2022～2023學(xué)年高三化學(xué)單元知識(shí)大講堂第29講 第四章《化學(xué)反應(yīng)與電能》單元測(cè)試（基礎(chǔ)鞏固）

PAGE1PAGE《化學(xué)反應(yīng)與電能》單元測(cè)試(基礎(chǔ)鞏固)學(xué)校:___________姓名：___________班級(jí)：___________考號(hào)：___________一、單選題(共54分)1．(本題3分)一般情況下，兩種活潑性不同的金屬在潮濕的環(huán)境中接觸時(shí)，活潑性強(qiáng)的金屬首先被腐蝕。為了避免輪船的鋼質(zhì)外殼被腐蝕，通常在輪船外殼上鑲嵌的金屬是A．鋅板 B．銀板 C．銅板 D．鉛板【答案】A【詳解】一般情況下，兩種活潑性不同的金屬在潮濕的環(huán)境中接觸時(shí)，活潑性強(qiáng)的金屬首先被腐蝕。為了避免輪船的鋼質(zhì)外殼被腐蝕，在輪船外殼上鑲嵌的金屬的活動(dòng)性要比Fe強(qiáng)。在上述涉及的金屬元素中，金屬活動(dòng)性：Zn>Fe>Pb>Cu，所以在輪船外殼上鑲嵌的金屬是Zn，故合理選項(xiàng)是A。2．(本題3分)銅鋅原電池為電化學(xué)建構(gòu)認(rèn)識(shí)模型奠定了重要的基礎(chǔ)，懂得原理才能真正做到舉一反三，應(yīng)用到其他復(fù)雜的電池分析中。鹽橋中裝有瓊脂凝膠，內(nèi)含氯化鉀。下面兩種原電池說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．原電池Ⅰ和Ⅱ的反應(yīng)原理都是Zn+Cu2+=Zn2++CuB．電池工作時(shí)，導(dǎo)線中電子流向?yàn)閆n→CuC．正極反應(yīng)為Zn-2e-=Zn2+，發(fā)生還原反應(yīng)D．電池工作時(shí)，鹽橋中的K+向右側(cè)燒杯移動(dòng)，Cl-向左側(cè)燒杯移動(dòng)【答案】C【分析】在原電池中，若兩金屬做電極，一般活潑金屬做負(fù)極，不活潑金屬做正極。Ⅰ和Ⅱ兩個(gè)原電池裝置中，都是鋅做負(fù)極，銅做正極?！驹斀狻緼．原電池Ⅰ和Ⅱ中，Zn為負(fù)極，Cu為正極，CuSO4為電解質(zhì)溶液，工作原理都是Zn+Cu2+=Zn2++Cu，故A正確；B．在原電池中，負(fù)極鋅失去電子，經(jīng)外電路流向正極銅，故B正確；C．正極反應(yīng)為Cu2++2e-=Cu，發(fā)生還原反應(yīng)，故C錯(cuò)誤；D．在原電池內(nèi)部，陽(yáng)離子移向正極，陰離子移向負(fù)極，裝置Ⅱ中，右側(cè)燒杯中的銅為正極，左側(cè)燒杯中的鋅為負(fù)極，所以鹽橋中的K+向右側(cè)燒杯移動(dòng)，Cl-向左側(cè)燒杯移動(dòng)，故D正確；故選C。3．(本題3分)關(guān)于鉛蓄電池的說(shuō)法正確的是A．在放電時(shí)，電池的正極材料是鉛板B．在放電時(shí)，電池的負(fù)極材料質(zhì)量減小C．在放電時(shí)，向正極遷移D．在放電時(shí)，正極發(fā)生的反應(yīng)是：【答案】D【分析】鉛蓄電池中，放電過(guò)程為原電池原理。Pb作負(fù)極，發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)；PbO2作正極，發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，放電的總反應(yīng)方程式為：，據(jù)此結(jié)合二次電池的工作原理分析解答?！驹斀狻緼．在放電時(shí)，電池的正極材料是PbO2，A錯(cuò)誤；B．在放電時(shí)，電池的負(fù)極材料Pb放電轉(zhuǎn)化為，電極質(zhì)量增大，B錯(cuò)誤；C．上述鉛蓄電池放電時(shí)，陰離子移向負(fù)極，所以向負(fù)極遷移，C錯(cuò)誤；D．在放電時(shí)，正極PbO2發(fā)生得電子的還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化為，其電極反應(yīng)式為：，D正確；故選D。4．(本題3分)微型銀—鋅電池可用作電子儀器的電源，其電極分別是Ag/Ag2O和Zn，電解質(zhì)為KOH溶液，電池總反應(yīng)為，下列說(shuō)法正確的是A．電池工作過(guò)程中，KOH溶液濃度降低B．電池工作過(guò)程中，電解液中向正極遷移C．負(fù)極發(fā)生反應(yīng)D．正極發(fā)生反應(yīng)【答案】C【詳解】A．從電池的總反應(yīng)分析，電池工作過(guò)程過(guò)程消耗水，KOH溶液濃度不斷升高，A錯(cuò)誤；B．電池工作過(guò)程中，電解液中陰離子朝負(fù)極移動(dòng)，向負(fù)極遷移，B錯(cuò)誤；C．負(fù)極Zn失去電子，與電解液中結(jié)合，發(fā)生反應(yīng)，C正確；D．電解質(zhì)為KOH溶液，正極發(fā)生反應(yīng)，D錯(cuò)誤；故選C。5．(本題3分)根據(jù)甲醇在酸性電解質(zhì)溶液中與氧氣作用生成二氧化碳和水的反應(yīng)，設(shè)計(jì)一種燃料電池。該燃料電池工作時(shí)，負(fù)極上發(fā)生的反應(yīng)為。A．B．C．D．【答案】C【詳解】甲醇在酸性電解質(zhì)溶液中與氧氣構(gòu)成的燃料中，甲醇在負(fù)極上失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成二氧化碳，電極反應(yīng)式為，故選C。6．(本題3分)一種新型燃料電池，它以多孔鎳板為電極，兩電極插入KOH溶液中，向兩極分別通入乙烷和氧氣，其中一電極反應(yīng)式為C2H6＋18OH--14e-=2＋12H2O。有關(guān)此電池的推斷正確的是A．通入氧氣的電極為正極，電極反應(yīng)式為2H2O＋O2＋4e-=4OH-B．電池工作過(guò)程中，溶液的OH-濃度減小，pH逐漸增大C．電解質(zhì)溶液中的OH-向正極移動(dòng)，K+向負(fù)極移動(dòng)D．正極與負(fù)極上參加反應(yīng)的氣體的物質(zhì)的量之比為2∶7【答案】A【分析】燃料電池中發(fā)生的反應(yīng)一般是燃料和氧氣的氧化還原反應(yīng)，通入氧氣的一極為正極，通入燃料的一極為負(fù)極。【詳解】A．根據(jù)題目已知：其中一電極反應(yīng)式為C2H6＋18OH--14e-=2＋12H2O可知，通入乙烷的一極為負(fù)極，則通入氧氣的一極為正極，在堿性溶液中，正極電極反應(yīng)式為2H2O＋O2＋4e-=4OH-，故A正確；B．電池工作的總反應(yīng)為：2C2H6+7O2+8OH-=4+10H2O，消耗了OH-，OH-濃度減小，溶液的pH逐漸降低，故B錯(cuò)誤；C．在原電池內(nèi)部，陽(yáng)離子移向正極，陰離子移向負(fù)極，所以O(shè)H-向負(fù)極移動(dòng)，K+向正極移動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D．正極上參加反應(yīng)的氣體為氧氣，負(fù)極上參加反應(yīng)的氣體為乙烷，根據(jù)總反應(yīng)方程式：2C2H6+7O2+8OH-=4+10H2O，正極與負(fù)極上參加反應(yīng)的氣體的物質(zhì)的量之比為7∶2，故D錯(cuò)誤；故選A。7．(本題3分)下列有關(guān)電化學(xué)的說(shuō)法正確的是A．原電池的金屬負(fù)極質(zhì)量一定減小 B．待充電電池的負(fù)極應(yīng)與電源正極相連C．電解池的電解質(zhì)溶液質(zhì)量一定減小 D．原電池工作時(shí)在溶液中電流由負(fù)極到正極【答案】D【詳解】A．原電池放電時(shí)，負(fù)極質(zhì)量可能增大、可能不變也可能減小，如鉛蓄電池中負(fù)極電極反應(yīng)式為Pb-2e-+SO=PbSO4↓，負(fù)極質(zhì)量增加，燃料電池中負(fù)極材料質(zhì)量不變，故A錯(cuò)誤；B．蓄電池充電時(shí)，其負(fù)極應(yīng)與電源的負(fù)極相連，正極與電源的正極相連，故B錯(cuò)誤；C．電解池的電解質(zhì)溶液質(zhì)量可能不變，如精煉銅，電解質(zhì)溶液CuSO4的質(zhì)量不變，故C錯(cuò)誤；D．原電池工作時(shí)，外電路中電流是從正極經(jīng)過(guò)導(dǎo)線到負(fù)極，電池內(nèi)部電流從負(fù)極經(jīng)溶液到正極，故D正確；

故選：D。8．(本題3分)某種熔融碳酸鹽燃料電池以Li2CO3、K2CO3為電解質(zhì)、以CH4為燃料時(shí)，該電池工作原理見(jiàn)如圖。下列說(shuō)法正確的是A．此電池在常溫時(shí)也能工作B．正極電極反應(yīng)式為：O2+2CO2+4e-=2C．向正極移動(dòng)D．a(chǎn)為CH4，b為CO【答案】B【分析】燃料電池中通入燃料的電極是負(fù)極、通入氧化劑的電極是正極，根據(jù)電子流向知，左邊a電極是負(fù)極、右邊b電極是正極，所以a是CH4，b為空氣。【詳解】A．電解質(zhì)為熔融碳酸鹽，需要高溫條件，A錯(cuò)誤；B．正極上O2得電子和CO2反應(yīng)生成，電極反應(yīng)式為O2+2CO2-4e-═2，B正確；C．原電池放電時(shí)，向負(fù)極移動(dòng)，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)分析，a是CH4，b為空氣，D錯(cuò)誤；故選B。9．(本題3分)用如圖所示裝置的電解氯化鈉溶液(X、Y是碳棒)。下列判斷正確的是A．Y電極和電源的正極相連 B．X電極表面有氫氣生成C．X電極表面發(fā)生氧化反應(yīng) D．電解過(guò)程的能量變化是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能【答案】C【詳解】A．Y電極連接電源的負(fù)極作陰極，A錯(cuò)誤；B．X電極連接電源的正極，為陽(yáng)極，陽(yáng)極上Cl-失去電子變?yōu)镃l2逸出，B錯(cuò)誤；C．X電極為陽(yáng)極，溶液中的陰離子Cl-在陽(yáng)極表面失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)變?yōu)镃l2，C正確；D．電解過(guò)程是使電流通過(guò)電解質(zhì)溶液，在陰、陽(yáng)兩極分別發(fā)生還原反應(yīng)、氧化反應(yīng)的過(guò)程，故電解過(guò)程的能量變化是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，D錯(cuò)誤；故合理選項(xiàng)是C。10．(本題3分)地球上鋰資源匱乏，應(yīng)用受到極大制約，難以持續(xù)發(fā)展。鉀元素儲(chǔ)量大并且與鋰元素具有類似的性質(zhì)，賦予了鉀離子電池良好的應(yīng)用前景。某研究中的鉀離子電池工作原理如圖所示(放電時(shí)鉀離子嵌入層狀TiS2中，充電時(shí)鉀離子則脫嵌。電池總反應(yīng)為T(mén)iS2+xKKxTiS2。下列敘述正確的是A．放電時(shí)，電子從Cu電極流出B．放電時(shí)，正極的電極反應(yīng)式為T(mén)iS2+xK++xe-=KxTiS2C．充電時(shí)，Cu電極的電勢(shì)低于K電極D．其電解質(zhì)溶液可以用水作溶劑【答案】B【詳解】A．放電時(shí)，K電極為負(fù)極，電子從K電極為流出，故A錯(cuò)誤；B．放電時(shí)，正極發(fā)生還原反應(yīng)，K+嵌入TiS2中，電極反應(yīng)式為T(mén)iS2+xK++xe?=KxTiS2，故B正確；C．充電時(shí)，Cu電極為陽(yáng)極，電勢(shì)高于K電極(陰極)，故C錯(cuò)誤；D．金屬K與水劇烈反應(yīng)，故其電解質(zhì)溶液不能用水作溶劑，故D錯(cuò)誤；故選B。11．(本題3分)下列敘述正確的是①電解池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置②原電池是將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置③金屬和石墨導(dǎo)電均為物理變化，電解質(zhì)溶液導(dǎo)電是化學(xué)變化④電解池兩個(gè)電極材料可以相同A．①②③④ B．③④ C．②③④ D．③【答案】B【詳解】①電解池是將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置，故①錯(cuò)誤；②原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置，故②錯(cuò)誤；③金屬和石墨均為自由電子導(dǎo)電，屬于物理變化；電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的實(shí)質(zhì)是電解，屬于化學(xué)變化，故③正確；④電解池連接外接電源，兩個(gè)電極材料可以相同也可以不同，故④正確；選B。12．(本題3分)要實(shí)現(xiàn)反應(yīng)：Cu＋2HCl=CuCl2＋H2↑，設(shè)計(jì)了下列四個(gè)實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為可行的是A． B． C． D．【答案】C【分析】實(shí)現(xiàn)Cu＋2HCl=CuCl2＋H2↑反應(yīng)，因Cu與稀鹽酸常溫下不反應(yīng)，則應(yīng)設(shè)計(jì)為電解池，Cu為陽(yáng)極，電解質(zhì)為HCl。【詳解】A．應(yīng)設(shè)計(jì)為電解池，該裝置為原電池，鐵做負(fù)極，銅做正極，氫離子在正極得電子生成氫氣，故A錯(cuò)誤；B．應(yīng)設(shè)計(jì)為電解池，該裝置中雖然銅的活潑性大于銀，但銅與鹽酸不能自發(fā)進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；C．電解池中Cu為陽(yáng)極，電解質(zhì)為HCl，符合題意，故C正確；D．電解池中C為陽(yáng)極，不符合題意，故D錯(cuò)誤；故答案為C。13．(本題3分)工業(yè)上通過(guò)惰性電極電解Na2SO4濃溶液來(lái)制備氫氧化鈉和硫酸，a、b為離子交換膜，裝置如下圖所示，下列說(shuō)法正確的是A．c電極與外接電源負(fù)極相連B．a(chǎn)為陰離子交換膜C．從d端注入的是稀NaOH溶液D．生成標(biāo)狀況下22.4L的O2，將有2molNa+穿過(guò)陽(yáng)離子交換膜【答案】C【分析】由題干電解裝置圖可知，c電極區(qū)產(chǎn)生O2，故說(shuō)明該電極區(qū)發(fā)生氧化反應(yīng)，電極方程式為：2H2O-4e-=4H++O2↑，故c電極區(qū)為陽(yáng)極區(qū)，c電極與外接電源的正極相連，左側(cè)區(qū)為陰極區(qū)，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為：2H2O+2e-=2OH-+H2↑，又知電解池中陽(yáng)離子移向陰極區(qū)，陰離子移向陽(yáng)極區(qū)，故Na+經(jīng)過(guò)陽(yáng)離子交換膜a進(jìn)入左側(cè)區(qū)，左側(cè)區(qū)進(jìn)入口d進(jìn)入的稀NaOH，出口為濃NaOH，硫酸根離子經(jīng)過(guò)陰離子交換膜b進(jìn)入右側(cè)陽(yáng)極區(qū)，故右側(cè)區(qū)進(jìn)入的是稀硫酸，流出的為濃硫酸，據(jù)此分析解題?！驹斀狻緼．由分析可知，c電極與外接電源正極相連，A錯(cuò)誤；B．由分析可知，a為陽(yáng)離子交換膜，b為陰離子交換膜，B錯(cuò)誤；C．由分析可知，從d端注入的是稀NaOH溶液，C正確；D．生成標(biāo)狀況下22.4L即=1mol的O2，則線路上流過(guò)的電子為4mol，故將有4molNa+穿過(guò)陽(yáng)離子交換膜，D錯(cuò)誤；故答案為：C。14．(本題3分)以下現(xiàn)象與電化學(xué)腐蝕無(wú)關(guān)的是A．生鐵比純鐵容易生銹B．銀質(zhì)物品久置表面變暗C．鐵質(zhì)器件附有銅質(zhì)配件，在接觸處易生鐵銹D．黃銅(銅鋅合金)制作的銅鑼不易產(chǎn)生銅綠【答案】B【詳解】A．生鐵中金屬鐵、碳、潮濕的空氣能構(gòu)成原電池，金屬鐵為負(fù)極，易被腐蝕而生銹，和電化學(xué)腐蝕有關(guān)，故A不符合題意；B．銀質(zhì)物品久置表面變暗是由于金屬銀和空氣中的成分發(fā)生反應(yīng)的結(jié)果，屬于化學(xué)腐蝕，與電化學(xué)腐蝕無(wú)關(guān)，故B符合題意；C．鐵質(zhì)器件附有銅質(zhì)配件，在接觸處形成原電池裝置，其中金屬鐵為負(fù)極，易生鐵銹，和電化學(xué)腐蝕有關(guān)，故C不符合題意；D．黃銅(銅鋅合金)制作的銅鑼中，金屬鋅為負(fù)極，金屬銅做正極，Cu被保護(hù)，不易腐蝕，和電化學(xué)腐蝕有關(guān)，故D不符合題意；答案為B。15．(本題3分)利用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，開(kāi)始時(shí)，a、b兩處液面相平，密封好，放置一段時(shí)間。下列說(shuō)法不正確的是A．a(chǎn)管發(fā)生吸氧腐蝕，b管發(fā)生析氫腐蝕B．一段時(shí)間后，a管液面高于b管液面C．a(chǎn)處溶液的堿性增強(qiáng)，b處溶液的酸性增強(qiáng)D．a(chǎn)、b兩處具有相同的電極反應(yīng)式：Fe-2e-=Fe2+【答案】C【詳解】A．U型管左邊裝置是中性溶液，所以發(fā)生吸氧腐蝕；右邊裝置是酸性溶液發(fā)生析氫腐蝕，A正確；B．左邊裝置發(fā)生吸氧腐蝕時(shí)，氧氣和水反應(yīng)導(dǎo)致氣體壓強(qiáng)減小，右邊裝置發(fā)生析氫腐蝕，生成氫氣導(dǎo)致氣體壓強(qiáng)增大，右邊的液體向左邊移動(dòng)，所以一-段時(shí)間后，a管液面高于b管液面，B正確；C．a(chǎn)處鐵失電子生成亞鐵離子，氧氣得電子和水反應(yīng)生成氫氧根離子，亞鐵離子和氫氧根離子反應(yīng)生成氫氧化亞鐵沉淀，所以a處堿性不變；b處溶液變成硫酸亞鐵溶液，溶液的pH值變大，酸性減弱，C錯(cuò)誤；D．a(chǎn)、b兩處構(gòu)成的原電池中，鐵都作負(fù)極，所以負(fù)極上具有相同的電極反應(yīng)式：Fe-2e-=Fe2+，D正確；故合理選項(xiàng)是C。16．(本題3分)關(guān)于如圖所示各裝置的敘述中，正確的是A．圖1是原電池，總反應(yīng)是：Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+B．圖2可驗(yàn)證鐵的吸氧腐蝕，負(fù)極反應(yīng)式為：Fe-3e-=Fe3+C．圖3裝置可在待鍍鐵件表面鍍銅D．圖4若將鋼閘門(mén)與電源的負(fù)極相連，可防止鋼閘門(mén)腐蝕【答案】D【詳解】A．裝置①是原電池，總反應(yīng)溶液中的鐵離子與鐵電極發(fā)生的氧化還原反應(yīng)，則總反應(yīng)是：Fe+2Fe3+=3Fe2+，A錯(cuò)誤；B．裝置②是原電池，鐵做負(fù)極，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成二價(jià)鐵，電極反應(yīng)式為：Fe-2e-=Fe2+，B錯(cuò)誤；C．裝置是電解池③，與電源正極連接的待鍍鐵件，反應(yīng)為：Fe-2e-=Fe2+，與電源負(fù)極相連的為銅，反應(yīng)為：Cu2++2e-=Cu，銅上出現(xiàn)銅，而不是鐵上鍍銅，C錯(cuò)誤；D．鋼閘門(mén)與電源的負(fù)極相連，鋼閘門(mén)為陰極，屬于外加電流的陰極保護(hù)法，D正確；故選D。17．(本題3分)下列有關(guān)電化學(xué)的圖示，完全正確的是A． B．C． D．【答案】D【詳解】A．由于金屬活動(dòng)性：Zn＞Cu，所以活動(dòng)性強(qiáng)的Zn為負(fù)極，活動(dòng)性弱的Cu為正極，A錯(cuò)誤；B．粗銅精煉時(shí)，粗銅應(yīng)該連接電源正極，作陽(yáng)極；精銅應(yīng)該連接電源的負(fù)極，作陰極，B錯(cuò)誤；C．要在鐵片上鍍鋅，鍍件鐵片應(yīng)該連接電源的負(fù)極作陰極；鍍層金屬Zn應(yīng)該連接電源的正極作陽(yáng)極；含有鍍層金屬Zn2+的溶液如ZnCl2為電解質(zhì)溶液，C錯(cuò)誤；D．電解飽和NaCl溶液，要驗(yàn)證電解產(chǎn)物，應(yīng)該鐵棒連接電源的負(fù)極作陰極；石墨棒連接電源的正極作陽(yáng)極，用淀粉KI溶液檢驗(yàn)陽(yáng)極產(chǎn)生的Cl2；用酚酞試液檢驗(yàn)陰極產(chǎn)生的NaOH溶液，D正確；故合理選項(xiàng)是D。18．(本題3分)氯堿工業(yè)以電解精制飽和食鹽水的方法制取氯氣、氫氣、燒堿和氯的含氧酸鹽等系列化工產(chǎn)品。下圖是陽(yáng)離子交換膜法電解食鹽水的示意圖，下列說(shuō)法正確的是A．圖中離子交換膜可以防止氯氣和氫氣接觸造成危險(xiǎn)B．電解一段時(shí)間，右室溶液pH減小C．原料NaCl溶液應(yīng)從b位置補(bǔ)充D．若電路中通過(guò)電子0.2mol，理論上兩極共得到氣體4.48L【答案】A【分析】在飽和食鹽水中含有的陽(yáng)離子有Na+、H+，含有的陰離子有Cl-、OH-。由于離子放電能力：H+>Na+，Cl->OH-，所以陰極上發(fā)生反應(yīng)：2H++2e-=H2↑，H+放電使附近溶液中OH-濃度增大，反應(yīng)產(chǎn)生NaOH；陽(yáng)極上發(fā)生反應(yīng)：2Cl--2e-=Cl2↑，反應(yīng)產(chǎn)生氯氣。【詳解】A．離子交換膜只允許陽(yáng)離子通過(guò)，可以防止氯氣和氫氣接觸造成危險(xiǎn)，故A正確；B．陰極上發(fā)生反應(yīng)：2H++2e-=H2↑，H+放電使附近溶液中OH-濃度增大，反應(yīng)產(chǎn)生NaOH，pH增大，故B錯(cuò)誤；C．氯離子在陽(yáng)極失電子生成氯氣，離子交換膜只允許陽(yáng)離子通過(guò)，原料NaCl溶液應(yīng)從a位置補(bǔ)充，故C錯(cuò)誤；D．無(wú)標(biāo)準(zhǔn)狀況，不能計(jì)算物質(zhì)的量，故D錯(cuò)誤；選A。二、填空題(共32分)19．(本題10分)鋼鐵很容易生銹而被腐蝕，每年因腐蝕而損失的鋼材占世界鋼鐵年產(chǎn)量的四分之一。(1)如圖裝置中，U形管內(nèi)為紅墨水，a、b試管內(nèi)分別盛有氯化銨溶液(顯酸性)和食鹽水，各加入生鐵塊，放置一段時(shí)間均被腐蝕。①紅墨水柱兩邊的液面變?yōu)樽蟮陀腋?，則_______(填“a”或“b”)試管內(nèi)盛有食鹽水。②a試管中鐵發(fā)生的是_______(填“析氫”或“吸氧”)腐蝕，生鐵中碳上發(fā)生的電極反應(yīng)式為_(kāi)______。(2)如圖兩個(gè)圖都是金屬防護(hù)的例子。①為了降低某水庫(kù)的鐵閘門(mén)被腐蝕的速率，可以采用圖甲所示的方案，其中焊接在鐵閘門(mén)上的固體材料R可以采用_______(填字母)，此方法叫做_______保護(hù)法。A．銅B．鈉C．鋅D．石墨②圖乙方案也可以降低鐵閘門(mén)腐蝕的速率，其中鐵閘門(mén)應(yīng)該連接在直流電源的_______(填“正”或“負(fù)”)極。③以上兩種方法中，_______填“甲”或“乙”)方法能使鐵閘門(mén)保護(hù)得更好?！敬鸢浮?1)b析氫(2)C犧牲陽(yáng)極的陰極負(fù)乙【分析】(1)①紅墨水柱兩邊的液面變?yōu)樽蟮陀腋?，則a發(fā)生析氫腐蝕，a中盛有氯化銨溶液，b發(fā)生吸氧腐蝕，b中盛有食鹽水，故答案為b。②a試管中鐵發(fā)生的是析氫腐蝕，生鐵中碳為正極，正極上發(fā)生還原反應(yīng)，故發(fā)生的電極反應(yīng)式為。b試管中鐵發(fā)生的是吸氧腐蝕，生鐵中碳為正極，發(fā)生的電極反應(yīng)式O2+2H2O+4e-=4OH-；鐵為負(fù)極，電極反應(yīng)式為：Fe-2e-=Fe2+。(2)①為了降低某水庫(kù)的鐵閘門(mén)被腐蝕的速率，可以讓金屬鐵做原電池的正極，其中焊接在鐵閘門(mén)上的固體材料R可以是比金屬鐵的活潑性強(qiáng)的金屬，鈉能夠與水反應(yīng)，不能做電極材料，所以選鋅，此方法叫做犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法，故答案為C；犧牲陽(yáng)極的陰極；②電解池的陰極上的金屬被保護(hù)，為降低鐵閘門(mén)的腐蝕速率，其中鐵閘門(mén)應(yīng)該連接在直流電源的負(fù)極，故答案為負(fù)。③因?yàn)殡娊獬氐谋Ｗo(hù)比原電池保護(hù)更好，所以方法乙能使鐵閘門(mén)保護(hù)得更好；故答案為乙。20．(本題10分)按要求完成下列問(wèn)題。(1)微生物燃料電池是指在微生物的作用下將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。某微生物燃料電池的工作原理如下圖所示：①HS-在硫氧化菌作用下轉(zhuǎn)化為的電極反應(yīng)式是_______。②若維持該微生物電池中兩種細(xì)菌的存在，則電池可以持續(xù)供電，原因是_______。(2)PbSO4熱激活電池可用作火箭、導(dǎo)彈的工作電源?；窘Y(jié)構(gòu)如圖所示，其中作為電解質(zhì)的無(wú)水LiCl-KCl混合物受熱熔融后，電池即可瞬間輸出電能。該電池總反應(yīng)為PbSO4+2LiCl+Ca=CaCl2+Li2SO4+Pb。①放電過(guò)程中，Li+向_______(填“負(fù)極”或“正極”)移動(dòng)。②負(fù)極反應(yīng)式為_(kāi)______。③電路中每轉(zhuǎn)移0.2mol電子，理論上生成_______gPb。(3)氨氧燃料電池具有很大的發(fā)展?jié)摿Α０毖跞剂想姵毓ぷ髟砣缦聢D所示。①a電極的電極反應(yīng)式是_______；②一段時(shí)間后，需向裝置中補(bǔ)充KOH，請(qǐng)依據(jù)反應(yīng)原理解釋原因是_______?！敬鸢浮?1)HS-+4H2O-8e-=+9H+HS-、濃度不會(huì)發(fā)生變化，只要有兩種細(xì)菌存在，就會(huì)循環(huán)把有機(jī)物氧化成CO2放出電子(2)正極Ca+2Cl--2e-=CaCl220.7(3)2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O發(fā)生反應(yīng)4NH3+3O2=2N2+6H2O，有水生成，使得溶液逐漸變稀，為了維持堿的濃度不變，所以要補(bǔ)充KOH【分析】(1)①酸性環(huán)境中反應(yīng)物為HS-，產(chǎn)物為，利用質(zhì)量守恒和電荷守恒進(jìn)行配平，電極反應(yīng)式：HS-+4H2O-8e-=+9H+，答案為：HS-+4H2O-8e-=+9H+；②從質(zhì)量守恒角度來(lái)說(shuō)，HS-、SO濃度不會(huì)發(fā)生變化，只要有兩種細(xì)菌存在，就會(huì)循環(huán)把有機(jī)物氧化成CO2放出電子，答案為：HS-、濃度不會(huì)發(fā)生變化，只要有兩種細(xì)菌存在，就會(huì)循環(huán)把有機(jī)物氧化成CO2放出電子；(2)①放電過(guò)程中，Li+向正極移動(dòng)，答案為：正極；②原電池的鈣電極為負(fù)極，負(fù)極反應(yīng)式為Ca+2Cl--2e-=CaCl2，答案為：Ca+2Cl--2e-=CaCl2；③根據(jù)方程式，電路中每轉(zhuǎn)移0.2mol電子，生成0.1molPb，即20.7gPb，答案為：20.7；(3)①a電極是通入NH3的電極，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，所以該電極作負(fù)極，電極反應(yīng)式是2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O，答案為：2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O；②一段時(shí)間后，需向裝置中補(bǔ)充KOH，原因是發(fā)生反應(yīng)4NH3+3O2=2N2+6H2O，有水生成，使得溶液逐漸變稀，為了維持堿的濃度不變，所以要補(bǔ)充KOH，答案為：發(fā)生反應(yīng)4NH3+3O2=2N2+6H2O，有水生成，使得溶液逐漸變稀，為了維持堿的濃度不變，所以要補(bǔ)充KOH。21．(本題12分)按要求回答下列問(wèn)題。(1)甲圖是一種利用微生物將有機(jī)廢水中的有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為環(huán)境友好物質(zhì)的原電池裝置，若有機(jī)廢水中主要含有甲醛(HCHO)，則裝置甲中M極發(fā)生的電極反應(yīng)為_(kāi)__。當(dāng)有300mg的甲醛參與反應(yīng)時(shí)，通過(guò)質(zhì)子交換膜的H+為_(kāi)__mol。(2)乙圖是一種用惰性電極電解飽和食鹽水的消毒液發(fā)生器。裝置乙中的b極要與裝置甲的____極(填“X”或“Y”)連接，該電極的電極反應(yīng)式為_(kāi)__。(3)丙圖是一種可以在鐵牌表面電鍍一層銀的電鍍裝置，裝置丙中的A溶液為_(kāi)__，電鍍一段時(shí)間后A溶液濃度___(填“變大”、“變小”或“不變”)。【答案】HCHO+H2O-4e-=CO2↑+4H+0.04Y2Cl--2e-=Cl2↑AgNO3溶液不變【分析】根據(jù)甲圖物質(zhì)轉(zhuǎn)化可知，N極氧氣發(fā)生還原反應(yīng)，生成水，作為正極；M極在微生物作用下將有機(jī)廢水轉(zhuǎn)化為氫離子和二氧化碳，作為負(fù)極。乙圖電解飽和食鹽水，陰極產(chǎn)生氫氣，陽(yáng)極產(chǎn)生氯氣。丙圖為電鍍?cè)?，鍍層金屬在?yáng)極，被鍍?cè)殛帢O，據(jù)此回答問(wèn)題?！驹斀狻?1)甲圖是一種利用微生物將有機(jī)廢水中的有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為環(huán)境友好物質(zhì)的原電池裝置，若有機(jī)廢水中主要含有甲醛(HCHO)，則裝置甲中M極(負(fù)極)發(fā)生的電極反應(yīng)為HCHO+H2O-4e-=CO2↑+4H+。當(dāng)有300mg的甲醛參與反應(yīng)時(shí)，物質(zhì)的量為0.01mol，根據(jù)負(fù)極反應(yīng)可知通過(guò)質(zhì)子交換膜的H+為0.04mol。(2)乙圖是一種用惰性電極電解飽和食鹽水的消毒液發(fā)生器，即氯氣需要與氫氧化鈉溶液充分接觸，裝置乙中的b極要與裝置甲的Y極(正極)連接，發(fā)生氧化反應(yīng)，該電極的電極反應(yīng)式為2Cl--2e-=Cl2↑。(3)丙圖是電鍍裝置，裝置丙中的A溶液為AgNO3溶液，銀電極中銀單質(zhì)溶解為銀離子，銀離子移動(dòng)到陰極生成銀單質(zhì)，電鍍一段時(shí)間后A溶液濃度不變。三、原理綜合題(共14分)22．(本題14分)降低能耗是氯碳工業(yè)發(fā)展的重要方向。我國(guó)利用氯堿廠生產(chǎn)的H2作燃料，將氫燃料電站應(yīng)用于氯堿工業(yè)，其示意圖如圖。(1)a極的電極反應(yīng)式為_(kāi)_。(2)乙裝置中電解飽和NaCl溶液的化學(xué)方程式為_(kāi)_。(3)下列說(shuō)法正確的是__。A．甲裝置可以實(shí)現(xiàn)化學(xué)能向電能轉(zhuǎn)化B．甲裝置中Na+透過(guò)陽(yáng)離子交換膜向a極移動(dòng)C．乙裝置中c極一側(cè)流出的是淡鹽水(4)結(jié)合化學(xué)用語(yǔ)解釋d極區(qū)產(chǎn)生NaOH的原因：__。(5)實(shí)際生產(chǎn)中，陽(yáng)離子交換膜的損傷會(huì)造成OH-遷移至陽(yáng)極區(qū)，從而在電解池陽(yáng)極能檢測(cè)到O2，產(chǎn)生O2的電極反應(yīng)式為_(kāi)_。下列生產(chǎn)措施有利于提高Cl2產(chǎn)量、降低陽(yáng)極O2產(chǎn)量的是__。A．定期檢查并更換陽(yáng)離子交換膜B．向陽(yáng)極區(qū)加入適量鹽酸C．使用Cl-濃度高的精制飽和食鹽水為原料(6)降低氯堿工業(yè)能耗的另一種技術(shù)是“氧陰極技術(shù)”。通過(guò)向陰極區(qū)通入O2，避免水電離的H+直接得電子生成H2，降低了電解電壓，電耗明顯減少。“氧陰極技術(shù)”的陰極反應(yīng)為_(kāi)_。【答案】(1)H2-2e-+2OH-=2H2O(