第四章 化學(xué)反應(yīng)與電能測試題（含解析）2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期人教版（2023）化學(xué)選擇性必修1

第第頁第四章化學(xué)反應(yīng)與電能測試題（含解析）2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期人教版（2023）化學(xué)選擇性必修1第四章化學(xué)反應(yīng)與電能測試題

一、選擇題

1．下圖所示的實驗，不能達(dá)到實驗?zāi)康牡氖?/p>

AB

比較Fe3+的催化效果好于Cu2+用溴水檢驗CH3CH2Br與NaOH乙醇溶液生成的乙烯驗證鐵發(fā)生吸氧腐蝕實驗室制Cl2時，除去Cl2中的HCl并干燥

A．AB．BC．CD．D

2．化學(xué)與生產(chǎn)、生活、科技及環(huán)境等密切相關(guān)。下面說法正確的是

A．蘇打又稱純堿，可用作食品膨松劑

B．三星堆黃金面具含金量85%，其硬度比純金高

C．我國北斗導(dǎo)航衛(wèi)星使用的太陽能電池材料，其主要成分是二氧化硅

D．工業(yè)上用電解熔融氯化鈉和熔融氯化鋁的方法，來制備金屬鈉和鋁

3．2023年中科院研究所報道了一種高壓可充電堿-酸混合電池，電池采用陰、陽雙隔膜完成離子循環(huán)(如下圖)，該電池良好的電化學(xué)性能為解決傳統(tǒng)水性電池的關(guān)鍵問題提供了很好的機(jī)會。下列說法不正確的是

A．充電時，d極發(fā)生氧化反應(yīng)

B．離子交換膜b、c分別為陽離子交換膜和陰離子交換膜

C．放電時a極的電極反應(yīng)為：

D．放電時，每轉(zhuǎn)移2mol電子，中間溶液中溶質(zhì)減少1mol

4．氫氧燃料電池可以使用在航天飛機(jī)上，其反應(yīng)原理如圖所示。下列說法正確的是

A．該電池工作時電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B．該電池中電極a是正極

C．外電路中電子由電極b通過導(dǎo)線流向電極aD．該電池的總反應(yīng)：

5．下列關(guān)于物質(zhì)制備說法正確的是

A．實驗室用亞硫酸鈉與的濃硫酸反應(yīng)可以制備二氧化硫

B．通過煤的分餾可以獲得甲苯

C．工業(yè)上通過電解制備金屬鎂

D．工業(yè)上用焦炭在高溫下還原二氧化硅可制得粗硅和二氧化碳

6．南開大學(xué)牛志強(qiáng)研究員研制了一種基于抗凍，電解液中四氯對苯醌/氧化石墨烯(PCHLrGO)的鉛醌電池示意圖如圖所示。已知：四氯對苯醌(PCHL)的結(jié)構(gòu)簡式為。下列敘述錯誤的是

A．充電時，Pb電極與外接電源的負(fù)極相連

B．放電時，氧化石墨烯的電極反應(yīng)式為2H+++2e－=

C．充電時，Pb電極的電極反應(yīng)式為

D．放電時，Pb電極增重48g，則有移向氧化石墨烯電極

7．某科研機(jī)構(gòu)研發(fā)的NO—空氣燃料電池的工作原理如圖所示，下列敘述正確的是

A．a(chǎn)電極為電池負(fù)極

B．電池工作時透過質(zhì)子交換膜從右向左移動

C．b電極的電極反應(yīng)：

D．當(dāng)外電路中通過電子時，a電極處消耗

8．鎳鎘(Ni－Cd)可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用，它的充放電反應(yīng)按下式進(jìn)行：Cd(OH)2+2Ni(OH)2Cd+2NiOOH+2H2O，由此可知，該電池充電時的陰極材料是

A．Cd(OH)2B．Ni(OH)2C．CdD．NiOOH

9．關(guān)于下圖所示的原電池，下列說法正確的是

A．Zn作負(fù)極

B．鋅片上發(fā)生的反應(yīng)：

C．電子由銅片通過導(dǎo)線流向鋅片

D．該裝置是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

10．化學(xué)知識廣泛應(yīng)用于生活、生產(chǎn)中。下列敘述不正確的是

A．過氧乙酸和75%的乙醇都能殺死新冠病毒，二者消毒原理相同

B．電熱水器用鎂棒防止內(nèi)膽腐蝕，原理是犧牲陽極的陰極保護(hù)法

C．用作沉淀劑，除去廢水中的和

D．草木灰與銨態(tài)氮肥混合施用會使肥效降低

11．理論上不能設(shè)計為原電池的化學(xué)反應(yīng)是

A．CH4(g)＋2O2(g)CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＜0

B．HNO3(aq)＋NaOH(aq)=NaNO3(aq)＋H2O(aq)ΔH＜0

C．2H2(g)＋O2(g)2H2O(l)ΔH＜0

D．2FeCl3(aq)＋Fe(s)=3FeCl2(aq)ΔH＜0

12．如圖所示實驗操作正確的是

A．測定中和反應(yīng)反應(yīng)熱

B．除去Fe2(SO4)3溶液中的FeSO4

C．驗證犧牲陽極法保護(hù)鐵

D．驗證溫度對水解平衡的影響

二、非選擇題

13．某化學(xué)興趣小組為了探索鋁電極在原電池中的作用，設(shè)計并進(jìn)行了以下一系列實驗，實驗結(jié)果記錄如下：

編號電極材料電解質(zhì)溶液電流表指針偏轉(zhuǎn)方向

1Mg、Al稀鹽酸偏向Al

2Al、Cu稀鹽酸偏向Cu

3Al、石墨稀鹽酸偏向石墨

4Mg、AlNaOH溶液偏向Mg

根據(jù)上表中記錄的實驗現(xiàn)象，回答下列問題。

(1)實驗1、2中Al電極的作用是否相同？___________。

(2)實驗3中鋁為___________極，電極反應(yīng)式為；石墨為___________極，電極反應(yīng)式為；電池總反應(yīng)式為___________。

(3)實驗4中的鋁為___________極，原因是___________。寫出鋁電極的電極反應(yīng)式：___________。

(4)根據(jù)以上實驗結(jié)果，在原電池中相對活潑的金屬作正極還是作負(fù)極受到哪些因素的影響___________？

14．(1)物質(zhì)的量濃度相同的①氨水②氯化銨③硫酸氫銨④硫酸銨四種溶液中c(NH)大小的順序是_______。(用序號回答)

(2)常溫下，pH=13的Ba(OH)2溶液aL與pH=3的H2SO4溶液bL混合(混合后溶液體積變化忽略不計)。若所得混合溶液呈中性，則a∶b=_______。

(3)常溫下，測得CH3COONH4溶液的pH=7，此溶液中水的電離程度_______該溫度下純水的電離程度(填“>”、“＜”或“=”)

(4)常溫下，將0.1mol·L-1NH3·H2O與amol/L鹽酸等體積混合(不考慮溶液體積的變化)，反應(yīng)后溶液恰好呈中性，用含a的代數(shù)式表示NH3·H2O的電離平衡常數(shù)為_______。

(5)甲醇(CH3OH)可以用作燃料電池，該電池是采用鉑或碳化鎢作為電極催化劑，在稀硫酸電解液中直接加入純化后的甲醇，同時向一個電極通入空氣。負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)式是_______。

15．新型高效的甲烷燃料電池采用鉑為電極材料，兩電極上分別通入和，電解質(zhì)溶液為溶液。某研究小組用甲烷燃料電池作為電源電解飽和氯化鈉溶液，如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：

(1)甲烷燃料電池中通入的一極是__(填“正極”或“負(fù)極”)，該電極上含碳產(chǎn)物的微粒符號是___，通入的一極的電極反應(yīng)式為______。

(2)閉合K開關(guān)后，a、b電極上均有氣體產(chǎn)生，其中b電極是____(填“陽極”或“陰極”)，a電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式是____。

(3)①將電解池的飽和溶液換為飽和溶液進(jìn)行實驗，觀察到的現(xiàn)象是_____。

②若將電解池的石墨棒電極換為銅電極，則總反應(yīng)的離子方程式為____。

16．汽車尾氣中含有、等有害氣體。

(l)能形成酸雨，寫出轉(zhuǎn)化為的化學(xué)方程式：___________。

(2)通過傳感器可監(jiān)測汽車尾氣中的含量，其工作原理如圖所示：

①電極上發(fā)生的是反應(yīng)___________(填“氧化”或“還原”)。

②外電路中，電子的流動方向是從___________電極流出(填或)；電極上的電極反應(yīng)式為___________。

17．甲、乙、丙為常見單質(zhì)。A、B、C、D、E、F、G、H均為中學(xué)化學(xué)中常見的化合物，其中B、G的焰色反應(yīng)均為黃色，C能使品紅溶液褪色。在一定條件下，各物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。

請回答下列問題：

(1)用化學(xué)式表示：丙為__________，H為__________。

(2)A的電子式為___________________________________________________。

(3)電解E的水溶液時，E起到的作用是_______________________________。

(4)寫出B＋C—→D的化學(xué)方程式：__________________________________；

寫出E＋G—→F的離子方程式：____________________________________。

18．短周期五種主族元素合A、B、C、D、E的原子序數(shù)依次增大。A、C的單質(zhì)在常溫下呈氣態(tài)；C原子最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的3倍；B是形成有機(jī)物的主要元素；D能在BC2中燃燒重新生成B單質(zhì)，其氧化物是一種耐高溫材料；E和C位于同主族。回答下列問題：

(1)寫出的電子式：___________；

(2)D、E的簡單離子中，離子半徑大小關(guān)系是：_______（用離子符號表示）；

(3)D的單質(zhì)能在BC2氣體中燃燒，寫出化學(xué)方程式：____________；

(4)堿性燃料電池放電效率高，其正極反應(yīng)式為：_____________。

19．有甲、乙、丙、丁、戊五種短周期元素，原子序數(shù)依次增大，其常見化合價依次為+1、-2、+1、+3、-1。它們形成的物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示。常溫下用惰性電權(quán)電解(有陽離子交換膜)的A溶液。

請按要求回答下列問題：

(1)己元素與丙元素同主族，比丙原子多2個電子層，則己的原子序數(shù)為________；推測相同條件下丙、己單質(zhì)分別與水反應(yīng)劇烈程度的依據(jù)是__________________________________________________。

(2)甲、乙、戊按原子個數(shù)比1︰1︰1形成的化合物Y具有漂白性，其電子式為_______________。

(3)上圖轉(zhuǎn)化關(guān)系中不屬于氧化還原反應(yīng)的有(填編號)_______。

(4)接通如圖電路片刻后，向燒杯中滴加一種試劑即可檢驗鐵電極被腐蝕，此反應(yīng)的離子方程式為_____________________。

(5)當(dāng)反應(yīng)①電解一段時間后測得D溶液pH=12(常溫下，假設(shè)氣體完全逸出，取出交換膜后溶液充分混勻，忽略溶液體積變化)，此時共轉(zhuǎn)移電子數(shù)目約為___________；反應(yīng)②的離子方程式為_________

(6)若上圖中各步反應(yīng)均為恰好完全轉(zhuǎn)化，則混合物X中含有的物質(zhì)(除水外)有___________

20．某實驗小組欲探究犧牲陽極法的原理，設(shè)計如圖實驗裝置：

實驗Ⅰ：向燒杯中加入一定量的飽和食鹽水，插入兩個無底玻璃筒。將一根鋅棒和一根鐵棒用導(dǎo)線與電流表連接后，再分別插入兩個玻璃筒中，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。

（1）鋅棒上發(fā)生的電極反應(yīng)為________________；鐵棒上發(fā)生的電極反應(yīng)為________________。

（2）向鐵棒附近滴加K3[Fe（CN）6]溶液，無明顯現(xiàn)象，這說明該實驗中無________產(chǎn)生。

實驗Ⅱ：該小組的同學(xué)將鋅棒換為銅棒，并用導(dǎo)線將其與電流表連接。一段時間后，向插入鐵棒的玻璃筒內(nèi)滴入幾滴K3[Fe（CN）6]溶液，向插入銅棒的玻璃筒內(nèi)滴入幾滴酚酞溶液。

（3）實驗Ⅱ中電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向與實驗Ⅰ________（填“相同”或“相反”）。

（4）在鐵棒和銅棒附近可觀察到的現(xiàn)象分別是____________、________。

（5）上述兩個實驗表明，活潑性不同的兩種金屬作電極構(gòu)成原電池時，一般是相對________（填“活潑”或“不活潑”）的金屬被保護(hù)，根據(jù)此原理采取的金屬防護(hù)方法稱為______________。

21．某課外小組研究電解原理中，探究電壓對電極反應(yīng)的影響。某同學(xué)使用石墨電極，在不同電壓(x)下電解pH=1的0.1mol/LFeCl2溶液，實驗記錄如下(a、b、c代表電壓值，a＞c＞b)：

序號電壓/V陽極現(xiàn)象檢驗陽極產(chǎn)物

ⅰx≥a電極附近出現(xiàn)黃色，有氣泡產(chǎn)生有Fe3+、有Cl2

ⅱa＞x≥b電極附近出現(xiàn)黃色，無氣泡產(chǎn)生有Fe3+、無Cl2

ⅲb＞x＞0無明顯現(xiàn)象無Fe3+、無Cl2

(1)ⅰ中，F(xiàn)e3+產(chǎn)生的原因可能是Cl-在陽極放電，生成的Cl2將Fe2+氧化，寫出Cl-在陽極放電的電極反應(yīng)___________。

(2)由ⅱ推測，F(xiàn)e3+產(chǎn)生的原因還可能是Fe2+在陽極放電，原因是Fe2+具有___________性(填“氧化”或“還原”)。

(3)ⅱ中雖未檢測出Cl2，但Cl-在陽極是否放電仍需進(jìn)一步驗證，電解pH=1的NaCl溶液做對照實驗，記錄如下：

序號電壓/V陽極現(xiàn)象檢驗陽極產(chǎn)物

ⅳa＞x≥c無明顯現(xiàn)象有Cl2

ⅴc＞x≥b無明顯現(xiàn)象無Cl2

①NaCl溶液的濃度是___________mol/L。

②ⅳ中檢測Cl2的實驗方法是：取少量陽極附近的溶液，滴在___________試紙上，試紙___________證明生成氯氣，否則無氯氣生成。

③與ⅱ相比，可以得出以下結(jié)論：

pH=1的0.1mol/LFeCl2溶液，電壓≥cV時，Cl-才能在陽極放電產(chǎn)生Cl2；

pH=1的0.1mol/LFeCl2溶液，電壓c＞x≥bV時，陽極的電極反應(yīng)為___________。

22．硫酸鎳(NiSO4)是電鍍鎳工業(yè)所用的主要鎳鹽，易溶于水。下圖為某興趣小組設(shè)計的在實驗室中制備NiSO4·6H2O的裝置。

回答下列問題：

(1)儀器a的名稱為_______，有同學(xué)認(rèn)為將圖甲中儀器a換作圖乙中的儀器b效果更好，其理由為_______。

(2)混酸與鎳粉反應(yīng)時，除生成NiSO4外，還生成了NO2、NO和H2O，若NO2與NO的物質(zhì)的量之比為3:1，則該反應(yīng)的氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為_______。如果產(chǎn)生的氣體被NaOH溶液完全吸收，寫出氣體與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式：_______；從反應(yīng)后的溶液中得到NiSO4·6H2O的操作有_______和過濾等。

(3)該小組同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn)用鎳粉與混酸制備NiSO4成本高，用冶鐵尾礦提取的草酸鎳(NiC2O4)與硫酸制取NiSO4成本較低。反應(yīng)原理為：NiC2O4NiO+CO↑+CO2↑，NiO+H2SO4=NiSO4+H2O(已知PdCl2溶液能夠吸收CO)?，F(xiàn)加熱NiC2O4制備NiO，并檢驗生成的CO，可能用到的裝置如下：

①各裝置的連接順序為：(填裝置標(biāo)號，可重復(fù)使用)_______。

_______→_______→_______→f→_______→_______→_______

②能夠說明生成CO的現(xiàn)象有_______。

(4)將NiSO4·6H2O制成電鍍液時往往加入少量稀硫酸，其目的是_______。

(5)在NaOH溶液中用NaClO與NiSO4反應(yīng)可得NiO(OH)，NiO(OH)與貯氫的鑭鎳合金可組成鎳氫堿性電池(KOH溶液)，工作原理為：LaNi5H6+6NiO(OH)LaNi5+6NiO+6H2O，負(fù)極的電極反應(yīng)式：_______。

【參考答案】

一、選擇題

1．A

解析：A．H2O2的濃度不一樣，沒有控制變量，無法比較Fe3+的催化效果好于Cu2+，A符合題意；

B．CH3CH2Br與NaOH乙醇溶液生成的乙烯能使溴水褪色，能達(dá)到實驗?zāi)康?，B不符合題意；

C．鐵發(fā)生吸氧腐蝕，裝置內(nèi)壓強(qiáng)減小，試管中液面會上升，能達(dá)到實驗?zāi)康模珻不符合題意；

D．實驗室制Cl2時，用飽和食鹽水除去Cl2中的HCl，用濃硫酸干燥氣體，能達(dá)到實驗?zāi)康模珼不符合題意；

故選A。

2．B

解析：A．純堿受熱不分解，不能作膨松劑，A錯誤；

B．三星堆黃金面具為合金，合金硬度比純金高，B正確；

C．太陽能電池板的材料是硅，不是二氧化硅，C錯誤；

D．氯化鋁為共價化合物，工業(yè)上通過電解熔融狀態(tài)的氧化鋁制備鋁，D錯誤；

故選B。

3．D

【分析】由圖可知，放電時，a極為負(fù)極，電極反應(yīng)式為，d極為正極，電極反應(yīng)式為PbO2＋2e＋SO＋4H＋＝PbSO4＋2H2O，充電時，a極為陰極，d極為陽極，據(jù)此作答。

解析：A．充電時，d極為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，故A正確；

B．放電時，負(fù)極區(qū)氫氧根離子被消耗，鉀離子透過b膜向右遷移，故b膜為陽離子交換膜，正極區(qū)氫離子消耗量大于硫酸根離子，硫酸根離子透過c膜向左遷移，故c膜為陰離子交換膜，故B正確；

C．放電時，a極為負(fù)極，電極反應(yīng)式為，故C正確；

D．放電時，每轉(zhuǎn)移2mol電子，中間K2SO4溶液中溶質(zhì)增加1mol，故D錯誤；

故答案選D。

【點(diǎn)睛】本題考查可充電電池，題目難度中等，能依據(jù)圖像和題目信息準(zhǔn)確判斷正負(fù)極和陰陽極是解題的關(guān)鍵，難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書寫。

4．D

解析：A．該電池工作時化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，A項錯誤；

B．a(chǎn)極發(fā)生H2-2e－=2H+反應(yīng)，為負(fù)極，B項錯誤；

C．a(chǎn)極為負(fù)極，b極為正極，外電路中電子由電極a通過導(dǎo)線流向電極b，C項錯誤；

D．該電池的總反應(yīng)為，D項正確；

答案選D。

5．A

解析：A．實驗室用亞硫酸鈉與的濃硫酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)制備二氧化硫，選項A正確；

B．煤是多種復(fù)雜的有機(jī)物和無機(jī)物的混合物，不含苯和甲苯，煤干餾可以得到甲苯，選項B錯誤；

C．熔點(diǎn)高，工業(yè)上通過電解浪費(fèi)能源，一般是電解熔融狀態(tài)的制備金屬鎂，選項C錯誤；

D．焦炭在高溫下還原二氧化硅可制得粗硅和一氧化碳，不是二氧化碳，選項D錯誤；

答案選。

6．B

解析：A．放電時，電極為負(fù)極，則充電時，電極與外接電源的負(fù)極相連，故A正確；

B．由物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系及電荷守恒可知，放電時，氧化石墨烯電極的電極反應(yīng)式為4H+++4e-=，故B錯誤；

C．放電時，電極的電極反應(yīng)式為，則充電時，電極的電極反應(yīng)式為，故C正確；

D．放電時，電極增重，即消耗，則轉(zhuǎn)移電子，有移向氧化石墨烯電極，故D正確。

綜上所述，答案為B。

7．C

【分析】NO—空氣燃料電池的工作原理如圖所示，氧氣發(fā)生還原反應(yīng)，故a為正極、b為負(fù)極；

解析：A．由分析可知，a電極為電池正極，A錯誤；

B．原電池中氫離子向正極移動，故電池工作時透過質(zhì)子交換膜從左向右移動，B錯誤；

C．b電極上NO失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成硝酸，電極反應(yīng)：，C正確；

D．沒有標(biāo)況，不能計算氧氣的體積，D錯誤；

故選C。

8．A

解析：放電相當(dāng)于原電池，充電相當(dāng)于電解池。在電解池中，陰極得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)。所以根據(jù)總反應(yīng)式可知，充電時Cd元素的化合價降低，所以電池充電時的陰極材料是Cd(OH)2；

故答案為：A。

9．A

解析：A．鋅比銅活潑，鋅片做負(fù)極，A正確；

B．鋅片做負(fù)極，發(fā)生的是失電子的氧化反應(yīng)，B錯誤；

C．電子從負(fù)極鋅片流出，經(jīng)由導(dǎo)線，流向正極銅片，C錯誤；

D．該裝置為原電池，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，D錯誤；

故選A。

10．A

解析：A．過氧乙酸和75%的乙醇都能殺死新冠病毒，前者具有強(qiáng)氧化性，后者使蛋白質(zhì)變性，因此二者消毒原理不相同，故A錯誤；

B．電熱水器用鎂棒防止內(nèi)膽腐蝕，連接活潑性強(qiáng)的金屬鎂，讓鎂作負(fù)極，其原理是犧牲陽極的陰極保護(hù)法，故B正確；

C．用作沉淀劑，與和反應(yīng)生成沉淀而除去廢水中的和，故C正確；

D．草木灰與銨態(tài)氮肥混合施用因發(fā)生雙水解而使肥效降低，故D正確。

綜上所述，答案為A。

11．B

【分析】自發(fā)進(jìn)行的放熱的氧化還原反應(yīng)能設(shè)計成原電池，吸熱或非氧化還原反應(yīng)不能設(shè)計成原電池，據(jù)此分析解答。

解析：A．該反應(yīng)是自發(fā)進(jìn)行的放熱的氧化還原反應(yīng)，所以能設(shè)計成原電池，故A不符合題意；

B．該反應(yīng)中沒有電子轉(zhuǎn)移，不屬于氧化還原反應(yīng)，屬于復(fù)分解反應(yīng)，所以不能設(shè)計成原電池，故B符合題意；

C．該反應(yīng)是自發(fā)進(jìn)行的放熱的氧化還原反應(yīng)，所以能設(shè)計成原電池，故C不符合題意；

D．該反應(yīng)是自發(fā)進(jìn)行的放熱的氧化還原反應(yīng)，所以能設(shè)計成原電池，故D不符合題意；

故選B。

12．C

解析：A．測定中和反應(yīng)反應(yīng)熱裝置中缺少攪拌棒，A錯誤；

B．氯氣和亞鐵離子反應(yīng)生成氯化鐵，引入氯離子新雜質(zhì)，B錯誤；

C．鋅比鐵活潑，鋅做負(fù)極保護(hù)鐵，陰極區(qū)（鐵附近）加入鐵氰化鉀溶液不變藍(lán)，能驗證犧牲陽極法保護(hù)鐵，C正確；

D．加熱試管中液體體積要小于試管容積的三分之一，D錯誤；

故選C。

二、非選擇題

13．(1)不相同

(2)負(fù)正2Al+6H+=2Al3++3H2↑

(3)負(fù)盡管金屬活動性：Mg＞Al，但是Al能夠與NaOH溶液反應(yīng)，而Mg不能發(fā)生反應(yīng)Al-3e-+4OH-=+2H2O

(4)電極活動性強(qiáng)弱、電解液種類

解析：(1)在實驗1中，Mg、Al都可以與鹽酸發(fā)生反應(yīng)，由于金屬活動性：Mg＞Al，所以在構(gòu)成的原電池反應(yīng)中，Mg為負(fù)極，Al為正極；在實驗2中，Al、Cu及鹽酸構(gòu)成原電池，由于Al的活動性比Cu強(qiáng)，所以Al電極為負(fù)極，Cu電極為正極，因此實驗1、2中Al電極的作用不相同；

(2)實驗3中由于電極活動性：Al＞C，Al能夠與HCl發(fā)生置換反應(yīng)，所以在構(gòu)成的原電池反應(yīng)中，Al為負(fù)極；石墨電極為正極，正極上溶液中的H+得到電子發(fā)生還原反應(yīng)產(chǎn)生H2；根據(jù)電極反應(yīng)可知鋁和氫離子反應(yīng)生成氫氣和鋁離子，可知總反應(yīng)方程式為2Al+6H+=2Al3++3H2↑；

(3)在實驗4中，盡管金屬活動性：Mg＞Al，但是Al能夠與NaOH溶液反應(yīng)，而Mg不能發(fā)生反應(yīng)，故在構(gòu)成的原電池反應(yīng)中，Al為負(fù)極，Mg為正極，負(fù)極的電極反應(yīng)式為：Al-3e-+4OH-=+2H2O。

(4)根據(jù)以上實驗結(jié)果，在原電池中相對活潑的金屬作正極還是作負(fù)極受到電極活動性強(qiáng)弱、電解液種類的影響。

14．④>③>②>①1：100>CH3OH-6e-+H2O=CO2↑+6H+

解析：(1)可分3種情況討論：(1)氨水電離產(chǎn)生NH、OH；(2)NH水解產(chǎn)生H＋及剩余NH；(3)NH水解受到影響，促進(jìn)或抑制；在分析時要注意兩點(diǎn)：氨水電離程度較小，NH水解程度也較??；另外，NH4HSO4溶液中，H＋抑制NH水解，(NH4)2SO4中含有2個銨根離子，所以(NH4)2SO4中NH的濃度最大；所以，NH的濃度由大到小順序為(NH4)2SO4、NH4HSO4、NH4Cl、NH3H2O，故答案為：④>③>②>①；

(2)常溫下，pH＝13的Ba(OH)2溶液aL與pH＝3的H2SO4溶液bL混合(混合后溶液體積變化忽略不計)，若所得混合溶液呈中性，說明酸中n(H＋)等于堿中n(OH)，則存在0.1mol/L×aL＝0.001mol/L×bL，則a：b＝1：100，故答案為：1：100；

(3)0.1molL1CH3COONH4溶液中醋酸根離子和銨根離子水解相互促進(jìn)，常溫下，測得溶液的pH＝7，促進(jìn)了水的電離程度相同，溶液顯中性，此溶液中水的電離程度>該溫度下純水的電離程度，故答案為：>；

(4)溶液顯中性，所以c(H＋)＝c(OH)，溶液的電荷守恒可得：c(H＋)＋c(NH)＝c(Cl)＋c(OH)，故c(NH)＝c(Cl)，氯化銨是強(qiáng)酸弱堿鹽其水溶液呈酸性，要使氯化銨溶液呈中性，則氨水應(yīng)稍微過量，因為鹽酸和氨水的體積相等，則氨水的物質(zhì)的量濃度大于鹽酸，

溶液中c(H＋)＝c(OH)＝107mol/L，c(NH)＝c(Cl)＝mol/L，c(NH3·H2O)＝()mol/L，電離常數(shù)只與溫度有關(guān)，則此時NH3·H2O的電離常數(shù)Kb＝＝＝，故答案為：；

(5)甲醇燃料電池工作時，原電池中負(fù)極上燃料甲醇失電子發(fā)生氧化反應(yīng)：CH3OH-6e-+H2O=CO2↑+6H+，故答案為：CH3OH-6e-+H2O=CO2↑+6H+。

15．負(fù)極陰極兩極均有氣體產(chǎn)生，溶液有固體析出

【分析】(1)甲烷燃料電池屬于原電池，原電池中負(fù)極失去電子，正極得到電子，氧氣在正極得電子，在KOH環(huán)境下生成OH－；

(2)閉合K開關(guān)后，b電極和電源的負(fù)極相連，作陰極，溶液中的氫離子得電子，生成氫氣，a電極作為陽極，溶液中的氯離子失去電子，生成氯氣；

(3)①將電解池的飽和溶液換為飽和溶液進(jìn)行實驗，實際電解的為水，水減少，硫酸鈉會析出來；

②若將電解池的石墨棒電極換為銅電極，銅作為陽極，會失去電子變?yōu)殂~離子，作為陰極，水得電子，生成氫氣和氫氧根。

解析：(1)甲烷燃料電池屬于原電池，原電池中負(fù)極失去電子，正極得到電子，所以甲烷在負(fù)極，失電子生成CO2，CO2和KOH溶液反應(yīng)生成K2CO3，負(fù)極反應(yīng)的離子方程式為CH4+10OH－-8e－=+7H2O，氧氣在正極得電子，在KOH環(huán)境下生成OH－，正極反應(yīng)式為，故答案為：負(fù)極；；；

(2)閉合K開關(guān)后，b電極和電源的負(fù)極相連，作陰極，溶液中的氫離子得電子，生成氫氣，a電極作為陽極，溶液中的氯離子失去電子，生成氯氣，電極反應(yīng)式是，故答案為：陰極；；

(3)①將電解池的飽和溶液換為飽和溶液進(jìn)行實驗，實際電解的為水，水減少，硫酸鈉會析出來，觀察到的現(xiàn)象是兩極均有氣體產(chǎn)生，溶液有固體析出，故答案為：兩極均有氣體產(chǎn)生，溶液有固體析出；

②若將電解池的石墨棒電極換為銅電極，銅作為陽極，會失去電子變?yōu)殂~離子，作為陰極，水得電子，生成氫氣和氫氧根，則總反應(yīng)的離子方程式為，故答案為：。

16．氧化

解析：(1)和H2O反應(yīng)生成HNO3和NO，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3NO2+H2O=2HNO3+NO，反應(yīng)生成的NO再遇到空氣中的O2發(fā)生反應(yīng)：2NO+O2=2NO2，多次循環(huán)后能完全轉(zhuǎn)化為HNO3，可得到總反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4+O2+2H2O=4HNO3，則轉(zhuǎn)化為HNO3的化學(xué)方程式為：3+H2O=2HNO3+NO

(2)①根據(jù)圖示可知NiO電極上NO失電子和O2離子反應(yīng)生成NO2，其中NO發(fā)生氧化反應(yīng)。故答案為：氧化

②該裝置為原電池裝置，NiO電極上NO失電子和O2離子反應(yīng)生成NO2，發(fā)生氧化反應(yīng)，則NiO電極為負(fù)極，Pt電極上O2得到電子，發(fā)生還原則Pt電極是正極，在外電路中，電子是從負(fù)極NiO電極流出，經(jīng)外電路回到極Pt電極上，NiO電極的電極反應(yīng)式為：。故答案為：NiO、

17．(1)O2SO3

(2)

(3)增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電能力

(4)Na2O2＋SO2==Na2SO4HCO+OH-=CO+H2O

【分析】甲、乙、丙為常見單質(zhì)，A、B、C、D、E、F、G、H均為中學(xué)化學(xué)中常見的化合物，其中B、G的焰色反應(yīng)均為黃色，均含有Na元素，B能與二氧化碳、水反應(yīng)生成單質(zhì)丙，則B為Na2O2，丙為O2，甲為Na，E為NaOH，F(xiàn)為Na2CO3，G的焰色反應(yīng)為黃色，與氫氧化鈉反應(yīng)得到碳酸鈉，判斷G為NaHCO3；C能使品紅溶液褪色，由單質(zhì)乙與氧氣反應(yīng)得到，則乙為S，A為Na2S，C為SO2，H為SO3，D為Na2SO4，據(jù)此解答。

解析：（1）根據(jù)上述分析，甲為Na，乙為S，丙為O2，A為Na2S，B為Na2O2，C為SO2，D為Na2SO4，E為NaOH，F(xiàn)為Na2CO3，G為NaHCO3，H為SO3。

丙為O2，H為SO3，故答案為：O2；SO3；

（2）A為Na2S，屬于離子化合物，電子式為，故答案為：；

（3）電解NaOH的水溶液時，實質(zhì)是電解水，NaOH起到的作用是：增強(qiáng)溶液導(dǎo)電能力，故答案為：增強(qiáng)溶液導(dǎo)電能力；

（4）B+C→D是過氧化鈉與二氧化硫反應(yīng)生成硫酸鈉，反應(yīng)化學(xué)方程式為：Na2O2+SO2=Na2SO4；E和G是氫氧化鈉和碳酸氫鈉溶液的反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為：HCO+OH-=CO+H2O，故答案為：Na2O2+SO2=Na2SO4；HCO+OH-=CO+H2O。

18．Mg2+＜S2CO2+2MgC+2MgO2O2+4H2O+8e-═8OH-

【分析】C原子最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的3倍，則C元素為O元素；B是形成有機(jī)物的主要元素，則B為C元素；D能在CO2中燃燒重新生成碳單質(zhì)，其氧化物是一種耐高溫材料，則D為Mg元素；E和C位于同主族，則E為S元素；A的單質(zhì)在常溫下呈氣態(tài)，則A為H元素，以此解答。

解析：(1)由分析可知，為CO2，電子式為：；

(2)由分析可知，D、E的簡單離子為Mg2+和S2-，S2-的電子層數(shù)較多，故半徑大小關(guān)系是：Mg2+＜S2；

(3)Mg在二氧化碳中燃燒生成氧化鎂和碳單質(zhì)，方程式為：CO2+2MgC+2MgO；

(4)CH4-O2堿性燃料電池中負(fù)極甲烷失電子被氧化，正極氧氣得電子被還原，正極反應(yīng)式為：2O2+4H2O+8e-═8OH-。

19．(1)37依據(jù)同主族元素的金屬性隨核電荷數(shù)的增加而增強(qiáng)，推測己單質(zhì)與水反應(yīng)較丙更劇烈

(2)

(3)④

(4)3Fe2++2[Fe(CN)6]3-=Fe3[Fe(CN)6]2↓

(5)6.02×l0212A1+2OH-+2H2O=2AlO+3H2↑

(6)NaCl、Al(OH)3

【分析】B為黃綠色氣體，則B是Cl2，A溶液電解生成氯氣、C和D，則A是NaCl，C是H2，D是NaOH；氫氣和氯氣反應(yīng)生成HCl，則E是HCl；丁單質(zhì)和NaOH溶液反應(yīng)生成H2和F溶液，則丁是Al，F(xiàn)是NaAlO2；HCl和NaAlO2溶液反應(yīng)生成X，則X是NaCl、AlCl3的混合物。由題給信息，甲、乙、丙、丁、戊五種短周期元素，原子序數(shù)依次增大，其常見化合價依次為+1、-2、+1、+3、-1，則甲是H，乙是O，丙是Na，丁是Al，戊是Cl。

解析：（1）根據(jù)元素的化合價及元素的原子序數(shù)的關(guān)系可知甲是H，乙是O，丙是Na，丁是Al，戊是Cl，己是Rb，原子序數(shù)是37；鈉、銣同一主族的元素，由于從上到下原子半徑逐漸增大，原子失去電子的能力逐漸增強(qiáng)，所以它們與水反應(yīng)的能力逐漸增強(qiáng)，反應(yīng)越來越劇烈；

（2）甲、乙、戊按原子個數(shù)比1:1:1形成的化合物Y是HClO，該物質(zhì)具有強(qiáng)的氧化性，故具有漂白性，其電子式為；

（3）在上圖轉(zhuǎn)化關(guān)系中①②③反應(yīng)中有元素化合價的變化，所以屬于氧化還原反應(yīng)，而④中元素的化合價沒有發(fā)生變化，所以該反應(yīng)是非氧化還原反應(yīng)；

（4）如構(gòu)成原電池，F(xiàn)e被腐蝕，則Fe為負(fù)極，發(fā)生反應(yīng)：Fe-2e-=Fe2+，F(xiàn)e2+與[Fe(CN)6]3-會發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，反應(yīng)的離子方程式是：3Fe2++2[Fe(CN)6]3-=Fe3[Fe(CN)6]2↓；

（5）NaCl溶液電解的化學(xué)方程式是：2NaCl＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2NaOH，在該反應(yīng)中，每轉(zhuǎn)移2mol電子，反應(yīng)會產(chǎn)生2molNaOH，n(NaCl)=1L×1mol/L=1mol，當(dāng)NaCl電解完全后反應(yīng)轉(zhuǎn)移1mol電子，反應(yīng)產(chǎn)生1molNaOH，當(dāng)反應(yīng)①電解一段時間后測得D溶液pH=12，n（NaOH）=10-2mol/L×1L=0.01mol＜1mol，說明NaCl沒有完全電解，則電子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量是0.01mol，電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目約是N(e-)=0.01mol×6.02×1023mol-1=6.02×l021；反應(yīng)②是Al與NaOH溶液反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為2A1+2OH-+2H2O=2AlO+3H2↑；

（6）若上圖中各步反應(yīng)均為恰好完全轉(zhuǎn)化，則4HCl+NaAlO2=NaCl+AlCl3，所以混合物X中含有的物質(zhì)是NaCl、Al(OH)3。

20．2Zn－4e－=2Zn2＋2H2O＋O2＋4e－=4OH－Fe2＋相反產(chǎn)生藍(lán)色沉淀溶液變紅色不活潑犧牲陽極法

解析：（1）鋅、鐵、氯化鈉溶液構(gòu)成原電池時,發(fā)生的是吸氧腐蝕,鋅作負(fù)極被腐蝕,鐵作正極被保護(hù),負(fù)極反應(yīng)式為2Zn－4e－=2Zn2＋,正極反應(yīng)式為2H2O＋O2＋4e－=4OH－,電子由鋅電極經(jīng)外電路流向鐵電極。

（2）Fe2+可以與K3[Fe（CN）6]反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀,向鐵棒附近滴加K3[Fe（CN）6]溶液，無明顯現(xiàn)象，則說明Fe2+產(chǎn)生；

（3）銅、鐵、氯化鈉溶液構(gòu)成原電池時,發(fā)生的也是吸氧腐蝕,銅作正極被保護(hù),鐵作負(fù)極被腐蝕。由于兩次實驗中原電池的電子流向相反,所以電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向相反。

（4）鐵作負(fù)極時,Fe失去電子生成Fe2+,與K3[Fe（CN）6]反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀,銅作正極,電極反應(yīng)式為2H2O＋O2＋4e－=4OH－,故銅棒附近溶液變紅色。

（5）對比兩個實驗可知,一般情況下,發(fā)生吸氧腐蝕時,活潑金屬被腐蝕,不活潑金屬被保護(hù),根據(jù)此原理采取的金屬防護(hù)法稱為犧牲陽極的陰極保護(hù)法。

21．(1)2Cl--2e-=Cl2↑

(2)還原

(3)0.2淀粉碘化鉀變藍(lán)Fe2+-e-=Fe3+

解析：(1)依據(jù)電解原理，氯離子在陽極失電子生成氯氣，電極反應(yīng)為：2Cl--2e-=Cl2↑，氯氣具有氧化性氧化亞鐵離子生成鐵離子溶液變黃色，反應(yīng)的離子方程式為：Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-，故答案為：2Cl--2e-=Cl2↑；

(2)由Ⅱ推測，F(xiàn)e3+產(chǎn)生的原因還可能是Fe2+在陽極放電，元素化合價升高，依據(jù)氧化還原反應(yīng)分析Fe2+具有還原性，反應(yīng)式為Fe2+-e-=Fe3+，故答案為：還原；

(3)①電解pH=1的0.1mol/LFeCl2溶液，電解pH=1的NaCl溶液做對照試驗，探究氯離子是否放電，需要在難度相同的條件下進(jìn)行，所以氯化鈉溶液的