高中化学人教版 (2019)选择性必修1第四章 化学反应与电能第三节 金属的腐蚀与防护达标测试

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修1第四章 化学反应与电能第三节 金属的腐蚀与防护达标测试，共25页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验探究题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．下列叙述不正确的是
A．金属的化学腐蚀比金属的电化学腐蚀更普遍
B．用铜质铆钉铆接铁板，铁板易被腐蚀
C．钢铁在干燥的空气中不易被腐蚀
D．把铜片和锌片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡
2．下列说法错误的是
A．铂做电极，以KOH溶液为电解质溶液的肼—空气燃料电池，放电时负极的电极反应式为：N2H4-4e- +4OH- =N2+4H2O
B．铁门上的铜铆钉处在潮湿的空气中直接发生反应：Fe-3e=Fe3+
C．将海水中钢铁闸门与电源的负极相连，可防止闸门被腐蚀
D．钢铁吸氧腐蚀时，正极反应式为：2H2O+O2+4e-=4OH-
3．用如图所示装置及试剂进行铁的电化学腐蚀实验探究，测定具支锥形瓶中压强随时间变化关系以及溶解氧随时间变化关系的曲线如下。下列说法不正确的是
A．pH=2.0时，体系为强酸性，正极只发生析氢腐蚀，电极方程式为：2H++2e-=H2↑
B．压强增大主要是因为产生了H2
C．整个过程中，负极电极反应式均为：Fe–2e-=Fe2+
D．pH=4.0时，体系为弱酸性，同时发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀
4．下列事实不能用电化学理论解释的是
A．轮船水线以下的船壳上镶嵌有一定量的锌块
B．镀锌的铁制品比镀锡的铁制品耐用
C．铝片不用特殊方法保存
D．生铁比纯铁更易生锈
5．中华文明源远流长，许多文化艺术都彰显着民族自信、文化自信，还蕴含着许多化学知识。下列说法错误的是
A．战国时期的“曾侯乙编钟”属于青铜制品，青铜是一种铜锡合金
B．《过江州岸，回望庐山》中“庐山山南刷铜绿"，粗铜发生电化学腐蚀生锈
C．“以汞和金涂银器上，成白色，入火则汞去而金存，数次即黄"，该过程为汽化
D．山顶洞文化遗址中发现的用赤铁矿粉涂成红色的石珠、鱼骨、兽牙等装饰品，该颜料属于酸性氧化物
6．将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后，置于如图所示装置中，进行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是（ ）
A．在此实验过程中铁元素被还原
B．铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能
C．活性炭的存在会加速铁的腐蚀
D．以水代替NaCl溶液，铁不能发生吸氧腐蚀
7．下列有关金属的保护方法的说法中正确的是
A．普通金属腐蚀属于化学腐蚀
B．白铁(镀锌铁)镀层破损后，铁皮的腐蚀仍很慢
C．常使用的快餐杯表面有一层搪瓷，搪瓷层破损后仍能起到防止铁生锈的作用
D．支撑海港码头基础的钢管桩常与电源正极相连接
8．锥形瓶内壁用某溶液润洗后，放入混合均匀的新制铁粉和碳粉，塞紧瓶塞，同时测量锥形瓶内压强的变化，如图所示。下列说法错误的是
A．0~t1时，铁可能发生了析氢腐蚀
B．0~t1时，铁可能发生了吸氧腐蚀
C．t1~t2时，铁一定发生了吸氧腐蚀
D．用于润洗锥形瓶的溶液一定显酸性
9．实验小组研究金属电化学腐蚀，实验如下：
下列说法不正确的是
A．实验I生成铁锈说明铁钉发生了吸氧腐蚀
B．对比实验I，实验Ⅱ中铁钉在5 min即出现红色，说明锌片加速了铁的腐蚀速率
C．实验Ⅱ中正极的电极反应式： O2+ 2H2O+4e- = 4OH-
D．若将Zn片换成Cu片，推测Cu片周边会出现红色，铁钉周边会出现蓝色
10．银制器皿表面日久因生成Ag2S而变黑，可进行如下处理：将表面发黑的银器浸入盛有食盐水的铝质容器中(如图)，一段时间后黑色褪去。有关说法正确的是
A．该处理过程中电能转化为化学能
B．银器为正极，Ag2S还原为单质银
C．Ag2S溶解于食盐水生成了AgCl
D．铝质容器为阳极，其质量变轻
二、填空题
11．(1)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。
①该电化学腐蚀称为 。
②图中A、B、C、D四个区域，生成铁锈最多的是 (填字母)。
(2)石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐，完成图防腐示意图，并作相应标注 。
(3)航母舰体材料为合金钢。
①舰体在海水中发生的电化学腐蚀主要为 。
②航母用钢可由低硅生铁冶炼而成，则在炼铁过程中为降低硅含量需加入的物质为 。
12．某小组学生研究常见的金属腐蚀现象，分析其原理．按要求回答下列问题．
(1)甲同学设计如图所示对比实验。
当a中滴入CuSO4溶液后，观察到其中产生气泡的速率较b中的 。其原因是 。
(2)乙同学将锥形瓶内壁用酸化的饱和食盐水润洗后，放入混合均匀的铁粉和碳粉，塞紧瓶塞，同时用压强传感器测得锥形瓶内压强的变化，如图所示。
①时，碳粉表面生成的气体为 。
②时，碳粉表面发生的电极反应式为 。
③电化学腐蚀过程中，铁极的电极反应式为 。
(3)丙同学研读如下一次性保暖贴说明书，并分析暖贴工作原理。
①暖贴工作时，铁粉发生的反应为 (填“氧化反应”或“还原反应”)。
②写出使用暖贴时的注意事项： 。
③暖贴发热时，正极材料为 ；食盐的作用为 。
④当暖贴放热结束时，铁粉转化成的物质中可能含有 。
13．电化学方法是化工生产及生活中常用的一种方法。回答下列问题：
I.二氧化氯()为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、快速、安全的杀菌消毒剂。目前已开发出用电解法制取的新工艺如图所示：

(1)图中用石墨作电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取。产生的电极应连接电源的 (填“正极”或“负极”)，对应的电极反应式为 。
(2)a极区溶液的 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)图中离子交换膜应使用 (填“阴”或“阳”)离子交换膜。
Ⅱ.在日常生活中，金属腐蚀的现象普遍存在，某化学兴趣小组设计了如图所示的两套实验装置验证的腐蚀与防护：

(4)图中能保护不被腐蚀的是装置 (填“A”或“B”)，其保护方法的名称是 。
(5)另一装置中极的电极反应式为 ，检验其阳离子产物时加入 溶液，产生特征蓝色沉淀，其反应离子方程式为 。
14．钢铁很容易生锈腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一。因此，该小组同学又进行了钢铁腐蚀探究，希望能找到防止钢铁腐蚀的好办法。如图，U形管内为红墨水，a、b试管内分别盛有氯化铵溶液(显酸性)和食盐水，各加入生铁块，放置一段时间均被腐蚀。红墨水柱两边液面变为：左低、右高。
(1)请猜测a试管中铁发生的是 (填“析氢”或“吸氧”)腐蚀。
(2)b管中生铁中碳上发生的电极反应式 。
15．如图所示2套实验装置，分别回答下列问题。
(1)装置Ⅰ为铁的吸氧腐蚀实验。一段时间后，铁被 (填“ 氧化”或“还原”); 向插入石墨棒的玻璃筒内滴入酚酞溶液，可观察到石墨附近的溶液变红，该电极反应为 。
(2)装置Ⅱ中甲烧杯盛放100 mL 0.2 ml·L－1的NaCl溶液，乙烧杯盛放100 mL 0.5 ml·L－1的CuSO4溶液。反应一段时间后，停止通电。向甲烧杯中滴入几滴酚酞溶液，观察到铁片电极附近首先变红。电源的M端为 (填“正”或“负”)极，甲烧杯中铁电极的电极反应为 ，停止电解，乙中 电极质量增加。
16．金属腐蚀是金属材料使用过程中的一种普遍现象。
(1)金属腐蚀的本质是 的过程。用铝饭盒盛放醋酸，一段时间后饭盒被腐蚀，这种腐蚀属于 ，若用铝饭盒盛放食盐水，一段时间后，饭盒被腐蚀，这种腐蚀属于 。
(2)钢铁的电化学腐蚀有两种不同的类型，在如图所示的装置中，试管内有一枚铁钉，放置数天观察：①若试管内液面上升，写出此时的电极反应式，负极： ，正极： 。②若试管内液面下降，则此时发生 (填电化学腐蚀类型)，溶液呈 性，正极上的电极反应式为 。
(3)钢铁发生吸氧腐蚀时，生成Fe(OH)2后的另一个反应方程式为 。
17．电化学在工业生产中具有重要作用。
(1)工业上通过电解饱和食盐水制备氯气，阳极反应历程如图所示：
阳极反应历程可描述为： 。
(2)深埋在潮湿土壤中的铁管道，在硫酸盐还原菌作用下，能被硫酸根腐蚀，其电化学腐蚀原理如图所示，此过程中腐蚀电池的正极反应式是 。
(3)工业膜电极法制备的KMnO4常用于氧化还原滴定，该滴定同中和滴定类似(用已知浓度的氧化剂溶液滴定未知浓度的还原剂溶液或反之)。现用0.1000ml·L−1KMnO4标准溶液测定K3[Fe(C2O4)3]样品的纯度。准确称取1.000gK3[Fe(C2O4)3]样品，加入适量水溶解并用稀硫酸酸化，加热至80C，趁热用KMnO4标准溶液滴定至终点，消耗KMnO4标准溶液20.00mL。反应离子方程式：+C2O+H+→CO2↑+Mn2++H2O(未配平)Mr[K3[Fe(C2O4)3]]=437，请完成下列问题：
①实验中配制100mL0.1000ml·L−1KMnO4溶液，所需的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管，还须 。
②滴定终点的现象是 。
③计算样品的纯度(写出计算过程)： 。
④若滴定时所用的酸性KMnO4溶液因久置而导致浓度变小，则由此测得的待测样品的纯度会 (填“偏小”“偏大”或“不变”)。
18．材料是社会经济建设的重要物质基础
(1) 生产硅酸盐水泥和普通玻璃都需用到的共同原料是 (写名称)。
(2) 橡胶是制造轮胎的重要原料，天然橡胶通过 处理，使它的分子转化为体型网状结构，从而增大橡胶的强度。
(3) 在钢筋混凝土中，混凝土作为 材料：钢筋作为 材料(填字母)。
A．基体 B．复合 C．增强
(4) “辽宁号”航母的服役举世瞩目。钢铁是制造航母的主要材料，钢铁在潮湿空气中易发生 腐蚀，发生该腐蚀的负极电极反应式为 。正极电极反应式为 。
(5) 2016年奥运会在巴西举行，场馆内的座椅通常用高密度聚乙烯(HDPE)为原料制得，聚乙烯属于 塑料(填“热固性”或“热塑性”)，具有 (填“线型”或“体型”)结构。
(6) 下列物质中，属于合成有机高分子材料的是 (填字母)。
A．聚苯乙烯 B．棉花 C．光导纤维
19．将质量相等的铁片和铜片用导线相连浸入500mL硫酸铜溶液中构成如图1的装置：
图1
（以下均假设反应过程中溶液体积不变）。
（1）铁片上的电极反应式为 ，铜片上的电极反应式为 ；
（2）铜片周围溶液会出现的现象 。
（3）若2min后测得铁片质量减少5.6g，导线中流过的电子的物质的量为 ml；
（4）金属的电化学腐蚀的本质是形成了原电池。如下图所示，烧杯中都盛有稀硫酸。
①图2 B中的Sn为 极，Sn极附近溶液的pH （填“增大”“减小”或“不变”）。
②图2 C中被腐蚀的金属是 。比较A、B、C中纯铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是 。
（5）人们应用原电池原理制作了多种电池，以满足不同的需要。燃料电池是一种高效、环境友好的供电装置，如图是电解质为稀硫酸溶液的氢氧燃料电池原理示意图，回答下列问题：
氢氧燃料电池的正极电极反应是： 。电池工作一段时间后硫酸溶液的浓度 （填“增大”“减小”或“不变”）。
20．如图装置中，小试管内为红墨水，具支试管内盛有pH=4久置的雨水和生铁片。实验时观察到：开始时导管内液面下降，一段时间后导管内液面回升，略高于小试管内液面。
(1)开始时，生铁发生 腐蚀，负极反应式为 。
(2)一段时间后，生铁发生 腐蚀，正极反应式为 ，具支试管内雨水的pH的变化情况为 ，最后生铁片表面形成红棕色铁锈(Fe2O3•xH2O)，那么后期溶液中发生的反应方程式有 、2Fe(OH)3=Fe2O3•xH2O+(3-x)H2O。
三、实验探究题
21．(1)某课外活动小组用如图装置进行实验，试回答下列问题：

①若开始时开关K与a连接，则A极的电极反应式为 B极的Fe发生 腐蚀(填“析氢”或“吸氧”)
②若开始时开关K与b连接，则装置内总反应的离子方程式为 ；根据此时的装置，判断下列说法正确的是 (填序号)
a. 溶液中Na＋向A极移动
b. 从A极处逸出的气体能使湿润的KI淀粉试纸变蓝
c. 反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质的浓度
d. 若标准状况下B极产生2.24L气体，则溶液中转移0.2ml电子
(2)海水中锂元素储量非常丰富，从海水中提取锂的研究极具潜力。锂是制造化学电源的重要原料。如LiFePO4电池中某电极的工作原理如下图所示：
①已知该电池的电解质为能传导Li+的固体材料。放电时该电极是电池的 极(填“正”或“负”)，该电极反应式为 。
②用此电池电解含有0.1ml/LCuSO4和0.1ml/LNaCl的混合溶液100mL，假如电路中转移了0.02mle-，且电解池的电极均为惰性电极，则阳极产生的气体在标准状况下的体积是 L。
22．用如下装置进行实验：
(1)关闭上端止水夹，接通K1，一段时间后用压强传感器测得装置上部压强减小，铁棒表面出现锈迹。则铁棒主要发生， 腐蚀(填“析氢”或“吸氧”)；此时碳棒上的电极反应式为： 。
(2)Na2FeO4是一种新型净水剂，可以通过以下反应制备：Fe(OH)2+2Cl2+6NaOH=Na2FeO4+4NaCl+4H2O，为制得Na2FeO4，用一支倒扣的漏斗罩住碳极，如图，首先打开止水夹，断开K1、K2，接通K3。几分钟后，漏斗中产生的气体是 ；此时发生的总反应化学方程式为： 。
(3)断开K1、K3，接通K2。阳极的电极反应式为 。打开漏斗上口软塞，发生(2)中反应生成Na2FeO4。
(4)Na2FeO4有强氧化性可用于杀菌消毒，还可净水，其净水的原理是 。
23．已知铁生锈的过程为：Fe→Fe（OH）2→Fe（OH）3→Fe2O3•xH2O．又知草酸（H2C2O4）分解的化学方程式为 H2C2O4CO↑+CO2↑+H2O，某化学小组为测定两种不同生锈铁片的组成（设只含有铁和Fe2O3•xH2O），进行了以下探究，请你参与并完成对有关问题的解答。
（1）甲同学利用草酸分解产生的混合气体和如所示装置测定其中一种锈铁的组成。
主要操作为：取锈铁样品12.6g置于装置C的硬质玻璃管中，加热完全反应后得到固体的质量为8.4g，装置D增重8.4g。
①钢铁在潮湿空气中发生电化学腐蚀时，其负极的电极反应式为 。
②装置A的作用是 ，装置B的作用是 。
③根据以上数据能否测定出锈铁的组成？答： （填“能”或“不能”）。
④该装置还存在的一个明显的缺陷是 。
（2）乙同学在甲同学装置的基础上将装置D换成装浓硫酸的洗气瓶（装置E，此装置图略），经改进后，重新按甲同学的操作和样品取用量进行实验，若完全反应后得到固体的质量仍为8.4g，而装置E增重1.8g，则x= ；m（Fe）：m （Fe2O3•xH2O）= 。
（3）丙同学取少量的另外一种锈铁片放在烧杯中，然后逐滴加入稀盐酸，实验测知所得溶液中Fe2+、Fe3+的物质的量之和与加入稀盐酸的体积关系如图2示，此锈铁中n（Fe）：n（Fe2O3•xH2O）的取值范围是 。（填字母）
a．大于1 b．等于1 c．小于1
序号
实验
5 min
25 min
实验I
铁钉表面及周边未见明显变化
铁钉周边零星、随机出现极少量红色和蓝色区域，有少量红棕色铁锈生成
实验Ⅱ
铁钉周边出现红色区域，未见蓝色出现，锌片周边未见明显变化
铁钉周边红色加深，区域变大，未见蓝色出现， 锌片周边未见明显变化
品名：一次性保暖贴
主要成分：铁粉、水、食盐、活性炭、蛭石、吸水性树脂
产品性能：平均温度，最高温度，发热时间12小时以上
参考答案：
1．A
【详解】A．金属的电化学腐蚀比金属的化学腐蚀更普遍，故A错误；
B．用铜质铆钉铆接铁板，构成原电池，铁作负极，铁板易被腐蚀，故B正确；
C．钢铁在干燥的空气中，不构成原电池，不易被腐蚀，故C正确；
D．把铜片和锌片紧靠在一起浸入稀硫酸中，构成原电池，铜作正极，铜片表面出现气泡，故D正确；
选A。
2．B
【详解】A．肼—空气燃料电池中N2H4在负极失去电子生成N2，电极反应式为N2H4-4e- +4OH- =N2+4H2O，A正确；
B．铁门上的铜铆钉处在潮湿的空气中形成原电池，发生电化学腐蚀，铁作负极，发生反应为Fe-2e-=Fe2+，B错误；
C．电解池是外加电流的阴极保护法，将海水中钢铁闸门与电源的负极相连，钢铁闸门作阴极被保护，可防止闸门被腐蚀，C正确；
D．钢铁吸氧腐蚀时，O2在正极得电子反应，其电极反应为：2H2O+O2+4e-=4OH-，D正确；
故答案为：B。
3．A
【分析】Fe在酸性环境下会发生析氢腐蚀，产生氢气，会导致锥形瓶内压强增大；若介质的酸性很弱或呈中性，并且有氧气参与，此时Fe就会发生吸氧腐蚀，吸收氧气，会导致锥形瓶内压强减小，据此分析解答。
【详解】A．由图可知，pH=2.0时，锥形瓶内的溶解氧减少，说明有消耗氧气的吸氧腐蚀发生，同时锥形瓶内的气压增大，说明有产生氢气的析氢腐蚀发生；因此既发生析氢腐蚀，又发生吸氧腐蚀，正极电极反应式为：2H++2e-=H2↑和O2+4H++4e-=2H2O，A错误；
B．pH=2.0的溶液，酸性较强，因此锥形瓶中的Fe粉能发生析氢腐蚀，析氢腐蚀产生氢气，因此会导致锥形瓶内压强增大，B正确；
C．整个过程中，锥形瓶中的Fe粉和C粉构成了原电池，Fe粉作为原电池的负极，发生的电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+，C正确；
D．若pH=4.0时只发生吸氧腐蚀，那么锥形瓶内的气体压强会有下降，而图中pH=4.0时，锥形瓶内的压强几乎不变，说明图中反应除了吸氧腐蚀，Fe粉还发生了析氢腐蚀，消耗氧气的同时也产生了氢气，因此锥形瓶内压强几乎不变，D正确；
故合理选项是A。
4．C
【详解】A．轮船水线下的船壳装上锌块后，可保护船壳在海水中不被腐蚀，因为Zn比Fe活泼，Zn与Fe构成原电池，在海水中锌被腐蚀，从而保护船壳，发生原电池反应可用电化学知识解释，A不选；
B．镀锌铁发生金属被腐蚀现象时，因Zn比Fe活泼，Zn被腐蚀，镀锡铁破损后发生电化腐蚀，因Fe比Sn活泼，因而是铁被腐蚀，所以镀锌铁比镀锡铁耐用，发生原电池反应而可用电化学知识解释，B不选；
C．铝片在空气中被O2氧化，使铝片表面形成一层致密的氧化物薄膜而保护内层的铝不再被氧化，所以铝片不用特殊方法保存，此现象与电化学知识无关，故C选；
D．生铁中含杂质，在稀硫酸中形成了原电池，原电池反应使反应速率加快，D不选。
故选C。
5．D
【详解】A．青铜是铜锡合金，故A正确；
B．铜锈主要成分是碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3，合金的腐蚀属于电化学腐蚀，故B正确；
C．入火则汞去而金存，汞由液态变成气态也叫汽化，故C正确；
D．赤铁矿主要成分是Fe2O3，Fe2O3属于碱性氧化物，故D错误；
选D。
6．C
【分析】A、该装置中发生吸氧腐蚀，Fe作负极，Fe失电子生成亚铁离子；
B、铁腐蚀过程中部分化学能转化为热能、部分化学能转化为电能；
C、Fe、C和电解质溶液构成原电池，加速Fe的腐蚀；
D、弱酸性或中性条件下铁腐蚀吸氧腐蚀。
【详解】A、该装置中发生吸氧腐蚀，Fe作负极，Fe失电子生成亚铁离子，电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，被氧化，故A错误；
B、铁腐蚀过程发生电化学反应，部分化学能转化为电能，且该过程放热，所以还存在化学能转化为热能的变化，故B错误；
C、Fe、C和电解质溶液构成原电池，Fe易失电子被腐蚀，加速Fe的腐蚀，故C正确；
D、铁在弱酸性或中性条件以及碱性条件下发生吸氧腐蚀，水代替NaCl溶液，溶液仍然呈中性，Fe发生吸氧腐蚀，故D错误；
故选：C。
7．B
【详解】A．普通金属腐蚀属于电化学腐蚀，A错误；
B．白铁(镀锌铁)镀层破损后，Fe做正极，受到保护，铁皮的腐蚀仍很慢，B正确；
C．常使用的快餐杯表面有一层搪瓷，搪瓷层破损后铁失去了保护层，暴露在空气中形成疏松多孔结构，加速铁的腐蚀，C错误；
D．支撑海港码头基础的钢管桩常与电源负极相连接，充当阴极，使电子强行流回电极受到保护，D错误。
故选B。
8．D
【分析】图中0~t1段压强逐渐增大，可能是发生了析氢腐蚀使气体体积增大或者反应放热使温度升高，锥形瓶中气体体积增大；t1~t2时，容器中压强逐渐减小，说明锥形瓶中气体体积减小，说明发生了吸氧腐蚀，以此分析解答。
【详解】A．由图可知，0~t1时，压强逐渐增大，说明锥形瓶中气体体积增大，铁可能发生了析氢腐蚀，A项正确；
B．用于润洗锥形瓶的溶液为中性时，0~t1时铁会发生了吸氧腐蚀，由于反应放热，导致锥形瓶中压强增大，故B正确；
C．t1~t2时，压强逐渐减小，说明锥形瓶中气体体积减小，说明铁发生了吸氧腐蚀，C项正确；
D．0~t1段发生吸氧腐蚀时，用于润洗锥形瓶可能为中性，故D错误；
故答案为D。
9．B
【详解】A．实验I出现极少量红色说明有OH-生成，Fe失去电子生成Fe2+，K3[Fe(CN)6]溶液与Fe2+发生反应生成特征蓝色沉淀，则铁钉发生了吸氧腐蚀，A正确；
B．实验II中Zn比Fe活泼，作原电池的负极，发生吸氧腐蚀生成OH-，Fe作正极，被保护，铁的腐蚀速率比实验I慢，B错误；
C．实验II中Fe作正极，氧气发生得电子的还原反应，其电极反应式：O2 + 2H2O + 4e- =4OH-，C正确；
D．若将Zn片换成Cu片，因为Fe比Cu活泼，推测Cu片周边氧气发生得电子的还原反应生成氢氧根离子，酚酞溶液会出现红色，铁钉作原电池的负极，发生失电子的氧化反应生成亚铁离子，与K3[Fe(CN)6]溶液反应，使其周边会出现蓝色，D正确；
故选：B。
10．B
【详解】A．将表面发黑的银器浸入盛有食盐水的铝质容器中，形成原电池反应，能量变化是化学能转化为电能，故A错误；
B．依据原电池原理分析，铝和硫化银在食盐水中形成原电池反应，铝做负极，银器做正极，硫化银被还原为银，故B正确；
C．原电池反应中硫化银被还原为银单质，不是Ag2S溶解于食盐水生成了AgCl，故C错误；
D．铝在原电池中做负极质量减轻，电极名称错误，故D错误；
答案选B。
11． 吸氧腐蚀 B 吸氧腐蚀 或
【详解】（1）由题图可看出，在海水中，该电化学腐蚀属于吸氧腐蚀，在A、B、C、D四个区域中，因为B区能接触到氧气，则生成铁锈最多的是B区，故答案为：吸氧腐蚀；B；
（2）铜是不活泼的金属，石墨是能导电的非金属，所以应用阴极电保护法保护铜，石墨与直流电源的正极相连，做电解池的阳极，铜与直流电源的负极相连，做阴极，防腐示意图为，故答案为：；
（3）①舰体在海水中发生的电化学腐蚀主要为吸氧腐蚀，故答案为：吸氧腐蚀；
②二氧化硅为酸性氧化物，为降低生铁中硅的含量，即降低二氧化硅的含量，可加入碳酸钙或氧化钙，使其在高温下与二氧化硅反应，故答案为：或。
12．(1) 快 由于发生反应Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu产生的Cu附着在锌粒表面，即可形成Cu-Zn稀盐酸原电池，从而加快锌和稀盐酸的反应速率
(2) H2 O2+2H2O+4e-=4OH- Fe-2e-=Fe2+
(3) 氧化反应 使用前需密封保存防止失效，使用过程中由于产生高温现象，故不能紧贴皮肤张贴暖宝，防止灼伤皮肤 活性炭 电解质溶液，增强导电性 Fe(OH)2、Fe(OH)3
【详解】（1）当a中滴入CuSO4溶液后，由于发生反应Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu，产生的Cu附着在锌粒表面，形成Cu-Zn稀盐酸原电池，从而加快锌和稀盐酸的反应速率，故观察到其中产生气泡的速率较b中的快。
（2）①0～t1段压强逐渐增大，可能是发生了析氢腐蚀使气体的总物质的量增大，电极反应为：2H++2e-=H2↑，则0～t1时，碳粉表面生成的气体为H2；
②t1～t2时，容器中压强逐渐减小，说明锥形瓶中气体体积减小，一定发生了吸氧腐蚀，则t1～t2时，碳粉表面发生的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-；
③铁发生电化学腐蚀时，铁作负极，其电极反应为：Fe-2e-=Fe2+，即0～t2电化学腐蚀过程中，铁极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+。
（3）根据保暖贴的成分可知，铁粉和活性炭在氯化钠溶液中形成原电池，铁做负极，碳做正极，铁发生吸氧腐蚀，铁电极反应为：Fe-2e-=Fe2+，碳极的电极反应为：O2+4e-+2H2O=4OH-，总反应为：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2，铁发生吸氧腐蚀放出热量，据此分析解题：
①由分析可知，暖贴工作时，铁粉发生的反应为Fe-2e-=Fe2+，属于氧化反应；
②由分析可知，使用暖贴时的注意事项为：使用前需密封保存防止失效，使用过程中由于产生高温现象，故不能紧贴皮肤张贴暖宝，防止灼伤皮肤；
③由分析可知，暖贴发热时，正极材料为活性炭，食盐的作用为电解质溶液，增强导电性；
④由分析可知，暖宝工作原理的总反应为：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2，且Fe(OH)2具有还原性，很容易被空气中的O2氧化，反应的化学方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，故当暖贴放热结束时，铁粉转化成的物质中可能含有Fe(OH)2、Fe(OH)3。
13．(1) 正极 Cl－－5e－＋2H2O＝ClO2↑＋4H＋
(2)增大
(3)阳
(4) A 牺牲阳极法
(5) Fe－2e－= K3[Fe(CN)6] [Fe(CN)6]3-+Fe2++K+＝KFe[Fe(CN)6]↓
【详解】（1）电解饱和食盐水制取，反应中氯元素化合价升高，在阳极产生，所以产生的电极应连接电源的正极，对应的电极反应式为Cl－－5e－＋2H2O＝ClO2↑＋4H＋。
（2）a极是阴极，溶液中水电离出的氢离子放电，氢氧根浓度增大，所以a极区溶液的增大。
（3）由于阳极区产生氢离子，而阴极区氢离子放电，所以图中离子交换膜应使用阳离子交换膜。
（4）A装置是原电池，锌是负极，铁正极，被保护，B装置也原电池，铜是正极，铁是负极，铁被腐蚀，所以图中能保护不被腐蚀的是装置A，其保护方法的名称是牺牲阳极法。
（5）B装置中极是负极，电极反应式为Fe－2e－=，检验其阳离子产物时加入K3[Fe(CN)6]溶液，产生特征蓝色沉淀，其反应离子方程式为[Fe(CN)6]3-+Fe2++K+＝KFe[Fe(CN)6]↓。
14．(1)析氢
(2)2H2O+O2+4e-=4OH-
【分析】生铁中含有铁和碳，铁、碳和电解质溶液构成了原电池，铁作负极，碳作正极，负极上失电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应；a、b试管内分别盛有氯化铵（显酸性）溶液和食盐水，左边试管中是酸性溶液，发生析氢腐蚀，右边试管中是中性溶液发生吸氧腐蚀。
【详解】（1）U型管内红墨水左低右高，左边试管内气体的压强增大，右边试管内气体的气体压强减小，所以左边试管中是酸性溶液氯化铵（显酸性），发生析氢腐蚀，右边试管中是中性溶液食盐水，发生吸氧腐蚀，故a试管中铁发生的是析氢腐蚀，故答案为：析氢；
（2）b试管中是中性溶液食盐水，铁作负极，发生失电子的氧化反应，即Fe-2e-=Fe2+，碳作正极，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为：2H2O+O2+4e-=4OH-，故答案为：2H2O+O2+4e-=4OH-。
15． 氧化 O2＋2H2O＋4e－=4OH－ 负 2H2O+2e-=H2↑+2OH- 石墨
【分析】（1）铁发生吸氧腐蚀，铁被氧化生成Fe2+，正极发生还原反应，氧气得到电子被还原生成OH-；
（2）反应一段时间后，停止通电．向甲烧杯中滴入几滴酚酞，观察到铁电极附近首先变红，说明在铁电极上生成OH-离子，电极反应为：2H2O+2e-═2OH-+H2↑，发生还原反应，为电解池的阴极，连接电源的负极，即M端为负极，N端为正极；
乙烧杯电解硫酸铜溶液，石墨为阴极，电极反应为Cu2++2e-═Cu，据此分析。
【详解】（1）铁发生吸氧腐蚀，铁被氧化生成Fe2+，正极发生还原反应，氧气得到电子被还原生成OH-，电极方程式为O2+4e-+2H2O-═4OH-，
故答案为：氧化；O2+4e-+2H2O-═4OH-；
（2）反应一段时间后，停止通电．向甲烧杯中滴入几滴酚酞，观察到铁电极附近首先变红，说明在铁电极上生成OH-离子，电极反应为：2H2O+2e-═2OH-+H2↑，发生还原反应，为电解池的阴极，连接电源的负极，即M端为负极，N端为正极，阴极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，
故答案为：负；2H2O+2e-=H2↑+2OH-；
乙烧杯电解硫酸铜溶液，石墨为阴极，电极反应为Cu2++2e-═Cu，故质量增加，
故答案为：石墨。
16． 金属被氧化(或金属失去电子) 化学腐蚀 电化学腐蚀 Fe-2e-Fe2+ 2H2O+O2+4e-4OH- 析氢腐蚀 酸 2H++2e-H2↑ 4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3
【分析】根据原电池的构成条件：有两种不同的材料(Fe为负极，碳为正极)，有电解质溶液，形成闭合回路；可知铁钉的腐蚀属于电化学腐蚀。根据金属腐蚀的原理及结果可知：试管内液面上升，说明是试管内压强减小，试管内气体被吸收所致，是铁钉吸氧腐蚀的结果，据此写出电极反应式；试管内液面下降，说明是试管内气体压强变大，试管内产生了新气体所致，是铁钉析氢腐蚀的结果，溶液显酸性，据此写出电极反应式。
【详解】（1）金属腐蚀的本质是金属失去电子的过程；用铝饭盒盛放醋酸，一段时间后饭盒被腐蚀，铝跟接触到的醋酸直接发生反应而引起损耗的现象，这种腐蚀属于化学腐蚀；若用铝饭盒盛放食盐水，金属铝会发生吸氧腐蚀，这种腐蚀属于电化学腐蚀；故答案为金属被氧化(或金属失去电子)；化学腐蚀；电化学腐蚀。
（2）试管内液面上升，说明是试管内压强减小，试管内气体被吸收所致，是铁钉吸氧腐蚀的结果，此时正、负极的电极反应式分别为：2H2O+O2+4e-=4OH-，Fe-2e-=Fe2+；试管内液面下降，说明是试管内气体压强变大，试管内产生了新气体所致，是铁钉析氢腐蚀的结果，溶液显酸性，此时正极上的电极反应式为：2H++2e-=H2↑；故答案为Fe-2e-=Fe2+；2H2O+O2+4e-=4OH-；析氢腐蚀；酸；2H++2e-=H2↑。
（3）钢铁发生吸氧腐蚀时，生成Fe(OH)2后的另一个反应方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，故答案为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
【点睛】熟记电化学腐蚀类型与电解质溶液酸碱性之间的关系是解答本题的关键，注意氢氧化亚铁可以被空气氧化成氢氧化铁。
17．(1)离子失去电子变成Cl原子(Cl∙)，然后Cl原子(Cl∙)结合为Cl2分子
(2)
(3) 100mL容量瓶、玻璃棒 加入最后1滴KMnO4溶液，溶液由无色变为浅红色30s不褪色，即达到滴定终点 72.83% 偏大
【解析】（1）
工业上通过电解饱和食盐水制备氯气，阳极反应历程如下：，，是Cl离子失去电子变成Cl原子(Cl·)，然后Cl原子(Cl·)结合为Cl2分子，阳极发生氧化反应，电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，故答案为：Cl离子失去电子变成Cl原子(Cl·)，然后Cl原子(Cl·)结合为Cl2分子。
（2）
深埋在潮湿土壤中的铁管道，在硫酸盐还原菌作用下，能被硫酸根腐蚀，铁失去电子变成亚铁离子，被氧化，铁为负极，正极上硫酸根离子发生还原反应，生成硫氢根离子，正极反应式为。
（3）
①配制一定物质的量浓度的溶液，需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和容量瓶，而容量瓶的选择要遵循"相匹配"和“大而近"原则，因此配制100mL0.1000ml·L−1KMnO4溶液溶液选择100mL容量瓶。
②滴定过程中高锰酸钾会被草酸根还原，此时溶液无色，当达到滴定终点时，高锰酸钾稍过量，溶液变为浅红色，所以不需要使用指示剂，滴定终点现象为：加入最后1滴KMnO4溶液，锥形瓶中溶液由无色变为浅红色30s不褪色，即达到滴定终点；
③滴定过程中高锰酸钾会被草酸根还原成Mn2+，草酸根被氧化为二氧化碳，根据电子守恒和原子守恒配平可得2+5C2O+16H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O；根据方程式可知样品中n(C2O)=0.02L×0.1000ml/L×=0.005ml，所以样品的纯度为×100%=72.83%；
④若滴定时所用的酸性KMnO4溶液因久置而导致浓度变小，则会使所用标准液体积偏大，测定结果偏大。
18． 石灰石 硫化 A C 吸氧 Fe-2e-=Fe2+ O2+4e-+2H2O=4OH- 热塑性 线 A
【详解】(1)生产玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英，高温下，碳酸钠、碳酸钙和二氧化硅反应分别生成硅酸钠、硅酸钙；生产水泥以黏土和石灰石为主要原料，经研磨、混合后在水泥回转窑中煅烧，再加入适量石膏，并研成细粉就得到普通水泥；所以在生产硅酸盐水泥和普通玻璃都用到的原料是石灰石；
(2)天然橡胶通过硫化措施使它的分子转化为网状体型结构可增大强度和弹性；
(3)钢筋混凝土是复合材料，混凝土做基体材料即选A，钢筋做增强体材料，即选C；
(4)钢铁在潮湿的空气中形成原电池，发生吸氧腐蚀，腐蚀过程中铁被氧化，氧气被还原，所以发生该腐蚀的负极电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，正极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-；
(5)乙烯发生加聚反应生成聚乙烯，聚乙烯为线型结构，故为热塑性塑料；
(6)A．聚苯乙烯是一种发泡塑料，结构简式为：，属于有机合成高分子材料，故A符合题意；
B．棉花的成分为纤维素，其相对分子质量在10000以上，属于天然高分子化合物，故B不符合题意；
C．光导纤维成分为二氧化硅，属于无机化合物，故C不符合题意；
综上所述答案为A。
19． Fe-2e-=Fe2+ Cu2++2e-=Cu 溶液颜色变浅 0.2 正 增大 Zn B>A>C O2+4H++4e-=2H2O 减小
【详解】(1)该原电池中，铁片作负极，其电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，铜片作正极，其电极反应式为Cu2++2e-=Cu；
(2)铜片周围，Cu2+不断被消耗，其浓度逐渐降低，则溶液颜色变浅；
(3)铁片质量减少5.6g，即参加反应的铁的物质的量为0.1ml，则根据铁片的电极反应式可知，导线中流过电子的物质的量为0.2ml；
(4)①B为原电池装置，其中Fe比Sn活泼，则Fe极作负极，Sn极作正极，H+在Sn极得到电子产生H2，导致Sn极附近H+的浓度降低，pH增大；
②C为原电池装置，其中Zn比Fe活泼，则Zn作负极，被腐蚀的金属为Zn，Fe被保护；同理，在B中，Fe被腐蚀；A不是原电池装置，Fe的腐蚀速度要慢一些；故三个装置中，纯铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序是B>A>C；
(5)该电池为原电池，电解质溶液为稀硫酸，正极上，O2和H+反应生成水：O2+4H++4e-=2H2O；该电池的总反应为2H2+O2=2H2O，电池工作一段时间后，水的量增多，硫酸的量没有改变，则硫酸溶液的浓度减小。
20．(1) 析氢 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
【详解】（1）开始时电解质溶液酸性较强，以析氢腐蚀为主，负极发生反应：Fe-2e-=Fe2+，故答案为：析氢；Fe-2e-=Fe2+；
（2）一段时间后，氢离子浓度减小，pH增大，生铁在中性或碱性条件下以吸氧腐蚀为主，正极氧气得电子生成氢氧根离子，电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-，负极反应为：Fe-2e-=Fe2+，负极生成氢氧根离子与正极生成的氢氧根离子结合生成氢氧化亚铁Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓，氢氧化亚铁继续与氧气反应生成氢氧化铁4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，氢氧化铁分解得到铁锈，故答案为：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若开始时开关K与a连接，构成原电池，铁是负极、石墨为正极；
②若开始时开关K与b连接，构成电解池，石墨作阳极；
(2)①根据图示，放电时FePO4得电子发生还原反应生成LiFePO4；
②根据离子的放电顺序，阳极电极反应依次为：2Cl--2e-=Cl2↑，4OH--4e-=2H2O+O2↑；
【详解】(1)①若开始时开关K与a连接，构成原电池，铁是负极、石墨为正极，电解质为中性，属于Fe的吸氧腐蚀，正极是氧气得电子生成氢氧根离子，正极反应式是O2＋2H2O＋4e-=4OH-；
②若开始时开关K与b连接，构成电解池，石墨作阳极，阳极氯离子失电子生成氯气、阴极氢离子得电子生成氢气，则装置内总反应的离子方程式为2Cl-＋2H2O2OH-＋H2↑＋Cl2↑；a. 原电池中阳离子移向阴极，所以溶液中Na＋向B极移动，故a错误；
b. A是阳极，生成氯气，所以从A极处逸出的气体能使湿润的KI淀粉试纸变蓝，故b正确；
c. 电解饱和食盐水放出氢气和氯气，所以反应一段时间后加适量氯化氢可恢复到电解前电解质的浓度，故c错误；
d.溶液中通过离子移动导电，溶液中没有电子移动，故d错误。
(2)①根据图示，放电时FePO4得电子发生还原反应生成LiFePO4，所以FePO4是正极，电极反应式为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，阳极电极反应依次为：2Cl--2e-=Cl2↑，4OH--4e-=2H2O+O2↑，当电路中转移了0.02 mle-时，生成氯气0.005ml，转移0.001ml电子，利用电子守恒生成氧气0.0025ml，所以阳极上生成的气体在标准状况下的体积=(0.005ml+0.0025ml)×22.4L/ml=0.168L。
22．(1) 吸氧 O2+4e-+2H2O=4OH-
(2) 氯气 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
(3)Fe-2e-+2OH-=Fe(OH)2
(4)被还原为Fe3+，Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体，利用Fe(OH)3胶体的吸附作用净水
【分析】接通K1时，该装置为原电池，Fe为负极，发生吸氧腐蚀，电极反应为Fe-2e-=Fe2+，碳棒为正极，电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-；接通K2时，该装置为电解池，Fe为阳极，电极反应为Fe-2e-+2OH-=Fe(OH)2，碳棒为阴极，电极反应为2H2O+2e-=H2+2OH-；接通K3时，该装置为电解池，碳棒为阳极，电极反应为2Cl--2e-= Cl2，Fe为阴极，电极反应为2H2O+2e-=H2+2OH-。
【详解】（1）根据分析，接通K1时，铁棒主要发生吸氧腐蚀；碳棒为正极，电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-；
（2）根据分析，接通K3时，碳棒为阳极，电极反应为2Cl--2e-= Cl2，因此漏斗中的气体为氯气；此时发生电解饱和NaCl的反应，总反应为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑；
（3）根据分析，接通K2时，Fe为阳极，电极反应为Fe-2e-+2OH-=Fe(OH)2；
（4）Na2FeO4中Fe为+6价，表现强氧化性，在反应后化合价降低，被还原生成Fe3+，Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体，利用Fe(OH)3胶体的吸附作用净水。
23． Fe-2e-=Fe2+ 除去混合气体中的CO2 除去混合气体中的H2O 能 缺少尾气处理装置 2 2：7 c
【分析】草酸分解得到含水蒸气的CO和CO2的混合气，A装置中的NaOH除去二氧化碳，B装置中的浓硫酸干燥CO；C装置中CO还原Fe2O3，同时Fe2O3·xH2O失去结晶水，D装置中碱石灰吸收C装置中生成的CO2和H2O（g）；据此分析作答。
【详解】（1）①钢铁在潮湿空气中发生电化学腐蚀时，负极铁失去电子发生氧化反应，负极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，
故答案为Fe-2e-=Fe2+；
②根据实验目的，需要使用一氧化碳还原Fe2O3·xH2O，所以需要将草酸分解生成的二氧化碳和水除去，装置A中的氢氧化钠溶液用于除去二氧化碳气体，装置B中的浓硫酸用于干燥一氧化碳气体，
故答案为除去混合气体中的CO2；除去混合气体中的H2O；
③锈铁样品12.6g，加热完全反应后得到的质量为8.4g的固体为铁的质量，则锈铁样品中氧元素和氢元素质量之和为12.6g-8.4g=4.2g，则16g/ml×3n（Fe2O3）+18g/mln（H2O）=4.2g，装置D增重8.4g为二氧化碳和水的质量，结合方程式Fe2O3·xH2O+3CO2Fe+3CO2+xH2O，44g/ml×3n（Fe2O3）+18g/mln（H2O）=8.4g，解得n（Fe2O3）=0.05ml，n（H2O）=0.1ml，则Fe2O3·xH2O的化学式为Fe2O3·2H2O，锈铁样品中含n（Fe2O3·2H2O）=0.05ml，含n（Fe）==0.05ml，能测定锈铁的组成；
故答案为能；
④该装置的缺陷是：一氧化碳有毒，不能排放到空气中，所以应该增加尾气处理装置，
故答案为缺少尾气处理装置；
（2）若将装置D换成装浓硫酸的洗气瓶（装置E），重新按上述样品的用量和操作进行实验，若完全反应后得到固体的质量仍为8.4g，则锈铁样品中氧元素和氢元素质量之和为12.6g-8.4g=4.2g，16g/ml×3n（Fe2O3）+18g/mln（H2O）=4.2g，装置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，则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。
故答案为2；2：7；
（3）0～V1段（加入盐酸少量时）发生的反应为Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O、Fe+2FeCl3=3FeCl2，总反应为：Fe+Fe2O3+6HCl=3FeCl2+3H2O；由Fe+2HCl=FeCl2+H2↑可知，2ml氯化氢生成1ml亚铁离子，由Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O可知，6ml的氯化氢可以生成2ml的Fe3+，显然消耗相同物质的量盐酸时，铁与盐酸反应增加的亚铁离子物质的量比氧化铁与盐酸反应增加的铁离子物质的量大，由于V1～V2铁离子和亚铁离子总的物质的量增大幅度小于0～V1，说明V1～V2段为氧化铁与盐酸的反应，即氧化铁的物质的量大于铁的物质的量，故c正确，
故答案为c。