题目内容

15．研究金属桥墩腐蚀及防护是跨海建桥的重要课题．下列有关判断中正确的是（　　）
A．用装置①模拟研究时未见a上有气泡，说明铁没有被腐蚀
B．②中桥墩与外加电源正极连接能确保桥墩不被腐蚀
C．③中采用了牺牲阳极的阴极保护法保护桥墩
D．①②③中海水均是实现化学能与电能相互转化的电解质

分析 A、是吸氧腐蚀；
B、金属作电解池的阴极被保护；
C、锌比铁活泼，所以锌失电子；
D、海水是混合物．

解答 解：A、是吸氧腐蚀，a极是氧气得电子生成氢氧根离子，而铁是负极发生氧化反应生成亚铁离子，铁被腐蚀，故A错误；
B、金属作电解池的阴极被保护，而铁与电源正极相连是阳极发生氧化反应，故B错误；
C、锌比铁活泼，所以锌失电子，所以③中采用了牺牲阳极的阴极保护法保护桥墩，故C正确；
D、海水是混合物，不是化合物，既不是电解质，也不是非电解质，故D错误；
故选C．

点评 本题考查电化学防护措施等，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，难度不大．

练习册系列答案
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1．下列说法正确的是（　　）
A．Na2CO3溶液中：c（OH-）-c（H+）=c（HCO3-）+c（H2CO3）
B．向醋酸溶液中加水，醋酸的电离程度增大，$\frac{c（C{H}_{3}COOH）}{c（{H}^{+}）}$增大
C．向氨水中滴加盐酸时，离子浓度大小可能是：c（NH4+）＞c（OH-）＞c（Cl-）＞c（H+）
D．若NaHA溶液中的pH＞7，则H2A是弱酸；若NaHA溶液中的pH＜7，则H2A是强酸
6．某单官能团有机化合物，只含碳、氢、氧三种元素，相对分子质量为58，完全燃烧时产生等物质的量的CO2和H2O．它可能的结构共有（不考虑立体异构）（　　）
A．3种B．4种C．5种D．6种
3．航天员呼吸产生的CO2用下列反应处理，可实现空间站中O2的循环利用，Sabatier反应：
CO2（g）+4H2（g）?CH4（g）+2H2O（g）
水电解反应：2H2O（l） $\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2H2（g）+O2（g）
（1）将原料气按n（CO2）：nH2=1：4置于密闭容器中发生Sabatier反应，测得H2O（g）的物质的量分数与温度的关系如图所示（虚线表示平衡曲线）．
①该反应的平衡常数K随温度升高而减小（填“增大”或“减小”）．
②温度过高或过低均不利于该反应的进行，原因是温度过低，反应速率小；温度过高，反应向右进行的程度小．
③200℃达到平衡时体系的总压强为p，该反应平衡常数Kp的计算式为$\frac{0.3P×（0.6P）^{2}}{0.02P×（0.08P）^{4}}$．（不必化简．用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）
（2）Sabatier反应在空间站运行时，下列措施能提高CO2转化效率的是CE（填标号）．
A．适当减压
B．增大催化剂的比表面积
C．反应器前段加热，后段冷却
D．提高原料气中CO2所占比例
E．合理控制反应器中气体的流速
（3）一种新的循环利用方案是用Bosch反应CO2（g）+2H2（g）?C（s）+2H2O（g）代替Sabatier反应．
①已知CO2（g）、H2O（g）的生成焓分别为-394kJ•mol-1、-242kJ•mol-1，Bosch反应的△H=-90kJ•mol-1．（生成焓指一定条件下由对应单质生成1mol化合物时的反应热）
②一定条件下Bosch反应必须在高温下才能启动，原因是反应的活化能高．
③新方案的优点是氢原子利用率为100%．
10．汽车排放的尾气中氮氧化合物是目前造成大气污染的主要气体．NO在空气中存在如下反应：NO（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）?NO2（g）△H
（1）上述反应分两步完成，其中第一步反应①如下，写出第二步反应②的热化学方程式（其反应的
焓变△H2用含△H、△H1的式子来表示）：
①2NO（g）?N2O2（g）△H1＜0
②N2O2（g）+O2（g）=2NO2（g）△H2=△H-△H1
（2）在某温度下的一密闭容器中充入一定量的NO2，发生2NO+O2?2NO2，测得NO2的浓度随时间的变化曲线如图1所示，前10秒内的O2的平均生成速率为7.5×10-4mol•L-1•s-1，该条件下反应的化学平衡常数数值为100．

（3）在某温度下体积固定的密闭容器中发生2NO（g）+O2（g）?2NO2（g），该反应达到化学平衡状
态的标志是bef
a．2v正（NO）=v逆（O2）                               b．混合气体的平均相对分子质量保持不变
c．c（NO）：c（O2）：c（NO2）=2：1：2   d．混合气体的密度保持不变
e．混合气体的压强保持不变   f．混合气体的颜色保持不变
（4）2NO（g）+O2（g）?2NO2（g）的两步反应中，反应①的反应是一个快反应，而反应②是一个慢反应．反应体系升高温度的过程中，发现该反应速率变慢，结合该反应的两步反应过程分析可能的原因决定总反应速率是反应②，温度升高后反应①平衡向右移动，造成N2O2浓度减小，温度升高对于反应②的影响弱于N2O2浓度减小的影响，N2O2浓度减小导致反应②速率变慢（反应使用催化剂）．
（5）若题（2）中反应体系使用了催化剂，请在题（2）的图中画出该反应体系反应进程可能的曲线．
（6）电解法处理氮氧化合物是目前大气污染治理的一个新思路，原理是将NOx在电解池中分解成无污染的N2除去，如图2所示，两电极间是固体氧化物电解质，在一定条件下可自由传导O2-，如NOx为NO则电解池阴极反应为2NO+4e-=N2+2O2-．
20．工业酸性废水中的Cr2O72-可转化为Cr3+除去，实验室用电解法模拟该过程，结果如表所示（实验开始时溶液体积为50mL，Cr2O72-的起始浓度、电压、电解时间均相同）．下列说法中，不正确的是（　　）
实验①②③
电解条件阴、阳极均为石墨阴、阳极均为石墨，
滴加1mL浓硫酸		阴极为石墨，阳极为铁，滴加1mL浓硫酸
Cr2O72-的去除率/%0.92212.757.3
A．对比实验①②可知，降低pH可以提高Cr2O72-的去除率
B．实验②中，Cr2O72-在阴极放电的电极反应式是Cr2O72-+6e-+14H+═2Cr3++7H2O
C．实验③中，Cr2O72-去除率提高的原因是Cr2O72-+6 Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O
D．实验③中，理论上电路中每通过6 mol电子，则有1 mol Cr2O72-被还原
7．金属染料电池是一类特殊的染料电池，具有成本低、无毒、无污染、比功率高、比能量高（比能量可用单位质量金属提供电子多少来表示）等优点．锌、铁、铝、锂等金属都可用在金属燃料电池中，电池的基本结构如图所示：下列说法正确的是（　　）
A．电池工作时，电子沿M电极→电解质溶液→R电极流动
B．电池工作时，正极附近溶液的pH增大
C．在锌、铁、铝、锂中，锂的比能量最高
D．若M为锌时，电池反应为 Zn+2H2O═Zn（OH）2+H2↑
4．下列物质中属于共价化合物的是（　　）
A．NH4ClB．CuSO4C．CO2D．Br2
5．现有X、Y、Z、W四种金属片，①把X、Y用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中，X上有气泡产生，Y溶解；②把Z、W用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中，W发生还原反应；③把X、Z用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中，电子流动方向为X→导线→Z．根据上述情况判断正确的是（　　）
A．在①中金属片Y发生还原反应
B．在②中金属片W作负极
C．上述四种金属的活动性顺序为W＜X＜Z＜Y
D．如果把Y、W用导线相连后同时浸入稀硫酸溶液，则电子流动方向为Y→导线→W

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