第四章 化学反应与电能 测试卷 2022-2023高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1考试试卷

第四章《化学反应与电能》测试卷
一、单选题
1．氢氧燃料电池已用于航天飞机。以30%KOH溶液为电解质的这种电池在使用时的电极反应如下：2H2＋4OH-－4e-=4H2O、O2＋2H2O＋4e-=4OH-，下列说法错误的是
A．氢气通入正极，氧气通入负极
B．燃料电池的能量转化率不能达到100%
C．供电时的总反应为：2H2＋O2= 2H2O
D．产物为无污染的水，属于环境友好电池
2．下列用于解释事实的方程式书写正确的是
A．钢铁制品在潮湿空气中的电化学腐蚀：
B．电解精炼铜的阴极反应：
C．Mg-AgCl电池是一种可被海水激活的贮备电池，其正极反应为：
D．加热溶液除去油污：
3．钠离子电池因其原材料丰富、资源成本低廉及安全环保等突出优点，在电化学规模储能领域和低速电动车领域中具有广阔的应用前景。某钠离子电池结构如图所示，钠离子电放电池总反应方程式为NaxTMO2+Na1-xCNaTMO2 +C，下列说法不正确的是
A．充电时，电极B与外接直流电源的负极相连
B．充电时，Na+得电子成为Na嵌入硬碳中
C．放电时，电极A为正极，电极反应式： NaxTMO2+(1- x)Na+ +(1- x)e- = NaTMO2
D．放电时，外电路中每转移0.2mole-，理论上硬碳质量增加4.6g
4．设NA表示阿伏伽德罗常数的值，下列叙述正确的是
A．常温常压下，6.4 g O2和O3的混合气体中含有的原子数为0.4NA
B．100 mL l mol·L-1的碳酸钠溶液中含有的CO32-数为0.1NA
C．标准状况下，2.24 L苯中含有的碳原子数为0.6NA
D．用含有少量锌、铁、银等杂质的粗铜作阳极电解精炼铜，当阴极析出64 g金属时，阳极失去的电子数小于2NA
5．我国科学家最近发明了一种Zn-PbO2二次电池，内部结构如图所示。电解质分别为K2SO4、H2SO4和KOH，由a和b两种离子交换膜隔开，形成A、B、C三个区域。放电后B区域电解质溶液浓度增加。下列说法不正确的是
A．电池中PbO2为正极
B．B区域的电解质为K2SO4溶液
C．图中的b膜为阳离子交换膜
D．当电路中转移0.2mol电子时，B区溶质质量增大17.4g
6．NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．锌-锰干电池电池反应：，当有1完全反应转移的电子数为4NA
B．电解硫酸铜t秒后在阴极析出铜片mg，通过溶液的电流为I安培，则NA可表示为(每个电子的电量为库仑)
C．常温下，的、的混合溶液中，
D．1L0.100的溶液中，阴离子数为0.100NA
7．一种新型的合成氨的方法如下图所示，下列说法正确的是
A．反应①产物Li3N含有离子键
B．反应②属于氧化还原反应
C．反应③可通过电解LiOH水溶液实现
D．上述三步循环的总结果为N2＋3H2=2NH3
8．分析如图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是
A．①②中Mg作为负极，③④中Fe作为负极
B．③中Fe作为负极，电极反应为Fe-2e－=Fe2＋
C．④中Cu作为正极，电极反应式为2H＋+2e－=H2↑
D．②中Mg作为正极，电极反应式为6H2O+6e－=6OH－+3H2↑
9．下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是
A．漂白粉露置在空气中失效：ClO-+CO2+H2O=HClO+HCO
B．向滴有酚酞的硅酸钠溶液中边加边振荡地滴加盐酸至红色变浅并接近消失：2H++SiO=H2SiO3(胶体)
C．惰性电极电解氯化镁溶液：2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-
D．在强碱溶液中次氯酸钠与Fe(OH)3反应生成Na2FeO4：3ClO-+Fe(OH)3=FeO+3Cl-+H2O+4H+
10．下列叙述中，正确的是
A．金属导电和电解质溶液导电均为物理变化
B．通过电解原理只能实现不能自发进行的氧化还原反应
C．电解精炼铜时，若阳极质量减少64g，则转移到阴极的电子数一定等于2
D．为了防止钢铁锈蚀，在排放海水的钢铁阀门上用导线连接一块锌块一同浸入海水中
11．港珠澳大桥设计寿命为120年，对桥体钢制构件采用了多种防腐措施，下列防腐措施错误的是
A．用导线与石墨相连 B．用导线与电源负极相连
C．钢制构件上焊接锌块 D．表面喷涂分子涂层
12．对下列各溶液进行电解，通电一段时间后，溶液颜色不会发生显著改变的是(　　)
A．以铜为电极，电解 1 mol·L－1 H2SO4溶液
B．以石墨为电极，电解 1 mol·L－1 KBr溶液(阴阳两极之间用阳离子交换膜隔开)
C．以石墨为电极，电解含酚酞的饱和食盐水
D．以铜为电极，电解CuSO4溶液
13．用代表阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A．39g钾与氧气完全反应，生成转移电子，生成转移2电子
B．常温常压下，与反应生成1mol 时，转移电子数是2
C．电解精炼铜时，当电路中转移个电子，阳极溶解32g铜
D．在反应中，每生成3mol 转移的电子数为6
14．如图所示，各烧杯中均盛有海水，铁在其中的腐蚀速率由快到慢的顺序为
A．②＞①＞③＞④＞⑤＞⑥ B．⑤＞④＞③＞①＞②＞⑥
C．⑤＞④＞②＞①＞③＞⑥ D．⑤＞③＞②＞④＞①＞⑥
15．某充电宝工作时的总反应式为V2O3+4LiLi4V2O3，下列说法正确的是
A．放电时正极上的电极反应为：Li﹣e﹣═Li+
B．该充电宝的凝胶介质可用KOH水溶液代替
C．充电时电池的正极失电子后，Li4V2O3会转化为V2O3
D．充电时每生成14gLi，凝胶介质中有2mol电子通过
二、填空题
16．某同学设计实验探究不同电极和电解液对电解水的影响。分别采用石墨和铁钉作为电解材料，电解硫酸和氢氧化钠溶液。预电解2分钟后收集3~8分钟内产生的气体，实验结果如下表所示：
编号 电极 电解液 阳极气体体积/mL 阴极气体体积/mL 实验现象
① 石墨 0.5 mol·L-1硫酸 5.55 21.88 两电极表面产生气泡，阳极管底积有黑色粉末
② 石墨 1 mol·L-1氢氧化钠 5.00 16.08 两电极表面产生气泡，阳极溶液变黄色
③ 铁钉 1 mol·L-1氢氧化钠 9.13 18.22 两电极表面产生气泡
已知氢气和氧气在水中溶解度分别为19 mol·L-1和31 mol·L-1，根据上述测定结果，回答下列问题：
(1)本实验可用如图所示装置收集并测量气体的体积。请简述读取气体体积的操作方法___________。
(2)该同学为探究①②中阳极气体偏少的原因(偏离V阳：V阴=1：2)，又进行如下实验： 。
a.电解结束后对两电极气体同时减压，发现电极表面再次冒出气泡，相比而言，阳极冒出气体更多。
b.取②实验中少数阳极溶液，分为两份，一份加入稀盐酸溶液，生成无色气体，另一份滴加氯化钡溶液，生成白色沉淀；而取③实验中少数阳极溶液重复上述实验，无类似现象。
c.取①实验中少量阳极溶液，滴加硫酸锰溶液，逐渐变紫红色。
根据a、b、c实验得出的结论___________。
(3)另一同学发现③中气体体积比V阳：V阴≈1：2，说明铁作阳极未失去电子产生亚铁离子，其可能的原因是___________。
(4)比较实验结果，选择电解水的条件是___________。
17．事实证明，能设计成原电池的反应通常是放热反应，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是___(填序号，下同)。
a.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH>0
b.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH<0
c.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH<0
若以KOH溶液为电解质溶液，依据所选反应设计一个原电池，其正极的电极反应___。
某同学用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼脂—KNO3的U形管)设计成一个原电池，如图所示，下列判断中正确的是__。
a.实验过程中，左侧烧杯中NO浓度不变
b.实验过程中取出盐桥，原电池能继续工作
c.若开始时用U形铜代替盐桥，装置中无电流产生
d.若开始时用U形铜代替盐桥，U形铜的质量不变
18．铝灰是炼铝ㄏ的废渣，主要含有Al2O3、Al、AlN等物质，工业上常用酸溶铝灰来制取氯化铝及聚合氯化铝，从而变废为宝、保护环境。
(1)实验室取适量铝灰于反应容器中，恒温水浴预热，加入盐酸，磁力搅拌并控制搅拌速度，用氨气吸收装置吸收氨气。
①AlN与盐酸充分反应的化学方程式为___。
②实验测得浸出温度对铝浸出率的影响试验结果如图所示。温度大于80℃时，铝浸出率下降的可能原因是___。
③铝灰中铝含量测定：取10.0g铝灰样品，置于反应容器中，恒温水浴预热，加入盐酸充分反应，冷却过滤，取滤液配成100mL溶液，取出20.00mL溶液，加入0.2000 mol L 1EDTA—(Na2H2Y)溶液30.00ml，调节溶液pH为3~4，煮沸，冷却后用0.1000 mol L 1ZnSO4标准溶液滴定过量的EDTA至终点，平行滴定3次，平均消耗ZnSO4标准溶液20.00mL(已知Al3+、Zn2+与EDTA反应的化学计量比均为1：1)。计算铝灰样品中铝的质量___(写出计算过程)。
(2)无水氯化铝常用熔融盐电镀铝工艺中，在熔融的AlCl3、NaCl、KCl盐中存在着AlCl、Al2Cl、Na＋、K＋和Cl－离子。
①电镀时阴极反应为___。
②已知Al2Cl6的结构式为，写出Al2Cl的结构式：___。
三、计算题
19．在由铜片、锌片和200 mL稀硫酸组成的原电池中，若锌片上只发生电化学腐蚀，当在铜片上共放出3.36 L(标准状况)的气体时，H2SO4恰好用完，求：
(1)参加反应锌片的质量___________？
(2)原H2SO4溶液的浓度___________？
(3)整个过程中外电路通过的电子的物质的量___________？
20．向8 g二价金属的氧化物固体中加入稀H2SO4，使其恰好完全溶解，已知所消耗的硫酸体积为100 mL，在所得溶液中插入铂电极进行电解，通电一段时间后，在一个电极上收集到224 mL（标准状况）氧气，在另一个电极上析出该金属1.28 g。
（1）根据计算确定金属氧化物的名称___。
（2）计算通电后硫酸溶液的物质的量浓度____（假设溶液体积不变）。
21．如图为相互串联的甲、乙两电解池.试回答：
（1）若甲电解池利用电解原理在铁上镀银，则A是______、______（填电极材料和电极名称），电极反应式为 ______；应选用的电解质溶液是 ______。
（2）乙池中滴入少量酚酞试液，电解一段时间后，铁极附近呈______色。C 极生成的物质为 ______色。
（3）一段时间后若甲池阴极增重 4.32g，则乙槽中放出的气体在 标准状况下的体积是 ______mL。
四、实验题
22．以甲醇()为燃料的新型电池，其成本大大低于以氢气为燃料的传统燃料电池，得到广泛的研究，如图是目前研究较多的一类燃料电池工作原理示意图。
(1)通入的电极为___________(填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”)，通入甲醇的电极反应式为___________。
(2)用甲醇燃料电池电解2L 1mol/L硫酸铜溶液，若两极共收集到气体89.6L(标准状况下)则电路中共转移___________个电子。
(3)如下图所示，若用上述甲醇燃料电池做电源，石墨作电极，模拟氯碱工业。则电极a的电极反应式为___________；电解一段时间，当阴极产生的气体体积为112mL(标准状况)时，阳离子交换膜左侧反应室中减少的离子的物质的量为___________mol。
23．某课外小组同学对不同条件下铁钉的锈蚀进行了如下实验。
实验序号 ① ② ③ ④
实验内容
(1)一周后观察，铁钉被腐蚀程度最大的是________(填实验序号)。
(2)实验③中主要发生的是__________(填“化学腐蚀”或“电化学腐蚀”)。
(3)铁发生电化学腐蚀的负极反应式为_____________。
(4)根据上述实验，你认为铁发生电化学腐蚀的条件是_________。
(5)据资料显示，全世界每年因腐蚀而报废的金属材料相当于其年产量的20%以上。金属防腐的方法很多，常用方法有： A．覆盖机油 B．覆盖油漆 C．覆盖塑料 D．电镀金属 E．电化学保护法 F．制成不锈钢。手术刀采用的防腐方法是___ (填字母序号，下同)，钢铁桥梁常采用的防腐方法是____ 。
24．氧钒(+4价)碱式碳酸铵为紫红色晶体，难溶于水，化学式为(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9] 10H2O，是制备催化剂的基础原料。
Ⅰ．实验室以VOCl2和NH4HCO3为原料制备氧钒(+4价)碱式碳酸铵晶体的装置如图所示。已知+4价钒的化合物易被氧化。回答下列问题：
(1)仪器X的名称为_______，橡皮管的作用为_______。
(2)实验步骤①：实验开始时，先_______(填实验操作)，当D中溶液变浑浊，关闭K1，进行上述实验操作的目的是_______。
实验步骤②：打开K2，滴入溶液，开始反应。
(3)若无装置B导致的结果是_______。
(4)写出装置C中生成氧钒(+4价)碱式碳酸铵晶体的化学方程式_______。
Ⅱ．以V2O5为原料合成该晶体的工艺流程如下图：
(5)已知N2H4为二元弱碱，N2H4与盐酸反应生成的产物N2H5Cl属于_______(填“正盐”、“酸式盐”或“碱式盐”)。制备VOCl2溶液时，如不加N2H4也能制备VOCl2溶液，则该反应的离子方程式为_______。
Ⅲ．测定粗产品[氧钒(+4价)碱式碳酸铵晶体]中钒的含量。实验步骤如下：称量a g产品于锥形瓶中，用25.00mL蒸馏水与35mL稀硫酸溶解后，加入0.02mol/L KMnO4溶液至稍过量，充分反应后继续滴加1.5%的NaNO2溶液至稍过量，再用尿素去除过量NaNO2，滴入几滴铁氰化钾溶液，最后用0.15 mol/L (NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定，滴定至终点消耗标准溶液的体积为b mL。
(6)产品中钒的质量分数为_______ %(提示：滴定反应为)。
Ⅳ．钒元素的常见离子有V2+、V3+、VO2+、，某同学用如图装置验证氧化性强于V3+。
(7)接通电路后，乙装置的现象是_______﹔正极的电极反应为_______。
试卷第4页，共11页
参考答案：
1．A
【详解】A．氢气化合价升高，失去电子，发生氧化反应，故氢气通入负极，氧气化合价降低，得到电子，发生还原反应，故氧气通入正极，A错误；
B．燃料电池有能量以热量的形式损失，因此燃料电池的能量转化率不能达到100%，B正确；
C．将氢氧燃料电池电极反应相叠加可得总反应为2H2＋O2= 2H2O，C正确；
D．氢氧燃料电池总反应为2H2＋O2= 2H2O，产物为无污染的水，属于环境友好电池，D正确；
答案选A。
2．B
【详解】A．钢铁制品在潮湿空气中的电化学腐蚀：Fe 2e-=Fe2+，A错误；
B．电解精炼铜的阴极电极反应式：Cu2++2e-=Cu，B正确；
C．Mg-AgCl电池是一种可被海水激活的贮备电池，AgCl是沉淀，其正极反应为：AgCl+e-=Ag+Cl-，C错误；
D．加热Na2CO3溶液除去油污，水解的离子方程式为：CO+H2O HCO+OH-，，D错误；
故选B。
3．D
【分析】根据图示可知，充电时Na+向B电极移动，因此B电极为阴极，A电极为阳极。放电时，Na+向A极移动，故A极为正极，B极为负极。
【详解】A．充电时，电极B为阴极，与电源的负极相连，A正确；
B．根据钠离子电池充电时的化学方程式可知，充电时发生反应，钠离子生成钠单质嵌入硬碳中，B正确；
C．放电时，电极A为正极，根据钠离子电池的放电的化学方程式可知，其正极电极反应为NaxTMO2+(1- x)Na+ +(1- x)e- = NaTMO2，C正确；
D．放电时，，此时每转移0.2mol电子，就有0.2molNa+脱嵌，硬碳质量减小4.6g，D错误；
故答案选D。
4．A
【详解】A．氧气和臭氧均由氧原子构成，故6.4g混合物中含有的氧原子的物质的量n==0.4mol，个数为0.4NA个，故A正确；B．CO32-在水溶液中要水解，则100 mL l mol·L-1的碳酸钠溶液中含有的CO32-数小于0.1NA，故B错误；C．标准状况下，苯不为液体，不能根据气体摩尔体积计算其物质的量，故C错误；D．依据电极反应和电子守恒分析，当阴极析出64 g金属时，阳极失去的电子数等于2NA，故D错误；故答案为A。
【点睛】阿伏伽德罗常数的常见问题和注意事项：①物质的状态是否为气体；②对于气体注意条件是否为标况；③注意同位素原子的差异；④注意可逆反应或易水解盐中离子数目的判断；⑤注意物质的结构：如Na2O2是由Na+和O22-构成，而不是有Na+和O2-构成；SiO2、SiC都是原子晶体，其结构中只有原子没有分子，SiO2是正四面体结构，1molSiO2中含有的共价键为4NA，1molP4含有的共价键为6NA等．
5．C
【详解】A．Zn与PbO2构成原电池，Zn Zn(OH)42-，Zn失电子为负极，则PbO2为正极，故A正确；
B．A区域发生反应：Zn Zn(OH)42-，A为碱性区域，故A为KOH，C中应为酸性条件，故C为H2SO4，故B为K2SO4溶液，故B正确；
C．B为K2SO4，B中的SO42-是由C中硫酸溶液提供，b需要能使阴离子通过，故b为阴离子交换膜，故C错误；
D．闭合回路中电荷转移守恒可知，0.2mol电子转移时，溶液中应该有0.2molK+和0.1molSO42-，B区域中K2SO4物质的量增加0.1mol，质量增加17.4g，故D正确；
故选C。
6．B
【分析】在NaCN溶液中，发生如下水解反应：CN-+H2OHCN+OH-，则Kh=，c(OH-)=。
【详解】A．在锌-锰干电池反应中，Zn由0价升高为+2价，Mn由+4价降低为+3价，则有1mol完全反应时，转移的电子数为2NA，A不正确；
B．电解硫酸铜t秒后在阴极析出铜片mg，通过溶液的电流为I安培，依据电子电量守恒的原则可得，，则NA可表示为(每个电子的电量为库仑)，B正确；
C．常温下，pH=10的CH3COONa、NaCN的混合溶液中，c(OH-)=10-4mol/L，OH-来自CN-的水解、CH3COO-的水解、H2O的电离，所以+c(CH3COOH)+c(H+)=10-4mol/L，C不正确；
D．1L0.100的Na2S溶液中，存在S2-+H2OHS-+OH-、HS-+H2OH2S+OH-、H2OH++OH-，从反应S2-+H2OHS-+OH-、H2OH++OH-可以看出，阴离子数比原溶液中大，所以阴离子数大于0.100NA，D不正确；
故选B。
7．A
【详解】A．Li3N种存在锂离子和氮离子间的离子键，故A正确；
B．反应②是Li3N和水反应生成LiOH和NH3，反应过程中无元素化合价变化，为非氧化还原反应，故B错误；
C．电解LiOH溶液阳极氢氧根离子失电子生成氧气，阴极是氢离子得到电子生成氢气，不能得到金属Li，故C错误；
D．三步反应6Li+N2=2Li3N、Li3N+3H2O=3LiOH+NH3、4LiOH4Li+O2↑+2H2O，上述三步循环的总结果为2N2+6H2O═4NH3+3O2，故D错误；
故答案为A。
8．D
【详解】A.②中Mg与氢氧化钠不发生氧化还原反应，铝能与氢氧化钠反应，所以铝是负极，镁是正极，A项错误；
B.铁在浓硝酸中钝化，铜与浓硝酸反应，铁做正极，B项错误；
C.铁的活泼性大于铜，所以铁作负极，铜为正极，通入氯化钠溶液中的氧气得电子生成氢氧根离子，C项错误；
D.②中Mg与氢氧化钠不发生氧化还原反应，铝能与氢氧化钠反应，所以铝是负极，镁是正极，氢离子得电子生成氢气，D项正确；
答案选D。
9．B
【详解】A．Ca (ClO)2是漂白粉中有效成分，漂白粉置于空气中易失效的原因是次氯酸钙和空气中的水、二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和次氯酸，次氯酸不稳定，易分解生成氯化氢和氧气，离子方程式为Ca2++2ClO-+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO，A项错误；
B．硅酸钠为强碱弱酸盐，其溶液呈碱性，硅酸钠和稀盐酸反应生成难溶性硅酸和氯化钠，氯化钠为强碱强酸盐，其溶液呈中性，离子方程式为2H++SiO=H2SiO3(胶体)，B项正确；
C．惰性电极电解氯化镁溶液的离子方程式为Mg2++2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+Mg(OH)2↓，C项错误；
D．在强碱溶液中次氯酸钠与Fe(OH)3反应生成Na2FeO4的离子方程式为3ClO-+2Fe(OH)3+4OH-=2FeO+3Cl-+5H2O，D项错误；
答案选B。
10．D
【详解】A．金属导电为物理变化，电解质溶液导电为化学变化，故A错误；
B．通过电解原理课实现不仅能自发进行的氧化还原反应，也可实现自发进行的氧化还原反应，如Zn作阳极，稀硫酸作电解质溶液，可发生反应，故B错误；
C．因为不知道粗铜中的其它金属是什么及含量，所以无法确定转移到阴极的电子数，故C错误；
D．为了防止钢铁锈蚀，在排放海水的钢铁阀门上用导线连接一块Zn一同浸入海水中，Zn作负极，Fe作正极被保护，故D正确；
故答案选D。
11．A
【分析】根据金属的防护原理分析回答。
【详解】A项：用导线将钢制构件与石墨相连，钢制构件形成原电池的负极，更易失电子被腐蚀，A项错误；
B项：用导线将钢制构件与电源负极相连，钢制构件形成电解池的阴极，这是外加电流的阴极保护法，B项正确；
C项：在钢制构件上焊接锌块，钢制构件形成原电池的正极，这是牺牲阳极的阴极保护法，C项正确；
D项：在钢制构件表面喷涂分子涂层，使钢制构件与外界隔开得到保护，D项正确。
本题选A。
12．D
【详解】A．铜作阳极，铜失电子生成铜离子，使溶液呈蓝色，溶液颜色发生变化，故A不选；
B．以石墨为电极，电解溴化钾溶液过程中生成溴单质，溴溶于水，溶液呈橙色，溶液颜色发生变化，故B不选；
C．以石墨为电极，电解饱和食盐水，阴极上氢离子得到电子生成氢气，附近溶液中氢氧根离子浓度增大，遇到酚酞，溶液变红，溶液颜色发生变化，故C不选；
D．以铜为电极，电解CuSO4溶液，铜作阳极，铜失电子生成铜离子，阴极铜离子得电子生成铜单质，相当于电镀，溶液浓度不变，颜色不变，故D选；
故选D。
13．B
【详解】A．39g钾的物质的量为39g÷39g/mol=1mol，K2O、KO2中K元素化合价均为+1价，K元素化合价由0价升高为+1价，故转移1mole-，转移电子数目为NA，故A错误；
B．过氧化钠与水反应为歧化反应，该反应中每有1molO2生成，转移电子的物质的量=1mol×2×[0-（-1）]=2mol，电子数为2NA个，故B正确；
C．阳极上粗铜中除了铜放电外，还有比铜活泼的金属放电，故当转移电子为NA个时，溶解铜的质量小于32g，故C错误；
D．在反应中，KIO3中I元素的化合价由+5价降低为0，HI中I元素的化合价由-1价升高为0，生成3mol I2转移的电子数为5NA，故D错误；
故选B。
14．C
【详解】①中为负极，杂质碳为正极，仅仅在溶液的表面上发生钢铁的吸氧腐蚀，腐蚀速度较慢；②③④实质均为原电池装置，③中为正极，被保护；②④中为负极，均被腐蚀，但相对来说和Cu的活动性差别较和的大，故原电池中的腐蚀较快。⑤中接电源正极做阳极，接电源负极做阴极，加快了的腐蚀。⑥中接电源负极做阴极，接电源正极做阳极，阻止了的腐蚀。根据以上分析可知，铁在海水中的腐蚀速率由快到慢的顺序为⑤＞④＞②＞①＞③＞⑥，故答案为：C。
15．C
【分析】放电时，V2O3得电子而作正极，反应式为：V2O3+4Li++4e﹣＝Li4V2O3，负极反应式为：Li﹣e﹣═Li+，充电时发生的氧化还原反应相反。
【详解】A．放电时，V2O3得电子而作正极，反应式为：V2O3+4Li++4e﹣＝Li4V2O3，故A错误；
B．锂易与KOH水溶液反应，则凝胶介质不可用KOH水溶液代替，故B错误；
C．充电时电池的正极失电子后Li4V2O3会得电子又转化为V2O3，故C正确；
D．电子不能通过凝胶介质，故D错误；
故选C。
16． 上下移动碱式滴定管，使管内外液面相平，平视凹液面底部，分别读取收集气体前后滴定管上刻度 氧气和氢气在水中的溶解性差异、石墨电极的吸附、石墨被氧化为碳酸盐和SO在阳极放电等副反应引起阳极气体明显变少 在碱性环境下，铁电极表面形成了致密的氧化膜 选用铁钉电极在碱性条件下进行
【解析】略
17． b O2+4e-+2H2O=4OH- d
【详解】根据题中信息，设计成原电池的反应通常是放热反应，排除a，根据已学知识，原电池反应必是自发进行的氧化还原反应，排除c。原电池正极发生还原反应，由于是碱性介质，则电极反应中不应出现H+，故正极的电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-。该原电池的工作原理是Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+，盐桥起形成闭合回路和平衡电荷的作用，因此当电池工作时，盐桥中的向负极移动，因此左侧烧杯中的浓度将增大，a错误。当取出盐桥，不能形成闭合回路，电池处于断路状态，不能继续工作，b错误。若开始时用U形铜代替盐桥，则左侧烧杯相当于电解装置，而右侧烧杯相当于原电池装置，电极反应从左往右依次为阳极：Cu-2e-=Cu2+，阴极：Cu2++2e-=Cu，负极：Cu-2e-=Cu2+，正极Ag++e-=Ag，由此可知c错误、d正确。
故答案为：b；O2+4e-+2H2O=4OH-；d；
18．(1) AlN＋4HCl=AlCl3＋NH4Cl(或AlN＋3HCl=AlCl3＋NH3↑) 温度升高会使HCl挥发，一些反应是放热反应，温度升高使反应逆反应方向移动，铝浸出率下降 n(Al3+)＝(0.03L×0.2000 mol L 1 0.02L×0.1000 mol L 1) ×5＝0.02mol，则铝灰样品中铝的质量0.02mol×27g mol 1＝0.54g
(2) 4Al2Cl＋3e－=Al＋7AlCl(或Al2Cl＋3e－=Al＋AlCl＋Cl－)
【解析】（1）
①AlN与盐酸充分反应生成氯化铝和氯化铵或氨气，其化学方程式为AlN＋4HCl=AlCl3＋NH4Cl(或AlN＋3HCl=AlCl3＋NH3↑)；故答案为：AlN＋4HCl=AlCl3＋NH4Cl(或AlN＋3HCl=AlCl3＋NH3↑)。
②温度大于80℃时，盐酸由于易挥发，浓度降低，影响Al的浸出率，还可能一些反应是放热反应，温度升高，反应逆向移动，也会导致铝浸出率下降，因此铝浸出率下降的可能原因是温度升高会使HCl挥发，一些反应是放热反应，温度升高使反应逆反应方向移动，铝浸出率下降；故答案为：温度升高会使HCl挥发，一些反应是放热反应，温度升高使反应逆反应方向移动，铝浸出率下降。
③根据题意得到溶液中n(Al3+)＝(0.03L×0.2000 mol L 1 0.02L×0.1000 mol L 1) ×5＝0.02mol，则铝灰样品中铝的质量0.02mol×27g mol 1＝0.54g；故答案为：n(Al3+)＝(0.03L×0.2000 mol L 1 0.02L×0.1000 mol L 1) ×5＝0.02mol，则铝灰样品中铝的质量0.02mol×27g mol 1＝0.54g。
（2）
①电镀时阴极得到电子，即Al2Cl得到电子变为Al和AlCl，其电极反应为4Al2Cl＋3e－=Al＋7AlCl(或Al2Cl＋3e－=Al＋AlCl＋Cl－)；故答案为: 4Al2Cl＋3e－=Al＋7AlCl(或Al2Cl＋3e－=Al＋AlCl＋Cl－)。
②已知Al2Cl6的结构式为，Al2Cl是每个铝连接三个氯，还有一个氯的两个铝都连接，其结构式：；故答案为：。
19．(1)9.75 g
(2)0.75 mol/L
(3)0.3 mol
【分析】在由铜片、锌片和200 mL稀硫酸组成的原电池中，由于金属活动性Zn＞Cu，所以Zn为负极，失去电子发生氧化反应产生Zn-2e-=Zn2+；正极上溶液中H+得到电子被还原为H2，故正极的电极反应式为2H++2e-=H2↑，总反应方程式为Zn+2H+=Zn+H2↑。
（1）
n(H2)=，根据总反应方程式Zn+2H+=Zn+H2↑中物质反应转化关系可知n(Zn)=0.15 mol，则m(Zn)=0.15 mol×65 g/mol=9.75 g；
（2）
根据H元素守恒可知n(H2SO4)=n(H2)= 0.15 mol，由于溶液体积是200 mL，则原H2SO4溶液的浓度c(H2SO4)=；
（3）
根据电极反应式2H++2e-=H2↑可知：转移电子的物质的量是反应产生H2物质的量的2倍，故在反应过程中转移电子的物质的量n(e-)=2n(H2)=2×0.15 mol=0.3 mol。
20． 氧化铜 0.2mol/L
【详解】（1）阳极上氢氧根放电产生氧气，则n（O2）=0.224L÷22.4L/mol＝0.01mol，转移电子n（e－）=0.04mol，则根据得失电子守恒n（金属）=0.04mol÷2＝0.02mol，所以M=m/n=1.28g÷0.02mol＝64g/mol，故该金属氧化物的名称为氧化铜；
（2）据4OH－-4e－=O2↑+2H2O知，转移4个电子就会产生4个氢离子，由于n（e－）=0.04mol可知n（H＋）=0.04mol，所以c(H2SO4)=n/v=0.02mol÷0.1L=0.2mol/L。
21． 铁 阴极 Ag+ + e- = Ag AgNO3 溶液 红 浅黄绿色 896
【分析】电镀时，镀件作阴极，镀层金属作阳极。电解饱和食盐水时，阴极区生成碱。根据电子转移守恒进行电化的计算。
【详解】（1）电镀时，镀件作阴极，镀层金属作阳极。若甲电解池利用电解原理在铁上镀银，则A与电源负极相连，其是铁、阴极，电极反应式为Ag+ + e- = Ag；应选用的电解质溶液是 可溶于性的银盐溶液，可以用AgNO3 溶液。
（2）乙池为电解饱和食盐水，铁是阴极，电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，阴极附近碱性增强，滴入少量酚酞试液，电解一段时间后，铁极附近呈红色。C 极生成的物质是氯气，其为黄绿色。
（3）一段时间后若甲池阴极增重 4.32g，则铁上镀银的物质的量为mol，说明电子转移了0.04mol，根据电子转移守恒可知，乙槽中放出的气体有0.02molH2和0.02molCl2，共计0.04mol，则乙槽中放出的气体在标准状况下的体积是0.04mol22.4103mL/mol= 896mL。
【点睛】要注意乙槽中两个电极上均生成气体。
22． 正极 或 0.02
【详解】(1)通入氧气的电极为正极；负极上甲醇失去电子，发生氧化反应，在碱性电解质中生成，电极反应式为：；故答案为：正极；；
(2)，当阴极Cu2+完全放电后，阳极氢氧根离子失电子放出氧气反应为：4OH--4e-=O2↑+2H2O，所以放出氧气为，生成气体总物质的量，所以继续电解还要生成4mol-1mol=3mol气体，这时相当于电解水，总反应为2H2OO2↑+2H2↑，则又会生成1mol氧气，所以电解过程中一共放出2mol氧气，电路中共转移2mol×4=8mol电子，即电路中共转移电子个数为或，故答案为：或；
(3)如图所示，阳离子由a极向b极移动，则a极为阳极，发生氧化反应，电极反应为：；阴极反应为：,电解一段时间，当阴极产生的气体体积为112mL(标准状况)时，，转移的电子物质的量为，阳极的电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，阳极消耗Cl-的物质的量为0.01mol，通过阳离子交换膜的阳离子为+1价钠离子，即通过交换膜的Na+的物质的量为0.01mol，所以阳极反应室中减少的离子的物质的量为0.01mol+0.01mol=0.02mol；故答案为：；0.02。
23． ④ 电化学腐蚀 Fe – 2e- = Fe2+ 铁接触空气和电解质溶液(铁与潮湿空气接触) F B
【详解】(1)①中没有水蒸气；②中几乎没有氧气；③中铁钉一半浸泡在蒸馏水中，接触空气，可以发生铁的吸氧腐蚀；④中铁钉一半浸泡在食盐水中，食盐水提供了大量的自由移动的离子，加速了铁的腐蚀，所以腐蚀程度最大的是④。
(2)实验③中铁钉的成分铁和碳构成了原电池的两极，溶在蒸馏水中的CO2生成的碳酸溶液提供了电解质溶液，从而构成了原电池，铁钉发生了电化学腐蚀。
(3)铁发生电化学腐蚀时，铁作负极，失去电子被氧化，电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+。
(4)上述实验中，没有水蒸气的①和没有氧气的②中的铁钉几乎没有什么变化，而接触空气和水的③和④中的铁钉生锈了，有电解质溶液的④中铁钉锈蚀得更严重，所以铁发生电化学腐蚀的条件是铁接触空气和电解质溶液(铁与潮湿空气接触)。
(5)手术刀是用不锈钢制作的，故选F；钢铁桥梁常采用的防腐方法是覆盖油漆，故选B。
24．(1) 三颈烧瓶 保持装置内压强相等，使液体顺利流下
(2) 关闭，再打开 排尽装置内空气，防止+4价钒被氧化
(3)导出的HCl会与反应消耗反应物
(4)
(5) 碱式盐
(6)%##
(7) 溶液由紫色变绿色
【分析】Ⅰ．根据实验装置A为制备CO2气体的发生装置，B为除杂装置，药品为饱和NaHCO3溶液，D为检验CO2的装置，整个装置会产生气体所以采用橡皮管连接分液漏斗上下，其目的为平衡气压，使液体顺利流下，关闭K2，再打开K1，使反应产生的CO2将装置中的空气排空，防止+4价钒被氧化，装置B是用于饱和NaHCO3溶液除去CO2中的HCl，防止HCl与NH4HCO3反应，以增大NH4HCO3的消耗量，装置C中发生的反应方程式为：，其余各问根据具体要求解题即可。
【详解】（1）由题干实验装置图可知，仪器X的名称为三颈烧瓶，由分析可知橡皮管的作用为平衡气压，使液体顺利流下，故答案为：三颈烧瓶；保持装置内压强相等，使液体顺利流下；
（2）由分析可知，实验步骤①：实验开始时，关闭K2，再打开K1，当D中溶液变浑浊，关闭K1，使反应产生的CO2将装置中的空气排空，防止+4价钒被氧化，故答案为：关闭K2，再打开K1；排尽装置内空气，防止+4价钒被氧化；
（3）由分析可知，装置B是用于饱和NaHCO3溶液除去CO2中的HCl，防止HCl与NH4HCO3反应，以增大NH4HCO3的消耗量，故答案为：导出的HCl与NH4HCO3反应消耗反应物；
（4）由分析可知，装置C中发生的反应方程式为：，故答案为： ；
（5）由题干信息可知，N2H4为二元弱碱，故N2H4与盐酸反应生成的产物N2H5Cl还能继续与HCl反应生成N2H6Cl2，故N2H5Cl属于碱式盐，制备VOCl2溶液时，如不加N2H4也能制备VOCl2溶液，此时V2O5被盐酸还原为VOCl2，此时的反应方程式为：V2O5+6HCl=2VOCl2+Cl2+3H2O，故该反应的离子方程式为，故答案为：碱式盐；；
（6）该滴定过程为先用KMnO4溶液氧化+4价的钒，再用NaNO2除去过量的KMnO4，然后再用尿素除去过量的NaNO2，最后用0.15 mol/L (NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定滴定，
滴定反应为：+Fe2++2H+=VO2++Fe3++H2O，n（Fe2+）=cV=0.15mol/L×b×10-3L= 1.5b×10-4mol，根据离子方程式可得：n(Fe2+)=n()，则产品中钒的质量分数×100%=%= 故答案为：%或；
（7）由题干信息可知，该装置是为了验证氧化性强于V3+，根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，即能够氧化V2+生成V3+，则甲装置中发生的反应为：+2H++e-=VO2++H2O，乙装置中发生的反应为：V2+-e-=V3+，故乙装置中的现象为溶液由紫色转化为绿色，正极发生还原反应即甲装置为正极，电极反应为：+2H++e-=VO2++H2O，故答案为：溶液由紫色转化为绿色；+2H++e-=VO2++H2O