答案：
A
15．生物燃料电池是以有机物为燃料，直接或间接利用酶作为催化剂的一类特殊的燃料电池，其能量转化率高，是一种真正意义上的绿色电池，其工作原理如图所示。
已知C1极的电极反应为C2H5OH＋3H2O－12e－===2CO2＋12H＋。
下列说法中不正确的是（ ）
A．C1极为电池负极，C2极为电池正极
B．C2极的电极反应为O2＋4H＋＋4e－===2H2O
C．该生物燃料电池的总反应方程式为C2H5OH＋3O2===2CO2＋3H2O
D．电子由C2极经外电路流向C1极
解析：
根据原电池的反应原理，通入乙醇的电极发生氧化反应，是原电池的负极，通入氧气的电极发生还原反应，是原电池的正极，该燃料电池的总反应方程式是C2H5OH＋3O2===2CO2＋3H2O，则选项A、B、C均正确。
电子流动的方向是从C1极经外电路流向C2极，选项D不正确。
答案：
D
16．实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取Cl2，已知铅蓄电池放电时发生如下反应：
负极：
Pb＋SO
－2e－===PbSO4
正极：
PbO2＋4H＋＋SO
＋2e－===PbSO4＋2H2O
今欲制得Cl20.050mol，这时电池内消耗的H2SO4的物质的量至少是（ ）
A．0.025mol B．0.050mol
C．0.100molD．0.200mol
解析：
要求消耗H2SO4的量，需首先找出铅蓄电池的总反应。
将上述两个电极反应合并可得：
Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O。
而在制取Cl2时，每生成1molCl2，电子转移2mol,现需要转移电子0.050mol×2＝0.100mol。
由铅蓄电池总反应可知，每转移0.100mol电子，将消耗0.100molH2SO4。
答案：
C
二、非选择题（本题包括6个小题，共52分）
17．[2014·北京市房山区模拟]（9分）如下图装置所示，是用氢氧燃料电池B进行的某电解实验：
A B
（1）若电池B使用了亚氨基锂（Li2NH）固体作为储氢材料，其储氢原理是：
Li2NH＋H2===LiNH2＋LiH，则下列说法中正确的是________。
A．Li2NH中N的化合价是－1
B．该反应中H2既是氧化剂又是还原剂
C．Li＋和H－的离子半径相等
D．此法储氢和钢瓶储氢的原理相同
（2）在电池B工作时：
①若用固体Ca（HSO4）2为电解质传递H＋，则电子由________极流出，H＋向______极移动（填“a”或“b”）。
②b极上的电极反应式为__________________________。
③外电路中，每转移0.1mol电子，在a极消耗________L的H2（标准状况下）。
（3）若A中X、Y都是惰性电极，电解液W是滴有酚酞的饱和NaCl溶液，则B工作时：
①电解池中X极上的电极反应式是______________。
在X极这边观察到的现象是____________。
②检验Y电极上反应产物的方法是______________。
③若A中其它均不改变，只将电极Y换成铁棒，可实现的实验目的是____________________。
解析：
（1）Li2NH中N的化合价为－3价，故A错误；反应中H2分别生成LiNH2和LiH，LiNH2中H为＋1价，LiH中H的化合价为－1价，反应中H2既是氧化剂又是还原剂，故B正确；LiH中的阳离子和阴离子核外电子排布相同，核电核数越大，半径越小，则阳离子半径小于阴离子半径，故C错误；此法储氢是利用氧化还原反应将H2转化为固体材料，发生化学变化，而钢瓶储氢将氢液化，为物理变化，原理不同，故D错误；
（2）①通入氢气的电极为电池的负极，发生氧化还原反应，反应为H2－2e－===2H＋，通入氧气的电极为电池的正极，发生还原反应，反应为O2＋4e－＋4H＋===2H2O；电池工作时，电子通过外电路从负极流向正极，即从a极流向b极，电解质溶液中阳离子向正极移动，即H＋由a极通过固体酸电解质传递到b极；②b极为正极，发生氧化反应，电极反应O2＋4e－＋4H＋===2H2O；③转移电荷守恒，由题意知每转移2mol电子消耗1molH2，即每转移0.1mol电子，在a极消耗0.05molH2，即1.12LH2；（3）由题意知，a端为电源负极，b端为电源正极，①电解饱和食盐水中和电源的负极a端相连的电极X极是阴极，该电极上氢离子发生得电子的还原反应，即2H＋＋2e－===H2↑，溶液中H＋离子浓度减小，碱性增强，酚酞变红。
②和电源的正极相连的电极Y极是阳极，该电极上氯离子发生失电子的氧化反应，即2Cl－2e－===Cl2↑生成产物为氯气，检验方式为用润湿的KI淀粉试纸接近Y极气体产物，变蓝，证明产生Cl2气。
③Y极发生失去电子的氧化反应化合价升高，铁生成亚铁离子，溶液中有大量氢氧根离子和亚铁离子结合生成氢氧化亚铁沉淀，故其目的为制Fe（OH）2。
答案：
（1）B
（2）①a b ②O2＋4H＋＋4e－===2H2O ③1.12
（3）①2H＋＋2e－===H2↑ 溶液变红 ②用润湿的KI淀粉试纸接近Y极气体产物，变蓝，证明产生Cl2气
③制Fe（OH）2
18．（6分）如图所示的实验装置，丙为一张用碘化钾淀粉和酚酞混合溶液润湿的滤纸，m、n为夹在滤纸两端的铂夹。
丁为直流电源，x、y为电源的两极。
A、B、C、D均为石墨电极。
闭合K2，断开K1，一段时间后，A、B两个电极产生的气体体积之比为2∶1。
请回答下列问题：
（1）M溶液可能是________（填字母）。
A．KNO3溶液 B．Ba（OH）2溶液 C．硫酸
D．NaCl溶液 E．CuSO4溶液
（2）x极为________极（填“正”或“负”），C电极的电极反应为__________________。
（3）滤纸丙的m端发生的现象为________________________________________________________________________。
（4）若乙池中AgNO3溶液电解后体积为100mL，测得溶液的pH＝1，则乙池中C电极析出的固体质量为________g。
（5）再电解一段时间后，甲池中A、B极均有气体包围，此时闭合K1，断开K2，发现A、B电极的试管内气体体积减少，且电流表的指针发生偏转，则A电极的电极反应为
______________________________________________________。
解析：
（1）因为A、B两个电极产生的气体体积之比为2∶1，则甲电解池中相当于电解水，用惰性电极电解含氧强酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐溶液都相当于电解水，故选A、B、C。
（2）由
（1）可知，A电极上产生H2，是电解池的阴极，故电源的y极是负极，x极是正极，C是电解池的阴极，Ag＋在电极上得电子：
Ag＋＋e－===Ag。
（3）滤纸丙也相当于一个电解池，且m极是阳极，I－失去电子生成碘单质使得淀粉变蓝。
（4）电解AgNO3溶液时的总反应为4AgNO3＋2H2O
4Ag＋O2↑＋4HNO3，由题意可知电解过程中生成的n（HNO3）＝0.01mol，则生成的n（Ag）＝0.01mol，质量为1.08g。
（5）当闭合K1，断开K2时，甲池相当于氢氧燃料电池，且A电极是负极，发生的电极反应为H2－2e－===2H＋。
答案：
（1）ABC
（2）正 Ag＋＋e－===Ag （3）滤纸变蓝 （4）1.08 （5）H2－2e－===2H＋
19．（11分）铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。
（1）写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
（2）若将
（1）中的反应设计成原电池，请在虚线框内画出原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极反应式。
正极反应_______________________________________；
负极反应_______________________________________。
（3）腐蚀铜板后的混合溶液中，若Cu2＋、Fe3＋和Fe2＋的物质的量浓度均为0.10mol·L－1，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________。
（4）某科研人员发现劣质不锈钢在酸中腐蚀缓慢，但在某些盐溶液中腐蚀现象明显。
请从上表提供的药品中选择两种（水可任选），设计最佳实验，验证劣质不锈钢易被腐蚀。
有关反应的化学方程式________________________________________________________________________；
劣质不锈钢腐蚀的实验现象________________________________________________________________________。
解析：
本题考查电化学及铁的化合物的知识。
把Cu与FeCl3溶液的反应设计为原电池，Cu作负极，惰性电极石墨作正极，FeCl3溶液为电解质溶液。
除去含Cu2＋的溶液中的Fe3＋、Fe2＋，先把Fe2＋氧化成Fe3＋，由表中数据可知加入CuO调节pH至3.2～4.7，使Fe3＋转化为Fe（OH）3沉淀而除去。
由于劣质不锈钢在酸中不易被腐蚀，在某些盐中易被腐蚀，取少量CuO，加入适量H2SO4制成CuSO4溶液，取劣质不锈钢放入CuSO4溶液中，若劣质不锈钢表面有红色物质出现，证明其易被盐溶液腐蚀。
答案：
（1）2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
（2）装置图如下图所示：
正极反应：
Fe3＋＋e－===Fe2＋（或2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋）
负极反应：
Cu－2e－===Cu2＋
（3）①通入足量氯气将Fe2＋氧化成Fe3＋；②加入CuO调节溶液的pH至3.2～4.7；③过滤[除去Fe（OH）3]
（4）CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O，CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu 不锈钢表面有红色物质生成
20．[2015·福建福州中学月考]（8分）如图装置所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同（假设通电前后溶液体积不变），A、B为外接直流电源的两极。
将直流电源接通后，F极附近呈红色。
请回答：
（1）B极是电源的________，一段时间后，甲中溶液颜色________，丁中X极附近的颜色逐渐变浅，Y极附近的颜色逐渐变深，这表明________在电场作用下向Y极移动。
（2）若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时，对应单质的物质的量之比为________。
（3）现用丙装置给铜件镀银，则H应是________，电镀液是____________________溶液。
（4）若将C电极换为铁，其他装置都不变，则甲中发生的总反应的离子方程式为______________________________________。
解析：
（1）F极附近溶液呈红色，说明F极是阴极，产生了NaOH，则B极是电源的负极。
Fe（OH）3胶体粒子带正电荷，向阴极移动。
（2）甲中，C极为阳极，阳极发生氧化反应：
4OH－－4e－===2H2O＋O2↑；D极为阴极，阴极发生还原反应：
2Cu2＋＋4e－===2Cu。
乙中，E极为阳极，电极反应为4Cl－－4e－===2Cl2↑，F极为阴极，电极反应为4H＋＋4e－===2H2↑。
甲、乙串联，转移电子的数目相同，故C，D，E，F电解产生单质的物质的量之比为n（O2）∶n（Cu）∶n（Cl2）∶n（H2）＝1∶2∶2∶2。
（3）H极与电源负极相连，H极为阴极，电镀时，镀件应作阴极，即H应该是镀件，电镀液应是AgNO3溶液。
（4）若C电极为铁，铁为活性电极，阳极反应：
Fe－2e－===Fe2＋，阴极反应：
Cu2＋＋2e－===Cu，总反应为Fe＋Cu2＋
Cu＋Fe2＋。
答案：
（1）负极 变浅 胶粒
（2）1∶2∶2∶2
（3）铜件 AgNO3
（4）Fe＋Cu2＋
Cu＋Fe2＋
21．[2014·江西摸底]（10分）为了探究原电池和电解池的工作原理，某研究性学习小组分别用下图所示的装置进行实验。
据图回答问题。
甲
乙
Ⅰ.用图甲所示装置进行第一组实验时：
（1）在保证电极反应不变的情况下，不能替代Cu作电极的是__________（填字母）。
A．石墨 B．镁 C．银 D．铂
（2）实验过程中，SO
__________（填“从左向右”“从右向左”或“不”）移动；滤纸上能观察到的现象是______________。
Ⅱ.该小组同学用图乙所示装置进行第二组实验时发现，两极均有气体产生，且Y极处溶液逐渐变成紫红色；停止实验观察到铁电极明显变细，电解液仍然澄清。
查阅资料知，高铁酸根（FeO
）在溶液中呈紫红色。
请根据实验现象及所查信息，回答下列问题：
（3）电解过程中，X极处溶液的pH__________（填“增大”“减小”或“不变”）。
（4）电解过程中，Y极发生的电极反应为____________________。
（5）电解进行一段时间后，若在X极收集到672mL气体，Y电极（铁电极）质量减小0.28g，则在Y极收集到气体为__________mL（均已折算为标准状况时气体体积）。
（6）K2FeO4－Zn也可以组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为
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