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高中化学选择性必修一 第四章练习卷（含解析）
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这是一份高中化学选择性必修一 第四章练习卷（含解析），共15页。
高中化学人教版（2019）选择性必修1 第四章测试卷
一、单选题
1.如图为发光二极管连接柠檬电池装置，下列说法不正确的是（ ）
A. 铁环作负极 B. 电子由Fe环经导线流向发光二极管
C. 负极的电极反应为：Fe-2e-=Fe2+ D. 柠檬可替换成葡萄糖溶液
2.2019年诺贝尔化学奖授予三位对锂电池研究作出杰出贡献的科学家。一种锂-空气电池如图所示。当电池工作时，O2与Li+在多孔碳材料电极处生成Li2O2-x（x=0或1）。下列说法正确的是（ ）
A. 锂电极发生还原反应
B. 多孔碳材料电极为正极
C. 电池工作时外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极
D. 正极的电极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-
3.利用Cu＋2FeCl3=CuCl2＋2FeCl2反应设计一个原电池，下列说法中正确的是（ ）
A. 电极材料为铁和铜，电解质溶液为氯化铁溶液
B. 电极材料为铜和石墨，电解质溶液为硝酸铁溶液
C. 正极反应式为2Fe3＋＋2e-=2Fe2＋
D. 负极质量减小，正极质量增加
4.金属铬和氢气在工业上都有重要的用途。已知：铬能与稀硫酸反应，生成氢气和硫酸亚铬（CrSO4）。铜铬构成原电池如图所示，盐桥中装的是饱和KCl琼脂溶液，下列关于此电池的说法正确的是（ ）
A. 盐桥的作用是使整个装置构成通路、保持溶液呈电中性，凡是有盐桥的原电池，盐桥中均可以用饱和KCl琼脂溶液
B. 理论上1molCr溶解，盐桥中将有2molCl-进入左池，2molK＋进入右池
C. 此过程中H＋得电子，发生氧化反应
D. 电子从铬极通过导线到铜极，又通过盐桥到转移到左烧杯中
5.关于下列各装置图的叙述中，不正确的是( )
A. 用装置①精炼铜，则a极为粗铜，电解质溶液为CuSO4溶液
B. 用装置①进行电镀，镀件接在b极上
C. 装置②的总反应：Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋
D. 装置③中的铁钉几乎没有被腐蚀
6.下列有关 2 个电化学装置的叙述错误的是（ ）
A. 图Ⅰ，在不改变总反应的前提下，可用 Na2SO4 替换 ZnSO4 ， 用石墨替换 Cu 棒
B. 图Ⅰ，电流形成的完整过程是：负极 Zn-2e-＝Zn2+ ， 电子经导线流向正极，正极 Cu2++2e-＝Cu
C. 图Ⅱ，通电后向两极滴加酚酞，左侧变红
D. 图Ⅰ，盐桥中 Cl-向左侧移动，图Ⅱ，溶液中 Cl-向右侧移动
7.如图是家用消毒液发生器，下列分析错误的是（ ）
A. 碳棒a是阴极
B. 反应中碳棒b附近溶液显酸性
C. 电子由碳棒a经溶液流向碳棒b
D. 发生器中的总反应：NaCl＋H2O NaClO＋H2↑
8.下列是教材中常规电化学示意图，其标注完全正确的是（ ）
A. B. C. D.
9.下列说法正确的是（ ）
A. 常温下，反应4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)＝4Fe(OH)3(s)能自发进行，则ΔH＜0
B. 铁片镀锌时，铁片与外电源的正极相连
C. 以熔融NaCl为电解质进行电解冶炼钠，熔融体中Na＋向阳极移动
D. t℃时，恒容密闭容器中反应：NO2(g)＋SO2(g) NO(g)＋SO3(g)，通入少量O2 ， 的值及SO2转化率不变
10.全世界每年因钢铁锈蚀造成了巨大的损失，下列有关说法错误的是（ ）
A. 钢铁腐蚀时化学能不能全部转化为电能
B. 钢铁腐蚀的负极反应式为Fe－2e－=Fe2＋
C. 如图所示，将导线与金属锌相连可保护地下铁管
D. 如图所示，将导线与外接电源的正极相连可保护地下铁管
二、填空题
11.由铜、锌和硫酸溶液组成的原电池中，作正极的是________(填化学式)，正极的电极反应式为________；作负极的是________（填化学式），电子由________(填“正”或“负”，下同)极经导线移向________极。
12.利用如图装置，可以模拟铁的电化学防护． 若X为铜，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于________ 处．铁棒上发生的电极反应为________，该种防护方法称为________若X为锌棒，开关K置于________处，铁棒上的电极反应为________该电化学防护法称为________．
13.如图中，甲是电解饱和食盐水，乙是铜的电解精炼，丙是电镀，回答：
（1）b极上的电极反应式为________，甲电池的总反应化学方程式是________。
（2）在粗铜的电解过程中，图中c电极的材料是________（填“粗铜板”或“纯铜板”）；在d电极上发生的电极反应为________；若粗铜中还含有Au、Ag、Fe等杂质，则沉积在电解槽底部（阳极泥）的杂质是________，电解一段时间后，电解液中的金属离子有________。
（3）如果要在铁制品上镀镍（二价金属），则e电极的材料是________（填“铁制品”或“镍块”，下同），f电极的材料是________。
（4）若e电极的质量变化118 g，则a电极上产生的气体在标准状况下的体积为__。
三、综合题
14.化学电池的发明，是贮能和供能技术的巨大进步。
（1）如图所示装置中，Zn片是________ (填“正极”或“负极”)，Cu片上发生的电极反应为________。
（2）该装置是典型的原电池装置，可将氧化还原反应释放的能量直接转变为电能，能证明产生电能的实验现象是________。
（3）2019年诺贝尔化学奖授予对锂离子电池研究做出突出贡献的科学家。某锂离子电池的工作原理如图：
下列说法错误的是________(填序号)。
①A为电池的正极
②该装置实现了电能转化为化学能
③电池工作时，电池内部的锂离子定向移动
15.
（1）i如图所示3套实验装置，分别回答下列问题．
装置1为铁的吸氧腐蚀实验．向插入碳棒的玻璃筒内滴入酚酞溶液，可观察到碳棒附近的溶液变红，该电极反应为________．
（2）装置2中的石墨是________极（填“正”或“负”），总反应的离子方程式为________．
（3）装置3中甲烧杯盛放100mL 0.2mol/L的NaCl溶液，乙烧杯盛放100mL 0.5mol/L的CuSO4溶液．反应一段时间后，停止通电．向甲烧杯中滴入几滴酚酞，观察到石墨电极附近首先变红．
①电源的M端为________极；甲烧杯中铁电极的电极反应为________．
②乙烧杯中电解反应的离子方程式为________．
③停止电解，取出Cu电极，洗涤、干燥、称量、电极增重0.64g，甲烧杯中产生的气体标准状况下体积为________mL．
（4）ii、回答下列问题
纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注,采用肼(N2H4)燃料电池为电源,用离子交换膜控制电解液中c(OH-)制备纳米Cu2O,其装置如图甲、乙。
①上述装置中D电极应连接肼燃料电池的________极(填“A”或“B”)
②该电解池的阳极反应式为________
③当反应生成14.4g Cu2O时,至少需要肼________ mol。
16.认真观察下列装置，回答下列问题：
（1）装置B中PbO2上发生的电极反应方程式为________，盐桥中K+移向________(填“装置B”或“装置C”)。
（2）装置A中总反应的离子方程式为________。
（3）若装置E中的目的是在Cu材料上镀银，则X为________，极板N的材料为________。
（4）装置D中右侧石墨电极反应式为：________；
（5）某种利用垃圾渗透液实现发电、环保二位一体结合的装置示意图如图所示，当该装置工作时，按要求填空：
①电流由极________(填“X→Y”或“Y→X”)，当电路中流过7.5mol电子时，共产生标准状况下N2的体积为________；
②Y极发生的反应为：________。
17.某小组同学利用原电池装置探究物质的性质。资料显示：原电池装置中，负极反应物的还原性越强，或正极反应物的氧化性越强，原电池的电压越大。
（1）同学们利用下表中装置进行实验并记录。
装置
编号
电极A
溶液B
操作及现象
Ⅰ
Fe
pH=2的H2SO4
连接装置后，石墨表面产生无色气泡；电压表指针偏转
Ⅱ
Cu
pH=2的H2SO4
连接装置后，石墨表面无明显现象；电压表指针偏转，记录读数为a
①同学们认为实验Ⅰ中铁主要发生了析氢腐蚀，其正极反应式是________。
②针对实验Ⅱ现象：甲同学认为不可能发生析氢腐蚀，其判断依据是________；乙同学认为实验Ⅱ中应发生吸氧腐蚀，其正极的电极反应式是________。
（2）同学们仍用上述装置并用Cu和石墨为电极继续实验，探究实验Ⅱ指针偏转原因及影响O2氧化性因素。
编号
溶液B
操作及现象
Ⅲ
经煮沸的pH=2的 H2SO4
溶液表面用煤油覆盖，连接装置后，电压表指针微微偏转，记录读数为b
Ⅳ
pH=2的H2SO4
在石墨一侧缓慢通入O2并连接装置，电压表指针偏转，记录读数为c；取出电极，向溶液中加入数滴浓Na2SO4溶液混合后，插入电极，保持O2通入，电压表读数仍为c
Ⅴ
pH=12的NaOH
在石墨一侧缓慢通入O2并连接装置，电压表指针偏转，记录读数为d
①丙同学比较实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的电压表读数为：c＞a＞b，请解释原因是________。
②丁同学对Ⅳ、Ⅴ进行比较，其目的是探究________对O2氧化性的影响；实验Ⅳ中加入Na2SO4溶液的目的是________。
答案解析部分
一、单选题
1. D
解析：A.铁比铜活泼，故铁做负极，A不符合题意
B.电子由导线从负极流向正极，B不符合题意
C.负极的反应为 Fe-2e-=Fe2+ ，故C不符合题意
D.葡萄糖为非电解质，不能替换，故D符合题意
故答案为：D
原电池必须要有电解质溶液。
2. B
解析：A.由锂-空气电池示意图可知，锂电极为原电池的负极，锂失去电子发生氧化反应生成锂离子，故A不符合题意；
B.得到电子的一极为原电池的正极，由氧元素化合价的变化可知，通入氧气的多孔碳材料电极为原电池的正极，氧气在正极上得到电子发生还原反应生成Li2O2-x ， 故B符合题意；
C.电池工作时外电路电子由负极流向正极，由锂-空气电池示意图可知，锂电极为原电池的负极，通入氧气的多孔碳材料电极为原电池的正极，则电子由锂电极流向多孔碳材料电极，故C不符合题意；
D.由氧元素化合价的变化可知，通入氧气的多孔碳材料电极为原电池的正极，氧气在正极上得到电子发生还原反应生成Li2O2-x ， 电极反应式为：（2-x）O2+4e-+ 4Li+=2 Li2O2-x ， 故D不符合题意；
故答案为：B。
Li做负极，发生反应为锂失去电子变成锂离子
氧气作正极，发生反应为氧气得到电子结合锂离子生成氧化锂
3. C
解析：该原电池的总反应可分为两个电极反应，负极：Cu－2e-=Cu2＋ ， 正极：2Fe3＋＋2e-=2Fe2＋。铜作负极，其质量不断减小；活动性比铜弱的金属或导电非金属作正极，其质量不变；氯化铁溶液为电解质溶液。
A. 若电极材料为铁和铜，铁比铜活泼，铁做负极，铜做正极，与分析不符，故A不符合题意；
B. 利用Cu＋2FeCl3=CuCl2＋2FeCl2反应设计一个原电池，电解质溶液为氯化铁溶液，故B不符合题意；
C. 根据分析，正极反应式为2Fe3＋＋2e-=2Fe2＋ ， 故C符合题意；
D. 根据分析，负极质量减小，正极质量不变，故D不符合题意；
故答案为：C。
A、电极材料为铁和铜，则负极为铁，故A不符合题意
B、若为硝酸铁，则为铜与硝酸铁反应而不是氯化铁，电解质溶液为氯化铁，故B不符合题意
D、负极质量减小，正极质量不变，故D不符合题意。
4. B
解析：【解答】A．盐桥的作用是使整个装置构成通路、保持溶液呈电中性，盐桥中的离子不能和电解质溶液反应，所以盐桥不一定均可以用饱和KCl琼脂溶液，A项不符合题意；
B．理论上1molCr溶解，则转移2mol电子生成1molCr2+ ， 同时消耗2mol氢离子，所以根据溶液的电中性可知盐桥中将有2molCl-进入左池，2molK+进入右池，B项符合题意；
C．此过程中H+得电子，发生还原反应，C项不符合题意；
D．电子不能在溶液中传递，D项不符合题意。
故答案为：B。
铜铬构成原电池，由于铬能与稀硫酸反应，生成氢气和硫酸亚铬（CrSO4），这说明铬电极是负极，铜电极是正极，氢离子放电，所以盛稀硫酸烧杯中的现象为铜电极上有气泡产生。
5. C
解析：A.①中根据电流流向可知，a为阳极，b为阴极，电解精炼铜时，阳极为粗铜，故A不符合题意
B.电镀时，镀件为阴极，故B不符合题意
C.铁和铜，铁作负极，故总反应为铁和铁离子反应，生成亚铁离子，故C符合题意
D.铁和铜，在浓硫酸中，铁在冷的浓硫酸中发生钝化，故D不符合题意
故答案为：C
C中铁比铜活泼，故发生反应的是铁，保护了铜
6. B
解析：A．将图Ⅰ中的ZnSO4替换为Na2SO4 ， 对左侧区反应无影响，将Cu棒替换为石墨棒，仍然时锌为负极，Cu为正极，故并不改变总反应，故A不符合题意；
B．图Ⅰ中电流形成的完整过程是：负极Zn-2e-＝Zn2+ ， 外电路中电子经导线流向正极，正极Cu2++2e-＝Cu，内电路的盐桥中的阴离子移向负极，阳离子移向正极，故B符合题意；
C．图Ⅱ中左侧区时阴极，电极反应为 ,故阴极区显碱性，加酚酞后溶液变红，故C不符合题意；
D．图Ⅰ中左侧为负极，故盐桥中Cl-向左侧移动，图Ⅱ中右侧时阳极，故溶液中Cl-向右侧移动，故D不符合题意；
故答案为：B。
完整过程还应该包括盐桥当中的阴阳离子移动
7. C
解析：A．由以上分析知，碳棒a是阴极，A不符合题意；
B．反应中碳棒b附近生成Cl2 ， Cl2+H2O=H++Cl- +HClO，溶液显酸性，B不符合题意；
C．电子不能经过溶液流动，只能沿导线移动，C符合题意；
D．发生器中发生反应：2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑，Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O，总反应为NaCl＋H2O NaClO＋H2↑，D不符合题意；
故答案为：C。
家用消毒液发生器制取NaClO，所以a电极应生成OH-和H2 ， b电极应生成Cl2 ， 由此确定b电极为阳极，发生反应2Cl--2e- =Cl2↑；a电极为阴极，发生反应2H2O+2e- =2OH- +H2↑。
8. D
解析：A.该装置中发生的反应为Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑，Zn发生失电子的氧化反应，为负极，铜为正极，A不符合题意；
B.该原电池装置中，Zn电极所在的电解质溶液应为ZnSO4溶液，Cu电极所在的电解质溶液应为CuSO4溶液，B不符合题意；
C.电解精练铜时，纯铜做阴极，与电源负极相连，粗铜做阳极，与电源正极相连，C不符合题意；
D.电解饱和NaCl溶液时，H2O电离产生的H+在阴极发生得电子的还原反应生成H2 ， Cl-在阳极发生失电子的氧化反应，生成Cl2 ， D符合题意；
故答案为：D
此题是对原电池、电解池装置的考查，结合原电池、电解池装置的形成进行分析。
9. A
解析：A.反应能自发进行，则ΔH-TΔS<0，由于该反应中ΔS<0，因此要使反应能自发进行，则ΔH<0，A符合题意；
B.往铁片上镀锌时，铁片为镀件，做阴极，与电源的负极相连，锌为镀层金属，做阳极，与电源的正极相连，B不符合题意；
C.电解池中，阳离子移向阴极，因此Na+向阴极移动，C不符合题意；
D.为反应的平衡常数，只与温度有关，因此通入O2 ， 值不变，通入O2后，NO能与O2反应生成NO2 ， 因此平衡正向移动，SO2的转化率增大，D不符合题意；
故答案为：A
A.根据反应自发进行的条件进行分析；
B.根据电镀分析；
C.根据电解池中离子移动方向分析；
D.根据平衡常数和平衡移动分析；
10. D
解析：A． 钢铁腐蚀时，化学能不能全部转化为电能，还转化为热能，故A不符合题意；
B．钢铁腐蚀时，铁作负极被损耗，电极反应式为Fe－2e－=Fe2＋ ， 故B不符合题意；
C．锌的金属性强于铁，锌、铁和电解质溶液可形成原电池，锌作负极，铁作正极，锌的腐蚀可保护地下铁管，故C不符合题意；
D．采用外加电流的阴极保护法时，被保护金属与直流电源的负极相连，与外加直流电源的正极相连，地下铁管作阳极，更易被腐蚀，故D符合题意；
故答案为：D。
地下铁管易被腐蚀是因为在潮湿的土壤中形成了原电池而被腐蚀，要保护地下铁管不被腐蚀，则钢管应该与电源的负极相连或作原电池的正极。
二、填空题
11. Cu；；Zn；负；正
解析：铜、锌和硫酸溶液组成原电池，反应原理为 ，锌作负极失电子发生氧化反应，铜作正极，氢离子在正极发生得电子的还原反应产生氢气，电极反应式： ，电子由负极锌流出，经导线流向正极铜。
故答案为：Cu； ；Zn；负；正。
（1）电极反应式的书写要遵循电荷守恒；
（2）原电池中，活泼性强的金属做负极；
（3）电子的流动方向：负极向正极移动。
12.N；2H++2e﹣=H2↑；外接电源的阴极保护法；M；O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣；牺牲阳极的阴极保护法
解析：解：若X为铜，由于Fe比较活泼，为减缓铁的腐蚀，应使Fe为电解池的阴极，故K连接N处，铁棒为阴极，发生的电极反应为2H++2e﹣=H2↑，该种防护方法称为外接电源的阴极保护法； 若X为锌，开关K置于M处，Zn为负极被腐蚀，Fe为正极被保护，正极反应为：O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣ ， 该防护法称为牺牲阳极的阴极保护法；
故答案为：N；2H++2e﹣=H2↑；外接电源的阴极保护法；M；O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣；牺牲阳极的阴极保护法．
若X为铜，由于Fe比较活泼，为减缓铁的腐蚀，应使Fe连接电源的负极；若X为锌，开关K置于M处，形成原电池，Zn为负极被腐蚀，Fe为正极被保护．
13. （1）2H++2e﹣=H2↑；2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑
（2）粗铜板；Cu2++2e﹣=Cu；Au、Ag；Cu2+、Fe2+
（3）镍块；铁制品
（4）44.8L
解析：(1)甲是电解饱和食盐水，M为正极，则a为阳极发生氧化反应，b为阴极发生还原反应，电极反应式为2H++2e-=H2↑，电解饱和食盐水生成氢气、氯气和氢氧化钠，总反应化学方程式为2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑，故答案为：2H++2e-=H2↑；2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑；
(2)用电解法进行粗铜提纯时，粗铜应作阳极，精铜作阴极，该装置中M为原电池的正极，N为原电池的负极，所以c为电解池的阳极，d为电解池的阴极，电解时，以硫酸铜溶液为电解液，溶液中的Cu2+得到电子在阴极上发生还原反应，即Cu2++2e-=Cu；作阳极的粗铜中的铜以及比铜活泼的金属失去电子进入溶液，所以Fe发生Fe-2e-═Fe2+反应，以Fe2+的形式进入溶液中；比铜不活泼的金属Au、Ag不会失去电子，以单质的形成沉入电解槽形成“阳极泥”，则沉积在电解槽底部(阳极泥)的杂质是Au、Ag，电解一段时间后，电解液中的金属离子有Cu2+、Fe2+ ， 故答案为：粗铜板；Cu2++2e-=Cu；Au、Ag；Cu2+、Fe2+；
(3)要在铁制品上镀镍(二价金属)，则铁作阴极与电源负极N相连即f极，镍为阳极与电源正极M相连即e极，故答案为：镍块；铁制品
(4)若e电极的质量变化118g，根据转移电子数相等，Ni～2e-～Cl2 ， 则a电极上产生的气体在标准状况下的体积为 ×22.4L/mol=44.8L，故答案为：44.8L。
（1）b为电解池的阴极，发生氢离子的还原反应；甲池电解饱和氯化钠溶液生成氢氧化钠、氯气和氢气；
（2）c是阳极，应为粗铜，d为阴极发生铜离子的还原反应；
（3）e是阳极，电镀时应为镀层金属；f为阴极，应为镀件；
（4）根据电子守恒进行计算即可。
三、综合题
14. （1）负极；2H++2e-=H2↑
（2）电流表指针发生偏转
（3）①②
解析：【解答】(1)由图可知，活泼金属锌做原电池的负极，不活泼金属铜做原电池的正极，氢离子在正极上得到电子发生还原反应生成氢气，电极反应式为2H++2e-=H2↑，故答案为：负极；2H++2e-=H2↑；(2)由图可知，该装置为铜锌硫酸原电池，该装置实现了电能转化为化学能，能证明产生电能的实验现象为电流表指针发生偏转，故答案为：电流表指针发生偏转；(3)由图给示意图可知，该装置为原电池，由电子和锂离子的移动方向可知，A电极为电源的负极，B为电源的正极，电池工作时，锂离子向正极B电极移动，则①②不正确，故答案为：①②。
(1)由图可知，活泼金属锌做原电池的负极，不活泼金属铜做原电池的正极；(2)由图可知，该装置为铜锌硫酸原电池，该装置实现了电能转化为化学能；(3)由图给示意图可知，该装置为原电池，由电子和锂离子的移动方向可知，A电极为电源的负极，B为电源的正极，电池工作时，锂离子向正极B电极移动。
15. （1）O2+4e﹣+2H2O═4OH﹣
（2）正；2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+
（3）正；Fe﹣2e﹣═Fe2+；2Cu2++2H2O 2Cu+O2↑+4H+；224
（4）B；2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O；0.05
解析：（1）吸氧腐蚀，正极 O2+4e﹣+2H2O═4OH﹣
（2）石墨作正极，总反应为 2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+
（3） ①向甲烧杯中滴入几滴酚酞，观察到石墨电极附近首先变红． 则石墨电极为阴极，铁为阳极，则M为正极，铁电极区的电极反应为 Fe﹣2e﹣═Fe2+
②乙烧杯为电解硫酸铜溶液， 离子反应方程式为2Cu2++2H2O 2Cu+O2↑+4H+
③Cu~H2 ， 则n（H2）=n（Cu）=0.01mol，V=nVm=224ml
（4）①制备氧化亚铜，则D为阳极，连接正极B
②阳极为Cu→Cu2O， 2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O
③Cu2O~2e-，N2H4~2N2~4e-，2Cu2O~N2H4,n（N2H4）=0.5n（Cu2O）=0.5*14.4/144=0.05mol
（1） 向插入碳棒的玻璃筒内滴入酚酞溶液，可观察到碳棒附近的溶液变红， 可知生成了OH-
（2）装置2为双液原电池，铜为负极，石墨为正极，总反应为2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+
（3）① 反应一段时间后，停止通电．向甲烧杯中滴入几滴酚酞，观察到石墨电极附近首先变红 ，放氢升碱，则该极为阴极，连接的是电源负极N
②乙烧杯中电解反应的离子方程式为 2Cu2++2H2O 2Cu+O2↑+4H+
③根据电子守恒，写出关系式可求
（4）电解质溶液为碱性，则配平离子方程式用的是OH-，又由Cu→Cu2O，则铜作为阳极，根据转移电子守恒，可求消耗肼的量
16. （1）PbO2+2e-+4H++SO42- =PbSO4+2H2O；装置B
（2）Cu+2H+ Cu2++H2↑
（3）AgNO3；Ag
（4）2Cl--2e-=Cl2↑
（5）Y→X；44.8L；2NO +10e-+6H2O=N2↑+12OH-
解析：(1)根据分析，B和C构成铅蓄电池，属于原电池装置，铅蓄电池正极为PbO2 ， 电极反应方程式为PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O，原电池中阳离子向正极移动，则盐桥中K+移向PbO2电极所在的装置移动即向装置B移动；(2)根据分析，装置A为电解池，装置A中，Cu电极为阳极，电极反应为：Cu-2e-=Cu2+；Pt电极为阴极，根据放电顺序，氢离子在阴极放电，电极反应为：2H++2e-=H2↑，则装置A中总反应的离子方程式为Cu+2H+ Cu2++H2↑；(3)根据分析，装置E为电解池，其中M电极为阴极，N电极为阳极，若装置E中的目的是在Cu材料上镀银，则银为镀层金属，Cu为镀件，电镀池中镀层金属作阳极，镀件作阴极，电解液要含有镀层金属离子，则X为AgNO3 ， 极板N的材料为Ag；(4)根据分析，装置D为电解池，其中右端的石墨电极为阳极，电解质溶液为氯化钠溶液，阳极上阴离子放电，根据放电顺序，氯离子在阳极上放电，电极反应式为：2Cl--2e-=Cl2↑；(5)①根据分析可知，装置属于原电池装置，X是负极，Y是正极，电流从正极流向负极，即电流由Y→X；X是负极，氨气发生失电子的氧化反应，电极反应式为：2NH3−6e−+6OH−═N2+6H2O，Y是正极，NO3−发生得电子的还原反应，电极反应式为：2NO3−+10e−+6H2O═N2↑+12OH− ， 则总反应式为：5NH3+3NO3−═4N2+6H2O+3OH− ， 根据电池总反应可知，生成4mol N2时电路中转移15mol电子，则当电路中流过7.5 mol电子时，共产生标准状况下N2的体积为 ×4mol×22.4L/mol=44.8L；
②根据分析，Y是正极，NO3-发生得电子的还原反应，电极反应式为：2NO3-+10e-+6H2O═N2↑+12OH-。
由图示可知，B、C用盐桥连接，结合B、C装置中电解质溶液和电极，B和C构成铅蓄电池，属于原电池装置，铅蓄电池正极为PbO2 ， 负极为Pb，则A、D、E为电解池，电解池的阳极与原电池的正极相连，阴极与负极相连，则装置A中，Pt电极为阴极，Cu电极为阳极；装置D中，左端的石墨电极为阴极，右端的石墨电极为阳极；装置E中M电极为阴极，N电极为阳极，据此分析解答(1)~(4)；(5)根据处理垃圾渗滤液并用其发电的示意图知道：装置属于原电池装置，X是负极，氨气发生失电子的氧化反应，电极反应式为：2NH3-6e-+6OH-═N2+6H2O，Y是正极，NO3-发生得电子的还原反应，电极反应式为：2NO3-+10e-+6H2O═N2↑+12OH- ， 电解质里的阳离子移向正极，阴离子移向负极，电流从正极流向负极，据此回答。
17. （1）2H+ + 2e-=H2↑；在金属活动性顺序中，Cu在H后，Cu不能置换出H2；O2 + 4H+ + 4e-=2H2O
（2）O2浓度越大，其氧化性越强，使电压值增大；溶液的酸碱性；排除溶液中的Na+（或SO42-）对实验的可能干扰
解析：（1）①同学们认为实验Ⅰ中铁主要发生了析氢腐蚀，即为溶液中的H+得电子生成H2 ， 其正极反应式是2H+ + 2e-=H2↑。②针对实验Ⅱ现象，甲同学考虑到：在金属活动顺序表中，Cu排在H的后面，所以他认为不可能发生析氢腐蚀。乙同学认为实验Ⅱ中应发生吸氧腐蚀，其正极是溶解在溶液中的O2得电子，电极反应式是O2 + 4H+ + 4e-=2H2O。（2）①丙同学比较实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，同样是pH=2的H2SO4溶液，只是溶解的O2量不同，导致电压表读数为：c＞a＞b，因此可以看出，氧气浓度越大，导电能力越强。②丁同学对Ⅳ、Ⅴ进行比较，其变量是溶液pH的不同，因此其目的是探究溶液的酸碱性对O2氧化性的影响。实验Ⅳ中加入Na2SO4溶液，结果溶液的导电能力未变，从而说明溶液中的Na+（或SO42-）对实验不产生干扰，也由此得出实验Ⅳ中加入Na2SO4溶液的目的是排除溶液中的Na+（或SO42-）对实验的可能干扰。
（1）①析氢腐蚀： 2H+ + 2e-=H2↑
②Cu不能置换出氢，吸氧腐蚀： O2 + 4H+ + 4e-=2H2O
（2）煤油覆盖，氧气浓度减小，第四组和第五组一个在酸性条件，一个在碱性条件，加硫酸钠是为了排除钠离子的干扰。
高中化学人教版（2019）选择性必修1 第四章测试卷
一、单选题
1.如图为发光二极管连接柠檬电池装置，下列说法不正确的是（ ）
A. 铁环作负极 B. 电子由Fe环经导线流向发光二极管
C. 负极的电极反应为：Fe-2e-=Fe2+ D. 柠檬可替换成葡萄糖溶液
2.2019年诺贝尔化学奖授予三位对锂电池研究作出杰出贡献的科学家。一种锂-空气电池如图所示。当电池工作时，O2与Li+在多孔碳材料电极处生成Li2O2-x（x=0或1）。下列说法正确的是（ ）
A. 锂电极发生还原反应
B. 多孔碳材料电极为正极
C. 电池工作时外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极
D. 正极的电极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-
3.利用Cu＋2FeCl3=CuCl2＋2FeCl2反应设计一个原电池，下列说法中正确的是（ ）
A. 电极材料为铁和铜，电解质溶液为氯化铁溶液
B. 电极材料为铜和石墨，电解质溶液为硝酸铁溶液
C. 正极反应式为2Fe3＋＋2e-=2Fe2＋
D. 负极质量减小，正极质量增加
4.金属铬和氢气在工业上都有重要的用途。已知：铬能与稀硫酸反应，生成氢气和硫酸亚铬（CrSO4）。铜铬构成原电池如图所示，盐桥中装的是饱和KCl琼脂溶液，下列关于此电池的说法正确的是（ ）
A. 盐桥的作用是使整个装置构成通路、保持溶液呈电中性，凡是有盐桥的原电池，盐桥中均可以用饱和KCl琼脂溶液
B. 理论上1molCr溶解，盐桥中将有2molCl-进入左池，2molK＋进入右池
C. 此过程中H＋得电子，发生氧化反应
D. 电子从铬极通过导线到铜极，又通过盐桥到转移到左烧杯中
5.关于下列各装置图的叙述中，不正确的是( )
A. 用装置①精炼铜，则a极为粗铜，电解质溶液为CuSO4溶液
B. 用装置①进行电镀，镀件接在b极上
C. 装置②的总反应：Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋
D. 装置③中的铁钉几乎没有被腐蚀
6.下列有关 2 个电化学装置的叙述错误的是（ ）
A. 图Ⅰ，在不改变总反应的前提下，可用 Na2SO4 替换 ZnSO4 ， 用石墨替换 Cu 棒
B. 图Ⅰ，电流形成的完整过程是：负极 Zn-2e-＝Zn2+ ， 电子经导线流向正极，正极 Cu2++2e-＝Cu
C. 图Ⅱ，通电后向两极滴加酚酞，左侧变红
D. 图Ⅰ，盐桥中 Cl-向左侧移动，图Ⅱ，溶液中 Cl-向右侧移动
7.如图是家用消毒液发生器，下列分析错误的是（ ）
A. 碳棒a是阴极
B. 反应中碳棒b附近溶液显酸性
C. 电子由碳棒a经溶液流向碳棒b
D. 发生器中的总反应：NaCl＋H2O NaClO＋H2↑
8.下列是教材中常规电化学示意图，其标注完全正确的是（ ）
A. B. C. D.
9.下列说法正确的是（ ）
A. 常温下，反应4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)＝4Fe(OH)3(s)能自发进行，则ΔH＜0
B. 铁片镀锌时，铁片与外电源的正极相连
C. 以熔融NaCl为电解质进行电解冶炼钠，熔融体中Na＋向阳极移动
D. t℃时，恒容密闭容器中反应：NO2(g)＋SO2(g) NO(g)＋SO3(g)，通入少量O2 ， 的值及SO2转化率不变
10.全世界每年因钢铁锈蚀造成了巨大的损失，下列有关说法错误的是（ ）
A. 钢铁腐蚀时化学能不能全部转化为电能
B. 钢铁腐蚀的负极反应式为Fe－2e－=Fe2＋
C. 如图所示，将导线与金属锌相连可保护地下铁管
D. 如图所示，将导线与外接电源的正极相连可保护地下铁管
二、填空题
11.由铜、锌和硫酸溶液组成的原电池中，作正极的是________(填化学式)，正极的电极反应式为________；作负极的是________（填化学式），电子由________(填“正”或“负”，下同)极经导线移向________极。
12.利用如图装置，可以模拟铁的电化学防护． 若X为铜，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于________ 处．铁棒上发生的电极反应为________，该种防护方法称为________若X为锌棒，开关K置于________处，铁棒上的电极反应为________该电化学防护法称为________．
13.如图中，甲是电解饱和食盐水，乙是铜的电解精炼，丙是电镀，回答：
（1）b极上的电极反应式为________，甲电池的总反应化学方程式是________。
（2）在粗铜的电解过程中，图中c电极的材料是________（填“粗铜板”或“纯铜板”）；在d电极上发生的电极反应为________；若粗铜中还含有Au、Ag、Fe等杂质，则沉积在电解槽底部（阳极泥）的杂质是________，电解一段时间后，电解液中的金属离子有________。
（3）如果要在铁制品上镀镍（二价金属），则e电极的材料是________（填“铁制品”或“镍块”，下同），f电极的材料是________。
（4）若e电极的质量变化118 g，则a电极上产生的气体在标准状况下的体积为__。
三、综合题
14.化学电池的发明，是贮能和供能技术的巨大进步。
（1）如图所示装置中，Zn片是________ (填“正极”或“负极”)，Cu片上发生的电极反应为________。
（2）该装置是典型的原电池装置，可将氧化还原反应释放的能量直接转变为电能，能证明产生电能的实验现象是________。
（3）2019年诺贝尔化学奖授予对锂离子电池研究做出突出贡献的科学家。某锂离子电池的工作原理如图：
下列说法错误的是________(填序号)。
①A为电池的正极
②该装置实现了电能转化为化学能
③电池工作时，电池内部的锂离子定向移动
15.
（1）i如图所示3套实验装置，分别回答下列问题．
装置1为铁的吸氧腐蚀实验．向插入碳棒的玻璃筒内滴入酚酞溶液，可观察到碳棒附近的溶液变红，该电极反应为________．
（2）装置2中的石墨是________极（填“正”或“负”），总反应的离子方程式为________．
（3）装置3中甲烧杯盛放100mL 0.2mol/L的NaCl溶液，乙烧杯盛放100mL 0.5mol/L的CuSO4溶液．反应一段时间后，停止通电．向甲烧杯中滴入几滴酚酞，观察到石墨电极附近首先变红．
①电源的M端为________极；甲烧杯中铁电极的电极反应为________．
②乙烧杯中电解反应的离子方程式为________．
③停止电解，取出Cu电极，洗涤、干燥、称量、电极增重0.64g，甲烧杯中产生的气体标准状况下体积为________mL．
（4）ii、回答下列问题
纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注,采用肼(N2H4)燃料电池为电源,用离子交换膜控制电解液中c(OH-)制备纳米Cu2O,其装置如图甲、乙。
①上述装置中D电极应连接肼燃料电池的________极(填“A”或“B”)
②该电解池的阳极反应式为________
③当反应生成14.4g Cu2O时,至少需要肼________ mol。
16.认真观察下列装置，回答下列问题：
（1）装置B中PbO2上发生的电极反应方程式为________，盐桥中K+移向________(填“装置B”或“装置C”)。
（2）装置A中总反应的离子方程式为________。
（3）若装置E中的目的是在Cu材料上镀银，则X为________，极板N的材料为________。
（4）装置D中右侧石墨电极反应式为：________；
（5）某种利用垃圾渗透液实现发电、环保二位一体结合的装置示意图如图所示，当该装置工作时，按要求填空：
①电流由极________(填“X→Y”或“Y→X”)，当电路中流过7.5mol电子时，共产生标准状况下N2的体积为________；
②Y极发生的反应为：________。
17.某小组同学利用原电池装置探究物质的性质。资料显示：原电池装置中，负极反应物的还原性越强，或正极反应物的氧化性越强，原电池的电压越大。
（1）同学们利用下表中装置进行实验并记录。
装置
编号
电极A
溶液B
操作及现象
Ⅰ
Fe
pH=2的H2SO4
连接装置后，石墨表面产生无色气泡；电压表指针偏转
Ⅱ
Cu
pH=2的H2SO4
连接装置后，石墨表面无明显现象；电压表指针偏转，记录读数为a
①同学们认为实验Ⅰ中铁主要发生了析氢腐蚀，其正极反应式是________。
②针对实验Ⅱ现象：甲同学认为不可能发生析氢腐蚀，其判断依据是________；乙同学认为实验Ⅱ中应发生吸氧腐蚀，其正极的电极反应式是________。
（2）同学们仍用上述装置并用Cu和石墨为电极继续实验，探究实验Ⅱ指针偏转原因及影响O2氧化性因素。
编号
溶液B
操作及现象
Ⅲ
经煮沸的pH=2的 H2SO4
溶液表面用煤油覆盖，连接装置后，电压表指针微微偏转，记录读数为b
Ⅳ
pH=2的H2SO4
在石墨一侧缓慢通入O2并连接装置，电压表指针偏转，记录读数为c；取出电极，向溶液中加入数滴浓Na2SO4溶液混合后，插入电极，保持O2通入，电压表读数仍为c
Ⅴ
pH=12的NaOH
在石墨一侧缓慢通入O2并连接装置，电压表指针偏转，记录读数为d
①丙同学比较实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的电压表读数为：c＞a＞b，请解释原因是________。
②丁同学对Ⅳ、Ⅴ进行比较，其目的是探究________对O2氧化性的影响；实验Ⅳ中加入Na2SO4溶液的目的是________。
答案解析部分
一、单选题
1. D
解析：A.铁比铜活泼，故铁做负极，A不符合题意
B.电子由导线从负极流向正极，B不符合题意
C.负极的反应为 Fe-2e-=Fe2+ ，故C不符合题意
D.葡萄糖为非电解质，不能替换，故D符合题意
故答案为：D
原电池必须要有电解质溶液。
2. B
解析：A.由锂-空气电池示意图可知，锂电极为原电池的负极，锂失去电子发生氧化反应生成锂离子，故A不符合题意；
B.得到电子的一极为原电池的正极，由氧元素化合价的变化可知，通入氧气的多孔碳材料电极为原电池的正极，氧气在正极上得到电子发生还原反应生成Li2O2-x ， 故B符合题意；
C.电池工作时外电路电子由负极流向正极，由锂-空气电池示意图可知，锂电极为原电池的负极，通入氧气的多孔碳材料电极为原电池的正极，则电子由锂电极流向多孔碳材料电极，故C不符合题意；
D.由氧元素化合价的变化可知，通入氧气的多孔碳材料电极为原电池的正极，氧气在正极上得到电子发生还原反应生成Li2O2-x ， 电极反应式为：（2-x）O2+4e-+ 4Li+=2 Li2O2-x ， 故D不符合题意；
故答案为：B。
Li做负极，发生反应为锂失去电子变成锂离子
氧气作正极，发生反应为氧气得到电子结合锂离子生成氧化锂
3. C
解析：该原电池的总反应可分为两个电极反应，负极：Cu－2e-=Cu2＋ ， 正极：2Fe3＋＋2e-=2Fe2＋。铜作负极，其质量不断减小；活动性比铜弱的金属或导电非金属作正极，其质量不变；氯化铁溶液为电解质溶液。
A. 若电极材料为铁和铜，铁比铜活泼，铁做负极，铜做正极，与分析不符，故A不符合题意；
B. 利用Cu＋2FeCl3=CuCl2＋2FeCl2反应设计一个原电池，电解质溶液为氯化铁溶液，故B不符合题意；
C. 根据分析，正极反应式为2Fe3＋＋2e-=2Fe2＋ ， 故C符合题意；
D. 根据分析，负极质量减小，正极质量不变，故D不符合题意；
故答案为：C。
A、电极材料为铁和铜，则负极为铁，故A不符合题意
B、若为硝酸铁，则为铜与硝酸铁反应而不是氯化铁，电解质溶液为氯化铁，故B不符合题意
D、负极质量减小，正极质量不变，故D不符合题意。
4. B
解析：【解答】A．盐桥的作用是使整个装置构成通路、保持溶液呈电中性，盐桥中的离子不能和电解质溶液反应，所以盐桥不一定均可以用饱和KCl琼脂溶液，A项不符合题意；
B．理论上1molCr溶解，则转移2mol电子生成1molCr2+ ， 同时消耗2mol氢离子，所以根据溶液的电中性可知盐桥中将有2molCl-进入左池，2molK+进入右池，B项符合题意；
C．此过程中H+得电子，发生还原反应，C项不符合题意；
D．电子不能在溶液中传递，D项不符合题意。
故答案为：B。
铜铬构成原电池，由于铬能与稀硫酸反应，生成氢气和硫酸亚铬（CrSO4），这说明铬电极是负极，铜电极是正极，氢离子放电，所以盛稀硫酸烧杯中的现象为铜电极上有气泡产生。
5. C
解析：A.①中根据电流流向可知，a为阳极，b为阴极，电解精炼铜时，阳极为粗铜，故A不符合题意
B.电镀时，镀件为阴极，故B不符合题意
C.铁和铜，铁作负极，故总反应为铁和铁离子反应，生成亚铁离子，故C符合题意
D.铁和铜，在浓硫酸中，铁在冷的浓硫酸中发生钝化，故D不符合题意
故答案为：C
C中铁比铜活泼，故发生反应的是铁，保护了铜
6. B
解析：A．将图Ⅰ中的ZnSO4替换为Na2SO4 ， 对左侧区反应无影响，将Cu棒替换为石墨棒，仍然时锌为负极，Cu为正极，故并不改变总反应，故A不符合题意；
B．图Ⅰ中电流形成的完整过程是：负极Zn-2e-＝Zn2+ ， 外电路中电子经导线流向正极，正极Cu2++2e-＝Cu，内电路的盐桥中的阴离子移向负极，阳离子移向正极，故B符合题意；
C．图Ⅱ中左侧区时阴极，电极反应为 ,故阴极区显碱性，加酚酞后溶液变红，故C不符合题意；
D．图Ⅰ中左侧为负极，故盐桥中Cl-向左侧移动，图Ⅱ中右侧时阳极，故溶液中Cl-向右侧移动，故D不符合题意；
故答案为：B。
完整过程还应该包括盐桥当中的阴阳离子移动
7. C
解析：A．由以上分析知，碳棒a是阴极，A不符合题意；
B．反应中碳棒b附近生成Cl2 ， Cl2+H2O=H++Cl- +HClO，溶液显酸性，B不符合题意；
C．电子不能经过溶液流动，只能沿导线移动，C符合题意；
D．发生器中发生反应：2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑，Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O，总反应为NaCl＋H2O NaClO＋H2↑，D不符合题意；
故答案为：C。
家用消毒液发生器制取NaClO，所以a电极应生成OH-和H2 ， b电极应生成Cl2 ， 由此确定b电极为阳极，发生反应2Cl--2e- =Cl2↑；a电极为阴极，发生反应2H2O+2e- =2OH- +H2↑。
8. D
解析：A.该装置中发生的反应为Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑，Zn发生失电子的氧化反应，为负极，铜为正极，A不符合题意；
B.该原电池装置中，Zn电极所在的电解质溶液应为ZnSO4溶液，Cu电极所在的电解质溶液应为CuSO4溶液，B不符合题意；
C.电解精练铜时，纯铜做阴极，与电源负极相连，粗铜做阳极，与电源正极相连，C不符合题意；
D.电解饱和NaCl溶液时，H2O电离产生的H+在阴极发生得电子的还原反应生成H2 ， Cl-在阳极发生失电子的氧化反应，生成Cl2 ， D符合题意；
故答案为：D
此题是对原电池、电解池装置的考查，结合原电池、电解池装置的形成进行分析。
9. A
解析：A.反应能自发进行，则ΔH-TΔS<0，由于该反应中ΔS<0，因此要使反应能自发进行，则ΔH<0，A符合题意；
B.往铁片上镀锌时，铁片为镀件，做阴极，与电源的负极相连，锌为镀层金属，做阳极，与电源的正极相连，B不符合题意；
C.电解池中，阳离子移向阴极，因此Na+向阴极移动，C不符合题意；
D.为反应的平衡常数，只与温度有关，因此通入O2 ， 值不变，通入O2后，NO能与O2反应生成NO2 ， 因此平衡正向移动，SO2的转化率增大，D不符合题意；
故答案为：A
A.根据反应自发进行的条件进行分析；
B.根据电镀分析；
C.根据电解池中离子移动方向分析；
D.根据平衡常数和平衡移动分析；
10. D
解析：A． 钢铁腐蚀时，化学能不能全部转化为电能，还转化为热能，故A不符合题意；
B．钢铁腐蚀时，铁作负极被损耗，电极反应式为Fe－2e－=Fe2＋ ， 故B不符合题意；
C．锌的金属性强于铁，锌、铁和电解质溶液可形成原电池，锌作负极，铁作正极，锌的腐蚀可保护地下铁管，故C不符合题意；
D．采用外加电流的阴极保护法时，被保护金属与直流电源的负极相连，与外加直流电源的正极相连，地下铁管作阳极，更易被腐蚀，故D符合题意；
故答案为：D。
地下铁管易被腐蚀是因为在潮湿的土壤中形成了原电池而被腐蚀，要保护地下铁管不被腐蚀，则钢管应该与电源的负极相连或作原电池的正极。
二、填空题
11. Cu；；Zn；负；正
解析：铜、锌和硫酸溶液组成原电池，反应原理为 ，锌作负极失电子发生氧化反应，铜作正极，氢离子在正极发生得电子的还原反应产生氢气，电极反应式： ，电子由负极锌流出，经导线流向正极铜。
故答案为：Cu； ；Zn；负；正。
（1）电极反应式的书写要遵循电荷守恒；
（2）原电池中，活泼性强的金属做负极；
（3）电子的流动方向：负极向正极移动。
12.N；2H++2e﹣=H2↑；外接电源的阴极保护法；M；O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣；牺牲阳极的阴极保护法
解析：解：若X为铜，由于Fe比较活泼，为减缓铁的腐蚀，应使Fe为电解池的阴极，故K连接N处，铁棒为阴极，发生的电极反应为2H++2e﹣=H2↑，该种防护方法称为外接电源的阴极保护法； 若X为锌，开关K置于M处，Zn为负极被腐蚀，Fe为正极被保护，正极反应为：O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣ ， 该防护法称为牺牲阳极的阴极保护法；
故答案为：N；2H++2e﹣=H2↑；外接电源的阴极保护法；M；O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣；牺牲阳极的阴极保护法．
若X为铜，由于Fe比较活泼，为减缓铁的腐蚀，应使Fe连接电源的负极；若X为锌，开关K置于M处，形成原电池，Zn为负极被腐蚀，Fe为正极被保护．
13. （1）2H++2e﹣=H2↑；2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑
（2）粗铜板；Cu2++2e﹣=Cu；Au、Ag；Cu2+、Fe2+
（3）镍块；铁制品
（4）44.8L
解析：(1)甲是电解饱和食盐水，M为正极，则a为阳极发生氧化反应，b为阴极发生还原反应，电极反应式为2H++2e-=H2↑，电解饱和食盐水生成氢气、氯气和氢氧化钠，总反应化学方程式为2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑，故答案为：2H++2e-=H2↑；2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑；
(2)用电解法进行粗铜提纯时，粗铜应作阳极，精铜作阴极，该装置中M为原电池的正极，N为原电池的负极，所以c为电解池的阳极，d为电解池的阴极，电解时，以硫酸铜溶液为电解液，溶液中的Cu2+得到电子在阴极上发生还原反应，即Cu2++2e-=Cu；作阳极的粗铜中的铜以及比铜活泼的金属失去电子进入溶液，所以Fe发生Fe-2e-═Fe2+反应，以Fe2+的形式进入溶液中；比铜不活泼的金属Au、Ag不会失去电子，以单质的形成沉入电解槽形成“阳极泥”，则沉积在电解槽底部(阳极泥)的杂质是Au、Ag，电解一段时间后，电解液中的金属离子有Cu2+、Fe2+ ， 故答案为：粗铜板；Cu2++2e-=Cu；Au、Ag；Cu2+、Fe2+；
(3)要在铁制品上镀镍(二价金属)，则铁作阴极与电源负极N相连即f极，镍为阳极与电源正极M相连即e极，故答案为：镍块；铁制品
(4)若e电极的质量变化118g，根据转移电子数相等，Ni～2e-～Cl2 ， 则a电极上产生的气体在标准状况下的体积为 ×22.4L/mol=44.8L，故答案为：44.8L。
（1）b为电解池的阴极，发生氢离子的还原反应；甲池电解饱和氯化钠溶液生成氢氧化钠、氯气和氢气；
（2）c是阳极，应为粗铜，d为阴极发生铜离子的还原反应；
（3）e是阳极，电镀时应为镀层金属；f为阴极，应为镀件；
（4）根据电子守恒进行计算即可。
三、综合题
14. （1）负极；2H++2e-=H2↑
（2）电流表指针发生偏转
（3）①②
解析：【解答】(1)由图可知，活泼金属锌做原电池的负极，不活泼金属铜做原电池的正极，氢离子在正极上得到电子发生还原反应生成氢气，电极反应式为2H++2e-=H2↑，故答案为：负极；2H++2e-=H2↑；(2)由图可知，该装置为铜锌硫酸原电池，该装置实现了电能转化为化学能，能证明产生电能的实验现象为电流表指针发生偏转，故答案为：电流表指针发生偏转；(3)由图给示意图可知，该装置为原电池，由电子和锂离子的移动方向可知，A电极为电源的负极，B为电源的正极，电池工作时，锂离子向正极B电极移动，则①②不正确，故答案为：①②。
(1)由图可知，活泼金属锌做原电池的负极，不活泼金属铜做原电池的正极；(2)由图可知，该装置为铜锌硫酸原电池，该装置实现了电能转化为化学能；(3)由图给示意图可知，该装置为原电池，由电子和锂离子的移动方向可知，A电极为电源的负极，B为电源的正极，电池工作时，锂离子向正极B电极移动。
15. （1）O2+4e﹣+2H2O═4OH﹣
（2）正；2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+
（3）正；Fe﹣2e﹣═Fe2+；2Cu2++2H2O 2Cu+O2↑+4H+；224
（4）B；2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O；0.05
解析：（1）吸氧腐蚀，正极 O2+4e﹣+2H2O═4OH﹣
（2）石墨作正极，总反应为 2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+
（3） ①向甲烧杯中滴入几滴酚酞，观察到石墨电极附近首先变红． 则石墨电极为阴极，铁为阳极，则M为正极，铁电极区的电极反应为 Fe﹣2e﹣═Fe2+
②乙烧杯为电解硫酸铜溶液， 离子反应方程式为2Cu2++2H2O 2Cu+O2↑+4H+
③Cu~H2 ， 则n（H2）=n（Cu）=0.01mol，V=nVm=224ml
（4）①制备氧化亚铜，则D为阳极，连接正极B
②阳极为Cu→Cu2O， 2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O
③Cu2O~2e-，N2H4~2N2~4e-，2Cu2O~N2H4,n（N2H4）=0.5n（Cu2O）=0.5*14.4/144=0.05mol
（1） 向插入碳棒的玻璃筒内滴入酚酞溶液，可观察到碳棒附近的溶液变红， 可知生成了OH-
（2）装置2为双液原电池，铜为负极，石墨为正极，总反应为2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+
（3）① 反应一段时间后，停止通电．向甲烧杯中滴入几滴酚酞，观察到石墨电极附近首先变红 ，放氢升碱，则该极为阴极，连接的是电源负极N
②乙烧杯中电解反应的离子方程式为 2Cu2++2H2O 2Cu+O2↑+4H+
③根据电子守恒，写出关系式可求
（4）电解质溶液为碱性，则配平离子方程式用的是OH-，又由Cu→Cu2O，则铜作为阳极，根据转移电子守恒，可求消耗肼的量
16. （1）PbO2+2e-+4H++SO42- =PbSO4+2H2O；装置B
（2）Cu+2H+ Cu2++H2↑
（3）AgNO3；Ag
（4）2Cl--2e-=Cl2↑
（5）Y→X；44.8L；2NO +10e-+6H2O=N2↑+12OH-
解析：(1)根据分析，B和C构成铅蓄电池，属于原电池装置，铅蓄电池正极为PbO2 ， 电极反应方程式为PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O，原电池中阳离子向正极移动，则盐桥中K+移向PbO2电极所在的装置移动即向装置B移动；(2)根据分析，装置A为电解池，装置A中，Cu电极为阳极，电极反应为：Cu-2e-=Cu2+；Pt电极为阴极，根据放电顺序，氢离子在阴极放电，电极反应为：2H++2e-=H2↑，则装置A中总反应的离子方程式为Cu+2H+ Cu2++H2↑；(3)根据分析，装置E为电解池，其中M电极为阴极，N电极为阳极，若装置E中的目的是在Cu材料上镀银，则银为镀层金属，Cu为镀件，电镀池中镀层金属作阳极，镀件作阴极，电解液要含有镀层金属离子，则X为AgNO3 ， 极板N的材料为Ag；(4)根据分析，装置D为电解池，其中右端的石墨电极为阳极，电解质溶液为氯化钠溶液，阳极上阴离子放电，根据放电顺序，氯离子在阳极上放电，电极反应式为：2Cl--2e-=Cl2↑；(5)①根据分析可知，装置属于原电池装置，X是负极，Y是正极，电流从正极流向负极，即电流由Y→X；X是负极，氨气发生失电子的氧化反应，电极反应式为：2NH3−6e−+6OH−═N2+6H2O，Y是正极，NO3−发生得电子的还原反应，电极反应式为：2NO3−+10e−+6H2O═N2↑+12OH− ， 则总反应式为：5NH3+3NO3−═4N2+6H2O+3OH− ， 根据电池总反应可知，生成4mol N2时电路中转移15mol电子，则当电路中流过7.5 mol电子时，共产生标准状况下N2的体积为 ×4mol×22.4L/mol=44.8L；
②根据分析，Y是正极，NO3-发生得电子的还原反应，电极反应式为：2NO3-+10e-+6H2O═N2↑+12OH-。
由图示可知，B、C用盐桥连接，结合B、C装置中电解质溶液和电极，B和C构成铅蓄电池，属于原电池装置，铅蓄电池正极为PbO2 ， 负极为Pb，则A、D、E为电解池，电解池的阳极与原电池的正极相连，阴极与负极相连，则装置A中，Pt电极为阴极，Cu电极为阳极；装置D中，左端的石墨电极为阴极，右端的石墨电极为阳极；装置E中M电极为阴极，N电极为阳极，据此分析解答(1)~(4)；(5)根据处理垃圾渗滤液并用其发电的示意图知道：装置属于原电池装置，X是负极，氨气发生失电子的氧化反应，电极反应式为：2NH3-6e-+6OH-═N2+6H2O，Y是正极，NO3-发生得电子的还原反应，电极反应式为：2NO3-+10e-+6H2O═N2↑+12OH- ， 电解质里的阳离子移向正极，阴离子移向负极，电流从正极流向负极，据此回答。
17. （1）2H+ + 2e-=H2↑；在金属活动性顺序中，Cu在H后，Cu不能置换出H2；O2 + 4H+ + 4e-=2H2O
（2）O2浓度越大，其氧化性越强，使电压值增大；溶液的酸碱性；排除溶液中的Na+（或SO42-）对实验的可能干扰
解析：（1）①同学们认为实验Ⅰ中铁主要发生了析氢腐蚀，即为溶液中的H+得电子生成H2 ， 其正极反应式是2H+ + 2e-=H2↑。②针对实验Ⅱ现象，甲同学考虑到：在金属活动顺序表中，Cu排在H的后面，所以他认为不可能发生析氢腐蚀。乙同学认为实验Ⅱ中应发生吸氧腐蚀，其正极是溶解在溶液中的O2得电子，电极反应式是O2 + 4H+ + 4e-=2H2O。（2）①丙同学比较实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，同样是pH=2的H2SO4溶液，只是溶解的O2量不同，导致电压表读数为：c＞a＞b，因此可以看出，氧气浓度越大，导电能力越强。②丁同学对Ⅳ、Ⅴ进行比较，其变量是溶液pH的不同，因此其目的是探究溶液的酸碱性对O2氧化性的影响。实验Ⅳ中加入Na2SO4溶液，结果溶液的导电能力未变，从而说明溶液中的Na+（或SO42-）对实验不产生干扰，也由此得出实验Ⅳ中加入Na2SO4溶液的目的是排除溶液中的Na+（或SO42-）对实验的可能干扰。
（1）①析氢腐蚀： 2H+ + 2e-=H2↑
②Cu不能置换出氢，吸氧腐蚀： O2 + 4H+ + 4e-=2H2O
（2）煤油覆盖，氧气浓度减小，第四组和第五组一个在酸性条件，一个在碱性条件，加硫酸钠是为了排除钠离子的干扰。
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