1.2.1《原电池的工作原理》巩固提升练（含解析）苏教版高中化学选择性必修1

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1.2.1《原电池的工作原理》巩固提升练-苏教版高中化学选择性必修1
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．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．盐桥中的阳离子向甲池移动
C．开始时，银片上发生的反应是：
D．将铜片浸入溶液中发生的化学反应与该原电池总反应相同
2．选用下列试剂和电极：稀 H2SO4、Fe2(SO4)3 溶液、Fe、Cu、Mg，组成如图所示的原电池装置(只有两个电极)，观察到电流 的指针均明显偏转，则其可能的组合共有
A．4 种 B．5 种 C．6 种 D．7 种
3．下列装置中能构成原电池的是
A． B． C． D．
4．下列反应的离子方程式书写正确的是
A．铜与稀硝酸反应：Cu+2NO+4H+=Cu2++2NO2↑+2H2O
B．氯化铝溶液与过量氨水反应：Al3++4NH3 H2O=AlO+4NH+2H2O
C．铬酸钾溶液中滴加稀硫酸：2CrO+2H+Cr2O+H2O
D．硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应：S2O+6H++2SO=4SO2↑+3H2O
5．科学家很早就提出锂-空气电池的概念，它直接使用金属锂作电极，从空气中获得O2，和以LiFePO4作电极的锂离子电池相比，增大了电池的能量密度(指标之一是单位质量电池所储存的能量)。右图是某种锂-空气电池的装置示意图，放电时，下列说法不正确的是
A．金属锂为负极
B．若隔膜被腐蚀，不会影响该电池正常使用
C．多孔碳电极上发生的电极反应为：O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-
D．锂-空气电池能量密度大的原因之一是转移等量电子时，金属锂比LiFePO4质量小
6．能量可以相互转化，如化学能可与热能、电能等相互转化。下列表述不正确的是
A．在化学变化过程中，一定要吸收或放出能量
B．图I所示的装置能将化学能转变为电能
C．图II所示的反应为放热反应
D．中和反应中，反应物的总能量比生成物的总能量高
7．合理利用金属腐蚀的原理，可为人类生活、生产服务。如在轮船的铁制外壳上镶嵌锌块，可减缓水体中钢铁设施的腐蚀：市场出售的“暖贴”中的主要成分是铁粉、炭粉、少量氯化钠和水等，“暖贴”用塑料袋密封，使用时从塑料袋取出轻轻揉搓就会释放出热量，用完后袋内有大量铁锈生成。关于轮船铁制外壳上镶嵌锌块的说法正确的是
A．负极的电极反应式： B．可用铜块替换锌块保护铁制外壳
C．轮船表面因积累大量电子而被保护 D．轮船在河水中的腐蚀速率比在海水中的快
8．某研究性学习小组设计了用化学电源使LED灯发光的装置，示意图如图。下列说法不正确的是
A．锌是负极，电子从锌片经导线流向铜片
B．氢离子在铜片表面被还原
C．把铜电极换成石墨电极，就不能构成原电池装置
D．装置中存在“化学能→电能→光能”的转换
9．液氨可以微弱的电离产生和中的一个H原子若被取代可形成(肼)，若被取代可形成(羟胺)，的燃烧热为。碱性条件下，燃料电池可为汽车提供动力。下列指定反应的方程式正确的是
A．用水吸收二氧化氮制硝酸：
B．肼的燃烧：
C．尿素水解：
D．碱性燃料电池负极方程式：
10．如图为原电池装置，下列叙述正确的是
A．锌片质量增加 B．铜片为负极
C．铜片质量减少 D．该装置将化学能转化为电能
二、填空题
11．如图原电池装置中，以硫酸铜为电解质溶液。
(1)锌为 极，电极上发生的是 (填“氧化”或“还原”)反应。
(2)铜片上可观察到的现象为 ，电极反应式为 。
(3)试计算在放电过程中转移NA个电子时，正极 (填“增大”或“减小”)的质量为 。
(4)有人以化学反应：2Zn+O2+4H+=2Zn2++2H2O为基础设计出一种原电池，移入人体内作为心脏起搏器的能源，它靠人体内血液中溶有一定浓度的O2、H+进行工作。则原电池的负极材料是 ，负极上发生反应的电极反应式为 。
12．为了探究原电池的工作原理，某化学学习小组设计了一组实验，其装置如图：
(1)甲、乙、丙装置中电极上发生还原反应的粒子分别是(填离子或分子的化学式)：甲 ，乙 ，丙 。
(2)放电过程中，甲装置中负极为 (填“Mg”或“Al”)；丙装置中负极反应式为 。
(3)丁装置电池的放电过程中负极反应式为 ；丁装置中溶液碱性 (填“增强”或“减弱”)。
(4)当甲装置导线中转移0.3mol电子时，正极生成气体 L(标准状况下)：假设开始时乙装置中两电极质量相等，导线中转移0.3mol电子时，两电极质量相差 g。
13．依据氧化还原反应：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，发生的电极反应为 ；X电极上发生的电极反应为 。
(3)外电路中的电子从 电极流向 电极。
14．锂锰电池的体积小，性能优良，是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示，其中电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中，Li+通过电解质迁移入MnO2晶格中，生成LiMnO2。回答下列问题：

(1)a电极为 极（填“正”或“负”）。
(2)电池正极反应式为 。
(3)是否可用水代替电池中的混合有机溶 （填“是”或“否”），原因是 。
(4)MnO2与双氧水混合化学方程式为 ；MnO2的作用是 。
(5)MnO2可与KOH和KClO3在高温条件下反应，生成K2MnO4，反应的化学方程式为 ，K2MnO4在酸性溶液中歧化，生成KMnO4和MnO2的物质的量之比为 。
15．铁炭混合物(铁屑和活性炭的混合物)在水溶液中可形成许多微电池。在相同条件下，测量总质量相同、铁的质量分数不同的铁炭混合物对水中Cu2+和Pb2+的去除率，结果如题图所示。
(1)当铁炭混合物中铁的质量分数为0时，也能去除水中少量的Cu2+和Pb2+，其原因是 。
(2)当铁炭混合物中铁的质量分数大于50%时，随着铁的质量分数的增加Cu2+和Pb2+的去除率不升反降，其主要原因是 。
16．高纯硫酸锰在电池材料领域有重要用途。以软锰矿(主要成分为MnO2，含有少量铁和铝的氧化物)、硫铁矿(主要成分为FeS2)、钛白废酸(主要成分为H2SO4)为原料制备MnSO4·H2O的工艺流程如图：
在“酸浸”过程中，FeS2和MnO2颗粒组成两个原电池，如图所示：
其中，MnO2原电池反应迅速，而FeS2原电池由于生成的硫覆盖在FeS2颗粒表面，溶解速率受阻变慢。
①MnO2原电池中，MnO2为原电池的 (填“正极”或“负极”)，每消耗1molMnO2，生成 molFe3+。
②FeS2原电池负极上的电极反应式为 。
17．根据原电池原理，结合装置图，按要求解答问题：
(1)若X为Zn，Y为硫酸铜溶液，溶液中的Cu2＋移向 (填“Cu”或“X”)电极。
(2)若X为银，Y为硝酸银溶液，则X的电极方程式
(3)若X为Fe，Y为浓硝酸，则Cu电极电极方程式是 。
18．化学电源在生产生活中有着广泛的应用，请回答下列问题：
(1)理论上讲，任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。利用反应“”设计成一个化学电池，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)为了探究化学反应中的能量变化，某同学设计了相同条件下如图一、图二(铜、锌之间导线连接)的两个实验，有关实验的下列说法错误的是___________(填字母)。

A．图一和图二中温度计读数均高于室温 B．温度计读数图一高于图二
C．图一和图二只在锌棒表面产生气泡 D．产生气体的速率图二快于图一
(3)某同学利用原电池反应检测金属的活动性顺序，设计了相同条件下如图三(的H2SO4溶液)、图四(的NaOH溶液)的两个实验。

①图三中放电时氢离子向 (填“镁片”或“铝片”)移动，图三正极的电极反应式为： 。
②图四中铝片为 极，其电极反应式为： 。
③依据该实验得出的下列结论中，正确的有 (填字母)。
A．利用原电池反应判断金属活动性强弱不一定准确
B．镁的金属性不一定比铝的金属性强
C．初中所学的金属活动性顺序已过时，没有实用价值
D．电极不变，电解质溶液不同，电极反应也可能不同
19．原电池原理(以铜锌原电池、硫酸铜溶液作电解质溶液为例)
电极名称 负极 正极
电极材料
电极反应式
电极质量变化
反应类型 反应 反应
电子流向 由 极沿导线流向 极
电流方向 从 极沿导线流向 极
离子移向 阳离子移向 极，阴离子移向 极
20．载人航天器中的物质和能量资源都十分宝贵。利用萨巴蒂尔反应再生氧气的大体流程如下图所示。
(1)从元素转化角度来看，上述流程中萨巴蒂尔反应的缺点是 。
飞行时间较长时可用如下图所示的电化学富集法富集二氧化碳。
(2)电极材料采用多孔碳载镍，“多孔”的优点是 。
(3)电极a是 (填“正极”或“负极”)，电极反应式为 。
(4)电极b发生反应 (填“氧化”或还原”)，电极反应式为 。
(5)K+向电极 (填"a”或b”)方向移动。
三、实验探究题
21．Ⅰ.下图是实验室用乙醇、硫酸、溴化钠混合反应来制备溴乙烷的装置。反应需要加热，图中省去了加热装置。乙醇、溴乙烷、溴的有关性状参数见下表。
乙醇 溴乙烷 溴
状态 无色液体 无色液体 深红棕色液体
密度/g.cm-3 0.79 1.44 3.1
沸点/℃ 78.5 38.4 59
水溶性 易溶 难溶 微溶
（1）加热A中三种反应物的混合物时，发生反应的化学方程式为： 。（2）若选用较浓的硫酸作为反应物，得到的产品则会呈棕黄色，为去除颜色，最好选择下列的 溶液来洗涤产品。
A．四氯化碳 B．硫酸钠 C．碘化亚铁 D．亚硫酸钠
产品选择上述溶液洗涤后，还需再用蒸馏水洗涤一次，洗涤液与产品分离的方法是 （填方法名称）。
（3）加热的目的是 。
（4）装置中，B和D两部分的作用分别是：B ；D 。
Ⅱ.以甲烷为燃料的新型电池的成本大大低于以氢为燃料的传统燃料电池，下图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池的工作原理示意图。
①B电极的反应式为 。
②若用该燃料电池作电源，用石墨作电极电解100 mL1 mol·L－1的硫酸铜溶液，当两极收集到的气体体积相等时，理论上消耗甲烷的体积为 (标况)。
22．为验证不同化合价铁的氧化还原能力，利用下列电池装置进行实验。
回答下列问题：
(1)电池装置中，盐桥连接两电极电解质溶液。盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应，并且电迁移率(u∞)应尽可能地相近。根据表中数据，盐桥中应选择 作为电解质。
阳离子 u∞×108/(m2 s-1 V-1) 阴离子 u∞×108/(m2 s-1 V-1)
Li+ 4.07 HCO 4.61
Na+ 5.19 NO 7.40
Ca2+ 6.59 Cl- 7.91
K+ 7.62 SO 8.27
(2)电流表显示电子由铁电极流向石墨电极。可知，盐桥中的阳离子进入 电极溶液中。
(3)电池反应一段时间后，测得铁电极溶液中c(Fe2+)增加了0.02mol L-1。石墨电极上未见Fe析出。可知，石墨电极溶液中c(Fe2+)= 。
(4)根据(2)、(3)实验结果，可知石墨电极的电极反应式为 ，铁电极的电极反应式为 。因此，验证了Fe2+氧化性小于 、还原性小于 。
23．某实验小组对分别与、的反应进行探究。
【甲同学的实验】
装置 编号 试剂X 实验现象
Ⅰ 溶液() 闭合开关后灵敏电流计指针发生偏转
Ⅱ 溶液() 闭合开关后灵敏电流计指针未发生偏转
(1)配制溶液，将溶于浓盐酸再稀释至指定浓度。用化学语言说明浓盐酸作用： 。
(2)甲同学探究实验Ⅰ的电极产物。
①取少量溶液电极附近的混合液，加入 ，产生白色沉淀，证明产生了。
②该同学又设计实验探究另一电极的产物离子，其实验方案为 。
(3)实验Ⅰ中负极的电极反应式为 。
【乙同学的实验】
乙同学进一步探究溶液与溶液能否发生反应，设计、完成实验并记录如下：
装置 编号 反应时间 实验现象
Ⅲ 0-1min 产生红色沉淀，有刺激性气味气体逸出
1~30min 沉淀迅速溶解形成红色溶液，随后溶液逐渐变为橙色，之后几乎无色
30min后 与空气接触部分的上层溶液又变为浅红色，随后逐渐变为浅橙色
(4)乙同学认为刺激性气味气体的产生原因有两种可能，用离子方程式②表示可能的原因。
①；② 。
(5)查阅资料：溶液中、、三种微粒会形成红色配合物并存在如下转化：
解释30min后上层溶液又变为浅红色的可能原因： 。
【实验反思】
(6)对比Ⅰ和Ⅱ、Ⅱ和Ⅲ，能否与或发生氧化还原反应，可能和 有关(至少写出一条)。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【解析】原电池负极铜失电子，正极银离子得电子，铜为负极，银为正极，电子从负极沿导线流向正极，电解质溶液通过离子的定向移动形成电流。
【详解】A．电子不能通过电解质溶液，电解质溶液通过离子的定向移动形成电流，故A错误；
B．盐桥中的阳离子向正极移动，银为正极，所以阳离子向乙池移动，故B错误；
C．铜片是负极，银片是正极，在银片上发生的电极反应是，故C错误；
D．该原电池的总反应为Cu+2Ag+=Cu2++2Ag，将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应也是Cu+2Ag+=Cu2++2Ag，故D正确；
故答案为D。
2．C
【分析】
该装置是原电池，根据原电池的构成条件选择电极和电解质溶液，由相对活泼的金属和不活泼的金属或导电的非金属作电极，且较活泼的金属能自发的和电解质溶液进行氧化还原反应，据此分析解答。
【详解】
该装置是原电池，根据原电池的构成条件选取电极和电解质溶液。
当电解质溶液为稀硫酸时，镁能作负极，则正极可以是铜，也可以是铁，铁作负极时，正极可以是铜，所以有三种组合；
当电解质溶液为硫酸铁时，镁能作负极，则正极可以是铜，也可以是铁，负极可以是铁，则正极可以是铜，所以有三种组合；
所以通过以上分析知，能构成原电池的组合有6种；
故选C。
3．B
【详解】A．铜棒与锌棒均不与酒精反应，且纯酒精不导电，不能构成原电池，A项错误；
B．石墨与锌棒在稀硫酸溶液中搭接的部分可以形成原电池，B项正确；
C．放置锌棒与铜棒的两个烧杯之间缺少盐桥，溶液相互间不导电，不能构成原电池，C项错误；
D．石墨与稀硫酸不反应，电极相同，不能构成原电池，D项错误；
答案选B。
4．C
【详解】A. 铜与稀硝酸反应产生NO，即3Cu + 8H+ + 2NO3- = 3Cu2+ + 2NO↑ + 4H2O，故A项错误；
B. 氯化铝溶液与氨水反应生成Al(OH)3，Al(OH)3不溶于氨水等弱碱，故B项错误；
C. 铬酸钾溶液中存在平衡：2CrO42 +2H+ Cr2O72 +H2O，故C项正确；
D. 硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应，S2O32-和H+反应生成SO2和S单质、水，故D项错误。
故答案为：C。
5．B
【分析】Li-空气电池中，金属锂做负极，通入空气的一极为正极。
【详解】A．Li是活泼金属，锂失电子为负极，故A正确；
B．锂是活泼金属，能与水发生反应，隔膜被腐蚀后，锂与水接触，锂直接与水反应，影响该电池正常使用，故B错误；
C．根据装置示意图，多孔碳电极为正极，电解质溶液显碱性，氧气在正极得电子生成氢氧根离子，正极反应式为O2＋2H2O＋4e－=4OH－，故C正确；
D．锂作负极，其电极反应式为Li－e－=Li＋，LiFePO4作正极时，正极反应式为FePO4＋Li+＋e－=LiFePO4，根据电池能量密度的定义，转移等量电子时，金属锂比LiFePO4质量小，故D正确；
故选B。
6．B
【详解】A．化学反应总是伴随着能量变化，主要表现为吸热和放热，所以化学变化过程中，一定要吸收或放出能量，故A正确；
B．该装置不能构成闭合回路，所以不能形成原电池，不能将化学能转变为电能，故B错误；
C．根据图象知，反应物总能量大于生成物总能量，则该反应是放热反应，故C正确；
D．中和反应是放热反应，所以反应物总能量大于生成物总能量，故D正确；
故选B。
7．C
【分析】“暖贴”的工作原理是铁和炭构成了原电池的两极，氯化钠溶液是电解质溶液，使用时接触空气，空气中的氧气在正极得到电子发生原电池反应，放出热量。
【详解】A．负极是铁失去电子生成Fe2+：Fe-2e-=Fe2+，故A错误；
B．铁比铜活泼，若用铜块替换锌块，则铁为负极，失去电子被腐蚀，不可用铜块替换锌块保护铁制外壳，故B错误；
C．轮船的铁制外壳作为原电池的正极发生还原反应，表面因积累大量电子而被保护，故C正确；
D．海水中有更多的离子，电解质溶液浓度越大，反应速率越快，所以轮船在海水中的腐蚀速率比在河水中的快，故D错误；
故选C。
8．C
【分析】该装置为原电池，Zn为负极，失电子发生氧化反应，Zn-2e-=Zn2+；Cu为正极，H+得电子发生还原反应，2H++2e-=H2。
【详解】A．根据分析，Zn作负极发生氧化反应，电子从锌片经导线流向正极铜片，A正确；
B．根据分析，Cu作正极发生还原反应，铜片上有气泡产生是H+在铜片上得电子被还原，B正确；
C．由于正极材料并没有参与原电池的反应，把铜电极换成石墨电极，不会影响整个原电池，C错误；
D．该装置为原电池，化学能转化为电能，产生的电流通过LED时，LED发光，电能转化为光能，因此装置中存在“化学能→电能→光能”的转换，D正确；
故选C。
9．C
【详解】A．，A错误；
B．肼的燃烧，B错误；
C．尿素水解生成二氧化碳和氨气，C正确；
D．碱性条件无法生成氢离子，，D错误；
故答案为：C。
10．D
【详解】A．原电池中锌做负极失电子生成锌离子，负极电极反应为：Zn-2e－=Zn2＋，锌片质量减轻，故A错误；
B．分析装置图可知，锌做负极失电子发生氧化反应，铜做正极，溶液中的氢离子得到电子发生还原反应，故B错误；
C．溶液中氢离子在铜电极上得到电子生成氢气，铜片的质量不变，故C错误；
D．原电池是将化学能转化为电能的装置，故D正确；
故选D。
11． 负 氧化 铜极变粗(或有红色物质析出等，合理即可) Cu2++2e-=Cu 增大 32g Zn Zn-2e-=Zn2+
【详解】(1)锌的金属性强于Cu，锌失去电子，锌为负极，电极上发生的是失去电子氧化反应。
(2)铜片上铜离子放电析出铜，可观察到的现象为有红色物质析出，电极反应式为Cu2++2e-=Cu。
(3)1mol铜离子得到2mol电子析出1mol铜，放电过程中转移NA个电子时，正极析出铜，增大的质量为0.5mol×64g/mol＝32g。
(4)反应中锌失去电子，所以原电池的负极材料是锌，负极上发生反应的电极反应式为Zn-2e-=Zn2+。
12．(1) H+ Cu2+ H2O
(2) Mg
(3) 减弱
(4) 3.36 18
【解析】(1)
原电池中正极上发生还原反应。甲装置中总反应为镁和稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气，Mg为负极，Al为正极，正极上氢离子得电子生成氢气；乙装置总反应为铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，Fe为负极，Pt为正极，正极上铜离子得电子生成铜单质；丙装置总反应为铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，Al为负极，Mg为正极，正极上水得电子生成氢气，故答案为：H+；Cu2+；H2O；
(2)
甲装置中，Mg的活泼性强于Al，因此Mg作负极；丙装置中，Mg与NaOH不反应，Al与NaOH反应，因此Al作负极，Al失去电子发生氧化反应生成偏铝酸钠，电极反应式为，故答案为：Mg；；
(3)
丁装置为燃料电池，石墨电极为正极，铂电极为负极，碱性条件下，甲烷在负极失去电子生成碳酸钾，电极反应式为；丁装置中总反应为，反应消耗KOH，溶液碱性减弱，故答案为：；减弱；
(4)
甲装置中Mg为负极，Al为正极，正极上氢离子放电生成氢气，电极反应为2H＋＋2e-=H2↑，则n(H2)=n(e-)=0.15 mol，标准状况下H2的体积为0.15 mol×22.4 L·mol-1=3.36 L；乙装置中Fe为负极，发生的反应为Fe-2e-=Fe2＋，Pt为正极，发生的反应为Cu2＋＋2e-=Cu，则转移2 mol电子时两极质量差为64 g+56 g=120 g，所以导线中转移0.3 mol电子时，两电极质量相差×0.3 mol=18 g，故答案为：3.36；18。
13．(1) 溶液
(2) 正
(3) (或负) (或正)
【分析】根据总反应：可知极是铜，作负极，银作正极，银离子得电子转化为银单质，应是溶液。电子从原电池的负极经导线流向正极，即从铜电极流向银电极。
【详解】（1）X是铜，做负极，电解质溶液Y是溶液；
（2）银电极为电池的正极，银离子得到电子生成银：；X是铜，做负极，发生的电极反应为；
（3）外电路中的电子从负极流向正极，即从Cu流向Ag。
14．(1)负
(2)MnO2＋e－＋Li＋ =LiMnO2
(3) 否 Li很活泼，容易与水反应
(4) 作催化剂
(5) 2:1
【详解】（1）原电池中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，Li+通过电解质迁移入MnO2晶格中，说明b是正极，则a是负极。
（2）电池是MnO2反应生成LiMnO2，所以正极反应式为：MnO2＋e－＋Li＋ = LiMnO2。
（3）不能用水代替电池中的混合有机溶，因为Li是活泼金属，容易和水反应。
（4）MnO2与双氧水混合化学方程式为，MnO2作催化剂。
（5）根据题目信息：MnO2可与KOH和KClO3在高温条件下反应，生成K2MnO4，可知MnO2作还原剂，KClO3作氧化剂，反应的化学方程式为；K2MnO4在酸性溶液中歧化离子方程式为：，从方程式可以看出生成KMnO4和MnO2的物质的量之比为2:1。
15． 活性炭具有吸附作用，可以吸附少量Cu2+和Pb2+ 铁的质量分数增加，铁炭混合物中微电池数目减少
【分析】(1) 活性炭具有吸附作用；
(2)铁的质量分数增加，铁炭混合物中微电池数目减少。
【详解】(1)活性炭疏松多孔，具有吸附作用，可以吸附少量Cu2+和Pb2+，所以当铁炭混合物中铁的质量分数为0时，也能去除水中少量的Cu2+和Pb2+；
(2)铁的质量分数增加，铁炭混合物中微电池数目减少，反应速率减小，所以Cu2+和Pb2+的去除率不升反降。
16． 正极 2 FeS2-2e-=Fe2++2S
【详解】①根据图示，MnO2中Mn元素得电子化合价降低生成Mn2+，所以MnO2作电源的正极，其电极反应式为，所以每消耗1mol MnO2时，电路中转移2mole-，Fe2+在负极的反应式为Fe2+-e-= Fe3+，当电路中转移2mole-时，生成2molFe3+；
②FeS2原电池生成的硫覆盖在FeS2颗粒表面，FeS2原电池中S元素失电子发生氧化反应生成S单质，FeS2作负极，其电极反应式为FeS2-2e-=Fe2++2S；
17．(1)Cu
(2)Ag++e-=Ag
(3)Cu-2e-=Cu2+
【详解】（1）若X为Zn，Y为硫酸铜溶液，该装置为原电池，则X为负极，Cu为正极，溶液中的Cu2＋移向Cu电极移动；
（2）若X为银，Y为硝酸银溶液，则铜为负极，X为正极，则X的电极方程式：Ag++e-=Ag；
（3）若X为Fe，Y为浓硝酸，常温下Fe在浓硝酸中发生钝化，则X为正极，铜为负极，则Cu电极电极方程式是：Cu-2e-=Cu2+。
18．(1) 氧化
(2)ABD
(3) 铝片 负 AD
【详解】（1）利用反应“”设计的化学电池，Cu在反应中价态升高失电子作负极，发生氧化反应，比铜活泼性差的金属或石墨做正极材料，溶液作电解质溶液，故答案为：；氧化；。
（2）A．图一和图二中发生反应均有热量产生，所以图一和图二中温度计读数均高于室温，故A正确；
B．图二形成原电池，化学能主要转化为电能，散失热量少，所以温度计读数图一高于图二，故B正确；
C．图一中Zn与稀硫酸反应，Zn表面产生气泡，图 II形成原电池，Cu作正极，电极反应为，Cu表面产生气泡，故 C错误；
D．图II中形成原电池，反应速率加快，故D正确；
故答案为：ABD。
（3）①图三是Mg-Al-H2SO4形成原电池，Mg活泼做负极，Al作正极，阳离子向正极移动，正极的电极反应式为：，故答案为：铝片；。
②图四是Mg-Al-NaOH形成原电池，铝能与NaOH溶液反应，铝作负极，电极反应式为；故答案为：负；。
③构成原电池的电极材料都是金属时，一般活泼性强的作负极，但是正负极跟电解质溶液相关，所以原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的介质，化学研究对象复杂、反应受条件影响较大，因此具体问题应具体分析，故答案为：AD。
19． 锌片 铜片 减小 增大 氧化 还原 负 正 正 负 正 负
【解析】略
20．(1)有50%的氢元素存在于甲烷中而没有得到利用
(2)提高电极反应物在电极表面的吸附量，并使它们与电解质溶液充分接触。
(3) 负极
(4) 还原 CO2+8e-+6H2O=CH4+8OH-
(5)b
【详解】（1）由上述流程中可看出，有50%的氢元素存在于甲烷中而没有得到利用。
（2）采用多孔导电材料，可以提高电极反应物在电极表面的吸附量，并使它们与电解质溶液充分接触。
（3）由图可知，电极a为负极，氢气失电子得到氢离子，生成的氢离子结合碳酸根离子生成二氧化碳，电极反应式为：。
（4）电极b为正极，二氧化碳得电子发生还原反应，电极反应式为：CO2+8e-+6H2O=CH4+8OH-。
（5）钾离子为阳离子，阳离子向正极b极移动。
21． C2H5OH+NaBr+H2SO4C2H5Br+NaHSO4+H2O （C2H5OH+2NaBr+H2SO42C2H5Br+Na2SO4+2H2O也给分） D 分液 加快反应速率，同时蒸馏出溴乙烷 冷凝回流反应物，冷却产物蒸汽（以冷凝回流反应物为给分要点） 冷凝产品 CH4＋4O2－－8e－===CO2＋2H2O 1.12 L
【详解】Ⅰ.（1）加热A中三种反应物乙醇、硫酸、溴化钠混合反应生成溴乙烷、硫酸氢钠（或硫酸钠）和水，发生反应的化学方程式为：C2H5OH+NaBr+H2SO4C2H5Br+NaHSO4+H2O 或C2H5OH+2NaBr+H2SO42C2H5Br+Na2SO4+2H2O；（2）使用较浓的硫酸反应得到的溴乙烷呈棕黄色，可能在反应中生成了Br2，A．四氯化碳既能萃取溴，同时也与溴乙烷互溶，选项A不符合；B．硫酸钠不与溴反应，无法除去溴，选项B不符合；C．碘化亚铁能与溴反应，但会生成碘单质，碘单质被溴乙烷萃取而溶于其中，引入新的杂质，选项C不符合；D．亚硫酸钠具有还原性，能与溴发生氧化还原反应而除去溴，选项D符合。答案选D；产品选择上述溶液洗涤后，还需再用蒸馏水洗涤一次，洗涤液与产品互不相溶，分离的方法是分液；（3）加热的目的是加快反应速率，同时蒸馏出溴乙烷；（4）装置中，B和D两部分的作用分别是：B 回流反应物，冷却产物蒸汽；D冷凝产品；
Ⅱ. ①由阴离子移动方向可知B为负极，负极发生氧化反应，甲烷被氧化生成二氧化碳和水，电极方程式为CH4＋4O2－－8e－=CO2＋2H2O；②硫酸铜的物质的量=0.1L×2mol/L=0.2mol，开始阶段发生反应：2Cu2++2H2O 2Cu+O2↑+4H+，铜离子完全放电后，发生反应2H2O2H2↑+O2↑，当两极收集到的气体体积相等时，即氢气与氧气的体积相等，令氢气为xmol，根据电子转移守恒，则：0.1mol×2+2x=4x，解得x=0.1，根据电子转移守恒，可知消耗的甲烷物质的量==0.05mol，故消耗甲烷的体积=0.05mol×22.4L/mol=1.12L。
22．(1)KCl
(2)石墨
(3)0.09mol L-1
(4) Fe3++e-=Fe2+ Fe-2e-=Fe2+ Fe3+ Fe
【详解】（1）根据盐桥中阴、阳离子不能参与反应，及、，可排除、，再根据溶液显酸性，而在酸性溶液中具有氧化性可氧化，可排除。最后根据阴、阳离子的电迁移率应尽可能地接近，知选择作盐桥中电解质较合适；
（2）电子由负极流向正极，结合电子由铁电极流向石墨电极，可知铁电极为负极，石墨电极为正极。盐桥中的阳离子流向正极(石墨电极)溶液中；
（3）由题意知负极反应为，正极反应为，则铁电极溶液中增加时，石墨电极溶液中增加，故此时石墨电极溶液中；
（4）石墨电极的电极反应式为，铁电极的电极反应式为，故验证了氧化性，还原性；
23．(1)，盐酸抑制氯化铁水解
(2) 足量盐酸和溶液 取少量溶液电极附近的混合液，加入铁氰化钾溶液，产生蓝色沉淀，证明产生了
(3)或者
(4)
(5)反应后的被空气氧化为，过量的电离提供，溶液中、、三种微粒会继续反应形成红色配合物
(6)溶液不同、、溶液中浓度不同(或与不同，或与的阴离子不同)、反应物是否接触形成红色配合物
【详解】（1）配制溶液，将溶于浓盐酸再稀释至指定浓度，铁离子会发生水解生成氢氧化铁和氢离子，加入浓盐酸，抑制铁离子水解即，盐酸抑制氯化铁水解；故答案为：，盐酸抑制氯化铁水解。
（2）甲同学探究实验Ⅰ的电极产物。
①检验硫酸根主要是向溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液，若有白色沉淀，则含有硫酸根离子，因此取少量溶液电极附近的混合液，加入足量盐酸和溶液，产生白色沉淀，证明产生了；故答案为：足量盐酸和溶液。
②该同学又设计实验探究另一电极的产物离子，另一个电极中生成了亚铁离子，常用铁氰化钾溶液检验，因此其实验方案为取少量溶液电极附近的混合液，加入铁氰化钾溶液，产生蓝色沉淀，证明产生了；故答案为：取少量溶液电极附近的混合液，加入铁氰化钾溶液，产生蓝色沉淀，证明产生了。
（3）实验Ⅰ中负极是亚硫酸根失去电子变为硫酸根，其电极反应式为或者；故答案为：或者。
（4）乙同学认为刺激性气味气体的产生原因有两种可能，可能是铁离子和亚硫酸根反应生成氢氧化铁和二氧化硫气体，也可能是pH约为1的酸性条件与亚硫酸根反应生成二氧化硫和水，用离子方程式②表示可能的原因是；故答案为：。
（5）根据资料分析1~30min，沉淀迅速溶解形成红色溶液，随后溶液逐渐变为橙色，之后几乎无色，说明溶液变为亚铁离子，30min后上层溶液又变为浅红色的可能是反应后的被空气氧化为，过量的电离提供，溶液中、、三种微粒会继续反应形成红色配合物；故答案为：反应后的被空气氧化为，过量的电离提供，溶液中、、三种微粒会继续反应形成红色配合物。
（6）对比Ⅰ和Ⅱ、Ⅱ和Ⅲ，能否与或发生氧化还原反应，可能是溶液不同、、溶液中浓度不同(或与不同，或与的阴离子不同)、反应物是否接触形成红色配合物；故答案为：溶液不同、、溶液中浓度不同(或与不同，或与的阴离子不同)、反应物是否接触形成红色配合物。
答案第1页，共2页
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