第四章第三节金属的腐蚀与防护同步练习
2022-2023学年上学期高二化学人教版（2019）选择性必修1
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．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。三星堆是中华文明的重要组成部分，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
A．A B．B C．C D．D
2．下列说法错误的是
A．在钢铁设备上安装若干镁合金块或锌块，可保护设备不被腐蚀
B．将钢闸门通过导线与直流电源的正极相连，保护闸门不被腐蚀
C．厨房中炒完菜的铁锅应及时清洗并擦干，防止发生电化学腐蚀
D．镀锌铁表面的镀层如发生破损，被腐蚀的仍然是镀层
3．北溪1号和2号天然气管道被炸毁，导致管道中被包裹的金属材料Fe被腐蚀。下列有关说法正确的是
A．钢铁在海水中主要发生析氢腐蚀
B．钢铁在海水中构成原电池，负极反应为
C．可利用外加电流法保护输气管道
D．可以在钢铁表面镀一层铜，当铜破损时，仍能保护钢铁
4．下列各种方法中：①金属表面涂抹油漆；②改变金属形状；③保持金属表面干燥；④在金属表面进行电镀；⑤使金属表面形成致密的氧化物薄膜，其中能对金属起到防止或减缓腐蚀作用的是
A．①②③④ B．①③④⑤ C．①②④⑤ D．①②③④⑤
5．全世界每年因钢铁锈蚀会造成巨大的损失，如图所示是为了保护地下埋藏的铁管所采取的措施。下列有关说法正确的是
A．地下铁管主要发生的是电化学腐蚀 B．潮湿的土壤有利于保护铁管不受腐蚀
C．将导线与金属铜相连可保护地下铁管 D．将导线与外接电源的正极相连可保护地下铁管
6．在如图所示的两个烧杯中分别插入形状和大小几乎一样的破损的镀铜铁片和破损的镀锌铁片，一段时间后，下列说法正确的是
A．甲和乙烧杯中的铁均被保护
B．甲中破损处的铁片溶解，铜层上会产生气泡
C．相比甲，乙中镀锌铁片中的铁被腐蚀得更严重
D．向两个烧杯中分别滴加KSCN溶液，溶液均变红
7．在潮湿的深层土壤中，钢管主要发生厌氧腐蚀，有关厌氧腐蚀的机理有多种，其中一种理论为厌氧细菌可促使与反应生成，加速钢管的腐蚀，其反应原理如图所示。下列说法正确的是
A．正极的电极反应式为
B．钢管腐蚀的直接产物中含有、
C．与的反应可表示为
D．在钢管表面镀锌或铜可减缓钢管的腐蚀
8．铆接工艺是钢与铝连接的主要方法之一，在长期使用过程中接头的腐蚀是影响连接强度，导致连接失效的重要原因。钢板与铝板采用的镀锌钢铆钉连接示意图如图，下列有关说法错误的是
A．腐蚀发生时，铝板会优先腐蚀
B．若接触到酸性电解质溶液，GC2处会发生析氢腐蚀
C．为减缓腐蚀，可将多个零件设计成一个整体，尽量减少铆接点
D．钢板与铝板之间若存在间隙，会造成电解质溶液侵入，加速腐蚀
9．将溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后，发现液滴覆盖的圆周中心区(a)已被腐蚀变暗，在液滴外沿出现棕色铁锈环(b)，如图所示。下列说法不正确的是
A．铁锈环的主要成分是，铁片腐蚀过程发生的总反应为
B．液滴之下氧气含量少，铁片作负极，发生的还原反应为
C．液滴边缘是正极区，发生的电极反应为
D．铁片腐蚀最严重的区域不是生锈最多的区域
10．钴()的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。如图为水溶液中电解制备金属钴的装置示意图。下列说法正确的是
A．工作时，I室和II室溶液的均增大
B．电解总反应：
C．移除两交换膜后，电极和石墨电极发生的反应均发生变化
D．生成，I室溶液质量理论上减少
11．港珠澳大桥设计寿命为120年，桥体钢构件防腐是使用过程中面临的重要问题，下列说法错误的是
A．海水的pH一般在8.0~8.5，则钢构件的腐蚀主要是析氢腐蚀
B．钢构件可采用不锈钢材料以减缓腐蚀
C．钢构件表面喷涂环氧树脂涂层，是为了隔绝空气、水等
D．后期采用牺牲阳极的阴极保护法时，可使用铝作为负极
12．黄鹤楼世称“天下江山第一楼”。 黄鹤楼主楼为钢筋混凝土框架仿木结构，飞檐五层，攒尖楼顶，顶覆金色琉璃瓦；楼外有铸铜黄鹤造型，正面悬书法家舒同题“黄鹤楼”三字金匾。下列有关化学视角解读错误的是
A．铜在湿空气中易发生析氢腐蚀
B．钢筋在湿空气中主要发生吸氧腐蚀
C．金色琉璃瓦被腐蚀速率比铸铜的小
D．铸铜黄鹤在冬天电化学腐蚀速率比夏天慢
13．科学家利用三维多孔海绵状Zn(3D-Zn)可以高效沉积ZnO的特点，设计了采用强碱性电解质的3D-Zn-NiOOH二次电池，结构如图所示，隔膜只允许通过。电池反应为。下列说法不正确的是
A．3D-Zn具有较高的表面积，有利于沉积ZnO
B．放电时每沉积，有通过隔膜
C．充电时3D-Zn电极应与外接直流电源的负极相连
D．充电时阳极反应为
14．火法炼铜得到的粗铜中含多种杂质(如锌、金和银等)，其性能远不能达到电气工业的要求，工业上常用电解精炼法将粗铜提纯。在电解精炼时
A．粗铜接电源负极
B．纯铜做阴极
C．杂质都将以单质形式沉积到池底
D．纯铜片增重2.56g，电路中通过电子为0.04mol
二、多选题
15．某科研机构研究了一种利用微生物电池降解葡萄糖()等有机物的方法，原理如图所示，下列说法错误的是
A．b电极发生氧化反应
B．a电极的电势低于b电极区
C．电路中每转移4 mol电子，理论上可降解30 g葡萄糖
D．整个闭合回路中电子流向为b电极→用电器→a电极→电解质→b电极
三、实验题
16．某课外小组同学对不同条件下铁钉的锈蚀进行了实验。
实验序号 ① ② ③ ④
实验内容
一周后观察：
(1)铁钉被腐蚀程度最大的是___________(填实验序号)。
(2)实验③中主要发生的是___________(填“化学腐蚀”或“电化学腐蚀”)。
(3)铁钉发生电化学腐蚀的负极反应式为：___________。
(4)根据上述实验，你认为铁发生电化学腐蚀的条件是___________。
(5)据资料显示，全世界每年因腐蚀而报废的金属材料相当于其年产量的20%以上。为防护金属被腐蚀可采取的措施有___________(填序号)。
①健身器材刷油漆 ②自行车钢圈镀铬
③将钢管用导线与镁条连接 ④将钢管用导线与碳棒连接
17．研究金属腐蚀和防腐的原理很有现实意义。
(1)甲图为人教版教材中探究钢铁的吸氧腐蚀的装置。某兴趣小组按该装置实验，导管中液柱的上升缓慢，下列措施可以更快更清晰观察到水柱上升现象的有___________(填序号)。
A．用纯氧气代替试管内空气
B．用酒精灯加热试管提高温度
C．将铁钉换成铁粉和炭粉混合粉末
D．换成更细的导管，水中滴加红墨水
(2)该小组将甲图装置改进成乙图装置并进行实验，导管中红墨水液柱高度随时间的变化如下表，根据数据判断腐蚀的速率随时间逐渐___________(填“加快”、“不变”、“减慢”)， 你认为影响因素为___________。
时间/min 1 3 5 7 9
液柱高度/cm 0.8 2.1 3.0 3.7 4.2
(3)为探究铁钉腐蚀实验 a、b 两点所发生的反应，进行以下实验，请完成表格空白：
实验操作 实验现象 实验结论
向 NaCl溶液中滴加 2~3 滴酚酞指示剂 a 点附近溶液出现红色 a 点电极反应为①___________
然后再滴加 2~3 滴②___________ b 点周围出现蓝色沉淀 b 点电极反应为③___________
根据以上实验探究，试判断___________(填“a”或“b”)为负极，该点腐蚀更严重。
(4)金属阳极钝化是一种电化学防腐方法。将 Fe 作阳极置于 H2SO4溶液中，一定条件下Fe 钝化形成致密 Fe3O4氧化膜，试写出该阳极电极反应式___________。
18．研究金属腐蚀和防护的原理很有现实意义。
(1)图甲为探究钢铁的吸氧腐蚀的装置。某兴趣小组按该装置进行实验，发现导管中水柱上升缓慢，下列措施可以更快、更清晰地观察到水柱上升现象的有_______(填序号)。
A．用纯氧气代替具支试管内空气
B．用酒精灯加热具支试管提高温度
C．将铁钉换成铁粉和碳粉混合粉末并加入少许食盐水
D．将玻璃导管换成更细的导管，水中滴加红墨水
(2)该小组将图甲装置改进成图乙装置并进行实验，导管中红墨水液柱高度随时间的变化如表所示，根据数据可判断腐蚀的速率随时间变化逐渐_______(填“加快”“减慢”或“不变”)，你认为影响钢铁腐蚀的因素为_______。
时间/min 1 3 5 7 9
液柱高度/cm 0.8 2.1 3.0 3.7 4.2
(3)为探究图乙中a、b两点所发生的反应，进行以下实验，请完成表中空白：
实验操作 实验现象 实验结论
向NaCl溶液中滴加2~3滴酚酞溶液 a点附近溶液出现红色 a点电极反应为_______
一段时间后再滴加2~3滴铁氰化钾溶液 b点周围出现蓝色沉淀 b点电极反应为Fe-2e-=Fe2+
(4)设计图丙装置研究弱酸性环境中腐蚀的主要形式。测定锥形瓶内气压和空气中氧气的体积分数随时间变化如图丁所示，从图丁中可分析，t1~t2s之间主要发生_______(填“吸氧”或“析氢”)腐蚀，原因是_______。
(5)金属阳极钝化是一种电化学防护方法。将Fe作阳极置于H2SO4溶液中，一定条件下，Fe钝化形成致密Fe3O4氧化膜，试写出该阳极的电极反应_______。
四、原理综合题
19．电化学原理在生产生活中运用广泛，下面是常见的一些运用。
I.汽车尾气中氮氧化合物、碳氧化合物的处理会污染环境，运用电化学方法可以进行NO的消除和CO含量检测。
(1)间接电解法除NO。其原理如图1所示，从A口中出来的气体是___________，电解池阴极的电极反应式___________。用离子方程式表示吸收柱中除去NO的原理___________。
(2)用电化学气敏传感器测定汽车尾气中CO含量，原理如图2所示，B电极是该电池的___________(填“正极”或“负极”)，A电极上的电极反应式为___________。
II.运用电解Na2CO3溶液制备小苏打和烧碱，原理如下图所示。
(3)B处排出的溶液主要溶质为________。电解槽中的离子交换膜为_______(填“阴”或“阳”)离子交换膜，当阳极区收集到11.2L气体(标准状况下)，阴极区质量变化________g。
III.电解法可用于提纯金属。已知粗铜中含有少量的锌、铁、银、金等金属和少量矿物杂质(杂质与酸不反应)，某小组在实验室条件下以CuSO4溶液为电解液，用电解的方法实现粗铜精炼，并对阳极泥进行回收。
步骤一：电解精炼铜
步骤二：电解完成后，该小组同学按以下流程对电解液进行处理：
(4)步骤一结束后，电解过程中，CuSO4的浓度会___________(填“增大”或“不变”或“减小”)
(5)步骤二阳极泥的综合利用中，操作a需要用到的玻璃仪器除了烧杯外，还需要_____。
(6)残渣含有少量的黄金，为了回收金，查阅了相关资料(见下表)
反应原理 化学平衡常数
反应1 Au+6HNO3(浓) Au(NO3)3+3NO2↑+3H2O ＜＜1
反应2 Au3++4Cl-=AuCl >>1
从资料中可知，金很难与硝酸反应，但却可溶于王水(浓硝酸与浓盐酸按体积比1：3的混合物)。请从化学平衡的角度解释金能溶于王水的原因___________。
20．燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源。下图为燃料电池的结构示意图，电解质溶液为NaOH溶液，电极材料为疏松多孔的石墨棒。请回答下列问题：
(1)若该燃料电池为氢氧燃料电池。
①a极通入的物质为____________，电解质溶液中的OH-移向________极(填“负”或“正”)。
②写出此氢氧燃料电池工作时，负极的电极反应式：____________。
(2)若该燃料电池为甲烷燃料电池。已知电池的总反应为CH4+2O2+2OH-=+3H2O
①下列有关说法正确的是________（填字母代号）。
A．燃料电池将电能转变为化学能
B．负极的电极反应式为CH4+10OH-– 8e-=+7H2O
C．正极的电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O
D．通入甲烷的电极发生还原反应
②当消耗甲烷11.2L(标准状况下)时，假设电池的能量转化效率为80％，则导线中转移的电子的物质的量为_______mol.
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案：
1．A
【分析】电化学腐蚀就是金属和电解质组成两个电极，所以需含有两种金属，据此分析解题。
【详解】A．青铜神树中含有Sn和Cu，可能涉及电化学腐蚀，故A符合题意；
B．玉璋属于玉器，主要成分为无机物，不涉及电化学腐蚀，故B不符合题意；
C．陶瓷马头以粘土为主要原料制成，不涉及电化学腐蚀，故C不符合题意；
D．黄金面罩由黄金制成，只含有金，不涉及电化学腐蚀，故D不符合题意；
故答案选A。
2．B
【详解】A．在钢铁设备上安装若干镁合金或锌块，镁合金或锌块作原电池负极的金属加速被腐蚀，钢铁设备作正极的金属被保护，故A正确；
B．将钢闸门通过导线与直流电源的正极相连，钢闸门作阳极，加速了腐蚀，故B错误；
C．钢铁在有电解质溶液的环境中易发生电化学腐蚀，炒过菜的铁锅含有电解质溶液，不及时清洗会发生电化学腐蚀，故C正确；
D．Fe与Zn形成原电池时Fe作正极被保护，所以镀锌铁的镀层破损后，镀层仍然对铁起保护作用，故D正确；
故选B。
3．C
【详解】A．海水为中性，钢铁在海水中主要发生吸氧腐蚀，A错误；
B．铁失去电子生成亚铁离子，负极反应为，B错误；
C．可利用外加电流的阴极保护法保护输气管道，C正确；
D．铜不如铁活泼，导致铁做负极加速铁的腐蚀，D错误；
故选C。
4．B
【详解】防止金属生锈的方法有：牺牲阳极的阴极保护法、外加电流的阴极保护法、喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等其它方法使金属与空气、水等物质隔离，以防止金属腐蚀；所以：①金属表面涂抹油漆；③保持金属表面清洁干燥；④在金属表面进行电镀；⑤使金属表面形成致密的氧化物薄膜，均能对金属起到防护或减缓腐蚀作用，故选B。
5．A
【详解】A．铁管中含有杂质C，与地下电解质溶液接触，构成原电池，易发生电化学腐蚀，A正确；
B．潮湿的土壤(接近中性)中，钢管易发生吸氧腐蚀，B错误；
C．将导线与金属铜相连，铁活泼性比铜强，铁管作负极，铜作正极，不能保护地下铁管，腐蚀速度更快，将活泼性比铁强的(此如锌)金属与地下钢管相连，钢管才会收到保护，C错误；
D．将导线与外接电源的正极相连，则铁管为阳极，会加快铁管腐蚀而不是保护，D错误；
故选A。
6．B
【分析】根据分析，甲中铜作正极，铁作负极；乙中铁作正极，锌作负极；
【详解】A．甲中铁作负极，被腐蚀，A错误；
B．根据分析，甲中铁片为负极发生反应溶解，溶液中的氢离子在铜层上生成氢气，B正确；
C．甲中铁作负极，被腐蚀，乙中铁作正极，被保护，甲中铁腐蚀更严重，C错误；
D．乙中的铁被保护，溶液不会变红，D错误；
故答案为：B。
7．B
【详解】A．由题图可知，生成，H的化合价降低，得电子，故正极的电极反应式为，A项错误；
B．反应生成的、与可生成、，B项正确；
C．根据题中所给信息可知，与反应生成，根据元素守恒可知，生成物中还有，故反应式为，C项错误；
D．钢管表面镀锌，锌会与铁形成原电池，锌比铁活泼，铁作正极，可减缓钢管的腐蚀；钢管表面镀铜，铜会与铁形成原电池，铁比铜活泼，铁作负极，从而加速钢管的腐蚀，D项错误；
故选：B。
8．A
【详解】A．铝板表面会生成氧化物保护膜，不容易腐蚀，镀锌钢铆钉上的锌层先发生反应，选项A错误；
B．因为使用的是镀锌钢铆钉，若接触到酸性电解质溶液，在GC2接口处会形成原电池，在酸性电解质溶液下发生析氢腐蚀，选项B正确；
C．因为使用的是镀锌钢铆钉，在铆接点处易形成原电池而加快部件腐蚀，故可将零件设计成一个整体，通过减少铆接点来减缓腐蚀，选项C正确；
D．钢板与铝板之间若存在间隙，容易造成电解质溶液的侵入而形成原电池从而加速腐蚀，选项D正确；
答案选A。
9．B
【详解】A．两极生成的和相互吸引，发生迁移接触后生成，继而发生反应和，则铁锈环的主要成分是；铁片腐蚀过程发生的总反应为，A正确；
B．铁片作负极，发生氧化反应，电极反应为，B错误；
C．溶液覆盖的铁片主要发生吸氧腐蚀，正极区在液滴边缘得到电子被还原：，C正确;
D．铁片腐蚀最严重的区域不是生锈最多的区域，而是液滴覆盖的圆周中心区，D正确；
故选B。
10．B
【分析】由图可知，该装置为电解池，石墨电极为阳极，水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，电极反应式为，I室中阳离子电荷数大于阴离子电荷数，放电生成的氢离子通过阳离子交换膜由I室向II室移动，钴电极为阴极，钴离子在阴极得到电子发生还原反应生成钴，电极反应式为，III室中阴离子电荷数大于阳离子电荷数，氯离子通过阴离子交换膜由III室向II室移动，电解的总反应的离子方程式为。
【详解】A．由分析可知，放电生成的氢离子通过阳离子交换膜由I室向II室移动，使II室中氢离子浓度增大，溶液减小，A错误；
B．由分析可知，电解总反应为，B正确；
C．若移除离子交换膜，氯离子的放电能力强于水，氯离子会在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气，则移除离子交换膜，石墨电极的电极反应会发生变化，电极发生的反应不变，C错误；
D．由分析可知，阴极生成钴，阳极有水放电生成，且氢离子通过阳离子交换膜由I室移向II室，则I室溶液质量减少，D错误；
故选：B。
11．A
【详解】A．海水的pH一般在8.0~8.5，碱性条件下钢构件的腐蚀主要是吸氧腐蚀，A项错误；
B．通过改变钢构件材料的组成，可以减缓腐蚀速率，B项正确；
C．在钢构件表面喷涂环氧树脂涂层，可以防止钢构件与空气、水接触，C项正确；
D．铝与钢铁连接时，铝作原电池的负极，更容易被氧化，对桥体钢构件起到保护作用，D项正确；
故选A。
12．A
【详解】A．铜是不活泼金属，在空气中主要发生吸氧腐蚀，不能发生析氢腐蚀，选项A错误；
B．湿空气大多数情况显弱酸性，钢铁发生吸氧腐蚀为主，选项B正确；
C．琉璃瓦主要成分是硅酸盐，具有耐酸碱腐蚀性能，选项C正确；
D．夏天空气潮湿且温度高，冬天气温低和空气干燥，铸铜在夏天生锈速率比冬天快，选项D正确；
答案选A。
13．B
【分析】根据电池中元素化合价变化可知，放电时Zn为负极，NiOOH为正极，电解质溶液呈碱性，负极反应为，正极反应为，充电时阳极反应为，阴极反应为，据此回答。
【详解】A．三维多孔海绵状Zn(3D-Zn)为多孔结构，具有较高的表面积，有利于沉积ZnO，故A正确；
B．放电时由负极反应，可知每沉积，有通过隔膜，故B不正确；
C．充电时3D-Zn电极做阴极，应与外接直流电源的负极相连，故C正确；
D．由分析知 充电时阳极反应为，故D正确；
故答案为：B。
14．B
【详解】A．电解精炼时，粗铜做阳极接电源正极，故A错误；
B．电解精炼时，纯铜做阴极，故B正确；
C．活动性Zn＞Cu＞Ag＞Au，所以Zn－2e－=Zn2+，不活泼金和银以单质的形式沉积在阳极附近形成阳极泥，故C错误；
D．纯铜片增重2.56 g，即0.04mol，由Cu2++2e－=Cu知，电路中通过的电子应为0.08mol，故D错误；
故答案为：B。
15．BD
【分析】由b电极生成CO2可知，发生氧化反应，为负极，a为正极，据此分析。
【详解】A．据化合价分析，b电极为负极，有机物失去电子发生氧化反应，A正确；
B．a电极为正极，b电极为负极，正极电势高于负极，B错误；
C．葡萄糖中的碳元素平均价态为0价，生成二氧化碳后碳元素变成+4价，每消耗1个葡萄糖分子转移24个电子，因此转移电子4 mol，理论上消耗葡萄糖 mol，质量为30g，C正确；
D．电解质中是靠离子定向运动导电，没有电子通过，D错误。
故选BD。
16．(1)④
(2)电化学腐蚀
(3)Fe-2e-=Fe2+
(4)铁接触空气和电解质溶液(铁与潮湿空气接触)
(5)①②③
【详解】（1）①在干燥空气中难以腐蚀，②隔绝空气也难以腐蚀，③④发生电化学腐蚀，但④中电解质溶液离子浓度大，导电性强，电化学腐蚀速率快，故答案为：④；
（2）③中蒸馏水溶解氧气，能发生电化学腐蚀，故答案为：电化学腐蚀；
（3）反应中铁是负极，发生氧化反应，生成Fe2+，故答案为：Fe-2e-=Fe2+；
（4）电化学腐蚀发生了原电池反应，从原电池的形成条件来判断：有两个活泼性不同的电极、电解质溶液、闭合回路，金属腐蚀时还要有空气，故答案为：铁接触空气和电解质溶液(铁与潮湿空气接触)；
（5）本题中①②为外加防护膜的保护法，可以隔绝空气，③中金属镁比铁活泼，属于牺牲阳极的阴极保护法(可理解为牺牲负极的正极保护法)，④中加快了金属的腐蚀，故答案为：①②③。
17．(1)ACD
(2) 减慢 氧气的浓度
(3) O2 + 4e－+ 2H2O =4OH－ 铁氰化钾溶液或 K3[Fe(CN)6]溶液 Fe-2e－=Fe2+ b
(4)3Fe-8e－+4H2O =Fe3O4+8H+
【解析】（1）
甲图中左侧具支试管中的铁钉发生吸氧腐蚀，消耗氧气，导致具支试管中压强减小，右侧试管的导管中液面上升。
A．用纯氧气代替试管内空气，氧气的浓度增大，反应速率加快，A正确；
B．用酒精灯加热试管提高温度，试管内气体受热压强增大，不能更快更清晰地观察到液柱上升，B错误；
C．将铁钉换成铁粉和炭粉混合粉末，增大反应物的接触面积，反应速率加快，C正确；
D．换成更细的导管，水中滴加红墨水，毛细尖嘴管上升的高度大于玻璃导管，且红墨水现象更明显，D正确；
故选ACD。
（2）
液柱高度变化值与铁腐蚀的速率成正比，分析2min时间内液柱高度变化值即可判断腐蚀的速率变化，1min~3min、3min ~5min、5min ~7min、7~9min时间段液柱上升高度分别为：1.3cm、0.9cm、0.7cm、0.5cm，故铁腐蚀的速率逐渐减慢；由于铁的锈蚀是铁与氧气、水的反应，反应过程中不断消耗氧气，容器内氧气的浓度不断减小，反应速率逐渐减慢，相同时间内液柱上升的高度逐渐减弱；
（3）
铁钉的吸氧腐蚀中，滴有酚酞的a点附近出现红色，则产生氢氧根离子，电极反应式为O2 + 4e－+ 2H2O =4OH－；b点则为Fe失电子生成Fe2+或Fe3+，b点周围出现蓝色沉淀说明加入铁氰化钾验证Fe2+的存在，电极反应为Fe-2e－=Fe2+；b点做电池的负极，腐蚀更严重；
（4）
阳极为Fe，Fe失电子生成Fe3O4，电极反应为3Fe-8e－+4H2O =Fe3O4+8H+；
18．(1)ACD
(2) 减慢 氧气的浓度
(3)O2+4e-+2H2O=4OH-
(4) 吸氧 容器内氧气含量和压强都降低，所以主要是发生吸氧腐蚀
(5)3Fe-8e-+4H2O=Fe3O4+8H+
【详解】（1）A．用纯氧气代替试管内空气，氧气的浓度增大，反应速率加快，故A正确；
B．用酒精灯加热试管提高温度，试管内气体受热压强增大，不能更快更清晰地观察到液柱上升，故B错误；
C．将铁钉换成铁粉和炭粉混合粉末，增大反应物的接触面积，反应速率加快，故C正确；
D．换成更细的导管，水中滴加红墨水，毛细尖嘴管上升的高度大于玻璃导管，且红墨水现象更明显，故D正确；
故答案为：ACD；
（2）液柱高度变化值与铁腐蚀的速率成正比，分析2min时间内液柱高度变化值即可判断腐蚀的速率变化，2min时间内：1min～3、3～5、5～7、7～9min时间段液柱上升高度分别为：1.3cm、0.9cm、0.6cm、0.5cm，则铁腐蚀的速率逐渐减慢；由于铁的锈蚀是铁与氧气、水的反应，反应过程中不断消耗氧气，容器内氧气的浓度不断减小，反应速率逐渐减慢，相同时间内液柱上升的高度逐渐减弱，故答案为：减慢；氧气的浓度；
（3）向NaCl溶液中滴加2～3滴酚酞溶液，并且a点附近溶液出现红色，说明a点电极上有OH-生成，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，故答案为：O2+4e-+2H2O=4OH-；
（4）由图可知，0～t1时间内锥形瓶内压强增大，则0～t1时间内发生析氢腐蚀生成氢气，随着反应进行，容器内气体的压强降低，则酸不断消耗，溶液的酸性减弱，容器内发生了吸氧腐蚀，消耗氧气使容器内气体的压强降低，故答案为：吸氧；容器内氧气含量和压强都降低，所以主要是发生吸氧腐蚀；
（5）Fe作阳极置于H2SO4溶液中，Fe钝化形成致密Fe3O4，阳极反应式为3Fe-8e-+4H2O=Fe3O4+8H+，故答案为：3Fe-8e-+4H2O=Fe3O4+8H+。
19．(1) 氧气(或O2) 2+2H++2e-=+2H2O 2NO+2+2H2O=N2+4
(2) 正极 CO+H2O-2e-=CO2+2H+
(3) NaHCO3 阳 44
(4)变小
(5)玻璃棒、漏斗
(6)反应1为可逆反应，生成的Au3+会与王水中的Cl-反应生成AuCl4-，降低了Au3+的浓度，使平衡正向移动，Au不断溶解
【解析】（1）
阳极为H2O放电生成O2与H+，从A口中出来的气体的是O2；阴极得到电子发生还原反应，根据图可知是在酸性条件下发生还原反应，生成，其电极反应式为2+2H++2e-=+2H2O；根据图示，吸收池中和NO是反应物，N2和是生成物，则吸收池中除去NO的原理是2NO+2+2H2O=N2+4；
（2）
CO变为CO2的过程化合价升高，失电子，发生氧化反应，作负极，则通O2的B极为正极，负极反应式为CO+H2O-2e-=CO2+2H+；
（3）
电解Na2CO3溶液，结合图可知，阳极上碳酸根离子失去电子生成碳酸氢根离子和氧气，阴极上氢离子得到电子生成氢气，则A为NaHCO3；电解使钠离子向阴极移动，应用阳离子交换膜；当阳极区收集到11.2L气体在标准状况下的物质的量，由O2~4e-~2H2，n(H2)=2n(O2)=1mol，m=nM=1mol×2g/mol=2g，由阴极电解反应式2H2O+2e-=H2+2OH-，流入2molNa+进入阴极区，有1molH2流出，质量变化为2×23-2=44g；
（4）
阴极上是铜离子得电子产生铜单质，阳极上溶解的是Cu和比Cu活泼的金属Fe、Zn，则溶液中的硫酸铜的浓度会变小；
（5）
操作a是过滤，需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗；
（6）
根据表中的信息，Au+6HNO3（浓）=Au（NO3）3+3NO2↑+3H2O，并且Au3++4Cl-=AuCl4-，在王水中，含有浓硝酸和浓盐酸，浓盐酸含有大量氯离子，Au3+离子与氯离子形成稳定的AuCl4-离子，使反应2平衡向右移动，则金溶于王水中。
20． 氢气(或H2) 负 H2+ 2OH-– 2e-= 2H2O B 3.2
【分析】原电池中，电子由负极经外电路流向正极，根据图示中电子的流向可知，左侧电极为负极，右侧电极为正极，根据燃料电池特点，通入燃料的一极为负极，通入氧气的一极为正极，则该氢氧燃料电池，由a通入的为燃料，由b通入的为氧气，据此分析解答。
【详解】(1)①燃料电池中，负极上失电子发生氧化反应，通入燃料氢气的电极是负极，据分析可知a电极是负极，故a极通入的物质为氢气；原电池中阴离子移向负极，故OH-移向负极；
②电解质溶液为NaOH溶液，为碱性环境，故此氢氧燃料电池工作时，负极的电极反应式：H2– 2e- + 2OH-= 2H2O；
(2)①A．燃料电池能将化学能转变为电能，故A错误；
B．电解质溶液为NaOH溶液，为碱性环境，故负极的电极反应式为CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O，故B正确；
C．碱性环境中正极的电极反应式应为：为O2+2H2O +4e-=4OH-，故C错误；
D．通入甲烷的电极失电子发生氧化反应，故D错误；
故答案选B。
②据电池的总反应CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O可知：消耗甲烷22.4L(标准状况下)时，假设电池的能量转化效率为100％，则导线中转移的电子的物质的量为8mol，则当消耗甲烷11.2L(标准状况下)时，假设电池的能量转化效率为100％，则导线中转移的电子的物质的量4mol，故电池的能量转化效率为80％时，导线中转移的电子的物质的量为4mol×0.8 = 3.2mol。
【点睛】本题考查了燃料电池，要注意的是：虽然燃料相同，但电解质溶液不同时，电极反应式就不同，如氢氧燃料电池，在酸性介质和碱性介质中的电极反应式就不同。在计算转移电子的物质的量时注意电池的能量转化效率。
答案第1页，共2页
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