第四章《化学反应与电能》测试卷
一、单选题
1．科学家采用如图所示方法，可持续合成氨，跟氮气和氢气高温高压合成氨相比，反应条件更加温和。下列说法正确的是
A．该过程中Li和H2O作催化剂
B．三步反应都是氧化还原反应
C．反应Ⅲ可能是对LiOH溶液进行了电解
D．反应过程中每生成1mol NH3，同时生成0.75mol O2
2．下列实验操作规范且能达到目的的是
A B C D
除去碳酸钠中的碳酸氢钠 氯气的净化 粗铜精炼 收集NO气体
A．A B．B C．C D．D
3．下列离子方程式或化学方程式中书写错误的是
A．用检验Fe2+的离子方程式：↓
B．用TiCl4制备TiO2的化学方程式：↓
C．苯酚钠的水溶液中通入少量的CO2：
D．电解CuCl2溶液的化学方程式：↑
4．下列离子方程式的书写正确的是
A．用饱和溶液浸泡锅炉水垢除去其中的：
B．明矾溶液中加入溶液至沉淀物质的量最大：
C．碱性条件下，用溶液与反应制备新型净水剂：
D．氯碱工业制备氯气：
5．新中国成立70年来，中国制造、中国创造、中国建造联动发力，不断塑造着中国崭新面貌，以下相关说法不正确的是
A．C919大型客机中大量使用了镁铝合金
B．华为麒麟芯片中使用的半导体材料为二氧化硅
C．北京大兴国际机场建设中使用了大量硅酸盐材料
D．港珠澳大桥在建设过程中使用的钢材为了防止海水腐蚀都进行了环氧涂层的处理
6．3.25 g锌与100 mL 1 mol·L-1的稀硫酸反应，为了加快反应速率而不改变H2的产量，可采取的措施是
A．滴加几滴浓盐酸 B．滴加几滴浓硝酸
C．滴加几滴硫酸铜溶液 D．加入少量锌粒
7．某公司推出一款铁—空气燃料电池，成本仅为锂电池的，其装置放电时的工作原理如图所示。下列说法错误的是
A．放电时，M为正极
B．放电一段时间，KOH溶液浓度不变
C．充电时，N极的电极反应式中包括：
D．放电时，从M移向N
8．下面四种燃料电池中正极的反应产物为水的是
A B C D
固体氧化物燃料电池 碱性燃料电池 质子交换膜燃料电池 熔融盐燃料电池
A．A B．B C．C D．D
9．下列事实不能用原电池原理解释的是
A．白铁(镀锌)制品比一般铁器耐腐蚀
B．铁片、铝片在冷的浓硫酸中钝化
C．工程施工队在铁制水管外刷一层“银粉”
D．纯锌与稀硫酸反应时，滴入少量溶液后反应速率加快
10．从化学看生活，你认为下列说法合理的是
A．燃料电池是一种高效、环境友好型的发电装置，其能量转化率可达100%
B．绿色食品就是指颜色为绿色的食品
C．汽车尾气中的氮氧化物主要是汽油燃烧的产物
D．“煤改气”“煤改电”等清洁燃料改造工程有利于减少雾霾的形成
11．用下图所示装置及试剂进行铁的电化学腐蚀实验探究，测得具支锥形瓶中压强、溶解氧随时间变化关系的曲线如下。下列分析错误是
A．压强增大主要是因为产生了H2
B．pH=4时正极只发生：O2+ 4e+ 4H+→2H2O
C．负极的反应都为：Fe-2e-→ Fe2+
D．都发生了吸氧腐蚀
12．下列有关实验操作、现象及结论都正确的是
实验操作 实验现象 结论
A 向盛有蔗糖的烧杯中滴加适量浓硫酸并用玻璃棒迅速搅拌 蔗糖变黑，体积膨胀，产生有刺激性气味的气体 浓硫酸具有脱水性和强氧化性
B 在铁制品表面附上一块锌，放置在空气中一段时间 铁制品没有明显变化，锌表面被腐蚀 这种金属防护的方法是“牺牲阴极的阳极保护法”
C 将一小块钠加入到一定量的乙醇中 钠块浮在液体上方并熔成小球发出嘶嘶声响 钠可以和乙醇反应放出氢气
D 向某溶液中滴加硝酸银溶液 产生白色沉淀 溶液中有Cl-
A．A B．B C．C D．D
13．AlH3是一种重要的储氢材料。现以Al片、Pt片做电极，通过恒电位法控制阳极电位为-1.57V时电解NaAlH4的THF(四氢呋喃，液态有机溶剂)溶液制AlH3，电解过程中Pt电极上有Na3AlH6析出，下列有关说法错误的是
已知：电位值影响电极放电。
A．Pt片接恒电位仪的负极，NaAlH4在Pt上被还原为Na3AlH6
B．电解时不能在有水环境中进行
C．Al片接恒电位仪的正极，电极反应为3+Al-3e-=4AlH3
D．若阳极电位不是-1.57V，则阳极可能同时生成H2
14．如图所示的装置，通电较长时间后，测得甲池中某电极质量增加2.16g，乙池中某电极上析出0.64g某金属。下列说法中正确的是
A．甲池是b电极上析出金属银，乙池是c电极上析出某金属
B．甲池是a电极上析出金属银，乙池是d电极上析出某金属
C．该盐溶液可能是CuSO4溶液
D．该盐溶液可能是Mg(NO3)2溶液
15．中科院研制出了双碳双离子电池，以石墨(Cn)和中间相炭微粒球(MCMB)为电极，电解质溶液为含有KPF6的有机溶液，其充电示意图如下。下列说法错误的是
A．固态KPF6为离子晶体
B．放电时MCMB电极为负极
C．充电时，若正极增重39g，则负极增重145g
D．充电时，阳极发生反应为Cn+xPF6－－xe-=Cn(PF6)x
二、填空题
16．铁及其化合物是生活中常见的物质。
(1)铁件表面镀铜可有效防止铁被腐蚀，电镀时，以CuSO4溶液为电解液，铜作_______(填 “阳”或“阴”)极，铜离子向_______极移动，阴极的电极反应式为_______。
(2)下图中，为了减缓海水对铁闸门A的腐蚀，材料B可以选择_______(填字母序号)。
a.碳棒 b.锌板 c.铜板
用电化学原理解释材料B需定期拆换的原因：_______。
(3)将FeCl3溶液滴加到Mg(OH)2悬浊液中，有红褐色沉淀产生。该变化的离子方程式为_______。
17．A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。
(1)C 中 Zn极的电极反应式为___________Fe 极附近溶液的 pH___________。
(2) B中总反应离子方程式为___________。 比较 A、B、C 中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序是___________。
18．相同金属在其不同浓度的盐溶液中可形成浓差电池。现用此浓差电池电解Na2SO4溶液(电极a和b均为石墨电极)可以制得O2、H2、H2SO4、NaOH。
(1)当电路中转移1mol电子时，电解池理论上能产生标况下的气体___L。
(2)电池从开始工作到停止放电，电解池理论上可制得NaOH___g。
三、计算题
19．可作为食盐中的补碘剂，可采用“电解法”制备。先将一定量的碘溶于过量氢氧化钾溶液，发生反应：，将反应后的溶液加入阳极区，阴极区加入氢氧化钾溶液，开始电解。装置如下图所示：
回答下列问题：
(1)惰性电极M为___________(填“阳极”或“阴极”)，其电极反应式为___________。
(2)若电解时用铅蓄电池做电源，当消耗2mol单质铅时，电解生成气体的物质的量是___________mol。
(3)若电解结束时，阳极反应生成，则理论上消耗的的物质的量为___________mol。
(4)常温下若有通过阳离子交换膜，阴极区KOH溶液pH由13升到14，则阴极区KOH溶液体积为___________L(忽略溶液体积变化)。
(5)若电解池工作前，阳极室和阴极室中电解液质量相等，当转移___________mol电子时，两侧电解液的质量差为308g。
20．用两块相同的纯铜片作为电极，电解硫酸铜溶液，电解时，若电流强度为0.5A，电解时间为10min，每个电子的电量为1.60×10-19C，NA=6.02×1023mol-1。
(1)电路中通过的电量Q=___C。
(2)两块铜片质量相差了___g。
四、实验题
21．实验室探究NaHSO3溶液与Cu2+的反应。
I.如图所示制备(经检验装置气密性良好)。
(1)仪器a的名称是____。
(2)写出C中制备NaHSO3的离子方程式____。
II.探究NaHSO3溶液与Cu2+的反应，过程如图所示：
已知：硫酸亚铜易溶于水。
回答下列问题：
(3)加入NaCl固体后产生的无色气体和白色沉淀经检验分别是SO2和CuCl，说明发生了氧化还原反应。加入NaCl固体发生反应的原因。
a.Cl-改变了HSO的还原性
b.Cl-改变了Cu2+的氧化性
用原电池原理进行试验，探究上述现象可能的原因。
编号 实验1 实验2
实验
现象 闭合开关K，电流计指针发生微小偏转，烧杯中未见明显现象 闭合开关K，电流计指针发生微小偏转，烧杯中未见明显现象
①由实验1、2可知原因a不合理，依据是_____。
②实验3：用如图所示装置实验，B中有白色沉淀生成，证明原因b合理。
ⅰ.补全电化学装置示意图____。
ⅱ.写出B中的电极反应方程式____。
ⅲ.请从反应原理的角度解释原因：Cl-与Cu2+的还原产物Cu+形成沉淀，____，使HSO与Cu2+的反应能够反应完全。
III.金能与浓硝酸发生微弱反应生成Au3+，短时间几乎观察不到金溶解。金易溶于“王水”［浓硝酸与浓盐酸按体积比1∶3混合］
已知：Au3++4Cl-+H+HAuCl4
(4)利用(3)中实验探究的结论，分析“王水”溶金的原理：____。
22．某小组同学利用如图所示装置进行铁的电化学腐蚀原理的探究实验：
装置 分别进行的操作 现象
i．连好装置一段时间后，向烧杯中滴加酚酞
ii．连好装置一段时间后，向烧杯中滴加溶液 铁片表面产生蓝色沉淀
(1)小组同学认为以上两种检验方法，均能证明铁发生了吸氧腐蚀。
①实验i中的现象是________。
②用电极反应式解释实验i中的现象：________。
(2)查阅资料：具有氧化性。
①据此有同学认为仅通过ii中现象不能证明铁发生了电化学腐蚀，理由是________。
②进行下列实验，几分钟后的记录如下：
实验 滴管 试管 现象
溶液 iii．蒸馏水 无明显变化
iv．溶液 铁片表面产生大量蓝色沉淀
v．溶液 无明显变化
a．以上实验表明：在________条件下，溶液可以与铁片发生反应。
b．为探究的存在对反应的影响，小组同学将铁片酸洗(用稀硫酸浸泡后洗净)后再进行实验iii，发现铁片表面产生蓝色沉淀。此补充实验表明的作用是________。
参考答案：
1．D
【详解】A．从图中可以看出，该反应中Li参加了反应，最终又生成了Li，所以Li是催化剂。虽然在第二步水也参加了反应，第三步生成了水，但总反应为2N2+6H2O=3O2+4NH3，所以水为反应物，故A错误；
B．第二步反应是Li3N和水反应生成LiOH和NH3，没有化合价变化，不是氧化还原反应，故B错误；
C．电解LiOH溶液时，在阴极不可能是Li+得电子生成Li，故C错误；
D．根据总反应方程式：2N2+6H2O=3O2+4NH3，每生成1mol NH3，同时生成0.75mol O2，故D正确；
故选D。
2．D
【详解】A．加热固体应在坩埚中进行，A错误；
B．除去氯气中的氯化氢和水，应先通入饱和食盐水，再通入浓硫酸，B错误；
C．粗铜精炼时粗铜应作阳极，与电源正极相连，C错误；
D．NO能与氧气反应，但不溶于水，故用排水法收集NO，D正确；
答案选D。
3．C
【详解】A．Fe2+遇到生成深蓝色沉淀，离子方程式：↓，故A正确；
B．TiCl4与水反应生成TiO2晶体和氯化氢，其化学反应的方程式↓，故B正确；
C．苯酚钠溶液中通入少量CO2的反应生成苯酚和碳酸氢钠，正确的离子方程式为：C6H5O-+CO2+H2O→C6H5OH+HCO3-，故C错误；
D．电解氯化铜溶液时，溶液中的铜离子和氯离子放电析出铜和氯气，化学方程式：↑，故D正确；
答案选C。
4．A
【详解】A．用饱和溶液浸泡锅炉水垢除去其中的，存在难溶物间的转化：，故A正确；
B．明矾溶液中加入溶液至沉淀物质的量最大即两者按照2:3反应：，故B错误；
C．碱性条件下，用溶液与反应制备新型净水剂：，故C错误；
D．氯碱工业制备氯气：，故D错误；
综上所述，答案为A。
5．B
【详解】A．镁铝合金密度小，强度大，C919大型客机中大量使用了镁铝合金，A项正确；
B．华为麒麟芯片中使用的半导体材料为硅，B项错误；
C．北京大兴国际机场建设中使用的玻璃属于硅酸盐材料，C项正确；
D．对钢材进行环氧涂层的处理可以防止海水腐蚀，D项正确；
答案选B。
6．A
【详解】A．3.25 g Zn的物质的量n(Zn)=，100 mL 1 mol·L-1的稀硫酸中溶质的物质的量n(H2SO4)=1 mol/L×0.1 L=0.1 mol，根据方程式Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑可知：二者反应的物质的量的比是1：1，故硫酸过量，反应放出H2要以不足量的Zn为标准计算。滴加几滴浓盐酸，增加了溶液中c(H+)，反应速率加快，A符合题意；
B．硝酸具有强氧化性，与Zn反应不能产生氢气，B不符合题意；
C．Zn与CuSO4发生置换反应产生Cu和ZnSO4，Zn、Cu及硫酸构成原电池，使反应速率加快；但由于Zn消耗，导致反应产生H2的量减少，C不符合题意；
D．加入少量的Zn，由于Zn是固体，浓度不变，因此反应速率不变，但由于不足量的Zn的量增加，以Zn为标准反应产生的H2的量增多，D不符合题意；
故合理选项是A。
7．D
【分析】由图可知，放电时，N极Fe失去电子作为负极，则M极为正极，充电时，N极为阴极，M极为阳极，据此分析作答。
【详解】A．Fe为活泼金属，放电时被氧化，所以N为负极，O2被还原，所以M为正极，选项A正确；
B．放电过程中的总反应为Fe与O2反应得到Fe的氧化物，所以KOH溶液的浓度不变，选项B正确；
C．充电时，N极为阴极，铁的氧化物被还原，包括，选项C正确；
D．原电池中阳离子移向正极，则放电时，从N移向M，选项D错误；
答案选D。
8．C
【详解】A．电解质为能够传导氧离子的固体氧化物，正极氧气得电子生成氧离子，故A不选；
B．电解质溶液是氢氧化钾，正极上氧气得电子与水反应生成氢氧根离子，故B不选；
C．存在质子交换膜，正极上氧气得电子和氢离子反应生成水，故C选；
D．电解质为熔融碳酸盐，正极氧气得电子结合二氧化碳生成碳酸根离子，故D不选；
故选C。
9．B
【详解】A．白铁中铁和锌组成原电池，由金属活泼性Zn>Fe，则Fe做正极被保护，所以白铁(镀锌)制品比一般铁器耐腐蚀，A不选；
B．铁、铝常温下与冷的浓硫酸反应生成致密的氧化膜而钝化，不能用原电池原理解释，B选；
C．铁外刷一层“银粉”，阻止与氧气接触，破坏了原电池的构成条件，保护铁不被腐蚀，C不选；
D．锌与少量溶液反应置换单质Cu，形成Zn-Cu原电池，可加快反应速率，D不选；
故选：B。
10．D
【详解】A．燃料电池产物对环境无污染，属于环境友好电池，但是燃料电池工作时除转化为电能，还会转化为其他形式的能量，其能量利用率小于100%，故A错误；
B．绿色食品并非指颜色是绿色的食品，而是对产自良好生态环境的，无污染、安全、优质的食品的总称，绿色食品分为A级和AA级两类：A级绿色食品在生产过程中允许限量使用限定的化学合成物质；AA级绿色食品在生产过程中则不允许使用任何有害化学合成物质，故B错误；
C．汽车尾气中的氮氧化物主要是空气中的氮气和氧气在高温或放电的条件下生成的，汽油燃烧的主要产物为碳氧化物，故C错误；
D．二氧化硫、氮氧化物以及可吸入颗粒物这三项是雾霾主要组成，前两者为气态污染物，最后一项颗粒物才是加重雾霾天气污染的罪魁祸首。它们与雾气结合在一起，让天空瞬间变得灰蒙蒙的，“煤改气”、“煤改电”等清洁燃料改造工程减少了二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物，故有利于减少雾霆天气，故D正确；
答案选D。
11．B
【详解】A．pH=2.0的溶液，酸性较强，因此锥形瓶中的Fe粉能发生析氢腐蚀，析氢腐蚀产生氢气，因此会导致锥形瓶内压强增大，A正确；
B．若pH=4.0时只发生吸氧腐蚀，那么锥形瓶内的压强会有下降；而图中pH=4.0时，锥形瓶内的压强几乎不变，说明除了吸氧腐蚀，Fe粉还发生了析氢腐蚀，消耗氧气的同时也产生了氢气，因此锥形瓶内压强几乎不变，B错误；
C．锥形瓶中的Fe粉和C粉构成了原电池，Fe粉作为原电池的负极，发生的电极反应式为：Fe-2e-═Fe2+，C正确；
D．由题干溶解氧随时间变化曲线图可知，三种pH环境下溶解氧的浓度都有减小，则都发生了吸氧腐蚀，D正确；
故答案为：B。
12．A
【详解】A．向盛有蔗糖的烧杯中滴加适量浓硫酸并用玻璃棒迅速搅拌，蔗糖变黑，体现了浓硫酸的脱水性，同时蔗糖体积膨胀，产生有刺激性气味的气体，这又体现了浓硫酸的强氧化性，A正确；
B．在铁制品表面附上一块锌，放置在空气中一段时间，Zn、Fe及金属表面的水膜构成原电池。由于金属活动性Zn＞Fe，所以Zn为负极，被氧化而引起腐蚀，Fe为正极得到保护，这叫“牺牲阳极的阴极保护法”，B错误；
C．将一小块钠加入到一定量的乙醇中，由于Na的密度比乙醇大，且乙醇能够与钠反应产生氢气，所以钠块沉在液体下方并发出嘶嘶声响，C错误；
D．向某溶液中滴加硝酸银溶液，若产生白色沉淀，则溶液中可能含有Cl-，也可能含有等其它离子，D错误；
故合理选项是A。
13．A
【分析】以Al片、Pt片做电极，通过恒电位法控制阳极电位为-1.57V时电解NaAlH4的THF溶液制AlH3，则Al电极为阳极，Pt电极为阴极，即Al电极与电源正极相接，Pt电极与电源负极相接，阳极反应式为3NaAlH4+Al-3e-=4AlH3，注意AlH3和NaAlH4中的H为-1价，二者均具有强还原性，能与水反应生成氢气，据此分析解答。
【详解】A．Pt电极为阴极，与电源负极相接，但NaAlH4转化为Na3AlH6的过程中Al、H的化合价未变化，则NaAlH4在Pt上转化为Na3AlH6的过程中没有发生还原反应，A错误；
B．AlH3具有还原性，能与水反应生成氢气，则电解时不能在有水环境中进行，B正确；
C．由上述分析可知：Al电极为阳极，Al失电子、与AlH4结合生成生成AlH3，则阳极反应式为3+Al-3e-=4AlH3，C正确；
D．NaAlH4具有其还原性，若阳极电位不是-1.57V，可能在阳极失电子生成H2，D正确；
故合理选项是A。
14．C
【分析】甲池中a极与电源负极相连为阴极，电极上银离子得电子析出银单质，b电极为阳极，水电离出的氢氧根放电产生氧气，同时产生氢离子；乙池中c为阴极，d为阳极，乙池电极析出0.64g金属，金属应在c极析出，说明乙池中含有氧化性比氢离子强的金属阳离子。
【详解】A．甲池a极上析出金属银，乙池c极上析出某金属，故A错误；
B．甲池a极上析出金属银，乙池c极上析出某金属，故B错误；
C．甲池的a极银离子得电子析出银单质，2.16gAg的物质的量为，由Ag++e-=Ag，可知转移0.02mol电子，乙池电极析出0.64g金属，说明乙池中含有氧化性比氢离子强的金属阳离子，Cu2+氧化性强于氢离子，会先于氢离子放电，由Cu2++2e-=Cu，转移0.02mol电子生成0.01molCu，质量为m=n M=0.01mol×64g/mol=0.64g，则某盐溶液可能是CuSO4溶液，故C正确；
D．Mg2+氧化性弱于H+，电解时在溶液中不能得电子析出金属，所以某盐溶液不能是Mg(NO3)2溶液，故D错误；
故答案为C。
15．C
【详解】A．由图可知，固态KPF6能电离生成PF和K+，则固态KPF6为离子晶体，故A正确；
B．根据放电时离子的移动方向可知充电时石墨电极为阳极、MCMB电极为阴极，则放电时石墨电极为正极、MCMB电极为负极，故B正确；
C．充电时，PF移向阳极、K+移向阴极，二者所带电荷数值相等，则移向阳极的PF和移向阴极的K+数目相等，即n(PF)=n(K+)=39g÷39g/mol=1mol，n(PF)=nM=1mol×145g/mol=145g，即充电时，若负极增重39g，则正极增重145g，故C错误；
D．充电时，阳极发生失去电子的氧化反应，即反应为Cn+xPF6－－xe-=Cn(PF6)x，故D正确；
故选C。
16． 阳 阴 Cu2+ + 2e = Cu b Zn -2e = Zn2+，牺牲阳极的阴极保护法，锌板被腐蚀溶解 2Fe3+ +3Mg (OH)2= 2Fe (OH)3+3Mg2+
【详解】(1)电镀时，镀件作阴极、镀层金属作阳极，铁表面镀铜，以CuSO4溶液为电解液，铜作阳极，铜离子向阴极极移动，阴极的电极反应式为Cu2+ + 2e = Cu；
(2)利用“牺牲阳极的阴极保护法”，为了减缓海水对铁闸门A的腐蚀，材料B作负极，材料B的活泼性大于铁，可以选择锌板；锌作负极Zn -2e = Zn2+，锌板被腐蚀溶解，所以材料B需定期拆换；
(3)将FeCl3溶液滴加到Mg(OH)2悬浊液中，发生沉淀转化，有红褐色氢氧化铁沉淀产生，该变化的离子方程式为2Fe3+ +3Mg (OH)2= 2Fe (OH)3+3Mg2+。
17． Zn - 2e- = Zn2+ 增大 Fe + 2H+ = Fe2+ + H2↑ B > A > C
【分析】根据B中形成Sn Fe原电池，Fe比Sn活泼，则Sn为正极发生还原反应；根据C中形成Zn Fe原电池，总反应为Zn+2H+=Zn2++H2↑，电化学腐蚀的速率大于化学腐蚀的速率，金属做原电池正极时得到保护，据此解答。
【详解】(1)C中锌比铁活泼，锌为原电池负极，被腐蚀，负极电极反应式为Zn 2e =Zn2+，Fe为原电池的正极，发生反应：2H++2e =H2↑，Fe附近的溶液中氢离子浓度减小，pH值增大，故答案为：Zn 2e =Zn2+；增大；
(2)B中形成Sn Fe原电池，Fe比Sn活泼，Fe为负极，Sn为正极，总反应为：Fe+2H+=Fe2++H2↑；A发生化学腐蚀，B发生电化学腐蚀，C锌比铁活泼，铁做原电池的正极而被保护，电化学腐蚀的速率大于化学腐蚀的速率，所以A、B、C中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序是B>A>C；
故答案为：Fe+2H+=Fe2++H2↑；B>A>C。
18．(1)16.8
(2)160
【分析】浓差电池中左侧溶液中Cu2+浓度大，离子的氧化性强，所以Cu(1)电极为正极、电极上发生得电子的还原反应，电极反应为Cu2++2e-=Cu，则Cu (2 )电极为负极，电极反应式为Cu+2e-=Cu2+；电解槽中a电极为阴极、b电极为阳极，阳极上水失电子生成氧气和氢离子，电极反应为2H2O-4e- =O2↑+4H+，阴极上水发生得电子的还原反应生成氢气，电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，则钠离子通过离子交换膜c生成NaOH、为阳离子交换膜，硫酸根通过离子交换膜d生成硫酸、为阴离子交换膜，以此来解析；
(1)
电解槽中a电极为阴极、b电极为阳极，阳极上水失电子生成氧气和氢离子，电极反应为2H2O-4e- =O2↑+4H+，阴极上水发生得电子的还原反应生成氢气，电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，根据电子守恒有O2~e~H2可知1mold电子，生成0.25molO2和0.5molH2；总共0.75mol，V=0.75mol×22.4L/mol=16.8L；
(2)
电池从开始工作到停止放电，溶液中Cu2+浓度变为1.5mol/L，正极析出Cu:( 2.5-1.5 ) mol/L×2L=2mol，正极反应为Cu2++2e-=Cu，阴极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，根据电子守恒有Cu~2e~2NaOH，电解池理论上生成NaOH的物质的量n(NaOH)=2n(Cu)=4mol，则m(NaOH) =nM=4mol×40g/mol=160g。
19．(1) 阳极
(2)2
(3)6
(4)1
(5)4
【分析】根据图知，M是阳极，N是阴极，电解时，阳极上碘离子失电子发生氧化反应，阴极上得电子发生还原反应6H2O+6e-═6OH-+3H2↑。
（1）
惰性电极M为阳极(填“阳极”或“阴极”)，其电极反应式为。 故答案为：阳极；；
（2）
若电解时用铅蓄电池做电源，由关系式Pb~2e-~H2，当消耗2mol单质铅时，电解生成气体的物质的量是2mol。 故答案为：2；
（3）
若电解结束时，由关系式3I2~5I-~5IO，阳极反应生成，则理论上消耗的的物质的量为 =6mol。 故答案为：6；
（4）
常温下若有通过阳离子交换膜，阴极区KOH溶液pH由13升到14，氢氧根离子的浓度由0.1mol·L－1提高到1mol·L－1 , ,V=1L,则阴极区KOH溶液体积为1L(忽略溶液体积变化)。 故答案为：1；
（5）
若电解池工作前，阳极室和阴极室中电解液质量相等，每转移1mol电子，阳极减少1mol钾离子，减少39g，阴极增加1mol钾离子，同时减少1mol氢原子，增加38g，当转移 4mol电子时，两侧电解液的质量差为308g。 故答案为：4。
20． 300 0.2
【详解】(1)根据可知，电路中通过的电量；
(2)因每个电子的电量为，电解时，转移的电子数目，转移电子的物质的量为，由阴极的电极反应式：可知，析出铜的质量为，此时阳极的电极反应式为，则两块铜片质量相差了。
21．(1)分液漏斗
(2)
(3) 对照实验1，实验2中在NaHSO3中加入NaCl并没有明显的电流，说明NaCl并未改变NaHSO3的还原性，所以a不合理。 A池中加入1mol/L NaHSO3溶液，B池中加入1mol/L CuSO4溶液和2gNaCl固体。 Cu2+ +e-+Cl-=CuCl 从而降低了平衡的产物浓度使平衡正向移动
(4)金能与浓硝酸发生微弱反应生成Au3+，加入浓盐酸Cl-消耗Au3+只是产物浓度降低平衡正向移动，促使Au被完全溶解。
【分析】装置A为制备SO2，B的作用为安全瓶，C制备NaHSO3溶液，D尾气吸收。
(1)
仪器作用为滴加液体，名称为分液漏斗；
(2)
SO2为酸性氧化物，过量的SO2与碱反应产生酸式盐，方程式为SO2+NaOH=NaHSO3，方程式中NaOH与NaHSO3均为可溶性强电解质拆写成离子，所以离子方程式为；
(3)
该实验为探究实验注意控制单一变量，保证NaHSO3、CuSO4等溶液的体积及浓度对应一致，对照组不加NaCl，而研究对NaHSO3的影响就向其中加入1gNaCl，研究对CuSO4的影响就向其加入1gNaCl观察电流表以确定发生氧化还原反应。所以1不合理的依据为对照实验1，实验2中在NaHSO3中加入NaCl并没有明显的电流，说明NaCl并未改变NaHSO3的还原性，所以a不合理。由于B中有白色沉淀，则B池中加入了NaCl与CuSO4溶液的还原产物反应，所以证明b的设计为：A池中加入1mol/L NaHSO3溶液，B池中加入1mol/L CuSO4溶液和2gNaCl固体。B池中Cu2+的电子发生还原反应，电极反应为Cu2+ +e-+Cl-=CuCl。产生Cu+本身较微弱，但加入Cl-后沉淀就能使加强并反应彻底，利用平衡移动原理来解释，所以从而降低了平衡的产物浓度使平衡正向移动；
(4)
仿照上面的内容利用平衡移动原理来解释，金能与浓硝酸发生微弱反应生成Au3+，加入浓盐酸Cl-消耗Au3+只是产物浓度降低平衡正向移动，促使Au被完全溶解。
22．(1) 碳棒附近溶液变红
(2) 可能氧化Fe生成，会干扰由电化学腐蚀生成的的检验 存在 破坏铁片表面的氧化膜
【分析】（1）
①实验i中连好装置，铁片为负极，电极反应为Fe-2e-=Fe2+，碳棒为正极，由于电解质溶液呈中性，则碳棒上的电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-，一段时间后，向烧杯中滴加酚酞，证明铁发生了吸氧腐蚀的现象为：碳棒附近溶液变红。
②实验i中碳棒附近溶液变红的电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-。
（2）
①根据资料“K3[Fe(CN)6]具有氧化性”，故实验ii中铁电极能直接和K3[Fe(CN)6]溶液发生氧化还原反应生成Fe2+，产生的Fe2+再与K3[Fe(CN)6]反应生成蓝色沉淀，干扰对电化学腐蚀生成的Fe2+的检验。
②a．根据实验iii知，只有水时K3[Fe(CN)6]溶液和铁片不反应；再对比实验iv和v，阳离子相同、阴离子不同，结合实验现象知，在Cl-存在条件下，K3[Fe(CN)6]溶液可以和铁片发生反应。
b．小组同学将铁片酸洗(用稀硫酸浸泡后洗净)后再进行实验iii，发现铁片表面产生蓝色沉淀，稀硫酸“酸洗”的目的是除去铁表面的氧化膜，由此补充实验、结合实验iv说明，Cl-的作用是：破坏了铁表面的氧化膜。
