题目内容
【题目】(1)某研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响因素，将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞 (如图1)。
从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液，同时测量容器中的压强变化。实验测得容器中压强随时间变化如图2。t2时，容器中压强明显小于起始压强，其原因是铁发生了____________腐蚀，此时，碳粉表面发生的电极反应式是____________。
(2)氢氧燃料电池汽车作为上海世博园中的交通工具之一，下列有关说法不正确的是______。
A．太阳光催化分解水制氢气比电解水制氢气更为科学
B．氢氧燃料电池作为汽车动力更能保护环境
C．以稀H2SO4、KOH溶液为介质的氢氧燃料电池的负极电极反应式相同
D．以稀H2SO4、KOH溶液为介质的氢氧燃料电池的总反应式相同
(3)电动车采用了一种高效耐用的新型可充电电池，该电池的总反应式为：3Zn＋2K2FeO4＋8H2O
3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH。
①该电池放电时负极电极反应式为_________；
②充电时阳极电极反应式为_______。
(4)下列描述中，符合生产实际的是（______）
A． 电解食盐水制得金属钠 B． 电解熔融氯化铝制取金属铝，用石墨作阳极
C． 一氧化碳高温还原铁矿石制得铁 D．电解熔融氧化镁制取金属镁，用铁作阳极
(5)金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是（已知：氧化性Fe2+＜Ni2+＜Cu2+）（______）
A．阴极发生还原反应，其电极反应式：Ni2++2e－＝Ni
B．电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等
C．电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+和Zn2+
D．电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt
【答案】吸氧 2H2O+O2+4e-＝4OH- C Zn - 2e-+2OH-＝Zn(OH)2 Fe(OH)3+5OH--3e-＝FeO42-+4H2O C AD
【解析】
（1）t2时，容器中压强明显小于起始压强，锥形瓶中气体体积减小，说明发生了吸氧腐蚀，碳为正极，铁为负极，碳电极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为：2H2O+O2+4e-＝4OH-；
（2）A. 电解获得H2消耗较多的能量，而在催化剂作用下利用太阳能来分解H2O获得H2更为科学，A项正确；
B. 氢氧燃料电池产物为H2O，无污染，能有效保护环境，B项正确；
C. 以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的负极电极反应式分别为：H2-2e-＝2H+，H2-2e- +2OH-＝2H2O，不相同，C项错误；
D. 以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的总反应式均为2H2+O2=2H2O，D项正确；
故答案为：C；
（3）①根据总的电池反应式知，放电时，负极上锌失电子发生氧化反应，电极反应式为：Zn - 2e-+2OH-＝Zn(OH)2；
②充电时该电池相当于电解池，阳极发生失电子的氧化反应，根据总的电池反应式知，充电时阳极上Fe(OH)3失电子被氧化为FeO42-，电解质溶液为碱性环境，则电极反应式为：Fe(OH)3+5OH--3e-=FeO42-+4H2O；
（4）A. 惰性电极电解食盐水，由于阴极上氢离子的放电能力大于钠离子，则电解食盐水得不到金属钠，应电解熔融NaCl冶炼Na，A项错误；
B. 由于氯化铝是共价化合物，熔融态没有自由移动的离子，不能导电，因此不能用电解熔融氯化铝的方法制取金属铝，应用惰性电极电解熔融氧化铝制取金属铝，B项错误；
C. Fe为较活泼金属，可利用热还原法冶炼，可用一氧化碳高温还原铁矿石制得铁，C项正确；
D. 由于氧化镁熔点比氯化镁熔点高得多，把氧化镁熔化需要消耗很多的能量，因此用电解熔融氯化镁的方法制取金属镁，并且不能用铁作阳极，因为铁作阳极失电子生成亚铁离子，移动向阴极，放电能力比镁离子大，应用惰性阳极，D项错误；
故答案为：C；
（5）因为氧化性Fe2+＜Ni2+＜Cu2+，则有还原性强弱顺序：Zn＞Fe＞Ni＞Cu＞Pt，所以在阳极上Fe、Zn会优先于Ni放电，则阳极上锌、铁和镍失电子发生氧化反应，铂和铜不生成金属阳离子，而是沉积在电解槽底部形成阳极泥，阴极上只有镍得电子析出。
A. 阴极上得电子发生还原反应，电极反应式为Ni2++2e－＝Ni，A项正确；
B. 电解过程中，阳极上锌、铁和镍失电子发生氧化反应，阴极上只有镍得电子析出，阴阳极上转移电子相等，但因为这几种金属的摩尔质量不等，所以阳极质量的减少与阴极质量的增加不相等，B项错误；
C. 电解后，部分镍离子不析出，所以溶液中存在的金属阳离子有Fe2+、Zn2+和Ni2+，C项错误；
D. 阳极上Fe、Zn会优先于Ni放电，会生成金属离子存在于溶液中，铂和铜不生成金属阳离子，而是沉积在电解槽底部形成阳极泥，所以电解槽底部阳极泥中只有Cu和Pt，D项正确；
故答案为：AD。
