1.3金属的腐蚀与防护（含解析）同步练习2023——2024学年上学期高二化学苏教版（2019）选择性必修1
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| 名称 | 1.3金属的腐蚀与防护（含解析）同步练习2023——2024学年上学期高二化学苏教版（2019）选择性必修1 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-11-28 10:13:13 | ||
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文档简介
1.3金属的腐蚀与防护同步练习
姓名（）班级（）学号（）
一、单选题
1．下列关于物质的性质与用途，说法正确的是
A．将饱和氯化铁加热即可制取胶体
B．二氧化氯有氧化性，可用作自来水消毒
C．浓硫酸有强腐蚀性，工业生产中用浓硫酸刻蚀石英制成艺术品
D．铁在潮湿的空气中能生成氧化铁，可以保护内层的金属，故铁制品不需要涂保护层
2．甲、乙同学分别用下图所示装置验证铁的电化学防腐原理。
相同时间后进行如下实验
实验①：甲同学分别向Ⅰ、Ⅱ中Fe电极附近滴加溶液，Ⅰ中产生蓝色沉淀，Ⅱ中无沉淀。
实验②：乙同学分别取Ⅰ、Ⅱ中Fe电极附近溶液，滴加溶液，Ⅰ、Ⅱ中均无沉淀。
下列说法正确的是
A．Ⅰ是牺牲阳极保护法，负极反应式为
B．Ⅱ为外加电流阴极保护法，Fe电极与外接电源的正极相连
C．由实验①中Ⅰ、Ⅱ现象的差异，推测在Ⅰ中氧化性强于Ⅱ
D．由实验可知，两种保护法均能保护Fe，且Ⅱ保护得更好
3．掌握化学实验技能是进行科学探究的基本保证，下列有关说法正确的是
A．图甲为埋在地下的钢管道采用牺牲阳极法防腐
B．装置乙可用于制备并收集少量干燥氨气
C．图丙所示装置可吸收多余氨气且能防止倒吸
D．装置丁进行中和反应反应热的测定实验时，NaOH要缓慢倒入稀硫酸中
4．化学与人类生活、社会可持续发展密切相关。下列说法不正确的是
A．载人飞船上太阳能电池板材料的主要成分为硅
B．被誉为“黑金”的纳米材料石墨烯与足球烯()互为同素异形体
C．葡萄酒中通常含有微量的，既可以杀菌又可以防止营养成分被氧化
D．“世界铜像之王”三星堆青铜大立人以合金为材料，其深埋于地下生锈是发生了析氢腐蚀
5．下列装置能达到实验目的是
A．用图Ⅰ所示装置测定55mL1mol/L盐酸与50mL11mol/LNaOH溶液发生中和反应的反应热
B．为探究铁制品生锈，用图Ⅱ所示装置，正极材料是铁
C．图Ⅲ所示装置实现Ag+2HCl=2AgC1↓+H2↑
D．图Ⅳ装置可实现粗铜的精炼
6．某小相同学为探究电极对金属腐蚀与防护的影响，设计如下实验：将饱和食盐水与琼脂(凝固剂，不参与反应)的混合液置于两个培养皿中，向其中滴入少量酚酞溶液和溶液，混合均匀，分别将包裹锌片和铜片的铁钉放入两个培养皿中，观察现象如表。已知：遇到能产生蓝色沉淀，对有关实验现象及分析不正确的是
变红 变红变蓝
ⅰ．包裹铜片的铁钉 ⅱ．包裹锌片的铁钉
A．两个培养皿中金属均发生吸氧腐蚀，且铁钉腐蚀速度ⅰ快
B．该实验证明，若给金属表面镀活泼性比被保护金属强的金属，则破损后依旧可以防护
C．培养皿ⅱ中对铁钉的防护是牺牲阳极的阴极保护法
D．随着反应的进行，培养皿ⅰ和ⅱ中均出现红褐色浑浊
7．如图是模拟电化学反应的装置图。下列说法正确的是
A．开关K置于N处，可以减缓铁的腐蚀
B．开关K置于M处，电子从碳棒经开关K流向铁捧
C．开关K置于M处，则铁电极的电极反应式为
D．开关K置于N处，则铁电极的电极反应式为
8．北京冬奥会火种灯的外形设计灵感来自于西汉的“长信宫灯”。下列说法正确的是
A．青铜的熔点大于纯铜
B．铜锈的主要成分是
C．镏金层破损后，金作负极可以继续保护破损处的铜，此法称为牺牲阳极的阴极保护法
D．铝合金表面氧化物薄膜可保护内部金属不被腐蚀
9．青铜器的腐蚀产物粉状锈的主要成分是碱式氯化铜［］。青铜器电化学腐蚀过程中，表面的粉状锈构成的电极与金属基体组成的电极构成原电池，原理如图，下列说法正确的是
A．在酸性较强的溶液中易发生析氢腐蚀
B．潮湿的空气中，粉状锈上的电极反应为
C．将青铜长时间浸泡在稀硝酸中是除去青铜表面粉状锈的一种有效方法
D．青铜基体与外接电源正极相连可以减缓青铜的腐蚀
10．NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．在氢氧燃料电池中，负极有11.2L(标准状况)气体参与反应时，转移的电子数为2NA
B．在氯碱工业中，制备80g烧碱时，阴极生成气体的分子数为NA
C．在钢铁吸氧腐蚀中，若有1mol Fe被腐蚀，被还原的O2分子数最多为0.5NA
D．甲烷燃烧热ΔH=-890kJ·mol-1，当0.5mol甲烷完全燃烧放出445kJ热量时，生成H2O(g)为NA
11．科学研究发现金属生锈时，锈层内如果有硫酸盐会加快金属的腐蚀，其腐蚀原理如图所示。下列说法错误的是
A．钢铁的腐蚀中正极电极反应式为
B．酸雨地区的钢铁更易被腐蚀
C．生成反应的化学方程式为
D．硫酸盐加速电子传递，有一定的催化剂作用
12．研究金属腐蚀及防护的装置如图所示.下列有关说法不正确的是（ ）
图1 图2
A．图1：a点溶液变红 B．若图2中为铜，海水换成稀硫酸，则铜棒产生
C．图2：若为锌，则铁不易被腐蚀 D．图1：点产生的铁锈比点的少
13．下列离子方程式书写错误的是
A．通入到含的溶液中：
B．溶液滴入溶液中：
C．明矾溶液中滴入溶液使沉淀质量最大：
D．碳酸氢铵稀溶液中加入足量烧碱溶液：
14．硫酸盐还原菌SRB是一类独特的原核生理群组，是一类具有各种形态特征，能通过异化作用将硫酸盐作为有机物的电子受体进行硫酸盐还原的严格厌氧菌。在地球上分布很广泛，通过多种相互作用发挥诸多潜力。但在水体中，会促使许多金属及合金发生腐蚀。某种Fe合金在硫酸盐还原菌存在条件下腐蚀的机理如图所示。
对于该反应机理相关信息分析正确的是
①若引入新的菌种，一定可以加速对金属的腐蚀
②硫酸盐还原菌(SRB)对金属的腐蚀作用是在无氧环境下进行的
③在硫酸盐还原菌(SRB)作用下，Fe腐蚀后最终会生成
④在SRB的作用下发生反应：(正极电极反应式)
⑤当1mol 在SRB的作用下转化为S2 时，理论上正极反应会消耗4mol水
⑥若溶液中的S2 会完全转化为 FeS，则 Fe腐蚀后生成Fe(OH)2和FeS的物质的量之比为3：1
A．①②③ B．①②⑤⑥ C．②④⑥ D．②③⑤
15．下列各装置能达到相应实验目的的是
A．图甲，中和热的测定 B．图乙，该装置可持续供电
C．图丙，在铁制品表面镀锌 D．图丁，测定稀硫酸的pH
二、填空题
16．电化学在化工、冶金、机械、电子、航空、航天、轻工、仪表、医学、材料、能源、金属腐蚀与防护、环境科学等科技领域获得了广泛的应用。
Ⅰ．电解精炼镓的装置如图所示，粗镓含、、杂质，已知镓()的化学性质与铝()相似，金属活动性顺序为，镓()的熔点为29.8℃。
(1)电解后，电解槽底部阳极泥中所含的金属有 。
(2)电解过程中阴极的电极反应式是 。
Ⅱ．载人航天器中的物质和能源资源十分宝贵，二氧化碳的富集与转化是氧气再生的核心问题，电化学富集二氧化碳的方法如图所示。回答下列问题：
(3)离子导体中，向多孔碳载镍 (填“A”或“B”)电极移动。
(4)负极的电极反应式是 。
(5)在多孔碳载镍A电极上消耗1，理论上多孔碳载镍B电极转化的在标准状况下的体积是 L。
Ⅲ．日常生活中使用的金属往往含有杂质，当这样的金属与潮湿的空气或者电解质溶液接触时，会在其表面的杂志附近形成许多微小的原电池而被腐蚀。钢铁吸氧腐蚀的原理如图所示。
(6)钢铁吸氧腐蚀的正极反应式是 。
(7)下列关于金属腐蚀的防护说法正确的是 。
①用电镀的方法，在钢铁制品表面镀上一层不易被腐蚀的金属，能够减缓金属的腐蚀。
②镀铜铁制品镀层受损后，铁制品比受损前更易生锈。
③改变金属内部组成、结构可以防止金属腐蚀。
④牺牲阳极保护法是将被保护的金属作正极，以一种活动性较强的金属作负极。
⑤外加电流阴极保护法是将被保护的金属作阴极，惰性电极作辅助阳极，连接直流电源。
17．电能是现代社会应用最广泛的能源之一、某原电池装置如图所示，A为电流表。
(1)Zn电极为原电池的 极(填“正”或“负”)，电极反应式是 。
(2)Cu电极上发生的反应属于 (填“氧化”或“还原)反应，当铜表面析出4.48L氢气(标准状况)时，导线中通过了 mol电子。
(3)能证明化学能转化为电能的实验现象是：铜片上有气泡产生、 。
(4)下列反应通过原电池装置，可实现化学能直接转化为电能的是___________。
A． B．
C． D．
(5)如图所示是电解池装置中图1灯泡不亮，图2灯泡发亮，由此能得出的结论是___________。
A．图1灯泡不亮的原因是NaCl没有发生电离 B．图2灯泡亮说明NaCl溶液是电解质，能导电
C．NaCl要发生电离必须有水存在 D．电解质在电流的作用下才能发生电离
(6)据资料显示，全世界每年因腐蚀而报废的金属材料相当于其年产量的20%以上。金属防腐的方法很多，常用方法有___________。
A．喷涂油漆 B．电镀金属 C．电化学保护法 D．制成不锈钢
三、实验探究题
18．请仔细观察下列两种装置的构造示意图，完成下列问题：
实验I：
向图1烧杯中加入一定量的饱和食盐水，插入两个无底玻璃筒。将一根锌棒和一根铁棒用导线与电流表连接后，再分别插入两个玻璃筒中，电流表指针发生偏转。
(1)铁棒上发生的电极反应为 。
实验Ⅱ：该小组的同学将锌棒换为铜棒，并用导线将其与电流表连接。一段时间后，向插入铁棒的玻璃筒内滴入几滴K3[Fe(CN)6]溶液，向插入铜棒的玻璃筒内滴入几滴酚酞溶液。
(2)实验Ⅱ中电流表指针的偏转方向与实验I (填“相同”或“相反”)。
(3)在铁棒附近可观察到的现象是 。
(4)上述两个实验表明，活泼性不同的两种金属作电极构成原电池时，一般是相对不活泼的金属被保护，根据此原理采取的金属防护方法称为 。
实验Ⅲ：
(5)已知粗锌中含有的杂质有铝、铁和铜，图2若为电解精炼锌，则A极应接 (填“粗锌”或“纯锌”)，电解一段时间后，电解质溶液中含有的金属阳离子有 。
(6)图2若为铜上镀银装置，已知电镀前A、B电极质量相等，电镀完成后两电极质量差为6.48g时，则电路中通过的电子数为 。
(7)若图2使用的电源为一种高效耐用的新型可充电电池，其放电反应为：3Zn+2K2FeO4+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH。写出该电池放电时正极电极方程式 。
19．Ⅰ.某研究性学习小组欲探究原电池的形成条件，按下图所示装置进行试验并得到下表试验结果：
试验序号 A B 烧杯中的液体 灵敏电流计指针是否偏转
1 乙醇 无
2 稀硫酸 有
3 稀硫酸 无
4 苯 无
5 C 氯化钠溶液 有
6 氢氧化钠溶液 有
分析以上数据，回答下列问题：
(1)试验中电流由 极流向 极填“”或“”。
(2)试验中电子由极流向极，表明负极是 电极填“镁”或“铝”。
(3)试验表明 。
A．铜在潮湿空气中不会被腐蚀 铜的腐蚀是自发进行的
(4)分析上表有关信息，下列说法不正确的是_______。
A．相对活泼的金属一定做负极
B．失去电子的电极是负极
C．烧杯中的液体必须是电解质溶液
D．浸入同一电解质中两个电极，必须是活泼性不同的二种金属或其中一种是非金属
Ⅱ.为了验证铁在不同条件下发生的腐蚀，向两支内壁分别涂有氯化钠溶液和稀醋酸的具支试管分别标为a、b撒入铁粉混有少量炭粉，按下图装置好仪器，回答下列问题：
(5)a装置中观察到的主要现象 ；
(6)在a中发生了 腐蚀，在b中正极的电极反应式为 ；
(7)为了防止金属的腐蚀，可以采取的措施是 。
①喷漆②镀锌③连接电源的正极，形成电解池④连接电源的负极，形成电解池
四、无机推断题
20．某强酸性溶液含有Al3+、NH4+、Fe2+、Fe3+、：CO32-、SiO32-、SO42-、Cl-、NO3-中的一种或几种，取该溶液进行实验，实验内容和相关数据（气体体积在标准状况下测定）如下
（1）步骤①中生成气体的离子方程式： 。
（2）步骤②生成沉淀Ⅰ的离子方程式： 。
（3）一般用铁氰化钾溶液检验溶液中是否存在 离子，请写出涉及的离子方程式： ；请设计实验，检验溶液中是否存在： 。
（4）溶液中 （填“含”或“不含”）， （若填不含，则不需计算）
（5）通过上述实验，溶液中除外，一定存在的离子是 ；一定不存在的离子是 。
（6）若测得溶液中，则溶液中 。
21．人类的生产生活离不开金属材料，金属及金属材料在生产、生活中应用广泛。
（1）生活中常用的铁锅炒菜，主要是利用了铁的 ；铁在潮湿的空气中容易锈蚀，喷漆可以延缓汽车钢铁外壳的锈蚀，起防锈原理是隔绝 ，喷漆前需将铁制品放入稀盐酸中除锈（铁锈主要成分是Fe2O3），观察到溶液变黄，有无色气泡逸出，写出其中涉及到的一个化学方程式： 。
（2）化学实验室要从含少量铜粉的银、锰（Mn）混合金属粉末中分离出贵金属，并获得一种盐晶体，将有关三种金属随意编号为：A、B、C，并设计了如下流程：
①A、B、C三种金属的活动性顺序为 。
②金属C是 ，已知A的硫酸盐中A元素显+2价，请写出步骤①的反应的化学方程式： 。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案：
1．B
【详解】A．将饱和氯化铁溶液加入沸水中，继续煮沸至液体呈红褐色，即可制取Fe(OH)3胶体，A错误；
B．二氧化氯有氧化性，可用作自来水消毒，B正确；
C．浓硫酸具有强腐蚀性，但不能与石英(SiO2)反应，C错误；
D．氧化铁疏松多孔，不能保护内层的金属，D错误；
答案选B。
2．D
【详解】A．由图可知，Fe电极是正极，Zn电极是负极，属于牺牲阳极的阴极保护法，由于电解质溶液呈酸性，故正极上氢离子得电子，负极是Zn失去电子，反应为：Zn-2e-═Zn2+，A错误；
B．外加电流阴极保护法中要保护的电极应与外接电源的负极相连，即Fe电极与外接电源的负极相连，B错误；
C．由于Ⅰ中Fe电极与电解质溶液直接接触，会有少量的Fe直接与酸反应生成Fe2+，与K3[Fe(CN)6]在Ⅰ、Ⅱ中的氧化性无关，C错误；
D．对比Ⅰ、Ⅱ现象的差异可知，两种保护法均能保护Fe，且电解法保护的更好，即Ⅱ保护得更好，D正确；
故答案为：D。
3．A
【详解】A． 图甲为埋在地下的钢管道采用牺牲阳极法防腐，利用原电池原理，将活泼金属镁作电池的负极，先发生氧化，故A正确；
B． 装置乙可用于制备干燥氨气，氨气密度小于空气，应用向下排空集气法收集，故B错误；
C． 氨气能与酸反应，不能防止倒吸，故C错误；
D． 装置丁进行中和反应反应热的测定实验时，要快速一次性将NaOH溶液倒入稀硫酸中，故D错误；
故选A。
4．D
【详解】A．晶体硅是良好的半导体材料，太阳能电池板的半导体材料主要成分是晶体硅，选项A正确；
B．石墨烯与足球烯(C60)是由碳元素形成的不同单质，互为同素异形体，选项B正确；
C．葡萄酒中通常含有微量的，可以起到杀菌的作用，又是一种抗氧化剂，能防止葡萄酒中的营养成分被氧化，起到保质作用，并有助于保持葡萄酒的天然果香味，选项C正确；
D．深埋于地下生锈主要是发生的吸氧腐蚀，选项D错误；
答案选D。
5．C
【详解】A．该实验装置没有玻璃搅拌器，碎纸条没有充满这个大烧杯，散热较多，不能用来测定55mL1mol/L盐酸与50mL11mol/LNaOH溶液发生中和反应的反应热，故A错误；
B．为探究铁制品生锈，用图Ⅱ所示装置，正极材料是C，负极材料是Fe，故B错误；
C．图Ⅲ中阳极为Ag电极，电极方程式为：Ag-e-+Cl-=AgCl，阴极为C电极，电极方程式为：2H++2e-=H2↑，总反应为：Ag+2HCl=2AgC1↓+H2↑，故C正确；
D．铜的电解精炼装置中粗铜应该为阳极，连接电源的正极，故D错误；
故选C。
6．D
【分析】由图可知，培养皿ⅰ中铁钉发生吸氧腐蚀，铁为原电池的负极、铜为正极，铁钉的腐蚀速率加快，培养皿ⅱ中锌片发生吸氧腐蚀，锌为原电池的负极、铁为正极，铁钉被保护，该保护方法为牺牲阳极的阴极保护法，所以培养皿ⅰ中铁钉腐蚀速度快。
【详解】A．由分析可知，培养皿ⅰ中铁钉发生吸氧腐蚀，培养皿ⅱ中锌片发生吸氧腐蚀，培养皿ⅰ中铁钉腐蚀速度快，故A正确；
B．由分析可知，该探究实验证明若给金属表面镀活泼性比被保护金属强的金属，则破损后依旧可以防护，所以金属的防护需要给金属表面镀活泼性比被保护金属强的金属，故B正确；
C．由分析可知，培养皿ⅱ中锌片发生吸氧腐蚀，铁为正极，铁钉被保护，该保护方法为牺牲阳极的阴极保护法，故C正确；
D．由分析可知，随着反应的进行，培养皿ⅱ中铁收到了保护，锌为负极，铁为正极，不会出现红褐色浑浊，培养皿ⅰ中铁为负极变为亚铁离子，后面亚铁离子和氢氧根反应生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁和氧气反应生活才能氢氧化铁，因此会出现红褐色浑浊，故D错误；
故选D。
7．A
【详解】A．开关K置于N处，构成外加电源的阴极保护法，铁受到保护，可以减缓铁的腐蚀，A正确；
B．开关K置于M处，构成原电池，活泼金属铁是负极，电子从铁棒经开关K流向碳捧，B错误；
C．开关K置于M处，构成原电池，铁为负极，则铁电极的电极反应式为Fe-2e =Fe2+,C错误；
D．开关K置于N处，铁为阴极，发生得电子还原反应，D错误；
答案选A。
8．D
【详解】A．青铜是铜的合金，合金熔点低于成分金属，青铜的熔点低于纯铜，A错误；
B．铜锈的主要成分为碱式碳酸铜：Cu2(OH)2CO3，B错误；
C．铜比金活泼，镏金层破损后，铜作负极会导致铜被加速锈蚀，C错误；
D．铝合金表面氧化物薄膜，性质稳定，阻止合金和空气接触发生反应，可以保护内部金属不被腐蚀，D正确；
故选D。
9．B
【详解】A．的活动性比H弱，不能发生析氢腐蚀，A项错误；
B．由图可知，潮湿的空气中，O2在粉状锈上得到电子生成OH-，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电解方程式为：，B项正确；
C．稀硝酸会和Cu反应，将青铜损坏，C项错误；
D．青铜作阳极会加快青铜的腐蚀，D项错误；
故选B。
10．B
【详解】A．在氢氧燃料电池中，负极氢气参与反应生成氢离子，11.2L(标准状况)氢气的物质的量为0.5mol，参与反应时转移的电子数为NA，故A错误；
B．氯碱工业的总反应式：，制备的80g烧碱的物质的量为2mol，根据方程式可知，阴极生成氢气的物质的量为1mol，分子数为NA，故B正确；
C．在钢铁吸氧腐蚀中，根据反应：可知，若有1mol Fe被腐蚀，则被还原的O2分子数为，故C错误；
D．根据：，当0.5mol甲烷完全燃烧放出445kJ热量时，生成H2O(l)为NA，故D错误；
答案选B。
11．C
【分析】由图可知钢铁发生吸氧腐蚀。
【详解】A．钢铁发生吸氧腐蚀时C作正极，氧气在正极得电子，电极反应式为，A正确；
B．酸性溶液可以加速铁的锈蚀，B正确；
C．不稳定，易被氧气氧化生成，反应为，C错误；
D．已知，锈层内如果有硫酸盐会加快金属的腐蚀，硫酸盐能增加导电性，加速电子传递，有一定的催化剂作用，D正确；
故选C。
12．D
【分析】食盐水的边缘处，与空气中的氧气接触，氧气得电子，即a为正极，b点为负极，负极被腐蚀；
【详解】A．食盐水的边缘处，与空气中的氧气接触，氧气得电子，反应式：，则a点处有氢氧根离子生成，即a点溶液变红，故A正确；
B．若为铜，海水换成稀硫酸，则Fe作负极，Cu作正极，在正极发生得电子的还原反应：，故B正确；
C．Fe与Zn形成原电池，Zn为负极，Fe为正极，正极被保护，则铁不易被腐蚀，故C正确；
D．食盐水的边缘处，与空气中的氧气接触，氧气得电子，即a为正极，b点为负极，负极被腐蚀，生成的Fe2+移动到a极形成铁锈，所以a点产生的铁锈比b点的多，故D错误；
答案选D。
13．C
【详解】A．通入到含的溶液中，Cl2先与I-反应，消耗1molCl2，剩余0.2molCl2再与Fe2+反应，故方程式为，故A正确；
B．溶液滴入溶液中生成蓝色沉淀，方程式为：，故B正确；
C．明矾溶液中滴入溶液使沉淀质量最大，全部生成沉淀，此时Al元素以形式存在，其离子方程式为：，故C错误；
D．碳酸氢铵稀溶液中加入足量烧碱溶液，无氨气逸出，，故D正确；
答案选C。
14．C
【详解】①若引入新的菌种，不一定能参与电极反应，故不一定会加速金属的腐蚀，①错误；
②根据示意图可判断硫酸盐还原菌(SRB)对金属的腐蚀作用是在无氧环境下进行的，②正确；
③在硫酸盐还原菌(SRB)作用下，Fe腐蚀后最终会生成FeS，③错误；
④由图可知，正极上得到电子结合氢离子生成硫离子，电极反应式为：，④正确；
⑤根据④的分析可知，当1mol 在SRB的作用下转化为硫离子时需要8molH+，1mol水能产生1mol H+，所以理论上正极反应会消耗8 mol水，⑤错误；
⑥根据腐蚀原理，Fe失去电子变为Fe2+，负极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，得到电子变为S2-，正极电极反应式为：+8e-+8H+=S2-+4H2O，产生的离子进一步发生反应：Fe2++S2-=FeS↓，Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓，根据反应过程中电子守恒可知：每有1 mol参加反应，产生的S2-会形成1 mol FeS，转移8 mol电子，则Fe腐蚀产生的4 mol Fe2+中有1 mol 转化为FeS沉淀，同时产生3 mol Fe(OH)2生成，故Fe腐蚀后生成Fe(OH)2和FeS的物质的量之比为3 mol∶1 mol=3∶1，⑥正确；
正确的是：②④⑥；
故选C。
15．C
【详解】A．图甲中缺少环形玻璃搅拌棒，不能达到实验目的，A错误；
B．图乙组成原电池装置，反应过程消耗锌电极，当电极材料完全消耗时，将停止供电，因此该装置不可持续供电，B错误；
C．图丙中阳极锌失去电子变为锌离子，阴极锌离子得到电子变为锌单质，该装置能在铁制品表面镀锌，C正确；
D．不能用湿润的pH试纸测定稀硫酸的pH，不能达到实验目的，D错误；
故选C。
16．(1)Fe、Cu
(2)
(3)B
(4)
(5)5.6
(6)O2+2H2O+4e-=4OH-
(7)①②③④⑤
【详解】（1）粗镓含、、杂质，已知镓()的化学性质与铝()相似，则锌和镓因反应溶于氢氧化钠溶液，形成，而铁、铜不溶解，则电解后，电解槽底部阳极泥中所含的金属有Fe、Cu。
（2）金属活动性顺序为，则电解过程中阴极不放电，只有放电产生金属Ga，则电解过程中阴极的电极反应式是。
（3）由图可知，电极A为负极，B为正极，原电池工作时阳离子向正极移动，则离子导体中，向多孔碳载镍B电极移动。
（4）由图可知，电极A为负极，氢气失电子得到氢离子，生成的氢离子结合碳酸根离子生成二氧化碳，负极的电极反应式是。
（5）电极B为正极，二氧化碳得电子发生还原反应，B极反应为CO2+8e-+6H2O=CH4+8OH-，得失电子数守恒，在多孔碳载镍A电极上消耗1，转移2mol电子，理论上多孔碳载镍B电极转化的为0.25mol，在标准状况下的体积是5.6L。
（6）钢铁吸氧腐蚀，正极上O2得电子被还原生成OH-，此时正极反应式为：O2+2H2O+4e-=4OH-。
（7）①用电镀的方法，在钢铁制品表面镀上一层不易被腐蚀的金属，隔绝了Fe与空气、水的接触，故能够减缓金属的腐蚀，①正确；
②镀铜铁制品镀层受损后，形成原电池，铁比铜活泼作负极，则铁制品比受损前更易生锈，②正确；
③改变金属内部组成、结构可以防止金属腐蚀，例如做成不锈钢，③正确；
④牺牲阳极保护法是将被保护的金属作正极，以一种活动性较强的金属作负极，这是原电池原理，例如轮船的船底焊接锌块，锌比铁活泼作负极，铁作正极被保护，④正确；
⑤外加电流阴极保护法是将被保护的金属作阴极，惰性电极作辅助阳极，连接直流电源，阴极因为电子的输入，则金属不会失去电子被保护，⑤正确；
故正确的有①②③④⑤。
17．(1) 负
(2) 还原 0.4
(3)电流表指针发生偏转
(4)BC
(5)A
(6)ABCD
【详解】（1）在原电池中，一般情况下，较活泼的金属为负极，较不活泼的金属或能导电的非金属为正极，由于活泼性：Zn>Cu，因此Zn为原电池的负极，电极反应式为：；
（2）Cu为原电池的正极，正极发生还原反应，电极反应式为2H++2e-=H2↑，每生成1molH2，转移2mol电子，当铜表面析出4.48L(标准状况)即0.2molH2时，导线中通过了0.4mol电子；
（3）原电池将化学能转化为电能时，有电流通过外电路，电流表指针发生偏转；
（4）原电池是把化学能转化为电能的装置，发生的反应是氧化还原反应，即有元素化合价变化，选项中BC为氧化还原反应，故选BC。
（5）A．NaCl溶于水或熔融状态下才能发生电离，固体NaCl中的离子不能移动，故NaCl固体没有发生电离，也不导电，故A正确；
B．灯泡亮说明NaCl溶液能导电，但NaCl溶液是混合物，不属于电解质，NaCl是电解质，故B错误；
C．NaCl溶于水或熔融状态下均可发生电离，故C错误；
D．电解质溶于水或熔化条件下发生电离，与电流无关，故D错误；
故选A；
（6）金属防腐的方法很多，常用方法有：改变金属内部结构，如：制成合金；加保护层，如：涂漆、涂油、电镀等；电化学保护法，如：牺牲阳极的阴极保护法、外加电源的阴极保护法等，故选ABCD。
18．(1)2H2O＋O2＋4e ＝4OH
(2)相反
(3)溶液变红色；产生蓝色沉淀
(4)牺牲阳极的阴极保护法
(5) 粗锌 Al3＋、Zn2＋
(6)0.03NA
(7)FeO＋3e ＋4H2O＝Fe(OH)3＋5OH
【详解】（1）锌、铁、氯化钠溶液构成原电池时，发生的是吸氧腐蚀，锌作负极被腐蚀，铁作正极被保护，负极反应式为2Zn 4e ＝2Zn2＋，正极反应式为2H2O＋O2＋4e ＝4OH ，电子由锌电极经外电路流向铁电极，故答案为：2H2O＋O2＋4e ＝4OH 。
（2）铜、铁、氯化钠溶液构成原电池时，发生的也是吸氧腐蚀，铜作正极被保护，铁作负极被腐蚀，由于两次实验中原电池的电子流向相反，所以电流表指针的偏转方向相反，故答案为：相反。
（3）铁作负极时，Fe失去电子生成Fe2＋，与K3[Fe(CN)6]反应生成蓝色沉淀，铜作正极，电极反应式为2H2O＋O2＋4e ＝4OH ，故铜棒附近溶液变红色，故答案为：溶液变红色；产生蓝色沉淀。
（4）对比两个实验可知，一般情况下，发生吸氧腐蚀时，活泼金属被腐蚀，不活泼金属被保护，根据此原理采取的金属防护法称为牺牲阳极的阴极保护法，故答案为：牺牲阳极的阴极保护法。
（5）电解精炼时，粗锌作阳极，纯锌作阴极，A与外接电源的正极相连为阳极，则A极应接粗锌，阳极上锌和活泼性比锌强的金属失电子，所以电解时溶液中阳离子为Al3＋、Zn2＋，故答案为：粗锌；Al3＋、Zn2＋；
（6）电镀时，阳极上金属失电子导致金属质量减少，阴极上析出金属，导致质量增加，电镀后两极质量差的一半为阴极上析出的Ag的质量，则析出的Ag的物质的量为，生成1molAg转移1mol电子，则析出0.03molAg转移0.03NA个电子，故答案为：0.03NA。
（7）由3Zn＋2K2FeO4＋8H2O=3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH可知，正极上K2FeO4得电子生成Fe(OH)3，正极上反应方程式为：FeO＋3e ＋4H2O＝Fe(OH)3＋5OH ，故答案为：FeO＋3e ＋4H2O＝Fe(OH)3＋5OH 。
【点睛】本题考查了原电池和电解池的有关知识，侧重考查原电池正负极的判断、电极方程式的书写、电解池阴极阳极的判断、电极反应式的书写、电解液的变化、电子守恒计算等知识，注意知识的灵活运用以及结合电化学原理分析，题目难度中等。
19．(1) B A
(2)铝
(3)B
(4)A
(5)导管内水位上升
(6) 吸氧
(7)①②④
【详解】（1）实验中较活泼，应为原电池的负极，则为正极，电流从正极流向负极，即从极流向极，故答案为：B；A；
（2）Al可与反应而Mg不反应，则形成原电池时Al为负极，Mg为正极，故答案为：铝；
（3）铜在潮湿的空气中易发生电化学腐蚀，为自发的氧化还原反应，故答案为：；
（4）A．相对活泼的金属不一定做负极，如实验中电子由极流向极，为负极，故A错误；
B．负极发生氧化反应，活泼金属失去电子被氧化，故B正确；
C．烧杯中的液体，必须是电解质溶液，原电池工作时溶液中通过离子的定向移动形成闭合回路，故C正确；
D．形成原电池的两极应是活泼性不同的两种金属或金属与非金属，可形成电势差而形成电流，故D正确；
故选A；
（5）a装置中发生吸氧腐蚀，由于消耗了氧气，可观察到的现象是导管内水位上升，故答案为：导管内水位上升；
（6）a装置中发生吸氧腐蚀，在中发生析氢腐蚀，正极反应式为，故答案为：吸氧；；
（7）为了防止金属的腐蚀，可以采取的措施是喷漆，在铁制品表面镀锌，电化学防护可采用牺牲阳极的阴极保护法和外加电源的阴极保护法，
故答案为：。
20． 3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O AlO2-+CO2+H2O=Al（OH）3↓+HCO3- Fe2+ 3Fe2++2[Fe(CN)6]3-=Fe3[Fe(CN)6]2↓ 取样，向溶液中加入硝酸酸化的硝酸银，若出现白色沉淀，则含有Cl- 含 1 Al3+、NH4+、Fe2+、SO42-、Fe3+、Cl- CO32-、SiO32-、NO3- 14.5
【分析】强酸性溶液中一定不含CO32-、SiO32-，NO3-与Fe2+不能同时存在；由转化关系可知，X溶液中加入过量硝酸钡溶液，反应生成气体、沉淀和溶液，则溶液中一定含还原性离子Fe2+，不含NO3-，则气体A为NO、D为NO2、E为HNO3，溶液B中一定含有Fe3+，由得失电子数目守恒可知，溶液中Fe2+的物质的量为0.03mol；沉淀C为硫酸钡，则溶液中一定含SO42-，由硫酸钡的质量可知溶液中SO42-的物质的量为0.02mol；B溶液和过量氢氧化钠反应生成气体、沉淀和溶液则原溶液中一定含NH4+，生成的沉淀G是Fe（OH）3，气体F为NH3，由NH3的体积可知溶液中NH4+的物质的量为0.015mol，由Fe（OH）3的质量可知溶液B中Fe3+的物质的量为0.04mol，则原溶液中Fe3+的物质的量为0.01mol；由溶液H通入过量二氧化碳生成沉淀可知溶液H中含有AlO2-，则原溶液中一定含有Al3+，沉淀J为Al（OH）3，由Al（OH）3的质量可知溶液B中Al3+的物质的量为0.01mol；由电荷守恒可知，原溶液中一定含有Cl-，综上可知，原溶液中一定含有Al3+、NH4+、Fe2+、SO42-、Fe3+、Cl-，一定不含CO32-、SiO32-、NO3-。
【详解】（1）步骤①的反应为为在强酸性溶液中加入过量硝酸钡，钡离子和硫酸根离子反应生成硫酸钡沉淀，亚铁离子具有还原性，硝酸具有氧化性，酸性条件下，亚铁离子与硝酸根发生氧化还原反应生成三价铁离子、一氧化氮和水，则生成一氧化氮的离子方程式为3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O，故答案为3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O；
（2）步骤②的反应为过量二氧化碳和偏铝酸钠容易的反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，反应的离子方程式为：AlO2-+CO2+H2O=Al（OH）3↓+HCO3-，故答案为AlO2-+CO2+H2O=Al（OH）3↓+HCO3-；
（3）铁氰化钾溶液与亚铁离子反应生成蓝色沉淀，反应的离子方程式为3Fe2++2[Fe(CN)6]3-=Fe3[Fe(CN)6]2↓；检验溶液B中是否含有Cl-，应选用酸化的硝酸银溶液，具体操作为取样，向溶液中加入硝酸酸化的硝酸银，若出现白色沉淀，则含有Cl-，故答案为Fe2+；3Fe2++2[Fe(CN)6]3-=Fe3[Fe(CN)6]2↓；取样，向溶液中加入硝酸酸化的硝酸银，若出现白色沉淀，则含有Cl-；
（4）由题意NO的体积为224mL，则由由得失电子数目守恒可知，溶液中Fe2+的物质的量为0.03mol，由Fe（OH）3的质量为4.28g，可知溶液B中Fe3+的物质的量为0.04mol，则原溶液中Fe3+的物质的量为0.01mol，物质的量浓度为1mol/L，故答案为含；1；
（5）通过上述分析可知，溶液中除H+外，原溶液中一定含有Al3+、NH4+、Fe2+、SO42-、Fe3+、Cl-，一定不含CO32-、SiO32-、NO3-，故答案为Al3+、NH4+、Fe2+、SO42-、Fe3+、Cl-；CO32-、SiO32-、NO3-；
（6）通过上述分析可知，原溶液中含有0.01molAl3+、0.015molNH4+、0.03molFe2+、0.02molSO42-、0.01molFe3+，若溶液中c（H+）为5 mol/L，H+的物质的量为0.05mol，由电荷守恒可知n（Cl-）=0.01mol×3+0.015mol×1+0.03mol×2+0.01mol×3+0.05×1—0.02mol×2=0.145mol，则c（Cl-）为14.5 mol/L，故答案为14.5。
【点睛】红棕色气体是解答本题的突破口，由红棕色可知，加入过量硝酸钡，发生氧化还原反应，溶液中一定由亚铁离子；应用电荷守恒确定氯离子是解答关键。
21． 导热性 氧气和水 Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2O(或Fe + 2HCl =FeCl2 + H2↑) A>B>C Ag Mn + H2SO4 =MnSO4 + H2↑
【详解】试题分析：（1）铁锅炒菜，主要是利用了铁的导热性；喷漆可以延缓汽车钢铁外壳的锈蚀，起防锈原理是隔绝氧气和水；氧化铁能与盐酸反应生成氯化铁和水，可以用盐酸清除铁锈，故填：导热性；氧气和水；Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O；
（2）①ABC混合物加入盐硫酸产生了A的硫酸盐溶液，说明A的活动性最强；在BC的混合金属中加入硝酸银溶液，得到的是金属C，说明银被置换出来，故C是银，说明B的活动性强于C，故填：A＞B＞C；
②C是银，故填：Ag； ③锰能与稀硫酸反应生成硫酸锰和氢气，故填：Mn+H2SO4=MnSO4+H2↑．
考点：考查了金属的性质及用途；金属活动性顺序及其应用；金属的锈蚀与防护；酸的化学性质；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式的相关知识。
答案第1页，共2页
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姓名（）班级（）学号（）
一、单选题
1．下列关于物质的性质与用途，说法正确的是
A．将饱和氯化铁加热即可制取胶体
B．二氧化氯有氧化性，可用作自来水消毒
C．浓硫酸有强腐蚀性，工业生产中用浓硫酸刻蚀石英制成艺术品
D．铁在潮湿的空气中能生成氧化铁，可以保护内层的金属，故铁制品不需要涂保护层
2．甲、乙同学分别用下图所示装置验证铁的电化学防腐原理。
相同时间后进行如下实验
实验①：甲同学分别向Ⅰ、Ⅱ中Fe电极附近滴加溶液，Ⅰ中产生蓝色沉淀，Ⅱ中无沉淀。
实验②：乙同学分别取Ⅰ、Ⅱ中Fe电极附近溶液，滴加溶液，Ⅰ、Ⅱ中均无沉淀。
下列说法正确的是
A．Ⅰ是牺牲阳极保护法，负极反应式为
B．Ⅱ为外加电流阴极保护法，Fe电极与外接电源的正极相连
C．由实验①中Ⅰ、Ⅱ现象的差异，推测在Ⅰ中氧化性强于Ⅱ
D．由实验可知，两种保护法均能保护Fe，且Ⅱ保护得更好
3．掌握化学实验技能是进行科学探究的基本保证，下列有关说法正确的是
A．图甲为埋在地下的钢管道采用牺牲阳极法防腐
B．装置乙可用于制备并收集少量干燥氨气
C．图丙所示装置可吸收多余氨气且能防止倒吸
D．装置丁进行中和反应反应热的测定实验时，NaOH要缓慢倒入稀硫酸中
4．化学与人类生活、社会可持续发展密切相关。下列说法不正确的是
A．载人飞船上太阳能电池板材料的主要成分为硅
B．被誉为“黑金”的纳米材料石墨烯与足球烯()互为同素异形体
C．葡萄酒中通常含有微量的，既可以杀菌又可以防止营养成分被氧化
D．“世界铜像之王”三星堆青铜大立人以合金为材料，其深埋于地下生锈是发生了析氢腐蚀
5．下列装置能达到实验目的是
A．用图Ⅰ所示装置测定55mL1mol/L盐酸与50mL11mol/LNaOH溶液发生中和反应的反应热
B．为探究铁制品生锈，用图Ⅱ所示装置，正极材料是铁
C．图Ⅲ所示装置实现Ag+2HCl=2AgC1↓+H2↑
D．图Ⅳ装置可实现粗铜的精炼
6．某小相同学为探究电极对金属腐蚀与防护的影响，设计如下实验：将饱和食盐水与琼脂(凝固剂，不参与反应)的混合液置于两个培养皿中，向其中滴入少量酚酞溶液和溶液，混合均匀，分别将包裹锌片和铜片的铁钉放入两个培养皿中，观察现象如表。已知：遇到能产生蓝色沉淀，对有关实验现象及分析不正确的是
变红 变红变蓝
ⅰ．包裹铜片的铁钉 ⅱ．包裹锌片的铁钉
A．两个培养皿中金属均发生吸氧腐蚀，且铁钉腐蚀速度ⅰ快
B．该实验证明，若给金属表面镀活泼性比被保护金属强的金属，则破损后依旧可以防护
C．培养皿ⅱ中对铁钉的防护是牺牲阳极的阴极保护法
D．随着反应的进行，培养皿ⅰ和ⅱ中均出现红褐色浑浊
7．如图是模拟电化学反应的装置图。下列说法正确的是
A．开关K置于N处，可以减缓铁的腐蚀
B．开关K置于M处，电子从碳棒经开关K流向铁捧
C．开关K置于M处，则铁电极的电极反应式为
D．开关K置于N处，则铁电极的电极反应式为
8．北京冬奥会火种灯的外形设计灵感来自于西汉的“长信宫灯”。下列说法正确的是
A．青铜的熔点大于纯铜
B．铜锈的主要成分是
C．镏金层破损后，金作负极可以继续保护破损处的铜，此法称为牺牲阳极的阴极保护法
D．铝合金表面氧化物薄膜可保护内部金属不被腐蚀
9．青铜器的腐蚀产物粉状锈的主要成分是碱式氯化铜［］。青铜器电化学腐蚀过程中，表面的粉状锈构成的电极与金属基体组成的电极构成原电池，原理如图，下列说法正确的是
A．在酸性较强的溶液中易发生析氢腐蚀
B．潮湿的空气中，粉状锈上的电极反应为
C．将青铜长时间浸泡在稀硝酸中是除去青铜表面粉状锈的一种有效方法
D．青铜基体与外接电源正极相连可以减缓青铜的腐蚀
10．NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．在氢氧燃料电池中，负极有11.2L(标准状况)气体参与反应时，转移的电子数为2NA
B．在氯碱工业中，制备80g烧碱时，阴极生成气体的分子数为NA
C．在钢铁吸氧腐蚀中，若有1mol Fe被腐蚀，被还原的O2分子数最多为0.5NA
D．甲烷燃烧热ΔH=-890kJ·mol-1，当0.5mol甲烷完全燃烧放出445kJ热量时，生成H2O(g)为NA
11．科学研究发现金属生锈时，锈层内如果有硫酸盐会加快金属的腐蚀，其腐蚀原理如图所示。下列说法错误的是
A．钢铁的腐蚀中正极电极反应式为
B．酸雨地区的钢铁更易被腐蚀
C．生成反应的化学方程式为
D．硫酸盐加速电子传递，有一定的催化剂作用
12．研究金属腐蚀及防护的装置如图所示.下列有关说法不正确的是（ ）
图1 图2
A．图1：a点溶液变红 B．若图2中为铜，海水换成稀硫酸，则铜棒产生
C．图2：若为锌，则铁不易被腐蚀 D．图1：点产生的铁锈比点的少
13．下列离子方程式书写错误的是
A．通入到含的溶液中：
B．溶液滴入溶液中：
C．明矾溶液中滴入溶液使沉淀质量最大：
D．碳酸氢铵稀溶液中加入足量烧碱溶液：
14．硫酸盐还原菌SRB是一类独特的原核生理群组，是一类具有各种形态特征，能通过异化作用将硫酸盐作为有机物的电子受体进行硫酸盐还原的严格厌氧菌。在地球上分布很广泛，通过多种相互作用发挥诸多潜力。但在水体中，会促使许多金属及合金发生腐蚀。某种Fe合金在硫酸盐还原菌存在条件下腐蚀的机理如图所示。
对于该反应机理相关信息分析正确的是
①若引入新的菌种，一定可以加速对金属的腐蚀
②硫酸盐还原菌(SRB)对金属的腐蚀作用是在无氧环境下进行的
③在硫酸盐还原菌(SRB)作用下，Fe腐蚀后最终会生成
④在SRB的作用下发生反应：(正极电极反应式)
⑤当1mol 在SRB的作用下转化为S2 时，理论上正极反应会消耗4mol水
⑥若溶液中的S2 会完全转化为 FeS，则 Fe腐蚀后生成Fe(OH)2和FeS的物质的量之比为3：1
A．①②③ B．①②⑤⑥ C．②④⑥ D．②③⑤
15．下列各装置能达到相应实验目的的是
A．图甲，中和热的测定 B．图乙，该装置可持续供电
C．图丙，在铁制品表面镀锌 D．图丁，测定稀硫酸的pH
二、填空题
16．电化学在化工、冶金、机械、电子、航空、航天、轻工、仪表、医学、材料、能源、金属腐蚀与防护、环境科学等科技领域获得了广泛的应用。
Ⅰ．电解精炼镓的装置如图所示，粗镓含、、杂质，已知镓()的化学性质与铝()相似，金属活动性顺序为，镓()的熔点为29.8℃。
(1)电解后，电解槽底部阳极泥中所含的金属有 。
(2)电解过程中阴极的电极反应式是 。
Ⅱ．载人航天器中的物质和能源资源十分宝贵，二氧化碳的富集与转化是氧气再生的核心问题，电化学富集二氧化碳的方法如图所示。回答下列问题：
(3)离子导体中，向多孔碳载镍 (填“A”或“B”)电极移动。
(4)负极的电极反应式是 。
(5)在多孔碳载镍A电极上消耗1，理论上多孔碳载镍B电极转化的在标准状况下的体积是 L。
Ⅲ．日常生活中使用的金属往往含有杂质，当这样的金属与潮湿的空气或者电解质溶液接触时，会在其表面的杂志附近形成许多微小的原电池而被腐蚀。钢铁吸氧腐蚀的原理如图所示。
(6)钢铁吸氧腐蚀的正极反应式是 。
(7)下列关于金属腐蚀的防护说法正确的是 。
①用电镀的方法，在钢铁制品表面镀上一层不易被腐蚀的金属，能够减缓金属的腐蚀。
②镀铜铁制品镀层受损后，铁制品比受损前更易生锈。
③改变金属内部组成、结构可以防止金属腐蚀。
④牺牲阳极保护法是将被保护的金属作正极，以一种活动性较强的金属作负极。
⑤外加电流阴极保护法是将被保护的金属作阴极，惰性电极作辅助阳极，连接直流电源。
17．电能是现代社会应用最广泛的能源之一、某原电池装置如图所示，A为电流表。
(1)Zn电极为原电池的 极(填“正”或“负”)，电极反应式是 。
(2)Cu电极上发生的反应属于 (填“氧化”或“还原)反应，当铜表面析出4.48L氢气(标准状况)时，导线中通过了 mol电子。
(3)能证明化学能转化为电能的实验现象是：铜片上有气泡产生、 。
(4)下列反应通过原电池装置，可实现化学能直接转化为电能的是___________。
A． B．
C． D．
(5)如图所示是电解池装置中图1灯泡不亮，图2灯泡发亮，由此能得出的结论是___________。
A．图1灯泡不亮的原因是NaCl没有发生电离 B．图2灯泡亮说明NaCl溶液是电解质，能导电
C．NaCl要发生电离必须有水存在 D．电解质在电流的作用下才能发生电离
(6)据资料显示，全世界每年因腐蚀而报废的金属材料相当于其年产量的20%以上。金属防腐的方法很多，常用方法有___________。
A．喷涂油漆 B．电镀金属 C．电化学保护法 D．制成不锈钢
三、实验探究题
18．请仔细观察下列两种装置的构造示意图，完成下列问题：
实验I：
向图1烧杯中加入一定量的饱和食盐水，插入两个无底玻璃筒。将一根锌棒和一根铁棒用导线与电流表连接后，再分别插入两个玻璃筒中，电流表指针发生偏转。
(1)铁棒上发生的电极反应为 。
实验Ⅱ：该小组的同学将锌棒换为铜棒，并用导线将其与电流表连接。一段时间后，向插入铁棒的玻璃筒内滴入几滴K3[Fe(CN)6]溶液，向插入铜棒的玻璃筒内滴入几滴酚酞溶液。
(2)实验Ⅱ中电流表指针的偏转方向与实验I (填“相同”或“相反”)。
(3)在铁棒附近可观察到的现象是 。
(4)上述两个实验表明，活泼性不同的两种金属作电极构成原电池时，一般是相对不活泼的金属被保护，根据此原理采取的金属防护方法称为 。
实验Ⅲ：
(5)已知粗锌中含有的杂质有铝、铁和铜，图2若为电解精炼锌，则A极应接 (填“粗锌”或“纯锌”)，电解一段时间后，电解质溶液中含有的金属阳离子有 。
(6)图2若为铜上镀银装置，已知电镀前A、B电极质量相等，电镀完成后两电极质量差为6.48g时，则电路中通过的电子数为 。
(7)若图2使用的电源为一种高效耐用的新型可充电电池，其放电反应为：3Zn+2K2FeO4+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH。写出该电池放电时正极电极方程式 。
19．Ⅰ.某研究性学习小组欲探究原电池的形成条件，按下图所示装置进行试验并得到下表试验结果：
试验序号 A B 烧杯中的液体 灵敏电流计指针是否偏转
1 乙醇 无
2 稀硫酸 有
3 稀硫酸 无
4 苯 无
5 C 氯化钠溶液 有
6 氢氧化钠溶液 有
分析以上数据，回答下列问题：
(1)试验中电流由 极流向 极填“”或“”。
(2)试验中电子由极流向极，表明负极是 电极填“镁”或“铝”。
(3)试验表明 。
A．铜在潮湿空气中不会被腐蚀 铜的腐蚀是自发进行的
(4)分析上表有关信息，下列说法不正确的是_______。
A．相对活泼的金属一定做负极
B．失去电子的电极是负极
C．烧杯中的液体必须是电解质溶液
D．浸入同一电解质中两个电极，必须是活泼性不同的二种金属或其中一种是非金属
Ⅱ.为了验证铁在不同条件下发生的腐蚀，向两支内壁分别涂有氯化钠溶液和稀醋酸的具支试管分别标为a、b撒入铁粉混有少量炭粉，按下图装置好仪器，回答下列问题：
(5)a装置中观察到的主要现象 ；
(6)在a中发生了 腐蚀，在b中正极的电极反应式为 ；
(7)为了防止金属的腐蚀，可以采取的措施是 。
①喷漆②镀锌③连接电源的正极，形成电解池④连接电源的负极，形成电解池
四、无机推断题
20．某强酸性溶液含有Al3+、NH4+、Fe2+、Fe3+、：CO32-、SiO32-、SO42-、Cl-、NO3-中的一种或几种，取该溶液进行实验，实验内容和相关数据（气体体积在标准状况下测定）如下
（1）步骤①中生成气体的离子方程式： 。
（2）步骤②生成沉淀Ⅰ的离子方程式： 。
（3）一般用铁氰化钾溶液检验溶液中是否存在 离子，请写出涉及的离子方程式： ；请设计实验，检验溶液中是否存在： 。
（4）溶液中 （填“含”或“不含”）， （若填不含，则不需计算）
（5）通过上述实验，溶液中除外，一定存在的离子是 ；一定不存在的离子是 。
（6）若测得溶液中，则溶液中 。
21．人类的生产生活离不开金属材料，金属及金属材料在生产、生活中应用广泛。
（1）生活中常用的铁锅炒菜，主要是利用了铁的 ；铁在潮湿的空气中容易锈蚀，喷漆可以延缓汽车钢铁外壳的锈蚀，起防锈原理是隔绝 ，喷漆前需将铁制品放入稀盐酸中除锈（铁锈主要成分是Fe2O3），观察到溶液变黄，有无色气泡逸出，写出其中涉及到的一个化学方程式： 。
（2）化学实验室要从含少量铜粉的银、锰（Mn）混合金属粉末中分离出贵金属，并获得一种盐晶体，将有关三种金属随意编号为：A、B、C，并设计了如下流程：
①A、B、C三种金属的活动性顺序为 。
②金属C是 ，已知A的硫酸盐中A元素显+2价，请写出步骤①的反应的化学方程式： 。
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参考答案：
1．B
【详解】A．将饱和氯化铁溶液加入沸水中，继续煮沸至液体呈红褐色，即可制取Fe(OH)3胶体，A错误；
B．二氧化氯有氧化性，可用作自来水消毒，B正确；
C．浓硫酸具有强腐蚀性，但不能与石英(SiO2)反应，C错误；
D．氧化铁疏松多孔，不能保护内层的金属，D错误；
答案选B。
2．D
【详解】A．由图可知，Fe电极是正极，Zn电极是负极，属于牺牲阳极的阴极保护法，由于电解质溶液呈酸性，故正极上氢离子得电子，负极是Zn失去电子，反应为：Zn-2e-═Zn2+，A错误；
B．外加电流阴极保护法中要保护的电极应与外接电源的负极相连，即Fe电极与外接电源的负极相连，B错误；
C．由于Ⅰ中Fe电极与电解质溶液直接接触，会有少量的Fe直接与酸反应生成Fe2+，与K3[Fe(CN)6]在Ⅰ、Ⅱ中的氧化性无关，C错误；
D．对比Ⅰ、Ⅱ现象的差异可知，两种保护法均能保护Fe，且电解法保护的更好，即Ⅱ保护得更好，D正确；
故答案为：D。
3．A
【详解】A． 图甲为埋在地下的钢管道采用牺牲阳极法防腐，利用原电池原理，将活泼金属镁作电池的负极，先发生氧化，故A正确；
B． 装置乙可用于制备干燥氨气，氨气密度小于空气，应用向下排空集气法收集，故B错误；
C． 氨气能与酸反应，不能防止倒吸，故C错误；
D． 装置丁进行中和反应反应热的测定实验时，要快速一次性将NaOH溶液倒入稀硫酸中，故D错误；
故选A。
4．D
【详解】A．晶体硅是良好的半导体材料，太阳能电池板的半导体材料主要成分是晶体硅，选项A正确；
B．石墨烯与足球烯(C60)是由碳元素形成的不同单质，互为同素异形体，选项B正确；
C．葡萄酒中通常含有微量的，可以起到杀菌的作用，又是一种抗氧化剂，能防止葡萄酒中的营养成分被氧化，起到保质作用，并有助于保持葡萄酒的天然果香味，选项C正确；
D．深埋于地下生锈主要是发生的吸氧腐蚀，选项D错误；
答案选D。
5．C
【详解】A．该实验装置没有玻璃搅拌器，碎纸条没有充满这个大烧杯，散热较多，不能用来测定55mL1mol/L盐酸与50mL11mol/LNaOH溶液发生中和反应的反应热，故A错误；
B．为探究铁制品生锈，用图Ⅱ所示装置，正极材料是C，负极材料是Fe，故B错误；
C．图Ⅲ中阳极为Ag电极，电极方程式为：Ag-e-+Cl-=AgCl，阴极为C电极，电极方程式为：2H++2e-=H2↑，总反应为：Ag+2HCl=2AgC1↓+H2↑，故C正确；
D．铜的电解精炼装置中粗铜应该为阳极，连接电源的正极，故D错误；
故选C。
6．D
【分析】由图可知，培养皿ⅰ中铁钉发生吸氧腐蚀，铁为原电池的负极、铜为正极，铁钉的腐蚀速率加快，培养皿ⅱ中锌片发生吸氧腐蚀，锌为原电池的负极、铁为正极，铁钉被保护，该保护方法为牺牲阳极的阴极保护法，所以培养皿ⅰ中铁钉腐蚀速度快。
【详解】A．由分析可知，培养皿ⅰ中铁钉发生吸氧腐蚀，培养皿ⅱ中锌片发生吸氧腐蚀，培养皿ⅰ中铁钉腐蚀速度快，故A正确；
B．由分析可知，该探究实验证明若给金属表面镀活泼性比被保护金属强的金属，则破损后依旧可以防护，所以金属的防护需要给金属表面镀活泼性比被保护金属强的金属，故B正确；
C．由分析可知，培养皿ⅱ中锌片发生吸氧腐蚀，铁为正极，铁钉被保护，该保护方法为牺牲阳极的阴极保护法，故C正确；
D．由分析可知，随着反应的进行，培养皿ⅱ中铁收到了保护，锌为负极，铁为正极，不会出现红褐色浑浊，培养皿ⅰ中铁为负极变为亚铁离子，后面亚铁离子和氢氧根反应生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁和氧气反应生活才能氢氧化铁，因此会出现红褐色浑浊，故D错误；
故选D。
7．A
【详解】A．开关K置于N处，构成外加电源的阴极保护法，铁受到保护，可以减缓铁的腐蚀，A正确；
B．开关K置于M处，构成原电池，活泼金属铁是负极，电子从铁棒经开关K流向碳捧，B错误；
C．开关K置于M处，构成原电池，铁为负极，则铁电极的电极反应式为Fe-2e =Fe2+,C错误；
D．开关K置于N处，铁为阴极，发生得电子还原反应，D错误；
答案选A。
8．D
【详解】A．青铜是铜的合金，合金熔点低于成分金属，青铜的熔点低于纯铜，A错误；
B．铜锈的主要成分为碱式碳酸铜：Cu2(OH)2CO3，B错误；
C．铜比金活泼，镏金层破损后，铜作负极会导致铜被加速锈蚀，C错误；
D．铝合金表面氧化物薄膜，性质稳定，阻止合金和空气接触发生反应，可以保护内部金属不被腐蚀，D正确；
故选D。
9．B
【详解】A．的活动性比H弱，不能发生析氢腐蚀，A项错误；
B．由图可知，潮湿的空气中，O2在粉状锈上得到电子生成OH-，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电解方程式为：，B项正确；
C．稀硝酸会和Cu反应，将青铜损坏，C项错误；
D．青铜作阳极会加快青铜的腐蚀，D项错误；
故选B。
10．B
【详解】A．在氢氧燃料电池中，负极氢气参与反应生成氢离子，11.2L(标准状况)氢气的物质的量为0.5mol，参与反应时转移的电子数为NA，故A错误；
B．氯碱工业的总反应式：，制备的80g烧碱的物质的量为2mol，根据方程式可知，阴极生成氢气的物质的量为1mol，分子数为NA，故B正确；
C．在钢铁吸氧腐蚀中，根据反应：可知，若有1mol Fe被腐蚀，则被还原的O2分子数为，故C错误；
D．根据：，当0.5mol甲烷完全燃烧放出445kJ热量时，生成H2O(l)为NA，故D错误；
答案选B。
11．C
【分析】由图可知钢铁发生吸氧腐蚀。
【详解】A．钢铁发生吸氧腐蚀时C作正极，氧气在正极得电子，电极反应式为，A正确；
B．酸性溶液可以加速铁的锈蚀，B正确；
C．不稳定，易被氧气氧化生成，反应为，C错误；
D．已知，锈层内如果有硫酸盐会加快金属的腐蚀，硫酸盐能增加导电性，加速电子传递，有一定的催化剂作用，D正确；
故选C。
12．D
【分析】食盐水的边缘处，与空气中的氧气接触，氧气得电子，即a为正极，b点为负极，负极被腐蚀；
【详解】A．食盐水的边缘处，与空气中的氧气接触，氧气得电子，反应式：，则a点处有氢氧根离子生成，即a点溶液变红，故A正确；
B．若为铜，海水换成稀硫酸，则Fe作负极，Cu作正极，在正极发生得电子的还原反应：，故B正确；
C．Fe与Zn形成原电池，Zn为负极，Fe为正极，正极被保护，则铁不易被腐蚀，故C正确；
D．食盐水的边缘处，与空气中的氧气接触，氧气得电子，即a为正极，b点为负极，负极被腐蚀，生成的Fe2+移动到a极形成铁锈，所以a点产生的铁锈比b点的多，故D错误；
答案选D。
13．C
【详解】A．通入到含的溶液中，Cl2先与I-反应，消耗1molCl2，剩余0.2molCl2再与Fe2+反应，故方程式为，故A正确；
B．溶液滴入溶液中生成蓝色沉淀，方程式为：，故B正确；
C．明矾溶液中滴入溶液使沉淀质量最大，全部生成沉淀，此时Al元素以形式存在，其离子方程式为：，故C错误；
D．碳酸氢铵稀溶液中加入足量烧碱溶液，无氨气逸出，，故D正确；
答案选C。
14．C
【详解】①若引入新的菌种，不一定能参与电极反应，故不一定会加速金属的腐蚀，①错误；
②根据示意图可判断硫酸盐还原菌(SRB)对金属的腐蚀作用是在无氧环境下进行的，②正确；
③在硫酸盐还原菌(SRB)作用下，Fe腐蚀后最终会生成FeS，③错误；
④由图可知，正极上得到电子结合氢离子生成硫离子，电极反应式为：，④正确；
⑤根据④的分析可知，当1mol 在SRB的作用下转化为硫离子时需要8molH+，1mol水能产生1mol H+，所以理论上正极反应会消耗8 mol水，⑤错误；
⑥根据腐蚀原理，Fe失去电子变为Fe2+，负极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，得到电子变为S2-，正极电极反应式为：+8e-+8H+=S2-+4H2O，产生的离子进一步发生反应：Fe2++S2-=FeS↓，Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓，根据反应过程中电子守恒可知：每有1 mol参加反应，产生的S2-会形成1 mol FeS，转移8 mol电子，则Fe腐蚀产生的4 mol Fe2+中有1 mol 转化为FeS沉淀，同时产生3 mol Fe(OH)2生成，故Fe腐蚀后生成Fe(OH)2和FeS的物质的量之比为3 mol∶1 mol=3∶1，⑥正确；
正确的是：②④⑥；
故选C。
15．C
【详解】A．图甲中缺少环形玻璃搅拌棒，不能达到实验目的，A错误；
B．图乙组成原电池装置，反应过程消耗锌电极，当电极材料完全消耗时，将停止供电，因此该装置不可持续供电，B错误；
C．图丙中阳极锌失去电子变为锌离子，阴极锌离子得到电子变为锌单质，该装置能在铁制品表面镀锌，C正确；
D．不能用湿润的pH试纸测定稀硫酸的pH，不能达到实验目的，D错误；
故选C。
16．(1)Fe、Cu
(2)
(3)B
(4)
(5)5.6
(6)O2+2H2O+4e-=4OH-
(7)①②③④⑤
【详解】（1）粗镓含、、杂质，已知镓()的化学性质与铝()相似，则锌和镓因反应溶于氢氧化钠溶液，形成，而铁、铜不溶解，则电解后，电解槽底部阳极泥中所含的金属有Fe、Cu。
（2）金属活动性顺序为，则电解过程中阴极不放电，只有放电产生金属Ga，则电解过程中阴极的电极反应式是。
（3）由图可知，电极A为负极，B为正极，原电池工作时阳离子向正极移动，则离子导体中，向多孔碳载镍B电极移动。
（4）由图可知，电极A为负极，氢气失电子得到氢离子，生成的氢离子结合碳酸根离子生成二氧化碳，负极的电极反应式是。
（5）电极B为正极，二氧化碳得电子发生还原反应，B极反应为CO2+8e-+6H2O=CH4+8OH-，得失电子数守恒，在多孔碳载镍A电极上消耗1，转移2mol电子，理论上多孔碳载镍B电极转化的为0.25mol，在标准状况下的体积是5.6L。
（6）钢铁吸氧腐蚀，正极上O2得电子被还原生成OH-，此时正极反应式为：O2+2H2O+4e-=4OH-。
（7）①用电镀的方法，在钢铁制品表面镀上一层不易被腐蚀的金属，隔绝了Fe与空气、水的接触，故能够减缓金属的腐蚀，①正确；
②镀铜铁制品镀层受损后，形成原电池，铁比铜活泼作负极，则铁制品比受损前更易生锈，②正确；
③改变金属内部组成、结构可以防止金属腐蚀，例如做成不锈钢，③正确；
④牺牲阳极保护法是将被保护的金属作正极，以一种活动性较强的金属作负极，这是原电池原理，例如轮船的船底焊接锌块，锌比铁活泼作负极，铁作正极被保护，④正确；
⑤外加电流阴极保护法是将被保护的金属作阴极，惰性电极作辅助阳极，连接直流电源，阴极因为电子的输入，则金属不会失去电子被保护，⑤正确；
故正确的有①②③④⑤。
17．(1) 负
(2) 还原 0.4
(3)电流表指针发生偏转
(4)BC
(5)A
(6)ABCD
【详解】（1）在原电池中，一般情况下，较活泼的金属为负极，较不活泼的金属或能导电的非金属为正极，由于活泼性：Zn>Cu，因此Zn为原电池的负极，电极反应式为：；
（2）Cu为原电池的正极，正极发生还原反应，电极反应式为2H++2e-=H2↑，每生成1molH2，转移2mol电子，当铜表面析出4.48L(标准状况)即0.2molH2时，导线中通过了0.4mol电子；
（3）原电池将化学能转化为电能时，有电流通过外电路，电流表指针发生偏转；
（4）原电池是把化学能转化为电能的装置，发生的反应是氧化还原反应，即有元素化合价变化，选项中BC为氧化还原反应，故选BC。
（5）A．NaCl溶于水或熔融状态下才能发生电离，固体NaCl中的离子不能移动，故NaCl固体没有发生电离，也不导电，故A正确；
B．灯泡亮说明NaCl溶液能导电，但NaCl溶液是混合物，不属于电解质，NaCl是电解质，故B错误；
C．NaCl溶于水或熔融状态下均可发生电离，故C错误；
D．电解质溶于水或熔化条件下发生电离，与电流无关，故D错误；
故选A；
（6）金属防腐的方法很多，常用方法有：改变金属内部结构，如：制成合金；加保护层，如：涂漆、涂油、电镀等；电化学保护法，如：牺牲阳极的阴极保护法、外加电源的阴极保护法等，故选ABCD。
18．(1)2H2O＋O2＋4e ＝4OH
(2)相反
(3)溶液变红色；产生蓝色沉淀
(4)牺牲阳极的阴极保护法
(5) 粗锌 Al3＋、Zn2＋
(6)0.03NA
(7)FeO＋3e ＋4H2O＝Fe(OH)3＋5OH
【详解】（1）锌、铁、氯化钠溶液构成原电池时，发生的是吸氧腐蚀，锌作负极被腐蚀，铁作正极被保护，负极反应式为2Zn 4e ＝2Zn2＋，正极反应式为2H2O＋O2＋4e ＝4OH ，电子由锌电极经外电路流向铁电极，故答案为：2H2O＋O2＋4e ＝4OH 。
（2）铜、铁、氯化钠溶液构成原电池时，发生的也是吸氧腐蚀，铜作正极被保护，铁作负极被腐蚀，由于两次实验中原电池的电子流向相反，所以电流表指针的偏转方向相反，故答案为：相反。
（3）铁作负极时，Fe失去电子生成Fe2＋，与K3[Fe(CN)6]反应生成蓝色沉淀，铜作正极，电极反应式为2H2O＋O2＋4e ＝4OH ，故铜棒附近溶液变红色，故答案为：溶液变红色；产生蓝色沉淀。
（4）对比两个实验可知，一般情况下，发生吸氧腐蚀时，活泼金属被腐蚀，不活泼金属被保护，根据此原理采取的金属防护法称为牺牲阳极的阴极保护法，故答案为：牺牲阳极的阴极保护法。
（5）电解精炼时，粗锌作阳极，纯锌作阴极，A与外接电源的正极相连为阳极，则A极应接粗锌，阳极上锌和活泼性比锌强的金属失电子，所以电解时溶液中阳离子为Al3＋、Zn2＋，故答案为：粗锌；Al3＋、Zn2＋；
（6）电镀时，阳极上金属失电子导致金属质量减少，阴极上析出金属，导致质量增加，电镀后两极质量差的一半为阴极上析出的Ag的质量，则析出的Ag的物质的量为，生成1molAg转移1mol电子，则析出0.03molAg转移0.03NA个电子，故答案为：0.03NA。
（7）由3Zn＋2K2FeO4＋8H2O=3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH可知，正极上K2FeO4得电子生成Fe(OH)3，正极上反应方程式为：FeO＋3e ＋4H2O＝Fe(OH)3＋5OH ，故答案为：FeO＋3e ＋4H2O＝Fe(OH)3＋5OH 。
【点睛】本题考查了原电池和电解池的有关知识，侧重考查原电池正负极的判断、电极方程式的书写、电解池阴极阳极的判断、电极反应式的书写、电解液的变化、电子守恒计算等知识，注意知识的灵活运用以及结合电化学原理分析，题目难度中等。
19．(1) B A
(2)铝
(3)B
(4)A
(5)导管内水位上升
(6) 吸氧
(7)①②④
【详解】（1）实验中较活泼，应为原电池的负极，则为正极，电流从正极流向负极，即从极流向极，故答案为：B；A；
（2）Al可与反应而Mg不反应，则形成原电池时Al为负极，Mg为正极，故答案为：铝；
（3）铜在潮湿的空气中易发生电化学腐蚀，为自发的氧化还原反应，故答案为：；
（4）A．相对活泼的金属不一定做负极，如实验中电子由极流向极，为负极，故A错误；
B．负极发生氧化反应，活泼金属失去电子被氧化，故B正确；
C．烧杯中的液体，必须是电解质溶液，原电池工作时溶液中通过离子的定向移动形成闭合回路，故C正确；
D．形成原电池的两极应是活泼性不同的两种金属或金属与非金属，可形成电势差而形成电流，故D正确；
故选A；
（5）a装置中发生吸氧腐蚀，由于消耗了氧气，可观察到的现象是导管内水位上升，故答案为：导管内水位上升；
（6）a装置中发生吸氧腐蚀，在中发生析氢腐蚀，正极反应式为，故答案为：吸氧；；
（7）为了防止金属的腐蚀，可以采取的措施是喷漆，在铁制品表面镀锌，电化学防护可采用牺牲阳极的阴极保护法和外加电源的阴极保护法，
故答案为：。
20． 3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O AlO2-+CO2+H2O=Al（OH）3↓+HCO3- Fe2+ 3Fe2++2[Fe(CN)6]3-=Fe3[Fe(CN)6]2↓ 取样，向溶液中加入硝酸酸化的硝酸银，若出现白色沉淀，则含有Cl- 含 1 Al3+、NH4+、Fe2+、SO42-、Fe3+、Cl- CO32-、SiO32-、NO3- 14.5
【分析】强酸性溶液中一定不含CO32-、SiO32-，NO3-与Fe2+不能同时存在；由转化关系可知，X溶液中加入过量硝酸钡溶液，反应生成气体、沉淀和溶液，则溶液中一定含还原性离子Fe2+，不含NO3-，则气体A为NO、D为NO2、E为HNO3，溶液B中一定含有Fe3+，由得失电子数目守恒可知，溶液中Fe2+的物质的量为0.03mol；沉淀C为硫酸钡，则溶液中一定含SO42-，由硫酸钡的质量可知溶液中SO42-的物质的量为0.02mol；B溶液和过量氢氧化钠反应生成气体、沉淀和溶液则原溶液中一定含NH4+，生成的沉淀G是Fe（OH）3，气体F为NH3，由NH3的体积可知溶液中NH4+的物质的量为0.015mol，由Fe（OH）3的质量可知溶液B中Fe3+的物质的量为0.04mol，则原溶液中Fe3+的物质的量为0.01mol；由溶液H通入过量二氧化碳生成沉淀可知溶液H中含有AlO2-，则原溶液中一定含有Al3+，沉淀J为Al（OH）3，由Al（OH）3的质量可知溶液B中Al3+的物质的量为0.01mol；由电荷守恒可知，原溶液中一定含有Cl-，综上可知，原溶液中一定含有Al3+、NH4+、Fe2+、SO42-、Fe3+、Cl-，一定不含CO32-、SiO32-、NO3-。
【详解】（1）步骤①的反应为为在强酸性溶液中加入过量硝酸钡，钡离子和硫酸根离子反应生成硫酸钡沉淀，亚铁离子具有还原性，硝酸具有氧化性，酸性条件下，亚铁离子与硝酸根发生氧化还原反应生成三价铁离子、一氧化氮和水，则生成一氧化氮的离子方程式为3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O，故答案为3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O；
（2）步骤②的反应为过量二氧化碳和偏铝酸钠容易的反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，反应的离子方程式为：AlO2-+CO2+H2O=Al（OH）3↓+HCO3-，故答案为AlO2-+CO2+H2O=Al（OH）3↓+HCO3-；
（3）铁氰化钾溶液与亚铁离子反应生成蓝色沉淀，反应的离子方程式为3Fe2++2[Fe(CN)6]3-=Fe3[Fe(CN)6]2↓；检验溶液B中是否含有Cl-，应选用酸化的硝酸银溶液，具体操作为取样，向溶液中加入硝酸酸化的硝酸银，若出现白色沉淀，则含有Cl-，故答案为Fe2+；3Fe2++2[Fe(CN)6]3-=Fe3[Fe(CN)6]2↓；取样，向溶液中加入硝酸酸化的硝酸银，若出现白色沉淀，则含有Cl-；
（4）由题意NO的体积为224mL，则由由得失电子数目守恒可知，溶液中Fe2+的物质的量为0.03mol，由Fe（OH）3的质量为4.28g，可知溶液B中Fe3+的物质的量为0.04mol，则原溶液中Fe3+的物质的量为0.01mol，物质的量浓度为1mol/L，故答案为含；1；
（5）通过上述分析可知，溶液中除H+外，原溶液中一定含有Al3+、NH4+、Fe2+、SO42-、Fe3+、Cl-，一定不含CO32-、SiO32-、NO3-，故答案为Al3+、NH4+、Fe2+、SO42-、Fe3+、Cl-；CO32-、SiO32-、NO3-；
（6）通过上述分析可知，原溶液中含有0.01molAl3+、0.015molNH4+、0.03molFe2+、0.02molSO42-、0.01molFe3+，若溶液中c（H+）为5 mol/L，H+的物质的量为0.05mol，由电荷守恒可知n（Cl-）=0.01mol×3+0.015mol×1+0.03mol×2+0.01mol×3+0.05×1—0.02mol×2=0.145mol，则c（Cl-）为14.5 mol/L，故答案为14.5。
【点睛】红棕色气体是解答本题的突破口，由红棕色可知，加入过量硝酸钡，发生氧化还原反应，溶液中一定由亚铁离子；应用电荷守恒确定氯离子是解答关键。
21． 导热性 氧气和水 Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2O(或Fe + 2HCl =FeCl2 + H2↑) A>B>C Ag Mn + H2SO4 =MnSO4 + H2↑
【详解】试题分析：（1）铁锅炒菜，主要是利用了铁的导热性；喷漆可以延缓汽车钢铁外壳的锈蚀，起防锈原理是隔绝氧气和水；氧化铁能与盐酸反应生成氯化铁和水，可以用盐酸清除铁锈，故填：导热性；氧气和水；Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O；
（2）①ABC混合物加入盐硫酸产生了A的硫酸盐溶液，说明A的活动性最强；在BC的混合金属中加入硝酸银溶液，得到的是金属C，说明银被置换出来，故C是银，说明B的活动性强于C，故填：A＞B＞C；
②C是银，故填：Ag； ③锰能与稀硫酸反应生成硫酸锰和氢气，故填：Mn+H2SO4=MnSO4+H2↑．
考点：考查了金属的性质及用途；金属活动性顺序及其应用；金属的锈蚀与防护；酸的化学性质；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式的相关知识。
答案第1页，共2页
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