第四章 化学反应与电能 习题
一、单选题
1．某原电池2Fe3++Fe=3Fe2+不能实现该反应的原电池是
A．正极Cu负极Fe电解质溶液FeCl3
B．正极Fe负极Zn电解质溶液Fe(NO3)3
C．正极Pt负极Fe电解质溶液Fe2(SO4)3
D．正极C负极Fe电解质溶液FeCl3
2．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
3．用 NA 表示阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是
A．常温常压下，9.5g 羟基（－ OH）中所含中子数为 5NA
B．室温下，1L pH=13 的 NaOH 溶液中，由水电离的 OH 数目为 10 13NA
C．2mol FeBr2 与足量氯气反应时，转移的电子数为 6NA
D．甲烷燃料电池的正极消耗 22.4L O2，电路中通过的电子数为 4NA
4．《黄帝本纪》云：“帝采首山之铜铸剑，以天文古字铭之”。下列说法错误的是
A．青铜剑的出现早于铁剑
B．“帝采首山之铜铸剑”包含氧化还原反应
C．越王勾践的青铜剑千年不朽的原因是与形成了致密的氧化膜
D．流传千古的剑鲜少铁剑的主要原因是铁制品易发生吸氧腐蚀
5．原油中的硫化氢可采用电化学法处理，并制取氢气，其原理如图所示。
下列说法错误的是
A．电解池中电极a为阳极
B．从反应池进入电解池的溶液溶质为FeCl2和HCl
C．H+通过离子交换膜到电解池右极室
D．生成5.6LH2(标准状况)，理论上在反应池中生成0.5molS沉淀
6．下列描述中，符合生产实际的是（ ）
A．电解食盐水制得金属钠 B．电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极
C．一氧化碳高温还原铁矿石制得铁 D．电解法精炼粗铜，用纯铜作阳极
7．用石墨电极电解50mLCuSO4的溶液，两极上均收集到4.48L气体(标准状况)，则原混合液中Cu2＋物质的量浓度为
A．1mol·L－1 B．2 mol·L－1 C．3mol·L－1 D．4 mol·L－1
8．我国某科研机构设计如图装置，利用K2Cr2O7实现含苯酚废水的有效处理，处理后的废水毒性降低且不引入其它杂质。一段时间后，中间室中NaCl溶液的浓度减小。下列说法中错误的是
A．工作时，N极附近溶液pH升高
B．工作时，每转移3mol电子，N极室和M极室质量变化相差65g
C．a为阳离子交换膜，b为阴离子交换膜
D．N电极反应式为
9．下列电池不属于化学电池的是
A．一次电池 B．二次电池 C．燃料电池 D．太阳能电池
10．下列俗名与物质对应的是
A．铁氰化钾： B．尿素：
C．黄铁矿： D．重晶石：
11．化学与生活、社会、科技和环境密切相关。下列说法正确的是
A．电器着火可用泡沫灭火器灭火
B．废旧电池、过期药品都属于垃圾分类中的无害垃圾
C．催化剂可降低水光解反应的焓变，有利于开发氢能源
D．地下管道用导线连接锌块可以减缓管道的腐蚀
12．热激活电池可用作火箭、导弹的工作电池。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiCl-KCl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池的总反应方程式为：PbSO4＋2LiCl＋Ca = CaCl2＋Li2SO4＋Pb。下列有关说法正确的是
A．正极反应式：Ca ＋2Cl-－2e-=CaCl2
B．放电过程中，Li＋向钙电极移动
C．外电路中，电子由硫酸铅电极经导线流向钙电极
D．常温时，在正负极间接上电流表或检流计，指针不偏转
二、填空题
13．能源是现代文明的原动力，通过化学方法开辟新能源和提高能量转化率。
请回答下列问题：
(1)已知一定条件下白磷转化为红磷释放出能量，故白磷比红磷稳定性______(填“强”、“弱”)
(2)化学反应的本质是旧的化学键断裂，新的化学键形成。已知断开1molH﹣H键、1molN≡N键、lmolN﹣H键分别需要吸收的能量为436kJ、946kJ、391kJ。那么生成1mo1 NH3需要________(填“放出”或“吸收”)__________kJ 的热量。
(3)化学电源在生产生活中有着广泛的应用。
①为了探究化学反应中的能量变化，某同学设计了如下两个实验(如下图)。
下列说法正确的是___________(填序号)
A．图Ⅰ和图Ⅱ的气泡均产生于锌棒表面
B．图Ⅱ中产生气体的速率比Ⅰ快
C．图Ⅰ中温度计的示数高于图Ⅱ的示数
D．图Ⅰ和图Ⅱ中温度计的示数相等，且均高于室温
②燃料电池是一种高效、环境友好的供电装置。以氢气为燃料的电池中，电解质溶液为氢氧化钾溶液，负极的反应式为_______________________，当外电路转移1.2mol电子，消耗的氧气的体积为_____________ L(标准状况下)
14．按要求回答下列问题
(1)石墨做电极，N2H4燃料电池在碱性环境下的负极反应_______
(2)石墨做电极，电解硝酸银溶液的总离子方程式_______
(3)泡沫灭火器的工作原理(离子方程式)_______
(4)25℃下，pH=3的硫酸与pH=3的氯化铵中水电离的氢离子浓度比值为_______
(5)纯碱显碱性的原因(离子方程式)_______
(6)25℃下，V1LpH=11的NaOH溶液与V2LpH=3的HA溶液混合后显中性，则V1_______V2
(7)25℃下，将0.01mol·L-1盐酸与bmol·L-1氨水等体积混合，反应后溶液中c(NH)=c(Cl-)则氨水的电离平衡常数为_______
15．某锂电池的反应式为FePO4+LiLiFePO4，回答下列问题：
(1)该蓄电池放电过程中发生还原反应的物质是___________(写化学式)，充电时外电路中转移了电子，则阴极产物的质量为___________g。
(2)为防止水体中的钢铁制品发生化学腐蚀，可采用外加电源的阴极保护法，下图是以海水中的钢铁闸门为例的保护图示，则锂电池___________(填“正极”或“负极”)接钢铁闸门。
(3)若以该锂电池为电源，电解稀溶液，制备和，则阴极的电极反应式为___________。
(4)若利用该电源精炼铜。粗铜精炼过程中，因阳极杂质逐渐溶解，电解质溶液中、的浓度会逐渐增大，而这些杂质离子则会影响后续精炼。某同学设计下图所示的除杂方案：
已知有关氢氧化输沉淀的pH如下表：
氢氧化物 Fe(OH)3 Cu(OH)2 Zn(OH)2 Fe(OH)2
开始沉淀时的pH 2.3 5.6 6.2 7.5
完全沉淀时的pH 3.9 6.4 8.0 9.7
加入H2O2溶液时发生反应的离子方程式为___________；调节pH=5.0时，则沉淀的离子主要是___________(填离子符号)；操作A的名称是___________。该同学的方案中未除去的杂质金属阳离子是___________。
16．燃料电池因具有发电效率高、环境污染少等优点而备受人们关注。某燃料电池以足量NaOH溶液为电解质，甲烷为燃料，空气为氧化剂，并以具有催化作用和导电性能的某金属材料为电极，则电池的负极反应式为 _______。
17．化学与资源利用、材料研制、环境保护等密切相关。
（1）海水中蕴含的元素有80多种。
①海水中镁的总储量约为1.8×1015t，海水里镁的存在形式是__（填“游离态”或“化合态”）。
②氯碱工业是重要的化学工业之一，写出该反应原理的离子方程式：__。
（2）材料是人类生存和发展的物质基础，合理使用材料可以改善人类生活。
①铁和铝是两种常见的金属材料，在空气中铝比铁耐腐蚀的原因是__。
②新型陶瓷氮化铝可用氧化铝高温还原法制备，化学方程式如下，请配平该化学反应方程式并标出电子转移方向和数目。_________
Al2O3+C+N2AlN+CO
（3）保持洁净安全的生存环境已成为全人类的共识。二氧化硫是引起酸雨的一种主要物质，必须严格控制排放。
①写出二氧化硫与足量NaOH溶液反应的离子方程式：__。
②酸雨降落到地面后，其中的亚硫酸在空气中被氧气逐渐氧化生成硫酸，使酸性进一步增强。写出这一过程的化学方程式：__。
18．由于燃料电池汽车，尤其氢燃料电池汽车可以实现零污染排放，驱动系统几乎无噪音，且氢能取之不尽、用之不竭，燃料电池汽车成为近年来汽车企业关注的焦点。为了获得竞争优势，各国纷纷出台政策，加速推进燃料电池关键技术的研发。燃料电池的燃料选择有氢气、甲醇等。
(1)二氧化碳是地球温室效应的罪魁祸首，目前人们处理二氧化碳的方法之一是使其与氢气合成为甲醇，甲醇是汽车燃料电池的重要燃料。已知氢气、甲醇燃烧的热化学方程式如下：
2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) △H=-285kJ/mol ①
CH3OH(l)十O2(g)=CO2(g)+2H2O(1) △H=-726.0 kJ/mol ②
写出二氧化碳与氢气合成甲醇液体的热化学方程式：________________。
(2)有科技工作者利用稀土金属氧化物作为固体电解质制造出了甲醇-空气燃料电池。这种稀土金属氧化物在高温下能传导O2-。
①这个电池的负极发生的反应是_____________。
②在稀土氧化物的固体电解质中，O2-的移动方向是_____________。
③甲醇可以在内燃机中燃烧直接产生动力推动机动车运行，而科技工作者要花费大量的精力研究甲醇燃料汽车，主要原因是________________。
19．如图所示，某同学设计一个甲醚(CH3OCH3)燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。
(1)通入氧气的电极为________极，写出负极电极反应式____________________。
(2)铁电极为________极，石墨电极(C)的电极反应式为____________________。
(3)反应一段时间后，乙装置中生成NaOH主要在_____极区(填电极材料)。
(4)如果粗铜中含有锌、银等杂质，丙装置中阳极上电极反应式为___________、___________。反应一段时间，硫酸铜溶液浓度将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【分析】根据2Fe3++Fe=3Fe2+知，铁易失电子作负极，不如铁活泼的金属或导电的非金属作正极，铁离子得电子发生还原反应，所以电解质溶液为可溶性的铁盐，据此分析解答．
【详解】A．铁的活泼性大于铜，铁作负极，铜作正极，电解质溶液为氯化铁，所以是能实现该反应的原电池，故A正确；
B．锌的活泼性大于铁，锌作负极，铁作正极，电解质溶液为硝酸铁，所以是不能实现该反应的原电池，故B错误；
C．铁的活泼性大于Pt，铁作负极，Pt作正极，电解质溶液为硫酸铁，所以是能实现该反应的原电池，故C正确；
D．铁的活泼性大于碳，铁作负极，碳作正极，电解质溶液为氯化铁，所以是能实现该反应的原电池，故D正确；
答案为B。
2．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。
3．D
【详解】A．1个(-18OH)含有18-8+0=10个中子，-18OH的摩尔质量为19g/mol，所以9.5g羟基(-18OH)含有的中子物质的量为10=5mol，即5NA，A说法正确；
B．1LpH=13的NaOH溶液中n(H+)=10 13mol/L×1L=10 13mol，水电离出的氢离子和氢氧根数量相同，所以水电离出的OH 数目为10 13NA，B说法正确；
C．2molFeBr2与足量氯气反应时，Fe2+被氧化成Fe3+，Br 被氧化成Br2，2molFeBr2含有2molFe2+和4molBr ，所以转移6mol电子，C说法正确；
D．标准状况下，气体摩尔体积为22.4L/mol，无气体状态，不能确定其物质的量，D说法错误；
答案为D。
4．C
【详解】A．青铜器时代早于铁器时代，故青铜剑的出现早于铁剑，选项A正确；
B．“帝采首山之铜铸剑”包含铜矿中的化合态铜转化为铜单质，涉及氧化还原反应，选项B正确；
C．作为青铜剑的主要成分铜，是一种不活泼的金属，在日常条件下一般不容易发生锈蚀，这是越王勾践剑不锈的原因之一，选项C错误；
D．流传千古的剑鲜少铁剑的主要原因是铁制品易发生吸氧腐蚀产生铁锈而腐蚀，选项D正确；
答案选C。
5．D
【详解】A．a极室应为放电生成，电极反应式为；反应池中：，故电极a为阳极，A正确；
B．进入电解池的溶液溶质为和，B正确；
C．b极室生成，发生反应，a极室进入b极室，C正确；
D．由电子守恒得，对应，所以生成(标准状况)，理论上在反应池中生成沉淀，D错误；
答案选D。
6．C
【详解】A. 钠是活泼的金属，应该是电解熔融的氯化钠制得金属钠，A错误；
B. 电解熔融的氧化铝制取金属铝，应该用石墨作阳极，用铁作阴极，B错误；
C. 铁是较活泼的金属，可以用一氧化碳高温还原铁矿石制得铁，C正确；
D. 电解法精炼粗铜时，应该用粗铜作阳极，用纯铜作阴极，D错误。
答案选C。
7．D
【详解】电解50mLCuSO4的溶液，阳极发生的反应为：4OH--4e-=2H2O+O2↑，阴极上发生的电极反应为：Cu2++2e-=Cu，2H++2e-→H2↑，两极均收集到4.48L（标准状况）气体，即均生成0.2mol的气体，阳极生成0.2mol氧气说明转移了0.8mol电子，而阴极上生成的0.2molH2只得到了0.4mol电子，所以剩余0.4mol电子由铜离子获得，则溶液中有0.2mol铜离子，据c= 得到铜离子的浓度为：=4mol/L。答案选D。
8．B
【分析】放电时，N极室转化为Cr(OH)3，Cr元素的化合价降低，则N极为正极，M极为负极。M极电极反应为，N极电极反应为。由于该装置的目的是对废水进行有效处理，生成的H+应迁移到中间室，a为阳离子交换膜，生成的OH-应迁移到中间室，与H+反应生成H2O，使NaCl溶液浓度降低，b为阴离子交换膜。
【详解】A．工作时，N极发生反应，则附近溶液pH升高，A正确；
B．工作时，每转移3mol电子，M极室减少3mol H+和mol CO2，共31.3g，N极室减少4mol OH-，共68g，因此N极室和M极室质量变化相差36.7g，B错误；
C．由分析可知，a为阳离子交换膜，b为阴离子交换膜，C正确；
D．放电时，N极室转化为Cr(OH)3，反应式为，D正确；
故选B。
9．D
【详解】A．一次电池将化学能转化为电能，涉及化学反应，属于化学电池，A不符题意；
B．二次电池放电时将化学能转化为电能，充电时将电能转化为化学能，涉及化学反应，属于化学电池，B不符题意；
C．燃料电池将化学能转化为电能，涉及化学反应，属于化学电池，C不符题意；
D．太阳能电池将太阳能转化为电能，不涉及化学反应，不属于化学电池，D符合题意。
答案选D。
10．B
【详解】A．铁氰化钾为K3[Fe(CN)6]，故A错误；
B．尿素的化学式为CO(NH2)2，故B正确；
C．黄铁矿主要成分是FeS2，黄铜矿得主要成分是CuFeS2，故C错误；
D．重晶石为BaSO4，故D错误；
答案为B。
11．D
【详解】A．泡沫灭火器灭火喷出的泡沫中含有水，可能引发触电的危险，甚至引发短路，因此不能使用泡沫灭火器灭火。电器着火，最先应当切断电源，防止触电，再用干粉灭火器灭火，而不是用泡沫灭火器灭火，A错误；
B．废旧电池中含有许多重金属，会造成土壤和水污染；过期药品中含有许多有毒物质，因此二者在垃圾分类上都属于垃圾分类中的有害垃圾，B错误；
C．催化剂可降低反应的活化能，使反应在较低的条件下进行，因而化学反应速率加快，因而有利于开发氢能源，但催化剂不能改变水光解反应的焓变，C错误；
D．地下管道用导线连接锌块后，锌、管道的铁及周围的电解质溶液构成原电池，锌为原电池的负极，先被氧化，管道的铁得到了保护，故可以减缓管道的腐蚀，D正确；
故合理选项是D。
12．D
【分析】根据总反应方程式，Ca的化合价升高，根据原电池工作原理，Ca作负极，硫酸铅中Pb的化合价降低，硫酸铅作正极，利用原电池工作原理，进行分析；
【详解】A．根据原电池工作原理，电池正极上得到电子，发生还原反应，故A错误；
B．放电过程属于原电池，根据原电池工作原理，阳离子向正极移动，即Li+向硫酸铅一极移动，故B错误；
C．根据原电池工作原理，电子从负极经外电路流向正极，即电子从钙电极经导线流向硫酸铅电极，故C错误；
D．根据题中信息，作为电解质的无水LiCl-KCl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能，常温下是没有电子通过的，故D正确；
答案为D。
13． 弱 放出 46 BC H2-2e-+2OH-=2H2O 6.72
【分析】（1）物质能量越高越活泼；
（2）化学反应的焓变△H=反应物总键能-生成物总键能；
（3）①图Ⅰ锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，离子方程式为Zn+2H+═Zn2++H2↑；；图Ⅱ该装置构成原电池，Zn易失电子作负极，Cu作正极，正极上氢离子得电子生成氢气，据此分析作答；
②原电池中负极发生氧化反应，正极发生还原反应，并考虑电解质溶液参与电极反应来分析；根据电子转移数与氧气的关系式求出氧气消耗量。
【详解】（1）已知一定条件下，白磷转化为红磷释放出能量，红磷能量低，故白磷比红磷稳定性弱，
故答案为弱；
（2）在反应N2+3H2 2NH3中，形成2molNH3，需放出的能量为6×391kJ=2346kJ，断裂3molH H键，1molN≡N键共吸收的能量为：3×436kJ+946kJ=2254kJ，该反应为放热反应，放出的热量数值为2346kJ 2254kJ=92kJ，根据化学反应热与化学计量数成比例可知，当生成1molNH3时需要放出热量为46kJ，
故答案为放出；46；
（3）①A. 图Ⅰ中气泡产生在锌棒表面，Ⅱ中产生在铜棒表面，A项错误；
B. 构成原电池加快化学反应速率，则图Ⅱ中产生气体的速度比Ⅰ快，B项正确；
C. 图Ⅱ的温度计指示的温度变化不明显，说明化学能没有全部转化为热能，大多数转化为电能，则图Ⅰ中温度计的示数高于图Ⅱ的示数，C项正确；
D. 图Ⅰ稀硫酸和锌的反应是放热反应导致溶液温度逐渐升高，化学能转化为热能，温度高于室温，而图Ⅱ化学能没有全部转化为热能，大多数转化为电能，其温度计指示的温度变化不明显，两图示数不相同，D项错误；
故答案为BC；
②燃料电池中，负极氢气失电子发生氧化反应，在碱性条件下负极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O；正极电极反应为：O2+2H2O+4e =4OH ，根据关系式可知，当外电路转移1.2mol电子，消耗的氧气的体积为=6.72L，故答案为H2-2e-+2OH-=2H2O；6.72。
14．(1)N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O
(2)4Ag++2H2O4Ag+O2↑+4H+
(3)Al3++3HCO=Al(OH)3↓+CO2↑
(4)10-8
(5)CO+H2OHCO+OH-
(6)≥
(7)
【解析】(1)
燃料电池中，燃料作负极，则负极N2H4失电子生成氮气和氢离子，生成的氢离子又结合氢氧根离子生成水，因此负极反应式为：N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O。
(2)
石墨做电极，电解硝酸银溶液，阴极阴离子得电子生成银单质，电极反应式为：Ag++e-=Ag，阳极水失电子生成氧气，电极反应式为：2H2O-4e-=O2↑+4H+，则总反应为：4Ag++2H2O4Ag+O2↑+4H+。
(3)
泡沫灭火器的工作原理是利用铝离子和碳酸氢根离子发生双水解生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体，二氧化碳气体起到隔绝空气的作用，从而可以灭火，反应的离子方程式为：Al3++3HCO=Al(OH)3↓+CO2↑。
(4)
25℃下，pH=3的硫酸溶液中，c(H+)=10-3mol/L，由水电离出的c(OH-)=10-11mol/L，而水电离出的氢离子和氢氧根离子浓度相等，则由水电离出的c(H+)=10-11mol/L，25℃下，pH=3的氯化铵溶液中，c(H+)=10-3mol/L，c(OH-)=10-11mol/L，但在氯化铵溶液中，氢离子和氢氧根离子全部来自于水的电离，但由于铵根离子水解将部分氢氧根离子结合，故溶液中的氢离子全部来自于水的电离，即由水电离出的c(H+)=10-3mol/L，则25℃下，pH=3的硫酸与pH=3的氯化铵中水电离的氢离子浓度比值为：10-11:10-3=10-8。
(5)
纯碱即碳酸钠，碳酸钠溶液中碳酸根离子水解生成氢氧根离子使溶液显碱性，水解的离子方程式为：CO+H2OHCO+OH-。
(6)
25℃下，若HA是强酸，pH=11的NaOH溶液与pH=3的HA溶液混合后显中性，则V1=V2，若HA是弱酸，则c(HA)>0.001mol/L，pH=11的NaOH溶液与pH=3的HA溶液混合后显中性时V1>V2，所以25℃下，V1LpH=11的NaOH溶液与V2LpH=3的HA溶液混合后显中性，V1≥V2。
(7)
依据电荷守恒：c(H+)+c(NH)=c(Cl-)+c(OH-)，因c(NH)=c(Cl-)，则c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L，氨水的电离平衡常数Kb(NH3·H2O)===。
15． 14 负极 过滤
【详解】(1)由FePO4+LiLiFePO4电池反应可知，放电时被还原生成，所以蓄电池放电过程中发生还原反应的物质是；充电时，阴极被还原生成，，转移2mol电子，则阴极生成2mol Li，即14g Li；故答案：；14g。
(2)外加电源保护法也叫外加电源的阴极保护法，被保护的金属部件连接电池负极；故答案：负极。
(3)电解NaOH稀溶液实质是电解水，则阴极为H2O得电子生成H2，故电极反应式为，故答案：。
(4)加入溶液的目的是使氧化为，故离子方程式为；时开始沉淀，时沉淀完全，调节时，沉淀的离子主要是；调节后析出，故采用过滤的方法可除去沉淀；时开始沉淀，时沉淀完全，所以调节，此时未被沉淀，故溶液中含有；故答案：；；；。
16．CH4﹣8e﹣+10OH﹣=CO+7H2O
【详解】甲烷碱性燃料电池工作时，甲烷发生失电子的氧化反应生成碳酸根离子，则通入甲烷的电极为负极，负极反应式为CH4﹣8e﹣+10OH﹣=CO+7H2O，
故答案为：CH4﹣8e﹣+10OH﹣=CO+7H2O。
17． 化合态 2Cl－+2H2O2OH－+H2 ↑+Cl2↑ 铝在空气中表面易形成氧化膜，，可以保护铝不会进一步被腐蚀 SO2+2OH－= SO32－+H2O 2H2SO3+O2=2H2SO4
【分析】⑴①海水里镁的存在形式是化合态；
②氯碱工业是电解饱和食盐水。
⑵①在空气中铝比铁耐腐蚀的原因是铝在空气中表面易形成氧化膜，可以保护铝不会进一步被腐蚀；
②新型陶瓷氮化铝可用氧化铝高温还原法制备，碳化合价升高2个，氮气化合价降低6个，根据得失电子守恒，配平并标出电子转移方向和数目；
⑶①二氧化硫与足量NaOH溶液反应生成亚硫酸根和水；
②酸雨降落到地面后，其中的亚硫酸在空气中被氧气逐渐氧化生成硫酸。
【详解】⑴①海水里镁的存在形式是化合态；
②氯碱工业是重要的化学工业之一，该反应原理的离子方程式：2Cl-+2H2O2OH-+H2 ↑+Cl2↑；
⑵①铁和铝是两种常见的金属材料，在空气中铝比铁耐腐蚀的原因是铝在空气中表面易形成氧化膜，可以保护铝不会进一步被腐蚀；
②该反应的电子转移方程式为：；
⑶①二氧化硫与足量NaOH溶液反应生成亚硫酸根和水，其离子方程式：SO2 +2OH－=SO32－+H2O；
②酸雨降落到地面后，其中的亚硫酸在空气中被氧气逐渐氧化生成硫酸，使酸性进一步增强，这一过程的化学方程式：2H2SO3+O2=2H2SO4。
18． CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(l)＋H2O(l) ΔH＝＋298.5 kJ·mol－1 CH3OH＋3O2－－6e－===CO2↑＋2H2O 正极流向负极 燃料电池的能量转化率高
【详解】（1）2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) △H=-285kJ/mol ①，CH3OH(l)十O2(g)=CO2(g)+2H2O(1) △H=-726.0 kJ/mol ②，依据盖斯定律①×3-②×2得到：2CO2 （g）+6H2 （g）=2CH3OH（l）+2H2O （l）△H=+597kJ/mol；热化学方程式为：CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(l)＋H2O(l) ΔH＝＋298.5 kJ·mol－1；（2）①甲醇一空气燃料电池中氧气得到电子发生还原反应生成氧离子，电极反应为：O2+4e－=2O2－； 甲醇在负极失电子发生氧化反应，电极反应为：CH3OH＋3O2－－6e－===CO2↑＋2H2O；②依据电极反应分析可知原电池中阴离子移向负极，氧离子从正极流向负极移动；③原电池反应实现能量转化的高效率，燃料电池能量转化率高。
19． 正 CH3OCH3－12e－＋16OH－=2CO32－＋11H2O 阴 2Cl－－2e－=Cl2↑ 铁 Zn－2e－=Zn2＋ Cu－2e－=Cu2＋ 减小
【分析】根据题意和图示，甲为原电池，乙和丙为电解池，燃料电池中投放燃料的电极是负极，投放氧化剂的电极是正极，因此通入甲醚的为负极，则乙中铁、丙中精铜为阴极，通入氧气的为正极，则乙中的C电极、丙中的粗铜为阳极，结合原电池和电解池原理分析解答。
【详解】(1)燃料电池是将化学能转变为电能的装置，属于原电池，投放燃料的电极是负极，投放氧化剂的电极是正极，所以通入氧气的电极是正极，负极上甲醚失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为：CH3OCH3-12e-+16OH-═2CO32-+11H2O，故答案为正；CH3OCH3-12e-+16OH-═2CO32-+11H2O；
(2)乙池有外接电源属于电解池，铁电极连接原电池的负极，所以是阴极，则石墨电极是阳极，阳极上氯离子放电生成氯气，电极反应式为：2Cl--2e-═Cl2↑，故答案为阴；2Cl--2e-═Cl2↑；
(3)乙池中阴极是铁，阳极是碳，阳极上氯离子放电生成氯气，阴极上氢离子放电，导致阴极附近氢氧根离子浓度大于氢离子浓度溶液呈碱性，所以乙装置中生成氢氧化钠主要在铁极区，故答案为铁；
(4)如果粗铜中含有锌、银等杂质，阳极上不仅铜还有比Cu活泼的锌失电子进入溶液，阴极上析出铜，阳极电极反应式为Zn-2e-=Zn2+、Cu-2e-=Cu2+，根据转移电子数相等知，阳极上溶解的铜小于阴极上析出的铜，所以反应一段时间，硫酸铜溶液浓度将减小，故答案为Zn-2e-=Zn2+、Cu-2e-=Cu2+；减小。
【点睛】本题的易错点为(4)中阳极的电极反应式的书写，要注意银没有铜容易放电。
答案第1页，共2页
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