专题1 化学反应与能量变化 专题达标检测(Word练习)-【精讲精练】2024-2025学年高中化学选择性必修1（苏教版2019）

(时间75分钟，满分100分) 一、单项选择题：共14小题，每题3分，共42分。每题只有一个选项最符合题意。 1．“乌铜走银”是我国非物质文化遗产之一、匠人以铜为胎，将氧化变黑的银丝(Ag2S)嵌入铜器表面已錾刻好的花纹内，然后用汗湿的手边捂边揉搓铜器，使铜胎变得乌黑，银丝变得光亮，呈现出黑白分明的装饰效果。下列叙述正确的是(　　) A．揉搓工序中电子从铜器经汗液流向银丝 B．铜作为原电池的负极发生了吸氧腐蚀 C．铜和银均不活泼，在任何条件下都不能形成原电池 D．用铁丝代替银丝，铜器不会变黑 解析　 部分氧化的银丝镶嵌于铜器表面，艺人用手边捂边揉搓铜器，铜表面逐渐变黑，银丝变得银光闪闪，构成原电池的反应，银丝发生还原反应，氧化银转化为单质银，揉搓工序中电子从铜器经接触部分相当于原电池的导线流向银丝，不能进入溶液，故A错误；铜作为原电池的负极发生了氧化反应而腐蚀，故B错误；在金属活动顺序表中，金属位置越靠前，越容易失去电子，铜排在银的前面，铜的金属活动性大于银，在一定条件下能形成原电池，故C错误；用铁丝代替银丝，铁的活泼性强于铜，构成原电池的反应，铁为负极发生氧化反应，铜得到保护，因此铜不会变黑，故D正确。 答案　D 2．下列有关中和反应反应热的说法正确的是(　　) A．中和反应反应热的热化学方程式为H＋(l)＋OH－(l)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1 B．准确测量中和反应反应热的实验过程中，至少需测定温度4次 C．环形玻璃搅拌棒材料若用铜代替，则测量出的中和反应反应热数值偏小 D．若稀酸溶液中H＋与稀碱溶液中OH－的物质的量相等，则所测中和反应反应热数值更准确 解析　A项，应为H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1；B项，至少需测定温度3次；D项，为保证反应充分，一般碱稍过量。 答案　C 3．关于电解氯化钠水溶液(铁作阴极、石墨作阳极)，下列叙述正确的是(　　) A．若在阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液，溶液呈无色 B．若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕黄色 C．电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠 D．电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性 解析　电解氯化钠溶液时阳极发生的电极反应为2Cl－－2e－===Cl2↑，阴极发生的电极反应为2H＋＋2e－===H2↑，总反应为2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，C错误；阳极附近的溶液中会溶有少量的Cl2，滴加KI溶液后发生反应：Cl2＋2I－===I2＋2Cl－，溶液呈棕黄色，B正确；阴极附近产生大量的OH－，滴加酚酞变红色，A错误；电解后生成NaOH，溶液呈碱性，D错误。 答案　B 4．如下图所示，按图甲装置进行实验，若图乙的x轴表示流入电极的电子的量，则y轴不可能表示的是 (　　) A．c(Ag＋)　　　　　　　 B．c(NO) C．溶液中H＋浓度 D．阴极质量 解析　用银作阳极、铁作阴极电解硝酸银溶液时，阳极上银失电子发生氧化反应，电极反应式为Ag－e－===Ag＋，阴极上Ag＋得电子发生还原反应，电极反应式为Ag＋＋e－===Ag，所以电解质溶液中H＋、NO、Ag＋的浓度都不变，阴极上析出的银附着在铁上，所以阴极质量增加。 答案　D 5．利用如下实验探究铁钉在不同溶液中的吸氧腐蚀。 实验装置 实验编号 浸泡液 pH 氧气浓度随时间的变化 ① 1.0 mol/L NH4Cl 5 ② 0.5 mol/L (NH4)2SO4 5 ③ 1.0 mol/L NaCl 7 ④ 0.5 mol/L Na2SO4 7 下列说法不正确的是(　　) A．上述正极反应均为O2＋4e－＋2H2O===4OH－ B．在不同溶液中，Cl－是影响吸氧腐蚀速率的主要因素 C．向实验④中加入少量(NH4)2SO4固体，吸氧腐蚀速率加快 D．在300 min内，铁钉的平均吸氧腐蚀速率酸性溶液大于中性溶液 解析　A对，根据图像可知，实验装置中的氧气浓度是逐渐降低的，此腐蚀为吸氧腐蚀，正极反应为O2＋4e－＋2H2O===4OH－；B错，根据图像可知，①②的反应速率接近，③④的反应速率接近，且①的反应速率远大于③，②的反应速率远大于④，说明阴离子对反应速率影响不大，NH是影响反应速率的主要因素；C对，因为NH是影响反应速率的主要因素，能导致钢铁的吸氧腐蚀速率加快，故向实验④中加入少量(NH4)2SO4固体，吸氧腐蚀速率加快；D对，①②溶液显酸性，③④溶液显中性，根据图像可知，铁钉的平均吸氧腐蚀速率酸性溶液大于中性溶液。 答案　B 6．下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系： 据此判断下列说法正确的是(　　) A．石墨转变为金刚石是吸热反应 B．白磷比红磷稳定 C．CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH＞0 D．S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1；S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2，则ΔH1＞ΔH2 解析　由图①知：E(金刚石)＞E(石墨)，故石墨转变为金刚石是吸热反应，A正确；由图②知：E(白磷)＞E(红磷)，故红磷比白磷稳定，B错误；由图④知：E[CO(g)＋H2O(g)]＞E[CO2(g)＋H2(g)]，故CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)的ΔH＜0，C错误；由ΔH1、ΔH2均为负值，并结合图③知，ΔH1＜ΔH2，D错误。 答案　A 7．K－O2电池结构如图，a和b为两个电极，其中之一为单质钾片。关于该电池，下列说法错误的是(　　) A．隔膜允许K＋通过，不允许O2通过 B．放电时，电流由b电极沿导线流向a电极；充电时，b电极为阳极 C．产生1 Ah电量时，生成KO2的质量与消耗O2的质量比值约为2.22 D．用此电池为铅酸蓄电池充电，消耗3.9 g钾时，铅酸蓄电池消耗0.9 g水 解析　由题图右侧室内O2→KO2可知，b电极上发生还原反应，为正极，电极反应式为O2＋e－＋K＋===KO2，则a电极为负极，K失电子生成K＋，故隔膜只允许K＋通过，不允许O2通过，且若氧气通过隔膜，会与钾反应，A正确；放电时电流由正极流向负极，即由b电极沿导线流向a电极，充电时b电极失电子发生氧化反应，作阳极，B正确；由氧原子守恒可知，生成的KO2和消耗的O2的质量比为71∶32≈2.22，C正确；铅酸蓄电池充电时的总反应为2PbSO4＋2H2O===Pb＋PbO2＋2H2SO4，消耗1 mol水，转移1 mol电子，而K－O2电池中，消耗0.1 mol(3.9 g)K，转移0.1 mol电子，由转移电子数相等可知，铅酸蓄电池消耗的水为0.1 mol，即消耗1.8 g水，D错误。 答案　D 8．中科院深圳先进技术研究院成功研发了一种高效低成本储能电池——“铝—石墨”双离子充电电池，电池总反应为Al＋xC＋Li＋＋PFLiAl＋CxPF6。下列有关该电池的说法正确的是(　　) A．放电时，PF向正极移动 B．放电时，负极反应为Al－3e－===Al3＋ C．充电时，两个电极增加的质量相等 D．充电时，阳极反应为xC＋PF－e－===CxPF6 解析　放电时原电池负极反应为LiAl－e－===Al＋Li＋，正极反应为CxPF6＋e－===xC＋PF，阴离子向负极移动，A、B错误；充电时电解池阳极反应为xC＋PF－e－===CxPF6，阴极反应为Al＋Li＋＋e－===LiAl，两极转移电子的物质的量虽然相等，但增加的质量不相等，C错误，D正确。 答案　D 9．下列有关说法中，正确的是(　　) 离子交换膜法电解饱和食盐水原理示意图 工业冶炼钠的装置示意图 铁钉缠绕铜丝放在盛有饱和食盐水(滴有几滴酚酞和K3[Fe(CN)6]溶液)的培养皿中 轮船底部镶嵌锌 A.a为饱和食盐水的入口，b为较浓NaOH溶液的出口，离子交换膜为阳离子交换膜 B．装置a是钠出口，b是氯气出口 C．形成原电池反应，Fe发生吸氧腐蚀，Fe做负极，Fe－3e－===Fe3＋ D．该防护轮船不被腐蚀的方法为牺牲阳极法，是电解原理保护金属 解析　电解饱和食盐水时氯离子在阳极放电生成氯气，阴极氢离子得电子发生还原反应，电极反应式为：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－；NaOH在阴极生成，则NaOH溶液的出口为b，饱和食盐水从a处进入，钠离子从左向右移动，则交换膜为阳离子交换膜，A正确；工业上电解熔融氯化钠制备金属钠时，阳极为石墨，不能选择铁作阳极，否则优先放电生成Fe2＋，B错误；构成的是铁铜原电池，铁作为负极，发生氧化反应生成Fe2＋，K3[Fe(CN)6]溶液遇Fe2＋有蓝色沉淀生成，负极的电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，C错误；为防止金属被腐蚀，如果利用牺牲阳极的阴极保护法保护金属，则被保护的金属作原电池正极，活泼性比Fe强的锌作负极失电子被腐蚀，Fe作正极被保护，运用的是原电池原理保护金属，不是电解原理保护金属，D错误。 答案　A 10．意大利罗马大学的Fulvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的N4分子。N4分子结构如图所示，已知断裂1 mol NN键吸收942 kJ热量，生成1 mol N—N键释放167 kJ热量。根据以上信息和数据，下列热化学方程式正确的是(　　) A．2N2===N4　ΔH＝－882 kJ·mol－1 B．N2(g)===0.5N4(g)　ΔH＝＋441 kJ C．N2(g)===0.5N4(g)　ΔH＝－441 kJ·mol－1 D．2N2(g)===N4(g)　ΔH＝＋882 kJ·mol－1 解析　由N4的结构知，1 mol N4分子中含有6 mol N—N键。反应2N2(g)===N4(g)的ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和＝2E(NN)－6E(N—N)＝2×942 kJ·mol－1－6×167 kJ·mol－1＝＋882 kJ·mol－1。A项，没有标明物质的聚集状态，且ΔH应大于0，错误；B项，ΔH的单位错，错误；C项，ΔH应大于0，错误。 答案　D 11．下列说法正确的是(　　) A．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－801.3 kJ·mol－1，结论：CH4的标准燃烧热ΔH＝－801.3 kJ·mol－1 B．稀溶液中有H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，结论：将盐酸与稀氨水混合后，若生成1 mol H2O，则会放出57.3 kJ的能量 C．CO(g)的标准燃烧热是283.0 kJ·mol－1，结论：2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)反应的ΔH＝＋2×283.0 kJ·mol－1 D．C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1、C(s，金刚石)＋O2(g)=== CO2(g)　ΔH＝－395 kJ·mol－1，结论：相同条件下金刚石性质比石墨稳定 解析　1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量叫该物质的标准燃烧热，水为液态时才是甲烷的标准燃烧热，A错误；NH3·H2O是弱碱，电离需要吸热，盐酸与稀氨水混合后，若生成1 mol H2O，则放出的热量小于57.3 kJ，B错误；CO(g)的标准燃烧热是283.0 kJ·mol－1，则2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)反应的ΔH＝＋2×283.0 kJ·mol－1，C正确；C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1①，C(s，金刚石)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－395 kJ·mol－1②；①－②得C(s，石墨)===C(s，金刚石)　ΔH＝＋1.5 kJ·mol－1，说明石墨变成金刚石要吸收热量，即金刚石比石墨能量高，物质所含能量越低越稳定，所以石墨更稳定，D错误。 答案　C 12．高氯酸在化工生产中有广泛应用，工业上以NaClO4为原料制备高氯酸的原理如图所示，下列说法正确的是(　　) A．上述装置中，f极为光伏电池的正极 B．阴极的电极反应为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑ C．d处得到较浓的NaOH溶液，c处得到HClO4 D．若转移2 mol电子，理论上生成101 g HClO4 解析　电解池中阳离子向阴极移动，即d极为阴极，f为电源的负极，A错误；阴极上阳离子得到电子发生还原反应，B错误；阳极：2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，阴极：4H2O＋4e－===4OH－＋2H2↑，电池放电过程是电解水的过程，所以在阳极得到高氯酸的浓溶液，在阴极得到浓的NaOH溶液，C正确；转移2 mol电子时，生成2 mol HClO4，理论上生成201 g HClO4，D错误。 答案　C 13．下列说法中正确的是(　　) A．在100 ℃、101 kPa条件下，1 mol液态水汽化时需要吸收40.69 kJ的热量，则H2O(g)===H2O(l)的ΔH＝＋40.69 kJ·mol－1 B．已知CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－890.3 kJ·mol－1，则CH4的燃烧热ΔH＝－890.3 kJ C．H2(g)＋Br2(g)===2HBr(g)　ΔH＝－72 kJ·mol－1其他相关数据如下表： H2(g) Br2(g) HBr(g) 1 mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ 436 a 369 则表中a为230 D．已知S(g)＋O2(g)===SO2(s)　ΔH1，S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2，则ΔH2＜ΔH1 解析　A项，ΔH应小于0；B项，单位错误，应为kJ·mol－1；C项，ΔH＝(436＋a－369×2)kJ·mol－1＝－72 kJ·mol－1，则a＝230，正确；D项，生成固体放热更多，则ΔH1＜ΔH2，错误。 答案　C 14．沿海电厂采用海水为冷却水，但在排水管中生物的附着和滋生会阻碍冷却水排放并降低冷却效率，为解决这一问题，通常在管道口设置一对惰性电极(如图所示)，通入一定的电流。 下列叙述错误的是(　　) A．阳极发生将海水中的Cl－氧化生成Cl2的反应 B．管道中可以生成氧化灭杀附着生物的NaClO C．阴极生成的H2应及时通风稀释安全地排入大气 D．阳极表面形成的Mg(OH)2等积垢需要定期清理 解析　阳极区海水中的Cl－会优先失去电子生成Cl2，发生氧化反应，A正确；设置的装置为电解池原理，阳极区生成的Cl2与阴极区生成的OH－在管道中会发生反应生成NaCl、NaClO和H2O，其中NaClO具有强氧化性，可氧化灭杀附着的生物，B正确；因为H2是易燃性气体，所以阳极区生成的H2需及时通风稀释，安全地排入大气，以排除安全隐患，C正确；阴极的电极反应式为：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，会使海水中的Mg2＋沉淀积垢，所以阴极表面会形成Mg(OH)2等积垢需定期清理，D错误。 答案　D 二、非选择题：共4题，共58分。 15．(14分)回答下列问题。 (1)已知热化学方程式：SO2(g)＋O2(g)SO3(g)　ΔH＝－98.32 kJ·mol－1，在容器中充入2 mol SO2和1 mol O2充分反应，最终放出的热量可能为________(填字母)。 A．等于196.64 kJ B．小于98.32 kJ C．小于196.64 kJ D．大于196.64 kJ (2)已知H2(g)＋Br2(l)===2HBr(g)　ΔH＝－72 kJ·mol－1，蒸发1 mol Br2(l)需要吸收的能量为30 kJ，其他相关数据如下表： 物质 H2(g) Br2(g) HBr(g) 1 mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ 436 200 a 则表中a＝___________。 (3)热力学标准态(298.15 K、101 kPa)下，由稳定单质发生反应生成1 mol化合物的反应热叫做该化合物的生成热(ΔH)。图甲为氧族元素中的氧、硫、硒(Se)、碲在生成1 mol气态氢化物时的焓变数据，根据焓变数据可确定a、b、c、d分别代表哪种元素，试写出硒化氢在上述条件下发生分解反应的热化学方程式为___________。 甲 (4)图乙表示CO和H2反应生成CH3OH过程中能量变化示意图，请写出CO和H2反应的热化学方程式：____________________________________________________________。 乙 (5)采用真空封管法制备磷化硼纳米颗粒，在发展非金属催化剂实现CO2电催化还原制备甲醇方向取得重要进展，该反应历程如图所示。 容易得到的副产物有CO和CH2O，其中相对较多的副产物为___________；上述合成甲醇的反应速率较慢，要使反应速率加快，主要降低下列变化中___________(填字母)的能量变化。 A．*CO＋*OH→*CO＋*H2O B．*CO→*OCH C．*OCH2→*OCH3 D．*OCH3→*CH3OH 解析　(1)假设2 mol SO2和1 mol O2全部参与反应，放出的热量为2×98.32 kJ＝196.64 kJ，因为该反应为可逆反应，不能进行到底，因此达到平衡放出的热量小于196.64 kJ，故C正确；(2)蒸发1 mol Br2(l)需要吸收的能量为30 kJ，结合反应及表格数据可知：436＋(200＋30)－2a＝－72，解得a＝369。(3)非金属元素氢化物的稳定性与生成1 mol氢化物时的ΔH的关系为：根据元素周期律，同一主族元素非金属性越强，生成气态氢化物越容易，气态氢化物越稳定；而根据热力学，能量越低越稳定。a、b、c、d依次为H2Te、H2Se、H2S、H2O。即b为H2Se的生成热数据，则H2Se分解放热，且ΔH＝－81 kJ·mol－1，所以H2Se发生分解反应的热化学反应方程式为H2Se(g)===Se(s)＋H2(g)　ΔH＝－81 kJ·mol－1；(4)根据图像可知，反应物比生成物的能量高91 kJ，故为CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)　ΔH＝－91 kJ·mol－1；(5)CO的相对能量与CH2O的相比较低，较稳定，得到的相对较多；上述合成甲醇的反应速率由慢反应决定，即反应历程中活化能较高的反应*CO＋*OH,*CO＋*H2O决定反应速率，所以将*CO＋*OH,*CO＋*H2O变化的活化能降低，即可增大反应速率，A项符合题意。 答案　(1)C　(2)369　(3)H2Se(g)===Se(s)＋H2(g)　ΔH＝－81 kJ·mol－1　(4)CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)　ΔH＝－91 kJ·mol－1　(5)CO　A 16．(15分)某化学兴趣小组的同学用下图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合K时，观察到电流表的指针发生了偏移。 请回答下列问题： (1)甲装置的名称是________；乙装置的名称是________；Zn为________极；Pt为________极。 (2)写出电极反应： Cu极：_________________________________________________________________； 石墨棒极：____________________________________________________________。 (3)当甲中产生0.1 mol气体时，乙中析出铜的质量应为________；乙中产生的气体在标准状况下的体积应为________。 (4)若乙中溶液不变，将其电极都换成铜电极，闭合K一段时间后，乙中溶液的颜色________(填“变深”“变浅”或“无变化”)。 (5)若乙中电极不变，将其溶液换成NaCl溶液，闭合K一段时间后，甲中溶液的pH将________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)；乙中溶液的pH将________。 解析　(1)Zn、Cu和稀硫酸可构成原电池，其中Zn是负极，Cu是正极；乙装置是电解池，石墨棒为阴极，Pt为阳极。(2)Cu极上发生还原反应：2H＋＋2e－===H2↑；石墨棒上也发生还原反应：Cu2＋＋2e－===Cu。(3)通过甲、乙装置中电子的物质的量相等，当甲中产生0.1 mol H2时，电路中通过0.2 mol电子，乙中析出0.1 mol Cu，放出0.1 mol Cl2。(4)若将乙中两个电极都换成铜，则乙装置相当于电解精炼铜的装置，阳极溶解的铜和阴极析出的铜一样多，溶液中Cu2＋的浓度基本不变，溶液的颜色基本不变。(5)若将乙中溶液换成NaCl溶液，则乙装置就是电解食盐水的装置，因反应生成了NaOH，故电解后溶液的pH增大；反应时甲装置中消耗了H＋，溶液酸性减弱，pH也增大。 答案　(1)原电池　电解池　负　阳 (2)2H＋＋2e－===H2↑　Cu2＋＋2e－===Cu (3)6.4 g　22.4 L　(4)无变化 (5)增大　增大 17．(15分)铁、铝及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用。 (1)某研究性学习小组设计了如下图所示装置探究钢铁的腐蚀与防护。 在相同条件下，三组装置中铁电极腐蚀最慢的是________(填装置序号)，装置①中正极反应式为_________________________________________________________。 (2)新型固体LiFePO4隔膜电池广泛应用于电动汽车。电池反应为FePO4＋LiLiFePO4，电解质为含Li＋的导电固体，且充、放电时电池内两极间的隔膜只允许Li＋自由通过而导电。该电池放电时Li＋向________(填“正”或“负”)极移动，负极反应式为Li－e－===Li＋，则正极反应式为_______________________________________________________。 (3)钢铁生锈现象随处可见，钢铁的电化学腐蚀原理如下图所示： ①写出石墨电极的电极反应式：_______________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②将该装置作简单修改即可成为钢铁电化学防护的装置，请在下图虚线框内所示位置做出修改，并用箭头标出导线中电子流动方向。 ③写出修改后石墨电极的电极反应式：______________________________________。 解析　 (1)图②、③分别为原电池和电解池，金属铁分别为正极和阴极，因此对金属铁起了保护作用；而①中铁作原电池的负极，电解质溶液为中性，所以发生吸氧腐蚀，正极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－。(2)原电池中，阳离子向正极移动，放电时装置为原电池，则Li＋向正极移动；由FePO4＋LiLiFePO4减去Li－e－===Li＋，可得正极反应式：FePO4＋Li＋＋e－===LiFePO4。(3)在钢铁的电化学腐蚀中，石墨为正极，电极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－；可用外加电流的阴极保护法来保护铁，即将铁连外电源的负极，作为电解池的阴极，石墨接正极，作为电解池的阳极，阳极电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑。 答案　(1)③　O2＋2H2O＋4e－===4OH－ (2)正　FePO4＋Li＋＋e－===LiFePO4 (3)①O2＋4e－＋2H2O===4OH－ ② ③2Cl－－2e－===Cl2↑ 18．(14分)电池是日常生活中最常见的一种提供电能的装置，研究各种新型电池成为新能源研究的一种方向。 (1)如图是一种甲烷燃料电池的装置。 ①铂电极a是___________(填“正极”“负极”“阳极”或“阴极”)，发生___________(填“氧化”或“还原”)反应。 ②电子从___________(填“a”或“b”)电极流出，该电极的电极反应式是_______________ _____________________________________________________。 ③盐桥中的K＋向___________(填“稀硫酸”或“稀氢氧化钾”)溶液移动。 (2)白铁是日常生活中常见的一种金属材料，俗称“锌包钢”，一旦划破后就会发生电化学反应，此时负极材料是________，在潮湿的碱性或中性环境中，铁电极上发生反应的电极反应式是________。金属铁被保护而不易腐蚀，这种防腐的方法叫___________(填名称)。 (3)一种水性电解液Zn­MnO2离子选择双隔膜电池如图所示： 已知：KOH溶液中，Zn2＋以2－存在。 ①a离子选择性隔膜是___________(填“阳离子”或“阴离子”)交换膜。 ②写出MnO2电极上发生的电极反应式：________________________________________ ________________________________________________________________________。 ③写出该原电池总反应的离子方程式：_________________________________________ _____________________________________________________________________________。 解析　(1)①铂电极a上氧气得电子发生还原反应生成水，a是正极。②b电极甲烷失电子生成碳酸根离子，电子从b电极流出，该电极的电极反应式是CH4＋10OH－－8e－===CO＋7H2O。③电池工作时，a是正极、b是负极，阳离子移向正极、阴离子移向负极，所以盐桥中的K＋向稀硫酸溶液移动。(2)锌的活泼性大于铁，白铁一旦划破后会发生电化学反应，负极材料是Zn，在潮湿的碱性或中性环境中，发生吸氧腐蚀，铁是正极，铁电极上发生反应的电极反应式是O2＋2H2O＋4e－===4OH－。金属铁被保护而不易腐蚀，这种防腐的方法叫牺牲阳极的阴极保护法。(3)①电池工作时，阳离子向正极移动、阴离子向负极移动，Zn失电子发生氧化反应，Zn电极是负极、MnO2电极是正极，硫酸中的硫酸根离子向硫酸钾溶液中移动，氢氧化钾溶液中的钾离子向硫酸钾溶液中移动，所以a离子选择性隔膜是阴离子交换膜、b是阳离子交换膜。②MnO2电极上，MnO2得电子发生还原反应生成硫酸锰，发生的电极反应式为MnO2＋4H＋＋2e－===Mn2＋＋2H2O。③负极Zn失电子生成2－、正极MnO2得电子生成硫酸锰，该原电池总反应的离子方程式为Zn＋4OH－＋MnO2＋4H＋===2－＋Mn2＋＋2H2O。 答案　(1)①正极　还原　②b　CH4＋10OH－－8e－===CO＋7H2O　③稀硫酸　(2)Zn　O2＋2H2O＋4e－===4OH－　牺牲阳极法 (3)①阴离子　②MnO2＋4H＋＋2e－===Mn2＋＋2H2O　③Zn＋4OH－＋MnO2＋4H＋===2－＋Mn2＋＋2H2O 学科网（北京）股份有限公司 $$