人教版高中化学选修一第三章探索生活材料第二节金属的腐蚀和防护课时练习

人教版高中化学选修一第三章探索生活材料第二节金属的腐蚀和防护课时练习 一、单选题 1.青铜器发生电化学腐蚀的原理示意图，下列说法正确的是（ ） A. 腐蚀过程中，青铜基体是正极 B. 若有 64g Cu 腐蚀，理论上耗氧体积为 22.4L(标准状况) C. 多孔催化层加速了青铜器的腐蚀，因为改变了反应的焓变 D. 为防止腐蚀，可通过导线将铜器与直流电源负极相连 2.铜制品上的铝质铆钉，在潮湿的空气中易腐蚀的主要原因可描述为( ) A. 形成原电池，铝作负极 B. 形成原电池，铜作负极 C. 形成原电池时，电流由铝流向铜 D. 铝质铆钉发生了化学腐蚀 3.关于下列各装置图的叙述错误的是（ ） A. 用图①装置实现铁上镀铜，a 极为铜，电解质溶液可以是 CuSO4 溶液 B. 图②装置盐桥中 KCl 的 Cl－移向右烧杯 C. 图③装置中钢闸门应与外接电源的负极相连获得保护 D. 图④两个装置中通过导线的电子数相同时，消耗负极材料的物质的量不同 4.下列防止金属腐蚀的方法属于电化学防护的是（ ） A. 船体表面刷漆 B. 加入铬、锰、硅等制成不锈钢 C. 自行车链条涂油 D. 水中的钢闸门连接电源的负极 5.下列关于轮船嵌有锌块实施保护的判断不合理．．．的是（ ） A. 嵌入锌块后的负极反应：Fe﹣2e- = Fe2+ B. 可用镁合金块代替锌块进行保护 C. 腐蚀的正极反应：2H2O + O2 + 4e- = 4OH- D. 该方法采用的是牺牲阳极的阴极保护法 6.下列有关电化学装置不能达到相应实验目的的是（ ） A. 模拟吸氧腐蚀 B. 电解法制氯气 C. 铁的防护 D. 外加电流的阴极保护法 7.如图所示装置中，小试管内为红墨水，U 型管中盛有 pH=4 的雨水和生铁片。经观察，装置中有如下现象： 开始时插在小试管中的导管内的液面下降，一段时间后导管内的液面回升，略高于Ｕ型管中的液面。以下 有关解释不正确的是( ) A. 生铁片中的铁是原电池的负极，发生氧化反应生成 Fe2+ B. 开始时雨水酸性较强，生铁片发生析氢腐蚀 C. 墨水液面回升时，正极反应式为：O2+2H2O+4e―=4OH- D. 如果将铁片换成铜片，也会出现开始小试管中的导管内的液面下降，一段时间后导管内的液面回升的现 象 8.“中国名片”中航天、军事、天文等领域的发展受到世界瞩目，它们与化学有着密切的联系。下列说法错误 的是( ) A. “天宫二号”空间实验室的硅电池板将光能直接转换为电能 B. “蛟龙”号潜水器所使用的钛合金材料具有强度大、密度小、耐腐蚀等特性 C. “歼-20”飞机上大量使用的碳纤维是一种新型有机高分子材料 D. 港珠澳大桥设计使用寿命 120 年，水下钢柱镶铝块防腐的方法为牺牲阳极保护法 9.钢铁的电化学腐蚀原理如图所示，下列有关说法中错误的是（ ） A. 铁片里的铁和碳与食盐水形成无数的微小原电池 B. 铁电极发生氧化反应 C. 负极的电极反应方程式为 O2＋4e－＋2H2O=4OH－ D. 放置一段时间后，铁片上有铁锈出现 10.下列说法不正确的是（ ） A. 在铝土矿制备 Al 的过程中需用到 NaOH 溶液、CO2 、冰晶石 B. 铝硅酸盐材质的分子筛的组成可表示为：Na2OAl2O32SiO2nH2O C. 蒸发海水可得到 NaCl，电解熔融 NaCl 可制备 Na D. 在潮湿的空气中，铁板比镀锌铁板更耐腐蚀 11.关于下列装置，叙述不正确的是（ ） A. 石墨电极反应式： O2+4H++4e-=2H2O B. 温度计的示数会上升 C. 加入少量 NaCl ，会加快 Fe 生锈 D. 加入 HCl，石墨电极反应式： 2H++2e-=H2↑ 12.如下图,各烧杯中盛有海水,铁在其中被腐蚀的速度由快到慢的顺序为( ) A. ①②③④⑤ B. ④③②①⑤ C. ④③①②⑤ D. ④②③① ⑤ 13.铁生锈是一种常见的自然现象，其主要的化学反应方程式为：4Fe＋3O2＋2xH2O＝2Fe2O3·xH2O。下图为一 放在水槽中的铁架，水位高度如图所示。最容易生锈的铁架横杆是（ ） A. ① B. ② C. ③ D. ④ 14.中国传统文化对人类文明贡献巨大，我国古代就已经广泛应用了相关的化学知识，下列关于古代化学的 应用和记载中，说法不合理的是( ) A. 曹植诗句“煮豆燃豆萁，豆在釜中泣”，这里的能量变化主要是化学能转化为热能 B. 我国古代人民常用明矾水除去铜器上的铜锈 CuOHCOC. 锡青铜 铜锡合金 文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快 D. 晋代炼丹家、医学家葛洪所著 《 抱扑子 》 一书中记载有“丹砂烧之成水银，积变又还成丹砂”。这个 过程为可逆反应 15.下列说法正确的是( ) A. 反应 CH4(g)+H2O(g)═CO(g)+3H2(g)在一定条件下能自发进行，该反应一定为放热反应 B. 可用牺牲阳极或外加电流的阴极保护法延缓钢铁水闸的腐蚀 C. Na2O2 与水反应产生 1molO2 ， 理论上转移的电子数目约为 4×6.02×1023 D. 保持温度不变，向稀氨水中缓慢通入 CO2 ， 溶液中 c(OH-)/c(NH3·H2O )的值增大 16.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. 铁被氧化的电极反应式为 Fe−3e−=Fe3+ 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 二、综合题 17.某小组同学利用原电池装置探究物质的性质。 资料显示：原电池装置中，负极反应物的还原性越强，或正极反应物的氧化性越强，原电池的电压越大。 （1）同学们利用下表中装置进行实验并记录。 装置 编 号 电极 A 溶液 B 操作及现象 Ⅰ Fe pH=2 的 H2SO4 连接装置后，石墨表面产生无色气泡；电压表指针偏转 Ⅱ Cu pH=2 的 H2SO4 连接装置后，石墨表面无明显现象；电压表指针偏转，记录读 数为 a ① 同学们认为实验Ⅰ中铁主要发生了析氢腐蚀，其正极反应式是________。 ② 针对实验Ⅱ现象：甲同学认为不可能发生析氢腐蚀，其判断依据是________；乙同学认为实验Ⅱ中 应发生吸氧腐蚀，其正极的电极反应式是________。 （2）同学们仍用上述装置并用 Cu 和石墨为电极继续实验，探究实验Ⅱ指针偏转原因及影响 O2 氧化性因素。 编 号 溶液 B 操作及现象 Ⅲ 经煮沸的 pH=2 的 H2SO4 溶液表面用煤油覆盖，连接装置后，电压表指针微微偏转，记录读数为 b Ⅳ pH=2 的 H2SO4 在石墨一侧缓慢通入 O2 并连接装置，电压表指针偏转，记录读数为 c；取出电极，向 溶液中加入数滴浓 Na2SO4 溶液混合后，插入电极，保持 O2 通入，电压表读数仍为 c Ⅴ pH=12 的 NaOH在石墨一侧缓慢通入 O2 并连接装置，电压表指针偏转，记录读数为 d ① 丙同学比较实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的电压表读数为：c>a>b，请解释原因是________。 ②丁同学对Ⅳ、Ⅴ进行比较，其目的是探究________对 O2 氧化性的影响;实验Ⅳ中加入 Na2SO4 溶液的目的 是________。 18.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(如右图)，一段时间后黑色褪去。回答下列问题： （1）银质器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了 Ag2S 的缘故，该现象属于________腐蚀(填“化学”或“电化 学”)。 （2）铝质容器作为________极，银器的电极反应式为________。 （3）处理过程中总反应的化学方程式为________。 （4）若将铝质容器中的食盐水用浓硝酸代替，则铝质容器极的电极反应式为________。 19.金属的腐蚀和防护在我们的生活中很常见。 （1）下图是为了减缓海水对钢闸门 A、C 的腐蚀而采取的措施，其中图 1 利用 B 的金属性比铁强来保护 A， 该方法称为________法；若采用图 2 所示原理来减缓钢闸门 C 的腐蚀，则 C 应与直流电源的________(填“正 极”或“负极”)相连。 （2）为除去银器表面的硫化银(Ag2S)，可采用如下方法：向一个铝制容器中加入食盐溶液，将银器浸人食 盐溶液中，使银器与铝接触良好。过一段时间，银器表面变为银白色，并有 H2S 气体和少量白色絮状沉淀生 成，则正极的电极反应式为 ________。 （3）青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理如图。 ①腐蚀过程中，负极是________ (填“a”“b”或“c”)。 ②已知环境中的 Cl-扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔铜锈[Cu2(OH)3Cl]，该反应 的离子方程式为________。 20. （1）依据反应：2Ag＋(aq)＋Cu(s) ⇌ Cu2＋(aq)＋2Ag(s)设计的原电池如下图甲所示。 ①电极 X 的材料是________；Y 溶液可以是________； ②银电极上发生的电极反应式是________。 ③在电池放电过程中，盛有饱和 KCl 琼脂溶胶的盐桥中，向 CuSO4 溶液一端扩散的离子是________（填离 子符号）。 （2）金属腐蚀一般可分为化学腐蚀和电化学腐蚀，可以采用电化学手段进行防腐。 ①炒菜的铁锅未及时清洗容易生锈。写出铁锅生锈过程的正极反应式________。 ②为了减缓某水库铁闸门被腐蚀的速率，可以采用下图乙所示的方案，其中焊接在铁闸门上的固体材料 R 可以采用________（填写字母序号）。 A．铜 B．钠 C．锌 D．石墨 ③图丙所示方案也可以减缓铁闸门的腐蚀速率，则铁闸门应连接直流电源的________极。 （3）蓄电池是一种可以反复充电、放电的装置。有一种蓄电池在充电和放电时发生的反应是：NiO2 + Fe + 2H2O ⇌ 充电 放电 Fe(OH)2 + Ni(OH)2。 ①若此蓄电池放电时，该电池某一电极发生还原反应的物质是________（填序号）。 A．NiO2 B．Fe C．Fe(OH)2 D．Ni(OH)2 ②该电池放电时，正极附近溶液的 pH________（填增大、减小、不变） ③充电时该电池阳极的电极反应式________。 ；以盐桥中 KCl 的 Cl-移向左烧杯，B 符合题意 含有盐桥的原电池中，盐桥中阴离子流向负极区、阳离子流向正极区，该装置中 Zn 作负极、Cu 作正极，所 B.Zn 电极为负极，Cu 电极为正极，负极 Zn 失去电子变为 Zn2+进入溶液，根据异种电荷相互吸引的原则，在 电解质溶液可以是 CuSO4 溶液，A 不符合题意； 【解析】A.用图①装置实现铁上镀铜，根据电流的移动方向可知 a 极为阳极，是铜电极，b 电极为 Fe 电极， 3.【答案】 B 能形成原电池的腐蚀为电化学腐蚀，电子由负极流向正极，电流的流向与电子的流向相反， 故答案为：A D.形成原电池，发生的是电化学腐蚀， 故 D 不符合题意 C.电流由正极流向负极，故 C 不符合题意 B.铝比铜活泼，故铝作负极，故 B 不符合题意 【解析】A. 主要原因 形成了铝-铜原电池，铝作负极，故 A 符合题意 2.【答案】 A D、考察原电池种 Cu 为负极，可与电源负极连接形成电解池的阴极，进行防腐蚀； C、考察催化剂降低反应体系的活化能，不改变生成物的多少与焓变值； B、根据反应原理，Cu——Cu2+ ， O2——OH- ， 按照转移电子数相同解答； A、根据原电池种，失电子为负极解答； 故答案为：D。 D．将铜器与直流电源负极相连，则铜器做阴极，采用外加电流的阴极保护法防止腐蚀，D 符合题意； C．反应的焓变只与反应物、生成物的状态有关，故反应焓变不变，C 不符合题意； ，B 不符合题意； ؗ=ؗL × B．在该反应中，铜失去电子变成 Cu2+ ， 64g Cu 腐蚀转移 2mol 电子，在标况下，理论上耗氧体积为 题意； 【解析】A．根据图示可知，青铜基体电极有 Cu2+产生，Cu 化合价升高，发生氧化反应，作负极，A 不符合 1.【答案】 D 一、单选题 答案解析部分 C.电解池阴极与电源的负极连接，金属被保护，电解池阳极的金属与电源正极连接而加速被腐蚀，要保护钢 铁，则钢铁连接原电池负极，C 不符合题意； D.在左边的原电池中 Al 为负极，Al 是+3 价的金属，每 27gAl 会失去 3mol 电子；右边的原电池中 Zn 是负极， Zn 是+2 价的金属，65gZn 会失去 2mol 电子，所以图④两个装置中通过导线的电子数相同时，消耗负极材 料的物质的量不同，D 不符合题意； 故答案为：B。 B.右烧杯为正极区，正极区吸引阳离子，即钾离子 4.【答案】 D 【解析】A．船体表面刷漆是物理方法防止金属腐蚀，故 A 不符合题意； B．加入铬、锰、硅等制成不锈钢是改变金属内部结构，是物理方法防止金属腐蚀，故 B 不符合题意； C．自行车链条涂油是物理方法防止金属腐蚀，故 C 不符合题意； D．水中的钢闸门连接电源的负极，是外接电源的阴极保护法，是电化学方法，故 D 符合题意； 故答案为：D。 A、C 是在外面加层东西隔绝氧气，B 制成合金改变性质，只有 D 为外加电源的阴极保护法，为电化学方法。 5.【答案】 A 【解析】A. 嵌入锌块做负极，负极反应为 Zn-2e-=Zn2+ ， A 符合题意； B. 上述方法为牺牲阳极的阴极保护法，即牺牲做负极的锌块保护做正极的轮船，故可以用镁合金来代替锌 块，B 不符合题意； C. 由于海水呈弱碱性，铁发生吸氧腐蚀，故正极反应为 2H2O+O2+4e-=4OH- ， C 不符合题意； D. 此保护方法是构成了原电池，牺牲了锌块保护轮船，故为牺牲阳极的阴极保护法，D 不符合题意； 故答案为：A。 轮船嵌有锌块后能形成原电池，锌块做负极被腐蚀，电极反应为 Zn-2e-=Zn2+ ， 轮船做正极被保护，氧气 在正极上放电，电极反应为 2H2O+O2+4e-═4OH- ， 据此分析。 6.【答案】 B 【解析】A.在海水弱碱的环境中，铁和碳电极组成原电池，发生吸氧腐蚀，可以观察到铁生锈，A 项能达到 实验目的； B.电解池中 Fe 连接在电源的正极，铁做阳极，失去电子发生氧化，不会考虑阴离子放电，故不会产生氯气， B 项达不到实验目的； C.可以构成 Zn-Fe 原电池，活泼性较强的 Zn 做负极，发生氧化，Fe 做正极，被保护，故 C 项能达到实验目 的； D.电解池中，铁连接电源的负极，做阴极材料，Fe 不反应，Fe 附近的阳离子发生还原反应，属于外加电流 的阴极保护法，D 项能达到实验目的； 故答案为：B。 电解池中，首先观察阳极，若阳极为活泼金属（包括 Ag 以及之前的金属），则阳极金属失去电子发生氧化， 不考虑阳极附近阴离子放电；若阳极为惰性电极，考虑阴离子的放电顺序，放电顺序要记牢。 7.【答案】 D 【解析】A．生铁片中的铁做原电池的负极，失去电子，化合价升高，发生氧化反应生成 Fe2+ ， A 不符合 题意； B．雨水酸性较强，开始时生铁片发生析氢腐蚀，一段时间后发生吸氧腐蚀，B 不符合题意； C．墨水液面回升时，说明 U 形管内压强降低，则生铁片发生吸氧腐蚀，正极反应式为：O2+2H2O+4e－=4OH － ， C 不符合题意； D．如果将铁片换成铜片，铜的金属性较弱，铜只能发生吸氧腐蚀，D 符合题意。 故答案为：D A．生铁片中含有 C，构成原电池，铁作负极，C 为正极； B．条件不同，反应不同； C．吸氧腐蚀会消耗 U 行管内 O2 ， 导致 U 行管压强减小； D．铜不活泼，不能和酸性雨水反应。 8.【答案】 C 【解析】A. “天宫二号”空间实验室的硅电池板将光能直接转换为电能，故 A 不符合题意； B. 钛合金材料具有强度大、密度小、耐腐蚀等特性，故 B 不符合题意； C. 碳纤维不是一种新型有机高分子材料，是碳的单质，属于新型无机非金属材料，故 C 符合题意； D. 水下钢柱镶铝块防腐的方法是原电池原理，铝作负极被腐蚀，铁作正极被保护，该方法为牺牲阳极保护 法，故 D 不符合题意。 故答案为：C。 A、硅是一种半导体，可作为太阳能电池板的材料； B、合金具有强度大，密度小，耐腐蚀等特征； C、碳纤维是一种有机高分子材料； D、铁和铝在水中形成原电池，铝作负极被腐蚀。 9.【答案】 C 【解析】A.铁片中的碳和石墨与食盐水形成微小的原电池，发生电化学腐蚀，选项正确，A 不符合题意； B.由分析可知，铁发生失电子的氧化反应，选项正确，B 不符合题意； C.由分析可知，负极是由铁发生失电子的氧化反应，其电极反应式为 Fe－2e－=Fe2＋ ， 选项错误，C 符合 题意； D.铁失电子后形成 Fe2+ ， 与正极产生的 OH-结合形成 Fe(OH)2 ， 进一步被氧化为 Fe(OH)3 ， 分解产生 Fe2O3 ， 为铁锈的主要成分，选项正确，D 不符合题意； 故答案为：C 该钢铁腐蚀过程中，铁做负极，发生失电子的氧化反应，形成 Fe2＋ ， 其电极反应式为 Fe－2e－=Fe2＋；C 做正极，O2 发生得电子的还原反应，生成 OH－ ， 其电极反应式为 O2＋4e－＋2H2O=4OH－；据此结合选项 分析。 10.【答案】 D 【解析】A．铝土矿的主要成分是 Al2O3 ， 可以先用 NaOH 溶液使其溶解，成为 NaAlO2 ， 过滤除去杂 质，向滤液中通入足量的 CO2 ， 得到 Al(OH)3 沉淀，过滤后加热使 Al(OH)3 分解，得到 Al2O3 ， 然后再 在冰晶石的做助熔剂的条件下电解熔融的 Al2O3 得到 Al，所以在制备 Al 的过程中需用到 NaOH 溶液、CO2、 冰晶石，故 A 不符合题意； B．硅酸盐可以写成氧化物的形式，所以铝硅酸盐材质的分子筛的组成可表示为：Na2OAl2O32SiO2nH2O，故 B 不符合题意； C．海水中含有大量的 NaCl，蒸发海水可得到 NaCl，电解熔融 NaCl 可制备 Na，故 C 不符合题意； D．铁板镀锌后，先被氧化是镀层的锌，若镀层破损，铁和锌组成原电池，锌作负极，被氧化，可以起到保 护正极铁的作用，所以在潮湿的空气中，镀锌铁板更耐腐蚀，故 D 符合题意； 故答案为：D。 铝土矿中所含的杂质通常有 Fe2O3 和 SiO2 ， 可以先用酸溶解，SiO2 不溶，过滤除去，滤液中加入过量的 NaOH 溶液，FeCl3 成为 Fe(OH)3 沉淀，可以过滤除去，AlCl3 转化为 NaAlO2 ， 然后再向滤液中通入过量的 二氧化碳，NaAlO2 和二氧化碳以及水反应生成 Al(OH)3 沉淀，加热 Al(OH)3 得到 Al2O3 ， 再电解熔融的 Al2O3 得到金属 Al。也可以先加强碱，滤液中再加强酸，然后向滤液中通氨气得到 Al(OH)3 沉淀，再加热 Al(OH)3 得到 Al2O3 ， 最后电解熔融的 Al2O3 得到金属 Al。 11.【答案】 A 【解析】A．电解质溶液不是酸性的，所以石墨电极反应式为 O2+4e-+2H2O=4OH- ， 故 A 符合题意； B．原电池放电时会放出热量，所以温度计的示数会上升，故 B 不符合题意； C．加入少量 NaCl，溶液中自由移动离子浓度增大，溶液导电能力增强，会加快 Fe 生锈，故 C 不符合题意； D．加入 HCl，溶液呈酸性，在正极石墨上是 H+得到电子，电极反应式为 2H++2e-=H2↑，故 D 不符合题意； 故答案为：A。 这是一个原电池装置，铁作负极，失去电子，变成 Fe2+ ， 石墨作正极，溶解在溶液中的氧气得电子： O2+4e-+2H2O=4OH-。 12.【答案】 C 【解析】金属腐蚀快慢的比较规律：电解池的阳极>原电池的负极>化学腐蚀>原电池的正极>电解池的阴极， 结合题给装置选 C； 故答案为：C。 ①中铁发生化学腐蚀； ②中铁作正极，被保护； ③中 Fe 易失电子作负极，加速被腐蚀； ④中铁作阳极，加速被腐蚀； ⑤中铁作阴极，被保护； 通过以上分析知，Fe 被腐蚀由快到慢顺序是④③①②⑤， 13.【答案】 C 【解析】此处铁生锈属于吸氧腐蚀。④处没有和电解质溶液接触，不能构成原电池，锈蚀速率较慢；①②③ 处已与电解质溶液接触，但①②处含 O2 较少，所以③处腐蚀最快。 吸氧腐蚀在有氧气、溶液的条件下形成原电池腐蚀速率最快，据此解答。 14.【答案】 D 【解析】A. 可燃物燃烧时放出热量，所以能量变化主要是化学能转化为热能，A 项不符合题意； B. 明矾中含有铝离子，铝离子水解使溶液显酸性，Cu2(OH)2CO3 能与酸性溶液反应，所以可用明矾水除去铜 器上的铜锈，B 项不符合题意； C. 锡青铜是铜锡合金，在潮湿环境中，铜锡合金会形成原电池，发生吸氧腐蚀，所以锡青铜(铜锡合金)文物 在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快，C 项不符合题意； D. 丹砂为硫化汞，不稳定，加热发生 HgS △ Hg+S，温度降低时，又可发生 Hg + S = HgS，二者反应条件不 同，不符合可逆反应概念，D 项符合题意； 故答案为：D。 A.燃烧过程中发生化学能转化为热能； B.明矾水解使溶液呈酸性，与碱式碳酸铜反应； C.锡青铜是合金，在潮湿环境下可形成原电池； D.硫化汞分解与汞与硫的反应条件不同。 15.【答案】 B 【解析】A、如果该反应能自发进行，则△G＝△H﹣T△S＜0，该反应的△S＞0，该反应在一定条件下能自 发进行，则该反应不一定是放热反应，故 A 不符合题意； B、作原电池负极或作电解池阳极的金属材料加速被腐蚀，如果采用牺牲阳极的阴极保护法保护钢闸时钢闸 作正极被保护，如果采用外加电流的阴极保护法保护钢闸时钢闸作阴极被保护，所以可用牺牲阳极或外加 电流的阴极保护法延缓钢铁水闸的腐蚀，故 B 符合题意； C、过氧化钠和水反应中，过氧化钠一半作氧化剂、一半作还原剂，生成 1mol 氧气，转移电子物质的量＝ 1mol×2×[0﹣(﹣1)]＝2mol，所以转移电子数为 2×6.02×1023 ， 故 C 不符合题意； D、c(OH－)/c(NH3·H2O)=[c(OH－)·c(NH4 ＋)]/[c(NH3·H2O)·c(NH4 ＋)]=Kb/c(NH4 ＋)，温度不变电离平衡常数不变，溶液 中，通入二氧化碳时，二氧化碳和水反应生成的碳酸与氢氧根离子结合生成水，促进一水合氨电离，导致 铵根离子浓度增大，因此该比值减小，故 D 不符合题意。 A.根据自由能判据进行分析； B.根据金属腐蚀的防护方法进行判断； C.过氧化钠与水的反应中过氧化钠既是氧化剂又是还原剂； D.根据微粒浓度之比的变化得到氨水的电离常数与铵根离子的浓度关系，然后进行分析即可。 16.【答案】 C 【解析】A.在铁的电化学腐蚀中，铁单质失去电子转化为二价铁离子，即负极反应为：Fe-2e-=Fe2+ ， 故 A 不符合题意； B.铁的腐蚀过程中化学能除了转化为电能，还有一部分转化为热能，故 B 不符合题意； C.活性炭与铁混合，在氯化钠溶液中构成了许多微小的原电池，加速了铁的腐蚀，故 C 符合题意； D.以水代替氯化钠溶液，水也呈中性，铁在中性或碱性条件下易发生吸氧腐蚀，故 D 不符合题意； 故答案为：C. A.铁被腐蚀生成亚铁离子； B.腐蚀过程中能量转化为化学能、电能和热能等； C.活性炭作原电池的正极； D.在水中也能发生吸氧腐蚀。 二、综合题 17.【答案】 （1）2H+ + 2e-=H2↑；在金属活动性顺序中，Cu 在 H 后，Cu 不能置换出 H2；O2 + 4H+ + 4e-=2H2O （2）O2 浓度越大，其氧化性越强，使电压值增大；溶液的酸碱性；排除溶液中的 Na+（或 SO ）对实验 的可能干扰 【解析】（1）①实验Ⅰ中电解质溶液为稀硫酸，显酸性，同时电极材料为 Fe 和石墨，因此正极的电极反 应式为 2H＋＋2e－=H2↑； ②实验Ⅱ中所用电极为铜电极和石墨电极，由于金属活动性中 Cu 排在 H 之后，因此 Cu 不与稀硫酸反映 过，故不可能发生析氢腐蚀；实验Ⅱ中石墨电极表面无明显变化，电压表指针发生偏转，说明实验过程中 产生电流，金属铜发生吸氧腐蚀，因此正极的电极反应式为 O2＋4e－＋2H2O=4OH－。 （2）①实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中所用硫酸浓度相同，O2 的浓度不同，产生的电压不同，因此说明 O2 的浓度越大， 其氧化性越强，使电压增值越大； ②实验Ⅳ、Ⅴ中所用 O2 浓度相同，电解质溶液的酸碱性不同，因此实验过程是为了探究溶液的酸碱性对 O2 氧化性的影响；实验Ⅳ中加入 Na2SO4 是为了排除 Na+（或 SO42-）对实验的干扰。 （1）根据实验现象确定实验过程中发生的反应，进而解答； （2）①根据实验过程中 O2 浓度分析； ②根据实验Ⅳ、Ⅴ的所用电解质以及溶液的酸碱性进行分析； 18.【答案】 （1）化学 （2）负；Ag2S+2e-=2Ag +S2- （3）3Ag2S+2Al+6H2O=6Ag+3H2S↑+2Al(OH)3↓ （4）2H++NO +e-=NO2↑+H2O 【解析】（1）银质器皿日久表面逐渐变黑腐蚀的过程中，没有电流产生，属于化学腐蚀； （2）由于金属活动性 Al>Ag，因此铝质容器作为负极，银器作为正极，由银器上的 Ag2S 发生得电子的还 原反应生成 Ag 和 S2- ， 其电极反应式为：Ag2S+2e-=2Ag+S2-； （3）处理过程中，Ag2S、Al 和 H2O 反应生成 Ag、H2S 气体和 AlOOH3 沉淀，该反应的化学方程式为：3Ag2S ＋2Al＋6H2O=6Ag＋3H2S↑＋2Al(OH)3↓； （4）若将食盐水用浓硝酸代替，由于常温下浓硝酸能使铝钝化，因此铝质容器做正极，由溶液中的 NO3 － 发生得电子的还原反应，生成 NO2 ， 该电极反应式为：2H＋＋NO3 －＋e－=NO2↑＋H2O； （1）根据腐蚀过程是否有电流产生分析属于何种腐蚀； （2）根据金属活动性判断正负极和电极反应式； （3）根据题干信息确定反应物和生成物，结合原子守恒书写反应的化学方程式； （4）常温下，浓硝酸能使铝发生钝化，此时铝做正极，溶液中的 NO3-发生得电子的还原反应； 19.【答案】 （1）牺牲阳极的阴极保护；负极 （2）Ag2S+2e-=2Ag+S2- （3）c；2Cu2++3OH-+Cl-=Cu2(OH)3Cl↓ 【解析】（1）图 1 中利用金属性比铁强的金属 B 来保护金属 A，则金属 A 为正极，金属 B 为负极，该方法 称为牺牲阳极的阴极保护法；图 2 中有外接电源，属于电解池，为外加电流的阴极保护法，被保护的金属 应与电源的负极相连，为阴极，因此 C 应与直流电源的负极相连； （2）银器表面变为银白色，说明 Ag2S 转化为 Ag，该过程中，发生得电子的还原反应，其电极反应式为： Ag2S+2e-=2Ag+S2-； （3）①由图示原理示意图可知，腐蚀过程中，Cu 发生失电子的氧化反应，生成 Cu2+ ， 因此负极是 c； ②根据题干信息可知，该反应中，反应物为 Cu2＋、OH－和 Cl－ ， 生成物为 Cu2(OH)3Cl，该反应的离子方 程式为：2Cu2＋＋3OH－＋Cl－=Cu2(OH)3Cl↓； （1）根据金属的电化学腐蚀和防护进行分析； （2）银器表面变为银白色，说明 Ag2S 转化为 Ag，据此确定电极反应式； （3）①根据负极发生氧化反应进行分析； ②根据信息确定反应物和生成物，从而书写反应的离子方程式； 20.【答案】 （1）Cu；AgNO3；Ag＋＋e－＝Ag；Cl- （2）O2＋2H2O＋4e－=4OH－；C；负 （3）A；增大；Ni(OH)2-2e-+2OH-=NiO2+2H2O 【解析】（1）①由反应“2Ag+（aq）+Cu（s）═Cu2+（aq）+2Ag（s）”可知，在反应中，Cu 被氧化，失电 子，应为原电池的负极，Ag+在正极上得电子被还原，电解质溶液为 AgNO3 ， 故答案为：Cu；AgNO3；②正极为活泼性较 Cu 弱的 Ag，Ag+在正极上得电子被还原，电极反应为 Ag++e=Ag， 故答案为： Ag++e-=Ag；③盐桥中的阳离子移向正极，阴离子移向负极，Cl-移向负极向 CuSO4 溶液一端扩散， 故答案为：Cl-；（2）①炒过菜的铁锅未及时清洗容易发生电化学腐蚀而生锈，在铁的吸氧腐蚀中，负极上 铁失电子发生氧化反应，Fe=Fe2+2e- ， 正极上是氧气得电子的还原反应，O2+2H2O+4e-=4OH- ， 故答案 为：O2+2H2O+4e-=4OH-；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，钾钙钠都不能做电极材料，故答案为：C； ③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在直流电源的负极，故 答案为：负；（3）①根据原电池在放电时，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，再根据元素化合价变 化，可判断该电池负极发生反应的物质为 Fe 被氧化发生氧化反应，正极为 NiO2 ， 被还原发生还原反应， 此电池为碱性电池，在书写电极反应和总电池反应方程式时不能出现 H+ ， 故放电时的电极反应是：负极： Fe-2e-+2OH-=Fe（OH）2 ， 正极：NiO2+2e-+2H2O=Ni（OH）2+2OH- ， 故答案为：A；②放电时的电极反应是：负极：Fe-2e-+2OH-=Fe（OH）2 ， 所以 pH 增大，故答案为：增 大；③放电时正极发生还原反应，正极反应式为：NiO2+2e-+2H2O=Ni（OH）2+2OH- ， 充电时该电极发生 氧化反应，是该电极反应的逆反应，电极反应式为：Ni（OH）2+2OH--2e-=NiO2+2H2O，故答案为：Ni（OH） 2+2OH--2e-=NiO2+2H2O． （1）由反应方程式可知，该原电池的电极反应式为：正极：2Ag++2e-═2Ag，负极：Cu-2e-═Cu2+ ， 所以 X 极的材料应为 Cu，电解质溶液 Y 应为 AgNO3 溶液，外电路中的电子从 Cu 极流向 Ag 极．盐桥中的 K+移向 正极（Ag 极）；NO3-移向负极（Cu 极），以此解答。（2）①生铁的吸氧腐蚀中，负极上铁失电子发生氧 化反应，正极上是氧气得电子的还原反应；②原电池的负极金属易被腐蚀，根据原电池的工作原理来回答； ③在电解池的阴极上的金属被保护，根据电解池的工作原理来回答；（3）①依据电池反应分析，充电为 电解池，放电为原电池；放电过程中原电池的负极上失电子发生氧化反应，正极上发生还原反应；②放电 时的电极反应是：负极：Fe-2e-+2OH-=Fe（OH）2；③放电时正极发生还原反应，正极反应式为：NiO2+2e-+2H2O=Ni （OH）2+2OH- ， 充电时该电极发生氧化反应，是该电极反应的逆反应．