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苏教版 (2019)选择性必修1第二单元 化学能与电能的转化课时训练
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这是一份苏教版 (2019)选择性必修1第二单元 化学能与电能的转化课时训练，共25页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题等内容，欢迎下载使用。
1.2.2化学电源同步练习-苏教版高中化学选择性必修1
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．据报道，科学家已经研制出固体氧化物燃料电池，该电池以固体氧化锆氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许氧离子在其间通过，其工作原理如图所示多孔电极、均不参加电极反应下列说法正确的是
A．有放出的极为电池的正极
B．极对应的电极反应式为：
C．正极对应的电极反应式为：
D．该电池的总反应式为：
2．全钒电池以惰性材料作电极，在电解质溶液中发生的原电池反应为：(黄色)+V2+(紫色)+2H+===VO2+(蓝色)+H2O+V3+(绿色)。下列说法不正确的是
A．正极反应为+2H++e-===VO2++H2O
B．负极附近的溶液由紫色逐渐变为绿色
C．反应每生成1molH2O时转移电子的物质的量为0.5mol
D．原电池使用过程中溶液的pH逐渐增大
3．金属燃料电池是一类重要的电池，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是
A．Mn+向空气电极移动
B．向上述装置中注入海水就可使LED灯发光
C．若有0.1molO2反应，流经电解质的电子为0.4NA
D．消耗相同质量的Zn、Al、Mg时，通过导线转移的电子数最多的是Al
4．新型NaBH4/H2O2燃料电池总反应方程式为NaBH4+4H2O2=NaBO2+6H2O。下列有关说法中正确的是
A．电池正极区发生氧化反应
B．电池工作时，将电能转化为化学能
C．电池工作时，H2O2得电子
D．电池在工作过程中，Na+从正极区向负极区迁移
5．我国化学工作者提出一种利用有机电极()和无机电极(/石墨毡)在酸性环境中可充电的电池，其放电时的工作原理如图所示：
下列说法正确的是
A．放电时，/石墨毡为负极，发生还原反应
B．充电时，有机电极和外接电源的正极相连
C．放电时，/石墨毡电极的电极反应式为
D．充电时，每消耗1molPTO，理论上外电路中转移电子数为4mol
6．锂-氟化碳(氟气与碳生成的夹层化合物)电池在质量比能量、体积比能量、工作温度范围等方面具有明显优势而应用广泛。电解液为丙烯碳酸酯的溶液，总反应为，放电产物LiF易沉积，工作原理如图所示。下列说法正确的是
A．电池工作时，电子流动方向：电极a→负载→电极b→阳离子交换膜→电极a
B．负极反应式为：
C．为了提高电池放电性能，在电解液中添加合适的试剂溶解沉积在b极区的LiF
D．电池工作一段时间，a极区的电解液质量增大
7．镍氢电池以能量密度高、无镉污染、可以大电流快速充放电等独特优势在小型便携式电子器件中获得了广泛应用。某种金属储氢(MH)材料与镍形成的电池原理如图，电解质溶液为氢氧化钾溶液，电池总反应为，下列有关说法不正确的是
A．a为OH-，b为H2O
B．该图为电池充电原理示意图
C．电池放电时，金属储氢(MH)材料释放出氢
D．放电时，正极上的电极反应式为
8．我国科研工作者发明了一种高性能的水系锰基锌电池[]，电池工作示意图如图，该电池工作一段时间后，的浓度增大。下列说法正确的是
A．电极X的材料为Zn
B．膜a、b分别为阳、阴离于交换膜
C．正极反应式为
D．当的物质的量增大0.1mol时，电路中转移0.4mol电子
9．铅蓄电池的两极分别为Pb、PbO2，电解质溶液为H2SO4，工作时的反应为Pb+ PbO2+2H2SO4 =2PbSO4+ 2H2O，下列结说正确的是
A．Pb为正极，被氧化 B．电子从PbO2经导线流向Pb
C．只向PbO2处移动 D．电解质溶液pH不断增大
10．一种新型Na-Zn双离子二次电池放电时的工作原理如图所示。该二次电池放电时，下列有关说法正确的是
A．M极发生还原反应
B．电子由M极通过NaOH溶液移向N极
C．通过阳离子交换膜向M极移动
D．N极电极反应式为Na0.6-xMnO2+xNa++xe-=Na0.6MnO2
二、填空题
11．按要求完成下列问题。
(1)微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如下图所示：
①HS-在硫氧化菌作用下转化为的电极反应式是 。
②若维持该微生物电池中两种细菌的存在，则电池可以持续供电，原因是 。
(2)PbSO4热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiCl-KCl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为PbSO4+2LiCl+Ca=CaCl2+Li2SO4+Pb。
①放电过程中，Li+向 (填“负极”或“正极”)移动。
②负极反应式为 。
③电路中每转移0.2mol电子，理论上生成 gPb。
(3)氨氧燃料电池具有很大的发展潜力。氨氧燃料电池工作原理如下图所示。
①a电极的电极反应式是 ；
②一段时间后，需向装置中补充KOH，请依据反应原理解释原因是 。
12．I.化学研究的对象是物质，下列物质：①HCl②NaOH③Cl2④H2O2⑤NH4Cl⑥P4⑦NH3•H2O⑧Na2O2⑨HClO⑩MgCl2。
(1)物质②、④的电子式分别为 ，⑨的结构式为 。
(2)只存在离子键的是 (填序号，下同)。
(3)含有非极性键的共价化合物的是 ，既存在离子键又存在共价键的是 。
II.现代生产、生活和国防中大量使用电池，各种电池应运而生。用CH4和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构如图所示：
(4)电极d是 (填“正极”或“负极”)，电极c的电极反应式 。
(5)若线路中转移2mol电子，则该燃料电池理论上消耗的O2在标准状况下的体积为 L。
13．化学能在一定条件下可转化为电能。
(1)图A所示装置中，锌片是 (填“正极”或“负极”)。
(2)图A所示装置可将 (写化学方程式)释放的能量直接转化为电能，证明化学能转化为电能的实验现象是：铜片上有气泡产生、 。
(3)燃料电池已经开始应用于新能源汽车等领域，某氢氧燃料电池的原理如图B所示。下列说法正确的是 (填序号)。
①氧气是负极反应物
②总反应为2H2＋O2=2H2O
③电池工作时，其中H+定向移动
14．化学电源在生产生活中有着广泛的应用，回答下列问题：
(1)常见的锌锰干电池其构造如图所示。常见的锌锰干电池属于 (填“一次电池”或“二次电池”)，从氧化还原反应的角度分析，锌筒上发生的反应属于 反应。
(2)为了探究化学反应中的能量变化，某同学设计了如图中的两个实验装置(装置中除连接的铜棒不同外，其他均相同)，下列有关实验现象的说法正确的是 (填标号)。
A．两装置温度计的示数相等，且均高于室温
B．两装置的气泡均产生于锌棒表面
C．连接铜棒的装置产生气体的速度快
(3)有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，两人均用镁片和铝片作电极，但甲同学将电极放入稀硫酸溶液中，乙同学将电极放入等浓度的溶液中，如图所示。
①装置Ⅰ中放电时氢离子向 (填“镁片”或“铝片”)移动。写出装置Ⅰ中正极的电极反应式： 。
②装置Ⅱ中铝片为 极，写出该电极的电极反应式 。
③如果甲与乙同学均认为“构成原电池的电极材料都是金属时，则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”，由此他们会得出不同的结论。依据该实验得出的下列结论中，正确的有 (填标号)。
A．利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的介质
B．镁的金属性不一定比铝的金属性强
C．该实验说明金属活动性顺序表已过时，没有实用价值了
D．该实验说明化学研究对象复杂、反应受条件影响较大，因此具体问题应具体分析
15．被誉为改变未来世界的十大新科技之一的燃料电池。下图为氢氧燃料电池的结构示意图，电解质溶液为KOH溶液，电极材料为疏松多孔石墨棒．当氧气和氢气分别连续不断地从正、负两极通入燃料电池时，便可在闭合回路中不断地产生电流。
试回答下列问题：
(1)电解质溶液中的OH-移向 极(填“负”或“正”)。
(2)写出氢氧燃料电池工作时正极反应式： 。
(3)若将此燃料电池改进为直接以甲烷和氧气为原料进行工作时，负极反应式为 。
(4)利用该装置可以处理氮的氧化物和NH3尾气，总反应为6NO2+8NH3=7N2+12H2O，负极反应式为 。
(5)CH3OH燃料电池是目前开发最成功的燃料电池之一，这种燃料电池由甲醇、空气(氧气)、KOH(电解质溶液)构成。其中负极反应式为CH3OH+8OH--6e-=+6H2O。则下列说法正确的是 (填序号)。
①电池放电时通入空气的电极为负极
②电池放电时，电解质溶液的碱性逐渐减弱
③电池放电时每消耗6.4gCH3OH转移1.2mol电子
(6)将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，若该电池中两电极的总质量为80g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后称重，总质量为41g，试计算：产生氢气的体积(标准状况)为 。
16．将设计成燃料电池，其利用率更高，装置如图所示、为多孔碳棒。持续通入甲烷，在标准状况下，消耗甲烷的体积为。
(1)时，电池负极电极反应为 ；正极电极反应为 ；总反应离子方程式： 。
(2)当消耗甲烷的体积为标况下时，转移电子的物质的量为 ；此时溶液中的物质的量浓度为 。假设溶液体积不变
17．美国“阿波罗”宇宙飞船中使用的氢氧燃料电池，其构造如图所示：
(1)KOH作电解质，其电极总反应为2H2+O2=2H2O，则负极通入的是 ，电极反应式为 ；正极通入的是 ，电极反应式为 ；
(2)如把KOH溶液改为稀硫酸，则负极电极反应式为： ，正极电极反应式为： 。
18．Ⅰ.微型纽扣电池在现代生活中应用广泛。有一种银锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，总反应是Zn＋Ag2O＝ZnO＋2Ag。请回答下列问题。
（1）该电池属于 电池（填“一次”或“二次”）。
（2）负极是 ，电极反应式是 。
（3）使用时，正极区的pH （填“增大”、“减小”或“不变”）。
Ⅱ.（4）事实证明，能设计成原电池的反应通常是放热反应，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是 。（填字母）
A C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g） △H>0
B NaOH（aq）+HCl（aq）=NaCl（aq）+H2O（1） △H<0
C 2CO（g）+O2（g）=2CO2（1） △H<0
（5）以KOH溶液为电解质溶液，依据所选反应设计一个原电池，其负极的电极反应式为 。
Ⅲ.乙醇（C2H5OH）燃料电池（DEFC）具有很多优点，引起了人们的研究兴趣。现有以下三种乙醇燃料电池。
（6）三种乙醇燃料电池中正极反应物均为 。（填化学式）
（7）熔融盐乙醇燃料电池中若选择熔融碳酸钾为介质，电池工作时，CO32－向电极 （填“a”或“b”）移动。
（8）酸性乙醇燃料电池中，若电池消耗标准状况下2.24L O2，则电路中通过了的电子数目为 。
19．氢氧燃料电池(电解液为KOH溶液)
负极： 。
正极： 。
电池反应式： 。
20．下图是某氢氧燃料电池的结构示意图，电解质为硫酸溶液。氢气在催化剂作用下提供质子(H＋)和电子，电子经外电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应，电池总反应为2H2＋O2=2H2O，完成下列问题：
(1)通H2的极为电池的 极(填“正”或“负”)。
(2)b极上的电极反应式为： 。
(3)每转移0.1mol电子，消耗H2的体积为 L(标准状况下)。
(4)若将氢气换成二乙醚(C4H10O)，将电解质溶液硫酸换成氢氧化钠溶液，去掉质子交换膜。
①则a极的电极反应式为 。
②电池工作一段时间后电解质溶液的pH (填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)氢氧燃料电池为环境友好电池。而传统电池生产企业排放的工业废水中常含有Cu2＋等重金属离子，直接排放会造成污染，目前在工业废水处理过程中，依据沉淀转化的原理，常用FeS等难溶物质作为沉淀剂除去这些离子。室温下Ksp(FeS)＝6.3×10－18mol2·L－2，Ksp(CuS)＝1.3×10－36mol2·L－2。请用离子方程式说明上述除杂的原理 。
三、实验题
21．以下是关于原电池的装置图。请回答：
(1)图1中，若C为稀，电流表指针发生偏转，B电极材料为Zn且作负极，则A电极上发生的电极反应式为 ；反应进行一段时间后溶液酸性将 (填“增强”“减弱”或“基本不变”)。
(2)若需将反应：设计成如图1所示的原电池装置，则A(正极)极材料为 ，B(负极)极材料为 ，溶液C为 。
(3)可作为燃料使用，用和组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如图2，电池总反应为，则d电极是 (填“正极”或“负极”)，c电极的电极反应式为 。若线路中转移4mol电子，则上述燃料电池消耗的在标准状况下的体积为 L。
22．I.为了证明稀硝酸与铜反应的气体产物是，某同学设计了如下实验装置和实验方案。
实验步骤：
(1)关闭，打开，向试管中加入适量石灰石，通过分液漏斗向其中加入一定的稀硝酸，则加入石灰石的作用是 。
(2)将铜丝插入稀硝酸中，微热大试管。该步反应的离子方程式是 。
(3)充分反应后，打开开关，通过气囊鼓入空气，可以观察到烧瓶中 ，证明稀硝酸与铜反应的气体产物是。
Ⅱ.燃料电池是目前开发的燃料电池之一，这种燃料电池由甲烷、空气(氧气)、(电解质溶液)构成。其中负极反应式为。
(1)则下列说法正确的是 (填序号)。
①电池放电时通入空气的电极为负极
②电池放电时，电解质溶液的碱性逐渐减弱
③电池放电时每消耗转移电子
(2)写出该燃料电池的正极反应式：
23．(I)用如图所示装置进行中和反应反应热的测定实验，请回答下列问题：
(1)取溶液与溶液在小烧杯中进行中和反应，三次实验后通过计算可得生成时放出的热量为54.8。其结果与理论数据有偏差，产生此偏差的原因可能是 (填字母序号)。
A．实验装置保温、隔热效果差
B．用温度计测定溶液起始温度后直接测定溶液的温度
C． 一次性把溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
(2)实验中若改用溶液与溶液进行反应，与上述实验相比，通过计算可得生成时所放出的热量 (填“相等”、“不相等”)。若用醋酸代替溶液进行上述实验，测得反应前后温度的变化值会 。(“偏大”、“偏小”、“不受影响)
(II)铅蓄电池是化学电源，它工作时的电池反应为：PbO2＋Pb＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O。试回答：
(3)铅蓄电池正极的电极材料是 。
(4)工作时该铅蓄电池负极的电极反应是 。
(5)铅蓄电池工作时，电解质溶液的浓度 (填“减小”“增大”或“不变”，下同)，pH 。
参考答案：
1．D
【分析】根据电子移动方向可知，氧气通入的一极为正极，氢气通入的一极为负极，以此分析；
【详解】A．在燃料电池中，氧气通入的为原电池的正极，生成O2-，通入氢气为原电池的负极，生成H2O，故A错误；
B．电极上氧气得电子发生还原反应，则b为正极，正极对应的电极反应为：O2+4e-=2O2- ，故B错误；
C．氧气得电子在正极反应，故C错误；
D．在燃料电池中，总反应方程式即为燃料燃烧的化学方程式，即2H2+O2=2H2O，故D正确；
故选：D 。
2．C
【详解】A．由电池总反应VO (黄色)+V2+(紫色)+2H+===VO2+(蓝色)+H2O+V3+(绿色)可得，VO为正极的活性物质，V2+为负极的活性物质，所以左室为正极室，右室为负极室。正极反应为VO+2H++e-===VO2++H2O，选项A正确；
B．负极反应为V2+-e-===V3+，所以负极附近溶液的颜色由紫色逐渐变为绿色，选项B正确，
C．由电极反应VO+2H++e-===VO2++H2O可知，反应每生成1 mol H2O时转移电子的物质的量为1 mol，选项C错误；
D．由原电池总反应可知，反应过程中H+被不断消耗，所以溶液的pH逐渐增大，选项D正确。
答案选C。
3．C
【详解】A．电池工作时，空气电极得电子发生还原反应，是正极，原电池中阳离子向正极移动，则Mn+向空气电极移动，故A正确；
B．海水中含有电解质，海水导电，向上述装置中注入海水就可使LED灯发光，故B正确；
C．电子不能电解质传递，而是通过导线传递，故C错误；
D．1g金属对应的电子的物质的量＝化合价/相对原子质量，Zn：2/65，Al：3/27，Mg：2/24，消耗相同质量的Zn、Al、Mg时，所通过导线转移的电子数最多的是Al，故D正确；
故选C。
4．C
【分析】新型NaBH4/H2O2燃料电池总反应方程式为NaBH4+4H2O2=NaBO2+6H2O，由总反应式，可确定负极反应物为NaBH4，正极反应物为H2O2。
【详解】A．电池正极区H2O2得电子，发生还原反应，A不正确；
B．电池工作时，通过发生氧化还原反应，将化学能转化为电能，B不正确；
C．从总反应式可知，电池工作时，H2O2中的O元素从-1价降低到-2价，则H2O2得电子，C正确；
D．电池工作过程中，阳离子向正极移动，则Na+从负极区向正极区迁移，D不正确；
故选C。
5．D
【分析】根据放电时的工作原理图可知，MnO2/石墨毡电极上MnO2→Mn2+，MnO2发生得电子的还原反应，则MnO2/石墨毡电极为正极，正极反应式为MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O，有机电极为负极，负极反应式为HQ-4e-=PTO+4H+，放电时，溶液中的阳离子移向正极，阴离子移向负极，据此分析解答。
【详解】A．由装置图可知，放电时MnO2/石墨毡电极上MnO2→Mn2+，MnO2发生得电子的还原反应，则MnO2/石墨毡电极为正极，故A错误；
B．有机电极为负极，因此充电时，有机电极和外接电源的负极相连，故B错误；
C．放电时，MnO2/石墨毡电极为正极，正极反应式为MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O，故C错误；
D．由装置图可知，放电时有机电极上HQ→PTO，即电极反应式为HQ-4e-=PTO+4H+，所以充电时，每消耗1molPTO，理论上外电路中转移电子数为4mol，故D正确；
故选D。
6．C
【分析】原电池内电路中阳离子移向正极、阴离子移向负极，a电极为负极、b电极为正极，负极反应式为Li-e-=Li+，正极反应式为，据此分析解答。
【详解】A．a为负极，b为正极，电池工作时，电子流动方向，由负极a流出，经导线流向电极b，不进入溶液，故A错误；
B．a为负极，负极反应式为Li-e-=Li+，故B错误；
C．由于放电产物LiF易沉积，因此为了提高电池放电性能，在电解液中添加合适的试剂溶解沉积在b极区的LiF，故C正确；
D．负极产生的锂离子，通过交换膜进入正极区，所以电池工作一段时间，a极区的电解液质量减小，故D错误；
故选C。
7．D
【分析】从充电过程分析，在阴极：M+H2O+e-=OH-+MH；在阳极：Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2O。
【详解】A．对照图中转化关系，由b到a时，发生反应M+H2O+e-=OH-+MH，a到b时，发生反应Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2O ，则a为OH-，b为H2O，A正确；
B．该图中转化关系，与充电反应中电极反应中的转化关系吻合，所以该图为电池充电原理示意图，B正确；
C．电池放电时，由放电时的总反应式看，金属储氢(MH)材料失去电子释放出氢离子与溶液中的OH-结合成水，C正确；
D．电解质为KOH，溶液中不存在大量的H+，电极反应式中不能出现H+，所以放电时，正极上的电极反应式应为，D不正确；
故选D。
8．C
【详解】A．由图中电子流动方向可知电极Y为负极，材料为Zn，电极X为正极，材料为，故A错误；
B．一段时间后，的浓度增大说明程a、b分别为阴、阳离子交换膜，故B错误；
C．根据总反应，锰化合价降低，则正极反应式为，故C正确；
D．的物质的量增大0.1m时，电路中转移0.2ml电子，故D错误。
综上所述，答案为C。
9．D
【详解】A．该电池工作时，Pb发生失电子的氧化反应，为负极，故A错误；
B．该电池工作时，Pb发生失电子的氧化反应，为负极，PbO2为正极，电子从Pb经导线流向PbO2，故B错误；
C．该电池中Pb为负极，PbO2为正极，放电时，阴离子移向负极，即向Pb处移动，故C错误；
D．由总反应可知，该电池工作时，H2SO4被不断消耗，溶液的酸性逐渐减弱、pH不断增大，故D正确；
故选D。
10．D
【分析】由图可知，原电池中M为负极，电极反应为Zn-2e-+4OH-=[Zn(OH)4]2-，N为正极，电极反应为Na0.6-xMnO2+xNa++xe-=Na0.6MnO2。
【详解】A．根据分析，M为原电池的负极，发生氧化反应，A错误；
B．电子不能在电解质溶液中移动，B错误；
C．原电池中，阳离子向正极移动，因此Na+向N电极移动，C错误；
D．根据分析，N为正极，电极反应为Na0.6-xMnO2+xNa++xe-=Na0.6MnO2，D正确；
故选D。
11．(1) HS-+4H2O-8e-=+9H+ HS-、浓度不会发生变化，只要有两种细菌存在，就会循环把有机物氧化成CO2放出电子
(2) 正极 Ca+2Cl--2e-=CaCl2 20.7
(3) 2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O 发生反应4NH3+3O2=2N2+6H2O，有水生成，使得溶液逐渐变稀，为了维持碱的浓度不变，所以要补充KOH
【详解】（1）①酸性环境中反应物为HS-，产物为，利用质量守恒和电荷守恒进行配平，电极反应式：HS-+4H2O-8e-=+9H+，答案为：HS-+4H2O-8e-=+9H+；
②从质量守恒角度来说，HS-、SO浓度不会发生变化，只要有两种细菌存在，就会循环把有机物氧化成CO2放出电子，答案为：HS-、浓度不会发生变化，只要有两种细菌存在，就会循环把有机物氧化成CO2放出电子；
（2）①放电过程中，Li+向正极移动，答案为：正极；
②原电池的钙电极为负极，负极反应式为Ca+2Cl--2e-=CaCl2，答案为：Ca+2Cl--2e-=CaCl2；
③根据方程式，电路中每转移0.2 mol电子，生成0.1 mol Pb，即20.7 g Pb，答案为：20.7；
（3）①a电极是通入NH3的电极，失去电子，发生氧化反应，所以该电极作负极，电极反应式是2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O，答案为：2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O；
②一段时间后，需向装置中补充KOH，原因是发生反应4NH3+3O2=2N2+6H2O，有水生成，使得溶液逐渐变稀，为了维持碱的浓度不变，所以要补充KOH，答案为：发生反应4NH3+3O2=2N2+6H2O，有水生成，使得溶液逐渐变稀，为了维持碱的浓度不变，所以要补充KOH。
12．(1) 、 H－O－Cl
(2)⑩
(3) ④ ②⑤⑧
(4) 正极 2H2O+CH4-8e-=CO2+8H+
(5)11.2
【详解】（1）②NaOH为离子化合物，电子式为，④H2O2是共价化合物，电子式为；⑨HClO的结构式为H－O－Cl；
（2）只含离子键的物质主要是由活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物，其中⑩MgCl2只含离子键；
（3）同种元素之间形成的共价键是非极性共价键，含有非极性共价键的共价化合物为④H2O2；既有离子键又有共价键的物质有强碱、含氧酸盐、铵盐、过氧化钠等，故答案为②NaOH、⑤NH4Cl、⑧Na2O2；
（4）因电极c是电子流出的一极，则电极c为负极，电极d为正极，甲烷在负极上发生氧化反应生成CO2，电极反应式为2H2O+CH4-8e-=CO2+8H+；
（5）原电池中正极反应式为2O2 +8H+ +8e-= 4H2O，当转移2 mol电子时，消耗氧气的物质的量为0.5 mol，标准状况下的体积为0.5 mol22.4 L /mol=11.2 L。
13． 负极 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 电流表指针偏转 ②③
【详解】(1)图A所示装置中，Zn失去电子作负极，Cu电极H+得到电子作正极，故锌片是负极；
(2)图A所示装置为原电池，可将反应Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑释放的能量直接转化为电能，装置中Zn失去电子作负极，锌片溶解，Cu电极上H+得到电子作正极，铜片上有气泡产生，产生电流，电流表指针偏转；
(3)图B为氢氧燃料电池，氧气在正极得到电子，氢气在负极失去电子，总反应为2H2＋O2=2H2O，电池在工作时，阳离子(H+)向正极定向移动，②③均正确，故答案选②③。
14．(1) 一次电池 氧化
(2)C
(3) 铝片 负 AD
【详解】（1）锌锰干电池属于一次电池，从氧化还原反应的角度分析，锌筒上发生氧化反应。
（2）A．第一个装置只有锌和硫酸的反应，放热使温度升高，而第二个装置形成原电池，化学能变成电能，部分变成热能，故第一个装置中温度计的示数高，都高于室温。故错误。B．第一个装置中锌表面有气泡，第二个装置中铜上有气泡。故错误；C．第二个形成原电池，加快反应速率，故连接铜棒的装置产生气体的速度快。故正确。故选C。
（3）①装置Ⅰ中镁为负极，铝为正极，放电时氢离子向铝片移动。置Ⅰ中正极的电极反应式：。
②装置Ⅱ中铝片为负极，镁为正极，实现的是铝和氢氧化钠溶液的反应，该电极的电极反应式。
③A．利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的介质，例如氢氧化钠为电解质溶液时铝为负极，故正确；B．镁的金属性比铝的金属性强，但在原电池中镁不一定做负极；C．该实验说明金属活动性顺序表没有过时，要具体问题具体分析；D．该实验说明化学研究对象复杂、反应受条件影响较大，因此具体问题应具体分析。故选AD。
15． 负 2H2O+O2+4e-=4OH- CH4+10OH--8e-=+7H2O 2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O ②③ 13.44L
【详解】(1)原电池中阴离子移向负极，即氢氧根移向负极；
(2)通入氧气的一极为正极，由于是碱性环境，氧气得电子后生成氢氧根，所以正极反应式为2H2O+O2+4e-=4OH-；
(3)若将此燃料电池改进为直接以甲烷和氧气为原料，则通入氧气的一极依然为正极，通入甲烷的一极为负极，碱性环境中甲烷失电子后结合氢氧根生成碳酸根，电极反应式为CH4+10OH--8e-=+7H2O；
(4)原电池中负极发生氧化反应，所以NH3为负极，电极反应为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O；
(5)①甲醇燃料电池中甲醇被氧化，空气中的氧气被还原，所以通入空气的电极为正极，故①错误；
②电池总反应为2CH3OH+3O2+4OH-=2+6H2O，消耗氢氧根同时产生水，所以溶液的碱性逐渐减弱，故②正确；
③6.4gCH3OH的物质的量为=0.2mol，根据电极反应可知转移1.2mol电子，故③正确；
综上所述答案为②③；
(6)将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，则锌片为负极，电极反应为Zn-2e-═Zn2+，银片做正极，溶液中氢离子在银电极得到电子发生还原反应，电极反应为2H++2e-═H2↑，所以金属减少的质量为反应的锌的质量，物质的量为=0.6mol，根据电极反应可知同时会生成0.6mol氢气，体积为0.6mol´22.4L/mol=13.44L。
16．(1) CH4＋9CO-8e-＋3H2O =10HCO O2 +4e-＋4CO＋8H+ =4HCO＋2H2O CH4＋2 O2＋CO =2HCO＋H2O
(2) 4mol
【分析】甲烷发生氧化反应为原电池负极、B极氧气发生还原反应为正极；
【详解】（1）氢氧化钾过量时，电极反应生成碳酸根离子；时，甲烷的物质的量为，碳的物质的量大于1mol，氢氧化钾的物质的量为2mol，则电池反应为碳酸根离子转化为碳酸氢根离子，电池负极电极反应为CH4＋9CO-8e-＋3H2O =10HCO ；正极电极反应为氧气得到电子和碳酸根离子、水电离出的氢离子生成碳酸氢根离子O2 +4e-＋4CO＋8H+ =4HCO＋2H2O；总反应离子方程式：CH4＋2 O2＋CO =2HCO＋H2O；
（2）当消耗甲烷的体积为标况下时，甲烷物质的量为0.5mol，碳元素化合价由-4变为+4，则转移电子的物质的量为0.5mol×8=4mol；甲烷物质的量为0.5mol，碳的物质的量0.5mol，氢氧化钾转化为碳酸钾，消耗氢氧化钾1.0mol，则此时溶液中的物质的量浓度为。
17． H2 O2
【详解】(1)由总反应可知，氢气失电子应在负极发生反应，氧气得电子应在正极发生反应，因电解质为KOH，则负极氢气失电子结合氢氧根生成水，电极反应为：；正极氧气得电子结合水生成氢氧根离子，电极反应为：，故答案为：H2；；O2；；
(2)如把KOH溶液改为稀硫酸，则负极氢气失电子生成氢离子，电极反应为：，正极氧气得电子结合氢离子生成水，电极反应为：，故答案为：；。
18． 一次 Zn（或锌） Zn-2e-+2OH-=ZnO+H2O 增大 C CO－2e－+4OH－=C O 32－+2H2O O2 a 0.4NA
【分析】（1）银锌纽扣电池只能使用一次；
（2）原电池工作时，负极发生氧化反应，正极发生还原反应。银锌电池反应中，锌元素从0价升高为+2价，被氧化，银元素从+1价降低为0价，被还原；
（3）正极电极反应式为：；
（4）氧化还原反应，且反应放热，才可以设计为原电池；
（5），设计成原电池，一氧化碳发生氧化反应，为电池的负极；
（6）氧气得电子发生还原反应，为正极；
（7）在电池中，阴离子向负极移动；
（8）1个氧气转移4个电子。
【详解】（1）银锌纽扣电池只能使用一次，属于一次电池；
故答案为：一次；
（2）原电池工作时，负极发生氧化反应，正极发生还原反应。银锌电池反应中，锌元素从0价升高为+2价，被氧化，银元素从+1价降低为0价，被还原，所以锌是负极，电极反应式为：；
故答案为：Zn（或锌）；；
（3）正极电极反应式为： ，由电极反应式知，电池放电时，正极区溶液的增大；
故答案为：增大；
（4）A. △H>0，反应吸热， 不能设计成原电池，A错误；
B.该反应不是氧化还原反应，没有电子的转移，故不能设计成原电池，B错误；
C.该反应为氧化还原反应，且反应放热，故该反应可以设计为原电池，C正确；
答案选C；
（5），设计成原电池，一氧化碳发生氧化反应，为电池的负极，且电解质为KOH溶液，故负极电极反应式为：；
故答案为：；
（6）氧气得电子发生还原反应，为正极，故正极反应物均为氧气；
答案为：；
（7）在电池中，阴离子向负极移动，a为负极，故向电极a移动；
答案为：a；
（8）电池消耗标准状况下2.24L，即0.1mol氧气，1个氧气转移4个电子，故转移电子数为0.4NA;
故答案为：0.4NA。
19． 2H2 － 4e－+ 4OH－ = 4H2O O2 + 2H2O + 4e－ = 4OH－ 2H2+O2=2H2O
【详解】氢氧燃料电池中，氢气在反应中被氧化，应从负极通入，又因是KOH溶液，不可能生成H+，所以负极反应为：，正极反应为：，总反应为：。
20． 负 O2+4H++4e-=2H2O 1.12L C4H10O－24e-＋32OH-=4＋21H2O 减小 FeS(s)＋Cu2＋(aq) ⇌CuS(s)＋Fe2＋(aq)
【分析】根据电子的移动方向可知，左侧电极为负极，因此a处通入氢气，右侧电极为正极，b处通入氧气，结合电池总反应为2H2＋O2=2H2O和原电池原理方向解答(1)～(3)；
(4)若将氢气换成二乙醚(C4H10O)，a极仍为负极，将电解质溶液硫酸换成氢氧化钠溶液，二乙醚与氧气反应生成的二氧化碳能够与溶液中的氢氧化钠反应生成碳酸钠，据此分析解答；
(5)根据沉淀的转化原理分析解答。
【详解】(1)电池总反应为2H2＋O2=2H2O中氢气发生氧化反应，因此通H2的极为电池的负极，故答案为：负；
(2)b极为正极，正极上氧气得到电子发生还原反应生成水，电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O，故答案为：O2+4H++4e-=2H2O；
(3)2H2＋O2=2H2O反应中转移4个电子，因此每转移0.1mol电子，消耗H20.05mol，在标准状况下的体积为0.05mol×22.4L/mol=1.12L，故答案为：1.12L；
(4)①若将氢气换成二乙醚(C4H10O)，a极仍为负极，将电解质溶液硫酸换成氢氧化钠溶液，负极上二乙醚失去电子生成碳酸根离子和水，电极反应式为C4H10O－24e-＋32OH-=4＋21H2O，故答案为：C4H10O－24e-＋32OH-=4＋21H2O；
②二乙醚与氧气反应生成的二氧化碳会消耗溶液中的氢氧化钠，溶液的碱性减弱，因此电池工作一段时间后电解质溶液的pH减小，故答案为：减小；
(5)室温下Ksp(FeS)＝6.3×10－18mol2·L－2，Ksp(CuS)＝1.3×10－36mol2·L－2，说明CuS的溶解度小于FeS，因此利用沉淀的转化原理，用FeS等难溶物质作为沉淀剂可以除去Cu2＋等离子，反应的离子方程式为FeS(s)＋Cu2＋(aq) ⇌CuS(s)＋Fe2＋(aq)，故答案为：FeS(s)＋Cu2＋(aq) ⇌CuS(s)＋Fe2＋(aq)。
21． 减弱 石墨或铜或银或铂 铁或Fe 氯化铁或硫酸铁或硝酸铁溶液 正极 22.4
【详解】(1)锌作负极，则该原电池反应是锌与稀硫酸置换氢气的反应，所以A电极即正极反应是氢离子得电子生成氢气，电极反应式为；溶液中氢离子放电，导致溶液中氢离子浓度减小，反应进行一段时间后溶液酸性将减弱；
(2)若需将反应：设计成如图1所示的原电池装置，根据方程式中物质发生的反应类型判断，铁发生氧化反应，作原电池的负极，B(负极)极材料为铁，则A(正极)极材料为比铁不活泼的导电物质如石墨、Cu等即可，铁离子得到电子，则溶液C为氯化铁或硫酸铁或硝酸铁溶液；
(3)原电池中氢离子向正极移动，则根据示意图可判断d电极是正极，c电极是负极，乙醇具有还原性，在负极上发生氧化反应生成CO2，电极反应式为，1mol氧气得到4mol电子，若线路中转移4mol电子，则上述燃料电池消耗的是1mol，在标准状况下的体积为22.4L。
22． 石灰石与稀硝酸生成，把装置中的氧气(或空气)排尽 无色气体变成红棕色气体 ②③ 或
【分析】稀硝酸和铜反应生成NO，利用浓硫酸干燥NO，利用空气和NO反应生成NO2检验NO，最后用氢氧化钠溶液吸收尾气，据此解答。
【详解】I.(1)NO能与空气中的氧气反应，所以先用二氧化碳把装置中的空气排尽，通过分液漏斗向其中加入一定的稀硝酸，则加入石灰石的作用是与硝酸生成CO2；
(2)将将铜丝插入稀硝酸中，微热大试管，Cu与稀硝酸反应生成NO、硝酸铜和水，则反应的离子方程式为；
(3)打开开关K1，通过气囊鼓入空气，圆底烧瓶中NO与氧气反应生成红棕色的二氧化氮，可以观察到烧瓶中无色气体变为红棕色，即可证明稀硝酸与铜反应的气体产物是；
Ⅱ.(1)①电池放电时通入空气的电极得到电子，发生还原反应，为正极，①错误；
②电池放电时消耗氢氧根离子生成碳酸根离子，电解质溶液的碱性逐渐减弱，②正确；
③电池放电时每消耗即0.2mol，转移0.2mol×8＝电子，③正确；
答案选②③；
(2)该燃料电池的正极是氧气得到电子转化为氢氧根离子，反应式为。
23．(1)AB
(2) 相等 偏小
(3)PbO2
(4)Pb-2e-+=PbSO4
(5) 减小 增大
【详解】（1）该实验测得的数值结果小于57.3‧mol-1，即偏小，
A．装置保温、隔热效果差，测得的热量偏小，中和热数值偏小，故A符合题意；
B．测量溶液的温度后，温度计没有用水冲洗干净，直接测定溶液的温度，会发生酸和碱的中和，温度偏高，则温度差减小，实验测得中和热数值偏小，故B符合题意；
C．尽量一次快速将溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，不允许分多次把溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，故C不符合题意；
答案选AB；
（2）反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关，若用溶液与溶液进行反应，与上述实验相比，生成水的量增多，所放出的热量偏高，但中和热是强酸和强碱的稀溶液反应生成时所放出的热量不随反应物的量的多少变化，故相等；醋酸是弱电解质，醋酸的电离是吸热过程，所以导致反应前后温度的变化值会偏小，故答案为：相等；偏小；
（3）由电池总反应可知，PbO2发生还原反应，所以PbO2是正极，故答案为：PbO2；
（4）负极上的反应是Pb⟶PbSO4，则必然有H2SO4参加反应，负极的电极反应是Pb-2e-+=PbSO4，故答案为：Pb-2e-+=PbSO4；
（5）在铅蓄电池工作过程中，H2SO4被消耗，所以电解质溶液的浓度减小，pH增大，故答案为：减小；增大。
1.2.2化学电源同步练习-苏教版高中化学选择性必修1
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．据报道，科学家已经研制出固体氧化物燃料电池，该电池以固体氧化锆氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许氧离子在其间通过，其工作原理如图所示多孔电极、均不参加电极反应下列说法正确的是
A．有放出的极为电池的正极
B．极对应的电极反应式为：
C．正极对应的电极反应式为：
D．该电池的总反应式为：
2．全钒电池以惰性材料作电极，在电解质溶液中发生的原电池反应为：(黄色)+V2+(紫色)+2H+===VO2+(蓝色)+H2O+V3+(绿色)。下列说法不正确的是
A．正极反应为+2H++e-===VO2++H2O
B．负极附近的溶液由紫色逐渐变为绿色
C．反应每生成1molH2O时转移电子的物质的量为0.5mol
D．原电池使用过程中溶液的pH逐渐增大
3．金属燃料电池是一类重要的电池，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是
A．Mn+向空气电极移动
B．向上述装置中注入海水就可使LED灯发光
C．若有0.1molO2反应，流经电解质的电子为0.4NA
D．消耗相同质量的Zn、Al、Mg时，通过导线转移的电子数最多的是Al
4．新型NaBH4/H2O2燃料电池总反应方程式为NaBH4+4H2O2=NaBO2+6H2O。下列有关说法中正确的是
A．电池正极区发生氧化反应
B．电池工作时，将电能转化为化学能
C．电池工作时，H2O2得电子
D．电池在工作过程中，Na+从正极区向负极区迁移
5．我国化学工作者提出一种利用有机电极()和无机电极(/石墨毡)在酸性环境中可充电的电池，其放电时的工作原理如图所示：
下列说法正确的是
A．放电时，/石墨毡为负极，发生还原反应
B．充电时，有机电极和外接电源的正极相连
C．放电时，/石墨毡电极的电极反应式为
D．充电时，每消耗1molPTO，理论上外电路中转移电子数为4mol
6．锂-氟化碳(氟气与碳生成的夹层化合物)电池在质量比能量、体积比能量、工作温度范围等方面具有明显优势而应用广泛。电解液为丙烯碳酸酯的溶液，总反应为，放电产物LiF易沉积，工作原理如图所示。下列说法正确的是
A．电池工作时，电子流动方向：电极a→负载→电极b→阳离子交换膜→电极a
B．负极反应式为：
C．为了提高电池放电性能，在电解液中添加合适的试剂溶解沉积在b极区的LiF
D．电池工作一段时间，a极区的电解液质量增大
7．镍氢电池以能量密度高、无镉污染、可以大电流快速充放电等独特优势在小型便携式电子器件中获得了广泛应用。某种金属储氢(MH)材料与镍形成的电池原理如图，电解质溶液为氢氧化钾溶液，电池总反应为，下列有关说法不正确的是
A．a为OH-，b为H2O
B．该图为电池充电原理示意图
C．电池放电时，金属储氢(MH)材料释放出氢
D．放电时，正极上的电极反应式为
8．我国科研工作者发明了一种高性能的水系锰基锌电池[]，电池工作示意图如图，该电池工作一段时间后，的浓度增大。下列说法正确的是
A．电极X的材料为Zn
B．膜a、b分别为阳、阴离于交换膜
C．正极反应式为
D．当的物质的量增大0.1mol时，电路中转移0.4mol电子
9．铅蓄电池的两极分别为Pb、PbO2，电解质溶液为H2SO4，工作时的反应为Pb+ PbO2+2H2SO4 =2PbSO4+ 2H2O，下列结说正确的是
A．Pb为正极，被氧化 B．电子从PbO2经导线流向Pb
C．只向PbO2处移动 D．电解质溶液pH不断增大
10．一种新型Na-Zn双离子二次电池放电时的工作原理如图所示。该二次电池放电时，下列有关说法正确的是
A．M极发生还原反应
B．电子由M极通过NaOH溶液移向N极
C．通过阳离子交换膜向M极移动
D．N极电极反应式为Na0.6-xMnO2+xNa++xe-=Na0.6MnO2
二、填空题
11．按要求完成下列问题。
(1)微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如下图所示：
①HS-在硫氧化菌作用下转化为的电极反应式是 。
②若维持该微生物电池中两种细菌的存在，则电池可以持续供电，原因是 。
(2)PbSO4热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiCl-KCl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为PbSO4+2LiCl+Ca=CaCl2+Li2SO4+Pb。
①放电过程中，Li+向 (填“负极”或“正极”)移动。
②负极反应式为 。
③电路中每转移0.2mol电子，理论上生成 gPb。
(3)氨氧燃料电池具有很大的发展潜力。氨氧燃料电池工作原理如下图所示。
①a电极的电极反应式是 ；
②一段时间后，需向装置中补充KOH，请依据反应原理解释原因是 。
12．I.化学研究的对象是物质，下列物质：①HCl②NaOH③Cl2④H2O2⑤NH4Cl⑥P4⑦NH3•H2O⑧Na2O2⑨HClO⑩MgCl2。
(1)物质②、④的电子式分别为 ，⑨的结构式为 。
(2)只存在离子键的是 (填序号，下同)。
(3)含有非极性键的共价化合物的是 ，既存在离子键又存在共价键的是 。
II.现代生产、生活和国防中大量使用电池，各种电池应运而生。用CH4和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构如图所示：
(4)电极d是 (填“正极”或“负极”)，电极c的电极反应式 。
(5)若线路中转移2mol电子，则该燃料电池理论上消耗的O2在标准状况下的体积为 L。
13．化学能在一定条件下可转化为电能。
(1)图A所示装置中，锌片是 (填“正极”或“负极”)。
(2)图A所示装置可将 (写化学方程式)释放的能量直接转化为电能，证明化学能转化为电能的实验现象是：铜片上有气泡产生、 。
(3)燃料电池已经开始应用于新能源汽车等领域，某氢氧燃料电池的原理如图B所示。下列说法正确的是 (填序号)。
①氧气是负极反应物
②总反应为2H2＋O2=2H2O
③电池工作时，其中H+定向移动
14．化学电源在生产生活中有着广泛的应用，回答下列问题：
(1)常见的锌锰干电池其构造如图所示。常见的锌锰干电池属于 (填“一次电池”或“二次电池”)，从氧化还原反应的角度分析，锌筒上发生的反应属于 反应。
(2)为了探究化学反应中的能量变化，某同学设计了如图中的两个实验装置(装置中除连接的铜棒不同外，其他均相同)，下列有关实验现象的说法正确的是 (填标号)。
A．两装置温度计的示数相等，且均高于室温
B．两装置的气泡均产生于锌棒表面
C．连接铜棒的装置产生气体的速度快
(3)有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，两人均用镁片和铝片作电极，但甲同学将电极放入稀硫酸溶液中，乙同学将电极放入等浓度的溶液中，如图所示。
①装置Ⅰ中放电时氢离子向 (填“镁片”或“铝片”)移动。写出装置Ⅰ中正极的电极反应式： 。
②装置Ⅱ中铝片为 极，写出该电极的电极反应式 。
③如果甲与乙同学均认为“构成原电池的电极材料都是金属时，则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”，由此他们会得出不同的结论。依据该实验得出的下列结论中，正确的有 (填标号)。
A．利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的介质
B．镁的金属性不一定比铝的金属性强
C．该实验说明金属活动性顺序表已过时，没有实用价值了
D．该实验说明化学研究对象复杂、反应受条件影响较大，因此具体问题应具体分析
15．被誉为改变未来世界的十大新科技之一的燃料电池。下图为氢氧燃料电池的结构示意图，电解质溶液为KOH溶液，电极材料为疏松多孔石墨棒．当氧气和氢气分别连续不断地从正、负两极通入燃料电池时，便可在闭合回路中不断地产生电流。
试回答下列问题：
(1)电解质溶液中的OH-移向 极(填“负”或“正”)。
(2)写出氢氧燃料电池工作时正极反应式： 。
(3)若将此燃料电池改进为直接以甲烷和氧气为原料进行工作时，负极反应式为 。
(4)利用该装置可以处理氮的氧化物和NH3尾气，总反应为6NO2+8NH3=7N2+12H2O，负极反应式为 。
(5)CH3OH燃料电池是目前开发最成功的燃料电池之一，这种燃料电池由甲醇、空气(氧气)、KOH(电解质溶液)构成。其中负极反应式为CH3OH+8OH--6e-=+6H2O。则下列说法正确的是 (填序号)。
①电池放电时通入空气的电极为负极
②电池放电时，电解质溶液的碱性逐渐减弱
③电池放电时每消耗6.4gCH3OH转移1.2mol电子
(6)将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，若该电池中两电极的总质量为80g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后称重，总质量为41g，试计算：产生氢气的体积(标准状况)为 。
16．将设计成燃料电池，其利用率更高，装置如图所示、为多孔碳棒。持续通入甲烷，在标准状况下，消耗甲烷的体积为。
(1)时，电池负极电极反应为 ；正极电极反应为 ；总反应离子方程式： 。
(2)当消耗甲烷的体积为标况下时，转移电子的物质的量为 ；此时溶液中的物质的量浓度为 。假设溶液体积不变
17．美国“阿波罗”宇宙飞船中使用的氢氧燃料电池，其构造如图所示：
(1)KOH作电解质，其电极总反应为2H2+O2=2H2O，则负极通入的是 ，电极反应式为 ；正极通入的是 ，电极反应式为 ；
(2)如把KOH溶液改为稀硫酸，则负极电极反应式为： ，正极电极反应式为： 。
18．Ⅰ.微型纽扣电池在现代生活中应用广泛。有一种银锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，总反应是Zn＋Ag2O＝ZnO＋2Ag。请回答下列问题。
（1）该电池属于 电池（填“一次”或“二次”）。
（2）负极是 ，电极反应式是 。
（3）使用时，正极区的pH （填“增大”、“减小”或“不变”）。
Ⅱ.（4）事实证明，能设计成原电池的反应通常是放热反应，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是 。（填字母）
A C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g） △H>0
B NaOH（aq）+HCl（aq）=NaCl（aq）+H2O（1） △H<0
C 2CO（g）+O2（g）=2CO2（1） △H<0
（5）以KOH溶液为电解质溶液，依据所选反应设计一个原电池，其负极的电极反应式为 。
Ⅲ.乙醇（C2H5OH）燃料电池（DEFC）具有很多优点，引起了人们的研究兴趣。现有以下三种乙醇燃料电池。
（6）三种乙醇燃料电池中正极反应物均为 。（填化学式）
（7）熔融盐乙醇燃料电池中若选择熔融碳酸钾为介质，电池工作时，CO32－向电极 （填“a”或“b”）移动。
（8）酸性乙醇燃料电池中，若电池消耗标准状况下2.24L O2，则电路中通过了的电子数目为 。
19．氢氧燃料电池(电解液为KOH溶液)
负极： 。
正极： 。
电池反应式： 。
20．下图是某氢氧燃料电池的结构示意图，电解质为硫酸溶液。氢气在催化剂作用下提供质子(H＋)和电子，电子经外电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应，电池总反应为2H2＋O2=2H2O，完成下列问题：
(1)通H2的极为电池的 极(填“正”或“负”)。
(2)b极上的电极反应式为： 。
(3)每转移0.1mol电子，消耗H2的体积为 L(标准状况下)。
(4)若将氢气换成二乙醚(C4H10O)，将电解质溶液硫酸换成氢氧化钠溶液，去掉质子交换膜。
①则a极的电极反应式为 。
②电池工作一段时间后电解质溶液的pH (填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)氢氧燃料电池为环境友好电池。而传统电池生产企业排放的工业废水中常含有Cu2＋等重金属离子，直接排放会造成污染，目前在工业废水处理过程中，依据沉淀转化的原理，常用FeS等难溶物质作为沉淀剂除去这些离子。室温下Ksp(FeS)＝6.3×10－18mol2·L－2，Ksp(CuS)＝1.3×10－36mol2·L－2。请用离子方程式说明上述除杂的原理 。
三、实验题
21．以下是关于原电池的装置图。请回答：
(1)图1中，若C为稀，电流表指针发生偏转，B电极材料为Zn且作负极，则A电极上发生的电极反应式为 ；反应进行一段时间后溶液酸性将 (填“增强”“减弱”或“基本不变”)。
(2)若需将反应：设计成如图1所示的原电池装置，则A(正极)极材料为 ，B(负极)极材料为 ，溶液C为 。
(3)可作为燃料使用，用和组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如图2，电池总反应为，则d电极是 (填“正极”或“负极”)，c电极的电极反应式为 。若线路中转移4mol电子，则上述燃料电池消耗的在标准状况下的体积为 L。
22．I.为了证明稀硝酸与铜反应的气体产物是，某同学设计了如下实验装置和实验方案。
实验步骤：
(1)关闭，打开，向试管中加入适量石灰石，通过分液漏斗向其中加入一定的稀硝酸，则加入石灰石的作用是 。
(2)将铜丝插入稀硝酸中，微热大试管。该步反应的离子方程式是 。
(3)充分反应后，打开开关，通过气囊鼓入空气，可以观察到烧瓶中 ，证明稀硝酸与铜反应的气体产物是。
Ⅱ.燃料电池是目前开发的燃料电池之一，这种燃料电池由甲烷、空气(氧气)、(电解质溶液)构成。其中负极反应式为。
(1)则下列说法正确的是 (填序号)。
①电池放电时通入空气的电极为负极
②电池放电时，电解质溶液的碱性逐渐减弱
③电池放电时每消耗转移电子
(2)写出该燃料电池的正极反应式：
23．(I)用如图所示装置进行中和反应反应热的测定实验，请回答下列问题：
(1)取溶液与溶液在小烧杯中进行中和反应，三次实验后通过计算可得生成时放出的热量为54.8。其结果与理论数据有偏差，产生此偏差的原因可能是 (填字母序号)。
A．实验装置保温、隔热效果差
B．用温度计测定溶液起始温度后直接测定溶液的温度
C． 一次性把溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
(2)实验中若改用溶液与溶液进行反应，与上述实验相比，通过计算可得生成时所放出的热量 (填“相等”、“不相等”)。若用醋酸代替溶液进行上述实验，测得反应前后温度的变化值会 。(“偏大”、“偏小”、“不受影响)
(II)铅蓄电池是化学电源，它工作时的电池反应为：PbO2＋Pb＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O。试回答：
(3)铅蓄电池正极的电极材料是 。
(4)工作时该铅蓄电池负极的电极反应是 。
(5)铅蓄电池工作时，电解质溶液的浓度 (填“减小”“增大”或“不变”，下同)，pH 。
参考答案：
1．D
【分析】根据电子移动方向可知，氧气通入的一极为正极，氢气通入的一极为负极，以此分析；
【详解】A．在燃料电池中，氧气通入的为原电池的正极，生成O2-，通入氢气为原电池的负极，生成H2O，故A错误；
B．电极上氧气得电子发生还原反应，则b为正极，正极对应的电极反应为：O2+4e-=2O2- ，故B错误；
C．氧气得电子在正极反应，故C错误；
D．在燃料电池中，总反应方程式即为燃料燃烧的化学方程式，即2H2+O2=2H2O，故D正确；
故选：D 。
2．C
【详解】A．由电池总反应VO (黄色)+V2+(紫色)+2H+===VO2+(蓝色)+H2O+V3+(绿色)可得，VO为正极的活性物质，V2+为负极的活性物质，所以左室为正极室，右室为负极室。正极反应为VO+2H++e-===VO2++H2O，选项A正确；
B．负极反应为V2+-e-===V3+，所以负极附近溶液的颜色由紫色逐渐变为绿色，选项B正确，
C．由电极反应VO+2H++e-===VO2++H2O可知，反应每生成1 mol H2O时转移电子的物质的量为1 mol，选项C错误；
D．由原电池总反应可知，反应过程中H+被不断消耗，所以溶液的pH逐渐增大，选项D正确。
答案选C。
3．C
【详解】A．电池工作时，空气电极得电子发生还原反应，是正极，原电池中阳离子向正极移动，则Mn+向空气电极移动，故A正确；
B．海水中含有电解质，海水导电，向上述装置中注入海水就可使LED灯发光，故B正确；
C．电子不能电解质传递，而是通过导线传递，故C错误；
D．1g金属对应的电子的物质的量＝化合价/相对原子质量，Zn：2/65，Al：3/27，Mg：2/24，消耗相同质量的Zn、Al、Mg时，所通过导线转移的电子数最多的是Al，故D正确；
故选C。
4．C
【分析】新型NaBH4/H2O2燃料电池总反应方程式为NaBH4+4H2O2=NaBO2+6H2O，由总反应式，可确定负极反应物为NaBH4，正极反应物为H2O2。
【详解】A．电池正极区H2O2得电子，发生还原反应，A不正确；
B．电池工作时，通过发生氧化还原反应，将化学能转化为电能，B不正确；
C．从总反应式可知，电池工作时，H2O2中的O元素从-1价降低到-2价，则H2O2得电子，C正确；
D．电池工作过程中，阳离子向正极移动，则Na+从负极区向正极区迁移，D不正确；
故选C。
5．D
【分析】根据放电时的工作原理图可知，MnO2/石墨毡电极上MnO2→Mn2+，MnO2发生得电子的还原反应，则MnO2/石墨毡电极为正极，正极反应式为MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O，有机电极为负极，负极反应式为HQ-4e-=PTO+4H+，放电时，溶液中的阳离子移向正极，阴离子移向负极，据此分析解答。
【详解】A．由装置图可知，放电时MnO2/石墨毡电极上MnO2→Mn2+，MnO2发生得电子的还原反应，则MnO2/石墨毡电极为正极，故A错误；
B．有机电极为负极，因此充电时，有机电极和外接电源的负极相连，故B错误；
C．放电时，MnO2/石墨毡电极为正极，正极反应式为MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O，故C错误；
D．由装置图可知，放电时有机电极上HQ→PTO，即电极反应式为HQ-4e-=PTO+4H+，所以充电时，每消耗1molPTO，理论上外电路中转移电子数为4mol，故D正确；
故选D。
6．C
【分析】原电池内电路中阳离子移向正极、阴离子移向负极，a电极为负极、b电极为正极，负极反应式为Li-e-=Li+，正极反应式为，据此分析解答。
【详解】A．a为负极，b为正极，电池工作时，电子流动方向，由负极a流出，经导线流向电极b，不进入溶液，故A错误；
B．a为负极，负极反应式为Li-e-=Li+，故B错误；
C．由于放电产物LiF易沉积，因此为了提高电池放电性能，在电解液中添加合适的试剂溶解沉积在b极区的LiF，故C正确；
D．负极产生的锂离子，通过交换膜进入正极区，所以电池工作一段时间，a极区的电解液质量减小，故D错误；
故选C。
7．D
【分析】从充电过程分析，在阴极：M+H2O+e-=OH-+MH；在阳极：Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2O。
【详解】A．对照图中转化关系，由b到a时，发生反应M+H2O+e-=OH-+MH，a到b时，发生反应Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2O ，则a为OH-，b为H2O，A正确；
B．该图中转化关系，与充电反应中电极反应中的转化关系吻合，所以该图为电池充电原理示意图，B正确；
C．电池放电时，由放电时的总反应式看，金属储氢(MH)材料失去电子释放出氢离子与溶液中的OH-结合成水，C正确；
D．电解质为KOH，溶液中不存在大量的H+，电极反应式中不能出现H+，所以放电时，正极上的电极反应式应为，D不正确；
故选D。
8．C
【详解】A．由图中电子流动方向可知电极Y为负极，材料为Zn，电极X为正极，材料为，故A错误；
B．一段时间后，的浓度增大说明程a、b分别为阴、阳离子交换膜，故B错误；
C．根据总反应，锰化合价降低，则正极反应式为，故C正确；
D．的物质的量增大0.1m时，电路中转移0.2ml电子，故D错误。
综上所述，答案为C。
9．D
【详解】A．该电池工作时，Pb发生失电子的氧化反应，为负极，故A错误；
B．该电池工作时，Pb发生失电子的氧化反应，为负极，PbO2为正极，电子从Pb经导线流向PbO2，故B错误；
C．该电池中Pb为负极，PbO2为正极，放电时，阴离子移向负极，即向Pb处移动，故C错误；
D．由总反应可知，该电池工作时，H2SO4被不断消耗，溶液的酸性逐渐减弱、pH不断增大，故D正确；
故选D。
10．D
【分析】由图可知，原电池中M为负极，电极反应为Zn-2e-+4OH-=[Zn(OH)4]2-，N为正极，电极反应为Na0.6-xMnO2+xNa++xe-=Na0.6MnO2。
【详解】A．根据分析，M为原电池的负极，发生氧化反应，A错误；
B．电子不能在电解质溶液中移动，B错误；
C．原电池中，阳离子向正极移动，因此Na+向N电极移动，C错误；
D．根据分析，N为正极，电极反应为Na0.6-xMnO2+xNa++xe-=Na0.6MnO2，D正确；
故选D。
11．(1) HS-+4H2O-8e-=+9H+ HS-、浓度不会发生变化，只要有两种细菌存在，就会循环把有机物氧化成CO2放出电子
(2) 正极 Ca+2Cl--2e-=CaCl2 20.7
(3) 2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O 发生反应4NH3+3O2=2N2+6H2O，有水生成，使得溶液逐渐变稀，为了维持碱的浓度不变，所以要补充KOH
【详解】（1）①酸性环境中反应物为HS-，产物为，利用质量守恒和电荷守恒进行配平，电极反应式：HS-+4H2O-8e-=+9H+，答案为：HS-+4H2O-8e-=+9H+；
②从质量守恒角度来说，HS-、SO浓度不会发生变化，只要有两种细菌存在，就会循环把有机物氧化成CO2放出电子，答案为：HS-、浓度不会发生变化，只要有两种细菌存在，就会循环把有机物氧化成CO2放出电子；
（2）①放电过程中，Li+向正极移动，答案为：正极；
②原电池的钙电极为负极，负极反应式为Ca+2Cl--2e-=CaCl2，答案为：Ca+2Cl--2e-=CaCl2；
③根据方程式，电路中每转移0.2 mol电子，生成0.1 mol Pb，即20.7 g Pb，答案为：20.7；
（3）①a电极是通入NH3的电极，失去电子，发生氧化反应，所以该电极作负极，电极反应式是2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O，答案为：2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O；
②一段时间后，需向装置中补充KOH，原因是发生反应4NH3+3O2=2N2+6H2O，有水生成，使得溶液逐渐变稀，为了维持碱的浓度不变，所以要补充KOH，答案为：发生反应4NH3+3O2=2N2+6H2O，有水生成，使得溶液逐渐变稀，为了维持碱的浓度不变，所以要补充KOH。
12．(1) 、 H－O－Cl
(2)⑩
(3) ④ ②⑤⑧
(4) 正极 2H2O+CH4-8e-=CO2+8H+
(5)11.2
【详解】（1）②NaOH为离子化合物，电子式为，④H2O2是共价化合物，电子式为；⑨HClO的结构式为H－O－Cl；
（2）只含离子键的物质主要是由活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物，其中⑩MgCl2只含离子键；
（3）同种元素之间形成的共价键是非极性共价键，含有非极性共价键的共价化合物为④H2O2；既有离子键又有共价键的物质有强碱、含氧酸盐、铵盐、过氧化钠等，故答案为②NaOH、⑤NH4Cl、⑧Na2O2；
（4）因电极c是电子流出的一极，则电极c为负极，电极d为正极，甲烷在负极上发生氧化反应生成CO2，电极反应式为2H2O+CH4-8e-=CO2+8H+；
（5）原电池中正极反应式为2O2 +8H+ +8e-= 4H2O，当转移2 mol电子时，消耗氧气的物质的量为0.5 mol，标准状况下的体积为0.5 mol22.4 L /mol=11.2 L。
13． 负极 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 电流表指针偏转 ②③
【详解】(1)图A所示装置中，Zn失去电子作负极，Cu电极H+得到电子作正极，故锌片是负极；
(2)图A所示装置为原电池，可将反应Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑释放的能量直接转化为电能，装置中Zn失去电子作负极，锌片溶解，Cu电极上H+得到电子作正极，铜片上有气泡产生，产生电流，电流表指针偏转；
(3)图B为氢氧燃料电池，氧气在正极得到电子，氢气在负极失去电子，总反应为2H2＋O2=2H2O，电池在工作时，阳离子(H+)向正极定向移动，②③均正确，故答案选②③。
14．(1) 一次电池 氧化
(2)C
(3) 铝片 负 AD
【详解】（1）锌锰干电池属于一次电池，从氧化还原反应的角度分析，锌筒上发生氧化反应。
（2）A．第一个装置只有锌和硫酸的反应，放热使温度升高，而第二个装置形成原电池，化学能变成电能，部分变成热能，故第一个装置中温度计的示数高，都高于室温。故错误。B．第一个装置中锌表面有气泡，第二个装置中铜上有气泡。故错误；C．第二个形成原电池，加快反应速率，故连接铜棒的装置产生气体的速度快。故正确。故选C。
（3）①装置Ⅰ中镁为负极，铝为正极，放电时氢离子向铝片移动。置Ⅰ中正极的电极反应式：。
②装置Ⅱ中铝片为负极，镁为正极，实现的是铝和氢氧化钠溶液的反应，该电极的电极反应式。
③A．利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的介质，例如氢氧化钠为电解质溶液时铝为负极，故正确；B．镁的金属性比铝的金属性强，但在原电池中镁不一定做负极；C．该实验说明金属活动性顺序表没有过时，要具体问题具体分析；D．该实验说明化学研究对象复杂、反应受条件影响较大，因此具体问题应具体分析。故选AD。
15． 负 2H2O+O2+4e-=4OH- CH4+10OH--8e-=+7H2O 2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O ②③ 13.44L
【详解】(1)原电池中阴离子移向负极，即氢氧根移向负极；
(2)通入氧气的一极为正极，由于是碱性环境，氧气得电子后生成氢氧根，所以正极反应式为2H2O+O2+4e-=4OH-；
(3)若将此燃料电池改进为直接以甲烷和氧气为原料，则通入氧气的一极依然为正极，通入甲烷的一极为负极，碱性环境中甲烷失电子后结合氢氧根生成碳酸根，电极反应式为CH4+10OH--8e-=+7H2O；
(4)原电池中负极发生氧化反应，所以NH3为负极，电极反应为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O；
(5)①甲醇燃料电池中甲醇被氧化，空气中的氧气被还原，所以通入空气的电极为正极，故①错误；
②电池总反应为2CH3OH+3O2+4OH-=2+6H2O，消耗氢氧根同时产生水，所以溶液的碱性逐渐减弱，故②正确；
③6.4gCH3OH的物质的量为=0.2mol，根据电极反应可知转移1.2mol电子，故③正确；
综上所述答案为②③；
(6)将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，则锌片为负极，电极反应为Zn-2e-═Zn2+，银片做正极，溶液中氢离子在银电极得到电子发生还原反应，电极反应为2H++2e-═H2↑，所以金属减少的质量为反应的锌的质量，物质的量为=0.6mol，根据电极反应可知同时会生成0.6mol氢气，体积为0.6mol´22.4L/mol=13.44L。
16．(1) CH4＋9CO-8e-＋3H2O =10HCO O2 +4e-＋4CO＋8H+ =4HCO＋2H2O CH4＋2 O2＋CO =2HCO＋H2O
(2) 4mol
【分析】甲烷发生氧化反应为原电池负极、B极氧气发生还原反应为正极；
【详解】（1）氢氧化钾过量时，电极反应生成碳酸根离子；时，甲烷的物质的量为，碳的物质的量大于1mol，氢氧化钾的物质的量为2mol，则电池反应为碳酸根离子转化为碳酸氢根离子，电池负极电极反应为CH4＋9CO-8e-＋3H2O =10HCO ；正极电极反应为氧气得到电子和碳酸根离子、水电离出的氢离子生成碳酸氢根离子O2 +4e-＋4CO＋8H+ =4HCO＋2H2O；总反应离子方程式：CH4＋2 O2＋CO =2HCO＋H2O；
（2）当消耗甲烷的体积为标况下时，甲烷物质的量为0.5mol，碳元素化合价由-4变为+4，则转移电子的物质的量为0.5mol×8=4mol；甲烷物质的量为0.5mol，碳的物质的量0.5mol，氢氧化钾转化为碳酸钾，消耗氢氧化钾1.0mol，则此时溶液中的物质的量浓度为。
17． H2 O2
【详解】(1)由总反应可知，氢气失电子应在负极发生反应，氧气得电子应在正极发生反应，因电解质为KOH，则负极氢气失电子结合氢氧根生成水，电极反应为：；正极氧气得电子结合水生成氢氧根离子，电极反应为：，故答案为：H2；；O2；；
(2)如把KOH溶液改为稀硫酸，则负极氢气失电子生成氢离子，电极反应为：，正极氧气得电子结合氢离子生成水，电极反应为：，故答案为：；。
18． 一次 Zn（或锌） Zn-2e-+2OH-=ZnO+H2O 增大 C CO－2e－+4OH－=C O 32－+2H2O O2 a 0.4NA
【分析】（1）银锌纽扣电池只能使用一次；
（2）原电池工作时，负极发生氧化反应，正极发生还原反应。银锌电池反应中，锌元素从0价升高为+2价，被氧化，银元素从+1价降低为0价，被还原；
（3）正极电极反应式为：；
（4）氧化还原反应，且反应放热，才可以设计为原电池；
（5），设计成原电池，一氧化碳发生氧化反应，为电池的负极；
（6）氧气得电子发生还原反应，为正极；
（7）在电池中，阴离子向负极移动；
（8）1个氧气转移4个电子。
【详解】（1）银锌纽扣电池只能使用一次，属于一次电池；
故答案为：一次；
（2）原电池工作时，负极发生氧化反应，正极发生还原反应。银锌电池反应中，锌元素从0价升高为+2价，被氧化，银元素从+1价降低为0价，被还原，所以锌是负极，电极反应式为：；
故答案为：Zn（或锌）；；
（3）正极电极反应式为： ，由电极反应式知，电池放电时，正极区溶液的增大；
故答案为：增大；
（4）A. △H>0，反应吸热， 不能设计成原电池，A错误；
B.该反应不是氧化还原反应，没有电子的转移，故不能设计成原电池，B错误；
C.该反应为氧化还原反应，且反应放热，故该反应可以设计为原电池，C正确；
答案选C；
（5），设计成原电池，一氧化碳发生氧化反应，为电池的负极，且电解质为KOH溶液，故负极电极反应式为：；
故答案为：；
（6）氧气得电子发生还原反应，为正极，故正极反应物均为氧气；
答案为：；
（7）在电池中，阴离子向负极移动，a为负极，故向电极a移动；
答案为：a；
（8）电池消耗标准状况下2.24L，即0.1mol氧气，1个氧气转移4个电子，故转移电子数为0.4NA;
故答案为：0.4NA。
19． 2H2 － 4e－+ 4OH－ = 4H2O O2 + 2H2O + 4e－ = 4OH－ 2H2+O2=2H2O
【详解】氢氧燃料电池中，氢气在反应中被氧化，应从负极通入，又因是KOH溶液，不可能生成H+，所以负极反应为：，正极反应为：，总反应为：。
20． 负 O2+4H++4e-=2H2O 1.12L C4H10O－24e-＋32OH-=4＋21H2O 减小 FeS(s)＋Cu2＋(aq) ⇌CuS(s)＋Fe2＋(aq)
【分析】根据电子的移动方向可知，左侧电极为负极，因此a处通入氢气，右侧电极为正极，b处通入氧气，结合电池总反应为2H2＋O2=2H2O和原电池原理方向解答(1)～(3)；
(4)若将氢气换成二乙醚(C4H10O)，a极仍为负极，将电解质溶液硫酸换成氢氧化钠溶液，二乙醚与氧气反应生成的二氧化碳能够与溶液中的氢氧化钠反应生成碳酸钠，据此分析解答；
(5)根据沉淀的转化原理分析解答。
【详解】(1)电池总反应为2H2＋O2=2H2O中氢气发生氧化反应，因此通H2的极为电池的负极，故答案为：负；
(2)b极为正极，正极上氧气得到电子发生还原反应生成水，电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O，故答案为：O2+4H++4e-=2H2O；
(3)2H2＋O2=2H2O反应中转移4个电子，因此每转移0.1mol电子，消耗H20.05mol，在标准状况下的体积为0.05mol×22.4L/mol=1.12L，故答案为：1.12L；
(4)①若将氢气换成二乙醚(C4H10O)，a极仍为负极，将电解质溶液硫酸换成氢氧化钠溶液，负极上二乙醚失去电子生成碳酸根离子和水，电极反应式为C4H10O－24e-＋32OH-=4＋21H2O，故答案为：C4H10O－24e-＋32OH-=4＋21H2O；
②二乙醚与氧气反应生成的二氧化碳会消耗溶液中的氢氧化钠，溶液的碱性减弱，因此电池工作一段时间后电解质溶液的pH减小，故答案为：减小；
(5)室温下Ksp(FeS)＝6.3×10－18mol2·L－2，Ksp(CuS)＝1.3×10－36mol2·L－2，说明CuS的溶解度小于FeS，因此利用沉淀的转化原理，用FeS等难溶物质作为沉淀剂可以除去Cu2＋等离子，反应的离子方程式为FeS(s)＋Cu2＋(aq) ⇌CuS(s)＋Fe2＋(aq)，故答案为：FeS(s)＋Cu2＋(aq) ⇌CuS(s)＋Fe2＋(aq)。
21． 减弱 石墨或铜或银或铂 铁或Fe 氯化铁或硫酸铁或硝酸铁溶液 正极 22.4
【详解】(1)锌作负极，则该原电池反应是锌与稀硫酸置换氢气的反应，所以A电极即正极反应是氢离子得电子生成氢气，电极反应式为；溶液中氢离子放电，导致溶液中氢离子浓度减小，反应进行一段时间后溶液酸性将减弱；
(2)若需将反应：设计成如图1所示的原电池装置，根据方程式中物质发生的反应类型判断，铁发生氧化反应，作原电池的负极，B(负极)极材料为铁，则A(正极)极材料为比铁不活泼的导电物质如石墨、Cu等即可，铁离子得到电子，则溶液C为氯化铁或硫酸铁或硝酸铁溶液；
(3)原电池中氢离子向正极移动，则根据示意图可判断d电极是正极，c电极是负极，乙醇具有还原性，在负极上发生氧化反应生成CO2，电极反应式为，1mol氧气得到4mol电子，若线路中转移4mol电子，则上述燃料电池消耗的是1mol，在标准状况下的体积为22.4L。
22． 石灰石与稀硝酸生成，把装置中的氧气(或空气)排尽 无色气体变成红棕色气体 ②③ 或
【分析】稀硝酸和铜反应生成NO，利用浓硫酸干燥NO，利用空气和NO反应生成NO2检验NO，最后用氢氧化钠溶液吸收尾气，据此解答。
【详解】I.(1)NO能与空气中的氧气反应，所以先用二氧化碳把装置中的空气排尽，通过分液漏斗向其中加入一定的稀硝酸，则加入石灰石的作用是与硝酸生成CO2；
(2)将将铜丝插入稀硝酸中，微热大试管，Cu与稀硝酸反应生成NO、硝酸铜和水，则反应的离子方程式为；
(3)打开开关K1，通过气囊鼓入空气，圆底烧瓶中NO与氧气反应生成红棕色的二氧化氮，可以观察到烧瓶中无色气体变为红棕色，即可证明稀硝酸与铜反应的气体产物是；
Ⅱ.(1)①电池放电时通入空气的电极得到电子，发生还原反应，为正极，①错误；
②电池放电时消耗氢氧根离子生成碳酸根离子，电解质溶液的碱性逐渐减弱，②正确；
③电池放电时每消耗即0.2mol，转移0.2mol×8＝电子，③正确；
答案选②③；
(2)该燃料电池的正极是氧气得到电子转化为氢氧根离子，反应式为。
23．(1)AB
(2) 相等 偏小
(3)PbO2
(4)Pb-2e-+=PbSO4
(5) 减小 增大
【详解】（1）该实验测得的数值结果小于57.3‧mol-1，即偏小，
A．装置保温、隔热效果差，测得的热量偏小，中和热数值偏小，故A符合题意；
B．测量溶液的温度后，温度计没有用水冲洗干净，直接测定溶液的温度，会发生酸和碱的中和，温度偏高，则温度差减小，实验测得中和热数值偏小，故B符合题意；
C．尽量一次快速将溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，不允许分多次把溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，故C不符合题意；
答案选AB；
（2）反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关，若用溶液与溶液进行反应，与上述实验相比，生成水的量增多，所放出的热量偏高，但中和热是强酸和强碱的稀溶液反应生成时所放出的热量不随反应物的量的多少变化，故相等；醋酸是弱电解质，醋酸的电离是吸热过程，所以导致反应前后温度的变化值会偏小，故答案为：相等；偏小；
（3）由电池总反应可知，PbO2发生还原反应，所以PbO2是正极，故答案为：PbO2；
（4）负极上的反应是Pb⟶PbSO4，则必然有H2SO4参加反应，负极的电极反应是Pb-2e-+=PbSO4，故答案为：Pb-2e-+=PbSO4；
（5）在铅蓄电池工作过程中，H2SO4被消耗，所以电解质溶液的浓度减小，pH增大，故答案为：减小；增大。
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