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苏教版 (2019)必修 第二册第三单元 化学能与电能的转化综合训练题
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这是一份苏教版 (2019)必修 第二册第三单元 化学能与电能的转化综合训练题，共23页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题等内容，欢迎下载使用。
6.3.2化学电源同步练习-苏教版高中化学必修第二册
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列有关电池的说法正确的是
A．铅蓄电池放电过程中，负极质量增重，正极不变
B．铅蓄电池是可充电电池，电池的负极材料为PbO2
C．燃料电池是一种高效且对环境友好的新型电池
D．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极
2．有关下列四个常用电化学装置的叙述中，正确的是
Ⅰ．碱性锌锰电池
Ⅱ．铅-硫酸蓄电池
Ⅲ．铜锌原电池
Ⅳ．银锌纽扣电池
A．Ⅰ所示电池工作中，MnO2的作用是催化剂
B．II所示电池放电过程中，硫酸浓度不断增大
C．III所示电池工作过程中，盐桥中K+移向硫酸锌溶液
D．IV所示电池放电过程中，Ag2O是氧化剂，电池工作过程中还原为Ag
3．下列说法正确的是
A．图1所示装置能将化学能转变为电能 B．图2所示反应为吸热反应
C．锌锰干电池属于一次电池，其中的石墨棒作负极 D．蓄电池在充电时发生了氧化还原反应
4．下列有关化学电源的叙述正确的是（ ）
A．铅蓄电池充电时的阳极产物PbO2
B．锌锰干电池中碳棒为负极
C．燃料电池在工作时需要点燃引发反应
D．氧化还原反应都可以设计成原电池
5．化学电池在通信、交通及日常生活中有着广泛的应用。目前常用的镍镉(NiCd)电池，其电池总反应可以表示为：Cd+2NiO(OH)+2H2O2Ni(OH)2+Cd(OH)2已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水但能溶于酸，以下说法正确的是
A．放电时Ni元素被还原 B．放电时Cd作正极
C．充电时化学能转变为电能 D．充电时Cd元素被氧化
6．下图是铅葍电池的模拟装置图，铅蓄电池是典型的二次电池，其总反应式为：，下列说法正确的是
A．放电时，闭合断开，正极反应是：
B．充电时，闭合断开，铅蓄电池正极接外电源负极，电极反应式为：
C．闭合断开，放电过程中，向电极移动，溶液的不断增大
D．放电时，闭合断开，当外电路上有电子通过时，溶液中消耗的物质的量为
7．下列说法错误的是
A．将电能转化为化学能的装置叫电解池
B．电解时，阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动
C．电解池中阴极发生还原反应，阳极发生氧化反应
D．电解时，电子从电解池的阴极流出，沿导线流回电源的负极
8．铅蓄电池是最常见的二次电池，电池总反应式为：Pb+PbO2+4H++2SO 2PbSO4+2H2O，下列说法错误的是（ ）
A．充电时，阴极反应式为：SO+4H++PbO2+2e﹣═PbSO4+2H2O
B．充电时，两个电极的质量均减轻
C．电池放电时，电解质溶液的pH增大
D．电池放电时，负极可能会发生副反应：Pb+H2SO4═PbSO4+H2↑
9．铁铬氧化还原液流电池是一种低成本的储能电池，电池结构如下图所示，工作原理为：。下列说法正确的是
A．电池放电时，电路中每通过电子，浓度降低
B．电池充电时，从a极穿过选择性透过膜移向b极
C．电池放电时，a极的电极反应式为
D．电池充电时，b极的电极反应式为
10．关于化学能、电能与原电池下列判断不正确的是
A．利用原电池装置，可以将化学能转化为电能
B．燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置，能量转化率可高达100%
C．铅蓄电池是常用的二次电池，充放电次数有限
D．最早使用的锌锰干电池的寿命和性能都不如改进后的碱性锌锰电池
二、填空题
11．下面是几种常见的化学电源示意图，完成下列问题：
(1)上述三种装置的能量转化原理是 。
(2)干电池放电时负极发生的电极方程式为 。
(3)氢氧燃料电池在酸性电解质环境中放电时氢气在 (填“正”或“负”)极发生 反应(填“氧化”或“还原”)，电路中每转移0.4mol电子，标准状况下消耗O2的体积是 L。
(4)铅蓄电池放电时正极发生的反应方程式为 。
(5)下列说法不正确的是 。
A．铅蓄电池放电和充电为可逆反应
B．干电池在长时间使用后，锌筒被破坏
C．上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池
D．铅蓄电池放电时的总反应方程式为：Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)＋2H2O(l)
12．某同学用石墨电极电解CuCl2溶液（如图）。
（1）下列分析正确的是 。
A．a端是直流电源的负极
B．通电使CuCl2发生电离
C． 阳极上发生的反应：Cu2++2e-=Cu
D．通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体
（2）该同学不慎将一个石墨电极掉入CuCl2溶液中，并未取出，继续用石墨电极电解该溶液，如图所示：
则电解一段时间后，石墨棒a端的现象是 ；石墨棒b端的电极反应是 。
13．Ⅰ．完成下列问题
(1)微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用。有一种银锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，总反应为：Zn+Ag2O+H2O＝Zn(OH)2+2Ag，其正极电极反应式为 。
(2)甲醇(CH3OH)燃料电池碱性电解质条件下的负极电极反应式 。
Ⅱ．根据铅蓄电池放电时的工作原理，用物质的量浓度为 5.2mol/L，体积为1L的硫酸作电解质溶液，(假设反应前后溶液体积变化忽略不计)组装成原电池如图所示。
(3)在 a 电极上发生的反应可表示为 。
(4)若电池工作一段时间后，a 极消耗 0.05molPb，b电极的质量变化为 g，则此时W溶液的浓度为 mol/L。
14．(1)化合物中铅只有+2和+4两种价态，且+4价的化合物不稳定。
①PbO2固体与浓盐酸混合共热，有黄绿色气体生成。写出反应的化学方程式 ；
②将PbO2固体加入到Mn(NO3)2和硝酸的混合液中，固体逐渐溶解。如果反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比是5:2，则该反应的氧化产物是 （填离子）；
③已知PbO是碱性氧化物，PbO2是酸性氧化物，而Pb3O4则可看作两种氧化物按一定比例混合而成。写出Pb3O4与硝酸混合发生非氧化还原反应的离子方程式 。
(2)已知PbSO4不溶于水，但可溶于醋酸铵(CH3COONH4)溶液，形成澄清溶液。
①PbSO4溶于CH3COONH4的原因可能是 ；
②把醋酸铅溶液滴入Na2S溶液中，有黑色沉淀生成，其反应的离子方程式为 ；
③铅蓄电池的使用PbO2和Pb为电极材料，稀硫酸为电解质溶液。在电池工作过程中，如果转移了2mol电子，则提供电子的电极质量将增加 g。
15．二次电池
铅酸蓄电池的构造：负极是 ，正极是 ，电解质是 。
16．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0.2mol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 mol电子。
17．分别按图甲、乙所示装置进行实验，两个烧杯里的溶液为同浓度的稀硫酸，甲中为电流表。请回答下列问题：
(1)下列叙述正确的是 (填字母)。
A．两烧杯中铜片表面均无气泡产生 B．甲中铜片作正极，乙中铜片作负极
C．两烧杯溶液中浓度均减小 D．甲产生气泡的速率比乙慢
(2)甲装置中的能量转化形式： 能转化为 能，乙装置中的能量转化形式： 能转化为 能。
(3)某同学发生甲装置中不仅铜片上有气泡产生，且锌片上也产生了气泡，原因可能是 。
(4)在甲装置中，若把稀硫酸换成CuSO4溶液，试写出铜电极的电极反应： 。
18．Ⅰ如图所示是Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡上的记录如下，则卡片上的描述合理的是 (填序号)。
实验后的记录：
①Cu为负极，Zn为正极
②Cu极上有气泡产生，发生还原反应
③SO42-向Cu极移动
④若有0.5mol电子流经导线，则可产生0.25mol气体
⑤电子的流向是：Cu→Zn
⑥正极反应式：Cu-2e-=Cu2+，发生氧化反应
Ⅱ锌锰电池(俗称干电池)在生活中的用量很大.两种锌锰电池的构造如图(甲)所示.回答下列问题：
(1)普通锌锰电池放电时发生的主要反应为：Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl2+2MnOOH
①该电池中，负极材料主要是 ，电解质的主要成分是 ；
②与普通锌锰电池相比，碱性锌锰电池的优点及其理由是 。
(2)下图表示回收利用废旧普通锌锰电池工艺(不考虑废旧电池中实际存在的少量其他金属).
①图(乙)中产物的化学式分别为A ，B ；
②操作a中得到熔块的主要成分是K2MnO4.操作b中，绿色的K2MnO4溶液反应生成紫色溶液和一种黑色固体，该反应的离子方程式为 。
19．原电池装置如图所示。回答下列问题
(1)若A、B均为铂片，分别从A、B两极通入和。当烧杯内的液体为稀硫酸溶液，A为 (填正极或负极)写出B电极的电极反应式： ，溶液中的向 (填“A”或“B”)极移动；当烧杯内的液体为氢氧化钾溶液，此时A电极的电极反应式： ，当消耗0.2mol氧气时，电路中通过电子数为 。
(2)若A为Pb，B为，烧杯内的液体为浓硫酸，电池反应为：。写出B电极的电极反应式： 。
20．放电之后不可再充电的化学电池叫 ，如 。
三、实验题
21．阅读题目，回答问题：
(1)FeCl3常用于腐蚀印刷电路铜板，若将此反应设计成原电池，请写出该原电池正极电极反应为 。
(2)为探究在制取反应中的作用，某兴趣小组进行下列实验：向试管中加入溶液，静置几分钟，无明显现象；滴加2滴溶液，立即产生大量气泡，加溶液反应后，的浓度变为，则20min内H2O2的平均反应速率为 。
(3)H2O2是实验室常见的强氧化剂，在医疗上可用作消毒剂等。某兴趣小组为探究外界条件对H2O2分解反应速率的影响，设计如表所示实验。填写表中空白内容：
试管编号
实验目的
溶液
温度
水的体积/mL
溶液体积/mL
质量分数
体积/mL
I
为编号Ⅱ实验的参照
12%
5.0
常温
0
0
Ⅱ
温度对反应速率的影响
12%
5.0
60℃
0
0
Ⅲ
为编号Ⅳ实验的参照
4.0%
5.0
常温
①
0
Ⅳ
②
4.0%
5.0
常温
0
1.0
(4)如图装置可以把氢气中蕴含的化学能转化为电能，被称为氢氧燃料电池。
①该电池的正极是电极 (填“a”或“b”)，负极发生反应的方程式为 。
②电池工作时，当外电路中转移电子时，消耗的在标准状况下体积为 。
22．在初中化学“金属的性质”中有如下实验：将无锈铁钉浸入CuSO4溶液，观察到铁钉表面出现红色物质。研究性学习小组对其展开了进一步探究。
【提出问题】Al和CuSO4溶液也能发生化学反应吗？
(1)预测Al能和CuSO4溶液反应，理由是 。
【进行实验】将一端缠绕的铝丝浸入CuSO4溶液(如图)，观察现象。
(2)铝丝表面未出现红色物质，原因是 。
【实验改进】用砂纸将铝丝表面打磨光亮，将其浸入CuSO4溶液，观察现象。
(3)填写实验报告单：
序号
实验现象
结论与解释
①
铝丝表面有少量气泡；铝丝周围出现蓝绿色物质
CuSO4溶液呈弱酸性，与Al反应产生的气体是 ；蓝绿色物质成分待探究
②
24h后，铝丝仍光亮；48h后，铝丝表面出现少量红色物质
红色物质是 ，说明Al能和CuSO4溶液反应，但反应较慢
③
铝丝周围溶液逐渐变成无色，铝丝以下溶液仍为蓝色：两层溶液界面清晰
反应生成的Al2(SO4)3为无色；Al2(SO4)3溶液的密度 (填“>”或“<”)CuSO4溶液
【深入探究】为研究上述异常现象，同学们查阅了相关资料，继续开展探究。
资料：①Cu2(OH)2SO4呈蓝绿色，不溶于水；②Cl-可加快铝丝和其他物质的反应速率。
(4)取出铝丝，将试管中的混合物分离得到蓝绿色固体。加入稀硫酸，固体溶解形成蓝色溶液，该反应的化学方程式为 。
(5)欲加快Al和CuSO4溶液的反应，可加入的物质是 (填一种即可)。
【拓展应用】通过探究，同学们提出了铝制品使用的注意事项。
(6)下列食品不能长时间用铝制炊具盛放的是_______(填序号)。
A．食醋 B．食用油 C．面粉 D．咸菜
23．氯铝电池是一种新型的燃料电池，电解质溶液是KOH溶液。试回答下列问题：
(1)通入Cl2(g)的电极是 (填“正”或“负”)极；
(2)投入Al(s)的电极是 (填“正”或“负”)极；
(3)外电路电子从 (填“Al”或“Cl2”)极流向 (填“正”或“负”)极；
(4)每消耗8.1gAl(s)，电路中通过的电子数目为 NA(NA表示阿伏加德罗常数的值)。
参考答案：
1．C
【详解】A．铅蓄电池放电时负极反应为、负极质量增重，正极反应为、正极质量增重，A错误；
B．铅蓄电池可反复进行充电、放电，属于二次电池，由Pb、PbO2和H2SO4组成，负极为Pb，正极为PbO2，B错误；
C．一般而言，经燃料电池反应后，碳元素通常转变为CO2或碳酸盐、氢元素转变为H2O等、氮元素通常转变为氮气，产物对环境无污染或污染少，且由于化学能直接转化为电能，效率高，不产生高温高压现象，故属于对环境友好的新型电池，C正确；
D．铜锌原电池中Zn比Cu活泼，Zn为负极，Cu为正极，放电时电子沿外电路从负极Zn流向正极Cu，D错误；
故选C。
2．D
【详解】A．该电池反应中二氧化锰得到电子被还原，为原电池的正极，错误；
B．铅蓄电池放电时电池反应为：Pb+PbO2 +2H2SO4 =2PbSO4 +2H2O，该反应中硫酸参加反应，所以浓度降低，错误；
C．根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，原电池中阳离子向正极移动，所以盐桥中K+移向硫酸铜溶液，错误；
D．该原电池中，正极上氧化银得电子生成银，所以Ag2O作氧化剂发生还原反应，正确。
3．D
【详解】A．图1装置没有形成闭合回路，无法形成原电池，化学能无法转化为电能，故A错误；
B．图2中，反应物的总能量大于生成物的总能量，则该反应为放热反应，故B错误；
C．锌锰干电池中，石墨棒上发生还原反应，作正极，故C错误；
D．蓄电池在充电时电能转化为化学能，属于电解池，发生了氧化还原反应，故D正确；
答案选D。
4．A
【详解】A. 铅蓄电池充电时的阳极发生氧化反应，PbSO4在阳极失去电子被氧化生成PbO2，故A正确；
B. 锌锰干电池中碳棒是惰性电极不会失去电子被氧化，作正极，锌比较活泼失去电子为负极，故B错误；
C. 燃料电池是负极通入可燃物，正极通入助燃物，在工作时不需要点燃引发反应，故C错误；
D. 自发进行的氧化还原反应可以设计成原电池，吸热的氧化还原反应不能设计成原电池，故D错误；
故选：A。
5．A
【详解】A．放电时Ni元素的化合价由+3价变成+2价，化合价降低被还原，A正确；
B．放电时Cd转化成Cd(OH)2，元素的化合价升高，作原电池的负极，B错误；
C．充电时电能转变为化学能，C错误；
D．充电时Cd(OH)2转化成Cd，元素化合价降低被还原，D错误；
故选A。
6．D
【分析】铅蓄电池放电时根据原电池工作原理分析，充电时根据电解原理进行判断电极及电极反应，如放电时Pb为负极、二氧化铅为正极，据此进行解答。
【详解】A．放电时，闭合断开，二氧化铅为正极，正极反应是：，故A错误；
B．充电时，闭合断开，铅蓄电池正极接外电源正极，电极反应式为：，故B错误；
C．闭合断开，放电过程中，Pb为负极、二氧化铅为正极，原电池中阳离子向正极移动，向A电极移动，溶液中氢离子浓度减小，溶液的不断增大，故C错误；
D．放电时，闭合断开，由总方程式：可知，每转移2mol电子，消耗2mol，当外电路上有电子通过时，溶液中消耗的物质的量为，故D正确；
故选D。
7．D
【详解】A、电解池是将电能转化成化学能的装置，故A正确；
B、根据电解的原理，阴离子向阳极移动，阳离子向阴极移动，故B正确；
C、根据电解原理，阳离子在阴极上得电子，发生还原反应，阴离子在阳极上失去电子，发生氧化反应，故C正确；
D、电解池中，电子从电源的负极流出，转移到电解池的阴极上，溶液中的阳离子在此处得到电子，阴离子在阳极上失去电子，电子沿导线流向电源的正极，故D错误。
答案选D。
8．A
【详解】A.充电时，阴极电极反应式与原电池负极反应式相反，所以阴极反应式为PbSO4 +2e-=Pb+SO42-，故A错误；
B.充电时，阴极电极反应式与原电池负极反应式相反，所以阴极反应式为PbSO4 +2e-=Pb+SO42-，阳极电极反应式与原电池正极反应式相反，所以阳极反应式为PbSO4+2H2O-2e﹣═ SO+4H++PbO2，电极质量均减轻，故B正确；
C.放电时，负极上Pb失电子发生氧化反应，电极反应式为Pb-2e-+SO42-=PbSO4，正极上二氧化铅得电子发生还原反应，电极反应式为SO+4H++PbO2+2e﹣═PbSO4+2H2O，氢离子浓度减小了，所以电解质溶液的pH增大，故C正确；
D.铅和稀硫酸能发生反应，负极可能会发生副反应： Pb+ H2SO4=PbSO4+H2↑，故D正确；
故答案：A。
9．D
【分析】铁铬氧化还原液流电池是一种低成本的储能电池，放电时为原电池原理，Cl-将移向负极，负极发生电极反应为：Cr2+-e-=Cr3+，逆反应和充电时的阴极反应相同；
充电时，在阳极上Fe2+离子失去电子发生氧化反应，即Fe2+失电子生成Fe3+，电极反应为：Fe2+-e-═Fe3+，逆反应和放电时正极上的反应相同，根据原电池和电解池的工作原理来回答判断即可。
【详解】A、放电时，电路中每流过0.1mol电子，就会有0.1mol的Fe3+得电子，Fe3+减小浓度和体积有关，选项A错误；
B、电池充电时，Cl-从阴极b极穿过选择性透过膜移向阳极a极，选项B错误；
C、电池放电时，是原电池的工作原理，a极为正极发生得电子的还原反应，电极反应式为Fe3++e-=Fe2+，选项C错误；
D、充电时是电解池工作原理，b极为阴极发生得电子的还原反应，电极反应式为Cr3++e-=Cr2+，选项D正确；
答案选D。
【点睛】本题考查二次电池的工作原理知识，考查学生对原电池和电解池工作原理的掌握，难度不大。
10．B
【详解】A．原电池装置可以通过电子的定向移动产生电流，将化学能转化为电能，A正确；
B．燃料电池的能量转化率理论上可高达85%～90%，由于部分化学能会以热能等其他形式的能量释放，转化率不可能为100%，B错误；
C．铅蓄电池是常用的二次电池，但由于电池制造工艺等方面不足，充电电池的充放电次数有限，C正确；
D．碱性锌锰电池中增大了正负极间的相对面积，且碱性环境中，电极材料可以长时间的稳定存在，电池的寿命和性能都优于最早使用的锌锰干电池，D正确；
综上所述答案为B。
11． 将化学能转化为电能 Zn-2e-=Zn2＋ 负 氧化 2.24 PbO2＋4H＋＋＋2e-=PbSO4＋2H2O A
【详解】(1)三种装置都是原电池原理，将化学能转化为电能，故答案为：将化学能转化为电能；
(2)干电池放电时负极Zn失电子发生氧化反应，反应式为Zn-2e-=Zn2＋，故答案为：Zn-2e-=Zn2＋；
(3)氢氧燃料电池在酸性电解质环境中放电时氢气在负极发生氧化反应，正极氧气得电子发生还原反应，反应式为O2+4H++4e-=2H2O，所以电路中每转移0.4mol电子，标准状况下消耗O2的物质的量是0.1mol，体积是2.24L，故答案为：负；氧化；2.24；
(4)铅蓄电池放电时正极PbO2得电子发生还原反应，反应式为PbO2＋4H＋＋＋2e-=PbSO4＋2H2O，故答案为：PbO2＋4H＋＋＋2e-=PbSO4＋2H2O；
(5)A．铅蓄电池放电和充电条件不同，所以铅蓄电池放电和充电不是可逆反应，故A错误；
B．在干电池中，Zn作负极，被氧化，所以干电池在长时间使用后，锌筒被破坏，故B正确；
C．干电池是一次性电池，铅蓄电池是可充电电池属于二次电池，氢氧燃料电池属于燃料电池，故C正确；
D．铅蓄电池放电时铅做负极失电子，正极PbO2得电子发生还原反应，总反应方程式为：Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)＋2H2O(l)，故D正确；
故选A。
12． A 出现红色固体 2Cl--2e-=Cl2↑
【详解】（1）A. 电解池中阳离子向阴极移动，则根据离子的移动方向可知a端是直流电源的负极，A正确；
B. 氯化铜溶于水在水分子的作用下发生电离，电离不需要通电，B错误；
C. 阳极上氯离子发生失去电子的氧化反应，发生的反应为2Cl--2e-=Cl2↑，C错误；
D. 根据C中分析可知通电一段时间后，在阳极附近观察到黄绿色气体氯气，D错误，
答案选A。
（2）该同学不慎将一个石墨电极掉入CuCl2溶液中，并未取出，继续用石墨电极电解该溶液，此时相当于是两个电解池串联，因此a端是阴极，铜离子放电，则电解一段时间后，石墨棒a端的现象是出现红色固体。石墨棒b端是阳极，氯离子放电，电极反应是2Cl--2e-=Cl2↑。
13．(1)
(2)CH3OH－6e－+8OH－＝+6H2O
(3)Pb－2e－+＝PbSO4
(4) 3.2 5.1
【详解】（1）由总反应知，Zn元素的化合价由0升至+2价，Zn为负极，Ag元素的化合价由+1价降至0价，Ag2O为正极，正极电极反应式为Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-；答案为：Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-；
（2）甲醇燃料电池中，通入甲醇的电极为负极，在碱性电解质条件下，甲醇在负极被氧化成，负极电极反应式为CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O；答案为：CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O；
（3）铅酸蓄电池放电时的反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，则b电极为正极，a电极为负极，a电极上Pb失电子发生氧化反应生成PbSO4，电极反应为Pb-2e-+=PbSO4；答案为：Pb-2e-+=PbSO4；
（4）a电极的电极反应为Pb-2e-+=PbSO4，消耗0.05molPb，电路中通过0.1mol电子，b电极电极反应为PbO2+2e-++4H+=PbSO4+2H2O，电路中通过0.1mol电子时消耗0.05molPbO2、生成0.05molPbSO4，b电极的质量增加0.05mol×303g/mol-0.05mol×239g/mol=3.2g；根据总反应Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，消耗0.1molH2SO4，则此时W溶液的浓度为=5.1mol/L；答案为：3.2；5.1。
14． 醋酸铅是弱电解质 96
【详解】(1)①黄绿色气体为氯气，根据题意可知反应物为PbO2固体与浓盐酸，生成了氯气，结合化合价的变化，可知反应方程式为：；答案为：；
②由题给信息：化合物中铅只有+2和+4两种价态，且PbO2、Mn(NO3)2和硝酸的混合液中，化合价发生变化，PbO2中Pb的化合价降低，PbO2作氧化剂，Mn(NO3)2中Mn元素的化合价升高，Mn(NO3)2作还原剂，结合氧化剂和还原剂的物质的量之比是5:2，PbO2中Pb元素的化合价降低为+2价，则根据得失电子守恒，可知Mn(NO3)2中Mn元素的化合价升高为+7价，则Mn(NO3)2最终被氧化的产物为。答案为：；
③碱性氧化物能与酸反应生成盐和水，酸性氧化物不与酸反应，故由可知，Pb3O4与硝酸混合发生非氧化还原反应的离子方程式为：；答案为：；
(2) ①硫酸铅在水溶液里存在溶解平衡，加入醋酸铵时，醋酸根离子和铅离子生成弱电解质醋酸铅，促进硫酸铅溶解，所以硫酸铅能溶于醋酸铵溶液中；答案为：醋酸铅是弱电解质；
②醋酸铅能和硫化钠发生复分解反应生成黑色的硫化铅沉淀，符合复分解反应的条件，离子反应方程式为。答案为：；
③原电池中提供电子的电极为负极，在电极为PbO2和Pb的铅蓄电池中，Pb作负极。电极反应方程式为：Pb-2e‒+SO＝PbSO4，根据反应方程式，当转移2mol电子，生成1mol PbSO4，Pb电极质量增加96g。答案为：96。
15． Pb
【解析】略
16． 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2mol酸转移2mol电子，正极电极理论上增重64g，若该电池反应转移了0.2mol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0.2mol电子。故答案为：Fe+Cu2+=Fe2++Cu；0.2。
17． C 化学 电 化学 热 锌片不纯，锌与杂质形成原电池
【分析】甲装置中形成铜锌原电池，锌做负极，失电子，铜做正极，H+在正极得电子，生成H2，总反应为Zn+2H+=Zn2++ H2↑；乙装置中没有形成闭合回路，所以只是锌片和稀硫酸发生了置换反应Zn+2H+=Zn2++ H2↑；甲装置中把稀硫酸换成CuSO4溶液，则铜离子在铜电极上得电子，据此分析解答。
【详解】(1) A．甲装置中形成铜锌原电池，铜做正极，H+在正极得电子，生成H2，铜片表面有气泡，乙装置中没有形成闭合回路，所以只是锌片和稀硫酸发生了置换反应Zn+2H+=Zn2++ H2↑，铜片表面无气泡产生，故A错误；
B．甲装置为原电池，铜片作正极，乙中Zn与稀硫酸接触反应，没有形成原电池，故B错误；
C．两烧杯溶液中均参加反应，随着两烧杯溶液中不断被消耗，溶液中的浓度均减小，故C正确；
D．甲装置中在铜片上得电子被还原为H2，形成原电池后产生气泡的速率快，故D错误；
故选C；
(2) 甲装置中，锌、铜及稀硫酸形成原电池，是将化学能转化为电能，乙装置主要是锌与稀硫酸的反应，该反应将化学能转化为热能，故答案为：化学；电；化学；热；
(3) 锌片上产生气体，原因可能是锌片不纯，锌与杂质形成原电池，故答案为：锌片不纯，锌与杂质形成原电池；
(4) 在甲装置中，若将稀硫酸换成CuSO4溶液，则Cu2+在正极上得电子被还原为Cu，即铜片上会析出Cu，电极反应式为：，故答案为：。
18． ②④ 锌 NH4Cl 碱性电池不易发生电解质的泄漏 ZnCl2 NH4Cl 3MnO42-+2CO2=2MnO4+MnO2↓+2CO32-
【分析】Ⅰ.该原电池中，Zn易失电子作负极、Cu作正极，负极上发生氧化反应、正极上发生还原反应，电子从负极沿导线流向正极，电解质溶液中阳离子向正极移动、阴离子向负极移动，据此分析解答；
Ⅱ. (1)①根据电池反应判断正负极和电解质；
②根据碱性锌锰电池的特点分析；
(2)①根据电池的材料分析；
②根据已知反应物和产物，再利用元素守恒写出发生反应的离子方程式。
【详解】Ⅰ.①该原电池中，锌易失电子作负极、Cu作正极，故①错误；
②Cu极上氢离子得电子生成氢气，所以有气泡产生，发生还原反应，故②正确；
③放电时，电解质溶液中阳离子向正极移动、阴离子向负极移动，所以SO42-向Zn极移动，故③错误；
④根据2H++2e-=H2↑知，若有0.5mol电子流经导线，生成气体物质的量=×1=0.25mol，故④正确；
⑤放电时，负极Zn失电子、正极Cu得电子，所以电子的流向是：Zn→Cu，故⑤错误；
⑥正极上氢离子得电子生成氢气，电极反应式：2H++2e-=H2↑，发生还原反应，故⑥错误；
故答案为②④；
Ⅱ. (1)①根据化学方程式Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl2+2MnOOH，反应中Zn被氧化，为电池负极锌，氯化铵是电解质的主要成分；
②与普通锌锰电池相比，碱性锌锰电池的优点及其理由是碱性电池不易发生电解质的泄漏，因为消耗的负极改装在电池的内部，碱性电池的使用寿命较长，因为金属材料在碱性电解质中比在酸性电解质中的稳定性提高；
(2)①废电池经机械分离后，加水溶解后溶液中的成分是氯化铵，再加稀盐酸Zn溶解生成氯化锌，因此浓缩结晶得到氯化铵和氯化锌．氯化铵不稳定，受热易分解，所以B为氯化铵，A为氯化锌；
②绿色的K2MnO4溶液发生反应后生成紫色的高锰酸钾溶液和黑褐色的二氧化锰，该反应的离子方程式为3MnO42-+2CO2=2MnO4-+MnO2↓+2CO32-。
【点睛】书写电极反应式应注意以下几点：①电极反应是一种离子反应，遵循书写离子反应的所有规则；②将两极反应的电子得失数配平后，相加得到总反应，总反应减去一极反应即得到另一极反应；③负极失电子所得氧化产物和正极得电子所得还原产物，与溶液的酸碱性有关(如+4价的C在酸性溶液中以CO2形式存在，在碱性溶液中以CO32-形式存在)；④溶液中不存在O2-：在酸性溶液中它与H+结合成H2O、在碱性或中性溶液中它与水结合成OH-。
19．(1) 负极 A 0.8NA
(2)
【分析】若A、B均为铂片，分别从A、B两极通入H2和O2，因此通入燃料(H2)的一极(A)为燃料电池的负极，通入氧化剂(O2)的一极(B)为燃料电池的正极；当烧杯内的液体为稀硫酸溶液，正极的电极反应式为：；当烧杯内的液体为氢氧化钾溶液，此时负极(A)电极的电极反应式为：，正极发生的电极方程式为：，以此解题。
【详解】（1）若A、B均为铂片，分别从A、B两极通入H2和O2，因此通入燃料(H2)的一极(A)为燃料电池的负极，通入氧化剂(O2)的一极(B)为燃料电池的正极；当烧杯内的液体为稀硫酸溶液，正极的电极反应式为：；此时溶液中的向负极(A)移动；当烧杯内的液体为氢氧化钾溶液，此时负极(A)电极的电极反应式为：，正极发生的电极方程式为：，因此当消耗
0.2mol氧气时，电路中通过电子数为；
（2）若A为Pb，B为，烧杯内的液体为浓硫酸，此时电极B为正极，得到电子结合硫酸根生成硫酸铅，电极方程式为：。
20． 一次电池 锌锰干电池，锌银纽扣电池
【详解】放电之后不可再充电的化学电池叫一次电池，如锌锰干电池，锌银纽扣电池。
21．(1)Fe3++e-=Fe2+
(2)0.075mol/(L•min)
(3) 1.0 催化剂对反应速率的影响
(4) b H2-2e-+2OH-=2H2O 5.60
【详解】（1）FeCl3常用于腐蚀印刷电路铜板，离子方程式为2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+，正极反应物得电子，故电极反应式为Fe3++e-=Fe2+，故答案为：Fe3++e-=Fe2+；
（2）向试管中加入溶液，静置几分钟，无明显现象；滴加2滴溶液溶液体积变化可以忽略，立即产生大量气泡，加溶液反应后，的浓度变为，则20min内H2O2的平均反应速率为=0.075mol/(L•min)，故答案为：0.075mol/(L•min)；
（3）对比实验Ⅲ、实验Ⅳ，实验Ⅲ用了催化剂，Ⅳ没有使用，可知这两个实验是探究催化剂对反应速率的影响，要达到实验目的则其他条件相同，通过控制溶液总体积相同来实现，则Ⅲ中应加蒸馏水1.0mL；故答案为：1.0；催化剂对反应速率的影响；
（4））
①氧气在反应中得电子，故该电池的正极是b，氢气通入极为负极，KOH溶液作电解质，故该电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O，故答案为：b；H2-2e-+2OH-=2H2O；
②氧气通入极为正极，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，电路中转移1mol电子，消耗O2的体积为×22.4L/mol=5.60L，故答案为：5.60。
22．(1)Al比Cu活泼
(2)铝丝表面有一层致密的氧化铝膜
(3) H2（氢气） Cu（铜） <
(4)
(5)NaCl
(6)AD
【解析】（1）
Al比Cu活泼，能和CuSO4溶液反应，置换出铜；
（2）
铝易被氧化，表面覆盖着一层致密的氧化膜，将一端缠绕的铝丝浸入CuSO4溶液，铝丝表面未出现红色物质，因为铝丝表面有一层致密的氧化铝膜；
（3）
①由于CuSO4溶液呈酸性，铝丝表面有少量气泡；铝丝周围出现蓝绿色物质，是铝与酸性溶液反应产生了氢气；
②24h后，铝丝仍光亮；48h后，铝丝表面出现少量红色物质，说明铝与硫酸铜溶液发生了置换反应，得到红色的铜单质；
③溶液分层，铝丝以下溶液仍为蓝色，说明Al2(SO4)3溶液的密度比CuSO4溶液小；
（4）
根据信息可知蓝色固体为Cu2(OH)2SO4，加入稀硫酸，固体溶解，反应方程式为；
（5）
根据信息可知Cl-可加快铝丝和其他物质的反应速率，欲加快Al和CuSO4溶液的反应，可加入的物质是NaCl；
（6）
食醋呈酸性能与铝反应，咸菜可以与铝制容器形成原电池，故不能长时间用铝制炊具盛放的是AD；
23． 正 负 Al 正 0.9
【详解】(1)根据具体反应物间的化学反应式：2Al+3Cl2==2AlCl3，可知Cl2得电子在正极发生还原反应，所以通入Cl2(g)的电极是正极；
故答案为：正。
(2)Al失电子在负极发生氧化反应，投入Al(s)的电极是负极；
故答案为：负。
(3)外电路电子由负极(Al)流向正极；
故答案为：Al；正。
(4)8.1 g Al(s)的物质的量为＝0.3mol，1 mol Al反应转移3 mol电子，0.3 mol Al反应在电路中通过的电子数目为0.9NA；
故答案为：0.9。
6.3.2化学电源同步练习-苏教版高中化学必修第二册
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列有关电池的说法正确的是
A．铅蓄电池放电过程中，负极质量增重，正极不变
B．铅蓄电池是可充电电池，电池的负极材料为PbO2
C．燃料电池是一种高效且对环境友好的新型电池
D．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极
2．有关下列四个常用电化学装置的叙述中，正确的是
Ⅰ．碱性锌锰电池
Ⅱ．铅-硫酸蓄电池
Ⅲ．铜锌原电池
Ⅳ．银锌纽扣电池
A．Ⅰ所示电池工作中，MnO2的作用是催化剂
B．II所示电池放电过程中，硫酸浓度不断增大
C．III所示电池工作过程中，盐桥中K+移向硫酸锌溶液
D．IV所示电池放电过程中，Ag2O是氧化剂，电池工作过程中还原为Ag
3．下列说法正确的是
A．图1所示装置能将化学能转变为电能 B．图2所示反应为吸热反应
C．锌锰干电池属于一次电池，其中的石墨棒作负极 D．蓄电池在充电时发生了氧化还原反应
4．下列有关化学电源的叙述正确的是（ ）
A．铅蓄电池充电时的阳极产物PbO2
B．锌锰干电池中碳棒为负极
C．燃料电池在工作时需要点燃引发反应
D．氧化还原反应都可以设计成原电池
5．化学电池在通信、交通及日常生活中有着广泛的应用。目前常用的镍镉(NiCd)电池，其电池总反应可以表示为：Cd+2NiO(OH)+2H2O2Ni(OH)2+Cd(OH)2已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水但能溶于酸，以下说法正确的是
A．放电时Ni元素被还原 B．放电时Cd作正极
C．充电时化学能转变为电能 D．充电时Cd元素被氧化
6．下图是铅葍电池的模拟装置图，铅蓄电池是典型的二次电池，其总反应式为：，下列说法正确的是
A．放电时，闭合断开，正极反应是：
B．充电时，闭合断开，铅蓄电池正极接外电源负极，电极反应式为：
C．闭合断开，放电过程中，向电极移动，溶液的不断增大
D．放电时，闭合断开，当外电路上有电子通过时，溶液中消耗的物质的量为
7．下列说法错误的是
A．将电能转化为化学能的装置叫电解池
B．电解时，阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动
C．电解池中阴极发生还原反应，阳极发生氧化反应
D．电解时，电子从电解池的阴极流出，沿导线流回电源的负极
8．铅蓄电池是最常见的二次电池，电池总反应式为：Pb+PbO2+4H++2SO 2PbSO4+2H2O，下列说法错误的是（ ）
A．充电时，阴极反应式为：SO+4H++PbO2+2e﹣═PbSO4+2H2O
B．充电时，两个电极的质量均减轻
C．电池放电时，电解质溶液的pH增大
D．电池放电时，负极可能会发生副反应：Pb+H2SO4═PbSO4+H2↑
9．铁铬氧化还原液流电池是一种低成本的储能电池，电池结构如下图所示，工作原理为：。下列说法正确的是
A．电池放电时，电路中每通过电子，浓度降低
B．电池充电时，从a极穿过选择性透过膜移向b极
C．电池放电时，a极的电极反应式为
D．电池充电时，b极的电极反应式为
10．关于化学能、电能与原电池下列判断不正确的是
A．利用原电池装置，可以将化学能转化为电能
B．燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置，能量转化率可高达100%
C．铅蓄电池是常用的二次电池，充放电次数有限
D．最早使用的锌锰干电池的寿命和性能都不如改进后的碱性锌锰电池
二、填空题
11．下面是几种常见的化学电源示意图，完成下列问题：
(1)上述三种装置的能量转化原理是 。
(2)干电池放电时负极发生的电极方程式为 。
(3)氢氧燃料电池在酸性电解质环境中放电时氢气在 (填“正”或“负”)极发生 反应(填“氧化”或“还原”)，电路中每转移0.4mol电子，标准状况下消耗O2的体积是 L。
(4)铅蓄电池放电时正极发生的反应方程式为 。
(5)下列说法不正确的是 。
A．铅蓄电池放电和充电为可逆反应
B．干电池在长时间使用后，锌筒被破坏
C．上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池
D．铅蓄电池放电时的总反应方程式为：Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)＋2H2O(l)
12．某同学用石墨电极电解CuCl2溶液（如图）。
（1）下列分析正确的是 。
A．a端是直流电源的负极
B．通电使CuCl2发生电离
C． 阳极上发生的反应：Cu2++2e-=Cu
D．通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体
（2）该同学不慎将一个石墨电极掉入CuCl2溶液中，并未取出，继续用石墨电极电解该溶液，如图所示：
则电解一段时间后，石墨棒a端的现象是 ；石墨棒b端的电极反应是 。
13．Ⅰ．完成下列问题
(1)微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用。有一种银锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，总反应为：Zn+Ag2O+H2O＝Zn(OH)2+2Ag，其正极电极反应式为 。
(2)甲醇(CH3OH)燃料电池碱性电解质条件下的负极电极反应式 。
Ⅱ．根据铅蓄电池放电时的工作原理，用物质的量浓度为 5.2mol/L，体积为1L的硫酸作电解质溶液，(假设反应前后溶液体积变化忽略不计)组装成原电池如图所示。
(3)在 a 电极上发生的反应可表示为 。
(4)若电池工作一段时间后，a 极消耗 0.05molPb，b电极的质量变化为 g，则此时W溶液的浓度为 mol/L。
14．(1)化合物中铅只有+2和+4两种价态，且+4价的化合物不稳定。
①PbO2固体与浓盐酸混合共热，有黄绿色气体生成。写出反应的化学方程式 ；
②将PbO2固体加入到Mn(NO3)2和硝酸的混合液中，固体逐渐溶解。如果反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比是5:2，则该反应的氧化产物是 （填离子）；
③已知PbO是碱性氧化物，PbO2是酸性氧化物，而Pb3O4则可看作两种氧化物按一定比例混合而成。写出Pb3O4与硝酸混合发生非氧化还原反应的离子方程式 。
(2)已知PbSO4不溶于水，但可溶于醋酸铵(CH3COONH4)溶液，形成澄清溶液。
①PbSO4溶于CH3COONH4的原因可能是 ；
②把醋酸铅溶液滴入Na2S溶液中，有黑色沉淀生成，其反应的离子方程式为 ；
③铅蓄电池的使用PbO2和Pb为电极材料，稀硫酸为电解质溶液。在电池工作过程中，如果转移了2mol电子，则提供电子的电极质量将增加 g。
15．二次电池
铅酸蓄电池的构造：负极是 ，正极是 ，电解质是 。
16．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0.2mol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 mol电子。
17．分别按图甲、乙所示装置进行实验，两个烧杯里的溶液为同浓度的稀硫酸，甲中为电流表。请回答下列问题：
(1)下列叙述正确的是 (填字母)。
A．两烧杯中铜片表面均无气泡产生 B．甲中铜片作正极，乙中铜片作负极
C．两烧杯溶液中浓度均减小 D．甲产生气泡的速率比乙慢
(2)甲装置中的能量转化形式： 能转化为 能，乙装置中的能量转化形式： 能转化为 能。
(3)某同学发生甲装置中不仅铜片上有气泡产生，且锌片上也产生了气泡，原因可能是 。
(4)在甲装置中，若把稀硫酸换成CuSO4溶液，试写出铜电极的电极反应： 。
18．Ⅰ如图所示是Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡上的记录如下，则卡片上的描述合理的是 (填序号)。
实验后的记录：
①Cu为负极，Zn为正极
②Cu极上有气泡产生，发生还原反应
③SO42-向Cu极移动
④若有0.5mol电子流经导线，则可产生0.25mol气体
⑤电子的流向是：Cu→Zn
⑥正极反应式：Cu-2e-=Cu2+，发生氧化反应
Ⅱ锌锰电池(俗称干电池)在生活中的用量很大.两种锌锰电池的构造如图(甲)所示.回答下列问题：
(1)普通锌锰电池放电时发生的主要反应为：Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl2+2MnOOH
①该电池中，负极材料主要是 ，电解质的主要成分是 ；
②与普通锌锰电池相比，碱性锌锰电池的优点及其理由是 。
(2)下图表示回收利用废旧普通锌锰电池工艺(不考虑废旧电池中实际存在的少量其他金属).
①图(乙)中产物的化学式分别为A ，B ；
②操作a中得到熔块的主要成分是K2MnO4.操作b中，绿色的K2MnO4溶液反应生成紫色溶液和一种黑色固体，该反应的离子方程式为 。
19．原电池装置如图所示。回答下列问题
(1)若A、B均为铂片，分别从A、B两极通入和。当烧杯内的液体为稀硫酸溶液，A为 (填正极或负极)写出B电极的电极反应式： ，溶液中的向 (填“A”或“B”)极移动；当烧杯内的液体为氢氧化钾溶液，此时A电极的电极反应式： ，当消耗0.2mol氧气时，电路中通过电子数为 。
(2)若A为Pb，B为，烧杯内的液体为浓硫酸，电池反应为：。写出B电极的电极反应式： 。
20．放电之后不可再充电的化学电池叫 ，如 。
三、实验题
21．阅读题目，回答问题：
(1)FeCl3常用于腐蚀印刷电路铜板，若将此反应设计成原电池，请写出该原电池正极电极反应为 。
(2)为探究在制取反应中的作用，某兴趣小组进行下列实验：向试管中加入溶液，静置几分钟，无明显现象；滴加2滴溶液，立即产生大量气泡，加溶液反应后，的浓度变为，则20min内H2O2的平均反应速率为 。
(3)H2O2是实验室常见的强氧化剂，在医疗上可用作消毒剂等。某兴趣小组为探究外界条件对H2O2分解反应速率的影响，设计如表所示实验。填写表中空白内容：
试管编号
实验目的
溶液
温度
水的体积/mL
溶液体积/mL
质量分数
体积/mL
I
为编号Ⅱ实验的参照
12%
5.0
常温
0
0
Ⅱ
温度对反应速率的影响
12%
5.0
60℃
0
0
Ⅲ
为编号Ⅳ实验的参照
4.0%
5.0
常温
①
0
Ⅳ
②
4.0%
5.0
常温
0
1.0
(4)如图装置可以把氢气中蕴含的化学能转化为电能，被称为氢氧燃料电池。
①该电池的正极是电极 (填“a”或“b”)，负极发生反应的方程式为 。
②电池工作时，当外电路中转移电子时，消耗的在标准状况下体积为 。
22．在初中化学“金属的性质”中有如下实验：将无锈铁钉浸入CuSO4溶液，观察到铁钉表面出现红色物质。研究性学习小组对其展开了进一步探究。
【提出问题】Al和CuSO4溶液也能发生化学反应吗？
(1)预测Al能和CuSO4溶液反应，理由是 。
【进行实验】将一端缠绕的铝丝浸入CuSO4溶液(如图)，观察现象。
(2)铝丝表面未出现红色物质，原因是 。
【实验改进】用砂纸将铝丝表面打磨光亮，将其浸入CuSO4溶液，观察现象。
(3)填写实验报告单：
序号
实验现象
结论与解释
①
铝丝表面有少量气泡；铝丝周围出现蓝绿色物质
CuSO4溶液呈弱酸性，与Al反应产生的气体是 ；蓝绿色物质成分待探究
②
24h后，铝丝仍光亮；48h后，铝丝表面出现少量红色物质
红色物质是 ，说明Al能和CuSO4溶液反应，但反应较慢
③
铝丝周围溶液逐渐变成无色，铝丝以下溶液仍为蓝色：两层溶液界面清晰
反应生成的Al2(SO4)3为无色；Al2(SO4)3溶液的密度 (填“>”或“<”)CuSO4溶液
【深入探究】为研究上述异常现象，同学们查阅了相关资料，继续开展探究。
资料：①Cu2(OH)2SO4呈蓝绿色，不溶于水；②Cl-可加快铝丝和其他物质的反应速率。
(4)取出铝丝，将试管中的混合物分离得到蓝绿色固体。加入稀硫酸，固体溶解形成蓝色溶液，该反应的化学方程式为 。
(5)欲加快Al和CuSO4溶液的反应，可加入的物质是 (填一种即可)。
【拓展应用】通过探究，同学们提出了铝制品使用的注意事项。
(6)下列食品不能长时间用铝制炊具盛放的是_______(填序号)。
A．食醋 B．食用油 C．面粉 D．咸菜
23．氯铝电池是一种新型的燃料电池，电解质溶液是KOH溶液。试回答下列问题：
(1)通入Cl2(g)的电极是 (填“正”或“负”)极；
(2)投入Al(s)的电极是 (填“正”或“负”)极；
(3)外电路电子从 (填“Al”或“Cl2”)极流向 (填“正”或“负”)极；
(4)每消耗8.1gAl(s)，电路中通过的电子数目为 NA(NA表示阿伏加德罗常数的值)。
参考答案：
1．C
【详解】A．铅蓄电池放电时负极反应为、负极质量增重，正极反应为、正极质量增重，A错误；
B．铅蓄电池可反复进行充电、放电，属于二次电池，由Pb、PbO2和H2SO4组成，负极为Pb，正极为PbO2，B错误；
C．一般而言，经燃料电池反应后，碳元素通常转变为CO2或碳酸盐、氢元素转变为H2O等、氮元素通常转变为氮气，产物对环境无污染或污染少，且由于化学能直接转化为电能，效率高，不产生高温高压现象，故属于对环境友好的新型电池，C正确；
D．铜锌原电池中Zn比Cu活泼，Zn为负极，Cu为正极，放电时电子沿外电路从负极Zn流向正极Cu，D错误；
故选C。
2．D
【详解】A．该电池反应中二氧化锰得到电子被还原，为原电池的正极，错误；
B．铅蓄电池放电时电池反应为：Pb+PbO2 +2H2SO4 =2PbSO4 +2H2O，该反应中硫酸参加反应，所以浓度降低，错误；
C．根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，原电池中阳离子向正极移动，所以盐桥中K+移向硫酸铜溶液，错误；
D．该原电池中，正极上氧化银得电子生成银，所以Ag2O作氧化剂发生还原反应，正确。
3．D
【详解】A．图1装置没有形成闭合回路，无法形成原电池，化学能无法转化为电能，故A错误；
B．图2中，反应物的总能量大于生成物的总能量，则该反应为放热反应，故B错误；
C．锌锰干电池中，石墨棒上发生还原反应，作正极，故C错误；
D．蓄电池在充电时电能转化为化学能，属于电解池，发生了氧化还原反应，故D正确；
答案选D。
4．A
【详解】A. 铅蓄电池充电时的阳极发生氧化反应，PbSO4在阳极失去电子被氧化生成PbO2，故A正确；
B. 锌锰干电池中碳棒是惰性电极不会失去电子被氧化，作正极，锌比较活泼失去电子为负极，故B错误；
C. 燃料电池是负极通入可燃物，正极通入助燃物，在工作时不需要点燃引发反应，故C错误；
D. 自发进行的氧化还原反应可以设计成原电池，吸热的氧化还原反应不能设计成原电池，故D错误；
故选：A。
5．A
【详解】A．放电时Ni元素的化合价由+3价变成+2价，化合价降低被还原，A正确；
B．放电时Cd转化成Cd(OH)2，元素的化合价升高，作原电池的负极，B错误；
C．充电时电能转变为化学能，C错误；
D．充电时Cd(OH)2转化成Cd，元素化合价降低被还原，D错误；
故选A。
6．D
【分析】铅蓄电池放电时根据原电池工作原理分析，充电时根据电解原理进行判断电极及电极反应，如放电时Pb为负极、二氧化铅为正极，据此进行解答。
【详解】A．放电时，闭合断开，二氧化铅为正极，正极反应是：，故A错误；
B．充电时，闭合断开，铅蓄电池正极接外电源正极，电极反应式为：，故B错误；
C．闭合断开，放电过程中，Pb为负极、二氧化铅为正极，原电池中阳离子向正极移动，向A电极移动，溶液中氢离子浓度减小，溶液的不断增大，故C错误；
D．放电时，闭合断开，由总方程式：可知，每转移2mol电子，消耗2mol，当外电路上有电子通过时，溶液中消耗的物质的量为，故D正确；
故选D。
7．D
【详解】A、电解池是将电能转化成化学能的装置，故A正确；
B、根据电解的原理，阴离子向阳极移动，阳离子向阴极移动，故B正确；
C、根据电解原理，阳离子在阴极上得电子，发生还原反应，阴离子在阳极上失去电子，发生氧化反应，故C正确；
D、电解池中，电子从电源的负极流出，转移到电解池的阴极上，溶液中的阳离子在此处得到电子，阴离子在阳极上失去电子，电子沿导线流向电源的正极，故D错误。
答案选D。
8．A
【详解】A.充电时，阴极电极反应式与原电池负极反应式相反，所以阴极反应式为PbSO4 +2e-=Pb+SO42-，故A错误；
B.充电时，阴极电极反应式与原电池负极反应式相反，所以阴极反应式为PbSO4 +2e-=Pb+SO42-，阳极电极反应式与原电池正极反应式相反，所以阳极反应式为PbSO4+2H2O-2e﹣═ SO+4H++PbO2，电极质量均减轻，故B正确；
C.放电时，负极上Pb失电子发生氧化反应，电极反应式为Pb-2e-+SO42-=PbSO4，正极上二氧化铅得电子发生还原反应，电极反应式为SO+4H++PbO2+2e﹣═PbSO4+2H2O，氢离子浓度减小了，所以电解质溶液的pH增大，故C正确；
D.铅和稀硫酸能发生反应，负极可能会发生副反应： Pb+ H2SO4=PbSO4+H2↑，故D正确；
故答案：A。
9．D
【分析】铁铬氧化还原液流电池是一种低成本的储能电池，放电时为原电池原理，Cl-将移向负极，负极发生电极反应为：Cr2+-e-=Cr3+，逆反应和充电时的阴极反应相同；
充电时，在阳极上Fe2+离子失去电子发生氧化反应，即Fe2+失电子生成Fe3+，电极反应为：Fe2+-e-═Fe3+，逆反应和放电时正极上的反应相同，根据原电池和电解池的工作原理来回答判断即可。
【详解】A、放电时，电路中每流过0.1mol电子，就会有0.1mol的Fe3+得电子，Fe3+减小浓度和体积有关，选项A错误；
B、电池充电时，Cl-从阴极b极穿过选择性透过膜移向阳极a极，选项B错误；
C、电池放电时，是原电池的工作原理，a极为正极发生得电子的还原反应，电极反应式为Fe3++e-=Fe2+，选项C错误；
D、充电时是电解池工作原理，b极为阴极发生得电子的还原反应，电极反应式为Cr3++e-=Cr2+，选项D正确；
答案选D。
【点睛】本题考查二次电池的工作原理知识，考查学生对原电池和电解池工作原理的掌握，难度不大。
10．B
【详解】A．原电池装置可以通过电子的定向移动产生电流，将化学能转化为电能，A正确；
B．燃料电池的能量转化率理论上可高达85%～90%，由于部分化学能会以热能等其他形式的能量释放，转化率不可能为100%，B错误；
C．铅蓄电池是常用的二次电池，但由于电池制造工艺等方面不足，充电电池的充放电次数有限，C正确；
D．碱性锌锰电池中增大了正负极间的相对面积，且碱性环境中，电极材料可以长时间的稳定存在，电池的寿命和性能都优于最早使用的锌锰干电池，D正确；
综上所述答案为B。
11． 将化学能转化为电能 Zn-2e-=Zn2＋ 负 氧化 2.24 PbO2＋4H＋＋＋2e-=PbSO4＋2H2O A
【详解】(1)三种装置都是原电池原理，将化学能转化为电能，故答案为：将化学能转化为电能；
(2)干电池放电时负极Zn失电子发生氧化反应，反应式为Zn-2e-=Zn2＋，故答案为：Zn-2e-=Zn2＋；
(3)氢氧燃料电池在酸性电解质环境中放电时氢气在负极发生氧化反应，正极氧气得电子发生还原反应，反应式为O2+4H++4e-=2H2O，所以电路中每转移0.4mol电子，标准状况下消耗O2的物质的量是0.1mol，体积是2.24L，故答案为：负；氧化；2.24；
(4)铅蓄电池放电时正极PbO2得电子发生还原反应，反应式为PbO2＋4H＋＋＋2e-=PbSO4＋2H2O，故答案为：PbO2＋4H＋＋＋2e-=PbSO4＋2H2O；
(5)A．铅蓄电池放电和充电条件不同，所以铅蓄电池放电和充电不是可逆反应，故A错误；
B．在干电池中，Zn作负极，被氧化，所以干电池在长时间使用后，锌筒被破坏，故B正确；
C．干电池是一次性电池，铅蓄电池是可充电电池属于二次电池，氢氧燃料电池属于燃料电池，故C正确；
D．铅蓄电池放电时铅做负极失电子，正极PbO2得电子发生还原反应，总反应方程式为：Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)＋2H2O(l)，故D正确；
故选A。
12． A 出现红色固体 2Cl--2e-=Cl2↑
【详解】（1）A. 电解池中阳离子向阴极移动，则根据离子的移动方向可知a端是直流电源的负极，A正确；
B. 氯化铜溶于水在水分子的作用下发生电离，电离不需要通电，B错误；
C. 阳极上氯离子发生失去电子的氧化反应，发生的反应为2Cl--2e-=Cl2↑，C错误；
D. 根据C中分析可知通电一段时间后，在阳极附近观察到黄绿色气体氯气，D错误，
答案选A。
（2）该同学不慎将一个石墨电极掉入CuCl2溶液中，并未取出，继续用石墨电极电解该溶液，此时相当于是两个电解池串联，因此a端是阴极，铜离子放电，则电解一段时间后，石墨棒a端的现象是出现红色固体。石墨棒b端是阳极，氯离子放电，电极反应是2Cl--2e-=Cl2↑。
13．(1)
(2)CH3OH－6e－+8OH－＝+6H2O
(3)Pb－2e－+＝PbSO4
(4) 3.2 5.1
【详解】（1）由总反应知，Zn元素的化合价由0升至+2价，Zn为负极，Ag元素的化合价由+1价降至0价，Ag2O为正极，正极电极反应式为Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-；答案为：Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-；
（2）甲醇燃料电池中，通入甲醇的电极为负极，在碱性电解质条件下，甲醇在负极被氧化成，负极电极反应式为CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O；答案为：CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O；
（3）铅酸蓄电池放电时的反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，则b电极为正极，a电极为负极，a电极上Pb失电子发生氧化反应生成PbSO4，电极反应为Pb-2e-+=PbSO4；答案为：Pb-2e-+=PbSO4；
（4）a电极的电极反应为Pb-2e-+=PbSO4，消耗0.05molPb，电路中通过0.1mol电子，b电极电极反应为PbO2+2e-++4H+=PbSO4+2H2O，电路中通过0.1mol电子时消耗0.05molPbO2、生成0.05molPbSO4，b电极的质量增加0.05mol×303g/mol-0.05mol×239g/mol=3.2g；根据总反应Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，消耗0.1molH2SO4，则此时W溶液的浓度为=5.1mol/L；答案为：3.2；5.1。
14． 醋酸铅是弱电解质 96
【详解】(1)①黄绿色气体为氯气，根据题意可知反应物为PbO2固体与浓盐酸，生成了氯气，结合化合价的变化，可知反应方程式为：；答案为：；
②由题给信息：化合物中铅只有+2和+4两种价态，且PbO2、Mn(NO3)2和硝酸的混合液中，化合价发生变化，PbO2中Pb的化合价降低，PbO2作氧化剂，Mn(NO3)2中Mn元素的化合价升高，Mn(NO3)2作还原剂，结合氧化剂和还原剂的物质的量之比是5:2，PbO2中Pb元素的化合价降低为+2价，则根据得失电子守恒，可知Mn(NO3)2中Mn元素的化合价升高为+7价，则Mn(NO3)2最终被氧化的产物为。答案为：；
③碱性氧化物能与酸反应生成盐和水，酸性氧化物不与酸反应，故由可知，Pb3O4与硝酸混合发生非氧化还原反应的离子方程式为：；答案为：；
(2) ①硫酸铅在水溶液里存在溶解平衡，加入醋酸铵时，醋酸根离子和铅离子生成弱电解质醋酸铅，促进硫酸铅溶解，所以硫酸铅能溶于醋酸铵溶液中；答案为：醋酸铅是弱电解质；
②醋酸铅能和硫化钠发生复分解反应生成黑色的硫化铅沉淀，符合复分解反应的条件，离子反应方程式为。答案为：；
③原电池中提供电子的电极为负极，在电极为PbO2和Pb的铅蓄电池中，Pb作负极。电极反应方程式为：Pb-2e‒+SO＝PbSO4，根据反应方程式，当转移2mol电子，生成1mol PbSO4，Pb电极质量增加96g。答案为：96。
15． Pb
【解析】略
16． 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2mol酸转移2mol电子，正极电极理论上增重64g，若该电池反应转移了0.2mol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0.2mol电子。故答案为：Fe+Cu2+=Fe2++Cu；0.2。
17． C 化学 电 化学 热 锌片不纯，锌与杂质形成原电池
【分析】甲装置中形成铜锌原电池，锌做负极，失电子，铜做正极，H+在正极得电子，生成H2，总反应为Zn+2H+=Zn2++ H2↑；乙装置中没有形成闭合回路，所以只是锌片和稀硫酸发生了置换反应Zn+2H+=Zn2++ H2↑；甲装置中把稀硫酸换成CuSO4溶液，则铜离子在铜电极上得电子，据此分析解答。
【详解】(1) A．甲装置中形成铜锌原电池，铜做正极，H+在正极得电子，生成H2，铜片表面有气泡，乙装置中没有形成闭合回路，所以只是锌片和稀硫酸发生了置换反应Zn+2H+=Zn2++ H2↑，铜片表面无气泡产生，故A错误；
B．甲装置为原电池，铜片作正极，乙中Zn与稀硫酸接触反应，没有形成原电池，故B错误；
C．两烧杯溶液中均参加反应，随着两烧杯溶液中不断被消耗，溶液中的浓度均减小，故C正确；
D．甲装置中在铜片上得电子被还原为H2，形成原电池后产生气泡的速率快，故D错误；
故选C；
(2) 甲装置中，锌、铜及稀硫酸形成原电池，是将化学能转化为电能，乙装置主要是锌与稀硫酸的反应，该反应将化学能转化为热能，故答案为：化学；电；化学；热；
(3) 锌片上产生气体，原因可能是锌片不纯，锌与杂质形成原电池，故答案为：锌片不纯，锌与杂质形成原电池；
(4) 在甲装置中，若将稀硫酸换成CuSO4溶液，则Cu2+在正极上得电子被还原为Cu，即铜片上会析出Cu，电极反应式为：，故答案为：。
18． ②④ 锌 NH4Cl 碱性电池不易发生电解质的泄漏 ZnCl2 NH4Cl 3MnO42-+2CO2=2MnO4+MnO2↓+2CO32-
【分析】Ⅰ.该原电池中，Zn易失电子作负极、Cu作正极，负极上发生氧化反应、正极上发生还原反应，电子从负极沿导线流向正极，电解质溶液中阳离子向正极移动、阴离子向负极移动，据此分析解答；
Ⅱ. (1)①根据电池反应判断正负极和电解质；
②根据碱性锌锰电池的特点分析；
(2)①根据电池的材料分析；
②根据已知反应物和产物，再利用元素守恒写出发生反应的离子方程式。
【详解】Ⅰ.①该原电池中，锌易失电子作负极、Cu作正极，故①错误；
②Cu极上氢离子得电子生成氢气，所以有气泡产生，发生还原反应，故②正确；
③放电时，电解质溶液中阳离子向正极移动、阴离子向负极移动，所以SO42-向Zn极移动，故③错误；
④根据2H++2e-=H2↑知，若有0.5mol电子流经导线，生成气体物质的量=×1=0.25mol，故④正确；
⑤放电时，负极Zn失电子、正极Cu得电子，所以电子的流向是：Zn→Cu，故⑤错误；
⑥正极上氢离子得电子生成氢气，电极反应式：2H++2e-=H2↑，发生还原反应，故⑥错误；
故答案为②④；
Ⅱ. (1)①根据化学方程式Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl2+2MnOOH，反应中Zn被氧化，为电池负极锌，氯化铵是电解质的主要成分；
②与普通锌锰电池相比，碱性锌锰电池的优点及其理由是碱性电池不易发生电解质的泄漏，因为消耗的负极改装在电池的内部，碱性电池的使用寿命较长，因为金属材料在碱性电解质中比在酸性电解质中的稳定性提高；
(2)①废电池经机械分离后，加水溶解后溶液中的成分是氯化铵，再加稀盐酸Zn溶解生成氯化锌，因此浓缩结晶得到氯化铵和氯化锌．氯化铵不稳定，受热易分解，所以B为氯化铵，A为氯化锌；
②绿色的K2MnO4溶液发生反应后生成紫色的高锰酸钾溶液和黑褐色的二氧化锰，该反应的离子方程式为3MnO42-+2CO2=2MnO4-+MnO2↓+2CO32-。
【点睛】书写电极反应式应注意以下几点：①电极反应是一种离子反应，遵循书写离子反应的所有规则；②将两极反应的电子得失数配平后，相加得到总反应，总反应减去一极反应即得到另一极反应；③负极失电子所得氧化产物和正极得电子所得还原产物，与溶液的酸碱性有关(如+4价的C在酸性溶液中以CO2形式存在，在碱性溶液中以CO32-形式存在)；④溶液中不存在O2-：在酸性溶液中它与H+结合成H2O、在碱性或中性溶液中它与水结合成OH-。
19．(1) 负极 A 0.8NA
(2)
【分析】若A、B均为铂片，分别从A、B两极通入H2和O2，因此通入燃料(H2)的一极(A)为燃料电池的负极，通入氧化剂(O2)的一极(B)为燃料电池的正极；当烧杯内的液体为稀硫酸溶液，正极的电极反应式为：；当烧杯内的液体为氢氧化钾溶液，此时负极(A)电极的电极反应式为：，正极发生的电极方程式为：，以此解题。
【详解】（1）若A、B均为铂片，分别从A、B两极通入H2和O2，因此通入燃料(H2)的一极(A)为燃料电池的负极，通入氧化剂(O2)的一极(B)为燃料电池的正极；当烧杯内的液体为稀硫酸溶液，正极的电极反应式为：；此时溶液中的向负极(A)移动；当烧杯内的液体为氢氧化钾溶液，此时负极(A)电极的电极反应式为：，正极发生的电极方程式为：，因此当消耗
0.2mol氧气时，电路中通过电子数为；
（2）若A为Pb，B为，烧杯内的液体为浓硫酸，此时电极B为正极，得到电子结合硫酸根生成硫酸铅，电极方程式为：。
20． 一次电池 锌锰干电池，锌银纽扣电池
【详解】放电之后不可再充电的化学电池叫一次电池，如锌锰干电池，锌银纽扣电池。
21．(1)Fe3++e-=Fe2+
(2)0.075mol/(L•min)
(3) 1.0 催化剂对反应速率的影响
(4) b H2-2e-+2OH-=2H2O 5.60
【详解】（1）FeCl3常用于腐蚀印刷电路铜板，离子方程式为2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+，正极反应物得电子，故电极反应式为Fe3++e-=Fe2+，故答案为：Fe3++e-=Fe2+；
（2）向试管中加入溶液，静置几分钟，无明显现象；滴加2滴溶液溶液体积变化可以忽略，立即产生大量气泡，加溶液反应后，的浓度变为，则20min内H2O2的平均反应速率为=0.075mol/(L•min)，故答案为：0.075mol/(L•min)；
（3）对比实验Ⅲ、实验Ⅳ，实验Ⅲ用了催化剂，Ⅳ没有使用，可知这两个实验是探究催化剂对反应速率的影响，要达到实验目的则其他条件相同，通过控制溶液总体积相同来实现，则Ⅲ中应加蒸馏水1.0mL；故答案为：1.0；催化剂对反应速率的影响；
（4））
①氧气在反应中得电子，故该电池的正极是b，氢气通入极为负极，KOH溶液作电解质，故该电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O，故答案为：b；H2-2e-+2OH-=2H2O；
②氧气通入极为正极，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，电路中转移1mol电子，消耗O2的体积为×22.4L/mol=5.60L，故答案为：5.60。
22．(1)Al比Cu活泼
(2)铝丝表面有一层致密的氧化铝膜
(3) H2（氢气） Cu（铜） <
(4)
(5)NaCl
(6)AD
【解析】（1）
Al比Cu活泼，能和CuSO4溶液反应，置换出铜；
（2）
铝易被氧化，表面覆盖着一层致密的氧化膜，将一端缠绕的铝丝浸入CuSO4溶液，铝丝表面未出现红色物质，因为铝丝表面有一层致密的氧化铝膜；
（3）
①由于CuSO4溶液呈酸性，铝丝表面有少量气泡；铝丝周围出现蓝绿色物质，是铝与酸性溶液反应产生了氢气；
②24h后，铝丝仍光亮；48h后，铝丝表面出现少量红色物质，说明铝与硫酸铜溶液发生了置换反应，得到红色的铜单质；
③溶液分层，铝丝以下溶液仍为蓝色，说明Al2(SO4)3溶液的密度比CuSO4溶液小；
（4）
根据信息可知蓝色固体为Cu2(OH)2SO4，加入稀硫酸，固体溶解，反应方程式为；
（5）
根据信息可知Cl-可加快铝丝和其他物质的反应速率，欲加快Al和CuSO4溶液的反应，可加入的物质是NaCl；
（6）
食醋呈酸性能与铝反应，咸菜可以与铝制容器形成原电池，故不能长时间用铝制炊具盛放的是AD；
23． 正 负 Al 正 0.9
【详解】(1)根据具体反应物间的化学反应式：2Al+3Cl2==2AlCl3，可知Cl2得电子在正极发生还原反应，所以通入Cl2(g)的电极是正极；
故答案为：正。
(2)Al失电子在负极发生氧化反应，投入Al(s)的电极是负极；
故答案为：负。
(3)外电路电子由负极(Al)流向正极；
故答案为：Al；正。
(4)8.1 g Al(s)的物质的量为＝0.3mol，1 mol Al反应转移3 mol电子，0.3 mol Al反应在电路中通过的电子数目为0.9NA；
故答案为：0.9。
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