2021-2022学年山东省枣庄一中分校高二（上）期末化学试卷（含答案解析）

这是一份2021-2022学年山东省枣庄一中分校高二（上）期末化学试卷（含答案解析），共15页。试卷主要包含了4g，转移0，02mle−，Fe电极增重0，0g，据此回答下列问题，【答案】C，【答案】A，【答案】B等内容，欢迎下载使用。

下面列出了电解不同物质的电极反应式，其中错误的是( )
A. 以惰性电极电解饱和食盐水阴极：Na++e−=Na
B. 用铜电极电解CuSO4溶液)阳极：Cu=Cu2++2e−
C. 以惰性电极电解熔融NaCl阴极：Na++e−=Na
D. 以惰性电极电解NaOH溶液阳极：4OH−=2H2O+O2↑+4e−
用惰性电极电解AgNO3溶液一段时间后，下列有关说法正确的是( )
A. 阳极质量增加
B. 向溶液中加入适量的Ag2O固体可使溶液恢复电解前的状况
C. 电解过程中溶液的pH不断升高
D. 电解后两极产生的气体体积比为2：1
用惰性电极电解某溶液时，发现两极只有H2和O2生成，则电解一段时间后，下列有关该溶液(与电解前同温度)的说法中正确的有( )
①该溶液的pH可能增大；
②该溶液的pH可能减小；
③该溶液的pH可能不变；
④该溶液的浓度可能增大；
⑤该溶液的浓度可能不变；
⑥该溶液的浓度可能减小．
A. ①②③B. ①②③④C. ①②③④⑤D. 全部
为使反应：Cu+2H2O=Cu(OH)2+H2↑能够发生，下列设计方案正确的是( )
A. 用铜片做负极，石墨电极作正极，氯化钠溶液为电解质溶液构成原电池
B. 用铜片做电极，外接直流电源电解硫酸铜溶液
C. 用铜片作阳极，铁片作阴极，电解硫酸钠溶液
D. 用铜片作阴、阳电极，电解稀硫酸
在如图串联装置中，通电片刻即发现乙装置左侧电极表面出现红色固体，则下列说法错误的是( )
A. 标准状况下当甲中产生4.48L气体时，丙中Cu电极质量增加21.6g
B. 电解过程中丙中溶液pH无变化
C. 向甲中加入适量的盐酸，可使溶液恢复到电解前的状态
D. 乙中左侧电极反应式：Cu2++2e−=Cu
将含有KCl，CuBr2，Na2SO4 三种物质的水溶液(分别为1ml/L)用铂电极进行电解至足够长时间．有以下结论：①溶液中几乎没有Br−；②电解液变为无色；③最终溶液呈碱性；④K+，Na+和SO42−的浓度几乎没有变化．正确的是( )
A. ①②③B. 仅③C. ①④D. 均正确
将等物质的量的K2SO4、NaCl、Ba(NO3)2、AgNO3混合均匀后，置于指定容器中，加入足量的水，搅拌、静置、过滤．取滤液，用铂电极电解一段时间．则两极区析出的氧化产物与还原产物的质量比约为( )
A. 35.5：108B. 108：35.5C. 8：1D. 1：2
有关如图装置中的叙述正确的是( )
A. Pt为正极，其电极反应为：O2+2H2O+4e−=4OH−
B. 这是一个原电池装置，利用该装置可长时间的观察到Fe(OH)2沉淀的颜色
C. 这是电解NaOH溶液的装置
D. Fe为阳极，其电极反应为：Fe−2e−+2OH−=2Fe(OH)2
研究金属腐蚀及防护的装置如图所示。
下列有关说法不正确的是( )
A. 图1：a点溶液变红
B. 图1：a点的铁比b点的铁腐蚀严重
C. 图2：若d为锌，则铁不易被腐蚀
D. 图2：正极的电极反应式为O2+4e−+2H2O=4OH−
SO2和NOx是主要大气污染物，利用如图装置可同时吸收SO2和NO.下列有关说法错误的是( )
A. a极为直流电源的负极，与其相连的电极发生还原反应
B. 阴极得到2ml电子时，通过阳离子交换膜的H+为2ml
C. 吸收池中发生反应的离子方程式为：2NO+2S2O42−+2H2O=N2+4HSO3−
D. 阳极发生的反应式为SO2+2e−+2H2O=SO42−+4H+
现有阳离子交换膜、阴离子交换膜、石墨电极和如图所示的电解槽．用氯碱工业中的离子交换膜技术原理，可电解Na2SO4溶液生产NaOH溶液和H2SO4溶液．下列说法中正确的是( )
A. b是阳离子交换膜，允许Na+通过
B. 从A口出来的是NaOH溶液
C. 阴极反应式为4OH−−4e−=2H2O+O2↑
D. Na2SO4溶液从G口加入
新能源汽车是国家战略产业的重要组成部分，LiFeO4电池是能源汽车关键部件之一，其工作原理如图所示，电池工作时的总反应为LiFePO4+
。下列说法错误的是( )
A. 充电时，电极a与电源负极连接，电极b与电源正极连接
B. 电池工作时，正极的电极反应为Li1−xFePO4+xLi++xe−=LiFePO4
C. 电池工作时，负极材料质量减少1.4g，转移0.4ml电子
D. 电池进水将会大大降低其使用寿命
如图所示装置中，a、b都是惰性电极，通电一段时间后，b极附近溶液呈红色。下列说法正确的是( )
A. X是负极，Y是正极
B. CuSO4溶液的pH减小
C. a极产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸先变红后褪色
D. 若电路中转移了0.02mle−，Fe电极增重0.64g
A、B、C三种强电解质，它们在水中电离出的离子的离子如表所示。
在如图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的A、B、C三种溶液，电极均为石墨电极。接通电源，经过一段时间后，测得乙烧杯中c电极质量增加了16.0g。常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系如图所示。据此回答下列问题：
(1)b电极上的电极反应式为： ______
(2)计算电极e上生成的气体在标况下的体积为 ______ 。
(3)写出乙烧杯中的电解反应方程式： ______ 。
(4)要使丙烧杯中的C溶液恢复到原来的浓度，需要向丙烧杯中加入 ______ 。(填加入物质的名称和质量)
(5)酸性锌锰干电池是一种一次性电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物，该电池放电产生的MnOOH。
电池反应的离子方程式为： ______ 。
维持电流强度为0.5A，电池工作5min，理论上消耗锌 ______ g。(已知F=96500C⋅ml−1)
A、B、C三种强电解质，它们在水中电离出的离子如表所示：
如图1所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的A溶液、足量的B溶液、足量的C溶液，电极均为石墨电极．接通电源，经过一段时间后，测得乙中c电极质量增加了16g.常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系如图2.据此回答下列问题：
(1)M为电源的 ______ 极(填写“正”或“负”)电极b上发生的电极反应为 ______ ；
(2)计算电极e上生成的气体在标准状态下的体积： ______ ；
(3)写出乙烧杯的电解池反应 ______ ；
(4)如果电解过程中B溶液中的金属离子全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？ ______ ；
(5)若经过一段时间后，测得乙中c电极质量增加了16g，要使丙恢复到原来状态的操作 ______ .
我国古代青铜器工艺精湛，有很高的艺术价值和历史价值，但出土的青铜器易受到环境腐蚀，所以对其进行修复和防护具有重要意义。
(1)采用“局部封闭法”可以防止青铜器进一步被腐蚀。如将糊状Ag2O涂在被腐蚀部位，Ag2O与有害组分CuCl发生复分解反应，该化学方程式为______。
(2)图为青铜器在潮湿环境中发生的电化学腐蚀的示意图。
①腐蚀过程中，负极是______(填“a”“b”或“c”)；
②环境中的Cl−扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔铜锈Cu2(OH)3Cl，其离子方程式为______；
③若生成4.29gCu2(OH)3Cl，则理论上耗氧体积为______L(标准状况)。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】
【分析】
本题以电极反应式书写为载体考查电解原理，为高频考点，明确各个电极上发生的反应是解本题关键，熟练掌握阴阳离子放电顺序，题目难度不大。
【解答】
A.以惰性电极电解饱和食盐水，阴极生成氢气，电极方程式为2H2O+2e−=H2↑+2OH−，故A错误；
B.铜为阳极，铜被氧化生成铜离子，电极方程式为Cu=Cu2++2e−，故B正确；
C.电解熔融NaCl，阴极生成钠，电极方程式为Na++e−=Na，故C正确；
D.以惰性电极电解NaOH溶液，阳极生成氧气，电极方程式为4OH−=2H2O+O2↑+4e−，故D正确。
故选A。
2.【答案】B
【解析】解：A.阳极上是水电离产生的OH−失去电子生成O2，阳极电极反应式为2H2O−4e−=O2↑+4H+，阳极质量不变，故A错误；
B.电解时发生的是2H2O+4AgNO3−电解O2↑+4Ag+4HNO3，若电解过程中AgNO3溶液未完全反应，则加入适量的Ag2O固体可使溶液恢复电解前的状况，故B正确；
C.2H2O+4AgNO3=−电解O2↑+4Ag+4HNO3，电解过程生成硝酸，则溶液的酸性增强，pH减小，故C错误；
D.一段时间内，阳极产生氧气，阴极是银离子放电析出Ag的单质，不会产生气体，故D错误；
故选：B。
A.阳极上是水电离产生的OH−失去电子生成O2，阳极质量不变；
B.若电解过程中AgNO3溶液未完全反应，则加入适量的Ag2O固体可使溶液恢复电解前的状况；
C.电解过程中溶液的酸性增强，pH减小；
D.一段时间内，阴极是银离子放电，不会产生气体。
本题考查电解的原理，需要学生掌握电解池的工作原理，电极反应式的书写和判断，题目难度中等。
3.【答案】C
【解析】解：两极只有H2和O2生成，应为电解水型的电解，电解时阳极反应为：4OH−−4e−=2H2O+O2↑，阴极反应为：4H++4e−=2H2↑，可为电解含氧酸溶液、强碱溶液或活泼金属的含氧酸盐溶液，
①如为电解强碱溶液，则pH增大，故①正确；
②如为电解含氧酸溶液，则pH减小，故②正确；
③如电解活泼金属的含氧酸盐，则pH不变，故③正确；
④如电解含氧酸溶液、强碱溶液或活泼金属的含氧酸盐溶液等，实际上为电解的水，如电解后没有达到饱和，则浓度增大，故④正确；
⑤如电解的溶液为饱和溶液，则浓度不变，故⑤正确；
⑥两极只有H2和O2生成，相当于减少了水，所以浓度不可能减小，故⑥错误；
故选：C.
两极只有H2和O2生成，应为电解水型的电解，电解时阳极反应为：4OH−−4e−=2H2O+O2↑，阴极反应为：4H++4e−=2H2↑，可为电解含氧酸溶液、强碱溶液或活泼金属的含氧酸盐溶液，以此解答该题．
本题考查电解原理，侧重于电解水型的考查，题目难度不大，注意阴阳离子的放电顺序，把握电解特点和规律．
4.【答案】C
【解析】解：A、用铜片做负极，石墨电极作正极，氯化钠溶液为电解质溶液，不能发生铜和水的反应，故A错误；
B、用铜片做电极，外接直流电源电解硫酸铜溶液是阴极镀铜，不符合要求的反应，故B错误；
C、用铜片作阳极，铁片作阴极，电解硫酸钠溶液，阳极电极反应为Cu−2e−=Cu2+，阴极电极反应为2H++2e−=H2↑，电池反应为Cu+2H2O=Cu(OH)2+H2↑，故C正确；
D、用铜片作阴、阳电极，电解稀硫酸，发生的反应是，Cu+2H+=Cu2++H2↑，故D错误；
故选C.
A、原电池反应是自发进行的氧化还原反应；
B、铜片做电极电解硫酸铜溶液是电镀；
C、铜片做阳极电解硫酸钠溶液铜和水反应生成氢氧化铜和氢气；
D、铜做电极，电解硫酸溶液是铜和硫酸的反应生成硫酸铜和氢气．
本题考查了电解原理的应用，主要是电极判断和电极反应的分析应用，题目较简单．
5.【答案】C
【解析】解：若通电一段时间后铜电极质量增加，应为电解池的阴极，则Ag为阳极，X为负极，Y为正极，
A.甲中发生2KCl+2H2O−通电2KOH+Cl2↑+H2↑，当甲装置中共产生标准状况下4.48L气体时，则氯气为2.24L即0.1ml，转移电子为0.2ml，所以Cu电极上析出0.2ml银，其质量增加21.6g，故A正确；
B.丙为电镀装置，溶液浓度不变，则pH不变，故B正确；
C.甲中发生2KCl+2H2O−通电2KOH+Cl2↑+H2↑，生成氢气和氯气，应通入适量的HCl气体，可使溶液恢复到电解前的状态，而不是盐酸，故C错误；
D.乙中左侧电极连接电源的负极，做电解池的阴极，铜离子得电子发生还原反应，其极反应式：Cu2++2e−=Cu，故D正确。
故选：C。
若通电一段时间后铜电极质量增加，应为电解池的阴极，则X为负极，Y为正极，Ag为阳极，电解时阴极发生还原反应，阳极发生氧化反应，结合电解质溶液以及离子的放电顺序解答该题．
本题综合考查电解原理，题目难度不大，注意根据铜电极的质量变化判断原电池的正负极为解答该题的关键，答题时要把握离子的放电顺序．
6.【答案】A
【解析】解：①电解CuBr2，生成铜单质与溴单质，且溴单质在水中的溶解度小，所以溶液最后几乎没有溴离子，故正确；
②电解CuBr2，生成铜单质与溴单质，在溶液中能让溶液有颜色的离子就是铜离子了，而在电解足够长的时间里铜完全被还原附着在铂电极表面，所以溶液最后几乎没有颜色，故正确；
③在电解KCl时，其实是在电解氯化氢，而氢离子的来源就是由水电离出来的。水在电离出氢离子的同时就要电离出氢氧根离子，在足够长的时间里，氢氧根积累了很多，且无弱碱生成，溶液就显碱性了，故正确；
④这三种离子的物质的量是没有改变的，但是在电解Na2SO4(其实是电解水)，KCl时，都有水的消耗，溶液的体积肯定有变化，所以体积减小，物质的量不变，浓度要增大，而不是没有变化，故错误。
故选：A。
含有KCl，CuBr2，Na2SO4 三种物质的水溶液(分别为1ml/L)用铂电极进行电解至足够长时间，根据两个电极上离子的放电顺序结合溶液的变化情况来回答．
本题考查学生电解池的工作原理，注意离子的放电顺序的应用，难度不大．
7.【答案】C
【解析】解：将等物质的量的K2SO4、NaCl、Ba(NO3)2、AgNO3混合均匀后，置于指定容器中，加入足量的水，发生反应：
K2SO4+Ba(NO3)2=BaSO4↓+2KNO3，AgNO3+NaCl=AgCl↓+NaNO3，搅拌、静置、过滤，滤液为KNO3和NaNO3溶液，
电解时发生：2H2O−电解2H2↑+O2↑，氧化产物为O2，还原产物为H2，
两极区析出的氧化产物与还原产物的质量比约为32：2×2=8：1，
故选：C。
将等物质的量的K2SO4、NaCl、Ba(NO3)2、AgNO3混合均匀后，置于指定容器中，加入足量的水，发生反应：
K2SO4+Ba(NO3)2=BaSO4↓+2KNO3，AgNO3+NaCl=AgCl↓+NaNO3，反应后为KNO3和NaNO3溶液，用铂电极电解，实际上电解的为水，在两极上分别生成氧气和氢气．
本题考查电解知识，题目难度中等，解答本题的关键是根据混合物的性质判断反应后滤液的成分，注意仔细审题．
8.【答案】A
【解析】解：A.Pt为正极，正极上氧气得电子生成氢氧根离子，其电极反应为：O2+2H2O+4e−=4OH−，故A正确；
B.该装置符合原电池的构成条件，所以属于原电池，发生铁的吸氧腐蚀，负极上电极反应式为Fe−2e−=Fe2+，正极上的电极反应式为：O2+2H2O+4e−=4OH−，亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁，过量空气会迅速氧化Fe(OH)2生成红褐色的Fe(OH)3，所以不能长时间观察Fe(OH)2沉淀的颜色，故B错误；
C.该装置符合原电池的构成条件，所以属于原电池，故C错误；
D.Fe为负极，其电极反应为：Fe−2eˉ+2OHˉ=2Fe(OH)2，故D错误；
故选：A。
碱性条件下，铁、铂丝和含有空气的氢氧化钠溶液构成原电池，铁发生吸氧腐蚀，铁作负极，负极上铁失电子发生氧化反应，铂丝作正极，正极上氧气得电子发生还原反应。
本题考查了原电池工作原理，题目难度中等，明确原电池原理是解本题关键，根据正负极上得失电子及反应类型来分析解答，难点是电极反应式的书写。
9.【答案】B
【解析】解：A.食盐水的边缘处，与空气中的氧气接触，氧气得电子，反应式为O2+4e−+2H2O=4OH−，则a点处有氢氧根离子生成，即a点溶液变红，故A正确；
B.食盐水的边缘处，与空气中的氧气接触，氧气得电子，即a为正极，b点为负极，负极被腐蚀，所以b点的铁比a点的铁腐蚀严重，故B错误；
C.Fe与Zn形成原电池，Zn为负极，Fe为正极，正极被保护，则铁不易被腐蚀，故C正确；
D.Fe与Zn、食盐水形成原电池，发生吸氧腐蚀，正极上氧气得电子生成氢氧根离子，则正极的电极反应式为O2+4e−+2H2O=4OH−，故D正确。
故选：B。
A.食盐水的边缘处，与空气中的氧气接触，氧气得电子；
B.食盐水的边缘处，与空气中的氧气接触，氧气得电子，即a为正极，b点为负极；
C.Fe与Zn形成原电池，Fe作正极被保护；
D.正极上氧气得电子生成氢氧根离子。
本题考查了原电池原理，题目难度不大，根据电极上得失电子判断正负极，再结合电极反应类型来分析解答，熟记原电池原理，难点是电极反应式的书写。
10.【答案】D
【解析】解：A、阴极发生还原反应，是亚硫酸氢根离子，得电子发生还原反应，生成硫代硫酸根离子，a 是直流电源的负极，故A正确；
B、据电子守恒，则阴极得到电子量等于通过阳离子交换膜的H+的量，阴极得到2ml电子时，通过阳离子交换膜的H+为2ml，故B正确；
C、硫代硫酸根离子与一氧化氮发生氧化还原反应，生成氮气，离子反应方程式为：2NO+2S2O42−+2H2O=N2+4HSO3−，故C正确；
D、在阳极上发生失电子的氧化反应，故D错误。
故选：D。
A、电源和电解池阳极连接的是正极，和阴极连接的是负极；
B、根据电子守恒，则阴极得到电子量等于通过阳离子交换膜的H+的量；
C、阴极发生还原反应，是亚硫酸氢根离子，得电子，生成硫代硫酸根离子；
D、在电解池的阳极上发生失电子的氧化反应。
本题考查了原电池和电解池原理的理解应用，题目难度中等，侧重于考查学生的分析能力和计算能力。
11.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查电解池知识，为高频考点，本题设置新情景，即离子交换膜，注意根据两极上的反应判断生成物，有利于培养学生的分析能力和良好的科学素养，题目难度中等。
【解答】
电解饱和Na2SO4溶液时，阳极附近是OH−放电，生成氧气，阴极附近时H+放电生成氢气，由于装置中放置了离子交换膜，在两极分别生成NaOH和H2SO4，需在阳极室一侧放置阴离子交换膜，只允许通过阴离子，在阴极一侧放置阳离子交换膜，只允许通过阳离子，接电源正极的是阳极，即B放出氧气，C生成氢气，以此解答该题。
A.阴极生成氢气和OH−，在阴极一侧放置阳离子交换膜，只允许通过阳离子，生成NaOH，故A正确；
B.A为阳极是氢氧根离子放电产生的气体是氧气，同时生成氢离子，则阳极附近生成硫酸，则从A口出来的是H2SO4溶液，故B错误；
C.阴极附近时H+放电生成氢气，反应式为2H++2e−=H2↑，故C错误；
D.NaOH在阴极附近生成，硫酸在阳极生成，则Na2SO4溶液从F口加入，故D错误。
故选：A。
12.【答案】C
【解析】解：A.充电时，电极a与电源的负极连接是阴极发生还原反应，电极b与电源正极连接，是阳极发生氧化反应，故A正确；
B.正极发生氧化反应，电极反应式为：Li1−xFePO4+xLi++xe−=LiFePO4，故B正确；
C.负极材料减重1.4g，物质的量为1.4g7g/ml=0.2ml，负极的电极反应：LixC6−xe−=xLi++C6，所以转移0.2ml电子，故C错误；
D.锂与水反应，所以电池进水将会大大降低其使用寿命，故D正确；
故选：C。
根据锂离子的移动方向，得到a是负极，发生失电子的氧化反应：LixC6−xe−=xLi++C6，b是正极，发生得电子的还原反应：Li1−xFePO4+xLi++xe−=LiFePO4，充电时的两极反应和放电时的正好相反，根据电极反应式结合电子守恒进行计算即可。
本题考查新型电池，注意把握原电池的工作原理以及电极反应式的书写，解答本题的关键是根据离子的流向判断原电池的正负极，题目难度中等。
13.【答案】CD
【解析】解：a、b都是惰性电极，通电一段时间后，b极附近溶液呈红色，则b电极上氢离子放电生成氢气，同时电极附近有氢氧根离子生成，则a是阳极、b是阴极，所以X是正极、Y是负极、Cu是阳极，电解时，硫酸铜溶液中阳极上铜失电子、阴极上铜离子得电子。
A.通过以上分析知，X是正极、Y是负极，故A错误；
B.电解时，硫酸铜溶液中阳极上铜失电子、阴极上铜离子得电子，故CuSO4溶液的pH不变，故B错误；
C.a是阳极，对应的电极反应方程式为2Cl−−2e−=Cl2↑，氯气能使湿润的红色石蕊试纸先变红后褪色，故C正确；
D.Fe电极电极方程式为Cu2++2e−=Cu
2ml 64g
，故电路中转移了0.02mle−，Fe电极增重0.64g，故D正确；
故选：CD。
a、b都是惰性电极，通电一段时间后，b极附近溶液呈红色，则b电极上氢离子放电生成氢气，同时电极附近有氢氧根离子生成，则a是阳极、b是阴极，所以X是正极、Y是负极、Cu是阳极，电解时，硫酸铜溶液中阳极上铜失电子、阴极上铜离子得电子，据此分析解答。
本题考查了电解原理，明确各个电极上放电的离子是解本题关键，根据各个电极上发生的反应来分析即可，题目难度不大。
14.【答案】4OH−−4e−=2H2O+O2↑5.6L2H2O+2CuSO4−电解2Cu+O2↑+2H2SO4 4.5g水 2MnO2+Zn+2H+=2MnOOH+Zn2+ 0.05
【解析】解：(1)根据分析可知，甲中电解质是NaOH或KOH，乙烧杯中c电极质量增加了16.0g，所以是阴极金属离子得电子，所以b电极为阳极氢氧根离子放电，电极反应式为：4OH−−4e−=2H2O+O2↑，
故答案为：4OH−−4e−=2H2O+O2↑；
(2)丙中电解质为Na2SO4或K2SO4，电解过程中为电解水，e为阴极，发生2H++2e‑=H2↑，乙中c电极质量增加了16.0g，为铜的质量，其物质的量为16g64g/ml=0.25ml，则转移电子为0.25ml×2=0.5ml，由电子守恒可知Cu∼H2↑，则气体的体积为0.25ml×22.4L/ml=5.6L，
故答案为：5.6L；
(3)乙中电解质是CuSO4，电解CuSO4溶液的化学方程式：2H2O+2CuSO4−电解2Cu+O2↑+2H2SO4，
故答案为：2H2O+2CuSO4−电解2Cu+O2↑+2H2SO4；
(4)丙中电解质为Na2SO4或K2SO4，电解过程中为电解水，电解过程转移电子为0.25ml×2=0.5ml，由电子守恒可知2H2O∼4e‑，则水的质量为0.25ml×18g/ml=4.5g，
故答案为：4.5g水；
(5)该原电池中，Zn易失电子作负极、二氧化锰作正极，正极上二氧化锰得电子发生还原反应，电极反应式为MnO2+e−+H+=MnOOH；负极上锌失电子发生氧化反应，电极反应式为Zn−2e−=Zn2+；在得失电子相同条件下正负极电极反应式相加即得电池反应式，反应的离子方程式为Zn+2MnO2+2H+=Zn2++2MnOOH，电流强度为0.5A，电池工作五分钟，则电量为0.5A×300s=150C，转移电子的物质的量为150C96500C/ml，则消耗Zn的质量为150C96500C/ml×12×65g/ml=0.05g，
故答案为：2MnO2+Zn+2H+=2MnOOH+Zn2+；0.05。
根据第二个图知，甲电解过程中pH增大，说明阴极上氢离子放电、阳极上氢氧根离子放电，甲中电解质是NaOH或KOH；乙在电解过程中pH减小，说明阳极上氢氧根离子放电，乙烧杯中c电极质量增加了16.0g，是阴极金属离子得电子，根据离子共存知，乙中电解质只能是CuSO4，丙电解过程中pH不变且为7，说明电解质为强酸强碱盐，且电解过程中为电解水，丙中电解质为Na2SO4或K2SO4。
(1)b电极为阳极，氢氧根离子放电生成氧气；
(2)丙中电解质为Na2SO4或K2SO4，电解过程中为电解水，e为阴极，发生2H++2e‑=H2↑，乙中c电极质量增加了16.0g，为铜的质量，其物质的量为16g64g/ml=0.25ml，由电子守恒可知Cu∼H2↑，据此计算气体的体积；
(3)乙中是电解CuSO4溶液；
(4)丙中电解质为Na2SO4或K2SO4，电解过程中为电解水，电解过程转移电子为0.25ml×2=0.5ml，由电子守恒可知2H2O∼4e‑，据此求水的质量；
(5)该原电池中，Zn易失电子作负极、二氧化锰作正极，正极上二氧化锰得电子发生还原反应，负极上锌失电子发生氧化反应，在得失电子相同条件下正负极电极反应式相加即得电池反应式；电流强度为0.5A，电池工作五分钟，则电量为0.5A×300s=150C，转移电子的物质的量为150C96500C/ml，以此计算消耗锌的质量、物质的量。
本题以电解原理为载体考查了电极反应式的书写、电子守恒的有关计算等知识点，根据电解过程中pH变化及离子共存确定电解质溶液，再结合转移电子相等进行计算，题目难度中等。
15.【答案】负；4OH−−4e−=2H2O+O2↑；5.6L；2CuSO4+2H2O电解2Cu+O2↑+2H2SO4；能，因为CuSO4溶液已转变为H2SO4溶液，反应变为电解水；向丙烧杯中加4.5g水
【解析】解：测得乙中c电极质量增加了16g，由表可知乙中含有Cu2+，结合离子的共存可知，B为CuSO4，丙中pH不变，则C为硫酸钠或硫酸钾，甲中pH增大，则A为KOH或NaOH；
(1)c电极析出Cu，由铜离子在阴极得电子生成Cu可知c为阴极，则M为负极，N为正极；b与正极相连，则b为阳极，所以b电极上是氢氧根离子失电子生成氧气，其电极反应式为：4OH−−4e−=2H2O+O2↑；
故答案为：负极；4OH−−4e−=2H2O+O2↑；
(2)e与电源负极相连为阴极，则e电极上是氢离子得电子生成氢气，已知n(Cu)=16g64g/ml=0.25ml，由Cu∼2e−∼H2↑可知生成标况下氢气的体积为0.25ml×22.4L/ml=5.6L；
故答案为：5.6；
(3)乙烧杯中为惰性电极电解硫酸铜溶液，总反应为2CuSO4+2H2O电解2Cu+O2↑+2H2SO4，
故答案为：2CuSO4+2H2O电解2Cu+O2↑+2H2SO4；
(4)如果电解过程中CuSO4溶液中的金属离子全部析出，此时溶液变成硫酸溶液，继续通电，溶液中电解的是水；
故答案为：能；因为CuSO4溶液已转变为H2SO4溶液，反应变为电解水；
(5)丙中的电解质是硫酸钠或硫酸钾，电解时被电解的是水，所以要使丙恢复到原来的状态，需加水；已知n(Cu)=16g64g/ml=0.25ml，由Cu∼2e−∼H2↑∼H2O，则n(H2O)=0.25ml，所以需要加入m(H2O)=0.25ml×18g/ml=4.5g；即向丙烧杯中加4.5g水；
故答案为：向丙烧杯中加4.5g水．
测得乙中c电极质量增加了16g，由表可知乙中含有Cu2+，结合离子的共存可知，B为CuSO4，丙中pH不变，则C为硫酸钠或硫酸钾，甲中pH增大，则A为KOH或NaOH；
(1)c电极析出Cu，所以c为阴极，则M为负极；b为阳极，电极上是氢氧根离子失电子生成氧气；
(2)根据生成的Cu的量求出转移的电子的物质的量，再根据电子守恒求出e上生成的气体的量；
(3)乙烧杯中电解的是硫酸铜溶液；
(4)溶液中的水也可以被电解；
(5)要使丙恢复到原来的状态，根据电解实质和生成产物，需要加入水，依据析出铜的质量，根据电子守恒，求出水的质量．
本题考查了电解原理，明确发生的电极反应、电解反应及图象的分析是解答本题的关键，注意利用乙推出各物质及电源的正负极是解答的突破口，题目难度中等．
16.【答案】Ag2O+2CuCl=2AgCl+Cu2Oc2Cu2++3OH−+Cl−=Cu2(OH)3Cl↓0.448
【解析】解：(1)Ag2O与有害组分CuCl发生复分解反应，则二者相互交换成分生成另外的两种化合物，反应方程式为Ag2O+2CuCl=2AgCl+Cu2O，
故答案为：Ag2O+2CuCl=2AgCl+Cu2O；
(2)①根据图知，氧气得电子生成氢氧根离子、Cu失电子生成铜离子，发生吸氧腐蚀，则Cu作负极，即c是负极，故答案为：c；
②Cl−扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl，负极上生成铜离子、正极上生成氢氧根离子，所以该离子反应为氯离子、铜离子和氢氧根离子反应生成Cu2(OH)3Cl沉淀，离子方程式为2Cu2++3OH−+Cl−=Cu2(OH)3Cl↓，故答案为：2Cu2++3OH−+Cl−=Cu2(OH)3Cl↓；
③n[Cu2(OH)3Cl]]=，根据转移电子得n(O2)=0.02ml×2×24=0.02ml，V(O2)=0.02ml×22.4L/ml=0.448L，故答案为：0.448。
(1)Ag2O与有害组分CuCl发生复分解反应，则二者相互交换成分生成另外的两种化合物；
(2)①根据图知，氧气得电子生成氢氧根离子、Cu失电子生成铜离子，发生吸氧腐蚀，则Cu作负极；
②Cl−扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl，负极上生成铜离子、正极上生成氢氧根离子，所以该离子反应为氯离子、铜离子和氢氧根离子反应生成Cu2(OH)3Cl沉淀；
③n[Cu2(OH)3Cl]=，根据转移电子计算氧气物质的量，再根据V=nVm计算体积。
本题考查较综合，侧重考查学生自身综合应用及计算能力，涉及氧化还原反应方程式的书写、原电池原理等知识点，利用原电池原理、物质性质及转移电子守恒进行解答，易错点是(2)题，题目难度中等。
阳离子
Na+、K+、Cu2+
阴离子
SO42−、OH−
阳离子
Na+、K+、Cu2+
阴离子
SO42−、OH−