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1、第四章化学反应与电能测试题一、单选题（共15题）1下列有关叙述正确的是()A二氧化氯具有还原性，可用于自来水的杀菌消毒B酒精能使蛋白质变性，酒精纯度越高杀菌消毒效果越好C电热水器用镁棒防止金属内胆腐蚀，原理是牺牲阳极的阴极保护法D硅胶、生石灰、铁粉是食品包装中常用的干燥剂2点蚀又称为孔蚀，是一种集中于金属表面很小的范围并深入到金属内部的腐蚀形态。某铁合金钝化膜破损后的孔蚀如图，下列说法正确的是A为防止孔蚀发生可以将外接电源正极与金属相连B蚀孔外每吸收2.24LO2，可氧化0.2molFeC由于孔蚀中Fe3+水解导致电解质酸性增强D孔隙中可以发生析氢腐蚀3下列有关装置的说法正确的是A装置I中为原
2、电池的负极B装置IV工作时，电子由锌通过导线流向碳棒C装置III可构成原电池D装置II为一次电池4在盛有稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的铁片和铜片，下列说法正确的是A铁片上有气泡逸出B电子通过导线由铜流向铁C溶液中H+向铜片移动D铁片上发生氧化反应：Fe-3e-=Fe3+5将二氧化碳通过电化学方法转化成燃料(原理如图所示)，为碳化学品的生产提供了一种有前景的替代途径，下列说法正确的是Aa为电源的负极B电解一段时间后，阳极区的pH值会显著变大CCu电极上产生C2H4的反应为：2CO2+12H+12e-=C2H4+4H2OD导线中每通过2mol电子时，就能得到1molCO6据最近报道，中国生产的首艘
3、国产航母已经下水。为保护航母、延长服役寿命可采用两种电化学方法。方法1：舰体镶嵌一些金属块；方法2：航母舰体与电源相连。下列有关说法正确的是A方法1叫外加电流的保护法B方法2叫牺牲阳极的保护法C方法1中金属块可能是锌、锡和铜D方法2中舰体连接电源的负极7如图为一种利用原电池原理设计测定O2含量的气体传感器示意图，RbAg4I5是只能传导Ag+的固体电解质。O2可透过聚四氟乙烯膜，并与AlI3，反应生成Al2O3和I2。通过电池电位计的变化可测得O2的含量。下列说法正确的是A正极反应为3O2+12e- +4Al3+=2Al2O3B气体传感器中发生的总反应为3O2+4AlI3+12Ag=2Al2O
4、3+12AgIC外电路中流过0.1 mol电子消耗O2 0.4 gD给传感器充电时，Ag+向多孔石墨电极移动8下列变化中属于原电池反应的是A铁锈可用稀盐酸洗去B在空气中金属铝表面迅速被氧化形成保护膜C红热的铁丝与水接触表面形成蓝黑色保护层D在Fe与稀H2SO4反应时，加几滴CuSO4溶液，可加快H2的产生9关于如图装置的说法中正确的是A相比于单池单液原电池，该装置电流更持续稳定B工作过程中，两个烧杯的溶液中离子数目不变C该装置将电能转化为化学能D因为左侧是负极区，盐桥中向左侧烧杯移动10NA是阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是A电解200 mL0.5 molL-1AgNO3溶液，转移的电子数
5、最多为0. 1NAB由热化学方程式PCl3(1)+Cl2(g) PCl5(s)H =-123.8kJ mol-1可知，要使反应放出123.8 kJ的热量，反应前PCl3(l)与Cl2(g)的分子个数均为NAC常温下，含有1 molCl- 的NH4Cl溶液中的数目小于NAD室温下，等体积的pH=1的H2SO4溶液和pH=1的H3PO4溶液，所含有的H+的个数均为0.1NA11一氧化氮空气质子交换膜燃料电池将化学能转化为电能的同时，实现了制硝酸、发电、环保三位一体，其工作原理如图所示，下列说法不正确的是A电极I为负极，在工作时该电极上发生氧化反应B电极II上发生的电极反应式为：O2+4H+4e-=
6、2H2OC电池工作时H+穿过质子交换膜向右侧(电极II)迁移D若过程中产生2molHNO3，则消耗O2的体积为33.6L12青铜器(铜锡合金)文物表面常覆盖有因腐蚀而产生的碱式氯化铜化学式Cu2(OH)3Cl，下列说法错误的是A青铜比纯铜硬度更大B青铜器在潮湿环境中比在干燥环境中腐蚀快C青铜器产生Cu2(OH)3Cl的过程中铜元素被还原D青铜的熔点低于纯铜13500mLKCl和Cu(NO3)2的混合溶液中c(Cu2+)=0.2molL-1，用石墨作电极电解此溶液，通电一段时间后，两电极均收集到5.6L(标准状况下)气体，假设电解后溶液的体积仍为500mL，下列说法正确的是A原混合溶液中c(Cl
7、-)=0.3molL-1B上述电解过程中共转移0.5mol电子C电解得到的无色气体与有色气体的体积比为3：7D电解后溶液中c(OH-)=0.2molL-114下列用来表示物质变化的化学用语中，正确的是（）A碱性氢氧燃料电池的负极反应式：O2+2H2O+4e-=4OH-B粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，电极反应式为：Cu-2e-=Cu2+C用惰性电极电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式为：2Cl-2e-=Cl2D钢铁发生吸氧腐蚀时的正极反应式：Fe-2e-=Fe2+15一定条件下，碳钢腐蚀与溶液pH的关系如下：pH2466. 5813. 514腐蚀快慢较快慢较快主要产物Fe2+Fe3O4Fe2
8、O3下列说法不正确的是A在pH4的溶液中，碳钢主要发生析氢腐蚀B在pH6的溶液中，碳钢主要发生吸氧腐蚀C在pH14的溶液中，碳钢腐蚀的反应为O2+4OH-+4e-=2H2OD在煮沸除氧气后的碱性溶液中，碳钢腐蚀速率会减慢二、填空题（共8题）16从能量的变化和反应的快慢等角度研究反应：2H2+O2=2H2O。 (1)下图能正确表示该反应中能量变化的是_。(2)氢氧燃料电池的总反应方程式为2H2+O2=2H2O。其中，氢气在_极发生_反应。电路中每转移0.2 mol电子，标准状况下消耗H2的体积是_L。(3)理论上讲，任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池，请你利用下列反应“Cu+2Ag+=Cu
9、2+2Ag”设计一个化学电池，并回答下列问题：该电池的正极材料是 _ ，负极材料是 _ ，电解质溶液是 _。正极上出现的现象是 _，负极上出现的现象是 _ 。17某课外小组同学对不同条件下铁钉的锈蚀进行了如图实验：实验序号实验内容(1)一周后观察，铁钉被腐蚀程度最大的是_(填实验序号)。(2)实验中主要发生的是_(填“化学腐蚀”或“电化学腐蚀”)。(3)铁发生电化学腐蚀的负极反应式为_。(4)实验中正极的电极反应式为_。(5)根据上述实验，你认为铁发生电化学腐蚀的条件是_。(6)据资料显示，全世界每年因腐蚀而报废的金属材料相当于其年产量的20%以上。金属防腐的方法很多，常用方法有：A喷涂油漆B
10、电镀金属C电化学保护法D制成不锈钢手术刀采用的防腐方法是_(填字母序号，下同)，钢铁桥梁常采用的防腐方法是_。18钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一。(1)如图1装置中，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。红墨水柱两边的液面变为左低右高，则_(填“a”或“b”)试管内盛有食盐水。a试管中铁发生的是_(填“析氢”或“吸氧”)腐蚀，生铁中碳上发生的电极反应式为_。b试管中铁被腐蚀的总反应方程式为_。(2)如图2两个图都是金属防护的例子。为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以采用图2甲所示的方
11、案，其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用_(填字母)，此方法叫做_保护法。A铜B钠C锌D石墨图2乙方案也可以降低铁闸门腐蚀的速率，其中铁闸门应该连接在直流电源的_(填“正”或“负”)极。以上两种方法中，_(填“甲”或“乙”)方法能使铁闸门保护得更好。19A、B、C、D四种可溶性盐，其阳离子分别是Na+、Ba2+、Cu2+、Ag+中的某一种，阴离子分别是Cl-、SO、CO、NO中的某一种。现做以下实验：将四种盐各取少量，分别溶于盛有5mL蒸馏水的4支试管中，只有C盐溶液呈蓝色。分别向4支试管中加入2mL稀盐酸，发现D盐溶液中产生白色沉淀，A盐溶液中有较多气泡产生，而B盐溶液无明显现象。(1)根
12、据上述实验事实，推断B、D两种盐的化学式分别为：B：_；D：_。(2)向饱和A溶液中通入过量二氧化碳可能出现的现象为_，写出反应的化学方程式_。(3)将C溶液盛装在电解槽中，利用两只铂电极进行电解，写出电解总反应的化学方程式_，若在实验室内欲检验C中的阴离子，写出简要步骤_。(4)写出B、D两溶液混合的离子方程式为_。20A、B、C、D、E、F为六种短周期元素，相关信息如下：序号信息A、B、C原子序数依次增大，均可与D形成10e-的分子C为地壳中含量最高的元素E与F同周期，且E在同周期元素中非金属性最强F为短周期中原子半径最大的元素根据以上信息提示，回答下列问题(涉及相关元素均用化学符号表达)
13、(1)C元素在周期表中的位置为_，AC2的结构式为_，元素B、F、E的简单离子半径由大到小顺序_。(2)B的简单氢化物与其最高价含氧酸反应生成一种盐，此盐化学式为_，所含化学键的类型有_。(3)A、B的简单氢化物沸点最高的是_，原因是_。(4)将BD3通入到FEC溶液中可制得B2D4，B2D4的电子式为_，该反应的离子方程式为_。(5)A与D可以按原子个数比1：3形成化合物。写出以KOH溶液为电解质溶液，该化合物与氧气形成的燃料电池的负极反应方程：_。21(1)用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液一段时间后，若要恢复到电解前的浓度和pH，须向所得的溶液中加入0.1molCu(OH)2。此电解过程
14、中两个电极共放出气体为_mol，若要恢复到电解前的浓度和pH，还可加入0.1mol_和0.1molH2O。(2)用Na2CO3熔融盐作电解质，CO、O2为原料组成的新型电池示意图如图：为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定，电池工作时必须有部分A物质参加循环。该电池负极电极反应式为_。(3)用该电池电解200mL一定浓度的NaCl与CuSO4的混合溶液，其装置如乙图。理论上乙中两极所得气体的体积随时间变化的关系如丙图所示(体积为标况下的体积)。写出在t1后，石墨电极上的电极反应式_；原NaCl溶液物质的量浓度为_mol/L(假设溶液体积不变)。当向上述甲装置中通入标况下的氧
15、气336mL时，理论上在铁电极上可析出铜的质量为_g。22如图所示的装置中，若通入直流电5 min时，铜电极质量增加2.16 g。（1）电源电极X的名称为_。（2）pH变化：A_，B_，C_。(填“增大”“减小”或“不变”)（3）通电5 min后，B中共收集224 mL气体(标准状况)，溶液体积为200 mL，则通电前CuSO4溶液的物质的量浓度为_(设电解前后溶液体积无变化)。（4）若A中KCl溶液的体积也是200 mL，电解后，溶液的pH为_(设电解前后溶液体积无变化)23为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系，小睿同学通过改变浓度研究：“”反应中Fe3+和Fe2+的相互转化。实验
16、如下：(1)待实验溶液颜色不再改变时，再进行实验，目的是使实验的反应达到_。(2)实验是实验的_试验，目的是_。(3)实验的颜色变化表明平衡逆向移动，Fe2+向Fe3+转化。根据氧化还原反应的规律，该同学推测实验中Fe2+向Fe3+转化的原因：外加Ag+使c(I-)降低，导致的还原性弱于Fe2+，用如图装置(a、b均为石墨电极)进行实验验证。K闭合时，指针向右偏转，b作_极。当指针归零(反应达到平衡)后，向U形管左管滴加0.01 mol/LAgNO3溶液，产生的现象证实了其推测，该现象是_。(4)按照(3)的原理，该同学用上图装置再进行实验，证实了实验中Fe2+向Fe3+转化的原因。转化原因是
17、_。与(3)实验对比，不同的操作是_。(5)实验中，还原性：I-Fe2+，而实验中，还原性：Fe2+I-，将(3)和(4)作对比，得出的结论是_。参考答案：1C【解析】A.二氧化氯具有强氧化性，可用于自来水的杀菌消毒，故A错误；B.医用酒精的浓度为75%，并不是酒精纯度越高消毒效果越好，浓度过大的酒精能够使细菌表明的蛋白质凝固，形成一层硬膜，这层硬膜阻止酒精分子进一步渗入细菌内部，反而保护了细菌，故B错误；C.镁比铁活泼，镁与铁连接后，镁为负极，镁失去电子被腐蚀，从而保护了铁不受腐蚀，该原理为牺牲阳极的阴极保护法，故C正确；D.铁粉无法吸水不能做干燥剂，铁粉具有还原性，可以做抗氧化剂，故D错误
18、；答案:C。2D【解析】A为防止孔蚀发生可以将外接电源负极与金属相连，A错误；B2.24LO2没有指明是否为标准状况，不一定为0.1molO2，B错误；C封闭环境中由于Fe2+水解导致酸性增强，C错误；D由于孔隙中介质的酸性增强有HCl存在，可发生析氢腐蚀，D正确；故选D。3B【解析】AAl能够与NaOH溶液反应，而Mg不能反应，所以装置I中为原电池的正极，Al为原电池的负极，A错误；B由于电极活动性Zn比C强，所以Zn为负极，碳棒为正极，故装置IV工作时，电子由负极锌通过导线流向正极碳棒，B正确；C装置III中2个电极都是Zn，没有活动性不同的电极，因此不可构成原电池，C错误；D装置II可充
19、电，为电解池；也可放电，为原电池，故装置II电池为二次电池，D错误；故合理选项是B。4C【解析】该装置中，Fe比Cu易失电子，Fe作负极、Cu作正极，负极上电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，正极上电极反应式为2H+2e-=H2，电子流入的电极是正极、流出的电极为负极，据此解答。A铜是正极，正极上得电子发生还原反应，电极反应式为2H+2e-=H2，所以可观察到气泡产生，故A错误；B负极是电子流出的电极，电子通过导线由铁流向铜，故B错误；C原电池中阳离子移向正极，则溶液中H+向铜片移动，故C正确；D铁失电子而作负极，所以铁片逐渐溶解，电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，故D错误；故选：C。5C【
20、解析】由图可知，Cu极碳元素价态降低得电子，故Cu电极为阴极，b为负极，a为正极，Pt电极为阳极，据此作答。ACu极碳元素价态降低得电子，故Cu电极为阴极，b为负极，a为正极，A错误；BPt电极为阳极，电极反应式为2H2O-4e-=O2+4H+，生成氢离子，阳极区pH减小，B错误；CCu电极为阴极，产生C2H4的电极反应为：2CO2+12H+12e-C2H4+4H2O，C正确；D二氧化碳生成CO时，碳元素由+4价降低为+2价，每生成1molCO转移2mol电子，但当电路中转移2mol电子时，不一定全部生成CO，故无法计算生成CO的量，D错误；故答案为：C。6D【解析】A舰体上镶嵌活泼性比铁强的
21、金属，形成原电池，比铁活泼的金属作负极，该方法为牺牲阳极保护法，A错误；B舰体与直流电源的负极相连，该法为外加电流保护法，B错误；C舰体上镶嵌活泼性比铁强的金属，形成原电池，比铁活泼的金属作负极，该方法为牺牲阳极保护法，C错误；D舰体与直流电源的负极相连，该法为外加电流保护法，D正确；选D。7B【解析】根据题意可知传感器中发生4AlI3+3O22Al2O3+6I2，Ag电极作为原电池的一极则电极反应应为Ag-e=Ag，所以Ag电极为负极，则石墨电极为正极，碘单质得电子后与传导到正极的Ag+结合生成AgI，反应式为I2+2Ag+2e=2AgI，充电时，阳极与外加电源正极相接、阴极阴极与外加电源负
22、极相接，反应式与正极、负极反应式正好相反。A原电池正极电极反应为I2+2Ag+2e=2AgI，故A错误；B由题中信息可知，传感器中首先发生4AlI3+3O22Al2O3+6I2，然后发生原电池反应2Ag+I2=2AgI，+3得到总反应为3O2+4AlI3+12Ag2Al2O3+12AgI，故B正确；C根据电子守恒可知流过0.1mol电子时消耗=0.025molO2，质量为0.025mol32g/mol=0.8g，故C错误；D给传感器充电时为电解池，Ag向阴极移动，即向Ag电极移动，故D错误；故选B。8D【解析】属于原电池反应，说明符合原电池的构成条件，原电池的构成条件是：有两个活泼性不同的电极
23、，将电极插入电解质溶液中，两电极间构成闭合回路，能自发的进行氧化还原反应，以此解答。A铁锈可用稀盐酸洗去是因为铁锈能与HCl反应生成FeCl3和水，没有形成原电池，故A错误；B金属铝是比较活泼的金属，在空气中放置的时候能与氧气反应，表面迅速被氧化形成致密的保护膜，与原电池无关，故B错误；C红热的铁丝和水直接反应生成黑色的四氧化三铁和氢气，不符合原电池构成条件，故C错误；D加几滴CuSO4溶液后，铁与CuSO4反应生成单质Cu，然后铁和铜在稀H2SO4溶液中形成原电池，加快了铁与稀H2SO4的反应速率，故D正确；故选D。9A【解析】由图可知该电池为Cu-Zn原电池，Zn作负极，Cu作正极。A相比
24、于单池单液原电池，该装置使用了盐桥能够有效防止锌和硫酸铜直接接触而发生反应，这样电流更持续和稳定，故A正确；B盐桥内的K+和Cl-要进入烧杯，同时电极反应后也有离子变化，故B错误；C由图中所示可知，该装置属于原电池，化学能转变为电能，故C错误；D在原电池中阳离子移向正极，阴离子移向负极，故盐桥中K+向右侧烧杯移动，因为右侧是正极区，故D错误。故答案为A。10C【解析】A电解200 mL 0.5 mol/L AgNO3溶液，如果持续电解，则最终电解水，因此转移的电子数大于0.1NA，选项A错误；B反应PCl3(1)+Cl2(g) PCl5(s)H =-123.8kJ mol-1是可逆反应，要使反
25、应放出123.8 kJ的热量，反应前PCl3(l)与Cl2(g)的分子个数均应大于NA，选项B错误；C由于部分水解生成NH3H2O，使得NH4Cl溶液中含有数目小于Cl-数目，所以数目小于NA，选项C正确；D室温下，等体积的pH=1的H2SO4溶液和pH=1的H3PO4溶液，所含有的H+的浓度相等，但没有给定体积，无法确定H+个数，选项D错误；答案选C。11D【解析】由图可知，氮元素价态升高失电子，电极作负极，电极反应方式为NO3e+2H2OHNO3+3H+，电极为正极，电极反应式为O2+4H+4e2H2O，据此作答。A电极作负极，NO失电子发生氧化反应，故A正确；B电极为正极，电极反应式为O
26、2+4H+4e2H2O，故B正确；C原电池工作时，阳离子向正极右侧(电极)迁移，故C正确；D题目未给标准状况，无法计算物质的量，故D错误；故选：D。12C【解析】A合金一般具有较大的硬度，青铜比纯铜硬度更大，A项正确；B在潮湿环境中金属更容易发生电化学腐蚀，因此青铜器在潮湿环境中比在干燥环境中腐蚀快，B项正确；C青铜器产生Cu2(OH)3Cl的过程中，铜元素由0价变为+2价，被氧化，C项错误；D合金的熔点通常低于组分金属的熔点，青铜的熔点低于纯铜，D项正确；故选C。13D【解析】电解KCl和Cu(NO3)2的混合溶液，溶液中存在：Cu2+、H+、OH-、Cl-、K+、NO3-离子；根据离子的还
27、原性顺序可知，阳极氯离子先放电，氢氧根离子后放电，电极反应式为：2Cl-2e-Cl2，4OH-4e-= O2+2H2O；阴极铜离子先放电，氢离子后放电，电极反应式为：Cu2+2e-Cu，2H+2e-=H2；两电极均收集到5.6L(标准状况下)气体，气体的物质的量为0.25mol；混合溶液中c(Cu2+)=0.2molL-1，n(Cu2+)=0.1mol，转移电子0.2mol；n(H2)= 0.25mol，转移电子为0.5mol，所以阴极共转移电子0.7mol，阳极也转移电子0.7mol；设生成氯气为xmol，氧气为ymol，则x+y=0.25，2x+4y=0.7，解之得x=0.15mol，y=
28、0.1mol，据此解题。A结合以上分析可知，n(Cl-)=2n(Cl2)=0.3mol，假设电解后溶液的体积仍为500mL，原混合溶液中c(Cl-)=0.6molL-1，故A错误；B结合以上分析可知，电解过程中共转移0.7mol电子，故B错误；C电解得到的无色气体为氢气和氧气，共计0.25+0.1=0.35mol，有色气体为氯气，为0.15mol，气体的体积之比和物质的量成正比，所以无色气体与有色气体的体积比为7：3，故C错误；D结合以上分析可知，电解过程中消耗氢离子0.5mol，消耗氢氧根离子0.4mol，剩余氢氧根离子0.1mol，假设电解后溶液的体积仍为500mL，电解后溶液中c(OH-
29、)=0.2molL-1，故D正确；故选D。14C【解析】A、碱性氢氧燃料的正极上氧气得电子发生还原反应，正极电池反应式：O2+2H2O+4e-4OH-，故A错误；B、粗铜精炼时，粗铜连接电源正极作阳极，纯铜连接电源负极作阴极，阳极上电极反应式为Cu-2e-Cu2+，故B错误；C、电解饱和食盐水时，阳极上氯离子放电生成氯气，所以阳极的电极反应式为：2Cl-2e-=Cl2，故C正确；D、钢铁发生电化学腐蚀时，正极上氧气得电子生成氢氧根离子，则正极反应式：2H2O+O2+4e-=4OH-，故D错误；故选C。15C【解析】A. 当pH4溶液中，碳钢主要发生析氢腐蚀，负极电极反应式为：Fe-2e-=Fe
30、2+，正极上电极反应式为：2H+2e-=H2，故A正确；B. 当pH6溶液中，碳钢主要发生吸氧腐蚀，负极电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+，正极上电极反应式为：O2+2H2O+4e-=4OH-，故B正确；C. 在pH14溶液中，碳钢腐蚀的正极反应O2+2H2O+4e-=4OH-，故C错误；D. 将碱性溶液煮沸除去氧气后，正极上氧气生成氢氧根离子的速率减小，所以碳钢腐蚀速率会减缓，故D正确；故选C。16 A 负 氧化 2.24L C Cu AgNO3溶液 正极上出现银白色物质、质量增加 负极溶解、质量减少【解析】(1) 氢气与氧气化合成水的反应为放热反应，由图可知，A中反应物的总能量大于生成物
31、的总能量，为放热反应，故答案为：A ；(2) 根据电池反应式知，H元素化合价由0价变为+1价、O元素化合价由0价变为-2价，所以氢气在负极上失电子发生氧化反应，电极反应式为，电路中转移0.2mol电子，消耗标准状况下氢气体积= ，故答案为：负，氧化，2.24L；(3) 根据电池总反应可知，在反应中， Cu失电子被氧化，应为原电池的负极，则正极为活泼性较Cu弱的金属或导电的非金属，如碳棒，Ag+在正极上得电子被还原，电解质溶液为AgNO3溶液，故答案为：C， Cu，AgNO3溶液；原电池工作时，负极反应为Cu- 2e- = Cu2+，Cu极溶解，电极质量不断减小，正极反应为Ag+e-= Ag，正
32、极上有银白色物质析出，质量不断增加，故答案为：正极上出现银白色物质、质量增加，负极溶解、质量减少。17(1)(2)电化学腐蚀(3)Fe-2e-=Fe2+(4)O2+2H2O+4e-=2H2O(5)铁接触空气和电解质溶液(铁与潮湿空气接触)(6) D A【解析】(1)在干燥空气中难以腐蚀；隔绝空气也难以腐蚀；发生电化学腐蚀，但中电解质溶液离子浓度大，导电性强，电化学腐蚀速率快，因此一周后观察，铁钉被腐蚀程度最大的是；(2)中Fe与水、空气增大O2发生的主要是发生吸氧腐蚀，则发生的是电化学腐蚀；(3)铁发生电化学腐蚀时，Fe为负极，失去电子发生氧化反应，则负极的电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+
33、；(4)实验中在正极杂质C上O2得到电子被还原为OH-，因此正极的电极反应式为：O2+2H2O+4e-=2H2O；(5)根据上述分析可知：铁发生电化学腐蚀的条件是：金属铁、与铁接触空气和电解质溶液(铁与潮湿空气接触)；(6)手术刀使用的是不锈钢作材料，采用了改变物质的内部结构，增强物质的抗腐蚀性能，故合理选项是D；钢铁桥梁的钢材长期浸泡在水中，为增强金属的抗腐蚀性能，通常是在金属表面喷涂油漆，由于增加保护层，就可以减少钢铁与空气接触，使金属锈蚀减缓，故合理选项是A。18 b 析氢 C 牺牲阳极的阴极 负 乙【解析】(1)红墨水柱两边的液面变为左低右高，则a发生析氢腐蚀，a中盛有氯化铵溶液，b发
34、生吸氧腐蚀，b中盛有食盐水，故答案为b。a试管中铁发生的是析氢腐蚀，生铁中碳为正极，正极上发生还原反应，故发生的电极反应式为。b试管中铁发生的是吸氧腐蚀，生铁中碳为正极，发生的电极反应式O2+2H2O+4e-=4OH-；铁为负极，电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+，铁被腐蚀的总反应方程式为。(2) 为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以让金属铁做原电池的正极，其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以是比金属铁的活泼性强的金属，钠能够与水反应，不能做电极材料，所以选锌，此方法叫做牺牲阳极的阴极保护法，故答案为C；牺牲阳极的阴极；电解池的阴极上的金属被保护，为降低铁闸门的腐蚀速率，其中铁闸门应该连接
35、在直流电源的负极，故答案为负。因为电解池的保护比原电池保护更好，所以方法乙能使铁闸门保护得更好；故答案为乙。19(1) BaCl2 AgNO3(2) 出现白色沉淀 Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3(3) 2CuSO4+2H2O 2Cu+2H2SO4+O2 先向溶液中加入稀盐酸，若无明显现象再向其中滴加氯化钡溶液，观察是否有白色沉淀产生(4)Ag+ClAgCl【解析】C盐的溶液呈蓝色，说明C盐中含有Cu2+，分别向4支试管中加入2mL稀盐酸，发现D盐溶液中产生白色沉淀，说明D盐中含有Ag+；A盐溶液中有较多气泡产生，说明A盐中含有CO32；又A、B、C、D四种盐均为可溶性盐，故A盐为
36、Na2CO3；C盐为CuSO4，B盐为BaCl2，D盐为AgNO3，以此解答该题。(1)根据以上分析可知这B、D的化学式分别为BaCl2、AgNO3。(2)向饱和A溶液中通入过量二氧化碳，碳酸钠溶液与二氧化碳反应生成碳酸氢钠，由于碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠，故可能出现的现象为出现白色沉淀，反应的化学方程式为Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3。(3)将硫酸铜溶液盛装在电解槽中，利用两只铂电极进行电解，铜离子在阴极得电子生成单质铜，氢氧根离子在阳极失电子生成氧气，则电解总反应的化学方程式为2CuSO4+2H2O 2Cu+2H2SO4+O2；若在实验室内欲检验氯离子，需先向溶液中加入稀盐酸
37、，若无明显现象再向其中滴加氯化钡溶液，观察是否有白色沉淀产生。(4)氯化钡和硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀和硝酸钡，离子反应方程式为Ag+ClAgCl。20(1) 第二周期VIA族 O=C=O r(Cl-)r(N3-)r(Na+)(2) NH4NO3 离子键、共价键(3) NH3 NH3分子间形成氢键(4) (5)【解析】C为地壳中含量最高的元素，即C为O元素；F为短周期中原子半径最大的元素，即F为Na元素；E与F同周期，且E在同周期元素中非金属性最强，即E为Cl元素；A、B、C原子序数依次增大，均可与D形成含10e-的分子，因为C为O元素，O元素与D构成的10e-的分子为H2O，即D为H元素，
38、A为C元素，B为N元素。(1)C为O元素，O元素为8号元素，在元素周期表的位置为第二周期VIA族；AC2为CO2，CO2中C与O以双键相连，结构式为O=C=O；Cl-有三层电子，N3-和Na+只有2层电子，因此Cl-的半径最大，核外电子排布相同的情况下，原子序数越大，半径越小，因此r(N3-)r(Na+)，故r(Cl-)r(N3-)r(Na+)；(2)N的简单氢化物为NH3，最高价含氧酸为HNO3，二者形成的盐为NH4NO3；NH4NO3中，和之间为离子键，的N与O之间、的N与H之间为极性共价键；(3)由于NH3分子间有氢键，因此NH3的沸点高于CH4；(4)根据分析，B2D4是N2H4，N与
39、N之间，N与H之间都只共用1对电子，电子式为；NH3通入NaClO溶液中会生成N2H4，NaClO被还原为NaCl，反应的离子方程式为；(5)A与D可以按原子个数比1：3形成的化合物为C2H6，负极为C2H6，失电子在碱性环境中生成，电极反应为。21 0.2 CuCO3或CuO 2CO-4e-+2CO=4CO2 4OH-4e-=2H2O+O2 0.1 1.28【解析】(1)若要恢复到电解前的浓度和pH，须向所得的溶液中加入0.1molCu(OH)2，则根据元素守恒可知电离时产生0.1molCu、0.1molH2、0.1molO2，所以共产生0.2mol气体；加入0.1molH2O后，则还差0.
40、1molCu和0.1molO，所以还可以再加入0.1mol CuCO3(可以与电离产生的氢离子反应生成0.1molCO2)或CuO；(2)该电池的原料为CO、O2，则总反应应为2CO+O2=2CO2，所通入CO的一极为负极，CO被氧化结合碳酸根生成CO2，电极反应为2CO-4e-+2CO=4CO2，气体A应为CO2，通入O2的一极为正极，O2发生还原反应生成CO；(3)石墨电极与原电池的正极相连，为阳极，铁电极与原电池的负极相连，为阴极；电解NaCl与CuSO4的混合溶液时，开始时阳极反应为2Cl-2e-=Cl2，氯离子反应完后电极反应为4OH-4e-=O2+2H2O，开始时阴极反应为Cu2+
41、2e-=Cu，铜离子反应完后电极反应为2H+2e-=H2，所以曲线为阳极气体，0t1段为氯气，t1t3段为氧气；曲线为阴极气体，0t2段阴极生成Cu，t2t3段为氢气；根据上述分析t1后，石墨电极上的电极反应式为4OH-4e-=2H2O+O2；阳极产生的氯气的标况下体积为224mL，物质的量为=0.01mol，根据元素守恒可知溶液中含有0.02molNaCl，浓度为=0.1mol/L；标况下336mL氧气的物质的量为=0.015mol，则转移0.06mol电子；而据图可知阴极上生成Cu时，阴极产生224mL氯气，112mL氧气，转移的电子为=0.04mol电子，所以转移0.06mol电子时铜离
42、子已经完全反应，产生的铜为=0.02mol，质量为0.02mol64g/mol=1.28g。22 负极 增大 减小 不变 0.025 molL1 13【解析】(1)由铜电极的质量增加，发生Ag+e-Ag，则Cu电极为阴极，Ag为阳极，Y为正极，可知X为电源的负极；(2)A中电解氯化钾，生成KOH，所以pH增大，B中电解硫酸铜溶液生成硫酸，溶液中氢离子浓度增大，pH减小，C中阴极反应为Ag+e-Ag，阳极反应为Ag-e-Ag+，溶液浓度不变，则pH不变；(3)C中阴极反应为Ag+e-Ag，n(Ag)=0.02mol，则转移的电子为0.02mol，B中阳极反应为4OH-4e-2H2O+O2，则转移
43、0.02mol电子生成氧气为0.005mol，其体积为0.005mol22.4L/mol=0.112L=112mL，则在阴极也生成112mL气体，由2H+2e-H2，则氢气的物质的量为0.005mol，该反应转移的电子为0.01mol，则Cu2+2e-Cu中转移0.01mol电子，所以Cu2+的物质的量为0.005mol，通电前c(CuSO4)=0.025 molL-1；(4)由A中发生2KCl+2H2O2KOH+H2+Cl22e-，由电子守恒可知，转移0.02mol电子时生成0.02molKOH，忽略溶液体积的变化，则c(OH-)=0.1molL-1，溶液pH=13。23 化学平衡状态(反应
44、限度) 对照实验 排除实验的水使溶液中离子浓度改变造成的影响 正 左管产生黄色沉淀，指针向左偏转 Fe2+随浓度增大，还原性增强，使Fe2+还原性强于I- 当指针归零后，向U形管右管中滴加l molL-1FeSO4溶液 该反应为可逆氧化还原反应，在平衡时，通过改变物质的浓度，可以改变物质的氧化、还原能力，并影响平衡移动方向【解析】(1)要研究平衡移动，则反应需要先达到平衡，然后再改变条件，观察平衡的移动，所以实验中溶液颜色不变，即表明反应已达平衡；(2)实验中加入1 mL FeSO4溶液，即使溶质FeSO4不影响反应，由于溶液中有水，也相当于稀释溶液，溶液的颜色会变浅，所以实验是实验的对照实验，即除了加水稀释外，溶液颜色还与平衡移动有关。实验中颜色比实验略深，说明实验中，Fe2+消耗了I2，使得溶液颜色变浅；(3)U形管内发生原电池反应，a处I-失电子生成I2，b处Fe3+得电子生成Fe2+，则b处为正极；左管中加入Ag