高中化学人教版 (2019)选择性必修1第一节 原电池练习题

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修1第一节 原电池练习题，共16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。

一、单选题
1．研究发现，向酸性乙醇燃料电池中加入硝酸，可使电池持续大电流放电，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是
A．电池工作时正极区溶液pH升高
B．1mlCH3CH2OH被完全氧化时有3ml O2被还原
C．负极反应为
D．电池右室中发生反应：
2．钒氧化还原流电池，是一种活性物质呈循环流动液态的二次电池，可用于固定储能设备。放电时工作原理如图所示。下列有关叙述错误的是
A．放电时，H+通过质子交换膜向a极迁移
B．放电时，a电极反应方程式为VO+e-+2H+=VO2++H2O
C．充电时，电极b与外接电源的负极相连
D．电池的总反应可以表示为：VO+V2++2H+VO2++V3++H2O
3．下列相关方程式书写正确的是
A．的水解方程式：
B．的电离方程式：
C．明矾可作为净水剂：
D．铅蓄电池放电时负极反应式：
4．氢能作为一种清洁能源将在应对气候变化中发挥重要作用。下图为氢氧燃料电池结构示意图，以下说法错误的是
A．H2在负极发生反应
B．供电时的总反应为： 2H2+ O2= 2H2O
C．氢氧燃料电池的能量转化率可达100%
D．产物为无污染的水，属于环境友好电池
5．2019年2月27日至3月1日，第十届日本国际二次电池展在日本东京举行，各种新型二次电池在东京有明展览中心展出，其中以Fe[Fe(CN)6]为代表的新型可充电钠离子电池，格外引人注意，其放电工作原理如图所示。下列说法错误的是（）
A．放电时，正极反应式为Fe[Fe(CN)6]+2Na++2e-=Na2Fe[Fe(CN)6]
B．充电时，M箔接电源的负极
C．充电时，Na+通过离子交换膜从左室移向右室
D．外电路中通过0.2ml电子时，负极质量变化为2.4g
6．下列电池不属于二次电池（可充电电池）的是
A．锌锰电池B．锂离子电池
C．铅蓄电池D．镍镉电池
7．下列有关说法中错误的是( )
A．甲烷燃料电池用KOH作电解质,负极的电极反应式为CH4 - 8e-+10OH- =CO32- + 7H2O
B．Zn粒与稀硫酸反应制氢气时，滴加几滴CuSO4溶液可加快反应速率
C．常温下用铜和铁作电极，浓硝酸作电解质溶液的原电池中铜为负极
D．原电池中电子从负极出发，经外电路流向正极，再从正极经电解液回到负极
8．下列说法不正确的是
A．铜锌原电池工作时，电子从铜电极流向锌电极
B．甲醇燃料电池可把化学能转化为电能
C．手机中用的锂离子电池属于二次电池
D．铅蓄电池使用一段时间后，电解质溶液导电能力下降
9．环保、安全的铝—空气电池的工作原理如下图所示，下列有关叙述错误的是
A．NaCl的作用是增强溶液的导电性
B．正极的电极反应式为: O2 +4e- + 2H2O=4OH-
C．电池工作过程中，电解质溶液的pH不断增大
D．用该电池做电源电解KI溶液制取1mlKIO3，消耗铝电极的质量为54g
10．一种用离子液体作电解液的混合动力电池放电原理图如图所示，已知充放电时的电池反应为4LiA12C17＋3LiFePO4(s)A1＋3FePO4＋7LiA1C14。下列说法正确的是
A．放电时，向正极迁移的是 Al3+
B．放电时，A1极上的电势比FePO4极上的高
C．充电时，阴极反应式：A12C17-＋6e- = 2A1＋7C1-
D．充电时，阳极反应式：LiFePO4—e- = FePO4＋Li+
二、填空题
11．（1）地下钢管连接镁块是金属防腐措施中的 法。
（2）铅及其化合物可用于蓄电池，耐酸设备及X射线防护材料等。回答下列问题：
①铅是碳的同族元素，比碳多4个电子层。铅在元素周期表的位置为 ；铅的最高价氧化物对应水化物的酸性比碳酸的 (填“强”或“弱”)。
②PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体，反应的化学方程式为 。
③铅蓄电池放电时的正极反应式为 ，当电路中有2ml电子转移时，理论上两电极质量变化的差为 g。
（3）NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池，其原理见下图，石墨Ⅰ为电池的 极；该电池在使用过程中石墨Ⅰ电极上生成氧化物Y，其电极反应式为 。
12．化学电源的发展方向
小型化、供电方便、工作寿命长、不需要维护的电池受到人们的青睐。如 电池、 电池等。
13．高铁酸钠的化学式为Na2FeO4，按要求回答下列问题：
(1)高铁酸钠主要通过如下反应制取：，则X的化学式为 。
(2)高铁酸钠是一种新型净水剂，在水中可以发生如下反应：。由此看来，高铁酸钠能够杀菌消毒是因为它具有 性，而能够除去水中悬浮物是因为 。
(3)在水溶液中的存在形态如图所示。向pH=8的这种溶液中加KOH溶液，发生反应的离子方程式为 。

(4)高铁电池是一种新型可充电电池，电解池为碱溶液，其反应式为则电池正极材料是 ，充电时电池正极 （填“得”“失”）电子，放电时电池的负极反应式为 。
14．(1)如图为某原电池装置示意图，若A为Cu，B为石墨，电解质为FeCl3溶液，工作时的总反应为：2FeCl3+Cu=FeCl2+CuCl2.写出B的电极反应式 ；该电池在工作时，A电极的质量将 (填“增加”或“减少”或“不变”)。
(2)一种新型燃料电池可用于制取乙醛(CH3CHO)，总反应式为，电池的主要构成要素如图所示，请回答下列问题：
①该装置的能量转化形式为 。
②a电极为燃料电池的 极，该电极的电极反应式为 。
③电池工作时，H+由 电极(填“a”或“b”，下同)移向 电极。
④生成3.3g乙醛时，需要消耗标准状况下的氧气 mL。
15．以甲醇为燃料的新型电池，其成本大大低于以氢气为燃料的传统燃料电池。如图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图：
(1)B极为电池 极，B极的电极反应式为 。
(2)该电池工作时，外电路每流过2ml e-，消耗标况下氧气 L。
16．某超市中一种电池外壳的纸层包装上印有如图所示的文字，根据要求回答：
（1）该电池的种类是 （填序号）．
①干电池 ②蓄电池 ③燃料电池
（2）该电池含有的金属元素中，毒性最大的是 （写元素符号）．
（3）该电池的使用和性能，下列说法中不正确的是
A．该电池可应用于闹钟、收音机、照相机等
B．该电池可充电后反复使用
C．该电池使用后不能投入火中，应埋入地下以防污染环境
（4）已知该电池的总反应为：Zn+2MnO2+2NH4Cl＝ZnCl2+2NH3↑+Mn2O3+H2O，写出该电池放电时的正负极反应方程式：
负极
正极
17．直接甲醇燃料电池(DMFC)结构如图所示。
(1)写出该电池放电时正极的电极反应式： ；放电时，H+向 极移动(填“a”或“b”)。
(2)当有1ml CH3OH完全氧化时转移电子数目为 ；实际上由于甲醇的氧化过程可能不完全，往往有中间产物如HCOOH等化合物生成，写出生成HCOOH时的电极反应式： 。
(3)甲醇可以通过电解甲烷制备，装置如图，电解液为含有NaCl、X的乙醇溶液。
已知：当电解发生时，阳极区发生如下过程：Cl-→ Cl·→CH3Cl→CH3OH，电解池中阳极的材料是 (填“石墨”或“铁皮”)，写出生成Cl·的电极反应式： ；电解液中的另一种电解质X可能是 。
18．研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储，过程如下：
请回答下列问题：
(1)反应I的化学方程式为 。1ml H2SO4(液)分解成气态物质需要吸收的能量是275.5kJ，硫的燃烧热为297 kJ·ml-1，则反应Ⅱ的热化学方程式为 。
(2)单质硫也可以生成多硫化物实现能量间的转化。
①钠硫电池是一种新型高能电池，总反应为2Na+xS Na2Sx，该电池工作时的正极反应式为 ，给该电池充电时，钠电极应与外电源的 (填“正”或“负”)极相连接。
②多硫化合物H2S2O8中S的化合价为+6，分子中过氧键的数目为 。
③在碱性溶液中，多硫离子Sx2-被BrO氧化成SO，被还原成Br-。该反应的离子方程式是 。
19．甲烷是最简单的有机物，也是天然气的主要成分。
(1)甲烷的电子式为 。
(2)甲烷和戊烷的关系是互为 ；戊烷有3种不同结构，其结构简式分别为、 、 。
(3)请用化学方程式表达甲烷和氯气在光照条件下的变化(写第1步即可) ；从有机反应类型的角度看，该反应属于 反应。
(4)已知甲烷完全燃烧再恢复至室温，共释放热量。请写出该反应的热化学方程式： 。可以通过下图装置将化学能转化为电能。
①a电极为电源的 极(填“正”或“负”)。
②装置工作时溶液中的向 电极移动(填“a”或“b”)。
③请用电极反应式表达两电极的化学变化：
a电极： ；
b电极： 。
(5)我国科研人员提出了由和转化为高附加值产品的催化反应历程。该历程如图。
①该反应的总反应方程式为： 。
②图中从a→b的变化过程为 过程(填“吸热”或“放热”)。
③已知的结构式为，的结构式为。由和反应生成的反应类型为 。
20．氨的转化与去除：微生物燃料电池(MFC)是一种现代化氨氮去除技术，如图为MFC碳氮联合同时去除的氮转化系统原理示意图。
(1)A极的电极反应式为 ，A、B两极生成CO2和N2的物质的量之比为 。
(2)用化学用语简述去除的原理： 。
三、实验题
21．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：
22．(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 。
23．化学与材料科学领域热点前沿主要分布在光学材料、储能材料、电池材料等方向。
(1)有科学研究提出:锂电池负极材料(Li)由于生成LiH而不利于电池容量的保持。一定温度下，利用足量重水(D2O)与含LiH的Li负极材料反应，通过测定可以获知。
已知：①LiH+H2O=LiOH+H2↑
②2Li(s)+H22LiH △H＜0。
若越大，则越 (填“大”或“小”)。80℃反应所得比25℃反应所得 (填“大”或“小”)。
(2)三氯化磷(PCl3)是重要的半导体材料掺杂剂,如图为实验室中制取粗PCl3产品的装置，夹持装置略去。
查阅资料知：红磷与少量Cl2反应生成PCl3，与过量Cl2反应生成PCl5。PCl3遇O2会生成POCl3(三氯氧磷)，POCl3、PCl3遇水会强烈水解。
①A是制取CO2的装置，A中的药品是 。
②写出G中发生的离子方程式 。
③PCl3水解生成亚磷酸(H3PO3)和HCl，H3PO3是一种二元弱酸，Na2HPO3溶液显 性(填“酸”、“碱”或“中”)。
④PCl3纯度测定：实验结束后，装置D中收集的PCl3中含有PCl5和POCl3，加入过量红磷加热可将PCl5转化为PCl3，再通过蒸馏，收集70.0℃~80.0℃的馏分，可得到PC13产品。
步骤Ⅰ：取ag上述所得PC13产品，置于盛有50.00mL蒸馏水的水解瓶中摇动至完全水解，将水解液配成100.00mL溶液；
步骤Ⅱ：取10.00mL上述溶液于锥形瓶中，先用稀硝酸酸化，再加入V1mLc1ml·L-1AgNO3溶液(过量)，使Cl-完全转化为AgCl沉淀；
步骤Ⅲ：加入少量硝基苯，振荡，使沉淀表面被有机物覆盖；以硫酸铁溶液为指示剂，用c2ml·L-1KSCN溶液滴定过量的AgNO3溶液(AgSCN难溶于水)，达到滴定终点时，共用去V2mLKSCN溶液。
若测定过程中没有加入硝基苯。则所测PCl3的含量将会 (填“偏大”“偏小”或“不变")。产品中PCl3的质量分数表达式为 (列计算式即可)。
参考答案：
1．C
【分析】该电池为乙醇的酸性燃料电池，通入乙醇的一极为负极，电极反应式为，通入氧气的一极为正极，由工作原理图可知，正极上的反应为，，二者加合可得正极反应式为，可知HNO3在正极起催化作用，据此分析解答。
【详解】A．根据分析可知，电池工作时正极区反应式为，反应消耗H+且有水生成，c(H+)减小pH升高，A正确；
B．1ml氧气得4ml电子，当有lmlCH3CH2OH被完全氧化为二氧化碳时转移12ml电子，根据得失电子守恒，有3ml O2被还原，B正确；
C．根据分析可知，负极电极反应式为，C错误；
D．根据分析可知，电池右室中发生反应，离子方程式为，D正确；
故选C。
2．D
【分析】该装置为氧化还原液流电池，根据装置图，电极a发生VO+e-+2H+=VO2++H2O，根据原电池工作原理，该电极为正极，电极b则为负极，电极反应式为V2+－e-=V3+，据此分析；
【详解】A．放电时，阳离子向正极移动，则H+通过质子交换膜向a极迁移，故A说法正确；
B．放电时，电极a为正极，VO得电子生成VO2+，其电极反应式为：VO+e-+2H+=VO2++H2O，故B说法正确；
C．充电时，电极b为阴极，与外接电源的负极相连，故C说法正确；
D．根据两个电极反应，电池的总反应可以表示为：VO+V2++2H+VO2++V3++H2O，故D说法错误；
答案为D。
3．D
【详解】A．水解是结合水电离产生的H+生成弱酸H2SO3：+H2OH2SO3+OH-，选项中是的电离方程式，故A错误；
B．AgCl虽然难溶于水，但溶于水的部分能完全电离，AgCl是强电解质，电离方程式为：AgCl=Ag++Cl-，故B错误；
C． 铝离子水解生成的氢氧化铝胶体具有吸附性，能吸附水中悬浮的杂质沉降净水，水解是微弱的，用“”表示，水解方程式为：Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+，故C错误；
D．铅蓄电池的负极是Pb，电解质溶液是H2SO4，PbSO4不溶于水和酸，负极是Pb失去电子转化为PbSO4，故D正确；
故选D。
4．C
【详解】A．H2反应氧化反应，在负极发生反应，A正确；
B．供电时的总反应为氢气和氧气生成水：2H2+ O2= 2H2O，B正确；
C．反应中含伴随热量等能量变化，能量转化率小于100%，C错误；
D．产物为无污染的水，属于环境友好电池，D正确；
故选C。
5．B
【详解】A．根据原电池工作原理，Mg箔作负极，M箔作正极，正极反应式为Fe[Fe(CN)6]＋2Na＋＋2e-===Na2Fe[Fe(CN)6]，A项正确；
B．充电时，电解池的阴极(原电池的负极)接电源的负极，电解池的阳极(原电池的正极)接电源的正极，即M箔接电源的正极，B项错误；
C．充电时，阳离子移向阴极，Na＋应从左室移向右室，C项正确；
D．负极上的反应式是2Mg-4e-＋2Cl-===[Mg2Cl2]2＋，外电路中通过0.2ml电子时，消耗0.1mlMg，质量减少2.4g，D项正确；
答案选B。
6．A
【分析】铅蓄电池、镍镉电池、锂离子电池等属于可充电电池，是二次电池，碱性锌锰电池不能充电，是一次电池。
【详解】铅蓄电池、镍镉电池、锂离子电池等可以反复充电放电属于可充电电池，是二次电池；碱性锌锰电池不能充电，完全放电后不能再使用，是一次电池；
答案选A。
【点睛】本题考查了一次电池和二次电池的辨别，注意常见的化学电源，题目难度不大，侧重于基础知识的考查。
7．D
【详解】A、原电池中，负极失去电子，发生氧化反应，在甲烷燃料电池中，甲烷失去电子，负极反应：CH4 - 8e-+10OH- =CO32- + 7H2O，A正确；
B、Zn粒与稀硫酸反应制氢气时，滴加几滴CuSO4溶液，Zn与CuSO4发生置换反应生成铜单质，Zn、Cu、稀硫酸可形成原电池，加快Zn粒与稀硫酸的反应，B正确；
C、铁单质与浓硝酸在常温下发生钝化反应，而铜与浓硝酸常温下发生如下反应Cu+2NO3-+4H+＝Cu2++2NO2↑+2H2O，Cu失电子被氧化，应为原电池的负极，电极反应为：Cu-2e-＝Cu2+，C正确；
D、 原电池放电时，电子不进入电解质溶液，电解质溶液中通过离子定向移动形成电流，D错误；故选D。
8．A
【详解】A．铜锌原电池工作时，锌作负极、失电子，铜作正极、得电子，电子从锌电极流向铜电极，A错误；
B．甲醇燃料电池是原电池装置，可将化学能转化为电能，B正确；
C．手机中使用的可以连续充放电的锂离子电池属于二次电池，C正确；
D．铅蓄电池放电时的总反应为：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，所以使用一段时间后，电解质溶液酸性减弱，离子浓度减小，导电能力下降，D正确；
答案选A。
9．C
【分析】由图所给电子移动方向可知，铝电极为铝—空气电池的负极，铝在碱性条件下放电生成氢氧化铝，金属网载体为正极，氧气在正极上放电生成氢氧根。
【详解】A项、该原电池中，NaCl不参加反应，则NaCl的作用是增强溶液的导电性，故A正确；
B项、由题图可知Al电极为负极，发生反应：Al-3e-+3OH-=Al（OH）3，O2在正极发生反应：O2+4e-+2H2O=4OH-，故B正确；
C项、总反应方程式为4A1+3O2+6H2O=4A1（OH）3↓，氯化钠溶液呈中性，放电过程中溶液的溶质仍然为NaCl，则电解质溶液的pH基本不变，故C错误；
D项、1mlKI制得1mlKIO3时转移6ml电子，根据转移电子相等得消耗m（Al）=2ml×27g/ml=54g，故D正确。
故选C。
【点睛】在书写电极反应式时一定要注意电解质是什么,其中的离子要和电极反应式中出现的离子相对应。碱性电解质溶液中,电极反应式中不能出现H+;酸性电解质溶液中,电极反应式中不能出现OH-。
10．D
【分析】由总反应式可以看出，放电时，Al失电子，则Al极作负极，发生反应Al-3e- +7A1C14- =4A12C17-；从而得出FePO4极为正极，电极反应3FePO4+3e-＋3Li+=3LiFePO4(s)。
【详解】A．放电时，阳离子向正极迁移，但溶液中不含有Al3+，所以向正极迁移的是Li+而不是 Al3+，A不正确；
B．放电时，A1极为负极，其电势比FePO4极(正极)上的低， B不正确；
C．充电时，阴极反应式：4A12C17-＋3e- =Al＋7A1C14-，C不正确；
D．由电池反应式看，充电时，在阳极LiFePO4失电子转化为FePO4和Li+，所以电极反应式：LiFePO4－e- = FePO4＋Li+，D正确；
故选D。
11． 牺牲阳极的阴极保护法 第六周期第IVA 族 弱 PbO2 + 4HCl(浓)= PbCl2 + Cl2 ↑+ 2H2O PbO2 + 2e- + 4H+ + SO42- = PbSO4 + 2H2O 32 负 NO2 – e- + NO3- = N2O5
【详解】（1）地下钢管连接镁块，镁的活泼性大于铁的活泼性，在钢管中接入镁块可形成原电池，镁作负极，失去电子，首先被腐蚀，从而保护正极的铁不被腐蚀，此法称为牺牲阳极的阴极保护法；
（2）①铅是碳的同族元素，因此铅最外层有四个电子，位于元素周期表第ⅣA族；铅比碳多4个电子层，因此铅共有六个电子层，位于元素周期表的六周期，所以铅位于元素周期表第六周期第IVA 族；同一主族元素由上到下还原性在增强，氧化性在减弱，氧化性对应于非金属性，所以铅的最高价氧化物对应水化物的酸性比碳的最高价氧化物对应水化物的酸性弱；②PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体，黄绿色气体应为氯气，反应方程式为：PbO2 + 4HCl(浓)= PbCl2 + Cl2 ↑+ 2H2O；③铅蓄电池放电时的正极得到电子，发生还原反应，电极反应为：PbO2 + 2e- + 4H+ + SO42- = PbSO4 + 2H2O，当有2ml电子转移时，正极质量增加64g；铅蓄电池放电时的负极失去电子，发生氧化反应，电极反应为：Pb - 2e- +SO42- = PbSO4，当有2ml电子转移时，负极质量增加96g，则两电极质量变化的差为96g-
64g=32g；
（3）NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池，石墨Ⅰ通入NO2，失去电子，发生氧化反应，因此为负极，电极反应为：NO2-e-+ NO3-=N2O5。石墨Ⅱ为正极，得到电子，发生还原反应，电极反应为：O2+2 N2O5+4e-=4NO3-。
点睛：本题主要考查原电池的工作原理。在原电池中，活泼电极作负极，失去电子，发生氧化反应，被氧化；不活泼电极作正极，得到电子，发生还原反应，被还原。电子从负极经外接导线流向正极。电解质溶液中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。
12． 镍氢 锂离子
【详解】小型化、供电方便、工作寿命长、不需要维护的电池受到人们的青睐。如镍氢电池、锂离子电池等。故答案为：镍氢；锂离子。
13．(1)NaCl
(2) 强氧化性 因为反应生成氢氧化铁胶体，能够吸附水中的悬浮杂质
(3)
(4) 得
【详解】（1）反应中，可由质量守恒定律确定X为NaCl；故答案为NaCl。
（2）高铁酸钠能够杀菌消毒是因为它具有强氧化性，能杀菌、消毒；而能够除去水中悬浮物是因为反应生成氢氧化铁胶体，能够吸附水中的悬浮杂质；故答案为强氧化性；因为反应生成氢氧化铁胶体，能够吸附水中的悬浮杂质。
（3）根据在水溶液中的存在形态如图所示，pH=8时有和，加入KOH溶液，发生反应，离子方程式为：；故答案为。
（4）总反应式为，电池正极材料为；充电时电池正极得一电子，放电时电池的负极反应式为；故答案为；得；。
14． 2Fe3++2e-=2Fe2+(Fe3++e-=Fe2+) 减小 化学能转化为电能 正 b a 840
【分析】A为Cu，铜作还原剂，作原电池的负极，B为石墨，铁离子得电子，作正极，电解质为FeCl3溶液，工作时的总反应为：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2;新型燃料电池可用于制取乙醛(CH3CHO)，总反应式为，a电极为燃料电池的正极，氧气得电子，发生还原反应，乙烯失电子，b极作负极。
【详解】(1)若A为Cu，铜作还原剂，作原电池的负极，B为石墨，铁离子得电子，作正极，电解质为FeCl3溶液，工作时的总反应为：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，B的电极反应式2Fe3++2e-=2Fe2+(Fe3++e-=Fe2+)；该电池在工作时，Cu-2e-=Cu2+，A电极的质量将减小(填“增加”或“减少”或“不变”)。故答案为：2Fe3++2e-=2Fe2+(Fe3++e-=Fe2+)；减小；
(2)①该装置为燃料电池，能量转化形式为化学能转化为电能。故答案为：化学能转化为电能；
②a电极为燃料电池的正极，氧气得电子，发生还原反应，该电极的电极反应式为。故答案为：正；；
③a为正极，b为负极，电池工作时，阳离子移向正极，H+由b电极(填“a”或“b”，下同)移向a电极。故答案为：b；a；
④由方程 ，生成3.3g乙醛时，物质的量为=0.075ml，需要消耗标准状况下的氧气 =840mL，故答案为：840。
15． 负 CH3OH+3O2﹣﹣6e﹣＝CO2+2H2O 11.2
【分析】(1)B极加入甲醇，发生氧化反应，为电池的负极；总反应式为2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O，正极反应式为：O2+2e-=2O2-，两式相减可得负极电极反应式；
(2)根据电池总反应式分析。
【详解】(1)B极加入甲醇，发生氧化反应，为电池的负极；总反应式为：2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O,正极反应式为：O2+2e−=2O2−，两式相减,负极反应为：CH3OH+3O2﹣﹣6e﹣＝CO2+2H2O，故答案为：负；CH3OH+3O2﹣﹣6e﹣＝CO2+2H2O；
(2)根据电池电极反应式2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O知，当消耗3ml O2时，转移12ml电子，因此当电池工作时，外电路每流过2ml e-，消耗标况下氧气0.5ml O2，即消耗标况下氧气11.2L，故答案为：11.2L。
16． ① 汞 B C Zn – 2e‾ = Zn2+ 2MnO2+ 2e‾ +2NH4+＝2NH3↑+Mn2O3+H2O
【详解】试题分析：由图中信息可知，该电池为锌锰干电池，不可充电或投入火中。其中汞含量小于0.025%，由于汞可以严重污染环境，故该电池不可随意丢弃，用后应回收处理。
（1）该电池的种类是干电池，填①．
（2）该电池含有的金属元素中，毒性最大的是汞．
（3）A．该电池可应用于闹钟、收音机、照相机等，A正确；B．该电池不可充电，是一次电池，B不正确； C．该电池使用后不能投入火中，不能埋入地下以防污染环境，C不正确。综上所述，关于该电池的使用和性能，以上说法中不正确的是B C。
（4）该电池的总反应为Zn+2MnO2+2NH4Cl＝ZnCl2+2NH3↑+Mn2O3+H2O，由总反应可知，Zn是负极，其发生氧化反应，其电极反应式为Zn – 2e‾ = Zn2+，由总反应式和负极反应式可以写出正极的电极反应式为2MnO2+ 2e‾ +2NH4+＝2NH3↑+Mn2O3+H2O。
点睛：本题考查了常见的化学电源——锌锰干电池的有关知识，主要考查了化学电源的分类方法、化学电源的安全使用、化学电源对环境的影响、原电池电极反应式的书写，要求学生要知道化学电源的分类方法和电池的安全使用方法，了解电池的反应原理，能根据总反应写出电极反应式。本题以卡片的形式给出相关信息，目的是让学生能用化学视角观察生活，能把所学的化学知识服务于生活、解决生活中与化学相关的问题，保护环境。
17． b 6NA 石墨 KCl
【分析】从甲醇燃料电池结构图可以看出，a极的反应物是甲醇和水，生成了CO2，所以a极为负极，电极反应式为：；b极为正极，电极反应式为：，总反应方程式为。
【详解】(1)b是正极，电极反应式为：；H+是阳离子，向正极移动，b是正极，所以H+向b极移动；
(2)负极的电极反应式：，1mlCH3OH完全氧化转移电子数为6NA；甲醇的氧化生成HCOOH的电极反应式为：；
(3)阳极区发生的过程：Cl-→ Cl·→CH3Cl→CH3OH,，阳极是溶液中的Cl-发生反应，而不是电极发生反应，说明阳极是惰性电极，所以阳极的材料是石墨；生成Cl·的电极反应式为：；乙醇中加入电解质是为了增强导电性，同时为阳极反应提供Cl-，所以电解液中的另一种电解质可能是KCl；
18． 2H2SO4=2SO2+2H2O+O2 3SO2（g）+2H2O（g）=2H2SO4（l）+S（s） △H=-254kJ/ml xS+2e-=Sx2- 负 1 3 Sx2-+6（x-1）OH-+（3x+1）BrO3-=3xSO42-+（3x+1）Br-+3（x-1）H2O
【详解】（1）由图可知，反应I为H2SO4分解为O2、SO2、H2O，故该反应方程式为：2H2SO4=2SO2+2H2O+O2；由题可知，反应I的热化学方程式为：2H2SO4(l)=2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g) △H=+551kJ/ml，设S的燃烧热方程式为反应IV：S(s)+O2(g)=SO2(g) △H=-297kJ/ml，由盖斯定律可知反应II的热化学方程式=-（反应I+反应IV），故反应II的热化学方程式为3SO2（g）+2H2O（g）=2H2SO4（l）+S（s）△H=-254kJ/ml；
（2）①由总反应方程式可知，正极为S得到电子，故正极反应式为：xS+2e-=Sx2-；电池放电时，钠电极为负极，发生氧化反应，故充电时应与外接电源的负极连接；
②H2S2O8中S的化合价为+6，H为+1，即8个O的总化合价为-14，故8个O中有两个氧原子为-1价，因此该分子中过氧键的数目为1；
③Sx2-中S的平均化合价为，反应后升高到+6，1ml Sx2-反应后化合价变化（6x+2），BrO3-中Br的化合价为+5，反应后降低为-1价，1ml BrO3-反应后化合价变化6，根据氧化还原反应过程中得失电子守恒以及溶液为碱性综合配平可得：3 Sx2-+6（x-1）OH-+（3x+1）BrO3-=3xSO42-+（3x+1）Br-+3（x-1）H2O。
19．(1)
(2) 同系物
(3) 取代
(4) 负 b
(5) 放热 加成反应
【解析】（1）
甲烷分子中含有极性键，电子式为。
（2）
甲烷和戊烷均是链状烷烃，结构相似，二者互为同系物；戊烷有3种不同结构，即正戊烷、异戊烷和新戊烷，其结构简式分别为、、。
（3）
甲烷和氯气在光照条件下发生取代反应，生成一氯甲烷的方程式为；从有机反应类型的角度看，该反应属于取代反应。
（4）
已知甲烷完全燃烧再恢复至室温，共释放热量，甲烷的物质的量是1ml，则该反应的热化学方程式为 。可以通过下图装置将化学能转化为电能。
①a电极通入甲烷，甲烷失去电子，发生氧化反应，为电源的负极。
②原电池中阳离子移向正极，则装置工作时b电极是正极，溶液中的向b电极移动。
③a电极是负极，电极反应式为；b电极是正极，氧气得到电子，电极反应式为。
（5）
①根据示意图可判断反应物是和，生成物是乙酸，则该反应的总反应方程式为。
②图中从a→b中反应物总能量高于生成物总能量，因此变化过程为放热过程。
③已知的结构式为，的结构式为。这说明和反应生成的反应中二氧化碳中一个碳氧双键断键被加成，因此其反应类型为加成反应。
20．(1) CH3COO--8e-＋2H2O=2CO2↑＋7H+ 5∶2
(2)在好氧微生物反应器中转化为：＋2O2=＋2H＋＋H2O，在MFC电池正极转化为N2：2＋12H＋＋10e-=N2↑＋6H2O
【详解】（1）B极电极反应式为2N＋12H＋＋10e－=N2↑＋6H2O，A极电极反应式为CH3COO－－8e－＋2H2O=2CO2↑＋7H＋，A、B两极生成CO2和N2的物质的量之比为5∶2。故答案为：CH3COO--8e-＋2H2O=2CO2↑＋7H+；5∶2；
（2）在好氧微生物反应器中转化为：＋2O2=＋2H＋＋H2O，在MFC电池正极转化为N2：2＋12H＋＋10e-=N2↑＋6H2O，最终实现转化为无污染的氮气，故答案为：在好氧微生物反应器中转化为：＋2O2=＋2H＋＋H2O，在MFC电池正极转化为N2：2＋12H＋＋10e-=N2↑＋6H2O；
21． 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0.2ml，转移0.2ml×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。
22．(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‧ml-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。
23．(1) 大 大
(2) 稀盐酸和碳酸钙(大理石、石灰石) 16H++10Cl-+2MnO=5Cl2↑+2Mn2++8H2O 碱 偏小 %
【分析】因为PCl3遇O2会生成POCl3(三氯氧磷)，POCl3、PCl3遇水会强烈水解，由图可知A是利用启普发生器制取CO2的装置，目的排除装置中的空气，所以A中的药品是稀盐酸和碳酸钙(大理石、石灰石)。由图可知G中是利用高锰酸钾和浓盐酸制取氯气的装置，其反应的离子方程式16H++10Cl-+2MnO=5Cl2↑+2Mn2++8H2O。B、E是干燥装置，C是制取PCl3装置，根据性质解答本题。
【详解】（1）Li与D2O反应生成D2，LiH与D2O反应生成HD，故 越大，则越大；因为反应②是可逆反应且放热，升温放热反应逆向进行，故n(LiH)减小，n(Li)增大，即变大，也变大；故答案：大；大；
（2）①由图可知A是利用启普发生器制取CO2的装置，所以A中的药品是稀盐酸和碳酸钙(大理石、石灰石)，故答案：稀盐酸和碳酸钙(大理石、石灰石)；
②由图可知G中是利用高锰酸钾和浓盐酸制取氯气的装置，其反应的离子方程式16H++10Cl-+2MnO=5Cl2↑+2Mn2++8H2O，故答案：16H++10Cl-+2MnO=5Cl2↑+2Mn2++8H2O；
③因为H3PO3是一种二元弱酸，Na2HPO3属于强碱弱酸盐，所以Na2HPO3溶液显碱性，故答案：碱；
④因为PCl3水解生成亚磷酸(H3PO3)和HCl，H3PO3是一种二元弱酸。取10.00mLPCl3水解溶液于锥形瓶中，先用稀硝酸酸化，再加入V1mLc1ml·L-1AgNO3溶液(过量)，使Cl-完全转化为AgCl沉淀即Cl-Ag+AgCl。以硫酸铁溶液为指示剂，用c2ml·L-1KSCN溶液滴定过量的AgNO3溶液(AgSCN难溶于水)，达到滴定终点时，共用去V2mLKSCN溶液。则n(Cl-)= V1mL10c1ml·L-1-V2mL10 c2ml·L-1，n(PCl3)= ( V1mL10c1ml·L-1-V2mL c2ml·L-110)，产品中PCl3的质量分数表达式为== %。实验过程中需要加入少量硝基苯，振荡，使沉淀表面被有机物覆盖，防止AgSCN中的SCN-离子被Fe3+络合，所以沉淀不用硝基苯覆盖，消耗V2mL的体积增大，导致产品的质量减小；故答案：减小；%。