题目内容

3.如图小试管内为红墨水,具支试管内盛有pH=4久置的雨水和生铁片.实验观察到:开始时导管内液面下降,一段时间后导管内液面回升,略高于小试管内液面.下列说法正确的是(  )
A.生铁片中的碳是原电池的负极,发生还原反应
B.雨水酸性较强,生铁片始终发生析氢腐蚀
C.具支试管中溶液酸性增强
D.墨水回升时,碳电极反应式为O2+2H2O+4e-═4OH-

分析 开始时插在小试管中的导管内的液面下降,说明U形管内压强增大,铁发生析氢腐蚀,一段时间后导管内的液面回升,略高于U型管中的液面,可说明溶液酸性降低,又发生吸氧腐蚀,以此解答该题.

解答 解:A.生铁片中的碳是原电池的正极,发生还原反应,铁是负极,发生氧化反应,故A错误;
B.雨水酸性较强,开始时生铁片发生析氢腐蚀,一段时间后发生吸氧腐蚀,故B错误;
C.先发生析氢腐蚀,后发生吸氧腐蚀,U型管中溶液pH逐渐增大,酸性减弱,故C错误;
D.墨水液面回升时,说明U形管内压强降低,则生铁片发生吸氧腐蚀,电极反应为O2+2H2O+4e-═4OH-,故D正确;
故选D.

点评 本题考查金属的电化学腐蚀,侧重于原电池工作原理的考查,为高考常见题型,难度不大,注意把握题给信息,为解答该题的关键.

练习册系列答案
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1.用软锰矿(MnO2)、黄铁矿(FeS2)酸浸生产硫酸锰(MnSO4),并进一步制取 电解二氧化锰(EMD)的工艺流程如下:
Ⅰ.将软锰矿、黄铁矿和硫酸按一定比例放入反应釜中,搅拌,加热保温反应一定时间.
Ⅱ.向反应釜中加入MnO2、CaCO3试剂,再加入Na2S溶液除掉浸出液中的重金属.
Ⅲ.过滤,向滤液中加入净化剂进一步净化,再过滤,得到精制MnSO4溶液.
IV.将精制MnSO4溶液送入电解槽,电解制得EMD.
请回答下列问题:
(1)步骤I中搅拌、加热的目的是加快反应速率,充分接触.完成酸浸过程中反应的离子方程式:1FeS2+4MnO2+8H+═4Mn2++1Fe2++S+SO42-+4H2O
(2)步骤Ⅱ中加入MnO2用于将浸出液中的Fe2+转化为Fe3+,该反应的离子方程式是MnO2+4H++2Fe2+═Mn2++2Fe3++2H2O.加入CaCO3将浸出液pH调至pH=5,从而除掉铁,请解释用CaCO3除铁的原理:Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+,加入CaCO3后,由于CaCO3(s) Ca2+(aq)+CO32-(aq),CO32-+2H+═CO2↑+H2O,使得Fe3+的水解平衡向正反应方向移动,Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而被除去.
(3)步骤IV中用如图所示的电解装置电解精制的MnSO4溶液,生成EMD的是b极(填“a”或“b”),生成EMD的电极反应式是Mn2++2H2O-2e-═MnO2+4H+.
(4)EMD可用作碱性锌锰电池的材料.已知碱性锌锰电池的反应式为:Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2.下列关于碱性锌锰电池的说法正确的是BC(填字母序号).
A.碱性锌锰电池是二次电池
B.碱性锌锰电池将化学能转化为电能
C.正极反应为:2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-
D.碱性锌锰电池工作时,电子由MnO2经外电路流向Zn极.

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