第四章化學(xué)反應(yīng)與電能 單元測(cè)試（含解析） 2022-2023學(xué)年上學(xué)期高二化學(xué)人教版（2023）選擇性必修1

第第頁(yè)第四章化學(xué)反應(yīng)與電能單元測(cè)試（含解析）2022--2023學(xué)年上學(xué)期高二化學(xué)人教版（2023）選擇性必修1第四章化學(xué)反應(yīng)與電能單元復(fù)習(xí)卷

一、單選題

1．鋰電池是一代新型高能電池，它以質(zhì)量輕、能量高而受到了普遍重視，目前已研制成功多種鋰電池。某種鋰電池的總反應(yīng)式是Li＋MnO2=LiMnO2。下列說(shuō)法正確的是

A．Li是負(fù)極，電極反應(yīng)為L(zhǎng)i-e-=Li+

B．Li是正極，電極反應(yīng)為L(zhǎng)i＋e-=Li-

C．MnO2是負(fù)極，電極反應(yīng)為MnO2＋e-=MnO

D．Li是負(fù)極，電極反應(yīng)為L(zhǎng)i-2e-=Li2+

2．工業(yè)上用電解法處理含鎳酸性廢水并得到單質(zhì)Ni的原理如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是

已知：①Ni2+在弱酸性溶液中發(fā)生水解；②氧化性：Ni2+(高濃度)＞H+＞Ni2+(低濃度)

A．碳棒上發(fā)生的電極反應(yīng)：4OH--4e-=O2↑+2H2O

B．若將圖中陽(yáng)離子膜去掉，將A、B兩室合并，則電解反應(yīng)總方程式發(fā)生改變

C．電解過(guò)程中，B室中NaCl溶液的物質(zhì)的量濃度將不斷減小

D．為了提高Ni的產(chǎn)率，電解過(guò)程中需要控制廢水pH

3．下列圖示中關(guān)于銅電極的連接錯(cuò)誤的是

A．銅鋅原電池B．電解精煉銅C．在鍍件上鍍銅D．電解氯化銅溶液

A．AB．BC．CD．D

4．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：

5．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

6．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++Cu

B．電池工作時(shí)，導(dǎo)線中電子流向?yàn)閆n→Cu

C．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)

7．電化學(xué)脫硫在金屬冶煉和廢水處理中均有應(yīng)用。一種電化學(xué)脫硫工作原理示意圖如圖所示。該裝置工作時(shí)，下列說(shuō)法不正確的是

A．a(chǎn)為直流電源負(fù)極

B．導(dǎo)線中通過(guò)4.5mole-時(shí)陽(yáng)極區(qū)溶液質(zhì)量增加44g

C．陽(yáng)極反應(yīng)式：Mn2+-e-=Mn3+，F(xiàn)eS+9Mn3++4H2O=9Mn2++8H++Fe3++SO

D．陰極區(qū)溶液pH無(wú)明顯變化

8．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．

9．銀鋅電池廣泛用作各種電子儀器的電源，它的充電和放電過(guò)程可以表示為：。下列說(shuō)法不正確的是

A．該電池屬于二次電池和堿性電池

B．電極是電池的負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)

C．電池工作過(guò)程中，電解質(zhì)溶液的濃度保持不變

D．充電時(shí)，電池的正極應(yīng)與電源的正極相連

10．電解熔融氯化鈉和氯化鈣混合物制備金屬鈉的裝置如圖所示。陽(yáng)極A為石墨，陰極為鐵環(huán)K，兩極用隔膜D隔開(kāi)。氯氣從陽(yáng)極上方的抽氣罩H抽出，液態(tài)金屬鈉經(jīng)鐵管F流入收集器G。下列敘述正確的是

A．氯化鈣的作用是做助熔劑，降低氯化鈉的熔點(diǎn)

B．金屬鈉的密度大于熔融混合鹽的密度，電解得到的鈉在下層

C．隔膜D為陽(yáng)離子交換膜，防止生成的氯氣和鈉重新生成氯化鈉

D．電解時(shí)陰極的電極反應(yīng)為Na++e-=Na，發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極上可能有少量的鈣單質(zhì)生成

11．下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象描述正確的是

A．碘水中加入少量直餾汽油振蕩，靜置后上層顏色變淺，下層顏色變?yōu)樽霞t色

B．紅熱的銅絲在氯氣中燃燒，產(chǎn)生了棕黃色的煙霧

C．電解氯化鈉飽和溶液，將陰極氣體產(chǎn)物通入淀粉碘化鉀溶液中，溶液變藍(lán)

D．溴化鈉溶液中加入少量新制的氯水振蕩，再加入少量四氯化碳振蕩，靜置后上層顏色變淺，下層顏色變?yōu)槌燃t色

12．觀察下列幾個(gè)裝置示意圖，有關(guān)敘述正確的是

①②③④

電解溶液裝置電鍍銅實(shí)驗(yàn)裝置氫氧燃料電池示意圖離子交換膜法電解原理示意圖

A．裝置①中陽(yáng)極上析出紅色固體

B．裝置②的待鍍鐵制品應(yīng)與電源正極相連

C．裝置③中外電路電子由a極流向b極

D．裝置④中的離子交換膜允許陽(yáng)離子、陰離子、水分子自由通過(guò)

13．如圖甲是利用一種微生物將廢水中的尿素(H2NCONH2)的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能，并生成環(huán)境友好物質(zhì)的裝置，同時(shí)利用此裝置的電能在鐵上鍍銅，下列說(shuō)法中不正確的是

A．X電極與鐵電極相連接

B．當(dāng)N電極消耗0.75mol氣體時(shí)，則鐵電極質(zhì)量增加48g

C．乙裝置中溶液的顏色不會(huì)變淺

D．M電極反應(yīng)式：H2NCONH2+H2O－6e-=CO2↑+N2↑+6H+

14．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，下列說(shuō)法正確的是

A．電子從b流出，經(jīng)外電路流向a

B．HS—在硫氧化菌作用下轉(zhuǎn)化為SO的反應(yīng)是：HS—+4H2O—8e—=SO+9H+

C．該電池在高溫下進(jìn)行效率更高

D．若該電池有0.4mol電子轉(zhuǎn)移，則有0.45molH+通過(guò)質(zhì)子交換膜

二、非選擇題

15．常見(jiàn)的化學(xué)電源

(1)鋅錳干電池

①結(jié)構(gòu)：鋅錳干電池是以鋅筒作_______極，石墨棒作_______極，在石墨棒周?chē)畛浜隣畹腗nO2和NH4Cl作_______。

②原理：鋅錳干電池屬于_______電池，放電之后_______充電(內(nèi)部的氧化還原反應(yīng)無(wú)法逆向進(jìn)行)。負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)為_(kāi)______，正極發(fā)生的電極反應(yīng)為2MnO2＋2NH＋2e-=Mn2O3＋2NH3↑＋H2O。

(2)充電電池

①充電電池屬于_______電池。有些充電電池在放電時(shí)所進(jìn)行的_______反應(yīng)，在充電時(shí)可以_______進(jìn)行，生成物重新轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物，使充電、放電可在一定時(shí)間內(nèi)循環(huán)進(jìn)行。

②常見(jiàn)充電電池：鉛酸蓄電池、_______、鋰離子電池等。

(3)發(fā)展中的燃料電池

燃料電池是一種將燃料(如甲烷，_______)和氧化劑(如氧氣)的_______能直接轉(zhuǎn)化為_(kāi)______能的電化學(xué)裝置，具有_______的優(yōu)點(diǎn)。

16．某興趣小組的同學(xué)用如圖所示裝置研究有關(guān)電化學(xué)的問(wèn)題。當(dāng)閉合該裝置的電鍵時(shí)，觀察到電流表的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)甲池為_(kāi)___(填“原電池”“電解池”或“電鍍池”)，通入CH3OH電極的電極反應(yīng)式為_(kāi)__。

(2)乙池中A(石墨)電極的名稱(chēng)為_(kāi)___(填“正極”“負(fù)極”“陰極”或“陽(yáng)極”)，乙池總反應(yīng)式為_(kāi)___。

(3)當(dāng)乙池中B極質(zhì)量增加5.40g時(shí)，甲池中理論上消耗O2的體積為_(kāi)___mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，丙池中____極析出____g銅。

(4)若丙中電極不變，將其溶液換成NaCl溶液，電鍵閉合一段時(shí)間后，甲中溶液的pH將____(填“增大”“減小”或“不變”)；丙中溶液的pH將___(填“增大”“減小”或“不變”)。

17．閱讀下列短文并填空。

化學(xué)電源的反應(yīng)原理是氧化還原反應(yīng)，燃料電池是燃料和氧化劑通過(guò)特定裝置發(fā)生反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿幕瘜W(xué)電源。氫氧燃料電池在工作時(shí)，負(fù)極通入H2，正極通入O2，氧化劑和還原劑不接觸即可在電池內(nèi)部發(fā)生反應(yīng)生成H2O，同時(shí)產(chǎn)生電能。若負(fù)極通入CH4、C2H5OH等燃料，正極通入O2，二者與電池內(nèi)部的KOH或H2SO4等物質(zhì)的溶液發(fā)生反應(yīng)生成H2O、CO2或K2CO3等。燃料電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的轉(zhuǎn)化率超過(guò)80%，遠(yuǎn)高于轉(zhuǎn)化率僅為30%多的火力發(fā)電。與常規(guī)發(fā)電廠相比，燃料電池CO2排放量明顯降低。

目前已研制成功Al－空氣燃料電池，它可以代替汽油為汽車(chē)提供動(dòng)力，也可以用做照明電源。

(1)KOH的電子式___________。

(2)上述用化學(xué)式表示的物質(zhì)中，屬于酸性氧化物的是___________，屬于堿的是___________。

(3)足量H2SO4溶液滴加到K2CO3中的離子方程式___________。

(4)下列關(guān)于燃料電池的說(shuō)法，正確的是___________。

a．燃料電池的負(fù)極發(fā)生還原反應(yīng)，正極發(fā)生氧化反應(yīng)

b．燃料電池具有能量轉(zhuǎn)化率高、對(duì)環(huán)境友好等特點(diǎn)

c．燃料電池屬于化學(xué)電源，能將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?/p>

(5)氫氧燃料電池中，當(dāng)負(fù)極消耗1molH2時(shí)，則正極消耗O2的體積為_(kāi)__________L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。

18．反應(yīng)Sn+H2SO4=SnSO4+H2↑的能量變化趨勢(shì)，如圖所示：

(1)該反應(yīng)為_(kāi)_反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。

(2)若要使該反應(yīng)的反應(yīng)速率加快，下列措施可行的是__(填字母)。

A．改錫片為錫粉B．加入少量醋酸鈉固體

C．滴加少量CuSO4D．將稀硫酸改為98%的濃硫酸

(3)若將上述反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，石墨棒為原電池某一極材料，則石墨棒為_(kāi)_極(填“正”或“負(fù)”)。石墨棒上產(chǎn)生的現(xiàn)象為_(kāi)_，該極上發(fā)生的電極反應(yīng)為_(kāi)_，稀硫酸的作用是傳導(dǎo)離子、__，原電池工作時(shí)溶液中的移向__極移動(dòng)(填正或負(fù))。

(4)實(shí)驗(yàn)后同學(xué)們經(jīng)過(guò)充分討論，觀察原電池反應(yīng)特點(diǎn)，認(rèn)為符合某些要求的化學(xué)反應(yīng)都可以通過(guò)原電池來(lái)實(shí)現(xiàn)。下列化學(xué)反應(yīng)在理論上可以設(shè)計(jì)成原電池的是__。

A．CO2+H2O=H2CO3B．NaOH+HCl=NaCl+H2O

C．2H2+O2=2H2OD．CuO+H2SO4=CuSO4+H2O

以KOH為電解質(zhì)溶液，在所選反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，該電池負(fù)極反應(yīng)為：__。

參考答案：

1．A

【詳解】A．根據(jù)鋰電池的總反應(yīng)式Li+MnO2=LiMnO2，失電子的金屬Li為負(fù)極，電極反應(yīng)為：Li-e-=Li+，故A正確；

B．根據(jù)鋰電池的總反應(yīng)式Li+MnO2=LiMnO2，失電子的金屬Li為負(fù)極，電極反應(yīng)為：Li-e-=Li+，故B錯(cuò)誤；

C．MnO2是正極，電極反應(yīng)為MnO2+e-=，故C錯(cuò)誤；

D．根據(jù)鋰電池的總反應(yīng)式Li+MnO2=LiMnO2，失電子的金屬Li為負(fù)極，電極反應(yīng)為：Li-e-=Li+，故D錯(cuò)誤；

故選A。

2．C

【分析】碳棒與電源正極相連，為電解池的陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，氫氧根放電生成氧氣，鍍鎳鐵棒與電源負(fù)極相連，為電解池陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，Ni2+放電生成Ni單質(zhì)，由于溶液顯酸性，H+也會(huì)放電生成氫氣。

【詳解】A．碳棒與電源正極相連，為電解池的陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，氫氧根放電生成氧氣，電極反應(yīng)為4OH--4e-=O2↑+2H2O，A正確；

B．若將圖中陽(yáng)離子膜去掉，氯離子進(jìn)入陽(yáng)極室，陽(yáng)極會(huì)生成氯氣，總反應(yīng)發(fā)生改變，B正確；

C．由于C室中Ni2+、H+不斷減少，Cl-通過(guò)陰離子膜從C室移向B室，A室中OH-不斷減少，Na+通過(guò)陽(yáng)離子膜從A室移向B室，所以B室中NaCl溶液的物質(zhì)的量濃度不斷增大，C錯(cuò)誤；

D．由于H+氧化性大于Ni2+(低濃度)的氧化性，所以為了提高Ni的產(chǎn)率，電解過(guò)程中需要控制廢水的pH，D正確；

綜上所述答案為C。

3．C

【詳解】A．鋅、銅、稀硫酸原電池中，鋅作負(fù)極，銅作正極，A正確；

B．電解精煉銅時(shí)，粗銅作陽(yáng)極，與電源正極相連，精銅作陰極，與電源負(fù)極相連，B正確；

C．在鍍件上鍍銅時(shí)，鍍件作陰極，與電源負(fù)極相連，鍍層金屬銅作陽(yáng)極，與電源正極相連，C錯(cuò)誤；

D．電解氯化銅溶液時(shí)，銅電極不參予電極反應(yīng)，則銅作陰極，與電源負(fù)極相連，D正確；

故選C。

4．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。

【詳解】A．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。

5．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。

6．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。

【詳解】A．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。

7．B

【分析】由圖可知，右側(cè)電極Mn2+生成Mn3+，Mn元素價(jià)態(tài)升高失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，故右側(cè)電極為陽(yáng)極，電極反應(yīng)式為Mn2+-e-=Mn3+，生成的Mn3+氧化FeS，發(fā)生的反應(yīng)為9Mn3++FeS+4H2O=9Mn2++8H++Fe3++SO，則b為正極，a為負(fù)極，左側(cè)電極為陰極，電極反應(yīng)式為2H++2e-=H2↑，據(jù)此分析解答。

【詳解】A．右側(cè)電極上Mn2+生成Mn3+，Mn元素價(jià)態(tài)升高失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，故右側(cè)電極為陽(yáng)極，則b為直流電源正極，a為直流電源負(fù)極，故A正確；

B．導(dǎo)線中通過(guò)4.5mole-時(shí)，反應(yīng)生成4.5molMn3+，消耗0.5molFeS，陽(yáng)極區(qū)溶液質(zhì)量增重為0.5mol×88g/mol=44g，同時(shí)氫離子由右向左遷移4.5mol，質(zhì)量減少4.5mol×1g/mol=4.5g，陽(yáng)極區(qū)溶液質(zhì)量增加44g-4.5g=39.5g，故B錯(cuò)誤；

C．右側(cè)電極為陽(yáng)極，電極反應(yīng)式為Mn2+-e-=Mn3+，生成的Mn3+氧化FeS，發(fā)生的反應(yīng)為9Mn3++FeS+4H2O=9Mn2++8H++Fe3++SO，Mn2+和Mn3+之間的轉(zhuǎn)化可提高脫硫效率，故C正確；

D．陰極區(qū)消耗氫離子，陽(yáng)極區(qū)生成氫離子，氫離子由右向左遷移，陽(yáng)極區(qū)氫離子濃度基本不變，溶液的pH基本不變，故D正確；

故選B。

8．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。

9．C

【詳解】A．該電池有充電和放電兩個(gè)過(guò)程，屬于二次電池，放電過(guò)程的產(chǎn)物有氫氧化鋅是堿性電池，故A正確；

B．放電時(shí)鋅從0價(jià)升高到+2價(jià)，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極是電池的負(fù)極，故B正確；

C．根據(jù)電極反應(yīng)式可知，電池工作過(guò)程中生成水，電解質(zhì)溶液的濃度減小，故C錯(cuò)誤；

D．根據(jù)原電池與電解池的關(guān)系，充電時(shí)，電池的正極發(fā)生氧化反應(yīng)，應(yīng)與電源的正極相連，故D正確；

故答案為：C

10．A

【詳解】A．本裝置的目的是電解熔融氯化鈉，可以聯(lián)想電解鋁工業(yè)中的助熔劑冰晶石，加入氯化鈣的目的同樣為做助熔劑，A正確；

B．從圖中知道，金屬鈉在上部收集，所以猜想到鈉的密度小于混合鹽的密度，B不正確；

C．由圖可知，Cl通過(guò)隔膜D移至陽(yáng)極A放電產(chǎn)生Cl2，所以，隔膜D應(yīng)該為陰離子隔膜，C不正確；

D．陰極的電極反應(yīng)書(shū)寫(xiě)正確，但發(fā)生的是還原反應(yīng)，D不正確；

故選A。

11．D

【詳解】A．碘單質(zhì)在汽油中的溶解度大于其在水中的溶解度，故經(jīng)過(guò)萃取，碘單質(zhì)會(huì)大部分進(jìn)入汽油層，即上層會(huì)顯紫紅色，下層水層顏色變淺，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B．紅熱的銅絲在氯氣中燃燒生成CuCl2，產(chǎn)生了棕黃色的煙而非煙霧，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C．電解氯化鈉飽和溶液，陽(yáng)極生成氯氣，陰極生成氫氣。將氯氣通入淀粉碘化鉀溶液中，溶液變藍(lán)。選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D．溴化鈉與新制氯水中的氯分子反應(yīng)生成溴單質(zhì)與氯化鈉，加入四氯化碳萃取，靜置后上層水層顏色變淺，下層為四氯化碳層顏色變?yōu)槌燃t色，選項(xiàng)D正確。

故本題選D。

12．C

【詳解】A．裝置①電解氯化銅的裝置圖中沒(méi)有標(biāo)明電極材料的名稱(chēng)，但根據(jù)溶液的組成及所給提示“電解CuCl2溶液實(shí)驗(yàn)裝置示意圖”，不難判斷，銅應(yīng)該在陰極上析出,故A錯(cuò)誤；

B．裝置②電鍍實(shí)驗(yàn)中，待鍍金屬作為陰極，故在裝置②電鍍銅實(shí)驗(yàn)中，待鍍鐵制品應(yīng)與電源負(fù)極相連，故B錯(cuò)誤；

C．裝置③，根據(jù)氫氣的入口，故很容易判斷出原電池的左邊為負(fù)極，氫氣在左邊電極上失電子，故外電路電子由a極流向b極，故C正確；

D．裝置④的離子交換膜是陽(yáng)離子交換膜，只允許陽(yáng)離子、水分子自由通過(guò)，不允許陰離子通過(guò)，故D錯(cuò)誤；

故答案：C。

13．B

【分析】由圖甲中信息結(jié)合原電池原理可知，M失電子為負(fù)極、N得電子為正極；由電鍍?cè)砜芍?，Cu作鍍層為陽(yáng)極，F(xiàn)e作鍍件為陰極。

【詳解】A．鐵電極是陰極，應(yīng)與電源的負(fù)極相連，即與X相連接，A正確；

B．當(dāng)N電極消耗0.75mol氣體時(shí)，根據(jù)O2~2H2O~4e-，則電路中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為3mol，鐵電極上發(fā)生Cu2++2e-=Cu，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒可知，析出Cu的物質(zhì)的量為1.5mol，故鐵電極的質(zhì)量增加86g，B不正確；

C．電鍍過(guò)程中，電解質(zhì)的濃度及成分均不會(huì)發(fā)生變化，因此，乙裝置中溶液的顏色不會(huì)變淺，C正確；

D．M電極為負(fù)極，負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)，并生成環(huán)境友好物質(zhì),電極反應(yīng)式為，D正確。

故答案選擇B。

14．B

【分析】由氫離子的移動(dòng)方向可知，電極a為微生物燃料電池的負(fù)極，在硫氧化菌作用下，硫氫根離子在負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成硫酸根離子，電極反應(yīng)式為HS—+4H2O—8e—=SO+9H+，b極為正極，酸性條件下，氧氣在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成水，電極反應(yīng)式為O2+4e—+4H+=2H2O。

【詳解】A．由分析可知，電極b是電池的正極，a是負(fù)極，則電子從a流出，經(jīng)外電路流向b，故A錯(cuò)誤；

B．由分析可知，電極a為微生物燃料電池的負(fù)極，在硫氧化菌作用下，硫氫根離子在負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成硫酸根離子，電極反應(yīng)式為HS—+4H2O—8e—=SO+9H+，故B正確；

C．微生物的主要成分是蛋白質(zhì)，若電池在高溫下進(jìn)行，蛋白質(zhì)會(huì)發(fā)生變性，微生物的催化能力降低，電池的工作效率降低，故C錯(cuò)誤；

D．由分析可知，正極的電極反應(yīng)式為O2+4e—+4H+=2H2O，則當(dāng)電池有0.4mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)，負(fù)極區(qū)有0.4mol氫離子通過(guò)質(zhì)子交換膜加入正極區(qū)，故D錯(cuò)誤；

故選B。

15．(1)負(fù)正電解質(zhì)溶液一次不能Zn-2e-=Zn2+

(2)二次氧化還原逆向鎳氫電池

(3)氫氣化學(xué)電清潔、安全、高效

【詳解】（1）①鋅錳干電池是以鋅筒作負(fù)極，石墨棒作正極，在石墨棒周?chē)畛浜隣畹腗nO2和NH4Cl作電解質(zhì)溶液。

②鋅錳干電池屬于一次電池，放電之后不能充電。負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)為Zn-2e-=Zn2+。

（2）①充電電池屬于二次電池。有些充電電池在放電時(shí)所進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，在充電時(shí)可以逆向進(jìn)行，生成物重新轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物，使充電、放電可在一定時(shí)間內(nèi)循環(huán)進(jìn)行。

②常見(jiàn)充電電池：鉛酸蓄電池、鎳氫電池、鋰離子電池等。

（3）發(fā)展中的燃料電池

燃料電池是一種將燃料(如甲烷，氫氣)和氧化劑(如氧氣)的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的電化學(xué)裝置，具有清潔、安全、高效的優(yōu)點(diǎn)。

16．(1)原電池CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2O

(2)陽(yáng)極4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3

(3)280D1.60

(4)減小增大

【分析】由題干圖示信息可知，甲池為甲醇燃料電池，通CH3OH的一極為負(fù)極，電極反應(yīng)為：CH3OH+8OH--6e-=+6H2O，通O2的一極為正極，電極反應(yīng)為：O2+2H2O+4e-=4OH-；乙池為電解池，石墨電極A為陽(yáng)極，電極反應(yīng)為：2H2O-4e-=4H++O2↑，Ag電極B為陰極，電極反應(yīng)為：Ag++e-=Ag；丙池為電解池，電極C為陽(yáng)極，電極反應(yīng)為：2Cl--2e-=Cl2↑，電極D為陰極，電極反應(yīng)為：Cu2++2e-=Cu，據(jù)此分析解題。

【詳解】（1）①由分析可知，甲池為原電池；

②通入CH3OH電極的電極反應(yīng)式為CH3OH+8OH--6e-=+6H2O；

（2）①由分析可知，乙池A(石墨)電極的名稱(chēng)為陽(yáng)極；

②電極反應(yīng)為：2H2O-4e-=4H++O2↑，Ag電極B為陰極，電極反應(yīng)為：Ag++e-=Ag，則乙池中總反應(yīng)式為：4AgNO3+2H2O4Ag+4HNO3+O2↑；

（3）①由分析可知，當(dāng)乙池中B極質(zhì)量增加5.40g，即析出5.40g的Ag時(shí)，n(Ag)==0.05mol，則電路中轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為0.05mol，故甲池中理論上消耗O2的體積為=0.28L=280mL；

②丙池中陰極（即D極）;

③析出銅的質(zhì)量為=1.60g；

（4）①若丙中電極不變，將其溶液換成NaCl溶液，電鍵閉合一段時(shí)間后，甲池為甲醇燃料電池，通CH3OH的一極為負(fù)極，電極反應(yīng)為：CH3OH+8OH--6e-=+6H2O，通O2的一極為正極，電極反應(yīng)為：O2+2H2O+4e-=4OH-則溶液的pH將減小；

②若丙中電極不變，將其溶液換成NaCl溶液，電鍵閉合一段時(shí)間后，即用惰性電極電解NaCl溶液，丙中D極即陰極，電極反應(yīng)為：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，則陰極的產(chǎn)物為NaOH、H2，由于生成了NaOH，則溶液的pH將增大。

17．(1)

(2)CO2KOH

(3)2H++CO=H2O+CO2

(4)bc

(5)11.2

【