2020-2021学年第二章 化学反应速率与化学平衡实验活动1 探究影响化学平衡移动的因素优秀复习练习题

这是一份2020-2021学年第二章 化学反应速率与化学平衡实验活动1 探究影响化学平衡移动的因素优秀复习练习题，文件包含第四章电化学基础单元综合检测-2022-2023学年高二化学课后培优练人教版选修4解析版doc、第四章电化学基础单元综合检测-2022-2023学年高二化学课后培优练人教版选修4原卷版doc等2份试卷配套教学资源，其中试卷共24页， 欢迎下载使用。
姓名： 班级
第四章 电化学基础
单元综合检测
一．选择题
1．（2021·黑龙江·哈尔滨三中高二月考）下列能量的转化过程中，由化学能转化为电能的是




A．太阳能照明
B．干电池工作
C．风力发电
D．电解熔融氯化钠
【答案】B
【详解】
A．太阳能照明是直接将光能转变为电能的发电方式，故A错误；
B．干电池属于二次电池，放电时将化学能转化为电能，故B正确；
C．风力发电是将风能转化为机械能，再转化为电能的过程，故C错误；
D．电解熔融氯化钠是将电能转化为化学能，故D错误；
答案选B。
2．以下现象与电化学腐蚀无关的是
A．生铁比纯铁容易生锈
B．银质物品久置表面变暗
C．铁质器件附有铜质配件，在接触处易生铁锈
D．黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿
【答案】B
【详解】
A．生铁中金属铁、碳、潮湿的空气能构成原电池，金属铁为负极，易被腐蚀而生锈，和电化学腐蚀有关，故A不符合题意；
B．银质物品久置表面变暗是由于金属银和空气中的成分发生反应的结果，属于化学腐蚀，与电化学腐蚀无关，故B符合题意；
C．铁质器件附有铜质配件，在接触处形成原电池装置，其中金属铁为负极，易生铁锈，和电化学腐蚀有关，故C不符合题意；
D．黄铜(铜锌合金)制作的铜锣中，金属锌为负极，金属铜做正极，Cu被保护，不易腐蚀，和电化学腐蚀有关，故D不符合题意；
答案为B。
3．（2021·江苏邗江·高二期中）下列描述中，不符合生产实际的是
A．电解熔融的氯化镁制取金属镁，用铁作阳极
B．电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极
C．工业上电解饱和食盐水制烧碱，用阳离子交换膜阻止OH-移向阳极
D．在镀件上电镀铜，用铜作阳极
【答案】A
【详解】
A．铁作阳极时，Fe失去电子，亚铁离子的氧化性大于镁离子，阴极上可能生成Fe，应用惰性电极电解熔融氯化镁制取金属镁，故A错误；
B．电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极，在该电极上会析出大量的铜，电极反应式为Cu2++2e-=Cu，故B正确；
C．工业上电解饱和食盐水制烧碱，溶液中阴离子向阳极移动，阳离子向阴极移动，用阳离子交换膜阻止OH-移向阳极，在阴极可制得烧碱，故C正确；
D．在镀件上电镀铜，用铜作阳极，电极反应式为Cu-2e-=Cu2+，镀件作阴极，电极反应式为Cu2++2e-=Cu，可溶性的铜盐溶液作电解质溶液，故D正确；
答案为A。
4．（2021·四川省宜宾市第三中学校高二期中）氢氧燃料电池可用于太空航行中，反应产生的水经冷却后可作为航天员的饮用水。下列关于碱性氢氧燃料电池说法正确的是
A．电子从氧电极一端流出，经过导线流向氢电极一端
B．当得到1.8 L饮用水时，电池内转移电子约为200 mol
C．电池的负极反应为：H2-2e-=2H+
D．如改为酸性电池，电池总反应将发生改变
【答案】B
【详解】
A．在氢氧燃料电池中，通入氢气的电极为负极，通入氧气的电极为正极，电子从氢电极一端流出，经过导线流向氧电极一端，A错误；
B．当得到1.8 L饮用水时，反应产生H2O的物质的量为n(H2O)=。每反应产生1 mol H2O，反应转移2 mol电子，则现在反应产生100 mol H2O，因此电池内转移电子约为200 mol，B正确；
C．在碱性环境中不可能大量存在H+，在电池的负极H2失去电子被氧化产生H+，然后结合溶液中的OH-生成H2O。所以电池的负极反应为：H2-2e-+2OH-=2H2O，C错误；
D．如将电解质溶液改为酸性电池，电池总反应也不会发生改变，D错误；
故合理选项是B。
5．（2021·江苏苏州·高二期中）银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的充电和放电过程可以表示为：。下列说法不正确的是
A．该电池属于二次电池和碱性电池
B．电极是电池的负极，发生氧化反应
C．电池工作过程中，电解质溶液的浓度保持不变
D．充电时，电池的正极应与电源的正极相连
【答案】C
【详解】
A． 该电池有充电和放电两个过程，属于二次电池，放电过程的产物有氢氧化锌是碱性电池，故A正确；
B．放电时锌从0价升高到+2价，失电子发生氧化反应，电极是电池的负极， 故B正确；
C．根据电极反应式可知，电池工作过程中生成水，电解质溶液的浓度减小，故C错误；
D．根据原电池与电解池的关系，充电时，电池的正极发生氧化反应，应与电源的正极相连，故D正确；
故答案为：C
6．（2021·福建省厦门第六中学高二期中）氢燃料电池汽车每投放100万辆，一年可减少二氧化碳排放5.1亿吨，这将极大助力碳中和目标实现。下列有关氢燃料电池说法错误的是
A．发展氢燃料电池汽车需要安全高效的储氢技术
B．理论上氢燃料电池汽车使用时不会产生污染物
C．氢燃料电池工作时无燃烧现象
D．氢燃料电池汽车直接将化学能转化为动能
【答案】D
【详解】
A．由于H2是易燃气体，变为液态需要高压，容易发生爆炸等事故，故发展氢燃料电池汽车需要安全高效的储氢技术，A正确；
B．氢燃料电池的总反应为：2H2+O2=2H2O，故理论上氢燃料电池汽车使用时不会产生污染物，B正确；
C．氢燃料电池中H2和O2不直接接触，故工作时无燃烧现象，C正确；
D．氢燃料电池汽车是先将化学能转化为电能，再将电能转化为动能，而不是直接将化学能转化为动能，D错误；
故答案为：D。
7．（2021·四川·成都外国语学校高二期中）把、、、四块金属片浸泡在稀中，用导线两两相连可以组成多种原电池：若、相连时，为负极；、相连时，为负极；、相连时，为正极；、相连时，为正极．则这四种金属的活动性顺序由强到弱为
A． B． C． D．
【答案】B
【详解】
若a、b相连时，a为负极，活动性a>b；c、d相连时，c为负极，活动性c>d；a、c相连时，c为正极，a为负极，活动性：a>c；b、d相连时，b为正极，d为负极，活动性：d>b；则这四种金属的活动性顺序由强到弱为：。
故答案选B。
8．（2021·广东·深圳实验学校高中部高二月考）下列说法不正确的是
A．直流电源跟电解池连接后，电子从电源负极流出，经电解质溶液流向电解池阳极
B．电解质溶液的导电过程就是电解质溶液被电解的过程
C．电解冶炼镁、铝通常是电解熔融的和
D．某些不能自发进行的氧化还原反应，通过电解可以实现
【答案】A
【详解】
A．在电解池中，电子从电源负极流出，进入阴极，相关粒子在阴极得电子被还原，体系中相关粒子在阳极失电子发生氧化反应，失去的电子流入电源的正极，从而形成闭合回路，A错误；
B．电解质溶液导电是靠溶液中自由移动的阴阳离子，在两极上发生氧化还原反应实现，即电解质溶液被电解的过程，B正确；
C．工业上采用电解熔融的MgCl2冶炼金属镁，电解熔融的Al2O3冶炼金属铝，C正确；
D．某些不能自发的氧化还原可通过电解实现，比如Cu与稀硫酸不反应，但当以Cu为阳极，碳棒为阴极时电解硫酸溶液可实现此反应，D正确；
故答案选A。
9．（2021·安徽宿州·高二期中）下列关于金属的腐蚀与防护的叙述不正确的是

A．图①马口铁(镀锡铁)即使镀层破损，依然不易生锈
B．图②若将钢闸门与电源的负极相连，可防止钢闸门腐蚀
C．图②若断开电源，钢闸门将发生吸氧腐蚀
D．图③若金属M比铁活泼，可防止钢铁输水管腐蚀
【答案】A
【详解】
A．由于Fe比Sn活泼，图①马口铁(镀锡铁)即使镀层破损，将因为与空气中的CO2、H2O、O2等形成电化学腐蚀，加快铁生锈，A不正确；
B．图②若将钢闸门与电源的负极相连，则钢闸门作阴极，故可防止钢闸门腐蚀，B正确；
C．图②若断开电源，钢闸门中将形成Fe和C两电极，在海水和O2作用下形成原电池，电解质溶液呈中性或弱酸性，故将发生吸氧腐蚀，C正确；
D．图③若金属M比铁活泼，则M作负极，失电子，从而保护了铁，故可防止钢铁输水管腐蚀，D正确；
故答案为：A。
10．（2021·河北·高二月考）某铜锌原电池的结构如图所示，下列说法正确的是

A．电极为该原电池的正极
B．电池工作时，电子由电极流出，经溶液和盐桥流入电极
C．若盐桥中的电解质为，则电池工作时向右侧移动
D．电极上的电极反应式为
【答案】C
【详解】
A．铜锌原电池中电极为原电池的负极，A项错误；
B．电池工作时，电子由电极流出，经导线流入电极，B项错误；
C．若盐桥中的电解质为，则电池工作时阳离子向原电池的正极移动，即向右侧移动，C项正确；
D．电极为原电池的正极，发生还原反应，其电极反应式为，D项错误；
故选C。
11．（2021·云南省玉溪第一中学高二期中）电化学脱硫在金属冶炼和废水处理中均有应用。一种电化学脱硫工作原理示意图如图所示。该装置工作时，下列说法不正确的是

A．a为直流电源负极
B．导线中通过4.5 mol e-时阳极区溶液质量增加44 g
C．阳极反应式：Mn2+-e-=Mn3+，FeS+9Mn3++4H2O=9Mn2++8H++Fe3++SO
D．阴极区溶液pH无明显变化
【答案】B
【分析】
由图可知，右侧电极Mn2+生成Mn3+，Mn元素价态升高失电子，发生氧化反应，故右侧电极为阳极，电极反应式为Mn2+-e-=Mn3+，生成的Mn3+氧化FeS，发生的反应为9Mn3++FeS+4H2O=9Mn2++8H++Fe3++SO，则b为正极，a为负极，左侧电极为阴极，电极反应式为2H++2e-=H2↑，据此分析解答。
【详解】
A．右侧电极上Mn2+生成Mn3+，Mn元素价态升高失电子，发生氧化反应，故右侧电极为阳极，则b为直流电源正极，a为直流电源负极，故A正确；
B．导线中通过4.5mol e-时，反应生成4.5molMn3+，消耗0.5molFeS，阳极区溶液质量增重为0.5mol×88g/mol=44g，同时氢离子由右向左迁移4.5mol，质量减少4.5mol×1g/mol=4.5g，阳极区溶液质量增加44g-4.5g=39.5g，故B错误；
C．右侧电极为阳极，电极反应式为Mn2+-e-=Mn3+，生成的Mn3+氧化FeS，发生的反应为9Mn3++FeS+4H2O=9Mn2++8H++Fe3++SO，Mn2+和Mn3+之间的转化可提高脱硫效率，故C正确；
D．阴极区消耗氢离子，阳极区生成氢离子，氢离子由右向左迁移，阳极区氢离子浓度基本不变，溶液的pH基本不变，故D正确；
故选B。
12．（2021·山西太原·高二期末）下列说法正确的是

A．装置①中，反应开始时，Al是负极，且在NaCl溶液中生成红棕色气体
B．装置②在电解过程中，a极附近溶液变红
C．可以用装置③在铁上镀铜，d极为铜，c极为铁
D．装置④中发生铁的吸氧腐蚀
【答案】C
【详解】
A．装置①为原电池装置，开始时因为常温下浓硝酸与Al钝化，使反应不能继续，所以Al作电池的正极，故A错误；
B．装置②为电解池装置，石墨a与电源负极相连作阴极，其电极反应式为，溶液呈碱性，但阴极附近未滴加酚酞，溶液颜色无变化，故B错误；
C．装置③为电解池，其中c为阴极，d为阳极。若在铁上镀铜，应将铁与电源负极相连作阴极，故C正确；
D．吸氧腐蚀一般在弱酸性或者中性环境中发生，在酸化的NaCl中，铁发生析氢腐蚀，故D错误；
【点睛】
浓硝酸做电解质溶液时要考虑其与Al、Fe的钝化。
13．（2020·海南·北京师范大学万宁附属中学高二月考）电解法精炼含有Fe、Zn、Ag、Pt等杂质的粗铜。下列叙述不正确的是（ ）
A．电解时以可溶性铜盐溶液作电解液
B．粗铜作阳极，只发生电极反应Cu-2e- =Cu2+
C．精铜与电源负极相连，发生还原反应
D．电解后 Ag、Pt等杂质会沉积在电解槽底部形成阳极泥
【答案】B
【详解】
A．电解时阴极发生的电极反应为：Cu2++2e-=Cu，故可溶性铜盐溶液作电解液，A正确；
B．粗铜作阳极，阳极上发生的电极反应主要为Cu-2e- =Cu2+，还有Zn-2e-=Zn2+，Fe-2e-=Fe2+等，B错误；
C．精铜作阴极，故与电源负极相连，发生还原反应，C正确；
D．由于Ag、Pt没有Cu活泼，故电解时不放电，故电解后 Ag、Pt等杂质会沉积在电解槽底部形成阳极泥，D正确；
故答案为：B。
14．（2021·江苏邗江·高二期中）下图所示的电解装置可实现低电位下高效催化还原CO2。下列说法不正确的是

A．a 极连接外接电源的负极
B．b 极的电极反应式为 Cl--2e- + 2OH- = ClO- + H2O
C．电解过程中 Na+从左池移向右池
D．外电路上每转移1 mol电子，理论可催化还原标准状况下CO2气体 11.2 L
【答案】C
【分析】
从图示中可以看出，b电极上Cl-失去电子生成ClO-，b电极为电解池阳极；a电极上CO2得到电子生成CO，a电极为电解池阴极；与b极相连的电池一极为正极，与a极相连的电池一极为负极。
【详解】
A．根据分析，a极与外电路相连的一极为负极，A正确；
B．因右池电解液中含有大量的OH-，故电极方程式中不能出现H+，正确的电极方程式为Cl--2e-+2OH-=H2O+ClO-，B正确；
C．根据分析，阴极反应为CO2+2e-+H2O=CO+2OH-，生成大量阴离子，为平衡电荷，Na+向左边移动，C错误；
D．根据B选项的电极反应，每转移2mol电子，可还原标况下22.4L的CO2，故电路中转移1mol电子，可还原标况下11.2L的CO2，D正确；
故选C。
15．（2021·浙江杭州·高二期末）氨不仅应用于化肥生产，也可以应用于能源领域，与氢氧燃料电池比，氨氧燃料电池有其独特优势，某研究小组设计的氨氧燃料电池装置如图，下列有关说法不正确的是

A．电极2为正极，发生还原反应
B．电极1的电极反应式为：2NH3-6e-=N2↑+6H+
C．放电过程中溶液中的OH-朝负极移动
D．氨相比于氢气的重要的优势是氨易液化，运输储存方便
【答案】B
【详解】
A．电极2通入的氧气，根据氧元素的化合价只能降低判断，电极2做正极，发生还原反应，故A正确；
B．电极1根据通入的氨气和出来的氮气与水利用电子、电荷、原子守恒及碱性溶液的环境书写电极反应为：2NH3-6e-+6OH-=N2↑+6H2O，故B不正确；
C．原电池中阴离子向负极移动，C正确；
D．氨气易液化，氢气不易液化，因此氨相比于氢气的重要的优势是氨易液化，运输储存方便，D正确；
答案为B。
【点睛】
氨气分子间能形成氢键故易液化。
16．（2021·浙江温州·高二期末）钠硫电池作为一种新型化学电源，具有体积小、容量大、寿命长、效率高等重要优点。其结构与工作原理如图所示。下列说法不正确的是

A．放电过程中，Na+由A极移动到B极
B．放电过程中，电池总反应为2Na+xS=Na2Sx
C．充电过程中，充电时间越长S就越多
D．充电过程中，外电路中流过0.01mol电子，A材料增重0.23g
【答案】C
【详解】
A．根据电池的结构，放电过程中A电极上是钠失电子所以电极A是负极，B为正极，原电池中阳离子移向正极，所以Na+由A极移动到B极，故A正确；
B．根据电池工作原理和内部结构示意图，得到电池总反应为2Na+xS=Na2Sx，故B正确；
C．充电过程中总反应为：Na2Sx=2Na+xS，故C错误；
D．充电过程中，阴极上是钠离子得电子的还原反应Na+e-=Na+，外电路中流过0.01mol电子，负极材料增重金属钠是0.01mol23g/mol=0.23g，故D正确；
故答案为C。
二．非选择题
17．（2020·河北武强中学高二月考）为了提高燃料的利用率可以将甲醇设计为燃料电池，并用以此为电源进行电解实验，装置如图所示，回答相关问题。

①写出通甲醇一极的电极反应方程式___；写出乙池中B(C)电极的电极反应式___。
②反应过程中，乙池溶液pH的变化为___ (升高、降低或不变)。
③当乙池中A(Fe)极的质量增加5.40g时，甲池中理论上消耗O2___mL(标准状况下)。
【答案】CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2O 4OH--4e-=2H2O+O2↑ 降低 280mL
【详解】
①燃料电池中通甲醇一极为负极，通甲醇一极的电极反应方程式CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2O，乙池中B极为电解池的阳极，发生氧化反应，乙池中B(C)电极的电极反应式4OH--4e-=2H2O+O2↑，故答案为：CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2O，4OH--4e-=2H2O+O2↑；
②反应过程中，乙池电解AgNO3溶液，析出Ag，同时生成HNO3，所得溶液pH的变化降低，故答案为：降低；
③当乙池中A(Fe)极的质量增加5.40 g时，析出Ag的物质的量=，转移电子数为0. 05 mol，则甲池中理论上消耗O2的物质的量=，标准状况下的体积=0.012 5 mol×22.4 L/mol =0.28 L=280 mL，故答案为：280 mL。
18．（2021·山东滕州·高二期中）某课外小组利用原电池原理驱动某简易小车(用电动机表示)。
（1）初步设计的实验装置示意图如图1所示，CuSO4溶液在图1所示装置中的作用是_______(答出一点即可)。

（2）实验发现：该装置不能驱动小车。该小组同学提出假设：可能是氧化反应和还原反应没有完全隔开，降低了能量利用率，为进一步提高能量利用率，该小组同学在原有反应的基础上将氧化反应与还原反应隔开进行，优化的实验装置示意图如图2所示，图2中A溶液和B溶液分别是_______和_______，盐桥属于_______(填“电子导体”或“离子导体”)，盐桥中的Cl-移向_______溶液(填“A”或“B”)。

（3）丹尼尔电池是将Zn置于硫酸锌溶液中，将Cu置于硫酸铜溶液中，并离子交换膜等方法将两电解质溶液连接的一种原电池。图3是该电池的工作原理示意图。不考虑溶液体积的变化，下列叙述正确的是_______。

A．阴、阳离子分别通过离子交换膜向两极移动，保持溶液中的电荷平衡
B．电子由锌电极经导线流向铜电极后，经溶液回到锌电极、形成闭合回路
C．电池工作一段时间后，甲、乙池中SO的浓度均不变
D．电池工作一段时间后，甲池溶液的总质量减小，乙池溶液的总质量增加
【答案】
（1）传导离子(或做正极反应物)
（2） 硫酸锌溶液 硫酸铜溶液 离子导体 A
（3）C
【分析】
图1所示装置形成的是原电池，锌做负极，铜做正极，溶液中硫酸铜溶液中铜离子在正极得到电子析出铜；盐桥中阴离子移向负极，阳离子移向正极，阳离子交换膜只能使阳离子通过，阴离子不能通过，据此分析解答。
（1）图1所示装置形成的是原电池，锌做负极，铜做正极，溶液中硫酸铜溶液中铜离子在正极得到电子析出铜，CuSO4溶液起到传导离子作用，做正极反应物的作用，故答案为：传导离子；做正极反应物；
（2）图1所示装置形成的是原电池，锌做负极，铜做正极，溶液中硫酸铜溶液中铜离子在正极得到电子析出铜，为进一步提高能量利用率，图2中A溶液和B溶液分别是硫酸锌溶液和硫酸铜溶液，盐桥中阴离子移向负极，盐桥中的Cl-移向A电极，阳离子移向正极，K+离子移向B电极，从而形成原电池的闭合回路，盐桥属于离子导体，故答案为：硫酸锌溶液；硫酸铜溶液；离子导体；A；
（3）A．阳离子交换膜只能使阳离子通过，阴离子不能通过，故A错误；B．锌做负极，铜做正极，电子由锌电极经导线流向铜电极后，但电子不能通过溶液，溶液是通过离子的定向移动传导电荷的，故B错误；C．该电池中阳离子通过阳离子交换膜移向正极，阴离子不能通过阳离子交换膜，因此甲、乙池中SO的浓度均不变，故C正确；D．锌溶解生成锌离子，电池工作过程中，阳离子锌离子通过阳离子交换膜移向正极，正极上铜离子得到电子析出铜，甲池溶液的总质量基本不变，乙池溶液中的硫酸铜逐渐变成硫酸锌，质量增加，故D错误，故答案为：C。
19．（2021·山东·济南一中高二期中）有人设想以和为反应物，以溶有A的稀盐酸为电解质溶液，可制造出既能提供电能，又能固氨的新型燃料电池，装置如图所示。

（1）电池正极发生的反应式是_______
（2）A是_______(填名称)。
（3）和熔融可制作燃料电池，其原理见图，石墨Ⅰ为电池的_______极；该电池在使用过程中石墨Ⅰ电极上生成氧化物Y，其电极反应式为_______

【答案】
（1）N2+6e-+8H+=2NH
（2）氯化铵
（3） 负 NO2-e-+NO=N2O5
【解析】
（1）N2和H2为反应物，溶有A的稀盐酸作电解质溶液，能固氨，发生的反应是N2＋3H2＋2HCl=2NH4Cl，根据装置图反应前稀A溶液，反应后浓的A溶液，因此A为氯化铵，N元素化合价由0价→-3价，H2中H元素的化合价由0→＋1价，根据原电池工作原理，通氮气一极为正极，通氢气一极为负极，因此正极反应式为N2+6e-+8H+=2NH；故答案为N2+6e-+8H+=2NH；
（2）根据问题(1)的分析，A应是氯化铵，故答案为氯化铵；
（3）燃料电池中通燃料的一极为负极，通氧气或空气的一极为正极，根据装置图，石墨I为负极，根据原电池工作原理，负极上失去电子，发生氧化反应，化合价升高，Y为氧化物，因此Y为N2O5，其电极反应式为NO2-e-+NO=N2O5；故答案为NO2-e-+NO=N2O5。
20．（2021·福建·厦门双十中学高二期中）回答下列问题

（1）用惰性电极电解足量硫酸铜溶液，其阴极反应式为___________；
（2）铅蓄电池是可充放电的二次电池，其放电时正极反应式为___________；
（3）碱性条件下甲醇燃料电池的负极反应式为___________；
（4）连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉，是一种强还原剂。工业常用惰性电极电解酸性亚硫酸氢钠溶液制备连二亚硫酸钠，原理及装置如图1所示，a电极反应为___________
（5）微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水，采用惰性电极，用下图2装置处理有机废水(以含CH3COO-的溶液为例)。a电极反应式为___________。
【答案】
（1）Cu2＋ +2e- = Cu
（2）PbO2+2e－＋SO+4H＋ =PbSO4+2H2O
（3）CH3OH-6e－+ 8OH－ =CO+ 6H2O
（4）2HSO +2H＋+2e－ =S2O+2H2O
（5）CH3COO－+2H2O－8e－ = 2CO2↑＋7H＋
【解析】
（1）用惰性电极电解硫酸铜溶液，铜离子在阴极得电子被还原，电极反应为：Cu2＋ +2e- = Cu；
（2）铅蓄电池是可充放电的二次电池，其放电时正极反应式为PbO2+2e－＋SO+4H＋ =PbSO4+2H2O；
（3）碱性条件下甲醇燃料电池的负极为甲醇，反应生成碳酸根离子，电极反应式为CH3OH-6e－+ 8OH－ =CO+ 6H2O；
（4）从图分析，a电极上实现了亚硫酸氢根离子生成连二硫酸根离子，电极反应为2HSO +2H＋+2e－ =S2O+2H2O；
（5）图2中a电极上为乙酸根离子生成二氧化碳和氢离子，电极反应式为CH3COO－+2H2O－8e－ = 2CO2↑＋7H＋。
21．（2021·福建·厦门双十中学高二期中）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___________。
【答案】
（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+；