A． 碱性条件下，尿素碱性电池的负极上CO(NH2)2失电子生成N2和，则电极反应式为CO(NH2)2 +8OH--6e-=N2↑++6H2O，故A错误；
B． X为阴极，阴极上CO2得电子转化为C2H4，电极反应式为2CO2+12e-+12H+=C2H4+4H2O，故B正确；
C． 阳极反应式为，阴极反应式为2CO2+12e-+12H+=C2H4+4H2O，阴极上消耗氢离子，阳极上生成氢离子，则氢离子通过交换膜进入阴极，所以该电解池离子交换膜为阳离子交换膜，故C错误；
D． 没有说明是否为标准状况下，无法计算气体的体积，故D错误；
故选B。
4．C
【详解】
A．根据工作原理，Mg作负极，M作正极，正极发生还原反应，反应式为Fe[Fe(CN)6]+2Na++2e－=Na2Fe[Fe(CN)6]，正确；
B．充电时，M(钼)箔电极发生氧化反应，所以接电源的正极，正确；
C．充电时，M(钼)箔电极发生氧化反应，钠离子浓度增大，所以Na＋通过交换膜从左室移向右室，错误；
D．Mg作为负极发生氧化反应，外电路中通过0.2ml电子的电量时，质量变化为2.4g，正确；
故选C。
5．D
【详解】
A．金属镁和氢氧化钠溶液不能发生氧化还原反应，金属铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，在原电池中，失电子的一极为负极，所以铝是负极，负极的电极反应式为：Al＋4OH--3e-=AlO＋2H2O，镁电极作为正极，镁电极上有氢气放出，故A不符合题意；
B．Mg片作正极，电极反应式为：2H2O+2e-= H2↑+ 2 OH-，故B不符合题意；
C．电子从负极Al电极沿导线流向正极Mg电极，故C不符合题意；
D．金属铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，在原电池中，失电子的一极为负极，所以铝是负极，负极电极反应式为Al＋4OH--3e-=AlO＋2H2O，故D符合题意；
故选D。
6．B
【分析】
该装置为原电池，负极失去电子发生氧化反应，正极上得到电子，发生还原反应。
【详解】
A．由装置图可知：在多孔石墨电极上通入空气中的O2得到电子，发生还原反应，A正确；
B．该装置为原电池，Zn为负极，多孔石墨电极为正极，电子由Zn经外电路流向正极石墨，而不能进入电解质溶液中，B错误；
C．该装置为原电池，Zn为负极，Zn失去电子变为Zn2+，然后结合溶液中的OH-变为Zn(OH)2，故负极的电极反应式为：Zn-2e-+2OH- =Zn(OH)2，C正确；
D．在反应过程中K+没有参与反应，因此电池工作时，电解质溶液中K+的数目保持不变，D正确；
故合理选项是B。
7．C
【详解】
A．根据反应的总方程式2Cu+Ag2O=Cu2O+2Ag ，铜化合价升高，可知Cu失电子，被氧化，故A正确；
B．根据反应的总方程式2Cu+Ag2O=Cu2O+2Ag ，银元素化合价降低，Ag2O 发生还原反应，Ag2O/Ag电极为正极，故B正确；
C．Cu是负极，Ag2O/Ag是正极，电池工作时，OH-向Cu电极移动，故C错误；
D．根据反应的总方程式2Cu+Ag2O=Cu2O+2Ag ，铜化合价由0升高为+1，电池工作时，电路中每通过2 ml电子就有1 mlCu2O生成，故D正确；
选C。
8．C
【分析】
由图可知，电子从负极流向正极，则a为负极，b为正极，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，阳离子向正极移动，由此分析解题。
【详解】
A．b为正极，则K+移向催化剂b，A正确；
B．a为负极，发生氧化反应，则催化剂a表面发生反应：-e-═，B正确；
C．b为正极，b上发生还原反应，发生+e-═，所以在催化剂b表面被还原，C错误；
D．由B、C中的电极反应可知，二者以1：1相互转化，电解质溶液中和 浓度基本保持不变，D正确；
故答案为：C。
9．D
【详解】
A．由电极反应式Zn－2e－=Zn2＋，可确定锌为负极，则石墨为正极，A不正确；
B．在负极上，Zn转化为Zn2+，则Zn失电子发生氧化反应，B不正确；
C．工作时，电子由负极沿导线流入正极，则电子由锌极经过外电路流向石墨极，C不正确；
D．长时间连续使用时，由于Zn不断失电子发生损耗，致使有些区域锌桶发生破损，从而导致内装糊状物可能流出腐蚀用电器，D正确；
故选D。
10．D
【详解】
A. 银片为正极，发生的反应为Ag＋＋e－=Ag，A不正确；
B. 盐桥是离子通道，电子由Mg电极流出，沿着导线流向Ag电极，B不正确；
C. 用稀硫酸代替AgNO3溶液，正极上生成氢气，可形成原电池，C不正确；
D. 进行实验时，琼脂中K＋移向正极区，D正确；
答案选D。
11．D
【分析】
闭合K1时为原电池，Zn被氧化作负极，CO2被还原作正极；闭合K2时为电解池，则此时Zn电极发生还原反应为阴极，Pd电极上发生氧化反应为阳极。
【详解】
A．闭合K1时，Zn被氧化作负极，原电池中阴离子流向负极，所以OH-通过b膜移向Zn，负极上Zn失去电子结合氢氧根生成Zn(OH)，电极方程式为Zn + 4OH− - 2e− = Zn(OH)，故A正确；
B．闭合K1时，Pd电极为正极，氢离子透过a膜移向Pd电极，CO2得电子后结合氢离子生成HCOOH，所以NaCl溶液pH减小，故B正确；
C．闭合K2时，Pd电极上发生氧化反应为阳极，与直流电源正极相连，故C正确；
D．闭合K2时，Pd电极为阳极，氢离子为阳离子应移向阴极，故D错误；
综上所述答案为D。
12．A
【详解】
A.由图可知，该装置为原电池，活泼金属锌是原电池的负极，不活泼金属铜是正极，铜离子在正极上得到电子发生还原反应,故A正确；
B.电子流向是从负极流到正极,但a→b这一环节是在溶液中导电,是离子导电,电子不能通过溶液,故B错误；
C.甲池中，锌失去电子生成锌离子，溶液中锌离子浓度增大，盐桥中的氯离子移向甲池，溶液中氯离子浓度增大，但溶液中硫酸根离子浓度基本保持不变,故C错误；
D.滤纸a处与原电池的负极相连，为电解池的阴极，溶液中水电离出的氢离子放电，破坏水的电离平衡，在a处云集大量氢氧根离子，使酚酞试液变红，b处为电解池的阳极，水电离出的氢氧根离子放电，破坏水的电离平衡，在b处云集大量氢离子,不会使酚酞试液变红，使酚酞试液变红，故D错误；
故选A。
13．B
【分析】
从装置图看，电极a中H2O→O2，则此电极为负极，电极反应式为6H2O-12e-==3O2↑+12H+；电极b中，CO2→CH3CH2OH，则此电极为正极，电极反应式为2CO2+12e-+12H+==C2H5OH+3H2O。
【详解】
A．该过程中，太阳能转化为化学能，化学能转化为电能，甚至还存在化学能转化为热能，A不正确；
B．由电极反应式6H2O-12e-==3O2↑+12H+看，反应转移4 ml电子时，可能生成1mlO2，其质量为32g，B正确；
C．由以上分析知，b电极反应方程式为2CO2+12e-+12H+==C2H5OH+3H2O，C不正确；
D．电极a上发生的反应为6H2O-12e-==3O2↑+12H+，工作一段时间，电极a附近溶液的pH会减小，D不正确；
故选B。
14．B
【详解】
A．在外电路中，电子由负极Pt电极经导线流向正极石墨电极，而在内电路中离子定向移动，电子不能进入到电解质溶液中，A错误；
B．依据装置图可知Pt电极为负极，负极上BH失去电子被氧化变为BO，由于电解质溶液显碱性，含有大量的OH-，故负极的电极反应式为：BH-8e-+8OH-=BO+6H2O，B正确；
C．溶液中的阴离子OH−应该向正电荷较多的负极(Pt)迁移，C错误；
D．没有指明反应条件是否是“标准状况”，因此不能进行有关计算，D错误；
故答案为B。
15．C
【分析】
据图可知a极上CH3COOˉ转化为CO2和H+，C元素被氧化，所以a极为该原电池的负极，则b极为正极，据此分析解答。
【详解】
A．a极为负极，CH3COOˉ失电子被氧化成CO2和H+，结合电荷守恒可得电极反应式为CH3COOˉ+2H2O-8eˉ=2CO2↑+7H+，b为正极，氢离子得到电子生成氢气，电极反应为：2H++2e—=H2↑，故A正确；
B．为了实现海水的淡化，模拟海水中的氯离子需要移向负极，即a极，则隔膜1为阴离子交换膜，钠离子需要移向正极，即b极，则隔膜2为阳离子交换膜，故B正确；
C．当电路中转移2ml电子时，根据电荷守恒可知，海水中会有2mlClˉ移向负极，同时有2mlNa+移向正极，即除去2mlNaCl，质量为117g，故C错误；
D．b极为正极，水溶液为酸性，所以氢离子得电子产生氢气，电极反应式为2H++2eˉ=H2↑，所以当转移8ml电子时，正极产生4ml气体，a为负极，根据负极反应式CH3COOˉ+2H2O-8eˉ=2CO2↑+7H+，可知负极产生2ml气体，a、b极产生气体的物质的量之比为2: 4 =1:2，故D正确；
答案选C。
16．药匙、托盘天平 硫酸 银 Fe2＋－e－=Fe3＋ Ag＋＋e－=Ag Ag＋ 原电池反应使c(Fe3＋)增大，同时NO进入石墨电极酸性溶液中，氧化亚铁离子，c(Fe3＋)又增大，致使平衡正向移动
【详解】
(1)由固体配制500 mL一定物质的量浓度的溶液，整个过程需要的仪器有托盘天平、药匙、胶头滴管、量筒、烧杯、玻璃棒、500 mL容量瓶。Fe2(SO4)3为强酸弱碱盐，在溶解固体时，应在烧杯中先加入一定体积的稀硫酸，以防止Fe3＋水解。故答案为：药匙、托盘天平；硫酸；
(2)电流表显示电流由银电极流向石墨电极，则银电极为正极。由原电池的工作原理可知，阳离子向正极移动，即盐桥中的阳离子进入银电极溶液中。故答案为：银；
(3)石墨电极为负极，电极反应式为Fe2＋－e－=Fe3＋。银电极为正极，电极反应式为Ag＋＋e－=Ag。电池的总反应为Ag＋＋Fe2＋=Fe3＋＋Ag，由此可知Ag＋的氧化性大于Fe3＋。故答案为：Fe2＋－e－=Fe3＋；Ag＋＋e－=Ag；Ag＋；
(4)随着原电池反应Ag＋＋Fe2＋=Fe3＋＋Ag的进行，溶液中c(Fe3＋)增大，当盐桥中电解质为KNO3时，NO进入石墨电极酸性溶液中，氧化亚铁离子，c(Fe3＋)又增大，致使Fe3＋＋Ag⇌Ag＋＋Fe2＋平衡正向移动，故一段时间后，可观察到电流表指针反转。故答案为：原电池反应使c(Fe3＋)增大，同时NO进入石墨电极酸性溶液中，氧化亚铁离子，c(Fe3＋)又增大，致使平衡正向移动。
17．负 有气泡生成 电流 不能 CCl4为非电解质，不能构成闭合回路 B 9.2
【详解】
(1)铁比铜活泼，所以当电解质溶液为稀硫酸时铁作负极，铜为正极，铜电极的电极反应式为，所以铜片上的现象是有气泡生成；图中的箭头方向是由正极指向负极，故应是电流方向；
(2)由于四氯化碳不导电，所以不能构成闭合回路，图Ⅱ所示装置不能形成原电池。
(3)①由图Ⅲ可知两电极的质量均在变化，电极的质量减小而电极的质量增加，故电解质溶液为硫酸铜溶液；
②电极的电极反应式为，电极的电极反应式为，时电极减少的质量为，根据得失电子守恒求得电极增加的质量为，故。
18．Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2 增强 ③ Cu2++2e-=Cu 3g 正 CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+ 0.6NA
【分析】
3Zn+2K2FeO4+8H2O 3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH，放电时为原电池，锌失电子作负极，高铁酸钾在正极上得电子，据此分析解答；根据氧化还原反应中的氧化性：氧化剂＞氧化产物，结合原电池原理分析解答；原电池中阳离子向正极移动，由图可知，质子向正极移动，因此c通入氧气，c入口处对应的电极为正极，b通入甲醇，b入口处对应的电极为负极，据此分析解答。
【详解】
(1) 3Zn+2K2FeO4+8H2O 3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH，放电时为原电池，锌失电子作负极，电极反应式为Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2，高铁酸钾在正极得到电子，电极反应式为FeO+4H2O+3e-=Fe(OH)3+5OH-，所以正极附近溶液中氢氧根离子浓度增大，碱性增强，故答案为：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2；增强；
(2)为了验证Fe2+与Cu2+氧化性强弱，装置③形成的原电池中铁做负极，Fe失电子发生氧化反应，铜离子在正极铜上析出，反应为Fe+Cu2+=Cu+Fe2+，氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物，则Fe2+与Cu2+氧化性强弱为：Fe2+＜Cu2+，能达到实验目的的是装置③；装置③正极的电极反应为Cu2++2e-=Cu；若构建原电池时两个电极的质量相等，当导线中通过0.05 ml电子时，负极Fe-2e-=Fe2+，溶解0.025ml铁，质量减小0.025ml×56g/ml=1.4g，正极Cu2++2e-=Cu，析出0.025ml铜，质量增加0.025ml×64g/ml=1.6g，所以两个电极的质量差为1.4g+1.6g=3g，故答案为：③；Cu2++2e-=Cu；3g；
(3)①原电池中阳离子向正极移动，由图可知，质子向正极移动，因此c通入氧气，c入口处对应的电极为正极，b通入甲醇，b入口处对应的电极为负极，故答案为：正；
②负极上甲醇失电子和水反应生成二氧化碳和氢离子，电极反应式为CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+，故答案为：CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+；
③工作一段时间后，当 3.2g 即=0.1ml甲醇完全反应生成 CO2时，有0.6ml即0.6NA个电子转移，故答案为：0.6NA。
19．放 扩大接触面积，提高反应速率 ① ② A 10.8 2H++2e-═H2↑ Al+4OH-﹣3e-=AlO2-+2H2O
【详解】
（1）反应①温度升高，说明是放热反应；反应②将固体研细，可以增大接触面积，提高反应速率；示意图中的反应物的总能量高于生成物的总能量，为放热反应的能量变化图，与①吻合；故答案为：放；扩大接触面积，提高反应速率；①；
（2）①的总反应为：Fe+2Fe3+=3Fe2+，Fe3+的氧化性强于Fe2+，不符合，①错误；
②的总反应为：Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+，Fe3+的氧化性强于Cu2+，符合，②正确；
③的总反应为：Cu+4H++2NO3-=Cu2++2H2O+2NO2↑，NO3-的氧化性强于Cu2+，不符合，③错误；
④的总反应为：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+，Cu2+的氧化性强于Fe2+，不符合，④错误；
答案为：②；
（3）根据示意图，a极失电子，则a极为负极，b极为正极，燃料通入燃料电池的负极，所以，A处电极入口通甲烷，负极的反应式为：CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O，，n=10.8ml，故答案为：A；10.8；
（4）①电极c为Al、电极d为Cu、电解质溶液为稀硫酸时，构成Al-Cu-H2SO4原电池，Cu作正极，H+在正极得电子生成H2，电极反应式为：2H++2e-=H2↑，故答案为：2H++2e-=H2↑；
②电极c为Al、电极d为Mg，电解质溶液为氢氧化钠溶液时，构成Al-Mg-NaOH原电池，Al作负极，电极反应式为：Al+4OH-﹣3e-=AlO2-+2H2O，故答案为：Al+4OH-﹣3e-=AlO2-+2H2O。
【点睛】
（4）②Al-Mg-NaOH原电池的总反应为Al和NaOH溶液反应，Al失电子，H2O得电子，所以Al作负极。
20．HCO3－、CO32－ Ca2＋＋2HCO3－=CaCO3↓＋CO2↑＋H2O CO2 C－4e－＋2CO32－＝3CO2 5O3＋3CH3CHO 6CO2＋6H2O 除去钛基表面的有机物（油污） 铝氧化完成时，形成的孔洞到达金属钛的表面，金属钛导电能力强
【分析】
I.（1）.①.溶于海水中的CO2主要以四种无机碳形式存在，除CO2、H2CO3两种分子外，还有两种离子，分别为CO32-和HCO3-；②.根据图1的转化方式分析，钙化作用过程中，HCO3-通过钙化作用生成CaCO3，可知Ca2+与HCO3-在此反应中生成CaCO3，据此写出反应的离子方程式；
（2）.电池反应为4Na＋3CO2 2Na2CO3＋C，放电时为原电池反应，原电池中正极物质得电子，发生还原反应，据此判断，充电时为电解池反应，阳极物质失去电子，发生氧化反应，结合总反应式写出阳极的电极反应方程式；
II.（3）根据题意可知，臭氧和乙醛在紫外线的作用下生成二氧化碳和水，据此书写化学方程式；
（4）.①.用丙酮浸泡的目的是除去钛基表面的有机物（油污）；②.铝氧化完成时，形成的孔洞到达金属钛的表面，金属钛导电能力强。
【详解】
I. (1).①.溶于海水中的CO2主要以四种无机碳形式存在，除CO2、H2CO3两种分子外，还有两种离子，分别为CO32−和HCO3−，故答案为HCO3−、CO32−；
②.根据图1的转化方式分析，在钙化作用过程中HCO3−通过钙化作用生成CaCO3可知，Ca2+与HCO3−在此反应中生成CaCO3，则反应的离子方程式为：Ca2＋＋2HCO3－=CaCO3↓＋CO2↑＋H2O，故答案为Ca2＋＋2HCO3－=CaCO3↓＋CO2↑＋H2O；
(2).电池反应为4Na＋3CO2 2Na2CO3＋C，放电时为原电池反应，原电池中正极物质得电子发生还原反应，则放电时在正极得电子的物质为CO2，充电时为电解池反应，阳极物质失去电子发生氧化反应，根据总反应方程式可知，应为C失去电子变成CO2，则充电时阳极的反应式为：C－4e－＋2CO32－＝3CO2，故答案为CO2；C－4e－＋2CO32－＝3CO2；
II. (3).根据题意可知，臭氧和乙醛在紫外线的作用下生成二氧化碳和水，化学方程式为5O3＋3CH3CHO 6CO2＋6H2O，故答案为5O3＋3CH3CHO 6CO2＋6H2O；
(4).①.用丙酮浸泡的目的是除去钛基表面的有机物(油污)，故答案为除去钛基表面的有机物(油污)；
②.电解时，电流强度和基板孔洞深度随时间变化如图所示，氧化的终点电流突然增加的原因是铝氧化完成时，形成的孔洞到达金属钛的表面，金属钛导电能力强，故答案为铝氧化完成时，形成的孔洞到达金属钛的表面，金属钛导电能力强。