1.4.金属的腐蚀与防护 课后练习 2023-2024学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

1.4.金属的腐蚀与防护课后练习-2023-2024学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1 一、单选题 1．下列说法正确的是 A．可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀 B．淀粉、纤维素、油脂、蛋白质等高分子化合物均能发生水解反应 C．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保护法 D．煤中含有大量苯及其同系物，可通过干馏的方法得到苯及其同系物 2．利用如图装置进行实验(U形管为耐压试管)，开始时，a、b两处液面相平，密封好，放置一段时间。下列说法正确的是 A．铁丝的腐蚀速率：a>b B．a、b管溶液的pH值都增大 C．一段时间后，a管液面低于b管 D．a、b两管中发生相同的电极反应为Fe-3e-=Fe3+ 3．保护甲午海战致远舰，控制海水腐蚀至关重要。我国水下考古队员们潜入海底，把30公斤重的锌块固定在致远舰残存的铁甲表面。下列说法错误的是 A．致远舰在海水中主要发生电化学腐蚀 B．时间久了，锌块质量会越来越小 C．该法利用了牺牲阳极法的原理 D．将锌块换成铜块也能达到相同目的 4．将金属M连接在钢铁设施表面，可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在如图所示的情境中，下列有关说法正确的是 A．正极的电极反应式为 B．金属M的活动性比Fe的活动性弱 C．钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快 D．当水体呈较强酸性时，钢铁设施表面会有气泡冒出 5．下列关于环境、健康和发展的叙述中，不正确的是(　　) A．光导纤维是以二氧化硅为主要原料制成的 B．硫酸工业尾气未经处理就直接排放，将直接导致“温室效应” C．一些有效成分为碳酸钙的补钙剂需嚼碎服用，目的在于加快消化吸收 D．铁质器具表面刷漆或将其置于干燥处保存，均能有效减缓铁的锈蚀 6．某小组同学为探究电极对金属腐蚀与防护的影响，设计如下实验：将饱和食盐水与琼脂(凝固剂，不参与反应)的混合液置于两个培养皿中，向其中滴入少量酚酞溶液和K3[Fe(CN)6]溶液，混合均匀。分别将包裹锌片和铜片的铁钉放入两个培养皿中，观察现象如表。 变红    变红变蓝    i.包裹锌片的铁钉 ii.包裹铜片的铁钉 已知：K3[Fe(CN)6]遇到Fe2+能产生蓝色沉淀。 对有关实验现象及分析正确的是 A．两个培养皿中金属均发生吸氧腐蚀，且铁钉腐蚀速度i快 B．随着反应的进行，培养皿i和ii中均出现红褐色浑浊 C．培养皿ii中对铁钉的防护是牺牲阳极保护法 D．该探究实验证明金属的防护需要给金属表面镀活泼性比被保护金属强的金属 7．下列叙述正确的是 A．需要通电才可进行的有：电解、电离、电镀、电化学腐蚀 B．、、都能和碱溶液发生反应，因此它们都属于酸性氧化物 C．苛性钠、次氯酸、氯气按顺序分类依次为：强电解质、弱电解质和非电解质 D．冰水混合物，干冰、酒精、水银均为纯净物 8．如图所示装置露置于空气中，铁的腐蚀速率最快的是 A．   B．   C．   D．   9．下列说法正确的是 A．钢铁在潮湿空气中生锈主要是发生了化学腐蚀 B．NaHCO3的热稳定性比Na2CO3强 C．水玻璃是建筑行业常用的一种黏合剂 D．溴化银是一种重要的感光材料，常用于人工降雨 10．下列叙述中不正确的是 A．电热水器用镁棒防止内胆腐蚀，采用的是牺牲阳极的阴极保护法 B．葡萄酒中含维生素C等多种维生素，通常添加微量防止营养成分被氧化 C．复方氢氧化铝、碳酸氢钠片、雷尼替丁等抗酸药均能抑制胃壁细胞分泌盐酸 D．2020年1月我国爆发了新冠肺炎疫情，可采用“84”消毒液来杀灭新型冠状病毒 11．下列说法正确的是 A．糖类、油脂、蛋白质均能在一定条件下水解 B．电解精炼铜时若阳极减少32g，则阴极增加32g C．镀铜铁制品镀层受损后，铁制品比受损前更易生锈 D．向蛋白质溶液中滴加BaCl2溶液，有沉淀析出，说明蛋白质发生盐析 12．远洋轮船的船体材料是合金钢，为了保障航行安全，延长轮船的使用寿命，通常在与海水接触的船壳(船底及船侧)上镶嵌一些金属块M。下列有关说法不正确的是 A．上述保护船壳免受腐蚀的方法叫牺牲阳极的阴极保护法 B．M可能是锌、铜等金属 C．船壳主要发生吸氧腐蚀 D．在上述保护船壳的过程中，负极反应为M-ne-=Mn+ 13．衣食住行皆化学。下列说法错误的是 A．制造飞机外壳的硬铝是合金，属于金属材料 B．放置较久的红薯比新挖的红薯甜，与葡萄糖的水解有关 C．衣服面料中的聚酯纤维、棉、麻均属于有机高分子材料 D．港珠澳大桥使用环氧树脂作为防腐涂料，可以减小海水与桥体金属间的腐蚀电流 14．处理烟气中的可以采用碱吸——电解法，其流程如图1；模拟过程Ⅱ如图2，下列推断不正确的是 A．电解溶液时，亚硫酸根离子通过阴离子交换膜进入右室 B．若用锌锰碱性电池为电源，a极与锌极相连 C．a极的电极反应式为 D．若收集22.4L的P(标准状况下)，则转移4mol电子 15．青铜器(铜锡合金)文物表面常覆盖有因腐蚀而产生的碱式氯化铜[化学式Cu2(OH)3Cl]，下列说法错误的是 A．青铜比纯铜硬度更大 B．青铜器在潮湿环境中比在干燥环境中腐蚀快 C．青铜器产生Cu2(OH)3Cl的过程中铜元素被还原 D．青铜的熔点低于纯铜 16．已知镍氢二次电池的某极是储氢合金X(合金X结合氢气的形式可表示为XH6)，另一电极为NiOOH/Ni(OH)2，电池放电时的反应为：XH6＋6NiOOH=X＋6Ni(OH)2。下列说法正确的是 A．充电时电源的正极与电池的X极相连 B．放电时负极反应式为：XH6＋6e-=X＋6H＋ C．电池放电时消耗了1 mol XH6，若用于电解水，理论上可得到16 g氧气 D．充电时阳极反应式为：6Ni(OH)2＋6OH-_6e-=6NiOOH＋6H2O 17．化学与生活、生产及科技密切相关，下列说法正确的是 A．白糖、冰糖和饴糖等常见食糖的主要成分都是蔗糖，主要来自甘蔗和甜菜 B．牺牲阳极法和外加电流法都要采用辅助阳极，将被保护的金属作为阴极 C．黏胶纤维中的长纤维一般称为人造丝，短纤维称为人造棉，都属于合成纤维 D．原子经济性反应中原子利用率(即期望产物的总物质的量与生成物的总物质的量之比)为100% 18．一种锌—水溶液二次电池放电时的工作原理如下图所示。下列说法正确的是 A．放电时的正极反应为Zn0.5-xMnO2-2xe-+xZn2+=Zn0.5MnO2 B．放电时CF3SO移向电源的正极 C．充电时，Zn电极与外接直流电源的正极相连 D．充电时，电路中每转移1mole-，Zn电极质量增加32.5g 19．微生物电化法制备甲烷的装置如图所示。下列有关说法错误的是 A．a为电源的正极 B．通过质子交换膜移向右侧 C．阴极电极反应式： D．若外电路中通过，则阳极生成(标准状况下) 20．化学与生产、生活和社会发展密切相关，下列叙述不正确的是 A．电热水器用镁棒防止金属内胆腐蚀，原理是牺牲阳极的阴极保护法 B．针对新冠肺炎疫情，可用医用酒精、双氧水等对场所进行杀菌消毒 C．“84”消毒液的主要成分是HClO D．免洗洗手液的有效成分之一活性胶质银离子能使病毒蛋白质变性 21．如图连接下列装置，发现导线中产生电流，则有关叙述错误的是 A．装置为原电池，电子由铁电极经导线流向石墨电极 B．若自来水中加入少量NaCl，能加快Fe的腐蚀 C．若自来水中通入HCl，石墨表面产生气体： D．若自来水中通入空气，铁电极反应为： 22．高密度储能电池锌溴电池如图所示，放电时总反应为Zn+Br2=ZnBr2。下列说法错误的是 A．放电时，电极M为正极 B．放电时，负极的电极反应式为Zn-2e-=Zn2+ C．充电时，ZnBr2溶液的浓度增大 D．充电时，每转移2mole-，理论上有1molZn2+通过离子交换膜从左向右扩散 23．下列装置不能达到实验目的的是 A．图1表示电解MgCl2溶液，制备金属Mg B．图2表示牺牲阳极法保护钢铁桥墩 C．图3所示装置中的铁钉几乎没被腐蚀 D．图4能验证饱和食盐水(含酚酞)的电解产物 24．下列说法正确的是 A．电镀时，待镀金属连接电源负极，发生氧化反应 B．工业上电解NaCl水溶液制备钠，电解熔融态Al2O3制备Al C．往往将铁闸门与直流电源的负极相连，这是牺牲阳极的阴极保护法 D．电解精炼铜时，电解液选用硫酸酸化的硫酸铜，精炼过程中，Cu2+浓度降低 25．内重整碳酸盐燃料电池(熔融和为电解质)的原理如图所示，下列说法不正确的是 A．常温下，1mol甲烷参加反应正极需要通入 B．以甲烷为燃料气时，负极反应式为 C．该电池使用过程中需补充 D．以此电池为电源精炼铜，当有转移时，阴极增重6.4g 二、填空题 26．金属腐蚀的本质是金属单质失电子被氧化，类型有化学腐蚀、电化学腐蚀，电化学腐蚀比化学腐蚀普遍而且快得多，而钢铁的电化学腐蚀又分为 、 ，如钢铁在潮湿的空气中生锈一般是 ，其电极反应为：负极Fe-2e-=Fe2+，正极O2 +4e- +2H2O=4OH- 。 27．按图所示装置进行实验(C1、C2为石墨棒)，并回答下列问题： (1)判断装置的名称：A池为 ，B池为 。 (2)锌极为 极，电极反应式为 ；石墨棒C1为 极，电极反应式为 ； (3)当C2极析出标况下224 mL气体时，锌的质量变化值为 克。 28．（1）某课外活动小组同学用如图装置进行实验，试回答下列问题： ①若开始时开关K与a连接，则铁发生电化学腐蚀中的 腐蚀。 ②若开始时开关K与b连接，则总反应的离子方程式为 。 （2）芒硝化学式为Na2SO4·10H2O，无色晶体，易溶于水，是一种分布很广泛的硫酸盐矿物。该小组同学设想，如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法，用如图所示装置电解硫酸钠溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钠，无论从节省能源还是从提高原料的利用率而言都更加符合绿色化学理念。 ①该电解槽的阳极反应式为 。 此时通过阴离子交换膜的离子数 (填“大于”、“小于”或“等于”)通过阳离子交换膜的离子数 ②制得的氢氧化钠溶液从出口(填写“A”、“B”、“C”或“D”) 导出。 ③通电开始后，阴极附近溶液pH会增大，请简述原因： 。 ④若将制得的氢气、氧气和氢氧化钠溶液组合为氢氧燃料电池，则电池负极的电极反应式为 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C B D D B D D B C C 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 C B B D C D B D D C 题号 21 22 23 24 25 答案 D C A D C 1．C 【详解】A．外加直流电源的防腐措施中被保护的设备与电源负极相连，故A错误； B．油脂不属于高分子化合物，故B错误； C．在海轮外壳连接锌块，锌块、船体、海水构成原电池，其中锌比铁活泼作负极，船体作正极被保护，故C正确； D．煤中不含苯及其同系物，但通过煤的干馏可以生成苯及其同系物，故D错误； 故选：C。 2．B 【详解】A．a管电解质溶液为中性，发生吸氧腐蚀，b管电解质溶液为稀硫酸，发生析氢腐蚀，氢离子浓度大，所以腐蚀速率，A错误； B．a中产生OH-，pH会变大；b中消耗氢离子，pH也会变大，B正确； C．a发生吸氧腐蚀，吸收氧气，气体体积会减少；b发生析氢腐蚀，产生氢气气体体积会变大，所以一段时间后，a管液面高于b管液面，C错误； D．金属的腐蚀，都是金属做负极，失去电子发生氧化反应，所以，a、b两管中负极的电极反应均为，D错误； 故选B。 3．D 【详解】A．由题干信息可知，将锌块固定在致远舰的甲板上，则锌块、铁板和海水能发生原电池反应，故致远舰在海水中主要发生电化学腐蚀，A正确； B．已知锌比铁活泼，铁和锌发生原电池反应时，锌作负极失去电子，故时间久了，锌块质量会越来越小，B正确； C．由题干信息可知，将锌块固定在致远舰的甲板上，则锌块、铁板和海水能发生原电池反应，该法利用了牺牲阳极法的原理，C正确； D．由于铜比铁更不活泼，故将锌块换成铜块，则将加快甲板的腐蚀，故不能达到相同目的，D错误； 故答案为：D。 4．D 【详解】A．正极的电极反应式为O2＋2H2O＋4e−═4OH−，故A错误； B．金属M与Fe的活动性无法比较，故B错误； C．钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中慢，因为海水的导电性较强，故C错误； D．当水体呈较强酸性时，钢铁设施表面会发生化学腐蚀，直接反应生成氢气，故有气泡冒出，故D正确； 故答案选D。 5．B 【详解】试题分析：硫酸工业尾气中含有SO2、三氧化硫等，排放会形成酸雨，而温室效应的产生和CO2排放有关系，选项B不正确，其余选项都是正确的，答案选B。 考点：考查环境、健康和发展的有关判断 点评：该题是基础性试题的考查，试题贴近生活，有利于培养学生的分析问题、解决问题的能力。该题难度不大，学生不难得分。 6．D 【详解】A．两个培养皿中金属均发生吸氧腐蚀，i是锌为负极，铁为正极，ii是铁为负极，铜为正极，因此铁钉腐蚀速度ii快，故A错误； B．随着反应的进行，培养皿i中铁收到了保护，锌为负极，铁为正极，不会出现红褐色浑浊，ii中铁为负极变为亚铁离子，后面亚铁离子和氢氧根反应生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁和氧气反应生活才能氢氧化铁，因此会出现红褐色浑浊，故B错误； C．培养皿ii中铁钉是原电池负极，没有对铁进行防护，加速了铁的腐蚀，故C错误； D．培养皿i是对铁进行了保护，用锌作原电池的负极来保护铁，是牺牲阳极的阴极保护法，该探究实验证明金属的防护需要给金属表面镀活泼性比被保护金属强的金属，故D正确。 综上所述，答案为D。 7．D 【详解】A．电解质的电离和电化学腐蚀都不需要通电，A错误； B．NO2与碱反应时发生氧化还原反应，故NO2不属于酸性氧化物，CO2、SO2属于酸性氧化物，B错误； C．苛性钾是强碱，属于强电解质，次氯酸是弱酸属于弱电解质，氯气是单质既不是电解质也不是非电解质，C错误； D．冰水混合物，干冰、酒精、水银都只含有一种物质，故均为纯净物，D正确； 故选D。 8．B 【详解】A．Fe、Zn和食盐水构成原电池，Fe为正极被保护，为牺牲阳极的保护法，腐蚀速率较小； B．该装置中，Fe为阳极失电子生成Fe2+，铁的腐蚀速率较快； C．该装置中，Fe为阴极，被保护，为外加电流的保护法； D．该装置中，Fe、Cu、食盐水构成原电池，Fe为负极、被腐蚀，原电池负极的腐蚀速率小于电解池阳极的腐蚀速率； 铁腐蚀速率最快的为B装置，故答案选B。 9．C 【详解】A. 钢铁中含铁与碳，在潮湿空气中与水膜形成原电池，从而加快生锈速率，发生的是电化学腐蚀，故A错误； B. NaHCO3受热易分解，而Na2CO3较稳定，不易分解，故稳定性：Na2CO3>NaHCO3，故B错误； C. 水玻璃的是硅酸钠的水溶液，具有一定的粘性，是建筑行业常用的一种黏合剂，故C正确； D. 溴化银见光易分解，是一种重要的感光材料，可用作感光胶卷，而碘化银可用于人工降雨，故D错误； 答案选C。 10．C 【详解】A．电热水器内胆易腐蚀，可采用的是牺牲阳极的阴极保护法防止内胆腐蚀，A正确； B．维生素C和SO2都具有还原性，葡萄酒中添加微量SO2可防止维生素C被氧化，B正确； C．复方氢氧化铝和碳酸氢钠片用于中和过多的胃酸，不能抑制胃壁细胞分泌盐酸，C错误； D．“84”消毒液可以使新型冠状病毒中含有的蛋白质发生变性，从而杀灭新型冠状病毒，D正确； 故选C。 11．C 【详解】A. 糖类中单糖不发生水解，故A错误； B. 电解精炼铜时，阳极是消耗的锌、铁和铜的质量，若阳极减少32g，则阴极质量增加不y一定为32g，故B错误； C. 镀铜铁制品镀层受损后，铁作负极，铜作正极，易形成原电池，因此铁制品比受损前更易生锈，故C正确； D. 钡离子属于重金属离子，向蛋白质溶液中滴加BaCl2溶液，有沉淀析出，说明蛋白质发生变性，故D错误。 综上所述，答案为C。 12．B 【分析】在与海水接触的船壳（船底及船侧）上镶嵌一些金属块M，原电池中作负极的金属被腐蚀，作正极的金属被保护，据此分析解答。 【详解】A．利用原电池原理，在钢铁的表面镶嵌比铁活泼的金属，使钢铁免受腐蚀的方法叫牺牲阳极的阴极保护法，故A正确； B．要保护钢铁，在和海水构成的原电池中应该让钢铁作正极才能被保护，活泼性比Fe强的金属作负极，则M可能是锌、镁等金属，不能是铜，故B错误； C．海水不是酸性溶液，船壳主要发生吸氧腐蚀，故C正确； D．在牺牲阳极的阴极保护法中，比铁活泼的金属M作负极，发生氧化反应，则负极反应为M-ne-═Mn+，故D正确； 答案选B。 13．B 【详解】A．硬铝主要是铜和铝合金，属于金属材料，A正确； B．葡萄糖是单糖，不能再进行水解，B错误； C．聚酯纤维是有机合成高分子，棉、麻属于天然有机高分子材料，C正确； D．环氧树脂可以隔绝海水、空气等与桥体金属接触，减小海水与桥体金属间的腐蚀电流，D正确； 故选B。 14．D 【分析】根据图2中信息左边生成浓的氢氧化钠溶液，说明钠离子穿过膜1进入到左边，亚硫酸根穿过膜2与在阳极和生成的氧气反应生成硫酸根，则a极为阴极，b极为阳极。 【详解】A．电解池“异性相吸”，电解溶液时，亚硫酸根离子向阳极即通过阴离子交换膜进入右室，故A正确； B．根据前面分析a极为阴极，若用锌锰碱性电池为电源，a极与锌极相连，故B正确； C．a极是水中氢离子得到电子变为氢气即电极反应式为，故C正确； D．根据前面分析左边电极反应式为，若收集22.4L(物质的量为1mol)的P(标准状况下)，则转移2mol电子，故D错误； 综上所述，答案为D。 15．C 【详解】A．合金一般具有较大的硬度，青铜比纯铜硬度更大，A项正确； B．在潮湿环境中金属更容易发生电化学腐蚀，因此青铜器在潮湿环境中比在干燥环境中腐蚀快，B项正确； C．青铜器产生Cu2(OH)3Cl的过程中，铜元素由0价变为+2价，被氧化，C项错误； D．合金的熔点通常低于组分金属的熔点，青铜的熔点低于纯铜，D项正确； 故选C。 16．D 【分析】电池放电时总反应为：XH6＋6NiOOH=X＋6Ni(OH)2，XH6失电子生成X，做负极，电极反应式为：XH6-6e-=X＋6H＋，NiOOH得电子生成Ni(OH)2，做正极，电极反应式为：6NiOOH＋6H2O+6e-=6Ni(OH)2＋6OH-，充电时，电源正极和原电池的正极相连，电极反应式相反； 【详解】A．分析知，放电时储氢合金X做负极，NiOOH做正极，则充电时电源的正极与电池的正极相连，即与NiOOH极相连，A错误； B．XH6失电子生成X，做负极，发生氧化反应，电极反应式为：XH6-6e-=X＋6H＋，B错误； C．由XH6-6e-=X＋6H＋，放电时消耗了1 mol XH6，转移6mol e-，电解水时4OH--4e-=2H2O +O2，转移4 mol e-产生32g O2，则转移6mol e-，得到48g氧气，C错误； D．充电时，阳极发生氧化反应，电极反应式为：6Ni(OH)2＋6OH-_6e-=6NiOOH＋6H2O，D正确； 故选：D。 17．B 【详解】A．白糖、冰糖的主要成分都是蔗糖；饴糖的主要成分是麦芽糖，故A错误； B．“外加电流法"利用的是电解池原理,通过外加电源将被保护金属连接到电源负极，使被保护金属做电解池阴极，惰性金属连接电源正极做“辅助阳极”；“牺牲阳极法利用的是原电池原理，将被保护金属与比其活泼的金属连接形成原电池，让更活泼的金属做原电池负极，也就是“牺牲阳极”，被保护金属做原电池正极，这两种方法均可有效防止铁发生电化学腐蚀，故B正确； C．人造棉是棉型人造短纤维的俗称；人造丝是把植物秸秆、棉绒等富含纤维素的物质，经过氢氧化钠和二硫化碳等处理后得到的一种纤维状物质，人造棉、人造丝的主要成分都是纤维素，不属于合成纤维，故C错误； D．原子利用率为100%是指期望产物的总质量与生成物的总质量之比，故D错误； 故选B。 18．D 【详解】A．放电时的正极反应为Zn0.5-xMnO2+2xe-+xZn2+=Zn0.5MnO2，故A错误； B．放电时阴离子向负极移动，故B错误； C．充电时，Zn电极与外接直流电源的负极相连，故C错误； D．充电时，Zn电极上发生反应：，电路中每转移1mole-，生成0.5molZn，质量增加32.5g，故D正确； 故选D。 19．D 【分析】左侧电极上CH3COO-发生失电子的氧化反应转化成CO2，a为电源正极，b为电源负极，右侧电极上CO2发生得电子的还原反应转化成CH4。 【详解】A．左侧电极上CH3COO-发生失电子的氧化反应转化成CO2，故a为电源正极，A项正确； B．由分析可知，左侧为电解池阳极，产生H+，右侧为电解池阴极，消耗H+，H+通过质子交换膜向(阴极区)右侧移动，B项正确； C．阴极CO2得电子与H+反应生成CH4和H2O，故电极反应式为，C项正确； D．a极电极反应式为，外电路中每通过1mole-，阳极生成5.6LCO2 (标准状况)，D项错误； 答案选D。 20．C 【详解】A．金属内胆一般来说是不锈钢材质的，镁棒的金属活动性强于金属内胆，所以镁棒相当于原电池负极，从而保护了金属内胆不被腐蚀，原理是牺牲阳极的阴极保护法，故A正确； B．医用酒精、双氧水均能使蛋白质变性，均能用于消毒杀菌，故B正确； C．“84”消毒液的主要成分是NaClO，故C错误； D．重金属离子能使蛋白质变性，银离子是重金属离子，所以免洗洗手液的有效成分活性胶质银离子能使蛋白质变性，故D正确； 答案选C。 21．D 【详解】A．该装置具备原电池的过程条件，因此装置为原电池，其中Fe活动性大于石墨，因此铁电极为负极，石墨电极为正极，电子由负极铁电极经导线流向正极石墨电极，A正确； B．若自来水中加入少量NaCl，溶液中自由移动的离子浓度增大，溶液导电性增强，因此能加快Fe的腐蚀，B正确； C．若自来水中通入HCl，电解质溶液显酸性，Fe发生析氢腐蚀，在正极石墨表面上H+得到电子变为H2逸出，产生气体的电极反应式为：，C正确； D．若自来水中通入空气，电解质溶液显中性，Fe发生吸氧腐蚀，铁电极反应为：Fe-2e-=Fe2+，D错误； 故合理选项是D。 22．C 【解析】略 23．A 【详解】A．电解池阴极上得电子能力：H+>Mg2+，反应的化学方程式为MgCl2+2H2OMg(OH)2↓+Cl2↑+H2↑，电解MgCl2溶液不能制备Mg，应该电解熔融MgCl2，A错误； B．锌比铁活泼，锌失电子，被氧化，从而保护了铁不被腐蚀，故表示牺牲阳极法，B正确； C．由于常温下铁遇到浓硫酸发生钝化现象，所以装置中的铁钉几乎没被腐蚀，C正确； D．电解饱和食盐水，阳极发生氧化反应生成氯气，检验氯气用碘化钾淀粉溶液；阴极发生还原反应生成氢气和氢氧化钠，氢氧化钠能使酚酞变红色，该装置能验证氯化钠溶液的电解产物，D正确； 故答案为：A。 24．D 【详解】A．电镀时，镀层作阳极、镀件作阴极，所以镀件与电源的负极连接，镀层金属连接电源正极，发生氧化反应，故A错误； B．电解NaCl水溶液得到氢氧化钠、氢气和氯气，不能得到金属钠，电解熔融态Al2O3可以得到Al，故B错误； C．铁闸门与直流电源的负极相连，金属铁做阴极，被保护，这是外加电阴极保护法，故C错误； D．电解精炼铜时，阳极上是金属铁、锌、镍等先于金属铜失电子，阴极上是铜离子得电子的还原反应，电解液选用硫酸酸化的硫酸铜，精炼过程中，Cu2+浓度降低，故D正确。 故答案选D。 25．C 【详解】A. 常温下，负极电极反应式：CH4+4 - 8e - =5CO2 +2H2O，1mol甲烷参加反应，转移的电子数为8mol，正极电极反应式O2+4e- +2CO2 =2，需要通入，故A正确； B. 若以甲烷为燃料气时负极电极反应式为CH4+4 - 8e - =5CO2 +2H2O，故B正确； C. 总反应为燃料和氧气反应，所以使用过程中不需补充，故C错误； D. 以此电池为电源精炼铜，阴极电极反应Cu2++2e-=Cu，当有转移时，增重6.4g，故D正确； 选C。 26． 吸氧腐蚀 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 【详解】电化学腐蚀由于电解质环境的不同，在酸性较强时正极氢离子得电子生成氢气，称为析氢腐蚀；在弱酸性、中性、碱性环境下正极空气中的氧气得电子，称为吸氧腐蚀，钢铁在潮湿空气中生锈水膜的酸性较弱因此发生的是吸氧腐蚀，故答案为：吸氧腐蚀；析氢腐蚀；吸氧腐蚀； 27．(1) 原电池 电解池 (2) 负极 Zn-2e-=Zn2+ 阳极 2Cl--2e-=Cl2 (3)0.65 【分析】该装置为原电池和电解池的组合装置，左边A为原电池，Zn作负极，失去电子，电极反应式为：Zn-2e-=Zn2+，Cu作正极，Cu2+得到电子，电极反应式为：Cu2++2e-=Cu，B为电解池，C1为阳极，Cl-失去电子，电极反应式为：2Cl--2e-=Cl2，C2为阴极，H+得到电子，电极反应式为：2H++2e-=H2，据此分析解答。 (1) 根据上述分析可知，A池为原电池，B池为电解池。 (2) Zn作负极，失去电子，电极反应式为：Zn-2e-=Zn2+，C1为阳极，Cl-失去电子，电极反应式为：2Cl--2e-=Cl2。 (3) C2为阴极，H+得到电子，电极反应式为：2H++2e-=H2，当析出标况下224mL气体时，即析出0.01mol H2时，转移0.02mole-，根据Zn-2e-=Zn2+可知，锌的质量减少0.01mol×65g/mol=0.65g。 28． 吸氧   2Cl－＋2H2O2OH－＋Cl2↑＋H2↑ 4OH－－4e－==2H2O＋O2↑ 小于 D H＋放电促进水的电离，使OH－浓度增大 H2－2e－＋2OH－==2H2O 【分析】 【详解】(1)①开始时开关K与a连接，是原电池，铁为负极，发生氧化反应，失去电子生成亚铁离子，电极方程式为Fe-2e－=Fe2＋，石墨电极A极上氧气得电子被还原，电极方程式为O2+2H2O+4e－=4OH－，为铁的吸氧腐蚀； ②开关K与b连接，装置为电解池，铁为阴极，发生还原反应，氢离子得到电子生成氢气，电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气，总反应式为2Cl－＋2H2O2OH－＋Cl2↑＋H2↑ ； (2)①电解时，阳极上失电子发生氧化反应，溶液中的氢氧根离子的放电能力大于硫酸根离子的放电能力，所以阳极上氢氧根离子失电子生成水和氧气4OH－-4e－=2H2O+O2↑；阳极氢氧根离子放电，因此硫酸根离子向阳极移动，阴极氢离子放电，因此钠离子向阴极移动，所以通过相同电量时，通过阴离子交换膜的离子数小于通过阳离子交换膜的离子数； ②通电开始后，阴极上氢离子放电生成氢气，生成OH-，制得的氢氧化钠溶液从出口D处导出。 ③通电开始后，阴极上氢离子放电生成氢气，氢离子来自于水，所以促进水的电离，导致溶液中氢氧根离子的浓度大于氢离子的浓度，所以溶液的pH值增大．即： H＋放电促进水的电离，使OH－浓度增大。 ④氢气、氧气和氢氧化钠溶液组合为氢氧燃料电池，负极上氢气失去电子和氢氧根离子反应生成水，电极反应式为H2+2OH－-2e－=2H2O。 【点睛】本题考查电解原理及金属腐蚀与防护，解题关键：明确各个电极上发生的反应，难点是电极反应式的书写，要结合电解质溶液酸碱性书写，易错点是（2）①判断通过交换膜阴阳离子个数相对大小，要结合电荷守恒判断。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$