4.3金属的腐蚀与防护基础检测(含解析)2023-2024上学期高二化学人教版(2019)选择性必修1

4.3金属的腐蚀与防护基础检测2023-2024学年上学期高二化学人教版(2019)选择性必修1
一、单选题
1.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
2.下列装置能达到设计目的的是
A.装置①用于深埋在潮湿的中性土壤中钢管的防腐
B.装置②用于深浸在海水中的钢闸门的防腐
C.装置③用于模拟铁制品表面镀铜
D.装置④用于模拟粗铜的电解精炼
3.图中,为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀,材料B可以选择
A.金块 B.锌板 C.铜板 D.钠块
4.下列有关说法正确的是
A.钢铁水闸可用牺牲阳极的阴极保护法或外加电流的阴极保护法进行保护
B.铜锌原电池中,盐桥中的和分别移向负极和正极
C.铅蓄电池放电时负极质量减轻,充电时阳极质量增加
D.在铁片上镀锌时,将铁片与电源的正极相连
5.化学与生活、生产、环境密切相关。下列说法不正确的
A.玛瑙、水晶、钻石,红宝石等装饰品的主要成分都是硅酸盐
B.乙酸可用于环境消毒
C.使用含有氯化钙的融雪剂会加速桥梁的腐蚀
D.沼气是可再生资源,电能是二次能源
6.下列事实中,属于利用牺牲阳极的阴极保护法原理进行金属防护的是
A.金属护栏表面涂漆 B.地下钢管连接镁块
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
7.如图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。下列说法正确的是
A.铁闸主要发生的是吸氢腐蚀
B.将铁闸与石墨相连可保护铁闸
C.铁腐蚀时的电极反应式:Fe-3e =Fe3+
D.图中生成铁锈最多的是乙区域
8.化学与生产生活密切相关,下列叙述错误的是
A.食用油反复加热会产生稠环芳香烃等有害物质
B.燃煤中加入CaO可以减少酸雨的形成及温室气体的排放
C.电热水器用镁棒防止铁质内胆腐蚀,原理是牺牲阳极的阴极保护法
D.葡萄酒中的花青素在碱性环境下显蓝色,故可用苏打粉检验假葡萄酒
9.用石墨电极电解硝酸银溶液,在阳极收集到0.40克氧气,中和电解时生成的酸需250毫升氢氧化钠溶液,则氢氧化钠溶液的浓度是
A.0.20 摩/升 B.0.15 摩/升 C.0.10 摩/升 D.0.05 摩/升
10.利用下列装置进行实验(夹持仪器已省略),能达到实验目的的是
A.图①用于配制一定浓度溶液
B.图②用于除去氯气中的氯化氢
C.图③用于将干海带灼烧成灰
D.图④用于验证铁丝在中性环境中发生吸氧腐蚀
11.下列有关说法正确的是( )
A.室温下,0.1mol·L-1CH3COONa溶液加水稀释后,溶液中所有离子浓度均减少
B.若电工操作中将铝线与铜线直接相连,会导致铜线更快被氧化
C.铅蓄电池放电过程中,正极与负极的质量均增加
D.一定条件下,使用催化剂能加快反应速率并提高反应物的平衡转化率
12.下列说法正确的是
A.轮船在海水中发生的腐蚀主要是析氢腐蚀
B.常温下,44.8 L SO2与22.4 L O2反应制SO3,转移电子的数目为4×6.02×1023
C.反应8NH3(g)+6NO2(g)=7N2(g)+12H2O(g) ΔH<0一定能自发进行
D.T ℃,在恒容密闭容器中,反应3H2(g)+N2(g) 2NH3(g)达平衡后压缩体积,平衡向正反应方向移动,平衡常数增大
13.某同学用如图装置(a为铁电极,b为石墨电极)进行实验,下列说法正确的是
A.电解质溶液为稀硫酸时,铁电极上有气体生成
B.电解质溶液为稀硫酸时,硫酸根向铁电极移动
C.电解质溶液为食盐水时,铁电极发生还原反应
D.电解质溶液为食盐水时,石墨电极上有气体生成
14.用石墨作电极电解CuCl2溶液,当通电一段时间后,阳极收集到2.24 L气体(标准状况)。下列有关说法正确的是
A.阴极生成的铜为5.6 g B.上述电解过程中共转移0.2 mol电子
C.电解得到的Cu的物质的量为0.5 mol D.电解后溶液呈碱性
15.下列金属防护的措施不合理的是
A.将车漆喷在汽车外壳上 B.将金属制成防腐合金
C.在船身上装铜块来避免船体遭受腐蚀 D.向金属器材上涂抹油脂
16.利用如图所示装置,当X、Y选用不同材料时,可将电解原理广泛应用于工业生产,下列说法中正确的是
A.电镀工业中,X是待镀金属,Y是镀层金属
B.外加电流的阴极保护法中,X是待保护金属
C.氯碱工业中,X、Y均为石墨,Y附近能得到氢氧化钠
D.粗铜的电解精炼中,X是纯铜,Y是粗铜,Z是CuSO4溶液
17.化学与生活密切相关。下列说法正确的是
A.煎炸食物的花生油和牛油都是可皂化的饱和酯类
B.纳米铁粉可以高效地去除被污染水体中的、、、等重金属离子,其本质是纳米铁粉对重金属离子较强的物理吸附
C.石油分馏可获得乙烯、丙烯等气态短链烃
D.电热水器用镁棒防止内胆腐蚀,原理是牺牲阳极的阴极保护法
18.下列措施的目的是为了加快化学反应速率的是
A.含氯消毒剂避光保存 B.谷物酿酒时使用酒曲
C.葡萄酒中添加二氧化硫 D.航海轮船船底镶嵌锌块
19.对如图所示的实验装置的判断错误的是
A.开关K置于A处时,可减缓铁的腐蚀
B.开关K置于A处时,铁棒表面有氢气产生
C.开关K置于B处时,铁棒一定为负极
D.开关K置于B处时,可通过牺牲阳极的阴极保护法减缓铁的腐蚀
20.化学是一门以实验为基础的学科,如图所示的实验装置或操作能达到实验目的的是
图甲是验证铁的析氢腐蚀
图乙是验证牺牲阳极法
图丙是制备Fe2(SO4)3晶体
图丁是验证FeCl3对H2O2分解反应有催化作用
21.下列有关实验操作能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验操作
A 验证牺牲阳极的阴极保护法 将锌片和铁片用导线相连后放入经过酸化的3%NaCl溶液中(两极间保持一定距离)。一段时间后往铁电极区滴入2滴K3[Fe(CN)6](铁氰化钾,遇Fe2+会生成蓝色沉淀)溶液,观察是否有蓝色沉淀生成
B 检验炭与浓硫酸反应产生的CO2 将炭与浓硫酸反应生成的气体通入盛有澄清石灰水的试管中,观察是否有白色沉淀生成
C 设计苯和溴的取代反应 将苯和溴水混合后,向其中加入少量铁粉
D 检验淀粉是否完全水解 取少量水解液于试管中,加入过量NaOH溶液和新制Cu(OH)2悬浊液,加热至沸腾,看是否有砖红色沉淀生成
A.A B.B C.C D.D
22.设计如图装置回收金属钴。保持细菌所在环境稳定,借助其降解乙酸盐生成,将废旧锂离子电池的正极材料转化为,工作时保持厌氧环境,并定时将乙室溶液转移至甲室。已知电极材料均为石墨材质,右侧装置为原电池。下列说法正确的是
A.装置工作时,甲室溶液逐渐增大
B.装置工作一段时间后,乙室不需要补充盐酸
C.乙室电极反应式为
D.若甲室减少,乙室增加,则此时已进行过溶液转移
23.对氨基苯甲酸()是一种用途广泛的化工产品和医药中间体,以对硝基苯甲酸( )为原料,采用电解法合成对氨基苯甲酸的装置如图。下列说法中正确的是
A.电子由铅合金经溶液流到金属阳极DSA
B.阴极的主要电极反应式为
C.每转移1mol时,阳极电解质溶液的质量减少8g
D.反应结束后阳极区pH增大
24.实验是化学研究的基础,下列关于铁及其化合物的实验描述正确的是
A.实验Ⅰ:蒸干溶液可得到硝酸铁固体
B.实验Ⅱ:溶液红色变浅,证明增大,平衡逆向移动
C.实验Ⅲ:滴加溶液,溶液不变红,可以证明锌比铁活泼
D.实验Ⅳ:可探究、对分解反应催化效果的优劣
25.某硝酸盐晶体,分子式为M(NO3)X·nH2O(Mr = 242g/mol),取3.63g此晶体溶于水配成300mL溶液,用惰性电极进行电解,若维持外接电源的电流强度为1.6A,放电30分钟后发现金属离子恰好全部在阴极析出且电极增重0.96g,下列有关说法中不正确的是(已知:F =96500 C/mol)
A.X=2;n=3
B.常温下假设电解过程中溶液体积不变,电解后溶液的pH=1
C.可向电解后溶液中加0.01molM(OH)X固体,能使溶液浓度和电解前相同
D.若用惰性电极电解1L 4 mol·L-1金属M的硫酸盐溶液,在外电路通过0.5mol电子后将电极接反又通过1mol电子,此时溶液的pH=0
二、填空题
26.金属的腐蚀是指 。由于与金属接触的介质不同,发生腐蚀的化学原理也不同,一般可分为 和 ,其中 更为普遍。
27.由甲醇、氧气和NaOH溶液构成的新型手机电池,可使手机连续使用一个月才充一次电。
①该电池负极的电极反应式为 ;
②若以该电池为电源,用石墨做电极电解200mL含有如下离子的溶液。
离子 Cu2+ H+ Cl-
c/mol L-1 0.5 2 2 0.5
电解一段时间后,当两极收集到相同体积(相同条件)的气体时(忽略溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象),阳极上发生的电极反应式为 。
28.2018年7月至9月,国家文物局在辽宁开展水下考古,搜寻、发现并确认了甲午海战北洋水师沉舰——经远舰。
已知:正常海水呈弱碱性。
(1)经远舰在海底“沉睡”124年后,钢铁制成的舰体腐蚀严重。舰体发生电化学腐蚀时,负极的电极反应式为 。
(2)为了保护文物,考古队员采用“牺牲阳极的阴极保护法”对舰船水下遗址进行了处理。
① 考古队员贴在舰体上的材料块可以是 (填字母序号)。
a.铝锌合金 b.石墨 c.铅 d.铜
② 采用“牺牲阳极的阴极保护法”后,水下舰体上正极的电极反应式为 。
(3)考古队员将舰船上的部分文物打捞出水后,采取脱盐、干燥等措施防止文物继续被腐蚀。从电化学原理的角度分析“脱盐、干燥”的防腐原理: 。
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.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。
2.C
【详解】A.铁比铜更活泼,会导致铜铁原电池中铁做负极,加速铁的锈蚀,A错误;
B.用于深浸在海水中的钢闸门的防腐,则闸门应该连接外接电源的负极,本身做阴极被保护,B错误;
C.装置③用于模拟铁制品表面镀铜,镀件做阴极会生成铜镀层,C正确;
D.粗铜的电解精炼,粗铜做阳极连接电源的正极,左侧烧杯中锌活泼发生氧化反应,为负极,故错误,D错误;
故选C。
3.B
【详解】形成原电池时,Fe作正极被保护,则要选择活泼性比Fe强的金属作负极,钠太活泼会直接和水反应,不能选择,所以选锌,故选B。
4.A
【详解】A.用牺牲阳极或外加电流的阴极保护法,铁分别为正极和阴极,都发生还原反应,可防止被氧化,故A正确;
B.铜锌原电池中,盐桥中的和分别移向正极和负极,故B错误;
C.铅蓄电池放电时,负极反应为:Pb- 2e- +SO=PbSO4,充电时阳极反应为PbSO4 + 2H2O- 2e-=PbO2 + 4H++ SO,所以负极质量增大,阳极质量减小,故C错误;
D.电镀时,镀层金属为阳极,待镀金属作阴极,则在铁片上镀锌,铁片与电源的负极相连,故D错误;
故选A。
5.A
【详解】A.玛瑙、水晶的主要成分是二氧化硅,钻石的成分是碳单质,不是硅酸盐,故A错误;
B.乙酸能使蛋白质变性,且无污染,可用于环境消毒,故B正确;
C.含有氯化钙的融雪剂,可与桥梁中Fe、C构成原电池,加速桥梁的腐蚀,故C正确;
D.沼气可以通过植物秸秆的发酵和绿色植物光合作用实现再生;通过人为加工获得的能源为二次能源,电能是通过燃煤或水能或风能等转化而来的,属于二次能源,故D正确;
故选:A。
6.B
【详解】A.金属护栏表面涂漆,利用的是覆盖保护层法,故A不符合题意;
B.地下钢管连接镁块是利用牺牲阳极的阴极保护法原理,故B符合题意;
C.汽车底盘喷涂高分子膜,利用的是覆盖保护层法,故C不符合题意;
D.水中的钢闸门连接电源的负极,利用的外加电流的阴极保护法,故D不符合题意;
综上所述,答案为B。
7.D
【详解】A. 海水溶液为弱碱性,发生吸氧腐蚀,A错误;
B. 将铁闸与石墨相连,铁比碳活泼,铁作负极失电子,可以加快海水对铁闸的腐蚀,B错误;
C. 铁腐蚀时作负极失电子生成亚铁离子,电极反应式:Fe-2e =Fe2+,C错误;
D. 在乙处,海水与氧气接触,与Fe最易形成原电池,发生的吸氧腐蚀的程度最大,生成铁锈最多,故D正确;
答案选D。
8.B
【详解】A.食用油反复加热发生复杂化学变化,从而产生多种稠环芳香烃如苯并芘等有害物质,危害人体健康,故A正确;
B.燃煤中加入CaO可吸收二氧化硫,减少酸雨的发生,CaO与二氧化碳反应生成的碳酸钙高温条件下还会分解成二氧化碳,所以无法吸收二氧化碳,故B错误;
C.镁棒与电热水器内胆形成原电池,镁做负极被氧化,故是牺牲阳极的阴极保护法,故C正确;
D.碳酸钠溶液呈碱性,花青素在碱性环境下显蓝色,向葡萄酒中加入碳酸钠,如果溶液不变蓝,说明是假葡萄酒,故D正确;
故答案为B。
9.A
【分析】惰性电极电解硝酸银溶液,属于放氧生酸型的,产生硝酸、银、氧气。
【详解】总反应式为:,收集到0.4g氧气, 即0.0125mol氧气时产生硝酸的物质的量为0.05mol,中和0.05mol硝酸需要氢氧化钠0.05mol,故氢氧化钠溶液的浓度,
答案选A。
【点睛】惰性电极电解硝酸银溶液,属于放氧生酸型的,关系式为转移4个电子时生成4个银原子,1个氧气分子,4个氢离子。
10.D
【详解】A.浓不能在容量瓶中稀释,A项错误;
B.氯气也能被碳酸氢钠溶液吸收,应该用饱和食盐水,B项错误;
C.灼烧固体应该使用坩埚,不能用蒸发皿,C项错误;
D.铁丝在中性环境中发生吸氧腐蚀时,正极反应为,被消耗,试管内压强降低,打开止水夹,烧杯内溶液倒吸入试管,酚酞溶液遇碱变红,实验过程有明显现象,D项正确;
答案选D。
11.C
【详解】A. 室温下,CH3COONa溶液中由于醋酸根的水解溶液显碱性,0.1mol·L-1CH3COONa溶液加水稀释后,溶液碱性减弱,则氢离子浓度增大,故A错误;
B.将铝线与铜线直接相连,构成原电池时Al为负极,铜线为正极被保护,故B错误;
C.铅蓄电池在放电过程中,负极电极反应式:Pb+SO42--2e-=PbSO4,负极生成PbSO4质量增加,正极电极反应式为PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O,正极生成PbSO4质量也增加,故C正确;
D. 一定条件下,使用催化剂能加快反应速率,但是催化剂不能提高反应物的平衡转化率,故D错误;
故答案为C。
12.C
【详解】A.轮船在海水中发生的腐蚀主要是吸氧腐蚀,故A错误;
B.氧气和二氧化硫的反应为可逆反应,不能进行彻底,故转移的电子数小于4×6.02×1023个,故B错误;
C.依据反应自发进行的判断依据是△H-T△S<0分析,8NH3(g)+6NO2(g)=7N2(g)+12H2O(g) ΔH<0,△S>0,一定存在△H-T△S<0,则该反应一定能自发进行,故C正确;
D.化学平衡常数只与温度有关,增大压强,化学平衡常数不变,故D错误。
答案选C。
13.B
【详解】A.电解质溶液为稀硫酸时,形成原电池,Fe做负极,电极反应式Fe-2e-=Fe2+,石墨做正极,电极反应式为2H++2e-=H2↑,则石墨电极上有气体生成,A错误;
B.电解质溶液为稀硫酸时,形成原电池,Fe做负极,阴离子向负极移动,则硫酸根向铁电极移动,B正确;
C.电解质溶液为食盐水时,发生铁的吸氧腐蚀,Fe做负极,电极反应式Fe-2e-=Fe2+,铁电极发生氧化反应,C错误;
D.电解质溶液为食盐水时,发生铁的吸氧腐蚀,Fe做负极,石墨做正极,电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,石墨电极上没有气体生成,D错误;
故选:B。
14.B
【分析】用石墨作电极电解CuCl2溶液,阳极上Cl-失去电子变为Cl2,阴极上Cu2+得到电子被还原错误Cu单质,电解反应方程式为:CuCl2Cu+Cl2↑,然后根据盐溶液的性质及物质的量有关公式计算。
【详解】A.当通电一段时间后,阳极收集到标准状况下2.24 L气体,其物质的量为n(Cl2)=,则根据反应方程式中电子守恒关系可知n(Cu)= n(Cl2)=0.1 mol,则m(Cu)=0.1 mol×64 g/mol=6.4 g,A错误;
B.根据方程式可知:每反应转移2 mol电子,反应过程中产生1 mol Cl2,现在反应产生0.1 molCl2,因此反应过程中转移了0.2 mol电子,B正确;
C.根据选项A分析可知电解得到的Cu的物质的量为0.1 mol,C错误;
D.CuCl2是强酸弱碱盐,水解使溶液显酸性。随着电解反应的进行,溶液的浓度变小,溶液酸性减弱,若CuCl2未电解完全,则电解后溶液仍为酸性,D错误;
故合理选项是B。
15.C
【详解】A.将车漆喷在汽车外壳上,可以起到隔绝空气的作用,能够防止金属被腐蚀,A不合题意;
B.将金属制成防腐合金,即改变金属内部结构,提高金属的抗腐蚀能力,B不合题意;
C.由于Cu比Fe活泼,则在船身上装铜块,则易形成电化学腐蚀,且Fe作负极,Cu作正极,由此一来是加快船体遭受腐蚀,C符合题意;
D.向金属器材上涂抹油脂,可以起到隔绝空气的作用,能够防止金属被腐蚀,D不合题意;
故答案为:C。
16.C
【分析】根据装置图可知X电极和电源的正极相连作阳极,Y电极和电源的负极相连作阴极,据此解答。
【详解】A.电镀工业上,阴极Y是待镀金属,阳极X是镀层金属,故A错误;
B.外加电流的阴极保护法中,阴极Y是待保护金属,故B错误;
C.氯碱工业上,用惰性电极电解饱和氯化钠溶液,阴极附近得到氢氧化钠,即Y附近能得到氢氧化钠,故C正确;
D.铜的精炼中,粗铜作阳极X,纯铜作阴极Y,硫酸铜溶液作电解质溶液,故D错误;
故答案选C。
17.D
【详解】A.花生油是植物油,不饱和酯类;牛油是动物油脂,是可皂化的饱和酯类,故A错误;
B.Fe具有还原性,能把Pb2+、Cu2+、Cd2+、Hg2+等重金属离子还原,所以纳米铁粉可以高效地去除被污染水体中的Pb2+、Cu2+、Cd2+、Hg2+等重金属离子是利用Fe的还原性,与吸附性无关,故B错误;
C.石油分馏是物理变化,不能得到新物质,C错误;
D.Mg比Fe活泼,当发生化学腐蚀时Mg作负极而被腐蚀,从而阻止Fe被腐蚀,属于牺牲阳极的阴极保护法,故D正确;
答案选D。
18.B
【详解】A.含氯消毒剂避光保存是为了防止次氯酸见光分解,而造成含氯消毒剂失效,A不合题意;
B.酒曲是催化葡萄糖分解为酒精的催化剂,可以加快谷物酿酒的速率,B符合题意;
C.葡萄酒中添加二氧化硫是利用SO2的还原性来延长葡萄酒的保质期,即减慢葡萄酒变质的速率,C不合题意;
D.由于锌比铁活泼,航海轮船船底镶嵌锌块是为了延缓船体钢铁的腐蚀速率,D不合题意;
故答案为:B。
19.C
【详解】A.开关K置于A处,则铁为阴极,可减缓铁的腐蚀,A正确;
B.开关K置于A处,铁为阴极,阴极上水得电子生成氢气和氢氧根离子,铁棒表面有氢气生成,B正确;
C.开关K置于B处,X电极的材料未知,无法确定铁棒一定为负极,C错误;
D.开关K置于B处,X金属的活泼性若强于铁,则X为负极,铁为正极被保护,可通过牺牲阳极的阴极保护法减缓铁的腐蚀,D正确;
故答案选C。
20.C
【详解】A.氯化钠溶液呈中性,图甲是验证铁的吸氧腐蚀,故A错误;
B.图乙铁与电源负极相连,验证外加电流阴极保护法,故B错误;
C.蒸发硫酸铁溶液得到Fe2(SO4)3晶体,图丙可制备Fe2(SO4)3晶体,故C正确;
D.图丁中双氧水的温度不同,不能验证FeCl3对H2O2分解反应有催化作用,故D错误;
选C。
21.A
【详解】A.将锌片和铁片用导线相连后放入经过酸化的3%NaCl溶液中一段时间后往铁电极区滴入2滴K3[Fe(CN)6]溶液,溶液不会变蓝色,说明铁片没有失电子作正极,锌片失电子作负极,铁片被保护,故A正确;
B.C和浓硫酸反应还会生成二氧化硫,二氧化硫也可以使澄清石灰水变浑浊,不能证明产生了二氧化碳,故B错误;
C.苯和液溴在溴化铁的催化作用下生成溴苯和溴化氢,发生取代反应,故C错误;
D.检验淀粉是否剩余,选择碘水,若反应后溶液不变蓝,淀粉水解完全,若变蓝,水解不完全,本实验缺少试剂碘水,不能证明淀粉水解的程度,故D错误;
答案选A。
22.D
【详解】A.装置工作时,左边细菌所在电极作阳极,发生反应,产生的H+通过阳膜进入阴极,故甲室溶液pH逐渐减小,A错误;
B.装置工作时,左边细菌所在电极作负极,发生反应,产生的H+通过阳膜进入正极区参与反应,转移8 mol电子时,产生7 mol H+,正极消耗32 mol H+,故乙室的H+浓度仍是减小的,故装置工作一段时间后,需要补充盐酸,B错误;
C.由题意知将转化为,Co的化合价降低,作正极,结合溶液显酸性,则电极反应式为,且酸性溶液中不可能出现OH-,C错误;
D.作阴极,发生反应,若Co2+减少200 mg(约为0.0034mol),则转移电子约为0.0068mol,乙室增加300 mg(约为0.0051mol) Co2+,转移电子约为0.0051 mol,二者转移电子的物质的量不相等,说明此时已进行过溶液转,D正确;
故答案选D。
23.B
【分析】金属阳极DSA发生2H2O-4e-=O2+4H+,阴极的主要电极反应式为,据此答题。
【详解】A.失去的电子由金属阳极DSA经导线流入直流电源正极,电子不会进入溶液,故A错误;
B.阴极上对硝基苯甲酸得电子发生还原反应,生成对氨基苯甲酸,则阴极的主要电极反应式为,故B正确;
C.阳极发生反应2H2O-4e-=O2+4H+,氧气逸出,氢离子跨过阳离子交换膜移向阴极,当转移4mole-时,阳极电解质溶液减少2mol水,则转移1mole-时,阳极电解质溶液减少0.5mol水,质量为9g,故C错误;
D.由C项分析知,阳极反应消耗阳极区的水,则反应结束后阳极区硫酸的浓度增大,pH减小,故D错误;
故选:B。
24.D
【详解】A.水解的离子方程式为,硝酸铁溶液水解得到氢氧化铁和硝酸,加热和硝酸挥发或分解,均促进水解,故实验Ⅰ蒸干溶液得不到硝酸铁,A错误;
B. 实验Ⅱ中反应为,该可逆反应的本质为Fe3+(aq)+3SCN-(aq)Fe(SCN)3(aq),加入氯化钾固体,对平衡无影响,B错误;
C. 假如铁为负极,其氧化产物为亚铁离子,滴入溶液时溶液也不变红,故实验Ⅲ不可以证明锌比铁活泼,C错误;
D. 实验Ⅳ变量只有金属离子,可通过产生气体的快慢程度比较、对分解反应催化效果的优劣,D正确;
答案选D。
25.C
【分析】该硝酸盐晶体的物质的量=0.015 mol,则Mx+为0.015mol,若维持外接电源的电流强度为1.6A,放电30分钟,转移电子为= =0.030mol,此时0.015mol Mx+(质量为0.96g)完全析出,则x=2,M的相对分子质量=64,为由Mr = 242g/mol可以求出n==3,M为Cu元素,以此解答。
【详解】A.由分析可知,X=2;n=3,故A正确;
B.由分析可知,M(NO3)2·nH2O的电解方程式为:2M(NO3)2+2H2O2M+4HNO3+O2,转移0.03mol电子生成0.03molHNO3,c(H+)==0.1 mol·L-1,pH=-lgc(H+)=-lg0.1=1,故B正确;
C.由B可知,电解过程中析出M0.015mol,同时生成0.0075mol O2,可向电解后溶液中加0.015molMO固体,能使溶液浓度和电解前相同,故C错误;
D.若用惰性电极电解1L 4 mol·L-1金属Cu的硫酸盐溶液,阳极电极方程式为:2H2O-4e-=O2+4H+,阴极电极方程式为:Cu2++2e-=Cu,在外电路通过0.5mol电子时,铜离子析出0.25mol,同时生成0.5mol的H+;电极接反后,阳极电极方程式为:Cu-2e-= Cu2+,阴极电极方程式为:Cu2++2e-=Cu,通过0.5mol电子时生成0.25molCu2+,消耗0.25mol的Cu2+,再通过0.5mol电子时,阳极电极方程式为:2H2O-4e-=O2+4H+,阴极电极方程式为:Cu2++2e-=Cu,铜离子析出0.25mol,同时生成0.5mol的H+,此时c(H+)==1mol/L,pH=-lgc(H+)=-lg1=0,故D正确;
故选C。
26. 金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程 化学腐蚀 电化学腐蚀 电化学腐蚀
【详解】试题分析:金属的腐蚀是指金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程;由于与金属接触的介质不同,发生腐蚀的化学原理也不同,一般可分为化学腐蚀和电化学腐蚀,其中电化学腐蚀最为普遍。
考点:考查金属腐蚀的有关判断
27. CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O 2Cl--2e-=Cl2↑、4OH--4e-=2H2O+O2↑
【详解】①甲醇、氧气和NaOH溶液构成的新型手机电池采用原电池原理进行放电,其中甲醇在负极失去电子在碱性条件下生成碳酸根离子,发生氧化反应;氧气在正极得到电子发生还原反应,所以该电池负极的电极反应式为CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O;
②根据电解池原理中的放电顺序可知,阴极:Cu2+>H+;阳极:Cl->H2O中OH->,则电解一段时间后,阴极铜离子首先反应,其电极反应式为: Cu2++2e- =Cu,然后再产生氢气,其电极反应式为:2H++2e- = H2↑;若两极收集到相同体积(相同条件)的气体时,根据电子转移数守恒可知,阳极氯离子与水中的氢氧根离子均参与反应,其电极反应式分别为:2Cl--2e-=Cl2↑、4OH--4e-=2H2O+O2↑。
28. Fe – 2e- + 2OH- === Fe(OH)2(写“Fe – 2e- === Fe2+”不扣分) a O2 + 4e- + 2H2O === 4OH- 脱盐、干燥处理破坏了微电池中的离子导体(或电解质溶液),使文物表面无法形成微电池发生电化学腐蚀
【分析】(1)中性或弱酸性条件下,钢铁发生吸氧腐蚀,负极上铁失去电子发生氧化反应,据此书写电极反应式;
(2)采用“牺牲阳极的阴极保护法”对舰船进行保护,需要选用活泼性比铁强的金属作负极,在中性或弱酸性条件下发生吸氧腐蚀,据此书写正极的电极反应式;
(3)从破坏原电池的构成条件分析解答。
【详解】(1)海水呈弱碱性,钢铁在中性或弱酸性条件下发生吸氧腐蚀,负极上铁失去电子发生氧化反应,电极反应式为:Fe-2e-=Fe2+,故答案为Fe-2e-=Fe2+;
(2)①采用“牺牲阳极的阴极保护法”对舰船进行保护,需要选用活泼性比铁强的金属作负极,故选a;
②采用“牺牲阳极的阴极保护法”后,铁为正极,海水呈弱碱性,在中性或弱酸性条件下发生吸氧腐蚀,正极的电极反应式为O2 + 4e- + 2H2O = 4OH-,故答案为O2 + 4e- + 2H2O = 4OH-;
(3)考古队员将舰船上的部分文物打捞出水后,采取脱盐、干燥等措施防止文物继续被腐蚀,脱盐、干燥处理破坏了原电池中的构成条件,使之缺少了电解质溶液,使文物表面无法形成原电池发生电化学腐蚀,故答案为脱盐、干燥处理破坏了微电池中的离子导体(或电解质溶液),使文物表面无法形成微电池发生电化学腐蚀

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