在相同条件下，三组装置中铁电极腐蚀最快的是 ① （填装置序号），该装置中正极电极反应式为 O2+2H2O+4e=4OH ；为防止金属Fe被腐蚀，可以采用上述 ③ （填装置序号）装置原理进行防护；装置③中总反应的离子方程式为 2Cl+2H2O
﹣
﹣
﹣
H2↑+Cl2↑+2OH ．
﹣
【考点】原电池和电解池的工作原理．
【分析】①装置为原电池铁为负极被腐蚀；②装置为原电池锌做负极被腐蚀，铁做正极被保护；③装置为电解池，铁做阴极被保护．
【解答】解：①装置为原电池铁为负极被腐蚀；②装置为原电池锌做负极被腐蚀，铁做正极被保护；③装置为电解池，铁做阴极被保护；①组装置中铁电极腐蚀最快；正极反应是氧气得到电子发生还原反应，电极反应为：O2+2H2O+4e=4OH；②③装置中铁被保护，但装置③中发生的是电解饱和食盐水的反应，阳极是氯离子失电子生成氯气，阴极是氢离子得到电子发生还原反应，反应离子方程式为：2Cl+2H2O故答案为：①；O2+2H2O+4e=4OH；③； 2Cl+2H2O
﹣
﹣
﹣
﹣
﹣
﹣
H2↑+Cl2↑+2OH，③保护最好，
H2↑+Cl2↑+2OH．
﹣
﹣
【点评】本题考查了金属腐蚀与防护的方法和应用，原电池电极反应原理分析判断，原理的理解是关键，题目难度中等．
27．燃料电池作为新型电池，越来越多的应用于日常生活，该学习小组设计了以下电池：将两个多孔的石墨电极插入KOH溶液中，向两极分别通入CH4和O2，构成燃料电池．其中通入CH4的电极是 负 极，电池工作期间，OH应向 负 极移动． 正极上发生反应的电极反应式为 O2+2H2O+4e=4OH ．
【考点】电极反应和电池反应方程式．
【分析】甲烷燃料碱性电池中，负极上甲烷失电子发生氧化反应，正极上氧气得电子发生还原反应，放电时，电解质溶液中阴离子向负极移动、阳离子向正极移动，据此分析解答． 【解答】解：甲烷燃料碱性电池中，负极上甲烷失电子发生氧化反应，正极上氧气得电子发生还原反应，所以通入甲烷的电极是负极，放电时，电解质溶液中阴离子向负极移动、阳离
﹣
﹣
﹣
子向正极移动，则氢氧根离子向负极移动，正极反应式为O2+2H2O+4e=4OH，故答案为：负；负；O2+2H2O+4e=4OH．
【点评】本题考查化学电源新型电池，侧重考查电极反应式的书写，为学习难点，所有燃料电池中负极上通入燃料，正极上通入氧化剂，电极反应式的书写要结合电解质溶液酸碱性书写，题目难度不大．
28．发射卫星可用到肼（N2H4）作燃料，已知在298K时1g肼气体燃烧生成氮气和水蒸气，放出16.7kJ的热量，请写出此时1mol肼燃烧反应的热化学方程式 N2H4（g）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g）△H=﹣534.4 kJ?mol ． 【考点】热化学方程式．
【专题】计算题；守恒思想；控制单因变量法；燃烧热的计算．
【分析】根据1.6g即0.05mol N2H4（l）在O2（g）中燃烧，生成N2（g）和H2O（g），放出16.7kJ热量，可知1mol N2H4（l）在O2（g）中燃烧，生成N2（g）和H2O（g），放出534.4kJ热量，据此书写热化学方程式．
【解答】解：1.6g即0.05mol N2H4（l）在O2（g）中燃烧，生成N2（g）和H2O（g），放出16.7kJ热量，放热时焓变值为负值，则1mol N2H4（l）在O2（g）中燃烧，生成N2（g）和H2O（g），放出534.4kJ热量，所以该反应的热化学方程式为N2H4（g）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g）△H=﹣560kJ?mol，
故答案为：N2H4（g）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g）△H=﹣534.4 kJ?mol．
【点评】本题考查了热化学方程式的书写方法以及热量的计算，需要注意的有：反应热的数值与化学方程式前面的系数成正比，题目难度不大．
29．把煤转化为水煤气的热化学方程式为：C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H1． C（s）、CO（g）、H2（g）完全燃烧的热化学方程式分别为： C（s）+O2（g）=CO2（g）△H2=﹣393.5kJ?mol 2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H3=﹣566.0kJ?mol 2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H4=﹣483.6kJ?mol 则煤转化为水煤气的反应△H1= +131.3 kJ?mol． 【考点】用盖斯定律进行有关反应热的计算．
﹣1﹣1﹣1﹣1
﹣1
﹣l
﹣1
﹣
﹣
﹣﹣
【分析】利用盖斯定律，将所给的反应通过加减乘除等变形得到所要求的目标反应，并将反应热做相应的变化即可．
【解答】解：已知：C（s）+O2（g）=CO2（g）△H2=﹣393.5kJ?mol① 2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H3=﹣566.0kJ?mol② 2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H4=﹣483.6kJ?mol③ 将①﹣﹣
﹣
，可知：C（s）+H2O（g）=CO（g）+H（△H=（﹣393.5kJ?mol）﹣2g）
=+131.3KJ/mol，故答案为：+131.3．
﹣1
﹣1﹣1
﹣1
【点评】本题考查反应热的计算，题目难度不大，注意盖斯定律的应用．
30．用惰性电极按如图中装置完成实验，其中A、B两烧杯分别盛放200g 10% NaOH溶液和足量CuSO4溶液．通电一段时间后，c极上有Cu析出，又测得A杯溶液中NaOH的质量分数为10.23%，试回答：
（1）电源的P极为 负 极．
（2）b极产生气体的体积为 2.8 L（标准状况）． （3）c极上析出沉淀的质量为 16 g．
（4）d极上所发生的电极反应式为： 4OH﹣4e═2H2O+O2↑ ．
﹣
﹣
【考点】电解原理． 【专题】电化学专题．
【分析】（1）依据通电一段时间后，c极上有Cu析出，说明C电极为阴极，d电极为阳极，a电极阴极，b为阳极；
（2）依据电解前后氢氧化钠溶液质量分数的变化，计算得到电解水的质量，计算生成氧气物质的量得到气体体积；
（3）C电极析出的是铜，由电极反应Cu+2e═Cu，计算得到； （4）d电极是阳极，溶液中氢氧根离子失电子生成氧气；
2+
﹣
【解答】解：（1）依据通电一段时间后，c极上有Cu析出，说明C电极为阴极，d电极为阳极，a电极阴极，b为阳极，则P为负极，Q为正极； 故答案为：负；
（2）依据电解前后氢氧化钠溶液质量分数变化过程是因为电解水的原因，m（NaOH）=200g×10%=20g，电解后溶液的质量=
=195.5g，所以被电解的水的质量=200g﹣
195.5g=4.5g，物质的量为0.25mol，由此可知b电极生成氧气0.125mol，标准状况下体积=0.125mol×22.4L/mol=2.8L； 故答案为：2.8；
（3）b电极为阳极，溶液中氢氧根离子失电子生成氧气，电极反应为4OH﹣4e═2H2O+O2↑，依据（2）计算得到氧气为0.125mol，电子转移为0.125mol×4=0.5mol；C电极析出的是铜，由电极反应Cu+2e═Cu，计算得到生成铜物质的量为0.25mol，质量=0.25mol×64g/mol=16g； 故答案为：16；
（4）d电极是阳极，溶液中氢氧根离子失电子生成氧气，电极反应为：4OH﹣4e═2H2O+O2↑； 故答案为：4OH﹣4e═2H2O+O2↑；
【点评】本题考查了电解原理的应用，主要是电解池电极名称判断，电极反应书写，电子守恒的计算应用，题目难度中等．
31．如图所示，溶液体积均为200mL，若电解5min时铜电极质量增加2.16g，试回答： （1）电源电极X名称为 负极 ．
（2）pH变化：B池 降低 ，C池 不变 ．（填增大、减小或不变）通电5min时，A池pH值为 13 ．
（3）通电5min时，B中共收集224mL气体（标况），则通电前硫酸铜溶液的物质的量浓度为 0.025mol/L ．
（4）写出A池中发生反应的化学方程式 2KCl+2H2O
2KOH+H2↑+Cl2↑ ．
﹣
﹣
﹣
﹣
2+
﹣
﹣
﹣
【考点】电解原理． 【专题】电化学专题．
【分析】铜电极质量增加，说明铜电极为阴极，则银电极为阳极，则X为负极，Y为正极，电解时：A阳极为2Cl﹣2e═Cl2↑，阴极为2H+2e═H2↑，B中阳极为4OH﹣4e═O2↑+2H2O，阴极为Cu+2e═Cu，C为电镀，以此解答该题．
【解答】解：（1）若电解5min时铜电极质量增加2.16g，说明铜电极为阴极，则银电极为阳极，则X为负极，Y为正极，故答案为：负极；
（2）A阳极为2Cl﹣2e═Cl2↑，阴极为2H+2e═H2↑，生成OH，溶液pH增大，B中阳极为4OH﹣4e═O2↑+2H2O，阴极为Cu+2e═Cu，生成H+，pH减小，C为电镀，溶液离子浓度不变，则pH不变；若通入直流电5min时，铜电极质量增加2.16g，则发生Ag+e═Ag，n（Ag）=
=0.02mol，转移电子0.02mol，
+
﹣
﹣
﹣
2+
﹣
+
﹣
﹣
+
﹣
﹣
2+
﹣
﹣
﹣
+
﹣
﹣
﹣
计算可知转移电子0.02mol，若A中KCl溶液的体积是200mL，通入直流电5min时， 阴极为2H+2e═H2↑，则生成n（OH）=0.02mol， 电解后，溶液的c（OH）=故答案为：降低；不变；13；
（3）若通入直流电5min时，铜电极质量增加2.16g，则发生Ag+e═Ag，n（Ag）=
=0.02mol，转移电子0.02mol，
﹣
﹣
+
﹣
﹣
+
﹣
﹣
=0.1mol/L，pH=13；
B中阳极反应为4OH﹣4e═O2↑+2H2O，生成n（O2）=0.02mol×=0.005mol，体积为0.005mol×22.4L/mol=0.12mL，即112mL，
通电5min时，B中共收集224mL气体（标准状况），则阴极还应生成112mLH2，得到电子0.01mol， 所以析出铜得到0.01mol电子，
由Cu+2e═Cu可知，n（Cu）=0.005mol，则
2+
﹣
2+
通电前CuSO4溶液的物质的量浓度为故答案为：0.025 mol/L；
=0.025mol/L，
（4）A池中发生反应为电解氯化钾溶液的反应，反应的化学方程式2KCl+2H2O
2KOH+H2↑+Cl2↑，
2KOH+H2↑+Cl2↑．
故答案为：2KCl+2H2O
【点评】本题考查电解原理，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，为高考高频考点，难度中等，注意把握离子的放电顺序，为解答该题的关键．