第四章 期末复习测试（解析版）-2024-2025学年人教版高二化学选择性必修1

第四章期末复习测试

1.（2023上•内蒙古•高二校联考期中）下列有关原电池的说法正确的是

A.活泼的金属不一定作负极B.电池工作时，正极失去电子

C.电池工作时，负极发生还原反应D.电解质溶液一定不能为浓硝酸

2.（2023上•河南南阳•高二统考期中）下列有关电解原理应用的说法正确的是

A.电解饱和食盐水时，阴极区pH减小

B.电解法精炼铜时，若阴极质量增加3.2g,则阳极失去的电子数为O.INA

C.氯化铝是一种电解质，工业上用电解氯化铝水溶液制备金属铝

D.在铁制品上镀银时，铁制品与电源正极相连

3.（2023上•福建泉州•高二统考期中）下列装置（容器中的液体均足量）中，铁的腐蚀速率最快的是

B.

稀硫酸

Fe^ILCu

氢氧化钠溶液蔗糖溶液

4.（2023上•河南南阳•高二统考期中）将图1所示装置中的盐桥（琼脂一饱和KC1溶液）换成铜导线与石墨棒

连接得到图2所示装置，发现电流计指针仍然有偏转。下列说法正确的是

图1图2

A.图1中，铁棒质量减少5.6g,则乙池CuCl?溶液的质量减少6.4g

B.图2丙池中石墨c电极附近PH减小

C.图1中的石墨电极与图2中丁池石墨b电极的电极反应式相同

D.图2中电流方向为石墨c一铜丝一石墨b—■石墨a—电流计fFe

5.（2022上.北京丰台.高二统考期末）下列示意图与化学用语表述内容不拒得的是（水合离子用相应离子符

号表示）

A.AB.BD.D

6.（2023上・陕西渭南•高二统考期中）利用如图装置溶解铁矿石中的Fe2c）3,下列说法正确的是

CuClz溶液Na2sO4溶液

XY

A.X为阳离子交换膜，Y为阴离子交换膜

B.通电一段时间后，Na2sO,溶液浓度变小

C.电极I发生的电极反应为Cu2++2b=Cu

D.当O.OlmolFezOs溶解时，至少产生672mL气体（标准状况下，不考虑气体溶解）

7.（2023上•河北邯郸•高二校联考阶段练习）保险粉又称连二亚硫酸钠（Na2s2OJ,可用作纺织工业的漂白

剂、脱色剂、脱氯剂。工业上用电解NaHSO,溶液得到Na2s2。4（如图所示，M、N均为惰性电极），下列说

法正确的是

NaHSC>3溶液NaCl溶液

A.M电极上的电极反应式为2HSO；-2e-=S2Oj+2OH-

B.NaCl为强电解质，NaHSOj为弱电解质

C.b为电源负极，N电极上发生氧化反应

D.该电解池工作时，能量的转化形式为化学能转化为电能

8.（2023上•江苏连云港•高二统考期中）2023年诺贝尔化学奖表彰为“发现和合成量子点”作出贡献的科学家。

量子点是一种微小的纳米颗粒，其大小决定了其性质。下列关于相应物质“量子点”的说法正确的是

导电氧化铁层

A.碳量子点形成的纳米碳管具有丁达尔效应

B.二氧化硅量子点可用于制更薄的太阳能电板

C.氯化铜量子点的大小与多少不会影响玻璃绿色的深浅

D.还原处理废水中Cr（VI）时，Fe量子点发生吸氧腐蚀生成Fe2+

9.（2023上•山东青岛•高二山东省青岛第五十八中学校考期中）pH计的工作原理（如图）是通过测定电池电动

势E（即玻璃电极和参比电极的电势差）来确定待测溶液的pH.pH与电池的电动势E存在关系：PH=（；.）

（E的单位为V,K为常数）。下列说法错误的是

玻璃电极0参比电极

Ag/AgCl/Ag/AgCl

(O.lmol-L_1HC1)/(3.0mol-L-1KC1)

A.pH计工作时，化学能转化为电能

B.玻璃电极玻璃膜内外c（H+）的差异会引起电池电动势的变化

C.一定温度下，电池电动势越小，待测液中《H+）越大

D.若玻璃电极电势比参比电极电势低，则玻璃电极反应为AgCl（s）+e-=Ag（s）+C「

10.（2023上•广西南宁•高二南宁二中校考期中）一种三室微生物燃料电池污水净化系统原理如图所示，图

中有机废水中有机物可用C6H10O5表示。有关说法错误的是

负载

淡水

」忙

低浓度低浓度

有机废水二r硝酸根废水

厌

氧

有高浓机度废水亢士N高浓度

r硝酸根废水

ntr-

咸水

c「交换膜Na，交换膜

A.该装置为原电池，b为原电池的正极

B.a极区溶液的pH增大

C.当左室有4.48L（标准状况下）CO2生成时，右室产生的N2为0.08mol

+

D.b电极反应式：2NQ-+10e-+12H=N2T+6H2O

11.（2023上•福建漳州•高二校联考期中）用可再生能源电还原CO?时，采用高浓度的K+抑制酸性电解液中

的析氢反应来提高多碳产物（乙烯、乙醇等）的生成率，装置如图所示。下列说法正确的是

A.析氢反应发生在IrOjTi电极上

B.CT从Cu电极迁移到IrOs-Ti电极

+

C.阴极发生的反应有：2CO2+12H+12e=C2H5OH+3H2O

D.每转移Imol电子，阳极生成1g气体

12.（2023上•山东青岛•高二校考期中）肿（N2H.一双氧水燃料电池由于绿色环保且具有较高的能量密度而广

受关注，其工作原理如图所示。下列说法错误的是

A.该电池正极反应式为HzOz+Ze=ZOir

B.电池工作过程中A极区溶液pH增大

C.隔膜为阳离子交换膜

D.电池工作时，外电路通过2moie一时，A极区产生气体11.2L

13.（2023上•山东荷泽・高二统考期中）某化学兴趣小组分组通过实验验证“Ag++Fe2+、Fe3++Ag;为可逆反

应。

（1）实验小组1：向ImLO.lmol/LFeSCU溶液中力口入ImLO.lmol/LAgNCh溶液，开始时，溶液无明显变化，几

分钟后迅速出现大量灰黑色沉淀，反应过程中温度几乎无变化。测得溶液中Ag浓度随时间的变化如图1所

Zj\O

S

T

T

EO

/

股

理

&

V

几分钟后迅速出现灰黑色沉淀的可能原因是o20min后取上层清液，滴加K3[Fe（CN）6]溶

液，产生蓝色沉淀，说明溶液中含有.

（2）实验小组2：采用图2电化学验装置从平衡移动角度进行验证。闭合K,电流表指针发生偏转，一段时间

后指针归零，证明该电池工作时能产生Fe3+操作及现象。指针归零后再向左侧烧杯中加入

较浓的Fe2（SCU）3溶液，指针变化为,综合实验I和实验II,证实“Ag++Fe2+.Fe3++AgJ”为可逆反

应。

(3)实验小组3：向硝酸酸化的0.05mol/L硝酸银溶液(pH=2)中加入过量铁粉,发生反应“Fe+2Ag+=Fe2++2Ag”，

静置后取上层清液，滴加KSCN溶液，溶液变红，同时发现有白色沉淀生成，说明溶液中存在_______(填离

子符号)；随静置时间延长，产生白色沉淀的量越来越少，溶液红色先变深后变浅，请结合离子方程式解释

实验现象产生的原因________________(反应过程中忽略NO；和空气中氧气的氧化作用；查资料知Ag+与

SCN-生成白色沉淀AgSCN)o

14.(2023上•北京西城•高二北师大实验中学校考期中)小组探究Mg与NaHCO,溶液能快速反应产生H?的

原因。

【查阅资料】与致密的Mg(OH)2相比Mg2(OH)2CO3-XH2O是质地疏松的难溶物。

【实验过程】

如图所示，将打磨后的镁条分别加入试管①~③中，观察到：①中镁表面持续产生大量气泡，溶液显浑浊(经

检验该浑浊物为Mg2(OH)2cO3JH2O),气体中检测到H?；②中镁表面有极微量气泡附着，滴加酚醐试液

后，镁条附近至红色；③中镁表面无明显气泡。

(1)镁和水反应的化学方程式为o

(2)设计实验③的目的是o

(3)将②中镁条取出，加入到2mLimoLL/NaHCOs溶液中，观察到很快镁条表面开始产生大量气泡。综合上

述实验，结合化学用语从化学反应平衡与速率的角度解释：Mg能与NaHCOs溶液能快速产生的原因

是O

(4)综合上述实验可知，在水溶液中，镁表面产生H2的快慢取决于。

(5)某同学根据上述结论，设计了如图左下原电池，得到了电压表数值随时间的变化(电压数值为正值时，镁

片为负极)。

电压表

①50s后，铝片表面的电极反应式为o

②50s前，原电池的负极为片（填“镁”或"铝”）。

③电压值最终变为负值的原因是o

15.（2023上•福建福州•高二福建省福州外国语学校校考期中）请回答下列问题：

（1）高铁酸钾（KFeOj不仅是一种理想的水处理剂，而且高铁电池的研制也在进行中。如图所示是高铁电池

的模拟实验装置。

A

电流计

盐萍

C

高铁酸钾「一一

和氢氧化、三战氢氧化钾

钾混合溶液U溶液

①该电池放电时正极反应式为

②盐桥中盛有饱和KC1溶液，此盐桥中氯离子向.（填“左”或“右”）移动;

③下图为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得出高铁电池的优点有

（2）铜是人类最早使用的金属，它与人类生产、生活关系密切，请运用所学知识解释下列与铜有关的化学现

象。

①如图，在硫酸型酸雨地区，不纯的铜制品发生电化学腐蚀，Cu发生.（填“氧化”或“还原”）反应,

写出正极的电极反应式:

②如下图，将螺旋状的铜丝在酒精灯上灼烧，铜丝变黑色，然后将红热的铜丝插入NH4cl固体中，过一会

取出，发现插入部分黑色变为光亮的红色，查阅资料可知，该过程有N?生成，写出由黑色变为光亮红色过

程中反应的化学方程式:

A

一烧杯

氯化镂

红热的螺旋状铜丝

(3)一定温度下，反应H2+C4=2HC1中的某一基元反应为H2+C1=HC1+H,其能量变化如图所示。

H…H…C1表示反应物分子旧化学键没有完全断裂、新化学键没有完全形成的过渡态。

过渡态HH-C1

/E1=21.5kJ•moH'、

~生成物HC1+H

1

E2=7.5kJ-mol-

反应物Hz+Cl

该基元反应的活化能为kJ/mol,AW为.kJ/molo

(4)键能也可以用于估算化学反应的反应热(A")。下表是部分化学键的键能数据:

化学键P-PP-O0=0P=O

键能/(kJ/mol)172335498X

已知白磷的标准燃烧热为-2378kJ/mol,白磷的结构为正四面体，白磷完全燃烧的产物结构如图所示，则上

表中X=

•氧原子

O磷原子

16.(2023上•山东青岛•高二校考期中)回答下列问题

⑴已知：2C(s)+2O2(g)=2CO2(g)AH,,2C(s)+O2(g)=2CO(g)AH2,则A-(填“>”或“<”)

AH2O

(2)698K时，向VL的密闭容器中充入2moi区(g)和2moi%(g)，发生反应：H2(g)+I2(g)2Hl(g)

A"=-26.5kJ-mo「，测得各物质的物质的量浓度与时间变化的关系如图所示。

请回答下列问题:

①前5s内平均反应速率v（m）=

②该反应达到平衡状态时，放出的热量为o

（3）第三代混合动力车，可以用电动机、内燃机或二者结合推动车辆。汽车上坡或加速时，电动机提供推动

力，降低汽油的消耗；在刹车或下坡时，电池处于充电状态。

①混合动力车的内燃机以汽油为燃料，汽油（以辛烷c8H18计）和氧气充分反应，生成Irnol水蒸气放热550kJ；

若1g水蒸气转化为液态水放热2.5kJ,则表示辛烷燃烧热的热化学方程式为0

②混合动力车目前一般使用银氢电池，该电池中镁的化合物为正极，储氢金属（以M表示）为负极，碱液（主

放申

要为KOH）为电解质溶液。镁氢电池充放电原理示意如图，其总反应式为：Hz+2NiOOH.2Ni（OH）2„

无电

根据所给信息判断，混合动力车上坡或加速时，乙电极周围溶液的pH（填“增大”,“减小”或“不变”）,

该电极的电极反应式为o

③远洋轮船的钢铁船体在海水中易发生电化学腐蚀中的腐蚀。利用如图装置，可以模拟铁的电化

学防护。若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于处。若X为锌，开关K置于M处，该电

化学防护法称为o

参考答案

1.A

【详解】A.原电池中，相对活泼的发生氧化反应的作负极，不一定是活泼金属，如Mg-NaOH-Al原电池中，

铝与氢氧化钠溶液发生自发的氧化还原反应，铝作负极，A正确；

B.原电池工作中，正极得电子，发生还原反应，B错误；

C.原电池工作中，正极得电子，发生还原反应，负极失去电子，发生氧化反应，C错误；

D.电解质溶液主要是起离子导体，传递电流的作用，可以是浓硝酸，D错误；

故选Ao

2.B

【详解】A.电解饱和食盐水时，水分子在阴极得到电子发生还原反应生成生成氢气和氢氧根离子，阴极区

溶液pH增大，故A错误；

B.电解法精炼铜时，铜离子在阴极得到电子发生还原反应生成铜，则由得失电子数目守恒可知，阴极生成

3.2g铜时，阳极失去电子的数目为一।xZxMmol—MMM,故B正确；

64g/mol

C.氯化铝是共价化合物，熔融状态下不能导电，所以工业上用电解熔融氧化铝的方法制备金属铝，故C错

误；

D.在铁制品上镀银时，铁制品与电源负极相连做电镀池的阴极，故D错误；

故选Bo

3.B

【详解】A.无水乙醇属于非电解质，不能构成原电池；

B.构成原电池，Fe为负极，加速铁的腐蚀；

C.A1比Fe活泼，氢氧化钠为电解质，构成原电池，A1为负极，Fe为正极，Fe被保护；

D.蔗糖属于非电解质，不能构成原电池；

综上所述，形成原电池，反应速率加快，因此铁的腐蚀速率最快的是选项B；

答案为B。

4.D

【分析】图1为原电池装置，图2为电解池装置，丙烧杯中铁作负极，石墨c作正极，发生吸氧腐蚀；

【详解】A.图1中，铁棒作负极，铁棒质量减少5.6g,即O.lmol,则失去0.2mol电子，乙池CuC"溶液

中消耗0.1molCu2+(6.4g)得0.2mol电子，但盐桥中有K，向乙烧杯中移动，乙池CuC"溶液的减少质量小

于6.4g,A错误;

B.图2丙池发生吸氧腐蚀，正极电极反应式：。2+4-+2凡0=40}1一，pH增大，B错误;

C.图1中的石墨电极作原电池正极，Q?+发生还原反应；图2中丁池石墨b电极为电解池阳极，C「发生

氧化反应生成氯气，C错误；

D.图2中电流方向为石墨c-铜丝—石墨b—石墨a—电流计fFe,D正确；

答案选D。

5.D

【详解】A.NaCl溶于水发生电离形成Na+和CL电离方程式为NaCl=Na++Cl\A项正确；

B.铜锌原电池的总反应为Zn+Cu2+=Zn2++Cu,B项正确；

C.该电池为氢气燃料电池，压在负极失电子形成H+,H+和电解质溶液中的0H-反应生成H2O,故负极反

应为H2-2e-+20H-2H2O,C项正确；

通电

D.电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氯气和氢气，总反应的离子方程式为2C1-+2H2O^2OH-+CLT+H2T，

D项错误；

答案选D。

6.C

【分析】由题意，产生H+才能溶解铁矿石中的Fe,O3,I极不可能产生H+，II极水提供的OH-放电，产生

氧气和H+，H+透过Y移动到中间与Fe2O3反应，所以判断出a为负极，b为正极，I为阴极，电极反应为

Cu2++2e-=Cu,II为阳极，电极反应为2Hq-4e-=C>2+4H+,X为阴离子交换膜，Y为质子交换膜。

【详解】A.据分析X为阴离子交换膜，Y为质子交换膜，A错误；

B.通电一段时间后，因阳极区水消耗Na2sO,溶液浓度变大，B错误；

C.I为阴极，电极反应为Cu2++2e-=Cu,C正确；

D.当O.OlmolFe?。?溶解时，消耗0.06molH+,按2HQ-4e-=O?+4H*可知至少产生0.015molO2,即336mL

气体(标准状况下，不考虑气体溶解)，D错误；

故选C。

7.C

【分析】工业上用电解NaHSCh溶液得到Na2s2。4,硫元素的化合价从+4价降到+3价，得到电子，则M电

极作阴极，接电源负极，即b为电源负极；N电极作阳极，接电源正极，即a为电源正极；据此分析解答。

【详解】A.M电极上电解NaHSCh溶液得到Na2s2。4,硫元素化合价降低，得到电子，电极反应式为

2HSO；+2e=S2O^+2OH,A错误；

B.NaCl和NaHSCh均为易溶的钠盐，二者均为强电解质，B错误；

C.根据分析，b为电源负极，N电极作阳极，失去电子，发生氧化反应，C正确；

D.该电解池工作时，能量的转化形式为电能转化为化学能，D错误；

故选Co

8.D

【详解】A.胶体的分散质直径位于l~100nm,为混合物，纳米碳管为纯净物，故A错误；

B.太阳能电池板的材料为Si,故B错误；

C.由题意可知，量子点大小决定其性质，因此，氯化铜量子点的大小与多少会影响玻璃绿色的深浅，故C

错误；

D.还原处理废水中Cr(VI)时，Fe量子点做负极发生吸氧腐蚀生成Fe?+,故D正确；

答案选D。

9.D

【详解】A.pH计的工作原理是通过测定电池电动势E(即玻璃电极和参比电极的电势差)来确定待测溶液的

pH,则pH计工作时，化学能转化为电能，故A正确；

B.根据pH计的工作原理可知，玻璃电极玻璃膜内外c(H+)的差异会引起电池电动势的变化从而使得其能确

定溶液的pH,故B正确；

C.pH与电池的电动势E存在关系：pH=^j^QPc(H+)=10S，则一定温度下，电池电动势越小，待

测液中《H+)越大，故C正确；

D.若玻璃电极电势比参比电极电势低，则玻璃电极为负极，失去电子发生氧化反应，反应为

Ag(s)+Cr-e-=AgCl(s),故D错误；

故选：Do

10.B

【分析】从图示看，装置是利用C6H10O5自发进行氧化还原反应生成二氧化碳设计而成的原电池，左室中

C6H10O5被氧化生成二氧化碳，C元素化合价升高，故a极是负极，右室硝酸根离子被还原生成氮气，N元

素的化合价降低，硝酸根离子得电子发生还原反应，则b极是正极；原电池中阳离子向正极移动，阴离子

向负极移动，据此分析。

【详解】A.由分析可知，该装置为原电池，b为原电池的正极，故A正确；

B.a是负极，负极上有机物失电子发生氧化反应，有机物在厌氧菌作用下生成二氧化碳，电极反应式为

C6Hio05-24e-+7H2O=6CO2T+24H+,a极区溶液的H+浓度增大，pH减小，故B错误；

C.当左室有4.48L（标准状况下）C02生成，即生成0.2molCO2气体，根据反应式为

02x24

C6Hio05-24e-+7H2O=6CO2T+24H+转移一----mol=0.8mol电子，根据正极电极反应式为2N（”

6

+10e-+12H+=N2f+6H2O可得生成N2的物质的量为黑Fmol=0.08mol,故C正确；

+

D.b极硝酸根离子得电子发生还原反应，电极反应式为：2NO；+10e+12H=N21+6H2O,故D正确；

故选B。

11.C

【分析】由图可知，该装置为电解池，与直流电源正极相连的IrOx-Ti电极为电解池的阳极，水在阳极失去

电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，电极反应式为2H2O-4e-=4H++O2个，铜电极为阴极，酸性条件下二

氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成乙烯、乙醇等，电极反应式为2CO2+12H++12e-=C2H4+4HQ、

+

2CO2+12H+12e=C2H5OH+3H2O,电解池工作时，氢离子通过质子交换膜由阳极室进入阴极室。

【详解】A.析氢反应为还原反应，应在阴极发生，即在铜电极上发生，A错误；

B.离子交换膜为质子交换膜，只允许氢离子通过，C1-不能通过，B错误；

C.由分析可知，铜电极为阴极，酸性条件下二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成乙烯、乙醇等，电

极反应式有2coz+12H++12e-=C2H5OH+3H夕，C正确；

D.水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，电极反应式为2H2O-4e=4H++OzT,每转移1mol

电子，生成0.25molO2,质量为8g,D错误；

故选Co

12.BD

【分析】由图可知，B极氧元素价态降低得电子，故B极为正极，电极反应式为H2O2+2e-=2OH\A极为负

极，电极反应式为N2H4-4e-+4OH=N2+4H2O,据此作答。

【详解】A.B极为正极，电极反应式为H2O2+2e=2OH;故A正确；

B.原电池工作时，A极为负极，电极反应式为N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O,氢氧根离子被消耗，pH减小，

故B错误；

C.原电池工作时，钠离子由左侧向右侧迁移，故隔膜为阳离子交换膜，故C正确；

D.未指明是否是标准状况下，无法计算气体的体积，故D错误；

故选：BD。

13.(1)反应生成的Ag或Fe3+催化了Fe2+与Ag*的反应Fe2+

(2)分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液，同时滴加KSCN溶液,后者红色更深逆

向偏转

(3)Ag+、Fe3+溶液中存在反应：①Fe+2Ag+=Fe2++2Ag,@Ag++Fe2+=Ag+Fe3+,③Fe+2Fe3+=3Fe2+。

反应开始时以反应①、②为主，c(Ag+)减小，c(Fe3+)增大；一段时间后，以反应③为主，c(Fe3+)减小

【详解】(1)①开始时，反应较缓慢，溶液无明显变化，几分钟后迅速反应，说明反应生成了具有催化作

用的物质，使反应速率加快，答案可填：反应生成的Ag或Fe3+催化了Fe2+与Ag+的反应；

②Fe?+可与K3[Fe(CN)6]溶液反应，产生蓝色沉淀，所以溶液中含有%?+。

(2)①检验Fe3+常用的试剂为KSCN溶液，由于硫酸亚铁溶液中有可能存在少量铁离子，所以需要对照实

验，具体操作及现象为：分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液，同时滴加KSCN溶液，后

者红色更深；

②指针归零后再向左侧烧杯中加入较浓的Fe2(SCU)3溶液，皮3+浓度增大，平衡逆向进行，左侧电极由负极

变为正极，右侧电极由正极变为负极，电流表指针应该逆向偏转。

(3)①滴加KSCN溶液，溶液变红，有白色沉淀生成，AgSCN为白色沉淀，说明溶液中存在Ag+、Fe3+；

②随静置时间延长，产生白色沉淀的量越来越少，溶液红色先变深后变浅，是因为溶液中存在反应：①

+2++2+3+3+2+

Fe+2Ag=Fe+2Ag,®Ag+Fe=Ag+Fe,®Fe+2Fe=3Feo

反应开始时以反应①、②为主，c(Ag+)减小，c(Fe3+)增大；一段时间后，以反应③为主，c(Fe3+)减小。

14.⑴Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2T

(2)形成对照，排除钠离子与氢氧根离子的干扰

(3)Mg与水反应生成Mg(OH)2和氢气，溶液中存在Mg(OH)2(s).-Mg2+(aq)+2OH(aq),HCOf与OH反应生

成CO1,(30；-结合乂82+形成质地疏松的乂82(011)2(203・m20,使平衡正向移动Mg(OH)2膜溶解，增大

了Mg与水的接触面积，产生气体速率加快

(4)碳酸氢根离子

(5)Al-3e+4OH=AlO2+2H2O镁电压值起初为正值，镁作负极，产生的氢氧化镁沉淀附着

在镁电极表面，阻碍了镁进一步反应，而铝与氢氧化钠溶液会发生自发的氧化还原反应，所以最终铝作负

极，电压值变为负

【分析】本实验目的是为了验证探究Mg与NaHCO,溶液能快速反应产生H2的原因，设计实验①②③，目

的是为了证明碳酸氢根离子促进了镁与水反应产生氢气，而不是钠离子与氢氧根离子，据此分析解答。

【详解】(1)镁与水反应类似于钠与水反应，所以反应的离子方程式为：Mg+2H2O=Mg(OH)J+H2T；

(2)为了证明碳酸氢根离子促进了镁与水反应产生氢气，而不是钠离子与氢氧根离子，设计实验③，是为

了形成对照，排除钠离子与氢氧根离子的干扰；

(3)Mg与水反应生成Mg(OH)2和氢气，溶液中存在Mg(OH)2(s)-Mg2+(aq)+2OH-(aq),HCO,与OH反

应生成COCOj结合Mg2+形成质地疏松的MgzlOH%CCVxH2。，使平衡正向移动Mg(OH)2膜溶解，

增大了Mg与水的接触面积，产生气体速率加快；

(4)综合上述实验可知，在水溶液中，镁表面产生H?的快慢取决于溶液中的碳酸氢根离子；

(5)①50s后，电压值为负，铝片作负极，其表面的电极反应式为Al-3e-+4OH-=AlO；+2HQ；

②50s前，电压值为正，镁片作负极；

③电压值起初为正值，镁作负极，产生的氢氧化镁沉淀附着在镁电极表面，阻碍了镁进一步反应，而铝与

氢氧化钠溶液会发生自发的氧化还原反应，所以最终铝作负极，电压值变为负。

15.(1)FeO^+4H2O+3e=Fe(OH)3+5OH右使用时间长、工作电压稳定

+

(2)氧化O2+4H+4e-=2H2O2NH4C1+3CUO=3CU+N2T+2HC1T+3H2O

(3)21.57.5

(4)470

【详解】(1)①放电时高铁酸钾为正极，得到电子发生还原反应碱性条件下生成氢氧化铁，电极反应式为:

FeO^+4H2(H3e=Fe(OH)3+5OH；

②电池工作时，阴离子移向负极，阳离子移向正极，所以盐桥中氯离