第12单元 电化学基础（A卷 基础过关检测）试卷

这是一份第12单元 电化学基础（A卷 基础过关检测）试卷，共17页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
第十二单元 电化学基础
A卷 基础过关检查
一、选择题：本题共18个小题，每小题3分，共54分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是
A．纯银器表面在空气中因电化学腐蚀渐渐变暗
B．当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护作用
C．在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法
D．可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀
1．C
【解析】
A、纯银器在空气中久置会被氧化变黑，不具备形成原电池的条件，所以为化学腐蚀，故A正确；
B、当镀锡铁制品的镀层破损时，因为Fe比Sn更活泼，Sn、Fe形成原电池，Fe为负极，镀层不再起到保护作用，故B错误；
C、在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀，因为Fe与Zn形成原电池，Zn作负极(阳极)被消耗，从而保护了正极(阴极)Fe，该防护方法称为牺牲阳极的阴极保护法，故C正确；
D、利用电解池原理进行金属防护的方法称为外加电流的阴极保护法，使被保护金属与直流电源的负极相连可防止金属被腐蚀，所以将地下输油钢管与外加直流电源的负极相连，可保护钢管不受腐蚀，故D正确。
【点睛】
本题考查金属的腐蚀与防护，注意把握金属腐蚀的原理和电化学知识。金属腐蚀一般分为化学腐蚀和电化学腐蚀，化学腐蚀是金属与氧化剂直接接触反应，例如本题A项；电化学腐蚀是不纯的金属或合金跟电解质溶液接触，形成原电池而造成的腐蚀，例如题中B项；金属防护方法除了覆盖保护层、改变金属内部结构外，还可以根据电化学原理防护，例如题中C、D涉及的牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法。
2．如图所示的装置，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极。将电源接通后，向乙中滴入酚酞试液，在F极附近显红色。则以下说法不正确的是( )

A．电源B极是负极
B．甲、乙装置的C、D、E、F电极均有单质生成，其物质的量之比为1∶2∶2∶2
C．欲用丙装置给铜镀银，H应该是Ag，电镀液是AgNO3溶液
D．通电后丁中Y极颜色加深
2．C
【解析】
根据电解滴入酚酞的氯化钠溶液时，阴极附近溶液显红色，即F为阴极，再根据电解池的阴阳极判断原电池的正负极；计算时利用各极得失电子守恒计算。
A．电解滴入酚酞的氯化钠溶液时，阴极上氢离子放电，导致阴极附近显碱性，所以阴极附近溶液显红色，在F极附近显红色，所以F极是阴极，则B极是负极，故A正确；
B．电解硫酸铜溶液时，阳极C上生成氧气，阴极D上生成铜；电解氯化钠溶液时，阳极E上生成氯气，阴极F上生成氢气，当通过相同的电量时，其物质的量比为1：2：2：2，故B正确；
C．电镀时，镀层金属作阳极，镀件作阴极，电解质溶液中金属阳离子和阳极材料是相同元素，所以欲用丙装置给铜镀银，G应该是Ag，电镀液选是AgNO3溶液，故C错误；
D．电解池工作时，溶液中阴离子向阳极移动，阳离子向阴极移动，装置丁中，X极是阳极，Y极是阴极，氢氧化铁胶粒带正电荷，向阴极移动，Y极附近红褐色变深，故D正确。
答案选C。
【点睛】
能正确判断装置乙中的阴阳极是解本题的关键，易错选项是B，能根据析出物质和电子之间的关系进行计算。
3．铅蓄电池的两极分别为Pb、PbO2，电解液为硫酸，工作时的反应为Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O，下面结论正确的是
A．Pb为正极，被氧化 B．溶液的pH不断减小
C．SO42－只向PbO2处移动 D．电解液密度不断减小
3．D
【解析】
A. Pb为负极，被氧化，A不正确；
B. 硫酸参与电池反应，溶液的pH不断增大，B不正确；
C. 两个电极的产物均为PbSO4，故SO42－向两个电极移动，C不正确；
D. 电解液为硫酸，硫酸的浓度越小则密度越小，电池放电时，硫酸的浓度逐渐减小，故其密度不断减小，D正确。
故选D。
4．用下图所示装置除去含CN－、Cl－废水中的CN－时，控制溶液PH为9~10，阳极产生的ClO－将CN－氧化为两种无污染的气体，下列说法不正确的是

A．用石墨作阳极，铁作阴极
B．阳极的电极反应式为：Cl－ + 2OH－－2e－= ClO－ + H2O
C．阴极的电极反应式为：2H2O + 2e－ = H2↑ + 2OH－
D．除去CN－的反应：2CN－+ 5ClO－ + 2H+ = N2↑ + 2CO2↑ + 5Cl－+ H2O
4．D
【解析】
A、根据电解的原理，铁作阳极时，铁失电子，参与反应，但根据题中信息，铁不参与反应，因此铁作阴极，故A说法正确；
B、根据信息，环境是碱性，利用ClO－氧化CN－，因此阳极反应式为Cl－＋2OH－－2e－=ClO－＋H2O，故B说法正确；
C、根据电解原理，阴极上是阳离子放电，即2H＋＋2e－=H2↑，故C说法正确；
D、CN－被ClO－氧化成两种无毒的气体，即为N2和CO2，环境是碱性，不能生成H＋，故D说法错误。
【点睛】
电极反应式的书写或氧化还原反应方程式的书写，一定看清楚溶液的环境，如本题溶液是碱性环境，H＋不能大量共存，因此D选项错误。
5．双极膜(BP)是阴、阳复合膜，在直流电的作用下，阴、阳膜复合层间的H2O解离成H+和OH－，作为H+和OH－离子源。利用双极膜电渗析法电解食盐水可获得淡水、NaOH和HCl，其工作原理如图所示，M、N为离子交换膜。下列说法错误的是（ ）

A．阴极室发生的反应为2H++2e－=H2↑
B．M为阳离子交换膜，N为阴离子交换膜
C．若去掉双极膜(BP)，阳极室会有Cl2生成
D．电路中每转移1mol电子，两极共得到0.5mol气体
5．D
【解析】
阴极室氢离子得电子生成氢气，发生的反应为2H++2e-=H2↑，故A正确；
阴极生成氢氧化钠钠离子穿过M进入阴极室，所以M为阳离子交换膜，N为阴离子交换膜，故B正确；若去掉双极膜(BP)，氯离子进入阳极室阳放电生成氯气，故C正确；电路中每转移1mol电子，阳极生成0.25mol氧气、阴极生成0.5mol氢气，两极共得到0.75 mol气体，故D错误。
6．将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后，置于如图所示装置中，进行铁电化学腐蚀实验。下列有关该说法正确的是

A．铁被氧化的电极反应式为Fe-3e- ==Fe3+
B．电化学腐蚀过程中铁粉的电势比活性炭电势高
C．活性炭的存在会加速铁的腐蚀
D．以水代替NaCl溶液，铁不能发生吸氧腐蚀
6．C
【解析】
将铁粉和活性炭与NaCl溶液构成原电池，其中铁粉作负极，活性炭作正极，在电解质溶液中，溶解在溶液中氧气的得电子产物与水反应，生成氢氧根离子。
A．由以上分析知，铁粉作原电池的负极，则铁被氧化的电极反应式为Fe-2e- ==Fe2+，A不正确；
B．电化学腐蚀属于原电池反应，在原电池中，正极的电势比负极高，所以铁粉的电势比活性炭电势低，B不正确；
C．活性炭的存在，与铁粉构成原电池，促进铁失电子，加速铁的腐蚀，C正确；
D．以水代替NaCl溶液，液体的导电能力弱，但铁仍能发生吸氧腐蚀，D不正确；
故选C。
7．观察如图装置，下列说法正确的是

A．a、b接电流表，该装置为原电池
B．a、b接直流电源，该装置为电解池
C．a、b接直流电源，铁可能不易被腐蚀
D．a、b接电流表或接直流电源，铁都可能是负极
7．C
【解析】
A、如果液体c为乙醇等非电解质，则不符合构成原电池的条件，故A错误；
B、如果液体c为乙醇等非电解质，该电路为断路，不能构成电解池，故B错误；
C、连接直流电源，如果让铁作阴极，按照电解原理，铁不被腐蚀，故C正确；
D、如果接电流表，构成原电池，铁作负极，如果接直流电源，构成电解池，两极的名称为阴阳极，故D错误。
8．利用如图所示装置可以将温室气体CO2转化为燃料气体CO。下列说法正确的是

A．电极a表面发生反应2H2O－4e－＝O2 + 4H+
B．电极b为电源阴极，发生氧化反应
C．该装置工作时，H＋从b极区向a极区移动
D．该装置中每生成1 mol CO，同时生成1 mol O2
8．A
【解析】
根据电子流向或电极上物质间转换关系可知，该装置中a是负极、b是正极，负极反应式为2H2O-4e-=4H++O2↑，正极反应式为CO2+2e-+2H+=CO+H2O，电解质溶液中阳离子向正极移动、阴离子移向负极，据此分析解答。
A．由分析可知，a电极表面发生反应2H2O－4e－=O2 + 4H+，故A项说法正确；
B．由分析可知，b是正极，即电源阴极，电极上发生还原反应，故B项说法错误；
C．电解质溶液中阳离子向正极移动，即H+从a极区向b极区移动，故C项说法错误；
D．该装置中每生成1 mol CO，转移2 mol e-，根据负极电极反应可知，同时会生成0.5 mol O2，故D项说法错误；
综上所述，说法正确的是A项，故答案为A。
9．电子表所用纽扣电池的两极材料为锌和氧化银，电解质溶液为KOH溶液，其电极反应如下：锌极：Zn+2OH--2e-=Zn(OH) 2，氧化银极：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-，下列说法正确的是
A．锌为正极，被氧化
B．Ag2O是正极，发生还原反应
C．电流从Zn极经导线流向Ag2O极
D．Zn为负极，被还原
9．B
【解析】
A. 从电极反应式看，锌失电子，被氧化，为电池的负极，A错误；
B. Ag2O得电子，是电池的正极，发生还原反应，B正确；
C. 电流从Ag2O极(正极)经导线流向Zn极(负极)，C错误；
D. Zn为负极，被氧化，D错误；
故选B。
【点睛】
对于原电池，不管是一般的原电池、干电池还是燃料电池，都是将化学能转化为电能的装置。负极，失电子，发生氧化反应；正极，得电子，发生还原反应。电子由负极沿导线流入正极，电流由正极沿导线流入负极；阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。这些模式是相同的，所以只要我们记住了一般原电池中电极发生的变化、电子流动及离子迁移方向，就可类推到其它类型的原电池中。
10．锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是

A．铜电极上发生氧化反应
B．电池工作一段时间后，甲池的c(SO42－)减小
C．电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加
D．阴阳离子离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡、
10．C
【解析】
A.由图像可知该原电池反应原理为Zn+Cu2＋= Zn2＋+ Cu，故Zn电极为负极失电子发生氧化反应，Cu电极为正极得电子发生还原反应，故A项错误；
B.该装置中为阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，故两池中c(SO42－)不变，故B项错误；
C.电解过程中溶液中Zn2＋由甲池通过阳离子交换膜进入乙池，乙池中Cu2＋+2e—= Cu，故乙池中为Cu2＋～Zn2＋，摩尔质量M(Zn2＋)>M(Cu2＋)故乙池溶液的总质量增加，C项正确；
D.该装置中为阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，电解过程中溶液中Zn2＋由甲池通过阳离子交换膜进入乙池保持溶液中电荷平衡，阴离子并不通过交换膜，故D项错误；
本题选C。
11．用铁片与稀硫酸反应制氢气时，下列措施不能使反应速率加快的是（ ）
A．加热
B．不用稀硫酸，改用98%的浓硫酸
C．滴加少量CuSO4溶液
D．不用铁片，改用铁粉
11．B
【解析】
A.加热，温度升高，能使反应速率加快，A项不选；
B.改用98%的浓硫酸，常温铁在浓硫酸中发生钝化，表面生成致密的氧化膜阻止反应的进一步进行，B项选；
C. 滴加少量的CuSO4溶液，铁与CuSO4反应生成Cu，铜与铁、稀硫酸组成原电池，使反应速率加快，C项不选；
D. 改用铁粉，增大了接触面积，使反应速率加快，D项不选；
答案选B。
12．电解Na2CO3溶液可制取NaHCO3溶液和NaOH溶液，原理如下图所示。下列说法不正确的是

A．b极为阴极，产生的气体A为H2
B．溶液中的Na+通过交换膜由b极室到a极室
C．B可以使用稀NaOH溶液，其效果优于纯水
D．a极电极反应为4CO32－＋2H2O－4e－=4HCO3－＋O2↑
12．B
【解析】
遇到本题考查电解池有关的性质，首先从a极产物为O2，判断a极为阳极，b极为阴极，电解池中阳离子从阴极移向阳极、阳离子从阳极移向阴极，但是本题是阳离子交换膜，仅允许阳离子通过。
A．a极产生O2，a极发生氧化反应，a极为阳极，则b极为阴极，发生还原反应，反应式为2H2O+2e－= H2+2OH-，A正确；
B．电解池中阳离子移向阴极，溶液中的Na+通过交换膜由a极室到b极室，B错误；
C. 水是弱电解质，导电性比较弱，B可以使用稀NaOH溶液，增强溶液的导电性，C正确；
D．a极电极反应为2H2O－4e－=4H+＋O2↑、H+＋CO32－=HCO3－，总的离子方程式为：4CO32－＋2H2O－4e－=4HCO3－＋O2↑，D正确；
答案选B。
13．某兴趣小组的同学用下图所示装置研究有关电化学的问题(甲、乙、丙三池中溶质足量)，当闭合该装置的电键K时，观察到电流计的指针发生了偏转。一段时间后，断开电键K，下列说法正确的是

A．电流由A极流出，最后由B极流入
B．反应一段时间后，向乙池中加入一定量Cu固体能使溶液恢复原浓度
C．甲池通入CH3OH的电极反应式为CH3OH-6e-+2H2O=+8H+
D．甲池中消耗280mL(标准状况下)O2，此时丙池中理论上析出3.2g固体
13．B
【解析】
甲池为燃料电池，乙池和丙池均为电解池，利用原电池和电解池原理分析。
A．CH3OH燃料电池，通氧气的极为正极，则电流由B流出，A流入，故A错误；
B．乙池中电解Cu(NO3)2溶液，阳极为Ag，则阳极Ag溶解，阴极有Cu析出，反应一段时间后，向乙池中加入一定量Cu固体能使溶液恢复原浓度，故B正确；
C．甲池电解质溶液为KOH，则通入CH3OH的电极反应式为CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O，故C错误；
D．甲池中消耗280mL(标准状况下)O2的物质的量为=0.0125mol，转移电子0.0125mol×4=0.05mol，丙池中析出Cu的质量为=1.6g，故D错误；
故答案为B。
14．一种可充电电池放电时的电极反应为H2-2e-+2OH-=2H2O，NiO(OH)+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-。当电池充电时，与外接电源负极相连的电极上发生的反应是（ ）
A．H2被氧化 B．H2O被还原 C．Ni(OH)2被氧化 D．NiO(OH)被还原
14．B
【解析】
由题中给出的电极反应可判断出做原电池时，H2是还原剂被氧化、NiO(OH)是氧化剂被还原，则充电时H2是还原产物、NiO(OH)是氧化产物，与负极相连的是阴极极发生还原反应。
充电池放电时发生H2-2e-+2OH-=2H2O，应为原电池的负极反应，氢气是还原剂被氧化，则充电时H2是还原产物，与负极相连的是阴极发生还原反应，则H2O被还原，
B符合题意。
答案选B。
15．下列事实不能用电化学理论解释的是（ ）
A．轮船船尾连接锌块
B．铝片不用特殊方法保护
C．纯锌与稀硫酸反应时，滴入少量的CuSO4溶液后速率加快
D．白口铁（镀锌的铁）比马口铁（镀锡的铁）耐用
15．B
【解析】
A. Zn比Fe活泼，构成原电池时Zn作负极，Fe受保护，是牺牲阳极的阴极保护法，故A不选；
B. 由于在金属铝的表面有一层致密的氧化膜，能够阻止内部金属的腐蚀，和电化学原理无关，故B选；
C. Zn置换出Cu，与稀硫酸构成原电池，加快反应速率，故C不选；
D. Zn比Fe活泼，构成原电池时Fe受保护，Fe比Sn活泼，构成原电池时，Fe受腐蚀，故D不选；
答案选B。
16．表示下列变化的化学用语中，正确的是（ ）
A．钢铁吸氧腐蚀的正极反应式：4OH--4e-=O2↑+2H2O
B．NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)ΔH=+57.3kJ/mol
C．氯气和水反应的离子方程式：Cl2+H2O2H++Cl-+ClO-
D．电解硫酸钠的阴极反应式：2H2O+2e-=H2↑+2OH-
16．D
【解析】
A. 钢铁吸氧腐蚀时，正极氧气得到电子发生还原反应，正极反应式：O2↑+2H2O+4e-=4OH-，A错误；
B. 中和反应是放热反应，NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol，B错误；
C. 次氯酸是弱酸，氯气和水反应的离子方程式：Cl2+H2O H++Cl-+HClO，C错误；
D. 电解硫酸钠时，阴极水电离产生的氢离子放电发生还原反应得到氢气，阴极反应式：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，D正确；
答案选D。
17．下列有关说法正确的是( )
A．锌与稀硫酸反应时加少量硫酸铜，反应加快的主要原因是水解增大了浓度
B．电解精炼铜时，阳极泥中含有Zn、Fe、Ag、Au等金属
C．8NH3(g)+6NO2(g)=7N2(g)+12H2O(g)；ΔH＜0，则该反应一定能自发进行
D． 常温下，向饱和Na2CO3溶液中加少量BaSO4粉末，过滤，向洗净的沉淀中加稀盐酸，有气泡产生，则常温下Ksp(BaCO3)＜Ksp(BaSO4)
17．C
【解析】
A．锌与稀硫酸反应时加少量硫酸铜，Cu、Zn及稀硫酸能形成原电池，原电池能加快反应速率，故A不符合题意；
B．电解精炼铜，阳极上的锌和铁也会失电子生成离子，阳极泥是银、金等，所以不存在锌与铁，故B不符合题意；
C．该反应的∆S＞0，∆H＜0，因此∆G=∆H−T∆S＜0，反应一定能自发进行，故C符合题意；
D．饱和Na2CO3溶液中加少量BaSO4粉末，Qc(BaCO3)＞Ksp(BaCO3)，为沉淀的生成，不发生沉淀的转化，不能比较Ksp，故D不符合题意；
答案选C。
18．我国对可呼吸的“钠一二氧化碳电池”研究有新突破，其原理为：4Na+3CO2=2Na2C03+C,用NaClO4/TEGDME溶液作电解质溶液（注明：TEGDME为有机物）。下列说法正确的是
A．放电时，Na+向负极迁移
B．放电时，负极反应式为：Na-e-=Na+
C．充电时，Na2CO3在阳极发生氧化反应
D．TEGDME可用醇、羧酸类有机物代替
18．B
【解析】
依题“钠一二氧化碳电池”可知是原电池，则电解质溶液中阳离子移向正极故A错误；Na做负极，其失去电子、被氧化，故B正确；要求电解质不能与钠反应，而醇、羧酸类有机物能与钠反应，故D错误；CO2做正极反应物，得电子生成C，故充电时逆向反应，C氧化生成CO2，故C错误。
故选B。
【点睛】
解决电化学类习题，必须熟悉原电池和电解池的原型，明确两个电极和电解质溶液，还有离子的移动方向，最后再结合具体情形准确作出判断。
二、非选择题：本大题共4小题，共46分。
19．通常氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，试回答下列问题：
(1)在酸式介质中，负极反应的物质为____，正极反应的物质为______，酸式电池的电极反应：
负极：__________________________________，正极：___________________________。
在碱式介质中，碱式电池的电极反应：
负极：__________________________________，正极：___________________________。
电解质溶液pH的变化_______________（填“变大”，“变小”，“不变”）。
(3)氢氧燃料电池汽车作为上海世博园中的交通工具之一，下列有关说法不正确的是________。
A．太阳光催化分解水制氢气比电解水气氢气更为科学
B．氢氧燃料电池作为汽车动力更能保护环境
C．以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的负极电极反应式相同
D．以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的总反应式相同
(4) 铅蓄电池是常用的化学电源，其电极材料分别是Pb和PbO2，电解液为硫酸。工作时该电池总反应式为Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O。根据上述情况判断： 
I．铅蓄电池的负极材料是________；工作时，正极反应为_________________ ；
II．工作时，电解质溶液的pH________（填“增大”、“减小”或“不变”）；
III．工作时，电解质溶液中的阴离子移向_______极；电流方向从______极流向______极；
IV． 充电时，铅蓄电池的负极与电源的_______极相连。
19．(1)H2 O2 2H2-4e-=4H+ O2+4e-+4H+=2H2O 2H2-4e-+4OH-=2H2O (2) O2+4e-+2H2O=4OH- 变小 (3) C (4)Pb PbO2+2e-+4H++SO42- = PbSO4+2H2O 增大 负 正 负 负
【解析】
原电池反应中，还原剂具有还原性，失去电子，发生氧化反应，氧化剂具有氧化性，得到电子，发生还原反应，结合电解质写出电极反应；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；电流从正极沿导线流向负极；充电时，铅蓄电池的负极与电源的负极相连，充电时，铅蓄电池的正极与电源的正极相连。
(1)在酸式介质中，H2具有还原性，失去电子，发生氧化反应，负极反应的物质为H2，O2具有氧化性，得到电子，发生还原反应，正极反应的物质为O2，酸式电池的电极反应：负极：2H2-4e-=4H+，正极：O2+4e-+4H+=2H2O。故答案为：H2；O2；2H2-4e-=4H+；O2+4e-+4H+=2H2O；
(2)在碱式介质中，碱式电池的电极反应，H2具有还原性，失去电子，发生氧化反应，负极：2H2-4e-+4OH-=2H2O，O2具有氧化性，得到电子，发生还原反应，正极：O2+4e-+2H2O=4OH-。反应中生成水，碱的浓度变小，电解质溶液pH的变化变小。故答案为：2H2-4e-+4OH-=2H2O；O2+4e-+2H2O=4OH-；变小；
(3)A．太阳光催化分解水制氢气比电解水气氢气更为科学，节约电能，故A正确；
B．氢氧燃料电池作为汽车动力，生的水不产生污染，更能保护环境，故B正确；
C．以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的负极电极反应式不相同，电极反应分别为：2H2-4e-=4H+，2H2-4e-+4OH-=2H2O，故C错误；
D．以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的总反应式相同，均为2H2+O2=2H2O，故D正确；
故答案为：C；
(4) I．放电时，Pb是还原剂，铅蓄电池的负极材料是Pb；工作时，得电子发生还原反应，正极反应为PbO2+2e-+4H++SO42- = PbSO4+2H2O；故答案为：Pb；PbO2+2e-+4H++SO42- = PbSO4+2H2O；
II．工作时，反应中消耗硫酸，电解质溶液的pH增大（填“增大”、“减小”或“不变”）；故答案为：增大；
III．工作时，电解质溶液中的阴离子移向负极；电流方向从正极流向负极；故答案为：负；正；负；
IV． 充电时，铅蓄电池的负极与电源的负极相连。故答案为：负。
20．如图，水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：

(1)若液面上升，说明原溶液呈中性或碱性，铁钉发生___腐蚀，电极反应式为：
负极：___；正极：___；
(2)若液面下降，说明原溶液呈酸性，铁钉发生___腐蚀，电极反应式为：
负极：___；正极：___。
20．(1)吸氧 Fe-2e=Fe2+ O2+4e-+2H2O=4OH- (2) 析氢 Fe-2e-=Fe2+ 2H++2e-=H2↑
【解析】
(1)若试管内液面上升，说明试管内气体压强减小，则铁钉发生吸氧腐蚀，碱性或中性条件下，铁钉发生吸氧腐蚀，负极上铁失电子，正极上氧气得电子；
(2)若试管内液面下降，说明试管内气体压强增大，则铁钉发生析氢腐蚀，酸性条件下、铁钉发生析氢腐蚀，负极上铁失电子发生氧化反应，正极上氢离子得电子变为氢气。
(1)若试管内液面上升，说明试管内气体压强减小，则铁钉发生吸氧腐蚀，碱性或中性条件下，铁钉发生吸氧腐蚀，负极上铁失电子，电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，正极上O2得电子，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-；
(2)若试管内液面下降，说明试管内气体压强增大，则铁钉发生析氢腐蚀，酸性条件下、铁钉发生析氢腐蚀，负极上铁失电子发生氧化反应，负极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，正极上氢离子得电子发生还原反应，正极的电极反应式为：2H++2e-=H2↑。
【点睛】
钢铁发生腐蚀类型可根据试管内液面的变化确定。若发生析氢腐蚀，则试管中气体体积会增大；若发生吸氧腐蚀，则试管内气体体积会减小。无论发生析氢腐蚀还是吸氧腐蚀，负极上都是铁失去电子变为Fe2+而被氧化损耗。

21．工业废气、汽车尾气排放出的SO2、NOx等，是形成雾霾的重要因素。霾是由空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子形成的烟雾。烟气中的SO2可以用NaOH溶液吸收，将所得的Na2SO3溶液进行电解，可循环再生NaOH，同时得到H2SO4，其原理如下图所示。(电极材料为石墨)

(1)用NaOH溶液吸收SO2发生的主要反应的离子方程式为___________________。
(2)图中，交换膜I应为________(填“阳离子”或“阴离子”)交换膜。
(3)当有1mol Na＋通过阳离子交换膜时，a极生成气体__________L(标准状况)。
(4)SO放电的电极反应式为__________________。
(5)通电开始后，阴极附近溶液pH会增大，请简述原因：_______________。
21．（1）SO2＋2OH－=＋H2O （2）阳离子 （3） 11.2 （4） －2e－＋H2O=＋2H＋ （5）H＋放电促进水的电离，使OH－浓度增大
【解析】
电解Na2SO3溶液过程中，若要实现循环再生NaOH，同时得到H2SO4，则发生氧化反应生成，因此b电极发生氧化反应，移向右侧，电极反应为：－2e－＋H2O=＋2H＋，交换膜II为阴离子交换膜，a电极发生还原反应，Na+移向左侧，电极反应为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，交换膜I为阳离子交换膜，据此解答。
（1）NaOH溶液吸收SO2发生的主要反应为2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O，离子方程式为：SO2＋2OH－=＋H2O；
（2）由上述分析可知，交换膜I为阳离子交换膜；
（3）当有1mol Na＋通过阳离子交换膜时，电解池中有1mol电子转移，根据a极电极反应式2H2O+2e-=H2↑+2OH-可知，将生产0.5molH2，在标准状况下体积为0.5mol×22.4L/mol=11.2L；
（4）发生氧化反应生成，电极反应式为－2e－＋H2O=＋2H＋；
（5）通电后，阴极电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，其本质是水电离出的H+放电，电解过程中促进水的电离，使阴极负极溶液OH－浓度增大，从而使溶液pH增大。

22．为了减少CO对大气的污染，某研究性学习小组拟研究CO和H2O反应转化为绿色能源H2，已知：2CO(g)+O2(g)==2CO2(g) △H=－566KJ/mol
2H2(g)+O2(g)==2H2O(g) △H=－483.6KJ/mol H2O(g)="=" H2O(l) △H=－44.0KJ/mol
(1)1mol氢气燃烧生成液态水时放出的热为____________
(2)写出CO和 H2O(g)作用生成CO2和H2的热化学方程式_________________________。
(3)往1L体积不变的容器中加入0.200molCO和1.00molH2O(g)，在t℃时反应并达到平衡，若该反应的化学平衡常数K=1，则t℃时CO的转化率为___________；反应达到平衡后，升高温度，此时平衡常数将___________（填“变大”、“变小”或“不变”），平衡将向__________（填“正”或“逆”）反应方向移动。
(4)H2是一种理想的绿色能源，可作燃料电池；若该氢氧燃料电池以KOH为电解质溶液，其负极的电极反应式是_______________________________________________。
22．（1）285.8 kJ （2） CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H=－41.2kJ/mol （3） 83.3% 变小 逆 (4)H2+ 2OH－―2e－=2H2O
【解析】
（1）由2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=-483.6KJ/mol、2H2O（g）═2H2O（l）△H=-88.0KJ/mol，可得2mol氢气燃烧生成液态水，放出的热量为483.6kJ+88kJ=571.6kJ，氢气燃烧热是指1mol氢气燃烧生成液态水时放出的热量，即571.6kJ/2=285.8 kJ，所以氢气的燃烧热△H=-285.8 kJ/moL，正确答案：285.8KJ；
（2）①2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H=566KJ/mol，②2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=-483.6KJ/mol，根据盖斯定律可知（①-②）÷2得△H==-41.2kJ/mol，即热化学反应方程式为2CO(g)+ H2O (g)＝2CO2(g) + H2(g) ΔH=-41.2 kJ/mol，正确答案：2CO(g)+ H2O (g)＝2CO2(g) + H2(g) ΔH=-41.2kJ/moL；
（3）设达平衡时CO转化xmol/L
CO（g）+ H2O（g）CO2（g）+H2（g）
开始（mol/L） 0.200 1.00 0 0
转化 （mol/L） x x x x
平衡 （mol/L） 0.200-x 1.00-x x x
t℃时反应并达到平衡，该反应的化学平衡常数K=1，则=1，解得x=1/6，所以CO的转化率为=83.3%，该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数将变小,正确答案：83.3%；变小；逆；
（4）氢气为负极，失去电子，在碱性电解质溶液中，负极生成水，则负极反应式为H2 ＋2OH --2e- = 2H2O，正确答案：H2 ＋2OH --2e- = 2H2O。