第19期 金属的电化学腐蚀与防护-【数理报】2024-2025学年高二化学选择性必修1同步学案（人教版2019）

书 液，则得到的滤液中将引入Ｎａ＋杂质，导致ＭｇＢｒ２的产率降低，Ａ 错误；滤渣中含有ＢａＳＯ４和Ｓ，Ｂ错误；转化过程中ＨＢｒ与氢氧化 镁反应生成溴化镁和水，反应方程式为 Ｍｇ（ＯＨ）２ ＋２ＨＢｒ ＭｇＢｒ２＋２Ｈ２Ｏ，Ｃ正确；直接加热 ＭｇＢｒ２·６Ｈ２Ｏ，会促进 Ｍｇ２＋水 解生成Ｍｇ（ＯＨ）２和 ＨＢｒ，且 ＨＢｒ会从体系中逸出，进一步促进 水解，导致最终得不到 ＭｇＢｒ２，需要在 ＨＢｒ的气流中加热脱水才 能得到ＭｇＢｒ２固体，Ｄ错误． １３．Ｂ　０～２０ｍｉｎ内，Ｂ的平均反应速率 ｖ（Ｂ）＝ （２．０－１．０）ｍｏｌ／Ｌ ２０ｍｉｎ ＝０．０５ｍｏｌ／（Ｌ·ｍｉｎ），Ａ正确；３０ｍｉｎ时，Ｃ和 Ａ、Ｂ的浓度都下降了，而催化剂只能改变反应速率，不会改变反 应有关物质瞬间的浓度，Ｂ错误；由题图可知，Ａ、Ｂ的浓度变化相 同，故Ａ、Ｂ的化学计量数相同，则 ｘ＝１；４０ｍｉｎ时，正、逆反应速 率都增大，且该反应是气体分子数不变的反应，则改变的条件为 升高温度，而条件改变后 Ｃ的浓度减小，Ａ、Ｂ的浓度增大，说明 平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应，Ｃ正确；４０ｍｉｎ 时，改变的条件为升高温度；３０ｍｉｎ时，Ｃ和 Ａ、Ｂ的浓度都下降， 且正、逆反应速率都减小，但是平衡不移动，该反应反应前后气体 分子数不变，则改变的条件为减小压强，Ｄ正确． １４．Ｃ　由题干电池工作原理图示信息可知，当 Ａ与 Ｃ相接 时，为放电过程，此时石墨电极为负极，发生氧化反应，电极反应 为４Ｓ２－－６ｅ－ Ｓ２－４ ，光催化电极为正极，发生还原反应，电极反 应为Ｉ－３ ＋２ｅ－ ３Ｉ－，为维持电荷守恒，左侧 Ｎａ＋透过阳离子交 换膜移向右侧，该离子交换膜为阳离子交换膜；当 Ａ与 Ｂ相接 时，为充电过程，此时石墨电极为阴极，发生还原反应，电极反应 为Ｓ２－４ ＋６ｅ－ ４Ｓ２－，光催化电极为阳极，发生氧化反应，电极反 应为３Ｉ－－２ｅ－ Ｉ－３，据此分析解题． 二、非选择题 １５．（１）ａ＋ｂ　（２）＋７２．４９ （３）ＣＨ３ＯＨ（ｌ）＋ ３ ２Ｏ２（ｇ） ＣＯ２（ｇ）＋２Ｈ２Ｏ（ｌ）　ΔＨ＝ －７２５．８ｋＪ／ｍｏｌ （４）０．７ １６．（１）６．７２　ｃ（ＯＨ－）＞ｃ（ＳＯ２－３ ）＞ｃ（ＨＳＯ－３） （２）Ｎａ２ＳＯ３　（３）２ｃ（ＳＯ２－３ ）　＞ （４）ＨＳＯ－３ 的水解常数 Ｋｈ２＝ ＫＷ Ｋａ１ ＝ １０ －１４ １．５４×１０－２ ＝６．４９× １０－１３＜Ｋａ２＝１．０２×１０－７，说明ＨＳＯ－３ 的电离程度小于其水解程 度，所以溶液显酸性 解析：（１）当生成 ＮａＨＳＯ３时吸收的二氧化硫最多，１２ｇ ＮａＯＨ的物质的量为０．３ｍｏｌ，根据ＮａＯＨ～ＳＯ２，最多吸收ＳＯ２的 体积为０．３ｍｏｌ×２２．４Ｌ／ｍｏｌ＝６．７２Ｌ；当只吸收０．１ｍｏｌＳＯ２时， 溶质包括０．１ｍｏｌＮａＯＨ、０．１ｍｏｌＮａ２ＳＯ３，水解是微弱的，故阴离 子浓度从大到小顺序为ｃ（ＯＨ－）＞ｃ（ＳＯ２－３ ）＞ｃ（ＨＳＯ－３）． （２）加热时发生反应２ＮａＨＳＯ３ △ Ｎａ２ＳＯ３＋Ｈ２Ｏ＋ＳＯ２↑， 因此剩余溶液中主要的溶质为Ｎａ２ＳＯ３． （３）根据电荷守恒：ｃ（Ｎａ＋）＋ｃ（Ｈ＋）＝ｃ（ＨＳＯ－３）＋ ２ｃ（ＳＯ２－３ ）＋ｃ（ＯＨ－），ｐＨ＝７时溶液中 Ｈ＋和 ＯＨ－浓度相等，则 ｃ（Ｎａ＋）＝ｃ（ＨＳＯ－３）＋２ｃ（ＳＯ２－３ ）．ｃ（Ｈ２ＳＯ３）＋ｃ（ＨＳＯ－３）＋ ｃ（ＳＯ２－３ ）＝０．１００ｍｏｌ／Ｌ，此时 ｃ（Ｎａ＋）＝０．１００ｍｏｌ－ｃ（Ｈ２ＳＯ３） ＋ｃ（ＳＯ２－３ ），从图中可以读出 ｃ（ＳＯ２－３ ）－ｃ（Ｈ２ＳＯ３）＞０，则 ｃ（Ｎａ＋）＞０．１００ｍｏｌ／Ｌ． １７．（１）Ｃ　（２）如下图所示 （３）①放　＞　②７　③ＢＣ 解析：（３）②　　　Ｍ２（ｇ）＋２Ｒ２（ｇ幑幐） Ｍ２Ｒ４（ｇ） 起始（ｍｏｌ） １０ ３０ ０ 平衡Ａ（ｍｏｌ） ５ ２０ ５ 平衡Ｂ（ｍｏｌ） ２ １４ ８ 平衡常数Ｋ＝ ５ ２０ ５ ２０×（ ２０ ２０） ２ ＝１． 设Ｖ（Ｂ）＝ＶＬ，温度不变，Ｋ不变，则 ８ Ｖ ２ Ｖ×（ １４ Ｖ） ２ ＝１，解得 Ｖ＝７． ③丙为Ｍ２Ｒ４的分解，是气体体积增大的反应．丙恒温恒压， 体积变大，甲恒温恒容，体积不变，所以Ｖ（甲）＜Ｖ（丙），Ａ错误； 合成Ｍ２Ｒ４是放热反应，其逆反应 Ｍ２Ｒ４分解就是吸热的，乙绝 热容器，丙恒温，所以乙反应后比丙温度低，向吸热方向进行的程 度小，Ｋ（乙）＞Ｋ（丙），Ｂ正确；条件相同时，甲与乙是等效平衡． 乙容器温度低，平衡向合成 Ｍ２Ｒ４方向移动，平衡时 Ｍ２Ｒ４浓度 乙大于甲，即ｃ（乙）＞ｃ（甲），Ｃ正确；甲与丙起始温度和起始体 积相同，恒温条件下反应，丙在恒压条件下分解Ｍ２Ｒ４生成Ｒ２和 Ｍ２，平衡时体积比反应前大，即平衡时丙体积大于甲，则压强甲 大于丙，所以ｖ（甲）＞ｖ（丙），Ｄ错误． １８．（１）铜　ＮＯ－３ ＋３ｅ－＋４Ｈ ＋ ＮＯ↑＋２Ｈ２Ｏ （２）２Ａｌ－６ｅ－＋３Ｈ２ Ｏ Ａｌ２Ｏ３＋６Ｈ＋ （３）①２Ｈ２Ｏ＋２ｅ － Ｈ２↑ ＋２ＯＨ－　②ｐＨ偏高，可能会有 ＯＨ－在阳极参与放电，降低ＣＮＯ－的氧化效率；ｐＨ偏低，可能会 有ＣＮ－转化为ＨＣＮ气体而挥发　５ｘｙ×１００％ 解析：（３）①由题意可知，石墨电极为阳极，则铁电极为阴 极，电极反应为２Ｈ２Ｏ＋２ｅ－ Ｈ２↑＋２ＯＨ－． ②电解过程中混合溶液的 ｐＨ偏高，溶液中 ｃ（ＯＨ－）较大， ＯＨ－可能在阳极放电，导致 Ｃｌ－放电受到影响，生成 Ｃｌ２的量偏 少，降低ＣＮＯ－的氧化效率；ｐＨ偏低，溶液中ｃ（Ｈ＋）较大，Ｈ＋会 与ＣＮ－结合生成ＨＣＮ．阳极总反应为２ＣＮ－＋１２ＯＨ－－１０ｅ－ Ｎ２↑＋２ＣＯ２－３ ＋６Ｈ２Ｏ，产生ｘｍＬＮ２，则实际消耗的 ｎ（ＣＮ－）＝ ２ｎ（Ｎ２）＝２× ｘ ２２．４×１０３ ｍｏｌ，在铁电极处产生 ｙｍＬＨ２，则转移 电子的物质的量为２× ｙ ２２．４×１０３ ｍｏｌ，理论消耗的 ｎ（ＣＮ－）＝ １ ５ｎ（ｅ －）＝ １５ ×２× ｙ ２２．４×１０３ ｍｏｌ，则 氰 去 除 率 ＝ 实际ＣＮ－去除量 理论ＣＮ－去除量 ×１００％＝５ｘｙ×１００％． １９．（１）ＣｕＳ、Ｓ （２）２Ｆｅ２＋＋Ｃｌ２ ２Ｆｅ３＋ ＋２Ｃｌ－　试剂 Ｙ的作用是增大溶 液的ｐＨ，反应２Ｆｅ２＋＋Ｈ２Ｏ２＋２Ｈ ＋ ２Ｆｅ３＋＋２Ｈ２Ｏ，消耗Ｈ＋ （３）０．０３ （４）洗出沉淀表面的镍离子，提高镍元素利用率　蒸发浓缩 （５）ＮｉＣｌ２·６Ｈ２Ｏ＋６ＳＯＣｌ２ △ ＮｉＣｌ２＋６ＳＯ２↑＋１２ＨＣｌ↑ 第２４期３版期末测试（四）参考答案 一、选择题 １．Ｄ　２．Ａ　３．Ｄ　４．Ｄ　５．Ｄ　６．Ｂ　７．Ｄ　８．Ａ　９．Ｄ　 １０．Ｄ　由图可知，在２０～２５ｍｉｎ之间，ｐＨ＝１０时 Ｒ的平均 降解速率为 （０．６－０．４） （２５－２０） ×１０ －４ ｍｏｌ／（Ｌ· ｍｉｎ）＝０．０４× １０－４ｍｏｌ／（Ｌ·ｍｉｎ），Ａ正确；由图可知，在０～５０ｍｉｎ时，ｐＨ＝２ 和ｐＨ＝７时Ｒ的降解百分率均为１００％，Ｂ正确；由图可知，溶液 酸性越强，Ｒ的降解速率越快，Ｃ正确；图像体现的是一定条件 下，溶液的酸碱性对ＴｉＯ２光催化染料Ｒ降解反应的影响，没有体 现浓度对降解速率的影响，Ｄ错误． １１．Ｂ　石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均 收集到１．１２Ｌ气体（标准状况），则 ｎ（Ｏ２）＝ｎ（Ｈ２）＝１．１２Ｌ÷ ２２．４Ｌ／ｍｏｌ＝０．０５ｍｏｌ． 阳极：４ＯＨ－　－　４ｅ－ 　 　 Ｏ２↑＋２Ｈ２Ｏ 　　 ０．２ｍｏｌ ０．２ｍｏｌ ０．０５ｍｏｌ 阴极： Ｃｕ２＋　＋　２ｅ－ 　 　 Ｃｕ ０．０５ｍｏｌ ０．１ｍｏｌ ０．０５ｍｏｌ ２Ｈ＋　＋　２ｅ－ 　 　 Ｈ２↑ ０．１ｍｏｌ　０．１ｍｏｌ　 ０．０５ｍｏｌ 原混合溶液中ｃ（Ｃｕ２＋）＝０．０５ｍｏｌ÷０．５Ｌ＝０．１ｍｏｌ／Ｌ，由 电荷守恒可知，ｃ（Ｎａ＋）为 ０．３ｍｏｌ／Ｌ－０．１ｍｏｌ／Ｌ×２＝ ０．１ｍｏｌ／Ｌ，Ａ错误；电解后溶液中ｃ（Ｈ＋）依据阳极氢离子浓度增 大和阴极氢离子浓度减小共同决定得到ｃ（Ｈ＋）＝（０．２ｍｏｌ－ ０．１ｍｏｌ）÷０．５Ｌ＝０．２ｍｏｌ／Ｌ，Ｂ正确；电解过程中转移电子总数为 ０．２ｍｏｌ，Ｃ错误；电解得到的Ｃｕ的物质的量为０．０５ｍｏｌ，Ｄ错误． １２．Ｂ　 １３．Ｄ　由表中数据可知，相同温度下，乙烷在发生转化时， 乙烯的选择性更大，故反应Ⅰ更易发生，则反应活化能：Ⅰ ＜Ⅱ， Ａ正确；由表可知，５００℃时，乙烷的转化率为９．０％，可得转化的 乙烷的总物质的量为２ｍｏｌ×９．０％＝０．１８ｍｏｌ，而此温度下乙烯 的选择性为８０％，则转化为乙烯的乙烷的物质的量为０．１８ｍｏｌ ×８０％＝０．１４４ｍｏｌ，根据方程式可得，生成乙烯的物质的量为 ０．１４４ｍｏｌ，则 ０～５ｍｉｎ反应Ⅰ的平均速率为 ｖ（Ｃ２Ｈ４）＝ ０．１４４ｍｏｌ １０Ｌ ５ｍｉｎ ＝２．８８×１０ －３ｍｏｌ／（Ｌ·ｍｉｎ），Ｂ正确；其他条件不变， 平衡后及时移除Ｈ２Ｏ（ｇ），反应Ⅰ正向进行，可提高乙烯的产率， Ｃ正确；其他条件不变，增大投料比［ｎ（Ｃ２Ｈ６）／ｎ（ＣＯ２）］投料，平 衡正向移动，平衡后ＣＯ２的转化率增大，Ｃ２Ｈ６的转化率减小，Ｄ 错误． １４．Ｂ　由题图可知，蓄电时，该装置为电解池，碳锰电极为 阳极，发生失电子的氧化反应，电极反应为 Ｍｎ２＋ ＋２Ｈ２Ｏ－２ｅ  － ＭｎＯ２＋４Ｈ＋，Ａ错误；蓄电时，右侧电解池两个电极分别生成 锌和氧气，发生的总反应为２ＺｎＯ 电解 ２Ｚｎ＋Ｏ２↑，Ｂ正确；放电 时，该装置为原电池，左池碳锰电极为正极，正极反应为 ＭｎＯ２＋ ４Ｈ＋＋２ｅ－ Ｍｎ２＋ ＋２Ｈ２Ｏ，当转移 ２ｍｏｌ电子时，正极区消耗 ４ｍｏｌＨ＋，有２ｍｏｌＨ＋迁移至正极区，故ｃ（Ｈ＋）减小，Ｈ２ＳＯ４溶 液的ｐＨ增大，Ｃ错误；放电时，每消耗１ｍｏｌＺｎ，转移２ｍｏｌ电子， 由电荷守恒可知，双极膜内的水减少２ｍｏｌ，Ｄ错误． 二、非选择题 １５．（１）３Ａ（ｇ幑幐） Ｂ（ｇ）＋３Ｃ（ｇ） （２）０．６ｍｏｌ／（Ｌ·ｍｉｎ） （３）ＡＢ （４）４２．９％ １６．（１）Ｆｅ （２）Ｆｅ－６ｅ－＋８ＯＨ － ＦｅＯ２－４ ＋４Ｈ２Ｏ （３）６．６ （４）３．７５×１０－８ １７．（１）ＣｕＯ或Ｃｕ（ＯＨ）２或ＣｕＣＯ３或Ｃｕ（ＯＨ）２ＣＯ３ ４×１０－８ｍｏｌ／Ｌ （２）在干燥的ＨＣｌ气流中加热脱水 （３）①淀粉溶液　当滴入最后半滴Ｎａ２Ｓ２Ｏ３标准溶液时，溶 液由蓝色恰好变为无色，且半分钟内不变色 ②２Ｃｕ２＋＋４Ｉ－ ２ＣｕＩ↓＋Ｉ２　 ③９５％ 解析：（３）③２Ｃｕ２＋～Ｉ２～２Ｓ２Ｏ２－３ ２ ２ ｎ（Ｃｕ２＋） ０．１０００×２０×１０－３ｍｏｌ ｗ（ＣｕＣｌ２·２Ｈ２Ｏ）＝ ２×１０－３ｍｏｌ×１７１ｇ／ｍｏｌ ０．３６ｇ ×１００％＝９５％ １８．（１）５．０×１０－７　２Ｉ－＋ＭｎＯ２＋４Ｈ ＋ Ｍｎ２＋＋Ｉ２＋２Ｈ２Ｏ （２）２９９ｋＪ （３）０．３０ （４）１×１０－４ｍｏｌ／Ｌ　ｃ（Ｎａ＋）＞ｃ（ＩＯ－）＞ｃ（ＯＨ－）＞ ｃ（Ｈ＋） １９．（１）ＢＣ （２）①ｃ｛［Ｃｒ（ＳＣＮ）］２＋｝＞ｃ｛［Ｃｒ（ＳＣＮ）２］＋｝＞ｃ（Ｃｒ３＋）　 １ ７４．１（或 １ Ｋ１ ） ②Ｃ点［Ｃｒ（ＳＣＮ）］２＋与［Ｃｒ（ＳＣＮ）２］＋浓度相等，Ｋ２＝ １ ｃ（ＳＣＮ－） ，代入反应ⅰ，求得 ｃ｛［Ｃｒ（ＳＣＮ）］２＋｝＝５．７ｃ（Ｃｒ３＋）， 由ｃ（Ｃｒ３＋）＋ｃ｛［Ｃｒ（ＳＣＮ）］２＋｝＋ｃ｛［Ｃｒ（ＳＣＮ）２］＋｝＋ ｃ｛［Ｃｒ（ＳＣＮ）ｘ］（ｘ－３）－｝＝０．２ｍｏｌ／Ｌ，求得ｃ（Ｃｒ３＋）＝［（０．２－ａ） ÷１２．４］ｍｏｌ／Ｌ＜０．０１６２ｍｏｌ／Ｌ，因此 Ｃ点对应的溶液不能用于 该电镀工艺 解析：（１）加水稀释后，离子浓度减小，促使平衡向生成离子 数多的方向移动，溶液中离子的总数增大，Ａ错误；加入少量 ＦｅＣｌ３固体，根据铬元素守恒，溶液中含铬微粒总数不变，Ｂ正确； 由盖 斯 定 律 可 知，ⅰ ＋ⅱ 得 反 应 Ｃｒ３＋ ＋２ＳＣＮ 幑幐－ ［Ｃｒ（ＳＣＮ）２］＋，则其平衡常数 Ｋ＝Ｋ１·Ｋ２，Ｃ正确；Ｋ１ ＝ ｃ｛［Ｃｒ（ＳＣＮ）］２＋｝ ｃ（Ｃｒ３＋）·ｃ（ＳＣＮ－） ， ｃ（ＳＣＮ－） ｃ｛［Ｃｒ（ＳＣＮ）］２＋｝ ＝ １ Ｋ１·ｃ（Ｃｒ３＋） ， ｃ（Ｃｒ３＋）减小，ＳＣＮ－与［Ｃｒ（ＳＣＮ）］２＋浓度的比值增大，Ｄ错误． （２）① Ａ点时，ｃ｛［Ｃｒ（ＳＣＮ）］２＋｝＝ｃ（Ｃｒ３＋），Ｋ１ ＝ ｃ｛［Ｃｒ（ＳＣＮ）］２＋｝ ｃ（Ｃｒ３＋）·ｃ（ＳＣＮ－） ＝ １ ｃ（ＳＣＮ－） ＝７４．１，溶液中 ＳＣＮ－的平衡浓 度为 １ ７４．１（或 １ Ｋ１ ）                                                                                                                                                                                     ． !"#$%&'()*+ !,-!"#$%. 书 数理报高中化学人教选择性必修１ ２０２４年１１～１２月第１７～２４期２、３版参考答案 第１７期２版基础训练参考答案 基础训练一 １．Ａ　２．Ｂ　３．Ｃ　４．Ｄ　５．Ａ　６．Ｃ ７．（１）Ｃｕ　ＡｇＮＯ３溶液 （２）正　Ａｇ＋＋ｅ－ Ａｇ　Ｃｕ－２ｅ－ Ｃｕ２＋ （３）负（Ｃｕ）　正（Ａｇ） 基础训练二 １．Ｄ　２．Ｂ　３．Ａ　４．Ｄ　５．Ｂ　６．Ｃ 第１７期３版同步检测参考答案 一、选择题 １．Ｂ　２．Ｄ　３．Ｄ　４．Ｄ　５．Ｃ ６．Ｂ　原电池的正极得电子发生还原反应，Ａ错误；每生成 １ｍｏｌＮａ２Ｍｎ５Ｏ１０有２ｍｏｌＡｇ被氧化，转移２ｍｏｌ电子，Ｂ正确；原 电池中的阳离子移向正极，所以 Ｎａ＋不断向“水”电池的正极移 动，Ｃ错误；银的化合价升高被氧化，ＡｇＣｌ是氧化产物，Ｄ错误． ７．Ｂ ８．Ｃ　电子流出的电极为负极，所以电极Ⅰ为负极，电极Ⅱ 为正极，Ａ正确；电极Ⅱ为正极，Ｈ２Ｏ２得电子生成Ｈ２Ｏ，酸性环境 中，电极反应为Ｈ２Ｏ２＋２ｅ－＋２Ｈ ＋ ２Ｈ２Ｏ，Ｂ正确；电极Ⅰ为负 极，Ｈ２Ｏ２失电子生成 Ｏ２，碱性环境中，电极反应为 Ｈ２Ｏ２＋ ２ＯＨ－－２ｅ－ Ｏ２↑＋２Ｈ２Ｏ，故电池总反应为２Ｈ２Ｏ２＋２ＯＨ－＋ ２Ｈ ＋ Ｏ２↑＋４Ｈ２Ｏ，Ｃ错误；在碱性条件下，Ｈ２Ｏ２表现还原性， 失电子生成 Ｏ２；酸性条件下，Ｈ２Ｏ２表现氧化性，得电子生成 Ｈ２Ｏ，同时生成Ｋ２ＳＯ４，该电池的设计利用了Ｈ２Ｏ２在酸碱性不同 条件下氧化性、还原性的差异，Ｄ正确． ９．Ｄ　由图可知，电极 Ｍ中，ＣＨ３ＯＨ转化为 ＣＯ２和 Ｈ＋，发 生失电子的氧化反应，故电极 Ｍ为原电池的负极，电极反应为 ＣＨ３ＯＨ－６ｅ－＋Ｈ２ Ｏ ＣＯ２↑ ＋６Ｈ＋．电极 Ｎ为正极，在还原菌 作用下，Ｏ２、Ｃｒ２Ｏ２－７ 在酸性条件下发生得电子的还原反应生成 Ｈ２Ｏ、Ｃｒ（ＯＨ）３，电极反应为 Ｏ２＋４ｅ－＋４Ｈ ＋ ２Ｈ２Ｏ、Ｃｒ２Ｏ２－７ ＋ ６ｅ－＋８Ｈ ＋ ２Ｃｒ（ＯＨ）３＋Ｈ２Ｏ，原电池工作时负极区 Ｈ＋通过阳 离子交换膜进入正极区．由分析可知，若有０．１ｍｏｌＣｒ２Ｏ２－７ 参加 反应，从交换膜右侧向左侧迁移的Ｈ＋的物质的量大于０．８ｍｏｌ， Ｄ错误． 二、非选择题 １０．（１）①ＮＨ＋４ ＋２Ｏ ２ ＮＯ－３ ＋Ｈ２Ｏ＋２Ｈ＋ ②２ＮＯ－３ ＋１２Ｈ＋＋１０ｅ－ Ｎ２↑＋６Ｈ２Ｏ ③Ｘ　０．８９６ （２）①负　ＣＨ３ＣＨ２ＯＨ＋Ｏ ２ Ｈ２Ｏ＋ＣＨ３ＣＯＯＨ ②从左向右 １１．（１）ＣＯ２＋２ｅ－＋２Ｈ ＋ ＣＯ＋Ｈ２Ｏ （２）２ＣＯ（ＮＨ２）２＋６ＮＯ 高温 ５Ｎ２＋２ＣＯ２＋４Ｈ２Ｏ ＣＯ（ＮＨ２）２－６ｅ－＋８ＯＨ － ＣＯ２－３ ＋Ｎ２↑＋６Ｈ２Ｏ ２ＮＯ＋４ｅ－＋２Ｈ２ Ｏ Ｎ２＋４ＯＨ－ （３）向左　ＡｓＯ３－３ ＋Ｈ２Ｏ－２ｅ－ ＡｓＯ３－４ ＋２Ｈ＋ （４）①ＳＯ２－２ｅ－＋２Ｈ２ Ｏ ＳＯ２－４ ＋４Ｈ＋　②向右 ③２ＳＯ２＋Ｏ２＋２Ｈ２ Ｏ ２Ｈ２ＳＯ４ 第１８期２版基础训练参考答案 基础训练一 １．Ａ　２．Ｃ　３．Ｄ　４．Ｃ　５．Ｄ ６．（１）Ｎａ２ＳＯ４　（２）ＣｕＳＯ４　（３）ＮａＣｌ （４）ＣｕＳＯ４ 基础训练二 １．Ｂ　２．Ａ　３．Ｄ　４．Ｃ　５．Ｄ　６．Ａ ７．（１）阴　（２）２Ｃｌ－－２ｅ－ Ｃｌ２↑ （３）产生无色气体，溶液中出现白色沉淀 第１８期３版同步检测参考答案 一、选择题 １．Ｃ　２．Ａ　３．Ａ　４．Ｃ ５．Ｃ　放电时该电池装置为原电池装置，ａ极为负极，ｂ极为 正极；充电时为电解池装置，ａ极为阴极，ｂ极为阳极．放电时，ａ 极为负极，发生氧化反应，Ａ错误；分子筛分离出氧气，属于物理 变化，没有发生化学变化，Ｂ错误；充电时，ｂ极为阳极，Ｏ２－２ 发生 失电子的氧化反应生成Ｏ２，Ｃ正确；充电时，ａ极为阴极，电极反 应为Ｌｉ２Ｏ２＋２ｅ－ ２Ｌｉ＋Ｏ２－２ ，阴极减少的质量等于脱去 Ｏ２－２ 的 质量，阴极净减３．２ｇ，相当于脱去０．１ｍｏｌＯ２－２ ，根据电荷守恒， 有０．１ｍｏｌＯ２－２ 由交换膜Ｍ左侧向右侧迁移，Ｄ错误． ６．Ｃ　Ｐｔ是阴极，电极反应为２Ｈ＋＋２ｅ － Ｈ２↑，不可用湿 润的淀粉－ＫＩ试纸检验氢气，Ａ错误；石墨电极是阳极，电极反 应为ＮＨ＋４ －６ｅ－＋３Ｃｌ－ ＮＣｌ３＋４Ｈ＋，Ｂ错误；电解过程中，每 生成１ｍｏｌＮＣｌ３同时生成４ｍｏｌＨ＋，理论上有６ｍｏｌＨ＋经质子交 换膜由右侧向左侧迁移，右侧溶液的 ｃ（Ｈ＋）减小，ｐＨ增大，Ｃ正 确；由于气体所处的状态未知，无法计算体积，Ｄ错误． ７．Ｄ　根据题意可知，该装置可回收硅，因而产生硅单质炉 渣的一极为得电子的阴极，连接的Ｍ极为负极，而连接废钢的一 极为失电子的阳极，连接的 Ｎ极为正极．根据分析可知，Ｍ极为 电源的负极，Ａ正确；该工艺的目的是实现废钢脱碳，从而得到超 低碳钢，废钢中的Ｆｅ会与稀 Ｈ２ＳＯ４反应，故不能选用稀硫酸作 为电解质溶液，Ｂ正确；电解时，阳极上Ｃ失电子生成ＣＯ，发生的 电极反应为Ｃ＋Ｏ２－－２ｅ－ ＣＯ↑，Ｃ正确；若有１ｍｏｌＯ２－移向 废钢电极，由阳极反应 Ｃ＋Ｏ２－ －２ｅ － ＣＯ↑可知，转移电子为 ２ｍｏｌ，阴极的电极反应为 １２ＳｉＯ ｎ－ ｘ ＋（ｘ－ ｎ ２）ｅ  － １ ２Ｓｉ＋ １ ２ｘＯ ２－，则炉渣电极所得硅的质量为 ２×１２ ｘ－ｎ２ ｍｏｌ×２８ｇ／ｍｏｌ＝ ５６ ２ｘ－ｎｇ，Ｄ错误． ８．Ｃ　据图可知，Ｙ电极上Ｆｅ３＋得电子转化为Ｆｅ２＋，Ｏ２得电 子结合氢离子生成Ｈ２Ｏ２，均发生还原反应，所以Ｙ电极为阴极， Ｘ电极上Ｈ２Ｏ失电子生成Ｏ２，发生氧化反应，为阳极．由分析可 知，Ｘ电极上的电极反应为２Ｈ２Ｏ－４ｅ － Ｏ２↑ ＋４Ｈ＋，Ａ正确； 由分析可知，Ｙ电极上消耗Ｏ２，而Ｘ电极上产生Ｏ２，所以可将Ｘ 电极上产生的Ｏ２收集起来，输送到 Ｙ电极继续使用，Ｂ正确；据 题图可知，Ｙ电极上的放电物质为Ｆｅ３＋和Ｏ２，Ｃ错误；据图可知， 该装置工作时Ｆｅ２＋与 Ｆｅ３＋循环转化，所以起始时，在 Ｙ电极附 近加入适量Ｆｅ２＋或Ｆｅ３＋，均能让装置正常工作，Ｄ正确． ９．Ａ　由题图可知，石墨电极为阳极，电极反应为２Ｈ２Ｏ－ ４ｅ－ Ｏ２↑＋４Ｈ＋，钴电极为阴极，电极反应为Ｃｏ２＋＋２ｅ－ Ｃｏ， 电解总反应为２Ｃｏ２＋＋２Ｈ２Ｏ 电解 ２Ｃｏ＋Ｏ２↑ ＋４Ｈ＋，Ａ正确；Ⅰ、Ⅱ 室之间是阳离子交换膜，Ⅰ室产生的Ｈ＋穿过阳离子交换膜进入Ⅱ 室，Ⅰ室消耗水，Ｈ＋浓度增大，ｐＨ减小；Ⅱ、Ⅲ室之间是阴离子交换 膜，Ⅲ室中的Ｃｌ－穿过阴离子交换膜进入Ⅱ室，Ⅲ室Ｈ＋浓度不变， ｐＨ不变．Ⅱ室中因Ｈ＋移入导致Ｈ＋浓度增大，溶液ｐＨ减小，Ｂ错 误；若移除离子交换膜，Ｃｌ－移向石墨电极（阳极），则 Ｃｌ－在石墨 电极被氧化，Ｃ错误；由题图及Ａ项可知，生成２ｍｏｌＣｏ，Ⅰ室生成 １ｍｏｌＯ２，同时Ⅰ室中４ｍｏｌＨ＋进入Ⅱ室，故Ⅰ室减少的质量为１ｍｏｌ ×３２ｇ／ｍｏｌ＋４ｍｏｌ×１ｇ／ｍｏｌ＝３６ｇ，Ｄ错误． 二、非选择题 １０．（１）２Ｈ２Ｏ＋２ｅ－ ２ＯＨ－＋Ｈ２↑ （２）Ｋ＋　由左池向右池 （３）①ＫＨ（ＩＯ３）２ ＋ＫＯＨ ２ＫＩＯ３＋Ｈ２Ｏ ②产生的Ｃｌ２易污染环境等 １１．（１）正极　ＶＯ＋２ ＋２Ｈ＋＋ｅ－ ＶＯ２＋＋Ｈ２Ｏ （２）阳离子　ＨＮＯ３　２Ｈ２Ｏ－４ｅ－ Ｏ２↑＋４Ｈ＋ （３）０．０２ 解析：由题图可知，Ｂ装置为电解池，ｃ极为阴极，Ｈ２Ｏ在阴 极得到电子发生还原反应生成 Ｈ２和 ＯＨ－，ＮＨ＋４ 通过阳离子交 换膜进入 Ｘ区，与 ＯＨ－反应生成 ＮＨ３· Ｈ２Ｏ，ｐ口流出 ＮＨ３·Ｈ２Ｏ．ｄ极为阳极，Ｈ２Ｏ在阳极失去电子发生氧化反应生成 Ｏ２和Ｈ＋，ＮＯ－３ 通过阴离子交换膜进入Ｙ区，ｑ口流出ＨＮＯ３；Ａ 装置为原电池，与ｃ极相连的 ｂ极为原电池的负极，Ｖ２＋在负极 失去电子发生氧化反应生成Ｖ３＋，与 ｄ极相连的 ａ极为正极，酸 性条件下ＶＯ＋２ 在正极得到电子发生还原反应生成 ＶＯ２＋，据此 分析解答． １２．（１）①Ｆｅ＋８ＯＨ－－６ｅ－ ＦｅＯ２－４ ＋４Ｈ２Ｏ ②氢气　③阴　＜ （２）①阳　②增加　③２ＣＯ２＋１２Ｈ＋＋１２ｅ－ Ｃ２Ｈ４＋４Ｈ２Ｏ 　④１ 解析：（１）③由分析可知，ＯＨ－通过右侧交换膜向右侧移动， 则右侧为阴离子交换膜，阴极的电极反应为 ２Ｈ２Ｏ＋２ｅ － Ｈ２↑＋２ＯＨ－，则阴极区ＯＨ－浓度增大，ａ％＜ｂ％． 第１９期２版基础训练参考答案 基础训练一 １．Ｂ　２．Ａ　３．Ｄ　４．Ｂ　５．Ｂ　６．Ｃ　７．Ｃ 基础训练二 １．Ｂ　２．Ａ　３．Ｄ　４．Ｄ　５．Ｂ 第１９期３版同步检测参考答案 一、选择题 １．Ａ　２．Ｂ　３．Ｂ ４．Ａ　生铁片中所含的碳构成原电池，使铁更易腐蚀，Ａ错 误；雨水酸性较强，生铁片开始发生析氢腐蚀，所以开始时插在小 试管中的导管内的液面下降，Ｂ正确；导管内墨水液面回升时 Ｕ 形管内压强降低，此时发生吸氧腐蚀，正极反应：Ｏ２＋２Ｈ２Ｏ＋ ４ｅ－ ４ＯＨ－，Ｃ正确；随着反应的进行，Ｕ形管中雨水的酸性逐 渐减弱，由开始的析氢腐蚀变为吸氧腐蚀，Ｄ正确． ５．Ａ　量筒中的空气、溶有Ｏ２的食盐水和空心铁球组成原电 池，较活泼的金属铁作负极，负极上铁失电子发生氧化反应，正极 上氧气得电子发生还原反应生成 ＯＨ－，导致量筒内气体压强降 低，外界大气压不变，所以水会进入量筒，导致量筒内液面上升， ＯＨ－与Ｆｅ２＋反应生成Ｆｅ（ＯＨ）２，Ｆｅ（ＯＨ）２不稳定，被空气中的Ｏ２ 氧化成Ｆｅ（ＯＨ）３，Ｆｅ（ＯＨ）３失去部分水生成Ｆｅ２Ｏ３·ｘＨ２Ｏ，所以 铁球表面会出现红棕色锈斑，故选Ａ． ６．Ｄ　７．Ｂ　８．Ｄ ９．Ｃ　由题给已知信息知，铁钉发生吸氧腐蚀的负极反应为 Ｆｅ－２ｅ－ Ｆｅ２＋，Ａ正确；吸氧腐蚀是在中性或弱酸性环境中发 生的，由图像中氧气体积分数的变化可知，正极反应均为 Ｏ２＋ ４ｅ－＋２Ｈ２ Ｏ ４ＯＨ－，Ｂ正确；溶液①②显酸性，溶液③④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，Ｃ错误；氧气体积分数下降曲线先陡后平，一方面是由于氧 气体积分数降低后使腐蚀速率变慢，另一方面也可能是于溶液碱 性增强促进氢氧化物的生成，氢氧化物覆盖在铁钉表面阻碍反应 继续进行，Ｄ正确． 二、非选择题 １０．（１）①正极　还原 ②ｂ　ＣＨ４＋１０ＯＨ－－８ｅ－ ＣＯ２－３ ＋７Ｈ２Ｏ ③稀硫酸 （２）锌　Ｏ２＋２Ｈ２Ｏ＋４ｅ－ ４ＯＨ－　牺牲阳极的阴极保护法 １１．（１）②探究醋酸浓度的影响　③２．０ （２）吸氧　还原　２Ｈ２Ｏ＋Ｏ２＋４ｅ－ ４ＯＨ－ （３）反应放热，温度升高，体积膨胀 １２．Ⅰ．（１）Ｏ２＋２Ｈ２Ｏ＋４ｅ－ ４ＯＨ－ （２）增大　（３）ａ Ⅱ．（１）形成原电池，锌失去电子作负极，铁作正极，从而保 护铁 （２）ＭｏＯ２－４ ＋２ｅ－＋２Ｈ２ Ｏ ＭｏＯ２＋４ＯＨ－　ＭｏＯ２－４ ＋２Ｆｅ２＋ ＋２ＯＨ － ＭｏＯ２＋Ｆｅ２Ｏ３＋Ｈ２Ｏ 第２０期３版综合质量检测卷参考答案 一、选择题 １．Ｄ　２．Ｃ　３．Ｂ　４．Ｄ　５．Ｃ　６．Ｂ　７．Ｄ ８．Ｂ　由图可知，钠离子移向 ａ极，所以 ａ极为阴极，                                                                                                                                                                   连接电 ! ! " !"#$%&'()*+ &,-&"#$%. ! !"#$ !"#$ !"!" !## $ % & $ " # ' # $ # ( 书 源的负极，Ａ正确；ａ极氢离子发生还原反应，Ａ口放出的物质是 氢气；ｂ极ＳＯ２－３ 发生氧化反应生成 ＳＯ２－４ ，电极反应为 ＳＯ２－３ － ２ｅ－＋Ｈ２ Ｏ ＳＯ２－４ ＋２Ｈ＋，没有氧气放出，Ｂ错误、Ｃ正确；在阴 极Ｈ＋放电生成Ｈ２，ｃ（Ｈ＋）减小，水的电离平衡正向移动，所以 电解过程中阴极区碱性明显增强，Ｄ正确． ９．Ｃ　由题干装置图及信息可知，钌钛电极为阳极，Ｃｌ－失电 子发生氧化反应，电极反应为２Ｃｌ－－２ｅ－ Ｃｌ２↑，故电源ｂ电极 为正极，电源ａ电极为负极，则不锈钢电极为阴极，电极反应为 ２Ｈ２Ｏ＋２ｅ－ Ｈ２↑＋２ＯＨ－，据此分析解题． １０．Ｄ　由图可知，该装置为电解水制取氢气的装置，ａ电极 与电源正极相连，为电解池的阳极，ｂ电极与电源负极相连，为电 解池的阴极，阴极反应为２Ｈ２Ｏ＋２ｅ－ Ｈ２↑ ＋２ＯＨ－，阳极反应 为４ＯＨ－－４ｅ－ Ｏ２↑ ＋２Ｈ２Ｏ，电池总反应为２Ｈ２Ｏ 电解 ２Ｈ２↑ ＋Ｏ２↑，据此解答．由分析可知，Ａ正确；该装置工作时阳极无 Ｃｌ２生成且ＫＯＨ溶液浓度不变，阳极发生的电极反应为４ＯＨ－－ ４ｅ－ Ｏ２↑＋２Ｈ２Ｏ，为保持 ＯＨ－离子浓度不变，则阴极产生的 ＯＨ－离子要通过离子交换膜进入阳极室，故该离子交换膜应为 阴离子交换摸，Ｂ正确；电解时电解槽中不断有水被消耗，海水中 的动能高的水以“汽”的形式可穿过 ＰＴＦＥ膜，为电解池补水，Ｃ 正确；由电池总反应可知，每生成１ｍｏｌＨ２要消耗１ｍｏｌＨ２Ｏ，生 成Ｈ２的速率为ｘｍｏｌ／ｈ，则补水的速率也应是ｘｍｏｌ／ｈ，Ｄ错误． １１．Ｃ　该电池放电时器件的透光率逐渐增强，说明ａ电极由 ＦｅＰＯ４转化为透明的ＬｉＦｅＰＯ４，铁元素的化合价降低，则该电极为 正极，电极反应为 ＦｅＰＯ４＋Ｌｉ＋ ＋ｅ － ＬｉＦｅＰＯ４，故 ｂ电极为负 极，电极反应为 Ｌｉ７Ｔｉ５Ｏ１２－３ｅ － Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２＋３Ｌｉ＋，据此解答． 放电时，该电池为原电池，阳离子向正极移动，即 Ｌｉ＋向 ａ极移 动，Ａ正确；放电时，ｂ电极为负极，则充电时 ｂ电极为阴极，接外 电源的负极，Ｂ正确；放电时，ａ电极为正极，发生得电子的反应， Ｃ错误；由放电时 ａ电极、ｂ电极的电极反应可知，外电路转移 １ｍｏｌ电子，ａ极质量增加７ｇ，ｂ电极质量减少７ｇ，两极质量变化 差为１４ｇ，Ｄ正确． １２．Ｄ　“厌氧阳极”作负极，Ｃ６Ｈ１２Ｏ６失去电子生成 ＣＯ２和 Ｈ＋，电极反应为Ｃ６Ｈ１２Ｏ６＋６Ｈ２Ｏ－２４ｅ－ ６ＣＯ２↑ ＋２４Ｈ＋；“缺 氧阴极”作正极，ＮＯ－３ 得到电子生成 ＮＯ２，ＮＯ２再转化为 Ｎ２，电 极反应分别为 ＮＯ－３ ＋ｅ－＋２Ｈ ＋ ＮＯ２↑ ＋Ｈ２Ｏ、２ＮＯ２＋８ｅ－ ＋ ８Ｈ ＋ Ｎ２＋４Ｈ２Ｏ；“好氧阴极”作正极，Ｏ２得到电子生成 Ｈ２Ｏ， 电极反应为Ｏ２＋４Ｈ＋＋４ｅ－ ２Ｈ２Ｏ，同时Ｏ２还能氧化 ＮＨ＋４ 生 成ＮＯ－２，ＮＯ－２ 还可以被 Ｏ２氧化为 ＮＯ－３，离子方程式分别为 ２ＮＨ＋４ ＋３Ｏ ２ ２ＮＯ－２ ＋２Ｈ２Ｏ＋４Ｈ＋、２ＮＯ－２ ＋Ｏ ２ ２ＮＯ－３，但不 参与电极反应．电池工作时，“厌氧阳极”为负极，“缺氧阴极”和 “好氧阴极”为正极，Ａ错误；“缺氧阴极”的电极反应分别为① ＮＯ－３ ＋ｅ－＋２Ｈ ＋ ＮＯ２↑ ＋Ｈ２Ｏ、②２ＮＯ２＋８ｅ－ ＋８Ｈ ＋ Ｎ２＋ ４Ｈ２Ｏ，①×②＋②可得关系式１０ｅ－ ～１２Ｈ＋，“缺氧阴极”得到 １０ｍｏｌｅ－，则消耗 １２ｍｏｌＨ＋，但通过质子交换膜只能补充 １０ｍｏｌＨ＋，故电池工作时，“缺氧阴极”附近溶液的 ｃ（Ｈ＋）减 小，Ｂ错误；由上述分析可知，Ｃ错误；“厌氧阳极”的电极反应为 Ｃ６Ｈ１２Ｏ６＋６Ｈ２Ｏ－２４ｅ － ６ＣＯ２↑ ＋２４Ｈ＋，１ｍｏｌＣ６Ｈ１２Ｏ６参与 反应消耗６ｍｏｌＨ２Ｏ，输出２４ｍｏｌ电子，“厌氧阳极”区质量减少 ２８８ｇ，故“厌氧阳极”区质量减少 ２８．８ｇ时，该电极输出电子 ２．４ｍｏｌ，Ｄ正确． １３．Ｂ　装置Ⅰ中铁棒质量减少５．６ｇ，则甲池ＮａＣｌ溶液中增 加了５．６ｇ亚铁离子，而盐桥中的氯离子向甲池中移动，所以甲 池质量增加大于５．６ｇ，Ａ错误；装置Ⅰ为原电池，石墨上铜离子 得电子生成 Ｃｕ，装置Ⅱ中乙池为电解池，石墨 ａ电极与负极 Ｆｅ 相连为阴极，阴极上铜离子得电子生成Ｃｕ，所以两个电极的反应 式相同，Ｂ正确；装置Ⅰ为原电池，将化学能转化为电能，装置Ⅱ 中甲池为原电池，乙池为电解池，则乙池中电能转化为化学能，Ｃ 错误；电子只在导线中移动，不能进入溶液，则装置Ⅱ中电子流向 为Ｆｅ→电流计→石墨ａ，石墨ｂ→铜丝→石墨ｃ，Ｄ错误． 二、非选择题 １４．（１）阳　２Ｉ－－２ｅ－ Ｉ２ （２）ｃ极附近的溶液首先变为蓝色　４ＯＨ－－４ｅ－ ２Ｈ２Ｏ＋ Ｏ２↑ （３）０．００１　１０８ｇ／ｍｏｌ 解析：金属Ｍ沉积于 ｂ极，说明 ｂ是阴极，则 ａ是阳极，ｃ是 阳极，ｄ是阴极． （１）因 ｃ是阳极，根据离子的放电顺序，可知是 Ｉ－放电： ２Ｉ－－２ｅ－ Ｉ２． （２）在Ｂ烧杯中，ｃ是阳极，Ｉ－先放电，Ｉ２遇到淀粉能使淀粉变 蓝．Ｉ－放电完毕后，接着是ＯＨ－放电：４ＯＨ－－４ｅ－ ２Ｈ２Ｏ＋Ｏ２↑，ｃ 极上的试管中收集到的气体为氧气． （３）ｄ极是溶液中氢离子放电： ２Ｈ＋　＋　２ｅ－ 　 　 Ｈ２↑ ０．００４ｍｏｌ ０．０４４８Ｌ２２．４Ｌ／ｍｏｌ ａ极上氢氧根离子放电： ４ＯＨ－　－　４ｅ－ ２Ｈ２Ｏ　＋　Ｏ２↑ ０．００４ｍｏｌ ０．００１ｍｏｌ 即氧气的物质的量为０．００１ｍｏｌ ｂ极上Ｍ＋放电： Ｍ＋　＋　ｅ－ 　 　 Ｍ ０．００４ｍｏｌ ０．００４ｍｏｌ 则金属的摩尔质量 Ｍ＝ｍｎ＝ ０．４３２ｇ ０．００４ｍｏｌ＝１０８ｇ／ｍｏｌ １５．Ⅰ．（１）电极ａ　电极ｂ （２）Ｏ２＋４Ｈ＋＋４ｅ－ ２Ｈ２Ｏ　２Ｈ２Ｓ＋Ｏ ２ Ｓ２＋２Ｈ２Ｏ （３）８ Ⅱ．（４）ＳＯ２＋２Ｈ２Ｏ－２ｅ－ ＳＯ２－４ ＋４Ｈ＋ （５）Ｈ２ＳＯ４　（６）５．６ １６．（１）负 （２）滤纸变红　４ＯＨ－－４ｅ－ ２Ｈ２Ｏ＋Ｏ２↑ （３）Ｂ （４）负　２Ｈ２＋４ＯＨ－－４ｅ－ ４Ｈ２Ｏ （５）增强　ＣＯ２＋２Ｈ＋＋２ｅ－ ＨＣＯＯＨ １７．（１）Ａ　Ｂ （２）２Ｃｌ－－２ｅ－ Ｃｌ２↑ 　将湿润的淀粉 －ＫＩ试纸放在 Ｂ 电极的管口，试纸变为蓝色 （３）Ｇ　Ｆ　Ｈ　（４）１２ 解析：（１）若电解饱和ＮａＣｌ溶液来测定产生的Ｈ２的体积并 检验Ｃｌ２的氧化性，则应该将Ａ与电源的负极连接，作阴极，Ｂ作 阳极，与电源的正极相连，则与Ａ、Ｂ两极的正确连接顺序为Ｌ→Ｊ →Ｋ→Ａ→Ｂ→Ｍ． （２）Ｂ是阳极，溶液中的氯离子放电，电极反应为 ２Ｃｌ－ － ２ｅ－ Ｃｌ２↑．氯气具有氧化性，则检验氯气的实验为用湿润的淀 粉－ＫＩ试纸放在Ｂ电极的管口，试纸变为蓝色． （３）由于产生的 Ｈ２的体积大于 ２５ｍＬ，所以应该选择 １００ｍＬ的量筒，各接口的正确连接顺序为Ａ接Ｇ、Ｆ接Ｈ． （４）氢气的物质的量是 ０．００５６Ｌ÷２２．４Ｌ／ｍｏｌ＝ ０．０００２５ｍｏｌ，所以反应中还有０．０００５ｍｏｌ氢氧化钠产生，则溶 液中氢氧根离子的浓度是０．０００５ｍｏｌ÷０．０５Ｌ＝０．０１ｍｏｌ／Ｌ，所 以ｐＨ＝１２． １８．（１）还原　ＣＨ４－８ｅ－＋１０ＯＨ － ＣＯ２－３ ＋７Ｈ２Ｏ　减小 （２）①粗铜　②ＣｒＯ２－４ ＋８Ｈ＋＋６ｅ－ Ｃｒ＋４Ｈ２Ｏ （３）①戊　②ｅ、ｊ 解析：由图可知，甲装置为原电池，结合ｃ口通入氧气可知Ｂ 电极为正极，则Ａ电极为负极，乙装置为电解池，与 Ｂ相连的 Ｃ 电极为阳极，则 Ｄ电极为阴极；同理可知丙装置中甲室一侧电极 为阳极，戊室一侧电极为阴极，再根据电解原理分析解答． （１）甲装置中Ｂ电极为正极，Ｏ２得电子发生还原反应，Ａ电 极为负极，ＣＨ４失电子发生氧化反应，在碱性条件下转化成 ＣＯ２－３ ，电极反应为ＣＨ４－８ｅ－＋１０ＯＨ － ＣＯ２－３ ＋７Ｈ２Ｏ；甲装置 中的总反应为 ＣＨ４＋２Ｏ２＋２ＯＨ － ＣＯ２－３ ＋３Ｈ２Ｏ，反应消耗 ＯＨ－，溶液碱性减弱，ｐＨ减小． （２）①乙装置为电解装置，若用于粗铜的精炼，则纯铜作阴 极，粗铜作阳极，结合上述分析可知电极Ｃ为阳极，则 Ｃ为粗铜； ②乙装置若用于电镀，则镀件作阴极，镀层金属应在阴极析出，镀 铬时由ＣｒＯ２－４ 放电产生铬镀层，ＣｒＯ２－４ 得电子生成Ｃｒ，则电极反 应为ＣｒＯ２－４ ＋８Ｈ＋＋６ｅ－ Ｃｒ＋４Ｈ２Ｏ． （３）丙装置用于海水淡化，由以上分析可知左侧电极为阳 极，右侧电极为阴极，电极为惰性电极，阳极上阴离子放电，则甲 室、乙室中的阴离子在左侧电极放电，乙室中的阳离子通过阳膜 进入丙室，可知ｅ出口为淡水；丙室中海水中的阳离子无法通过 阴膜进入丁室，阴离子无法通过阳膜进入乙室，因此 ｆ出口仍为 海水；丁室中阴离子通过阴膜进入丙室，阳离子通过阳膜进入戊 室，则ｊ出口得到淡水；戊室中由水电离出的氢离子在电极放电 生成氢气，同时有氢氧根离子生成，氢氧根离子与ＨＣＯ－３ 反应生 成碳酸根，其结合钙离子生成碳酸钙，同时氢氧根离子与镁离子 结合生成氢氧化镁沉淀，生成水垢． 第２１期期末测试（一）参考答案 一、选择题 １．Ｂ　２．Ｄ　３．Ａ　４．Ｄ　５．Ｃ　６．Ａ　７．Ｂ ８．Ｂ　负载有Ｐｔ和Ａｇ的活性炭可以看成是原电池，该原电 池可以去除废酸中的Ｃｌ－，则电解质溶液为酸性．Ｐｔ电极为电池 的正极，电极反应为Ｏ２＋４ｅ－ ＋４Ｈ ＋ ２Ｈ２Ｏ；Ａｇ电极为电池的 负极，电极反应为Ａｇ－ｅ－＋Ｃｌ－ ＡｇＣｌ．据此分析解答． ９．Ｂ　由题图中各反应反应前后元素化合价的变化可知，反 应①②③④均为得电子的还原反应，所以均在正极发生，Ａ正确； 三氯乙烯（Ｃ２ＨＣｌ３）中 Ｃ的化合价为 ＋１，乙烯中 Ｃ的化合价为 －２，１ｍｏｌＣ２ＨＣｌ３转化为１ｍｏｌＣ２Ｈ４时，得到６ｍｏｌ电子，脱去 ３ｍｏｌＣｌ，所以单位时间内，Ｃ２ＨＣｌ３脱去ａｍｏｌＣｌ时 ｎｅ＝２ａｍｏｌ， Ｂ错误；由题图及 Ｎ的化合价变化 可 写 出 如 下 转 化： ＮＯ－３ ～８ｅ－～ＮＨ＋４，由于生成物中有ＮＨ＋４，只能用Ｈ＋和Ｈ２Ｏ来 配平该电极反应，所以④的电极反应为 ＮＯ－３ ＋１０Ｈ＋ ＋８ｅ － ＮＨ＋４ ＋３Ｈ２Ｏ，Ｃ正确；增大单位体积水体中小粒径 ＺＶＩ的投入 量，可以增大小粒径ＺＶＩ和正极的接触面积，加快 ＺＶＩ释放电子 的速率，可使ｎｔ增大，Ｄ正确． １０．Ａ　若白色沉淀ａ是Ａｌ２（ＣＯ３）３，则向白色沉淀ａ中加入 稀硫酸，会产生ＣＯ２，有气泡冒出，与实验现象不符，Ａ错误；实验 ２中，向白色沉淀ｂ中加入稀硫酸，沉淀溶解，有少量气泡，说明 过量的Ｎａ２ＣＯ３溶液与Ａｌ２（ＳＯ４）３溶液可能反应生成了碱式碳 酸铝［Ａｌ（ＯＨ）ＣＯ３］沉淀和Ｎａ２ＳＯ４，Ｂ正确；实验１、２中，反应生 成的白色沉淀表面都附有可溶性杂质，会干扰实验，均需要洗涤 干净后，再进行后续实验，防止表面附有的杂质干扰实验，Ｃ正 确；Ａｌ２（ＳＯ４）３在溶液中水解使溶液呈酸性，过量的 Ａｌ２（ＳＯ４）３ 与Ｎａ２ＣＯ３溶液反应生成Ａｌ（ＯＨ）３沉淀，而Ｎａ２ＣＯ３在溶液中水 解使溶液呈碱性，过量的Ｎａ２ＣＯ３溶液与Ａｌ２（ＳＯ４）３溶液反应生 成［Ａｌ（ＯＨ）ＣＯ３］沉淀，则实验１、２中，白色沉淀的不同与反应物 相对量和体系ｐＨ有关，Ｄ正确． １１．Ｂ　根据元素化合价的变化可知，电极Ⅰ为阴极，得电子 发生还原反应，电极反应为 ２ＨＳＯ－３ ＋２ｅ－ ＋２Ｈ ＋ Ｓ２Ｏ２－４ ＋ ２Ｈ２Ｏ；电极Ⅱ为阳极，失电子发生氧化反应，电极反应为２Ｈ２Ｏ－ ４ｅ－ Ｏ２↑＋４Ｈ＋．电极Ⅱ为阳极，若用铁、铜作电极，则是铁、铜 本身失去电子，电极反应发生变化，阳极无法提供氢离子，Ａ错 误；由上述分析可知，Ｂ正确；电极Ⅱ的电极反应为２Ｈ２Ｏ－４ｅ  － Ｏ２↑ ＋４Ｈ＋，产生 Ｈ＋，同时有等量的 Ｈ＋通过质子交换膜移 向电极Ⅰ，但电极Ⅱ消耗 Ｈ２Ｏ，阳极室中 Ｈ２Ｏ的量减少，故电解 过程中电极Ⅱ附近溶液的 ｐＨ减小，Ｃ错误；未指明是否为标准 状况，无法得出消耗的ＮＯ的体积． １２．Ａ　据图可知当 ｌｇｃ（ＭＯＨ） ｃ（Ｍ＋） ＝０时，ｐＯＨ＝４．２，即 ｃ（ＭＯＨ）＝ｃ（Ｍ＋）时，ｃ（ＯＨ－）＝１×１０－４．２ｍｏｌ／Ｌ，三甲基胺的 电离常数Ｋ＝ｃ（Ｍ ＋）·ｃ（ＯＨ－） ｃ（ＭＯＨ） ＝１０ －４．２，Ａ正确；ａ点中和率小 于５０％，即加入的 ２ｎ（ＨＣｌ）＜ｎ（ＭＯＨ），根据物料守恒可知 ｃ（ＭＯＨ）＋ｃ（Ｍ＋）＞２ｃ（Ｃｌ－），Ｂ错误；ｂ点中和率为５０％，溶液 中的溶质为等物质的量的ＭＯＨ和ＭＣｌ，据图可知，此时ｐＯＨ＜７， 溶液显碱性，说明Ｍ＋的水解程度小于ＭＯＨ的电离程度，则溶液 中ｃ（Ｍ＋）＞ｃ（Ｃｌ－）＞ｃ（ＭＯＨ）＞ｃ（ＯＨ－）＞ｃ（Ｈ＋），Ｃ错误； ｃ点中和率为１００％，溶液中溶质为 ＭＣｌ，ｄ点溶液中溶质为 ＭＣｌ 和ＨＣｌ，ＨＣｌ的电离抑制水的电离，ＭＣｌ的水解促进水的电离，所 以ｃ点水的电离程度更大，Ｄ错误． １３．Ｂ　ＡｌＣｌ３溶液的ｐＨ小于７，溶液显酸性，说明Ａｌ３＋发生 了水解反应生成Ａｌ（ＯＨ）３和Ｈ＋，Ａ正确；向对照组溶液 Ａ中加 碱溶液后，溶液ｐＨ的变化程度比加酸溶液后的变化程度大，若 对照组溶液Ａ是０．０３ｍｏｌ／ＬＫＣｌ溶液，则加酸溶液和加碱溶液 后ｐＨ的变化应呈现轴对称关系，Ｂ错误；在ＡｌＣｌ３溶液中加酸溶 液、碱溶液后，溶液 ｐＨ的变化程度均比对照组溶液 Ａ的变化程 度小，因为加酸溶液、碱溶液均能使 Ａｌ３＋水解平衡发生移动，Ｃ 正确；ＡｌＣｌ３水解生成 Ａｌ（ＯＨ）３，故溶液的浑浊程度增大，说明 Ａｌ３＋的水解平衡向右移动，反之，水解平衡向左移动，Ｄ正确． １４．Ｄ　ＣＨ４燃料电池中，通入ＣＨ４的ａ极为原电池的负极， 电极反应为 ＣＨ４－８ｅ－＋４Ｏ ２－ ＣＯ２＋Ｈ２Ｏ，通入 Ｏ２的 ｂ极为 原电池的正极，电极反应为Ｏ２＋４ｅ－ ２Ｏ２－．与ｂ极相连的石墨 电极为电解池的阳极，阳极上 Ｃｌ－放电，电极反应为２Ｃｌ－－２ｅ  － Ｃｌ２↑，电解池中阳离子移向阴极，阴离子移向阳极，则 Ａ膜应 为阳离子交换膜，与ａ极相连的石墨电极为电解池的阴极，阴极 的电极反应为Ｈ２Ｏ＋２ｅ － Ｈ２↑ ＋２ＯＨ－，ＯＨ－浓度增大，                                                                                                                                                                                     结合 书 Ｎａ＋生成ＮａＯＨ，则Ｃ膜也应为阳离子交换膜，据此分析判断．左 侧为原电池，右侧为电解池，构成闭合回路，原电池释放的电子， 等于电解池通过的电子，ａ极上通入标准状况下２．２４Ｌ甲烷，即 ０．１ｍｏｌ甲烷，转移０．８ｍｏｌ电子，根据电荷守恒可知，阳极室中 ０．４ｍｏｌＣａ２＋通过 Ａ膜进入产品室，故产品室增加 ０．４ｍｏｌ Ｃａ（Ｈ２ＰＯ４）２，Ｄ错误． 二、非选择题 １５．Ⅰ．（１）０．０５ｍｏｌ／（Ｌ·ｓ） （２）３Ａ（ｇ）＋Ｂ（ｇ幑幐） ２Ｃ（ｇ） （３）乙＞甲＞丙 １６．（１）－１９６ｋＪ／ｍｏｌ （２）８００　＝ Ⅱ．（３）ＮＯｘ－（５－２ｘ）ｅ－＋（３－ｘ）Ｈ２ Ｏ ＮＯ－３ ＋（６－２ｘ）Ｈ＋ １７．（１）负　Ｋ２ＳＯ４ （２）ＰｂＯ２＋ＳＯ２－４ ＋Ｚｎ＋２Ｈ２ Ｏ ＰｂＳＯ４＋［Ｚｎ（ＯＨ）４］２－ （３）ａ　（４）＞　（５）０．２３ 解析：根据 →Ｚｎ ［Ｚｎ（ＯＨ）４］２－可知，Ｚｎ失去电子被氧 化，Ｚｎ为负极，则Ａ区域的电解质是 ＫＯＨ，ＰｂＯ２为正极，结合铅 酸蓄电池放电时的电极反应可知，正极ＰｂＯ２放电转化为ＰｂＳＯ４， 故Ｃ区域的电解质是 Ｈ２ＳＯ４，Ｂ区域的电解质是 Ｋ２ＳＯ４，则 ａ是 阳离子交换膜，ｂ是阴离子交换膜． （１）根据上述分析可知，Ｚｎ电极为负极，Ｂ区域的电解质为 Ｋ２ＳＯ４． （２）负极的电极反应为Ｚｎ＋４ＯＨ－－２ｅ－ ［Ｚｎ（ＯＨ）４］２－， 正极的电极反应为ＰｂＯ２＋ＳＯ２－４ ＋４Ｈ＋ ＋２ｅ － ＰｂＳＯ４＋２Ｈ２Ｏ， 则电池总反应为 ＰｂＯ２ ＋ＳＯ２－４ ＋Ｚｎ＋２Ｈ２ Ｏ ＰｂＳＯ４ ＋ ［Ｚｎ（ＯＨ）４］２－． （３）Ａ区域的电 解 质 是 ＫＯＨ，ＯＨ－ 参 与 反 应 生 成 ［Ｚｎ（ＯＨ）４］２－，根据溶液呈电中性，则多余的 Ｋ＋通过离子交换 膜ａ进入到Ｂ区域，因此ａ膜为阳离子交换膜． （４）由于Ｚｎ比Ｐｂ活泼，正极材料都是ＰｂＯ２，所以Ｚｎ－ＰｂＯ２ 电池的电动势比 Ｐｂ－ＰｂＯ２电池的电动势大，即 ＥＺｎ－ＰｂＯ２＞ ＥＰｂ－ＰｂＯ２． （５）由化学方程式可知，该反应为气体体积不变的反应，则 平衡后的压强与反应开始的压强相等，设平衡时硫化氢的物质的 量分 数 为 ａ，由 平 衡 常 数 Ｋｐ ＝２．２４ ×１０－６ 可 得： １．０１×１０５ａ １．０１×１０５（１－ａ） ＝２．２４×１０－６，解得ａ≈２．２４×１０－６，则硫化氢 的分压为２．２４×１０－６×１．０１×１０５Ｐａ≈０．２３Ｐａ． １８．（１）Ｆｅ２＋ （２）４．７≤ｐＨ＜６．２　Ａｌ３＋＋３ＯＨ － Ａｌ（ＯＨ）３↓ （３）４．０×１０－４ （４）①加热搅拌可加快反应速率　②冷却结晶 （５）ＭｇＳＯ４ 解析：（１）由题意可知，“氧化调ｐＨ”中只有铁的化合价发生 变化，铝和稀土金属元素均为＋３价，Ｆｅ２＋被氧化为Ｆｅ３＋． （２）“过滤１”所得“滤渣”为 Ｆｅ（ＯＨ）３和 Ａｌ（ＯＨ）３，应调节 的ｐＨ范围为４．７≤ｐＨ＜６．２，ｐＨ小于６．２是防止 ＲＥ３＋开始沉 淀．该过程中Ａｌ３＋与ＯＨ－反应生成Ａｌ（ＯＨ）３沉淀． （３）“滤液２”中 Ｍｇ２＋浓度为２．７ｇ／Ｌ，其物质的量浓度为 ０．１１２５ｍｏｌ／Ｌ，Ｋｓｐ［（Ｃ１１Ｈ２３ＣＯＯ）２Ｍｇ］＝ｃ２（Ｃ１１Ｈ２３ＣＯＯ－）· ｃ（Ｍｇ２＋），ｃ２ （Ｃ１１ Ｈ２３ ＣＯＯ－ ） ＝ １．８×１０－８ ０．１１２５ ｍｏｌ ２／Ｌ２ ＝ １６×１０－８ｍｏｌ２／Ｌ２，ｃ（Ｃ１１Ｈ２３ＣＯＯ－）＝ １６×１０槡 －８ ｍｏｌ／Ｌ＝ ４．０×１０－４ｍｏｌ／Ｌ，若ｃ（Ｃ１１Ｈ２３ＣＯＯ－）大于４．０×１０－４ｍｏｌ／Ｌ，则 形成的“滤饼”中会混入（Ｃ１１Ｈ２３ＣＯＯ）２Ｍｇ． （４）①“滤饼”的主要成分为（Ｃ１１Ｈ２３ＣＯＯ）３ＲＥ，为难溶物， 搅拌也可以增加其与盐酸的接触面积，加快反应速率，加热也可 以加快反应速率．②“加热搅拌”的温度为５５℃，而月桂酸的熔 点为４４℃，所以“操作Ｘ”（过滤）前，先要冷却结晶，使月桂酸变 成固体． （５）“滤液２”中含有 ＭｇＳＯ４，可作“浸取”时加入的“酸化 ＭｇＳＯ４溶液”． 第２２期期末测试（二）参考答案 一、选择题 １．Ｂ　２．Ｂ　３．Ｄ　４．Ａ　５．Ｃ　６．Ｄ　７．Ｃ ８．Ｄ　Ｘ点为 ＫＨＡ溶液，根据 Ｋａ１、Ｋａ２判断，溶液呈酸性，Ａ 错误；由水电离出的 ｃ（ＯＨ－）相同，则水的电离程度相同，Ｂ错 误；Ｙ点与Ｗ点ＮａＯＨ标准溶液的浓度未知，无法判断 Ｖ１，Ｃ错 误；Ｚ点溶质为 Ｋ２Ａ和 Ｎａ２Ａ溶液，根据质子守恒可得： ｃ（ＯＨ－）＝ｃ（Ｈ＋）＋２ｃ（Ｈ２Ａ）＋ｃ（ＨＡ－），Ｄ正确． ９．Ｂ　Ａ组离子可大量共存，用惰性电极电解时，Ｃｌ－在阳极 被氧化为黄绿色的气体Ｃｌ２，Ｈ２Ｏ在阴极被还原产生 Ｈ２，不会出 现白色沉淀，不符合题意，故Ａ错误；Ｂ组离子可大量共存，且用 惰性电极电解时，Ｈ２Ｏ在阳极被氧化产生氧气，Ｈ＋在阴极被还 原，产生氢气，Ｈ＋浓度减小，ｐＨ增大，生成氢氧化镁白色沉淀，Ｂ 正确；Ｃ组离子可大量共存，但用惰性电极电解时，Ｃｌ－在阳极被 氧化为黄绿色的气体Ｃｌ２，同时阳极ｐＨ降低，ＣＯ２－３ 与Ｈ＋结合生 成ＣＯ２逸出，Ｈ２Ｏ在阴极被还原，产生氢气，无白色沉淀生成，不 符合题意，故Ｃ错误；Ｃｕ２＋为有色离子，不符合题意，故Ｄ错误． １０．Ｂ　由题图信息可知，电池总反应为 ＬｉｘＳｉ＋Ｌｉ１－ｘＣｏＯ２ 放电 幑幐 充电 Ｓｉ＋ＬｉＣｏＯ２，电极ａ为非晶硅薄膜，充电时Ｌｉ＋发生得电子的 还原反应，则电极ａ为阴极，电极反应为ｘＬｉ＋＋ｘｅ－ ＋Ｓｉ ＬｉｘＳｉ， 电极ｂ为阳极，电极反应为ＬｉＣｏＯ２－ｘｅ－ Ｌｉ１－ｘＣｏＯ２＋ｘＬｉ＋，放 电时电极ａ为负极，电极反应为 ＬｉｘＳｉ－ｘｅ － Ｓｉ＋ｘＬｉ＋，电极 ｂ 为正极，电极反应为Ｌｉ１－ｘＣｏＯ２＋ｘＬｉ＋＋ｘｅ－ ＬｉＣｏＯ２．锂为活泼 金属，会和溶液中的水反应，故不能为含 Ｌｉ＋的盐溶液，Ａ错误； 放电时，电极ｂ的电极反应为Ｌｉ１－ｘＣｏＯ２＋ｘＬｉ＋＋ｘｅ－ ＬｉＣｏＯ２， 当电路通过０．３ｍｏｌ电子时，ｂ极薄膜质量增加０．３ｍｏｌ×７ｇ／ｍｏｌ ＝２．１ｇ，Ｂ正确；由分析可知，Ｃ错误；ＬｉＰＯＮ薄膜在充放电过程 中仅仅起到盐桥的作用，并未参与电极反应，故其质量不发生变 化，Ｄ错误． １１．Ｂ　由题意可知，常温下，Ｋｓｐ（ＡｇＣｌ）＝ｃ（Ａｇ＋）· ｃ（Ｃｌ－），ｂ点后ｃ（Ｃｌ－）降低，则可知 ｃ（Ａｇ＋）升高，故 ｂ点滴加 的不可能是ＫＣｌ溶液，Ａ错误；ｄ点时氯离子浓度大于起始时的 氯离子浓度，而起始时存在沉淀溶解平衡，ｃ（Ａｇ＋）＝ｃ（Ｃｌ－），故 ｄ点ｃ（Ａｇ＋）＜ｃ（Ｃｌ－），Ｂ正确；ｃ点滴加 ＫＩ溶液后，ｃ（Ｃｌ－）升 高，然后达到一个比起始时略高的值，说明此时溶液中 ｃ（Ａｇ＋） 减小，部分Ａｇ＋转化为ＡｇＩ沉淀，因此ｃ点后有黄色沉淀生成，Ｃ 错误；ｃ点后产生了ＡｇＩ，故应有Ｋｓｐ（ＡｇＩ）＜Ｋｓｐ（ＡｇＣｌ），Ｄ错误． １２．Ｄ　由题意可知，该反应是在恒温恒容条件下进行的气 体分子数逐渐减小的放热反应，故体系压强不再改变，可以说明 反应达到化学平衡状态，Ａ正确；物质的物质的量浓度不再改变 时，表明反应达到平衡状态，分析题图可知，ａ、ｂ、ｃ、ｄ四个点表示 的反应体系中，只有 ｂ点体系中各物质的物质的量浓度不再改 变，Ｂ正确；２５～３０ｍｉｎ内，用Ｘ表示的平均反应速率是 ｖ（Ｘ）＝ ２ｖ（Ｙ）＝２×（０．６－０．４） （３０－２５） ｍｏｌ／（Ｌ·ｍｉｎ）＝０．０８ｍｏｌ／（Ｌ·ｍｉｎ），Ｃ 正确；反应进行至２５ｍｉｎ时，Ｘ物质的浓度突然变大，而 Ｙ物质 的浓度不变，说明改变的条件是物质的浓度，Ｙ的浓度逐渐增大， Ｘ的浓度突变，则改变的条件是增大Ｘ的浓度，Ｄ错误． １３．Ｃ　 １４．Ｄ　由题图可知，右侧装置为甲烷燃料电池，左侧装置为 电解池．甲烷燃料电池中，通入甲烷的一极为原电池的负极，发生 氧化反应，电极反应为ＣＨ４＋４ＣＯ２－３ －８ｅ－ ５ＣＯ２＋２Ｈ２Ｏ，通入 空气（氧气）的一极为原电池的正极，发生还原反应，电极反应为 Ｏ２＋２ＣＯ２＋４ｅ－ ２ＣＯ２－３ ，铁连接原电池的正极，为电解池的阳 极，被氧化，电极反应为 Ｆｅ－２ｅ － Ｆｅ２＋，阴极的电极反应为 ２Ｈ＋＋２ｅ－ Ｈ２↑．由分析可知 ，Ａ正确、Ｂ正确；加入的使导电 能力增强的电解质必须是可溶于水的、不参与电极反应的盐，可 用工业用食盐，Ｃ正确；电解池中阴离子向阳极移动，污水中的阴 离子向铁电极方向移动，Ｄ错误． 二、非选择题 １５．（１）Ｋ［Ａｌ（ＯＨ）４］ （２）ＮＨ＋４ ＋［Ａｌ（ＯＨ）４］ － Ａｌ（ＯＨ）３↓＋ＮＨ３↑＋Ｈ２Ｏ （３）（１０－ａ－１０ａ－１４） （４）２．３６×１０－５ （５）２∶１　（６）１ （７）ｃ（ＯＨ－）＞ｃ（Ｂａ２＋）＝ｃ（Ｃｌ－）＞ｃ（ＮＨ＋４）＞ｃ（Ｈ＋） １６．（１）２Ｎａ２ＳＯ３（ａｑ）＋Ｏ２（ｇ） ２Ｎａ２ＳＯ４（ａｑ）　ΔＨ＝（ｍ＋ ｎ）ｋＪ／ｍｏｌ （２）２ （３）①０．６ｍｏｌ／（Ｌ·ｍｉｎ）　②８０％　③ ＞　其他条件相同 时，曲线Ⅱ先达到平衡，则温度高于曲线Ⅰ，说明温度升高，ＣＯ２ 的产率降低，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小 解析：（２）当溶解氧浓度为４．０ｍｇ·Ｌ－１时，由贫氧区的速率 方程式可得 ｖ１∶ｖ２＝ｃａ１（ＳＯ２－３ ）∶ｃａ２（ＳＯ２－３ ），则 ２４．４∶１０．２＝ ５．６５ａ∶３．６５ａ，解得ａ＝２． （３）①该反应是气体体积不变的反应，反应过程气体的总物 质的量不变，始终为２ｍｏｌ，由图可知，ａ点时 ＣＯ２的体积分数为 ０．３０，则反应生成二氧化碳的物质的量为 ２ｍｏｌ×０．３０＝ ０．６０ｍｏｌ，反应速率为 ０．６ｍｏｌ ２Ｌ ０．５ｍｉｎ＝０．６ｍｏｌ／（Ｌ·ｍｉｎ），由化学反应速 率之比等于化学计量数之比可知，一氧化碳的反应速率为 ０．６ｍｏｌ／（Ｌ·ｍｉｎ）；②由图可知，ｂ点时 ＣＯ２的体积分数为０．８０， 则反应生成二氧化碳的物质的量为２ｍｏｌ×０．８０＝１．６０ｍｏｌ，由 方程式可知，反应消耗一氧化碳的物质的量为１．６０ｍｏｌ，则一氧 化碳转化率为 １．６０ｍｏｌ ２．０ｍｏｌ×１００％＝８０％；③由图可知，其他条件相 同时，曲线Ⅱ先达到平衡，则反应温度高于曲线Ⅰ，由二氧化碳的 体积分数曲线Ⅰ高于曲线Ⅱ可知，升高温度，平衡向逆反应方向 移动，化学平衡常数减小，则化学平衡常数：Ｋｂ＞Ｋｄ． １７．（１）增大固液接触面积，加快酸浸速率，提高浸取效率　 Ｐｂ （２）将溶液中的Ｆｅ２＋氧化为Ｆｅ３＋，以便在后续调ｐＨ时除去 Ｆｅ元素　Ｋ３［Ｆｅ（ＣＮ）６］溶液　Ｆｅ２＋ （３）３Ｃｏ２＋ ＋ＭｎＯ－４ ＋７Ｈ２ Ｏ ３Ｃｏ（ＯＨ）３↓ ＋ＭｎＯ２↓ ＋ ５Ｈ＋ （４）ＺｎＳＯ４、Ｋ２ＳＯ４　１×１０－１６．７ 解析：由题中信息可知，用硫酸处理含有 Ｃｏ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｆｅ的单 质或氧化物的废渣，得到含有 Ｃｏ２＋、Ｚｎ２＋、Ｆｅ２＋、Ｆｅ３＋、ＳＯ２－４ 等 离子的溶液，Ｐｂ的单质或氧化物与硫酸反应生成难溶的 ＰｂＳＯ４， 则“滤渣１”为“酸浸”时生成的 ＰｂＳＯ４；向滤液中加入 ＭｎＯ２将 Ｆｅ２＋氧化为Ｆｅ３＋，然后加入ＺｎＯ，调节ｐＨ＝４，使 Ｆｅ３＋完全转化 为Ｆｅ（ＯＨ）３，则“滤渣Ⅱ”的主要成分为 Ｆｅ（ＯＨ）３，滤液中的金 属离子主要是Ｃｏ２＋、Ｚｎ２＋和 Ｍｎ２＋；最后“氧化沉钴”，加入强氧 化剂ＫＭｎＯ４，将溶液中Ｃｏ２＋氧化为Ｃｏ３＋，在ｐＨ＝５时Ｃｏ３＋形成 Ｃｏ（ＯＨ）３沉淀，而 ＫＭｎＯ４则被还原为 ＭｎＯ２，ＫＭｎＯ４还会与溶 液中的Ｍｎ２＋发生反应生成ＭｎＯ２，得到 Ｃｏ（ＯＨ）３和 ＭｎＯ２的混 合物，“除钴液”主要含有ＺｎＳＯ４、Ｋ２ＳＯ４，据此解答． １８．（１）①阳　Ｎ２＋６ｅ－＋６Ｈ ＋ ２ＮＨ３ ②为质子的迁移和输送提供通道，并阻隔阴、阳两极产物接 触 ③３３ （２）ａ　ＭＶ２＋＋ｅ－ ＭＶ＋　条件温和（或生成氨的同时释 放电能） （３）①Ｆｅ２Ｏ３＋６ｅ－＋３Ｈ２ Ｏ ２Ｆｅ＋６ＯＨ－ ②４ＯＨ－－４ｅ－ ２Ｈ２Ｏ＋Ｏ２↑ 解析：（１）③ｂ极的电极反应为２Ｈ２Ｏ－４ｅ － Ｏ２↑ ＋４Ｈ＋， 根据氧化还原反应得失电子守恒可知，参加反应的各物质存在关 系式为２Ｎ２～３Ｏ２，生成Ｏ２和通入Ｎ２的体积比为３∶２，实际情况 在相同条件下通入Ｎ２的体积和生成Ｏ２的体积比为６７２Ｌ∶３３６Ｌ ＝２∶１，即通入１ｍｏｌＮ２生成０．５ｍｏｌＯ２，因此Ｎ２的转化率为 ０．５ ３ ２ ×１００％≈３３％． （２）根据装置中物质的转化过程，电极 ｂ上 ＭＶ２＋转化为 ＭＶ＋，过程中得到电子，则电子从电极ａ流向电极ｂ，电极ａ为负 极，电极ｂ为正极；正极的电极反应为 ＭＶ２＋ ＋ｅ － ＭＶ＋；该电 化学装置运行过程中，利用生物燃料电池在室温下合成氨，既不 需要高温加热，同时还能将化学能转化为电能，因此较之于传统 的合成氨工业，该方法的优点有：条件温和、生成氨的同时释放 电能． 第２３期３版期末测试（三）参考答案 一、选择题 １．Ｂ　２．Ｃ　３．Ｄ　４．Ａ　５．Ｃ　６．Ａ　７．Ｃ　８．Ｂ　９．Ｄ　 １０．Ｂ　由题图可知，Ｆｅ２＋氧化率随浸出液 ｐＨ的增大而减 小，Ａ正确；ＭｎＯ２与Ｆｅ２＋反应的离子方程式为 ＭｎＯ２＋２Ｆｅ２＋＋ ４Ｈ ＋ Ｍｎ２＋＋２Ｆｅ３＋＋２Ｈ２Ｏ，若起始浸出液ｐＨ＝１．０，反应一段 时间后，Ｈ＋被消耗，ｃ（Ｈ＋）减小，浸出液 ｐＨ增大，Ｂ错误；Ｆｅ３＋ 与ＣＯ２－３ 发生相互促进的水解反应生成Ｆｅ（ＯＨ）３沉淀和ＣＯ２气 体，反应的离子方程式为２Ｆｅ３＋＋３ＣＯ２－３ ＋３Ｈ２ Ｏ ２Ｆｅ（ＯＨ）３↓＋ ３ＣＯ２↑，Ｃ正确；ＮａＨＣＯ３是弱酸强碱盐，能与 Ｆｅ３＋发生相互促 进的水解反应生成 Ｆｅ（ＯＨ）３沉淀，反应为 Ｆｅ３＋ ＋３ＨＣＯ－ ３ Ｆｅ（ＯＨ）３↓＋３ＣＯ２↑，Ｄ正确． １１．Ｄ １２．Ｃ　“沉淀”步骤中若使用 Ｎａ２ＳＯ４溶液代替 Ｈ２ＳＯ４                                                                                                                                                                                     溶 ! ! ! " !"#$ !"#$ !"#$%&'()*+ !,-!"#$%. !"#$%&'()*+ &,-&"#$%. 书 金属的腐蚀与防护在日常生活中、工业上、科技领 域上、化学实验中等方面的应用非常丰富，学习金属的 腐蚀与防护可以让我们更加贴近生活实际，学习到更多 的知识．下面举例说明． 例１ 历史上铝制皇冠曾被法国皇帝当作自己富 有的象征炫耀过，但现在各种铝制品已走进寻常百姓 家，这得益于电解法冶炼铝技术的发明．为使铝制品经 久耐用，现代工业生产中常对铝材进行表面处理，具体 过程通常为： （１）铝材脱脂：先用碱液洗涤，然后水洗，以除去铝 材表面的自然氧化膜，碱洗过程中常有气泡产生，原因 是 （用离子方程式表示）． （２）电解氧化：以铝材为阳极，在稀硫酸中进行电 解，铝材表面形成氧化膜，则阳极的电极反应为 ，电解过程中必须使电解质溶液的 ｐＨ 保持相对稳定的原因是 ． 解析：略． 答案：（１）２Ａｌ＋２ＯＨ－＋２Ｈ２ Ｏ ２ＡｌＯ － ２ ＋３Ｈ２↑ （２）２Ａｌ＋３Ｈ２Ｏ－６ｅ － Ａｌ２Ｏ３＋６Ｈ ＋　铝、Ａｌ２Ｏ３均 是两性物质，ｐＨ过大或过小均会导致它们溶解 例２ 如下图为青铜器在潮湿的环境中发生电化 学腐蚀的原理示意图． （１）腐蚀过程中，负极是 （填图中字母“ａ” “ｂ”或“ｃ”）． （２）环境中的 Ｃｌ－扩散到孔口，并与正极反应产物 和负极反应产物作用生成多孔粉状锈 Ｃｕ２（ＯＨ）３Ｃｌ，其 离子方程式为 ． （３）若生成４．２９ｇＣｕ２（ＯＨ）３Ｃｌ，则理论上耗氧体积 为 Ｌ（标准状况）． 解析：（１）据图可知，铜为负极被腐蚀生成 Ｃｕ２＋，正 极氧气得电子生成ＯＨ－． （２）正极反应产物为 ＯＨ－，负极反应产物为 Ｃｕ２＋， 与Ｃｌ－作用生成Ｃｕ２（ＯＨ）３Ｃｌ． （３）ｎ［Ｃｕ２（ＯＨ）３Ｃｌ］＝ ４．２９ｇ ２１４．５ｇ／ｍｏｌ＝０．０２ｍｏｌ，所 以有０．０４ｍｏｌＣｕ被氧化，根据电子得失守恒ｎ（Ｏ２）＝ ０．０４ｍｏｌ×２ｅ－ ４ｅ－ ＝０．０２ｍｏｌ，标准状况下 Ｖ（Ｏ２）＝ ０．０２ｍｏｌ×２２．４Ｌ／ｍｏｌ＝０．４４８Ｌ． 答案：（１）ｃ （２）２Ｃｕ２＋＋３ＯＨ－＋Ｃｌ－ Ｃｕ２（ＯＨ）３Ｃｌ↓ （３）０．４４８ 点拨：日常生活中与金属的腐蚀与防护的应用有许 许多多，但都离不开电池反应． 书 １．电化学腐蚀是指不纯的金属或合金发生原电池反 应，使比较活泼的金属失去电子被氧化而引起的腐蚀． 注意：①构成微小的原电池，产生微弱电流． ②较活泼的金属易被腐蚀． ２．钢铁析氢腐蚀的原理（如下图） （１）酸性水膜形成的原因：钢铁在潮湿的空气中表 面形成一层水膜，水膜又溶解了 ＣＯ２、ＳＯ２、Ｈ２Ｓ等气体， 使水膜中含有一定量的 Ｈ＋，产生过程如下：Ｈ２ 幑幐Ｏ Ｈ＋＋ＯＨ－，Ｈ２Ｏ＋ＣＯ 幑幐２ Ｈ２ＣＯ 幑幐３ Ｈ ＋＋ＨＣＯ－３． （２）钢铁析氢腐蚀的原理分析：钢铁、少量的碳和酸 性水膜构成了原电池．反应如下： 负极：Ｆｅ－２ｅ－ Ｆｅ２＋（氧化反应） 正极：２Ｈ２Ｏ＋２ｅ － Ｈ２↑＋２ＯＨ －（还原反应） 总反应：Ｆｅ＋２Ｈ２ Ｏ Ｆｅ（ＯＨ）２＋Ｈ２↑ 由于在腐蚀过程中不断有 Ｈ２放出，所以叫做析氢 腐蚀． （３）铁锈形成过程：析氢腐蚀中形成的Ｆｅ（ＯＨ）２被 Ｏ２氧化生成Ｆｅ（ＯＨ）３． ４Ｆｅ（ＯＨ）２＋Ｏ２＋２Ｈ２ Ｏ ４Ｆｅ（ＯＨ）３ ２Ｆｅ（ＯＨ）３ Ｆｅ２Ｏ３·ｘＨ２Ｏ＋（３－ｘ）Ｈ２Ｏ ３．钢铁吸氧腐蚀的原理 实验探究： ①实验步骤：将经过酸洗 除锈的铁钉，用饱和食盐水浸 泡一下，放入如右图的具支试 管中． ②实验现象：具支试管中 有铁锈产生，导管内水柱 上升． ③原理分析：通常情况下，在潮湿的空气中，钢铁表 面凝结一层溶解有氧气的水膜，它与钢铁中的碳和铁形 成了原电池．这些微小的原电池遍布钢铁表面（如下 图）． 负极：２Ｆｅ－４ｅ－ ２Ｆｅ２＋（氧化反应） 正极：２Ｈ２Ｏ＋Ｏ２＋４ｅ － ４ＯＨ－（还原反应） 总反应：２Ｆｅ＋Ｏ２＋２Ｈ２ Ｏ ２Ｆｅ（ＯＨ）２ Ｆｅ（ＯＨ）２继续与空气中的Ｏ２作用，生成Ｆｅ（ＯＨ）３， 再生成铁锈． 小结：①无论是吸氧腐蚀还是析氢腐蚀，作为负极 的铁都不断地被氧化．而金属腐蚀主要是电化学腐蚀， 而电化学腐蚀中吸氧腐蚀又是主要的（两种腐蚀往往同 时发生）． ②电化学腐蚀过程伴随有电流产生，而化学腐蚀过 程却没有． 题型示例： 例１ （２０２４·四川泸洲泸县四中月考）一定条件 下，碳钢腐蚀与溶液ｐＨ的关系如下表． ｐＨ ２ ４ ６ ６．５ ８ １３．５ １４ 腐蚀快慢 较快 慢 较快 主要产物 Ｆｅ２＋ Ｆｅ３Ｏ４ Ｆｅ２Ｏ３ ＦｅＯ－２ 下列说法错误的是 （　　） Ａ．当ｐＨ＜４时，碳钢主要发生析氢腐蚀 Ｂ．当ｐＨ＞６时，碳钢主要发生吸氧腐蚀 Ｃ．当 ｐＨ＞１４时，正极反应为 Ｏ２＋４Ｈ ＋ ＋４ｅ－ ２Ｈ２Ｏ Ｄ．在煮沸除氧气后的碱性溶液中，碳钢腐蚀速率会 减缓 解析：Ｃ项应改为Ｏ２＋４ｅ －＋２Ｈ２ Ｏ ４ＯＨ －． 答案：Ｃ 例２ 如何防止铁的锈蚀是工业上研究的重点内 容．为研究铁锈蚀的影响因素，某同学做了如下探究实 验： 序号 内容 实验现象 １ 常温下将铁丝放在干燥 空气中一个月 干燥的铁丝表面依然 光亮 ２ 常温下将铁丝放在潮湿 空气中一小时 铁丝表面依然光亮 ３ 常温下将铁丝放在潮湿 的空气中一个月 铁丝表面已变得灰暗 ４ 将潮湿的铁丝放在常温 的氧气流中一小时 铁丝表面略显灰暗 ５ 将潮湿的铁丝放在高于 常温的氧气流中一小时 铁丝表面已变得灰暗 ６ 将浸过氯化钠溶液的铁 丝放在高于常温的氧气 流中一小时 铁丝表面灰暗程度比实 验５严重 回答以下问题： （１）上述实验中发生了电化学腐蚀的是（填实验序 号） ；在电化学腐蚀中，负极反应是 ，正极反应是 ． （２）由该实验可知，可以影响铁锈蚀速率的因素是 ． （３）为防止铁的锈蚀，工业上普遍采用的方法是 （答两种方法）． 解析：分析题中实验可知，实验３、４、５、６发生了电 化学腐蚀，其中负极反应是 Ｆｅ－２ｅ－ Ｆｅ２＋，正极反应 是Ｏ２＋２Ｈ２Ｏ＋４ｅ － ４ＯＨ－；对比实验１和３可得出湿 度增大，可使铁锈蚀速率加快：对比实验３、４可知增大 Ｏ２浓度可加快铁锈蚀的速率；对比实验４、５可知升高温 度可加快铁锈蚀的速率；对比实验５、６可知电解质的存 在会使铁锈蚀的速率加快；为防止铁的锈蚀，根据铁锈 蚀的类型，可采用牺牲阳极的阴极保护法、外加电流的 阴极保护法，还可把铁制成不锈钢（合金），也可采用喷 油漆、涂油脂、电镀、表面钝化等方法使铁与空气、水等 物质隔离，以防止金属腐蚀． 答案：（１）３、４、５、６　Ｆｅ－２ｅ － Ｆｅ２＋（或 ２Ｆｅ－ ４ｅ－ ２Ｆｅ２＋）　２Ｈ２Ｏ＋Ｏ２＋４ｅ － ４ＯＨ－ （２）湿度、温度、Ｏ２的浓度、电解质存在 （３）电镀、发蓝等表面覆盖保护层，牺牲阳极的阴极 保护法等 点评：要正确理解金属腐蚀的原理、条件及防护措 施，该题综合性很强，除考查电化学外，还考查了学生分 析问题、解决问题的能力． ! " # $ % &$ $ % $ % &$ #' !"#$% &'()*+,-./ '0 ! (" % $ % &$ $ % $ % &$ #' !"#$% &'(12+,-./ ( # ! !" #$% ! &' ()* 书 一、对比腐蚀类型 金属腐蚀有两种主要类型：化学腐蚀和电化学腐 蚀．对比如下： 腐蚀 类型 定义 条件 结果 联系 化学 腐蚀 金属与接触到 的物质 （如氧 气、氯气、二氧 化硫等）直接发 生化学反应而 引起的腐蚀 有水或无水条 件都能发生，纯 金属能发生 金属被氧 化生成氧 化产物 电化学 腐蚀 不纯金属跟电 解质溶液接触 时，会发生原电 池反应，比较活 泼的金属失电 子而被氧化 有活泼性不同 的两极和电解 质溶液，在电解 质溶液中形成 微小原电池（电 解质导电） 有电流形 成，负极活 泼金属被 腐蚀 发生氧 化还原 反应 二、对比腐蚀速率 （１）电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀 ＞化学腐蚀＞有防腐蚀措施的腐蚀． （２）原电池中负极金属腐蚀加快，正极金属被保护． （３）同种金属在强电解质溶液中比在弱电解质溶液 中腐蚀得快． （４）同种金属为负极，在相同电解质溶液中，另一种 金属越不活泼，负极的金属腐蚀越快．例如，铁中含锡与 铁中含铜，在相同电解质溶液中，含铜的铁腐蚀较快． 三、比较电化学腐蚀的两种类型（以钢铁腐蚀为例） 电化学腐 蚀类型 环境 正极反应 负极反应 吸氧腐蚀 弱碱性或中性 环境 正极（杂质Ｃ）： Ｏ２ ＋ ４ｅ－ ＋ ２Ｈ２ Ｏ ４ＯＨ－ 负极（铁）：２Ｆｅ －４ｅ－ ２Ｆｅ２＋ 析氢腐蚀 酸性环境（潮湿 空气中吸收二 氧化碳） 正极（杂质Ｃ）： ２Ｈ＋ ＋２ｅ － Ｈ２↑ 负极（铁）：Ｆｅ －２ｅ－ Ｆｅ２＋ 实际生活中，钢铁发生吸氧腐蚀是主要的． 四、保护金属的方法 （１）涂保护层．在金属表面镀一层保护膜（铬、铝等 氧化膜）、喷油漆、涂油脂等，防止活泼金属与潮湿空气 接触． （２）电化学保护．利用电解法，损失阳极保护阴极； 利用原电池原理，损失负极保护正极．例如，在海水中铁 与锌连接，损失锌，保护铁． 题型示例： 例１ （２０２３·广东江门期末）如下图所示，将一根 铁棒垂直没入水中，一段时间后发现 ＡＢ段产生较多铁 锈，ＢＣ段腐蚀严重．下列关于此现象的说法不正确的是 （　　） Ａ．铁棒ＡＢ段的溶解氧的浓度高于ＢＣ段的 Ｂ．铁棒ＡＢ段附近的ｐＨ值降低 Ｃ．铁棒ＢＣ段的电极反应：Ｆｅ－２ｅ－ Ｆｅ２＋ Ｄ．该腐蚀过程属于电化学腐蚀 解析：铁棒在水溶液中发生吸氧腐蚀，形成原电池， ＢＣ段作原电池负极，铁失电子生成亚铁离子，所以 ＢＣ 段腐蚀严重，ＡＢ段靠近水面接触氧气，溶解氧浓度较 高，作原电池正极，生成较多铁锈，据此解答即可．由分 析可知，ＡＢ段的电极反应为 Ｏ２＋２Ｈ２Ｏ＋４ｅ － ４ＯＨ－， ｐＨ增大，Ｂ错误． 答案：Ｂ 例２ 已知 Ｋ３Ｆｅ（ＣＮ）６溶 液遇Ｆｅ２＋会生成蓝色沉淀．在右 图所示装置中的铁极附近滴加 几滴黄色的Ｋ３Ｆｅ（ＣＮ）６溶液，下 列说法正确的是 （　　） Ａ．锌片上有气泡生成 Ｂ．如果移走铁片，锌片的溶解速率将加快 Ｃ．溶液中不会出现蓝色沉淀 Ｄ．如果将锌片换成铜片，铜片将逐渐溶解 解析：根据金属活动性顺序可知，在图示原电池装 置中，锌片作负极，逐渐溶解；铁片作正极，表面有气泡 生成，Ａ错误．构成原电池能加快活泼金属的腐蚀，移走 铁片不再构成原电池，锌片的溶解速率将减慢，Ｂ错误． 该装置中铁片被保护，溶液中不存在 Ｆｅ２＋，不会出现蓝 色沉淀，Ｃ正确．将锌片换成铜片，铁比铜活泼，铜片被 保护，铁片将逐渐溶解，Ｄ错误． 答案：Ｃ 书 问题呈现 在生产和生活中，金属腐蚀所带来的损失非常严重． 金属生产设备的腐蚀经常导致工厂停产，金属腐蚀还会 使桥梁、建筑物等损坏甚至坍塌，地下金属管道会因腐蚀 泄漏，金属船体会因腐蚀而损坏，许多场所的金属腐蚀造 成火灾、爆炸等安全事故的发生．我国作为世界上钢铁产 量最多的国家，每年被腐蚀的钢铁占到我国钢铁年产量 的十分之一，因金属腐蚀而造成的的损失占到国内生产 总值的２％～４％．据统计，全球每一分钟就有１吨钢腐蚀 成铁锈，那么金属腐蚀的原因是什么，金属防护的方法有 哪些呢？下面我们进入本节的学习内容． 明确目标 １．了解金属腐蚀的种类，能解释金属发生电化学腐 蚀的原因；认识金属腐蚀的危害，知道防止金属腐蚀的 方法．（重点） ２．通过科学探究，培养动手操作能力和根据所学知 识解决实际问题的能力． ３．通过了解金属发生腐蚀的原因及现代的防腐措 施，感受化学对人类生产和生活的影响． 知识梳理 １．金属的电化学保护法有 和 ． 牺牲阳极的阴极保护法是在被保护的钢铁设备上 装上若干 ，作为原电池的 ， 不断遭受腐蚀，定期拆换，而作为 的 被保护下来． 外加电流的阴极保护法是把被保护的钢铁设备作 为 ，用 作为辅助阳极，两者 均存在于 里，接 ． ２．除电化学防腐蚀外，金属防腐的方法还有： （１）改变金属的内部结构，如在钢中加入镍和铬制 成 ． （２）加保护层，如采用 等方法． （参考答案见第２版） 教材拓展 规律方法———金属腐蚀快慢的判断 不纯的金属或合金，在潮湿的空气中形成微电池， 发生电化学腐蚀，活泼金属因被腐蚀而损耗．金属腐蚀 的快慢与下列两种因素有关： （１）与构成微电池的材料有关．两极材料的活动性 差别越大，氧化还原反应的速率越快，活泼金属被腐蚀 的速率就越快． （２）与金属所接触的电解质强弱有关．活泼金属在 电解质溶液中的腐蚀快于在非电解质溶液中的腐蚀，在 强电解质溶液中的腐蚀快于在弱电解质溶液中的腐蚀． 对于同一种电解质溶液，电解质溶液浓度越大，腐蚀 越快． （３）一般可用下列原则判断： ①各种腐蚀的程度由大到小依次排列为：电解原理 引起的腐蚀（即电解池的阳极）＞原电池原理引起的腐 蚀（即原电池的负极）＞化学腐蚀 ＞有防护措施的腐蚀 （即电解池的阴极、原电池的正极及加有镀层的金属 等）． ②同一种金属的腐蚀：强电解质溶液＞弱电解质溶 液＞非电解质溶液． ! +, - . ) *+ &$ 3456( ,- ( ./!0 $% ! 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( # !> (" % !> #' / jklmno ? jklp6q @ jrstu 书 一、选择题（本题包括９小题，每小题只有一个选项符合 题意） １．铜制品上的铝质铆钉，在潮湿的空气中易腐蚀的主要 原因是 （　　） Ａ．形成原电池，铝作负极 Ｂ．形成原电池，铜作负极 Ｃ．形成原电池时，电流由铝流向铜 Ｄ．铝质铆钉发生了化学腐蚀 ２．（２０２４·新疆乌鲁木齐高级中学期末）以下现象与电 化学腐蚀无关的是 （　　） Ａ．生铁比纯铁容易生锈 Ｂ．银器久置表面变暗 Ｃ．铁质器件附有铜质配件，在接触处易生铁锈 Ｄ．钢铁在潮湿的环境中比在干燥的环境中更容易生锈 ３．（２０２３·湖北荆州期末）考古学家在江苏建湖发现一 处钱币窖藏遗存，出土钱币约１．０吨，除少量的唐代 开元通宝钱币外，大部分为宋代钱币，钱币的主要成 分是铜合金．下列叙述错误的是 （　　） Ａ．钱币表面绿色物质的主要成分是Ｃｕ２（ＯＨ）２ＣＯ３ Ｂ．钱币中铜在地下主要发生吸氧腐蚀和析氢腐蚀 Ｃ．钱币在窖藏中发生电化学腐蚀时铜被氧化 Ｄ．保护钱币措施有保持干燥、涂保护层等 ４．如右图装置中，有如下实 验现象：开始时插在小试 管中的导管内的液面下 降，一段时间后导管内的 液面回升，略高于 Ｕ形管 中的液面．以下有关解释 不合理的是 （　　） Ａ．生铁片中所含的碳能增强铁的抗腐蚀性 Ｂ．雨水酸性较强，生铁片开始发生析氢腐蚀 Ｃ．导管内墨水液面回升时，正极反应：Ｏ２＋２Ｈ２Ｏ＋ ４ｅ－ ４ＯＨ－ Ｄ．随着反应的进行，Ｕ形管中雨水的酸性逐渐减弱 ５．如右图液面上浮着一个空心 铁球，数天后可观察到的现象 是 （　　） Ａ．铁球表面出现红棕色锈斑 Ｂ．铁球表面出现黑色锈斑 Ｃ．量筒内水位下降 Ｄ．量筒内水位不变 ６．如右图，在盛有 ＣＣｌ４的 Ｕ形管左 右两端分别加入饱和食盐水和稀 硫酸，使两边液面相平，再塞上插 有铁丝的塞子，密封放置一段时 间．下列说法不正确的是 （　　） Ａ．左右两边负极反应均为 Ｆｅ－ ２ｅ－ Ｆｅ２＋ Ｂ．左边液面高于右边液面 Ｃ．左右两边溶液的ｐＨ均升高 Ｄ．左右两边铁丝腐蚀速率一样快 ７．（２０２４·湖南常德石门一中期 中）如右图所示，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 （　　） Ａ．打开Ｋ１，闭合Ｋ２，溶液中Ｎａ ＋ 向阳极移动 Ｂ．打开Ｋ１，闭合Ｋ２，铁棒不会被 腐蚀，属于外加电流的阴极保护法 Ｃ．闭合Ｋ１，打开Ｋ２，铁棒上的电极反应为Ｆｅ－３ｅ － Ｆｅ３＋ Ｄ．闭合Ｋ１，打开Ｋ２，石墨棒周围溶液ｐＨ逐渐减小 ８．（２０２４·辽宁沈阳模拟预测）我国首艘航母辽宁舰采 用模块制造再焊接组装而成．实验室模拟海水和淡水 对焊接金属材料的影响，结果如下图所示．下列分析 正确的是 （　　） Ａ．舰艇腐蚀主要是因为发生了化学腐蚀 Ｂ．图甲是海水环境下的腐蚀情况 Ｃ．腐蚀时负极反应为Ｆｅ－３ｅ－ Ｆｅ３＋ Ｄ．焊点附近可用锌块打“补丁”延缓腐蚀 ９．（２０２４·河南许昌期末）某化学小组通过手持技术探 究铁钉在４种溶液中的吸氧腐蚀实验，相关数据如下 表所示． 实验装置 实验 编号 浸泡液 ｐＨ 氧气体积分数随时 间的变化 ① １．０ｍｏｌ／Ｌ ＮＨ４Ｃｌ ５ ② ０．５ｍｏｌ／Ｌ （ＮＨ４）２ＳＯ４ ５ ③ １．０ｍｏｌ／Ｌ ＮａＣｌ ７ ④ ０．５ｍｏｌ／Ｌ Ｎａ２ＳＯ４ ７ 下列说法错误的是 （　　） Ａ．铁钉吸氧腐蚀的负极反应为Ｆｅ－２ｅ－ Ｆｅ２＋ Ｂ．上述实验的正极反应均为Ｏ２＋４ｅ －＋２Ｈ２ Ｏ ４ＯＨ － Ｃ．３００ｍｉｎ内，铁钉的平均吸氧腐蚀速率：酸性溶液＜ 中性溶液 Ｄ．曲线先陡后平可能是由于溶液碱性增强促进氢氧 化物生成，阻碍了反应继续进行 二、非选择题（本题包括３小题） １０．（２０２４·湖南岳阳一中期末）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．请回答下列问题： （１）如下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 　，在潮湿的中性环境中，铁电极上发生 的电极反应是 　．金属铁被 保护而不易腐蚀，这种防腐的方法叫 　（填名 称）． １１．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 于锥形瓶中，塞上瓶塞（如 图１）．用胶头滴管向锥形 瓶中滴入几滴醋酸，同时 测量容器中的压强变化． （１）请完成以下实验设计表： 编号 实验目的 碳粉／ｇ铁粉／ｇ醋酸／％ ① 为以下实验作参照 ０．５ ２．０ ９０．０ ② 　 ０．５ ２．０ ３６．０ ③ 探究碳粉质量的影响 ０．２ 　 ９０．０ （２）实验①测得容器中压强 随时间变化的曲线如图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；此时， 碳粉表面发生了 　（填“氧化”或“还原”）反 应，其电极反应是 　． （３）该小组对图２中 Ｏ～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： 　． １２．随着现代科学技术的快速发展，防腐蚀技术也在不 断提高． Ⅰ．金属的腐蚀原理 （１）中性环境中多为吸氧腐蚀，其正极的电极反应为 　． （２）析氢腐蚀和吸氧腐蚀均会导致体系中 ｃ（ＯＨ－） 　（填“增大”“不变”或“减小”）． （３）不同酸性介质中，金属腐 蚀的原理并不相同．右图是 密闭容器中，生铁在 ｐＨ＝２ 和ｐＨ＝４的盐酸中压强随时 间的变化曲线．图中代表 ｐＨ＝２的曲线是 　 （填“ａ”或“ｂ”）． Ⅱ．金属的电化学防护 （１）富锌涂料是使用广泛的防锈底漆，涂层中锌对钢 铁保护的原理是 　． （２）缓蚀剂是能明显减缓或阻止金属腐蚀的物质，钼 酸钠（Ｎａ２ＭｏＯ４）和磷酸二氢锌［Ｚｎ（Ｈ２ＰＯ４）２］是常 用自来水（ｐＨ范围６．５～８．８）介质碳钢缓蚀剂． 钼酸钠（Ｎａ２ＭｏＯ４）在电极表面被还原为 ＭｏＯ２形成 保护膜，减缓腐蚀，该电极反应为 　；同时， ＭｏＯ２－４ 能与Ｆｅ ２＋反应生成难溶的Ｆｅ２Ｏ３和ＭｏＯ２，沉 积在碳钢表面减缓腐蚀．写出ＭｏＯ２－４ 与 Ｆｅ ２＋反应的 离子反应方程式： 　                                                                                                                                                             ． !"# $ % ! 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" / " 0 87 +. 9 1 23 4#5' :;* <=* !"#$%&'() 书 本期课前导学案参考答案 知识梳理 １．牺牲阳极的阴极保护法　外加电源的阴极保护 法　镁合金或锌块　负极　正极　钢铁设备　阴极　 惰性电极　电解质溶液　外加直流电源 ２（１）不锈钢 （２）喷油漆、涂油脂、电镀、表面钝化 第１８期２版基础训练参考答案 基础训练一 １．Ａ　２．Ｃ　３．Ｄ　４．Ｃ　５．Ｄ ６．（１）Ｎａ２ＳＯ４　（２）ＣｕＳＯ４　（３）ＮａＣｌ （４）ＣｕＳＯ４ 基础训练二 １．Ｂ　２．Ａ　３．Ｄ　４．Ｃ　５．Ｄ　６．Ａ ７．（１）阴　（２）２Ｃｌ－－２ｅ－ Ｃｌ２↑ （３）产生无色气体，溶液中出现白色沉淀 第１８期３版同步检测参考答案 一、选择题 １．Ｃ　２．Ａ　３．Ａ　４．Ｃ　５．Ｃ　６．Ｃ　７．Ｄ　 ８．Ｃ　据图可知，Ｙ电极上 Ｆｅ３＋得电子转化为 Ｆｅ２＋，Ｏ２得电子结合氢离子生成 Ｈ２Ｏ２，均发生还原反 应，所以Ｙ电极为阴极，Ｘ电极上 Ｈ２Ｏ失电子生成 Ｏ２， 发生氧化反应，为阳极．由分析可知，Ｘ电极上的电极反 应为２Ｈ２Ｏ－４ｅ － Ｏ２↑ ＋４Ｈ ＋，Ａ正确；由分析可知，Ｙ 电极上消耗Ｏ２，而Ｘ电极上产生Ｏ２，所以可将Ｘ电极上 产生的 Ｏ２收集起来，输送到 Ｙ电极继续使用，Ｂ正确； 据题图可知，Ｙ电极上的放电物质为Ｆｅ３＋和Ｏ２，Ｃ错误； 据图可知，该装置工作时Ｆｅ２＋与 Ｆｅ３＋循环转化，所以起 始时，在Ｙ电极附近加入适量Ｆｅ２＋或Ｆｅ３＋，均能让装置 正常工作，Ｄ正确． ９．Ａ　由题图可知，石墨电极为阳极，电极反应为 ２Ｈ２Ｏ－４ｅ － Ｏ２↑ ＋４Ｈ ＋，钴电极为阴极，电极反应为 Ｃｏ２＋ ＋２ｅ － Ｃｏ，电解总反应为 ２Ｃｏ２＋ ＋２Ｈ２Ｏ 电解 ２Ｃｏ＋Ｏ２↑＋４Ｈ ＋，Ａ正确；Ⅰ、Ⅱ室之间是阳离子交换膜，Ⅰ 室产生的Ｈ＋穿过阳离子交换膜进入Ⅱ室，Ⅰ室消耗水，Ｈ＋ 浓度增大，ｐＨ减小；Ⅱ、Ⅲ室之间是阴离子交换膜，Ⅲ室中 的Ｃｌ－穿过阴离子交换膜进入Ⅱ室，Ⅲ室Ｈ＋浓度不变，ｐＨ 不变．Ⅱ室中因Ｈ＋移入导致Ｈ＋浓度增大，溶液ｐＨ减小， Ｂ错误；若移除离子交换膜，Ｃｌ－移向石墨电极（阳极），则 Ｃｌ－在石墨电极被氧化，Ｃ错误；由题图及Ａ项可知，生成 ２ｍｏｌＣｏ，Ⅰ室生成１ｍｏｌＯ２，同时Ⅰ室中４ｍｏｌＨ ＋进入Ⅱ室， 故Ⅰ室减少的质量为１ｍｏｌ×３２ｇ／ｍｏｌ＋４ｍｏｌ×１ｇ／ｍｏｌ＝ ３６ｇ，Ｄ错误． 二、非选择题 １０．（１）２Ｈ２Ｏ＋２ｅ － ２ＯＨ－＋Ｈ２↑ （２）Ｋ＋　由左池向右池 （３）①ＫＨ（ＩＯ３）２ ＋ＫＯＨ ２ＫＩＯ３＋Ｈ２Ｏ ②产生的Ｃｌ２易污染环境等 １１．（１）正极　ＶＯ＋２ ＋２Ｈ ＋＋ｅ－ ＶＯ２＋＋Ｈ２Ｏ （２）阳离子　ＨＮＯ３　２Ｈ２Ｏ－４ｅ － Ｏ２↑＋４Ｈ ＋ （３）０．０２ 解析：由题图可知，Ｂ装置为电解池，ｃ极为阴极， Ｈ２Ｏ在阴极得到电子发生还原反应生成 Ｈ２和 ＯＨ －， ＮＨ＋４ 通过阳离子交换膜进入 Ｘ区，与 ＯＨ －反应生成 ＮＨ３·Ｈ２Ｏ，ｐ口流出ＮＨ３·Ｈ２Ｏ．ｄ极为阳极，Ｈ２Ｏ在阳 极失去电子发生氧化反应生成 Ｏ２和 Ｈ ＋，ＮＯ－３ 通过阴 离子交换膜进入 Ｙ区，ｑ口流出 ＨＮＯ３；Ａ装置为原电 池，与ｃ极相连的ｂ极为原电池的负极，Ｖ２＋在负极失去 电子发生氧化反应生成Ｖ３＋，与ｄ极相连的ａ极为正极， 酸性条件下 ＶＯ＋２ 在正极得到电子发生还原反应生成 ＶＯ２＋，据此分析解答． １２．（１）①Ｆｅ＋８ＯＨ－－６ｅ－ ＦｅＯ２－４ ＋４Ｈ２Ｏ ②氢气　③阴　＜ （２）①阳　②增加　③２ＣＯ２＋ １２Ｈ＋＋１２ｅ－ Ｃ２Ｈ４＋４Ｈ２Ｏ　④１ 解析：（１）③由分析可知，ＯＨ－通 过右侧交换膜向右侧移动，则右侧为 阴离子交换膜，阴极的电极反应为 ２Ｈ２Ｏ＋２ｅ － Ｈ２↑＋２ＯＨ －，则阴极 区ＯＨ－浓度增大，ａ％＜ｂ％． 书 础训练一：金属的腐蚀 １．下列四种金属制品的镀层损坏后，金属腐蚀速率最快 的是 （　　） Ａ．镀铝塑扣 Ｂ．食品罐头铁盒（镀锡） Ｃ．白铁水桶（镀锌） Ｄ．镀银铜质奖章 ２．（２０２４·福建泉州科技中学期中）文物的腐蚀是指出 土前由于自然的侵蚀、损坏而破坏文物的原貌，电化 学腐蚀也是重要因素之一．下列出土文物可能涉及电 化学腐蚀的是 （　　） Ａ Ｂ Ｃ Ｄ 青铜神树 玉璋 陶瓷马头 黄金面罩 ３．下列有关金属腐蚀的说法中正确的是 （　　） Ａ．金属腐蚀指不纯金属与接触到的电解质溶液进行 化学反应而损耗的过程 Ｂ．电化学腐蚀指在外加电流的作用下不纯金属发生 化学反应而损耗的过程 Ｃ．钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀，负极吸收氧气，产 物最终转化为铁锈 Ｄ．金属的电化学腐蚀和化学腐蚀本质相同，但电化学 腐蚀伴有微电流产生 ４．如下图，拴上金属条的铁钉插在含有酚酞的 ＮａＣｌ溶 液中，可以看到在贴近金属条一边的溶液出现粉红 色．该金属条可能是 （　　） Ａ．镁 Ｂ．锡 Ｃ．铝 Ｄ．锌 ５．铜板上铁铆钉处的吸氧腐蚀原理如下图所示，下列有 关说法中不正确的是 （　　） Ａ．此过程中铜并不被腐蚀 Ｂ．此过程中的正极反应：２Ｈ＋＋２ｅ－ Ｈ２↑ Ｃ．此过程中电子从Ｆｅ移向Ｃｕ Ｄ．此过程中还涉及反应：４Ｆｅ（ＯＨ）２＋２Ｈ２Ｏ＋Ｏ ２ ４Ｆｅ（ＯＨ）３ ６．（２０２４·黑龙江哈尔滨宾县二中月考）如下图所示各 烧杯中均盛有海水，铁在其中被腐蚀的速率由快到慢 的顺序是 （　　） Ａ．④②①③ Ｂ．③①②④ Ｃ．①③④② Ｄ．①④②③ ７．如下图所示，两套实验装置中进行的实验都涉及金属 的腐蚀，假设其中的金属块和金属丝都是足量的．下 列叙述正确的是 （　　） Ａ．装置Ⅰ在反应过程中只生成ＮＯ２气体 Ｂ．装置Ⅱ在开始阶段铁丝只发生析氢腐蚀 Ｃ．装置Ⅱ在反应过程中能产生氢气 Ｄ．装置Ⅰ在反应结束时溶液中的金属阳离子只 有Ｃｕ                                                                       檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪 ２＋ 基础训练二：金属的防护 １．为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以采用牺 牲阳极的阴极保护法，其中焊接在铁闸门上的固体材 料可以采用 （　　） Ａ．铜 Ｂ．锌 Ｃ．钠 Ｄ．石墨 ２．下列做法不利于金属防护的是 （　　） Ａ．菜刀切菜后不洗净就放回刀架 Ｂ．将钢铁制成不锈钢 Ｃ．在铁塔的表面喷油漆 Ｄ．将埋在地下的钢管与锌块连接 ３．（２０２４·陕西西安新城一中月考）下列金属防腐的措 施中，使用外加电流的阴极保护法的是 （　　） Ａ．地下钢管连接镁块 Ｂ．自行车的钢圈上镀铬 Ｃ．汽车底盘喷涂高分子膜 Ｄ．水中的钢闸门连接电源的负极 ４．（２０２４·湖北卷）２０２４年５月８日，我国第三艘航空母 舰福建舰顺利完成首次海试．舰体表面需要采取有效 的防锈措施，下列防锈措施中不形成表面钝化膜的是 （　　） Ａ．发蓝处理 Ｂ．阳极氧化 Ｃ．表面渗镀 Ｄ．喷涂油漆 ５．（２０２４·广东梅州一模）城镇地面下埋有纵横交错的 金属管道，在潮湿的土壤中易腐蚀．为了防止这类腐 蚀的发生，某同学设计了如下图所示的装置．下列说 法正确的是 （　　） Ａ．钢铁输水管作负极 Ｂ．金属镁作为牺牲阳极材料 Ｃ．该装置只有一条电线，没有构成闭合回路 Ｄ．                                     这种防腐蚀的方法称为外加电流法 *+,-. *+,/0 "> ?@A 6!() BCDE23 FGH I " JK:" LBMNE OPQRS"LTU VW3XYZ[\ +]H ! 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