化學第四節(jié) 化學反應的調(diào)控精品單元測試課時訓練-試卷下載-教習網(wǎng)

?班級姓名學號分數(shù)
第04單元化學反應與電能
單元測試（B卷?提升能力）
（時間：75分鐘，滿分：100分）
一、選擇題（本題共16小題，每小題3分，共48分。）
1．鋼鐵在腐蝕過程中，下列5種變化可能發(fā)生的是
①Fe由＋2價轉(zhuǎn)化為＋3價②O2被還原③產(chǎn)生H2④Fe(OH)3失水形成Fe2O3·xH2O⑤雜質(zhì)C被氧化除去
A．①② B．①②③④ C．③④ D．①②④⑤
【答案】B
【詳解】
鋼鐵腐蝕的過程是金屬鐵發(fā)生了吸氧腐蝕（或是析氫腐蝕）的原電池原理，鐵為負極，發(fā)生失電子的氧化反應：Fe-2e-=Fe2+，正極上是氧氣得電子發(fā)生還原反應，2H2O+O2+4e-=4OH-，O2被還原，或是在酸性環(huán)境下，氫離子得電子的過程，會產(chǎn)生氫氣，氫氧化亞鐵易被氧氣氧化為氫氧化鐵：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，F(xiàn)e由+2價轉(zhuǎn)為+3價，最后Fe(OH)3失水形成Fe2O3?xH2O，即為鐵銹的成分；雜質(zhì)碳不參加反應；①②③④符合，
故選B。
2．已知活潑性Mg＞Al，且Mg不與NaOH溶液反應，F(xiàn)e遇濃HNO3會鈍化。分析下圖所示的四個原電池裝置，其中結(jié)論正確的是(　　)

A．①②中Mg作負極，③④中Fe作負極
B．②中Mg作正極
C．③中Fe作負極
D．④中Cu作正極，電極反應式為2H++2e?=H2↑
【答案】B
【詳解】
A．②中的氧化還原反應發(fā)生在金屬鋁和氫氧化鈉溶液之間，失電子的是金屬鋁，為負極，③中金屬鐵在常溫下遇濃硝酸鈍化，發(fā)生的氧化還原反應為銅與濃硝酸的反應，Cu為負極，故A錯誤；
B．②中的氧化還原反應發(fā)生在金屬鋁和氫氧化鈉溶液之間，失電子的是金屬鋁，為負極，Mg作為正極，故B正確；
C．③中金屬鐵在常溫下遇濃硝酸鈍化，發(fā)生的氧化還原反應為銅與濃硝酸的反應，Cu為負極，F(xiàn)e作正極，故C錯誤；
D．④中鐵發(fā)生吸氧腐蝕，F(xiàn)e作負極，Cu作正極，正極上氧氣得到電子，正極的電極反應式為2H2O+O2+4e-═4OH-，故D錯誤；
故選B。
3．X、Y、Z、W四塊金屬板分別作電極用導線兩兩相連浸入稀硫酸中構(gòu)成原電池。X、Y作電極時，X為負極；Z、W作電極時，電流方向是W→Z；X、Z作電極時，Z極上產(chǎn)生大量氣泡；W、Y作電極時，W極發(fā)生氧化反應。據(jù)此判斷這四種金屬的活動性順序為
A．X>Z>W>Y B．Z>X>Y>W C．X>Y>Z>W D．Y>W>Z>X
【答案】A
【詳解】
由X、Y作電極時，x為負極可知，金屬的活動性為X>Y；由Z、W作電極時，電流方向是W→Z可知，Z為原電池的負極，金屬的活動性為Z>W；由X、Z作電極時，Z極上產(chǎn)生大量氣泡可知，在Z極上得電子，X為原電池的負極，金屬的活動性為X>Z；由W、Y作電極時，W極發(fā)生氧化反應可知，W極失電子，為原電池的負極，金屬的活動性W>Y，則四種金屬的活動性順序為X>Z>W>Y，故選A。
4．（2020·沙坪壩·重慶一中）重慶一中化學組成龍老師，自從將身體中細胞膜內(nèi)的葡萄糖與細胞膜外的富氧液體及細胞膜看作微型的生物原電池后，頓時感覺渾身電力充沛，工作熱情滿滿，不知疲憊。下列有關(guān)該電池電極反應及產(chǎn)物的判斷正確的是（）
A．負極反應可能是O2+4e-+2H2O=4OH-
B．負極反應的產(chǎn)物主要是C6H12O6被氧化生成的、、H2O
C．正極反應可能是C6H12O6-24e-+24OH-=6CO2+18H2O
D．正極反應的產(chǎn)物主要是葡萄糖生成的CO2、和H2O
【答案】B
【詳解】
根據(jù)題給信息可知：原電池的負極應為葡萄糖，正極應為O2，由于細胞液呈弱堿性，所以負極反應為C6H12O6+24OH--24e-=6CO2+18H2O，生成的CO2與溶液中的OH-作用生成、及水，正極反應為O2+4e-+2H2O=4OH-，故合理選項是B。
5．如圖，在盛有稀硫酸的燒杯中放入用導線連接的電極X、Y，外電路中電子流向如圖所示，下列關(guān)于該裝置的說法正確的是

A．外電路電流方向為：X—外電路—Y
B．若兩極分別為鐵棒和碳棒，則X為碳棒，Y為鐵棒
C．X極上發(fā)生的是還原反應，Y極上發(fā)生的是氧化反應
D．若兩極都是金屬，則它們的活動性順序為X＞Y
【答案】D
【詳解】
A.根據(jù)圖片知該裝置是原電池,外電路中電子從X電極流向Y電極,電流的流向與此相反,即Y→外電路→X,選項A錯誤；
B.原電池中較活潑的金屬作負極,較不活潑的金屬或?qū)щ姷姆墙饘僮髡龢O,若兩電極分別為Fe和碳棒,則Y為碳棒,X為Fe,選項B錯誤；
C.X是負極,負極上發(fā)生氧化反應；Y是正極,正極上發(fā)生還原反應,選項C錯誤；
D. 原電池中較活潑的金屬作負極，較不活潑的金屬或?qū)щ姷姆墙饘僮髡龢O，該原電池中X是負極，Y是正極，所以若兩電極都是金屬，則它們的活動性順序為X＞Y，選項D正確；
答案選D。
6．一種直接鐵燃料電池(電池反應為：)的裝置如圖所示，下列說法正確的是

A．Fe極為電池正極
B．KOH溶液為電池的電解質(zhì)溶液
C．電子由多孔碳極沿導線流向Fe極
D．每5.6g Fe參與反應，導線中流過個
【答案】B
【分析】
根據(jù)鐵燃料電池總反應為可知，F(xiàn)e發(fā)生失電子的氧化反應，為原電池負極，電極反應為3Fe-8e-+8OH-=Fe3O4+4H2O，O2發(fā)生得電子的還原反應，為原電池的正極，電池工作時電子由負極Fe流出，經(jīng)過導線流向正極多孔碳，據(jù)此分析解答。
【詳解】
A．鐵燃料電池總反應為，F(xiàn)e元素化合價升高，發(fā)生失電子的氧化反應，為原電池負極，故A錯誤；
B．鐵燃料電池是堿性電池，通過KOH溶液形成閉合回路，電解質(zhì)溶液為KOH溶液，故B正確；
C．該原電池中，F(xiàn)e為負極，多孔碳電極為正極，原電池工作時，電子由負極Fe極沿導線流向正極多孔碳極，故C錯誤；
D．根據(jù)電池反應為可知，3mol鐵參與反應時轉(zhuǎn)移8 mol ，故每5.6 g Fe即0.1 mol Fe參與反應，導線中流過0.16.021023=個，故D錯誤；
答案選B。
7．我國科研人員研制出一種室溫Na-CO2電池。該電池吸收CO2的工作原理如圖所示。吸收的全部CO2中，有轉(zhuǎn)化為Na2CO3固體沉積在多壁碳納米管(MWCNT)電極表面。下列說法不正確的是

A．鈉箔為負極，發(fā)生氧化反應
B．每吸收22.4 LCO2，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為mol
C．正極反應式：4Na++3CO2+4e-=2Na2CO3+C
D．Na+通過電解質(zhì)移向MWCNT極
【答案】B
【詳解】
A.根據(jù)示意圖可知活潑金屬鈉是負極，失去電子，發(fā)生氧化反應，A正確；
B.未指明標準狀況下無法計算氣體的物質(zhì)的量，也就無法計算轉(zhuǎn)移電子數(shù)目，B錯誤；
C.“吸入”CO2時是原電池裝置，正極上發(fā)生還原反應，電極反應式為4Na++3CO2+4e-═2Na2CO3+C，C正確；
D.鈉離子是陽離子，向負電荷較多的正極移動，因此Na+通過電解質(zhì)移向?MWCNT極，D正確；
故合理選項是B。
8．微生物燃料電池是指在微生物的作用下將化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。某微生物燃料電池的工作原理如下圖所示，下列說法正確的是

A．電子從b流出，經(jīng)外電路流向a
B．HS—在硫氧化菌作用下轉(zhuǎn)化為SO的反應是：HS—+4H2O—8e—=SO+9H+
C．該電池在高溫下進行效率更高
D．若該電池有0.4mol電子轉(zhuǎn)移，則有0.45molH+通過質(zhì)子交換膜
【答案】B
【分析】
由氫離子的移動方向可知，電極a為微生物燃料電池的負極，在硫氧化菌作用下，硫氫根離子在負極失去電子發(fā)生氧化反應生成硫酸根離子，電極反應式為HS—+4H2O—8e—=SO+9H+，b極為正極，酸性條件下，氧氣在正極得到電子發(fā)生還原反應生成水，電極反應式為O2+4e—+4H+=2H2O。
【詳解】
A．由分析可知，電極b是電池的正極，a是負極，則電子從a流出，經(jīng)外電路流向b，故A錯誤；
B．由分析可知，電極a為微生物燃料電池的負極，在硫氧化菌作用下，硫氫根離子在負極失去電子發(fā)生氧化反應生成硫酸根離子，電極反應式為HS—+4H2O—8e—=SO+9H+，故B正確；
C．微生物的主要成分是蛋白質(zhì)，若電池在高溫下進行，蛋白質(zhì)會發(fā)生變性，微生物的催化能力降低，電池的工作效率降低，故C錯誤；
D．由分析可知，正極的電極反應式為O2+4e—+4H+=2H2O，則當電池有0.4mol電子轉(zhuǎn)移時，負極區(qū)有0.4mol氫離子通過質(zhì)子交換膜加入正極區(qū)，故D錯誤；
故選B。
9．2020年7月10日正式上市的比亞迪“漢”汽車，讓電動汽車安全達到一個新高度，其配置磷酸鐵鋰“刀片電池”放電時的總反應：，工作原理如圖所示。下列說法正確的是

A．放電時，鋁箔作負極
B．放電時，Li+通過隔膜移向負極
C．用充電樁給汽車電池充電的過程中，陰極質(zhì)量減小
D．充電時的陽極反應式為
【答案】D
【分析】
放電時的總反應：，放電時，銅箔上失電子為負極，鋁箔上得電子做正極。
【詳解】
A．放電時，銅箔上失電子為負極，鋁箔上得電子做正極，A錯誤；
B．放電時，陽離子移向正極，所以Li+通過隔膜移向正極，B錯誤；
C．用充電樁給汽車電池充電的過程中，陰極反應為：，質(zhì)量增加，C錯誤；
D．充電時的陽極反應式為，D正確；
答案選D。
10．電解CuCl2與NaCl的混合溶液(惰性電極)，陰極上和陽極上最先析出的物質(zhì)為
A．H2和Cl2 B．Cu和Cl2 C．H2和O2 D．Cu和O2
【答案】B
【詳解】
電解時，溶液中Cu2＋、H＋、Na＋移向陰極，Cu2＋先放電得到Cu；Cl-、OH-移向陽極，Cl-先放電得到Cl2，陰極上和陽極上最先析出的物質(zhì)分別為Cu和Cl2；
故選：B。
11．如圖所示的電解池I和II中，a、b、c和d均為Pt電極。電解過程中，電極b和d上沒有氣體逸出，但質(zhì)量均增大，且增重b＜d。符合上述實驗結(jié)果的鹽溶液是

選項
X
Y
A．
CuSO4
AgNO3
B．
AgNO3
NaCl
C．
FeSO4
Al2(SO4)3
D．
MgSO4
CuSO4
【答案】A
【分析】
電極b、d均為陰極，在它們上面均沒有氣體逸出，但質(zhì)量均增大，且增重d＞b，則所電解的鹽溶液中金屬元素應該在金屬活動順序表中（H）以后，轉(zhuǎn)移相同電子時，b析出金屬質(zhì)量小于d，據(jù)此分析解答．
【詳解】
電極b、d均為陰極，在它們上面均沒有氣體逸出，但質(zhì)量均增大，且增重d＞b，則所電解的鹽溶液中金屬元素應該在金屬活動順序表中（H）以后，轉(zhuǎn)移相同電子時，b析出金屬質(zhì)量小于d。陽離子得電子能力如圖所示：
，前面的H＋表示酸溶液中的H＋，后面的H＋表示鹽溶液中的H＋。
A．兩池中的電極上轉(zhuǎn)移的電子是相等的，設轉(zhuǎn)移2mol電子，b增重64g，d增重216g，所以質(zhì)量增加b＜d，故A正確；
B．由陽離子得電子能力順序表可以看出，鹽溶液中Ag＋得電子能力大于H＋，因此電解硝酸銀溶液時陰極b電極上生成Ag、電解NaCl溶液陰極d上生成氫氣，兩池中的電極上轉(zhuǎn)移的電子是相等的，設轉(zhuǎn)移2mol電子，b增重216g，d增重0g，所以質(zhì)量增加b＞d，故B錯誤；
C．在金屬活動性順序表中，F(xiàn)e、Al都在H之前，電解亞鐵鹽、鋁溶液溶液時陰極上都不能得到金屬單質(zhì)，故C錯誤；
D．在金屬活動性順序表中，Mg在H之前，所以電解鎂鹽溶液時陰極上不能得到金屬單質(zhì)，故D錯誤；
故選A。
【點睛】
本題考查電解原理，同時考查對金屬活動性順序表、電解原理的理解及應用，明確離子放電順序是解本題關(guān)鍵。
12．（2021·黑龍江綏化·高二開學考試）用惰性電極電解一定濃度的硫酸銅溶液，通電一段時間后，向所得的溶液中加入0.1 mol Cu2(OH)2CO3后恰好恢復到電解前的狀態(tài)(不考慮二氧化碳的溶解)，則電解過程中陽極產(chǎn)生氣體的體積（標準狀況下）為
A．3.36L B．4.48L C．6.72L D．2.24L
【答案】A
【詳解】
堿式碳酸銅和稀硫酸反應生成硫酸銅、水和二氧化碳，所以加入0.1mol堿式碳酸銅（Cu2(OH)2CO3）相當于加入0.2molCuO、0.1molH2O，電解過程分為兩個階段，第一個階段陽極生成O2，陰極生成Cu，加入0.2mol CuO可恢復原狀，第二階段陽極生成氧氣，陰極生成氫氣，加入0.1mol H2O恢復原狀；根據(jù)氧原子守恒可知陽極生成O2的物質(zhì)的量為（0.2mol+0.1mol）/2=0.15mol，體積為0.15mol×22.4L/mol=3.36L；
答案選A。
13．下列裝置由甲、乙兩部分組成(如圖所示)，甲是將廢水中乙二胺[H2N(CH2)2NH2]氧化為環(huán)境友好物質(zhì)的化學電源。下列說法錯誤的是

A．甲池中N極電極反應式為：O2+4H++4e-=2H2O
B．反應過程中電子從Fe流向M極、電流從Cu極流向N極
C．該電源工作過程中廢水中的乙二胺[H2N(CH2)2NH2]被氧化為N2和CO2
D．甲池中H+透過質(zhì)子交換膜從左向右移動，乙池中硫酸銅溶液離子濃度保持不變
【答案】B
【分析】
根據(jù)題給信息知，甲圖中裝置是將化學能轉(zhuǎn)化為電能的原電池，M是負極，N是正極，電解質(zhì)溶液為酸性溶液，負極上失電子發(fā)生氧化反應，正極上得電子發(fā)生還原反應；乙部分是在鐵上鍍銅，則鐵為陰極應與負極相連，銅為陽極應與正極相連，根據(jù)得失電子守恒計算，以此解答該題。
【詳解】
A．N是正極，酸性條件下，氧氣在正極N上得電子、發(fā)生還原反應，電極反應式為O2+4H++4e-=2H2O，故A正確；
B．電子從負極M流向Fe、電流從正極N極流向Cu極，故B錯誤；
C．乙二胺[H2N(CH2)2NH2]在負極M上失電子，發(fā)生氧化反應，生成氮氣、二氧化碳和水，故C正確；
D．陽離子向正極移動，M是負極，N是正極，所以質(zhì)子由左向右移動，乙部分是在鐵上鍍銅，電解液濃度基本不變，所以乙中CuSO4溶液濃度基本保持不變，故D正確；
故選B。
14．（2021·貴州遵義·高二期末）金屬鎳有廣泛的用途。粗鎳中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等雜質(zhì)，可用電解法制備高純度的鎳(已知：氧化性)，下列說法中正確的是
A．陽極發(fā)生還原反應其電極反應式：
B．電解過程中，陽極質(zhì)量的減少與陰極質(zhì)量的增加相等
C．電解后，溶液中存在的金屬陽離子只有
D．電解后，電解槽底部的陽極泥中含有Cu和Pt
【答案】D
【詳解】
A．陽極發(fā)生氧化反應其電極反應式：等，陰極上得電子發(fā)生還原反應，電極反應式為Ni2++2e-═Ni， A項錯誤；
B．電解過程中，陽極上鐵、鋅和鎳失電子發(fā)生氧化反應，陰極上只有鎳得電子析出，陰陽極上轉(zhuǎn)移電子相等，但因為這幾種金屬的摩爾質(zhì)量不等，所以陽極質(zhì)量的減少與陰極質(zhì)量的增加不相等， B項錯誤；
C．電解后，部分鎳離子不析出，溶液中存在的金屬陽離子有Fe2+和Zn2+和Ni2+，C項錯誤；
D．因為氧化性，鉑為惰性電極，所以陽極中鉑和銅不會被氧化生成金屬陽離子，則銅和鉑在電解槽底部形成陽極泥，D項正確；
答案選D。
15．我國某大城市今年夏季多次降下酸雨。據(jù)環(huán)保部門測定，該城市整個夏季酸雨的pH平均為3.2。在這種環(huán)境中的鐵制品極易被腐蝕。對此條件下鐵的腐蝕的敘述錯誤的是
A．此腐蝕過程有化學腐蝕也有電化學腐蝕
B．發(fā)生電化學腐蝕時的正極反應為2H2O+O2+4e-=4OH-
C．在化學腐蝕過程中有氫氣產(chǎn)生
D．發(fā)生電化學腐蝕時的負極反應為Fe-2e-=Fe2+
【答案】B
【詳解】
A．金屬鐵的腐蝕中，金屬鐵可以和酸中的氫離子直接發(fā)生化學腐蝕，鐵制品中含有鐵和碳，再加之電解質(zhì)環(huán)境，具備了原電池的構(gòu)成條件，所以構(gòu)成了原電池，會發(fā)生電化學腐蝕，故A正確；
B．pH為3.2的酸性環(huán)境中發(fā)生析氫腐蝕，正極反應為氫離子得電子生成氫氣，2H++2e-=H2↑，故B錯誤；
C．pH為3.2的酸性環(huán)境中發(fā)生析氫腐蝕，正極產(chǎn)生氫氣，故C正確；
D．發(fā)生電化學腐蝕時金屬鐵被氧化為Fe2+為負極，電極反應式為：Fe-2e-=Fe2+，故D正確；
故選：B。
16．“雪龍2號”從深圳啟航，執(zhí)行中國第36次南極科考任務。下列有關(guān)科考船的說法正確的是

A．外殼鑲嵌一些鉛塊可提高科考船的抗腐蝕能力
B．?？科陂g可將電源正極與船體相連保護船體
C．利用犧牲陽極的陰極保護法保護船體時，正極反應式為
D．科考船只采用電化學保護法提高船體抗腐蝕能力
【答案】C
【詳解】
A．在船殼上鑲嵌鉛塊，船殼金屬比鉛活潑構(gòu)成原電池時，作負極加快其腐蝕，不能減慢船體的腐蝕，A項錯誤；
B．與電源正極相連，作陽極，加快船體的腐蝕，B項錯誤；
C．利用犧牲陽極的陰極保護法保護船體時，船體作正極被保護，正極是氧氣得電子生成氫氧根離子，正極反應式為，C項正確；
D．還可以在船體表面涂上保護層等方法，提高其抗腐蝕能力，D項錯誤；
答案選C。
二、非選擇題（本題共4小題，共52分。）
17．（12分）下圖是某氫氧燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖，電解質(zhì)為硫酸溶液。氫氣在催化劑作用下提供質(zhì)子(H＋)和電子，電子經(jīng)外電路、質(zhì)子經(jīng)內(nèi)電路到達另一極與氧氣反應，電池總反應為2H2＋O2=2H2O，完成下列問題：

（1）通H2的極為電池的________極(填“正”或“負”)。
（2）b極上的電極反應式為：________。
（3）每轉(zhuǎn)移0.1mol電子，消耗H2的體積為________L(標準狀況下)。
（4）若將氫氣換成二乙醚(C4H10O)，將電解質(zhì)溶液硫酸換成氫氧化鈉溶液，去掉質(zhì)子交換膜。
①則a極的電極反應式為____________________。
②電池工作一段時間后電解質(zhì)溶液的pH____________(填“增大”“減小”或“不變”)。
（5）氫氧燃料電池為環(huán)境友好電池。而傳統(tǒng)電池生產(chǎn)企業(yè)排放的工業(yè)廢水中常含有Cu2＋等重金屬離子，直接排放會造成污染，目前在工業(yè)廢水處理過程中，依據(jù)沉淀轉(zhuǎn)化的原理，常用FeS等難溶物質(zhì)作為沉淀劑除去這些離子。室溫下Ksp(FeS)＝6.3×10－18mol2·L－2，Ksp(CuS)＝1.3×10－36mol2·L－2。請用離子方程式說明上述除雜的原理___________________________________。
【答案】負 O2+4H++4e-=2H2O 1.12L C4H10O－24e-＋32OH-=4＋21H2O 減小 FeS(s)＋Cu2＋(aq) ?CuS(s)＋Fe2＋(aq)
【分析】
根據(jù)電子的移動方向可知，左側(cè)電極為負極，因此a處通入氫氣，右側(cè)電極為正極，b處通入氧氣，結(jié)合電池總反應為2H2＋O2=2H2O和原電池原理方向解答（1）～（3）；
（4）若將氫氣換成二乙醚(C4H10O)，a極仍為負極，將電解質(zhì)溶液硫酸換成氫氧化鈉溶液，二乙醚與氧氣反應生成的二氧化碳能夠與溶液中的氫氧化鈉反應生成碳酸鈉，據(jù)此分析解答；
（5）根據(jù)沉淀的轉(zhuǎn)化原理分析解答。
【詳解】
（1）電池總反應為2H2＋O2=2H2O中氫氣發(fā)生氧化反應，因此通H2的極為電池的負極，故答案為：負；
（2）b極為正極，正極上氧氣得到電子發(fā)生還原反應生成水，電極反應式為O2+4H++4e-=2H2O，故答案為：O2+4H++4e-=2H2O；
（3）2H2＋O2=2H2O反應中轉(zhuǎn)移4個電子，因此每轉(zhuǎn)移0.1mol電子，消耗H20.05mol，在標準狀況下的體積為0.05mol×22.4L/mol=1.12L，故答案為：1.12L；
（4）①若將氫氣換成二乙醚(C4H10O)，a極仍為負極，將電解質(zhì)溶液硫酸換成氫氧化鈉溶液，負極上二乙醚失去電子生成碳酸根離子和水，電極反應式為C4H10O－24e-＋32OH-=4＋21H2O，故答案為：C4H10O－24e-＋32OH-=4＋21H2O；
②二乙醚與氧氣反應生成的二氧化碳會消耗溶液中的氫氧化鈉，溶液的堿性減弱，因此電池工作一段時間后電解質(zhì)溶液的pH減小，故答案為：減?。?br /> （5）室溫下Ksp(FeS)＝6.3×10－18mol2·L－2，Ksp(CuS)＝1.3×10－36mol2·L－2，說明CuS的溶解度小于FeS，因此利用沉淀的轉(zhuǎn)化原理，用FeS等難溶物質(zhì)作為沉淀劑可以除去Cu2＋等離子，反應的離子方程式為FeS(s)＋Cu2＋(aq) ?CuS(s)＋Fe2＋(aq)，故答案為：FeS(s)＋Cu2＋(aq) ?CuS(s)＋Fe2＋(aq)。
18．（10分）如圖所示，甲、乙兩U形管各盛有100mL溶液，請回答下列問題：

(1)若兩池中均為飽和NaCl溶液：
①甲池中鐵電極發(fā)生_____________腐蝕（填“析氫”或“吸氧”），碳棒上電極反應式________________________________；
②甲池鐵棒腐蝕的速率比乙池鐵棒_____（填“快”、“慢”或“相等”）。
(2)若乙池中盛CuSO4溶液：
①電解硫酸銅溶液的化學方程式___________________________________；
②乙池反應一段時間后，兩極都產(chǎn)生3.36L（標況）氣體，該硫酸銅溶液的濃度為___________ mol·L－1。
【答案】吸氧 O2＋2H2O＋4e－＝4OH－快 2CuSO4＋2H2O2Cu＋2H2SO4＋O2↑ 1.5
【分析】
(1)若兩池中均為飽和NaCl溶液：甲池屬于原電池，鐵易失電子作負極，碳作負極，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應；乙池屬于電解池，根據(jù)電子流向知，C電極為陽極，鐵電極為陰極被保護，據(jù)此分析解答；
(2)①若乙池中盛CuSO4溶液，C電極為陽極，溶液中的氫氧根離子失電子發(fā)生氧化反應，鐵電極為陰極，溶液中的銅離子得電子發(fā)生還原反應，據(jù)此書寫電解硫酸銅溶液的化學方程式；②兩極都產(chǎn)生3.36L(標況)氣體，則陽極上始終是氫氧根離子放電，陰極首先是銅離子放電，銅離子反應完成后，再氫離子放電，根據(jù)得失電子守恒計算。
【詳解】
(1)①甲裝置是將化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，為原電池，鐵易失電子作負極，碳作正極，在飽和NaCl溶液中，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應，為吸氧腐蝕，正極反應式為2H2O+O2+4e-=4OH-，故答案為：吸氧；2H2O+O2+4e-=4OH-；
②甲裝置是將化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，為原電池，鐵易失電子作負極，乙池屬于電解池，根據(jù)電子流向知，C電極為陽極，鐵電極為陰極，被保護，所以甲池鐵棒腐蝕的速率比乙池鐵棒快，故答案為：快；
(2)①若乙池中盛CuSO4溶液，C電極為陽極，溶液中的氫氧根離子失電子發(fā)生氧化反應，鐵電極為陰極，溶液中的銅離子得電子發(fā)生還原反應，則電解硫酸銅溶液的化學方程式為：2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑，故答案為：2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑；
②3.36L(標況)氣體的物質(zhì)的量為=0.15mol，兩極都產(chǎn)生3.36L(標況)氣體，則陽極上始終是氫氧根離子放電，電極反應式為4OH--4e-=O2↑+2H2O，生成氧氣0.15mol，共失電子0.15mol×4=0.6mol；陰極首先是銅離子放電，電極反應式為Cu2++2e-=Cu，銅離子反應完成后，氫離子再放電，電極反應式為2H++2e-=H2↑，生成氫氣0.15mol，得電子0.15mol×2=0.3mol，據(jù)得失電子守恒有2n(Cu2+)+0.3=0.6，n(Cu2+)=0.15mol，所以c(Cu2+)==1.5mol/L，故答案為：1.5。
【點睛】
本題的易錯點為(2)②，要注意陽極上離子的放電順序是銅離子先放電，然后氫離子放電。
19．（12分）氯堿工業(yè)是以電解飽和食鹽水為基礎(chǔ)的基本化學工業(yè)。如圖是某氯堿工業(yè)生產(chǎn)原理示意圖：

（1）寫出裝置A在通電條件下反應的化學方程式：_________________________________。
（2）裝置A所用食鹽水由粗鹽水精制而成。精制時，為除去粗鹽水中的Mg2+和Ca2+，要加入的試劑分別為_____________________、___________________________。
（3）氯堿工業(yè)是高耗能產(chǎn)業(yè)，將電解池與燃料電池相組合的新工藝可以節(jié)能30%以上，相關(guān)物料的傳輸與轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示，其中的電極未標出，所用的離子膜都只允許陽離子通過。
①圖中Y是___(填化學式)；X與稀NaOH溶液反應的離子方程式為___________________________。
②比較圖示中氫氧化鈉的質(zhì)量分數(shù)a%與b%的大?。篲__________________________。
③若用裝置B作為裝置A的輔助電源，每當消耗標準狀況下11.2L氧氣時，則裝置B可向裝置A提供的電量約為_______________(一個e-的電量為1.60×10-19C；計算結(jié)果精確到0.01)。
【答案】
（1）2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
（2） NaOH溶液 Na2CO3溶液
（3） H2 2OH-+Cl2=ClO-+Cl-+H2O b%>a% 1.93×105C
【分析】
（1）
根據(jù)生產(chǎn)原理示意圖，裝置A是電解池，電解飽和食鹽水的化學方程式為。
（2）
除去雜質(zhì)時不能引入新的雜質(zhì)，所以除去用NaOH溶液，除去用溶液。
（3）
①裝置A右端產(chǎn)生NaOH溶液，說明右端電極是陰極，發(fā)生反應：，因此Y是，裝置A的左端電極是陽極，發(fā)生反應：，X為，和NaOH溶液反應的離子方程式為。②裝置B中通入的一極為正極，電解質(zhì)溶液是NaOH溶液，因此正極反應式為，通過離子膜由左向右遷移，NaOH的物質(zhì)的量增加，因此。
③兩裝置通過的電量相等，則每消耗標準狀況下11.2L氧氣時裝置B向裝置A提供的電量為。
20．（12分）研究金屬腐蝕和防護的原理很有現(xiàn)實意義。

(1)圖甲為探究鋼鐵的吸氧腐蝕的裝置。某興趣小組按該裝置進行實驗，發(fā)現(xiàn)導管中水柱上升緩慢，下列措施可以更快、更清晰地觀察到水柱上升現(xiàn)象的有_______(填序號)。
A．用純氧氣代替具支試管內(nèi)空氣
B．用酒精燈加熱具支試管提高溫度
C．將鐵釘換成鐵粉和碳粉混合粉末
D．將玻璃導管換成更細的導管，水中滴加紅墨水
(2)該小組將圖甲裝置改進成圖乙裝置并進行實驗，導管中紅墨水液柱高度隨時間的變化如表所示，根據(jù)數(shù)據(jù)可判斷腐蝕的速率隨時間變化逐漸_____________(填“加快”“減慢”或“不變”)，你認為影響鋼鐵腐蝕的因素為_______________________________。
時間/min
1
3
5
7
9
液柱高度/cm
0.8
2.1
3.0
3.7
4.2
(3)為探究圖乙中a、b兩點所發(fā)生的反應，進行以下實驗，請完成表中空白：
實驗操作
實驗現(xiàn)象
實驗結(jié)論
向NaCl溶液中滴加2~3滴酚酞溶液
a點附近溶液出現(xiàn)紅色
a點電極反應為_____________
一段時間后再滴加2~3滴鐵氰化鉀溶液
b點周圍出現(xiàn)藍色沉淀
b點電極反應為
(4)設計圖丙裝置研究弱酸性環(huán)境中腐蝕的主要形式。測定錐形瓶內(nèi)氣壓和空氣中氧氣的體積分數(shù)隨時間變化如圖丁所示，從圖丁中可分析，之間主要發(fā)生_______(填“吸氧”或“析氫”)腐蝕，原因是_______________________________。

(5)金屬陽極鈍化是一種電化學防護方法。將Fe作陽極置于溶液中，一定條件下，F(xiàn)e鈍化形成致密氧化膜，試寫出該陽極的電極反應_______________________________。
【答案】ACD 減慢氧氣的濃度吸氧容器內(nèi)壓強和氧氣的體積分數(shù)都降低
【詳解】
(1)A．用純氧氣代替具支試管內(nèi)空氣，氧氣的濃度增大，反應速率加快，A項正確；
B．用酒精燈加熱具支試管提高溫度，導管一端只會產(chǎn)生氣泡，不能更快、更清晰地觀察到水柱上升，B項錯誤；
C．將鐵釘換成鐵粉和碳粉混合粉末，可以增大反應物的接觸面積，反應速率加快，C項正確；
D．換成更細的導管，水中滴加紅墨水，細導管上升的高度大于玻璃導管，且使用紅墨水能更清晰地觀察到水柱上升，D項正確；
故答案為：ACD；
(2)液柱高度變化與鐵釘腐蝕的速率成正比，1~3 min，3~5 min，5~7 min，7~9 min時間段內(nèi)液柱上升高度分別為1.3 cm.0.9 cm，0.7 cm、0.5 cm，可知鐵釘腐蝕的速率逐漸減慢。鐵釘腐蝕的本質(zhì)是鐵與氧氣、水的反應，反應過程中不斷消耗氧氣，具支試管內(nèi)氧氣的濃度不斷減小，反應速率逐漸減慢，相同時間內(nèi)液柱上升的高度逐漸減小，故答案為：減慢；氧氣的濃度；
(3)向NaCl溶液中滴加2~3滴酚酞溶液，觀察到a點附近溶液出現(xiàn)紅色，說明a點附近有生成，電極反應為，故答案為：；
(4)由圖丁可知，內(nèi)錐形瓶內(nèi)壓強增大，但氧氣的體積分數(shù)減小，則內(nèi)發(fā)生析氫腐蝕和吸氧腐蝕，以析氫腐蝕為主，隨著反應的進行，容器內(nèi)氣體的壓強降低，則醋酸不斷被消耗，溶液的酸性減弱，容器內(nèi)主要發(fā)生吸氧腐蝕，故答案為：吸氧；容器內(nèi)壓強和氧氣的體積分數(shù)都降低；
(5)Fe作陽極置于溶液中，一定條件下，F(xiàn)e鈍化形成致密氧化膜，陽極的電極反應為，故答案為：。

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