2024届高三新高考化学大一轮专题练习 原电池

这是一份2024届高三新高考化学大一轮专题练习 原电池，共22页。试卷主要包含了单选题，多选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
2024届高三新高考化学大一轮专题练习-原电池
一、单选题
1．（2023春·福建福州·高三福州三中校考期中）某液流电池工作原理如图。充电过程中，阳极会发生如下副反应：，加入少量可将还原为，提高电池的能量密度和稳定性。下列说法正确的是

A．放电时，电极为负极，发生还原反应
B．放电时，通过质子交换膜，向石墨电极移动
C．加入少量后，经多次充放电，正极可能会发生3个以上不同的还原反应
D．加入少量后，充电时，阳极生成和阴极生成的物质的量之比为2：1
2．（2023春·江苏宿迁·高三统考期中）氢氧燃料电池的能量转化率较高，且产物是H2O，无污染，是一种具有应用前景的绿色电源。下列有关氢氧燃料电池的说法不正确的是

A．通入氢气的电极发生氧化反应
B．正极的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－＝4OH－
C．放电过程中碱性电解液的pH不变
D．碱性电解液中阳离子向通入氧气的方向移动
3．（2022秋·广东广州·高三广东番禺中学校考期末）如图甲是利用一种微生物将废水中的尿素(H2NCONH2)的化学能直接转化为电能，并生成对环境友好物质的装置，同时利用此装置产生的电能对乙装置进行铁上镀铜的实验，下列说法中不正确的是

A．H+透过质子交换膜由左向右移动
B．M电极反应式：
C．铁电极应与X相连接
D．当N电极消耗0.5气体时，则铁电极增重64g
4．（2023春·河南·高三校联考阶段练习）下列电化学装置能达到相应目的的是

A．用甲装置验证盐酸与反应有电子转移
B．用乙装置模拟外加电流法防止铁钉腐蚀
C．按丙装置连线方式对铅蓄电池充电
D．用丁装置证明盐酸为强酸
5．（2023·重庆·高三重庆巴蜀中学校考阶段练习）微信山城学术圈刊登了一种Zn﹣PbO2电池，电解质为K2SO4、H2SO4和KOH，通过a和b两种离子交换膜将电解质溶液隔开(减少参加电极反应的离子的迁移更有利于放电)，形成M、R、N三个电解质溶液区域，结构示意图如图所示。下列说法正确的是

A．a为阴离子交换膜，b为阳离子交换膜
B．电池放电后R区域的电解质溶液浓度增大
C．充电时，Zn电极反应为Zn﹣2e﹣+4OH﹣=Zn(OH)
D．放电时，消耗13gZn，N区域电解质溶液减少39.2g
6．（2023·重庆渝中·高三重庆巴蜀中学校考阶段练习）工业上主要采用如图甲所示的方法制备盐酸羟胺(NH2OH•HCl)，含Fe的催化电极反应机理如图乙所示，下列说法正确的是

A．Pt电极作正极
B．基元反应Fe+NO→Fe(NO)    △H＞0
C．微粒B的价电子数为18
D．两侧溶液体积均为1L，若理论上电路中通过的电量为28896C，则左右两侧H+浓度差为0.1mol/L(已知1个电子的电量为1.6×10-19C)
7．（2023·北京·高三专题练习）以氨为燃料的固体氧化物燃料电池(SOFC)具有广阔的应用前景，一种氧离子导电8OFC的工作原理如图所示(NH3在催化剂作用下先分解为N2和H2)。下列说法不正确的是

A．H2在负极放电
B．正极的电极反应：
C．外电路转移，理论上生成4molH2O
D．O2-向负极移动
8．（2023·湖北·高三专题练习）某高温熔融盐“热电池”，采用、等合金作电极，具有比纯锂电池更高的安全性，其工作原理如图所示。放电时，1mol 完全反应转移电子。下列说法错误的是

A．该电池工作时电流方向为：极→用电器→LiAl极
B．热电池的正极材料需要具备高温下的热稳定性和物理稳定性
C．正极的电极反应式为
D．若1mol 转化为，则消耗 49.2g
9．（2023·广西·统考二模）一种NO-空气燃料电池的工作原理如图所示，该电池工作时，下列说法正确的是

A．电子的流动方向：负极→电解质溶液→正极
B．H+通过质子交换膜向左侧多孔石墨棒移动
C．若产生lmolHNO3，则通入O2的体积应大于16.8L
D．放电过程中负极的电极反应式为NO-3e-+2H2O=+4H+
10．（2023春·云南昆明·高三安宁中学校考阶段练习）如下装置烧杯中均为稀硫酸，Fe的腐蚀速率由快到慢的是

A．①②③④⑤ B．②①③⑤④ C．③①②⑤④ D．③②⑤①④
11．（2023秋·辽宁丹东·高三统考期末）下图四种电池装置是依据原电池原理设计的，下列有关叙述错误的是

A．①中锌发生氧化反应
B．②中a电极的反应式为
C．③中外电路中电流由A电极流向B电极
D．用④电池为铅酸蓄电池充电，消耗0.7g锂时，铅酸蓄电池消耗1.8g水

二、多选题
12．（2023秋·湖南邵阳·高三统考期末）科学家近年发明了一种新型Zn－CO2水介质电池，电池示意图如图所示，电极为金属锌和选择性催化材料。放电时，温室气体CO2被转化为储氢物质甲酸等，为解决环境和能源问题提供了一种新途径。

下列说法中错误的是
A．放电时，负极反应为Zn+4OH--2e-=[Zn(OH)4]2-
B．放电时，1molCO2转化为HCOOH，转移的电子数为1mol
C．充电时，电池总反应为2[Zn(OH)4]2-=2Zn+O2↑+4OH-+2H2O
D．充电时，正极溶液中OH-浓度升高

三、非选择题
13．（2022春·福建福州·高三校考阶段练习）依据氧化还原反应：2Ag＋(aq)＋Cu(s)=Cu2＋(aq)＋2Ag(s)设计的原电池如图所示。请回答下列问题：

(1)电极X的材料是_______；电解质溶液Y是_______；
(2)银电极为电池的___极(填正极或负极)，发生的电极反应为___； X电极上发生的电极反应为___；(填反应类型)
(3)外电路中的电子是从_______电极流向_______电极。(填“X”或“Ag”)，Ag＋向_______(填“X”或“Ag”)移动。
(4)当有16g铜溶解时，银棒增重_______。
(5)氢气可直接应用于燃料电池，现设计如图为某种氢氧燃料电池示意图，工作时电子流向如图所示。则电极A通入的气体X为_______,Y为_______，写出电极B的电极反应式_______ 。

14．（2021春·浙江嘉兴·高三校考阶段练习）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A为电流表。

(1)下列叙述正确的是_______
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)在甲装置中，若把稀硫酸换成CuSO4溶液，一段时间后测得某一电极增重12.8g，则该电池反应共转移电子数目_______
(3)甲装置中的能量转化形式为_______能转化为_______能
(4)甲装置中，正极的电极反应式_______
15．（2022秋·重庆·高三统考阶段练习）电化学的发展是化学对人类的一项重大贡献。探究原电池和电解池原理，对生产生活具有重要的意义。
(1)利用甲醇燃料电池(甲池)作电源同时电解乙池和丙池。

①放电时，向_______(填“A极”或“B极”)移动；溶液过量时，甲池中负极的电极反应式为_______。
②当乙池中C极质量减轻时，甲池中B极理论上消耗的体积为_______(标准状况)。
③一段时间后，断开电键K，欲使丙池恢复到反应前的浓度，可加入的试剂是_______(填化学式)。
(2)氯碱工业是高耗能产业，将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节能30％以上，相关物料的传输与转化关系如图所示，其中的电极未标出所用的离子膜都只允许阳离子通过。

①图中Y是_______(填化学式)；X与稀溶液反应的离子方程式为_______。
②比较图示中氢氧化钠的质量分数a％与b％的大小：_______。
③若用装置B作为装置A的辅助电源，则每消耗标准状况下氧气时，装置B可向装置A提供的电量约为_______(一个的电量为，计算结果精确到0.01)。
16．（2021秋·天津·高三校考阶段练习）如图装置所示，是用氢氧燃料电池B进行的某电解实验：

(1)若电池B使用了亚氨基锂(Li2NH)固体作为储氢材料，其储氢原理是：Li2NH+H2=LiNH2+LiH，则下列说法中正确的是_____。
A．Li2NH中N的化合价是-1
B．该反应中H2既是氧化剂又是还原剂
C．Li+和H+的离子半径相等
D．此法储氢和钢瓶储氢的原理相同
(2)在电池B工作时：
①若用固体Ca(HSO4)2为电解质传递H+，则电子由_____极流出，H+向_____极移动。(填“a”或“b”)
②b极上的电极反应式为：____。
③外电路中，每转移0.1mol电子，在a极消耗____L的H2(标准状况下)。
(3)若A中X、Y都是惰性电极，电解液W是滴有酚酞的饱和NaCl溶液，则B工作时：
①电解池中X极上的电极反应式是____，在X极这边观察到的现象是_____。
②检验Y电极上反应产物的方法是____。
③若A中其它均不改变，只将电极Y换成铁棒，可实现的实验目的是_____。
17．（2022秋·河南许昌·高三许昌高中校考阶段练习）按要求完成下列填空
(1)Fe的一种含氧酸根离子FeO具有强氧化性，在其钠盐溶液中加入稀硫酸，溶液变为黄色，并有无色气体产生。该反应的离子方程式为：_______。
(2)铅蓄电池是最常见的二次电池，总反应为：_______。
(3)用Al作电极电解NaOH溶液，阳极反应式：_______；阴极反应式：_______；总反应离子方程式：_______。
(4)可利用原电池装置证明反应Ag＋＋Fe2＋=Ag＋Fe3＋能发生。

①其中甲溶液是_______，操作及现象是_______。
②盐桥中的电解质可以是_______(填写“KCl溶液”或“NH4NO3溶液”)，写出原因_______
18．（2023秋·青海西宁·高三校考期末）I.某温度时，在2 L密闭容器中，三种气态物质X、Y、Z的物质的量(n)随时间(t)变化的曲线如图所示，由图中数据分析可得：

(1)该反应的化学方程式为_______。
(2)反应开始至2 min，用Y表示的平均反应速率为_______。
II.电化学技术是有效解决 CO、SO2、NOx 等大气污染的重要方法，某兴趣小组以SO2为原料，采用电化学方法制取硫酸，装置如下 ：

(3)电解质溶液中离子向_______(填“A极”或“B极” )移动。
(4)请写出负极电极反应式_______。
(5)用该原电池做电源，石墨做电极电解2L AgNO3和KNO3混合溶液，通电一段时间，两极均产生2.24 L(标准状况)气体，假设电解前后溶液体积不变，则电解后溶液中H+的浓度为_______，析出银的质量_______g。
(6)如图是 1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成 1 mol CO2(g)和 1 mol NO(g)过程中能量变化示意图。请写出反应的热化学方程式_______。


参考答案：
1．C
【详解】A．放电时，Cd失电子做负极，化合价升高发生氧化反应，A错误；
B．质子交换膜只允许氢离子通过，Cd2+不能通过质子交换膜，B错误；
C．加入溴离子后经多次充放电，正极可能发生Mn3+正极放电、自身歧化的还原反应，可能发生溴离子还原二氧化锰的反应，生成的溴单质也可能发生还原反应，C正确；
D．由转移电子守恒可知，若无其他反应的干扰，充电时二者比例为2:1，但是由于溴离子等的干扰，则二者比例不一定为2:1，D错误；
故选C。
2．C
【分析】根据燃料电池分析燃料氢气通入负极，氧化剂氧气通入正极。
【详解】A．氢气化合价升高，因此通入氢气的电极发生氧化反应，故A正确；
B．该原电池是碱性电解液，氧气在正极发生还原反应，因此正极的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－＝4OH－，故B正确；
C．放电过程中不断生成水，溶液体积增大，因此碱性电解液的pH减小，故C错误；
D．碱性电解液中阳离子向正极移动即向通入氧气的方向移动，故D正确。
答案为C。
3．B
【分析】在M极，有机废水中的尿素(H2NCONH2)失电子生成N2等，则M电极为负极，N电极，O2得电子产物与电解质反应生成H2O，M极为正极；Fe表面镀Cu，则Fe电极为阴极，Cu电极为阳极。
【详解】A．由分析可知，N电极为正极，原电池工作时，阳离子向正极移动，则H+透过质子交换膜由左向右移动，A正确；
B．甲池为原电池，电解质呈酸性，所以M电极反应式：，B不正确；
C．铁电极为阴极，X电极为负极，则铁电极应与X相连接，C正确；
D．当N电极消耗0.5气体(O2)时，转移电子的物质的量为0.5mol×4=2mol，在铁电极上发生反应Cu2++2e-=Cu，则生成Cu1mol，增重64g，D正确；
故选B。
4．B
【详解】A．左池中锌与盐酸直接接触，无法构成原电池，则不能用甲装置验证验证盐酸与锌反应有电子转移，故A错误；
B．与直流电源负极相连的铁钉做阴极被保护，则能用乙装置模拟外加电流法防止铁钉腐蚀，故B正确；
C．铅蓄电池中二氧化铅为正极，充电时应与直流电源的正极相连，则按丙装置连线方式不能达到对铅蓄电池充电的目的，故C错误；
D．用丁装置只能证明等浓度的盐酸的导电性强于醋酸的，但不能证明盐酸中的HCl在溶液中是否完全电离，属于强酸，故D错误；
故选B。
5．B
【分析】由图可知，原电池工作时，Zn为负极，被氧化生成，PbO2为正极，发生还原反应，电解质溶液M为KOH，R为K2SO4，N为H2SO4，原电池工作时，负极反应为Zn﹣2e﹣+4OH﹣=，则消耗OH﹣，钾离子向正极移动，正极电极反应式为PbO2++2e﹣+4H+=PbSO4+2H2O，正极消耗氢离子，阴离子向负极移动，则a是阳离子交换膜，b是阴离子交换膜，在同一闭合回路中电子转移数目相等，结合溶液酸碱性及电极材料书写电极反应式和总反应的方程式，以此解答该题。
【详解】A．Zn为负极，负极反应为Zn﹣2e﹣+4OH﹣=，则消耗OH﹣，钾离子向正极移动，则a是阳离子交换膜，PbO2为正极，正极电极反应式为PbO2++2e﹣+4H+=PbSO4+2H2O，消耗H+的物质的量为的4倍，则离子向负极移动，b是阴离子交换膜，A错误；
B．原电池工作时，负极反应为Zn﹣2e﹣+4OH﹣=，则消耗OH﹣，钾离子向正极移动，正极电极反应式为PbO2++2e﹣+4H+=PbSO4+2H2O，正极消耗氢离子，阴离子向负极移动，电池放电后R区域的电解质溶液浓度增大，B正确；
C．充电时，Zn为阴极，Zn电极反应为+2e﹣=Zn+4OH﹣，C错误；
D．13gZn的物质的量为0.2mol，负极反应为Zn﹣2e﹣+4OH﹣=，电路中转移电子0.4mol，N区域转移0.2mol，正极反应为PbO2++2e﹣+4H+=PbSO4+2H2O，电路中转移电子0.4mol，消耗0.2mol，溶液中增加0.4molO原子，所以N区域电解质溶液减少的质量为0.4mol×96g/mol﹣0.4mol×16g/mol=32.0g，D错误；
故选B。
【点睛】根据电极材料金属的活泼性判断出正负极，书写出电极反应，从而可以确定各区域的电解质溶液种类，根据阴阳离子的移动方向可以确定离子交换膜种类，进行电解质溶液质量计算时要综合考虑离开体系和进入体系的粒子。
6．D
【详解】A．含Fe的催化电极由NO转化为，发生还原反应，故Fe电极作正极，Pt电极作负极，A错误；
B．基元反应是成键过程，放热，B错误；
C．根据机理，A是，B是，B是微粒，价电子数为14，C错误；
D．左侧的电极反应为，右侧电极为，当电路中通过的电量为28896C，则转移电子的物质的量为0.3mol，则有左侧反应消耗0.4mol，右侧生成0.3mol，同时往左侧迁移0.3mol，左侧净减少0.1mol，右侧不变，则左右两侧浓度差为0.1mol/L，D正确；
答案选D。
7．C
【分析】一种氧离子导电8OFC的工作原理如图所示(在催化剂作用下先分解为和)，在负极放电失电子生成H2O，电极方程式为：，在正极得电子生成，电极方程式为：。
【详解】A．由图可知，在催化剂作用下先分解为和，在负极失电子生成H2O，故A正确；
B．由图可知，在正极得电子生成，电极方程式为：，故B正确；
C．在负极失电子生成H2O，电极方程式为：，外电路转移，理论上生成3mol，故C错误；
D．原电池中阴离子向负极移动，则向负极移动，故D正确；
故选C。
8．D
【详解】A．LiAl为活泼金属的合金，作负极，作正极，电流由正极向负极移动，即极→用电器→LiAl极，故A正确；
B．该装置为高温熔融盐“热电池”，要求正极材料在高温条件下不易分解，且不易与其他物质反应，能稳定存在，故B正确；
C．放电时，1mol 完全反应转移电子，所以正极的电极方程式为：，故C正确；
D．1mol 转化为，转移电子(0.9-0.08)mol=0.82mol，1mol 完全反应转移4mol电子，根据电子守恒，消耗0.205mol ，则消耗质量24.6g，故D错误；
故选：D。
9．D
【详解】A．-空气燃料电池，通入的电级为原电池的负极，通入的电级为原电池的正极，电子从负极经导线流向正极，A错误；
B．在原电池中，阳离子向正极移动，所以 通过质子交换膜从左侧向右侧多孔石墨棒移动，B错误；
C．计算的体积，需要在标准状况下才能用摩尔体积计算，C错误；
D．根据题目信息，在负极放电，电极反应式为：，D正确；
故选D。
10．D
【详解】①中Fe为正极，②中Fe为负极，③中铁为阳极，④中Fe为阴极，⑤为化学腐蚀，同一电解质溶液中金属腐蚀的快慢可用下列规律判断：电解池的阳极>原电池的负极>化学腐蚀>原电池的正极>电解池的阴极，综上所述故选D。
11．C
【详解】A．由图①可以看出，通入O2的一极为正极，则Zn为负极，负极发生氧化反应，故A正确；
B．装置②是NH3燃料电池，NH3发生氧化反应变成N2，且OH-向a极移动参与反应，a电极的反应式为，故B正确；
C．由图③可以看出阴离子向A极移动，原电池中阴离子移向负极，所以A是负极，B是正极，原电池中电流由正极流向负极，也就是由B电极流向A电极，故C错误；
D．装置④电池的负极反应为Li-e-=Li+，铅酸蓄电池充电时的总反应为2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4，0.7g锂的物质的量为0.1mol，根据电子守恒，当消耗0.7g锂时，铅酸蓄电池消耗0.1mol水，质量为1.8g，故D正确；
答案选C。
12．BD
【分析】放电是化学能转化成电能，根据原电池工作原理，负极上失去电子，化合价升高，即Zn作负极，电极反应式为Zn-2e-+4OH-=[Zn(OH)4]2-，正极反应式为CO2+2e—+2H+=HCOOH，充电时，电池的正极连接电源的正极，电池的负极连接电源的负极，充电时阳电极反应式应为2H2O-4e-=O2↑+4H+，据此分析；
【详解】A．放电时，负极上Zn发生氧化反应，电极反应式为，故A正确；
B．放电时，CO2转化为HCOOH，C元素化合价降低2，则1molCO2转化为HCOOH时，转移电子数为2mol，故B错误；
C．充电时，电池总反应为2[Zn(OH)4]2-=2Zn+O2↑+4OH-+2H2O，故C正确；
D．充电时，正极即为阳极，电极反应式为，溶液中H+浓度增大，温度不变时，KW不变，因此溶液中OH-浓度降低，故D错误；
答案为BD。
13．(1) Cu AgNO3
(2) 正极
氧化
(3) X Ag Ag
(4)5.4g

(5) 氢气 氧气


【分析】根据总反应式，Ag+化合价降低，发生还原反应，，在正极反应；Cu的化合价升高，发生氧化反应，在负极反应；
【详解】（1）根据分析，Cu作负极，且电解质溶液中的阳离子在正极发生反应，故电解质溶液为AgNO3；
故答案为：Cu；AgNO3；
（2）根据分析，银电极为电池的正极，发生的电极反应，，X电极上发生氧化反应，；
故答案为：正；；氧化；
（3）电子从负极移向正极，即X流向Ag，Ag+向正极即Ag移动；
故答案为：X；Ag；Ag；
（4）根据电极反应，，，，；
故答案为：5.4g；
（5）对于氢气燃料电池，正极发生，负极发生，电子由负极移向正极，则X为负极，通入燃料氢气，Y为正极，通入氧气；
故答案为：氢气；氧气；。
14．(1)C
(2)0.4
(3) 化学 电
(4)2H++2e-=H2↑

【分析】Zn比Cu活泼，能与稀硫酸反应，Cu为金属活动性顺序表H元素之后的金属，不能与稀硫酸反应，乙装置没有形成闭合回路，不能形成原电池，甲装置形成闭合回路，形成原电池，因为Zn比Cu活泼，则Zn为负极，Cu为正极。
【详解】（1）A．甲烧杯中Cu是正极，电极反应为2H++2e-=H2↑，铜片表面有气泡产生，乙烧杯中Cu与稀硫酸不反应，表面无气泡产生，A错误；
B．由分析可知，甲烧杯中Cu是正极，但是乙烧杯不是原电池，B错误；
C．甲烧杯中原电池总反应为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，乙烧杯中Zn与稀硫酸反应为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，两烧杯均消耗了稀硫酸，溶液中浓度均减小，C正确；
D．甲能形成原电池反应，较一般化学反应速率更大，所以产生气泡的速率甲比乙快，D错误；
故答案为：C；
（2）甲装置构成原电池，烧杯中铜片为正极，锌作负极，若把稀硫酸换成CuSO4溶液，Cu2+在正极上得电了被还原产生Cu，电极反应式为Cu2++2e-=Cu，一段时间后测得某一电极增重的12.8g为铜的质量，其物质的量为，则该电池发生反应共转移电子数目为0.2mol×2×=0.4，则该电池反应共转移电子数目0.4；
（3）甲形成闭合同路，形成原电池，将化学能转变为电能；
（4）甲装置中，Cu是正极，其电极反应式为2H++2e-=H2↑。
15．(1) B极 280 CuO或
(2) b％＞a％

【分析】甲醇燃料电池(甲池)，A为负极，B为正极，C、E为阳极，D、F为阴极。
A为电解池，电解饱和食盐水生成氢气、氯气和氢氧化钠溶液，B为氢氧燃料电池。
【详解】（1）①甲醇燃料电池(甲池)，放电时，根据“同性相吸”，则向正极即B极移动；溶液过量时，甲池中负极是甲醇变为碳酸根，其电极反应式为；故答案为：B极；。
②当乙池中C极质量减轻时，物质的量为0.05mol，转移0.05mol电子，则甲池中B极理论上消耗物质的量为0.0125mol，其标准状况的体积为0.0125mol ×22.4L∙mol−1 ×1000mL∙L−1＝280mL；故答案为：280。
③一段时间后，断开电键K，丙池阳极得到氧气，阴极得到铜单质，溶液不断变为硫酸，欲使丙池恢复到反应前的浓度，可加入的试剂是CuO或；故答案为：CuO或。
（2）①电解饱和食盐水得到氯气、氢气和氢氧化钠溶液，B为燃料电池，则Y为氢气，B形成氢氧燃料电池，因此图中Y是；X(氯气)与稀溶液反应的离子方程式为；故答案为：；。
②B为氢氧燃料电池，电解质溶液为氢氧化钠溶液，负极是氢气失去电子和氢氧根结合生成水，正极是氧气得到电子和水反应生成氢氧根，因此图示中氢氧化钠的质量分数a％与b％的大小：b％＞a％；故答案为：b％＞a％。
③若用装置B作为装置A的辅助电源，则每消耗标准状况下氧气(物质的量为0.5mol)时，转移2mol电子，则装置B可向装置A提供的电量约为2mol ×NAmol−1 ×＝；故答案为：。
16．(1)B
(2) a b 1.12
(3) 溶液由无色变为红色 将湿润的KI淀粉试纸靠近Y极出气口，试纸变蓝，则说明有氯气生成 制备

【分析】如图所示，装置A为以电池B为电源的电解池，电池B为氢氧燃料电池，其中多孔不锈钢为电池负极，氢气在负极放电，电极反应式为；石墨电极为正极，氧气在正极得电子，电极反应式为；X与电池a极相连为电解池阴极，Y为阳极；
【详解】（1）A．对于反应，中Li为+1价，H为+1价，则N为-3价，故A错误；
B．已知，从到和 LiH，氢元素部分升高为+1，部分降低为-1，所以既是氧化剂又是还原剂，故B正确；
C．H和Li属于同一主族，离子半径从上到下，依次减小，所以的半径小于的半径，故C错误；
D．对于储氢为化学方法，钢瓶储氢为物理方法，它们的原理不同，故 D 错误；
故填B；
（2）①在原电池中，电子由负极流出，经外电路流向正极，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，所以电子由a极流出，向b极移动，故填a；b；
②石墨电极，即b极，为正极，氧气在正极得电子，电极反应式为，故填；
③装置B为原电池，a极，即多孔不锈钢为电池负极，氢气在负极放电，电极反应式为，外电路中，每转移0.1mol电子，消耗0.05mol氢气，标况下的体积为1.12L，故填1.12；
（3）若A中X、Y都是惰性电极，电解液W是滴有酚酞的饱和NaCl溶液，则该装置为电解饱和食盐水的装置，即氯碱工业，总反应为，阴极(X极)反应式为：，氯离子在阳极放电，即Y极电极反应式为；
①该装置为电解饱和食盐水，电极X与电池a极相连为电解池阴极，电极反应式为，电极X区域有氢氧根离子生成，呈碱性，酚酞遇碱变红，故填；溶液由无色变为红色；
②Y极为阳极，电极反应式为，可用湿润的KI淀粉试纸检验，其操作为：将湿润的KI淀粉试纸靠近Y极出气口，试纸变蓝，则说明有氯气生成，故填将湿润的KI淀粉试纸靠近Y极出气口，试纸变蓝，则说明有氯气生成；
③若A中其它均不改变，只将电极Y换成铁棒，因氢氧根离子向阳极移动，则Y极电极反应式为，可以制备沉淀，故填制备。
17．(1)4FeO+20H+=4Fe3++3O2↑+10H2O
(2)Pb+PbO2+2H2SO4(aq) 2PbSO4+2H2O
(3)
(4) FeSO4溶液 分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液，同时滴加KSCN溶液，后者红色加深 NH4NO3溶液 KCl能和AgNO3反应产生沉淀，而NH4NO3不会

【详解】（1）FeO具有强氧化性，在其钠盐溶液中加入稀硫酸，溶液变为黄色，并有无色气体产生，该反应的离子方程式为4FeO+20H+=4Fe3++3O2↑+10H2O；
（2）铅蓄电池是最常见的二次电池，铅蓄电池的充、放电总反应为Pb+PbO2+2H2SO4(aq) 2PbSO4+2H2O；
（3）用Al作电极电解NaOH溶液，阳极Al放电，电极反应式为；阴极水中的氢离子放电，电极反应式为；总反应离子方程式为；
（4）①要证明反应Ag＋＋Fe2＋=Ag＋Fe3＋能发生，右侧烧杯中已经有Ag+，则甲溶液中必须要有Fe2+，甲溶液可以是FeSO4溶液；操作及现象为分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液，同时滴加KSCN溶液，后者红色加深；
②由于KCl能和AgNO3反应产生沉淀，因此盐桥中的电解质不能用KCl，可用NH4NO3溶液。
18．(1)3X+Y⇌2Z
(2)0.025mol/(L·min)
(3)A极
(4)SO2-2e-＋2H2O =＋4H＋
(5) 0.1 mol·L-1 21.6 g
(6)NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)  △H = -234 kJ/mol

【详解】（1）由图可知，反应至2min时，，故该反应的化学方程式为3X+Y⇌2Z。
（2）反应开始至2 min，用Y表示的平均反应速率为。
（3）由图可知，该装置为原电池，SO2会转化为硫酸，则S元素的化合价升高，失去电子，被氧化，则A极为负极，B极为正极，原电池中，阴离子移动向负极，则电解质溶液中离子向A极移动。
（4）A极为负极，SO2会转化为硫酸，S元素的化合价升高，失去电子，被氧化，则负极电极反应式SO2-2e-＋2H2O =＋4H＋。
（5）根据通电一段时间，两极均产生2.24 L(标准状况)气体可知，阳极上为水电离出的氢氧根离子放电，失去电子生成氧气，阳极反应式为，阴极上首先是Ag+得电子放电生成银单质，然后是H+放电生成氢气，电极反应式为Ag++e-=Ag，，由此可知，电解过程经历了两个阶段，第一阶段：电解AgNO3溶液，第二阶段：电解HNO3和KNO3混合溶液，该阶段实际为电解水。两极均产生2.24 L(标准状况)气体，则阳极生成0.1mol氧气，阴极生成0.1mol氢气，设AgNO3物质的量为xmol，则根据阴阳极转移电子守恒可得0.1mol´4=0.1mol´2+xmol，解得x=0.2mol，即AgNO3物质的量为0.2mol，第一阶段电解AgNO3溶液，生成硝酸，第二阶段实际为电解水，则根据第一阶段电解方程式：，可得Ag~H+，则生成氢离子物质的量为0.2mol，假设电解前后溶液体积不变，则电解后溶液中H+的浓度为，析出银的质量0.2mol´108g/mol=21.6 g。
（6）由图可知，1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成 1 mol CO2(g)和 1 mol NO(g)过程中，放出热量为368-134=234kJ，则反应的热化学方程式为NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)  △H = -234 kJ/mol。