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4.3金属的腐蚀与防护课后练习2024-2025学年高二化学人教版(2019)选择性必修1
一、单选题
1.“北溪管道”被炸导致大量天然气泄漏,天然气的主要成分是。下列叙述正确的是
A.管道中钢材在弱碱性海水中主要发生析氢腐蚀
B.分子中基态碳原子价电子占据能层符号为M
C.含非极性键和极性键
D.分子的空间结构为正四面体形
2.下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A.Al(OH)3具有两性,可用作塑料制品的阻燃剂
B.石英坩埚耐高温,可用来加热熔化烧碱、纯碱等固体
C.(NH4)2SO4能使蛋白质盐析,可用于蛋白质的分离提纯
D.铜的金属活动性比铁弱,可在海外轮外壳上装若干铜块以减缓其腐蚀
3.中国文化源远流长,三星堆出土了大量文物,如青铜面具、青铜大立人、鎏金青铜面具等。
下列有关说法正确的是
A.古代的鎏金工艺利用了电镀原理
B.三星堆出土的青铜器上有大量铜锈,其主要成分为
C.青铜是铜中加入铅、锡制得的合金,其成分会加快铜的腐蚀
D.文物中做面具的金简由热还原法制得
4.下列实验装置不能达到实验目的的是
A.用做喷泉实验
B.验证与浓硝酸反应的热量变化
C.探究生铁在不同条件下的电化学腐蚀
D.探究压强对平衡的影响
A.A B.B C.C D.D
5.下列现象与电化学腐蚀无关的是
A.铜锌合金(黄铜)不易被腐蚀
B.银质物品久置表面变黑
C.附有银制配件的铁制品其接触处易生锈
D.生铁比纯铁更容易生锈
6.出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆盖在其表面。下列说法不正确的是
A.锡青铜的熔点比纯铜低
B.在自然环境中,锡青铜中的锡可对铜起保护作用
C.锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快
D.生成Cu2(OH)3Cl覆盖物是电化学腐蚀过程,但不是化学反应过程
7.将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液润湿后,置于如图所示装置中,进行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是
A.铁作原电池负极,电极反应式为
B.该腐蚀过程中化学能全部转化为电能
C.若仅加入铁粉,其他因素不变,腐蚀速率将明显慢于本实验
D.以溶液代替NaCl溶液,铁不能发生腐蚀
8.化学与生产、生活息息相关。下列说法中不正确的是
A.寻找合适的催化剂可以提高合成氨工业中原料的平衡转化率
B.调整能源结构、减少化石燃料消耗有助于实现碳中和目标
C.海上石油钢铁钻井平台与直流电源的负极相连可防止钢铁腐蚀
D.用适宜催化剂使汽车尾气中与更快地转化为与
9.如图是某酸性酒精检测仪的工作示意图。下列有关分析正确的是
A.该检测仪利用了电解原理
B.质子交换膜具有类似盐桥的平衡电荷作用
C.Pt(Ⅰ)电极的电极反应为CH3CH2OH+3H2O-8e-=CH3COOH+8H+
D.工作中电子由Pt(Ⅰ)电极经过质子交换膜流向Pt(Ⅱ)电极
10.下列有关金属腐蚀与防护的说法不正确的是
A.在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法
B.当镀锡铁制品的镀层破损时,镀层仍能对铁制品起保护作用
C.纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗
D.可将地下输油钢管与外加直流电源的负极相连以保护它不受腐蚀
11.将自来水管与下列材料做成的水龙头连接,使铁水管锈蚀最快的水龙头是
A.塑料水龙头 B.陶瓷水龙头
C.铜水龙头 D.铁水龙头
12.化学与生产、生活息息相关,下列叙述错误的是
A.“真金不怕火炼”说明有些金属(例如金)即使在高温下也不与氧气发生反应
B.中国古代利用明矾溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈
C.含重金属离子的电镀废液不能随意排放
D.铜的金属活泼性比铁弱,可在海轮外壳上装若干铜块以减缓其腐蚀
13.下列叙述正确的是
A.可通过电解氯化镁溶液获得金属镁
B.粗铜精炼中,电解槽中c(Cu2+)不变
C.氯碱工业中,与电源正极相连的是惰性电极,向电解槽中滴加酚酞试液,阴极附近变成红色
D.外加电流的阴极保护法中,被保护的金属与电源正极相连
14.天然气报警器可及时检测到空气中甲烷浓度的变化,当甲烷达到一定浓度时,传感器随之产生电信号并联动报警,图1是成品装置,其工作原理如图2所示,其中可以在固体电解质中移动。当报警器触发工作时,下列说法正确的是
A.图2中的多孔电极a上发生还原反应
B.在电解质中向电极移动,电流方向由电极经导线流向电极
C.当电路中有电子转移时,则电极a有甲烷参与反应
D.多孔电极上发生反应的电极反应式为
15.化学实验是学习化学的基础,下列图示装置可以达到实验目的的是
A.分离碘酒中的碘
B.证明Fe发生吸氧腐蚀
C.制备氢氧化铁胶体
D.实现喷泉实验
A.A B.B C.C D.D
16.下列叙述正确的是( )
①锌跟稀硫酸反应制,加入少量硫酸铜溶液能加快反应速率 ②镀层破损后,白口铁(镀锌的铁)比马口铁(镀锡的铁)更易腐蚀 ③电镀时,应把镀件置于电解槽的阴极 ④钢铁表面常易锈蚀生成
A.①②③④ B.①③④ C.①②④ D.②
17.下列四种装置中,溶液的体积均为250mL,开始时电解质溶液的浓度均为0.10mol/L,工作一段时间后,测得导线上均通过0.02mol电子,若不考虑溶液体积的变化,则下列叙述正确的是
A.工作一段时间后产生气体的总体积:②>④>①>③
B.工作一段时间后溶液的pH:④>③>①>②
C.工作一段时间后原溶液的浓度:①=②=③=④
D.工作一段时间后电极上析出固体的质量:②>①>③>④
18.科学家设计了一种电解装置,能将甘油()和二氧化碳转化为甘油醛()和合成气,装置如下图所示。下列说法正确的是
A.催化电极b应与电源正极相连
B.电解一段时间后,催化电极b附近的pH增大
C.催化电极a上发生的电极反应方程式:
D.当外电路转移4mol 时,生成的合成气标况下的体积为22.4L
19.碳酸二甲酯[(CH3O)2CO]是一种具有发展前景的“绿色”化工产品,电化学合成碳酸二甲酯的工作原理如图所示(加入两极的物质均是常温常压下的物质)。下列说法错误的是
A.石墨1极与直流电源正极相连
B.电解一段时间后,阴极和阳极消耗的气体的物质的量之比为1:3
C.石墨1极发生的电极反应为2CH3OH+CO-2e-=(CH3O)2CO+2H+
D.H+由石墨1极通过质子交换膜向石墨2极移动
20.设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.将通入到水中,则溶液中HClO、、的总数为
B.溶液中,的数目为
C.溶液中的数目为
D.用惰性电极电解溶液一段时间后,若加入能使溶液复原,则电解过程中转移电子的数目为
21.以铅蓄电池为电源,通过电解法制备酒石酸(C4H6O6,简写为RH2)的原理如图所示(A、B为惰性电极,a,b为离子交换膜)。下列叙述正确的是
A.N极的电极反应式为:Pb -2e-+SO═PbSO4
B.b为阳离子交换膜
C.阴极反应为:2H2O+2e-═H2↑+2OH-,阴极区溶液pH增大
D.铅蓄电池中消耗2mol H2SO4时,理论上生成2mol RH2
22.LED系列产品是一类新型节能产品。图甲是NaBH4/H2O2燃料电池,图乙是LED发光二极管的装置示意图。下列叙述错误的是
A.电池A极区的电极反应式为:H2O2+2e-=2OH-
B.电池放电过程中,Na+从负极区向正极区移动
C.每有1mol NaBH4参加反应转移电子数为4NA
D.要使LED发光二极管正常发光,图乙中的导线a应与图甲中的B极相连
23.下列化学用语表达正确,且与所给事实相符的是
A.滴加酚酞的苏打水呈红色:CO+2H2O=3H2CO3+2OH-
B.铁在潮湿空气中生成红褐色的铁锈,其负极的电极反应:Fe-3e-=Fe3+
C.用醋酸和淀粉-KI溶液检验加碘食盐中的IO:IO+5I-+6H+=3I2+3H2O
D.硫化钠溶液久置后出现浑浊:2Na2S+O2+2H2O=2S↓+4NaOH
24.下列电极反应式与出现的环境相匹配的是
选项
电极反应式
出现的环境
A
O2+2H2O+4e-=4OH-
碱性环境下氢氧燃料电池的负极反应
B
4OH--4e-=O2↑+2H2O
弱酸性环境下钢铁的吸氧腐蚀
C
2H++2e-=H2↑
用铜作阳极,石墨作阴极电解NaOH溶液的阴极反应
D
H2-2e-=2H+
用惰性电极电解H2SO4溶液的阳极反应
A.A B.B C.C D.D
25.下图是一套模拟工业生产的电化学装置。丙装置中两电极均为惰性电极,电解质溶液为KCl溶液,不考虑气体溶解,且钾离子交换膜只允许钾离子通过。下列说法正确的是
A.乙装置中负极发生的反应是CH3OH - 6e- + H2O = CO2 + 6H+
B.若甲装置中b为精铜,a为镀件,则可实现a上镀铜
C.丙装置可以制取KOH溶液,制得的KOH可以通过g口排出
D.当d电极消耗标准状况下2.24LO2时,丙装置中阳极室溶液质量减少29.8g
二、填空题
26.A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。
A. B. C.
(1)A中反应的离子方程式为 ,B中Cu极电极反应式为 。
(2)C中被腐蚀的金属是 ,总反应方程式为 ,
(3)A、B、C中铁被腐蚀的速率,由大到小的顺序是 。
27.除少数金属外,大多数金属以 的形式存在于自然界。由金属矿物转变为金属,一般要经过 、 、 、 等阶段。
28.工业烟气中常含有(NO、)。用NaClO溶液中将转化为,再将含溶液进行电化学环保处理。按要求回答下列问题。
(1)在大气中会形成酸雨,以NO为例,从氧化还原反应角度分析,过程中表现出的性质是 。
(2)向NaClO溶液中加入硫酸,研究初始pH对脱除率的影响,结果如下。
已知:
①不用盐酸调节NaClO溶液初始pH的原因是 。
②时NaClO溶液脱除NOₓ的反应为可逆反应,以NO为例,写出该反应的离子方程式: 。
③时,分析脱除率随溶液初始pH升高而增大的可能原因: 。
(3)将上述脱除后产生的含溶液,用铁碳微电池法在弱酸性条件下进行电化学环保处理,其工作原理及装置如图所示。
①电池工作时的负极为 。
②碳电极上的电极反应式为 。
③若甲室处理37.2g,则乙室可生成 mol。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.D
【详解】A.钢主要成分是铁的合金,在弱碱性海水中发生吸氧腐蚀,A项错误;
B.C原子的价层为第二层,能层符号为L,B项错误;
C.分子只含极性键,不含非极性键,C项错误;
D.分子呈正四面体结构,D项正确;
故选D。
2.C
【详解】A.Al(OH)3分解吸热使可燃物的温度降低,并且生成的高熔点的Al2O3能覆盖在可燃物上隔绝空气,从而作阻燃剂,与Al(OH)3具有两性无关,A错误;
B.石英的主要成分为SiO2,SiO2会和烧碱、纯碱等反应,不能用石英坩埚熔化烧碱、纯碱等固体,B错误;
C.(NH4)2SO4为非重金属盐,会降低蛋白质的溶解度,发生盐析,可用于蛋白质的分离提纯,C正确;
D.铜的金属活动性比铁弱,形成原电池时Cu为正极,Fe为负极,会加速海外轮外壳的腐蚀,D错误;
综上所述答案为C。
3.B
【详解】A.古代的镀金工艺利用的原理:系将金熔于水银之中,形成金泥,涂于铜或银器表面,加温,使水银蒸发,金就附着于器表,谓之鎏金,近代称为“火镀金”,故A错误;
B.铜锈的主要成分为,故B正确;
C.铅、锡比铜活泼,腐蚀反应中铜做正极,会减缓铜的腐蚀,故C错误;
D.古代得到金的方法是陶漉法,故D错误;
故答案选B。
4.D
【详解】A.能与溶液反应,该实验装置能形成喷泉实验,A正确;
B.与浓硝酸反应,放出大量的热,具支试管中的空气受热膨胀,U形管中的红墨水左低右高,可验证与浓硝酸反应的热量变化,B正确;
C.左边溶液呈中性,生铁发生吸氧腐蚀,气体体积减小,右边溶液呈酸性,生铁发生析氢腐蚀,气体体积增大,红墨水左高右低,能达到探究目的,C正确;
D.该可逆反应是气体分子数保持不变的反应,增大压强,虽然气体颜色变深,但平衡不移动,该装置只是增大压强使气体浓度增大而已,不能达到探究目的,D错误;
故答案为:D。
5.B
【详解】A.铜锌合金中,金属锌为负极,金属铜为正极,Cu被保护,不易被腐蚀,与电化学腐蚀有关,A不符合题意;
B.银质物品长期放置表面变黑是因为金属银和空气中二氧化硫、硫化氢发生反应生成硫化银的结果,属于化学腐蚀,与电化学腐蚀无关,B符合题意;
C.铁制品附有银制配件时,在接触处形成原电池,其中铁为负极,易生锈,和电化学腐蚀有关,C不符合题意;
D.铁、碳和电解质溶液构成原电池,Fe作负极失电子加速腐蚀,纯铁和电解质溶液发生化学腐蚀,所以生铁比纯铁更容易生锈,与电化学腐蚀有关,D不符合题意;
故选B。
6.D
【详解】A、锡青铜属于合金,根据合金的特性可知熔点比任何一种纯金属的低,故A正确;
B、由于锡比铜活泼,故在发生电化学腐蚀时,锡失电子保护铜,故B正确;
C、潮湿的环境将会加快金属的腐蚀速率,故C正确;
D、电化学腐蚀过程实质是有电子的转移,属于化学反应过程,故D错误;
故选D。
7.C
【详解】A.在铁的电化学腐蚀中,铁单质失去电子转化为二价铁离子,即负极反应为:,A项错误;
B.铁的腐蚀过程中化学能除了转化为电能,还有一部分转化为热能,B项错误;
C.活性炭与铁混合,在氯化钠溶液中构成了许多微小的原电池,加速了铁的腐蚀,若仅加入铁粉,其他因素不变,不能形成原电池,腐蚀速率将明显慢于本实验,C项正确;
D.以溶液代替NaCl溶液,溶液也呈中性,铁在中性或碱性条件下易发生吸氧腐蚀,所以铁能发生腐蚀,D项错误;
故选C。
8.A
【详解】A.催化剂可以提高反应速率,但不改变转化率,A错误;
B.调整能源结构、减少化石燃料消耗可以减少碳的排放,有助于实现碳中和目标,B正确;
C.钢铁中含有碳,在海水中形成原电池,铁失去电子做负极,将钢铁直流电源的负极相连,铁做阴极,电源向铁上输出电子,使铁不会失去电子,避免钢铁腐蚀,C正确;
D.催化剂可以加快反应速率,用适宜催化剂使汽车尾气中CO与NO更快地转化为CO2与N2,D正确;
故答案为:A。
9.B
【详解】A.由题图可知,该装置为原电池,A错误;
B.质子交换膜具有类似盐桥的平衡电荷作用,B正确;
C.由题图可知,CH3CH2OH在Pt(Ⅰ)电极上被氧化成CH3COOH,所以Pt(Ⅰ)电极的电极反应为CH3CH2OH-4e-+H2O=CH3COOH+4H+,C错误;
D.原电池工作中,电子不通过电解质溶液,D错误;
故选B。
10.B
【详解】A.根据原电池的工作原理,铁上镶嵌锌,锌比铁活泼做原电池负极失电子被氧化,从而铁被保护,此为牺牲阳极的阴极保护法,故A正确;
B.铁比锡活泼,镀层破损后形成原电池,铁作负极,加速氧化,无法起到保护作用,故B错误;
C.发生电化学腐蚀时,金属应不纯,则纯银器主要发生化学腐蚀,故C正确;
D.电解池阴极发生还原反应,为防止金属被氧化,金属可连接电源的负极,故D正确;
故答案为B。
11.C
【详解】A.将塑料水龙头和铁水管相连不能形成原电池,腐蚀较慢,故A错误;
B.陶瓷不能导电,故将铁水管和陶瓷水龙头相连,不能形成原电池,铁水管的腐蚀不能被加快,故B错误;
C.将铁水管和铜水龙头相连,铜水龙头做正极,铁水管做负极,铁水管的腐蚀被加快,故C正确;
D.将铁水管和铁水龙头相连,不能形成原电池,故不能加快反应速率,腐蚀不能被加快,故D错误;
故答案为:C。
12.D
【详解】A.有些金属活动性差,高温下不与氧气反应,如金,故A说法正确;
B.明矾是KAl(SO4)2·12H2O,其水溶液显酸性,铜锈是Cu2(OH)2CO3,与酸反应,故B说法正确;
C.电镀液中含有重金属离子,重金属离子能使蛋白质中毒,使人中毒,因此不能随意排放,故C说法正确;
D.铁比铜活泼,构成原电池,铁作负极,加速铁的腐蚀,故D说法错误;
故答案选D。
13.C
【详解】A.电解氯化镁溶液,阴极水中的氢离子得电子生成氢气,不能获得金属镁,故A错误;
B.粗铜精炼中,阳极铜、锌、铁、镍失去电子,阴极溶液中的铜离子得电子生成铜,则电解槽中c(Cu2+ )不断减小,故B错误;
C.氯碱工业中,阴极水中的氢离子得电子生成氢气,生成氢氧根离子,阳极氯离子失电子生成氯气,与电源正极相连的是惰性电极,向电解槽中滴加酚酞试液,阴极附近变成红色,故C正确;
D.外加电流的阴极保护法中,被保护的金属与电源负极相连被保护,故D错误;
故选C。
14.B
【分析】该装置为甲烷燃料电池,通甲烷一极为负极,通空气一极为正极,据此分析解答。
【详解】A.该装置为原电池装置,电极处,甲烷发生氧化反应,电极为负极,空气中氧气得电子,发生还原反应,电极为正极,A错误;
B.向负极移动,故向电极移动,电流方向在外电路是由正极经导线流向负极,B正确;
C.电路中有电子转移时,有甲烷参与反应,但未说明标准状况,无法计算体积,C错误;
D.电极的反应方程式为,D错误;
故选:B。
15.B
【详解】A.碘易溶于酒精,无法用分液的方法分离,A错误;
B.Fe发生吸氧腐蚀,负极反应,正极反应,吸收氧气,瓶内压强减小,则红墨水会发生流动,B正确;
C.FeCl3与NaOH反应生成氢氧化铁沉淀,C错误;
D.实现喷泉实验需要产生压强差,H2S与HCl互不反应也不溶解,无法形成压强差,D错误;
故选B。
16.B
【详解】①锌跟稀硫酸反应制取氢气,若加入少量CuSO4溶液,则Zn与CuSO4溶液发生置换反应,产生Cu单质,Zn与置换出来的Cu及稀硫酸构成原电池,因此能提高反应速率,故①正确;
②镀层破损后,白铁(镀锌的铁)中由于Zn比Fe活泼,作原电池的负极,仍然在保护Fe,防止其被腐蚀,而马口铁(镀锡的铁)中也构成了原电池,由于活动性Fe比Sn强,Fe作负极,会加快Fe的腐蚀,因此后者更易腐蚀,故②错误;
③电镀时应把镀件置于电解槽的阴极,把镀层金属作阳极,用含有镀层金属离子的溶液作电镀溶液,故③正确;
④钢铁表面常因发生原电池反应而腐蚀,由于Fe比杂质C活泼,所以Fe作原电池的负极而被氧化发生,最终得到的是Fe2O3·xH2O,故④正确。
因此正确的是①③④;
答案选B。
【点睛】原电池发生时可以加快反应速率,防止金属腐蚀的方法是牺牲阳极的阴极保护法,外加电流的阴极保护法,应用原电池和电解池原理解决这类题。
17.B
【分析】①为电解池,反应方程式为2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4,每生成1mol O2,转移4mol电子,消耗2mol CuSO4,反应后,溶液pH降低;②为原电池,锌为负极,Zn-2e-=Zn2+,铜为正极2H++2e-=H2↑每生成1mol H2,转移,2mol电子,消耗1mol H2SO4,溶液pH升高;③为电镀池,阳极反应是阳极金属失去电子而被氧化成阳离子;阳极Zn-2e-=Zn2+,阴极反应是溶液中的Zn2+得电子的还原反应,Zn2++2e-=Zn溶液中Zn2+浓度不变;④为电解池,反应方程式为2NaCl+2H2OH2↑+2NaOH+Cl2↑每生成1mol H2,转移2mol电子,ww消耗NaCl为2 mol,反应后,溶液pH升高,以此解答。
【详解】A.导线上均通过0.02mol电子,①产生0.005mol O2,②产生0.01mol H2,③产生气体为0,④产生0.01mol H2和0.01mol Cl2,产生气体的总体积:④>②>①>③,故A错误;
B.④反应后,溶液pH升高,消耗NaCl为0.02 mol,生成0.02 mol NaOH,溶液呈碱性;③Zn2+浓度不变,Zn2+水解,溶液略呈酸性,碱性④>③,pH④>③;②溶液pH升高,但仍呈酸性,剩余0.025mol-0.01 mol=0.015 mol H2SO4,①反应后,溶液pH降低,呈酸性,生成0.01 mol H2SO4,酸性:②>①,pH:①>②,综上所述pH的大小顺序为④>③>①>②,故B正确;
C.当溶液的体积均为250mL,开始时电解质溶液的浓度均为0.10mol/L,工作一段时间后,测得导线上均通过0.02mol电子,①消耗CuSO4为0.01 mol,②消耗0.01mol H2SO4,③ZnSO4溶液的浓度不变,④消耗NaCl为0.02 mol,故C错误;
D.导线上均通过0.02mol电子,①电极上析出0.01mol Cu固体质量为0.64克,②电极上析出的固体的质量为0,③铁电极上析出0.01mol Zn固体的质量为0.65克,④电极上析出的固体的质量为0,电极上析出的固体的质量:③>①>②=④,故D错误;
故选B。
18.B
【分析】由示意图可知,催化电极b表面上为二氧化碳、水蒸气还原为一氧化碳和氢气,为电解池的阴极,与电源的负极相连;催化电极a为阳极,电极表面上甘油氧化为甘油醛。
【详解】A.催化电极b表面上为二氧化碳、水蒸气还原为一氧化碳和氢气,为电解池的阴极,与电源的负极相连,故A错误;
B.催化电极b表面上为二氧化碳、水蒸气还原为一氧化碳和氢气,为电解池的阴极,极反应分别为:2CO2+2e-=CO+,2H2O+2e-=H2↑+2OH-,反应后溶液的碱性增强,溶液的pH增大,故B正确;
C.催化电极a为阳极,电极表面上甘油氧化为甘油醛,由于碳酸钠溶液过量,二氧化碳反应生成碳酸氢钠,电极反应:,故C错误;
D.1molCO2转化为1molCO,转移电子2mol,1molH2O转化为1molH2,转移电子2mol;所以当外电路转移4mol时,生成2mol的合成气体,标况下的体积为44.8L,故D错误;
故选B。
19.B
【分析】通氧气的一极,氧气得到电子生成水,发生还原反应,为阴极,则阳极上是甲醇和一氧化碳失电子发生氧化反应,所以A电源正极,B为电源负极。
【详解】A.根据分析可知石墨1极为阳极,与直流电源正极相连,A正确;
B.阳极上是甲醇和一氧化碳反应失电子发生氧化反应,电极反应为:2CH3OH+CO-2e-=(CH3O)2CO+2H+,通入氧气的为阴极,电极反应式为O2 + 4e- + 4H+ == 2H2O,甲醇不是气体,根据电极反应式可知阴极和阳极消耗的气体的物质的量之比为l:2,B错误;
C.石墨1极为阳极,阳极上是甲醇和一氧化碳反应失电子发生氧化反应,电极反应为:2CH3OH+CO-2e-=(CH3O)2CO+2H+,C正确;
D.电解池中阳离子由阳极流向阴极,所以H+由石墨1极通过质子交换膜向石墨2极移动,D正确;
综上所述答案为B。
20.D
【详解】A.将lmolCl2通入到水中,只有一部分Cl2与水反应生成HCl、HClO,另一部分在水中仍以Cl2分子形式存在,所以溶液中HClO、、的总数小于,A不正确;
B.铝离子会水解,则溶液中的数目小于, B不正确;
C.溶液体积未知,不能计算所含的数目为,C不正确;
D.若加入29.4gCu(OH)2能使溶液复原,说明阴极析出H2和Cu,29.4gCu(OH)2的物质的量为=0.3mol,相当于0.3mol CuO和0.3mol H2O,生成0.3mol Cu时转移电子数为0.6NA,生成0.3mol H2时转移电子数为0.6NA,所以电解过程中转移电子的数目为1.2NA,D正确;
故选D。
21.C
【分析】电解目的为制备RH2,则装置右侧为产品室,若原料室中的R2-通过阴离子交换膜进入产品室与H+结合,则可制得RH2。所以B极应为H2O中的OH-放电,生成H+,即B极为阳极,电极反应为:2H2O-4e-=O2↑+4H+,b为阴离子交换膜,N为正极,M为负极,A为阴极,B为阳极。
【详解】A.N为铅蓄电池正极,电极反应为PbO2+2e-++4H+=PbSO4+2H2O,故A错误;
B.根据上述分析可知,b为阴离子交换膜,故B错误;
C.阴极应为H2O中的H+放电,生成OH-,故电极反应为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,OH-浓度增大,pH增大,故C正确;
D.铅蓄电池放电时总反应为:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,当电池中消耗2molH2SO4时,则电路中转移2mole-。根据B极电极反应式2H2O-4e-=O2↑+4H+,可知,转移2mole-,原料室有2molH+生成,R2-+2H+=RH2,所以理论上可生成1molRH2,故D错误;
故选:C。
22.C
【详解】A.根据图示,电池A极区双氧水得到电子发生还原反应生成氢氧根离子,电极反应式为:H2O2+2e-=2OH-,故A正确;
B.根据A的分析,A极区生成氢氧根离子,需要钠离子过来中和电荷,Na+从负极区(B)向正极区(A)移动,故B正确;
C.电极B是燃料电池的负极,发生氧化反应,电极反应式为BH+8OH--8e-═BO2-+6H2O,每有1mol NaBH4参加反应转移电子数为8NA,故C错误;
D.根据图示,要使LED发光二极管正常发光,图乙中的导线a应与电源负极相连,即与图甲中的B极相连,故D正确;
故选C。
23.D
【详解】A.碳酸根水解,,A错误;
B.负极的电极反应,,B错误;
C.醋酸为弱电解质不能拆,,C错误;
D.Na2S具有还原性,与O2反应生成硫单质,D正确;
故答案为:D。
24.C
【详解】A.碱性条件下的氢氧燃料电池中,氢气在负极上的电极反应式为:H2-2e-+2OH-=2H2O,故A错误;
B.弱酸性环境下钢铁的吸氧腐蚀,正极上氧气得电子生成氢氧根离子,电极反应式为:O2↑+2H2O+4e-=4OH-,故B错误;
C.用铜做电极电解NaOH溶液时,阳极铜是活性电极,放电能力强于溶液中的氢氧根,电极反应式为:Cu-2e-═Cu2+,然后发生反应2OH-+Cu2+=Cu(OH)2↓,阴极电极反应式为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,故C正确;
D.用惰性电极电解H2SO4溶液时,阳极上氢氧根离子放电能力强于硫酸根离子,电极反应式为:4OH--4e-=O2↑+2H2O,故D错误;
故选:C。
25.D
【分析】如图,乙为碱性条件下的甲醇燃料电池,c为负极,反应式为:CH3OH - 6e- + 8OH- =+ 6H2O,d为正极,反应式为:O2+4e-+2H2O=4OH-,故甲电解池中b为阴极,a为阳极,丙电解池中,f为阴极,反应式为:2H++2e-=H2↑,e为阳极,反应式为:2Cl--2e-=Cl2↑,K+由阳极移向阴极;
【详解】A.乙装置中负极发生的反应是CH3OH - 6e- + 8OH- =+ 6H2O +,A项错误;
B.镀铜时,镀层金属为阳极,镀件金属为阴极,a为阳极不能作为镀件,不可实现a上镀铜,B项错误;
C.丙装置制得的KOH应通过h口排出,C项错误;
D.当d电极消耗标准状况下2.24LO2时,根据电极反应式,转移电子为0.4mol,丙装置中参加反应的Cl-为0.4mol,生成Cl2为0.2mol,转移至阴极室的K+也为0.4mol,丙装置中阳极室溶液质量减少=m(Cl2)+m(K+)=0.2mol×71g·mol-1+0.4mol×39g·mol-1=29.8g,D项正确;
答案选D。
26. Fe+2H+=Fe2++H2↑ 2H++2e-=H2↑ Zn Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ B﹥A﹥C
【分析】A中Fe和稀硫酸反应,B中构成原电池,Fe作负极,Cu作正极,C构成原电池,Fe作正极,Zn作负极。
【详解】(1)Fe和稀硫酸反应离子方程式为:Fe+2H+=Fe2++H2↑,B中Cu为正极,H+发生还原反应,电极反应式为:2H++2e-=H2↑,故答案为:Fe+2H+=Fe2++H2↑;2H++2e-=H2↑;
(2)C中Zn作负极,失电子,被腐蚀,总反应为Zn和硫酸反应:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,故答案为:Zn;Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;
(3)A中为化学腐蚀,为一般腐蚀,B中作原电池的负极,加快了腐蚀速率,C中Fe作正极,被保护,所以A、B、C中铁被腐蚀的速率,由大到小的顺序是B﹥A﹥C,故答案为:B﹥A﹥C。
27. 化合物 探矿 开采 选矿 冶炼
【详解】除少数金属外,大多数金属以化合物的形式存在于自然界。由金属矿物转变为金属,一般要经过探矿、开采、选矿、冶炼等阶段。
28.(1)还原性
(2) 盐酸具有还原性,能与NaClO反应,且生成有毒的氯气 溶液初始pH越高,越小,有利于②中可逆反应正向进行,故脱除率越大
(3) 铁电极 0.5
【详解】(1)NOx在大气中最终被氧化成硝酸,形成酸雨,该过程中NO中氮元素的化合价升高,NO表现还原性,故答案为:还原性;
(2)①盐酸是还原性酸,能与NaClO发生氧化还原反应,因此不能用盐酸调节NaClO溶液的pH值,故答案为:盐酸具有还原性,能与NaClO反应;
②pH=3.5时NaClO首先结合氢离子生成HClO,HClO表现强氧化性将NO氧化为,1molNaClO得2mol电子生成lmolNaCl,lmolNO失3mol电子生成,根据得失电子守恒得:2NO+3HClO+H2O⇌2+3Cl-+5H+,故答案为:2NO+3HClO+H2O⇌2+3Cl-+5H+;
③由反应:2NO+3HClO+H2O⇌2+3Cl-+5H+和2NO2+HClO+H2O⇌Cl-+2+5H+,可知反应初始阶段随pH值升高,氢离子浓度减小,有利于平衡正向移动,从而提高NOx脱除率,故答案为:反应初始阶段随pH值升高,氢离子浓度减小,有利于平衡正向移动,从而提高NOx脱除率;
(3)①电池工作时的负极为铁电极,故答案为:铁电极;
②碳电极上的电极反应式为:2+12H++10e-=N2↑+6H2O,故答案为:2+12H++10e-=N2↑+6H2O;
③若甲室处理37.2g,物质的量,2+12H++10e-=N2↑+6H2O,转移电子3mol,电子守恒得到,电路中转移电子3mol,乙室中2~N2~6e-,则乙室可生成氮气物质的量0.5mol,故答案为:0.5。
答案第1页,共2页
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