2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第4章化學(xué)反應(yīng)與電能章末測(cè)評(píng)新人教版選擇性必修1

第四章測(cè)評(píng)一、選擇題:本題包括15小題,每小題3分,共45分。每小題只有1個(gè)選項(xiàng)符合題意。1.化學(xué)與能源、材料、環(huán)境親密相關(guān)。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.我國(guó)科學(xué)家制備新型纖維聚合物鋰離子電池,電池放電時(shí)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能B.鍺單晶可以作為光電轉(zhuǎn)換材料,用于太陽(yáng)能電池C.掩埋廢舊電池不會(huì)造成環(huán)境污染D.我國(guó)科學(xué)家研制出選擇性催化劑電催化還原CO2制備附加值高的乙烯等有利于實(shí)現(xiàn)碳中和2.下列有關(guān)金屬的愛(ài)護(hù)方法的說(shuō)法正確的是()A.常運(yùn)用的快餐杯表面有一層搪瓷,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,鐵皮的腐蝕加快C.輪船的船殼水線以下常裝有一些鋅塊,這是利用了犧牲陽(yáng)極法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)愛(ài)護(hù)法3.用下列裝置進(jìn)行相應(yīng)試驗(yàn),能達(dá)到試驗(yàn)?zāi)康牡氖?)A.圖①所示裝置待鍍鐵制品與電源正極相連,可實(shí)現(xiàn)鐵制品上鍍銅B.圖②所示裝置用于制備少量含NaClO的消毒液C.圖③所示裝置可以用來(lái)驗(yàn)證化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能D.圖④所示裝置用于埋在潮濕的土壤中鋼管的防腐4.以熔融鹽為電解液,以含Cu、Mg和Si等的鋁合金廢料為陽(yáng)極進(jìn)行電解,實(shí)現(xiàn)Al的再生。該過(guò)程中()A.陰極發(fā)生的反應(yīng)為Mg-2e-Mg2+B.陰極上Al被氧化C.在電解槽底部產(chǎn)生含Cu的陽(yáng)極泥D.陽(yáng)極和陰極的質(zhì)量變更相等5.下列關(guān)于如圖裝置說(shuō)法正確的是()A.裝置中電子移動(dòng)的途徑是負(fù)極→Fe→M溶液→石墨→正極B.若M為NaCl溶液,通電一段時(shí)間后,溶液中可能有NaClOC.若M為FeCl2溶液,可以實(shí)現(xiàn)石墨上鍍鐵D.若M是海水,該裝置利用犧牲陽(yáng)極法愛(ài)護(hù)鐵6.一種采納H2O(g)和N2(g)為原料制備NH3(g)的裝置如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A.在b電極上,N2被還原B.金屬Ag可作為a電極的材料C.變更工作電源電壓,反應(yīng)速率不變D.電解過(guò)程中,固體氧化物電解質(zhì)中O2-不斷削減7.家用的一種儲(chǔ)水式電熱水器的結(jié)構(gòu)如圖所示,其中a、b為水管口。下列說(shuō)法正確的是()A.電熱水器通電時(shí),可將少量的水電解B.鎂棒供應(yīng)電子,鋼制外殼作陽(yáng)極而受到愛(ài)護(hù)C.鎂棒因表面生成Mg(OH)2而得到有效愛(ài)護(hù)D.電熱水器可將電能轉(zhuǎn)化為熱能8.下列關(guān)于如圖所示各裝置的敘述正確的是()A.圖1是原電池,總反應(yīng)是Cu+2Fe3+Cu2++2Fe2+B.圖2可驗(yàn)證鐵的吸氧腐蝕,負(fù)極反應(yīng)為Fe-2e-Fe2+C.圖3可在待鍍鐵件表面鍍銅D.圖4中鋼閘門(mén)應(yīng)與外接電源的負(fù)極相連被愛(ài)護(hù),該方法叫做犧牲陽(yáng)極法9.Mg-LiFePO4電池的總反應(yīng)為xMg+2Li1-xFePO4+2xLi+xMg2++2LiFePO4,其裝置如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A.充電時(shí),陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為L(zhǎng)iFePO4-xe-Li1-xFePO4+xLi+B.充電時(shí),Mg極連接電源的正極C.放電時(shí),Li+被還原D.若放電時(shí)電路中流過(guò)2mol電子,則有1molMg2+遷移至正極區(qū)10.某課題探討小組設(shè)計(jì)如圖所示裝置(電極材料均為Pt),該裝置可將工業(yè)廢水中的乙胺(CH3CH2NH2)轉(zhuǎn)化為無(wú)毒無(wú)害物質(zhì)。下列分析錯(cuò)誤的是()A.電極N為電池的負(fù)極B.電池工作時(shí),H+由N極區(qū)通過(guò)交換膜移動(dòng)到M極區(qū)C.電極N的電極反應(yīng)式為2CH3CH2NH2+8H2O-30e-4CO2↑+N2↑+30H+D.當(dāng)空氣(含氧氣20%)的進(jìn)入量為7.5mol時(shí),可以處理含乙胺(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9%)的廢水0.1kg11.電解廢舊鋰電池中的LiMn2O4示意圖如下(其中濾布的作用是阻擋固體顆粒,但離子可自由通過(guò)。電解過(guò)程中溶液的體積變更忽視不計(jì))。下列說(shuō)法正確的是()A.電極A的電極反應(yīng)為2LiMn2O4-6e-+16H+2Li++4Mn2++8H2OB.電極B為陽(yáng)極,發(fā)生還原反應(yīng)C.電解結(jié)束,溶液的pH增大D.電解一段時(shí)間后溶液中Mn2+濃度減小12.我國(guó)科學(xué)家設(shè)計(jì)的Mg-Li雙鹽電池工作原理如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是()A.放電時(shí),正極電極反應(yīng)式為FeS+2e-+2Li+Fe+Li2SB.充電時(shí),Mg電極連外接電源的負(fù)極C.充電時(shí),每生成1molMg,電解質(zhì)溶液質(zhì)量削減24gD.電解液含離子遷移速率更快的Li+提高了電流效率13.“84”消毒液常用于環(huán)境消毒。在不同電壓下,用惰性電極電解飽和NaCl溶液制備少量NaClO,試驗(yàn)結(jié)果如下:試驗(yàn)①②③電壓U1U2U3現(xiàn)象a極產(chǎn)生少量氣泡,b極無(wú)明顯氣泡a極產(chǎn)生較多氣泡,b極產(chǎn)生少量氣泡a極產(chǎn)生大量氣泡,b極逸出大量黃綠色氣體下列分析不正確的是()A.①、②、③中,a極均發(fā)生了還原反應(yīng)B.①、②、③中均能發(fā)生Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2OC.電解時(shí),OH-由b極向a極移動(dòng)D.不宜采納試驗(yàn)③的電壓制備NaClO14.用如圖所示裝置及試劑進(jìn)行鐵的電化學(xué)腐蝕試驗(yàn)探究,測(cè)定三頸燒瓶中壓強(qiáng)隨時(shí)間變更關(guān)系以及溶解氧(DO)隨時(shí)間變更關(guān)系的曲線如下。下列說(shuō)法正確的是()A.溶解氧隨著溶液酸性減弱而增大B.pH=2.0時(shí),發(fā)生析氫腐蝕而不發(fā)生吸氧腐蝕C.整個(gè)過(guò)程中,負(fù)極電極反應(yīng)式為Fe-3e-Fe3+D.pH=4.0時(shí),既發(fā)生吸氧腐蝕又發(fā)生析氫腐蝕15.微生物電解池(MEC)產(chǎn)甲烷技術(shù)是一種有望成為緩解能源危機(jī)與溫室效應(yīng)的重要新型途徑。它以外界輸入的較小電能為能量來(lái)源,以微生物為催化劑,MEC耦合厭氧消化系統(tǒng)產(chǎn)甲烷的工作原理如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.a為電源的正極,b為電源的負(fù)極B.電子的移動(dòng)方向:從b→導(dǎo)線→Y電極,再經(jīng)X→導(dǎo)線→aC.Y電極發(fā)生的反應(yīng):CO2+8H++8e-CH4+2H2O、8H++8e-4H2↑、CO2+4H2CH4+2H2OD.若用鉛酸蓄電池為電源,理論上消耗98gH2SO4時(shí),此裝置中有2molH+發(fā)生遷移二、非選擇題:本題包括4小題,共55分。16.(15分)某科研小組為探討電化學(xué)原理,設(shè)計(jì)如圖所示裝置。(1)若a和b不相連,c是銅片,d是鋅片,m是稀硫酸,則鋅片上的現(xiàn)象是,此時(shí)能量轉(zhuǎn)化的主要形式是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為能。

(2)若a和b用導(dǎo)線相連:①c是石墨電極,d是銅片,m是硝酸銀溶液,則原電池正極的電極反應(yīng)式為。

②c、d均是Pt電極,m是NaOH稀溶液,分別向兩極通入CH4和O2,通入CH4一極的電極反應(yīng)式是。

(3)若a和b分別連接直流電源的兩極:①c、d是石墨電極,m是NaCl溶液,向溶液中滴加幾滴酚酞溶液。試驗(yàn)起先后c極四周溶液首先出現(xiàn)紅色,則b連接直流電源的(填“正極”或“負(fù)極”),通電時(shí)總反應(yīng)的離子方程式是,檢驗(yàn)d極氣體產(chǎn)物可以選用的試紙是(填字母)。

A.干燥的紅色石蕊試紙B.干燥的藍(lán)色石蕊試紙C.潮濕的淀粉KI試紙D.干燥的淀粉KI試紙②c、d分別是石墨電極和銅電極,m是NaOH濃溶液,通過(guò)反應(yīng):2Cu+H2OCu2O+H2↑可制得納米級(jí)Cu2O。陽(yáng)極的電極反應(yīng)式是。

17.(14分)探討金屬腐蝕和防腐的原理很有現(xiàn)實(shí)意義。(1)圖甲為教材中探究鋼鐵的吸氧腐蝕的裝置。某愛(ài)好小組按該裝置試驗(yàn),導(dǎo)管中液柱的上升緩慢,下列措施可以更快更清楚視察到水柱上升現(xiàn)象的有(填字母)。

A.用純氧氣代替試管內(nèi)空氣B.用酒精燈加熱試管提高溫度C.將鐵釘換成鐵粉和炭粉混合粉末D.換成更細(xì)的導(dǎo)管,水中滴加紅墨水(2)該小組將圖甲裝置改進(jìn)成圖乙裝置并進(jìn)行試驗(yàn),導(dǎo)管中紅墨水液柱高度隨時(shí)間的變更如下表,依據(jù)數(shù)據(jù)推斷腐蝕的速率隨時(shí)間漸漸(填“加快”“不變”“減慢”),你認(rèn)為影響因素為。

時(shí)間/min13579液柱高度/cm0.82.13.03.74.2(3)為探究鐵釘腐蝕試驗(yàn)a、b兩點(diǎn)所發(fā)生的反應(yīng),進(jìn)行以下試驗(yàn),請(qǐng)完成表格空白:試驗(yàn)操作試驗(yàn)現(xiàn)象試驗(yàn)結(jié)論向NaCl溶液中滴加2~3滴酚酞指示劑a點(diǎn)旁邊溶液出現(xiàn)紅色a點(diǎn)電極反應(yīng)為①

然后滴加2~3滴K3[Fe(CN)6]溶液b點(diǎn)四周出現(xiàn)藍(lán)色沉淀b點(diǎn)電極反應(yīng)為②

依據(jù)以上試驗(yàn)探究,試推斷(填“a”或“b”)為負(fù)極,該點(diǎn)腐蝕更嚴(yán)峻。

18.(12分)海洋的水資源和其他化學(xué)資源具有非常巨大的開(kāi)發(fā)潛力。(1)氯堿工業(yè)電解飽和食鹽水的化學(xué)方程式為

。

制取的氯氣是試驗(yàn)室和工業(yè)上的常用氣體,科學(xué)家基于Cl2易溶于CCl4的性質(zhì),開(kāi)發(fā)了一種無(wú)需離子交換膜的新型氯流電池,可作儲(chǔ)能設(shè)備(如圖1所示)。充電時(shí),電極a的反應(yīng)為NaTi2(PO4)3+2Na++2e-Na3Ti2(PO4)3。圖1①放電時(shí):正極反應(yīng)為,NaCl溶液的濃度(填“增大”“減小”或“不變”)。

②充電時(shí):電極b是極;每生成1molCl2,電極a質(zhì)量理論上增加g。

(2)沿海電廠采納海水為冷卻水,但在排水管中生物的附著和滋生會(huì)阻礙冷卻水排放并降低冷卻效率,為解決這一問(wèn)題,通常在管道口設(shè)置一對(duì)惰性電極(如圖2所示),通入肯定的電流。圖2①陰極的電極反應(yīng)為,

會(huì)使海水中的Mg2+沉淀積垢,需定期清理。②陽(yáng)極區(qū)生成的Cl2在管道中可以生成氧化滅殺附著生物的ClO-的離子方程式為。

19.(14分)生物燃料電池和燃料電池由于其自身的特點(diǎn)在生活、生產(chǎn)中具有廣袤的應(yīng)用前景。粗銅提純的電化學(xué)裝置如圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)乙池是(填“原電池”或“電解池”)。

(2)a、d電極的名稱分別是、(填“正極”“負(fù)極”“陰極”或“陽(yáng)極”);f電極的材料是(填名稱)。

(3)閉合開(kāi)關(guān)K,甲池中產(chǎn)生的H+的移動(dòng)方向是(填“從左室移向右室”或“從右室移向左室”);乙池中c電極的電極反應(yīng)式是。

(4)該電化學(xué)裝置中每消耗22.4LO2(已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)時(shí),電路中轉(zhuǎn)移個(gè)電子,消耗的葡萄糖與甲醇的質(zhì)量之比為,電極f的質(zhì)量(填字母)。

A.增加64gB.削減64gC.增加128g D.削減128g

第四章測(cè)評(píng)1.C解析原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,所以電池放電時(shí)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,A正確;鍺是半導(dǎo)體材料,鍺單晶可以作為光電轉(zhuǎn)換材料,用于太陽(yáng)能電池,B正確;廢舊電池中含有重金屬離子,掩埋廢舊電池會(huì)造成土壤、水體污染,C錯(cuò)誤;利用選擇性催化劑電催化還原二氧化碳制備附加值高的乙烯等能削減二氧化碳的排放,有利于實(shí)現(xiàn)碳中和,D正確。2.C解析A項(xiàng)中搪瓷層破損后,鐵干脆暴露在空氣中,因而搪瓷層不能對(duì)破損部分進(jìn)行愛(ài)護(hù),A錯(cuò)誤;B項(xiàng)中鍍層破損后,由于鋅的活動(dòng)性比鐵強(qiáng),與鐵構(gòu)成原電池,鋅作負(fù)極,愛(ài)護(hù)鐵不被腐蝕,B錯(cuò)誤;C項(xiàng)實(shí)行的是犧牲陽(yáng)極法,C正確;D項(xiàng)中用瀝青作涂層不是電化學(xué)愛(ài)護(hù)法.D錯(cuò)誤。3.B解析鐵制品上鍍銅,要將待鍍鐵制品與電池的負(fù)極相連,作電解池的陰極,A錯(cuò)誤;圖②裝置上端有出氣管,且電極與電源負(fù)極相連,作電解池的陰極,電極反應(yīng)式為2H2O+2e-2OH-+H2↑,下端電極是陽(yáng)極,發(fā)生反應(yīng):2Cl--2e-Cl2↑,Cl2與陰極區(qū)產(chǎn)生的NaOH反應(yīng)生成NaClO,B正確;鹽橋中的KCl會(huì)與AgNO3溶液反應(yīng),應(yīng)運(yùn)用含有KNO3的鹽橋,C錯(cuò)誤;由于銅不如鐵活潑,發(fā)生腐蝕時(shí),鋼管作負(fù)極而被腐蝕,故圖④裝置不能用于鋼管的防腐,D錯(cuò)誤。4.C解析陰極發(fā)生還原反應(yīng),Mg在陽(yáng)極失電子生成Mg2+,A錯(cuò)誤;Al在陽(yáng)極上被氧化生成Al3+,B錯(cuò)誤;陽(yáng)極材料中Cu和Si不參加氧化反應(yīng),在電解槽底部可形成陽(yáng)極泥,C正確;陽(yáng)極消耗Al、Mg,且還會(huì)形成陽(yáng)極泥,而陰極只有Al3+得電子生成鋁單質(zhì),依據(jù)得失電子守恒及元素守恒可知,陽(yáng)極與陰極的質(zhì)量變更不相等,D錯(cuò)誤。5.B解析裝置中電子移動(dòng)的途徑:負(fù)極→Fe電極,然后是溶液中的陰離子在陽(yáng)極(石墨)放電→電源的正極,A錯(cuò)誤;若M為NaCl溶液,通電一段時(shí)間后,陽(yáng)極產(chǎn)生Cl2,溶液中的NaOH與陽(yáng)極產(chǎn)生的Cl2發(fā)生反應(yīng)生成NaCl和NaClO,所以溶液中可能有NaClO,B正確;若M為FeCl2溶液,由于鐵作電解池陰極,石墨作電解池陽(yáng)極,故不行能實(shí)現(xiàn)石墨上鍍鐵,C錯(cuò)誤;若M是海水,該裝置利用外加電流法使鐵不被腐蝕,D錯(cuò)誤。6.A解析b電極上,N2→NH3,N2被還原,發(fā)生還原反應(yīng),A正確;a電極上O2-→O2,金屬Ag是活性電極,若Ag作a電極的材料,電極反應(yīng)變?yōu)锳g-e-Ag+,陽(yáng)極被損耗,B錯(cuò)誤;變更工作電源電壓,電路中電流變更,則反應(yīng)速率變更,C錯(cuò)誤;結(jié)合陰、陽(yáng)極反應(yīng)可知,電解總反應(yīng)為2N2+6H2O4NH3+3O2,固體氧化物電解質(zhì)中O2-的量不變,D錯(cuò)誤。7.D解析電熱水器通電時(shí),加熱棒工作,電路不和水接觸,不會(huì)電解水,A錯(cuò)誤;利用原電池原理愛(ài)護(hù)金屬,更活潑的金屬鎂作陽(yáng)極(負(fù)極),失去電子,不斷被腐蝕,可定期更換,鋼鐵外殼作陰極(正極)得到愛(ài)護(hù),B錯(cuò)誤;鎂棒作陽(yáng)極(負(fù)極),失去電子生成Mg2+,陰極(正極)上水電離出的H+放電,剩余的OH-與Mg2+結(jié)合生成Mg(OH)2,該設(shè)計(jì)是犧牲陽(yáng)極法,故鎂棒表面生成Mg(OH)2并非為了愛(ài)護(hù)鎂棒,反而影響了對(duì)鋼制外殼的愛(ài)護(hù),C錯(cuò)誤;電熱水器是用電能加熱,使水溫上升,該過(guò)程電熱水器將電能轉(zhuǎn)化為熱能,D正確。8.B解析圖1是原電池,鐵比銅活潑,總反應(yīng)是Fe+2Fe3+3Fe2+,故A錯(cuò)誤;圖2是原電池,鐵作負(fù)極,電極反應(yīng)為Fe-2e-Fe2+,故B正確;圖3是電解池,與電源正極連接的是待鍍鐵件,電極反應(yīng)為Fe-2e-Fe2+,與電源負(fù)極相連的是銅,電極反應(yīng)為Cu2++2e-Cu,不是在鐵件表面鍍銅,故C錯(cuò)誤;圖4中鋼閘門(mén)與電源的負(fù)極相連,鋼閘門(mén)為陰極,屬于外加電流法,故D錯(cuò)誤。9.A解析充電時(shí),原電池的正極接充電電源的正極作為陽(yáng)極,此時(shí)陽(yáng)極反應(yīng)和原電池正極相反,即電極反應(yīng)為L(zhǎng)iFePO4-xe-Li1-xFePO4+xLi+,A正確;充電時(shí),鎂在陰極生成,應(yīng)連接電源的負(fù)極,B錯(cuò)誤;放電時(shí),Li1-xFePO4被還原生成LiFePO4,Li+沒(méi)有發(fā)生還原反應(yīng),C錯(cuò)誤;放電時(shí),由于Li+導(dǎo)電膜的限制作用,Mg2+不能遷移至正極區(qū),D錯(cuò)誤。10.D解析含有乙胺的廢水通入電極N,空氣通入電極M,則電極N是電池的負(fù)極,M是正極,A正確;電池工作時(shí),陽(yáng)離子向正極移動(dòng),則H+由N極區(qū)通過(guò)交換膜移動(dòng)到M極區(qū),B正確;電極N上,CH3CH2NH2發(fā)生氧化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為無(wú)毒無(wú)害物質(zhì),應(yīng)生成N2和CO2,電極反應(yīng)式為2CH3CH2NH2+8H2O-30e-4CO2↑+N2↑+30H+,C正確;7.5mol空氣(含氧氣20%)中含有1.5molO2,參加正極反應(yīng):O2+4H++4e-2H2O,電路中通過(guò)6mol電子,據(jù)得失電子守恒可知,N電極消耗0.4molCH3CH2NH2,則有m(CH3CH2NH2)=0.4mol×45g·mol-1=18g,故處理含乙胺廢水的質(zhì)量為18g9%=200g=0.2kg,D錯(cuò)誤。11.C解析電極A上錳元素化合價(jià)降低,發(fā)生還原反應(yīng),作電解池陰極,電極反應(yīng)為2LiMn2O4+6e-+16H+2Li++4Mn2++8H2O,A錯(cuò)誤;電極B上錳元素化合價(jià)上升,發(fā)生氧化反應(yīng),作電解池陽(yáng)極,B錯(cuò)誤;依據(jù)2LiMn2O4+4H+2Li++Mn2++3MnO2+2H2O,電解后H+濃度變小,溶液的pH增大,電解一段時(shí)間后溶液中Mn2+濃度增大,C正確、D錯(cuò)誤。12.C解析放電時(shí)Mg轉(zhuǎn)化為Mg2+,右側(cè)電極為負(fù)極,左側(cè)電極為正極,FeS得電子生成Fe和Li2S,電極反應(yīng)式為FeS+2Li++2e-Fe+Li2S,A正確;充電時(shí)Mg2+轉(zhuǎn)化Mg,被還原,為陰極,連接外接電源的負(fù)極,B正確;充電時(shí)陽(yáng)極反應(yīng)為Fe+Li2S-2e-FeS+2Li+,每生成1molMg,消耗1molMg2+,轉(zhuǎn)移2mol電子,同時(shí)生成2molLi+,故電解質(zhì)溶液質(zhì)量削減24g-2×7g=10g,C錯(cuò)誤;電解液中含離子遷移速率更快的Li+,增加了導(dǎo)電性,提高了電流效率,D正確。13.C解析試驗(yàn)①~③中a極是陰極,均發(fā)生還原反應(yīng),A正確;試驗(yàn)①~③中,b極是陽(yáng)極,電極反應(yīng)式為2Cl--2e-Cl2↑,陰極反應(yīng)產(chǎn)生NaOH,Cl2與NaOH反應(yīng)生成NaCl、NaClO,B正確;電解時(shí),陰離子向陽(yáng)極移動(dòng),則OH-由a極向b極移動(dòng),C錯(cuò)誤;試驗(yàn)③中產(chǎn)生大量黃綠色氣體,說(shuō)明電解速率過(guò)快,產(chǎn)生的Cl2并未被NaOH溶液充分汲取,故不宜采納該試驗(yàn)電壓制備NaClO,D正確。14.D解析隨著pH增大即溶液酸性減弱,溶解氧(DO)減小,A錯(cuò)誤;pH=2.0時(shí),錐形瓶?jī)?nèi)的溶解氧削減,說(shuō)明有消耗氧氣的吸氧腐蝕發(fā)生,同時(shí)錐形瓶?jī)?nèi)的氣壓增大,說(shuō)明有產(chǎn)生氫氣的析氫腐蝕發(fā)生,B錯(cuò)誤;錐形瓶中的Fe粉和C粉構(gòu)成了原電池,Fe粉作為原電池的負(fù)極,發(fā)生的電極反應(yīng)式為Fe-2e-Fe2+,C錯(cuò)誤;若pH=4.0時(shí)只發(fā)生吸氧腐蝕,錐形瓶?jī)?nèi)的壓強(qiáng)會(huì)下降,而圖中pH=4.0時(shí),錐形瓶?jī)?nèi)的壓強(qiáng)幾乎不變,說(shuō)明除了吸氧腐蝕,Fe粉還發(fā)生了析氫腐蝕,消耗氧氣的同時(shí)也產(chǎn)生了氫氣,因此錐形瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)幾乎不變,D正確。15.D解析由圖可知,右側(cè)CO2得電子轉(zhuǎn)化為CH4,則右側(cè)Y電極為陰極,則電源b為負(fù)極,陰極的電極反應(yīng)式為CO2+8e-+8H+CH4+2H2O,左側(cè)X電極為陽(yáng)極,則電源a為正極,陽(yáng)極上有機(jī)物失電子生成CO2。a為電源的正極,b為電源的負(fù)極,X為陽(yáng)極,Y為陰極,則電子的移動(dòng)方向:從b→導(dǎo)線→Y電極,再經(jīng)X→導(dǎo)線→a,A、B正確;Y為陰極,發(fā)生還原反應(yīng),則Y電極發(fā)生的反應(yīng):CO2+8H++8e-CH4+2H2O、8H++8e-4H2↑、CO2+4H2CH4+2H2O,C正確;依據(jù)鉛酸蓄電池的總反應(yīng)Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O可知,若用鉛酸蓄電池為電源,理論上消耗98gH2SO4時(shí),轉(zhuǎn)移1mole-,依據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒可知,此裝置中有1molH+發(fā)生遷移,D錯(cuò)誤。16.答案(1)鋅片溶解,且鋅片表面有氣泡生成熱(2)①Ag++e-Ag②CH4+10OH--8e-CO32-+7H2(3)①正極2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑C②2Cu+2OH--2e-Cu2O+H2O解析(1)若a和b不相連,c是銅片,d是鋅片,m是稀硫酸,則鋅片與稀硫酸反應(yīng),鋅片上的現(xiàn)象是鋅片溶解,且鋅片表面有氣泡生成;此時(shí)能量轉(zhuǎn)化的主要形式是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能。(2)若a和b用導(dǎo)線相連,構(gòu)成原電池裝置。①c是石墨電極,d是銅片,m是硝酸銀溶液,則銅為負(fù)極,石墨為正極,則原電池正極的電極反應(yīng)式為Ag++e-Ag;②c、d均是Pt電極,m是NaOH稀溶液,分別向兩極通入CH4和O2,通入CH4的一極為負(fù)極,電極反應(yīng)式是CH4+10OH--8e-CO32-+7H2(3)若a和b分別連接直流電源的兩極,構(gòu)成電解池裝置。①c、d是石墨電極,m是NaCl溶液,向溶液中滴加幾滴酚酞溶液。試驗(yàn)起先后c極四周溶液首先出現(xiàn)紅色,則c極為陰極,a連接直流電源的負(fù)極,b連接直流電源的正極,d為陽(yáng)極;通電時(shí)總反應(yīng)的離子方程式是2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑;d電極為陽(yáng)極,產(chǎn)生氯氣,氯氣能夠使潮濕的淀粉KI試紙變藍(lán),故檢驗(yàn)氯氣可以選用的試紙是C。②c、d分別是石墨電極和銅電極,m是NaOH濃溶液,通過(guò)反應(yīng):2Cu+H2OCu2O+H2↑可制得納米級(jí)Cu2O,陽(yáng)極為銅失電子生成Cu2O,電極反應(yīng)式為2Cu+2OH--2e-Cu2O+H2O。17.答案(1)ACD(2)減慢氧氣的濃度(3)①O2+4e-+2H2O4OH-②Fe-2e-Fe2+b解析(1)用純氧氣代替試管內(nèi)空氣,氧氣濃度增大,反應(yīng)速率加快,可以更快更清楚視察到水柱上升現(xiàn)象,A正確;用酒精燈加熱試管提高溫度,溫度上升,試管內(nèi)氣體膨脹,可能視察不到水柱上升現(xiàn)象,B錯(cuò)誤;將鐵釘換成鐵粉和炭粉混合粉末,構(gòu)成原電池,反應(yīng)速率加快,可以更快更清楚視察到水柱上升現(xiàn)象,C正確;換成更細(xì)的導(dǎo)管,水中滴加紅墨水,消耗相同體積的氧氣時(shí),導(dǎo)管中液面變更會(huì)明顯,D正確。(2)該小組將圖甲裝置改進(jìn)成圖乙裝置并進(jìn)行試驗(yàn),依據(jù)導(dǎo)管中紅墨水液柱高度隨時(shí)間的變更,可知腐蝕的速率隨時(shí)間漸漸減慢;隨反應(yīng)進(jìn)行,氧氣的濃度降低,故反應(yīng)速率減慢。(3)滴加2~3滴酚酞指示劑,a點(diǎn)旁邊溶液出現(xiàn)紅色,說(shuō)明氧氣在a點(diǎn)得電子生成氫氧根離子,a點(diǎn)電極反應(yīng)為O2+4e-+2H2O4OH-;滴加2~3滴K3[Fe(CN)6]溶液,b點(diǎn)四周出現(xiàn)藍(lán)色沉淀,說(shuō)明b點(diǎn)鐵失電子生成Fe2+,b點(diǎn)電極反應(yīng)為Fe-2e-Fe2+;原電池負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),依據(jù)以上試驗(yàn)探究,可知b為負(fù)極,b點(diǎn)腐蝕更嚴(yán)峻。18.答案(1)2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑①Cl2+2e-2Cl-增大②陽(yáng)46(2)①2H2O+2e-H2↑+2OH-②Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O解析(1)氯堿工