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

这是一份第四章 化学反应与电能测试题2023-2024学年高二上学期人教版（2019）化学选择性必修1，共25页。
第四章 化学反应与电能测试题
一、单选题（共12题）
1．化学与生活、生产、科技、环境等密切相关，下列说法正确的是
①天然气、瓦斯等气体及面粉、煤粉等固体粉尘都容易发生爆炸
②碳纤维和硅酸盐陶瓷都是新型无机非金属材料
③医院里的血液透析利用了胶体的性质
④二氧化硫可用于杀菌、消毒、漂白，故可广泛用于食品的加工和生产
⑤金属的冶炼、电镀、钢铁的锈蚀、制玻璃均发生氧化还原反应
⑥青铜、黄铜、碳素钢都为合金，青铜是我国使用最早的合金
A．③④⑥ B．②③⑤ C．②⑤⑥ D．①③⑥
2．下列有关化学与生产、生活、科技的叙述错误的是
A．Ge的单晶可以用于太阳能电池
B．镀锌铁镀层破损后，更容易被腐蚀的金属是铁
C．冷敷袋俗称冰袋，袋内物质是硝酸铵和水
D．用“84”消毒液消毒时，主要是利用了次氯酸钠的强氧化性
3．已知 H2O2 是一种弱酸，在强碱溶液中主要以HO形式存在。现以 Al−H2O2燃料电池电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制备氢气(电解池中隔膜仅阻止气体通过，c、d 均为惰性电极)。下列说法正确的是

A．电解过程中，电子的流向：a→d，c→b
B．电解时，Al 消耗 5.4 g，则产生氮气的体积为 2.24 L
C．电极b 是负极，且反应后该电极区 pH 增大
D．燃料电池的总反应为：2Al＋3H2O2=2Al(OH)3
4．实验室模拟工业制备高纯铁。用惰性电极电解FeSO4溶液制备高纯铁的原理如下图所示。下列说法正确的是

A．阳极主要发生反应：Fe2+ + 2e- =Fe
B．向阴极附近滴加KSCN溶液，溶液变红
C．电解一段时间后，阴极附近pH减小
D．电解法制备高纯铁总反应：3Fe2+Fe + 2Fe3+
5．据文献报道，一种新型的微生物脱盐电池的装置如图所示，关于该电池装置说法正确的是

A．该装置可以在高温下工作 B．X、Y依次为阳离子、阴离子选择性交换膜
C．该装置工作时，电能转化为化学能 D．负极反应为CH3COO-+2H2O-8e-=2CO2↑+7H+
6．离子液体是指在室温或接近室温下呈现液态的、完全由阴、阳离子所组成的盐，也称为低温熔融盐。一种以离子液体为电解质的铝-磷酸铁锂二次电池放电时工作原理如图所示。下列说法正确的是

A．放电时，铝电极的电极反应式为：
B．放电时，磷酸铁锂电极中锂元素被氧化
C．充电时，阳极的电极反应式为：
D．充、放电时，磷酸铁锂电极中铁元素质量、价态均保持不变
7．利用垃圾假单胞菌株分解有机物的电化学原理如图。下列说法不正确的是

A．电子从A电极流出经用电器流到B电极
B．该电池有菌株参与作用，不能在高温下工作
C．B电极的电极反应式为：
D．若有机物为葡萄糖，每处理0.5 mol葡萄糖有10 mol 透过质子交换膜移动到右室
8．下列图示与化学用语表述内容不相符的是
A
B
C
D
CH3COOH在水中电离
铁的表面镀铜
H2与Cl2反应过程中焓的变化
锌铜原电池
CH3COOH+H2OCH3COO-+H3O+
Fe+Cu2+=Fe2++Cu
H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)
△H＜0
Zn+Cu2+=Zn2++Cu

A．A B．B C．C D．D
9．如图所示，下列分析错误的是

A．只闭合，该装置将电能转化为化学能
B．只闭合，石墨棒周围溶液pH逐渐升高
C．只闭合，铁棒不会被腐蚀，属于牺牲阳极的阴极保护法
D．铁腐蚀的速度由大到小的顺序是：只闭合＞都断开＞只闭合
10．用甲醚燃料电池，电解溶液制取NaOH溶液和硫酸的装置如下图所示。下列说法正确的是

A．M为NaOH、N为硫酸
B．膜a、膜b依次为阳离子交换膜和阴离子交换膜
C．燃料电池的负极反应式为
D．反应的甲醚与生成气体Y的物质的量之比为1∶3
11．下列关于化学电源的说法不正确的是
A．判断一种电池的优劣或者是否适合某种用途，主要看它的比能量或比功率
B．碱性锌锰电池中，锌作负极，溶解转化为，作正极，转化为
C．铅酸蓄电池正极板上覆盖有，负极板上覆盖有，电解质溶液为稀硫酸
D．燃料电池是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的化学电源
12．下列说法中不正确的是（    ）
A．欲实现铁片镀锌，用锌作阴极
B．电解精炼铜，若转移2mol电子，阴极质量增加64g
C．硫酸工业中采用沸腾炉以增加固、气接触面积，加快反应速率
D．工业上常用电解熔融氯化钠法制备金属钠
二、非选择题（共10题）
13．根据化学能转化电能的相关知识，回答下列问题：
Ⅰ．理论上讲，任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。请利用反应“”设计一个化学电池(正极材料用碳棒)，回答下列问题：
(1)该电池的负极材料是 ，发生 (填“氧化”或“还原”)反应，电解质溶液是 。
(2)正极上出现的现象是 。
(3)若导线上转移电子，则消耗铜 。
Ⅱ． 有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，两人均用镁片和铝片作电极，但甲同学将电极放入的溶液中，乙同学将电极放入的溶液中，如图所示。

(4)写出甲中正极的电极反应式： 。
(5)写出乙中总反应的离子方程式： 。
14．氯气在生产生活中有广泛的用途，制取氯气的途径有多种。完成下列填空：
(1)工业上用电解饱和食盐水制取氯气，写出该反应的化学方程式 ，氯气在电解池的 极产生，检验方法是 ；氯气与氢氧化钠反应得到消毒剂次氯酸钠，发生反应的化学方程式为 ；向次氯酸钠溶液中加入少量稀盐酸，可以增强消毒效果，这是因为生成了 (填物质名称)。
(2)某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图的装置，则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是_______

A．a为正极，b为负极；NaClO和NaCl B．a为负极，b为正极；NaClO和NaCl
C．a为阳极，b为阴极；HClO和NaCl D．a为阴极，b为阳极；HClO和NaCl
(3)潮湿氯气、新制氯水以及次氯酸钠溶液都能使有色布条褪色，因为它们都含有微粒_______
A．HClO B． C．HCl D．
(4)实验室制取氯气的化学方程式为 ，该反应中，氯气是 (填“氧化”或“还原”)产物。实验室为了制取纯净的氯气，可将混合气体通过盛有饱和食盐水的装置，目的是 ；为了将氯气干燥，可选用的干燥剂是 。
15．CO2是一种自然界大量存在的“碳源”化合物，借助零碳能源(太阳能等)制得的H2可将CO2转化为燃料，能缓解温室效应和解决能源危机问题。
(1)硅太阳能电池可实现太阳能向电能的转化，Si在元素周期表中的位置 。
(2)电解水制H2，阴极电极反应式是 。
(3)聚乙烯亚胺捕获CO2并原位氢化为甲醇，反应历程如图1所示。

①写出CO2的电子式 。
②写出生成甲醇的总反应 。
(4)微生物电解池能将CO2转化为CH4，其工作原理如图2所示，写出所有生成CH4的反应 。

16．如图是某学生制作的家用环保型消毒液发生器，玻璃管内是滴有酚酞的饱和食盐水，通电数分钟。

(1)a是电源的 (填正或负)极。
(2)从玻璃管中放出的消毒液的有效成分是 。
(3)用燃着的木柴点燃肥皂泡中的气体，现象是 。
(4)电解时后开始时，玻璃管中的上部分溶液的颜色显 色，说明了溶液中有 生成，后来又褪色了，说明了溶液中有 生成。
(5)对于上述溶液褪色的原因，甲同学认为是HCl和HClO中和了NaOH，乙同学认为是HClO氧化了酚酞。试设计实验探究是甲、乙同学的观点谁正确 。
17．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 6 mL）和检验氯气的氧化性（不应将多余的氯气排入空气中）。

（1）试从下图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 ， 接 ； B 接 ， 接 。
（2）铁棒接直流电源的 极；碳棒上发生的电极反应为 。
（3）能说明氯气具有氧化性的实验现象是
18．某课外小组进一步研究电解原理，实验记录如下：
实验Ⅰ、探究电解质溶液中电极材料(Fe)是否参与放电气球如图所示进行实验，两极均为石墨，溶液为煮沸过的饱和NaCl溶液，滴加2～3滴酚酞，U型管底部放一个铁钉，电解一段时间，a、b、d处均有气体生成，b处和d处变红。

(1)结合实验现象回答下列问题
①结合电极反应解释b处酚酞变红的原因 。
②写出c处的电极反应 。
实验发现：电解质溶液中的铁钉参与放电
实验Ⅱ、探究电压对电极反应的影响
某同学使用石墨电极，在不同电压(x)下电解pH=1的0.1mol/L 溶液，实验记录如下(a、b、c代表电压值，a>c>b)：
序号
电压/V
阳极现象
检验阳极产物
ⅰ

电极附近出现黄色，有气泡产生
有、有
ⅱ

电极附近出现黄色，无气泡产生
有、无
ⅲ
b>x>0
无明显现象
无、无
(2)ⅰ中，产生的原因可能是在阳极放电，生成的将氧化，写出有关反应的方程式： 。
(3)由ⅱ推测，产生的原因还可能是在阳极放电，原因是具有 性(填“氧化”或“还原”)。
(4)ⅱ中虽未检测出，但在阳极是否放电仍需进一步验证，电解pH=1的NaCl溶液做对照实验，记录如下：
序号
电压/V
阳极现象
检验阳极产物
ⅳ

无明显现象
有
ⅴ

无明显现象
无
①NaCl溶液的浓度是 mol/L。
②ⅳ中检测的实验方法是：取少量阳极附近的溶液， ，证明生成氯气。
③与ⅱ相比，得出的结论(写出两点) 。
19．如图1是甲醇燃料电池工作的示意图，其中A、B、D均为石墨电极，C为铜电极。

(1)该电池工作一段时间后，断开K，此时C电极质量减小3.2g。
①甲中负极的电极反应式为 。
②此时乙中溶液中各离子浓度由大到小的顺序是 。
(2)连接K，继续电解一段时间，当A、B两极上产生的气体体积相同时，断开K。
①此时乙中A极析出的气体在标准状态下的体积为 。
②该过程中丙中溶液中金属阳离子的物质的量与转移电子的物质的量的变化关系如图2所示，则图中曲线②表示的是 (填离子符号)的变化；此时要使丙中溶液中金属阳离子恰好完全沉淀，需要 mL 5.0溶液。
20．工业上根据电解饱和食盐水原理制取氯气，氯气是一种重要的工业原料，工业上经常用石灰乳和氯气制备漂白粉。
（1）写出制备漂白粉的化学方程式。
（2）如果需要标况下11.2L的氯气，试利用化学方程式计算所需消耗的NaCl的质量。
21．K-O2电池结构如图所示，a和b为两个电极，其中之一为单质钾片。产生1Ah电量时，生成KO2的质量与消耗O2的质量比值约为 。用此电池为铅酸蓄电池充电，消耗3.9g钾时，铅酸蓄电池消耗 g水。

22．已知存在如下反应：
① A + B F + G
② A + C(溶液) → H + G
③ C(溶液) + E→L+ D(蓝色沉淀)
④ DB+H2O
⑤ A + E + H2O → J + I(气体单质)
⑥ J + H + H2O → K + L
(以上反应中，反应物和生成物均已给出，有的反应方程式未配平)
其中A、G为常见金属单质，L是家庭厨房必备的一种盐，主要由海水中获得。请回答：
(1)电解L稀溶液可制备“84消毒液”，通电时氯气被溶液完全吸收，若所得消毒液仅含一种溶质，写出相应的化学方程式： 。
(2)写出F的一种工业用途
(3)反应②的离子方程式为
(4)除反应⑥外，还有多种化学反应可由H生成K。下列物质能与H反应生成K的是 (填选项字母)
A．CO2 B．NaHCO3 C．NaHSO4 D．NaClO   E.NH4NO3   F.NH3·H2O
写出你所选任意一种试剂和H反应生成K的离子方程式：

参考答案：
1．D
①天然气、瓦斯等气体的主要成分是甲烷，面粉、煤粉等固体粉尘在空气中形成表面积很大的气溶胶，甲烷和气溶胶遇明火都容易发生爆炸，故正确；
②硅酸盐陶瓷是传统无机非金属材料，不是新型无机非金属材料，故错误；
③利用血液透析进行治疗因肾功能衰竭等疾病引起的血液中毒，是利用来了血液是胶体，不会通过半透膜的原理，则医院里的血液透析利用了胶体的性质，故正确；
④二氧化硫有毒，可用于杀菌、消毒、漂白，但不能广泛用于食品的加工和生产，故错误；
⑤制玻璃的反应中没有元素发生化合价变化，没有发生氧化还原反应，故错误；
⑥青铜、黄铜、碳素钢都为常见的合金，其中青铜是我国使用最早的铜合金，故正确；
①③⑥正确，故选D。
2．B
A．Ge与Si都是金属与非金属交界处的元素，Ge的单晶可以用于太阳能电池，故A正确；
B．锌比铁活泼，镀锌铁镀层破损后，锌作负极，铁不易被腐蚀，故B错误；
C．冰袋内物质是硝酸铵和水，硝酸铵溶于水是吸热过程，故C正确；
D．“84”消毒液中含有NaClO，NaClO有强氧化性，常用于消毒杀菌，故D正确。
综上所述，答案为B。
3．A
根据电池模型分析可知，左侧为Al−H2O2燃料电池，右侧为电解池，d电极产生H2应为H＋放电，故d为阴极，则c为阳极，所以a是负极，b是正极，据此分析解答。
A．根据上述反应可知，d为阴极，c为阳极，a是负极，b是正极，则电子的流向为a→d，c→b，A正确；
B．由CO(NH2)2→N2，每生成1mol N2，转移6mol电子，需要消耗2mol Al，故消耗5.6g Al (0.2mol Al)转移0.6mol电子，可生成0.1molN2，标准状况下体积为2.24L，但题干中未指明状况，B错误；
C．根据电解池中d极产生H2应为H＋放电，故d为阴极，所以a是负极，b为正极，正极区电极反应为H2O2结合OH-生成，所以pH减小，C错误；
D．Al—H2O2燃料电池Al为负极，总反应为Al+3H2O2+OH-=AlO+HO+3H2O，D错误；
答案选A。
4．D
由图可知，Fe为阴极，阴极上发生Fe2++2e-═Fe，阳极上发生2Fe2+-2e-═2Fe3+，总电解反应为3Fe2+ Fe + 2Fe3+。
A项、阳极上Fe2+放电生成Fe3+，电极反应式为2Fe2+-2e-═2Fe3+，故A错误；
B项、阴极时Fe2+放电生成Fe，没有Fe3+生成，向阴极附近滴加KSCN溶液，溶液不会变红，故B错误；
C项、阴极上发生Fe2++2e-═Fe，Fe2+浓度减小，水解生成的氢离子浓度减小，则pH增大，故C错误；
D项、阴极上发生Fe2++2e-═Fe，阳极上发生2Fe2+-2e-═2Fe3+，电解总反应为3Fe2+ Fe + 2Fe3+，故D正确。
故选D。
【点睛】本题考查电解原理及应用，侧重分析与应用能力的考查，把握惰性电极及发生的电解反应为解答的关键，注意选项C结合水解分析。
5．D
由题意和图片装置可知，微生物脱盐池的装置是将废水中有机物CH3COO-的化学能转化为电能的装置，即为原电池，由图正极通O2，负极为有机废水CH3COO-，则为正极发生还原反应，负极发生氧化反应，负极反应为CH3COO-+2H2O-8e-═2CO2↑+7H+，原电池内电路中：阳离子通过阳离子交换膜Y移向正极、阴离子通过阴离子交换膜X移向负极，从而使海水中NaCl含量减少形成淡水，达到脱盐目的，据此分析。
A．高温能使微生物蛋白质凝固变性，导致电池工作失效，所以该装置不能在高温下工作，故A不符合题意；
B．原电池内电路中：阳离子移向正极、阴离子移向负极，从而达到脱盐目的，所以Y为阳离子交换膜、X为阴离子交换膜，故B不符合题意；
C．该装置工作时为原电池，是将化学能转化为电能的装置，故C不符合题意；
D．由图片可知，负极为有机废水CH3COO-的一极，发生失电子的氧化反应，电极反应为CH3COO-+2H2O-8e-=2CO2↑+7H+，故D符合题意；
答案选D。
6．C
A．根据放电时图中由铝电极透过选择性透过膜向左迁移，可知放电时，铝电极为负极，发生反应：，故A错误；
B．放电时，磷酸铁锂电极为正极，铁元素被还原，故B错误；
C．充电时，磷酸铁锂电极为阳极，发生反应：，故C正确；
D．放电时磷酸铁锂电极中三价铁被还原为二价铁，充电时则相反，故D错误；
故选C。
7．D
A．由图可知A电极附近X去H转化为Y，发生氧化反应，A电极为负极，B电极氧气得电子转化为水，B电极为正极。电子从A电极流出经用电器流到B电极，A正确。
B．该电池工作时有菌株参与作用，不能在高温下工作，B正确；
C．酸性条件下，B电极的电极反应式为：，C正确；
D．处理0.5 mol葡萄糖，，12 mol 透过质子交换膜移动到右室，D错误。
故选D。
8．B
A．CH3COOH是弱酸，属于弱电解质，在水中电离方程式为：CH3COOH+H2OCH3COO-+H3O+，故A正确；
B．铁的表面镀铜，铜做阳极连接电源的正极，电极方程式为：Cu-2e-=Cu2+；铁做阴极连接电源的负极，电极方程式为：Cu2++2e-=Cu；总电极方程式不是Fe+Cu2+=Fe2++Cu，故B错误；
C．H2与Cl2反应过程中反应物的能量高于生成物的能量，该反应为放热反应，H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H＜0，故C正确；
D．锌铜原电池中，Zn较活泼做负极，Cu做正极，以ZnSO4溶液和CuSO4溶液做电解质溶液，总电极方程式为：Zn+Cu2+=Zn2++Cu，故D正确；
故选B。
9．C
A． 只闭合K2，形成电解池，电解池将电能转化为化学能，A正确；
B． 只闭合K1，形成原电池，发生吸氧腐蚀，石墨作正极，电极反应式为O2+4e﹣+2H2O＝4OH﹣，即石墨棒周围溶液pH逐渐升高，B正确；
C． 只闭合K2，形成电解池，Fe作阴极，阴极上发生得电子的还原反应，所以铁棒得到保护，属于外加电流的阴极保护法，C错误；
D． 只闭合K1，形成原电池，Fe作负极，发生失去电子的氧化反应，铁被腐蚀；都断开，铁发生化学腐蚀，腐蚀速率比作原电池的负极慢；只闭合K2，形成电解池，Fe作阴极，阴极上发生得电子的还原反应，所以铁棒得到保护，故铁腐蚀的速度由大到小的顺序是：只闭合＞都断开＞只闭合，D正确；
答案选C。
10．C
图中左池为甲醚燃料电池，通甲醚一极为负极，通氧气一极为正极，对应右池（电解池）左边为阳极，电极反应为：2H2O-4e-= O2↑+4H+，此时中间室SO经过膜a进入阳极室，可得到H2SO4，故膜a为阴离子交换膜；右边为阴极，电极反应为：2H2O+2e-= H2↑+ 2OH-，此时中间室Na+经过膜b进入阴极室，可得到NaOH，故膜b为阳离子交换膜。
A．根据分析可知，右池阳极产生H2SO4，阴极产生NaOH，即M为H2SO4，N为NaOH，A错误；
B．由分析知膜a为阴离子交换膜，膜b为阳离子交换膜，B错误；
C．由图中质子交换膜知燃料电池电解质溶液为酸性，此时CH3OCH3反应生成CO2，C元素化合价由-2价升高到+4价，故1分子甲醚失去12个电子，即负极转化为：CH3OCH3-12e-→2CO2↑，根据电荷守恒，左边添加12个H+，根据元素守恒，右边添加3个H2O，得最终电极反应为：CH3OCH3 + 3H2O -12e-= 2CO2↑+12H+，C正确；
D．电解阴极产生气体Y为H2，生成1个H2得两个电子，1个CH3OCH3反应转移12个电子，根据串联电路转移电子处处相等规律，确定关系：CH3OCH3~6H2，即反应的甲醚和生成的H2物质的量比为1:6，D错误；
故选C。
11．B
A．判断一种电池的优劣或是否适合某种用途，主要看这种电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少(比能量)或者输出功率的大小(比功率)，以及电能可储存时间的长短，故A说法正确；
B．锌锰干电池为碱性，Zn2+与碱反应生成Zn(OH)2，MnO2作氧化剂，转化成MnO(OH)，故B说法错误；
C．铅酸蓄电池属于二次电池，正极板上覆盖有PbO2，负极上覆盖Pb，稀硫酸作电解质溶液，故C说法正确；
D．燃料电池是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的化学电源，故D说法正确；
答案为B。
12．A
A. 欲实现铁片镀锌，用锌作阳极，A不正确；
B. 电解精炼铜，阴极反应为Cu2++2e-=Cu，转移2mol电子，则生成1molCu，阴极质量增加64g，B正确；
C. 沸腾炉是从炉底通入强大的空气流，将硫铁矿石的粉末吹得在炉内翻滚，从而增大了固、气接触面积，加快反应速率，C正确；
D. 工业上制备金属钠，常采用电解熔融氯化钠的方法，D正确。
故选A。
13．(1) 氧化
(2)碳棒上出现银白色物质
(3)
(4)
(5)
【解析】(1)
根据电池反应方程式可知，铜元素的化合价升高，发生氧化反应，故该电池的负极材料是Cu，发生氧化反应，电解质溶液应该为可溶性银盐，故电解质溶液为是；
(2)
银离子在正极上发生还原反应生成银单质，则出现的现象是碳棒上出现银白色物质；
(3)
铜元素化合价由0价变为+2价，若导线上转移电子，则消耗铜0.05mol，质量为0.05mol×64g/mol=3.2g；
(4)
镁的金属性比铝活泼，故甲池中镁作负极，镁失电子生成镁离子，铝作正极，氢离子得电子生成氢气，故甲中正极的电极反应式为；
(5)
铝片与氢氧化钠发生氧化还原反应，镁不反应，故乙中总反应的离子方程式为。
14．(1) 阳 将湿润的淀粉碘化钾试纸放在阳极 HClO
(2)B
(3)A
(4) 氧化 除氯气中的氯化氢 浓硫酸
（1）工业上电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气、氯气，反应的化学方程式为，氯元素化合价升高发生氧化反应，氯气在电解池的阳极产生；氯气能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，检验氯气方法是将湿润的淀粉碘化钾试纸放在阳极，若变蓝，说明有氯气生成；氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠和氯化钠，发生反应的化学方程式为；向次氯酸钠溶液中加入少量稀盐酸，可以生成HClO增强消毒效果。
（2）通电时，为使被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，氯气在下面的电极生成、氢氧化钠在上面的电极生成，氯气在上升的过程中与氢氧化钠充分反应生成次氯酸钠和氯化钠，所以下面是阳极、上面是阴极，则a是负极、b是正极；消毒液的主要成分是次氯酸钠和氯化钠，故选B；
（3）次氯酸具有漂白性，潮湿氯气、新制氯水以及次氯酸钠溶液都能使有色布条褪色，因为它们都含有微粒HClO，选A。
（4）实验室用加热二氧化锰和浓盐酸混合物的方法制取氯气，反应的化学方程式为，HCl中Cl元素化合价升高发生氧化反应生成氯气，氯气是氧化产物。实验室为了制取纯净的氯气，可将混合气体通过盛有饱和食盐水的装置，目的是除氯气中的氯化氢；为了将氯气干燥，可选用的干燥剂是浓硫酸。
15．(1)第三周期ⅣA族
(2)2H2O+2e-=2OH-+H2↑或2H++2e-=H2↑
(3) CO2+3H2CH3OH+H2O
(4)CO2+4H2CH4+2H2O，CO2+8H++8e-= CH4+2H2O
电解池中，与电源正极相连的电极是阳极，与电源负极相连的电极是阴极，阴极上氧化剂得到电子发生还原反应，阳极上还原剂失去电子发生氧化反应；电解水时阴极上水电离产生的氢离子得电子变氢气。
（1）硅原子序数为14，核外电子分3层排布，依次为2、8、4个，Si在元素周期表中的位置第三周期ⅣA族。
（2）电解水制H2，阴极上水电离产生的氢离子得电子变氢气，阴极电极反应式是2H2O+2e-=2OH-+H2↑或2H++2e-=H2↑。
（3）①CO2是共价化合物，分子内每个氧原子和碳原子共用两对电子对、电子式。
②由图知，CO2和H2反应生成CH3OH和H2O，在生成甲醇的反应中聚乙烯亚胺是催化剂，则生成甲醇的总反应为CO2+3H2CH3OH+H2O。
（4）由图知，右侧电极上在产甲烷菌的作用下CO2与H2反应生成了CH4和H2O，右侧为阴极区，CO2得电子被还原为CH4，则所有生成CH4的反应为：CO2+4H2CH4+2H2O，CO2+8H++8e-= CH4+2H2O。
16．(1)负
(2)NaClO
(3)有爆鸣声
(4) 红 NaOH NaClO
(5)向褪色后的溶液中滴加过量NaOH溶液，若恢复红色，则证明甲同学的观点正确，若溶液仍为无色，则证明乙同学的观点正确
电解饱和食盐水，阳极上发生氯离子失去电子生成氯气的反应，阴极上发生水得电子生成氢气和氢氧根离子的反应，为使氯气和氢氧化钠反应生成次氯酸钠与氯化钠，必须使氯气在装置下部产生，故下面为阳极，b电源为正极，a为电源负极。
（1）
a是电源的负极。
（2）
氯气和氢氧根离子反应生成次氯酸钠与氯化钠，次氯酸钠有强氧化性，能杀菌消毒，从玻璃管中放出的消毒液的有效成分是NaClO。
（3）
肥皂泡中的气体为氢气，用燃着的木柴点燃时会发出爆鸣声，故现象是有爆鸣声。
（4）
电解开始时，玻璃管中的上部分溶液的颜色显红色，说明了溶液中有NaOH生成，后来又褪色了，说明了氯气和氢氧化钠反应生成次氯酸钠与氯化钠，则溶液中有NaClO生成。
（5）
对于上述溶液褪色的原因，甲同学认为是HCl和HClO中和了NaOH，乙同学认为是HClO氧化了酚酞。要设计实验探究是甲、乙同学的观点谁正确：只要证明褪色后的溶液中酚酞是否存在，若通过实验证明酚酞仍然存在则甲正确、若通过实验证明酚酞不存在则乙正确，则实验方案为：向褪色后的溶液中滴加过量NaOH溶液，若恢复红色，则证明甲同学的观点正确，若溶液仍为无色，则证明乙同学的观点正确。
17． G F I D E C 负 2Cl－-2e－═Cl2↑ 淀粉-KI溶液变蓝色
实验的目的是电解饱和食盐水，并测量电解产生的氢气的体积（约6 mL）和检验氯气的氧化性，结合装置的作用来连接装置。因电解饱和食盐水的方程式：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，氢气在阴极生成，则B为阴极，连接电源负极，电极反应：2H＋+2e－=H2↑，碳棒为阳极，A为阳极，炭棒接直流电源的正极，阳极的电极反应：2Cl－-2e－═Cl2↑。
（1）用排水量气法测量产生的氢气的体积，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，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）实验目的生成氢气和氯气，所以铁应为阴极，连接电源负极，电极反应：2H＋+2e－=H2↑，碳棒为阳极，所以炭棒接直流电源的正极，阳极的电极反应：2Cl－-2e－═Cl2↑；
故答案为：负； 2Cl－-2e－═Cl2↑；
（3）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；
18．(1) b处发生的电极反应为，水电离的氢离子放电，促进水的电离，溶液显碱性，使酚酞变红；
(2)，
(3)还原
(4) 0.2 mol/L 滴在淀粉碘化钾试纸上，试纸变蓝， 电压≥V时，Cl-在阳极放电产生Cl2；当电压c>x≥bV时，在阳极放电生成
a处与电池正极相连，a处电极作阳极，电极反应为，d处与电源负极相连，d处电极作阴极，电极反应为，铁钉c处作阳极，电极反应为，b处作阴极，电极反应为。
（1）①b处发生的电极反应为，水电离的氢离子放电，促进水的电离，溶液显碱性，使酚酞变红；
②c处作阳极，电极反应为；
（2）Cl-在阳极放电的电极反应， ；
（3）由生成，元素的化合价升高，作还原剂，具有还原性；
（4）①该实验是为了检验实验ⅱ中Cl-在阳极是否放电，所以该实验中氯离子浓度应与实验ⅱ中氯离子浓度相同，实验ⅱ中电解质溶液为0.1mol/LFeCl2溶液，含有0.2 mol/LCl-，所以NaCl的浓度为0.2 mol/L；
②氯气与碘化钾反应生成碘单质，碘单质遇淀粉变蓝，因此取少量阳极附近的溶液，滴在淀粉碘化钾试纸上，试纸变蓝，证明生成氯气。
③通过实验数据可以看出，电解pH=1的0.1mol/LFeCl2溶液，电压≥V时，Cl-才能在阳极放电产生Cl2；当电压x的取值范围在x≥a、a>x≥b时，会有生成，c>x≥b时，无Cl2生成，所以当电压c>x≥bV时，阳极发生的反应为生成，电极反应式为。
19． CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2O c(H+)＞c(SO)＞c(Cu2+)＞c(OH-) 2.24L Fe2+ 280
甲醇燃料电池中通入氧气的一极为正极，通入甲醇的一极为负极，所以A、C为电解池的阳极，B、D为电解池的阴极；该电池工作一段时间后，断开K，此时C电极质量减小3.2g，即有3.2g铜(0.05mol)被氧化。
(1)①甲醇在负极失电子发生氧化反应，电解质溶液为碱性，所以电极反应为：CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2O；
②100mL1mol/L的硫酸铜溶液中含有铜离子0.1mol，硫酸根离子0.1mol，当电解硫酸铜溶液时，阴极反应式为：Cu2++2e-=Cu，阳极反应式为：4OH--4e-=2H2O+O2↑，C极有3.2gCu即0.05mol溶解，转移电子0.1mol，A极反应掉氢氧根离子0.1mol，生成氢离子0.1mol，B极反应掉铜离子0.05mol，剩余铜离子0.05mol，硫酸根离子物质的量没有变化，溶液中还存在水的电离平衡，所以离子浓度大小顺序为：c(H+)＞c(SO)＞c(Cu2+)＞c(OH-)；
(2)①工作一段时间后，断开K，此时A、B两极上产生的气体体积相同，乙池中B为阴极，开始时电极反应为Cu2++2e-=Cu，当铜离子完全反应后变为2H++2e-=H2↑，A极上的反应始终为4OH--4e-=2H2O+O2↑；设生成的氧气的物质的量为x mol，则根据A极反应可得转移的电子为4x mol；根据B极反应可得转移的电子为2xmol+0.2mol，所以有4x=2x+0.2，解得x=0.1mol，即乙中A极析出的气体是氧气物质的量为0.1mol，在标准状况下的体积为2.24L；
②初始丙溶液中没有铜离子，C电极为阳极，铜被氧化产生铜离子，所以铜离子由无增大，即③为Cu2+，D电极为阴极，铁离子被还原生成亚铁离子，所以铁离子浓度减小，则①为Fe3+，②为Fe2+；
根据前一小题可知此时生成0.1mol氧气，整个电路中转移0.4mol电子，据图可知此时溶液中有0.2molCu2+和0.5molFe2+，则完全沉淀金属阳离子需要1.4molNaOH，所需氢氧化钠溶液的体积为=0.28L=280mL。
20．2Ca(OH)2+2Cl2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O；58.5g
）（1）氯气和石灰乳反应生成氯化钙、次氯酸钙和水；正确答案：2Ca(OH)2+2Cl2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
（2）电解饱和食盐水，生成氢氧化钠、氯气和氢气；2NaCl+2H2O=2NaOH+Cl2↑+H2↑，11.2L的氯气的物质的量为0.5mol,消耗NaCl的质量为0.5×2×58.5=58.5g；正确答案：  58.5g。
21． 2.22 1.8
从KO2的组成看，存在如下关系式：KO2——O2，则KO2的质量与消耗O2的质量比值为≈2.22；铅酸蓄电池充电时总反应为，消耗2molH2O，转移2mol电子，故有K—e-—H2O，消耗3.9g钾(物质的量为=0.1mol)时，转移0.1mol电子，则铅酸蓄电池消耗0.1molH2O，质量为0.1mol×18g/mol=1.8g。答案为：2.22；1.8。
22． NaCl+H2O NaClO+H 2 ↑ 用作冶炼铝的原料；用作耐火材料。(任意一条) 2Al + 3Cu2+ = 2Al3+ + 3Cu b d f Al3++3=3CO2+Al(OH)3；
Al3++3ClO-+3H2O=3HClO+Al(OH)3；Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3 ↓+3
A、G、I均为单质，其中A、G为金属且都常被用作输电线，且G单质有特殊颜色，故G为Cu，A为Al，L是家庭厨房必备的一种盐，主要由海水中获得，则L为NaCl，由反应②可知，该反应为置换反应，C溶液含有金属G的元素，由反应③中C的溶液与E反应得到L与蓝色沉淀D，可推知G为Cu、D为Cu(OH)2，E为NaOH，C为CuCl2，由反应④中加热D分解得到B为CuO，由反应⑤中金属A与NaOH反应得到J与气体单质I，则A为Al，I为H2，J为NaAlO2，反应①为铝热反应，可推知F为A12O3，结合反应②可知H为AlCl3，反应⑥为AlCl3+NaAlO2→Al(OH)3+NaCl，故K为Al(OH)3。
(1)电解氯化钠稀溶液可制备“84消毒液”，通电时氯气被溶液完全吸收，若所得消毒液仅含一种溶质，反应的化学方程式为，故答案为NaCl+H2ONaClO+H 2 ↑；
(2)F为A12O3，工业上用作冶炼铝的原料或用作耐火材料，故答案为用作冶炼铝的原料或用作耐火材料；
(3)反应②的离子方程式为：2Al+3Cu2+=2Al3++3Cu，故答案为2Al+3Cu2+=2Al3++3Cu；
(4)能与AlCl3反应生成Al(OH)3的物质有：碱或水解呈碱性的物质，AlCl3溶液与NaHCO3溶液、NaClO溶液发生双水解反应生成Al(OH)3，AlCl3溶液与NH3•H2O反应生成Al(OH)3与氯化铵；
任意一种试剂和H反应生成K的离子方程式：Al3++3=3CO2↑+Al(OH)3、Al3++3ClO-+3H2O=3HClO+Al(OH)3、Al3++3NH3•H2O=Al(OH)3↓+3，故选bdf；Al3++3=3CO2↑+Al(OH)3、Al3++3ClO-+3H2O=3HClO+Al(OH)3、Al3++3NH3•H2O=Al(OH)3↓+3。
【名师点晴】本题考查无机物的推断，L为厨房必备的盐及物质的颜色、特殊反应是推断突破口，需要学生熟练掌握元素化合物知识的。推断图中的特征反应现象常见的有：(1)焰色反应：Na+(黄色)、K+(紫色)；(2)使品红溶液褪色的气体：SO2(加热后又恢复红色)、Cl2(加热后不恢复红色)；(3)白色沉淀Fe(OH)2置于空气中最终转变为红褐色[Fe(OH)3](由白色→灰绿→红褐色)；(4)在空气中变为红棕色：NO；(5)气体燃烧呈苍白色：H2在Cl2中燃烧；在空气中点燃呈蓝色：CO、H2、CH4；(6)使湿润的红色石蕊试纸变蓝：NH3；(7)空气中出现白烟：NH3与酸性气态物质(或挥发性酸如盐酸、硝酸)反应等。