题目内容

（1）铁在生产和生活中有着广泛的应用．某研究性学习小组设计了如图所示的装置探究钢铁的腐蚀和防护．
在相同条件下，三组装置中铁电极腐蚀最快的是
 
（填装置序号）．该装置中正极电极反应式为
 
；为防止金属Fe被腐蚀，效果最好的是为上述的
 
（填装置序号）装置原理进行防护；装置③中总反应的离子方程式为
 
．
（2）燃料电池作为新型电池，越来越多的应用于日常生活，该学习小组设计了如下电池：将两个多孔的石墨电极插入KOH溶液中，向两极分别通入CH4和O2，构成燃料电池．其中通入CH4的电极是
 
极，电池工作期间，OH-应向
 
极移动．
考点：原电池和电解池的工作原理
专题：电化学专题
分析：（1）①装置为原电池铁为负极被腐蚀；②装置为原电池锌做负极被腐蚀，铁做正极被保护；③装置为电解池，铁做阴极被保护；
（2）碱性甲烷燃料电池，具有还原性的甲烷为原电池的负极，发生氧化反应，电极反应式为CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O，通入氧气的一极为原电池的正极，发生还原反应，电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，原电池工作时，电子从负极经外电路流向正极，电解质溶液中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动．
解答： 解：（1））①装置为原电池铁为负极被腐蚀；②装置为原电池锌做负极被腐蚀，铁做正极被保护；③装置为电解池，铁做阴极被保护；①组装置中铁电极腐蚀最快；正极反应是氧气得到电子发生还原反应，电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-；②③装置中铁被保护，但装置③中发生的是电解饱和食盐水的反应，阳极是氯离子失电子生成氯气，阴极是氢离子得到电子发生还原反应，反应离子方程式为：2Cl-+2H2O
 通电 
.
 
H2↑+Cl2↑+2OH-，③保护最好，
故答案为：①；O2+2H2O+4e-=4OH-；③； 2Cl-+2H2O
 通电 
.
 
H2↑+Cl2↑+2OH-；
（2）通入CH4的电极为负极，电极反应为：CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O，通入氧气的一极为原电池的正极，发生还原反应：O2+2H2O+4e-=4OH-，燃料电池工作时，溶液中的阴离子OH-向负极移动；
故答案为：负；负．
点评：本题考查了金属腐蚀与防护的方法和应用，原电池电极反应原理分析判断，离子移向，原理的理解是关键，题目难度中等．
练习册系列答案
相关题目
某研究所合成了一种球形分子，它的分子式为C60Si60，其结构中包含有C60和Si60结构．下列对该分子的叙述中正确的是（　　）
A、分子中Si60被包裹在C60里面
B、形成的晶体属于分子晶体
C、其摩尔质量为2400
D、熔点高、硬度大
乙醇是生活中常见的有机物，能进行如图所示的多种反应，A、C、D都是有机物．
（1）写出下列反应的化学方程式
反应①：
 

反应②：
 

反应③：
 

反应④：
 

（2）比较反应①与钠和水反应的现象的不同点并比较H的活泼性
不同点：
 
H 的活泼性  H2O
 
  乙醇．
将一定量的Fe粉、Cu粉、FeCl3溶液、CuCl2溶液混合于某容器中充分反应（假定容器不参与反应），试判断下列情况下容器中金属离子与金属单质的存在情况：
（1）若Fe粉有剩余，则容器中不可能有
 

（2）若FeCl3有剩余，则容器中不可能有
 

（3）若CuCl2有剩余，则容器中还可能有
 

（4）若FeCl3和CuCl2都有剩余，则容器中还可能有
 
．
氨在国民经济中占有重要地位．
（1）合成氨工业中，合成塔中每产生2mol NH3，放出92.2kJ热量．
①工业合成氨的热化学方程式是
 
．
②若起始时向容器内放入2mol N2和6mol H2，达平衡后放出的热量为Q，则Q（填“＞”、“＜”或“=”）
 
184.4kJ．
③已知：1mol N-H键断裂吸收的能量约等于
 
 kJ．
（2）工业生产尿素的原理是以NH3和CO2为原料合成尿素[CO（NH2）2]，反应的化学方程式为2NH3（g）+CO2（g）?CO（NH2）2（l）+H2O（l），该反应的平衡常数和温度关系如表：
T/℃165175185195
K111.974.150.634.8
①焓变△H（填“＞”、“＜”或“=”）
 
0．
（3）已知：
①N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H1=+180kJ?mol-1
②N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H2=-92.4kJ?mol-1
③2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H3=-483.6kJ?mol-1
氨的催化氧化反应的热化学方程式为
 
．
下列是除去括号内杂质的有关操作，其中正确的是（　　）
A、苯（CCl4）--加水，振荡静置分液
B、NO（NO2）--通过水洗、干燥后，用向下排气法收集
C、乙烷（乙烯）--让气体通过盛酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶
D、乙醇（乙酸）--加足量NaOH溶液，蒸馏
X、Y、Z、W有如图所示的转化关系，已知反应热：△H=△H1+△H2，则X、Y可能是（　　）
①FeBr2、FeBr3   ②Na2CO3、NaHCO3 ③C、CO    ④AlCl3、Al（OH）3．
A、①②③B、②③
C、③④D、①②③④
悉尼奥运会所用火炬燃料为65%丁烷（C4H10）和35%丙烷，已知：
CO：2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-566.0kJ?mol-1．
丙烷：C3H8（g）+5O2（g）=3CO2（g）+4H2O（l）△H=-2221.5kJ?mol-1．
正丁烷：C4H10（g）+6.5O2（g）=4CO2（g）+5H2O（l）△H=-2878.0kJ?mol-1．
异丁烷：C4H10（g）+6.5O2（g）=4CO2（g）+5H2O（l）△H=-2869.6kJ?mol-1．
下列有关说法正确的是（　　）
A、等物质的量正丁烷比异丁烷能量低
B、相同质量的丙烷和正丁烷分别完全燃烧，前者需要的氧气多，产生的热量也多
C、常温下，CO的燃烧热为566.0 kJ?mol-1
D、人类利用的能源都是通过化学反应获得的
下列对氧化还原反应的分析中不合理的是（　　）
A、Mg变为MgO时化合价升高，故Mg在该反应中作还原剂
B、凡是氧化还原反应都有利于生产、生活
C、在反应2H2S+SO2=3S↓+2H2O中，氧化产物和还原产物都是S
D、在反应2H2O
 电解 
.
 
2H2↑+O2↑中，H2O既是还原剂又是氧化剂

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