第四章 化學反應與電能 同步習題-高二上學期化學人教版（2019）選擇性必修1

試卷第=page99頁，共=sectionpages99頁試卷第=page88頁，共=sectionpages99頁第四章化學反應與電能同步習題一、單選題1．中國文化源遠流長，三星堆出土了大量文物，下列有關說法正確的是。A．測定文物年代的與互為同素異形體B．三星堆出土的青銅器上有大量銅銹，可用明礬溶液除去C．青銅是銅中加入鉛，錫制得的合金，其成分會加快銅的腐蝕D．文物中做面具的金箔由熱還原法制得2．科學家采用如圖所示方法，可持續(xù)合成氨，跟氮氣和氫氣高溫高壓合成氨相比，反應條件更加溫和。下列說法正確的是A．該過程中Li和H2O作催化劑B．三步反應都是氧化還原反應C．反應Ⅲ可能是對LiOH溶液進行了電解D．反應過程中每生成1molNH3，同時生成0.75molO23．下列說法正確的是A．對鉛蓄電池進行充電時，鉛電極應連接外電源的正極B．增大氣體壓強或使用催化劑能能提高活化分子的百分數(shù)，從而加快反應速率C．N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH＜0，其他條件不變時升高溫度，反應速率和氫氣的平衡轉化率均增大D．將圖中的活塞快速推至A處固定，氣體顏色先變深、再變淺，但比起始時深4．從化學看生活，你認為下列說法合理的是A．燃料電池是一種高效、環(huán)境友好型的發(fā)電裝置，其能量轉化率可達100%B．綠色食品就是指顏色為綠色的食品C．汽車尾氣中的氮氧化物主要是汽油燃燒的產(chǎn)物D．“煤改氣”“煤改電”等清潔燃料改造工程有利于減少霧霾的形成5．下列事實不能用原電池原理解釋的是A．白鐵(鍍鋅)制品比一般鐵器耐腐蝕B．鐵片、鋁片在冷的濃硫酸中鈍化C．工程施工隊在鐵制水管外刷一層“銀粉”D．純鋅與稀硫酸反應時，滴入少量溶液后反應速率加快6．下列敘述正確的是①電解池是將化學能轉變成電能的裝置②光能和化學能都能轉化成電能③金屬和石墨導電均為物理變化，電解質溶液導電是化學變化④不能自發(fā)進行的氧化還原反應，通過電解原理有可能實現(xiàn)A．①③④ B．③④ C．②③④ D．④7．用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是（

）A．電解精煉銅時，若陽極質量減少64g，則轉移到陰極的電子數(shù)不一定等于2NAB．常溫下，10mLpH=1的醋酸溶液中含有的氫離子數(shù)大于0.001NAC．lmol/LNa2CO3溶液中，陰離子總數(shù)小于NAD．相同體積、相同物質的量濃度的CH3COONa溶液和NaCl溶液所含離子數(shù)目相同8．3.25g鋅與100mL1mol·L-1的稀硫酸反應，為了加快反應速率而不改變H2的產(chǎn)量，可采取的措施是A．滴加幾滴濃鹽酸 B．滴加幾滴濃硝酸C．滴加幾滴硫酸銅溶液 D．加入少量鋅粒9．如圖是利用微生物將廢水中的乙二胺[H2N(CH2)2NH2]氧化為環(huán)境友好物質而制作的化學電源，可給二次電池充電。下列說法正確的是A．M極電極反應式：B．需要充電的二次電池的正極應與M極相連C．H+通過質子交換膜由N極向M極移動D．若N極消耗了標準狀況下2.24LO2，則有0.4mol電子從N極流向M極10．深埋在潮濕土壤中的鐵管道，在硫酸鹽還原菌作用下，能被硫酸根離子腐蝕，其電化學腐蝕原理如圖所示，下列與此原理有關的說法中錯誤的是（

）A．這種情況下，F(xiàn)e腐蝕的最終產(chǎn)物為Fe2O3·xH2OB．輸送暖氣的管道不易發(fā)生此類腐蝕C．SO42-在正極得電子，發(fā)生還原反應D．管道上刷富鋅油漆可以延緩管道的腐蝕11．圖象能正確反映對應變化關系的是ABCD電解水往AgNO3、Cu(NO3)2混合溶液加入Zn粉至過量加熱一定質量的KMnO4固體向等質量、等濃度的稀硫酸中分別加入足量Mg和ZnA．A B．B C．C D．D12．下列實驗操作及現(xiàn)象所得結論正確的是選項實驗操作現(xiàn)象結論A向某溶液中滴加幾滴新制氯水，再滴加少量KSCN溶液溶液變紅溶液中含有B向與MgO混合物中加入足量NaOH溶液固體部分溶解可用NaOH溶液除去MgO中混有的C向等體積等濃度的稀硫酸中分別加入少量等物質的量的ZnS和CuS固體ZnS溶解而CuS不溶解D將鋅銅合金與鋅分別加入等濃度硫酸溶液中鋅銅合金生成氫氣速率更快銅作反應的催化劑A．A B．B C．C D．D13．某公司推出一款鐵—空氣燃料電池，成本僅為鋰電池的，其裝置放電時的工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是A．放電時，M為正極B．放電一段時間，KOH溶液濃度不變C．充電時，N極的電極反應式中包括：D．放電時，從M移向N二、填空題14．某興趣小組的同學用如圖所示裝置研究有關電化學的問題。當閉合該裝置的電鍵時，觀察到電流表的指針發(fā)生了偏轉。請回答下列問題：(1)甲池為___(填“原電池”“電解池”或“電鍍池”)，通入CH3OH電極的電極反應式為___。甲池溶液pH值___(填升高、降低或不變)(2)乙池中A(石墨)電極的名稱為___(填“正極”“負極”“陰極”或“陽極”)，總反應式為__。(3)當乙池中B極質量增加5.40g時，甲池中理論上消耗O2的體積為___mL(標準狀況下)，丙池中__極析出___g銅。15．電解原理在生產(chǎn)生活中應用廣泛，請回答下列問題：（1）①電解法制備金屬鋁的化學反應方程式為___。②為了防止鐵器被腐蝕常用電解法在其表面鍍銅，此時鐵器應與電源__極相連；電解精煉銅時，粗銅應與電源__極相連。③利用如圖裝置，可以模擬鐵的電化學防護。為減緩鐵的腐蝕，開關K應置于__處。（2）用石墨電極電解100mLH2SO4和CuSO4的混合溶液，通電一段時間后，陰、陽兩極分別收集到2.24L和3.36L氣體（標況下），溶液想恢復至電解前的狀態(tài)可加入___。A．0.2molCuO和0.1molH2O

B．0.1molCuCO3C．0.1molCu(OH)2

D．0.1molCu2(OH)2CO3（3）汽車尾氣排放的CO、NOx等氣體是大氣污染的主要來源，NOx也是霧霾天氣的主要成因之一。利用反應NO2＋NH3→N2＋H2O(未配平)消除NO2的簡易裝置如圖所示。①電極a的電極反應式為___。②常溫下，若用該電池電解0.6L1mol/L的食鹽水，當消耗336mLB氣體（標況下）時電解池中溶液的pH=__（假設電解過程溶液體積不變）。16．城鎮(zhèn)地面下常埋有縱橫交錯的多種金屬管道，地面上還鋪有鐵軌等。當金屬管道或鐵軌在潮濕土壤中形成電流回路時，就會引起這些金屬制品的腐蝕。為了防止這類腐蝕的發(fā)生，某同學設計了如圖所示的裝置，請分析其工作的原理_______。17．回答下列問題:(1)將燃煤產(chǎn)生的二氧化碳回收利用，可達到低碳排放的目的。圖是通過人工光合作用，以CO2和H2O為原料制備HCOOH和O2的原理示意圖。電極b作___________極，發(fā)生的電極反應式為___________。(2)濃差電池中的電動勢是由于電池中存在濃度差而產(chǎn)生的。某濃差電池的原理如圖所示，該電池從濃縮海水中提取LiCl的同時又獲得了電能。①X為___________極，Y電極反應式為___________。②Y極生成1molCl2時，___________molLi+移向X極。(3)一種以肼(N2H4)為液體燃料的電池裝置如圖所示。該電池用空氣中的氧氣作氧化劑，KOH溶液作電解質溶液。負極反應式為___________，正極反應式為___________。三、計算題18．用Pt電極電解500mL含KNO3和NaCl混合溶液一段時間，在兩極均生成標準狀況下的氣體11.2L，電解前后溶液體積不變，(1)寫出陰極極反應式：______；陽極極反應式：________；(2)求所得溶液中NaOH的物質的量濃度___________。19．鋅電池有望代替鉛蓄電池，它的構成材料是鋅、空氣、某種電解質溶液，發(fā)生的總反應式是：2Zn+O2═2ZnO。則該電池的負極材料是________；當導線中有1mol電子通過時，理論上消耗的O2在標準狀況下的體積是________四、實驗題20．寫出下列原電池裝置中各部分的作用并分析其電極反應和離子移動方向．原電池裝置各部分作用電極反應離子移動方向：______________：______________稀硫酸：______________負極：_______________正極：________：______________：______________溶液：__________溶液：__________鹽橋：___________負極：_______________正極：____石墨：_________：______________：______________溶液：___________負極：________________正極：_______21．某實驗小組對分別與、的反應進行探究?！炯淄瑢W的實驗】裝置編號試劑X實驗現(xiàn)象Ⅰ溶液()閉合開關后靈敏電流計指針發(fā)生偏轉Ⅱ溶液()閉合開關后靈敏電流計指針未發(fā)生偏轉(1)配制溶液，將溶于濃鹽酸再稀釋至指定濃度。用化學語言說明濃鹽酸作用：_______。(2)甲同學探究實驗Ⅰ的電極產(chǎn)物。①取少量溶液電極附近的混合液，加入_______，產(chǎn)生白色沉淀，證明產(chǎn)生了。②該同學又設計實驗探究另一電極的產(chǎn)物離子，其實驗方案為_______。(3)實驗Ⅰ中負極的電極反應式為_______?！疽彝瑢W的實驗】乙同學進一步探究溶液與溶液能否發(fā)生反應，設計、完成實驗并記錄如下：裝置編號反應時間實驗現(xiàn)象Ⅲ0-1min產(chǎn)生紅色沉淀，有刺激性氣味氣體逸出1~30min沉淀迅速溶解形成紅色溶液，隨后溶液逐漸變?yōu)槌壬?，之后幾乎無色30min后與空氣接觸部分的上層溶液又變?yōu)闇\紅色，隨后逐漸變?yōu)闇\橙色(4)乙同學認為刺激性氣味氣體的產(chǎn)生原因有兩種可能，用離子方程式②表示可能的原因。①；②_______。(5)查閱資料：溶液中、、三種微粒會形成紅色配合物并存在如下轉化：解釋30min后上層溶液又變?yōu)闇\紅色的可能原因：_______。【實驗反思】(6)對比Ⅰ和Ⅱ、Ⅱ和Ⅲ，能否與或發(fā)生氧化還原反應，可能和_______有關(至少寫出一條)。答案第=page1919頁，共=sectionpages1010頁答案第=page1818頁，共=sectionpages1010頁參考答案：1．B【解析】A．與是質子數(shù)相同，中子數(shù)不同的兩種核素互為同位素，A錯誤；B．銅銹為堿式碳酸銅，明礬溶于水，鋁離子水解，溶液顯酸性可與堿式碳酸銅反應而除去，B正確；C．鉛、錫比銅活潑，腐蝕反應中銅做正極，會減緩銅的腐蝕，C錯誤；D．古代得到金的方法是淘漉法，D錯誤；故選B。2．D【解析】A．從圖中可以看出，該反應中Li參加了反應，最終又生成了Li，所以Li是催化劑。雖然在第二步水也參加了反應，第三步生成了水，但總反應為2N2+6H2O=3O2+4NH3，所以水為反應物，故A錯誤；B．第二步反應是Li3N和水反應生成LiOH和NH3，沒有化合價變化，不是氧化還原反應，故B錯誤；C．電解LiOH溶液時，在陰極不可能是Li+得電子生成Li，故C錯誤；D．根據(jù)總反應方程式：2N2+6H2O=3O2+4NH3，每生成1molNH3，同時生成0.75molO2，故D正確；故選D。3．D【解析】A．鉛蓄電池中鉛電極為負極，充電時，應連接外電源的負極，故A錯誤；B．增大氣體壓強只能增大單位體積活化分子數(shù)，不能提高活化分子的百分數(shù)，使用催化劑能能提高活化分子的百分數(shù)，但二者都能加快反應速率，故B錯誤；C．該反應的正反應為放熱反應，其他條件不變時升高溫度，反應速率增大，平衡逆移，氫氣的平衡轉化率減小，故C錯誤；D．將圖中的活塞快速推至A處固定，二氧化氮的濃度變大，故顏色變深，后平衡2NO2(g)N2O4(g)右移，故顏色又逐漸變淺，但由于平衡移動的結果是減弱而不是抵消，故顏色比原來深，故D正確；答案選D。4．D【解析】A．燃料電池產(chǎn)物對環(huán)境無污染，屬于環(huán)境友好電池，但是燃料電池工作時除轉化為電能，還會轉化為其他形式的能量，其能量利用率小于100%，故A錯誤；B．綠色食品并非指顏色是綠色的食品，而是對產(chǎn)自良好生態(tài)環(huán)境的，無污染、安全、優(yōu)質的食品的總稱，綠色食品分為A級和AA級兩類：A級綠色食品在生產(chǎn)過程中允許限量使用限定的化學合成物質；AA級綠色食品在生產(chǎn)過程中則不允許使用任何有害化學合成物質，故B錯誤；C．汽車尾氣中的氮氧化物主要是空氣中的氮氣和氧氣在高溫或放電的條件下生成的，汽油燃燒的主要產(chǎn)物為碳氧化物，故C錯誤；D．二氧化硫、氮氧化物以及可吸入顆粒物這三項是霧霾主要組成，前兩者為氣態(tài)污染物，最后一項顆粒物才是加重霧霾天氣污染的罪魁禍首。它們與霧氣結合在一起，讓天空瞬間變得灰蒙蒙的，“煤改氣”、“煤改電”等清潔燃料改造工程減少了二氧化硫、氮氧化物和可吸入顆粒物，故有利于減少霧霆天氣，故D正確；答案選D。5．B【解析】A．白鐵中鐵和鋅組成原電池，由金屬活潑性Zn>Fe，則Fe做正極被保護，所以白鐵(鍍鋅)制品比一般鐵器耐腐蝕，A不選；B．鐵、鋁常溫下與冷的濃硫酸反應生成致密的氧化膜而鈍化，不能用原電池原理解釋，B選；C．鐵外刷一層“銀粉”，阻止與氧氣接觸，破壞了原電池的構成條件，保護鐵不被腐蝕，C不選；D．鋅與少量溶液反應置換單質Cu，形成Zn-Cu原電池，可加快反應速率，D不選；故選：B。6．C【解析】①電解池是在直流電的作用下，發(fā)生氧化還原反應，所以是將電能轉化為化學能的裝置，①不正確；②太陽能電池將光能轉化成電能，蓄電池將化學能轉化成電能，②正確；③金屬和石墨導電均為電子導電，屬于物理變化，電解質溶液導電同時伴隨著氧化還原反應的發(fā)生，是化學變化，③正確；④不能自發(fā)進行的氧化還原反應，即便其ΔS＜0、△H＞0，通過電解原理也有可能讓反應發(fā)生，④正確；綜合以上分析，②③④正確，故選C。7．A【解析】A．電解精煉銅時陽極為粗銅，被氧化的金屬不止有銅，且由于陽極泥的脫落，使得陽極質量減少64g時，反應的銅并不是64g，所以轉移到陰極的電子數(shù)不一定等于2NA，故A正確；B．pH=1的醋酸溶液中c(H+)=0.1mol/L，所以10mL該溶液中氫離子的物質的量為0.01L×0.1mol/L=0.001mol，故B錯誤；C．溶液體積未知，無法判斷微粒的數(shù)目，故C錯誤；D．兩溶液中存在電荷守恒：c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-)、c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)，則兩溶液中所含離子濃度為2c(Na+)+2c(H+)，c(Na+)濃度相同，CH3COONa水解溶液呈堿性，則兩溶液中氫離子濃度不同，所含離子數(shù)目不同，故D錯誤；故答案為A。8．A【解析】A．3.25gZn的物質的量n(Zn)=，100mL1mol·L-1的稀硫酸中溶質的物質的量n(H2SO4)=1mol/L×0.1L=0.1mol，根據(jù)方程式Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑可知：二者反應的物質的量的比是1：1，故硫酸過量，反應放出H2要以不足量的Zn為標準計算。滴加幾滴濃鹽酸，增加了溶液中c(H+)，反應速率加快，A符合題意；B．硝酸具有強氧化性，與Zn反應不能產(chǎn)生氫氣，B不符合題意；C．Zn與CuSO4發(fā)生置換反應產(chǎn)生Cu和ZnSO4，Zn、Cu及硫酸構成原電池，使反應速率加快；但由于Zn消耗，導致反應產(chǎn)生H2的量減少，C不符合題意；D．加入少量的Zn，由于Zn是固體，濃度不變，因此反應速率不變，但由于不足量的Zn的量增加，以Zn為標準反應產(chǎn)生的H2的量增多，D不符合題意；故合理選項是A。9．A【解析】A．H2N(CH2)2NH2在負極M上失電子發(fā)生氧化反應，電極反應式為：H2N(CH2)2NH2+4H2O-16e-=2CO2↑+N2↑+16H+，A正確；B．需要充電的二次電池的正極應與外接電源正極相連，M極為負極應與需要充電的二次電池的負極相連，B錯誤；C．N是正極﹐電解質溶液為酸性溶液﹐負極上失電子發(fā)生氧化反應，正極上得電子發(fā)生還原反應，質子透過離子交換膜由M極移向N極，C錯誤；D．當N電極消耗2.24LO2時，則轉移×4=0.4mol電子，所以則有0.4mol電子從M極流向極N，D錯誤；答案選A。10．A【解析】A．因存在還原菌，所以鐵最終生成亞鐵，則Fe腐蝕的最終產(chǎn)物為FeO或Fe(OH)2，故A錯誤；B．鋼鐵制造的暖氣管道外常涂有一層瀝青，使鋼鐵與空氣和水隔離，不能形成電化學腐蝕，故B正確；C．正極是硫酸根離子得電子，發(fā)生還原反應，生成硫氫根離子，所以電極反應式為：SO42-+5H2O+8e-=HS-+9OH-，故C正確；D．管道上刷富鋅油漆，鋅比鐵活潑，所以腐蝕鋅保護鐵，所以管道上刷富鋅油漆可以延緩管道的腐蝕，故D正確；故答案為A。11．B【解析】A．電解水的方程式為2H2O2H2↑＋O2↑，生成H2和O2的質量比為2×2:32=1:8，而不是2:1，A錯誤；B．Ag＋的氧化性強于Cu2＋，因此向AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液中加入Zn粉至過量時，Zn先置換出Ag，再置換出Cu。因此開始時，Cu(NO3)2的質量不變，隨后減少，直到完全置換，Cu(NO3)2的質量降為0，B正確；C．加熱KMnO4時，KMnO4受熱分解，化學方程式為2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑，隨著KMnO4受熱分解，殘留固體從KMnO4變?yōu)镵2MnO4和MnO2，Mn的質量分數(shù)從升高到，而不是不變，C錯誤；D．向等質量、等濃度的稀硫酸中分別加入足量Mg和Zn，由于H2SO4不足，H2SO4完全反應，H2SO4的量是一樣的，因此生成H2的量是相同的，D錯誤；答案選B。12．B【解析】向某溶液中滴加幾滴新制氯水，再滴加少量KSCN溶液，溶液變紅，原溶液中可能有干擾，A錯誤；利用與堿反應特性，B正確；向等體積等濃度的稀硫酸中分別加入少量等物質的量的ZnS和CuS固體ZnS溶解而CuS不溶解，說明，C錯誤；將鋅銅合金與鋅分別加入等濃度硫酸溶液中鋅銅合金生成氫氣速率更快，因為形成原電池加快反應速率，D錯誤。13．D【解析】由圖可知，放電時，N極Fe失去電子作為負極，則M極為正極，充電時，N極為陰極，M極為陽極，據(jù)此分析作答。【解析】A．Fe為活潑金屬，放電時被氧化，所以N為負極，O2被還原，所以M為正極，選項A正確；B．放電過程中的總反應為Fe與O2反應得到Fe的氧化物，所以KOH溶液的濃度不變，選項B正確；C．充電時，N極為陰極，鐵的氧化物被還原，包括，選項C正確；D．原電池中陽離子移向正極，則放電時，從N移向M，選項D錯誤；答案選D。14．(1)

原電池

CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2O

降低(2)

陽極

4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3(3)

280mL

D

1.60【解析】甲池中發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應，故為原電池，乙池和丙池為串聯(lián)的電解池。（1）甲池為原電池，通入CH3OH電極為負極，負極上CH3OH失去電子，發(fā)生氧化反應，在堿性溶液中被氧化生成CO，則該電極的電極反應為CH3OH+8OH--6e-=CO+6H2O；甲池消耗堿，故pH值降低。（2）乙池中A(石墨)電極與電源的正極相連，作陽極，溶液中的OH-失去電子，發(fā)生氧化反應，電極反應式為：4OH--4e-=2H2O+O2↑，陰極B(Ag)電極上，溶液中的Ag+獲得電子，發(fā)生還原反應，電極反應式為Ag++e-=Ag，在同一閉合回路中電子轉移數(shù)目相等，可得總反應方程式為：4AgNO3+2H2O4Ag＋O2↑+4HNO3；（3）當乙池B極質量增加5.4g時，n(Ag)==0.05mol，則電路中通過電子物質的量為0.05mol，由于在串聯(lián)電路中電子轉移數(shù)目相同，所以甲池中理論上消耗O2的物質的量為n(O2)==0.0125mol，則氧氣在標準狀況下體積為V(O2)=0.0125mol×22.4L/mol=0.28L=280mL，丙池與甲、乙池串聯(lián)，電子轉移的物質的量也是0.05mol，D極電極反應式為Cu2++2e-=Cu，所以D極析出Cu的物質的量為=0.025mol，m(Cu)=0.025mol×64g/mol=1.6g。15．

2Al2O3（熔融）4Al+3O2↑

負極

正極

N

AD

2NH3－6e-+6OH-=2N2+6H2O

13【解析】（1）①電解法制備金屬鋁，三氧化鋁電解生成鋁和氧氣；②鐵是待鍍金屬，此時鐵器應與電源負極相連；電解精煉銅時，粗銅作陽極，粗銅應與電源正極相連。③模擬鐵的電化學防護，用外加電流的陰極保護法，鐵在陰極；（2）根據(jù)電解池中離子的放電順序和兩極上發(fā)生的變化來書寫電極反應方程式進行計算，兩個電極上轉移的電子數(shù)目是相等的，據(jù)此計算出溶液中減少的物質的物質的量，思考需加入物質．（3）電極a電極發(fā)生氧化反應，氨氣在堿性條件下氧化為氮氣：2NH3－6e-+6OH-=2N2+6H2O；當消耗336mLNO2氣體（標況下）時，由反應2NO2+8e－+4H2O=N2+8OH－計算生成的OH-?！窘馕觥浚?）①電解法制備金屬鋁，三氧化鋁電解生成鋁和氧氣，化學反應方程式為2Al2O3（熔融）4Al+3O2↑。故答案為：2Al2O3（熔融）4Al+3O2↑；②為了防止鐵器被腐蝕常用電解法在其表面鍍銅，鐵是待鍍金屬，此時鐵器應與電源負極相連；電解精煉銅時，粗銅作陽極，粗銅應與電源正極相連。故答案為：負極；正極；③模擬鐵的電化學防護，為減緩鐵的腐蝕，用外加電流的陰極保護法，開關K應置于N處。故答案為：N；（2）電解H2SO4和CuSO4的混合溶液，陽極發(fā)生的反應為：4OH－→2H2O+O2↑+4e－，陰極上發(fā)生的電極反應為：Cu2＋+2e－→Cu，2H＋+2e－→H2↑，陽極生成3.36L氧氣，即0.15mol，由陽極電極反應式可知，轉移電子為0.6mol，陰極收集到2.24L（標況）氣體，即生成0.1mol的氫氣，由陰極電極反應式可知，陰極上生成的0.1molH2只得到了0.2mol電子，所以剩余0.4mol電子由銅離子獲得，生成銅0.2mol，綜上分析，電解H2SO4和CuSO4的混合溶液時，生成了0.2molCu，0.1mol氫氣，0.15mol氧氣，溶液要想恢復電解前的狀態(tài)，需加入0.2molCuO（或碳酸銅）和0.1mol水，故選AD。（3）電極a電極發(fā)生氧化反應，氨氣在堿性條件下氧化為氮氣：2NH3－6e-+6OH-=2N2+6H2O；電極b的電極發(fā)生還原反應，二氧化氮轉化生成氮氣，電極方程式為2NO2+8e－+4H2O=N2+8OH－，總反應：6NO2＋8NH3→7N2＋12H2O，消耗標準狀況下336mLNO2時，電路中轉移0.06mol電子，電解池中生成0.06molOH－，c（OH－）=0.06mol÷0.6L=0.1mol·L－1，c（H＋）=mol·L－1=10-13mol·L－1，故pH=13，故答案為：2NH3－6e-+6OH-=2N2+6H2O；13。16．鋼鐵輸水管與鎂塊相連形成原電池，鎂作負極，發(fā)生氧化反應被腐蝕，鋼鐵輸水管作正極，受到保護【解析】根據(jù)犧牲陽極的陰極保護法分析解答?！窘馕觥挎V比鐵活潑，根據(jù)圖示，鋼鐵輸水管與鎂塊相連形成原電池，鎂作負極，發(fā)生氧化反應被腐蝕，鋼鐵輸水管作正極，受到保護，避免了鋼鐵輸水管的腐蝕，故答案為：鋼鐵輸水管與鎂塊相連形成原電池，鎂作負極，發(fā)生氧化反應被腐蝕，鋼鐵輸水管作正極，受到保護。17．(1)

正極

CO2+2H++2e-=HCOOH(2)

正極

2Cl--2e-=Cl2↑

2(3)

N2H4+4OH--4e-=N2+4H2O

O2+2H2O+4e-=4OH-【解析】（1）圖中裝置沒有外加電源，屬于原電池裝置，CO2在電極b附近轉化為HCOOH，發(fā)生還原反應，因此電極b作正極；結合得失電子守恒可知發(fā)生的電極反應式為CO2+2H++2e-=HCOOH；（2）①由圖可知原電池裝置電極X附近H+轉化為H2，發(fā)生還原反應，則X為正極；Y電極為負極，電極反應式為2Cl--2e-=Cl2↑；②由電極反應式2Cl--2e-=Cl2↑可知Y極生成1molCl2時，轉移電荷數(shù)為2mol，則有2molLi+移向X極；（3）燃料在負極失電子，即負極反應式為N2H4+4OH--4e-=N2+4H2O；氧氣在正極得電子，正極反應式為O2+2H2O+4e-=4OH-。18．

2H++2e﹣=H2↑

2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑

2mol/L【解析】用Pt電極電解500mL含KNO3和NaCl混合溶液時，陰極上氫離子放電生成氫氣，陽極上先氯離子放電生成氯氣，后氫氧根離子放電生成氧氣，生成11.2L氫氣得到電子的物質的量=，生成11.2L氯氣失去電子的物質的量=，生成11.2L氧氣失去電子的物質的量=，要使兩個電極生成相同體積的氣體，且轉移電子相等，則陽極上只能只生成氯氣，不能生成氧氣；(1)陰極上電極反應式為2H++2e﹣=H2↑，陽極上電極反應式為2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑；(2)根據(jù)分析可知，電解過程相當于電解氯化鈉溶液，根據(jù)2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑知，生成氫氧化鈉的物質的量濃度==2mol/L。19．

鋅

5.6L【解析】根據(jù)原電池工作原理和電子守恒進行分析?！窘馕觥坑呻姵氐目偡磻綖椋?Zn+O2═2ZnO知，鋅發(fā)生氧化反應，做原電池負極，當導線中有1mol電子通過時，理論上消耗0.25mol的O2，所以理論上消耗的O2在標準狀況下的體積為0.25mol22.4L/mol=5.6L。答案：鋅；5.6L。20．

負極

正極

電解質溶液

H+向Cu極移動，向Zn極移動

負極

正極

電解質溶液

電解質溶液

形成閉合回路

Cu2+向Cu極移動，向Zn極移動

負極

負極反應物

正極反應物

電解質

OH-向H2極移動，Na+向O2極移動

【解析】（1）Zn作負極，Cu作正極，稀硫酸：電解質溶液；負極