2022届高三化学一轮复习化学反应原理题型必练66原电池的有关计算含解析

这是一份2022届高三化学一轮复习化学反应原理题型必练66原电池的有关计算含解析，共21页。试卷主要包含了单选题，填空题等内容，欢迎下载使用。

1．如图为一氧化氮气体传感器工作原理示意图。电流方向如图中所示。电极A、B外覆盖一层聚四氟乙烯纳米纤维膜，可以让气体透过下列相关叙述，正确的是
A．该传感器运用了原电池原理，正极反应为NO+2H2O-3e-=NO+4H+
B．当外电路中流过0.2ml电子时，电池正极消耗1.12L氧气
C．该传感器工作时，接触到的NO浓度增大，输出的电流强度也相应增大
D．为了使传感器连续工作，可以不断补充NaCl，增强导电性
2．电池式氧传感器原理构造如图，可测定的含量。工作时铅极表面会逐渐附着。下列说法不正确的是
A．Pb电极上的反应式为
B．当a ml参加反应，理论上可使Pb电极增重34a g
C．Pt电极上发生还原反应
D．随着使用，电解液的pH逐渐增大
3．中科院董绍俊课题组将二氧化锰和生物质置于一个由滤纸制成的折纸通道内形成电池(如图所示)，该电池可将可乐(pH=2.5)中的葡萄糖作为燃料获得能量。下列说法正确的是
A．a极为正极
B．随着反应不断进行，负极区的pH不断增大
C．消耗0.01ml葡萄糖，电路中转移0.02ml电子
D．b极的电极反成为：MnO2+2H2O+2e-=Mn2++4OH-
4．用酸性氢氧燃料电池为电源进行电解的实验装置示意图如图所示。下列说法中不正确的是( )
A．燃料电池工作时，正极反应为 O2 + 4H+ + 4e- =2H2O
B．a极是粗铜，b极是纯铜时，a极逐渐溶解，b极上有铜析出
C．a极是石墨，b极是铁时，滴加石蕊试液后，a极附近变蓝色，b极附近变红色
D．a、b均是石墨电极时，在标准状况下，a极产生2.24L气体，电池中转移的电子数为0.4NA
5．微生物法可将高浓度苯酚废水和高浓度酸性NO废水的化学能直接转化为电能，装置如图所示。电池工作时，下列说法错误的是
A．a为负极，发生氧化反应
B．b极上的电极反应为：2NO+12H++10e-=N2↑+6H2O
C．中间室的Cl-向左室移动
D．左室消耗苯酚(C6H5OH)9.4g时，理论上用电器流过2.4ml电子
6．一种高性能的碱性硼化钒(VB2)—空气电池如图所示，其中在VB2电极发生反应：该电池工作时，下列说法错误的是
A．负载通过0.04 ml电子时，有0.224 L(标准状况)O2参与反应
B．正极区溶液的pH降低、负极区溶液的pH升高
C．电池总反应为
D．电流由复合碳电极经负载流向VB2电极
7．化学家正在研究尿素动力燃料电池，尿液也能发电。用这种电池直接去除城市废水中的尿素，既能产生净化的水，又能发电，尿素燃料电池结构如图所示，下列有关描述错误的是
A．电池工作时H＋移向正极
B．该电池用的电解质溶液是H2SO4溶液
C．甲电极反应式：CO(NH2)2＋H2O+6e-=CO2＋N2＋6H＋
D．电池工作时，理论上每净化1 ml CO(NH2)2，消耗标况下氧气33.6 L O2
8．普通水泥在固化过程中自由水分子减少，并且溶液呈碱性，根据这一特点，科学家发明了利用原电池原理测定水泥初凝时间，此法的原理如图所示，反应的总方程式为2Cu+Ag2O=Cu2O+2Ag，下列有关说法错误的是
A．Cu失电子，被氧化
B．Ag2O/Ag电极为正极
C．电池工作时，OH-向Ag2O/Ag电极移动
D．电池工作时，电路中每通过2 ml电子就有1 mlCu2O生成
9．如图是将废水中乙二胺氧化为环境友好物质形成的化学电源，可给二次电池充电，下列说法错误的是
A．透过质子交换膜由左向右移动
B．需要充电的二次电池的负极与相连接
C．极电极反应式：
D．若消耗了，则转移了电子
10．一种电池装置如图所示，它能溶解辉铜矿石(主要成分是Cu2S)制得硫酸铜。下列说法错误的是
A．M极为负极，N极为正极
B．M极上的电极反应式为Cu2S﹣10e﹣+4H2O=2Cu2++8H++SO
C．X交换膜为阴离子交换膜
D．外电路上每通过1ml电子，左室溶液增重16g
11．某同学模拟交警检测醉驾司机酒精含量的原理设计了如下酸性燃料电池装置。下列说法正确的是
A．正极上发生反应是
B．由电极右侧区迁移至左侧区
C．理论上消耗标准状况下时，生成醋酸
D．电池的总反应为
12．电池可作为无人水下航行器动力电池，已知是一种弱酸，在强碱性溶液中以形式存在。现以为电源(如甲池所示)，电池总反应为，处理有机质废水(如乙池所示)。下列说法错误的是。
A．电池工作时，电子流动路径：电极→导线→电极，电极→导线→电极
B．电极的电极反应式为
C．乙池工作时，质子将从电极室移向电极室
D．若电极上转化，则甲池中溶解
13．科学家近年发明了一种新型水介质电池。电池示意图如图，电极材料为金属锌和选择性催化材料，放电时，温室气体被转化为储氢物质甲酸等，为解决环境和能源问题提供了一种新途径。下列说法正确的是
A．充电时，阳极区升高
B．充电时，被还原为
C．放电时，在正极失去电子
D．放电时，完全转化为时有转移
14．根据反应设计如下原电池，其中甲、乙两烧杯中各物质的物质的量浓度均为，溶液的体积均为200mL，盐桥中装有饱和溶液。下列说法不正确的是
A．石墨b是原电池的负极，发生氧化反应
B．甲烧杯中的电极反应式：
C．电池工作时，盐桥中的阴、阳离子分别向乙、甲烧杯中移动，保持溶液中的电荷平衡
D．忽略溶液体积变化，浓度变为，则反应中转移的电子为0.1ml
15．以NaCl溶液模拟海水，采用惰性电极，用下图装置处理有机废水(以含CH3CHO溶液为例)，可获得电能，同时可实现海水淡化。下列说法正确的是( )
A．隔膜1为阳离子交换膜，隔膜2为阴离子交换膜
B．a极发生反应为CH3CHO+3H2O-10e-=2CO2↑+10H+
C．每处理1mlCH3CHO时，模拟海水理论上除盐58.5g
D．电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为2∶1
二、填空题（共5题）
16．随着传统化石燃料的日渐耗竭，新能源的开发和利用正得到广泛地重视。燃料电池作为一种转化效率高、可靠性强、质能比高、清洁的新型能量转化系统，由于能很好地解决资源的综合利用和环境保护这两个有关可持续发展的问题，已成为当今最热门的研究课题之一、在众多的燃料电池中，氢氧燃料电池是被研究得较早的一种燃料电池，它以氢气和氧气作为原料，电池反应产物是水，因此原料易得，反应产物没有污染。
以Ni为电极，KOH水溶液为电解质溶液的氢氧燃料电池，在298K、p下稳定地连续工作，请回答下列问题：
(1)写出电池的电极反应和电池反应：____。
(2)计算一个100W(1W=3.6kJ/h)的氢氧燃料电池，在可逆情况下工作时，每分钟需要供给298K、p的氢气体积____(以m3为体积单位，假设氢气为理想气体：p=100kPa)；
(3)计算该电池的标准电动势____。已知反应：H2(g)+1/2(O2)=H2O(l)的(298.2K)=-263kJ/ml
17．人们应用原电池原理制作了多种电池，以满足不同的需要。以下各种电池广泛使用于日常生活.生产和科学技术等方面，请根据题中提供的信息填空：
(1)如图所示，杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球，调节杠杆并使其在水中保持平衡，然后小心地向水槽中央滴入浓CuSO4溶液，(实验过程中，不考虑铁丝反应及两球的浮力变化)一段时间后，当杠杆为绝缘体时，___端高；当杠杆为导体时，____端高(填“A”或“B”)。
(2)铁、铜、铝是生活中使用广泛的金属，溶液常用于腐蚀印刷电路铜板，其反应过程的离子方程式为______，若将此反应设计成原电池，则负极所用电极材料为____，正极反应式为_____。
(3)将铝片和铜片用导线相连，一组插入浓硝酸中，一组插入烧碱溶液中，分别形成了原电池，在这两个原电池中，负极分别为_____。
A．铝片、铜片B．铜片、铝片C．铝片、铝片D．铜片、铜片
写出插入烧碱溶液中形成原电池的负极反应式：_______。
(4)某原电池装置如图所示，电池总反应为2Ag+Cl2=2AgCl，当电路中转移amle-时，交换膜左侧溶液中约减少_______ml离子。交换膜右侧溶液中c(HCl)_______(填“>”“＜”或“=”)1ml·L-1(忽略溶液体积变化)。
18．能量转化是化学变化的主要特征之一，按要求回答下列问题。
(1)页岩气是从页岩层中开采出来的天然气，成分以甲烷为主，页岩气的资源潜力可能大于常规天然气。下列有关页岩气的叙述错误的是_______(填序号)。
A．页岩气属于新能源
B．页岩气和氧气的反应是放热反应
C．甲烷中每个原子的最外层电子排布都达到8电子稳定结构
D．页岩气可以作燃料电池的负极燃料
(2)有关的电池装置如下：
①上述四种电池中，属于二次电池的是_______(填序号，下同)。
②a装置中，外电路中电子的流向是_______。(填“从Zn流向Cu”或“从Cu流向Zn”)
③c装置中，若电解质改为碱性介质，则负极的电极反应式为_______。
(3)氧化还原反应一般可以设计成原电池。若将反应Fe+2Fe3+=3Fe2+设计成原电池，则：
①该电池的电解质溶液可以是_______。
②当外电路中转移时，电解质溶液增加的质量是_______g。
19．现代生产、生活和国防中大量使用电池，各种电池应运而生。请回答下列问题。
(1)碱性锌锦干电池是应用广泛的一次电池。总反应Zn+2MnO2+2H2O=2MnO(OH)+Zn(OH)2该电池的负极材料是_______，负极电极反应式是_______。
(2)铅蓄电池工作时的总反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，电池在工作时，PbO2电极附近溶液的酸性将_______(填“增强”、“减弱，'或“不变”)；若该电池反应转移了0.2ml电子，则正极电极理论上增重_______g。
(3)氢氧燃料电池是一种将化学能转化为电能的高效、环境友好的发电装置。该电池的构造如图所示，请回答：
电极a为该电池_______(填“正极”或“负极”)，电极b的电极反应为_______。
(4)某实验小组依据氧化还原反应：_______(用离子方程式表示)设计的原电池装置如图，反应前，两电极质量相等，一段时间后，两电极质盘相差12g，导线中通过_______ml电子。
20．铁在生活中应用广泛，请回答下列问题：
(1)用零价铁(Fe)去除水体中的硝酸盐()己成为环境修复研究的热点之一。 Fe 还原水体中的反应原理如下图所示，则正极的电极反应式是_______________。
(2)下列哪些装置可防止铁棒被腐蚀_____________。
(3)在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀(如下图甲)。
①电镀时镀件与电源的_____极连接，A电极的电极反应式是___________。
②图乙是一种钠硫高能电池的结构示意图，M由Na2O和Al2O3制得，其作用是导电和隔膜，该电池总反应为2Na+xS=Na2Sx。该电池的正极反应式为_______________。
用该电池作电源进行①中铁件镀铜时，若电镀池中两电极的质量开始相同，电镀完成后取出洗净、烘干、称量，二者质量差为25.6 g，则理论上该钠硫电池负极消耗的质量为___________g。
参考答案
1．C
【详解】
A．由图中信息可知，电流从电极经外电路流向电极，则为正极、为负极。该传感器运用了原电池原理，在正极上发生还原反应，电极反应式为，A项错误；
B．由选项A分析可知，当外电路中流过电子时，电池正极消耗氧气，标准状况下体积为，B项错误；
C．该传感器工作时，接触到的浓度增大，则化学反应速率加快，单位时间内化学能转化的电能增多，输出的电流强度也相应增大，C项正确；
D．若补充氯化钠，也会失去电子生成氯气，影响的测定，且造成污染，D项错误；
答案选C。
2．B
【分析】
由题给示意图可知，铅电极上为原电池的负极，碱性条件下，铅失去电子发生氧化反应生成氢氧化铅，电极反应式为，铂电极为正极，氧气在正极上得到电子发生还原反应生成氢氧根离子，电极反应式为，电池的总反应方程式为。
【详解】
A．由分析可知，铅电极上为原电池的负极，碱性条件下，铅失去电子发生氧化反应生成氢氧化铅，电极反应式为，故A正确；
B．由分析可知，铅电极上为原电池的负极，碱性条件下，铅失去电子发生氧化反应生成氢氧化铅，电极反应式为，反应转移1ml电子，铅电极增重17g，当a ml参加反应时，反应转移4aml电子，由得失电子数目守恒可知， 铅电极增重4aml×17g/ml=68ag，故B错误；
C．由分析可知，铂电极为正极，氧气在正极上得到电子发生还原反应生成氢氧根离子，故C正确；
D．由分析可知，电池的总反应方程式为，反应消耗水，溶液的体积减小，氢氧化钾溶液的浓度逐渐增大，溶液pH逐渐增大，故D正确；
故选B。
3．C
【详解】
A．葡萄糖（）发生氧化反应生成葡糖糖内酯（），则a极为负极，故A错误；
B．根据负极电极反应，随着反应的进行，负极区的氢离子浓度逐渐增大，其溶液的不断减小，故B错误；
C．由上述分析可知，负极的电极反应式为，消耗葡萄糖，转移电子，故C正确；
D．因电解质溶液呈酸性，则b极的电极反应式，故D错误；
答案选C。
4．C
【分析】
由图可知，左边装置为酸性氢氧燃料电池，通入氢气的一极为负极，通入氧气的一极为正极；右边装置为电解池装置，a电极为阳极，b电极为阴极。
【详解】
A．酸式燃料电池工作时，在酸性环境中，正极上氧气得电子生成水，反应为：O2+4H+ +4e-=2H2O，A正确；
B．通入氧气的一极是正极，该正极与a相连，则a极是电解池的阳极，若a极是粗铜，b 极是纯铜时，即为电解精炼铜，a极Cu失电子变为Cu2+，逐渐溶解，b极Cu2+得电子变为Cu，即有铜析出，B正确；
C．a极石墨是惰性阳极，水提供氢氧根离子放电放出氧气同时氢离子浓度不断增大，故a极附近石蕊变红色，b极是阴极时，b极上铜离子得电子故有铜析出，b极附近石蕊不变红，C错误；
D．a、b均是石墨电极时，a极为阳极，水提供氢氧根离子放电放出氧气，有，在标准状况下，a极产生2.24L O2的物质的量为=0.1ml，电池中转移的电子数为0.1×4NA =0.4NA，D正确；
答案选C。
5．D
【详解】
A．a上苯酚变成二氧化碳，失去电子，作原电池的负极，发生氧化反应，A正确；
B．b上硝酸根离子得到电子生成氮气，电极反应为2NO+12H++10e-=N2↑+6H2O，B正确；
C．氯离子向负极移动，即向a极（左室）移动，C正确；
D．左室消耗苯酚(C6H5OH)9.4g，其物质的量为0.1ml，反应后生成二氧化碳和水，转移电子为2.8ml，D错误；
故选D。
6．B
【分析】
根据题目信息可知VB2电极上失电子发生氧化反应，所以VB2电极为负极，则复合碳电极为正极，电解质溶液显碱性，空气中的氧气得电子发生还原反应生成氢氧根。
【详解】
A．当负极通过0.04ml电子时，正极也通过0.04ml电子，正极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，通过0.04ml电子消耗0.01ml氧气，在标况下为0.224L，A正确；
B．反应过程中正极生成大量的OH-使正极区pH升高，负极消耗OH-使负极区OH-浓度减小pH降低，B错误；
C．负极反应为，正极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-，所以电池的总反应为，C正确；
D．原电池中，电子由VB2电极经负载流向复合碳电极，电流流向与电子流向相反，则电流流向为复合碳电极→负载→VB2电极，D正确；
故选B。
7．C
【详解】
A．原电池中阳离子向正极移动，则电池工作时H+移向正极，故A正确；
B．该原电池是酸性电解质，质子交换膜只允许氢离子通过，则电解质溶液是H2SO4溶液，故B正确；
C．负极上是CO(NH2)2失电子生成二氧化碳和氮气，则负极反应式为：CO(NH2)2+H2O-6e-=CO2+N2+6H+，故C错误；
D．电池的总反应式为：2CO(NH2)2+3O2=2CO2+2N2+4H2O，每净化1ml CO(NH2)2，消耗1.5mlO2，则在标准状况下氧气为33.6L，故D正确；
故选：C。
8．C
【详解】
A．根据反应的总方程式2Cu+Ag2O=Cu2O+2Ag ，铜化合价升高，可知Cu失电子，被氧化，故A正确；
B．根据反应的总方程式2Cu+Ag2O=Cu2O+2Ag ，银元素化合价降低，Ag2O 发生还原反应，Ag2O/Ag电极为正极，故B正确；
C．Cu是负极，Ag2O/Ag是正极，电池工作时，OH-向Cu电极移动，故C错误；
D．根据反应的总方程式2Cu+Ag2O=Cu2O+2Ag ，铜化合价由0升高为+1，电池工作时，电路中每通过2 ml电子就有1 mlCu2O生成，故D正确；
选C。
9．B
【分析】
由图可知，该装置放电时，氧气在N电极得电子，N极为原电池正极，M极为原电池负极。
【详解】
A．H+为阳离子，原电池中阳离子向正极迁移，则透过质子交换膜由左向右移动，A正确；
B．需要充电的二次电池的负极在充电时要发生还原反应，即为阴极，则连接电源的负极，所以与M相连接，B错误；
C．M极为负极，乙二胺在负极失电子转化为环境友好物质，即氮气、二氧化碳，由图可知还产生氢离子，因此极电极反应式：，C正确；
D．氧气在正极得电子，氧元素由0价降低为-2价，则若消耗了，则转移了0.1ml×2×2=电子，D正确。
答案选B。
10．D
【分析】
该装置为原电池，Cu2S失去电子生成CuSO4，则M电极为负极，电极反应式为Cu2S﹣10e﹣+4H2O═2Cu2++8H++，则N电极为正极，电极反应式为Fe3++e﹣=Fe2+，原电池工作时，阳离子移向正极N，阴离子移向负极M。
【详解】
A．由分析知，M极上Cu2S失去电子生成CuSO4，则M电极为负极，N电极为正极，A正确；
B．原电池工作时，Cu2S失去电子生成CuSO4，由反应生成Cu2+，推测溶液为酸性，可添加H+、H2O配平电荷守恒和元素守恒，据此写出电极反应为Cu2S﹣10e﹣+4H2O═2Cu2++8H++，B正确；
C．负极反应式为Cu2S﹣10e﹣+4H2O═2Cu2++8H++，正极反应式为Fe3++e﹣=Fe2+，根据电荷守恒可知，通过X膜移向M极，则X膜为阴离子交换膜，C正确；
D．左室（负极）增加的质量包含溶解的Cu2S和正极移入的，电路上每通过1ml电子，根据电荷守恒知正极移入负极的量为0.5 ml，左室溶液增重质量=m(Cu2S)+m()=0.1 ml×160 g/ml+96 g/ml×0.5 ml=64 g，即左室溶液增重64 g，D错误；
故答案选D。
11．D
【分析】
由题给示意图可知，左侧铂电极为酸性燃料电池装置的负极，酸性条件下，乙醇在负极上失去电子发生氧化反应生成乙酸，电极反应式为，右侧铂电极是正极，酸性条件下，氧气在正极上得到电子发生还原反应生成水，电极反应式为，电池的总反应为。
【详解】
A.由分析可知，正极上是氧气得电子发生还原反应生成水，电极反应式为，故A错误；
B.燃料电池工作时，由负极区(左侧区)迁移至正极区(右侧区)，故B错误；
C.燃料电池工作时，标准状况下消耗氧气，由得失电子数目守恒可得醋酸的质量为=0.6g，故C错误；
D.由分析可知，，电池的总反应为，故D正确；
故选D。
12．A
【详解】
根据题干信息结合原电池与电解池的原理可知，甲池是原电池，Al电极为负极，b电极为正极，乙池是电解池，B电极二氧化碳转化为甲烷，C元素化合价降低，发生还原反应，则为电解池的阴极，与电源的负极相连，A电极为阳极，与电源的正极相连，其电解反应或物质转化如下：
A．电子流动的路径为：电源负极→导线→电解池的阴极，电解池的阳极→导线→电源正极，即电极→导线→电极，A电极→导线→b电极，A错误；
B．由上述分析可知，电极发生得电子的还原反应，其电极反应式为，B正确；
C．在电解池里，通常情况下，阳离子向阴极移动，即质子将从A电极室移向B电极室，C正确；
D．若电极上转化，说明电路中有e-转移，根据电子转移数守恒可知，甲池中溶解Al，D正确；
答案选A。
13．B
【分析】
根据电池示意图，电池放电时，右侧CO2得到电子发生还原反应生成HCOOH，作正极，负极Zn失去电子，电极反应式为Zn-2e-+4OH-=Zn(OH)，电池充电时，为电解池，阳极H2O失去电子，电极反应式为2H2O-4e-=4H++O2↑，阴极得到电子被还原为，据此分析解答。
【详解】
A．根据上述分析可知，电池充电时，阳极H2O失去电子，电极反应式为2H2O-4e-=4H++O2↑，氢离子浓度增大，pH减小，A错误；
B．充电时，阴极得到电子被还原为，B正确；
C．电池放电时，负极Zn失去电子，C错误；
D．电池放电时，右侧CO2得到电子发生还原反应生成HCOOH，C的化合价由+4价降低至+2价，则完全转化为时有转移，D错误；
答案选B。
14．D
【分析】
根据题目提供的总反应方程式可知，KMnO4作氧化剂，发生还原反应，故石墨a是正极，石墨b是负极。
【详解】
A．由上述分析可知，b是原电池的负极，发生氧化反应，故A项说法正确；
B．甲烧杯中发生还原反应生成Mn2+，电极反应式为+5e−+8H+=Mn2++4H2O，故B项说法正确；
C．电池工作时，甲烧杯中正电荷减少，乙烧杯中正电荷增加，因此盐桥中阳离子向甲烧杯中移动，阴离子向乙烧杯中移动，故C项说法正确；
D．溶液中的Fe2(SO4)3浓度变为1.5ml/L，由于溶液的体积未变，则反应过程中生成的铁离子的物质的量为0.2L×0.5ml/L×2=0.2ml，转移的电子为0.2ml，故D项说法错误；
综上所述，说法不正确的是D项，故答案为D。
15．B
【分析】
根据题意，该装置为原电池装置，由图示可知，a极上CH3CHO转化为CO2和H+，C元素由-1价转化为+4价，化合价升高，失电子，被氧化，则a为负极，b为正极，负极电极反应为CH3CHO+3H2O-10e-=2CO2↑+10H+。
【详解】
A．根据题意，该装置要实现海水淡化，则海水中的Cl-向负极移动，Na+向正极移动，即Cl-向a极移动，Na+向b极移动，隔膜1为阴离子交换膜，隔膜2为阳离子交换膜，故A错误；
B．根据分析，a为负极，a极发生反应为CH3CHO+3H2O-10e-=2CO2↑+10H+，故B正确；
C．根据B项分析，a极发生反应为CH3CHO+3H2O-10e-=2CO2↑+10H+，每处理1mlCH3CHO时，转移10ml电子，根据电荷守恒，则有10ml Cl-向a极移动，根据氯原子守恒，模拟海水理论上除盐10ml×58.5g/ml=585g，故C错误；
D．b为正极，溶液为酸性，则正极上氢离子得电子生成氢气，电极反应为2H++2e-=H2↑，当转移10ml电子时，正极产生5ml气体，根据负极电极反应：CH3CHO+3H2O-10e-=2CO2↑+10H+，负极可生产2ml气体，电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为5∶2，故D错误；
答案选B。
16．正极，1/2O2+H2O+2e-→2OH-；负极，H2+2OH-→2H2O+2e- 电池在可逆情况下工作时，=-W最大，100W=100×3.6kJ/h=360kJ/h=6kJ/min 由=-zEF得E=-/zF=1.22(V)
【详解】
略
17．A B 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ Cu Fe3++e-=Fe2+ B Al+4OH--3e-=+2H2O 2a >
【详解】
(1)当杠杆为绝缘体时，加入硫酸铜溶液后，铁和硫酸铜发生置换反应生成铜附着在铁表面，质量增加，因此是A端比B揣高；当杠杆为导体时，加入硫酸铜溶液后，铁和铜构成原电池。铁的金属性强于铜，因此铁是负极失去电子，被还原。铜是正极，溶液中的铜离子得到电子，发生还原反应析出铜。因此是A端比B端低；
(2)氯化铁溶液常用于腐蚀印刷电路铜板，离子方程式为：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；该反应为氧化还原反应，铜发生氧化反应，做原电池的负极，正极材料只要能够导电且活泼性小于铜即可，氯化铁在正极得电子发生还原反应，电极反应式：Fe3++e-=Fe2+；
(3)将铝片和铜片用导线相连，插入浓硝酸中，形成原电池，常温下，Al遇浓硝酸钝化，所以Cu电极作负极；将铝片和铜片用导线相连，插入烧碱溶液中，AI能和NaOH溶液反应生成NaAlO2和H2，Cu不能和NaOH溶液反应，所以Al作负极，答案选B；烧碱溶液中形成原电池的负极反应式：Al+4OH--3e-=+2H2O；
(4)负极电极反应式为Ag-e-+Cl-=AgCl，原电池工作时，电路中转移amle-，则负极消耗amlCl-，形成闭合回路移向正极的n(H+)=aml，所以负极区即交换膜左侧溶液中约减少2aml离子；正极区电极反应为Cl2+2e-=2Cl-，生成n(HCl)=aml，所以交换膜右侧溶液c(HCl）增大，即交换膜右侧溶液c(HCl)>1ml/L，故答案为：2a；>。
18．AC d 从Zn流向Cu 溶液 28
【详解】
(1)A．页岩气为化石能源，不属于新能源，故A错误；
B．页岩气和氧气的反应为燃烧反应，是放热反应，故B正确；
C．甲烷中C原子的最外层电子排布都达到8电子稳定结构，H原子达到2电子稳定结构，故C错误；
D．甲烷可燃，页岩气可以作燃料电池的负极燃料，故D正确；
故答案为：AC；
(2)①上述四种电池中，d为铅蓄电池可进行充放电，属于二次电池的是d(填序号，下同)。故答案为：d；
②a装置中，Zn作负极，Cu作正极，外电路电子应由负极流向正极，外电路中电子的流向是从Zn流向Cu。(填“从Zn流向Cu”或“从Cu流向Zn”)，故答案为：从Zn流向Cu；
③c为燃料电池，通入H2的一极为负极，若电解质改为碱性介质，则负极的电极反应式为。故答案为：；
(3)①若将反应Fe+2Fe3+=3Fe2+设计成原电池，Fe作负极，正极为比Fe活泼性差的金属或惰性电极，FeCl3溶液作电解质溶液，该电池的电解质溶液可以是溶液。故答案为：溶液；
②原电池中，Fe作负极，电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，当外电路中转移1mle-时，有0.5mlFe进入溶液，增重质量为0.5ml×56g/ml=28g，故答案为：28。
19．Zn Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2 减弱 6.4 g 负极 O2+4e-+2H2O=4OH- Fe+Cu2+=Fe2++Cu 0.2
【详解】
(1)碱性锌锦干电池总反应Zn+2MnO2+2H2O=2MnO(OH)+Zn(OH)2，反应中还原剂是锌，失电子发生氧化反应，该电池的负极材料是Zn，负极电极反应式是Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2。故答案为：Zn；Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2；
(2)铅蓄电池工作时的总反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，电池在工作时，正极反应式为PbO2+SO+4H++2e-=PbSO4+2H2O，消耗氢离子，PbO2电极附近溶液的酸性将减弱(填“增强”、“减弱，'或“不变”)；由电池反应可知消耗2ml酸转移2ml电子，正极电极理论上增重64g，若该电池反应转移了0.2ml电子，则正极电极理论上增重6.4g。故答案为：减弱；6.4；
(3)电极a上氢气失电子，发生氧化反应，为该电池负极(填“正极”或“负极”)，电极b氧气得电子，发生还原反应，电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-。故答案为：负极；O2+4e-+2H2O=4OH-；
(4)Fe为负极，发生：Fe-2e-=Fe2-，石墨为正极，发生Cu2++2e-=Cu，总反应式为Fe+Cu2+═Fe2++Cu；一段时间后，两电极质量相差12g，
导线中通过0.2ml电子。故答案为：Fe+Cu2+=Fe2++Cu；0.2。
20．+ 8e-+10H+=+3H2O BD 负 Cu-2e-=Cu2+ xS+2e-= Sx2- 9.2
【详解】
(1) Fe还原水体中，根据题意Fe3O4为电解质，则Fe作还原剂，失去电子，作负极；在正极得电子发生还原反应产生，在正极得电子发生还原反应产生，应为酸性环境，正极的电极反应式为：+ 8e-+10H+=+3H2O；
(2) A．该装置为原电池，铁棒作负极，发生氧化反应，加快铁棒的腐蚀，故A错误；
B．该装置为原电池，铁棒作正极，被保护，为牺牲阳极保护法，故B正确；
C．该装置不能防止铁棒被腐蚀，故C错误；
D．该装置为电解池，铁棒作阴极，为阴极电保护法，故D正确；
答案选BD；
(3)①根据电镀池的构成：镀层金属作阳极，镀件作阴极，电解液为含有镀层金属阳离子的盐溶液知，在铁件的表面上镀铜，电镀时，镀件与电源的负极连接，A电极对应的金属是铜，B电极的电极反应式是Cu2+ + 2e-=Cu；
②根据电池反应分析，硫元素的化合价降低，发生还原反应，作正极，电极反应式为xS+2e-=Sx2-；根据电镀时两极的电极反应式判断；阳极：Cu-2e-=Cu2+，阴极：Cu2+ + 2e-=Cu，及该原电池的负极反应式：Na-e-=Na+，利用电子守恒法计算；若电镀池中两电极的质量开始相同，电镀完成后二者质量差为25.6g，则转移的电子为0.4ml，则理论上该电池负极消耗的质量为9.2g。电池装置
编号
a
b
c
d
甲池(原电池)
乙池(电解池)
电极
电极反应
电极
电极反应(或物质转化)
正极
(电极)
阳极
(电极)
有机质发生失电子的氧化反应生成二氧化碳
负极
(电极)
阴极
(电极)