2018-2019学年高中化学人教版选修四第4章电化学基础测试题

一、选择题
1、某课外小组利用废旧金属器件制作一个简易的铜锌原电池，为确保实验安全，设计了如图装置，则下列说法正确的是
A. 该装置将电能转化为化学能
B. 电子从电极X转移到电极Y
C. X为阳极，表面产生大量气泡
D. Y 为负极，电极反应为Zn-2e→Zn2+
2、最近一家瑞典公司发明了一种新型充电器“PowerTrekk”，仅仅需要一勺水，它便可以产生维持10 小时手机使用的电量。

其反应原理为: Na4Si+5H2O=2NaOH+Na2SiO3+4H2↑，则下列说法正确的是（）
A. 该电池可用晶体硅做电极材料
B. Na4Si 在电池的负极发生还原反应，生成Na2SiO3
C. 电池正极发生的反应为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-
D. 当电池转移0.2 mol 电子时，可生成标准状况下1.12 L H2
3、用铂电极(惰性)电解下列溶液时，阴极和阳极上的主要产物分别是H2和O2的是
A. 稀NaOH溶液
B. HCl溶液
C. NaCl溶液
D. 酸性AgNO3溶液
4、钠离子电池电极材料的研究成为目前电化学能源工程研究的热点。

一种以层状
NaMnO2、硬碳为电极材料的钠离子可充电电池总反应为：NaMnO2 + C Na1－MnO2+ Na x C。

下列叙述错误的是
x
A. 放电时，电解液组成保持不变
B. 充电时，阴极发生的反应为C+x Na++x e－= Na x C
C. 放电时，若电路中转移1mol电子，则有1mol Na+从NaMnO2电极脱出
D. 开发先进的、利于钠离子脱嵌的电极材料是开发高性能钠离子电池的关键
5、下图是一种新型锂电池装置，电池充、放电反应为xLi+LiV3O8Li1+x V3O8。

放电时，需先引发铁和氯酸钾反应使共晶体熔化，下列说法不正确的是（）
A. 共晶盐储热效果好，利于电解质熔化
B. 整个过程的能量转化只涉及化学能转化为电能
C. 放电时LiV3O8电极反应为xLi++xe-+LiV3O8=Li1+x V3O8
D. 充电时Cl-移向LiV3O8电极
6、用铜片、银片设计成如图所示的原电池。

以下有关该原电池的叙述正确的是（）
A．电子通过盐桥从乙池流向甲池
B．铜导线替换盐桥，原电池仍继续工作
C．开始时，银片上发生的反应是：Ag-e-=Ag＋
D．将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池总反应相同
7、下列说法正确的是（）
A. 铅蓄电池放电时铅电极发生还原反应
B. 电解饱和食盐水在阳极得到氯气,阴极得到金属钠
C. 给铁钉镀铜可采用CuSO4作电镀液
D. 生铁浸泡在食盐水中发生析氢腐蚀
8、下列说法中，正确的是（）
A. 催化剂在化学反应前后本身的质量和化学性质都没有改变，所以在反应过程中催化剂没有参与化学反应
B. 将水库中的水闸（钢板）与外加直流电源的正极相连，负极连接到一块废铁上可防止水闸被腐蚀
C. 在化学反应在一定温度下进行的过程中释放或吸收的热量称为该反应在此温度下的反应热，又称为“焓变”
D. 己知热化学方程式：S (s) +O2 (g) =SO2(g) △H =a kJ·mol-1，S (g) +O2(g) =SO2 (g) △H =b kJ·mol-1，则b>a
9、铜锌原电池(如图)工作时，以下说法正确的是（）
①电子流动方向从Zn-灯泡-Cu-盐桥；②Zn电极的质量减轻Cu电极的质量增重；
③盐桥中的K+移向CuSO4溶液；④将锌片浸入硫酸铜溶液发生的化学反应与该电池反应相同为：Zn＋Cu2＋＝Zn2＋＋Cu；⑤Zn电极失电子发生还原反应
A．①②③B．②④⑤
C．②③④D．③④⑤
10、某化学兴趣小组进行两组电解实验。

实验一：已知固体电解质只有特定离子才能移动。

按照下图装置研究α-AgI固体电解质导体是Ag＋导电还是I-导电；
实验二：用惰性电极电解硫酸铜和盐酸混合液，对产生的气体进行研究。

关于以上实验，下列说法正确的是
A. 实验一：若α-AgI固体是Ag+导电，则通电一段时间后的晶体密度不均匀
B. 实验一：若α-AgI固体是I-导电，则通电一段时间后的晶体密度仍均匀
C. 实验二：若阳极为纯净气体，阴、阳两极产生的气体体积比可能≥1
D. 实验二：若阳极为混合气体，阴、阳两极产生的气体体积比可能≥1
11、新型NaBH4/H2O2燃料电池(DBFC)的结构如图所示，该电池总反应方程式为NaBH4 +4H2O2=NaBO2 +6H2O，有关的说法不正确的是（）
A. 纳米MnO2层的作用是提高原电池的工作效率
B. 放电过程中，Na+从B极区移向A极区
C. 电池负极的电极反应为：BH4- + 8OH-- 8e-=BO2-+ 6H2O
D. 在电池反应中，每消耗1L 1mol/L H2O2溶液，理论上流过电路中的电子为2 mol
12、一种碱性“二甲醚(CH3OCH3)燃料电池”具有启动快、能量密度高、效率高等优
点，其电池总反应为: CH3OCH3+3O2+4OH-=2CO32-+5H2O,下列说法不正确的是（）
A. 电池正极可用多孔碳材料制成
B. 电池负极发生的反应为: CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO32-+12H+
C. 理论上，1mol二甲醚放电量是1mol甲醇放电量的2倍
D. 电池工作时，OH-向电池负极迁移
13、二甲醚(CH3OCH3)--空气燃料电池的工作原理如图所示。

电池工作时，下列说法不正确的是（）
A. b极反应式：O2+H2O+4e-=OH-
B. a极反应式：CH3OCH3+3H2O-12e-2CO2↑+12H+
C. b极区溶液的pH变大
D. 每消耗1mol CH3OCH3，有12mol H+向右侧移动
14、“双吸剂”含铁粉、活性炭和氯化钠等，可延长食品保质期。

其作用原理正确的是
A．主要发生吸氧腐蚀B．氯化钠充当正极
C．吸收的气体是O2和CO2D．负极反应为Fe-3e→Fe3+
15、混合动力车在刹车和下坡时处于充电状态；上坡或加速时，电动机提供辅助推动力，降低了汽油的消耗。

该车一般使用的是镍氢电池采用镍的化合物和储氢金属（以M表示）为两电极材料，碱液（主要为KOH）电解液。

镍氢电池充放电原理如图，其总反应式为：H2+2NiOOH = 2Ni(OH)2 下列有关判断正确的是（）
A. 在上坡或加速时，溶液中的K+向甲电极迁移
B. 在刹车和下坡时，甲电极的电极反应式为：2 H2O+2e-=H2↑+2OH-
C. 在上坡或加速时，乙电极周围溶液的pH将减小
D. 在刹车和下坡时，乙电极增重
16、用惰性电极电解法制备硼酸[H3BO3或B(OH) 3]的工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子和阴离子通过)。

下列有关说法正确的是（）
A. 阴极与阳极产生的气体体积比为1：2
B. b极的电极反应式为2H2O－2eˉ=O2↑+4H+
C. 产品室中发生的反应是B(OH)3+OHˉ=B(OH)4ˉ
D. 每增加1 mol H3BO3产品，NaOH溶液增重22g
17、石墨烯锂硫电池放电时的工作原理示意图如图，电池反应为：2Li + nS＝Li2S n，有关该电池说法正确的是（）
A. 放电时，Li+ 向负极迁移
B. 电池工作时，正极可发生反应：2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4
C. 当外电路有2mol电子通过时，有1mol Li+通过阳离子交换膜
D. 该电池可以选用盐酸作为电解质增强溶液导电性
二、填空题
18、按要求填空
（1）请将Zn + 2Ag+ = 2Ag + Zn2+设计成双液原电池，并画出简易装置图，并注明电极材料以及电解质溶液___________
（2）书写甲醛-空气燃料电池（电解质溶液为KOH）的负极电极反应式___________________。

（3）氯铝电池是一种新型的燃料电池，电解质溶液是KOH溶液，请写出电子流出的电极的电极反应式为：__________________________________________。

（4）酸性锌锰干电池是一种一次电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是有碳粉，二氧化锰，氯化锌和氯化铵等组成的填充物，该电池在放电过程产生MnOOH，该电池反应的离子方程式为_____________________________________。

19、（1）无水氯化铝在生产、生活中应用广泛。

①氯化铝在水中形成具有净水作用的氢氧化铝胶体,其反应的离子方程式为__________。

②已知:Al2O3(s)+3C(s)=2Al(s)+3CO(g) ΔH1= + 1344.1 kJ·mol-1
2AlCl3(g)=2Al(s)+3Cl2(g)ΔH2= + 1169.2 kJ·mol-1
由Al2O3、C和Cl2反应生成AlCl3的热化学方程式为________________________。

（2）下图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。

①该电化腐蚀称为_________________。

②图中A、B、C、D四个区域,生成铁锈最多的是____(填字母)。

（3）酸性锌锰干电池是一种一次性电池,外壳为金属锌,中间是碳棒,其周围是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物。

该电池放电过程产生MnOOH。

回收处理该废电池可以得到多种化工原料。

①该电池的负极反应式为_______________；
②该电池的正极反应式为_______________；
③电池反应的离子方程式为______________________________。

20、下图是一个电化学过程的示意图，请回答下列问题：
（1）图中甲池是_________ (填“原电池” “电解池”或“电镀池”)。

（2）A(石墨)电极的名称是_________ (填“正极” “负极” “阴极”或“阳极”)。

（3）写出通入CH3OH的电极的电极反应式________________。

（4）乙池中反应的化学方程式为__________________。

当乙池中B(Ag)极质量增加54g，甲池中理论上消耗O2的体积为____L(标准状况)。

21、氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。

下图为电池示意图，该电池电极c、d表面镀一层细小的铂粉，吸附气体的能力强，性质稳定，请回答：
（1）氢氧燃料电池的能量转化主要形式是______。

（2）负极反应式为______。

（3）该电池工作时，H2和O2连续由外部供给，电池可连续不断提供电能，因此，大量安全储氢是关键技术之一，金属锂是一种重要的储氢材料，吸氢和放氢原理如下：
I.2Li+H2 = 2LiH II. LiH +H2O = LiOH + H2↑
①反应I中的还原剂是______，反应II中的氧化剂是______。

②已知LiH固体密度为0.82g/cm3,用锂吸收224L(标准状况)H2,生成的LiH体积与被吸收的H2体积比为______。

③由②生成的LiH与H2O作用，放出的H2用作电池燃料，若能量转化率为80%，则导线中通过电子的物质的量为___________mol。

22、氰化氢(HCN)是形成生物重要化合物的重要源或中间体，其水溶液称氢氰酸，是一种非常弱的酸。

工业上以甲烷和氨气为原料在高温和催化剂的作用下按下列反应制备HCN：
2CH
(g)+3O2(g)+2NH3(g)2HCN(g)+6H2O(g) △H1=-475kJ/mol ①
(g)+NH3(g)HCN(g)+3H2(g) △H2= +240kJ/mol ②
CH
(1)该条件下1mol 水蒸气分解为氢气和氧气的热化学方程式为________________________(数值保留三位有效数字)。

根据题中信息_______________(填“能”或“不能”)计算出氢气的燃烧热。

(2)在恒温恒容的密闭容器中按照体积比6：5 的比例充入甲烷和氨气发生反应②，氨气的物质的量浓度与时间关系如图所示，从开始到0.8h达平衡状态的过程中v(H2)=____________________；甲烷的平衡转化率为____________；该温度下反应②的平衡常数K=________________________。

(3)工业生产中反应②常用铂作催化剂，甲、乙两名同学在讨论催化剂的选择，甲同学认为用铂作催化剂会提高生产成本，应研究出更廉价的催化剂；乙同学认为使用铂不会明显提高生产成本。

你认为观点更合理的是___________(填“甲”或“乙”)，原因是______________________________。

(4)HCN及其盐均有剧毒，因此含CN-的工业废水必须经过处理才能排放，处理方法之一是电解氧化法；以石墨为阳极、铁板为阴极电解含CN-的碱性废水，将CN-转化为N2和CO2。

该方法的阳极反应式为___________________________。

为确保CN-被完全处理掉，电解一段时间后通常会加入适量氯化钠固体，其作用可能是_____________________________。

23、镓(Ga)位于周期表的第四周期，与Al同主族，主要存在Ga3+、GaO2-两种离子形态，被广泛应用于电子工业。

（1）Ga的原子序数为______。

（2）半导体材料氮化镓是由Ga与NH3在一定条件下合成的，该过程中每生成3molH2 时，就会放出30.8kJ的热量。

①反应的热化学方程式是________。

②反应的化学平衡常数表达式是_________________。

③在恒温恒容的密闭体系内进行上述可逆反应，下列有关表达正确的是_____(填字母代号)。

A.Ⅰ图象中如果纵坐标为正反应速率，则t时刻改变的条件可以为升温或加压
B.Ⅱ图象中纵坐标可以为镓的转化率
C.Ⅲ图象中纵坐标可以为化学反应速率
D.Ⅳ图象中纵坐标可以为体系内混合气体的平均相对分子质量
（3）工业上多用电解精炼法提纯镓。

具体原理如下图所示：
已知：金属的活动性Zn>Ga>Fe>Cu 。

①X为电源的_____极，电解精炼镓时阳极泥的主要成分是__________。

②在电解过程中使某种离子迁移到达阴极并在阴极放电析出高纯镓, 请写出该电解过程的电极反应方程式.阳极：___________________________________阴极：______________________________。

24、对炼锌厂的铜镉废渣中各元素进行分离，能减少环境污染，同时制得食品锌强化剂的原料ZnSO4·7H2O实现资源的再利用。

其流程图如下。

[相关资料]
①铜镉废渣中含有铜、锌、镉、铁、砷等元素，其含量依次减少。

②FeAsO4难溶于水；ZnSO4·7H2O易溶于水，难溶于酒精。

③Zn(OH)2属于两性氢氧化物。

④滤液I中有Fe2＋、Zn2＋、Cu2＋、Cd2＋和少量的AsO。

⑤有关离子沉淀完全的pH
金属离子Fe3＋Zn2＋Mn2＋Cu2＋Cd2＋
沉淀完全pH 3.2 8.0 9.8 6.4 9.4
请回答下列问题：
（1）提高铜镉废渣浸出率可以采用的方法是（写出其中一点即可）____；
（2）向滤液I中逐滴滴人酸性KMnO4溶液可与AsO发生反应生成FeAsO4，写出该反应的离子方程式____；加入酸性KMnO4溶液不能过量，判断该滴定终点的现象是____；滤渣Ⅱ中除了FeAsO4外，还有____；
（3）制得的ZnSO4·7H2O需洗涤，洗涤晶体时应选用试剂为____；
（4）上述流程除了实现对这些元素进行提取分离能减少环境污染，同时制得ZnSO4·7H2O实现资源的再利用，还可以得到副产物___
（5）回收所得的Cd可用于制造镍镉碱性二次电池，电池的工作时，正极NiO(OH)转化为Ni(OH)2，则充电时电池的正极反应式为____；
（6）若a克铜镉废渣含有b molFe元素，加入了c mol KMnO4,则铜镉废渣中As元素的质量分数为____。

（不考虑镉元素与KMnO4的反应）
参考答案
1、【答案】B
【解析】从安全性考虑，Y选择铜，相应X是锌。

相反，若Y选择锌，则锌被腐蚀，易造成稀硫酸泄露。

A.该装置将化学能转化为电能，故A错误；B.X是负极，电子从电极X转移到电极Y，故B正确；C.X为负极，主要发生反应：Zn–2e－Zn2+，正极表面出现大量气泡，故C错误；D.Y为正极，电极反应为2H++2e－2H2↑，故D错误。

故选B。

2、【答案】C
【解析】解：由该电池的反应原理可知，硅化钠是还原剂，其在负极上发生氧化反应；水是氧化剂，其在正极上发生还原反应；反应中电子转移的数目是8e-。

A. 该电池工作时生成氢氧化钠溶液，而硅可以与氢氧化钠反应，所以不能用晶体硅做电极材料，A不正确；B. Na4Si在电池的负极发生氧化反应，B不正确；C. 电池正极发生的反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，C正确；D. 当电池转移0.2 mol电子时，可生成标准状况下2.24 LH2，D不正确。

本题选C。

3、【答案】A
【解析】试题分析：A电解氢氧化钠溶液，实则电解水，故阴阳极的产物分别为氢气和氧气；B电解盐酸，阴极产物为氢气，阳极产物为氯气；C电解氯化钠溶液，阴极产物为氢气，阳极产物为氯气；D电解酸性硝酸银溶液，阴极产物为银，阳极产物为氧气。

4、【答案】C
5、【答案】B
【解析】A. 共晶盐是优良的传热储能介质，因而其储热效果好，由于其具有较高的比热容，因而有利于电解质熔化，A正确；B. 整个过程的能量转化除涉及化学能转化为电能之外，还涉及热能与化学能之间的转化，B不正确；C. 放电时LiV3O8电极是正极，其发生还原反应，电极反应为xLi++xe-+LiV3O8=Li1+x V3O8，C正确；D. 充电时，LiV3O8电极是阳极，故Cl-移向LiV3O8电极，D正确。

本题选B。

6、【答案】D
【解析】解：根据原电池工作原理，电子由负极(Cu)沿导线传递给正极(Ag)，电解质溶液中阴离子沿盐桥从乙流向甲；正极(Ag)：2Ag＋＋2e-=2Ag，负极(Cu)：Cu-2e-=Cu2＋，总反应：Cu＋2Ag＋=Cu2＋＋2Ag，与将Cu片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应相同。

故选D。

【解析】解：A、铅蓄电池放电时化学能转化为电能，相当于原电池，则铅电极发生氧化反应，错误；B、电解饱和食盐水在阳极得到氯气，阴极得到氢氧化钠和氢气，错误；
C、电镀时镀层金属作阳极，镀件作阴极，含镀层金属的阳离子作电解质溶液，所以给铁钉镀铜可采用CuSO4作电镀液，正确；
D、食盐水为中性溶液，所以铁钉发生的是吸氧腐蚀，在酸性条件下下发生析氢腐蚀，错误，答案选C。

8、【答案】C
【解析】解：A、催化剂参与化学反应，在化学反应前后质量和化学性质没有变化，但物理性质可能有变化，选项A错误；B、在电解池中，阳极金属更容易被腐蚀，阴极上的金属被保护，将水库中的水闸（钢板）与外加直接电源的负极相连，正极连接到一块废铁上可防止水闸被腐蚀，选项B错误；C、在化学反应在一定温度下进行的过程中释放或吸收的热量称为该反应在此温度下的反应热，又称为“焓变”，选项C正确；D、气态S比固态S所含能量高，所以气态S燃烧放热多，放热越多焓变越小，所以a＞b，选项D错误。

答案选C。

9、【答案】C
【解析】解：①Zn的金属性强于铜，锌是负极，铜是正极，但电子不能通过盐桥传递，①错误；②锌是负极，锌电极质量减轻，正极铜离子放电析出铜，电极质量增加，②正确；③铜电极是正极，在溶液中，阳离子往正极移动，K+移向CuSO4溶液，③正确；④电池总反应和没有形成原电池的氧化还原反应相同，Zn+Cu2+=Zn2++Cu，④正确；⑤锌失去电子，发生氧化反应，⑤错误，答案选C。

10、【答案】D
【解析】实验一为电解装置，两电极均是银，阳极银溶解成Ag+，若Ag+导电，Ag+在阴极再析出，通电一段时间后的晶体密度均匀，故A错误；B、若是I-导电，则是I-在阴极析出，通电一段时间后的晶体I-少了，密度不均匀，故B错误；实验二中，用惰性电极电解硫酸铜和盐酸混合液，电解混合溶液时，阳极反应依次是：2Cl－－2e－=Cl2↑，4OH －－4e－=2H2O+O2↑；阴极反应依次是：Cu2++2e－=Cu，2H++2e－=H2↑。

根据得失电子守恒可知，当阳极为纯净气体Cl2时，阴极上可能不产生气体，也可能有H2生成，但H2的物质的量必小于Cl2的物质的量，故C错误；当阳极为混合气体Cl2和O2时，如果溶液中Cu2+比较多，在阴极可能不产生气体，如果溶液中Cu2+比较少，此时有H2生成，阴阳极产生的气体的体积关系可能≥1，故D正确；故选D。

12、【答案】B
【解析】解：本题考查原电池的工作原理。

A、多孔碳是碳单质，是一种具有不同孔结构的碳素材料，可用作氢氧燃料电池的电极材料，选项A正确；B、根据电池总反应式可知电解质溶液呈碱性，负极电极反应为CH3OCH3-12e-+12 OH-=2CO32-+6H2O，选项B 不正确；C、每1mol的二甲醚（CH3OCH3）燃烧会转移电子的物质的量为12mol；1mol 的甲醇反应会转移电子6mol，故做为燃料电池理论上，1mol二甲醚放电量是1mol甲醇放电量的2倍，选项C正确；D、电池工作时，阴离子向电池的负极迁移，即OH-向电池负极迁移，选项D正确。

答案选B。

13、【答案】A
【解析】解：本题考查燃料电池的工作原理。

A. 酸性溶液中不能产生OH-，b极反应式：O2 +4e-+4H+=2H2O，故A不正确；B. a极反应式：CH3OCH3-12e-+3H2O =2CO2↑+12H+，故B正确；C. b极反应式：O2 +4e-+4H+=2H2O，所以b极区溶液的pH变大，故C正确；
D. 每消耗1mol CH3OCH3，有12mol H+向右侧移动，故D正确。

故选A。

14、【答案】A
【解析】铁为金属，活泼性大于碳，氯化钠为电解质，当铁粉、活性炭和氯化钠三种物质构成原电池时，铁、碳为电极材料，氯化钠为电解质，溶解在氯化钠溶液中的氧气得电子变为氢氧根离子，发生还原反应；而金属铁做负极，失电子，发生Fe-2e-=Fe2+反应，该腐蚀为吸氧腐蚀，正确选项A。

15、【答案】B
【解析】解：在上坡或加速时，电池处于放电过程即原电池，溶液中的K+向正极即乙极移动，A错误；在在刹车和下坡时，电池处于充电状态即为电解池，甲极是阴极，氢离子得电子发生还原反应，产生氢气，B正确；在上坡或加速时，属于原电池，乙电极为正极，电极极反应为NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-，乙电极周围因OH-浓度增大，pH 将变大，C错误；在刹车和下坡时，属于电解池，乙极为阳极是氢氧化镍转化为氢氧化氧镍的过程，电极质量减轻，D错误；正确选项B。

16、【答案】D
【解析】分析：由图可知，b电极为阳极，电解时阳极上水失电子生成O2和H+，a电极为阴极，电解时阴极上水得电子生成H2和OH-，原料室中的钠离子通过阳膜进入a极室，溶液中c(NaOH)增大，原料室中的B(OH)4-通过阴膜进入产品室，b极室中氢离子通
入阳膜进入产品室，B(OH)4-、H+发生反应生成H3BO3；理论上每生成1mol产品，a、b 电极反应式分别为2H2O+2e-=H2↑+2OH-、2H2O-4e-=O2↑+4H+，b极生成1molH+、a极生成0.5molH2。

A.由a、b电极反应式：2H2O+2e-=H2↑+2OH-、2H2O-4e-=O2↑+4H+可知，阴极生成2mol H2同时阳极生成1mol O2，故A错误；
B. b极为阳极，电极反应为2H2O-4e-=O2↑+4H+，故B错误；
C. 原料室中的B(OH)4-通过阴膜进入产品室，b极室中氢离子通入阳膜进入产品室，B(OH)4-、H+发生反应生成H3BO3，故C错误；
D. 理论上每生成1mol产品，a、b电极反应式分别为2H2O+2e-=H2↑+2OH-、2H2O-4e-=O2↑+4H+，b极生成1molH+、a极生成0.5molH2质量为1g，同时原料室中的钠离子通过阳膜进入a极室1mol质量为23g，所以氢氧化钠溶液增重22g，故D正确；本题选D。

17、【答案】B
【解析】原电池工作时，阳离子移向正极，有2mol电子通过时，有2mol Li+通过阳离子交换膜，盐酸能与锂反应。

18、【答案】（1）HCHO－4e－＋6OH－===CO＋4H2O Al －3e－＋4OH－===AlO＋2H 2O Zn＋2MnO2＋2H＋＝Zn2＋＋2MnOOH或Zn＋2MnO2＋2NH4＋＝Zn2＋＋2MnOOH＋2NH3
【解析】试题分析：（1）根据Zn + 2Ag+ = 2Ag + Zn2+，Zn发生氧化反应，所以Zn作负极，Ag+发生还原反应生成Ag，所以可溶性硝酸银作电解质溶液，用石墨作正极；（2）甲醛-空气燃料电池，甲醛在负极失电子，碱性条件下生成CO；（3）电子流出的电极是负极；氯铝电池，铝是负极，铝在碱性条件下失电子生成AlO；（4）根据题意，酸性锌锰干电池的负极是锌，锌失电子生成锌离子，正极是二氧化锰，二氧化锰得电子生成MnOOH；
解析：（1）根据Zn + 2Ag+ = 2Ag + Zn2+，Zn发生氧化反应，所以Zn作负极，Ag+发生还原反应生成Ag，所以可溶性硝酸银作电解质溶液，用石墨作正极，装置如图
；（2）甲醛-空气燃料电池，甲醛在负极失电子，碱性条件下生成CO，负极电极反应式是HCHO－4e－＋6OH－===CO＋4H2O；（3）电子流出的电极是负极；氯铝电池，铝在碱性条件下失电子生成AlO，负极反应式是Al－3e－＋4OH －===AlO＋2H 2O；（4）根据题意，酸性锌锰干电池的负极是锌，锌失电子生成锌离子，正极是二氧化锰，二氧化锰得电子生成MnOOH，所以该电池反应的离子方程式为Zn ＋2MnO2＋2H＋＝Zn2＋＋2MnOOH。

19、【答案】(1) ①Al3++3H2O Al(OH)3+3H+；②
Al2O3(s)+3C(s)+3Cl2(g)=2AlCl3(g)+3CO(g)ΔH=+174.9 kJ·mol-1
(2) ①吸氧腐蚀；②B
(3) ①Zn-2e-=Zn2+；②MnO2+e-+H+=MnOOH ；③
Zn+2MnO2+2H+=Zn2++2MnOOH
【解析】解：（1）①氯化铝是强酸弱碱盐，铝离子水解形成氢氧化铝胶体，铝离子水解的离子方程式是Al3++3H2O Al(OH)3+3H+；
②Ⅰ、Al2O3(s)+3C(s)=2Al(s)+3CO(g) ΔH1= + 1344.1 kJ·mol-1
Ⅱ、2AlCl3(g)=2Al(s)+3Cl2(g)ΔH2= + 1169.2 kJ·mol-1
根据盖斯定律Ⅰ-Ⅱ得Al2O3(s)+3C(s)+3Cl2(g)=2AlCl3(g)+3CO(g)ΔH=+174.9 kJ·mol-1。

（2）①钢铁在海水(中性环境)中发生的是吸氧腐蚀；
②在B点的海水中氧气浓度最大，是钢铁吸氧腐蚀的正极，正极反应为
，生成大量氢氧根离子，所以B点生成的铁锈最多；
（3）电池放电过程产生MnOOH，MnO2→MnOOH得电子发生还原反应，应是电池的正极反应；Zn→Zn2+失电子发生氧化反应，是电池的负极反应；电池总反应是Zn和2MnO2生成Zn2+和2MnOOH。

①该电池的负极反应式为Zn-2e-=Zn2+；
②该电池的正极反应式为MnO2+e-+H+=MnOOH；③电池反应的离子方程式为Zn+2MnO2+2H+=Zn2++2MnOOH。

20、【答案】（1）原电池
（2）阳极
（3）CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O
（4）4AgNO3+2H2O=4Ag+4HNO3+O2↑ ；0.28
【解析】解：（1）从甲池两极进入物质判断，甲池是燃料电池，能自发的进行氧化还原反应，所以属于原电池；
（2）甲池是原电池，乙、丙就是电解池，甲池中甲醇失电子，氧气得电子，由电子转移方向判断，A、C电极是阳极，B、D电极是阴极；
（3）甲醇在负极失去电子，被氧化后的物质在碱性溶液中生成碳酸根离子和水，所以电极反应式为：CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O；
（4）乙池是电解池，石墨作阳极，银作阴极，所以反应是电解硝酸银溶液，电池反应式为：4AgNO3+2H2O=4Ag+4HNO3+O2↑；B极上银离子得电子发生还原反应而析出银，根据转移电子相等，当乙池中B极的质量增加5.4g时，甲池中理论上消耗O2的体积=[(5.4g/108g/mol)/4] ×22.4L/mol=0.28L。

21、【答案】(1) 化学能转化为电能
(2) H2-2e-+2OH-= 2H2O
(3) ①Li ；H2O ；②；③32
【解析】解：（1）该电池示意图是符合绿色化学理念的新型发电装置，是以氢气和氧气为燃料将化学能转化为电能的装置；
（2）该电池的电解质溶液为KOH，氧气作正极，氢气作负极，负极的反应式为：H2-2e-+2OH- = 2H2O；
（3）①反应I中Li转化为Li+，化合价升高，说明Li为还原剂，反应II中，水中氢的化合价降低，水作氧化剂；
②用锂吸收224L(标准状况)H2，即10molH2，生成20molLiH，则
，所以LiH体积与被吸收的H2体积比为；
③根据反应II可得，LiH～H2～2e-，20mol的LiH可生成20molH2，实际参加电池反应的氢气为16mol，因此通过导线的电子为32mol。

22、【答案】(1) H2O(g)=1/2O2(g)+H2(g) △H=+159kJ/mol ；不能
(2) 2.25 mol·L-1·h-1；50% ；14.58 mol2·L-2
(3) 乙；生产过程中催化剂不报耗
(4) 2CN--10e-+8OH-=N2+2CO2+4H2O ；增强溶液的导电能力
【解析】解：本题考查盖斯定律的应用、热化学方程式的书写、有关化学平衡常数的计算、电解原理的应用等。

氰化氢(HCN)是形成生物重要化合物的重要源或中间体，其水溶液称氢氰酸，是一种非常弱的酸。

工业上以甲烷和氨气为原料在高温和催化剂的作用下按下列反应制备HCN：
(2)在恒温恒容的密闭容器中按照体积比6：5 的比例充入甲烷和氨气发生反应②
(g)+NH3(g)HCN(g)+3H2(g)，由图可知，从开始到0.8h达平衡状态的过程中氨
CH
气的浓度从1mol/L减少到0.4mol/L，氨气的变化量为0.6mol/L，则氢气的变化量为1.8mol/L，v(H2)= 2.25 mol·L-1·h-1；由氨气的起始量可以求出甲烷的起始量为1.2mol/L，变化量与氨气相同，也是0.6mol/L，所以甲烷的平衡转化率为50%；该温度下反应②的平衡常数K=14.58 mol2·L-2。

(3)工业生产中反应②常用铂作催化剂，甲、乙两名同学在讨论催化剂的选择，甲同学认为用铂作催化剂会提高生产成本，应研究出更廉价的催化剂；乙同学认为使用铂不会明显提高生产成本。

两种观点更合理的是乙，原因是生产过程中催化剂不报耗。

(4)以石墨为阳极、铁板为阴极电解含CN-的碱性废水，由题意可知，在阳极上CN-被氧化为N2和CO2，阳极的电极反应式为2CN--10e-+8OH-=N2+2CO2+4H2O。

为确保CN-被完全处理掉，电解一段时间后，溶液中的离子浓度减小，故其导电性减弱，通常会加入适量氯化钠固体，以增强溶液的导电能力，提高电解效率。

23、【答案】(1) 31
(2) ①2Ga(s)+ 2NH3(g) 2GaN(s)+3H2(g) △H＝-30.8kJ/mol ；②。