第四章 化学反应与电能测试题
一、选择题
1．化学与生产、生活密切相关，下列说法不正确的是
A．氯碱工业中，可用阳离子交换膜阻止移向阳极
B．镀锡铁皮的镀层破损后，比不镀锡的铁皮更加容易腐蚀
C．保护地下钢管不受腐蚀，可使它与直流电源负极相连
D．电解稀硫酸制氢气、氧气时，应选用不与硫酸反应的铜做电极
2．利用如图装置实现钢铁的化学防护，下列说法正确的是
A．连，极发生还原反应
B．连，称牺牲阳极法
C．K连，为时，铁不易被腐蚀
D．连，铁上电极反应为
3．将金属M连接在钢铁设施表面，可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在如图所示的情境中，下列有关说法正确的是
A．正极的电极反应式为
B．金属M的活动性比Fe的活动性弱
C．钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快
D．当水体呈较强酸性时，钢铁设施表面会有气泡冒出
4．下列描述中，不符合生产实际的是
A．电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极
B．电解熔触的氧化铝制取金属铝
C．电解法精炼粗铜，用粗铜作阴极
D．在镀件上电镀锌，用锌作阳极
5．下列有关离子方程式的书写正确的是
A．用惰性电极电解CuCl2溶液：Cu2++2Cl-+2H2OCu(OH)2+Cl2↑+H2↑
B．溶液刻蚀电路铜板：
C．草酸中加入酸性高锰酸钾溶液：2MnO+5C2O+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
D．稀硫酸滴入溶液中：
6．下图所示的实验，能达到实验目的的是
A B C D
在铁件上镀铜 验证AgCl溶解度大于AgI 推注射器，气体颜色变深，证明平衡逆向移动 由制取无水固体
A．A B．B C．C D．D
7．液态CS2是一种溶剂，其燃烧热为1077。含SeO2、SO2的烟气用水吸收后，硒元素全部变为单质硒。工业上制备碲用SO2还原TeCl4溶液或者以石墨为电极，电解强碱性Na2TeO3溶液。下列化学反应表示正确的是
A．用SO2水溶液吸收溴蒸气的离子方程式：
B．CS2燃烧的热化学方程式：CS2(l)+3O2(g)=CO2(g)+2SO2(g)
C．SO2还原TeCl4反应方程式：2SO2+TeCl4+4H2O=Te+2H2SO4+4HCl
D．电解法制备碲的阴极电极方程式：
8．以铜银合金(含少量铁)废料为原料回收银和铜的工艺流程如下：
下列说法正确的是
A．从上述流程中可知，冶炼金属可以用热分解的方法
B．粗铜溶于过量稀硝酸，过滤、低温干燥得纯铜
C．电解时用粗银作阴极，硝酸银溶液为电解质溶液
D．用稀硫酸处理渣料时主要发生了氧化还原反应
9．汽车的启动电源常用铅酸蓄电池，其结构如图所示。放电时的电池反应为：PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。下列说法中，正确的是
A．Pb作电池的负极
B．PbO2失电子，被还原
C．PbO2得电子，被氧化
D．电池放电时，溶液酸性增强
10．下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项 操作 现象 结论或解释
A 常温下，将铜、铁用导线连接后插入浓硝酸中 铜片上持续产生大量气泡 铁的金属性强于铜
B 在平衡体系中加入KCl固体 溶液颜色变浅 加入生成物可使该化学平衡向逆反应方向移动
C 常温下，用pH计测定溶液 测得pH=7 溶液对水的电离程度无影响
D 滴有酚酞的溶液中加入固体 溶液红色变浅 溶液中存在水解平衡
A．A B．B C．C D．D
11．下列实验装置不能达到实验目的的是
A．由海水制取蒸馏水 B．除Cl2中的HCl和水蒸气 C．验证铁的吸氧腐蚀 D．熔融烧碱
A．A B．B C．C D．D
12．根据Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu的反应原理设计一个原电池，当铁为负极时，正极不可以选用的材料是
A．铂 B．石墨
C．铜 D．锌
13．电解法处理含有、的酸性废水，其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A．电极a接电源正极 B．处理1mol，电路中转移8mol
C．处理过程中浓度基本不变 D．处理后的酸性废水可用于漂白、杀菌、消毒
14．有关电化学知识的描述正确的是( )
A．CaO＋H2O=Ca(OH)2，可以放出大量的热，故可把该反应设计成原电池，把其中的化学能转化为电能
B．某原电池反应为Cu＋2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag，装置中的盐桥中可以是装有含琼胶的KCl饱和溶液
C．原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成
D．从理论上讲，任何能自发进行的释放能量的氧化还原反应都可设计成原电池
15．利用电解法将转化为的原理如图所示，下列说法正确的是
A．电路中每转移0.4mol电子，此时消耗的质量与生成的质量之差为1.4g
B．电池工作一段时间后，在电极a附近滴入几滴紫色石蕊试液，可观察到溶液由无色变为蓝色
C．电解过程中，左侧溶液中的穿过质子交换膜移向电极b
D．电池工作一段时间后，右侧溶液中的各离子浓度之间的关系为
二、填空题
16．电化学原理在工农业生产中有重要应用。已知N2H4是一种重要的清洁高能燃料，根据如图所示装置回答下列问题(C1～C6均为石墨电极，假设各装置在工作过程中溶液体积不变)：
(1)甲装置C2电极为___________极(填“正”“负”“阳”或“阴”)，C1电极上的电极反应式为___________。
(2)乙装置___________(填“是”或“不是”)电镀池，若乙装置中溶液体积为400 mL，开始时溶液pH为6，当电极上通过0.04 mol电子时，溶液pH约为___________。
(3)丙装置用于处理含高浓度硫酸钠的废水，同时获得硫酸、烧碱及氢气，膜X为___________交换膜(填“阳离子”“阴离子”或“质子”)，当电极上通过0.04 mol电子时，中间硫酸钠废水的质量改变___________ g(假定水分子不能通过膜X和膜Y)。
(4)电解一段时间后，丁装置的电解质溶液中能观察到的现象是___________，丁装置中电解反应的总化学方程式为___________。
17．为解决能源短缺问题，工业生产中应合理利用化学能。
(1)实验室用50mL 0.5mol/L的盐酸和50mL 0.55mol/L的NaOH(密度均为1g/cm3)测定中和热。反应前两溶液的温度均为25.2℃，混合后混合溶液的最高温度为28.2℃，反应溶液的比热容为C=4.18J/(g·℃)，请写出该反应的热化学方程式_______。
(2)25℃，1.01×105Pa时，实验测得，4g氢气在O2中完全燃烧生成液态水放出572kJ的热量，则H2的燃烧热的热化学方程式为_______。
(3)下图是某笔记本电脑使用的甲醇燃料电池的结构示意图。放电时甲醇应从_______处通入(填“a”或“b”)，电池内部H+向_______(填“左”或“右”)移动。写出电池负极的电极反应式_______。
(4)从化学键的角度分析，化学反应的过程就是反应物的化学键的破坏和生成物的化学键的形成过程。
化学键 H—H N—H N≡N
键能/kJ·mol-1 436 a 945
已知：N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH=-93kJ·mol-1.试根据表中所列键能数据计算a的数值_______。
(5)已知：C(s，石墨)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5kJ·mol-1①
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH2=-571.6kJ·mol-1②
2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) ΔH3=-2599kJ·mol-1③
根据盖斯定律，计算反应2C(s，石墨)+H2(g)=C2H2(g)的ΔH=_______。
18．某学生利用下面实验装置探究盐桥式原电池的工作原理。
按照实验步骤依次回答下列问题：
(1)锌电极为电池的_______极，电极上发生的是_______反应(“氧化”或“还原”)，电极反应式为_______。
(2)导线中电子流向为_______(用a、b表示)。
(3)若装置中铜电极的质量增加0.64g，则导线中转移的电子数目为_______；
(4)装置中盐桥中除添加琼脂外，还要添加KCl的饱和溶液，电池工作时，对盐桥中的K+，Cl-的移动方向描述正确的是_______。
A．盐桥中的K+向左侧烧杯移动、Cl-向右侧烧杯移动
B．盐桥中的K+向右侧烧杯移动、Cl-向左侧烧杯移动
C．盐桥中的K+、Cl-都向右侧烧杯移动
D．盐桥中的K+、Cl-几乎都不移动
(5)若ZnSO4溶液中含有杂质Cu2+，会加速Zn电极的腐蚀、还可能导致电流在较短时间内衰减。欲除去Cu2+，最好选用下列试剂中的_______(填代号)。
A．NaOH B．Zn C．Fe D．H2SO4
(6)反应一段时间后右侧烧杯中Cu2+浓度是_______(填增大，减小或不变)
19．该小组同学设想用电解硫酸钠溶液装置来制取氧气、氧气、硫酸和氧氧化钠。请结合实验小组探究活动设想图，回答下列问题：
(1)B出口导出的气体是________。
(2)制得的氢氧化钠溶液从出口________(填“A”、“B”、“C”或“D”)导出。
(3)通过负离子交换膜的离子数________(填“>”、“<”或“=”)通过正离子交换膜的离子数。
(4)氢气、氧气和氢氧化钠溶液又可制成燃料电池，该电池的负极反应式为________________。
20．如下图所示，A、F为石墨电极，B、E为铁片电极。按要求回答下列问题。
(1)打开K2，合并K1。B为________极，A的电极反应为________________________。最终可观察到的现象是___________________________________________。
涉及的化学反应方程式有_______________________________。
(2)打开K1，合并K2。E为________极，F极的电极反应为_____，检验F极产生气体的方法是____________________________。
(3)若往U形管中滴加酚酞，进行(1)(2)操作时，A、B、E、F电极周围能变红的是________，原因是___________________________________________。
21．已知A为一无机盐，C、D、F、N、O为无色气体，E常温常压下为无色无味的液体，N、H、L为高中常见的单质，I为常见无氧强酸，M的焰色反应为紫色，反
应①常用于气体F的检验。
（1）写出G的电子式_______________，M的化学式_____________；
（2）写出反应②的离子反应方程式______________________________；
（3）写出反应③的化学反应方程式_____________；反应①—④中属于非氧化还原反应的是_____________；
（4）用石墨电极电解溶液K时，电解初始阶段电极反应方程式为：
阴极___________________阳极___________________；
（5）已知A在隔绝空气条件下分解产生的各产物的物质的量之比为
B：C：D：E：F=1：2：2：2：2，写出A分解的反应方程式_________________。
22．印刷电路板在电子行业中应用广泛,其中的铜质线路是通过化学试剂刻蚀覆盖在有机绝缘材料上的铜板形成的。从废弃的印刷电路板上可以回收铜及其化合物。甲、乙、丙三组同学分别采用了不同的回收方案如下（部分产物略去）：
（1）甲组步骤①中反应的离子方程式为：______。
（2）甲组同学进行实验时，发现H2O2已变质不能使用，他们需要在不使用H2O2的前提下实现反应Cu+H2SO4=CuSO4+H2↑。在你认为能实现该转化的装置中的括号内，标出电极材料（填“Cu”或“C”，不能实现的装置中不要填写）。
________
（3）乙组同学使用的FeCl3溶液需要酸化的原因是：________。
（4）图为乙组电解时的装置图。其中铜电极应该与电源的_____（填“正极”或“负极”）相连。当观察到阴极有少量气泡产生时，即停止电解，此时要回收的铜已全部析出。则阴极发生的电极反应为（按反应发生的先后顺序书写）：_____、___、___。
（5）乙组同学用1L 0.2mol/L的FeCl3溶液溶解铜，电解时，阴极产生无色气体0.56L（标准状况下）时停止电解，此时阳极产生的气体在标准状况下的体积共_____L。
（6）丙组同学利用FeCl3腐蚀铜板后的混合液中,若Cu2+、Fe3+和Fe2+的浓度均为0.10 mol/L，请参照下表给出的数据和药品,简述除去CuCl2溶液中Fe3+和Fe2+的实验步骤（写出试剂和操作）①_____________；②____；③过滤弃去滤渣。
氢氧化物开始沉淀时的pH 氢氧化物沉淀完全时的pH
Fe3+ 1.9 3.2
Fe2+ 7.0 9.0
Cu2+ 4.7 6.7
提供的药品:Cl2、浓硫酸、NaOH溶液、CuO、Cu
23．FeCl2可用作净水剂、还原剂。某校化学兴趣小组设计实验制备FeCl2，并探究条件对电极反应产物的影响，回答下列问题：
I．制备FeCl2。装置如图所示(夹持装置省略)，已知FeCl3极易水解。
(1)仪器a的名称是____。
(2)装置II中制备FeCl2的化学方程式为____，装置III的作用：①吸收尾气；②____。
(3)该装置存在的缺陷是____。
II．利用惰性电极电解0.1 mol L-1FeCl2溶液，探究外界条件对电极反应产物的影响。
(4)实验数据如表所示：
实验编号 电压 pH 阳极现象 阴极现象
1 1.5 5.52 无气泡，滴加KSCN显红色 无气泡，银白色金属析出
2 3.0 5.52 少量气泡，滴加KSCN显红色 无气泡，银白色金属析出
3 4.5 5.52 大量气泡，滴加KSCN显红色 较多气泡，极少量金属析出
4 1.5 1.00 无气泡，滴加KSCN显红色 较多气泡，极少量金属析出
①实验1中阳极产生Fe3+的原因____(用离子方程式表达)。
②实验2.3中阳极产生的气体是____(填化学式)。
③由实验1、2现象可以得出结论____。
④由实验1、4现象可以得出结论____。
【参考答案】
一、选择题
1．D
解析：A．电解饱和食盐水，阴极生成H2和OH-，OH-按电荷移动规律向阳极移动，若不阻隔，阳极产物Cl2将与OH-反应，阳离子交换膜可阻挡OH-留在阴极区，描述正确，不符题意；
B．镀层破损，铁裸露在外，会与锡及潮湿环境中的水形成原电池结构，铁活泼性强，会做负极发生损耗，电化学腐蚀速率快于化学腐蚀，描述正确，不符题意；
C．将钢管与直流电源负极相连，再结合其它结构，形成连接电源的阴极保护法，做电解池结构的阴极，受多电子环境保护，减少腐蚀，描述正确，不符题意；
D．电解池铜做阳极，会发生失电子反应生成Cu2+，应使用Pt或石墨电极做阳极，描述错误，符合题意；
综上，本题选D。
2．C
解析：A．连，则形成电解池，则极做阳极发生氧化反应，铁电极做阴极，发生还原反应，保护铁不被氧化，故A不正确；
B．连，则形成电解池，铁做阴极被保护，故称外加电流法，故B不正确；
C．连，形成原电池，铁需做正极，故需要比铁活泼，为时，锌失电子，铁不易被腐蚀，故C正确；
D．K连，形成原电池，做负极被腐蚀，铁电极是氧气得电子，电极上的反应式为：，故D不正确；
故选C。
3．D
解析：A．正极的电极反应式为O2＋2H2O＋4e ═4OH ，故A错误；
B．金属M与Fe的活动性无法比较，故B错误；
C．钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中慢，因为海水的导电性较强，故C错误；
D．当水体呈较强酸性时，钢铁设施表面会发生化学腐蚀，直接反应生成氢气，故有气泡冒出，故D正确；
故答案选D。
4．C
解析：A．铁为活性电极，电解饱和食盐水，涂镍碳钢网应为阴极，在阳极可生成氯气，在阴极生成氢气和氢氧化钠溶液，故A正确；
B．电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极，用粗铜作阳极，故B正确；
C．电解熔融的氧化铝制取金属铝，用镁作阳极是则阳极放电的是金属镁，电极被损耗，不符合生产实际，故C错误；
D．电镀原理中，镀件金属作阳极，镀层金属作阴极，故D正确；
故选：C。
5．D
解析：A．用惰性电极电解溶液，阴极上放电，阳极上放电，离子方程式为：，A错误；
B．溶液刻蚀电路铜板的离子方程式为：，B错误；
C．草酸属于弱酸，不能拆分，正确的离子方程式为：2MnO+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，C错误；
D．稀硫酸滴入溶液中离子方程式为：，D正确；
故选D。
6．A
解析：A．铜片在阳极，发生反应：，铁片做阴极，发生反应：，可以在铁件上镀，A正确；
B．滴入3-4滴，产生沉淀，过量，滴入溶液，产生沉淀，无法判断和溶解度的大小，B错误；
C．推注射器，压强增大，平衡正向移动，气体颜色变深，是因为容器体积缩小，气体浓度增大，C错误；
D．直接加热，发生水解生成，受热 ，最终生成固体，D错误；
故选A。
7．C
解析：A．SO2水溶液吸收溴蒸气生成溴化氢和硫酸，两者均为强酸，，A错误；
B．燃烧为放热反应，焓变小于零，燃烧热是在101 kPa时，1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量；CS2燃烧的热化学方程式：CS2(l)+3O2(g)=CO2(g)+2SO2(g) ，B错误；
C．SO2还原TeCl4生成硫酸和Te、HCl：2SO2+TeCl4+4H2O=Te+2H2SO4+4HCl，C正确；
D．电解池阴极发生还原反应，应该是得到电子，D错误；
故选C。
8．A
【分析】铜银合金废料高温后分离出银熔体，银熔体得到粗银，电解得到纯银；渣料加入稀硫酸分离出不反应的银，铜变为硫酸铜溶液，加入铁置换得到粗铜。
解析：A．铜银合金废料高温后分离出银熔体，故冶炼金属可以用热分解的方法，A正确；
B．粗铜溶于过量稀硝酸，反应生成硝酸铜，不能得到纯铜，B错误；
C．电解时用粗银作阳极，粗银溶解进入溶液，在阴极发生还原反应得到银；硝酸银溶液为电解质溶液，C错误；
D．用稀硫酸处理渣料时主要反应为硫酸和铜的氧化物生成盐和水，没有发生氧化还原反应，D错误；
故选A。
9．A
解析：A．原电池中负极失去电子发生氧化反应，根据电池放电时的反应：PbO2+Pb+2H2SO4═2PbSO4+2H2O可知，负极Pb失去电子，即Pb为负极，PbO2为正极，故A正确；
B．根据A项分析，PbO2为正极，得到电子，被还原，故B错误；
C．PbO2在放电过程中化合价降低，得到电子被还原，故C错误；
D．由于原电池放电的过程中消耗硫酸，电解质溶液中氢离子浓度逐渐减小，所以溶液的酸性减弱，故D错误；
故选A。
10．D
解析：A．常温下，铁遇浓硝酸会钝化，所以将铜、铁用导线连接后插入浓硝酸中，铜片做负极，失电子，现象为铜片逐渐溶解，铁片上持续产生大量气泡，A错误；
B．该反应的实质是Fe3++3SCN-Fe(SCN)3，KCl没有参与反应，加入氯化钾晶体，对平衡无影响，溶液颜色不变，B错误；
C．常温下，用pH计测定溶液pH=7，说明醋酸根离子和铵根离子的水解程度相同，并不是对水的电离程度无影响，水的电离程度增大，C错误；
D．Na2CO3溶液水解显碱性，加氯化钡使水解平衡逆向移动，则由溶液颜色的变化可知Na2CO3溶液中存在水解平衡，D正确；
故选D。
11．D
解析：A．可以通过蒸馏装置得到蒸馏水，图中进出水方向也正确，A正确；
B．稀硫酸相当于增大了氢离子浓度，可以抑制氯气与水反应，降低氯气在水中的溶解程度，HCl易溶于水，稀硫酸溶液也吸收氯化氢，再用浓硫酸干燥气体，除去水蒸气，能实现实验目的，B正确；
C．食盐水是NaCl溶液属于中性环境，在中性或弱酸性环境中，铁丝发生吸氧腐蚀，导致试管中气体压强减小，红墨水进入长导管，可达到实验目的，C正确；
D．石英的主要成分为二氧化硅，属于酸性氧化物，可以与烧碱反应，不能用石英坩埚熔融烧碱，D错误；
故选D。
12．D
解析：当铁做负极时，正极的金属材料的金属活动性应该弱于铁的金属活动性，所以锌不可选，D项符合题意。
13．C
【分析】a电极是氯离子变为次氯酸，b电极是硝酸根变为铵根离子，铵根离子被次氯酸氧化为氮气。
解析：A．根据图中a电极是氯离子变为HClO，Cl化合价升高，失去电子，因此电极a为阳极，连接电源正极，故A正确；
B．根据图中信息b电极是硝酸根变为铵根，化合价由+5价变为 3价，因此处理1mol，电路中转移8mol，故B正确；
C．a电极发生4Cl－ 8e－＋4H2O＝4HClO＋4H＋，b电极发生＋8e－＋9H＋＝＋3H2O，再根据HClO氧化的离子方程式2＋3HClO＝N2↑＋3Cl－＋5H＋＋3H2O，根据分析1mol硝酸根最终变为氮气，消耗了4mol氯离子，但生成的4molHClO中有1.5mol变为氯离子，还有2.5molHClO在溶液中，因此在处理过程中浓度不断减少，故C错误；
D．由于处理过程中HClO不断生成，则处理后的酸性废水可用于漂白、杀菌、消毒，故D正确。
综上所述，答案为C。
14．D
解析：A. CaO+H2O═Ca(OH)2不是氧化还原反应，没有电子的转移，所以不能设计为原电池，故A错误；
B. 电解质溶液为AgNO3，与氯离子反应生成沉淀，所以不能用装有含琼胶的KCl饱和溶液作盐桥，故B错误；
C. 原电池的两极可以是由活动性不同的两种金属组成，也可以是非金属，如氢氧燃料电池中石墨棒用作电极，故C错误；
D. 理论上，任何能自发进行的氧化还原反应都可被设计成原电池，故D正确；
故选D。
15．A
解析：A．电极b上发生反应为：，由电极反应可知每转移8mol电子消耗44g，同时生成16g，质量差为28g，则转移0.4mol电子，两者质量差为1.4g，A项正确；
B．电极a上发生反应：，电极附近溶液显酸性，则紫色石蕊试液在电极a附近变为红色，B项错误；
C．硫酸根离子不能穿过质子交换膜，C项错误；
D．根据电荷守恒可得：，D项错误；
故选：A。
二、填空题
16．(1) 正 N2H4 - 4e + 4OH = N2↑ + 4H2O
(2) 不是 1
(3) 阴离子 2.84
(4) 有白色沉淀生成(若多答“沉淀变色及产生气泡”、“铁电极溶解”也可) Fe + 2H2OFe(OH)2 + H2↑
解析：（1）由图可知，装置甲为燃料电池，通入N2H4的一极(Cl)为负极，负极的电极反应式为：N2H4 - 4e + 4OH = N2↑ + 4H2O，通入氧气的一极(C2)为正极，乙、丙、丁为电解槽。
（2）乙装置中阳极材料和电解质溶液中阳离子不同，故不是电镀池，C3电极为阳极，阳极上4OH - 4e = 2H2O + O2↑，当电路中通过0.04 mol e 时有0.04 mol OH 放电，同时产生0.04 mol H+，此时c(H+) == 0.1 mol·L 1，pH = 1。
（3）丙装置中C4电极为阳极，阳极上4OH - 4e = 2H2O + O2↑，同时产生H+，正电荷增多，故中间室的硫酸根离子通过阴离子交换膜进入阳极室形成硫酸，C5电极为阴极，在阴极上H+放电产生氢气，同时产生OH ，阴极室负电荷增多，中间室的Na+通过阳离子交换膜进入阴极室形成NaOH，当通过0.04 mol e 时，阳极室产生0.04 mol H+，有0.02 mol SO进入阳极室，阴极室产生0.04 mol OH ，也就有0.04mol Na+进入阴极室，故中间室减少的质量 = 0.02 × 96g/mol + 0.04 × 23g/mol = 2.84 g。
（4）丁装置中Fe电极为阳极，电极反应为Fe - 2e = Fe2+，C6电极为阴极，电极反应为2H2O + 2e = H2 + 2OH ，产生OH ，故Fe2+ + 2OH = Fe(OH)2↓，故电解池中有白色沉淀生成(若多答“沉淀变色及产生气泡”、“铁电极溶解”也可)，电解的化学方程式为Fe + 2H2OFe(OH)2 + H2↑。
17．(1)NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-50.2 kJ/mol
(2)H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-286 kJ/mol
(3) a 右 CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+
(4)391
(5)+226.7 kJ·mol-1
解析：（1）根据Q=△H=m c △T，中和热的计算式△H=-4.18J/(g ℃)×100mL×1g/cm3×(28.2℃-25.2℃)=-50.2 kJ/mol，该反应的热化学方程式NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-50.2 kJ/mol；
（2）4 g氢气的物质的量为，2mol氢气在O2中完全燃烧生成液态水，放出572 kJ的热量，由于在一定条件下，1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量是燃烧热，则表示H2的燃烧热的热化学方程式为H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-286 kJ/mol；
（3）原电池中电子从负极经外电路流向正极，根据电子流向可知a电极为负极，甲醇在负极上发生氧化反应，氢离子移向正极右侧，电极反应式为2CH3OH＋2H2O－12e－＝2CO2↑＋12H＋，正极是氧气得到电子，电极反应式为3O2＋12e－＋12H＋＝6H2O；
（4）N2(g)＋3H2(g)＝2NH3(g)的△H=945kJ mol-1+436kJ mol-1×3-akJ mol-1×6＝-93kJ mol-1，a=391 kJ mol-1；
（5）分别给三个热化学方程式编号为①、②、③，利用盖斯定律将①×2+②×-③×可得：2C(s，石墨)＋H2(g)＝C2H2(g)△H=(-393.5kJ/mol)×2+0.5×(-571.6kJ/mol)-0.5×(-2599 kJ/mol)＝+226.7kJ mol-1。
18．(1) 负 氧化 Zn-2e-=Zn2+
(2)a到b
(3)1.204×1022或0.02NA
(4)B
(5)B
(6)减小
解析：图为原电池装置，锌较为活泼Zn为负极，Cu为正极；
（1）锌为电池的负极，锌失去电子发生氧化反应生成锌离子，Zn-2e-=Zn2+；
（2）子由负极流向正极，则电子流向为由a到b(或a→b)；
（3）铜电极发生Cu2++2e-=Cu，增加0.64g，n(Cu)==0.01mol，转移0.02mol电子，转移电子数目为0.02mol×NA=1.204×1022；
（4）原电池中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动；右侧为正极，左侧为负极，盐桥中的K+、Cl-的移动方向为阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，只有B正确，故答案为B；
（5）A．氢氧化钠会和锌离子、铜离子均反应，A错误；
B．锌可以和铜离子生成铜单质除去铜，生成锌离子，不引入新杂质，B正确；
C．铁和铜离子生成铜和亚铁离子，引入新杂质，C错误；
D．稀硫酸和铜离子不反应，D错误；
故选B。
（6）反应一段时间后因Cu2+被还原生成铜，故右侧烧杯中Cu2＋浓度减小。
19．(1)氧气
(2)D
(3)＜
(4)H2 2e－＋2OH－＝2H2O
解析：（1）左边为阳极，阳极是水中氢氧根失去电子变为氧气，因此B出口导出的气体是氧气；故答案为：氧气。
（2）右边是阴极，阴极是水中氢离子得到电子变为氢气，剩余氢氧根与钠离子结合形成氢氧化钠，因此制得的氢氧化钠溶液从出口D导出；故答案为：D。
（3）钠离子穿过正离子交换膜向右移动，硫酸根穿过阴离子交换膜向左移动，根据穿过离子交换膜的电荷数相等分析得到通过负离子交换膜的离子数＜通过正离子交换膜的离子数；故答案为：＜。
（4）氢气、氧气和氢氧化钠溶液又可制成燃料电池，该电池的负极为燃料氢气，其负极的电极反应式为H2 2e－＋2OH－＝2H2O；故答案为：H2 2e－＋2OH－＝2H2O。
20． 负 O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 溶液中有红褐色沉淀生成 2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 阴 2Cl－－2e－===Cl2↑ 用湿润的淀粉碘化钾试纸靠近F极，试纸变蓝，证明是氯气 AE 因为A极产生OH－，E极中H＋反应了，促进了水的电离，溶液中有OH－剩余，酚酞遇OH－变红，所以溶液变红
解析：(1)打开K2，合并K1，装置为原电池，B为负极，A为正极，所发生的反应本质上是钢铁的吸氧腐蚀，故答案为负、O2＋2H2O＋4e－==4OH－、溶液中有红褐色沉淀生成、2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3；(2)打开K1，合并K2，装置为电解池，由于铁作阴极，所以该装置就是电解食盐水，故答案为阴、2Cl－－2e－===Cl2↑、用湿润的淀粉碘化钾试纸靠近F极，试纸变蓝，证明是氯气、AE、因为A极产生OH－，E极中H＋反应了，促进了水的电离，溶液中有OH－剩余，酚酞遇OH－变红，所以溶液变红。
21． KSCN 3Fe2++NO3-+4H+= 3Fe3++NO↑+2H2O 4NH3+3O2=2N2+6H2O ①④ Fe3++e= Fe2+ 2Cl- - 2e= Cl2 ↑ (NH4) 2Fe(C2O4)2=FeO+2CO↑+2CO2↑+2H2O+2NH3 ↑
【分析】依据K与M反应生成血红色溶液，说明K是三价铁盐溶液，M的焰色反应，M为紫色，M为KSCN；I为常见无氧强酸，I为盐酸HCl，依据F→N→O→P的转化关系，得L为O2，E常温常压下为无色无味的液体，E为H2O，反应①常用于气体F的检验，F和I（HCl）反应，F为NH3，G为NH4Cl；F和氧气反应生成的单质N为N2、O为NO，P为NO2，Q为HNO3；依据J和硝酸反应生成的K，是发生氧化还原反应的结果，H和I（HCl）反应推断H为Fe，J为FeCl2，题干中的信息中CD都是无色气体，B+C=Fe+D，能生成铁说明该反应是还原剂还原铁的氧化物生成，所以判断C为CO，D为CO2，B为铁的氧化物，已知A在隔绝空气条件下分解产生的各产物的物质的量之比为B：C：D：E：F=1：2：2：2：2，推出A为（NH4）2Fe（C2O4）2。
解析：由分析可知：
（1）G为NH4Cl，电子式为：，M为 KSCN；
（2）反应②是氯化亚铁被硝酸氧化的反应，离子方程式为：3Fe2＋+NO3－+4H＋=3Fe3＋+NO↑+2H2O；
（3）反应③是氨气的催化氧化，反应的化学反应方程式：4NH3+3O2=2N2+6H2O； 反应①是氨气和氯化氢生成氯化铵的反应，是非氧化还原反应；④是三价铁离子和硫氰根离子生成络合物的反应，属于非氧化还原反应，故选①④；
（4）石墨电极电解溶液K（Fe3＋）时，阴极上是三价铁离子得到电子的过程，电极反应为：Fe3＋+e=Fe2＋；阳极上是溶液中的氯离子失电子发生氧化反应，电极反应为：2Cl－-2e=Cl2↑；
（5）A在隔绝空气条件下分解产生的各产物的物质的量之比为B：C：D：E：F=1：2：2：1：2，即B（含铁元素）：CO：CO2：H2O：NH3=1：2：2：1：2；依据原子守恒和化合价代数和为0，结合推断中生成物质的性质推断出A的化学式为：（NH4）2Fe（C2O4）2；反应的化学方程式为：（NH4）2Fe（C2O4）2=FeO+2CO↑+2CO2↑+H2O+2NH3↑。
22． Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O 防止Fe3+水解 负极 Fe3++e-=Fe2+ Cu2++2e-=Cu 2H++2e-=H2↑ 2.8 通入足量氯气将Fe2+氧化成Fe3+ 加入CuO调节溶液pH至3.2 ~4.7
【分析】（1）铜被酸性过氧化氢氧化为铜离子；
（2）依据电解池原理分析作答；
（3）铁离子会发生水解；
（4）根据电解的基本原理及电解过程中阴极的放电顺序分析作答；
（5）依据题意易知，阴极产生的气体为氢气，而阳极产生的气体为氯气，结合各离子的物质的量根据电子转移数守恒分析；
（6）依据沉淀溶解所需的pH值得出结论。
解析：（1）铜单质在酸性条件下被过氧化氢氧化最终生成硫酸铜与水，其离子方程式为：Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O；
（2）要实现Cu+H2SO4=CuSO4+H2↑的氧化还原反应，需要在有外加电源的条件下，将Cu电极接入电源的正极，作为电解池的阳极，失电子发生氧化反应；而阴极电极材料为C，氢离子得电子发生还原反应生成氢气，则故答案为；
（3）氯化铁溶液中，铁离子会发生水解，使溶液先酸性，酸化后，可防止Fe3+水解；
（4）电解CuCl2、FeCl2和FeCl3的混合溶液来制备金属单质铜，则铜电极要作为阴极与电源的负极相连，氧化性：Fe3+>Cu2+>H+,则阴极电解的放电顺序可知，阴极发生的电极反应为Fe3++e-=Fe2+；Cu2++2e-=Cu；2H++2e-=H2↑；
（5）用1L 0.2mol/L的FeCl3溶解铜，则生成的n(Cu2+)=×0.2mol/L×1L=0.1mol,溶液中当阴极产生无色气体0.56L气体时，则阴极产生的氢气为0.56L，标砖状况下生成的氢气的物质的量为=0.025mol，依据放电顺序可知阴极反应式分别为：Cu2++2e-=Cu；2H++2e-=H2↑，则转移的电子数为0.1 mol×2+0.025mol×2=0.25 mol，而阳极发生的电极反应式为：2Cl-－2e-=Cl2↑，故生成的氯气的物质的量为×0.25 mol=0.125mol，在标准状况下的体积为0.125mol×22.4L=2.8L；
（6）氢氧化亚铁沉淀所需pH范围为7.0-9.0，氢氧化铁完全沉淀所需pH值为1.9-3.2，氢氧化铜开始沉淀时的pH为4.7，若要除去Cu2+中的Fe2+和Fe3+，则需要先将Fe2+转化为铁离子，再调节溶液的pH范围以达到除杂目的，依据所给实验用品可知，除去CuCl2溶液中Fe3+和Fe2+的实验步骤①通入足量氯气将Fe2+氧化成Fe3+；②加入CuO调节溶液pH至3.2~4.7；最后过滤弃去滤渣，故答案为通入足量氯气将Fe2+氧化成Fe3+；加入CuO调节溶液pH至3.2~4.7。
23．(1)长颈漏斗
(2) H2+2FeCl32FeCl2+2HCl 防止外界空气进入装置使FeCl3水解
(3)装置I与装置II间缺少干燥装置
(4) 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-或Fe2+-e-=Fe3+ Cl2 增大电压，产生氯气的速率更快或增大电压，Cl-优先于Fe2+放电 增加H+浓度，H+氧化性强于Fe2+
【分析】在装置I中Zn与稀硫酸发生置换反应产生H2，在加热条件下H2还原FeCl3得到FeCl2，装置III中碱石灰的作用有两个：一是吸收反应产生的HCl，防止大气污染，二是吸收空气中的水分，防止FeCl3水解。在使用惰性电极电解时，阳极上失去电子发生氧化反应，阴极上发生得到电子的还原反应，根据电压大小及溶液pH发生改变时，电极产物的变化及现象的不同，分析判断离子放电能力大小及物质的氧化性、还原性强弱顺序。
解析：（1）根据图示可知仪器a的名称是长颈漏斗；
（2）在装置II中在加热条件下H2与FeCl3发生反应产生FeCl2、HCl，反应的化学方程式为：H2+2FeCl32FeCl2+2HCl；
装置III的作用：①吸收尾气；②是防止外界空气进入装置使FeCl3水解；
（3）在装置I中Zn与稀H2SO4发生置换反应产生的H2未经干燥就通入装置II中，会导致FeCl3发生水解反应，故该装置存在的缺陷是装置I与装置II间缺少干燥装置；
（4）①在实验1中在电压为1.5时阳极上无气泡，滴加KSCN显红色，说明是Fe2+失去电子变为Fe3+，电极反应式是Fe2+-e-=Fe3+或写为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；
②实验2中在电压为3.0时阳极上现象是产生少量气泡，滴加KSCN显红色，说明附近溶液中产生Fe3+，同时有Cl2生成；在实验3中电压增大至4.5，阳极上现象是大量气泡，滴加KSCN显红色，说明电压增大，阳极上Cl-失去电子能力增强，发生反应：2Cl--2e-=Cl2↑，故阳极产生的气体是Cl2；
③电解FeCl2溶液，根据实验1、2可知：在溶液pH相同时，电压越大，阳极产生的气泡就越多，即增大电压，产生氯气的速率更快或增大电压，Cl-优先于Fe2+放电；
④电解FeCl2溶液，根据实验1、4可知：在电压相同时，溶液pH越小，阴极产生的气泡就越多，产生的金属单质就越少，说明离子放电能力大小与溶液中离子浓度大小有关，增大H+的浓度，H+氧化性强于Fe2+。
