人教版 (2019)选择性必修1第三节 金属的腐蚀与防护习题
展开1.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
2.钢铁发生电化学腐蚀时,负极发生的反应
A.2H++2e-=H2↑B.2H2O+O2+4e-= 4OH-
C.Fe-2e-=Fe2+D.4OH--4e-=2H2O+O2↑
3.为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀(见图),关于B的说法合理的是( )
A.B是碳棒
B.B是锌板
C.B是铜板
D.B极无需定时更换
4.化学与生活密切相关,下列说法错误的是
A.利用、和的强氧化性进行消毒
B.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
C.某品牌运动服材料的主要成分聚氨酯,属于有机高分子化合物
D.实施“煤改气”等清洁燃料改造工程,有利于保护环境
5.分别放置在如图所示装置(都盛有0.1ml·L-1的H2SO4溶液)中的四个相同的纯锌片,腐蚀最慢的是
A.B.C.D.
6.市场上某种一次性保暖贴是利用金属电化学腐蚀原理制作的,主要成分为铁粉、水、食盐、活性炭、蛭石等,其中,活性炭是电极材料之一,食盐水为电解质溶液。下列有关保暖贴的说法错误的是
A.该保暖贴中铁作负极,发生的电极反应是
B.活性炭作正极,发生的电极反应是
C.该一次性保暖贴放出的热量是氧气与铁粉发生氧化反应时产生的
D.保暖贴使用前要密封保存,使之与空气隔绝
7.化学渗透在社会生活的各个方面。下列叙述正确的是
A.合成氨的反应塔与外加电源的正极相连,并维持一定的电压可以钝化防腐
B.纳米铁粉主要通过物理吸附作用除去污水中的Cu2+、Ag+、Hg2+
C.开发利用新能源,减少化石燃料的使用是实现“碳中和”目标的有效途径
D.晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间,常用于制造光导纤维
8.全世界每年钢铁因锈蚀造成大量的损失。某城市拟用如图方法保护埋在酸性土壤中的钢质管道,使其免受腐蚀。关于此方法,下列说法不正确的是( )
A.酸性土壤中的钢铁主要发生吸氧腐蚀
B.金属棒M的材料应该是比铁活泼的金属
C.金属棒M上发生反应:M-ne-=Mn+
D.这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法
9.下列关于金属的腐蚀及防腐说法错误的是
A.马口铁(镀锡铁)镀层破损铁的腐蚀速率加快
B.为了防止钢铁设备腐蚀,利用外加电流的阴极保护法,应另附加一惰性电极,惰性电极作阴极
C.可以采用改变金属组成或结构的方法防止金属腐蚀
D.为保护海轮的船壳,利用牺牲阳极的阴极保护法,常在船壳上镶入锌块
10.化学与社会、生活密切相关。下列说法正确的是
A.明矾净水与自来水的杀菌清毒原理相同
B.医学上常采用硫酸钡作为钡餐,因为硫酸钡难被盐酸溶解
C.钢铁析氢腐蚀和吸氧腐蚀的速率一样快
D.泡沫灭火剂利用了稀硫酸溶液与碳酸氢钠溶液混合发生化学反应产生CO2
11.下列金属防腐的措施中,属于牺牲阳极的阴极保护法的是( )
A.地下钢管连接锌板B.水中的钢闸门连接电源的负极
C.铁件镀铜D.金属护栏表面涂漆
12.下列事实能用勒夏特列原理解释的是
A.配制溶液,常将晶体溶于较浓的盐酸中
B.把食品存放在冰箱里可延长保质期
C.合成氨工业中使用铁触媒作催化剂
D.用牺牲阳极法保护船舶的外壳
13.如图是处理废水中苯酚的装置,回收利用苯后再排放。下列有关说法正确的是
A.a为正极,电极附近减少
B.该离子交换膜为阴离子交换膜
C.b电极反应式为
D.若有电子通过导线,A、B两区域中液体质量改变量的和为
14.将等物质的量K2SO4、NaCl、Ba(NO3)2、AgNO3混合均匀后,置于指定容器中,加入足量的水,经搅拌、静置、过滤。取滤液,用铂电极电解该滤液一段时间。则两个极区析出的氧化产物与还原产物的质量比约为( )
A.35.5∶108B.108∶35.5
C.8∶1D.1∶2
15.如图所示的装置中,a、b是石墨电极,通电一段时间后,b极附近溶液显红色。下列说法正确的是
A.X为电源负极,Y为电源正极
B.a极的电极反应式为
C.当b极产生标准状况下气体时,极上有析出
D.通电一段时间后,溶液的增大
16.河北的钢铁业为中国的工业发展做出了不容忽视的贡献,获得了全国各界的关注和赞叹。钢铁的冶炼原理之一为 。下列关于钢铁的生产、腐蚀和防护的说法错误的是
A.冶炼时的温度越高,的平衡产率越高
B.粉碎,使其粉末与逆流接触可加快反应速率
C.空气越潮湿,钢铁越易被腐蚀
D.可将钢铁与锌块相连,采用牺牲阳极法减缓钢铁生锈
17.下列实验装置不能达到实验目的的是
A.甲:打开止水夹,一段时间后,可观察到烧杯内溶液进入试管中
B.乙:探究浓度对反应速率的影响
C.丙:利用外加电流阴极保护法保护钢闸门不被腐蚀
D.丁:探究温度对化学平衡的影响
18.化学无处不在。利用化学原理对生活、生产中的现象解释正确的是
A.用明矾净水利用了Al3+的水解原理
B.“酒香不怕巷子深”体现了乙醇的化学性质
C.镀铅管截口处易生锈是铅成为阳极的缘故
D.调大燃气灶中空气的比例,使燃气燃烧更充分,提高了燃气的燃烧热
19.下列有关四个常用电化学装置的叙述中,正确的是
A.图Ⅰ所示电池中,MnO2是正极,电极反应式是
B.图Ⅱ所示电池放电过程中,当外电路通过1 ml电子时,理论上负极板的质量增加96 g
C.图Ⅲ所示装置没有形成原电池
D.图Ⅳ所示电池中,不管KOH溶液换成H2SO4溶液还是Na2SO4溶液,电池总反应式不变
20.化学用语是学习化学的工具和基础。下列化学用语错误的是
A.钢铁的吸氧腐蚀电极总反应:2Fe +O2 +2H2O= 2Fe(OH)2
B.醋酸铵的水解反应:CH3COO- ++ H2OCH3COOH + NH3·H2O
C.AgCl沉淀溶解平衡:AgCl(s)AgCl(aq) = Ag+ (aq)+C1-(aq)
D.氨在水中反应:NH3 + H2ONH3·H2O =+OH-
21.苯甲酸是一种重要的化工原料。以苯乙酮为原料,以KI为电解质,利用电化学方法合成苯甲酸的原理(部分)如下:
下列说法中,正确的是
A.KI是该反应的催化剂
B.电解过程中阳极产物有和
C.外电路流过3 ml 时,理论上可制备0.5 ml苯甲酸(不考虑副反应)
D.充分搅拌的情况下,电解过程中溶液pH不断减小
22.下列装置都与电化学有关,有关叙述中正确的是
A.图1装置中,MnO2起催化作用
B.图2装置中,铁钥匙应与电源正极相连
C.图3所示电池在工作过程中,盐桥中K+ 移向硫酸锌溶液
D.图4装置,K与M或N连接,都能保护Fe电极
23.下列叙述正确的是
A.在原电池的负极和电解池的阴极上都是发生失电子的氧化反应
B.用惰性电极电解Na2SO4溶液,阴极产物为氧气
C.用惰性电极电解饱和NaCl溶液,若有1 ml电子转移,则生成1 mlNaOH
D.镀层破损后,镀锡铁板比镀锌铁板更耐腐蚀
24.新型Li-Mg双离子可充电电池是一种高效、低成本的储能电池,其工作原理如图所示。放电时电极a的反应为:;下列说法不正确的是
A.充电时,极为阴极
B.放电时,从I室向II室迁移
C.放电时,II室溶液的浓度增大
D.每消耗,电极a质量理论上增加
25.某研究团队发现向锂空气电池的有机电解液中添加,充电时可发生如图转化(图中所示不完全)而使充电过程更稳定。下列说法错误的是
A.电极Li与反应生成和
B.充电时,阳极区域涉及反应:
C.充电时,每转移1ml电子,阳极质量增加23g
D.放电时,由a极移至b极
二、填空题
26.金属腐蚀的定义和分类
(1)定义:金属表面因与周围的物质发生 而遭到破坏的现象。
(2)实质:金属原子 的过程。
(3)分类:化学腐蚀和 。
27.《我在故宫修文物》这部纪录片里关于古代青铜器的修复引起了某研学小组的兴趣。“修旧如旧”是文物保护的主旨。
(1)查阅资料得知铜锈为 Cu2(OH)2CO3, 俗称铜绿,可溶于酸。请写出铜绿与盐酸反应的化学方程式
(2)继续查阅中国知网,了解到铜锈的成分非常复杂,主要成分有Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)2Cl。考古学家将铜锈分为无害锈和有密锈,结构如图所示:
①Cu2(OH)2CO3可否作无害锈,请解释原因。
②如图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀生成有害锈Cu2(OH) Cl的原理示意图:
(3)若生成2.145 g Cu2(OH)3Cl (式量:214.5),计算理论上消耗标准状况氧气体积 L。
(4)文献显示有害锈的形成过程中会产生 CuCl(白色不溶于水的固体):
写出过程Ⅰ中负极的电极反应式 。
(5)BTA保护法是青铜器的修复最常用的方法之一,原理如图所示:
请分析BTA保护法可能的优点(请写出2点) 。
(6)金属腐蚀会造成很严重的事故和损失。2020 年广东省虎门大桥出现桥面抖动现象,专家对桥墩的主体钢筋进行了全面检测,并确定了其安全性。以下说法正确的是___________
A.桥墩钢筋容易发生化学腐蚀
B.在海面与空气交界处的钢铁,比海水中的钢铁更容易被腐蚀
C.可以在桥墩钢铁上嵌附铜片,减慢其腐蚀速率
D.将桥墩钢铁与外接电源负极相连的方法,称为牺牲阳极的阴极保护法
28.在50 mL 0.2 ml·L-1 CuSO4溶液中插入两个电极,通电电解(不考虑水分蒸发)。则:
(1)若两极均为铜片,试说明电解过程中CuSO4溶液的浓度 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)若阳极为纯锌,阴极为铜片,阳极反应式是 ;
(3)若阳极为纯锌,阴极为铜片,如不考虑H+在阴极上放电,当电路中有0.04 ml e-通过时,阴极增重 g,阴极上的电极反应式是 。
图Ⅰ碱性锌锰电池
图Ⅱ铅蓄电池
图Ⅲ
图Ⅳ氢氧燃料电池
参考答案:
1.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。
2.C
【分析】钢铁中含有碳、铁,根据原电池工作原理,活泼的金属作负极,不如负极活泼的金属或导电的非金属作正极,所以碳作正极,铁作负极,钢铁发生电化学腐蚀时时,负极铁失电子变成亚铁离子,即Fe-2e-=Fe2+,据此分析回答。
【详解】A.该反应为钢铁发生析氢腐蚀时正极反应式,A错误;
B.钢铁发生吸氧腐蚀时,正极是溶解在水中的氧气得到电子,所以正极电极反应式为2H2O+O2+4e-=4OH-,B错误;
C.该反应为钢铁发生电化学腐蚀时负极反应式,C正确;
D.该反应为电解池中氢氧根离子在阳极放电的反应式,D错误;
故选C。
3.B
【详解】钢闸门A和B在海水中形成原电池时,为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀,Fe应作正极被保护,则要选择活泼性比Fe强的锌作负极被损耗,故选B。
4.A
【详解】A.消毒的原理不是利用氧化性,故A错误;
B.电热水器用镁棒防止铁质内胆腐蚀,镁作负极,铁作正极,正极不反应被保护,该方法称为牺牲阳极的阴极保护法,故B正确;
C.聚氨酯是通过有机小分子发生缩聚反应得到的有机高分子化合物,故C正确;
D.实施“煤改气”等清洁燃料改造工程,可减少二氧化硫、粉尘等的排放,降低对环境的污染,故D正确;
故选:A;
5.D
【详解】原电池的正极金属和连接外接电源负极的金属因富余电子,理论上不被腐蚀,B、D两项中,Zn片被保护,不受腐蚀,其中D项中Zn与电源负极相连,起防腐措施效果更好;C项中形成原电池,Zn是负极,其腐蚀速率比A项中Zn片快,则D中金属腐蚀速率最慢,答案为D。
【点睛】同一种金属在同样的电解质溶液中腐蚀快慢的比较,有如下规律(由快到慢):①与外接电源正极连接的金属>②原电池的负极金属>③单独在电解质溶液中并与其反应金的属>④原电池中的正极金属(或与外接电源负极连接的金属)。
6.C
【详解】A.该保暖贴中,发生的是铁的吸氧腐蚀,铁作负极,电极反应是,A项正确;
B.活性炭作正极,氧气得电子,发生还原反应,电极反应为,B项正确;
C.铁粉与氧气通过无数个微小的电池发生氧化还原反应,放出大量的热,C项错误;
D.铁粉、活性炭、水、食盐等可以构成一个原电池,发生的是铁的吸氧腐蚀,要延长其保质期,应在使用前隔绝空气,密封保存,D项正确;
答案选C。
7.C
【详解】A.合成氨的反应塔为钢铁材质,在电解池中,金属做阳极是先被腐蚀,应该与负极相连作阴极才能被保护,不被腐蚀,A错误;
B.纳米铁粉主具有吸附性及还原性,主要通过还原性除去污水中的Cu2+、Ag+、Hg2+,B错误;
C.开发利用新能源,减少化石燃料的燃烧,进一步减少CO2的排放,有利于实现“碳达峰、碳中和”,C正确;
D.晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间,是良好的半导体材料,常用于制造芯片、半导体材料和太阳能电池板,而光导纤维的主要成分是SiO2,D错误;
故答案为:C。
8.A
【详解】A、酸性环境中,钢铁主要发生析氢腐蚀,A错误;
B、酸性环境中,钢铁主要发生析氢腐蚀,为避免钢铁腐蚀,则应使钢铁作原电池回路的正极,金属棒M作负极,则M应比Fe活泼,B正确;
C、M作负极,其电极反应为M-ne-=Mn+,C正确;
D、该方法为牺牲阳极的阴极保护法,D正确;
故选A。
9.B
【详解】A.铁比锡活泼,马口铁(镀锡铁)的表面一旦破损,构成原电池,Fe为负极,则铁腐蚀加快,故A不符合题意;
B.电解池中,阳极被腐蚀,阴极被保护,故应将钢铁的设备做阴极,惰性电极作阳极,故B符合题意;
C.将金属制成合金,即改变金属的组成和结构,能起到很好的防止腐蚀的作用,故C不符合题意;
D.海轮外壳镶嵌锌块,此时铁作为原电池的正极金属而被保护,不易腐蚀,是采用了牺牲阳极的阴极保护法,故D不符合题意;
答案选B。
10.B
【详解】A.明矾净水是铝离子水解生成氢氧化铝胶体,氢氧化铝胶体吸附水中悬浮物形成沉淀,达到净水目的,但没有强氧化性,不能用于杀菌消毒;用于自来水杀菌消毒的氯气与水反应生成HClO,HClO具有强氧化性,能杀菌消毒,所以明矾净水与自来水的杀菌消毒原理不相同,故A错误;
B.硫酸钡不溶于水和盐酸,无毒,医学上常采用硫酸钡作为钡餐,故B正确;
C.自然界中钢铁的腐蚀以吸氧腐蚀为主,但影响速率的因素较多,故无法直接比较吸氧腐蚀速率和析氢腐蚀速率的大小,故B错误;
D.泡沫灭火剂的原料是硫酸铝溶液与碳酸氢钠溶液,不是稀硫酸溶液与碳酸氢钠溶液,硫酸铝溶液与碳酸氢钠发生双水解生成氢氧化铝和二氧化碳,用于灭火,故D错误;
故选:B。
11.A
【详解】金属防腐的措施中,使用牺牲阳极的阴极保护法,说明该装置构成原电池,被保护的金属作正极。
A. 地下钢管连接锌板,Fe、Zn、电解质溶液构成原电池,Fe失电子能力小于Zn而作正极被保护,所以该保护方法属于牺牲阳极的阴极保护法,故A正确;
B 水中的钢闸门连接电源的负极,Fe作电解池的阴极,属于外加电源的阴极保护法,故B错误;
C. 铁件镀铜,阻止Fe与空气、水接触,从而防止金属被腐蚀,故C错误;
D. 金属护拦表面涂漆,阻止Fe与空气、水接触,从而防止金属被腐蚀,属于物理方法,故D错误;
故选A。
12.A
【详解】A.将晶体溶于较浓的盐酸中,盐酸可以使得铁离子的水解逆向移动,抑制铁离子的水解,用勒夏特列原理解释,A符合题意;
B.把食品存放在冰箱里可延长保质期,是降低温度减小食物腐败速率,不用勒夏特列原理解释,B不符合题意;
C.催化剂加快反应速率,不改变平衡移动,不用勒夏特列原理解释,C不符合题意;
D.用牺牲阳极法保护船舶的外壳,是利用原电池原理使得船舶钢铁做负极被保护,不用勒夏特列原理解释,D不符合题意;
故选A。
13.C
【详解】A.a极为苯酚变为,碳原子的化合价由价变为价,化合价降低,得到电子,a极为正极,电极反应式为:,电极附近增大,A错误;
B.自由移动的离子为,阳离子向正极移动,则离子交换膜为阳离子交换膜,从右向左移动,B错误;
C.b电极为负极,失电子发生氧化反应,电极反应式为:,C正确;
D.若有电子通过导线,就1ml H+有从B迁移到A,A区溶液质量增加,B区溶液的质量不变,A、B两区域中液体质量改变量的和为,D项错误;
故选C。
14.C
【详解】等物质的量K2SO4、NaCl、Ba(NO3)2、AgNO3混合均匀后,置于指定容器中,加入足量的水,充分反应后,过滤得到KNO3和NaNO3的混合溶液,用铂电极电解滤液,阳极电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,阴极电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,则阳极产物O2与阴极产物H2物质的量之比为1:2,质量比为8:1,答案选C。
15.B
【分析】a、b是石墨电极,通电一段时间后,b极附近溶液显红色,依据电解质溶液为氯化钠的酚酞溶液,判断b电极是阴极,Y为电源负极,X为电源正极,Pt为阳极,Cu为阴极;
【详解】A.a、b是石墨电极,通电一段时间后,b极附近溶液显红色,依据电解质溶液为氯化钠的酚酞溶液,判断b电极是阴极,Y为电源负极,X为电源正极,故A错误;
B.a电极是氯离子失电子发生的氧化反应,电极反应为2Cl--2e-=Cl2↑,故B正确;
C.b极产生标准状况下氢气的物质的量,转移电子为0.2ml,电解过程中CuSO4溶液中的氢氧根离子在阳极Pt电极失电子生成氧气,溶液中铜离子在Cu电极得到电子析出铜,故C错误;
D.电解过程中CuSO4溶液中 的氢氧根离子在阳极Pt电极失电子生成氧气,溶液中铜离子在Cu电极得到电子析出铜,溶液中氢离子浓度增大,溶液的pH逐渐减小,故D错误;
故选:B。
16.A
【详解】A.反应为放热反应,温度越高,平衡逆移,的平衡产率越低,A错误;
B.粉碎,使其粉末与逆流接触可加快反应速率,B正确;
C.空气越潮湿,越易构成原电池,钢铁越易被腐蚀,C正确;
D.可将钢铁与锌块相连,锌被腐蚀,采用牺牲阳极法减缓钢铁生锈,D正确;
故选A。
17.B
【详解】A.用食盐水浸润的铁丝网中铁发生吸氧腐蚀消耗试管中的氧气,气体的压强减小,所以打开止水夹,一段时间后,可观察到烧杯内溶液进入试管中,故A正确;
B.利用锌和稀硫酸溶液的反应探究浓度对反应速率的影响时,锌的表面积应该相同,则用锌粉和芯片与不同浓度的稀硫酸反应不能探究浓度对反应速率的影响,故B错误;
C.由图可知,钢闸门与直流电源负极相连的保护方法为加电流阴极保护法,目的是保护钢闸门不被腐蚀,故C正确;
D.由图可知,热水中烧瓶中颜色较深、冷水中烧瓶的颜色较浅,说明二氧化氮转化为四氧化二氮的反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,降低温度,平衡向正反应方向移动,故D正确;
故选B。
18.A
【详解】A.生活中使用明矾净水,是利用Al3+水解生成的氢氧化铝胶体吸附杂质,与题意相符,A正确;
B.乙醇具有挥发性,俗语“酒香不怕巷子深"中表达的化学意义就是乙醇容易挥发的性质,为物理性质,B错误;
C.铁比铅活泼,故铁为阳极,C错误;
D.调大燃气灶中空气的比例,使燃气燃烧更充分,但是不能提高燃气的燃烧热,D错误;
故选A。
19.D
【详解】A.图Ⅰ所示电池中,正极上MnO2得电子发生还原反应,电极反应式是:,A错误;
B.图Ⅱ所示电池放电过程中,当外电路通过1 ml电子时,理论上负极板的质量(是0.5 ml的硫酸根的质量)增加48 g,B错误;
C.图Ⅲ所示装置满足原电池形成条件,形成了原电池 ,C错误;
D.图Ⅳ所示电池中,不管KOH溶液换成H2SO4溶液还是Na2SO4溶液,电池总反应式都为:2H2+O2=2H2O,与电解质溶液显酸性还是碱性无关,D正确;
故合理选项是D。
20.D
【详解】A.钢铁发生吸氧腐蚀时,负极2Fe-4e-=2Fe2+,正极O2+4e-+2H2O=4OH-,电极总反应:2Fe +O2 +2H2O= 2Fe(OH)2,A正确;
B.醋酸铵为弱酸弱碱盐,在水溶液中发生双水解反应,但反应不能进行到底,所以水解反应:CH3COO- ++ H2OCH3COOH + NH3·H2O,B正确;
C.AgCl难溶于水,在水中存在溶解平衡,但AgCl为强电解质,溶于水的部分发生完全电离,所以沉淀溶解平衡方程式为:AgCl(s)AgCl(aq) = Ag+ (aq)+C1-(aq),C正确;
D.氨在水中溶解时存在溶解平衡,一水合氨为弱碱,发生电离时,也存在电离平衡,所以氨在水中发生反应:NH3 + H2ONH3·H2O+OH-,D错误;
故选D。
21.C
【详解】A.由图可知KI在阳极发生反应生成碘单质,且最终无KI生成,因此KI不是催化剂,故A错误;
B.阳极反应为:,碘单质与溶液中OH-反应生成,因此不是阳极产物,故B错误;
C.电解过程总反应为:,该过程转移2ml电子生成1ml碘单质,则转移3ml电子时生成碘单质1.5ml,,由反应可知1.5ml碘单质生成1.5ml;+3→+CHI3+2OH-,1.5ml反应生成0.5ml苯甲酸,故C正确;
D. 由上述反应可知电解过程中生成碱,同时生成的碘单质又与碱反应,两者生成和消耗的氢氧根相等,在最终转化为又有碱生成,因此最终溶液中氢氧根离子浓度增大,pH值增大,故D错误;
故选:C。
22.D
【详解】A.图1装置中,在正极MnO2得电子产物与水反应生成Mn2O3和OH-,电极反应式为2MnO2+2e-+H2O=Mn2O3+2OH-,A错误;
B.图2装置中,铁钥匙上镀铜,溶液中的Cu2+应在铁钥匙上得电子,生成Cu附着在铁钥匙表面,所以应与电源负极相连,B错误;
C.图3所示电池在工作过程中,锌电极失电子生成Zn2+进入溶液,所以盐桥中Cl-应移向硫酸锌溶液,C错误;
D.图4装置,K与M相连时作阴极,与N连接时作正极,都能保护Fe电极,D正确;
故选D。
23.C
【详解】A.在原电池的负极和电解池的阳极上都是发生失电子的氧化反应,A不正确;
B.用惰性电极电解Na2SO4溶液,阴阳两极产物分别是氢气和氧气,物质的量之比为2:1,B不正确;
C.用惰性电极电解饱和NaCl溶液,方程式是2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,所以若有1 ml电子转移,则生成1 mlNaOH,C正确;
D.金属性:锌>铁>锡,所以镀层破损后,镀锌铁板比镀锡铁板更耐腐蚀,D不正确。
答案选C。
24.C
【详解】A.放电时电极a的反应为:,a为正极,为负极,所以充电时为阴极,A正确;
B.放电时I室为负极区,II室为正极区,阳离子向正极移动,所以向II室迁移,B正确;
C.放电时电极a的反应为:,消耗,同时锂离子通过透过膜进入II室,所以溶液的浓度不变,C错误;
D.放电时发生反应:,当有发生反应时,转移,电极a质量理论上增加,质量为:,D正确;
故选C。
25.C
【详解】A.电解液中的由Li与反应得来,故电极Li与发生反应:,A正确;
B.由题图可知,充电时,发生反应:和,即在阳极区产生氧气,B正确;
C.由B项分析可知,充电时,阳极反应式为,每转移1ml电子,阳极消耗,质量减少23g,C错误;
D.由上述分析可知,充电时b为阳极,a为阴极,则放电时a为负极,b为正极,由负极(a极)移至正极(b极),D正确;
故选C。
26.(1)氧化还原反应
(2)失电子被氧化成阳离子
(3)电化学腐蚀
【解析】略
27.(1)
(2)Cu2(OH)2CO3为致密的结构,可以防止铜的进一步锈蚀,故为无害锈
(3)0.224
(4)
(5)BTA能在青铜器表面形成一层致密的透明保护膜,能替换出锈层中的氯离子,能够高效除去有害锈,不损害青铜器且使得青铜器得到保护
(6)B
【详解】(1)铜锈为Cu2(OH)2CO3,由质量守恒定律可知,反应前后元素种类不变,和盐酸反应生成氯化铜、水和二氧化碳,;
(2)①由图可知,Cu2(OH)2CO3为致密的结构,可以防止铜的进一步锈蚀,故为无害锈;
(3)若生成2.145 g Cu2(OH)3Cl (为0.01ml),反应中铜失去电子变为+2价铜、氧得到电子转化为-2价氧,由电子守恒可知,则理论上消耗标准状况氧气0.01ml,体积为0.224L;
(4)Ⅰ中负极的电极反应为铜失去电子发生氧化反应和氯离子生成氯化亚铜,;
(5)BTA能在青铜器表面形成一层致密的透明保护膜,能替换出锈层中的氯离子,能够高效除去有害锈,不损害青铜器且使得青铜器得到保护;
(6)A.桥墩钢筋在水泥中密闭,不容易发生化学腐蚀,A错误;
B.在海面与空气交界处的钢铁,使得铁、氧气、水同时接触,故比海水中的钢铁更容易被腐蚀,B正确;
C.铁比铜活泼,可以在桥墩钢铁上嵌附铜片,会使得铁做负极加速其腐蚀速率,C错误;
D.将桥墩钢铁与外接电源负极相连的方法,称为外接电源的阴极保护法,D错误;
故选B。
28. 不变 Zn-2e-=Zn2+ 1.28 Cu2++2e-=Cu
【详解】(1)两极均为铜片,电解液为CuSO4溶液,这是一个电镀装置,电解过程中电解质溶液的浓度不变;
(2)阳极为纯锌,为活泼金属,通电电解时,锌发生氧化反应:Zn-2e-=Zn2+;
(3)若阳极为纯锌,阴极为铜片,不考虑H+在阴极上放电,则阴极反应为Cu2+得电子的还原反应:Cu2++2e-=Cu。当电路中有0.04 ml电子通过时,有×0.04 ml×64 g·ml-1=1.28 g铜析出。
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