第四章 化学反应与电能 单元同步测试卷
一、单选题
1．下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项 操作 现象 结论或解释
A 常温下，将铜、铁用导线连接后插入浓硝酸中 铜片上持续产生大量气泡 铁的金属性强于铜
B 在平衡体系中加入KCl固体 溶液颜色变浅 加入生成物可使该化学平衡向逆反应方向移动
C 常温下，用pH计测定溶液 测得pH=7 溶液对水的电离程度无影响
D 滴有酚酞的溶液中加入固体 溶液红色变浅 溶液中存在水解平衡
A．A B．B C．C D．D
2．下列有关电化学装置的叙述中错误的是
A．①装置盐桥中的移向锌电极
B．②装置正极反应式为：
C．③装置在充电的时候，Pb电极应与电源的负极相连
D．④装置连接电源的作用是能阻止钢闸门发生吸氧腐蚀
3．用如图所示装置及试剂进行铁的电化学腐蚀实验探究，测定三颈烧瓶中压强随时间变化关系以及溶解氧(DO)随时间变化关系的曲线如图。下列说法正确的是
A．溶解氧随着溶液酸性减弱而增大
B．pH=2.0的溶液压强增大，主要是因为产生了氢气
C．整个过程中，负极电极反应式为：Fe-3e-=Fe3+
D．pH=4.0时，发生析氢腐蚀，不发生吸氧腐蚀
4．和都是比较稳定的分子，科学家利用下图电化学装置实现两种分子的耦合转化。下列说法不正确的是
A．阴极发生还原反应
B．电极A与电源负极相连
C．电极B包含反应：
D．生成的乙烯和乙烷的体积比为1：2，则消耗的和体积比为2：3
5．盐酸羟胺主要用作还原剂和定影剂，是一种易溶于水的盐。以、、盐酸为原料通过电化学方法一步制备盐酸羟胺的装置示意图如下。下列说法错误的是
A．盐酸羟胺在水溶液中的电离方程式为：
B．正极的电极反应为：
C．该电化学装置中的离子交换膜最好选择质子交换膜
D．电池工作时，每消耗，右室溶液质量增加
6．利用催化剂和电化学装置还原氮气的一种原理如图所示。下列相关说法错误的是
A．B电极反应式为
B．经过质子交换膜移向A电极
C．在催化剂表面转化为的反应为氧化反应
D．生成理论上可还原(标准状况)
7．近年来一些近海的煤电厂利用海水微碱性(8.0≤pH≤8.3)开发海水脱硫新工艺。主要原理是：工业烟气中的SO2与海水生成H2SO3，H2SO3被进一步氧化成SO。脱硫后海水酸性增强，与新鲜海水中的CO和HCO反应，最终烟气中的SO2大部分以硫酸盐的形式排入大海。SO2可用于原电池法生产硫酸，其工作原理如图所示。电池工作时，下列说法正确的是
A．电极b周围溶液pH变小
B．溶液中H+由a极区→b极区
C．a极为正极，反应式：SO2-2e-+2H2O=4H++SO
D．一段时间后，a极消耗的SO2与b极消耗的O2物质的量相等
8．我国科学家合成首例可控单分子电子开关器件。该分子在紫外光照射下关环(电路接通)，在可见光照射下开环(电路断开)，其微观示意图如下：
下列说法不正确的是
A．石墨烯可以导电
B．单分子开关经紫外光照射形成了极性键
C．水解反应可使单分子开关与石墨烯片断分离
D．紫外光照射后，单分子开关体系内的电子具有流动性，故可以导电
9．科学家研发了一种以Al和Pd@石墨烯为电极的Al-电池，电池以离子液体作电解质，放电时在提供能量的同时实现了人工固氮，示意图如下。下列说法不正确的是
A．充电时Al电极是阴极
B．放电时离子浓度增大，离子浓度减少
C．放电时正极反应为
D．放电时电路中每通过6mol ，电池总质量理论上增加28g
10．近期科技工作者提出了一种在室温条件下以和甲醇为原料合成碳酸二甲酯的电化学方案，其原理如下图所示。下列说法错误的是
A．电极的电势：催化电极b>催化电极a
B．反应后的物质的量减少
C．阴极的反应式为
D．电路中转移2mol时，理论上会产生90g碳酸二甲酯
11．如下流程可实现和NO综合处理并获得保险粉()和硝铵。下列说法错误的是
A．若装置I中得到比较纯的，此时溶液呈酸性
B．装置II中发生的离子反应一定为：
C．装置III中生成与的物质的量之比为
D．上述流程中可以循环利用
12．一种微生物-光电化学复合系统可高效实现固定并生成，其原理如图所示。双极隔膜可向两极室分别提供和。
下列有关说法错误的是
A．a电极发生氧化反应
B．b电极的电极反应式为
C．该系统生成，双极隔膜中有个发生解离
D．该系统是一种极具前景的太阳能-燃料直接转换系统
二、多选题
13．某实验小组，以甲图燃料电池为电源电解制备，图甲中A与B都为惰性电极，图乙的电极分别是铁电极和石墨电极，下列相关说法中正确的是
A．燃料电池负极反应式为：
B．乙中x可为NaCl，也可为
C．苯的作用是隔绝空气，防止被氧化
D．甲中接线柱A应与乙中Fe电极相连
三、非选择题
14．I.有下列各组微粒或物质，请按要求填空(填字母)：
A．富勒烯和石墨烯 B．D和T C．CH3CH2CH2CH3和 D．和 E.CH3CH2CH2CH3和
(1)______组中两种物质互为同素异形体；______组中两种物质属于同系物；______组中两种物质互为同分异构体；______组中两种物质互为同位素；______组中是同种物质。
II.现有A、B、C三种烃，其球棍模型如图：
(2)等质量的以上物质完全燃烧时耗去O2的量最多的是______。(填字母)
(3)将1molA和适量的Cl2混合后光照，充分反应后生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量之比为1：2：3：4，则参加反应的Cl2的物质的量为______mol。
(4)用上述烃C设计成碱性条件下的燃料电池，如图所示，a、b均为惰性电极：
①使用时，氧气从_______口通入(填“A”或“B”)。
②电池工作时，OH-移向_______电极(填“a”或“b”)。
③当电池转移8mol电子时，至少消耗氧气_______g。
④a极的电极反应方程式为：______。
15．I.如图是利用电化学装置将SO2转化为重要的化工原料H2SO4的原理示意图。
请回答下列问题：
(1)该装置将_______能转化为______能。
(2)催化剂b表面O2发生_______反应，其附近溶液酸性______(填“增强”、“不变”或“减弱”)。
(3)催化剂a表面的电极反应式：_______。
II.某废料铁泥主要成分是Fe2O3、FeO和Fe，其他杂质不与硫酸反应。实验室用该废料提取Fe2O3，设计实验流程如图：
(4)步骤(I)充分反应后进行的实验操作名称是______。
(5)步骤(II)中加入H2O2溶液后需要适当加热但温度不能过高，原因是______。
(6)为了检验溶液B中是否有亚铁离子剩余，有同学提出只需要取少量溶液B于试管中并向其中滴加氢氧化钠溶液，然后观察现象即可证明。请你判断该同学的方法是否可行并说出理由______。
(7)步骤(III)中将NaOH溶液换成氨气也可以得到Fe(OH)3沉淀，反应的离子方程式为______。
16．回答下列问题：
(1)锌－空气电池是金属空气电池的一种，电解质溶液为KOH溶液，工作示意图如图1所示。
Zn电极作______极，写出通入空气一极的电极反应式：______。
(2)氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如图2所示：
①a口产生的气体是______，c口获得的产品是______，当d口产生标况下2.24L气体时，电路中转移电子的物质的量为______。
②写出电解饱和食盐水的离子方程式______。
(3)钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一。鉴于腐蚀问题的严重性，国内外对防腐工作都很重视，采取各种措施来减轻腐蚀的危害，图3是金属防护的两个例子。
①为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以采用图3甲所示的方案，其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用______(填字母)。
A．铜 B．石墨 C．锌
②图3乙方案也可以降低铁闸门腐蚀的速率，其中铁闸门应该连接在直流电源的______(填“正”或“负”)极，该金属防护的方法叫做______。
17．钢铁腐蚀现象在生产、生活中普遍存在，也是科学研究的关注点之一
(1)碳钢管发生电化学腐蚀是因为形成了原电池，其负极的电极反应式为_______。
(2)外加电流的阴极保护法是防止钢铁腐蚀的常用方法之一，该方法中，需将被保护的碳钢管与直流电源的_______(填“正极”或“负极”)相连。
(3)在铁制品表面镀锌可防止铁制品被腐蚀，镀锌层即使局部破损，仍可防止破损部位被腐蚀，原因是_______。
(4)研究人员就大气环境对碳钢腐蚀的影响进行了研究。其中，A、B两个城市的气候环境和碳钢腐蚀速率数据如下：
城市 年均温度℃ 年均湿度% 的浓度() 大气沉积速率() 腐蚀速率()
A 17.0 76 61 29 58
B 12.3 72 54 420 79
①研究人员认为，A、B两城市中碳钢同时发生吸氧腐蚀和析氢腐蚀。碳钢发生析氢腐蚀时，正极的电极反应式为_______。
②结合化学用语解释A、B两城市中碳钢能发生析氢腐蚀的原因：_______。
③用电化学原理分析B城市碳钢腐蚀速率高于A城市的主要原因：_______。
18．镍氢电池广泛用于油电一体的混合动力汽车，该电池材料的回收利用也成为研究热点。
Ⅰ.某品牌镍氢电池的总反应为，其中，MH为吸附了氢原子的储氢合金。图1为该电池放电时的工作原理示意图。
(1)混合动力车上坡时利用电池放电提供能源。
①电极A是_______(填“正极”或“负极”)。
②正极的电极反应式为_______。
(2)混合动力车下坡时利用动能回收给电池充电，此时电极A附近的pH_______(填“变大”“不变”或“变小”)
Ⅱ.该品牌废旧镍氢电池回收过程中，金属镍的转化过程如下：
转化过程中所用和NaOH溶液通过电解溶液获得，装置如图2。
已知：阴离子交换膜可选择性透过阴离子，阳离子交换膜可选择性透过阳离子。
(3)图2中，电极C为电解池的_______(填“阴极”或“阳极”)。
(4)产生的是_______(填“甲池”“乙池”或“丙池”)，结合化学用语说明产生的原理：_______。
(5)回收该品牌废旧镍氢电池过程中，在阴极收集到气体134.4L(标准状况下)，理论上最多可回收得到(摩尔质量为)的质量为_______。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【详解】A．常温下，铁遇浓硝酸会钝化，所以将铜、铁用导线连接后插入浓硝酸中，铜片做负极，失电子，现象为铜片逐渐溶解，铁片上持续产生大量气泡，A错误；
B．该反应的实质是Fe3++3SCN-Fe(SCN)3，KCl没有参与反应，加入氯化钾晶体，对平衡无影响，溶液颜色不变，B错误；
C．常温下，用pH计测定溶液pH=7，说明醋酸根离子和铵根离子的水解程度相同，并不是对水的电离程度无影响，水的电离程度增大，C错误；
D．Na2CO3溶液水解显碱性，加氯化钡使水解平衡逆向移动，则由溶液颜色的变化可知Na2CO3溶液中存在水解平衡，D正确；
故选D。
2．B
【详解】A．锌为负极，铜为正极，根据原电池“同性相吸”，则①装置盐桥中的移向锌电极，故A正确；
B．②装置环境为KOH溶液，则正极反应式为：，故B错误；
C．放电时，Pb为负极，因此③装置在充电的时候，Pb电极应与电源的负极相连，故C正确；
D．④装置连接电源的作用是能阻止钢闸门发生吸氧腐蚀，该装置是外接电流的阴极保护法，故D正确。
综上所述，答案为B。
3．B
【详解】A．溶液酸性减弱，铁发生吸氧腐蚀，消耗氧气导致溶解氧减少，A错误；
B．pH=2时，溶液酸性较强，氢离子与铁反应生成氢气，导致烧瓶内压强增大，B正确；
C．整个过程中，锥形瓶中的Fe与C粉构成原电池，Fe为原电池负极，电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，C错误；
D．pH=4时，烧瓶内压强几乎不变，发生吸氧腐蚀消耗氧气导致压强减小，发生析氢腐蚀产生氢气导致压强增大，故说明pH=4时，吸氧腐蚀和析氢腐蚀同时发生，D错误；
故答案选B。
4．D
【分析】由图可知，电极B上甲烷反应生成乙烯、乙烷和水，故O2-迁移至电极B，电极B为阳极，电极A为阴极，CO2在其表面被还原为CO。
【详解】A．电极A为阴极，阴极发生还原反应，A正确；
B．电极A为阴极，与电源负极相连，B正确；
C．电极B上甲烷反应生成乙烯、乙烷和水，故电极B包含反应：，C正确；
D．生成的乙烯和乙烷的体积比为1：2，设生成的乙烯和乙烷的物质的量为1mol、2mol，根据碳原子守恒，消耗甲烷的物质的量为6mol，转移电子的物质的量为：4mol+4mol=8mol，CO2被还原为CO，根据得失电子守恒，消耗CO2的物质的量为4mol，故消耗的和体积比为：6：4=3：2，D错误；
故选D。
5．D
【分析】根据以、、盐酸为原料通过电化学方法制备盐酸羟胺，NO2被还原为，则含Rh催化电极为正极，Pt电极为负极，负极上H2失电子产生H+；
【详解】A．根据图中信息可知，NO2被还原为，故盐酸羟胺在水溶液中的电离方程式为：，选项A正确；
B．正极上NO2被还原为，电极反应为：，选项B正确；
C．根据电极反应，左边氢气失去电子变为氢离子，右边NO2变为需要不断消耗氢离子，因此该电化学装置中的离子交换膜最好选择质子交换膜，氢离子从左边不断移动到右边，选项C正确；
D．根据电极反应为：，电池工作时，每消耗，右室溶液质量增加4.6g-0.6g+0.1g=4.1g(消耗0.6molH+，向右移动0.1molH+)，选项D错误；
答案选D。
6．D
【分析】根据图示分析可知H2O在B电极失电子发生氧化反应生成氧气，B为电解池阳极，连接电源的正极，A电极为电解池阴极，连接电源负极，以此解答。
【详解】A．B为电解池阳极，H2O在B电极失电子发生氧化反应生成氧气，电极方程式为：，故A正确；
B．由分析可知A电极为电解池阴极，B为电解池阳极，根据离子迁移规律氢离子由阳极移向阴极，即由B电极经过质子交换膜移向A电极，B正确；
C．A电极为电解池阴极，电解液中POM1得电子转化为POM2的过程为还原反应，则在催化剂表面转化为的反应为氧化反应，C正确；
D．B电极反应式为，生成转移4mol电子，N2转化为NH的过程中N元素由0价下降到-3价，当转移4mol电子时可还原，标准状况下的体积为=14.9L，D错误；
故选D。
7．B
【分析】由图可知，a极硫元素价态升高失电子，故a极为负极，电极反应式为SO2-2e-+2H2O═4H++，b极为正极，电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O，据此作答。
【详解】A．b极为正极，电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O，氢离子浓度减小则溶液pH变大，故A错误；
B．原电池工作时，阳离子向正极(b)移动，故B正确；
C．a极为负极，电极反应式为SO2-2e-+2H2O═4H++，故C错误；
D．由两极反应可知，电池总反应为2SO2+O2+2H2O=4H++2，a极消耗SO2为b极消耗O2的物质的量的2倍，故D错误；
故选：B。
8．B
【详解】A．石墨每层中碳原子存在多个碳原子共用电子形成的π键，电子可以在层内移动，故石墨烯可以导电，A正确；
B．单分子开关经紫外光照射形成了碳碳键，属于非极性键，B错误；
C．由图可知，单分子开关与石墨烯片断之间通过酰胺键相连，故通过水解反应可使单分子开关与石墨烯片断分离，C正确；
D．紫外光照射后，单分子开关体系内有共轭的结构，体系内的电子具有流动性，故可以导电，D正确；
故答案为：B。
9．B
【详解】A．充电时，Al电极发生反应是，8+6e-=2Al+14，发生还原反应，故作为阴极，A正确；
B．放电时，Al作为负极，发生氧化反应，电极反应是2Al+14-6e－=8。正极发生反应是，总反应是2Al+N2=2AlN，，浓度均不变，B错误；
C．放电时，正极发生反应是，C正确；
D．由以上电极反应可知，放电时电池总质量增加相当于是增加了N2，每通过6mol电子，参加反应N2是1mol，增加质量是28g/mol×1mol=28g，D正确；
故选B。
10．B
【分析】由图可知，催化电极b上溴离子失去电子发生氧化反应生成溴单质，电极反应为，b为阳极，a为阴极，阴极(催化电极a)的电极反应二氧化碳和甲醇得到电子发生还原反应生成一氧化碳和，；
【详解】A．根据催化电极b处转化为，发生氧化反应，可知催化电极b为阳极，催化电极b连接电源的正极，催化电极a为阴极，则催化电极b>催化电极a，故A正确；
B．总反应为和甲醇为原料生成碳酸二甲酯和水，溴离子的数目在反应过程中不发生变化，故B错误：
C．根据图示，阴极(催化电极a)的电极反应二氧化碳和甲醇得到电子发生还原反应生成一氧化碳和，，故C正确；
D．总反应为和甲醇为原料生成碳酸二甲酯和水：，根据，电路中转移2moleˉ时，理论上会产生1mol碳酸二甲酯，其质量为90g，故D正确。
故选B。
11．B
【分析】NO和二氧化硫通入装置I中，加入NaOH溶液，其中二氧化硫被吸收生成亚硫酸氢钠，NO与NaOH不反应，NO进入装置II中与Ce4+发生氧化还原反应生成和、；反应后溶液在装置III电解槽中进行电解，转化为，电解后溶液进入装置IV中，通入氨气和氧气，生成硝酸铵，据此分析解答。
【详解】A．电离大于水解使溶液呈酸性，故A正确；
B．装置II中生成的、物质的量不一定相等，故B错误；
C．装置III中发生与反应生成与，根据得失电子守恒，与的物质的量之比为；故C正确；
D．装置III中生成的加入到装置II中继续参与反应，实现了循环利用，故D正确；
故选：B。
12．C
【分析】由图可知，b极二氧化碳发生还原反应得到甲烷，为正极；a极氢氧根离子失去电子发生氧化反应为负极；
【详解】A．由分析可知，a电极发生氧化反应，故A正确；
B．b电极二氧化碳发生还原反应得到甲烷，电极反应式为，故B正确；
C．该系统生成为1mol，则转移电子8mol，根据电子守恒可知，双极隔膜中有个发生解离，故C错误；
D．该系统通过太阳能将二氧化碳转化为甲烷，是一种极具前景的太阳能-燃料直接转换系统，故D正确；
故选C。
13．BC
【详解】A．甲图是燃料电池，通入肼的一极为负极，通入氧气的一极为正极，由图可知正极附近有大量的氧离子，所以负极反应式为：，故A错误；
B．要制备 ，乙为电解池，其中Fe电极为阳极，电极反应为，C电极为阴极，电极反应为，电解质溶液X可为NaCl，也可为，故B正确；
C．有较强的还原性，苯的密度比水小，且与水互不相溶，所以乙中的苯可以隔绝空气，防止被氧化，故C正确；
D．由AB分析可知甲中接线柱A为燃料电池的负极，乙中C电极为电解池的阳极，二者应该相连，故D错误；
故答案为：BC。
14．(1) A C E B D
(2)A
(3)3
(4) B a 64 CH3CH3-14e-+18OH-=2CO+12H2O
【详解】（1）同素异形体是指由同种元素形成的不同单质，石墨烯、富勒烯是同种元素组成的不同单质，属于同素异形体，故选A；同系物是指结构相似、在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物，故选C；分子式相同，结构不同的有机物，互为同分异构体，故选E；组中两种物质互为同位素是D和T，均为氢元素，但中子数不同，故选B；组中是同种物质是D，均为二氯乙烷，故选B；故答案为：A；C；E；B；D；
（2）A为CH4，B为C2H4可简化为CH2，C为CH3CH3，可简化为CH3，三者C原子个数相同，CH4中H原子数目最多，则等质量的以上物质完全燃烧时耗去O2的量最多的是CH4，故选A；故答案为：A；
（3）1molA即1molCH4，将1mol甲烷和适量的Cl2混合后光照，设CH3Cl的物质的量为amol，由C元素守恒可得amol+2amol+3amol+4amol=1mol，解得a=0.1mol，CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量分别为0.1mol、0.2mol、0.3mol、0.4mol，则参加反应的Cl2的物质的量为0.1mol×1+0.2mol×2+0.3mol×3+0.4mol×4=3mol，故答案为：3；
（4）由题干知C为CH3CH3，燃料电池中电子的移动方向可知，a电极为负极，A口通入燃料，b电极为正极，B口通入空气，电池内部阴离子流向负极，阳离子移向正极，故空气从B口通入，溶液中OH-移向负极a电极，正极反应式为：O2+2H2O+4e-=4OH-，根据电子守恒可知，当电路中通过8mol电子时，n(O2)==2mol，理论上消耗标况下的氧气的质量为：2mol×32g/mol=64g，a极为负极通入燃料C为CH3CH3，电极反应式为：；
故答案为：B；a；64；。
15．(1) 化学 电
(2) 还原 减弱
(3)SO2+2H2O-2e-=SO+4H+
(4)过滤
(5)适当加热可加快反应速率，温度不能过高避免双氧水受热分解
(6)不可行，溶液B中存在大量Fe3+，往该溶液中滴加氢氧化钠溶液会产生红褐色的Fe(OH)3沉淀，干扰Fe2+的检验
(7)3NH3+3H2O+Fe3+=Fe(OH)3↓+3NH
【分析】II.铁泥中的Fe2O3、FeO和Fe和足量硫酸反应得含Fe3+、Fe2+、H+的溶液A，用H2O2将Fe2+氧化成Fe3+所得溶液B含Fe3+，加NaOH溶液将Fe3+沉淀，过滤得Fe(OH)3沉淀，将Fe(OH)3沉淀洗涤、加热得Fe2O3固体，据此解答。
【详解】（1）该装置没有外加电源，是一个原电池，把化学能转化为电能。
（2）由图示可看出，电子由a表面转移到b表面，因此b表面发生还原反应，催化剂b处的反应为：O2+2H++2e-=H2O，酸性减弱。
（3）催化剂a表面是SO2失去电子生成硫酸，电极方程式为：SO2+2H2O 2e ==+4H+。
（4）将溶液和沉淀分离的操作名称为过滤，故答案为：过滤。
（5）适当加热可加快反应速率，温度不能过高避免双氧水受热分解。
（6）不可行，溶液B中存在大量Fe3+，往该溶液中滴加氢氧化钠溶液会产生红褐色的Fe(OH)3沉淀，干扰Fe2+的检验。
（7）氨水和Fe3+反应生成氢氧化铁的离子方程式为3NH3+3H2O+Fe3+=Fe(OH)3↓+3NH。
16．(1) 负 O2+2H2O+4e-=4OH-
(2) Cl2 NaOH 0.2mol 2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑
(3) C 负 外加电流法
【详解】（1）锌易失电子发生氧化反应，Zn电极作负极，氧气易得电子发生还原反应，通入空气一极是正极，正极氧气得电子生成氢氧根离子，电极反应式O2+2H2O+4e-=4OH-；
（2）①左侧电极为阳极，阳极氯离子失电子生成氯气，a口产生的气体是Cl2；右侧是阴极，阴极反应式为，所以c口获得的产品是NaOH，d口放出氢气， 当d口产生标况下2.24L气体时，电路中转移电子的物质的量为0.2mol。
②电解饱和食盐水生成氢气、氯气、氢氧化钠，反应的离子方程式为2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑。
（3）①图3甲所示的方案为牺牲阳极法，其中焊接在铁闸门上的固体材料R的活泼性大于铁，故选C。
②图3乙方案为外加电流阴极保护法，其中铁闸门应该连接在直流电源的负极。
17．(1)Fe-2e-= Fe2+
(2)负极
(3)Zn与Fe构成原电池时，Zn易失电子做负极，Fe作正极被保护，所以镀锌铁制品破损后，镀层仍能保护铁制品
(4) 2H++2e-=H2↑ A、B两城市中年均湿度较高，并且的浓度也较高，则两城市中碳钢所处的环境为酸性，能发生析氢腐蚀 B城市大气沉积速率远大于A城市，碳钢表面水膜变成腐蚀性更强的电解质溶液，加速了析氢腐蚀的进行
【详解】（1）碳钢管发生电化学腐蚀是因为形成了原电池，Fe在负极失去电子生成Fe2+，电极方程式为：Fe-2e-= Fe2+。
（2）外加电流的阴极保护法原理是：将被保护的金属连接电源负极，成为阴极，得电子被保护。
（3）Zn与Fe构成原电池时，Zn易失电子做负极，Fe作正极被保护，所以镀锌铁制品破损后，镀层仍能保护铁制品。
（4）①碳钢发生析氢腐蚀时，H+在正极得电子生成H2，正极上发生的电极反应式为：2H++2e-=H2↑；
②A、B两城市中年均湿度较高，并且的浓度也较高，则两城市中碳钢所处的环境为酸性，能发生析氢腐蚀；
③B城市大气沉积速率远大于A城市，碳钢表面水膜变成腐蚀性更强的电解质溶液，加速了析氢腐蚀的进行。
18．(1) 负极 H2O+NiOOH+e-=Ni(OH)2+OH-
(2)变大
(3)阳极
(4) 甲 电极C为该电解池的阳极，H2O在阳极失去电子生成O2，电极方程式为：2H2O-4e-= O2↑+4H+，生成H+，同时通过阴离子交换膜进入甲池，产生
(5)558
【详解】（1）①由电池中电子流向可知，电极A是负极；
②镍氢电池的总反应为，正极NiOOH得电子发生还原反应，电极方程式为：H2O+NiOOH+e-=Ni(OH)2+OH-。
（2）电池充电时A是阴极，由可知，充电时M得电子生成MH，电极方程式为：H2O+M+e-=MH+OH-，此时电极A附近的氢氧根浓度增大，pH变大。
（3）电解池中阳离子向阴极移动，由Na+的流向可知，电极D为阴极，电极C为阳极。
（4）电极C为该电解池的阳极，H2O在阳极失去电子生成O2，电极方程式为：2H2O-4e-= O2↑+4H+，生成H+，同时通过阴离子交换膜进入甲池，产生的是甲池。
（5）电解过程中，H2O在阴极得到电子生成H2，电极方程式为：2H2O+2e-= H2↑+2OH-，在阴极收集到H2的体积为134.4L(标准状况下)，物质的量为，转移电子12mol，则在阳极生成6mol，则生成6molNiSO4，最终得到6mol，质量为6mol×=558g
