第一章 第4节 金属的腐蚀与防护 课时练习—2021-2022学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

第一章第4节金属的腐蚀与防护课时练习—2021-2022学年高中化学鲁科版（2019）选择性必修一
一、单选题（共16题）
1．下列关于钢铁腐蚀的说法错误的是
A．在钢铁制品中加入一些铬或镍制成合金，可有效防止金属腐蚀
B．自然界中，生铁比纯铁更易腐蚀
C．钢铁设备上连接铜块可以防止钢铁腐蚀
D．钢铁设备与外加直流电源的负极相连可以防止钢铁腐蚀
2．高新材料的使用为“天问一号”成功探测火星作出了巨大贡献。下列说法错误的是
A．用于隔热、减质的纳米气凝胶能够发生丁达尔效应
B．着陆器所用特种吸能合金的硬度大于各组成成分金属
C．火星车结构所用铝基碳化硅复合材料中铝基为增强体
D．外表面经阳极氧化加装有机热控涂层时，外表面与电源的正极相连
3．港珠澳大桥水下钢柱的防护采用了镶铝块的方法(如图)，关于该方法的分析错误的是
A．钢柱做正极
B．铝块发生的电极反应：Al-3e-=Al3+
C．可使化学能转变为电能
D．电子由钢柱经导线流向铝块
4．下列有关叙述正确的是
A．金属表面覆盖保护层，若保护层破损后，就完全失去了对金属的保护作用
B．水泥厂和冶金厂用高压电作用于气溶胶以除去烟尘，是利用了电泳原理
C．甲烷、乙烯和苯在工业上都可通过石油分馏得到
D．H2O比H2S稳定是因为水分子间存在氢键
5．如图，小试管内为红墨水，具支试管内盛有pH=4的雨水和生铁片。实验观察到：开始时导管内液面下降，一段时间后导管内液面回升，略高于小试管内液面。下列说法正确的是
A．生铁片中的碳是原电池的负极，发生还原反应
B．雨水酸性较强，生铁片始终发生析氢腐蚀
C．墨水回升时，碳电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-
D．具支试管中溶液酸性增强
6．下列有关实验操作、现象及结论都正确的是
实验操作
实验现象
结论
A
向盛有蔗糖的烧杯中滴加适量浓硫酸并用玻璃棒迅速搅拌
蔗糖变黑，体积膨胀，产生有刺激性气味的气体
浓硫酸具有脱水性和强氧化性
B
在铁制品表面附上一块锌，放置在空气中一段时间
铁制品没有明显变化，锌表面被腐蚀
这种金属防护的方法是“牺牲阴极的阳极保护法”
C
将一小块钠加入到一定量的乙醇中
钠块浮在液体上方并熔成小球发出嘶嘶声响
钠可以和乙醇反应放出氢气
D
向某溶液中滴加硝酸银溶液
产生白色沉淀
溶液中有Cl-
A．A
B．B
C．C
D．D
7．以NaCl溶液模拟海水，采用惰性电极处理有机废水的装置如图所示(以含的溶液为例)。下列说法不正确的是
A．负极反应为
B．隔膜1为阴离子交换膜，隔膜2为阳离子交换膜
C．当电路中转移1mol电子时，模拟海水理论上最多可除盐58.5g
D．电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为1：2
8．中科院董绍俊课题组将二氧化锰和生物质置于一个由滤纸制成的折纸通道内，形成电池如图，该电池可将可乐(pH=2.5)中的葡萄糖作为燃料获得能量。下列说法正确的是
A．该电池是将生物能转化成电能的装置
B．随着反应不断进行，负极区的pH不断增大
C．b极的电极反应式为MnO2+2H2O+2e-=Mn2++4OH-
D．每消耗0.01mol葡萄糖，外电路中转移0.02mole-
9．下列实验中不能达到实验目的的是
A．牺牲阳极的阴极保护法
B．铁钉的吸氧腐蚀
C．氨气的实验室制法
D．氢氧化铁胶体
10．利用如图所示装置，当X、Y选用不同材料时，可将电解原理广泛应用于工业生产。下列说法中正确的是
A．外加电流的阴极保护法：Y是待保护金属
B．铜的精炼：X是纯铜，Y是粗铜，Z是CuSO4
C．电镀工业：X是待镀金属，Y是镀层金属
D．电解法制铝：X、Y均为石墨，Z溶液为AlCl3溶液
11．利用间接电解法可以将反应后溶液通过电解再生，实现循环使用，一种处理H2S的装置示意如图。下列说法正确的是
A．硫化氢在负极失去电子变成S
B．由于FeCl3能够再生，所以FeCl3是催化剂
C．离子交换膜是阴离子交换膜
D．不考虑损耗的理想状况下，电路中每转移2mole，就能处理1molH2S
12．“雪龙2号”从深圳启航，执行中国第36次南极科考任务。下列有关科考船的说法正确的是
A．外壳镶嵌一些铅块可提高科考船的抗腐蚀能力
B．停靠期间可将电源正极与船体相连保护船体
C．利用牺牲阳极的阴极保护法保护船体时，正极反应式为
D．科考船只采用电化学保护法提高船体抗腐蚀能力
13．为探究海水对钢铁的腐蚀，某兴趣小组设计了如下五种装置，铁片在这五种装置中的腐蚀速率由慢到快的顺序为
A．①⑤④③②
B．③①②①⑤
C．④③①⑤②
D．④⑤②①③。
14．用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，通电一段时间后，若要恢复到电解前的浓度和pH，可向所得的溶液中加入0.01mol。下列说法错误的是
A．此电解过程中，阴极产生的气体为
B．此电解过程中，转移电子的物质的量为0.04mol
C．此电解过程中，与电源正极相连的电极共放出气体的体积约为224mL
D．电解结束后，原溶液的溶质变为
15．500mLKCl和Cu(NO3)2的混合溶液中c(Cu2+)=0.2mol·L-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-)=0.3mol·L-1
B．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3：7
D．电解后溶液中c(OH-)=0.2mol·L-1
16．南京大学教授提出了一种高效的固碳新技术(如图)。利用锂——二氧化碳电池，在放电过程中二氧化碳转化为碳和碳酸锂，在电池充电过程中通过选用合适的催化剂使碳酸锂单独被氧化分解，而另一种放电产物碳留在电池内，下列说法不正确的是
A．该电池放电时，CO2从放电进气口进入
B．该电池放电时的正极反应是3CO2+4Li++4e-=2Li2CO3+C
C．该电池充电时Li2CO3转化为Li+
D．该电池放电时，每转移2mol电子，可固定1molCO2
二、综合题（共4题）
17．二氧化碳的再利用是实现温室气体减排的重要途径之一、
(1)二氧化碳的电子式为___________。
(2)下列二氧化碳所参与的反应中原子利用率达到100%的是___________(填字母)。
a.CO2+2NH3CO(NH2)2+H2O
b.CO2+CH4CH3COOH
c.CO2+3H2CH3OH+H2O
d.
(3)在稀H2SO4中利用电催化可将CO2同时转化为多种燃料，其原理如图所示。
①
一段时间后，Cu极区溶液质量___________(填“增加”“减少”或“不变”)。
②
铜极上产生乙烯的电极反应式为___________。
③
若阴极只生成0.17molCO和0.33molHCOOH，则电路中转移电子的物质的量为___________mol。
(4)如图所示，某同学利用CO2生成的甲醚设计了一个甲醚(CH3OCH3)燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。
①
写出甲中通甲醚一极的电极反应式___________。
②
乙中发生的总反应的离子方程式为___________。
③
将0.2mol
AgNO3、0.4mol
Cu(NO3)2、0.6mol
KCl溶于水，配成100ml溶液，用惰性电极电解一段时间后，某一电极上析出了0.3mol
Cu，此时在另一电极上产生的气体体积(标准状况)为___________
L。
18．请根据化学反应与热能的有关知识，填写下列空白：
（1）在Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl晶体反应的实验中：反应物混合后需用玻璃棒迅速搅拌，其目的是
，体现该反应为吸热反应的现象是烧杯变凉和
。
（2）下列反应中，属于吸热反应的是
，属于放热反应的是
。
①水煤气的制备
②液化石油气的燃烧
③炸药爆炸
④酸碱中和
⑤生石灰与水作用制熟石灰
⑥食物因氧化而腐败
（3）已知：通常条件下，酸碱稀溶液中和生成1mol水放出的热量为中和热。稀溶液中1molH2SO4和NaOH恰好反应时放出Q
kJ热量，则其中和热为
kJ/mol。
（4）已知H2和O2反应放热，且断开1molH—H、1molO＝O、1molO—H键需吸收的能量分别为Q1、Q2、Q3
kJ，由此可以推知下列关系正确的是
（填编号）
A．Q1＋Q2＞Q3
B．2Q1＋Q2＜4Q3
C．Q1＋Q2＞2Q3
D．2Q1＋Q2＜2Q3
（5）用锌片、铜片连接后浸入稀硫酸溶液中，构成了原电池，工作一段时间，锌片的质量减少了3.25g，此电池的负极是
，负极的电极反应式是
。铜表面析出了氢气
L
（标准状况），导线中通过
mol电子。
19．如图所示，某同学设计了一个燃料电池探究碱工业原理的相关问题，其中乙装置中X为阳离子交换膜，请按要求回答相关问题：
(1)石墨电极(C)作___极，甲中甲烷燃料电池的负极反应式为___。
(2)若消耗2.24（标况）氧气，则乙装置中铁电极上生成的气体体积（标况）为___
L。乙池中总反应的离子方程式___。
(3)若丙中以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜（含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质）的电解精炼，下列说法正确的是___。
A．a电极为纯铜
B．粗铜接电源正极，发生还原反应
C．CuSO4溶液的浓度保持不变
D．利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
(4)若丙中以稀H2SO4为电解质溶液，电极材料b为铝，则能使铝表面生成一层致密的氧化膜，该电极反应式为___。
(5)若将乙装置中两电极用导线直接相连，则铁和石墨(C)两极上发生的电极反应式分别为：铁电极___，石墨(C)电极___。
20．工业上常以铬铁矿(主要成分为亚铬酸亚铁FeCr2O4，还有Al2O3、SiO2等杂质)为主要原料生产红矾钠(Na2Cr2O7)，某实验小组模拟其流程如下图所示：
(1)步骤①中，焙烧时所用的仪器材质应选用_________(填“瓷质”、“铁质”或“石英质”)，选用该材质的原因是(结合化学方程式解释)：
_____________________________________________。
(2)配平步骤①中主要反应：
____FeCr2O4＋___O2＋___Na2CO3___Fe2O3＋___Na2CrO4?＋___CO2
_____________
(3)操作④中，酸化时，CrO42－
(黄色)转化为Cr2O72－(橙色)，写出平衡转化的离子方程式：____________________________________________________________。用红矾钠溶液进行下列实验：
实验过程中，①中溶液橙色加深，③中溶液变黄，对比②和④可得出结论：___________________。
(4)步骤③用硫酸将溶液的pH调至中性，所得滤渣的主要成分是__________、____________；
(5)下图是Na2Cr2O7·2H2O和Na2SO4的溶解度曲线，步骤④中获得固态副产品Na2SO4的实验操作方法为____________、___________。
(6)某工厂采用电解法处理含铬废水，耐酸电解槽用铁板作阴阳极，槽中盛放含铬废水，原理示意图如上，若不考虑气体的溶解，当收集到H213.44L(标准状况下)时有
____________mol
Cr2O72-被还原，一段时间后产生Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀。若电解后溶液中c(Cr3+)=3.0×10－5?mol·L－1，则c(Fe3+)=_________。(已知Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10－38?mol·L－1，Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10－31mol·L－1)
参考答案
1．C
【详解】
A．钢铁制品中加入一些铬或镍制成合金，改变了金属的内部结构，防止金属腐蚀，故A正确；
B．生铁中含有Fe和C等物质，容易形成原电池，更易被腐蚀，故B正确；
C．钢铁设备上连接铜块，形成铁、铜原电池，金属铁为负极，会加速设备的腐蚀，故C错误；
D．钢铁设备与外加直流电源的负极相连作阴极，阴极金属不放电，可有效的防止钢铁设备的腐蚀，故D正确；
故选：C。
2．C
【详解】
A．从纳米气凝胶的名称可以看出，该材料属于胶体，分散质为纳米级粒子，当可见光束通过胶体时，可发生丁达尔效应，A正确；
B．合金的硬度一般大于合金中各组成成分金属的硬度，B正确；
C．从铝基碳化硅复合材料的名称可以推知铝基为基体，碳化硅为增强体，C错误；
D．外表面经阳极氧化加装有机热控涂层，说明电镀时外表面为阳极，应该与电源的正极相连，D正确。
故答案选择C。
3．D
【详解】
A．钢柱的主要成分是铁，铁、铝、海水构成原电池，铝比铁活泼，所以钢柱做正极，A项正确；
B．钢柱的主要成分是铁，铁、铝、海水构成原电池，铝比铁活泼，所以铝为负极，失电子，电极反应为Al-3e-=Al3+，B项正确；
C．钢柱的主要成分是铁，铁、铝、海水构成原电池，原电池可使化学能转变为电能，C项正确；
D．钢柱的主要成分是铁，铁、铝、海水构成原电池，铝比铁活泼，所以铝为负极，失电子，电子由铝块经导线流向钢柱，D项错误；
答案选D。
4．B
【详解】
A．铁上镀锌，可以保护铁不被腐蚀，当保护层破坏以后，铁与锌在电解质环境下形成原电池，锌活泼性强于铁，作负极，铁作正极，铁受到保护，故A错误；
B．水泥和冶金工厂的烟尘为气溶胶，胶体有吸附性，胶体吸附带电荷的微粒而使胶粒带电，在高压电作用下，胶粒能定向移动而产生电泳现象，通过电泳现象使胶体粒子在电极处凝聚、沉降从而达到除尘的目的，故B正确；
C．石油的分馏不能得到甲烷、乙烯、苯等物质，能得到汽油、煤油、柴油等轻质油和重油，石油裂化和裂解可以得到甲烷、乙烯等小分子烃；通过煤的干馏可得到苯等，故C错误；
D．稳定性是化学性质，是由分子内共价键的强弱决定，与氢键无关，故D错误；
故选B。
5．C
【详解】
A．pH=4的雨水显酸性，则生铁片先发生析氢腐蚀，铁作负极发生氧化反应，随着反应的进行，雨水中的氢离子浓度逐渐降低，生铁片将发生吸氧腐蚀，整个过程中碳作正极，A项错误；
B．pH=4的雨水显酸性，则生铁片先发生析氢腐蚀，随着反应的进行，雨水中的氢离子浓度逐渐降低，生铁片将发生吸氧腐蚀，B项错误；
C．发生析氢腐蚀时液面下降，发生吸氧腐蚀时液面回升，碳电极为正极，液面回升时碳电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，C项正确；
D．pH=4的雨水显酸性，则生铁片先发生析氢腐蚀，随着反应的进行，雨水中的氢离子浓度逐渐降低，整个过程中溶液的酸性是逐渐降低的，D项错误；
故选C。
6．A
【详解】
A．向盛有蔗糖的烧杯中滴加适量浓硫酸并用玻璃棒迅速搅拌，蔗糖变黑，体现了浓硫酸的脱水性，同时蔗糖体积膨胀，产生有刺激性气味的气体，这又体现了浓硫酸的强氧化性，A正确；
B．在铁制品表面附上一块锌，放置在空气中一段时间，Zn、Fe及金属表面的水膜构成原电池。由于金属活动性Zn＞Fe，所以Zn为负极，被氧化而引起腐蚀，Fe为正极得到保护，这叫“牺牲阳极的阴极保护法”，B错误；
C．将一小块钠加入到一定量的乙醇中，由于Na的密度比乙醇大，且乙醇能够与钠反应产生氢气，所以钠块沉在液体下方并发出嘶嘶声响，C错误；
D．向某溶液中滴加硝酸银溶液，若产生白色沉淀，则溶液中可能含有Cl-，也可能含有等其它离子，D错误；
故合理选项是A。
7．D
【分析】
该装置为原电池，有机废水中的CH3COO-发生失电子的氧化反应生成CO2，则a极为负极，电极反应式为CH3COO-+2H2O-8e-═2CO2↑+7H+，b极为正极，酸性条件下，H+得电子生成H2，反应式为2H++2e-═H2↑，原电池工作时，阴离子移向负极、阳离子移向正极，即模拟海水NaCl溶液中的Na+通过阳离子交换膜移向b极、Cl-通过阴离子交换膜移向a极，则隔膜1为阴离子交换膜，隔膜2为阳离子交换膜，据此分析解答。
【详解】
A．该原电池中a极为负极，b极为正极，有机废水中的CH3COO-在负极失电子生成CO2，电极反应式为CH3COO-+2H2O-8e-═2CO2↑+7H+，故A正确；
B．原电池工作时，阴离子移向负极、阳离子移向正极，即NaCl溶液中的Na+通过阳离子交换膜移向b极、Cl-通过阴离子交换膜移向a极，达到海水淡化目的，所以隔膜1为阴离子交换膜，隔膜2为阳离子交换膜，故B正确；
C．由于电子与Na+、Cl-所带电荷数相等，所以电路中转移1mol电子时，通过离子交换膜的Na+、Cl-物质的量均为1mol，质量为1mol×58.5g/mol=58.5g，即模拟海水理论上除盐58.5g，故C正确；
D．负极反应式为CH3COO-+2H2O-8e-═2CO2↑+7H+，正极反应式为2H++2e-═H2↑，若转移8mole-电子时正极得到4molH2、负极得到2molCO2，即正、负极产生气体的物质的量之比为2：1，故D错误；
故选：D。
8．D
【详解】
A．该电池是将化学能转化成电能的装置，A项错误；
B．.负极区电极反应式为，负极溶液中c(H+)增大，则溶液的pH减小，B项错误；
C．.b电极上二氧化锰得电子和氢离子反应生成水和锰离子，电极反应式为，C项错误；
D．根据可知，消耗1mol葡萄糖，外电路中转移2mol
e-，则消耗0.01mol葡萄糖，外电路中转移0.02
mole-，D项正确；
答案选D。
9．D
【详解】
A．电解质溶液为酸性，Zn的活泼性比Fe强，则Zn做负极，Fe做正极被保护，是牺牲阳极的阴极保护法，故A正确；
B．铁在中性介质中与氧气反应，发生吸氧腐蚀，试管内压强减小，可观察到导管液面上升，故B正确；
C．用氯化铵和氢氧化钙共热制取氨气，氨气密度比空气小，用向下排空气法收集，故C正确；
D．氢氧化铁胶粒带正电，移向阴极，应该阴极区有颜色的液面更高，故D错误；
故选：D。
10．A
【分析】
根据装置图可知X电极和电源的正极相连作阳极，Y电极和电源的负极相连作阴极，据此解答。
【详解】
A．外加电流的阴极保护法中，阴极Y是待保护金属，故A正确；
B．铜的精炼中，粗铜作阳极X，纯铜作阴极Y，硫酸铜溶液作电解质溶液，故B错误；
C．电镀工业上，阴极Y是待镀金属，阳极X是镀层金属，故C错误；
D．惰性电极电解氯化铝溶液生成氯气、氢气和氢氧化铝，得不到金属铝，应该是电解熔融的氧化铝冶炼金属铝，故D错误；
故选A。
11．D
【分析】
该装置为电解池装置，其中与电源负极相连的作阴极，与电源正极相连的为阳极。
【详解】
A．硫化氢是因为与铁离子反应被除去，并没有参与电极反应，故A错误；
B．该装置中氯化铁参与了循环，与硫化氢反应时作氧化剂，参与电极反应时被氧化，故B错误；
C．从图中可以看出，除去硫化氢后产生大量氢离子，氢离子通过离子交换膜在阴极得电子生成氢气，所以该离子交换膜为阳离子交换膜，故C错误；
D．阳极电极反应式为，与硫化氢反应的方程式为，由此可得，即电路中每转移2mol电子时，就能处理1mol，故D正确；
故选D。
12．C
【详解】
A．在船壳上镶嵌铅块，船壳金属比铅活泼构成原电池时，作负极加快其腐蚀，不能减慢船体的腐蚀，A项错误；
B．与电源正极相连，作阳极，加快船体的腐蚀，B项错误；
C．利用牺牲阳极的阴极保护法保护船体时，船体作正极被保护，正极是氧气得电子生成氢氧根离子，正极反应式为，C项正确；
D．还可以在船体表面涂上保护层等方法，提高其抗腐蚀能力，D项错误；
答案选C。
13．D
【详解】
图①构成原电池，铁为负极，发生铁的吸氧腐蚀；图②为铁的化学腐蚀；图③构成电解池，铁为阳极，发生反应；图④构成电解池，铁为阴极，属于外接电流阴极保护法；图⑤构成原电池，铁为正极，属于牺牲阳极的阴极保护法；铁片在这五种装置中的腐蚀速率由慢到快的顺序为④⑤②①③，选D。
14．C
【分析】
若要恢复到电解前的浓度和pH，须向所得的溶液中加入0.01mol
Cu(OH)2，根据“析出什么加入什么”的恢复规则可知，反应生成了0.01mol
Cu、0.01molO2和0.01molH2，结合原子守恒分析使溶液恢复需要加入的物质。
【详解】
A．根据放电顺序，阴极首先是铜离子得电子变为铜单质，然后水中的氢得电子变为H2，故A正确；
B．阳极发生的反应是：2H2O-4e-=O2+4H
+，由上述分析可知，生成0.01molO2，故转移的电子为0.04mol，故B正确；
C．没有描述标准状况，故无法计算气体的体积，故C错误；
D．一开始电解的是硫酸铜，总反应式为，然后电解水，故电解后溶液变为硫酸溶液，故D正确。
答案选C。
15．D
【分析】
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+)=0.2mol·L-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=0.1mol，据此解题。
【详解】
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-)=0.6mol·L-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-)=0.2mol·L-1，故D正确；
故选D。
16．D
【详解】
略
17．
bd
增加
2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O
1
CH3OCH3-12e-+16OH-=2CO+11H2O
2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-
5.6
【详解】
(1)二氧化碳分子中碳原子与两个氧原子分别共用两对电子，电子式为；
(2)a．有副产品水生成，原子利用率没有达到100%，故a错误；
b．反应为化合反应，反应物全部转化为生成物，没有其它物质生成，则原子利用率达100%，故b正确；
c．有副产物水生成，原子利用率没有达到100%，故C错误；
d．该反应为聚合反应，原子利用率达到100%，故d正确；
故答案为：bd；
(3)①铜电极与电源负极相连，为电解池阴极，溶液中铜电极区域是二氧化碳得到电子生成CH4、C2H4、HCOOH、CO等，甲酸与水互溶，而1molCO2气体转化为CH4、C2H4或CO时质量会减小，所以电极附近的溶液质量增加；
②二氧化碳得到电子生成乙烯，结合电荷守恒、电子守恒、原子守恒配平书写电极反应为：2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O；
③CO2CO碳元素化合价降低2价，所以生成0.17molCO转移0.34mol电子；CO2HCOOH碳元素的化合价降低2价，所以生成0.33molHCOOH转移0.66mol电子，共转移0.66mol+0.34mol=1mol；
(4)①燃料电池中通入氧气的电极为正极，则通入甲醚的电极是原电池的负极，发生氧化反应，碱性条件下生成碳酸盐，所以负极的电极反应式为CH3OCH3-12e-+16OH-=2CO+11H2O；
②铁与燃料电池的负极相连为阴极，所以乙中相当于惰性电极电解饱和食盐水，总反应的离子方程式为2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-；
③混合溶液中发生的反应为AgNO3+KCl=AgCl+KNO3，根据化学方程式可知，0.2molAgNO3完全反应需要0.2molKCl，还剩余0.4molKCl，且同时生成0.2molKNO3，所以混合后溶液中的溶质为0.2mol
KNO3、0.4mol
Cu(NO3)2、0.4mol
KCl，用惰性电极电解一段时间后，若在一极析出n(Cu)=0.3mol，阴极析出铜，电极反应式为Cu2++2e-=Cu，转移电子的物质的量=2n(Cu)=2×0.3mol=0.6mol；阳极上氯离子完全放电时，转移电子物质的量=0.4mol×1=0.4mol，则还有余下的0.2mol电子转移时生成氧气，则生成n(O2)==0.05mol，生成n(Cl2)=×0.4mol=0.2mol，生成气体V=nVm=(0.2+0.05)mol×22.4L/mol=5.6L。
18．（1）搅拌可以使反应物充分接触，促进反应；玻璃片上水结冰而且与烧杯粘在一起；（2）①；
②③④⑤⑥；（3）Q/2；
（4）B；（5）锌片；Zn-2e-=Zn2+；1.12L
；0.1.
【详解】
试题分析：（1）在Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl晶体反应的实验中：反应物混合后需用玻璃棒迅速搅拌，其目的是使反应物充分接触，促进反应；该反应是吸热反应，可以体现该反应为吸热反应的现象是烧杯变凉和玻璃片上水结冰而且与烧杯粘在一起；（2）①水煤气的制备反应是吸热反应；②液化石油气的燃烧反应是放热反应；③炸药爆炸是放热反应；④酸碱中和反应是放热反应；⑤生石灰与水作用制熟石灰是放热反应；⑥食物因氧化而腐败是是放热反应。故属于吸热反应的是①；属于放热反应的是②③④⑤⑥；（3）中和热是酸与碱发生中和反应，产生1mol水时放出的热量；通常条件下，酸碱稀溶液中和生成1mol水放出的热量为中和热。稀溶液中1molH2SO4和NaOH恰好反应时放出Q
kJ热量，由于反应产生了2mol的水，则其中和热为Q/2kJ/mol。（4）已知H2和O2反应放热，且断开1molH—H、1molO＝O、1molO—H键需吸收的能量分别为Q1、Q2、Q3
kJ，根据氢气燃烧的方程式2H2+O2=2H2O，利用键能与反应热的关系可知：2Q1+Q2-4Q3<0，所以2Q1＋Q2＜4Q3，故选项B正确；（5）用锌片、铜片连接后浸入稀硫酸溶液中，构成了原电池，由于活动性Zn＞Cu，所以Zn
是负极，失去电子，发生氧化反应，电极反应式是Zn-2e-=Zn2+；Cu是正极，发生还原反应：2H++2e-=H2↑；因此会看到负极不断溶解，质量减少，正极上不断有气泡产生。n(Zn)=
3.25g÷65g/mol=0.05mol，n(e-)=2n(Zn)=2×0.05mol=0.1mol，根据电子守恒可得氢气的物质的量是n(H2)=
0.1mol÷2=0.05mol，反应产生氢气在标准状况下的体积是V(H2)=
0.05mol×22.4L/mol=1.12L。
考点：考查化学反应类型的判断、反应热的计算、反应热与化学键的键能的关系及原电池反应原理的应用的知识。
19．阳
CH4-8e-+10
OH-═+7H2O
4.48
2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑
AD
2Al+3H2O-6e-=Al2O3+6H+
Fe-2e-=Fe2+
O2+2H2O+4e-=4OH-
【分析】
燃料电池中，投放燃料的电极是负极，投放氧化剂的电极是正极。
(1)燃料电池中，负极上投放燃料，负极上失电子发生氧化反应，与负极相连的为电解池的阴极，与正极相连的电极为阳极；
(2)根据串联电池中转移电子数相等计算铁电极上生成氢气的体积，电解饱和食盐水的离子方程式；
(3)铜的精炼时，粗铜为阳极，纯铜为阴极，阳极上Cu以及活泼性比Cu强的金属失电子，阴极上铜离子得电子生成Cu；
(4)电极材料b为铝，b为阳极，Al失电子生成氧化铝；
(5)将乙装置中两电极用导线直接相连，则构成铁的吸氧腐蚀，即可书写出电极反应。
【详解】
(1)燃料电池中，负极上投放燃料所以投放甲烷的电极是负极，负极上失电子发生氧化反应，电极反应式为：CH4+10
OH--8e-=+7H2O，石墨电极（C）与正极相连，作阳极；
故答案为：阳；CH4-8e-+10
OH-═+7H2O；
(2)串联电池中转移电子数相等，若在标准状况下，有2.24L氧气参加反应，则转移电子的物质的量=×4=0.4mol，乙装置中铁电极上氢离子放电生成氢气，设生成氢气的体积为VL；
解得：V=4.48，乙池中总反应即电解饱和食盐水的离子方程式为：2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑，故答案为：4.48；2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑；
(3)A．a与负极相连为阴极，a电极为纯铜，A正确；
B．粗铜接电源正极，作阳极，阳极上发生氧化反应，B错误；
C．阳极上Cu以及活泼性比Cu强的金属失电子，阴极上铜离子得电子生成Cu，溶解的金属与析出的金属不相等，所以CuSO4溶液的浓度保持改变，C错误；
D．Ag、Pt、Au等活泼性比Cu弱的金属在阳极不反应，形成阳极泥，所以利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属，D正确；
故答案为：AD；
(4)电极材料b为铝，且b为阳极，Al失电子生成氧化铝，酸性条件下，铝电极的电极方程式为：2Al+3H2O-6e-=Al2O3+6H+，故答案为：2Al+3H2O-6e-=Al2O3+6H+；
(5)若将乙装置中两电极用导线直接相连，则构成原电池，铁为负极，发生的电极反应为：Fe-2e-=Fe2+，石墨(C)为正极，发生的电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-，故答案为：Fe-2e-=Fe2+；O2+2H2O+4e-=4OH-。
20．铁质
Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑
4?
7
8
2
8
8
2CrO42－+2H+?Cr2O72－+H2O
红矾钠酸性溶液
氧化性强
H2SiO3(H4SiO4或SiO2·H2O)
Al(OH)3
加热浓缩
趁热过滤
0.1
mol
2.0×10－12?mol·L－1
【详解】
（1）焙烧时，加入纯碱，Na2CO3在高温下与SiO2发生反应，瓷质、石英成分是SiO2，因此焙烧时应选用铁质，SiO2与Na2CO3反应的方程式为Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2；
（2）FeCr2O4中Fe显＋2价，Cr显＋3价，根据反应方程式为，Fe元素的化合价由＋2价→＋3价，升高1价，Cr元素的化合价由＋3价→＋6价，Cr整体升高6价，FeCr2O4整体升高7价，O2中O的化合价降低，整体降低4价，最小公倍数为28，根据原子守恒配平其他，反应方程式为4FeCr2O4＋7O2＋8Na2CO3=2Fe2O3＋8Na2CrO4＋8CO2；
（3）CrO42－溶液中存在：2CrO42－＋2H＋Cr2O72－＋H2O，酸化，加入H＋，c(H＋)增大，平衡向正反应方向进行，溶液颜色由黄色转化为橙色；①：加入硫酸，促使平衡向正反应方向进行，①中滴加C2H5OH，溶液变成绿色，Cr元素以Cr3＋形式存在，发生氧化还原反应；红钒钠溶液中加入NaOH，使平衡向逆反应方向进行，滴加C2H5OH溶液，溶液不变色，没有发生氧化还原反应，对比实验得出结论是红钒钠在酸性条件下具有强氧化性；
（4）根据流程图，反应③除去Al、Si等元素，银此滤液1中加入硫酸发生AlO2－＋H＋＋H2O=Al(OH)3↓，SiO32－＋2H＋=H2SiO3↓，滤渣成分是H2SiO3和Al(OH)3；
（5）得到Na2SO4，根据图像，Na2SO4的溶解度随着温度的升高而降低，得到Na2SO4的操作方法是蒸发浓缩、冷却结晶；
（6）根据装置图，B电极反应式为2H＋＋2e－=H2↑，A电极反应式为Fe－2e－=Fe2＋，建立：H2～Fe2＋，n(Fe2＋)=13.44/22.4mol=0.6mol，根据得失电子数目守恒，n(Fe2＋)×1=n(Cr2O72－)×2×3，解得n(Cr2O72－)=0.1mol，同时产生Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀，则溶液中有c(Fe3＋)/c(Cr3＋)=Ksp[Fe(OH)3]/Ksp[Cr(OH)3]，代入数值，得出：c(Fe3＋)=2.0×10－12mol·L－1。