一、單選題
1.下列敘述不正確的是
A.金屬的化學(xué)腐蝕比金屬的電化學(xué)腐蝕更普遍
B.用銅質(zhì)鉚釘鉚接鐵板,鐵板易被腐蝕
C.鋼鐵在干燥的空氣中不易被腐蝕
D.把銅片和鋅片緊靠在一起浸入稀硫酸中,銅片表面出現(xiàn)氣泡
2.下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.鉑做電極,以KOH溶液為電解質(zhì)溶液的肼—空氣燃料電池,放電時(shí)負(fù)極的電極反應(yīng)式為:N2H4-4e- +4OH- =N2+4H2O
B.鐵門上的銅鉚釘處在潮濕的空氣中直接發(fā)生反應(yīng):Fe-3e=Fe3+
C.將海水中鋼鐵閘門與電源的負(fù)極相連,可防止閘門被腐蝕
D.鋼鐵吸氧腐蝕時(shí),正極反應(yīng)式為:2H2O+O2+4e-=4OH-
3.用如圖所示裝置及試劑進(jìn)行鐵的電化學(xué)腐蝕實(shí)驗(yàn)探究,測(cè)定具支錐形瓶中壓強(qiáng)隨時(shí)間變化關(guān)系以及溶解氧隨時(shí)間變化關(guān)系的曲線如下。下列說(shuō)法不正確的是
A.pH=2.0時(shí),體系為強(qiáng)酸性,正極只發(fā)生析氫腐蝕,電極方程式為:2H++2e-=H2↑
B.壓強(qiáng)增大主要是因?yàn)楫a(chǎn)生了H2
C.整個(gè)過(guò)程中,負(fù)極電極反應(yīng)式均為:Fe–2e-=Fe2+
D.pH=4.0時(shí),體系為弱酸性,同時(shí)發(fā)生析氫腐蝕和吸氧腐蝕
4.下列事實(shí)不能用電化學(xué)理論解釋的是
A.輪船水線以下的船殼上鑲嵌有一定量的鋅塊
B.鍍鋅的鐵制品比鍍錫的鐵制品耐用
C.鋁片不用特殊方法保存
D.生鐵比純鐵更易生銹
5.中華文明源遠(yuǎn)流長(zhǎng),許多文化藝術(shù)都彰顯著民族自信、文化自信,還蘊(yùn)含著許多化學(xué)知識(shí)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.戰(zhàn)國(guó)時(shí)期的“曾侯乙編鐘”屬于青銅制品,青銅是一種銅錫合金
B.《過(guò)江州岸,回望廬山》中“廬山山南刷銅綠",粗銅發(fā)生電化學(xué)腐蝕生銹
C.“以汞和金涂銀器上,成白色,入火則汞去而金存,數(shù)次即黃",該過(guò)程為汽化
D.山頂洞文化遺址中發(fā)現(xiàn)的用赤鐵礦粉涂成紅色的石珠、魚骨、獸牙等裝飾品,該顏料屬于酸性氧化物
6.將鐵粉和活性炭的混合物用NaCl溶液濕潤(rùn)后,置于如圖所示裝置中,進(jìn)行鐵的電化學(xué)腐蝕實(shí)驗(yàn)。下列有關(guān)該實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法正確的是( )
A.在此實(shí)驗(yàn)過(guò)程中鐵元素被還原
B.鐵腐蝕過(guò)程中化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為電能
C.活性炭的存在會(huì)加速鐵的腐蝕
D.以水代替NaCl溶液,鐵不能發(fā)生吸氧腐蝕
7.下列有關(guān)金屬的保護(hù)方法的說(shuō)法中正確的是
A.普通金屬腐蝕屬于化學(xué)腐蝕
B.白鐵(鍍鋅鐵)鍍層破損后,鐵皮的腐蝕仍很慢
C.常使用的快餐杯表面有一層搪瓷,搪瓷層破損后仍能起到防止鐵生銹的作用
D.支撐海港碼頭基礎(chǔ)的鋼管樁常與電源正極相連接
8.錐形瓶?jī)?nèi)壁用某溶液潤(rùn)洗后,放入混合均勻的新制鐵粉和碳粉,塞緊瓶塞,同時(shí)測(cè)量錐形瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)的變化,如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.0~t1時(shí),鐵可能發(fā)生了析氫腐蝕
B.0~t1時(shí),鐵可能發(fā)生了吸氧腐蝕
C.t1~t2時(shí),鐵一定發(fā)生了吸氧腐蝕
D.用于潤(rùn)洗錐形瓶的溶液一定顯酸性
9.實(shí)驗(yàn)小組研究金屬電化學(xué)腐蝕,實(shí)驗(yàn)如下:
下列說(shuō)法不正確的是
A.實(shí)驗(yàn)I生成鐵銹說(shuō)明鐵釘發(fā)生了吸氧腐蝕
B.對(duì)比實(shí)驗(yàn)I,實(shí)驗(yàn)Ⅱ中鐵釘在5 min即出現(xiàn)紅色,說(shuō)明鋅片加速了鐵的腐蝕速率
C.實(shí)驗(yàn)Ⅱ中正極的電極反應(yīng)式: O2+ 2H2O+4e- = 4OH-
D.若將Zn片換成Cu片,推測(cè)Cu片周邊會(huì)出現(xiàn)紅色,鐵釘周邊會(huì)出現(xiàn)藍(lán)色
10.銀制器皿表面日久因生成Ag2S而變黑,可進(jìn)行如下處理:將表面發(fā)黑的銀器浸入盛有食鹽水的鋁質(zhì)容器中(如圖),一段時(shí)間后黑色褪去。有關(guān)說(shuō)法正確的是
A.該處理過(guò)程中電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
B.銀器為正極,Ag2S還原為單質(zhì)銀
C.Ag2S溶解于食鹽水生成了AgCl
D.鋁質(zhì)容器為陽(yáng)極,其質(zhì)量變輕
二、填空題
11.(1)圖是實(shí)驗(yàn)室研究海水對(duì)鐵閘不同部位腐蝕情況的剖面示意圖。
①該電化學(xué)腐蝕稱為 。
②圖中A、B、C、D四個(gè)區(qū)域,生成鐵銹最多的是 (填字母)。
(2)石墨可用于自然水體中銅件的電化學(xué)防腐,完成圖防腐示意圖,并作相應(yīng)標(biāo)注 。
(3)航母艦體材料為合金鋼。
①艦體在海水中發(fā)生的電化學(xué)腐蝕主要為 。
②航母用鋼可由低硅生鐵冶煉而成,則在煉鐵過(guò)程中為降低硅含量需加入的物質(zhì)為 。
12.某小組學(xué)生研究常見的金屬腐蝕現(xiàn)象,分析其原理.按要求回答下列問(wèn)題.
(1)甲同學(xué)設(shè)計(jì)如圖所示對(duì)比實(shí)驗(yàn)。
當(dāng)a中滴入CuSO4溶液后,觀察到其中產(chǎn)生氣泡的速率較b中的 。其原因是 。
(2)乙同學(xué)將錐形瓶?jī)?nèi)壁用酸化的飽和食鹽水潤(rùn)洗后,放入混合均勻的鐵粉和碳粉,塞緊瓶塞,同時(shí)用壓強(qiáng)傳感器測(cè)得錐形瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)的變化,如圖所示。
①時(shí),碳粉表面生成的氣體為 。
②時(shí),碳粉表面發(fā)生的電極反應(yīng)式為 。
③電化學(xué)腐蝕過(guò)程中,鐵極的電極反應(yīng)式為 。
(3)丙同學(xué)研讀如下一次性保暖貼說(shuō)明書,并分析暖貼工作原理。
①暖貼工作時(shí),鐵粉發(fā)生的反應(yīng)為 (填“氧化反應(yīng)”或“還原反應(yīng)”)。
②寫出使用暖貼時(shí)的注意事項(xiàng): 。
③暖貼發(fā)熱時(shí),正極材料為 ;食鹽的作用為 。
④當(dāng)暖貼放熱結(jié)束時(shí),鐵粉轉(zhuǎn)化成的物質(zhì)中可能含有 。
13.電化學(xué)方法是化工生產(chǎn)及生活中常用的一種方法?;卮鹣铝袉?wèn)題:
I.二氧化氯()為一種黃綠色氣體,是國(guó)際上公認(rèn)的高效、快速、安全的殺菌消毒劑。目前已開發(fā)出用電解法制取的新工藝如圖所示:

(1)圖中用石墨作電極,在一定條件下電解飽和食鹽水制取。產(chǎn)生的電極應(yīng)連接電源的 (填“正極”或“負(fù)極”),對(duì)應(yīng)的電極反應(yīng)式為 。
(2)a極區(qū)溶液的 (填“增大”“減小”或“不變”)。
(3)圖中離子交換膜應(yīng)使用 (填“陰”或“陽(yáng)”)離子交換膜。
Ⅱ.在日常生活中,金屬腐蝕的現(xiàn)象普遍存在,某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)了如圖所示的兩套實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證的腐蝕與防護(hù):

(4)圖中能保護(hù)不被腐蝕的是裝置 (填“A”或“B”),其保護(hù)方法的名稱是 。
(5)另一裝置中極的電極反應(yīng)式為 ,檢驗(yàn)其陽(yáng)離子產(chǎn)物時(shí)加入 溶液,產(chǎn)生特征藍(lán)色沉淀,其反應(yīng)離子方程式為 。
14.鋼鐵很容易生銹腐蝕,每年因腐蝕而損失的鋼材占世界鋼鐵年產(chǎn)量的四分之一。因此,該小組同學(xué)又進(jìn)行了鋼鐵腐蝕探究,希望能找到防止鋼鐵腐蝕的好辦法。如圖,U形管內(nèi)為紅墨水,a、b試管內(nèi)分別盛有氯化銨溶液(顯酸性)和食鹽水,各加入生鐵塊,放置一段時(shí)間均被腐蝕。紅墨水柱兩邊液面變?yōu)椋鹤蟮汀⒂腋摺?br>(1)請(qǐng)猜測(cè)a試管中鐵發(fā)生的是 (填“析氫”或“吸氧”)腐蝕。
(2)b管中生鐵中碳上發(fā)生的電極反應(yīng)式 。
15.如圖所示2套實(shí)驗(yàn)裝置,分別回答下列問(wèn)題。
(1)裝置Ⅰ為鐵的吸氧腐蝕實(shí)驗(yàn)。一段時(shí)間后,鐵被 (填“ 氧化”或“還原”); 向插入石墨棒的玻璃筒內(nèi)滴入酚酞溶液,可觀察到石墨附近的溶液變紅,該電極反應(yīng)為 。
(2)裝置Ⅱ中甲燒杯盛放100 mL 0.2 ml·L-1的NaCl溶液,乙燒杯盛放100 mL 0.5 ml·L-1的CuSO4溶液。反應(yīng)一段時(shí)間后,停止通電。向甲燒杯中滴入幾滴酚酞溶液,觀察到鐵片電極附近首先變紅。電源的M端為 (填“正”或“負(fù)”)極,甲燒杯中鐵電極的電極反應(yīng)為 ,停止電解,乙中 電極質(zhì)量增加。
16.金屬腐蝕是金屬材料使用過(guò)程中的一種普遍現(xiàn)象。
(1)金屬腐蝕的本質(zhì)是 的過(guò)程。用鋁飯盒盛放醋酸,一段時(shí)間后飯盒被腐蝕,這種腐蝕屬于 ,若用鋁飯盒盛放食鹽水,一段時(shí)間后,飯盒被腐蝕,這種腐蝕屬于 。
(2)鋼鐵的電化學(xué)腐蝕有兩種不同的類型,在如圖所示的裝置中,試管內(nèi)有一枚鐵釘,放置數(shù)天觀察:①若試管內(nèi)液面上升,寫出此時(shí)的電極反應(yīng)式,負(fù)極: ,正極: 。②若試管內(nèi)液面下降,則此時(shí)發(fā)生 (填電化學(xué)腐蝕類型),溶液呈 性,正極上的電極反應(yīng)式為 。
(3)鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時(shí),生成Fe(OH)2后的另一個(gè)反應(yīng)方程式為 。
17.電化學(xué)在工業(yè)生產(chǎn)中具有重要作用。
(1)工業(yè)上通過(guò)電解飽和食鹽水制備氯氣,陽(yáng)極反應(yīng)歷程如圖所示:
陽(yáng)極反應(yīng)歷程可描述為: 。
(2)深埋在潮濕土壤中的鐵管道,在硫酸鹽還原菌作用下,能被硫酸根腐蝕,其電化學(xué)腐蝕原理如圖所示,此過(guò)程中腐蝕電池的正極反應(yīng)式是 。
(3)工業(yè)膜電極法制備的KMnO4常用于氧化還原滴定,該滴定同中和滴定類似(用已知濃度的氧化劑溶液滴定未知濃度的還原劑溶液或反之)?,F(xiàn)用0.1000ml·L?1KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定K3[Fe(C2O4)3]樣品的純度。準(zhǔn)確稱取1.000gK3[Fe(C2O4)3]樣品,加入適量水溶解并用稀硫酸酸化,加熱至80C,趁熱用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),消耗KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00mL。反應(yīng)離子方程式:+C2O+H+→CO2↑+Mn2++H2O(未配平)Mr[K3[Fe(C2O4)3]]=437,請(qǐng)完成下列問(wèn)題:
①實(shí)驗(yàn)中配制100mL0.1000ml·L?1KMnO4溶液,所需的玻璃儀器有燒杯、膠頭滴管,還須 。
②滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是 。
③計(jì)算樣品的純度(寫出計(jì)算過(guò)程): 。
④若滴定時(shí)所用的酸性KMnO4溶液因久置而導(dǎo)致濃度變小,則由此測(cè)得的待測(cè)樣品的純度會(huì) (填“偏小”“偏大”或“不變”)。
18.材料是社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)
(1) 生產(chǎn)硅酸鹽水泥和普通玻璃都需用到的共同原料是 (寫名稱)。
(2) 橡膠是制造輪胎的重要原料,天然橡膠通過(guò) 處理,使它的分子轉(zhuǎn)化為體型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),從而增大橡膠的強(qiáng)度。
(3) 在鋼筋混凝土中,混凝土作為 材料:鋼筋作為 材料(填字母)。
A.基體 B.復(fù)合 C.增強(qiáng)
(4) “遼寧號(hào)”航母的服役舉世矚目。鋼鐵是制造航母的主要材料,鋼鐵在潮濕空氣中易發(fā)生 腐蝕,發(fā)生該腐蝕的負(fù)極電極反應(yīng)式為 。正極電極反應(yīng)式為 。
(5) 2016年奧運(yùn)會(huì)在巴西舉行,場(chǎng)館內(nèi)的座椅通常用高密度聚乙烯(HDPE)為原料制得,聚乙烯屬于 塑料(填“熱固性”或“熱塑性”),具有 (填“線型”或“體型”)結(jié)構(gòu)。
(6) 下列物質(zhì)中,屬于合成有機(jī)高分子材料的是 (填字母)。
A.聚苯乙烯 B.棉花 C.光導(dǎo)纖維
19.將質(zhì)量相等的鐵片和銅片用導(dǎo)線相連浸入500mL硫酸銅溶液中構(gòu)成如圖1的裝置:
圖1
(以下均假設(shè)反應(yīng)過(guò)程中溶液體積不變)。
(1)鐵片上的電極反應(yīng)式為 ,銅片上的電極反應(yīng)式為 ;
(2)銅片周圍溶液會(huì)出現(xiàn)的現(xiàn)象 。
(3)若2min后測(cè)得鐵片質(zhì)量減少5.6g,導(dǎo)線中流過(guò)的電子的物質(zhì)的量為 ml;
(4)金屬的電化學(xué)腐蝕的本質(zhì)是形成了原電池。如下圖所示,燒杯中都盛有稀硫酸。
①圖2 B中的Sn為 極,Sn極附近溶液的pH (填“增大”“減小”或“不變”)。
②圖2 C中被腐蝕的金屬是 。比較A、B、C中純鐵被腐蝕的速率由快到慢的順序是 。
(5)人們應(yīng)用原電池原理制作了多種電池,以滿足不同的需要。燃料電池是一種高效、環(huán)境友好的供電裝置,如圖是電解質(zhì)為稀硫酸溶液的氫氧燃料電池原理示意圖,回答下列問(wèn)題:
氫氧燃料電池的正極電極反應(yīng)是: 。電池工作一段時(shí)間后硫酸溶液的濃度 (填“增大”“減小”或“不變”)。
20.如圖裝置中,小試管內(nèi)為紅墨水,具支試管內(nèi)盛有pH=4久置的雨水和生鐵片。實(shí)驗(yàn)時(shí)觀察到:開始時(shí)導(dǎo)管內(nèi)液面下降,一段時(shí)間后導(dǎo)管內(nèi)液面回升,略高于小試管內(nèi)液面。
(1)開始時(shí),生鐵發(fā)生 腐蝕,負(fù)極反應(yīng)式為 。
(2)一段時(shí)間后,生鐵發(fā)生 腐蝕,正極反應(yīng)式為 ,具支試管內(nèi)雨水的pH的變化情況為 ,最后生鐵片表面形成紅棕色鐵銹(Fe2O3?xH2O),那么后期溶液中發(fā)生的反應(yīng)方程式有 、2Fe(OH)3=Fe2O3?xH2O+(3-x)H2O。
三、實(shí)驗(yàn)探究題
21.(1)某課外活動(dòng)小組用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),試回答下列問(wèn)題:

①若開始時(shí)開關(guān)K與a連接,則A極的電極反應(yīng)式為 B極的Fe發(fā)生 腐蝕(填“析氫”或“吸氧”)
②若開始時(shí)開關(guān)K與b連接,則裝置內(nèi)總反應(yīng)的離子方程式為 ;根據(jù)此時(shí)的裝置,判斷下列說(shuō)法正確的是 (填序號(hào))
a. 溶液中Na+向A極移動(dòng)
b. 從A極處逸出的氣體能使?jié)駶?rùn)的KI淀粉試紙變藍(lán)
c. 反應(yīng)一段時(shí)間后加適量鹽酸可恢復(fù)到電解前電解質(zhì)的濃度
d. 若標(biāo)準(zhǔn)狀況下B極產(chǎn)生2.24L氣體,則溶液中轉(zhuǎn)移0.2ml電子
(2)海水中鋰元素儲(chǔ)量非常豐富,從海水中提取鋰的研究極具潛力。鋰是制造化學(xué)電源的重要原料。如LiFePO4電池中某電極的工作原理如下圖所示:
①已知該電池的電解質(zhì)為能傳導(dǎo)Li+的固體材料。放電時(shí)該電極是電池的 極(填“正”或“負(fù)”),該電極反應(yīng)式為 。
②用此電池電解含有0.1ml/LCuSO4和0.1ml/LNaCl的混合溶液100mL,假如電路中轉(zhuǎn)移了0.02mle-,且電解池的電極均為惰性電極,則陽(yáng)極產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是 L。
22.用如下裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
(1)關(guān)閉上端止水夾,接通K1,一段時(shí)間后用壓強(qiáng)傳感器測(cè)得裝置上部壓強(qiáng)減小,鐵棒表面出現(xiàn)銹跡。則鐵棒主要發(fā)生, 腐蝕(填“析氫”或“吸氧”);此時(shí)碳棒上的電極反應(yīng)式為: 。
(2)Na2FeO4是一種新型凈水劑,可以通過(guò)以下反應(yīng)制備:Fe(OH)2+2Cl2+6NaOH=Na2FeO4+4NaCl+4H2O,為制得Na2FeO4,用一支倒扣的漏斗罩住碳極,如圖,首先打開止水夾,斷開K1、K2,接通K3。幾分鐘后,漏斗中產(chǎn)生的氣體是 ;此時(shí)發(fā)生的總反應(yīng)化學(xué)方程式為: 。
(3)斷開K1、K3,接通K2。陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為 。打開漏斗上口軟塞,發(fā)生(2)中反應(yīng)生成Na2FeO4。
(4)Na2FeO4有強(qiáng)氧化性可用于殺菌消毒,還可凈水,其凈水的原理是 。
23.已知鐵生銹的過(guò)程為:Fe→Fe(OH)2→Fe(OH)3→Fe2O3?xH2O.又知草酸(H2C2O4)分解的化學(xué)方程式為 H2C2O4CO↑+CO2↑+H2O,某化學(xué)小組為測(cè)定兩種不同生銹鐵片的組成(設(shè)只含有鐵和Fe2O3?xH2O),進(jìn)行了以下探究,請(qǐng)你參與并完成對(duì)有關(guān)問(wèn)題的解答。
(1)甲同學(xué)利用草酸分解產(chǎn)生的混合氣體和如所示裝置測(cè)定其中一種銹鐵的組成。
主要操作為:取銹鐵樣品12.6g置于裝置C的硬質(zhì)玻璃管中,加熱完全反應(yīng)后得到固體的質(zhì)量為8.4g,裝置D增重8.4g。
①鋼鐵在潮濕空氣中發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí),其負(fù)極的電極反應(yīng)式為 。
②裝置A的作用是 ,裝置B的作用是 。
③根據(jù)以上數(shù)據(jù)能否測(cè)定出銹鐵的組成?答: (填“能”或“不能”)。
④該裝置還存在的一個(gè)明顯的缺陷是 。
(2)乙同學(xué)在甲同學(xué)裝置的基礎(chǔ)上將裝置D換成裝濃硫酸的洗氣瓶(裝置E,此裝置圖略),經(jīng)改進(jìn)后,重新按甲同學(xué)的操作和樣品取用量進(jìn)行實(shí)驗(yàn),若完全反應(yīng)后得到固體的質(zhì)量仍為8.4g,而裝置E增重1.8g,則x= ;m(Fe):m (Fe2O3?xH2O)= 。
(3)丙同學(xué)取少量的另外一種銹鐵片放在燒杯中,然后逐滴加入稀鹽酸,實(shí)驗(yàn)測(cè)知所得溶液中Fe2+、Fe3+的物質(zhì)的量之和與加入稀鹽酸的體積關(guān)系如圖2示,此銹鐵中n(Fe):n(Fe2O3?xH2O)的取值范圍是 。(填字母)
a.大于1 b.等于1 c.小于1
序號(hào)
實(shí)驗(yàn)
5 min
25 min
實(shí)驗(yàn)I
鐵釘表面及周邊未見明顯變化
鐵釘周邊零星、隨機(jī)出現(xiàn)極少量紅色和藍(lán)色區(qū)域,有少量紅棕色鐵銹生成
實(shí)驗(yàn)Ⅱ
鐵釘周邊出現(xiàn)紅色區(qū)域,未見藍(lán)色出現(xiàn),鋅片周邊未見明顯變化
鐵釘周邊紅色加深,區(qū)域變大,未見藍(lán)色出現(xiàn), 鋅片周邊未見明顯變化
品名:一次性保暖貼
主要成分:鐵粉、水、食鹽、活性炭、蛭石、吸水性樹脂
產(chǎn)品性能:平均溫度,最高溫度,發(fā)熱時(shí)間12小時(shí)以上
參考答案:
1.A
【詳解】A.金屬的電化學(xué)腐蝕比金屬的化學(xué)腐蝕更普遍,故A錯(cuò)誤;
B.用銅質(zhì)鉚釘鉚接鐵板,構(gòu)成原電池,鐵作負(fù)極,鐵板易被腐蝕,故B正確;
C.鋼鐵在干燥的空氣中,不構(gòu)成原電池,不易被腐蝕,故C正確;
D.把銅片和鋅片緊靠在一起浸入稀硫酸中,構(gòu)成原電池,銅作正極,銅片表面出現(xiàn)氣泡,故D正確;
選A。
2.B
【詳解】A.肼—空氣燃料電池中N2H4在負(fù)極失去電子生成N2,電極反應(yīng)式為N2H4-4e- +4OH- =N2+4H2O,A正確;
B.鐵門上的銅鉚釘處在潮濕的空氣中形成原電池,發(fā)生電化學(xué)腐蝕,鐵作負(fù)極,發(fā)生反應(yīng)為Fe-2e-=Fe2+,B錯(cuò)誤;
C.電解池是外加電流的陰極保護(hù)法,將海水中鋼鐵閘門與電源的負(fù)極相連,鋼鐵閘門作陰極被保護(hù),可防止閘門被腐蝕,C正確;
D.鋼鐵吸氧腐蝕時(shí),O2在正極得電子反應(yīng),其電極反應(yīng)為:2H2O+O2+4e-=4OH-,D正確;
故答案為:B。
3.A
【分析】Fe在酸性環(huán)境下會(huì)發(fā)生析氫腐蝕,產(chǎn)生氫氣,會(huì)導(dǎo)致錐形瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)增大;若介質(zhì)的酸性很弱或呈中性,并且有氧氣參與,此時(shí)Fe就會(huì)發(fā)生吸氧腐蝕,吸收氧氣,會(huì)導(dǎo)致錐形瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小,據(jù)此分析解答。
【詳解】A.由圖可知,pH=2.0時(shí),錐形瓶?jī)?nèi)的溶解氧減少,說(shuō)明有消耗氧氣的吸氧腐蝕發(fā)生,同時(shí)錐形瓶?jī)?nèi)的氣壓增大,說(shuō)明有產(chǎn)生氫氣的析氫腐蝕發(fā)生;因此既發(fā)生析氫腐蝕,又發(fā)生吸氧腐蝕,正極電極反應(yīng)式為:2H++2e-=H2↑和O2+4H++4e-=2H2O,A錯(cuò)誤;
B.pH=2.0的溶液,酸性較強(qiáng),因此錐形瓶中的Fe粉能發(fā)生析氫腐蝕,析氫腐蝕產(chǎn)生氫氣,因此會(huì)導(dǎo)致錐形瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)增大,B正確;
C.整個(gè)過(guò)程中,錐形瓶中的Fe粉和C粉構(gòu)成了原電池,F(xiàn)e粉作為原電池的負(fù)極,發(fā)生的電極反應(yīng)式為:Fe-2e-=Fe2+,C正確;
D.若pH=4.0時(shí)只發(fā)生吸氧腐蝕,那么錐形瓶?jī)?nèi)的氣體壓強(qiáng)會(huì)有下降,而圖中pH=4.0時(shí),錐形瓶?jī)?nèi)的壓強(qiáng)幾乎不變,說(shuō)明圖中反應(yīng)除了吸氧腐蝕,F(xiàn)e粉還發(fā)生了析氫腐蝕,消耗氧氣的同時(shí)也產(chǎn)生了氫氣,因此錐形瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)幾乎不變,D正確;
故合理選項(xiàng)是A。
4.C
【詳解】A.輪船水線下的船殼裝上鋅塊后,可保護(hù)船殼在海水中不被腐蝕,因?yàn)閆n比Fe活潑,Zn與Fe構(gòu)成原電池,在海水中鋅被腐蝕,從而保護(hù)船殼,發(fā)生原電池反應(yīng)可用電化學(xué)知識(shí)解釋,A不選;
B.鍍鋅鐵發(fā)生金屬被腐蝕現(xiàn)象時(shí),因Zn比Fe活潑,Zn被腐蝕,鍍錫鐵破損后發(fā)生電化腐蝕,因Fe比Sn活潑,因而是鐵被腐蝕,所以鍍鋅鐵比鍍錫鐵耐用,發(fā)生原電池反應(yīng)而可用電化學(xué)知識(shí)解釋,B不選;
C.鋁片在空氣中被O2氧化,使鋁片表面形成一層致密的氧化物薄膜而保護(hù)內(nèi)層的鋁不再被氧化,所以鋁片不用特殊方法保存,此現(xiàn)象與電化學(xué)知識(shí)無(wú)關(guān),故C選;
D.生鐵中含雜質(zhì),在稀硫酸中形成了原電池,原電池反應(yīng)使反應(yīng)速率加快,D不選。
故選C。
5.D
【詳解】A.青銅是銅錫合金,故A正確;
B.銅銹主要成分是堿式碳酸銅Cu2(OH)2CO3,合金的腐蝕屬于電化學(xué)腐蝕,故B正確;
C.入火則汞去而金存,汞由液態(tài)變成氣態(tài)也叫汽化,故C正確;
D.赤鐵礦主要成分是Fe2O3,F(xiàn)e2O3屬于堿性氧化物,故D錯(cuò)誤;
選D。
6.C
【分析】A、該裝置中發(fā)生吸氧腐蝕,F(xiàn)e作負(fù)極,F(xiàn)e失電子生成亞鐵離子;
B、鐵腐蝕過(guò)程中部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能、部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能;
C、Fe、C和電解質(zhì)溶液構(gòu)成原電池,加速Fe的腐蝕;
D、弱酸性或中性條件下鐵腐蝕吸氧腐蝕。
【詳解】A、該裝置中發(fā)生吸氧腐蝕,F(xiàn)e作負(fù)極,F(xiàn)e失電子生成亞鐵離子,電極反應(yīng)式為Fe-2e-=Fe2+,被氧化,故A錯(cuò)誤;
B、鐵腐蝕過(guò)程發(fā)生電化學(xué)反應(yīng),部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,且該過(guò)程放熱,所以還存在化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能的變化,故B錯(cuò)誤;
C、Fe、C和電解質(zhì)溶液構(gòu)成原電池,F(xiàn)e易失電子被腐蝕,加速Fe的腐蝕,故C正確;
D、鐵在弱酸性或中性條件以及堿性條件下發(fā)生吸氧腐蝕,水代替NaCl溶液,溶液仍然呈中性,F(xiàn)e發(fā)生吸氧腐蝕,故D錯(cuò)誤;
故選:C。
7.B
【詳解】A.普通金屬腐蝕屬于電化學(xué)腐蝕,A錯(cuò)誤;
B.白鐵(鍍鋅鐵)鍍層破損后,F(xiàn)e做正極,受到保護(hù),鐵皮的腐蝕仍很慢,B正確;
C.常使用的快餐杯表面有一層搪瓷,搪瓷層破損后鐵失去了保護(hù)層,暴露在空氣中形成疏松多孔結(jié)構(gòu),加速鐵的腐蝕,C錯(cuò)誤;
D.支撐海港碼頭基礎(chǔ)的鋼管樁常與電源負(fù)極相連接,充當(dāng)陰極,使電子強(qiáng)行流回電極受到保護(hù),D錯(cuò)誤。
故選B。
8.D
【分析】圖中0~t1段壓強(qiáng)逐漸增大,可能是發(fā)生了析氫腐蝕使氣體體積增大或者反應(yīng)放熱使溫度升高,錐形瓶中氣體體積增大;t1~t2時(shí),容器中壓強(qiáng)逐漸減小,說(shuō)明錐形瓶中氣體體積減小,說(shuō)明發(fā)生了吸氧腐蝕,以此分析解答。
【詳解】A.由圖可知,0~t1時(shí),壓強(qiáng)逐漸增大,說(shuō)明錐形瓶中氣體體積增大,鐵可能發(fā)生了析氫腐蝕,A項(xiàng)正確;
B.用于潤(rùn)洗錐形瓶的溶液為中性時(shí),0~t1時(shí)鐵會(huì)發(fā)生了吸氧腐蝕,由于反應(yīng)放熱,導(dǎo)致錐形瓶中壓強(qiáng)增大,故B正確;
C.t1~t2時(shí),壓強(qiáng)逐漸減小,說(shuō)明錐形瓶中氣體體積減小,說(shuō)明鐵發(fā)生了吸氧腐蝕,C項(xiàng)正確;
D.0~t1段發(fā)生吸氧腐蝕時(shí),用于潤(rùn)洗錐形瓶可能為中性,故D錯(cuò)誤;
故答案為D。
9.B
【詳解】A.實(shí)驗(yàn)I出現(xiàn)極少量紅色說(shuō)明有OH-生成,F(xiàn)e失去電子生成Fe2+,K3[Fe(CN)6]溶液與Fe2+發(fā)生反應(yīng)生成特征藍(lán)色沉淀,則鐵釘發(fā)生了吸氧腐蝕,A正確;
B.實(shí)驗(yàn)II中Zn比Fe活潑,作原電池的負(fù)極,發(fā)生吸氧腐蝕生成OH-,F(xiàn)e作正極,被保護(hù),鐵的腐蝕速率比實(shí)驗(yàn)I慢,B錯(cuò)誤;
C.實(shí)驗(yàn)II中Fe作正極,氧氣發(fā)生得電子的還原反應(yīng),其電極反應(yīng)式:O2 + 2H2O + 4e- =4OH-,C正確;
D.若將Zn片換成Cu片,因?yàn)镕e比Cu活潑,推測(cè)Cu片周邊氧氣發(fā)生得電子的還原反應(yīng)生成氫氧根離子,酚酞溶液會(huì)出現(xiàn)紅色,鐵釘作原電池的負(fù)極,發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)生成亞鐵離子,與K3[Fe(CN)6]溶液反應(yīng),使其周邊會(huì)出現(xiàn)藍(lán)色,D正確;
故選:B。
10.B
【詳解】A.將表面發(fā)黑的銀器浸入盛有食鹽水的鋁質(zhì)容器中,形成原電池反應(yīng),能量變化是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,故A錯(cuò)誤;
B.依據(jù)原電池原理分析,鋁和硫化銀在食鹽水中形成原電池反應(yīng),鋁做負(fù)極,銀器做正極,硫化銀被還原為銀,故B正確;
C.原電池反應(yīng)中硫化銀被還原為銀單質(zhì),不是Ag2S溶解于食鹽水生成了AgCl,故C錯(cuò)誤;
D.鋁在原電池中做負(fù)極質(zhì)量減輕,電極名稱錯(cuò)誤,故D錯(cuò)誤;
答案選B。
11. 吸氧腐蝕 B 吸氧腐蝕 或
【詳解】(1)由題圖可看出,在海水中,該電化學(xué)腐蝕屬于吸氧腐蝕,在A、B、C、D四個(gè)區(qū)域中,因?yàn)锽區(qū)能接觸到氧氣,則生成鐵銹最多的是B區(qū),故答案為:吸氧腐蝕;B;
(2)銅是不活潑的金屬,石墨是能導(dǎo)電的非金屬,所以應(yīng)用陰極電保護(hù)法保護(hù)銅,石墨與直流電源的正極相連,做電解池的陽(yáng)極,銅與直流電源的負(fù)極相連,做陰極,防腐示意圖為,故答案為:;
(3)①艦體在海水中發(fā)生的電化學(xué)腐蝕主要為吸氧腐蝕,故答案為:吸氧腐蝕;
②二氧化硅為酸性氧化物,為降低生鐵中硅的含量,即降低二氧化硅的含量,可加入碳酸鈣或氧化鈣,使其在高溫下與二氧化硅反應(yīng),故答案為:或。
12.(1) 快 由于發(fā)生反應(yīng)Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu產(chǎn)生的Cu附著在鋅粒表面,即可形成Cu-Zn稀鹽酸原電池,從而加快鋅和稀鹽酸的反應(yīng)速率
(2) H2 O2+2H2O+4e-=4OH- Fe-2e-=Fe2+
(3) 氧化反應(yīng) 使用前需密封保存防止失效,使用過(guò)程中由于產(chǎn)生高溫現(xiàn)象,故不能緊貼皮膚張貼暖寶,防止灼傷皮膚 活性炭 電解質(zhì)溶液,增強(qiáng)導(dǎo)電性 Fe(OH)2、Fe(OH)3
【詳解】(1)當(dāng)a中滴入CuSO4溶液后,由于發(fā)生反應(yīng)Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu,產(chǎn)生的Cu附著在鋅粒表面,形成Cu-Zn稀鹽酸原電池,從而加快鋅和稀鹽酸的反應(yīng)速率,故觀察到其中產(chǎn)生氣泡的速率較b中的快。
(2)①0~t1段壓強(qiáng)逐漸增大,可能是發(fā)生了析氫腐蝕使氣體的總物質(zhì)的量增大,電極反應(yīng)為:2H++2e-=H2↑,則0~t1時(shí),碳粉表面生成的氣體為H2;
②t1~t2時(shí),容器中壓強(qiáng)逐漸減小,說(shuō)明錐形瓶中氣體體積減小,一定發(fā)生了吸氧腐蝕,則t1~t2時(shí),碳粉表面發(fā)生的電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-=4OH-;
③鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí),鐵作負(fù)極,其電極反應(yīng)為:Fe-2e-=Fe2+,即0~t2電化學(xué)腐蝕過(guò)程中,鐵極的電極反應(yīng)式為Fe-2e-=Fe2+。
(3)根據(jù)保暖貼的成分可知,鐵粉和活性炭在氯化鈉溶液中形成原電池,鐵做負(fù)極,碳做正極,鐵發(fā)生吸氧腐蝕,鐵電極反應(yīng)為:Fe-2e-=Fe2+,碳極的電極反應(yīng)為:O2+4e-+2H2O=4OH-,總反應(yīng)為:2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2,鐵發(fā)生吸氧腐蝕放出熱量,據(jù)此分析解題:
①由分析可知,暖貼工作時(shí),鐵粉發(fā)生的反應(yīng)為Fe-2e-=Fe2+,屬于氧化反應(yīng);
②由分析可知,使用暖貼時(shí)的注意事項(xiàng)為:使用前需密封保存防止失效,使用過(guò)程中由于產(chǎn)生高溫現(xiàn)象,故不能緊貼皮膚張貼暖寶,防止灼傷皮膚;
③由分析可知,暖貼發(fā)熱時(shí),正極材料為活性炭,食鹽的作用為電解質(zhì)溶液,增強(qiáng)導(dǎo)電性;
④由分析可知,暖寶工作原理的總反應(yīng)為:2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2,且Fe(OH)2具有還原性,很容易被空氣中的O2氧化,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,故當(dāng)暖貼放熱結(jié)束時(shí),鐵粉轉(zhuǎn)化成的物質(zhì)中可能含有Fe(OH)2、Fe(OH)3。
13.(1) 正極 Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+
(2)增大
(3)陽(yáng)
(4) A 犧牲陽(yáng)極法
(5) Fe-2e-= K3[Fe(CN)6] [Fe(CN)6]3-+Fe2++K+=KFe[Fe(CN)6]↓
【詳解】(1)電解飽和食鹽水制取,反應(yīng)中氯元素化合價(jià)升高,在陽(yáng)極產(chǎn)生,所以產(chǎn)生的電極應(yīng)連接電源的正極,對(duì)應(yīng)的電極反應(yīng)式為Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+。
(2)a極是陰極,溶液中水電離出的氫離子放電,氫氧根濃度增大,所以a極區(qū)溶液的增大。
(3)由于陽(yáng)極區(qū)產(chǎn)生氫離子,而陰極區(qū)氫離子放電,所以圖中離子交換膜應(yīng)使用陽(yáng)離子交換膜。
(4)A裝置是原電池,鋅是負(fù)極,鐵正極,被保護(hù),B裝置也原電池,銅是正極,鐵是負(fù)極,鐵被腐蝕,所以圖中能保護(hù)不被腐蝕的是裝置A,其保護(hù)方法的名稱是犧牲陽(yáng)極法。
(5)B裝置中極是負(fù)極,電極反應(yīng)式為Fe-2e-=,檢驗(yàn)其陽(yáng)離子產(chǎn)物時(shí)加入K3[Fe(CN)6]溶液,產(chǎn)生特征藍(lán)色沉淀,其反應(yīng)離子方程式為[Fe(CN)6]3-+Fe2++K+=KFe[Fe(CN)6]↓。
14.(1)析氫
(2)2H2O+O2+4e-=4OH-
【分析】生鐵中含有鐵和碳,鐵、碳和電解質(zhì)溶液構(gòu)成了原電池,鐵作負(fù)極,碳作正極,負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng),正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng);a、b試管內(nèi)分別盛有氯化銨(顯酸性)溶液和食鹽水,左邊試管中是酸性溶液,發(fā)生析氫腐蝕,右邊試管中是中性溶液發(fā)生吸氧腐蝕。
【詳解】(1)U型管內(nèi)紅墨水左低右高,左邊試管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)增大,右邊試管內(nèi)氣體的氣體壓強(qiáng)減小,所以左邊試管中是酸性溶液氯化銨(顯酸性),發(fā)生析氫腐蝕,右邊試管中是中性溶液食鹽水,發(fā)生吸氧腐蝕,故a試管中鐵發(fā)生的是析氫腐蝕,故答案為:析氫;
(2)b試管中是中性溶液食鹽水,鐵作負(fù)極,發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),即Fe-2e-=Fe2+,碳作正極,正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為:2H2O+O2+4e-=4OH-,故答案為:2H2O+O2+4e-=4OH-。
15. 氧化 O2+2H2O+4e-=4OH- 負(fù) 2H2O+2e-=H2↑+2OH- 石墨
【分析】(1)鐵發(fā)生吸氧腐蝕,鐵被氧化生成Fe2+,正極發(fā)生還原反應(yīng),氧氣得到電子被還原生成OH-;
(2)反應(yīng)一段時(shí)間后,停止通電.向甲燒杯中滴入幾滴酚酞,觀察到鐵電極附近首先變紅,說(shuō)明在鐵電極上生成OH-離子,電極反應(yīng)為:2H2O+2e-═2OH-+H2↑,發(fā)生還原反應(yīng),為電解池的陰極,連接電源的負(fù)極,即M端為負(fù)極,N端為正極;
乙燒杯電解硫酸銅溶液,石墨為陰極,電極反應(yīng)為Cu2++2e-═Cu,據(jù)此分析。
【詳解】(1)鐵發(fā)生吸氧腐蝕,鐵被氧化生成Fe2+,正極發(fā)生還原反應(yīng),氧氣得到電子被還原生成OH-,電極方程式為O2+4e-+2H2O-═4OH-,
故答案為:氧化;O2+4e-+2H2O-═4OH-;
(2)反應(yīng)一段時(shí)間后,停止通電.向甲燒杯中滴入幾滴酚酞,觀察到鐵電極附近首先變紅,說(shuō)明在鐵電極上生成OH-離子,電極反應(yīng)為:2H2O+2e-═2OH-+H2↑,發(fā)生還原反應(yīng),為電解池的陰極,連接電源的負(fù)極,即M端為負(fù)極,N端為正極,陰極反應(yīng)為2H2O+2e-=H2↑+2OH-,
故答案為:負(fù);2H2O+2e-=H2↑+2OH-;
乙燒杯電解硫酸銅溶液,石墨為陰極,電極反應(yīng)為Cu2++2e-═Cu,故質(zhì)量增加,
故答案為:石墨。
16. 金屬被氧化(或金屬失去電子) 化學(xué)腐蝕 電化學(xué)腐蝕 Fe-2e-Fe2+ 2H2O+O2+4e-4OH- 析氫腐蝕 酸 2H++2e-H2↑ 4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3
【分析】根據(jù)原電池的構(gòu)成條件:有兩種不同的材料(Fe為負(fù)極,碳為正極),有電解質(zhì)溶液,形成閉合回路;可知鐵釘?shù)母g屬于電化學(xué)腐蝕。根據(jù)金屬腐蝕的原理及結(jié)果可知:試管內(nèi)液面上升,說(shuō)明是試管內(nèi)壓強(qiáng)減小,試管內(nèi)氣體被吸收所致,是鐵釘吸氧腐蝕的結(jié)果,據(jù)此寫出電極反應(yīng)式;試管內(nèi)液面下降,說(shuō)明是試管內(nèi)氣體壓強(qiáng)變大,試管內(nèi)產(chǎn)生了新氣體所致,是鐵釘析氫腐蝕的結(jié)果,溶液顯酸性,據(jù)此寫出電極反應(yīng)式。
【詳解】(1)金屬腐蝕的本質(zhì)是金屬失去電子的過(guò)程;用鋁飯盒盛放醋酸,一段時(shí)間后飯盒被腐蝕,鋁跟接觸到的醋酸直接發(fā)生反應(yīng)而引起損耗的現(xiàn)象,這種腐蝕屬于化學(xué)腐蝕;若用鋁飯盒盛放食鹽水,金屬鋁會(huì)發(fā)生吸氧腐蝕,這種腐蝕屬于電化學(xué)腐蝕;故答案為金屬被氧化(或金屬失去電子);化學(xué)腐蝕;電化學(xué)腐蝕。
(2)試管內(nèi)液面上升,說(shuō)明是試管內(nèi)壓強(qiáng)減小,試管內(nèi)氣體被吸收所致,是鐵釘吸氧腐蝕的結(jié)果,此時(shí)正、負(fù)極的電極反應(yīng)式分別為:2H2O+O2+4e-=4OH-,F(xiàn)e-2e-=Fe2+;試管內(nèi)液面下降,說(shuō)明是試管內(nèi)氣體壓強(qiáng)變大,試管內(nèi)產(chǎn)生了新氣體所致,是鐵釘析氫腐蝕的結(jié)果,溶液顯酸性,此時(shí)正極上的電極反應(yīng)式為:2H++2e-=H2↑;故答案為Fe-2e-=Fe2+;2H2O+O2+4e-=4OH-;析氫腐蝕;酸;2H++2e-=H2↑。
(3)鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時(shí),生成Fe(OH)2后的另一個(gè)反應(yīng)方程式為:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,故答案為4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
【點(diǎn)睛】熟記電化學(xué)腐蝕類型與電解質(zhì)溶液酸堿性之間的關(guān)系是解答本題的關(guān)鍵,注意氫氧化亞鐵可以被空氣氧化成氫氧化鐵。
17.(1)離子失去電子變成Cl原子(Cl?),然后Cl原子(Cl?)結(jié)合為Cl2分子
(2)
(3) 100mL容量瓶、玻璃棒 加入最后1滴KMnO4溶液,溶液由無(wú)色變?yōu)闇\紅色30s不褪色,即達(dá)到滴定終點(diǎn) 72.83% 偏大
【解析】(1)
工業(yè)上通過(guò)電解飽和食鹽水制備氯氣,陽(yáng)極反應(yīng)歷程如下:,,是Cl離子失去電子變成Cl原子(Cl·),然后Cl原子(Cl·)結(jié)合為Cl2分子,陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為2Cl--2e-=Cl2↑,故答案為:Cl離子失去電子變成Cl原子(Cl·),然后Cl原子(Cl·)結(jié)合為Cl2分子。
(2)
深埋在潮濕土壤中的鐵管道,在硫酸鹽還原菌作用下,能被硫酸根腐蝕,鐵失去電子變成亞鐵離子,被氧化,鐵為負(fù)極,正極上硫酸根離子發(fā)生還原反應(yīng),生成硫氫根離子,正極反應(yīng)式為。
(3)
①配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液,需要用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、膠頭滴管和容量瓶,而容量瓶的選擇要遵循"相匹配"和“大而近"原則,因此配制100mL0.1000ml·L?1KMnO4溶液溶液選擇100mL容量瓶。
②滴定過(guò)程中高錳酸鉀會(huì)被草酸根還原,此時(shí)溶液無(wú)色,當(dāng)達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí),高錳酸鉀稍過(guò)量,溶液變?yōu)闇\紅色,所以不需要使用指示劑,滴定終點(diǎn)現(xiàn)象為:加入最后1滴KMnO4溶液,錐形瓶中溶液由無(wú)色變?yōu)闇\紅色30s不褪色,即達(dá)到滴定終點(diǎn);
③滴定過(guò)程中高錳酸鉀會(huì)被草酸根還原成Mn2+,草酸根被氧化為二氧化碳,根據(jù)電子守恒和原子守恒配平可得2+5C2O+16H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O;根據(jù)方程式可知樣品中n(C2O)=0.02L×0.1000ml/L×=0.005ml,所以樣品的純度為×100%=72.83%;
④若滴定時(shí)所用的酸性KMnO4溶液因久置而導(dǎo)致濃度變小,則會(huì)使所用標(biāo)準(zhǔn)液體積偏大,測(cè)定結(jié)果偏大。
18. 石灰石 硫化 A C 吸氧 Fe-2e-=Fe2+ O2+4e-+2H2O=4OH- 熱塑性 線 A
【詳解】(1)生產(chǎn)玻璃的原料是純堿、石灰石和石英,高溫下,碳酸鈉、碳酸鈣和二氧化硅反應(yīng)分別生成硅酸鈉、硅酸鈣;生產(chǎn)水泥以黏土和石灰石為主要原料,經(jīng)研磨、混合后在水泥回轉(zhuǎn)窯中煅燒,再加入適量石膏,并研成細(xì)粉就得到普通水泥;所以在生產(chǎn)硅酸鹽水泥和普通玻璃都用到的原料是石灰石;
(2)天然橡膠通過(guò)硫化措施使它的分子轉(zhuǎn)化為網(wǎng)狀體型結(jié)構(gòu)可增大強(qiáng)度和彈性;
(3)鋼筋混凝土是復(fù)合材料,混凝土做基體材料即選A,鋼筋做增強(qiáng)體材料,即選C;
(4)鋼鐵在潮濕的空氣中形成原電池,發(fā)生吸氧腐蝕,腐蝕過(guò)程中鐵被氧化,氧氣被還原,所以發(fā)生該腐蝕的負(fù)極電極反應(yīng)式為Fe-2e-=Fe2+,正極反應(yīng)式為O2+4e-+2H2O=4OH-;
(5)乙烯發(fā)生加聚反應(yīng)生成聚乙烯,聚乙烯為線型結(jié)構(gòu),故為熱塑性塑料;
(6)A.聚苯乙烯是一種發(fā)泡塑料,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:,屬于有機(jī)合成高分子材料,故A符合題意;
B.棉花的成分為纖維素,其相對(duì)分子質(zhì)量在10000以上,屬于天然高分子化合物,故B不符合題意;
C.光導(dǎo)纖維成分為二氧化硅,屬于無(wú)機(jī)化合物,故C不符合題意;
綜上所述答案為A。
19. Fe-2e-=Fe2+ Cu2++2e-=Cu 溶液顏色變淺 0.2 正 增大 Zn B>A>C O2+4H++4e-=2H2O 減小
【詳解】(1)該原電池中,鐵片作負(fù)極,其電極反應(yīng)式為Fe-2e-=Fe2+,銅片作正極,其電極反應(yīng)式為Cu2++2e-=Cu;
(2)銅片周圍,Cu2+不斷被消耗,其濃度逐漸降低,則溶液顏色變淺;
(3)鐵片質(zhì)量減少5.6g,即參加反應(yīng)的鐵的物質(zhì)的量為0.1ml,則根據(jù)鐵片的電極反應(yīng)式可知,導(dǎo)線中流過(guò)電子的物質(zhì)的量為0.2ml;
(4)①B為原電池裝置,其中Fe比Sn活潑,則Fe極作負(fù)極,Sn極作正極,H+在Sn極得到電子產(chǎn)生H2,導(dǎo)致Sn極附近H+的濃度降低,pH增大;
②C為原電池裝置,其中Zn比Fe活潑,則Zn作負(fù)極,被腐蝕的金屬為Zn,F(xiàn)e被保護(hù);同理,在B中,F(xiàn)e被腐蝕;A不是原電池裝置,F(xiàn)e的腐蝕速度要慢一些;故三個(gè)裝置中,純鐵被腐蝕的速率,由快到慢的順序是B>A>C;
(5)該電池為原電池,電解質(zhì)溶液為稀硫酸,正極上,O2和H+反應(yīng)生成水:O2+4H++4e-=2H2O;該電池的總反應(yīng)為2H2+O2=2H2O,電池工作一段時(shí)間后,水的量增多,硫酸的量沒(méi)有改變,則硫酸溶液的濃度減小。
20.(1) 析氫 Fe-2e-=Fe2+
(2) 吸氧 O2+2H2O+4e-=4OH- 增大 Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓、4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
【詳解】(1)開始時(shí)電解質(zhì)溶液酸性較強(qiáng),以析氫腐蝕為主,負(fù)極發(fā)生反應(yīng):Fe-2e-=Fe2+,故答案為:析氫;Fe-2e-=Fe2+;
(2)一段時(shí)間后,氫離子濃度減小,pH增大,生鐵在中性或堿性條件下以吸氧腐蝕為主,正極氧氣得電子生成氫氧根離子,電極反應(yīng)為:O2+2H2O+4e-=4OH-,負(fù)極反應(yīng)為:Fe-2e-=Fe2+,負(fù)極生成氫氧根離子與正極生成的氫氧根離子結(jié)合生成氫氧化亞鐵Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓,氫氧化亞鐵繼續(xù)與氧氣反應(yīng)生成氫氧化鐵4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,氫氧化鐵分解得到鐵銹,故答案為:吸氧;O2+2H2O+4e-=4OH-;增大;Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;
21. O2+2H2O+4e-=4OH- 吸氧 2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑ b 正 FePO4+e-+Li+=LiFePO4 0.168L
【分析】(1)①若開始時(shí)開關(guān)K與a連接,構(gòu)成原電池,鐵是負(fù)極、石墨為正極;
②若開始時(shí)開關(guān)K與b連接,構(gòu)成電解池,石墨作陽(yáng)極;
(2)①根據(jù)圖示,放電時(shí)FePO4得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成LiFePO4;
②根據(jù)離子的放電順序,陽(yáng)極電極反應(yīng)依次為:2Cl--2e-=Cl2↑,4OH--4e-=2H2O+O2↑;
【詳解】(1)①若開始時(shí)開關(guān)K與a連接,構(gòu)成原電池,鐵是負(fù)極、石墨為正極,電解質(zhì)為中性,屬于Fe的吸氧腐蝕,正極是氧氣得電子生成氫氧根離子,正極反應(yīng)式是O2+2H2O+4e-=4OH-;
②若開始時(shí)開關(guān)K與b連接,構(gòu)成電解池,石墨作陽(yáng)極,陽(yáng)極氯離子失電子生成氯氣、陰極氫離子得電子生成氫氣,則裝置內(nèi)總反應(yīng)的離子方程式為2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑;a. 原電池中陽(yáng)離子移向陰極,所以溶液中Na+向B極移動(dòng),故a錯(cuò)誤;
b. A是陽(yáng)極,生成氯氣,所以從A極處逸出的氣體能使?jié)駶?rùn)的KI淀粉試紙變藍(lán),故b正確;
c. 電解飽和食鹽水放出氫氣和氯氣,所以反應(yīng)一段時(shí)間后加適量氯化氫可恢復(fù)到電解前電解質(zhì)的濃度,故c錯(cuò)誤;
d.溶液中通過(guò)離子移動(dòng)導(dǎo)電,溶液中沒(méi)有電子移動(dòng),故d錯(cuò)誤。
(2)①根據(jù)圖示,放電時(shí)FePO4得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成LiFePO4,所以FePO4是正極,電極反應(yīng)式為FePO4+e-+Li+=LiFePO4;
②0.1 ml/LCuSO4和0.1 ml/LNaCl的混合溶液100 mL含有0.01mlCuSO4和0.01mlNaCl,陽(yáng)極電極反應(yīng)依次為:2Cl--2e-=Cl2↑,4OH--4e-=2H2O+O2↑,當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移了0.02 mle-時(shí),生成氯氣0.005ml,轉(zhuǎn)移0.001ml電子,利用電子守恒生成氧氣0.0025ml,所以陽(yáng)極上生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積=(0.005ml+0.0025ml)×22.4L/ml=0.168L。
22.(1) 吸氧 O2+4e-+2H2O=4OH-
(2) 氯氣 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
(3)Fe-2e-+2OH-=Fe(OH)2
(4)被還原為Fe3+,F(xiàn)e3+水解生成Fe(OH)3膠體,利用Fe(OH)3膠體的吸附作用凈水
【分析】接通K1時(shí),該裝置為原電池,F(xiàn)e為負(fù)極,發(fā)生吸氧腐蝕,電極反應(yīng)為Fe-2e-=Fe2+,碳棒為正極,電極反應(yīng)為O2+4e-+2H2O=4OH-;接通K2時(shí),該裝置為電解池,F(xiàn)e為陽(yáng)極,電極反應(yīng)為Fe-2e-+2OH-=Fe(OH)2,碳棒為陰極,電極反應(yīng)為2H2O+2e-=H2+2OH-;接通K3時(shí),該裝置為電解池,碳棒為陽(yáng)極,電極反應(yīng)為2Cl--2e-= Cl2,F(xiàn)e為陰極,電極反應(yīng)為2H2O+2e-=H2+2OH-。
【詳解】(1)根據(jù)分析,接通K1時(shí),鐵棒主要發(fā)生吸氧腐蝕;碳棒為正極,電極反應(yīng)為O2+4e-+2H2O=4OH-;
(2)根據(jù)分析,接通K3時(shí),碳棒為陽(yáng)極,電極反應(yīng)為2Cl--2e-= Cl2,因此漏斗中的氣體為氯氣;此時(shí)發(fā)生電解飽和NaCl的反應(yīng),總反應(yīng)為2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑;
(3)根據(jù)分析,接通K2時(shí),F(xiàn)e為陽(yáng)極,電極反應(yīng)為Fe-2e-+2OH-=Fe(OH)2;
(4)Na2FeO4中Fe為+6價(jià),表現(xiàn)強(qiáng)氧化性,在反應(yīng)后化合價(jià)降低,被還原生成Fe3+,F(xiàn)e3+水解生成Fe(OH)3膠體,利用Fe(OH)3膠體的吸附作用凈水。
23. Fe-2e-=Fe2+ 除去混合氣體中的CO2 除去混合氣體中的H2O 能 缺少尾氣處理裝置 2 2:7 c
【分析】草酸分解得到含水蒸氣的CO和CO2的混合氣,A裝置中的NaOH除去二氧化碳,B裝置中的濃硫酸干燥CO;C裝置中CO還原Fe2O3,同時(shí)Fe2O3·xH2O失去結(jié)晶水,D裝置中堿石灰吸收C裝置中生成的CO2和H2O(g);據(jù)此分析作答。
【詳解】(1)①鋼鐵在潮濕空氣中發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí),負(fù)極鐵失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),負(fù)極的電極反應(yīng)式為Fe-2e-=Fe2+,
故答案為Fe-2e-=Fe2+;
②根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,需要使用一氧化碳還原Fe2O3·xH2O,所以需要將草酸分解生成的二氧化碳和水除去,裝置A中的氫氧化鈉溶液用于除去二氧化碳?xì)怏w,裝置B中的濃硫酸用于干燥一氧化碳?xì)怏w,
故答案為除去混合氣體中的CO2;除去混合氣體中的H2O;
③銹鐵樣品12.6g,加熱完全反應(yīng)后得到的質(zhì)量為8.4g的固體為鐵的質(zhì)量,則銹鐵樣品中氧元素和氫元素質(zhì)量之和為12.6g-8.4g=4.2g,則16g/ml×3n(Fe2O3)+18g/mln(H2O)=4.2g,裝置D增重8.4g為二氧化碳和水的質(zhì)量,結(jié)合方程式Fe2O3·xH2O+3CO2Fe+3CO2+xH2O,44g/ml×3n(Fe2O3)+18g/mln(H2O)=8.4g,解得n(Fe2O3)=0.05ml,n(H2O)=0.1ml,則Fe2O3·xH2O的化學(xué)式為Fe2O3·2H2O,銹鐵樣品中含n(Fe2O3·2H2O)=0.05ml,含n(Fe)==0.05ml,能測(cè)定銹鐵的組成;
故答案為能;
④該裝置的缺陷是:一氧化碳有毒,不能排放到空氣中,所以應(yīng)該增加尾氣處理裝置,
故答案為缺少尾氣處理裝置;
(2)若將裝置D換成裝濃硫酸的洗氣瓶(裝置E),重新按上述樣品的用量和操作進(jìn)行實(shí)驗(yàn),若完全反應(yīng)后得到固體的質(zhì)量仍為8.4g,則銹鐵樣品中氧元素和氫元素質(zhì)量之和為12.6g-8.4g=4.2g,16g/ml×3n(Fe2O3)+18g/mln(H2O)=4.2g,裝置E增重1.8g,n(H2O)=1.8g÷18g/ml=0.1ml,解得n(Fe2O3)=0.05ml,n(Fe2O3):n(H2O)=0.05ml:0.1ml=1:2,則x=2;m(Fe2O3·xH2O)=0.05ml×160g/ml+1.8g=9.8g,m(Fe)=12.6g-9.8g=2.8g,m(Fe):m (Fe2O3?xH2O)= 2.8g:9.8g=2:7。
故答案為2;2:7;
(3)0~V1段(加入鹽酸少量時(shí))發(fā)生的反應(yīng)為Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O、Fe+2FeCl3=3FeCl2,總反應(yīng)為:Fe+Fe2O3+6HCl=3FeCl2+3H2O;由Fe+2HCl=FeCl2+H2↑可知,2ml氯化氫生成1ml亞鐵離子,由Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O可知,6ml的氯化氫可以生成2ml的Fe3+,顯然消耗相同物質(zhì)的量鹽酸時(shí),鐵與鹽酸反應(yīng)增加的亞鐵離子物質(zhì)的量比氧化鐵與鹽酸反應(yīng)增加的鐵離子物質(zhì)的量大,由于V1~V2鐵離子和亞鐵離子總的物質(zhì)的量增大幅度小于0~V1,說(shuō)明V1~V2段為氧化鐵與鹽酸的反應(yīng),即氧化鐵的物質(zhì)的量大于鐵的物質(zhì)的量,故c正確,
故答案為c。

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