高中化学人教版 (2019)选择性必修1第三节 金属的腐蚀与防护当堂检测题

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修1第三节 金属的腐蚀与防护当堂检测题，共21页。试卷主要包含了单选题，填空题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．将金属M连接在钢铁设施表面，可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在如图所示的情境中，下列有关说法正确的是
A．正极的电极反应式为
B．金属M的活动性比Fe的活动性弱
C．钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快
D．当水体呈较强酸性时，钢铁设施表面会有气泡冒出
2．化学与科学、技术、社会环境切相关。下列说法不正确的是
A．利用太阳能等清洁能源代替化石燃料，有利于节约能源保护环境
B．日常生活中的废旧电池会污染环境，应填埋处理
C．物质的化学能可以在不同的条件下转化为热能、电能被人类利用
D．家用铁锅用水清洗后放置在干燥处，能减缓铁锅生锈
3．下列金属防护的做法中，运用了电化学原理的是
A．健身器材刷油漆以防锈B．衣架外面包上一层塑料层
C．地下钢铁管道连接镁块以防腐D．自行车链条涂抹润滑油
4．下列关于金属腐蚀与防护的说法错误的是
A．电热水器用镁棒防止金属内胆腐蚀，原理是牺牲阳极保护法
B．若将钢闸门与电源的负极相连，可防止钢闸门腐蚀
C．镀锡铁制品和镀锌铁制品的镀层破损时，镀锡铁中铁的腐蚀速率更快
D．相同条件下，轮船在海水中比在淡水中腐蚀慢
5．化学与生产、生活密切相关。下列说法正确的是
A．如图，对钢管的防护措施为牺牲阳极保护法
B．硅太阳能电池将化学能转化为电能
C．燃料电池的能量转化率为
D．太阳能、氢能、核能、生物质能、水能都属于新能源
6．某航天发生器的点火接头金属由合金钢加工成型。该金属接头端面发生锈蚀的原理如图所示。下列说法错误的是
A．合金钢中Fe作负极，长条状硫化物作正极
B．合金钢腐蚀速度与空气相对湿度无关
C．正极的电极反应有
D．可使用酒精棉球擦拭清洗并均匀涂抹润滑脂防锈
7．下列有关金属的腐蚀与防护说法不正确的是
A．装置①中铁钉发生吸氧腐蚀，水倒吸进入导气管中
B．装置②中钢闸门连接电源的负极可减缓其腐蚀速率
C．装置③可用于深埋在潮湿的中性土壤中钢管的防腐
D．装置④是利用牺牲阳极法来防止钢铁输水管的腐蚀
8．电解法处理含有、的酸性废水，其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A．电极a接电源正极B．处理1ml，电路中转移8ml
C．处理过程中浓度基本不变D．处理后的酸性废水可用于漂白、杀菌、消毒
9．航天飞船常用氢氧燃料电池反应产生的水，经冷凝后作为航天员的饮用水。其电极反应为负极：；正极：下列有关该氢氧燃料电池的说法正确的是
A．该电池工作时将电能转化为化学能B．该电池能量转化率能达到
C．该电池工作时从电池负极通入D．每消耗，转移电子数
10．下列事实不能用电化学原理解释的是
A．常温下，在空气中铝不容易被腐蚀
B．在远洋海轮的船体吃水线以下焊上一定数量的锌板
C．为了保护地下钢管不受腐蚀，可将钢管与直流电源的负极相连
D．用锌粒与稀H2SO4制H2时，往溶液中加几滴CuSO4溶液以加快反应速率
11．下列实验装置或操作正确的是
A．AB．BC．CD．D
12．古代和现代的生活、生产、技术与化学密切相关。下列说法错误的是
A．《冬日诗》“曛雾蔽穷天”：雾属于胶体分散系，对光产生了散射作用
B．推广使用合成的可降解聚碳酸酯塑料，能减少白色污染
C．青铜和铁器的民谚“干千年，湿万年，不干不湿就半年”：半干半湿条件下容易发生吸氧腐蚀
D．推广使用煤液化技术，可减少二氧化碳的排放，有利于实现碳中和
13．将金属M连接在钢铁设施表面，可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。下列有关说法正确的是
A．钢铁设施的电极反应式为Fe-2e→Fe2+
B．这是牺牲阳极的阴极保护法，活泼的金属M做阳极
C．钢铁设施表面因有电子流入而被保护
D．通常情况下，钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快
14．下列说法正确的是
A．在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法
B．用H2S作沉淀剂，可除去废水中的Fe2+和Cu2+
C．电解精炼铜时，阳极泥中含有Zn、Fe、Ag、Au等金属
D．将AgCl和AgBr的饱和溶液等体积混合，再加入足量的浓AgNO3溶液，AgCl沉淀少于AgBr
15．某实验小组同学用如图所示装置探究金属腐蚀的原理，具支试管的内壁用氯化钠溶液或稀醋酸浸润过。下列说法正确的是
A．加入炭粉的目的是为了提供原电池的正极反应物
B．若将中的炭粉换为锌粉，铁粉仍会被腐蚀
C．若的内壁用氯化钠溶液浸润，反应一段时间后试管中导管内液面下降
D．若的内壁用稀醋酸浸润，正极的电极反应式为
16．化学与生活息息相关，下列有关说法错误的是
A．用可溶性的铝盐和铁盐处理水中的悬浮物
B．银质器物久置表面变暗与电化学腐蚀有关
C．为防止电池中的重金属等污染土壤和水体，应积极开发废电池的综合利用技术
D．电热水器用镁棒防止内胆腐蚀，原理是牺牲阳极的阴极保护法
17．化学与生产、生活联系紧密，下列有关说法正确的是
A．其他条件不变时增大压强，能使气体反应体系中活化分子百分数增加
B．马口铁(镀锡铁皮)镀层破损后铁仍不易腐蚀
C．胃舒平(主要成分是氢氧化铝)和食醋同时服用可增强药效
D．水垢中的CaSO4，可先转化为CaCO3，再用酸除去
18．在潮湿的深层土壤中，钢管主要发生厌氧腐蚀，厌氧细菌可促使土壤中的与H2反应生成S2-，加速钢管的腐蚀，其反应原理如下图所示。
下列说法正确的是
A．正极的电极反应式为：2H2O+O2+4e-=4OH-
B．钢管腐蚀的直接产物中含有FeS、Fe(OH)2
C．在钢管表面镀锌或镀铜均可减缓钢管的腐蚀
D．与H2的反应可表示为：4H2+-8e-S2-+4H2O
19．设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．往密闭容器中充入1 ml 和3 ml 充分反应生成的分子数为
B．1 L 0.1 ml·L的溶液中数目为
C．电解熔融NaCl，阴极增重2.3 g，外电路中通过电子的数目为
D．0.1 ml·L的溶液中，和离子数之和等于
20．劳动光荣，创造伟大。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
A．AB．BC．CD．D
21．下列实验装置能达到相应目的的是
A．AB．BC．CD．D
22．科学家开发出的固体电解质可以提升锂-硫电池的放电性能(如图)。下列说法正确的是
A．a极为负极
B．该离子交换膜仅允许阴离子通过
C．a极的电极反应式为
D．当b极上消耗14gLi时，转移1ml电子
23．现有的氨合成气，液体燃料合成气制备工艺复杂且能耗高，中科院大连化学物理研究所提出在混合导体透氧膜反应器中一步同时制备复合成气和液体燃料合成气的概念，并取得研究进展。其工作原理如图所示，下列说法错误的是

A．O2和H2O均发生还原反应
B．膜Ⅰ侧相当于原电池的正极
C．膜Ⅱ侧发生的反应为： CH4+O2--2e-=2H2+CO
D．膜Ⅱ侧消耗CH4与膜Ⅰ侧生成H的物质的量之比为1：2
24．潮湿环境、Cl-、溶解氧是造成青铜器锈蚀的主要环境因素，腐蚀严重的青铜器表面大多存在起催化作用的多孔催化层。图为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64gCu腐蚀，理论上耗氧体积为22.4L（标准状况）
C．多孔催化层的形成加速了青铜器的腐蚀速率，是因为改变了反应的焓变
D．环境中的Cl-、正负极产物作用生成多孔粉状锈，其离子方程式为：2Cu2++3OH-+Cl-＝Cu2(OH)3Cl↓
25．钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应为2Fe+2H2O+O2==2Fe(OH)2。以下说法中正确的是
A．负极发生的反应为Fe-3e－==Fe3+
B．正极发生的反应为2H2O+O2+4e－==4OH－
C．原电池是将电能转化为化学能的装置
D．钢柱在水下比在空气与水交界处更容易腐蚀
二、填空题
26．如图装置所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同(假设通电前后溶液体积不变)，A、B为外接直流电源的两极．将直流电源接通后，F极附近呈红色．
请回答：
(1)B极是电源的 ，一段时间后，甲中溶液颜色 ，丁中X极附近的颜色
逐渐变浅，Y极附近的颜色逐渐变深，这表明 ，在电场作用下向
Y极移动．
(2)现用丙装置给铜件镀银，则H应该是 (填“镀层金属”或“镀件”)，电镀液
是 溶液．当乙中溶液的pH是13时(此时乙溶液体积为500mL)，甲中溶液的pH (填“变大”、“变小”或“不变”)，丙中镀件上析出银的质量为 ．
(3)若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时，对应单质的物质的量之比为 ．
(4)若将C电极换为铁，其他装置都不变，则甲中发生总反应的离子方程式是
(5)用甲装置电解100毫升0.2mlAgNO3、0.4mlCu(NO3)2、0.6mlKCl的混合液，若在一极析出19.2gCu，在另一极产生的气体在标况下的体积为 L．
27．如图所示，甲、乙两试管中各放一枚铁钉，甲试管中装有溶液，乙试管中装有溶液。
(1)数天后可观察到导管中出现的现象是 。
(2)甲中正极的电极反应式为 ，乙中正极的电极反应式为 。
(3)试管中残留气体平均相对分子质量的变化：甲 （填“增大”“减小”或“不变”，下同），乙 。
28．某课外小组分别用如图所示装置对原电池和电解原理进行实验探究。
请回答：
Ⅰ．用如图1所示装置进行第一组实验。
(1)在保证电极反应不变的情况下，不能替代Cu做电极的是 (填字母序号)。
A．铝 B．石墨 C．银 D．铂
(2)M极发生反应的电极反应式为 ；
(3)实验过程中，SO (填“从左向右”、“从右向左”或“不”)移动；滤纸上能观察到的现象有 ，写出产生此现象的反应方程式： ；
Ⅱ．用如图2所示装置进行第二组实验。实验过程中，两极均有气体产生，Y极区溶液逐渐变成紫红色；停止实验，铁电极明显变细，电解液仍然澄清。查阅资料发现，高铁酸根(FeO)在溶液中呈紫红色。
(4)电解过程中，X极区溶液的pH (填“增大”、“减小”或“不变”)；
(5)电解过程中，Y极发生的电极反应为 和4OH--4e-=2H2O+O2↑，若在X极收集到672mL气体，在Y极收集到168mL气体(均已折算为标准状况时气体体积)，则Y电极(铁电极)质量减少 g。
(6)在碱性锌电池中，用高铁酸钾作为正极材料，电池总反应为：2K2FeO4+3Zn=Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2该电池正极的电极反应式为 。
A
B
C
D
制备氢氧化亚铁
从食盐水中提取NaCl
测量氯水的pH
探究铁的析氢腐蚀
选项
劳动项目
化学知识
A
家务劳动：利用消毒碗柜高温消毒
加热使蛋白质变性，失去生理活性
B
探究活动：将钢管与直流电源负极相连
利用牺牲阳极保护法保护钢管不受腐蚀
C
消防演习：用泡沫灭火器模拟灭火
Al3+和HCO在溶液中发生双水解
D
学农劳动：用草木灰给农作物施肥
草木灰富含钾元素
A
B
C
D
实验室制备氯气
除去中混有的泥沙
分离苯和溴苯
验证铁的析氢腐蚀
参考答案：
1．D
【详解】A．正极的电极反应式为O2＋2H2O＋4e−═4OH−，故A错误；
B．金属M与Fe的活动性无法比较，故B错误；
C．钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中慢，因为海水的导电性较强，故C错误；
D．当水体呈较强酸性时，钢铁设施表面会发生化学腐蚀，直接反应生成氢气，故有气泡冒出，故D正确；
故答案选D。
2．B
【详解】A．利用太阳能等清洁能源代替化石燃料，可以减少化石燃料的燃烧，有利于节约能源保护环境，故A正确；
B．废旧电池填埋会造成土壤污染，应回收处理，故B错误；
C．放热反应能将化学能转化为热能，原电池就是将化学能转化为电能，从而实现能量转化，被人类利用，故C正确；
D．Fe在干燥处不易生锈，而在潮湿的环境中易生锈，所以家用铁锅用水清洗后放置在干燥处，能减缓铁锅生锈，故D正确；
答案选B。
3．C
【详解】A．健身器材刷油漆为外加防护膜的保护法，可以隔绝空气，只运用了化学防腐蚀的原理，故A不选；
B．衣架的外面包上一层塑料层为外加防护膜的保护法，可以隔绝空气，只运用了化学防腐蚀的原理，故B不选；
C．地下钢铁管道连接镁块，金属镁比铁活泼，属于牺牲阳极的阴极保护法，运用了电化学原理，故C选；
D．自行车链条涂抹润滑油，可以隔绝空气，只运用了化学防腐蚀的原理，故D不选；
故选：C。
4．D
【详解】A．电热水器用镁棒防止金属内胆腐蚀，镁比铁活泼，首先发生氧化反应被腐蚀，原理是牺牲阳极保护，A正确；
B．水库里钢闸门与直流电源的负极相连的方法称为外加直流电源的阴极保护法，B正确；
C．镀锡铁皮的镀层破损后，锡、铁和水膜构成原电池，活泼性强的铁做原电池的负极，锡作正极，所以铁皮更加容易腐蚀，C正确；
D．相同条件下，轮船在海水中更易发生电化学腐蚀，比在淡水中腐蚀快，D错误；
故选D。
5．A
【详解】A．Mg比Fe活泼，钢管上连接一块金属镁，形成原电池，Mg作负极失电子，钢管作正极被保护，属于牺牲阳极保护法，A正确；
B．硅太阳能电池将太阳能转化为电能，B错误；
C．燃料电池使用过程中有能量以热量的形式损失，因此燃料电池的能量转化率小于，C错误；
D．水能属于常规能源，不属于新能源，D错误；
答案选A。
6．B
【详解】A．Fe失电子，被氧化，为负极，所以长条状硫化物作正极，A正确；
B．正极为氧气和水得电子的反应，说明湿度越大，参加反应的物质的量越大，得电子越多，腐蚀速度越快，B错误；
C．通入空气的一端为正极，氧气得电子，与水反应生成氢氧根离子，故C正确；
D．使用酒精棉球擦拭清洗并均匀涂抹润滑脂，通过防止金属与氧气和水接触，从而防锈，D正确；
故答案为：B。
7．C
【详解】A．铁钉在中性氯化钠溶液中发生吸氧腐蚀，氧气被消耗，试管内压强减小，水到吸入导气管中，故A正确；
B．钢闸门连接电源负极作阴极，可防止钢铁闸门失电子被腐蚀，减缓其腐蚀速率，故B正确；
C．铁比铜活泼，金属铜连接钢管，钢管作负极，会加速其腐蚀，故C错误；
D．镁与钢铁输水管连接形成原电池，镁比铁活泼，镁作负极，钢铁输水管作正极，正极被保护，该方法成为牺牲阳极的阴极保护法，故D正确；
故选：C。
8．C
【分析】a电极是氯离子变为次氯酸，b电极是硝酸根变为铵根离子，铵根离子被次氯酸氧化为氮气。
【详解】A．根据图中a电极是氯离子变为HClO，Cl化合价升高，失去电子，因此电极a为阳极，连接电源正极，故A正确；
B．根据图中信息b电极是硝酸根变为铵根，化合价由+5价变为−3价，因此处理1ml，电路中转移8ml，故B正确；
C．a电极发生4Cl－−8e－＋4H2O＝4HClO＋4H＋，b电极发生＋8e－＋9H＋＝＋3H2O，再根据HClO氧化的离子方程式2＋3HClO＝N2↑＋3Cl－＋5H＋＋3H2O，根据分析1ml硝酸根最终变为氮气，消耗了4ml氯离子，但生成的4mlHClO中有1.5ml变为氯离子，还有2.5mlHClO在溶液中，因此在处理过程中浓度不断减少，故C错误；
D．由于处理过程中HClO不断生成，则处理后的酸性废水可用于漂白、杀菌、消毒，故D正确。
综上所述，答案为C。
9．C
【详解】A．氢氧燃料电池为原电池装置，工作时将化学能转化为电能，A错误；
B．氢氧燃料电池能量转化率较高，但是也会伴随热量的产生，电池能量转化率小于，B错误；
C．该电池工作时失去电子发生氧化反应，应从电池负极通入，C正确；
D．没有标况，不能计算其物质的量，D错误；
故选C。
10．A
【详解】A. 铝片在空气中被O2氧化，使铝片表面形成一层致密的氧化物薄膜而保护内层的铝不再被氧化，与电化学无关，故A符合题意；
B. 锌比铁活泼，在海水中形成原电池，锌做负极被氧化，正极的铁被保护，可以用电化学原理解释，故B不符合题意；
C. 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，可以用电化学原理解释，故C不符合题意；
D. 滴加硫酸铜后，锌将铜单质置换出来附着在锌表面形成原电池，锌比铜活泼为原电池的负极，加速被氧化，加快反应速率，可以用电化学原理解释，故D不符合题意；
故答案为A。
【点睛】原电池和电解池都是加快氧化还原反应速率的装置。
11．A
【详解】A．亚铁离子与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化亚铁沉淀，苯密度小于水溶液，能够隔绝空气，可避免氢氧化亚铁被氧化，A项正确；
B．蒸发溶液，应选用蒸发皿，B项错误；
C．氯水中含有，其具有强氧化性，会将试纸氧化漂白，因此不能用试纸测定氯水的，C项错误；
D．食盐水为中性，发生的是吸氧腐蚀不是析氢腐蚀，红墨水沿导管上升可证明，D项错误。
故选A。
12．D
【详解】A．光束通过胶体时，光线能够发生散射作用而产生丁达尔效应，雾属于胶体分散系，能对光产生散射作用，故A正确；
B．推广使用合成的可降解聚碳酸酯塑料，能减少使用塑料而导致的白色污染，故B正确；
C．金属在半干半湿条件下容易发生吸氧腐蚀，而导致被锈蚀，故C正确；
D．煤液化技术不能减少二氧化碳的排放，但可以减少颗粒物等污染的排放，故D错误；
故选D。
13．C
【详解】A．钢铁设施被保护，所以钢铁设施为正极，发生还原反应，A错误；
B．金属M的活泼性比Fe的活泼性强，是原电池装置，所以金属M为负极，不是阳极，B错误；
C．金属M为负极，钢铁设施为正极，表面因有电子流入而被保护，C正确；
D．海水中有大量的盐溶解，导电能力更强，更容易腐蚀，所以钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的慢，D错误；
综上所述答案为C。
14．A
【详解】A．海轮外壳连接锌块时，锌和外壳构成了原电池，锌做负极，外壳受到了保护不被腐蚀，采用了牺牲阳极的阴极保护法，A正确；
B．若用H2S作沉淀剂除去废水中的Fe2+和Cu2+后溶液呈酸性，应选择Na2S做沉淀剂，B错误；
C．电解精炼铜时，阳极泥中含有比铜稳定的金属，如Ag、Au等金属，没有Zn、Fe，C错误；
D．因为，所以将AgCl和AgBr的饱和溶液等体积混合后，，再加入足量的浓AgNO3溶液，AgCl沉淀多于AgBr，D错误；
答案为：A。
15．D
【分析】装置X中铁粉和碳粉构成原电池，铁粉为负极，碳粉为正极，在酸性环境下发生析氢腐蚀，在中性或碱性环境下发生吸氧腐蚀。
【详解】A．在该装置中，铁粉为原电池的负极，炭粉为原电池的正极，正极反应物为氧气或醋酸，A错误；
B．若将具支试管X中的炭粉换为锌粉，相对较活泼的锌粉做原电池的负极被氧化，铁粉被保护，B错误；
C．若的内壁用氯化钠溶液浸润，则铁粉发生吸氧腐蚀，具支试管内氧气被消耗，内压减小，反应一段时间后试管Y中导管内液面上升，C错误；
D．若的内壁用稀醋酸浸润，发生析氢腐蚀，正极的电极反应式为，D正确；
故答案为：D。
16．B
【详解】A.铝盐、铁盐都能水解生成对应的氢氧化物胶体，具有吸附性，可吸附水中的悬浮物，A项正确；
B.银质器物久置表面变暗是由于金属银在空气中被氧化而变暗，属于化学腐蚀，与电化学腐蚀无关，B项错误；
C.电池中的重金属污染土壤和水体会造成对人畜的危害，所以我们大力支持回收电池及开发废电池的综合利用技术，C项正确；
D.镁比铁活泼，易形成原电池负极，可防止内胆腐蚀，这是利用了牺牲阳极的阴极保护法，D项正确；
故选B。
17．D
【详解】A．其他条件不变时增大压强，单位体积内的分子数目增大，而气态反应体系中活化分子百分数不变，则能使气体反应体系中单位体积内的活化分子数增加，有效碰撞次数增多，反应速率加快，A错误；
B．已知Fe比Sn活泼，故马口铁(镀锡铁皮)镀层破损后，铁作负极，Sn作正极，发生电化学腐蚀，即铁更易腐蚀，B错误；
C．胃舒平(主要成分是氢氧化铝)和食醋同时服用，二者会发生反应，二者药效相减，C错误；
D．由于CaSO4是微溶物，故水垢中的CaSO4，可先与饱和碳酸钠溶液浸泡将其转化为CaCO3，再用酸除去，D正确；
故答案为：D。
18．B
【详解】A．由图知，钢铁发生析氢腐蚀，正极反应式为： ，A错误；
B．铁发生析氢腐蚀时，负极反应式是，正极反应式为： ，亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁沉淀，厌氧细菌可促使土壤中的与H2反应生成S2-，亚铁离子和硫离子反应生成FeS，则钢管腐蚀的直接产物中含有、Fe(OH)2，B正确；
C．原电池中，作负极的金属加速被腐蚀，作正极的金属被保护，Fe、Zn和电解质溶液构成原电池时，锌易失电子作负极，Fe作正极，所以Fe被保护，在钢管表面镀锌可以防止腐蚀，但在钢管表面镀铜，铁易失电子作负极，铜作正极，铁腐蚀得更快， C错误；
D． 与H2发生氧化还原反应，反应可表示为：4H2+S2-+4H2O，D错误；
答案选B。
19．C
【详解】A．氮气和氢气反应生成氨气，该反应可逆，往密闭容器中充入1 ml 和3 ml 充分反应生成的分子数小于，故A错误；
B．溶液中水解，1 L 0.1 ml·L的溶液中数目小于，故B错误；
C．电解熔融NaCl，阴极增重2.3 g，生成钠的物质的量为0.1ml，外电路中通过电子的数目为，故C正确；
D．没有明确溶液体积，不能计算0.1 ml·L的溶液中和数目，故D错误；
选C。
20．B
【详解】A．高温消毒是因为加热能使蛋白质变性，故不选A；
B．将钢管与直流电源负极相连，利用外加电流阴极保护法保护钢管不受腐蚀，与牺牲阳极保护法无关，故选B；
C．泡沫灭火器是利用Al3+和HCO在溶液发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳，故不选C；
D．草木灰富含钾元素，所以用草木灰给农作物施肥，故不选D；
选B。
21．B
【详解】A．实验室用浓盐酸和二氧化锰制备氯气时需要加热，则该实验装置不能达到相应目的，A项错误；
B．单质碘易升华，除去中混有的泥沙，可用升华的方法，则该实验装置能达到相应目的，B项正确；
C．温度计水银球应在略低于支管口处，则该实验装置不能达到相应目的，C项错误；
D．这是验证铁的吸氧腐蚀实验装置，析氢腐蚀应在酸性条件下进行，则该实验装置不能达到相应目的，D项错误；
答案选B。
22．C
【分析】该电池a极S得到电子与Li+结合生成Li2Sx，a极是正极；b极Li失去电子生成Li+，b极是负极。
【详解】A．据分析，a极为正极，A错误；
B．该电池负极生成Li+，正极Li+与得到电子后的S生成Li2Sx，固体电解质Li6PS5Cl没有变化，则该离子交换膜允许阳离子Li+通过，B错误；
C．据分析，a极S得到电子与Li+结合生成Li2Sx，电极反应式为，C正确；
D．当b极上消耗14gLi即物质的量为时，根据电极反应式：Li-e-=Li+，则转移2ml电子，D错误；
故选C。
23．D
【详解】A．O2膜Ⅰ侧生成O2-，H2O膜Ⅰ侧生成H2，则O2和H2O均发生还原反应，选项A正确；
B．由图可知，空气中氧气在膜Ⅰ侧被还原生成O2-，则膜Ⅰ侧相当于原电池的正极，选项B正确；
C．由图可知，膜Ⅱ侧天然气（甲烷）与O2-反应生成CO和H2，则电极反应式为： CH4+O2--2e-=2H2+CO，选项C正确；
D．膜Ⅰ发生的反应为H2O+2e-=H2↑+ O2-和O2+4e-=2O2-，膜Ⅱ侧发生的反应为CH4+O2--2e-=2H2+CO，膜Ⅱ侧每消耗1mlCH4，根据电子得失守恒，膜Ⅰ侧生成H2的物质的量小于1ml，选项D错误；
答案选D。
24．D
【分析】据图可知，O2得电子生成OH–，Cu失去电子生成Cu2+，过程中发生了吸氧腐蚀。据此可判断出原电池的正负极。根据原电池的工作原理，可写出电极反应式，根据得失电子守恒可进行相关计算。据此分析。
【详解】A．根据图示可知，Cu失去电子生成Cu2+，故腐蚀过程中，青铜基体是负极，A项错误；
B．由题给信息可知，原电池负极的电极反应式为：Cu-2e–=Cu2+，正极电极反应式为：O2+2H2O+4e–=4OH–，根据得失电子守恒可得关系式：2Cu～O2，据此可知，若有64gCu腐蚀，理论上耗氧体积为（标准状况），B项错误；
C．多孔催化层起催化剂的作用，催化剂能降低反应的活化能，从而加快反应速率，但不能改变反应的初态和终态，所以反应焓变不变，C项错误；
D．根据题给信息，结合原电池的电极产物，可知Cl–与正负极产物发生反应：2Cu2++3OH–+Cl–＝Cu2(OH)3Cl↓，D项正确；
答案选D。
25．B
【详解】A、钢铁在潮湿的空气中被腐蚀时，铁作负极，反应式为Fe-2e－= =Fe2+，故A错误；B、杂质碳作正极，反应式为2H2O+O2+4e－==4OH－，所以B正确；C、原电池是将化学能转化为电能的装置，故C错误；D、钢柱在水下减少了与空气的接触，所以比在空气与水交界处不易腐蚀，故D错误。本题正确答案为B。
26．(1) 负极 逐渐变浅 氢氧化铁胶体粒子带正电荷
(2) 镀件 AgNO3 变小 5.4g
(3)1∶2∶2∶2
(4)
(5)5.6
【分析】将直流电源接通后，F极附近呈红色，可知道该电极生成碱，水在该电极放电，所以F即是阴极，得到电子，则E失去电子、D得到电子、C失去电子、A得到电子、B失去电子、Y得到电子、X失去电子、H得到电子、G失去电子，据此分析答题。
【详解】（1）B电极是电源的负极，在A池中，电解硫酸铜的过程中，铜离子逐渐减少，导致溶液颜色变浅，Y极是阴极，该电极颜色逐渐变深，说明氢氧化铁胶体向该电极移动，异性电荷相互吸引，所以氢氧化铁胶体粒子带正电荷，故答案为负极；逐渐变浅；氢氧化铁胶体粒子带正电荷；
（2）电镀装置中，镀层金属必须做阳极，镀件做阴极，含有银离子的溶液为电解质溶液，则电镀液为AgNO3溶液，H应该是镀件，当乙中溶液的pH是13时(此时乙溶液体积为500mL)时，根据电极反应2H++2e﹣═H2↑，则放电的氢离子的物质的量为：0.1ml/l×0.5L=0.05ml，当转移0.05ml电子时，丙中镀件上析出银的质量=108g/ml×0.05ml=5.4g，电解硫酸铜的过程中氢氧根减少，所以氢离子浓度增大，所以酸性增强，甲中溶液的pH 变小，故答案为镀件；AgNO3；变小；5.4g；
（3）C、D、E、F发生的反应分别为：4OH﹣﹣4e﹣=2H2O+O2↑、Cu2++2e﹣=Cu、2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑、2H++2e﹣=H2↑，串联电路中转移电子相等，假设都转移4ml电子时，O2、Cu、Cl2、H2的物质的量分别是1ml、2ml、2ml、2ml，所以生成单质的物质的量之比为1∶2∶2∶2，故答案为1∶2∶2∶2；
（4）若将C换为Fe，则阳极上Fe失电子、阴极上Cu离子放电，电池反应式为，故答案为。
（5）Ag+和Cl﹣反应生成AgCl沉淀，电解时溶液中不存在Ag+，反应后溶液中存在0.4mlCu2+、0.4mlCl﹣，若在一极析出0.3mlCu，阴极得到电子为0.3ml×2=0.6ml，阳极首先发生：2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑，然后发生4OH﹣﹣4e﹣=O2+2H2O，则0.4mlCl﹣生成0.2mlCl2，失去0.4ml电子，在反应中4OH﹣﹣4e﹣=O2+2H2O，转移0.2ml电子，生成0.05mlO2，则气体的体积为(0.2ml+0.05ml)×22.4L/ml=5.6L；故答案为5.6。
27． 导管中左侧水面下降，右侧水面上升 2H++2e-=H2↑ 2H2O+O2+4e-=4OH- 减小 减小
【详解】(1)氯化铵溶液呈酸性，食盐水呈中性，所以，甲试管中的铁钉发生析氢腐蚀，反应生成氢气，乙试管中的铁钉发生吸氧腐蚀，反应消耗氧气，一段时间后，甲试管中气压增大，乙试管中气压减小，可观察到导管中出现的现象是：左侧水面下降，右侧水面上升；
(2)甲试管中的铁钉发生析氢腐蚀，正极的电极反应式为：2H++2e-=H2↑，乙试管中发生的是吸氧腐蚀，正极的反应式为：2H2O+O2+4e-=4OH-，故答案为：2H++2e-=H2↑，2H2O+O2+4e-=4OH-；
(3)空气中主要是氮气和氧气的混合气体，氧气的相对分子质量是32，空气的平均相对分子质量是29，甲试管中残留的气体除原有空气外，增加了氢气，由于氢气的相对分子质量是2，所以，甲试管中残留的气体平均相对分子质量比空气小，乙试管中残留的气体仍是氮气和氧气的混合物，但氧气所占的体积分数减小，所以，混合气体的平均相对分子质量减小，故答案为：减小，减小。
28． A Fe-2e-+2OH-=Fe(OH)2 从右向左 滤纸上有红褐色斑点产生 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 增大 Fe-6e-+8OH-=+4H2O 0.28 2+6e-+5H2O=Fe2O3+10OH-
【详解】(1)在保证电极反应不变的情况下，仍然是锌作负极，则正极材料必须是不如锌活泼的金属或导电的非金属，铝是比锌活泼的金属，所以不能代替铜，故答案为A；
(2)M电极连接原电池正极，所以是电解池阳极，阳极材料是活性电极，铁失电子发生氧化反应，电极反应式为：Fe-2e-+2OH-=Fe(OH)2，故答案为Fe-2e-+2OH-=Fe(OH)2；
(3)原电池放电时，阴离子向负极移动，所以硫酸根从右向左移动，电解池中，阴极上氢离子得电子生成氢气，阳极上铁失电子生成亚铁离子，亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁被氧气氧化生成氢氧化铁，所以滤纸上有红褐色斑点产生，反应的活性方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；
(4)电解过程中，阴极上氢离子放电生成氢气，则阴极附近氢氧根离子浓度大于氢离子溶液，溶液呈碱性，溶液的pH增大；
(5)X电极上析出的是氢气，Y电极上析出的是氧气，且Y电极失电子进入溶液，发生的电极反应为Fe-6e-+8OH-=+4H2O和4OH--4e-=2H2O+O2↑，设铁质量减少为xg，根据转移电子数相等得，解得x=0.28g；
(6)正极上高铁酸根离子得电子发生还原反应，反应方程式为2+6e-+5H2O=Fe2O3+10OH-。
【点睛】电极反应式的书写，注意电极材料本身可能发生变化外，还要注意电解质溶液中的离子是否参与电极反应。如第2问，铁作阳极，失去电子生成Fe2+，与溶液中OH﹣结合生成Fe(OH)2，所以电极反应式为Fe﹣2e﹣+2OH﹣= Fe(OH)2，至于Fe(OH)2转变为Fe(OH)3就不是电极反应了；而第6问是在此基础上，还要考虑电池总反应式，才能写出负极反应式，进而写出正极反应式。