第四章 化学反应与电能 测试卷 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

这是一份第四章 化学反应与电能 测试卷 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1，共22页。
第四章《化学反应与电能》测试卷
一、单选题
1．下列有关金属腐蚀与防护的说法不正确的是（   ）
A．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用
B．当镀锌铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护作
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阴极相连以保护它不受腐蚀
2．如图所示原电池的总反应为Cu(s)+2Ag+ (aq)=Cu2+(aq)+2Ag(s)，下列叙述正确的是

A．电子从Ag电极经导线流向Cu电极
B．工作一段时间后，右侧烧杯中溶液的变小
C．电流方向为Cu电极→Ag电极
D．将溶液更换为溶液，电流表指针反向偏转
3．下列叙述中正确的是
A．在原电池的负极和电解池的阴极上都发生失电子的氧化反应
B．用情性电极电解饱和NaCl溶液，若有1mol电子转移，则生成1mol NaOH
C．用情性电极电解溶液，阴阳两极产物的物质的量之比为1∶2
D．镀层破损后，镀锡铁板比镀锌铁板更耐腐蚀
4．使用交替排列的单价选择性阳离子交换膜和阴离子交换膜的电渗析过程如图所示。电渗析分离离子的原理是单价阳离子(例如：Li+、Na+、K+)通过单价选择性阳离子交换膜迁移到浓缩室，而二价阳离子(例如：Ca2+、Mg2+)被阻挡，留在脱盐室，达到富集锂的目的。下列说法错误的是

A．电极W连接电源正极，电极N连接电源负极
B．X口流出的是富Li+盐水，Y口流出的是贫Li+盐水
C．选择性离子交换膜是电渗析技术应用于盐湖卤水提锂的关键
D．该电渗析过程总的电解方程式为2H2O2H2↑+O2↑
5．如图，是铅蓄电池构造示意图，下列说法不正确的是

A．铅蓄电池是二次电池，充电时电能转化为化学能
B．电池放电时，负极材料的质量会减轻
C．电池放电时，电解质溶液中的c(H+)减小
D．电池充电时，PbO2电极与电源正极相连
6．如图所示，铜片、锌片和石墨棒用导线连接后插入西红柿里，电流计中有电流通过，下列说法中正确的是

A．锌片是正极 B．两个西红柿都形成原电池
C．石墨是阴极 D．两片铜片上都发生还原反应
7．下列关于锌铜原电池的说法中正确的是

A．电流由锌片流到铜片 B．铜片上产生大量气泡并且铜片不断减少
C．锌片上发生失电子的还原反应 D．这是一个将化学能转变为电能的装置
8．某小组为研究电化学原理，设计如图装置。下列叙述正确的是

A．a和b不连接时，铁片上不会有金属铜析出
B．a和b用导线连按时，负极发生的电极反应式：
C．无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色
D．a和b连接时，铜片上发生氧化反应
9．关于如图所示的原电池，下列说法不正确的是

A．锌片上发生的反应为Zn-2e-=Zn2+
B．Cu为负极，Zn为正极
C．电子由锌片通过导线流向铜片
D．该装置能将化学能转化成电能
10．下列措施与化学反应速率无关的有：①向炉膛内鼓风②炉膛内用煤粉代替煤块③做馒头时添加膨松剂④糕点包装内放置除氧剂⑤将固体试剂溶于水配成溶液后反应⑥高炉炼铁增大炉高⑦向门窗合页里注油⑧纸张在暴晒下变黄⑨某些电化学反应外加强磁场
A．1项 B．2项 C．3项 D．4项
11．用铂电极电解2mol/L的溶液，当浓度变为1mol/L时停止通电，加入下列物质，能使溶液恢复成原来浓度的是
A． B．CuO C． D．无水
12．下图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置。通电后在石墨电极a和b附近分别滴加几滴酚酞溶液。下列实验现象描述正确的是(　　)

A．a电极附近呈红色，b电极附近呈无色
B．溶液阴离子向a电极移动，阳离子向b电极移动
C．一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气体
D．电路中有0.2mol电子转移时，b电极上有1.12L气体产生
13．如图所示装置用石墨作电极，电解稀溶液，电解液中事先加有指示剂，此时溶液呈红色(指示剂变色的范围为，酸性溶液中呈红色，碱性溶液中呈黄色)，下列说法正确的是

A．在电解过程中，A管溶液颜色不变，B管溶液颜色由红色变为黄色
B．B管发生的电极反应为
C．可用带火星的木条检验a管气体，用燃着的木条检验b管气体
D．电解一段时间后，溶液的增大
14．pH计是通过测定电池两极电势差(即电池电动势E)确定待测液pH的仪器，复合电极pH计的工作原理如图。室温下，E=0.059pH+0.2 (E的单位为V)。下列说法错误的是

A．pH计工作时，化学能转变为电能
B．指示电极的电极电势随待测溶液的c(H+)变化而变化
C．若参比电极电势比指示电极电势高，则指示电极的电极反应式：AgCl(s)+e- = Ag(s) +Cl-
D．室温下，若E为0. 377V，则待测溶液的pH=3.0
15．如图所示，将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U型管中，下列分析正确的是

A．K1打开，K2闭合，溶液中Na+向阳极移动
B．K1打开，K2闭合，铁棒不会被腐蚀，属于外加电流的阴极保护法
C．K1闭合，K2打开，铁棒上发生的反应为Fe-3e-=Fe3+
D．K1闭合，K2打开，石墨棒周围溶液pH逐渐减小

二、填空题
16．工业上可用电解法来处理含Cr2O72-的酸性废水，最终可将Cr2O72-转化成Cr(OH)3沉淀而将其除去。如图为电解装置示意图(电极材料分别为铁和石墨)。

请回答：
（1）装置中的b电极是________(填“阳极”或“阴极”)。
（2）a电极的电极反应式是__。
（3）完成b电极附近溶液中所发生反应的离子方程式：Cr2O72-＋6Fe2＋＋14H＋=2________＋6________＋7________。____________
（4）电解时用铁作阳极而不用石墨作阳极的原因是____________________________。
（5）电解结束后，若要检验电解液中是否还有Fe2＋存在，则可选用的试剂是________(填字母)。
A．KSCN溶液    B．CuCl2溶液  C．H2O2溶液    D．K3[Fe(CN)6]溶液
17．近年来甲醇用途日益广泛，越来越引起商家的关注，工业上甲醇的合成途径多种多样。现有实验室中模拟甲醇合成反应，在2L密闭容器内以物质的量比2：3充入CO和H2，400℃时反应：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)，体系中n(CO)随时间的变化如表：
时间(s)
0
1
2
3
5
n(CO)(mol)
0.020
0.011
0.008
0.007
0.007

(1)如图表示反应中CH3OH的变化曲线，其中合理的是___________。
(2)用CO表示从0~2s内该反应的平均速率v(CO)=___________。
(3)能说明该反应已达到平衡状态的是___________。
a.v(CH3OH)=2v(H2)
b.容器内压强保持不变
c.断开2molH-H键的同时断开4molC-H键
d.容器内密度保持不变
(4)CH3OH与O2的反应可将化学能转化为电能，其工作原理如图所示，图中CH3OH从___________(填A或B)通入，a极附近溶液pH将___________(填升高，降低或不变)，b极的电极反应式是___________。


三、实验题
18．现需设计一套实验装置来电解饱和食盐水，并测量电解产生的氢气的体积(约6mL)和检验氯气的氧化性(不应将多余的氯气排入空气中)。

(1)试从上图图1中选用几种必要的仪器，连成一整套装置，各种仪器接口的连接顺序(填编号)是：A接___________，B接___________。
(2)能说明氯气具有氧化性的实验现象是___________。

(3)工业上采用离子交换膜法电解饱和食盐水，如右图所示，该离子交换膜是___________(填“阳离子”或“阴离子”)交换膜，溶液乙是___________
19．Ⅰ.二氯化砜(SO2Cl2)是一种重要的有机合成试剂，实验室可利用SO2与Cl2反应制取少量的SO2Cl2。装置如图(有些支持装置省略了)所示。已知SO2Cl2的熔点为-54．1℃，沸点为69． 1℃；常温下比较稳定，受热易分解，遇水能发生剧烈的水解反应，产物之一为氯化氢气体。

(1)仪器E的名称是_____________，由B的使用可知SO2与氯气之间的反应属于______(填“放”或“吸”)热反应，B处反应管冷却水应从____________ (填“a”或“b”)接口通入。如果将丙装置放入冰水中，会更有利于二氯化砜的生成，其原因是_______________________________________。
(2)试剂X、Y的组合最好是_________。
a．98%硫酸和铜       b．稀硝酸和亚硫酸钠固体     c．60%硫酸和亚硫酸钾固体
(3)戊是贮气装置，则E中的试剂是_________；若缺少装置乙和丁，潮湿的氯气和二氧化硫之间发生反应的化学方程式是___________________________．
(4)取1．00g蒸馏后的液体，小心地完全溶于水，向所得的溶液中加入足量氯化钡溶液，测得生成沉淀的质量为1．50g，则所得馏分中二氯化砜的质量百分含量为___________ %(结果保留小数点后1位)。
(5)二氯化砜应储存于阴凉、干燥、通风良好的库房，但久置后微显黄色，其原因是_______________________________。
Ⅱ.乙同学设计了一套电解饱和食盐水的实验装置，来验证氯气的某些性质和测定产生的氢气的体积。

(1)所选仪器接口的连接顺序是A接________，________接________；B接________，________接________。
(2)若装入的饱和食盐水为100mL(氯化钠足量，电解前后溶液体积变化可忽略，假设两极产生的气体全部逸出)，当测得氢气为112mL(标准状况下)时停止通电。将U形管内的溶液倒入烧杯，常温时测得溶液的pH约为________。

四、计算题
20．如图所示，若电解5min时，测得铜电极的质量增加2.16g，试回答：
  
(1)电源中X电极是______（填“正”或“负”）极。
(2)通电5min，时，B中收集到224mL(标准状况下)气体，溶液体积为200mL，（电解前后溶液的体积变化忽略不计）则通电前c(CuSO4)=______。
(3)若A中KCl溶液的体积也是200mL，则电解后溶液的pH=______。
21．I. 科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇 CO2（g）+ 3H2（g）= CH3OH（g）+ H2O（g），并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。
（1）1500℃下，将 1molCO2和 3molH2充入一密闭恒容容器中，充分反应达到平衡后，若 CO2的转化率为 80%，则容器内的平衡时压强与起始压强之比为 ______。
（2）在直接以甲醇为燃料的燃料电池中：若电解质溶液为酸性，正极的反应式为 ______； 若电解质溶液为碱性，负极的反应式为 ______。
II．10mL1mol·L−1NH4Al（SO4）2溶液中滴加 1mol·L−1NaOH 溶液，沉淀的物质的量随加入 NaOH 溶液体积的变化如图所示（滴加过程无气体放出）。

（1）写出 m 点发生反应的离子方程式 ______。
（2）若在该盐溶液中改加 20mL 1.2mol·L−1的 Ba（OH）2溶液，充分反应后，溶液中产生沉淀的物质的量为 ______mol。

参考答案：
1．A
【详解】A选项，当镀锡铁制品的镀层破损时，铁作负极，锡作正极，镀层不能对铁制品起保护作用，故A错误；
B选项，当镀锌铁制品的镀层破损时，锌作负极，铁作正极，镀层仍能对铁制品起保护作用，故B正确；
C选项，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，在外壳上焊接一块比铁活泼性强的金属作阳极，故C正确；
D选项，可将地下输油钢管与外加直流电源的阴极相连以保护它不受腐蚀，是外加电流的阴极保护法，故D正确。
综上所述，答案为A。
【点睛】金属腐蚀一般顺序：电解池阳极 > 原电池负极 >一般腐蚀 >原电池正极 >电解池阴极
2．B
【详解】A．Cu为负极，Ag为正极电子从负极经导线流向正极，即由Cu电极经导线流向Ag电极，故A错误；
B．硝酸铜水解显酸性，Cu为负极，其失电子生成铜离子，导致铜离子浓度增大，溶液的酸性增强，减小，故B正确；
C．Cu为负极，Ag为正极，电流方向为Ag电极→Cu电极，故C错误；
D．将溶液更换为溶液，Cu仍为负极，电流表指针偏转方向不变，故D错误；
故选B。
3．B
【详解】A．在电解池的阴极是阳离子得到电子，发生的是还原反应，A错误；
B．，每生成2mol的NaOH转移电子2mol，所以转移1mol电子，生成的NaOH就是1mol，B正确；
C．用惰性电极电解溶液，实际上是电解水，在阴极上：，在阳极上：，所以阴阳两极产物的物质的量之比为2：1，C错误；
D．镀层破损后，镀锡铁组成的原电池，Fe作负极而被腐蚀，镀锌铁组成的原电池，Zn作负极，所以镀层破损后，镀锡铁板比镀锌铁板更容易被腐蚀，D错误；
故答案选B。
4．B
【详解】A．由图可知，Cl-向W电极方向移动，Li+向N电极方向移动，则W极是和电源正极相连的阳极，N极是和电源负极相连的阴极，故A正确；
B．X口流出盐水所对应的两个交换膜之间，所含的Li+通过单价选择性阳离子交换膜移向右边隔壁的两个膜之间，则X口流出的是贫Li+盐水，而Y口流出盐水所对应的两个交换膜之间，则多了左边两个膜之间渗透移动过来的Li+，则Y口流出的是富Li+盐水，故B错误；
C．通过对图分析，从盐湖卤水提锂，可利用图中的单价选择性阳离子交换膜和阴离子交换膜通过电渗析法使盐湖卤水中所含的锂离子富集起来，然后再提取锂，故C正确；
D．从W电极和N电极的产物结合电解池电极离子的放电顺序可知，W电极是OH-放电，N电极是H+放电，而OH-和H+均来自水分子的电离，则整个电渗析过程中，被电解的是水，故D正确；
答案B。
5．B
【详解】A．铅蓄电池既能充电又能放电，是二次电池，充电时发生电解反应，将电能转化为化学能，A正确；
B．电池放电时，负极材料是Pb，放电后生成PbSO4附着在电极上，所以电极质量会增加，B不正确；
C．电池放电时，正极反应为PbO2+2e-+4H++=PbSO4+2H2O，所以电解质溶液中的c(H+)减小，C正确；
D．电池充电时，PbO2电极表面的PbSO4将转化为PbO2，失电子发生氧化反应，作阳极，所以与电源正极相连，D正确；
故选B。
6．D
【详解】A．铜锌西红柿形成原电池，锌比铜活泼，锌作负极，故A错误；
B．左侧铜锌西红柿（含有酸性电解质）自发进行的氧化还原反应，形成原电池，右侧不能自发进行，形成电解池，故B错误；
C．左侧铜锌原电池中，铜作正极，石墨与原电池的正极相连作阳极，故C错误；
D．左侧原电池铜作正极，铜片上发生氧化还原反应，右侧电解池中铜与原电池的负极相连作阴极，发生还原反应，故D正确；
故选：D。
7．D
【详解】A．锌比铜活泼，形成原电池反应时，锌为负极，铜为正极，电流由铜片流到锌片，故A错误；
B．H+在铜片上得电子被还原生成H2逸出，Cu的质量不变，故B错误；
C．锌为负极，负极上锌失电子发生氧化反应，故C错误；
D．该装置是原电池，原电池工作时，化学能转化为电能，故D正确；
故选D。
8．C
【详解】A．a、b不连接，没有形成闭合回路，不是原电池装置，因此在铁棒上发生置换反应，铁片上有金属铜析出，故A错误；
B．用导线连接a、b时，形成闭合回路，构成原电池装置，铁比铜活泼，铁作负极，发生的电极反应为，故B错误；
C．根据选项A、B的分析，铁片都会溶解，溶液均从蓝色逐渐变为浅绿色，故C正确；
D．a和b连接时，铜片为正极，根据正极反应式，正极上发生还原反应，故D错误；
故选C。
9．B
【分析】锌、铜和稀硫酸组成的原电池中，锌作负极，负极上锌失电子发生氧化反应；铜作正极，正极上氢离子得电子发生还原反应；电子从负极沿导线流向正极；原电池中化学能转化为电能。
【详解】A．金属锌是负极，发生氧化反应，故锌片上发生的反应为Zn-2e-=Zn2+，选项A正确；
B．金属锌较活泼，Zn为负极，Cu为正极，选项B不正确；
C．锌为负极，铜为正极，外电路中，电子从锌片经导线流向铜片，选项C正确；
D．该装置形成原电池，原电池中化学能转化为电能，选项D正确；
答案选B。
10．C
【详解】①向炉膛内鼓风，增大氧气浓度，加快反应速率，故不选①；            
②炉膛内用煤粉代替煤块，增大接触面积，加快反应速率，故不选②；                
③做馒头时添加膨松剂，膨松剂中含有碳酸氢钠，碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳，与反应速率无关，故选③；       
④糕点包装内放置除氧剂，降低氧气浓度，减慢食物氧化变质速率，故不选④；
⑤将固体试剂溶于水配成溶液后反应，增大接触面积，加快反应速率，故不选⑤；    
⑥高炉炼铁增大炉高，延长反应时间，与反应速率无关，故选⑥；       
⑦向门窗合页里注油，目的是起到润滑作用，降低门窗开关时的声响，与反应速率无关，故选⑦；    
⑧纸张在暴晒下变黄，是因为纤维素被氧气氧化的速率加快，故不选⑧；        
⑨某些电化学反应外加强磁场，可以加快电化学反应速率，故不选⑨；    
综上所述与化学反应速率无关的是③⑥⑦，选C。
11．B
【详解】电解过程中由于硫酸铜过量，故电极总反应为↑，电解时脱离体系的是和，故应加入使溶液恢复为原来浓度。答案选B。
12．A
【分析】该装置有外接电源，属于电解池装置，溶液中含有的离子是Na＋、、H＋、OH－，根据电解原理，b为阳极，电极反应式为4OH－－4e－=O2↑＋2H2O，a极为阴极，电极反应式为2H＋＋2e－=H2↑，据此分析；
【详解】A. 根据电解原理，b为阳极，电极反应式为2H2O－4e－=O2↑＋4H＋，b极附近溶液呈无色，a极为阴极，电极反应式2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，a电极附近呈红色，故A正确；
B. 根据电解原理，阴离子向阳极移动，即向b极移动，阳离子向阴极移动，即向a极移动，故B错误；
C. a、b两极产生的气体为H2、O2，两种气体均为无色无味气体，故C错误；
D. 题中没有说明条件是标准状况，因此无法计算气体的体积，故D错误；
故答案为A。
13．B
【详解】A．A管接电源负极，作阴极，溶液中放电，A管附近剩余，结合题干信息可知，A管溶液由红色变为黄色，B管接电源正极，作阳极，溶液中放电，B管附近剩余，B管溶液不变色，A错误；
B．B管发生的电极反应为，B正确；
C．根据以上分析可知，a管产生，B管产生，因此可用带火星的木条检验b管气体，用燃着的木条检验a管气体，C错误；
D．由于溶液呈酸性，电解一段时间后，溶液中的水减少，溶液浓度增大，酸性增强，则溶液的减小，D错误；
故答案为：B。
14．C
【详解】A．pH计的工作原理是通过测定电池电动势E(即指示电极和参比电极的电势差)来确定待测溶液的pH，则pH计工作时，化学能转化为电能，故A正确；
B．根据pH计的工作原理可知，指示电极参比膜内外c(H+)的差异会引起电池电动势的变化从而使得其能确定溶液的pH，故B正确；
C．若参比电极电势比指示电极电势高，正极的电势比负极的高，则指示电极为负极，失去电子发生氧化反应，电极反应式为Ag(s)-e-+Cl-=AgCl(s)，故C错误；
D．根据E=0.059pH+0.2，若E为0. 377V，则pH=，故D正确；
故选：C。
15．B
【分析】若闭合K1，该装置没有外接电源，所以Fe、C、饱和食盐水构成了原电池，原电池中较活泼的金属铁作负极，负极上铁失电子发生氧化反应；石墨棒作正极，正极上氧气得电子生成氢氧根离子、发生还原反应；若闭合K2，该装置有外接电源，所以构成了电解池，Fe与负极相连为阴极，碳棒与正极相连为阳极，反应为2Cl-+2H2O=Cl2↑+H2↑+2OH-；，以此解答该题。
【详解】A．若K1闭合，K2打开，该装置为原电池，较活泼的金属铁作负极，C做正极，溶液中阳离子Na+向正极移动，故A错误；
B．若K1打开，K2闭合，该装置为电解池，Fe与电源负极相连、为阴极，铁棒不会被腐蚀，属于外加电源的阴极保护法，故B正确；
C．K1闭合，K2打开，该装置为原电池，较活泼的金属铁作负极，铁失电子生成Fe2+，电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，故C错误；
D．若K1闭合，K2打开，该装置原电池，不活泼的石墨棒作正极，正极上氧气得电子生成氢氧根离子，电极反应式为2H2O+O2+4e-=4OH-，所以石墨棒周围溶液pH逐渐增大，故D错误；
故选：B。
16． 阳极 2H＋＋2e－===H2↑ Cr3＋Fe3＋H2O 铁作阳极，可产生还原剂亚铁离子，而石墨作阳极不能提供还原剂 D
【分析】由电池符号可以确定a电极作阴极,发生还原反应，b电极作阳极，发生氧化反应，据题中具体信息分析电极材料及及电极反应。
【详解】(1)根据分析，b电极为阳极；
(2)a电极为阴极，溶液中的氢离子得电子，发生还原反应，该电极方程式为2H＋＋2e－===H2↑；
(3)b电极附近溶液中亚铁离子与重铬酸根离子发生氧化还原反应，在电解的过程中氢离子被消耗，溶液中发生氧化还原反应时氢离子又被消耗，根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒规律，b电极附近的方程式为Cr2O72-＋6Fe2＋＋14H＋=2Cr3＋＋6Fe3＋＋7 H2O；
(4)第(3)小题可知溶液中产生有亚铁离子，因此铁作阳极、石墨作阴极，阳极铁失去电子，发生氧化反应生成亚铁离子，产生还原剂；阴极上氢离子得到电子，发生还原反应生成氢气；
(5)检验亚铁离子用K3[Fe(CN)6]溶液，Fe2＋与[Fe(CN)6]3－反应有蓝色沉淀生成，故答案选D。
【点睛】金属铁做阳极，发生氧化反应，失电子，变为Fe2+，不生成Fe3+；Fe2+具有强的还原性，可以被强氧化性的粒子如Cr2O72-等氧化，Fe2+的检验可以用K3[Fe(CN)6]溶液，简单方便。
17． b 0.003mol·L-1·s-1 b A 降低 O2+4e-+2H2O=4OH-
【详解】(1) CH3OH是产物，随反应进行物质的量增大，平衡时CH3OH物质的量为CO物质的量的变化量∆n(CO)，图表中CO的物质的量0~3s变化=0.02mol-0.007mol=0.013mol，所以CH3OH在0~3s浓度变化量为0.0065mol/L，图象中只有b符合，故答案为：b；
(2) 0~2s内CO物质的量的变化=0.02mol-0.008mol=0.012mol，(CO)==0.003mol·L-1·s-1，故答案为：0.003mol·L-1·s-1；
(3) a.反应速率之比等于化学计量数之比，2(CH3OH)=(H2)为正反应速率之比，故a不选；
b.反应前后气体的物质的量变化，当容器内压强保持不变说明反应达到平衡状态，故b选；
c.断开2molH-H键表示正反应，断开4molC-H键表示逆反应，正逆反应速率不相等，反应没有达到平衡状态，故c不选；
d.由于反应前后气体的质量，容器的体积均不变，所以密度一定不变，故d不选；
答案选：b；
(4)电子由a流向b，说明a为负极，b为正极，CH3OH与O2的反应可将化学能转化为电能，甲醇失电子发生氧化反应，所以CH3OH从A通入，b通入氧气；由a极发生的电极反应CH3OH-6e-+8OH-=C+6H2O可知，反应消耗OH-，则a极附近溶液pH将降低；b极发生的电极反应为氧气得电子生成氢氧根离子，电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-，故答案为：A；降低；O2+4e-+2H2O=4OH-。
18．(1) G→F→I D→E→C
(2)淀粉-KI溶液变蓝色
(3) 阳离子 NaOH溶液

【解析】(1)
产生的氢气的体积用排水量气法，预计H2的体积6ml左右，所以选I不选H，导管是短进长出，所以A接G，用装有淀粉碘化钾溶液的洗气瓶检验氯气时，导管要长进短出，所以B接D，氯气要进行尾气处理，即E接C，故答案为：G→F→I；D→E→C；
(2)
氯气具有氧化性，能氧化碘离子生成碘单质，碘单质遇到淀粉变蓝色，使淀粉碘化钾溶液变蓝色说明氯气具有氧化性，故答案为：淀粉-KI溶液变蓝色；
(3)
工业上采用离子交换膜法电解饱和食盐水，离子交换膜不允许氯气和氢气通过，则离子交换膜的作用是能得到纯度较高的氢氧化钠溶液，避免Cl2与H2反应；氢气在阴极生成，则b为阴极，a为阳极，阳离子向阴极移动，则离子交换膜允许阳离子通过，所以离子交换膜为阳离子交换膜；a极上氯离子失电子，生成氯气同时溶液中生成NaOH，所以溶液A是NaOH，故答案为：阳离子；NaOH溶液。
19． 分液漏斗 放 a 该反应为放热反应，降温有利于平衡正向移动，有利于SO2Cl2的生成 c 饱和食盐水 SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl 86.9% SO2Cl2 久置后分解产生 Cl2，溶于其中，导致液体呈黄色 G F H D E C 13
【分析】Ⅰ(1)仪器E的名称是分液漏斗，B是冷凝管，由B的使用可知SO2与氯气之间的反应属于放热反应，B处反应管冷却水是下进上出，因此应从a接口通入。如果将丙装置放入冰水中，会更有利于二氯化砜的生成，其原因是该反应为放热反应，降温有利于平衡正向移动，有利于SO2的生成。
(2)甲装置主要是制二氧化硫气体，因此试剂X、Y的组合最好是c。
(3)戊是贮气装置，储存氯气，因此将饱和食盐水加入，氯气进入到丙中，因此E中的试剂是饱和食盐水；若缺少装置乙和丁，潮湿的氯气和二氧化硫之间发生反应生成盐酸和硫酸。
(4)先根据生成沉淀的质量计算SO2Cl2的质量，再计算百分含量。
(5)二氯化砜应储存于阴凉、干燥、通风良好的库房，但久置后微显黄色，主要是久置后SO2Cl2分解生成Cl2，溶于其中，导致液体呈黄色。
Ⅱ(1)A应该是电解池的阴极，生成氢气，B为阳极，生成氯气，因此得出仪器接口的连接顺序。
(2)根据方程式的比例关系计算氢氧根的物质的量，再计算氢氧根浓度，再计算pH值。
【详解】Ⅰ(1)仪器E的名称是分液漏斗，B是冷凝管，由B的使用可知SO2与氯气之间的反应属于放热反应，B处反应管冷却水是下进上出，因此应从a接口通入。如果将丙装置放入冰水中，会更有利于二氯化砜的生成，其原因是该反应为放热反应，降温有利于平衡正向移动，有利于二氯化砜的生成，故答案为：分液漏斗；放；a；该反应为放热反应，降温有利于平衡正向移动，有利于二氯化砜的生成。
(2)甲装置主要是制二氧化硫气体，因此试剂X、Y的组合最好是c；故答案为c。
(3)戊是贮气装置，储存氯气，因此将饱和食盐水加入，氯气进入到丙中，因此E中的试剂是饱和食盐水；若缺少装置乙和丁，潮湿的氯气和二氧化硫之间发生反应的化学方程式是SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl，故答案为：饱和食盐水；SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl。
(4)取1.00g蒸馏后的液体，小心地完全溶于水，向所得的溶液中加入足量氯化钡溶液，测得生成沉淀的质量为1.50g；
SO2Cl2——BaSO4
135g       233g
xg          1.5g

解得x=0.869g
，故答案为86.9%。
(5)二氯化砜应储存于阴凉、干燥、通风良好的库房，但久置后微显黄色，主要是久置后SO2Cl2分解生成Cl2，因此其原因是SO2Cl2 久置后分解产生Cl2，溶于其中，导致液体呈黄色，故答案为：SO2Cl2 久置后分解产生Cl2，溶于其中，导致液体呈黄色。
Ⅱ(1)A应该是电解池的阴极，生成氢气，B为阳极，生成氯气，因此仪器接口的连接顺序是A接G，F接H；B接D，E接C，故答案为：G；F；H；D；E；C。
(2)
根据  H2——2NaOH
    22.4L    2mol
    0.112L    xmol

解得x = 0.01mol
，因此pH=13，故答案为：13。
20． 负 0.025mol/L 13
【分析】(1)由铜电极的质量增加，则Cu电极为阴极，可知X为电源的负极；
(2)根据电极反应及电子守恒来计算；
(3)根据A的电极反应式，结合C中电子转移数目相等计算A中c(OH-)，通过水的离子积常数计算出c(H+)，根据pH=-lgc(H+)得到溶液的pH。
【详解】(1)由铜电极的质量增加，Cu电极发生反应：Ag++e-=Ag，则Cu电极为阴极，可知X为电源的负极。
(2)C中阴极反应为Ag++e-=Ag，n(Ag)==0.02mol，则转移的电子为0.02mol，
B中阳极反应为4OH--4e-=2H2O+O2↑，则转移0.02mol电子生成O2的物质的量是0.005mol，其V(O2)=0.005mol×22.4L/mol=0.112L=112mL，在阴极发生反应2H++2e-=H2↑，生成H2的体积224mL-112mL=112mL，则氢气的物质的量为0.005mol，该反应转移的电子为0.01mol，
则Cu2++2e-=Cu中转移0.01mol电子，所以Cu2+的物质的量为0.005mol，通电前c(CuSO4)==0.025mol/L。
(3)由A中发生2KCl+2H2O2KOH+H2↑+Cl2↑～2e-，由电子守恒可知，转移0.02mol电子时生成0.02molKOH，忽略溶液体积的变化，则c(OH-)==0.1mol/L，根据水的离子积常数Kw=1×10-14，可知c(H+)=1×10-14÷0.1=1×10-13mol/L，所以溶液的pH=-lgc(H+)=-lg1×10-13=13。
【点睛】本题考查电解原理的应用，明确Cu电极的质量增加是解答本题的突破口，并清楚在同一闭合回路中电子转移数目相等，在与电源的负极连接的电极为阴极，发生还原反应；与电源正极连接的电极为阳极，阳极发生氧化还原反应。根据各个发生的电极反应及电子守恒即可解答。
21． 3:5 O2 + 4H++ 4e- ═ 2H2O CH3OH + 8OH-- 6e-= CO+ 6H2O NH+ OH-= NH3·H2O 0.022
【详解】I．（1）CO2的转化率为80%，即CO2的反应了0.8mol，根据题意可得

平衡后的总物质的量为0.2mol+0.6mol+0.8mol+0.8mol=2.4mol，根据阿伏伽德罗定律，其他条件相同的情况下，压强之比等于物质的量之比，容器内的平衡时压强与起始压强之比为2.4mol：4mol=3:5；
（2）甲醇燃料电池中，进甲醇的一极为负极，进氧气的一极为正极，O2得电子发生还原反应，电极反应为O2 + 4H++ 4e-＝2H2O；甲醇失电子发生氧化反应，由于电解质为碱性，生成碳酸根，电极反应为CH3OH + 8OH-- 6e-= CO+ 6H2O；
II．（1）NH4Al(SO4)2溶液中滴加NaOH，依次发生反应：Al3++3OH-=Al(OH)3、+OH-=NH3∙H2O、Al(OH)3+OH-=+2H2O，故m点发生的反应为NH+ OH-= NH3·H2O；
（2）10mL1mol·L−1NH4Al(SO4)2溶液中Al3+物质的量为0.01mol，的物质的量为0.01mol，的物质的量为0.02mol， 20mL 1.2mol·L−1的Ba(OH)2溶液中Ba2+物质的量为0.024mol，OH-为0.048mol，由+Ba2+=BaSO4↓可知不足，故可以得到0.02molBaSO4，由Al3++3OH-=Al(OH)3可知，0.01molAl3+与0.03mol OH-反应，生成0.01mol Al(OH)3，剩余OH-的物质的量为0.048mol-0.03mol=0.018mol，由+OH-=NH3∙H2O可知，消耗OH-0.01mol，剩余OH-的物质的量为0.018mol-0.01mol=0.008mol，由Al(OH)3+OH-=+2H2O可知，消耗的Al(OH)3的物质的量为0.008mol，剩余Al(OH)3的物质的量0.002mol，共得到沉淀0.02mol+0.002mol=0.022mol。