2023版新教材高中化学第四章章末检测新人教版选择性必修1

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第四章　章末检测一、选择题(本题共15小题，每小题3分，共45分，每小题只有一个选项符合题意)1．根据所学习的电化学知识，下列说法正确的是(　　)A．酸雨后钢铁易发生析氢腐蚀、铁锅存留盐液时易发生吸氧腐蚀B．太阳能电池板的主要材料为二氧化硅C．水库的钢闸门与电源正极连接可实现电化学保护D．智能手机常用的锂离子电池属于一次电池2．下列有关化学电源的说法中正确的是(　　)A．化学电源只能将化学能转化为电能B．燃料电池能将全部化学能转化为电能C．二次电池又叫蓄电池，它放电后可再充电使活性物获得再生D．一次电池包括干电池和蓄电池3．我国每年因为金属腐蚀造成的经济损失非常严重，金属腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。下列现象不能用电化学腐蚀来解释的是(　　)A．生铁更容易腐蚀B．马口铁(镀锡的铁)破损后很快生锈C．铜器皿在高温环境中变黑D．电工作业中若将铜、铝导线相连易出现接触不良现象4．如图各烧杯中盛有海水，铁在其中会发生腐蚀。铁腐蚀的速率由快至慢的顺序为(　　)A．②①③④ B．②①④③ C．④②①③ D．②④①③5．关于下列各装置图的叙述错误的是(　　)　A．图①装置用于实现铁上镀铜，a极为铜，b极为铁B．图②装置中的X极若为负极，则该装置可实现粗铜的精炼C．图③装置中正极的电极反应式为：Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－D．图④装置中钢闸门应与外接电源的负极相连以实现外加电流的阴极保护6．下列关于实验现象的描述不正确的是(　　)A．把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡B．用锌片作负极，铜片作正极，在CuSO4溶液中，铜片质量增加C．把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁D．把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率加快7．有M、N、P、E四种金属，已知：①M＋N2＋===N＋M2＋；②M、P用导线连接后放入硫酸氢钠溶液中，M表面有大量气泡产生；③N、E用导线连接后放入E的硫酸盐溶液中，电极反应为E2＋＋2e－===E、N－2e－===N2＋。则四种金属的还原性由强到弱的顺序是(　　)A．P、M、N、E B．E、N、M、PC．P、N、M、E D．E、P、M、N8．化学能与热能、电能等能相互转化。关于化学能与其他能量相互转化的说法正确的是(　　)A．化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂B．铝热反应中，反应物的总能量比生成物的总能量低C．图Ⅰ所示的装置能将化学能转变为电能D．图Ⅱ所示的反应为放热反应9．某原电池总反应离子方程式为：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，不能实现该反应的原电池是(　　)A．正极为Cu，负极为Fe，电解质溶液为FeCl3溶液B．正极为C，负极为Fe，电解质溶液为Fe(NO3)3溶液C．正极为Ag，负极为Fe，电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液D．正极为Ag，负极为Fe，电解质溶液为CuSO4溶液10．碱性锌锰电池以氢氧化钾溶液为电解质溶液，电池总反应为Zn＋2MnO2＋2H2O===Zn(OH)2＋2MnOOH。下列说法错误的是(　　)A．电池工作时，锌失去电子B．电池正极的电极反应为2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－C．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极D．外电路中每通过0.2 mol电子，锌的质量理论上减少6.5 g11．氢氧燃料电池已用于航天飞机，以30%KOH溶液为电解质的这种电池在使用时的反应如下，总反应为：2H2＋O2===2H2O。某极反应：2H2＋4OH－－4e－===4H2O。下列说法不正确的是(　　)A．氢气通入负极，氧气通入正极B．氢氧燃料电池将氢气和氧气燃烧产生的热能全部转化为电能C．供电时的正极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－D．产物为无污染的水，属于环境友好电池12．实验室可利用下列微生物电池将污水中的乙二胺[H2N(CH2)2NH2]转化为无毒无害的物质并产生电能(M、N均为石墨电极)。有关该电池工作时的说法中错误的是(　　)A．该电池在微生物作用下将化学能转化为电能B．负极的电极反应式为：H2N(CH2)2NH2－16e－＋4H2O===2CO2↑＋N2↑＋16H＋C．电池总反应为：H2N(CH2)2NH2＋4O2===N2＋2CO2＋4H2OD．每消耗5.6 L O2时，通过质子交换膜的质子数为NA13．近年来AIST报告正在研制一种“高容量、低成本”锂—铜空气燃料电池，该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电力，其中放电过程为：2Li＋Cu2O＋H2O===2Cu＋2Li＋＋2OH－。如图所示，下列说法不正确的是(　　)A．放电时，Li＋透过固体电解质向Cu极移动B．放电时，负极的电极反应式为Cu2O＋H2O＋2e－===2Cu＋2OH－C.通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2OD．整个反应过程中，铜相当于催化剂14．微生物电化学生产甲烷法是将电化学法和生物还原法有机结合，装置如图所示(左侧CH3COO－转化为CO2和H＋，右侧CO2和H＋转化为CH4)。有关说法正确的是(　　)A．电源a为负极B．该技术能助力“碳中和”(二氧化碳“零排放”)的战略愿景C．外电路中每通过1 mol e－与a相连的电极将产生2.8 L CO2D．b极上的电极反应为：CO2＋8e－＋8H＋===CH4＋2H2O15．根据工业上离子交换膜法制烧碱的方法，可以用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。下列说法错误的是(　　)A．该电解槽的阳极反应式为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑B．制得的氢氧化钾溶液从出口D导出C．通电开始后，阴极附近溶液pH增大D．若将制得的氢气、氧气和氢氧化钾溶液组合为氢氧燃料电池，则电池正极的电极反应式为O2＋2H2O－4e－===4OH－二、非选择题(本题共5小题，共55分)16. (10分)如图为铜锌原电池的装置示意图，其中盐桥内装琼脂－饱和KCl溶液。请回答下列问题：(1)Zn电极为电池的________(填“正极”或“负极”)。(2)写出电极反应式：Zn电极：________________________；Cu电极：________________________。(3)盐桥中向CuSO4溶液中迁移的离子是________。(4)若保持原电池的总反应不变，下列替换不可行的是________(填字母)。A．用石墨替换Cu电极B．用NaCl溶液替换ZnSO4溶液C．用稀H2SO4代替CuSO4溶液(5)请选择适当的材料和试剂，将反应2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2设计成一个原电池，请填写表格：在方框内画出简单的装置示意图，并标明使用的材料和试剂。17．(12分)下图是某氢氧燃料电池的结构示意图，电解质为硫酸溶液。氢气在催化剂作用下提供质子(H＋)和电子，电子经外电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应，电池总反应为2H2＋O2===2H2O，完成下列问题：(1)通H2的极为电池的________极(填“正”或“负”)。(2)b极上的电极反应式为：________________________________________________________________________。(3)每转移0.1 mol e－，消耗H2的体积为________L(标准状况下)。(4)若将氢气换成二乙醚(C4H10O)，将电解质溶液硫酸换成氢氧化钠溶液，去掉质子交换膜。①则a极的电极反应式为________________________________________________________________________。②电池工作一段时间后电解质溶液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。(5)氢氧燃料电池为环境友好电池。而传统电池生产企业排放的工业废水中常含有Cu2＋等重金属离子，直接排放会造成污染，目前在工业废水处理过程中，依据沉淀转化的原理，常用FeS等难溶物质作为沉淀剂除去这些离子。室温下Ksp(FeS)＝6.3×10－18mol2·L－2，Ksp(CuS)＝1.3×10－36mol2·L－2。请用离子方程式说明上述除杂的原理________________________________________________________________________。18. (12分)如图是一个化学过程的示意图，回答下列问题：(1)甲池是________装置，电极B的名称是________。(2)甲装置中通入C3H8的电极反应________________________________________________________________________，丙装置中D极的产物是________(写化学式)。(3)一段时间，当乙池中产生112 mL(标准状况下)气体时，均匀搅拌丙池，所得溶液在25 ℃时的pH＝________。(已知：NaCl溶液足量，电解后溶液体积为200 mL)。(4)若要使乙池恢复电解前的状态，应向乙池中加入________(写物质化学式)。19. (10分)某小组同学利用原电池装置探究物质的性质。资料显示：原电池装置中，负极反应物的还原性越强，或正极反应物的氧化性越强，原电池的电压越大。(1)同学们利用下表中装置进行实验并记录。①同学们认为实验Ⅰ中铁主要发生了析氢腐蚀，其正极反应式是________________________________________________________________________。②针对实验Ⅱ现象：甲同学认为不可能发生析氢腐蚀，其判断依据是________________________________________________________________________；乙同学认为实验Ⅱ中应发生吸氧腐蚀，其正极的电极反应式是________________________________________________________________________。(2)同学们仍用上述装置并用Cu和石墨为电极继续实验，探究实验Ⅱ指针偏转原因及影响O2氧化性因素。①丙同学比较实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的电压表读数为：c＞a＞b，请解释原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②丁同学对Ⅳ、Ⅴ进行比较，其目的是探究____________________对O2氧化性的影响；实验Ⅳ中加入Na2SO4溶液的目的是________________________________________________________________________。20．(11分)国家文物局在辽宁开展水下考古，搜寻、发现并确认了甲午海战北洋水师沉舰——经远舰。已知：正常海水呈弱碱性。(1)经远舰在海底“沉睡”百年后，钢铁制成的舰体腐蚀严重。舰体发生电化学腐蚀时，负极的电极反应式为________________________________________________________________________。(2)为了保护文物，考古队员采用“牺牲阳极法”对舰船进行了处理。①下列说法不正确的是________。A．锌块发生氧化反应：Zn－2e－===Zn2＋B．舰体有电子流入，可以有效减缓腐蚀C．若通过外加电源保护舰体，应将舰体与电源正极相连D．地下钢铁管道用导线连接锌块与该种舰体保护法原理相同②采用“牺牲阳极法”后，舰体上正极的电极反应式为________________________________________________________________________。(3)船上有些器皿是铜制品，表面有铜锈。①据了解铜锈的成分非常复杂，主要成分有Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl。考古学家将铜锈分为无害锈(形成了保护层)和有害锈(使器物损坏程度逐步加剧，并不断扩散)，结构如图所示。下列说法正确的是________。A．疏松的Cu2(OH)3Cl属于有害锈B．Cu2(OH)2CO3既能溶于盐酸也能溶于氢氧化钠溶液C．青铜器表面涂一层食盐水可以做保护层D．用HNO3溶液除锈可以保护青铜器的艺术价值，做到“修旧如旧”②文献显示Cu2(OH)3Cl的形成过程中会产生CuCl(白色不溶于水的固体)，将腐蚀文物置于含Na2CO3的缓冲溶液中浸泡，可以使CuCl转化为难溶的Cu2(OH)2CO3反应的离子方程式为________________________________________________________________________。(4)考古队员将舰船上的部分文物打捞出水后，采取脱盐、干燥等措施保护文物。从电化学原理的角度分析“脱盐、干燥”的防腐原理：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。第四章　章末检测1．答案：A解析：酸雨后钢铁易发生析氢腐蚀、铁锅存留盐液时易发生吸氧腐蚀，A项正确；太阳能电池板的主要材料为Si，B项错误；水库的钢闸门与电源负极连接可实现电化学保护，为外加电流法，C项错误；智能手机常用的锂离子电池属于二次电池，D项错误。2．答案：C解析：化学电源在工作时也会有少量热量产生，所以化学能会有一部分转化为热能，一部分转化为电能，故A错误；燃料电池在工作时，化学能部分转化为电能，部分转化为热能，故B错误；二次电池又叫蓄电池，放电后可以再充电使活性物质获得再生，以达到重复使用的目的，故C正确；干电池是一次电池，蓄电池能连续放电、充电，属于二次电池，故D错误。3．答案：C解析：生铁是碳铁合金，在有水的情况下，碳铁会形成原电池，发生吸氧腐蚀，A不符合题意；因为铁的金属性大于锡，当马口铁破损后，铁裸露出来，铁和锡形成原电池，铁做负极被氧化，从而发生生锈现象，B不符合题意；铜器皿在高温环境中和氧气反应生成氧化铜，是化学腐蚀，不是电化学腐蚀，C符合题意；铜和铝导线相连，会形成铝铜原电池，铝易失电子，做负极，加速铝的氧化，能用电化学解释，D不符合题意。4．答案：A解析：①中发生化学腐蚀，腐蚀速率较慢；②中Fe比Cu活泼，Fe为原电池负极，腐蚀速率较快；③中Zn比Fe活泼，Fe为原电池正极被保护；④中Fe为电解池的阴极，被保护，且保护效果比③好，所以腐蚀速率由快至慢的顺序为②①③④；故选A。5．答案：B解析：由图可知，a为电镀池的阳极，若要实现铁上镀铜，则a极为铜、b极为铁，故A正确；精炼铜时，粗铜为精炼池的阳极，与直流电源的正极相连，则X极为直流电源的正极，故B错误；由图可知，氧化银在正极上得到电子发生还原反应生成银，电极反应式为Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－，故C正确；由图可知，该装置为外加电流法保护钢闸门不被腐蚀，钢闸门与外接电源的负极相连做电解池的阴极，被保护，故D正确。6．答案：C解析：把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，形成铜、铁、稀硫酸原电池，正极是金属铜，该电极上溶液中的氢离子得到电子产生氢气，A项正确；用锌片作负极，铜片作正极，在CuSO4溶液中，铜片上有金属铜单质析出，质量增加，B项正确；把铜片插入三氯化铁溶液中，铜和氯化铁反应生成氯化铜和氯化亚铁，铜的金属活动性不及铁，铜不能置换出铁，C项错误；把锌粒放入盛盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，锌置换出铜，所以形成了铜、锌、稀盐酸原电池，原电池反应可以加快反应速率，D项正确。7．答案：A解析：由①知，还原剂的还原性大于还原产物的还原性，还原性：M>N；由②知，M为原电池正极，故还原性：P>M；由③知，N为原电池负极，故还原性：N>E。综上所述，还原性：P>M>N>E。故选A。8．答案：D解析：化学反应时断键要吸收能量，成键要放出能量，所以化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与生成，故A错误；铝热反应是放热反应，反应物的总能量应大于生成物的总能量，故B错误；没有形成闭合回路，不能形成原电池，不能将化学能转化为电能，故C错误；图示中反应物的总能量大于生成物总能量，此反应是放热反应，故D正确。9．答案：D解析：根据2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋知，铁易失电子而作负极，不如铁活泼的金属或导电的非金属作正极，可为Cu、Ag等，电解质溶液中铁离子的氧化性强，与负极发生自发的氧化还原反应，是能实现该反应的原电池，故A不选；铁与硝酸铁发生自发的氧化还原反应，是能实现该反应的原电池，故B不选；是活泼的铁与铁离子能发生自发的氧化还原反应，所以是能实现该反应的原电池，故C不选；电解质溶液是CuSO4溶液，是活泼的铁与铜离子发生自发的氧化还原反应，所以是不能实现该反应的原电池，故选D。10．答案：C解析：电池工作时，锌作负极，失去电子，发生氧化反应，A说法正确；电池正极MnO2得电子生成MnOOH，电极反应式为2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－，B说法正确；电池工作时，电子由负极通过外电路流向正极，C说法不正确；外电路中每通过0.2 mol电子，理论上锌减少0.1 mol，质量为6.5 g，D说法正确。11．答案：B解析：氧气化合价降低为燃料电池的正极，燃料氢气化合价升高通入负极，A正确；氢氧燃料电池是将化学能转变为电能的装置，还会伴有热能等能量的释放，B错误；正极上是氧气得电子的还原反应，碱性环境下电极反应为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，C正确；氢氧燃料电池产物是水，对环境无污染，属于环境友好电池，D正确。12．答案：D解析：该电池是原电池，电池在微生物作用下将化学能转化为电能，A正确；负极上H2N(CH2)2NH2失去电子，发生氧化反应，产生N2、CO2，电极反应式为：H2N(CH2)2NH2－16e－＋4H2O===2CO2↑＋N2↑＋16H＋，B正确；乙二胺[H2N(CH2)2NH2]转化为无毒无害的物质，则碳生成CO2，氮元素转化为N2，所以电池总反应为：H2N(CH2)2NH2＋4O2===N2＋2CO2＋4H2O，C正确；状况不知，无法由气体的体积求物质的量，所以无法求通过质子交换膜的质子数，D错误。13．答案：B解析：放电时，阳离子向正极移动，则Li＋透过固体电解质向Cu极移动，A正确；放电时，锂失去电子为负极，负极的电极反应式为Li－e－===Li＋，B错误；通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2O，C正确；通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2O，放电时Cu2O转化为Cu，则整个反应过程中，铜相当于催化剂，D正确。14．答案：D解析：电解池中，与电源正极相连的电极是阳极，阳极上失去电子发生氧化反应，左侧电极上CH3COO－转化为CO2和H＋，发生氧化反应，左侧为阳极，与电源负极相连的电极是阴极，阴极上氧化剂得到电子发生还原反应，右侧CO2和H＋转化为CH4，为还原反应，右侧为阴极。据分析，左侧电极为阳极，则电源a为正极，A错误；电化学反应时，电极上电子数守恒，则有左侧CH3COO－～8e－～2CO2，右侧有CO2～8e－～CH4，二氧化碳不能零排放，B错误；不知道气体是否处于标准状况，则难以计算与a相连的电极将产生的CO2的体积，C错误；右侧为阴极区，b电极上发生还原反应，结合图示信息可知，电极反应为：CO2＋8e－＋8H＋===CH4＋2H2O，D正确。15．答案：D解析：左边电极连接电源正极，为电解槽的阳极，其电极反应式为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，A正确；右边电极是电解槽的阴极，阴极上水电离产生的氢离子得到电子变为氢气逸出，剩余氢氧根离子，溶液中的K＋穿过阳离子交换膜进入到阴极室与OH－结合生成KOH溶液从出口D导出，B正确；根据B选项分析，通电开始后，阴极生成KOH，使附近溶液pH增大，C正确；若将制得的氢气、氧气和氢氧化钾溶液组合为氢氧燃料电池，则电池正极是O2得到电子发生还原反应，故正极的电极反应式为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，D错误。16．答案：(1)负极　(2)Zn－2e－===Zn2＋　Cu2＋＋2e－===Cu　(3)K＋　(4)C　(5)石墨　KI溶液　石墨　 FeCl3溶液　导线　盐桥17．答案：(1)负　(2)O2＋4H＋＋4e－===2H2O　(3)1.12 L　(4)C4H10O－24e－＋32OH－===4CO eq \o\al(2－,3) ＋21H2O　减小　(5)FeS(s)＋Cu2＋(aq)⇌CuS(s)＋Fe2＋(aq)解析：(1)电池总反应为2H2＋O2===2H2O中氢气发生氧化反应，因此通H2的极为电池的负极；(2)b极为正极，正极上氧气得到电子发生还原反应生成水，电极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O；(3)2H2＋O2===2H2O反应中转移4个电子，因此每转移0.1 mol电子，消耗H2 0.05 mol，在标准状况下的体积为0.05 mol×22.4 L·mol－1＝1.12 L；(4)①若将氢气换成二乙醚(C4H10O)，a极仍为负极，将电解质溶液硫酸换成氢氧化钠溶液，负极上二乙醚失去电子生成碳酸根离子和水，电极反应式为C4H10O－24e－＋32OH－===4CO eq \o\al(2－,3) ＋21H2O；②二乙醚与氧气反应生成的二氧化碳会消耗溶液中的氢氧化钠，溶液的碱性减弱，因此电池工作一段时间后电解质溶液的pH减小；(5)室温下Ksp(FeS)＝6.3×10－18mol2·L－2，Ksp(CuS)＝1.3×10－36mol2·L－2，说明CuS的溶解度小于FeS，因此利用沉淀的转化原理，用FeS等难溶物质作为沉淀剂可以除去Cu2＋等离子，反应的离子方程式为FeS(s)＋Cu2＋(aq)⇌CuS(s)＋Fe2＋(aq)。18．答案：(1)原电池　阴极　(2)C3H8＋26OH－－20e－===3CO eq \o\al(2－,3) ＋17H2O　 H2、NaOH　(3)13　(4)Ag2O解析：(1)甲池为原电池，是化学能转化为电能的装置，乙池为电解池，其中B电极连接电源的负极，作阴极；(2)燃料C3H8在负极上失电子，碱性条件下反应生成CO eq \o\al(2－,3) ，所以甲装置中通入C3H8的电极反应式为：C3H8＋26OH－－20e－===3CO eq \o\al(2－,3) ＋17H2O。丙装置中C电极为阳极，溶液中Cl－失去电子变为Cl2；D极为阴极，电极上水电离产生的H＋放电生成H2，溶液中有OH－，所以D电极的产物是H2和NaOH；(3)乙装置中A(石墨)电极为阳极，发生反应：2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，B(Ag)的电极为银离子得电子，其电极反应式为：Ag＋＋e－===Ag。n(O2)＝ eq \f(V,Vm) ＝ eq \f(0.112 L,22.4 L·mol－1) ＝0.005 mol，根据电极反应式可知：每反应产生1 mol O2，转移4 mol电子，则反应产生0.005 mol氧气时，转移电子的物质的量n(e－)＝4n(O2)＝0.02 mol。丙池电解反应方程式为：2NaCl＋2H2O eq \o(=====,\s\up7(电解)) 2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，根据方程式可知：每反应转移2 mol电子，反应产生2 mol NaOH，由于在同一闭合回路中电子转移数目相等，所以转移0.02 mol电子时，丙池反应产生NaOH的物质的量n(NaOH)＝n(e－)＝0.02 mol，NaCl溶液足量，电解后溶液体积为200 mL，所以反应后c(NaOH)＝ eq \f(0.02 mol,0.2 L) ＝0.1 mol·L－1，c(H＋)＝ eq \f(10－14,0.1) mol·L－1＝10－13 mol·L－1，所以溶液pH＝13；(4)对于乙池，总反应方程式为：4AgNO3＋2H2O eq \o(=====,\s\up7(电解)) 4Ag＋O2↑＋4HNO3，由于电解生成的Ag和O2从溶液中分离出去，所以要使乙池恢复电解前的状态，应向乙池中加入二者的化合物，即加入Ag2O。19．答案：(1)2H＋＋2e－===H2↑　在金属活动性顺序中，Cu在H后，Cu不能置换出H2　O2＋4H＋＋4e－===2H2O　(2)O2浓度越大，其氧化性越强，使电压值增大　溶液的酸碱性　排除溶液中的Na＋(或SO eq \o\al(2－,4) )对实验的可能干扰解析：(1)①同学们认为实验Ⅰ中铁主要发生了析氢腐蚀，即为溶液中的H＋得电子生成H2，其正极反应式是2H＋＋2e－===H2↑。②针对实验Ⅱ现象，甲同学考虑到在金属活动顺序表中，Cu排在H的后面，所以他认为不可能发生析氢腐蚀。乙同学认为实验Ⅱ中应发生吸氧腐蚀，其正极是溶解在溶液中的O2得电子，电极反应式是O2＋4H＋＋4e－===2H2O。(2)①丙同学比较实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，同样是pH＝2的H2SO4溶液，只是溶解的O2量不同，导致电压表读数为：c＞a＞b，因此可以看出，氧气浓度越大，导电能力越强。②丁同学对Ⅳ、Ⅴ进行比较，其变量是溶液pH的不同，因此其目的是探究溶液的酸碱性对O2氧化性的影响。实验Ⅳ中加入Na2SO4溶液，结果溶液的导电能力未变，从而说明溶液中的Na＋(或SO eq \o\al(2－,4) )对实验不产生干扰，也由此得出实验Ⅳ中加入Na2SO4溶液的目的是排除溶液中的Na＋(或SO eq \o\al(2－,4) )对实验的可能干扰。20．答案：(1)Fe－2e－===Fe2＋　(2)C　O2＋4e－＋2H2O===4OH－　(3)A　4CuCl＋O2＋2H2O＋2CO eq \o\al(2－,3) ===2Cu2(OH)2CO3＋4Cl－　(4)脱盐、干燥处理破坏了微电池中的离子导体(或电解质溶液)，使文物表面无法形成微电池发生电化学腐蚀解析：(1)舰体发生电化学腐蚀时，负极的电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋。(2)①锌比铁活泼，锌块先发生氧化反应：Zn－2e－===Zn2＋，故A正确；舰体为正极，是电子流入的一极，正极被保护，可以有效减缓腐蚀，故B正确；采用外加电流法保护金属时，被保护的金属作阴极，若通过外加电源保护舰体，应将舰体与电源负极相连，故C错误；地下钢铁管道用导线连接锌块与该种舰体保护法原理相同，都是牺牲阳极法，故D正确；②采用“牺牲阳极法”后，正极是氧气得电子发生还原反应，舰体上正极的电极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－。(3)①由图片信息可知，Cu2(OH)3Cl疏松、易吸收水，会使器物损坏程度逐步加剧，并不断扩散，所以属于有害锈，故A正确；Cu2(OH)2CO3能溶于盐酸但不能溶于氢氧化钠溶液，故B错误；青铜器表面涂一层食盐水提供形成原电池的电解质溶液，加快铜的腐蚀，故C错误；HNO3溶液具有强氧化性，加快铜的腐蚀，故D错误；②将腐蚀文物置于含Na2CO3的缓冲溶液中浸泡，可以使CuCl转化为难溶的Cu2(OH)2CO3，反应的离子方程式为4CuCl＋O2＋2H2O＋2CO eq \o\al(2－,3) ===2Cu2(OH)2CO3＋4Cl－；(4)从电化学原理的角度分析“脱盐、干燥”的防腐原理：脱盐、干燥处理破坏了微电池中的离子导体(或电解质溶液)，使文物表面无法形成微电池发生电化学腐蚀。设计思路负极负极材料________负极反应物________正极正极材料________正极反应物________电子导体________离子导体________装置编号电极A溶液B操作及现象ⅠFepH＝2的H2SO4连接装置后，石墨表面产生无色气泡；电压表指针偏转ⅡCupH＝2的H2SO4连接装置后，石墨表面无明显现象；电压表指针偏转，记录读数为a编号溶液B操作及现象Ⅲ经煮沸的pH＝2的 H2SO4溶液表面用煤油覆盖，连接装置后，电压表指针微微偏转，记录读数为bⅣpH＝2的H2SO4在石墨一侧缓慢通入O2并连接装置，电压表指针偏转，记录读数为c；取出电极，向溶液中加入数滴浓Na2SO4溶液混合后，插入电极，保持O2通入，电压表读数仍为cⅤpH＝12的NaOH在石墨一侧缓慢通入O2并连接装置，电压表指针偏转，记录读数为d