高中化学选择性必修一课时作业20

课时作业20金属的腐蚀与防护1．下列措施不能防止或减缓钢铁腐蚀的是()A．在钢铁制品表面镀一层金属锌B．将钢铁制品放置在潮湿处C．在钢铁中加入锰、铬等金属，以改变钢铁结构D．将钢铁制品与电源负极相连2．铜板上铁铆钉处的吸氧腐蚀原理如图所示，下列有关说法不正确的是()A．正极的电极反应式为2H＋＋2e－=H2↑B．此过程中还涉及反应：4Fe(OH)2＋2H2O＋O2=4Fe(OH)3C．此过程中铜并不被腐蚀D．此过程中电子从Fe移向Cu3．如图所示，将紧紧缠绕不同金属的铁钉放入培养皿中，再加入含有适量酚酞和NaCl的琼脂热溶液，冷却后形成琼胶(离子在琼胶内可以移动)。下列叙述正确的是()A．a中铁钉附近呈现红色B．b中铁钉上发生还原反应C．a中铜丝上发生氧化反应D．b中铝条附近有气泡产生4．如图是金属牺牲阳极的阴极保护法的实验装置，下列有关说法正确的是()A．该装置为电解池B．本实验牺牲了金属Fe来保护金属ZnC．若加入K3[Fe(CN)6]溶液，Fe电极附近不会产生特征蓝色的沉淀D．远洋货轮上镶嵌的金属Zn不需要更换5．下列对如图所示的实验装置的判断中错误的是()A．若X为碳棒，开关K置于A处可减缓铁的腐蚀B．若X为锌棒，开关K置于A或B处均可减缓铁的腐蚀C．若X为锌棒，开关K置于B处时，为牺牲阳极的阴极保护法D．若X为碳棒，开关K置于B处时，铁电极上发生的反应为2H＋＋2e－=H2↑6．宝鸡被誉为“青铜器之乡”，出土了大盂鼎、毛公鼎、散氏盘等五万余件青铜器。研究青铜器(含Cu、Sn等)在潮湿环境中发生的腐蚀对于文物保护和修复有重要意义。下图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图，下列说法不正确的是()A．青铜器发生电化学腐蚀，图中c做负极，被氧化B．正极发生的电极反应为O2＋4e－＋2H2O=4OH－C．环境中的Cl－与正、负两极反应的产物作用生成a的离子方程式为2Cu2＋＋3OH－＋Cl－=Cu2(OH)3Cl↓D．若生成0.2molCu2(OH)3Cl，则理论上消耗的O2体积为4.48L7．如图是中国在南极建设的第四个科学考察站——泰山站。为了延长科学考察站基础设施的使用寿命，钢铁设备表面镶嵌了一些金属块(M)。下列说法正确的是()A．金属块M可能是铜，发生氧化反应B．科学考察站里的钢铁设备在潮湿空气中主要发生化学腐蚀C．这种保护方法叫牺牲阳极的阴极保护法D．若采用外加电流法，钢铁设备应与电源正极相连8．下列各种方法中，能对金属起到防止或减弱腐蚀作用的是()①金属表面喷油漆②改变金属内部结构③保持金属表面清洁干燥④对金属表面进行电镀⑤使金属表面形成致密的氧化物薄膜A．①②③④B．①③④⑤C．①②④⑤D．全部9．下列与金属腐蚀有关的说法正确的是()A．图a中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重B．图b中，开关由M改置于N时，Cu－Zn合金的腐蚀速率减小C．图c中，接通开关时Zn的腐蚀速率增大，Zn电极上放出气体的速率也增大D．图d中，Zn－MnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2的氧化作用引起的10．验证牺牲阳极的阴极保护法，实验如下(烧杯内均为经过酸化的3%NaCl溶液)。①②③在Fe表面生成蓝色沉淀试管内无明显变化试管内生成蓝色沉淀下列说法不正确的是()A．对比②③，可以判定Zn保护了FeB．对比①②，K3[Fe(CN)6]可能将Fe氧化C．验证Zn保护Fe时不能用①的方法D．将Zn换成Cu，用①的方法可判断Fe比Cu活泼11．回答下列问题：(1)如图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。①该电化学腐蚀称为________。②图中A、B、C、D四个区域，生成铁锈最多的是________(填字母)。③以锌为负极，采用牺牲阳极的阴极保护法防止铁闸的腐蚀，图中锌块的固定位置最好应在________处(填字母)。(2)石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐，完成下面防腐示意图，并作相应标注：(3)下图所示的各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是________。(4)如图，将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U形管中，下列分析正确的是________(填字母)。A．K1闭合，铁棒上发生的反应为2H＋＋2e－=H2↑B．K1闭合，石墨棒周围溶液pH逐渐升高C．K2闭合，铁棒不会被腐蚀，属于牺牲阳极的阴极保护法D．K2闭合，电路中通过0.002NA个电子时，两极共产生0.001mol气体12．铁生锈是比较常见的现象，某实验小组为研究铁生锈的条件，设计了如图所示的快速、易行的实验：首先检查制取氧气装置的气密性，然后按图所示连接好装置，点燃酒精灯，持续3min左右，观察到的实验现象：①硬质玻璃管中干燥的团状细铁丝表面依然光亮，没有发生腐蚀；②硬质玻璃管中潮湿的团状细铁丝表面颜色变灰暗，发生腐蚀；③烧杯中潮湿的团状细铁丝表面依然光亮。试回答下列问题：(1)根据与金属接触的介质不同，金属腐蚀可分成不同类型，本实验中铁生锈属于________，能表示其原理的电极反应为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)仪器A的名称为________，其中装的药品可以是________，其作用是________________________________________________________________________。(3)由实验可知，铁生锈的条件为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。决定铁生锈快慢的一个重要因素是________________________________________________________________________。13．某研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响因素，将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞(如图1)。从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液，同时测量容器中的压强变化。(1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格)：编号实验目的碳粉/g铁粉/g醋酸/%①为以下实验作参照0.52.090.0②醋酸浓度的影响0.536.0③0.22.090.0(2)编号①实验测得容器中压强随时间变化如图2。t2时，容器中压强明显小于起始压强，其原因是铁发生了________腐蚀，请在图3中用箭头标出发生该腐蚀时电子流动方向；此时，碳粉表面发生了________(填“氧化”或“还原”)反应，其电极反应式是________________________________________________________________________。(3)该小组对图2中0～t1时压强变大的原因提出了如下假设，请你完成假设二：假设一：发生析氢腐蚀产生了气体；假设二：________________________________________________________________________；……14．某学校化学兴趣小组设计如下实验探究铁的电化学腐蚀原理：(1)实验一：甲小组同学设计如图所示装置证明铁发生了电化学腐蚀。装置分别进行的实验现象a.连接好装置，一段时间后，向烧杯中滴加酚酞溶液碳棒附近溶液变红b.连接好装置，一段时间后，向烧杯中滴加K3[Fe(CN)6]溶液铁片表面产生蓝色沉淀①用电极反应解释实验a的现象：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②写出实验b中生成蓝色沉淀的离子方程式：________________________________________。(2)实验二：乙小组同学向如图所示装置的容器a、b中分别加入30mL3.5%的NaCl溶液，闭合K，电流计指针未发生偏转。加热容器a，电流计指针向右偏转。①分别取少量容器a、b中溶液于试管中，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，容器a中溶液所在的试管中出现蓝色沉淀，容器b中溶液所在的试管中无变化，容器b中铁片作________极。②加热后，电流计指计发生偏转的原因可能是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)实验三：丙小组同学向如图所示装置的容器a、b中各加入30mL不同质量分数的NaCl溶液，实验数据如表所示：实验标号容器a容器b电流计指计偏转方向Ⅰ0.1%0.01%向右Ⅱ0.1%3.5%向左Ⅲ3.5%饱和溶液向右则实验Ⅱ的容器b中发生的电极反应是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。课时作业20金属的腐蚀与防护1．解析：钢铁表面镀锌，可使内部金属被保护；钢铁在潮湿空气中会发生吸氧腐蚀；钢铁中加入锰、铬金属，制成不锈钢，能有效防止钢铁被腐蚀；将钢铁与电源负极相连，钢铁作阴极，被保护。答案：B2．答案：A3．答案：B4．解析：该装置没有外接电源，所以是原电池而不是电解池，故A项错误；锌比铁活泼，失电子作负极，铁作正极，所以牺牲了锌保护了铁，故B项错误；铁被保护，所以溶液中不会产生亚铁离子，加入K3[Fe(CN)6]溶液后，Fe电极附近不会产生特征蓝色的沉淀，故C项正确；远洋货轮船底镶嵌锌块，其中锌与铁构成原电池，锌作负极，失电子发生氧化反应，锌被腐蚀，为保护货轮需定期更换，故D项错误。答案：C5．答案：D6．解析：根据图知，氧气得电子生成氢氧根离子、Cu失电子生成铜离子，发生吸氧腐蚀，则Cu做负极被氧化，腐蚀过程中，负极是c，发生氧化反应，A项正确；氧气在正极得电子生成氢氧根离子，电极反应式为O2＋4e－＋2H2O=4OH－，B项正确；多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl为固体，故生成Cu2(OH)3Cl的离子方程式为2Cu2＋＋3OH－＋Cl－=Cu2(OH)3Cl↓，C项正确；不确定氧气是否在标准状况下，则不能计算氧气的体积，D项错误。答案：D7．解析：若金属块M为铜，在环境中Fe和Cu构成原电池，Fe比Cu活泼，Fe作负极，则会加快钢铁设备的腐蚀，A项错误；潮湿的空气中，钢铁设备主要发生电化学腐蚀中的吸氧腐蚀，B项错误；外加金属块的金属防护方法是牺牲阳极的阴极保护法，C项正确；外加电流法中，被保护的金属不能发生氧化反应，故钢铁设备应与电源负极相连，D项错误。答案：C8．解析：①④⑤中油漆、电镀层和氧化物薄膜均能防止空气、水等与金属接触；其他做法也均能对金属起到防护作用。答案：D9．解析：图a中，铁棒发生电化学腐蚀，靠近底端的部分与氧气接触少，腐蚀程度较轻，A项错误；图b中，开关置于M时，Cu－Zn合金作负极，由M改置于N时，Cu－Zn合金作正极，腐蚀速率减小，B项正确；图c中，接通开关时Zn作负极，腐蚀速率增大，但氢气在Pt电极上放出，C项错误；图d中，Zn－MnO2干电池自放电腐蚀主要是由Zn发生氧化反应引起的，D项错误。答案：B10．解析：②中Zn作负极，发生氧化反应生成Zn2＋，Fe作正极被保护，所以取出的少量Fe附近的溶液中滴入铁氰化钾溶液，试管内无明显变化。但③中没有Zn保护Fe，Fe在酸性环境中发生析氢腐蚀，Fe作负极被氧化生成Fe2＋，所以取出的少量Fe附近的溶液中滴入铁氰化钾溶液，生成蓝色沉淀，对比②③可知Zn保护了Fe，A项正确。①与②的区别在于：前者是将铁氰化钾溶液直接滴入烧杯中，而后者是在取出的少量Fe附近的溶液中滴加铁氰化钾溶液，①中出现了蓝色沉淀，说明有Fe2＋生成。对比分析可知，可能是铁氰化钾氧化Fe生成了Fe2＋，B项正确。通过上述分析可知，验证Zn保护Fe时不能用①的方法，C项正确。若将Zn换成Cu，铁氰化钾仍会将Fe氧化为Fe2＋，在铁的表面同样会生成蓝色沉淀，所以无法判断Fe2＋是不是负极产物，即无法判断Fe与Cu的活泼性，D项错误。答案：D11．解析：(1)①金属在中性或较弱的酸性条件下发生的是吸氧腐蚀。②发生吸氧腐蚀，越靠近液面接触到的O2越多，腐蚀得越严重。③锌块应固定在腐蚀最严重的C处形成原电池，锌做负极，铁闸做正极，得到保护。(2)要用石墨通过电化学腐蚀保护铜，只能用电解池原理，碳接电源正极，铜接电源负极。(3)当电解质溶液相同时，同一金属腐蚀的快慢是电解池的阳极>原电池的负极>化学腐蚀>原电池的正极>电解池的阴极。故本小题中，铁腐蚀由快到慢的顺序为④>②>①>③。(4)A项，K1闭合时，该装置构成了Fe­C­NaCl溶液原电池，铁做负极，发生氧化反应，电极反应式是Fe－2e－=Fe2＋；B项，石墨棒做正极，发生的电极反应式是2H2O＋O2＋4e－=4OH－，故石墨棒周围溶液pH逐渐升高；C项，K2闭合时，该装置构成了Fe­C­外加电源的电解池，石墨棒做阳极，Fe做阴极而不被腐蚀，该方法称为外加电流的阴极保护法；D项，K2闭合时，阳极的电极反应式是2Cl－－2e－=Cl2↑，阴极的电极反应式是2H＋＋2e－=H2↑，所以当电路中通过0.002NA个即0.002mol电子时，生成H2和Cl2的物质的量均为0.001mol，则两极共产生0.002mol气体。答案：(1)①吸氧腐蚀②B③C(2)(3)④>②>①>③(4)B12．解析：由实验现象①②可知，潮湿是铁生锈的必要前提；而当潮湿程度相同时，硬质玻璃管中的实验与烧杯中实验的对比说明O2的浓度是影响铁生锈快慢的重要因素。答案：(1)吸氧腐蚀负极：2Fe－4e－=2Fe2＋，正极：2H2O＋O2＋4e－=4OH－(2)球形干燥管碱石灰(或无水CaCl2)干燥O2(3)与O2接触，与水接触氧气浓度13．解析：(1)探究醋酸浓度对电化学腐蚀的影响时，应保证碳粉和铁粉的质量与参照实验相同，因此实验②中铁粉为2.0g；对比实验①和③可知，铁粉的质量及醋酸的浓度相同，而碳粉的质量不同，显然探究的是碳粉的含量对铁的电化学腐蚀的影响。(2)当铁发生析氢腐蚀时，由于生成H2，容器的压强不断增大，而发生吸氧腐蚀时，由于消耗O2，容器的压强不断减小，t2时容器的压强明显小于起始压强，说明铁发生了吸氧腐蚀，此时Fe作负极，失去电子发生氧化反应；碳粉作正极，O2在其表面得到电子发生还原反应，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－=4OH－。(3)Fe发生电化学腐蚀时，放出热量，使体系的温度升高。答案：(1)②2.0③碳粉含量的影响(2)吸氧还原2H2O＋O2＋4e－=4OH－(3)反应放热，温度升高14．解析：(1)①此装置发生了铁的吸氧腐蚀，碳棒上氧气放电，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－=4OH－。②Fe2＋和K3[Fe(CN)6]反应生成蓝色沉淀，离子方程式为3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－=Fe3[Fe(CN)6]2↓。(2)①K3[Fe(CN)6]溶液与Fe2＋反应生成蓝色沉淀，分别取少量容器a、b中溶液于试管中，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，容器a中溶液所在试管中出现蓝色沉淀，说明容器a中生成Fe2＋，容器b中溶液所在试管中无变化，说明容器b中没有Fe2＋生成，所以容器a中铁片作负极，容器b中铁片作正极。②加热后，电流计指针发生偏转的原因可能是温度升高，Fe的还原性增强，反应速率加快。(3)依据表中实验Ⅱ的数据及电流计指针向左偏转，可知容器b中铁片为负极，失去电子发生氧化反应，电极反应为Fe－2e－=Fe2＋。答案：(1)①O2＋2H2O＋4e－=4OH－②3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－=Fe3[Fe(CN)6]2↓(2)①正②温度升高，Fe还原性增强，反应速率加快(3)Fe－2e－=Fe2＋第四章检测卷(化学反应与电能)一、选择题：本大题共16小题，共44分。第1～10小题，每小题2分；第11～16小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1．下列事实不能用电化学原理解释的是()A．铝片不用特殊方法保护B．轮船吃水线下的船体上装一定数量的锌块C．纯锌与稀硫酸反应时，滴入少量CuSO4溶液后反应速率增大D．镀锌铁比较耐用【答案】A2．下列装置或过程能实现电能转化为化学能的是() A．太阳能电池 B．燃气燃烧 C．电池充电 D．水力发电【答案】C3．化学用语是学习化学的重要工具，下列用来表示物质变化的化学用语中，正确的是()A．电解饱和食盐水时，阳极的电极反应为2Cl－－2e－=Cl2↑B．氢氧燃料电池的负极反应：O2＋2H2O＋4e－=4OH－C．粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，电极反应为Cu－2e－=Cu2＋D．钢铁发生电化学腐蚀的正极反应：Fe－2e－=Fe2＋【答案】A4．观察下列几个装置示意图，有关叙述正确的是()A．装置①中阳极上析出红色固体B．装置②的待镀铁制品应与电源正极相连C．装置③闭合电键后，外电路电子由a极流向b极D．装置④的离子交换膜允许阳离子、阴离子、水分子自由通过【答案】C【解析】装置①中阳极上氯离子放电生成氯气，A错误；装置②是电镀装置，待镀铁制品作阴极，应与电源负极相连，B错误；装置③闭合电键后，a极是负极，因此外电路电子由a极流向b极，C正确；装置④的离子交换膜只允许阳离子、水分子自由通过，D错误。5．某小组为研究电化学原理，设计下图装置，下列叙述不正确的是()A．a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出B．a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为Cu2＋＋2e－=CuC．无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色D．a和b分别连接直流电源正、负极，电压足够大时，Cu2＋向铜电极移动【答案】D【解析】a和b不连接时，铁与CuSO4溶液发生反应：Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu，A正确；a和b用导线连接时，组成了原电池，Fe为负极，Cu为正极，铜片上发生还原反应：Cu2＋＋2e－=Cu，铁片上发生氧化反应：Fe－2e－=Fe2＋，B正确；通过以上分析可知，无论a和b是否连接，均发生反应Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu，故溶液均从蓝色(Cu2＋的颜色)逐渐变成浅绿色(Fe2＋的颜色)，C正确；a和b分别连接直流电源正、负极时，构成电解池，铜片为阳极，铁片为阴极，Cu2＋应向阴极(铁电极)移动，D错误。6．金属镍有广泛的用途，粗镍中含有少量的Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，用电解法制备高纯度的镍，下列叙述中正确的是()A．阳极发生还原反应，其电极反应式为Ni2＋＋2e－=NiB．电解过程中，阳极减少的质量与阴极增加的质量相等C．电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2＋和Zn2＋D．电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt【答案】D【解析】阳极应发生氧化反应，A错误；根据金属活动性顺序和金属阳离子的氧化性强弱，阳极反应为Zn－2e－=Zn2＋、Fe－2e－=Fe2＋、Ni－2e－=Ni2＋，Cu、Pt在该条件下不失电子，阴极反应为Ni2＋＋2e－=Ni。比较两电极反应，因Zn、Fe、Ni的相对原子质量不等，当两极通过相同的电量时，阳极减少的质量与阴极增加的质量不等，B、C均错误。7．铜在发生电化腐蚀时，正极发生的反应是()A．2Cu－4e－=2Cu2＋B．2H＋＋2e－=H2↑C．O2＋4e－＋2H2O=4OH－D．4OH－－4e－=O2↑＋2H2O【答案】C8．采用惰性电极，以去离子水和氧气为原料通过电解法制备双氧水的装置如下图所示。忽略温度变化的影响，下列说法错误的是()A．阳极反应为2H2O－4e－=4H＋＋O2↑B．电解一段时间后，阳极室的pH未变C．电解过程中，H＋由a极区向b极区迁移D．电解一段时间后，a极生成的O2与b极反应的O2等量【答案】D9．中国科学家研究出对环境污染小、便于铝回收的海水电池，其工作原理示意图如下：下列说法正确的是()A．电极Ⅰ为阴极，其反应为O2＋4H＋＋4e－=2H2OB．聚丙烯半透膜允许阳离子从右往左通过C．如果电极Ⅱ为活性镁铝合金，则负极区会逸出大量气体D．当负极质量减少5.4g时，正极消耗3.36L气体【答案】C【解析】电极Ⅰ为正极，电解质溶液为碱性，其反应为O2＋2H2O＋4e－=4OH－，A错误；根据图中信息右边为酸性溶液，左边为碱性海水，右边氢离子不能通过聚丙烯半透膜，B错误；若不在标准状况下，则无法计算正极消耗气体的体积，D错误。10．肼(N2H4)暴露在空气中容易爆炸，但是以其为燃料的燃料电池是一种理想的电池，具有容量大、能量转化率高、产物无污染等特点，其工作原理如图所示，下列叙述正确的是()A．电池工作时，正极附近的pH减小B．当消耗1molO2时，有2molNa＋由甲槽向乙槽迁移C．负极反应式为4OH－＋N2H4－4e－=N2↑＋4H2OD．若去掉阳离子交换膜，电池也能正常工作【答案】C【解析】电池工作时，O2在正极发生还原反应：O2＋2H2O＋4e－=4OH－，由于生成OH－，溶液的pH增大，A错误；当消耗1molO2时，电路中转移4mol电子，生成4molOH－，为保持溶液呈电中性，应有4molNa＋由甲槽向乙槽迁移，B错误；N2H4在负极上失电子发生氧化反应，则负极反应式为4OH－＋N2H4－4e－=N2↑＋4H2O，C正确；若去掉阳离子交换膜，肼会与水中溶解的氧气直接接触，发生爆炸，无法正常工作，D错误。11．500mLKNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NOeq\o\al(－,3))＝6.0mol·L－1，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到22.4L气体(标准状况)，假定电解后溶液体积仍为500mL，下列说法正确的是()A．原混合溶液中c(K＋)为2mol·L－1B．上述电解过程中共转移6mol电子C．电解得到的Cu的物质的量为0.5molD．电解后溶液中c(H＋)为2mol·L－1【答案】A【解析】两极都收集到22.4L气体，说明阴极上发生的反应依次为：①Cu2＋＋2e－=Cu；②2H＋＋2e－=H2↑，阳极只生成O2：4OH－－4e－=O2↑＋2H2O，n(H2)＝n(O2)＝1mol，则n(e－)＝4mol，B错误。根据电子转移守恒得，原溶液中n(Cu2＋)＝1mol，根据电荷守恒有n(K＋)＋n(Cu2＋)×2＝n(NOeq\o\al(－,3))，所以n(K＋)＝1mol，c(K＋)＝2mol·L－1，A正确。根据Cu析出后，溶液中只有KNO3和HNO3，由电荷守恒可以推出c(H＋)＝4mol·L－1，D错误。12．工业上电解熔融NaCl与电解食盐水都能直接得到的物质是()A．Na B．NaOHC．H2 D．Cl2【答案】D13．银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的充电和放电过程可以表示为2Ag＋Zn(OH)2eq\o(,\s\up7(充电),\s\do5(放电))Ag2O＋Zn＋H2O。此电池放电时，负极上发生反应的物质是()A．Ag B．Zn(OH)2C．Ag2O D．Zn【答案】D14．下列措施不能加快Zn与1mol·L－1H2SO4反应产生H2的速率是()A．用Zn粉代替Zn粒B．滴加少量的CuSO4溶液C．升高温度D．再加入1mol·L－1CH3COOH溶液【答案】D15．下列叙述正确的是()A．电解饱和食盐水制烧碱时，Fe作阳极，石墨作阴极B．电解氯化铜溶液时，阳极上产生的气体质量和阴极上析出的铜的质量相等C．钢铁在空气中发生电化学腐蚀时，铁作负极D．原电池工作时，阳离子移向电池的负极【答案】C16．某兴趣小组设计如下微型实验装置。实验时，先断开K2，闭合K1，两极均有气泡产生；一段时间后，断开K1，闭合K2，发现电流表A指针偏转。下列有关描述正确的是()A．断开K2，闭合K1时，总反应的离子方程式为2H＋＋2Cl－eq\o(=,\s\up7(电解))Cl2↑＋H2↑B．断开K2，闭合K1时，石墨电极附近溶液变红C．断开K1，闭合K2时，铜电极上的电极反应为Cl2＋2e－=2Cl－D．断开K1，闭合K2时，石墨电极作正极【答案】D【解析】由题意知，断开K2，闭合K1时，两极均有气泡产生，则说明铜电极没有参与反应，则铜电极一定作阴极，石墨电极作阳极，所以总反应的离子方程式应为2Cl－＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))Cl2↑＋H2↑＋2OH－，铜电极附近溶液变红，A、B均错误；断开K1，闭合K2时，氯气在石墨电极上得到电子生成Cl－，氢气在铜电极上失去电子生成氢离子，所以此时石墨电极作正极，铜电极作负极，C错误，D正确。二、非选择题：本大题共4小题，共56分。17．(14分)如图是一个甲烷燃料电池工作时的示意图，乙池中的两个电极一个是石墨电极，一个是铁电极，工作时，M、N两个电极的质量都不减少，请回答下列问题：(1)M电极的材料是____________，其电极名称是__________________，N的电极反应式为________________________________________________________________________，乙池的总反应是___________________________________________________，通入甲烷的铂电极的电极反应式为______________________________________________________________________________________________________________。(2)在此过程中，乙池中某一电极析出金属银4.32g时，甲池中理论上消耗氧气________L(标准状况下)，若此时乙池溶液的体积为400mL，则乙池溶液的H＋的浓度为________________________。【答案】(1)铁阴极4OH－－4e－=O2↑＋2H2O4AgNO3＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))4Ag＋4HNO3＋O2↑CH4＋10OH－－8e－=COeq\o\al(2－,3)＋7H2O(2)0.2240.1mol·L－1【解析】(2)设甲池中理论上消耗氧气体积为x，乙池中生成H＋的物质的量为y。则：4AgNO3～4Ag～O2～4H＋4×108g22.4L4mol4.32gxy解得：x＝0.224L，y＝0.04mol。c(H＋)＝eq\f(n（H＋）,V)＝eq\f(0.04mol,0.4L)＝0.1mol·L－1。18．(14分)如图所示装置，C、D、E、F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________。(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________________________________________________________________________________________________________________________________________________。【答案】(1)负极变浅(2)1∶2∶2∶2(3分)(3)铜件AgNO3(4)Fe＋Cu2＋eq\o(=,\s\up7(电解))Cu＋Fe2＋(3分)【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。(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、乙池串联，转移电子的数目相同，故C、D、E、F电极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，电镀液可以是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：Fe＋Cu2＋eq\o(=,\s\up7(电解))Cu＋Fe2＋。19．(14分)(1)O2辅助的Al－CO2电池工作原理如图所示。该电池电容量大，能有效利用CO2，电池反应产物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。电池的负极反应式：___________________________________________________。电池的正极反应式：6O2＋6e－=6Oeq\o\al(－,2)、6CO2＋6Oeq\o\