1.3 金属的腐蚀与防护 同步练习 （含解析）2023-2024学年高二上学期化学苏教版（2019）选择性必修1
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| 名称 | 1.3 金属的腐蚀与防护 同步练习 （含解析）2023-2024学年高二上学期化学苏教版（2019）选择性必修1 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 320.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-01-07 14:34:07 | ||
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文档简介
1.3 金属的腐蚀与防护 同步练习
一、单选题
1．化学与生活联系密切，下列说法错误的是
A．推广氢燃料电池汽车，减少氮氧化物的排放
B．为保护地下钢管不受腐蚀，可将其与直流电源负极相连
C．煤、石油、天然气是不可再生能源，风能、生物质能、沼气是可再生能源
D．纽扣银锌电池体形小，含有害物质少，用后不用分类回收，可以随意处理
2．我市文旅产业初具规模。下列说法正确的是（ ）
A．东坡书画所用宣纸的主要成分是蛋白质
B．黄麻起义所用短枪生锈，主要原因是铁发生了化学腐蚀
C．蕲艾对多种霉菌、球菌、杆菌有抑制作用，说明蕲艾具有强氧化性
D．黄梅戏主奏乐器——高胡，所用钢丝弦属于合金
3．钢铁的锈蚀过程中，下列五种变化中可能发生的是（ ）
①Fe由+2价转化为+3价 ②O2被还原 ③H+被还原
④有Fe2O3·xH2O生成 ⑤杂质碳被氧化除去
A．①② B．③④ C．①②③④ D．①②③④⑤
4．“辛勤的劳动才能创造美好的生活”。下列生产活动中，没有运用相应化学原理的是（ ）
选项 生产活动 化学原理
A 古代科技：我国古代湿法炼铜 发生置换反应
B 现代建筑：港珠溴大桥的钢铁护栏涂刷防锈漆 钢铁与潮湿空气隔绝可防止腐蚀
C 科学研究：屠呦呦从青蒿中提取青蒿素 主要利用蒸馏原理
D 民间艺术：五颜六色的烟花 金属和金属离子的焰色反应
A．A B．B C．C D．D
5．化学与生产、生活、社会密切相关．下列说法中不正确的是（ ）
A．“硫黄姜”又黄又亮，可能是在用硫黄熏制的过程中产生的SO2所致
B．铁在潮湿的空气中放置，易发生化学腐蚀而生锈
C．绿色化学的核心是从源头上消除工业生产对环境的污染
D．用CO2合成聚碳酸酯可降解塑料，可实现“碳”的循环利用
6．在日常生活中，我们经常看到铁制品生锈、铝制品表面出现白斑等众多的金属腐蚀现象．可以通过下列装置所示实验进行探究．下列说法正确的是（ ）
A．按图Ⅰ装置实验，为了更快更清晰地观察到液柱上升，可采用下列方法：用酒精灯加热具支试管
B．图Ⅱ是图Ⅰ所示装置的原理示意图，图Ⅱ的正极材料是铁
C．铝制品表面出现白斑可以通过图Ⅲ装置进行探究，Cl﹣由活性炭区向铝箔表面区迁移，并发生电极反应：2Cl﹣﹣2e﹣═Cl2↑
D．图Ⅲ装置的总反应为4Al+3O2+6H2O═4Al（OH）3，生成的Al（OH）3进一步脱水形成白斑
7．下列叙述不正确的是（ ）
A．铁制品表面镀锌可以增强其抗腐蚀性
B．在海轮外壳上连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法
C．有些合金比纯净的金属耐腐蚀
D．利用外加电流的阴极保护法，可以将水下的钢闸门与电源正极相连
8．下列说法错误的是（）
A．钢铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀的负极反应均为：Fe－2e－＝Fe2+
B．钢铁发生吸氧腐蚀，正极的电极反应为：O2＋4e－＋2H2O＝4OH－
C．破损后的镀锌铁板比镀锡铁板更耐腐蚀
D．用牺牲阳极的阴极保护法保护钢铁，钢铁作原电池的负极
9．利用如图装置，完成很多电化学实验。下列有关此装置的叙述中，正确的是（ ）
A．若X为锌棒，Y为NaCl溶液，开关K置于M处，可减缓铁的腐蚀，这种方法称为牺牲阴极保护法
B．若X为碳棒，Y为NaCl溶液，开关K置于N处，可减缓铁的腐蚀，溶液中的阴离子向铁电极移动
C．若X为铜棒，Y为硫酸铜溶液，开关K置于M处，铜棒质量将增加，此时外电路中的电子向铜电极移动
D．若X为铜棒，Y为硫酸铜溶液，开关K置于N处，铁棒质量将增加，溶液中铜离子浓度将减小
10．在世界海运史上曾发生过这样一个悲剧：一艘名叫“阿那吉纳”的货轮满载着精铜砂，在向日本海岸行驶时突然发生大面积漏水，最终沉没。坚硬的钢制船体为什么会突然漏水呢？事后的事故调查结果表明导致沉船的原因与船上的精铜砂密切相关。下列对此调查结论的理解正确的是（ ）
A．精铜砂装载过多导致沉船
B．运输途中铜与空气中的氧气发生氧化反应导致质量增大超过船的承载能力
C．在潮湿的环境中，船体与铜构成了原电池，加速了作为负极的船体的腐蚀
D．在潮湿的环境中，船体与铜构成了电解池，钢制船体作阳极而被氧化腐蚀
11．下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是（ ）
A．在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阴极的阳极保护法
B．当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护作用
C．纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗
D．可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀
12．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
13．模拟电化学腐蚀及防护的装置如图所示，下列有关说法正确的是（ ）
A．若a、b用导线连接，则铁片主要发生析氢腐蚀
B．若a、b不用导线连接，则d处比c处更易产生铁锈
C．若a、b分别连接电源的正、负极，则会加快铁片的腐蚀
D．若a、b用导线连接，将石墨换成铜棒，则铁片的腐蚀会减慢
14．化学小组研究金属的电化学腐蚀，实验如下：
序号 实验Ⅰ 实验Ⅱ
实验
现象 铁钉周边出现____色 锌片周边未见明显变化 铁钉周边出现蓝色 铜片周边略显红色
下列说法错误的是
A．实验Ⅰ中铁钉周边出现红色
B．实验I中负极的电极反应式：
C．实验Ⅱ中正极的电极反应式：
D．对比实验I、Ⅱ可知，生活中镀锌铁板比镀铜铁板在镀层破损后更耐腐蚀
15．关于电化学知识的下列说法正确的是（ ）
A．化学电源中，电极材料可以是活性相同的材料，活泼性强的电极材料不一定作电池负极
B．用惰性电极电解强酸强碱盐溶液时，两个电极上的气体产物一定是氢气和氧气
C．用惰性电极电解500mL2NaCl溶液，当电路中通过1时，可加入一定量稀盐酸使溶液复原至原浓度
D．电解精炼铜时，粗铜中含有少量Zn、Fe、Ni等，阳极溶解的金属质量一定等于阴极析出的金属质量
16．海港、码头的钢制管桩会受到海水的长期侵蚀，常用外加电流法对其进行保护，如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列说法错误的是（ ）
A．钢制管桩应与电源的负极相连
B．通电后外电路的电子被强制流向钢制管桩
C．高硅铸铁及钢制管桩周边没有电极反应发生
D．保护电流应该根据环境条件变化进行调整
二、综合题
17．根据要求回答问题：
（1）对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命．以下为铝材表面处理的一种方法
①碱洗的目的是洗去铝材表面的自然氧化膜，碱洗时常有气泡冒出，其原因是 （用离子方程式表示）．为将碱洗槽液中的铝以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中的 ．
a．NH3 b．CO2 c．NaOH d．HNO3
②以铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极的电极反应式为 ．电解后的铝材需氨洗的目的是 ．
（2）镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨做阳极的原因是 ．
（3）利用图装置，可以模拟铁的电化学防护．若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应该置于 处．若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为 ．
18．利用NaCl溶液可以进行多种电化学实验或工业生产，请完成下列题目。
（1）I.某同学在实验室中组装下列实验装置并进行实验探究。
该同学观察到甲装置中的液面变化情况为 ，长期放置后铁钉a表面逐渐生成铁锈，铁锈主要成分的化学式为 。
（2）反应过程中观察到乙装置中左边液面降低，右边液面升高，装置中发生原电池反应，正极的电极反应式为 。若将乙装置中的铜丝换成铝丝，此时铁钉b被保护而不被腐蚀，此方法被称为 。
（3）II.工业上使用离子交换膜电解槽电解饱和食盐水生产氯气等重要化工产品。
电解槽左侧为 (填“阳极室”或“阴极室”)。
（4）X和Y是气态物质，其中是 H2。
（5）由图可知，a和b的关系为a b(填“＞”“ ＜”或“＝”)。
19．请回答下列问题：
（1）高炉冶铁过程中，甲烷在催化反应室中产生水煤气（CO和H2）还原氧化铁，有关反应为：
CH4（g）+CO2（g）═2CO（g）+2H2（g）△H=+260kJ mol﹣1
已知：2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H=﹣566kJ mol﹣1
则CH4与O2反应生成CO和H2的热化学方程式为 ；
（2）钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的1/4．
钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀，该腐蚀过程中的电极反应式．
正极： ；负极： ．
20．回答下列问题：
（1）炒菜的铸铁锅长期不用时会因腐蚀而出现红褐色锈斑，铁锅的锈蚀主要是电化学腐蚀中的 腐蚀，正极的电极反应式为 。
（2）锂离子电池具有质量小、体积小、储存和输出能量大等特点，是多种便携式电子设备和交通工具的常用电池。一种锂离子电池构造如图所示，其中电解质溶于混合有机溶剂中，通过电解质迁移入晶格中，生成。回答下列问题：
①a电极为该电池的 极；
②该电池正极的电极反应式为 。
（3）许多有机化学反应包含电子的转移，使这些反应在电解池中进行时称为电有机合成。
电有机合成反应条件温和，生产效率高。电解合成1，二氯乙烷的实验装置如图所示。回答下列问题：
①离子交换膜X为 交换膜(填“阳离子”或“阴离子”)；
②阴极区的电极反应式是 ；
③阳极区发生的液相反应化学方程式为 。
21．
（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 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 。
答案解析部分
1．【答案】D
【解析】【解答】A．推广氢燃料电池汽车，该过程中没有氮元素参与反应，能减少氮氧化物排放，A不符合题意；
B．为保护地下钢管不受腐蚀，可以利用外接电源的阴极保护法，可将其与直流电源负极相连，B不符合题意；
C．风能，生物质能，沼气是通过太阳光的照射和水的循环来形成的，太阳光可以源源不断的从自然界得到，是可再生能源；煤、石油和天然气属于三大化石燃料，都属于不可再生的能源，C不符合题意；
D．纽扣银锌电池含有重金属，能够引起环境污染，使用完后，应回收，不能随意丢弃，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.氢燃料的产物只有水；
B.钢管与直流电源的负极相连，成为电解池的阴极，可以得到保护；
C.能够源源不断的从自然界得到补充的能源叫可再生能源；煤、石油和天然气属于三大化石燃料，都属于不可再生的能源。
2．【答案】D
【解析】【解答】A．东坡书画所用宣纸的主要成分是纤维素，故A不符合题意；
B．金属腐蚀主要是电化学腐蚀，故黄麻起义所用短枪生锈，主要原因是铁发生了电化学腐蚀，故B不符合题意；
C．蕲艾挥发油含有乙酸乙醋，挥发油对多种霉菌、球菌、杆菌有抑制作用，还有平喘、镇咳作用，故C不符合题意；
D．合金强度比纯金属高，高胡所用钢丝弦属于合金，故D符合题意；
故答案为：D
【分析】A.纸的主要成分为纤维素；
B.金属腐蚀主要是电化学腐蚀；
C.具有强氧化性的物质能使蛋白质变性。
3．【答案】C
【解析】【解答】钢铁锈蚀可能发生析氢腐蚀或吸氧腐蚀，析氢腐蚀中H+得电子被还原成H2；吸氧腐蚀中氧气得电子与水反应生成OH 被还原，生成的Fe(OH)2再被氧气进一步氧化成Fe(OH)3，Fe(OH)3脱去一部分水生成铁锈Fe2O3·xH2O。无论哪一种腐蚀，碳均作正极，仅起导电作用，不参与反应。
故答案为：C
【分析】钢铁在发生电化学腐蚀时，依据介质的不同可以分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀，主要为吸氧腐蚀，导致其表面生成铁锈，进而分析答案即可。
4．【答案】C
【解析】【解答】A．湿法炼铜就是把铁放在胆矾(硫酸铜)溶液里，化学原理为置换反应，A项不选；
B．刷防锈漆防腐蚀原理为将钢铁与潮湿空气隔绝，B项不选；
C．从青蒿中提取青蒿素主要利用萃取，C项选；
D．烟花的颜色利用了焰色反应，D项不选；
故答案为：C。
【分析】注意区分是运用物理方法还是化学原理，蒸馏、蒸发、过滤等都是物理方法。
5．【答案】B
【解析】【解答】解：A、二氧化硫的漂白性，“硫黄姜”在用硫黄熏制的过程中产生的SO2使其漂白，故A正确；
B、钢铁在潮湿的空气中易生锈，是因为空气中有氧气和水蒸气，易发生电化学腐蚀而生锈，故B错误；
C、从源头上消除工业生产对环境的污染是绿色化学的核心，故C正确；
D、CO2合成可降解的聚碳酸酯塑料，聚碳酸酯塑料能降解生成二氧化碳，所以能实现碳的循环利用，故D正确；
故选B．
【分析】A、根据二氧化硫的漂白性分析；
B、铁在潮湿的空气中放置，易发生电化学腐蚀而生锈；
C、从源头上消除工业生产对环境的污染是绿色化学的核心；
D、CO2合成可降解的聚碳酸酯塑料，聚碳酸酯塑料能降解生成二氧化碳．
6．【答案】D
【解析】【解答】解：A、具支试管内气体受热压强增大，不能更快更清晰地观察到液柱上升，故A错误；
B、铁做负极，故B错误；
C、负极电极反应式为Al﹣3e﹣=Al 3+，正极反应式O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣，总反应方程式为：4Al+3O2+6H2O═4Al（OH）3，故C错误；
D、负极电极反应式为Al﹣3e﹣=Al 3+，正极反应式O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣，总反应方程式为：4Al+3O2+6H2O═4Al（OH）3，生成的Al（OH）3进一步脱水形成白斑，故D正确；
故选D．
【分析】A、用酒精灯加热具支试管时，具支试管内气体受热压强增大；
B、铁做负极；
C、该装置是将化学能转化为电能的装置，为原电池，铝易失电子发生氧化反应而作负极，碳作正极，发生吸氧腐蚀，电子从负极流向正极；
D、负极电极反应式为Al﹣3e﹣=Al 3+，正极反应式O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣，总反应方程式为：4Al+3O2+6H2O═4Al（OH）3．
7．【答案】D
【解析】【解答】解：A．锌比铁活泼，并且在空气中容易形成致密的氧化膜，防止生锈，故A正确；
B．海轮外壳连接锌块，锌为负极，保护外壳不受腐蚀，为牺牲阳极的阴极保护法，故B正确；
C．将金属制成耐腐蚀的合金能防止金属生锈，所以有些合金比纯净的金属耐腐蚀，故C正确；
D．采用外加电流的阴极保护法保护金属时，被保护的金属作阴极，所以钢闸门与电源的负极相连，故D错误．
故选D．
【分析】A．锌在空气中容易形成致密的氧化膜；
B．海轮外壳连接锌块，锌为负极；
C．将金属制成耐腐蚀的合金能防止金属生锈；
D．采用外加电流的阴极保护法保护金属时，被保护的金属作阴极．
8．【答案】D
【解析】【解答】A．钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀中都是铁作负极，负极上铁失电子发生氧化反应，电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+，A不符合题意；
B．钢铁发生吸氧腐蚀时，铁作负极，碳作正极，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为：2H2O+O2+4e-=4OH-，B不符合题意；
C．在原电池中，镀锌铁板中锌作负极，铁作正极而被保护，镀锡铁板中铁作负极而被腐蚀，C不符合题意；
D．用牺牲阳极的阴极保护法保护钢铁，牺牲阳极作原电池负极，被保护的钢铁作原电池正极，D符合题意。
故答案为：D
【分析】熟悉钢铁的两种腐蚀方式；原电池中，较活泼金属做负极，失去电子，化合价升高，发生氧化反应（被腐蚀），正极得电子，化合价降低，发生还原反应（被保护），利用外接电源保护金属时，被保护的金属做阴极。
9．【答案】C
【解析】【解答】A、开关K置于M处是原电池，锌做负极，铁做正极被保护，这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法，故A错误；
B、开关K置于N处，是电解池，X做阳极，铁做阴极被保护，溶液中阴离子移向X电极碳棒，故B错误；
C、开关K置于M处，是原电池，铁做负极失电子流向正极铜，溶液中铜离子移向铜电极析出，铜棒质量将增加，故C正确；
D、开关K置于N处，是电解池，X做阳极，铜失电子发生氧化反应，铁做阴极，溶液中铜离子在铁棒上析出，溶液中铜离子浓度不变，故D错误；
故答案为：C。
【分析】A、K置于M时，为原电池装置，锌比铁活泼，锌先被腐蚀。
B、K置于N处时，为电解池装置，此时铁做阴极，电解池中，阳离子流向阴极。
C、K置于N处时，为电解池装置，正极铜棒会失电子变成铜离子，根据得失电子数守恒，铜离子浓度不变。
10．【答案】C
【解析】【解答】A、由题干可知，是船体漏水导致的沉船，不是由于承载过多，故A不符合题意；
B、精铜即使在潮湿的环境中与空气的反应也很慢，故不可能是铜与氧气直接反应导致，故B不符合题意；
C、精铜砂在潮湿的环境下与船体形成原电池，在此原电池中，船体做负极，被腐蚀，导致漏水，故C符合题意；
D、精铜砂在潮湿的环境下与船体形成原电池，在此原电池中，船体做负极，被腐蚀，导致漏水，故D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】A.是船体漏水导致的沉船；
B.精铜即使在潮湿的环境中与空气的反应也很慢；
D.精铜砂在潮湿的环境下与船体形成原电池，船体做负极，被腐蚀，导致漏水。
11．【答案】C
【解析】【解答】A．海轮外壳连接锌块，锌为负极，保护外壳不受腐蚀，为牺牲阳极的阴极保护法，故A不符合题意；
B．铁比锡活泼，当镀锡铁制品的镀层破损时，铁易被腐蚀，故B不符合题意；
C．发生电化学腐蚀时，金属应不纯，则纯银器主要发生化学腐蚀，故C符合题意；
D．防止金属被氧化，金属应连接电源的负极，如连接正极，加剧腐蚀，故D不符合题意．
故答案为：C．
【分析】根据金属腐蚀和防护的原理，以及发生的反应进行判断.
12．【答案】D
【解析】【解答】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不符合题意；
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 ，B不符合题意；
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；
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；
故答案为：D。
【分析】A、根据原电池种，失电子为负极解答；
B、根据反应原理，Cu——Cu2+，O2——OH-，按照转移电子数相同解答；
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；
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；
13．【答案】C
【解析】【解答】A．若a、b用导线相连，介质为中性，则铁片发生吸氧腐蚀，故A不符合题意；
B．若a、b不用导线相连，则铁发生化学腐蚀，铁的腐蚀需要与氧气和水接触反应，c点处于液面交界处，氧气浓度更高，所以c处比d处更易产生铁锈，故B不符合题意；
C．铁与电源正极相连，作阳极被腐蚀，即a、b分别连接电源的正、负极，铁作阳极，将加快铁片的腐蚀，故C符合题意；
D．若a、b用导线相连，将石墨换成铜棒，形成原电池，铁的金属活泼性比铜强，则铁做负极，将加快铁片的腐蚀，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A. 若a、b用导线连接 ，电解质是海水，铁发生吸氧腐蚀；
B. 铁生锈的条件是与氧气和水同时接触，d主要与水接触，氧气浓度较c低；
C.铁与电源的正极相连。形成阳极，发生氧化反应，构成电解池会加快腐蚀；
D. 若a、b用导线连接，将石墨换成铜棒 ，形成的原电池，铁比铜活泼，铁作负极，加快腐蚀。
14．【答案】B
【解析】【解答】A．实验Ⅰ中锌做负极，铁做正极，铁钉极氧气得到电子发生还原反应生成氢氧根离子，溶液显碱性周边出现红色，故A不符合题意；
B．实验I中锌做负极，负极的电极反应式：，故B符合题意；
C．实验Ⅱ中铜不活泼，铜作正极，正极的电极反应式：，故C不符合题意；
D．对比实验I、Ⅱ可知，锌能保护铁，而铜铁形成原电池会加速铁锈蚀，故生活中镀锌铁板比镀铜铁板在镀层破损后更耐腐蚀，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．放电时，负极失电子，元素化合价升高，发生氧化反应；正极得电子，元素化合价降低，发生还原反应；
B．一般活动性强的金属作负极，活动性弱的金属或石墨作正极；
C．放电时，负极失电子，元素化合价升高，发生氧化反应；正极得电子，元素化合价降低，发生还原反应；
D．依据牺牲阳极的阴极保护法分析。
15．【答案】A
【解析】【解答】A．化学电源中，电极材料可以是活性相同的材料，如燃料电池，活性较强的电极材料不一定作电池的负极，如Al、Mg、NaOH构成原电池，Al为负极，故A符合题意；
B．用惰性电极电解NaCl溶液，总电极反应式为2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，故B不符合题意；
C．用惰性电极电解NaCl溶液，总电极反应式为2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，500mL2mol·L－1NaCl溶液中NaCl的物质的量为1mol，当通过1mole－时，NaCl完全被电解，因此恢复原浓度，需要加入一定量的HCl(g)，不能加入盐酸，故C不符合题意；
D．精炼铜时，粗铜为阳极，粗铜中含有少量的Zn、Fe、Ni，Zn、Fe比铜活泼，先失电子，即Zn－2e－=Zn2＋、Fe－2e－=Fe2＋，阴极反应式为Cu2＋＋2e－=Cu，因此阳极溶解的金属质量不等于阴极析出的金属质量，故D不符合题意；
故答案为A。
【分析】A.化学电源中，电极材料可以是活性相同的材料；
B.用惰性电极电解饱和食盐水生成氢气和氯气；
C.电解NaCl溶液时离开体系的物质为氢气和氯气；
D.电解精炼铜时，粗铜为阳极，阳极有包括铜在内的多种金属放电。
16．【答案】C
【解析】【解答】根据题干信息及分析可知，
A. 被保护的钢管桩应作为阴极，从而使得金属腐蚀发生的电子迁移得到抑制，钢制管桩应与电源的负极相连，故A不符合题意；
B. 通电后，惰性高硅铸铁作阳极，海水中的氯离子等在阳极失电子发生氧化反应，电子经导线流向电源正极，再从电源负极流出经导线流向钢管桩，故B不符合题意；
C. 高硅铸铁为惰性辅助阳极，可减弱腐蚀的发生，但不能使电极反应完全消失，故C符合题意；
D. 在保护过程中要使被保护金属结构电位低于周围环境，则通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】 高硅铸铁为惰性辅助阳极 ，采用的是牺牲阳极的阴极保护法，钢轨铁柱做阴极，与电源负极相连。通电后，高硅铸铁做阳极附近的阴离子失去电子发生氧化反应
17．【答案】（1）2Al+2OH﹣+2H2O═2AlO+3H2↑；b；2Al+3H2O﹣6e﹣═Al2O3+6H+；中和表面的酸溶液
（2）补充溶液中消耗的Cu2+，保持溶液中Cu2+浓度恒定
（3）N；牺牲阳极保护法（或牺牲阳极的阴极保护法）
【解析】【解答】解：（1）①铝能与强碱反应产生氢气，Al（OH）3具有两性，既能与强碱反应也能与强酸反应生成盐和水，碱洗槽液中有AlO2﹣，故应通入CO2来回收Al（OH）3，发生反应2AlO2﹣+3H2O+CO2═2Al（OH）3↓+CO32﹣或CO2+2H2O+AlO2﹣═HCO3﹣+Al（OH）3↓；若加HNO3，生成的沉淀还会继续溶解，故答案为：2Al+2OH﹣+2H2O═2AlO+3H2↑；b；②铝为阳极，会发生氧化反应，表面形成氧化膜，必须有水参加，所以电极反应式为：2Al+3H2O﹣6e﹣═Al2O3+6H+；电解后的铝材需要加氨水洗可中和表面的酸溶液，故答案为：2Al+3H2O﹣6e﹣═Al2O3+6H+；中和表面的酸溶液；（2）电镀铜时用铜做阳极，阳极上铜被氧化，电解质溶液浓度不变，用铜作电极可及时补充电镀液中消耗的Cu2+，保持其浓度恒定，采用石墨无法补充Cu2+，故答案为：补充溶液中消耗的Cu2+，保持溶液中Cu2+浓度恒定；（3）金属的防护有牺牲阳极保法和外加电源阴极保护法，若K置于N处，必须让被保护的金属接电源负极；若开关K置于M处，形成原电池，锌作负极，为牺牲阳极保护法（或牺牲阳极的阴极保护法），故答案为：N；牺牲阳极保护法（或牺牲阳极的阴极保护法）．
【分析】（1）①有气泡冒出因2Al+2OH﹣+2H2O═2AlO2﹣+3H2↑；因碱洗槽液中有AlO2﹣，故应通入CO2来回收Al（OH）3，发生反应2AlO2﹣+3H2O+CO2═2Al（OH）3↓+CO32﹣或CO2+2H2O+AlO2﹣═HCO3﹣+Al（OH）3↓；若加HNO3，生成的沉淀还会继续溶解；②铝为阳极，会发生氧化反应，表面形成氧化膜，必须有水参加，所以电极反应式为：2Al+3H2O﹣6e﹣═Al2O3+6H+；酸碱可发生中和反应；（2）用铜作电极可及时补充电镀液中消耗的Cu2+，保持其浓度恒定．（3）根据金属的防护，若K置于N处，必须让被保护的金属接电源负极；若开关K置于M处，形成原电池，锌作负极，为牺牲阳极保护法（或牺牲阳极的阴极保护法）．
18．【答案】（1）左边液面升高，右边液面降低；
（2）；牺牲阳极的阴极保护法
（3）阳极室
（4）Y
（5）＜
【解析】【解答】（1）甲装置中发生吸氧腐蚀，U形管左侧空气中的O2由于反应消耗减少，因此该同学观察到甲装置中液面变化情况为：左边液面升高，右边液面降低。长期放置后铁钉a表面逐渐生成红棕色物质是铁锈，其主要成分的化学式为 ；
（2）乙装置中溶液显酸性，Fe发生析氢腐蚀，反应产生H2使左侧气体体积增大，因此在反应过程中观察到左边液面降低，右边液面升高，Fe为负极，Cu为正极，正极上H+得到电子被还原产生H2，故正极的电极反应式为 。若将乙装置中的铜丝换成铝丝，由于金属活动性Al＞Fe，Al为负极，Fe为正极，此时铁钉b被保护而不被腐蚀，此方法被称为牺牲阳极的阴极保护法；
（3）分析离子交换膜电解槽的构造可知，电解槽左侧为阳极室，Cl-失去电子变为Cl2逸出；电解槽的右侧为阴极室，H2O电离产生的H+得到电子变为H2逸出，同时产生NaOH溶液由阴极室的下口流出；
（4）根据(3)分析可知X是Cl2，Y是H2；
（5）在阴极上反应产生NaOH，所以加入的NaOH溶液浓度小，流出的NaOH溶液浓度大，故a和b的关系为a＜b。
【分析】 I. (1)甲装置中发生吸氧腐蚀；
(2) 乙装置中发生析氢腐蚀；原电池的保护为牺牲阳极的阴极保护法；
II. 电解槽左侧为阳极室，Cl-失去电子变为Cl2逸出；电解槽的右侧为阴极室，H2O电离产生的H+得到电子变为H2逸出，同时产生NaOH溶液由阴极室的下口流出；
19．【答案】（1）2CH4（g）+O2（g）=2CO（g）+4H2（g）△H=﹣46kJ mol﹣1
（2）O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣；Fe﹣2e﹣=Fe2+
【解析】【解答】解：（1）已知：①CH4（g）+CO2（g）═2CO（g）+2H2（g）△H=+260kJ mol﹣1，②2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H=﹣566kJ mol﹣1，根据盖斯定律①×2+②可得：2CH4（g）+O2（g）=2CO（g）+4H2（g）△H=﹣46kJ mol﹣1；故答案为：2CH4（g）+O2（g）=2CO（g）+4H2（g）△H=﹣46kJ mol﹣1；（2）钢铁发生吸氧腐蚀，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣，负极上Fe失电子发生氧化反应，电极反应式为Fe﹣2e﹣=Fe2+，故答案为：正极：O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣；负极：Fe﹣2e﹣=Fe2+．
【分析】（1）已知：①CH4（g）+CO2（g）═2CO（g）+2H2（g）△H=+260kJ mol﹣1，②2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H=﹣566kJ mol﹣1，根据盖斯定律①×2+②可得；（2）钢铁发生吸氧腐蚀，负极上Fe失电子发生氧化反应，正极上氧气得电子发生还原反应．
20．【答案】（1）吸氧；
（2）负；
（3）阴离子；；
【解析】【解答】(1)红褐色锈斑是氧化铁，是氢氧化铁分解得到的，根据氧元素守恒，故铁锅的锈蚀主要是电化学腐蚀中的吸氧腐蚀，正极是氧气分子和水分子得到电子生成氢氧根离子，故正极反应式是
。
(2)放电过程中，锂失去电子变成
，故a电极是电源负极，
通过电解质迁移入
晶格中，生成
，而
和b电极相连，则b电极是电源的正极。每有一个
进入到
晶格中，则同时通过b电极有一个电子进入到
晶格中，故该电池正极的电极反应式为
。
(3)①从电解合成1，
二氯乙烷
的实验装置图，可知Na+通过离子交换膜Y，进入到阴极区转化为氢氧化钠。在阳极区，氯化亚铜失去电子变成氯化铜，则Cl-通过离子交换膜X进入到阳极区，故离子交换膜X为阴离子交换膜。
②阴极区发生的反应主要是水电离出的氢离子得到电子生成氢气，同时生成氢氧根离子，故发生反应的化学方程式是
。
③根据阳极区域液相反应中的各物质前的箭头符号，可知反应物有乙烯和氯化铜，生成物是1，
二氯乙烷和氯化亚铜，故反应的化学方程式是
，其中氯化亚铜在阳极失去电子又生成氯化铜，如此循环。
【分析】（1）铁在酸性环境中发生析氢腐蚀，在中性和碱性环境中发生吸氧腐蚀；
（2）由图1得，a电极失去电子，为负极，电极反应式为：Li e ＝Li＋，b电极得到电子，为正极，电极反应式为：Li＋＋e ＋MnO2＝LiMnO2；
（3）由图可知，右边电极连接电源负极，为阴极，电极反应式为：2H2O＋2e ＝H2↑＋2OH ，左边电极连接电源正极，为阳极，电极反应式为：CuCl e ＋Cl ＝CuCl2，电解池中，阳离子移向阴极，阴离子移向阳极，即氯离子移向阳极，钠离子移向阴极，液相反应中，反应物有C2H4、CuCl2，生成物有ClCH2CH2Cl、CuCl。
21．【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】【解答】（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．
【分析】（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．
一、单选题
1．化学与生活联系密切，下列说法错误的是
A．推广氢燃料电池汽车，减少氮氧化物的排放
B．为保护地下钢管不受腐蚀，可将其与直流电源负极相连
C．煤、石油、天然气是不可再生能源，风能、生物质能、沼气是可再生能源
D．纽扣银锌电池体形小，含有害物质少，用后不用分类回收，可以随意处理
2．我市文旅产业初具规模。下列说法正确的是（ ）
A．东坡书画所用宣纸的主要成分是蛋白质
B．黄麻起义所用短枪生锈，主要原因是铁发生了化学腐蚀
C．蕲艾对多种霉菌、球菌、杆菌有抑制作用，说明蕲艾具有强氧化性
D．黄梅戏主奏乐器——高胡，所用钢丝弦属于合金
3．钢铁的锈蚀过程中，下列五种变化中可能发生的是（ ）
①Fe由+2价转化为+3价 ②O2被还原 ③H+被还原
④有Fe2O3·xH2O生成 ⑤杂质碳被氧化除去
A．①② B．③④ C．①②③④ D．①②③④⑤
4．“辛勤的劳动才能创造美好的生活”。下列生产活动中，没有运用相应化学原理的是（ ）
选项 生产活动 化学原理
A 古代科技：我国古代湿法炼铜 发生置换反应
B 现代建筑：港珠溴大桥的钢铁护栏涂刷防锈漆 钢铁与潮湿空气隔绝可防止腐蚀
C 科学研究：屠呦呦从青蒿中提取青蒿素 主要利用蒸馏原理
D 民间艺术：五颜六色的烟花 金属和金属离子的焰色反应
A．A B．B C．C D．D
5．化学与生产、生活、社会密切相关．下列说法中不正确的是（ ）
A．“硫黄姜”又黄又亮，可能是在用硫黄熏制的过程中产生的SO2所致
B．铁在潮湿的空气中放置，易发生化学腐蚀而生锈
C．绿色化学的核心是从源头上消除工业生产对环境的污染
D．用CO2合成聚碳酸酯可降解塑料，可实现“碳”的循环利用
6．在日常生活中，我们经常看到铁制品生锈、铝制品表面出现白斑等众多的金属腐蚀现象．可以通过下列装置所示实验进行探究．下列说法正确的是（ ）
A．按图Ⅰ装置实验，为了更快更清晰地观察到液柱上升，可采用下列方法：用酒精灯加热具支试管
B．图Ⅱ是图Ⅰ所示装置的原理示意图，图Ⅱ的正极材料是铁
C．铝制品表面出现白斑可以通过图Ⅲ装置进行探究，Cl﹣由活性炭区向铝箔表面区迁移，并发生电极反应：2Cl﹣﹣2e﹣═Cl2↑
D．图Ⅲ装置的总反应为4Al+3O2+6H2O═4Al（OH）3，生成的Al（OH）3进一步脱水形成白斑
7．下列叙述不正确的是（ ）
A．铁制品表面镀锌可以增强其抗腐蚀性
B．在海轮外壳上连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法
C．有些合金比纯净的金属耐腐蚀
D．利用外加电流的阴极保护法，可以将水下的钢闸门与电源正极相连
8．下列说法错误的是（）
A．钢铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀的负极反应均为：Fe－2e－＝Fe2+
B．钢铁发生吸氧腐蚀，正极的电极反应为：O2＋4e－＋2H2O＝4OH－
C．破损后的镀锌铁板比镀锡铁板更耐腐蚀
D．用牺牲阳极的阴极保护法保护钢铁，钢铁作原电池的负极
9．利用如图装置，完成很多电化学实验。下列有关此装置的叙述中，正确的是（ ）
A．若X为锌棒，Y为NaCl溶液，开关K置于M处，可减缓铁的腐蚀，这种方法称为牺牲阴极保护法
B．若X为碳棒，Y为NaCl溶液，开关K置于N处，可减缓铁的腐蚀，溶液中的阴离子向铁电极移动
C．若X为铜棒，Y为硫酸铜溶液，开关K置于M处，铜棒质量将增加，此时外电路中的电子向铜电极移动
D．若X为铜棒，Y为硫酸铜溶液，开关K置于N处，铁棒质量将增加，溶液中铜离子浓度将减小
10．在世界海运史上曾发生过这样一个悲剧：一艘名叫“阿那吉纳”的货轮满载着精铜砂，在向日本海岸行驶时突然发生大面积漏水，最终沉没。坚硬的钢制船体为什么会突然漏水呢？事后的事故调查结果表明导致沉船的原因与船上的精铜砂密切相关。下列对此调查结论的理解正确的是（ ）
A．精铜砂装载过多导致沉船
B．运输途中铜与空气中的氧气发生氧化反应导致质量增大超过船的承载能力
C．在潮湿的环境中，船体与铜构成了原电池，加速了作为负极的船体的腐蚀
D．在潮湿的环境中，船体与铜构成了电解池，钢制船体作阳极而被氧化腐蚀
11．下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是（ ）
A．在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阴极的阳极保护法
B．当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护作用
C．纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗
D．可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀
12．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
13．模拟电化学腐蚀及防护的装置如图所示，下列有关说法正确的是（ ）
A．若a、b用导线连接，则铁片主要发生析氢腐蚀
B．若a、b不用导线连接，则d处比c处更易产生铁锈
C．若a、b分别连接电源的正、负极，则会加快铁片的腐蚀
D．若a、b用导线连接，将石墨换成铜棒，则铁片的腐蚀会减慢
14．化学小组研究金属的电化学腐蚀，实验如下：
序号 实验Ⅰ 实验Ⅱ
实验
现象 铁钉周边出现____色 锌片周边未见明显变化 铁钉周边出现蓝色 铜片周边略显红色
下列说法错误的是
A．实验Ⅰ中铁钉周边出现红色
B．实验I中负极的电极反应式：
C．实验Ⅱ中正极的电极反应式：
D．对比实验I、Ⅱ可知，生活中镀锌铁板比镀铜铁板在镀层破损后更耐腐蚀
15．关于电化学知识的下列说法正确的是（ ）
A．化学电源中，电极材料可以是活性相同的材料，活泼性强的电极材料不一定作电池负极
B．用惰性电极电解强酸强碱盐溶液时，两个电极上的气体产物一定是氢气和氧气
C．用惰性电极电解500mL2NaCl溶液，当电路中通过1时，可加入一定量稀盐酸使溶液复原至原浓度
D．电解精炼铜时，粗铜中含有少量Zn、Fe、Ni等，阳极溶解的金属质量一定等于阴极析出的金属质量
16．海港、码头的钢制管桩会受到海水的长期侵蚀，常用外加电流法对其进行保护，如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列说法错误的是（ ）
A．钢制管桩应与电源的负极相连
B．通电后外电路的电子被强制流向钢制管桩
C．高硅铸铁及钢制管桩周边没有电极反应发生
D．保护电流应该根据环境条件变化进行调整
二、综合题
17．根据要求回答问题：
（1）对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命．以下为铝材表面处理的一种方法
①碱洗的目的是洗去铝材表面的自然氧化膜，碱洗时常有气泡冒出，其原因是 （用离子方程式表示）．为将碱洗槽液中的铝以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中的 ．
a．NH3 b．CO2 c．NaOH d．HNO3
②以铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极的电极反应式为 ．电解后的铝材需氨洗的目的是 ．
（2）镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨做阳极的原因是 ．
（3）利用图装置，可以模拟铁的电化学防护．若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应该置于 处．若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为 ．
18．利用NaCl溶液可以进行多种电化学实验或工业生产，请完成下列题目。
（1）I.某同学在实验室中组装下列实验装置并进行实验探究。
该同学观察到甲装置中的液面变化情况为 ，长期放置后铁钉a表面逐渐生成铁锈，铁锈主要成分的化学式为 。
（2）反应过程中观察到乙装置中左边液面降低，右边液面升高，装置中发生原电池反应，正极的电极反应式为 。若将乙装置中的铜丝换成铝丝，此时铁钉b被保护而不被腐蚀，此方法被称为 。
（3）II.工业上使用离子交换膜电解槽电解饱和食盐水生产氯气等重要化工产品。
电解槽左侧为 (填“阳极室”或“阴极室”)。
（4）X和Y是气态物质，其中是 H2。
（5）由图可知，a和b的关系为a b(填“＞”“ ＜”或“＝”)。
19．请回答下列问题：
（1）高炉冶铁过程中，甲烷在催化反应室中产生水煤气（CO和H2）还原氧化铁，有关反应为：
CH4（g）+CO2（g）═2CO（g）+2H2（g）△H=+260kJ mol﹣1
已知：2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H=﹣566kJ mol﹣1
则CH4与O2反应生成CO和H2的热化学方程式为 ；
（2）钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的1/4．
钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀，该腐蚀过程中的电极反应式．
正极： ；负极： ．
20．回答下列问题：
（1）炒菜的铸铁锅长期不用时会因腐蚀而出现红褐色锈斑，铁锅的锈蚀主要是电化学腐蚀中的 腐蚀，正极的电极反应式为 。
（2）锂离子电池具有质量小、体积小、储存和输出能量大等特点，是多种便携式电子设备和交通工具的常用电池。一种锂离子电池构造如图所示，其中电解质溶于混合有机溶剂中，通过电解质迁移入晶格中，生成。回答下列问题：
①a电极为该电池的 极；
②该电池正极的电极反应式为 。
（3）许多有机化学反应包含电子的转移，使这些反应在电解池中进行时称为电有机合成。
电有机合成反应条件温和，生产效率高。电解合成1，二氯乙烷的实验装置如图所示。回答下列问题：
①离子交换膜X为 交换膜(填“阳离子”或“阴离子”)；
②阴极区的电极反应式是 ；
③阳极区发生的液相反应化学方程式为 。
21．
（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 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 。
答案解析部分
1．【答案】D
【解析】【解答】A．推广氢燃料电池汽车，该过程中没有氮元素参与反应，能减少氮氧化物排放，A不符合题意；
B．为保护地下钢管不受腐蚀，可以利用外接电源的阴极保护法，可将其与直流电源负极相连，B不符合题意；
C．风能，生物质能，沼气是通过太阳光的照射和水的循环来形成的，太阳光可以源源不断的从自然界得到，是可再生能源；煤、石油和天然气属于三大化石燃料，都属于不可再生的能源，C不符合题意；
D．纽扣银锌电池含有重金属，能够引起环境污染，使用完后，应回收，不能随意丢弃，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.氢燃料的产物只有水；
B.钢管与直流电源的负极相连，成为电解池的阴极，可以得到保护；
C.能够源源不断的从自然界得到补充的能源叫可再生能源；煤、石油和天然气属于三大化石燃料，都属于不可再生的能源。
2．【答案】D
【解析】【解答】A．东坡书画所用宣纸的主要成分是纤维素，故A不符合题意；
B．金属腐蚀主要是电化学腐蚀，故黄麻起义所用短枪生锈，主要原因是铁发生了电化学腐蚀，故B不符合题意；
C．蕲艾挥发油含有乙酸乙醋，挥发油对多种霉菌、球菌、杆菌有抑制作用，还有平喘、镇咳作用，故C不符合题意；
D．合金强度比纯金属高，高胡所用钢丝弦属于合金，故D符合题意；
故答案为：D
【分析】A.纸的主要成分为纤维素；
B.金属腐蚀主要是电化学腐蚀；
C.具有强氧化性的物质能使蛋白质变性。
3．【答案】C
【解析】【解答】钢铁锈蚀可能发生析氢腐蚀或吸氧腐蚀，析氢腐蚀中H+得电子被还原成H2；吸氧腐蚀中氧气得电子与水反应生成OH 被还原，生成的Fe(OH)2再被氧气进一步氧化成Fe(OH)3，Fe(OH)3脱去一部分水生成铁锈Fe2O3·xH2O。无论哪一种腐蚀，碳均作正极，仅起导电作用，不参与反应。
故答案为：C
【分析】钢铁在发生电化学腐蚀时，依据介质的不同可以分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀，主要为吸氧腐蚀，导致其表面生成铁锈，进而分析答案即可。
4．【答案】C
【解析】【解答】A．湿法炼铜就是把铁放在胆矾(硫酸铜)溶液里，化学原理为置换反应，A项不选；
B．刷防锈漆防腐蚀原理为将钢铁与潮湿空气隔绝，B项不选；
C．从青蒿中提取青蒿素主要利用萃取，C项选；
D．烟花的颜色利用了焰色反应，D项不选；
故答案为：C。
【分析】注意区分是运用物理方法还是化学原理，蒸馏、蒸发、过滤等都是物理方法。
5．【答案】B
【解析】【解答】解：A、二氧化硫的漂白性，“硫黄姜”在用硫黄熏制的过程中产生的SO2使其漂白，故A正确；
B、钢铁在潮湿的空气中易生锈，是因为空气中有氧气和水蒸气，易发生电化学腐蚀而生锈，故B错误；
C、从源头上消除工业生产对环境的污染是绿色化学的核心，故C正确；
D、CO2合成可降解的聚碳酸酯塑料，聚碳酸酯塑料能降解生成二氧化碳，所以能实现碳的循环利用，故D正确；
故选B．
【分析】A、根据二氧化硫的漂白性分析；
B、铁在潮湿的空气中放置，易发生电化学腐蚀而生锈；
C、从源头上消除工业生产对环境的污染是绿色化学的核心；
D、CO2合成可降解的聚碳酸酯塑料，聚碳酸酯塑料能降解生成二氧化碳．
6．【答案】D
【解析】【解答】解：A、具支试管内气体受热压强增大，不能更快更清晰地观察到液柱上升，故A错误；
B、铁做负极，故B错误；
C、负极电极反应式为Al﹣3e﹣=Al 3+，正极反应式O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣，总反应方程式为：4Al+3O2+6H2O═4Al（OH）3，故C错误；
D、负极电极反应式为Al﹣3e﹣=Al 3+，正极反应式O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣，总反应方程式为：4Al+3O2+6H2O═4Al（OH）3，生成的Al（OH）3进一步脱水形成白斑，故D正确；
故选D．
【分析】A、用酒精灯加热具支试管时，具支试管内气体受热压强增大；
B、铁做负极；
C、该装置是将化学能转化为电能的装置，为原电池，铝易失电子发生氧化反应而作负极，碳作正极，发生吸氧腐蚀，电子从负极流向正极；
D、负极电极反应式为Al﹣3e﹣=Al 3+，正极反应式O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣，总反应方程式为：4Al+3O2+6H2O═4Al（OH）3．
7．【答案】D
【解析】【解答】解：A．锌比铁活泼，并且在空气中容易形成致密的氧化膜，防止生锈，故A正确；
B．海轮外壳连接锌块，锌为负极，保护外壳不受腐蚀，为牺牲阳极的阴极保护法，故B正确；
C．将金属制成耐腐蚀的合金能防止金属生锈，所以有些合金比纯净的金属耐腐蚀，故C正确；
D．采用外加电流的阴极保护法保护金属时，被保护的金属作阴极，所以钢闸门与电源的负极相连，故D错误．
故选D．
【分析】A．锌在空气中容易形成致密的氧化膜；
B．海轮外壳连接锌块，锌为负极；
C．将金属制成耐腐蚀的合金能防止金属生锈；
D．采用外加电流的阴极保护法保护金属时，被保护的金属作阴极．
8．【答案】D
【解析】【解答】A．钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀中都是铁作负极，负极上铁失电子发生氧化反应，电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+，A不符合题意；
B．钢铁发生吸氧腐蚀时，铁作负极，碳作正极，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为：2H2O+O2+4e-=4OH-，B不符合题意；
C．在原电池中，镀锌铁板中锌作负极，铁作正极而被保护，镀锡铁板中铁作负极而被腐蚀，C不符合题意；
D．用牺牲阳极的阴极保护法保护钢铁，牺牲阳极作原电池负极，被保护的钢铁作原电池正极，D符合题意。
故答案为：D
【分析】熟悉钢铁的两种腐蚀方式；原电池中，较活泼金属做负极，失去电子，化合价升高，发生氧化反应（被腐蚀），正极得电子，化合价降低，发生还原反应（被保护），利用外接电源保护金属时，被保护的金属做阴极。
9．【答案】C
【解析】【解答】A、开关K置于M处是原电池，锌做负极，铁做正极被保护，这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法，故A错误；
B、开关K置于N处，是电解池，X做阳极，铁做阴极被保护，溶液中阴离子移向X电极碳棒，故B错误；
C、开关K置于M处，是原电池，铁做负极失电子流向正极铜，溶液中铜离子移向铜电极析出，铜棒质量将增加，故C正确；
D、开关K置于N处，是电解池，X做阳极，铜失电子发生氧化反应，铁做阴极，溶液中铜离子在铁棒上析出，溶液中铜离子浓度不变，故D错误；
故答案为：C。
【分析】A、K置于M时，为原电池装置，锌比铁活泼，锌先被腐蚀。
B、K置于N处时，为电解池装置，此时铁做阴极，电解池中，阳离子流向阴极。
C、K置于N处时，为电解池装置，正极铜棒会失电子变成铜离子，根据得失电子数守恒，铜离子浓度不变。
10．【答案】C
【解析】【解答】A、由题干可知，是船体漏水导致的沉船，不是由于承载过多，故A不符合题意；
B、精铜即使在潮湿的环境中与空气的反应也很慢，故不可能是铜与氧气直接反应导致，故B不符合题意；
C、精铜砂在潮湿的环境下与船体形成原电池，在此原电池中，船体做负极，被腐蚀，导致漏水，故C符合题意；
D、精铜砂在潮湿的环境下与船体形成原电池，在此原电池中，船体做负极，被腐蚀，导致漏水，故D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】A.是船体漏水导致的沉船；
B.精铜即使在潮湿的环境中与空气的反应也很慢；
D.精铜砂在潮湿的环境下与船体形成原电池，船体做负极，被腐蚀，导致漏水。
11．【答案】C
【解析】【解答】A．海轮外壳连接锌块，锌为负极，保护外壳不受腐蚀，为牺牲阳极的阴极保护法，故A不符合题意；
B．铁比锡活泼，当镀锡铁制品的镀层破损时，铁易被腐蚀，故B不符合题意；
C．发生电化学腐蚀时，金属应不纯，则纯银器主要发生化学腐蚀，故C符合题意；
D．防止金属被氧化，金属应连接电源的负极，如连接正极，加剧腐蚀，故D不符合题意．
故答案为：C．
【分析】根据金属腐蚀和防护的原理，以及发生的反应进行判断.
12．【答案】D
【解析】【解答】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不符合题意；
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 ，B不符合题意；
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；
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；
故答案为：D。
【分析】A、根据原电池种，失电子为负极解答；
B、根据反应原理，Cu——Cu2+，O2——OH-，按照转移电子数相同解答；
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；
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；
13．【答案】C
【解析】【解答】A．若a、b用导线相连，介质为中性，则铁片发生吸氧腐蚀，故A不符合题意；
B．若a、b不用导线相连，则铁发生化学腐蚀，铁的腐蚀需要与氧气和水接触反应，c点处于液面交界处，氧气浓度更高，所以c处比d处更易产生铁锈，故B不符合题意；
C．铁与电源正极相连，作阳极被腐蚀，即a、b分别连接电源的正、负极，铁作阳极，将加快铁片的腐蚀，故C符合题意；
D．若a、b用导线相连，将石墨换成铜棒，形成原电池，铁的金属活泼性比铜强，则铁做负极，将加快铁片的腐蚀，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A. 若a、b用导线连接 ，电解质是海水，铁发生吸氧腐蚀；
B. 铁生锈的条件是与氧气和水同时接触，d主要与水接触，氧气浓度较c低；
C.铁与电源的正极相连。形成阳极，发生氧化反应，构成电解池会加快腐蚀；
D. 若a、b用导线连接，将石墨换成铜棒 ，形成的原电池，铁比铜活泼，铁作负极，加快腐蚀。
14．【答案】B
【解析】【解答】A．实验Ⅰ中锌做负极，铁做正极，铁钉极氧气得到电子发生还原反应生成氢氧根离子，溶液显碱性周边出现红色，故A不符合题意；
B．实验I中锌做负极，负极的电极反应式：，故B符合题意；
C．实验Ⅱ中铜不活泼，铜作正极，正极的电极反应式：，故C不符合题意；
D．对比实验I、Ⅱ可知，锌能保护铁，而铜铁形成原电池会加速铁锈蚀，故生活中镀锌铁板比镀铜铁板在镀层破损后更耐腐蚀，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．放电时，负极失电子，元素化合价升高，发生氧化反应；正极得电子，元素化合价降低，发生还原反应；
B．一般活动性强的金属作负极，活动性弱的金属或石墨作正极；
C．放电时，负极失电子，元素化合价升高，发生氧化反应；正极得电子，元素化合价降低，发生还原反应；
D．依据牺牲阳极的阴极保护法分析。
15．【答案】A
【解析】【解答】A．化学电源中，电极材料可以是活性相同的材料，如燃料电池，活性较强的电极材料不一定作电池的负极，如Al、Mg、NaOH构成原电池，Al为负极，故A符合题意；
B．用惰性电极电解NaCl溶液，总电极反应式为2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，故B不符合题意；
C．用惰性电极电解NaCl溶液，总电极反应式为2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，500mL2mol·L－1NaCl溶液中NaCl的物质的量为1mol，当通过1mole－时，NaCl完全被电解，因此恢复原浓度，需要加入一定量的HCl(g)，不能加入盐酸，故C不符合题意；
D．精炼铜时，粗铜为阳极，粗铜中含有少量的Zn、Fe、Ni，Zn、Fe比铜活泼，先失电子，即Zn－2e－=Zn2＋、Fe－2e－=Fe2＋，阴极反应式为Cu2＋＋2e－=Cu，因此阳极溶解的金属质量不等于阴极析出的金属质量，故D不符合题意；
故答案为A。
【分析】A.化学电源中，电极材料可以是活性相同的材料；
B.用惰性电极电解饱和食盐水生成氢气和氯气；
C.电解NaCl溶液时离开体系的物质为氢气和氯气；
D.电解精炼铜时，粗铜为阳极，阳极有包括铜在内的多种金属放电。
16．【答案】C
【解析】【解答】根据题干信息及分析可知，
A. 被保护的钢管桩应作为阴极，从而使得金属腐蚀发生的电子迁移得到抑制，钢制管桩应与电源的负极相连，故A不符合题意；
B. 通电后，惰性高硅铸铁作阳极，海水中的氯离子等在阳极失电子发生氧化反应，电子经导线流向电源正极，再从电源负极流出经导线流向钢管桩，故B不符合题意；
C. 高硅铸铁为惰性辅助阳极，可减弱腐蚀的发生，但不能使电极反应完全消失，故C符合题意；
D. 在保护过程中要使被保护金属结构电位低于周围环境，则通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】 高硅铸铁为惰性辅助阳极 ，采用的是牺牲阳极的阴极保护法，钢轨铁柱做阴极，与电源负极相连。通电后，高硅铸铁做阳极附近的阴离子失去电子发生氧化反应
17．【答案】（1）2Al+2OH﹣+2H2O═2AlO+3H2↑；b；2Al+3H2O﹣6e﹣═Al2O3+6H+；中和表面的酸溶液
（2）补充溶液中消耗的Cu2+，保持溶液中Cu2+浓度恒定
（3）N；牺牲阳极保护法（或牺牲阳极的阴极保护法）
【解析】【解答】解：（1）①铝能与强碱反应产生氢气，Al（OH）3具有两性，既能与强碱反应也能与强酸反应生成盐和水，碱洗槽液中有AlO2﹣，故应通入CO2来回收Al（OH）3，发生反应2AlO2﹣+3H2O+CO2═2Al（OH）3↓+CO32﹣或CO2+2H2O+AlO2﹣═HCO3﹣+Al（OH）3↓；若加HNO3，生成的沉淀还会继续溶解，故答案为：2Al+2OH﹣+2H2O═2AlO+3H2↑；b；②铝为阳极，会发生氧化反应，表面形成氧化膜，必须有水参加，所以电极反应式为：2Al+3H2O﹣6e﹣═Al2O3+6H+；电解后的铝材需要加氨水洗可中和表面的酸溶液，故答案为：2Al+3H2O﹣6e﹣═Al2O3+6H+；中和表面的酸溶液；（2）电镀铜时用铜做阳极，阳极上铜被氧化，电解质溶液浓度不变，用铜作电极可及时补充电镀液中消耗的Cu2+，保持其浓度恒定，采用石墨无法补充Cu2+，故答案为：补充溶液中消耗的Cu2+，保持溶液中Cu2+浓度恒定；（3）金属的防护有牺牲阳极保法和外加电源阴极保护法，若K置于N处，必须让被保护的金属接电源负极；若开关K置于M处，形成原电池，锌作负极，为牺牲阳极保护法（或牺牲阳极的阴极保护法），故答案为：N；牺牲阳极保护法（或牺牲阳极的阴极保护法）．
【分析】（1）①有气泡冒出因2Al+2OH﹣+2H2O═2AlO2﹣+3H2↑；因碱洗槽液中有AlO2﹣，故应通入CO2来回收Al（OH）3，发生反应2AlO2﹣+3H2O+CO2═2Al（OH）3↓+CO32﹣或CO2+2H2O+AlO2﹣═HCO3﹣+Al（OH）3↓；若加HNO3，生成的沉淀还会继续溶解；②铝为阳极，会发生氧化反应，表面形成氧化膜，必须有水参加，所以电极反应式为：2Al+3H2O﹣6e﹣═Al2O3+6H+；酸碱可发生中和反应；（2）用铜作电极可及时补充电镀液中消耗的Cu2+，保持其浓度恒定．（3）根据金属的防护，若K置于N处，必须让被保护的金属接电源负极；若开关K置于M处，形成原电池，锌作负极，为牺牲阳极保护法（或牺牲阳极的阴极保护法）．
18．【答案】（1）左边液面升高，右边液面降低；
（2）；牺牲阳极的阴极保护法
（3）阳极室
（4）Y
（5）＜
【解析】【解答】（1）甲装置中发生吸氧腐蚀，U形管左侧空气中的O2由于反应消耗减少，因此该同学观察到甲装置中液面变化情况为：左边液面升高，右边液面降低。长期放置后铁钉a表面逐渐生成红棕色物质是铁锈，其主要成分的化学式为 ；
（2）乙装置中溶液显酸性，Fe发生析氢腐蚀，反应产生H2使左侧气体体积增大，因此在反应过程中观察到左边液面降低，右边液面升高，Fe为负极，Cu为正极，正极上H+得到电子被还原产生H2，故正极的电极反应式为 。若将乙装置中的铜丝换成铝丝，由于金属活动性Al＞Fe，Al为负极，Fe为正极，此时铁钉b被保护而不被腐蚀，此方法被称为牺牲阳极的阴极保护法；
（3）分析离子交换膜电解槽的构造可知，电解槽左侧为阳极室，Cl-失去电子变为Cl2逸出；电解槽的右侧为阴极室，H2O电离产生的H+得到电子变为H2逸出，同时产生NaOH溶液由阴极室的下口流出；
（4）根据(3)分析可知X是Cl2，Y是H2；
（5）在阴极上反应产生NaOH，所以加入的NaOH溶液浓度小，流出的NaOH溶液浓度大，故a和b的关系为a＜b。
【分析】 I. (1)甲装置中发生吸氧腐蚀；
(2) 乙装置中发生析氢腐蚀；原电池的保护为牺牲阳极的阴极保护法；
II. 电解槽左侧为阳极室，Cl-失去电子变为Cl2逸出；电解槽的右侧为阴极室，H2O电离产生的H+得到电子变为H2逸出，同时产生NaOH溶液由阴极室的下口流出；
19．【答案】（1）2CH4（g）+O2（g）=2CO（g）+4H2（g）△H=﹣46kJ mol﹣1
（2）O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣；Fe﹣2e﹣=Fe2+
【解析】【解答】解：（1）已知：①CH4（g）+CO2（g）═2CO（g）+2H2（g）△H=+260kJ mol﹣1，②2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H=﹣566kJ mol﹣1，根据盖斯定律①×2+②可得：2CH4（g）+O2（g）=2CO（g）+4H2（g）△H=﹣46kJ mol﹣1；故答案为：2CH4（g）+O2（g）=2CO（g）+4H2（g）△H=﹣46kJ mol﹣1；（2）钢铁发生吸氧腐蚀，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣，负极上Fe失电子发生氧化反应，电极反应式为Fe﹣2e﹣=Fe2+，故答案为：正极：O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣；负极：Fe﹣2e﹣=Fe2+．
【分析】（1）已知：①CH4（g）+CO2（g）═2CO（g）+2H2（g）△H=+260kJ mol﹣1，②2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H=﹣566kJ mol﹣1，根据盖斯定律①×2+②可得；（2）钢铁发生吸氧腐蚀，负极上Fe失电子发生氧化反应，正极上氧气得电子发生还原反应．
20．【答案】（1）吸氧；
（2）负；
（3）阴离子；；
【解析】【解答】(1)红褐色锈斑是氧化铁，是氢氧化铁分解得到的，根据氧元素守恒，故铁锅的锈蚀主要是电化学腐蚀中的吸氧腐蚀，正极是氧气分子和水分子得到电子生成氢氧根离子，故正极反应式是
。
(2)放电过程中，锂失去电子变成
，故a电极是电源负极，
通过电解质迁移入
晶格中，生成
，而
和b电极相连，则b电极是电源的正极。每有一个
进入到
晶格中，则同时通过b电极有一个电子进入到
晶格中，故该电池正极的电极反应式为
。
(3)①从电解合成1，
二氯乙烷
的实验装置图，可知Na+通过离子交换膜Y，进入到阴极区转化为氢氧化钠。在阳极区，氯化亚铜失去电子变成氯化铜，则Cl-通过离子交换膜X进入到阳极区，故离子交换膜X为阴离子交换膜。
②阴极区发生的反应主要是水电离出的氢离子得到电子生成氢气，同时生成氢氧根离子，故发生反应的化学方程式是
。
③根据阳极区域液相反应中的各物质前的箭头符号，可知反应物有乙烯和氯化铜，生成物是1，
二氯乙烷和氯化亚铜，故反应的化学方程式是
，其中氯化亚铜在阳极失去电子又生成氯化铜，如此循环。
【分析】（1）铁在酸性环境中发生析氢腐蚀，在中性和碱性环境中发生吸氧腐蚀；
（2）由图1得，a电极失去电子，为负极，电极反应式为：Li e ＝Li＋，b电极得到电子，为正极，电极反应式为：Li＋＋e ＋MnO2＝LiMnO2；
（3）由图可知，右边电极连接电源负极，为阴极，电极反应式为：2H2O＋2e ＝H2↑＋2OH ，左边电极连接电源正极，为阳极，电极反应式为：CuCl e ＋Cl ＝CuCl2，电解池中，阳离子移向阴极，阴离子移向阳极，即氯离子移向阳极，钠离子移向阴极，液相反应中，反应物有C2H4、CuCl2，生成物有ClCH2CH2Cl、CuCl。
21．【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】【解答】（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．
【分析】（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．