2020-2021化學(xué)選擇性第一冊(cè)章末綜合測(cè)評(píng)4 化學(xué)反應(yīng)與電能

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精2020-2021學(xué)年化學(xué)新教材人教版選擇性必修第一冊(cè)章末綜合測(cè)評(píng)4化學(xué)反應(yīng)與電能章末綜合測(cè)評(píng)(四）（時(shí)間：90分鐘，滿分：100分）一、選擇題:（本題共10小題,每題2分，共20分,每題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意)1．下列關(guān)于化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的四種裝置的說(shuō)法正確的是（)A．電池Ⅰ中鋅是正極B．電池Ⅱ是一次性電池C．電池Ⅲ工作時(shí)，氫氣發(fā)生還原反應(yīng)D．電池Ⅳ工作時(shí)，電子由鋅通過(guò)導(dǎo)線流向碳棒D［電池Ⅰ中鋅是負(fù)極，銅是正極，A錯(cuò)誤；電池Ⅱ?yàn)殂U蓄電池，屬于二次電池，B錯(cuò)誤；電池Ⅲ為氫氧燃料電池，H2在負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，C錯(cuò)誤;電池Ⅳ為鋅錳干電池，鋅為負(fù)極，碳棒為正極,電子由負(fù)極流向正極，D正確。］2．在理論上可設(shè)計(jì)成原電池的化學(xué)反應(yīng)是()A．C（s)＋H2O（g）=CO（g）＋H2（g)ΔH＞0B．Ba（OH）2·8H2O（s）＋2NH4Cl(s)=BaCl2(aq)＋2NH3·H2O(l）＋8H2O(l）ΔH＞0C．CaO(s)＋H2O（l)=Ca(OH)2（s)ΔH＜0D．CH4（g)＋2O2（g）=CO2（g)＋2H2O(l）ΔH＜0D[原電池反應(yīng)是放熱的氧化還原反應(yīng)，C（s)＋H2O（g）=CO（g）＋H2(g)屬于吸熱反應(yīng)，A錯(cuò)誤；B、C不是氧化還原反應(yīng)，且為吸熱反應(yīng)，錯(cuò)誤.］3．下列敘述正確的是(）A．電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的過(guò)程實(shí)際上就是電解的過(guò)程B．氫氧燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式：O2＋2H2O＋4e－=4OH－C．粗銅精煉時(shí)，電解質(zhì)溶液中銅離子濃度保持不變D．鐵與稀硫酸反應(yīng)時(shí)，加入過(guò)量硫酸銅溶液，可使反應(yīng)速率加快A[氫氧燃料電池的負(fù)極發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng)，氫氣放電，B錯(cuò)誤;粗銅精煉時(shí)，陽(yáng)極是粗銅，粗銅中的雜質(zhì)也會(huì)失去電子，而陰極始終是銅離子放電，因此電解質(zhì)溶液中銅離子濃度降低，C錯(cuò)誤;鐵與稀硫酸反應(yīng)時(shí)，加入過(guò)量硫酸銅溶液，鐵全部被銅離子氧化，不能生成氫氣,D錯(cuò)誤。]4．鋰?？諝怆姵厥且环N新型的二次電池，由于具有較高的比能量而成為未來(lái)電動(dòng)汽車的希望.其放電時(shí)的工作原理如圖所示.下列說(shuō)法正確的是（)A．該電池放電時(shí)，鋰電極發(fā)生了還原反應(yīng)B．放電時(shí),Li＋向鋰電極遷移C．電池中的電解液可以是有機(jī)電解液或稀鹽酸等D．充電時(shí)，電池陽(yáng)極的反應(yīng)式為L(zhǎng)i2O2－2e－=2Li＋＋O2↑D[該電池放電時(shí)，負(fù)極鋰失電子發(fā)生了氧化反應(yīng)，A錯(cuò)誤；電解液中Li＋由鋰電極遷移向多孔電極,B錯(cuò)誤；鋰是活潑金屬,能與稀鹽酸發(fā)生反應(yīng)，所以電解液不能為稀鹽酸，可用有機(jī)電解液作電解液，C錯(cuò)誤；充電時(shí)電解池的陽(yáng)極反應(yīng)為L(zhǎng)i2O2－2e－=2Li＋＋O2↑,D正確。］5．科學(xué)家最新研究表明,一種糖生物電池可以完全將糖中的化學(xué)能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏?，它使用酶代替貴金屬催化劑，利用空氣氧化糖類產(chǎn)生電流。下列有關(guān)判斷正確的是（）A．該電池不宜在高溫下工作B．放電過(guò)程中,電池內(nèi)陽(yáng)離子向負(fù)極遷移C．若該電池為酸性介質(zhì)，則正極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－=4OH－D．若該電池為堿性介質(zhì)，且以葡萄糖為原料，則電池總反應(yīng)為C6H12O6＋6O2=6CO2＋6H2OA［糖生物電池中的催化劑為生物酶，高溫條件下生物酶死亡,催化活性減弱，糖電池工作效率降低或不工作,所以糖電池不宜在高溫下工作,A正確；原電池放電時(shí),內(nèi)電路中陽(yáng)離子移向正極、陰離子移向負(fù)極,B錯(cuò)誤；該電池中糖類所在電極為負(fù)極，通入氧氣的電極為正極，酸性介質(zhì)中氧氣得電子生成水，電極反應(yīng)式為O2＋4e－＋4H＋=2H2O,C錯(cuò)誤；葡萄糖堿性原電池的總反應(yīng)為C6H12O6＋6O2＋12OH－=6COeq\o\al（2－,3）＋12H2O，D錯(cuò)誤。］6．“鹽水動(dòng)力”玩具車的電池以鎂片、活性炭為電極，向極板上滴加食鹽水后電池便可工作，電池反應(yīng)式為2Mg＋O2＋2H2O=2Mg（OH)2.下列關(guān)于該電池的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．鎂片作為負(fù)極B．食鹽水作為電解質(zhì)溶液C．電池工作時(shí)鎂片逐漸被消耗D．電池工作時(shí)實(shí)現(xiàn)了電能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化D[根據(jù)原電池反應(yīng)式知，Mg元素化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)椋?價(jià)，所以Mg失電子作負(fù)極，A正確；該原電池中，電解質(zhì)溶液是食鹽水，B正確；Mg作負(fù)極，電極反應(yīng)式為Mg－2e－＋2OH－=Mg（OH)2，所以電池工作時(shí)鎂片逐漸被消耗，C正確；該電池為鹽水動(dòng)力電池,是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，D錯(cuò)誤.]7．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，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為左低右高C．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B[a為中性環(huán)境，發(fā)生吸氧腐蝕，氧氣被消耗，氣體壓強(qiáng)減??；b中酸性較強(qiáng),發(fā)生析氫腐蝕，有氫氣放出，氣體壓強(qiáng)增大,所以紅墨水柱兩邊的液面變?yōu)樽蟾哂业?，故B項(xiàng)錯(cuò)。］8．鋼鐵的銹蝕過(guò)程中，下列五種變化可能發(fā)生的是()①Fe由＋2價(jià)轉(zhuǎn)化為＋3價(jià)②O2被還原③H＋被還原④有Fe2O3·xH2O生成⑤雜質(zhì)碳被氧化除去A．①② B．③④C．①②③④ D．①②③④⑤C［鋼鐵在發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)，依據(jù)介質(zhì)的不同可以發(fā)生兩類原電池反應(yīng)：(1）當(dāng)鋼鐵表面的電解質(zhì)溶液的酸性較強(qiáng)時(shí)，鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕,其電極反應(yīng)式是正極:2H＋＋2e－=H2↑,負(fù)極:Fe－2e－=Fe2＋;(2）當(dāng)鋼鐵表面的電解質(zhì)溶液的酸性較弱或呈中性時(shí),鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕，其電極反應(yīng)式是正極:O2＋2H2O＋4e－=4OH－，負(fù)極：Fe－2e－=Fe2＋。鋼鐵發(fā)生的電化學(xué)腐蝕主要是吸氧腐蝕,導(dǎo)致鋼鐵表面生成鐵銹，發(fā)生的一系列反應(yīng)為2Fe＋O2＋2H2O=2Fe（OH)2,4Fe(OH）2＋2H2O＋O2=4Fe（OH）3，F(xiàn)e(OH）3脫去一部分水生成Fe2O3·xH2O.]9．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，該裝置是通過(guò)“犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法"使鐵不被腐蝕B［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,在陽(yáng)極，溶液中的Fe2＋失去電子變?yōu)镕e3＋，所以不可能實(shí)現(xiàn)石墨上鍍鐵，C錯(cuò)誤；若M是海水,該裝置是電解池,是通過(guò)外加電流的陰極保護(hù)法使鐵不被腐蝕，不是通過(guò)“犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法”，D錯(cuò)誤。]10．2019年3月22日央視報(bào)道，包括龍泉中學(xué)校友在內(nèi)的日本名古屋大學(xué)新津葵一團(tuán)隊(duì)研發(fā)出了一種隱形眼鏡式血糖監(jiān)測(cè)器。這款血糖監(jiān)測(cè)器還安裝有葡萄糖發(fā)電裝置，能利用淚液中所含的糖分自行發(fā)電并蓄電，無(wú)需任何外部供電。葡萄糖微生物燃料電池結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。關(guān)于該電池的敘述正確的是（）A．該電池能夠在高溫下工作B．電池的負(fù)極反應(yīng)為：C6H12O6＋6H2O－24e－=6CO2↑＋24H＋C．放電過(guò)程中，H＋從正極區(qū)向負(fù)極區(qū)遷移D．電池消耗1mol氧氣則轉(zhuǎn)移4mole－，可產(chǎn)生22。4LCO2氣體B［高溫條件蛋白質(zhì)發(fā)生變性,所以該電池不能在高溫下工作，A錯(cuò)誤；負(fù)極是葡萄糖失電子生成二氧化碳,電極反應(yīng)為：C6H12O6＋6H2O－24e－=6CO2↑＋24H＋，B正確；原電池內(nèi)部陽(yáng)離子應(yīng)向正極移動(dòng)，所以H＋從負(fù)極區(qū)通過(guò)質(zhì)子交換膜向正極區(qū)遷移，C錯(cuò)誤；正極反應(yīng)式為：O2＋4e－＋4H＋=2H2O，對(duì)比負(fù)極反應(yīng)可知，消耗1mol氧氣生成1mol二氧化碳，標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積是22.4L,因?yàn)闇囟群蛪簭?qiáng)未知，所以生成二氧化碳的體積不一定是22.4L,D錯(cuò)誤。］［備選題目］如圖所示裝置中，a、b都是惰性電極,通電一段時(shí)間后，b極附近溶液呈紅色。下列說(shuō)法中正確的是()A．X是正極，Y是負(fù)極B．X是負(fù)極，Y是正極C．硫酸銅溶液的pH逐漸增大D．硫酸銅溶液的pH不變A[由b極附近溶液呈紅色（顯堿性),可知?dú)潆x子在b極上放電，則b為陰極,Y為負(fù)極，X為正極；鉑作陽(yáng)極，電極反應(yīng)式為4OH－－4e－=2H2O＋O2↑，氫氧根濃度減小，氫離子濃度增大，溶液的pH減小。]二、選擇題：(本題共5小題，每題4分，共20分，每小題有一個(gè)或兩個(gè)選項(xiàng)符合題意，全部選對(duì)得4分,選對(duì)但不全的得1分，有選錯(cuò)的得0分）11．將一張濾紙剪成四等份,用銅片、鋅片、發(fā)光二極管、導(dǎo)線在玻璃片上連接成如圖所示的裝置，在四張濾紙上滴入稀H2SO4直至全部潤(rùn)濕。下列敘述正確的是（）A．鋅片上有氣泡，銅片溶解B．鋅片發(fā)生氧化反應(yīng)C．電子都是從銅片經(jīng)外電路流向鋅片D．該裝置至少有兩種形式的能量轉(zhuǎn)換BD[鋅、銅、稀硫酸構(gòu)成原電池，鋅為負(fù)極，銅為正極，正極上生成氫氣，故A錯(cuò)誤；鋅為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，故B正確;電子從鋅極經(jīng)外電路流向銅極，故C錯(cuò)誤；該裝置存在電能與化學(xué)能、電能與光能的轉(zhuǎn)化，故D正確。]12．我國(guó)科學(xué)家研發(fā)了一種室溫下“可呼吸"的Na。CO2二次電池。將NaClO4溶于有機(jī)溶劑作為電解液,鈉和負(fù)載碳納米管的鎳網(wǎng)分別作為電極材料，電池的總反應(yīng)為：3CO2＋4Na2Na2CO3＋C。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．放電時(shí)，ClOeq\o\al（－，4)向負(fù)極移動(dòng)B．充電時(shí)釋放CO2，放電時(shí)吸收CO2C．放電時(shí)，正極反應(yīng)為：3CO2＋4e－=2COeq\o\al（2－,3)＋CD．充電時(shí)，陽(yáng)極反應(yīng)為：Na＋＋e－=NaD［放電時(shí)，Na失電子作負(fù)極、Ni作正極，電解質(zhì)溶液中陰離子向負(fù)極移動(dòng)，所以ClOeq\o\al（－，4)向負(fù)極移動(dòng)，A正確；放電時(shí)Na作負(fù)極、Ni作正極，充電時(shí)Ni作陽(yáng)極、Na作陰極，則放電電池反應(yīng)式為3CO2＋4Na2Na2CO3＋C、充電電池反應(yīng)式為2Na2CO3＋C3CO2↑＋4Na,所以充電時(shí)釋放CO2，放電時(shí)吸收CO2,B正確;放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)式為Na－e－=Na＋、正極反應(yīng)式為3CO2＋4e－=2COeq\o\al（2－，3）＋C，C正確；充電時(shí)，原來(lái)的正極Ni作電解池的陽(yáng)極，Na作電解池陰極，則陽(yáng)極發(fā)生的反應(yīng)為原來(lái)正極反應(yīng)式的逆反應(yīng)，即2COeq\o\al（2－,3）＋C－4e－=3CO2↑，D錯(cuò)誤。]13．近期，柔性屏手機(jī)開始嶄露頭角.某柔性屏手機(jī)的柔性電池以碳納米管做電極材料,以ZnSO4溶液的有機(jī)高聚物為固態(tài)電解質(zhì)，其電池總反應(yīng)為：MnO2＋eq\f(1,2）Zn＋eq\b\lc\(\rc\)（\a\vs4\al\co1（1＋\f（x，6））)H2O＋eq\f（1,6）ZnSO4MnO（OH)＋eq\f(1，6）ZnSO4·3Zn（OH)2·xH2O，其電池結(jié)構(gòu)如圖1所示，圖2是有機(jī)高聚物的結(jié)構(gòu)片段。下列說(shuō)法中,正確的是（）圖1圖2A．充電時(shí)，含有鋅膜的碳納米管纖維一端連接電源正極B．放電時(shí)，電池的正極反應(yīng)為：MnO2＋e－＋H＋=MnO(OH)C．充電時(shí)，Zn2＋移向Zn膜D．有機(jī)高聚物中的氫鍵是一種特殊的化學(xué)鍵，鍵能大于共價(jià)鍵，能使高聚物更穩(wěn)定C[該原電池中，含有MnO2膜的碳納米管纖維為正極，含有鋅膜的碳納米管纖維為負(fù)極，充電時(shí)，原電池負(fù)極接外電源的負(fù)極，即含有鋅膜的碳納米管纖維一端連接電源負(fù)極,A錯(cuò)誤；放電過(guò)程正極上是二氧化錳得到電子生成MnO(OH）,電極反應(yīng)為MnO2＋e－＋H2O═MnO（OH)＋OH－，B錯(cuò)誤;放電過(guò)程中含有鋅膜的碳納米管纖維為負(fù)極，充電過(guò)程中，含有鋅膜的碳納米管纖維為負(fù)極作陰極，陽(yáng)離子移向陰極，即Zn2＋移向鋅膜,C正確;氫鍵是分子間作用力,不是化學(xué)鍵，D錯(cuò)誤。］14．用酸性氫氧燃料電池電解苦鹵水（含Cl－、Br－、Na＋、Mg2＋）的裝置如圖(a、b為石墨電極)所示,下列說(shuō)法正確的是（)A．電池工作時(shí)，正極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－=4OH－B．電解時(shí)，電子流動(dòng)路徑：負(fù)極→外電路→陰極→溶液→陽(yáng)極→正極C．試管中NaOH溶液可以用飽和食鹽水替代D．忽略能量損耗，當(dāng)電池中消耗2。24L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）H2時(shí)，b極會(huì)產(chǎn)生0。1mol氣體D［根據(jù)圖知，左側(cè)電池為原電池，通入燃料H2的電極為負(fù)極、通入O2的電極為正極,由此裝置有外接電源而作電解池,a連接正極，則a為陽(yáng)極，b為陰極，陽(yáng)極上先Br－放電生成溴,陰極上水得電子生成H2和OH－。電池工作時(shí)，酸性條件下正極上不能得到OH－，得到的是H2O,則電極反應(yīng)式為O2＋4H＋＋4e－=2H2O，A錯(cuò)誤；電子不能進(jìn)入電解質(zhì)溶液，所以導(dǎo)致流動(dòng)路徑為負(fù)極→外電路→陰極、陽(yáng)極→外電路→正極，B錯(cuò)誤；NaCl不能抑制氯氣溶解，所以不能用飽和食鹽水代替NaOH溶液，C錯(cuò)誤；b電極上生成H2，忽略能量損耗，電池中消耗2。24L(標(biāo)準(zhǔn)狀況）H2等于右側(cè)b電極上生成的氫氣,則b極會(huì)產(chǎn)生0.1mol氣體,D正確。]15．鐵鉻氧化還原液流電池是一種低成本的儲(chǔ)能電池，電池結(jié)構(gòu)如圖所示，工作原理為Fe3＋＋Cr2＋Fe2＋＋Cr3＋。下列說(shuō)法一定正確的是（)A．電池充電時(shí),b極的電極反應(yīng)式為Cr3＋＋e－=Cr2＋B．電池放電時(shí)，b極的電極反應(yīng)式為Fe2＋－e－=Fe3＋C．電池放電時(shí)，Cl－從b極穿過(guò)選擇性透過(guò)膜移向a極D．電池放電時(shí)，電路中每通過(guò)0.1mol電子，F(xiàn)e3＋的物質(zhì)的量減少0.1molAD［解本題的關(guān)鍵是要知道放電過(guò)程為原電池工作原理，充電過(guò)程為電解池工作原理，結(jié)合原理示意圖確定電極反應(yīng)。放電時(shí)負(fù)極b發(fā)生氧化反應(yīng)Cr2＋－e－=Cr3＋,充電時(shí)該電極發(fā)生還原反應(yīng)Cr3＋＋e－=Cr2＋，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤。放電時(shí)陰離子向負(fù)極b移動(dòng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤。電池放電時(shí),電路中每通過(guò)0。1mol電子，F(xiàn)e3＋的物質(zhì)的量減少0.1mol,D項(xiàng)正確.］三、非選擇題：(本題共5小題，共60分）16．（12分）知識(shí)的梳理和感悟是有效學(xué)習(xí)的方法之一.某學(xué)習(xí)小組將有關(guān)“電解飽和食鹽水”的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行梳理，形成如下問(wèn)題（顯示的電極均為石墨)。圖1圖2（1）圖1中，電解一段時(shí)間后,氣球b中的氣體是______________________（填化學(xué)式)，U形管________（填“左”或“右”)邊的溶液變紅.（2)利用圖2制作一種環(huán)保型消毒液發(fā)生器，電解可制備“84"消毒液的有效成分，則c為電源的________極;該發(fā)生器中反應(yīng)的總離子方程式為________________________________.(3)二氧化氯（ClO2）為一種黃綠色氣體，是國(guó)際上公認(rèn)的高效、廣譜、快速、安全的殺菌消毒劑。下圖是目前已開發(fā)出用電解法制取ClO2的新工藝.①陽(yáng)極產(chǎn)生ClO2的電極反應(yīng)式：_________________________________。②當(dāng)陰極產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下112mL氣體時(shí)，通過(guò)陽(yáng)離子交換膜離子的物質(zhì)的量為________________。[解析](1)圖1中,根據(jù)電子流向知，左邊電極是電解池陽(yáng)極，右邊電極是電解池陰極,陽(yáng)極上氯離子放電生成氯氣，陰極上氫離子放電生成氫氣，同時(shí)陰極附近產(chǎn)生NaOH。（2)要制取“84”消毒液,應(yīng)創(chuàng)造氯氣和氫氧化鈉反應(yīng)生成NaClO的環(huán)境，為了使反應(yīng)更充分，則下面電極生成氯氣，上面電極附近有NaOH生成，上面電極生成氫氣，為陰極，則c為負(fù)極，d為正極。（3)①依據(jù)題干信息，陽(yáng)極Cl－被氧化為ClO2，根據(jù)電子守恒和電荷守恒，寫出電極反應(yīng)式.②電極上得到或失去一個(gè)電子，電解質(zhì)溶液中必然有一個(gè)陽(yáng)離子通過(guò)陽(yáng)離子交換膜.［答案］（1）H2右(2）負(fù)Cl－＋H2Oeq\o(=，\s\up10（電解））ClO－＋H2↑（3)①Cl－－5e－＋2H2O=ClO2↑＋4H＋②0。01mol17．（10分）對(duì)金屬制品進(jìn)行抗腐蝕處理，可延長(zhǎng)其使用壽命.(1)以下為鋁材表面處理的一種方法：脫脂堿洗槽液水洗除灰電解H2SO4溶液耐蝕鋁材廢電解液。①堿洗的目的是除去鋁材表面的自然氧化膜，堿洗時(shí)常有氣泡冒出，原因是_____________________________________________________(用離子方程式表示)。為將堿洗槽液中的鋁以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列試劑中的________(選填字母）。a．NH3b．CO2c．NaOHb．HNO（2)鍍銅可防止鐵制品腐蝕,電鍍時(shí)用銅而不用石墨作陽(yáng)極的原因是________________________________________________________________________________________________________________________。（3)利用下圖裝置，可以模擬鐵的電化學(xué)防護(hù)。若X為碳棒，為減緩鐵的腐蝕，開關(guān)K應(yīng)置于________處。若X為鋅，開關(guān)K置于M處，該電化學(xué)防護(hù)法稱為________。［解析］（1)①鋁與堿反應(yīng)產(chǎn)生H2，離子方程式為2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al（－，2）＋3H2↑,通CO2氣體,可以讓溶液中的AlOeq\o\al(－，2)全部轉(zhuǎn)化為Al（OH）3沉淀.（2）保持溶液中Cu2＋濃度恒定，使鍍層均勻。(3）X為碳棒時(shí)，接M時(shí)，F(xiàn)e作負(fù)極，被腐蝕；接N時(shí)，F(xiàn)e作陰極，被保護(hù)。X為鋅時(shí)，接M時(shí)，形成原電池，Zn為負(fù)極,Fe為正極，屬于犧牲陽(yáng)極法。［答案]（1)①2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－，2）＋3H2↑b（2）補(bǔ)充溶液中的Cu2＋，保持溶液中Cu2＋濃度恒定（3）N犧牲陽(yáng)極法18．(12分)科學(xué)家制造出一種使用固體電解質(zhì)的燃料電池,其效率更高,可用于航天航空。如圖1所示裝置中，以稀土金屬材料作惰性電極，在電極上分別通入甲烷和空氣,其中固體電解質(zhì)是摻雜了Y2O3的ZrO2固體，它在高溫下能傳導(dǎo)O2－(O2＋4e－=2O2－).圖1圖2(1）c電極的名稱為________，d電極上的電極反應(yīng)式為_____________。（2)如圖2所示用惰性電極電解100mL0。5mol·L－1硫酸銅溶液，a電極上的電極反應(yīng)式為____________________________________，若a電極產(chǎn)生56mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體,則所得溶液的pH＝________（不考慮溶液體積變化），若要使電解質(zhì)溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài)，可加入________(填字母）。a．CuO B．Cu(OH)2c．CuCO3 D．Cu2（OH）2CO3［解析］(1)原電池中電流的方向是從正極流向負(fù)極，故c電極為正極；d電極為負(fù)極,通入的氣體為甲烷，d電極反應(yīng)式為CH4＋4O2－－8e－=CO2＋2H2O。(2）用惰性電極電解CuSO4溶液時(shí),陽(yáng)極(a電極）反應(yīng)式：4OH－－4e－=2H2O＋O2↑;陰極反應(yīng)式：2Cu2＋＋4e－=2Cu，n(O2)＝eq\f（0。056L,22.4L·mol－1)＝2。5×10－3mol。線路中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2.5×10－3mol×4＝0.01mol，溶液中c（H＋）＝eq\f（0.01mol，0.1L）＝0。1mol·L－1,pH＝－lg0.1＝1.加入CuO或者說(shuō)CuCO3與溶液中的H＋反應(yīng),可使電解質(zhì)溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài)。[答案］（1)正極CH4＋4O2－－8e－=CO2＋2H2O（2)4OH－－4e－=2H2O＋O2↑119．(14分)鐵、鋁及其化合物在生產(chǎn)和生活中有著廣泛的應(yīng)用。(1）某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了如圖所示裝置探究鋼鐵的腐蝕與防護(hù)。①②③為防止金屬Fe被腐蝕,可以采用上述________(填裝置序號(hào))裝置原理進(jìn)行防護(hù)；裝置③中總反應(yīng)的離子方程式為___________________________________。(2)用甲烷或其他有機(jī)物、氧氣為原料可設(shè)計(jì)成原電池，以CnH2nOn、O2為原料，硫酸溶液為電解質(zhì)設(shè)計(jì)成燃料電池，則負(fù)極的電極反應(yīng)式為_____________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)圖1是在金屬鋅板上貼上一張用某溶液浸濕的濾紙,圖2是NaBH4/H2O2燃料電池.圖1圖2圖2電池負(fù)極區(qū)的電極反應(yīng)為__________________________；若用硫酸鈉和酚酞的混合溶液浸濕濾紙,用導(dǎo)線將a、b直接相連，則濾紙出現(xiàn)________色,c位置的電極反應(yīng)式為________________________________，若用KI－淀粉溶液浸濕濾紙，用導(dǎo)線將a、b與A、B電極相連，鉛筆芯c點(diǎn)處出現(xiàn)藍(lán)色，則b接的是________(填“A”或“B”)電極.[解析］(1）①裝置為原電池，鐵為負(fù)極，被腐蝕；②裝置為原電池，鋅為負(fù)極被腐蝕，鐵作正極被保護(hù)；③裝置為電解池，鐵作陰極被保護(hù)。裝置③中鐵被保護(hù)，實(shí)際是電解飽和食鹽水，生成氫氧化鈉、氫氣和氯氣，離子方程式為2Cl－＋2H2Oeq\o(=，\s\up10(電解))2OH－＋Cl2↑＋H2↑。(2）燃料電池中燃料作負(fù)極，反應(yīng)失去電子，在酸性條件下生成二氧化碳和水，電極反應(yīng)為CnH2nOn－4ne－＋nH2O=nCO2＋4nH＋。(3）NaBH4/H2O2燃料電池中負(fù)極為BHeq\o\al（－，4）發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為BHeq\o\al(－,4）－8e－＋8OH－=BOeq\o\al(－，2）＋6H2O，即A為負(fù)極，B為正極。若用硫酸鈉和酚酞的混合溶液浸濕濾紙，形成原電池，鋅失去電子，鉛筆芯為正極,氧氣得到電子，在該電極生成氫氧化鈉,使酚酞變紅色；c點(diǎn)的電極反應(yīng)是O2＋2H2O