高二下學(xué)期魯科版化學(xué)選修四教師用書(shū)第一章1-3-2金屬的腐蝕與防護(hù)

第2課時(shí)金屬的腐蝕與防護(hù)[課標(biāo)要求]1．知道金屬腐蝕的兩種類型(化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕)。2．能夠解釋金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因，認(rèn)識(shí)金屬腐蝕的危害。3．知道防止金屬腐蝕的常用方法。eq\a\vs4\al(金屬的腐蝕及金屬的電化學(xué)腐蝕)1．金屬的腐蝕(1)概念金屬的腐蝕是指金屬表面與周圍的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或因電化學(xué)作用而遭到破壞。(2)實(shí)質(zhì)金屬腐蝕的實(shí)質(zhì)是金屬失電子被氧化的過(guò)程，用反應(yīng)方程式表示(M代表金屬元素)為M－ne－=Mn＋。(3)金屬腐蝕的分類由于金屬接觸的介質(zhì)不同，發(fā)生腐蝕的情況也不同，一般可分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕往往同時(shí)發(fā)生，其中電化學(xué)腐蝕更為普遍，危害更大。2．金屬的電化學(xué)腐蝕(1)概念兩種金屬相接觸且又同時(shí)暴露在潮濕空氣里或與電解質(zhì)溶液接觸時(shí)，由于形成原電池而發(fā)生的腐蝕。(2)實(shí)質(zhì)被腐蝕的金屬成為原電池的負(fù)極而被氧化。(3)原理(以鉚有鐵釘?shù)你~板為例)①吸氧腐蝕的原理負(fù)極反應(yīng)：Fe－2e－=Fe2＋，正極反應(yīng)：O2＋2H2O＋4e－=4OH－，電池反應(yīng)：2Fe＋O2＋2H2O=2Fe(OH)2。②析氫腐蝕的原理負(fù)極反應(yīng)：Fe－2e－=Fe2＋，正極反應(yīng)：2H＋＋2e－=H2↑，電池反應(yīng)：Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑。實(shí)驗(yàn)1：將經(jīng)過(guò)酸洗除銹的鐵釘，用飽和食鹽水浸泡一下，放入下圖所示的具支試管中。幾分鐘后，觀察導(dǎo)管中水柱和鐵釘?shù)淖兓?，如圖1。實(shí)驗(yàn)2：向100mL燒杯中加入約50mL稀醋酸后，插入兩個(gè)玻璃筒(無(wú)底)；將一個(gè)無(wú)銹鐵釘和一個(gè)碳棒分別用導(dǎo)線與電流計(jì)連接后，再分別插入兩個(gè)玻璃筒中，如圖2。[問(wèn)題思考]1．圖1實(shí)驗(yàn)導(dǎo)管中水柱和鐵釘有什么變化？產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是什么？提示：導(dǎo)管中的水面上升，鐵釘表面生銹；產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是鋼鐵在潮濕的空氣中發(fā)生吸氧腐蝕。電極反應(yīng)，負(fù)極：2Fe－4e－=2Fe2＋，正極：2H2O＋O2＋4e－=4OH－，由于盛鐵釘?shù)木咧г嚬苤胁粩嘞腛2而使具支試管中壓強(qiáng)減小，從而引起水的倒吸。2．圖2實(shí)驗(yàn)碳棒表面有什么現(xiàn)象？產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是什么？提示：碳棒表面有氣泡產(chǎn)生；原因是發(fā)生了析氫腐蝕，電極反應(yīng)，負(fù)極：Fe－2e－=Fe2＋，正極：2H＋＋2e－=H2↑。3．化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)是什么？提示：相同點(diǎn)都是造成金屬被氧化腐蝕。不同點(diǎn)是化學(xué)腐蝕是金屬和氧化劑直接發(fā)生氧化還原反應(yīng)，無(wú)電流產(chǎn)生；電化學(xué)腐蝕是發(fā)生原電池反應(yīng)，有電流產(chǎn)生。1．金屬化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕的比較化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕(主要)吸氧腐蝕(主要)析氫腐蝕條件金屬直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)水膜中溶有O2，呈弱酸性或中性水膜酸性較強(qiáng)本質(zhì)金屬被氧化而腐蝕較活潑金屬被氧化而腐蝕區(qū)別無(wú)電流產(chǎn)生有微弱電流產(chǎn)生反應(yīng)式2Fe+3Cl2====2FeCl3Fe＋2H＋====Fe2＋＋H2↑2FeO2+2H2====2Fe(OH)2最終生成鐵銹(主要成分為Fe2O3·xH2O)，反應(yīng)為4Fe(OH)2＋O2＋2H2O====4Fe(OH)3,2Fe(OH)3====Fe2O3·xH2O＋(3－x)H2O聯(lián)系兩種腐蝕往往同時(shí)發(fā)生，只是電化學(xué)腐蝕比化學(xué)腐蝕更普遍、危害更大2.金屬腐蝕快慢的判斷方法(1)在同一電解質(zhì)溶液中，金屬腐蝕由快到慢的順序?yàn)椋弘娊庠硪鸬母g>原電池原理引起的腐蝕>化學(xué)腐蝕>應(yīng)用原電池原理防護(hù)的腐蝕>應(yīng)用電解池原理防護(hù)的腐蝕。(2)同一種金屬在不同介質(zhì)中腐蝕由快到慢的順序?yàn)椋簭?qiáng)電解質(zhì)溶液中的腐蝕>弱電解質(zhì)溶液中的腐蝕>非電解質(zhì)溶液中的腐蝕。(3)對(duì)于活動(dòng)性不同的兩種金屬，活動(dòng)性差別越大，氧化還原反應(yīng)速率越快，活動(dòng)性強(qiáng)的金屬腐蝕越快。(4)對(duì)于同一種電解質(zhì)溶液，電解質(zhì)溶液濃度越大，金屬腐蝕越快(鈍化除外)。(5)純度越高的金屬，腐蝕的速率越慢(純金屬幾乎不被腐蝕)。(6)不純的金屬或合金，在潮濕的空氣中腐蝕速率遠(yuǎn)大于在干燥、隔絕空氣條件下的腐蝕速率。3．注意問(wèn)題(1)析氫腐蝕和吸氧腐蝕取決于金屬表面電解質(zhì)溶液的酸堿性，實(shí)際情況中以吸氧腐蝕為主。(2)鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕或吸氧腐蝕時(shí)，負(fù)極均是Fe失電子生成Fe2＋，而非Fe3＋。(3)一般情況下，只有在金屬活動(dòng)性順序中排在氫之前的金屬才有可能發(fā)生析氫腐蝕。1．下列關(guān)于金屬腐蝕的說(shuō)法中正確的是()A．金屬腐蝕指不純金屬與接觸到的電解質(zhì)溶液進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而損耗的過(guò)程B．化學(xué)腐蝕指在外加電流的作用下不純金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而損耗的過(guò)程C．鋼鐵腐蝕最普遍的是吸氧腐蝕，負(fù)極吸收氧氣，產(chǎn)物最終轉(zhuǎn)化為鐵銹D．金屬的電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕本質(zhì)相同，但電化學(xué)腐蝕伴有電流產(chǎn)生解析：選D金屬腐蝕的本質(zhì)是金屬失去電子被氧化，腐蝕的內(nèi)因是金屬的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，外因是金屬與空氣、水或其他腐蝕性物質(zhì)接觸，腐蝕主要包括化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕，A錯(cuò)誤；化學(xué)腐蝕指不純金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而損耗的過(guò)程，不需要外加電流，B錯(cuò)誤；鋼鐵腐蝕最普遍的是吸氧腐蝕，正極吸收氧氣，而不是負(fù)極吸收氧氣，C錯(cuò)誤。2．銅板上鐵鉚釘處的吸氧腐蝕原理如圖所示，下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是()A．正極的電極反應(yīng)為2H＋＋2e－=H2↑B．此過(guò)程中還涉及反應(yīng)：4Fe(OH)2＋2H2O＋O2=4Fe(OH)3C．此過(guò)程中銅并不被腐蝕D．此過(guò)程中電子從Fe移向Cu解析：選A該圖表示吸氧腐蝕，其中鐵鉚釘為負(fù)極，電極反應(yīng)為Fe－2e－=Fe2＋，銅板做正極，電極反應(yīng)為O2＋2H2O＋4e－=4OH－，當(dāng)形成Fe(OH)2后，還發(fā)生反應(yīng)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3。3．下面各容器中盛有海水，鐵在其中被腐蝕時(shí)由快到慢的順序是()A．④＞②＞①＞③B．②＞①＞③＞④C．④＞②＞③＞①D．③＞②＞④＞①解析：選A鐵在海水中的腐蝕屬于電化學(xué)腐蝕，當(dāng)鐵與比它活潑性差的Sn相連時(shí)，F(xiàn)e被腐蝕的速率增大[比①大]，與活潑性比其強(qiáng)的鋅相連時(shí)，鋅作負(fù)極，被腐蝕，鐵被保護(hù)，其腐蝕的速率要比①??；④為電解裝置，F(xiàn)e為陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，鐵腐蝕的速率最快。4．如圖所示，水槽中的試管內(nèi)有一枚鐵釘，放置數(shù)天觀察。(1)鐵釘逐漸生銹，鐵釘?shù)母g屬于______腐蝕(填“化學(xué)”或“電化學(xué)”)。(2)若試管內(nèi)液面上升，則原溶液呈____________，發(fā)生__________腐蝕(填“析氫”或“吸氧”)，電極反應(yīng)：負(fù)極為_(kāi)_______________，正極為。(3)若試管內(nèi)液面下降，則原溶液呈__________，發(fā)生________腐蝕(填“析氫”或“吸氧”)，電極反應(yīng)：負(fù)極為_(kāi)_________________，正極為。(4)若水槽中液體甲為水，液體乙為海水，則鐵釘在______(填“甲”或“乙”)溶液中腐蝕的速率快。解析：鐵釘是鐵合金，主要由鐵和碳組成，接觸電解質(zhì)溶液，可構(gòu)成原電池，此時(shí)發(fā)生的腐蝕屬于電化學(xué)腐蝕。試管內(nèi)液面上升，說(shuō)明試管內(nèi)壓強(qiáng)減小，氣體被吸收，發(fā)生的是吸氧腐蝕，據(jù)此可寫(xiě)出電極反應(yīng)；試管內(nèi)液面下降，說(shuō)明試管內(nèi)壓強(qiáng)增大，生成氣體，發(fā)生的是析氫腐蝕，據(jù)此可寫(xiě)出電極反應(yīng)。對(duì)于同一金屬來(lái)說(shuō)，在電解質(zhì)溶液中腐蝕的速率大于在水中腐蝕的速率。答案：(1)電化學(xué)(2)堿性、弱酸性或中性吸氧Fe－2e－=Fe2＋O2＋2H2O＋4e－=4OH－(3)較強(qiáng)的酸性析氫Fe－2e－=Fe2＋2H＋＋2e－=H2↑(4)乙eq\a\vs4\al(金屬的防護(hù))1．防護(hù)本質(zhì)阻止金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，基本思路是防止金屬與化學(xué)物質(zhì)直接接觸，防止金屬做原電池的負(fù)極。2．防護(hù)方法(1)加防護(hù)層：如在金屬表面噴油漆、涂油脂、電鍍等。(2)電化學(xué)防護(hù)法電化學(xué)防護(hù)犧牲陽(yáng)極保護(hù)法陰極電保護(hù)法原理原電池原理電解原理措施被保護(hù)的金屬作正極(陰極)，以一種活動(dòng)性較強(qiáng)的金屬作負(fù)極(陽(yáng)極)被保護(hù)的金屬作陰極，惰性電極作輔助陽(yáng)極，連上直流電源應(yīng)用如鍋爐內(nèi)壁、船舶外殼、鐵塔、鐵管道裝上若干鋅塊，可保護(hù)鋼鐵設(shè)備如鋼閘門(mén)、輸送酸性溶液的鐵管道等示意圖(3)其他方法還可運(yùn)用電化學(xué)方法將被保護(hù)金屬接到外加電源的正極上，并使電壓維持在該金屬發(fā)生鈍化作用的范圍內(nèi)使金屬表面鈍化，從而使內(nèi)部金屬得到保護(hù)。1．下列各種方法中，能對(duì)金屬起到阻止或減緩腐蝕作用的措施是()①金屬表面噴油漆②改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)③保持金屬表面清潔干燥④在金屬表面進(jìn)行電鍍⑤使金屬表面形成致密的氧化物薄膜A．①②③④B．①③④⑤C．①②④⑤D．全部解析：選D防止金屬腐蝕最關(guān)鍵的是使金屬與空氣、水等物質(zhì)隔離，最常用的做法是覆蓋保護(hù)層，如本題中的①、④、⑤；另外改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，保持金屬表面清潔干燥可以減緩金屬的腐蝕。2．相同材料的鐵在圖中的四種情況下最不易被腐蝕的是()解析：選C在A中，食醋提供電解質(zhì)溶液環(huán)境，鐵勺和銅盆是相互接觸的兩個(gè)金屬極，形成原電池，鐵是活潑金屬作負(fù)極；在B中，食鹽水提供電解質(zhì)溶液環(huán)境，炒鍋和鐵鏟都是鐵碳合金，符合原電池形成的條件，鐵是活潑金屬作負(fù)極，碳作正極；在C中，銅鍍層將鐵球覆蓋使鐵被保護(hù)，所以鐵不易被腐蝕；在D中，酸雨提供電解質(zhì)溶液，易形成原電池發(fā)生電化學(xué)腐蝕。3．鋼鐵很容易生銹而被腐蝕，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。(1)鋼鐵腐蝕主要是吸氧腐蝕，該腐蝕過(guò)程中的電極反應(yīng)式為。(2)為了降低某水庫(kù)的鐵閘門(mén)被腐蝕的速率，可以采用圖甲所示的方案，其中焊接在鐵閘門(mén)上的固體材料R可以采用________(填寫(xiě)字母序號(hào))。A．銅B．鈉C．鋅D．石墨(3)圖乙所示的方案也可以降低鐵閘門(mén)的腐蝕速率，其中鐵閘門(mén)應(yīng)該連接在直流電源的________極。解析：(1)發(fā)生吸氧腐蝕時(shí)，負(fù)極上Fe失去電子，正極上O2得到電子。(2)鐵閘門(mén)上連接一塊比鐵活潑的金屬如鋅，則鋅會(huì)失去電子而溶解，F(xiàn)e被保護(hù)，屬于犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法。(3)屬于外加電流的陰極保護(hù)法，需把被保護(hù)的鐵閘門(mén)連接在電源的負(fù)極。答案：(1)負(fù)極：Fe－2e－=Fe2＋，正極：O2＋2H2O＋4e－=4OH－(2)C(3)負(fù)[二級(jí)訓(xùn)練·節(jié)節(jié)過(guò)關(guān)]1．下列敘述不正確的是()A．金屬的電化學(xué)腐蝕比化學(xué)腐蝕普遍B．鋼鐵在干燥的空氣里不易被腐蝕C．用鋁質(zhì)鉚釘鉚接鐵板，鐵板易被腐蝕D．原電池外電路電子由負(fù)極流入正極解析：選C不純的金屬在潮濕的空氣中容易發(fā)生電化學(xué)腐蝕，電化學(xué)腐蝕比化學(xué)腐蝕普遍，A正確；干燥的空氣中，不易發(fā)生原電池反應(yīng)，鋼鐵不易被腐蝕，B正確；鋁和鐵形成原電池，鐵作正極被保護(hù)，C錯(cuò)誤；原電池負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，失去電子時(shí)通過(guò)導(dǎo)線流向正極，D正確。2．下列關(guān)于金屬保護(hù)方法的說(shuō)法正確的是()A．我們使用的快餐杯表面有一層搪瓷，若搪瓷層破損后仍能起到防止鐵生銹的作用B．白鐵(鍍鋅鐵)鍍層破損后鐵皮的腐蝕速率很慢C．輪船的船殼水線以下常裝有一些鋅塊，這是利用了犧牲陰極的陽(yáng)極保護(hù)法D．鋼鐵制造的暖氣管道外常涂有一層瀝青，這是鋼鐵的電化學(xué)保護(hù)法解析：選BA選項(xiàng)中涂層破損后金屬鐵直接暴露在空氣中，因而搪瓷層不能對(duì)破損部位形成有效的保護(hù)；B選項(xiàng)中鍍層破損后由于鋅的還原性比鐵強(qiáng)，發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)鋅作負(fù)極被腐蝕，從而保護(hù)鐵不被腐蝕；C選項(xiàng)應(yīng)是犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法；D選項(xiàng)中應(yīng)是用瀝青做涂層的涂層保護(hù)法。3.如圖裝置中，U形管內(nèi)為紅墨水，a、b試管內(nèi)分別盛有食鹽水和氯化銨溶液(呈酸性)，各加入生鐵塊，放置一段時(shí)間。下列有關(guān)描述錯(cuò)誤的是()A．生鐵塊中的碳是原電池的正極B．紅墨水柱兩邊的液面變?yōu)樽蟮陀腋逤．兩試管中相同的電極反應(yīng)式是Fe－2e－=Fe2＋D．a(chǎn)試管中發(fā)生了吸氧腐蝕，b試管中發(fā)生了析氫腐蝕解析：選Ba、b中生鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕，碳作正極，鐵作負(fù)極；a中NaCl溶液呈中性，發(fā)生吸氧腐蝕，O2被消耗，試管內(nèi)氣體壓強(qiáng)降低，b試管中盛裝NH4Cl溶液，呈酸性，發(fā)生析氫腐蝕，產(chǎn)生H2，試管內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大，故紅墨水柱兩邊的液面應(yīng)左高右低。4.研究電化學(xué)腐蝕及防護(hù)的裝置如右圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．d為石墨，鐵片腐蝕加快B．d為石墨，石墨上電極反應(yīng)為O2＋2H2O＋4e－=4OH－C．d為鋅塊，鐵片不易被腐蝕D．d為鋅塊，鐵片上電極反應(yīng)為2H＋＋2e－=H2↑解析：選DA項(xiàng)，由于活動(dòng)性：Fe>石墨，所以鐵、石墨及海水構(gòu)成原電池，F(xiàn)e為負(fù)極，失去電子被氧化為Fe2＋進(jìn)入溶液，溶解在海水中的氧氣在正極石墨上得到電子被還原，比沒(méi)有形成原電池時(shí)的速率快，正確；B項(xiàng)，d為石墨，由于電解質(zhì)為中性，所以發(fā)生的是吸氧腐蝕，石墨上氧氣得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為O2＋2H2O＋4e－=4OH－，正確；C項(xiàng)，若d為鋅塊，則由于金屬活動(dòng)性：Zn>Fe，Zn為原電池的負(fù)極，F(xiàn)e為正極，首先被腐蝕的是Zn，鐵得到保護(hù)，鐵片不易被腐蝕，正確；D項(xiàng)，d為鋅塊，由于電解質(zhì)為中性，發(fā)生的是吸氧腐蝕，在鐵片上電極反應(yīng)為O2＋2H2O＋4e－=4OH－，錯(cuò)誤。5．如圖所示為鋼鐵的兩種電化學(xué)腐蝕：下列說(shuō)法正確的是()A．碳表面發(fā)生氧化反應(yīng)B．鋼鐵被腐蝕的最終產(chǎn)物為FeOC．生活中鋼鐵制品的腐蝕以圖①所示為主D．圖②中，正極反應(yīng)式為O2＋4e－＋2H2O=4OH－解析：選D圖①中有H2產(chǎn)生，為析氫腐蝕；圖②中吸收氧氣，為吸氧腐蝕。無(wú)論是析氫腐蝕還是吸氧腐蝕，均為鋼鐵里的鐵和少量的碳與鋼鐵表面的電解質(zhì)溶液薄膜構(gòu)成的原電池所造成的電化學(xué)腐蝕，碳均作正極，發(fā)生還原反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；鋼鐵被腐蝕的最終產(chǎn)物為水合氧化鐵，B項(xiàng)錯(cuò)誤；生活中鋼鐵的腐蝕以吸氧腐蝕為主，C項(xiàng)錯(cuò)誤；發(fā)生吸氧腐蝕時(shí)，正極為O2得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為O2＋4e－＋2H2O=4OH－，D項(xiàng)正確。6．下列關(guān)于各裝置中產(chǎn)生的現(xiàn)象與原因的說(shuō)法中正確的是()選項(xiàng)ABCD裝置現(xiàn)象甲中導(dǎo)管液面上升甲氣球膨脹甲中氣球體積膨脹更快甲中出現(xiàn)紅色原因鐵發(fā)生了吸氧腐蝕鐵與氯化氫氣體反應(yīng)甲中沒(méi)有發(fā)生電化學(xué)腐蝕反應(yīng)后溶液顯堿性解析：選AA中鐵釘發(fā)生吸氧腐蝕，A項(xiàng)正確；氯化氫不與鐵反應(yīng)，所以無(wú)現(xiàn)象發(fā)生，B項(xiàng)錯(cuò)誤；鐵粉與銅粉及稀鹽酸構(gòu)成原電池，反應(yīng)速率更快，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D中總反應(yīng)為4Al＋3O2＋6H2O=4Al(OH)3，反應(yīng)后溶液仍呈中性，D項(xiàng)錯(cuò)誤。7.為探究鋼鐵的吸氧腐蝕原理設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置，下列有關(guān)說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A．正極的電極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－=4OH－B．將石墨電極改成Mg電極，難以觀察到鐵銹生成C．若向自來(lái)水中加入少量NaCl(s)，可較快地看到鐵銹D．分別向鐵、石墨電極附近吹入O2，前者鐵銹出現(xiàn)得快解析：選D鐵是負(fù)極，失電子被氧化成Fe2＋；在正極氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成OH－，故向石墨電極附近吹入O2的腐蝕速率比向鐵電極附近吹入O2快；向自來(lái)水中加入NaCl(s)，可使電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力增加，加快腐蝕速率；若將石墨電極換成Mg電極，則負(fù)極為Mg，F(xiàn)e被保護(hù)，難以看到鐵生銹。8．(1)圖一、圖二是鐵釘在水中被腐蝕的實(shí)驗(yàn)。①圖一說(shuō)明原溶液呈________，鐵釘發(fā)生了________腐蝕。②圖二說(shuō)明原溶液呈________，鐵釘發(fā)生了________腐蝕。(2)為了進(jìn)一步探究圖一實(shí)驗(yàn)中的腐蝕原理，某探究小組又設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：a．向100mL燒杯中加入約50mL飽和食鹽水后，插入兩個(gè)玻璃筒(無(wú)底)；b．將一枚無(wú)銹鐵釘和一支碳棒分別用導(dǎo)線與電流表連接后，再分別插入兩個(gè)玻璃筒中(裝置如圖所示)；c．1min后，向插入鐵釘?shù)牟Ａ矁?nèi)滴入2滴黃色的K3[Fe(CN)6](鐵氰化鉀)溶液；(已知：Fe2＋與[Fe(CN)6]3－反應(yīng)生成藍(lán)色鐵氰化亞鐵沉淀)d．向插入碳棒的玻璃筒內(nèi)滴入幾滴酚酞溶液。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：①b步驟中可觀察到電流表指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，原因是________________________________________________________________________。②c步驟中觀察到的現(xiàn)象是________________________，表明。③d步驟中觀察到的現(xiàn)象是__________________，表明。解析：(1)圖一中水柱上升，說(shuō)明消耗了空氣中的氧氣，發(fā)生了吸氧腐蝕；圖二中水柱下降，說(shuō)明產(chǎn)生了H2，發(fā)生了析氫腐蝕。(2)鐵釘、碳棒、食鹽水構(gòu)成了原電池，產(chǎn)生了電流，故電流表指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)；鐵釘溶解生成的Fe2＋遇到黃色的K3[Fe(CN)6]溶液會(huì)生成藍(lán)色沉淀；碳棒附近溶液中有生成的OH－，加入酚酞溶液后溶液變紅。答案：(1)①中性或弱酸性吸氧②較強(qiáng)的酸性析氫(2)①鐵釘、碳棒、食鹽水構(gòu)成了原電池，外電路產(chǎn)生了電流②有藍(lán)色沉淀生成發(fā)生了反應(yīng)：Fe－2e－=Fe2＋③溶液變紅溶液呈堿性，發(fā)生了反應(yīng)：O2＋2H2O＋4e－=4OH－1．下列關(guān)于金屬腐蝕的說(shuō)法正確的是()A．金屬在潮濕空氣中腐蝕的實(shí)質(zhì)是M＋nH2O=M(OH)n＋eq\f(n,2)H2↑B．金屬腐蝕的實(shí)質(zhì)是M－ne－=Mn＋，電子都直接轉(zhuǎn)移給氧化劑C．金屬的化學(xué)腐蝕必須在酸性條件下進(jìn)行D．在潮濕的中性環(huán)境中，金屬發(fā)生的是電化學(xué)腐蝕解析：選D金屬在潮濕的環(huán)境中易發(fā)生析氫腐蝕和吸氧腐蝕兩種電化學(xué)腐蝕，主要發(fā)生吸氧腐蝕。金屬腐蝕的本質(zhì)都是金屬失電子，即M－ne－=Mn＋，但電化學(xué)腐蝕過(guò)程中，電子經(jīng)過(guò)外電路轉(zhuǎn)移給氧化劑，并不是直接轉(zhuǎn)移給氧化劑，所以A、B項(xiàng)不正確，D項(xiàng)正確。金屬的化學(xué)腐蝕是金屬直接接觸到化學(xué)物質(zhì)發(fā)生的腐蝕，并非都在酸性條件下進(jìn)行，C項(xiàng)不正確。2.如圖所示是探究鐵發(fā)生腐蝕的裝置。發(fā)現(xiàn)開(kāi)始時(shí)U形管左端紅墨水水柱下降，一段時(shí)間后U形管左端紅墨水水柱又上升。下列說(shuō)法不正確的是()A．開(kāi)始時(shí)發(fā)生的是析氫腐蝕B．一段時(shí)間后發(fā)生的是吸氧腐蝕C．兩種腐蝕負(fù)極的電極反應(yīng)式均為Fe－2e－=Fe2＋D．析氫腐蝕的總反應(yīng)式為2Fe＋O2＋2H2O=2Fe(OH)2解析：選D雨水呈酸性，開(kāi)始時(shí)鐵釘發(fā)生析氫腐蝕；一段時(shí)間后雨水的pH升高，鐵釘發(fā)生吸氧腐蝕，故U形管左端紅墨水水柱先下降后上升。析氫腐蝕時(shí)O2不參加反應(yīng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3．鋼鐵生銹過(guò)程發(fā)生如下反應(yīng)：①2Fe＋O2＋2H2O=2Fe(OH)2，②4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3，③2Fe(OH)3=Fe2O3＋3H2O。下列說(shuō)法正確的是()A．反應(yīng)①、②中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等B．反應(yīng)①中的氧化劑是氧氣和水C．與銅質(zhì)水龍頭連接處的鋼質(zhì)水管不易發(fā)生腐蝕D．鋼鐵在潮濕的空氣中不能發(fā)生電化學(xué)腐蝕解析：選A反應(yīng)①、②中消耗O2的量相等，兩個(gè)反應(yīng)中僅有O2作為氧化劑，故轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等，A項(xiàng)正確；反應(yīng)①中，H2O中的H、O兩元素的化合價(jià)沒(méi)有變，故不做氧化劑，B項(xiàng)錯(cuò)誤；銅和鋼構(gòu)成原電池，鋼的腐蝕速率加快，C項(xiàng)錯(cuò)誤；鋼鐵是鐵和碳的混合物，在潮濕的空氣中易發(fā)生電化學(xué)腐蝕，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。4.如圖所示裝置中，在U形管底部盛有CCl4，分別在U形管兩端小心倒入飽和食鹽水和稀硫酸，并使a、b兩端液面相平，然后分別塞上插有生鐵絲的塞子，密封好，放置一段時(shí)間后，下列有關(guān)敘述中錯(cuò)誤的是()A．鐵絲在兩處的腐蝕速率：a<bB．a(chǎn)、b兩端相同的電極反應(yīng)式為Fe－2e－=Fe2＋C．一段時(shí)間后，a端液面高于b端液面D．生鐵絲中的碳在a、b兩處分別作原電池的負(fù)極和正極解析：選D在酸性較強(qiáng)的環(huán)境中，生鐵發(fā)生析氫腐蝕；在酸性較弱或中性環(huán)境中，生鐵發(fā)生吸氧腐蝕。無(wú)論哪種腐蝕，F(xiàn)e均為負(fù)極，電極反應(yīng)均為Fe－2e－=Fe2＋；C均為正極，電極反應(yīng)為2H＋＋2e－=H2↑(析氫腐蝕)、O2＋2H2O＋4e－=4OH－(吸氧腐蝕)，故一段時(shí)間后，a端液面高于b端液面。5．如下圖所示，將緊緊纏繞不同金屬的鐵釘放入培養(yǎng)皿中，再加入含有適量酚酞和NaCl的瓊脂熱溶液，冷卻后形成瓊膠(離子在瓊膠內(nèi)可以移動(dòng))，下列敘述正確的是()A．a(chǎn)中鐵釘附近呈現(xiàn)紅色B．b中鐵釘上發(fā)生還原反應(yīng)C．a(chǎn)中銅絲上發(fā)生氧化反應(yīng)D．b中鋁條附近有氣泡產(chǎn)生解析：選Ba中鐵比銅活潑，鐵作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，銅作正極，發(fā)生還原反應(yīng)，則負(fù)極反應(yīng)式為Fe－2e－=Fe2＋，正極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－=4OH－，總反應(yīng)式為2Fe＋O2＋2H2O=2Fe(OH)2，因此A、C項(xiàng)不正確。b中鋁比鐵活潑，鋁作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，鐵作正極，發(fā)生還原反應(yīng)，則負(fù)極反應(yīng)式為Al－3e－=Al3＋，正極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－=4OH－，因此B項(xiàng)正確，D項(xiàng)不正確。6．利用如圖裝置可以完成很多電化學(xué)實(shí)驗(yàn)。下列有關(guān)此裝置的敘述中不正確的是()A．若X為鋅棒，Y為NaCl溶液，開(kāi)關(guān)K置于M處，可減緩鐵的腐蝕，這種方法稱為犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法B．若X為碳棒，Y為NaCl溶液，開(kāi)關(guān)K置于N處，可減緩鐵的腐蝕，溶液中的陽(yáng)離子向鐵電極移動(dòng)C．若X為銅棒，Y為硫酸銅溶液，開(kāi)關(guān)K置于M處，銅棒質(zhì)量將增加，此時(shí)外電路中的電子向銅電極移動(dòng)D．若X為銅棒，Y為硫酸銅溶液，開(kāi)關(guān)K置于N處，鐵棒質(zhì)量將增加，溶液中銅離子濃度將減小解析：選DA項(xiàng)，形成原電池，鋅的活潑性比鐵強(qiáng)，所以可減緩鐵的腐蝕，這種方法的名稱也正確，正確；B項(xiàng)是外加電流的陰極保護(hù)法，可減緩鐵的腐蝕，溶液中的陽(yáng)離子向陰極移動(dòng)，正確；C項(xiàng)是原電池，銅是正極，表面有銅析出，質(zhì)量將增加，鐵是負(fù)極，此時(shí)外電路中的電子由負(fù)極向正極移動(dòng)，正確；D項(xiàng)形成電解池，是在鐵棒上鍍銅，鐵棒質(zhì)量將增加，但溶液中各離子濃度都不發(fā)生變化，錯(cuò)誤。7.某研究小組為探究弱酸性條件下鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕類型的影響因素，將混合均勻的新制鐵粉和碳粉置于錐形瓶底部，塞上瓶塞(如圖1)。從膠頭滴管中滴入幾滴醋酸溶液，同時(shí)測(cè)量容器中的壓強(qiáng)變化。(1)請(qǐng)完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表(表中不要留空格)：編號(hào)實(shí)驗(yàn)?zāi)康奶挤?g鐵粉/g醋酸/%①為以下實(shí)驗(yàn)作參照②醋酸濃度的影響③(2)編號(hào)①實(shí)驗(yàn)測(cè)得容器中壓強(qiáng)隨時(shí)間變化如圖2。t2時(shí)，容器中壓強(qiáng)明顯小于起始?jí)簭?qiáng)，其原因是鐵發(fā)生了________腐蝕，請(qǐng)?jiān)趫D3中用箭頭標(biāo)出發(fā)生該腐蝕時(shí)電子流動(dòng)方向；此時(shí)，碳粉表面發(fā)生了________(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)，其電極反應(yīng)式是__________________。(3)該小組對(duì)圖2中0～t1時(shí)壓強(qiáng)變大的原因提出了如下假設(shè)，請(qǐng)你完成假設(shè)二：假設(shè)一：發(fā)生析氫腐蝕產(chǎn)生了氣體；假設(shè)二：______________________；……解析：(1)由表格數(shù)據(jù)知：①組實(shí)驗(yàn)作參照，②組實(shí)驗(yàn)探究醋酸濃度的影響，所以鐵粉質(zhì)量不變，③組實(shí)驗(yàn)中醋酸濃度和鐵粉質(zhì)量未變，碳粉質(zhì)量減少，所以實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄刻挤酆康挠绊憽?2)由圖2知，t2時(shí)瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)明顯小于起始?jí)簭?qiáng)，說(shuō)明鐵發(fā)生了吸氧腐蝕；Fe和碳構(gòu)成了原電池的電極，電子由負(fù)極Fe流向正極碳，碳粉表面發(fā)生了還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2H2O＋O2＋4e－=4OH－或4H＋＋O2＋4e－=2H2O。(3)由圖2知，0～t1時(shí)瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)增大，假設(shè)二可以為Fe與醋酸反應(yīng)放熱使氣體受熱膨脹。答案：(1)②③碳粉含量的影響(2)吸氧還原2H2O＋O2＋4e－=4OH－(或4H＋＋O2＋4e－=2H2O)(3)反應(yīng)放熱，溫度升高[章末質(zhì)量檢測(cè)]時(shí)間：60分鐘滿分：100分一、選擇題(本題包括10小題，每題5分，共50分)1．(2017·天津高考)下列能量轉(zhuǎn)化過(guò)程與氧化還原反應(yīng)無(wú)關(guān)的是()A．硅太陽(yáng)能電池工作時(shí)，光能轉(zhuǎn)化成電能B．鋰離子電池放電時(shí)，化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能C．電解質(zhì)溶液導(dǎo)電時(shí)，電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能D．葡萄糖為人類生命活動(dòng)提供能量時(shí)，化學(xué)能轉(zhuǎn)化成熱能解析：選AA項(xiàng)，硅太陽(yáng)能電池工作時(shí)，利用半導(dǎo)體的光電效應(yīng)，將光能轉(zhuǎn)化為電能，與氧化還原反應(yīng)無(wú)關(guān)；B項(xiàng)，鋰離子電池放電時(shí)，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，原電池總反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)；C項(xiàng)，電解質(zhì)溶液導(dǎo)電時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，總反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)；D項(xiàng)，葡萄糖為人類生命活動(dòng)提供能量時(shí)，葡萄糖發(fā)生氧化還原反應(yīng)，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能。2．根據(jù)以下三個(gè)熱化學(xué)方程式：①2H2S(g)＋3O2(g)=2SO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－Q1kJ·mol－1，②2H2S(g)＋O2(g)=2S(s)＋2H2O(l)ΔH＝－Q2kJ·mol－1，③2H2S(g)＋O2(g)=2S(s)＋2H2O(g)ΔH＝－Q3kJ·mol－1。判斷Q1、Q2、Q3三者關(guān)系正確的是()A．Q1>Q2>Q3B．Q1>Q3>Q2C．Q3>Q2>Q1D．Q2>Q1>Q3解析：選A由eq\f(①－②,2)得：S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH＝eq\f(1,2)(ΔH1－ΔH2)<0，所以eq\f(1,2)(－Q1＋Q2)<0，即Q1>Q2。由eq\f(②－③,2)得：H2O(g)=H2O(l)ΔH＝eq\f(1,2)(ΔH2－ΔH3)<0，所以eq\f(1,2)(－Q2＋Q3)<0，即Q2>Q3。3．下列關(guān)于熱化學(xué)反應(yīng)的描述中正確的是()A．HCl和NaOH反應(yīng)的中和熱ΔH＝－57.3kJ·mol－1，則H2SO4和Ca(OH)2反應(yīng)的中和熱ΔH＝2×(－57.3)kJ·mol－1B．CO(g)的燃燒熱是283.0kJ·mol－1，則2CO2(g)=2CO(g)＋O2(g)反應(yīng)的ΔH＝＋(2×283.0)kJ·mol－1C．用酒精燈加熱打磨過(guò)的鎂條燃燒，該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)D．1mol甲烷燃燒生成氣態(tài)水和二氧化碳所放出的熱量是甲烷的燃燒熱解析：選B中和熱是定值，與反應(yīng)物無(wú)關(guān)，A錯(cuò)誤；鎂條燃燒是放熱反應(yīng)，C錯(cuò)誤；1mol甲烷燃燒生成液態(tài)水和CO2放出的熱量才是燃燒熱，D錯(cuò)誤。4．圖1是銅鋅原電池示意圖。圖2中，x軸表示實(shí)驗(yàn)時(shí)流入正極的電子的物質(zhì)的量，y軸表示()A．銅棒的質(zhì)量B．c(Zn2＋)C．c(H＋)D．c(SOeq\o\al(2－,4))解析：選C該裝置構(gòu)成原電池，Zn是負(fù)極，Cu是正極。A項(xiàng)，在正極Cu上溶液中的H＋獲得電子變?yōu)闅錃?，Cu棒的質(zhì)量不變，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，由于Zn是負(fù)極，不斷發(fā)生反應(yīng)Zn－2e－=Zn2＋，所以溶液中c(Zn2＋)增大，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，由于反應(yīng)不斷消耗H＋，所以溶液的c(H＋)逐漸降低，正確；D項(xiàng)，SOeq\o\al(2－,4)不參加反應(yīng)，其濃度不變，錯(cuò)誤。5．分析如圖所示的四個(gè)原電池裝置，其中結(jié)論正確的是()A．①②中Mg作為負(fù)極，③④中Fe作為負(fù)極B．②中Mg作為正極，電極反應(yīng)式為2H2O＋2e－=2OH－＋H2↑C．③中Fe作為負(fù)極，電極反應(yīng)式為Fe－2e－=Fe2＋D．④中Cu作為正極，電極反應(yīng)式為2H＋＋2e－=H2↑解析：選BMg比Al活潑，在①中Mg作負(fù)極，但在NaOH溶液中，Mg不反應(yīng)，而Al可以反應(yīng)，故②中Al是負(fù)極。在濃硝酸中鐵會(huì)鈍化，故Cu為負(fù)極，F(xiàn)e為正極。在④中由于不斷向Cu極附近通入空氣，而O2比溶液中的H＋得電子能力強(qiáng)，故Fe失去電子，在Cu極O2得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－=4OH－。6．鋅銅原電池裝置如圖所示，其中陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子和水分子通過(guò)，下列有關(guān)敘述正確的是()A．銅電極上發(fā)生氧化反應(yīng)B．電池工作一段時(shí)間后，甲池的c(SOeq\o\al(2－,4))減小C．電池工作一段時(shí)間后，乙池溶液的總質(zhì)量增加D．陰陽(yáng)離子分別通過(guò)交換膜向負(fù)極和正極移動(dòng)，保持溶液中電荷平衡解析：選C據(jù)圖可知，Zn為負(fù)極，Cu為正極，所以銅電極上發(fā)生的是還原反應(yīng)，A錯(cuò)誤；甲池中的電極反應(yīng)式為Zn－2e－=Zn2＋，乙池中的電極反應(yīng)式為Cu2＋＋2e－=Cu，甲池中SOeq\o\al(2－,4)沒(méi)有參加電極反應(yīng)，也不能通過(guò)陽(yáng)離子交換膜進(jìn)行轉(zhuǎn)移，所以電池工作一段時(shí)間后，甲池中的c(SOeq\o\al(2－,4))不發(fā)生變化，B錯(cuò)誤；乙池工作時(shí)消耗Cu2＋，正電荷減少，甲池中的Zn2＋通過(guò)陽(yáng)離子交換膜轉(zhuǎn)移至乙池，每消耗1molCu2＋，則轉(zhuǎn)移進(jìn)入1molZn2＋，所以乙池溶液的總質(zhì)量增加，C正確；由于陽(yáng)離子交換膜的存在，使得原電池中只有陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，D錯(cuò)誤。7．H2和I2在一定條件下能發(fā)生反應(yīng)H2(g)＋I(xiàn)2(g)2HI(g)ΔH＝－akJ·mol－1已知：(a、b、c均大于零)下列說(shuō)法不正確的是()A．反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量B．?dāng)嚅_(kāi)1molH—H鍵和1molI—I鍵所需能量大于斷開(kāi)2molH—I鍵所需能量C．?dāng)嚅_(kāi)2molH—I鍵所需能量約為(c＋b＋a)kJD．向密閉容器中加入2molH2和2molI2，充分反應(yīng)后放出的熱量小于2akJ解析：選BA項(xiàng)，ΔH＝－akJ·mol－1(a大于零)說(shuō)明該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，放熱反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量；B項(xiàng)，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故斷開(kāi)1molH—H鍵和1molI—I鍵所需能量小于斷開(kāi)2molH—I鍵所需能量；C項(xiàng)，由反應(yīng)熱與鍵能的關(guān)系可得斷開(kāi)2molH—I鍵所需能量約為(c＋b＋a)kJ；D項(xiàng)，H2和I2在一定條件下的反應(yīng)為可逆反應(yīng)，向密閉容器中加入2molH2和2molI2，充分反應(yīng)后放出的熱量小于2akJ。8．圖甲是CO2電催化還原為碳?xì)浠衔?CxHy)的工作原理示意圖，用某鉀鹽水溶液作電解液；圖乙是用H2還原CO2制備甲醇的工作原理示意圖，用硫酸作電解質(zhì)溶液。下列說(shuō)法中不正確的是()A．甲中銅片作陰極，K＋向銅片電極移動(dòng)B．甲中若CxHy為C2H4，則生成1molC2H4的同時(shí)生成3molO2C．乙中H2SO4的作用是增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電性D．乙中正極發(fā)生的電極反應(yīng)為CO2＋5e－＋6H＋=CH3OH＋H2O解析：選D根據(jù)題圖甲中電子移動(dòng)的方向可知，銅片為陰極，鉑片為陽(yáng)極，電解過(guò)程中，陽(yáng)離子向陰極移動(dòng)，A正確；題圖甲的電解池中，陽(yáng)極反應(yīng)式為2H2O－4e－=O2↑＋4H＋，陰極反應(yīng)式為2CO2＋12H＋＋12e－=C2H4＋4H2O，由得失電子守恒可知，生成1molC2H4的同時(shí)生成3molO2，B正確；題圖乙中硫酸的作用是增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電能力，C正確；題圖乙中通CO2的一極為正極，CO2在正極區(qū)發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為CO2＋6H＋＋6e－=CH3OH＋H2O，D錯(cuò)誤。9．粗銅中一般含有鋅、鐵、銀、金等雜質(zhì)。在下圖所示的裝置中，甲池的總反應(yīng)方程式為2CH3OH＋3O2＋4KOH=2K2CO3＋6H2O。接通電路一段時(shí)間后，精Cu電極質(zhì)量增加了3.2g。在此過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()A．乙池中CuSO4溶液的濃度不變B．甲池中理論上消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下空氣的體積是2.8L(空氣中O2體積分?jǐn)?shù)以20%計(jì)算)C．甲池是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置，乙池是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置D．甲池通入CH3OH一極的電極反應(yīng)為CH3OH－6e－＋2H2O=COeq\o\al(2－,3)＋8H＋解析：選BA項(xiàng)，粗銅中所含比銅活潑的雜質(zhì)，雜質(zhì)和銅在陽(yáng)極失電子，陰極始終是銅離子得電子，故銅離子濃度降低；B項(xiàng)，3.2g銅析出，說(shuō)明轉(zhuǎn)移電子0.1mol，消耗氧氣0.56L，需空氣為2.8L；C項(xiàng)，甲池是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能；D項(xiàng)，溶液顯堿性不可能生成H＋，應(yīng)該生成水。10．金屬(M)-空氣電池(如圖)具有原料易得、能量密度高等優(yōu)點(diǎn)，有望成為新能源汽車和移動(dòng)設(shè)備的電源。該類電池放電的總反應(yīng)方程式為4M＋nO2＋2nH2O=4M(OH)n。已知：電池的“理論比能量”指單位質(zhì)量的電極材料理論上能釋放出的最大電能。下列說(shuō)法不正確的是()A．采用多孔電極的目的是提高電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積，并有利于氧氣擴(kuò)散至電極表面B．比較Mg、Al、Zn三種金屬-空氣電池，Al-空氣電池的理論比能量最高C．M-空氣電池放電過(guò)程的正極反應(yīng)式：4Mn＋＋nO2＋2nH2O＋4ne－=4M(OH)nD．在Mg-空氣電池中，為防止負(fù)極區(qū)沉積Mg(OH)2，宜采用中性電解質(zhì)及陽(yáng)離子交換膜解析：選C金屬M(fèi)失電子作負(fù)極，由總反應(yīng)式4M＋nO2＋2nH2O=4M(OH)n推出正極反應(yīng)物是O2。多孔石墨電極主要是增大接觸面積，有利于氣體的擴(kuò)散與反應(yīng)，A項(xiàng)正確；單位質(zhì)量釋放電能最大也就是轉(zhuǎn)移電子數(shù)最多，轉(zhuǎn)移相同電子數(shù)所需Al的質(zhì)量最小，也就是理論比能量最高，B項(xiàng)正確；中間是陰離子交換膜，所以Mn＋不會(huì)轉(zhuǎn)移到正極參與反應(yīng)，正極反應(yīng)式應(yīng)為O2＋2H2O＋4e－=4OH－，C項(xiàng)錯(cuò)誤；Mg-空氣電池中，容易在負(fù)極生成Mg(OH)2沉淀，采用陽(yáng)離子交換膜，則Mg2＋轉(zhuǎn)移到正極反應(yīng)生成沉淀，同時(shí)負(fù)極區(qū)不能顯堿性，D項(xiàng)正確。二、非選擇題(本題包括3小題，共50分)11．(17分)如圖所示的裝置，C、D、E、F、X、Y都是惰性電極。將電源接通后，向乙中滴入酚酞溶液，在F極附近顯紅色。試回答下列問(wèn)題：(1)電源A極的名稱是________________。(2)甲裝置中電解反應(yīng)的總化學(xué)方程式是。(3)如果收集乙裝置中產(chǎn)生氣體，兩種氣體的體積比是________。(4)欲用丙裝置給銅鍍銀，G應(yīng)該是________，電極反應(yīng)式是。電鍍液的主要成分是______________(填化學(xué)式)。(5)電解過(guò)程，丁裝置中的現(xiàn)象為，原因是。區(qū)分Fe(OH)3膠體和溶液的方法是。解析：(1)由題意知乙中的電解質(zhì)溶液為飽和NaCl溶液，又由F極附近顯紅色可得知，F(xiàn)極附近呈堿性，有OH－生成，則進(jìn)一步得知F極上發(fā)生的電極反應(yīng)為2H＋＋2e－=H2↑，F(xiàn)極為陰極，所以B為電源的負(fù)極，A為電源的正極。(2)甲池為惰性電極電解CuSO4溶液，其電解總式為2CuSO4＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(通電))2Cu＋O2↑＋2H2SO4。(3)乙池為惰性電極電解NaCl溶液，其電解總式為2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(通電))Cl2↑＋H2↑＋2NaOH，所以兩電極上產(chǎn)生的Cl2和H2的體積相同，為1∶1。(4)由前面的可得知丙池中電極G為陽(yáng)極，電極H為陰極，由題意得知電極G為鍍層金屬Ag，反應(yīng)式為Ag－e－=Ag＋，電鍍液的主要成分是AgNO3溶液。(5)由于氫氧化鐵膠粒帶正電，而Y極為陰極，所以在電場(chǎng)的作用下，氫氧化鐵膠粒電泳至Y極附近使Y極附近紅褐色變深。利用丁達(dá)爾現(xiàn)象區(qū)分膠體和溶液。答案：(1)正極(2)2CuSO4＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(通電))2Cu＋O2↑＋2H2SO4(3)1∶1(4)AgAg－e－=Ag＋AgNO3(5)Y極附近紅褐色變深氫氧化鐵膠粒帶正電，在電場(chǎng)的作用下，氫氧化鐵膠粒電泳至Y極附近使Y極附近紅褐色變深丁達(dá)爾現(xiàn)象12．(15分)研究NOx、SO2、CO等大氣污染氣體的處理方法具有重要意義。(1)處理含CO、SO2煙道氣污染的一種方法是將其在催化劑作用下轉(zhuǎn)化為單質(zhì)S。已知：①CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH＝－283.0kJ·mol－1②S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH＝－296.0kJ·mol－1此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是。(2)氮氧化物是造成光化學(xué)煙霧和臭氧層損壞的主要?dú)怏w。已知：①CO(g)＋NO2(g)=NO(g)＋CO2(g)ΔH＝－akJ·mol－1(a>0)②2CO(s)＋2NO(g)=N2(g)＋2CO2(g)ΔH＝－bkJ·mol－1(b>0)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，用3.36LCO還原NO2至N