广东省2023年高考化学模拟题汇编-28金属的电化学腐蚀与防护、电化学计算、化学反应原理综合

广东省2023年高考化学模拟题汇编-28金属的电化学腐蚀与防护、电化学计算、化学反应原理综合

一、单选题

1．（2023·广东·统考一模）我国“人造太阳”创世界新纪录、“奋斗者”号载人潜水器成功坐底、“深海一号”母船助力深潜科考、北斗卫星导航系统全面开通，均展示了我国科技发展的巨大成就。下列相关叙述不正确的是

A．在“人造太阳”中发生核聚变的H、H是H的同位素

B．“奋斗者”号载人潜水器球壳所使用的钛合金能承受深海高压

C．“深海一号”母船海水浸泡区的铝基牺牲阳极可保障船体不易腐蚀

D．“北斗卫星”的授时系统“星载铷钟”中铷元素的单质遇水能缓慢反应放出H2

2．（2023·广东茂名·统考一模）劳动创造美好生活。下列关于劳动项目与所涉及的化学知识不相符的是

A．A B．B C．C D．D

3．（2023·广东广州·统考二模）下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是

A．A B．B C．C D．D

4．（2023·广东清远·清新一中校考模拟预测）下列有关实验装置的说法错误的是

A．制备 B．乙烯喷泉实验

C．牺牲阳极的阴极保护法 D．酸性KMnO4溶液滴定K2C2O4溶液

5．（2023·广东·华南师大附中校联考模拟预测）下表中，陈述Ⅰ、Ⅱ均正确及两者间具有因果关系的是

A．A B．B C．C D．D

6．（2023·广东广州·广东实验中学校考模拟预测）化学与生活息息相关。下列叙述错误的是

A．热的碳酸钠溶液可用于去除餐具的油污

B．明矾和二氧化氯均可作净水剂，且净水原理相同

C．硫酸钡可用于胃肠X射线造影检查

D．电热水器用镁棒防止内胆腐蚀，采用的是牺牲阳极保护法

7．（2023·广东湛江·统考一模）双极膜在电化学中应用广泛，它是由阳离子交换膜和阴离子交换膜复合而成。双极膜内层为水层，工作时水层中的解离成和，并分别通过离子交换膜向两侧发生迁移。三碘甲烷()又名碘仿，在医药和生物化学中用作防腐剂和消毒剂。电解法制取碘仿的工作原理如图所示，反应原理为，下列说法不正确的是

A．电极N连接直流电源的负极

B．电解一段时间后，硫酸溶液浓度降低

C．电极M上的主要反应为

D．每制备1mol三碘甲烷，理论上双极膜内解离

8．（2023·广东·深圳市光明区高级中学校联考模拟预测）对氨基苯酚(，俗称PAP)是一种重要的精细化工中间体，工业上常采用电解硝基苯的方法制取，其装置原理如图所示。下列说法错误的是

A．电源a为负极

B．电极c上发生的电极反应式为+4H++4e-=+H2O

C．离子交换膜最好用质子交换膜

D．当生成1mol时，右侧生成的CO2在标准状况下体积为44.8L

二、实验题

9．（2023·广东汕头·统考一模）某实验小组金属的电化学腐蚀实验探究

(1)完成下列问题。

①请解释铜丝区域溶液变红的原因是_______。

②写出生成蓝色沉淀的离子方程式_______。

(2)完成下列问题。

根据实验二的现象，推测可能具有_______“填氧化性或还原性”。

(3)依据实验二的现象，甲同学认为实验一不一定能说明发生了电化学腐蚀，设计如下实验证明其结论。

根据实验现象推出实验三的结论是：在溶液中情况下，_______。

(4)结合实验一～实验三，乙同学设计如下装置进行实验四，证明金属可以发生电化学腐蚀，当电极X为时，实验四的两个实验方案均可以证明发生电化学腐蚀

①补全实验方案2中的空格部分

②思考：若电极X为时，电流表读数为，推测电极X为时电流表读数的范围是_____。

三、原理综合题

10．（2023·广东梅州·统考模拟预测）综合利用化石燃料，提高利用率，有助于实现“碳达峰、碳中和”。回答下列问题：

Ⅰ.利用-干重整反应不仅可以对天然气资源综合利用，还可以缓解温室效应对环境的影响。该反应一般认为通过如下步骤来实现：

①

②

上述反应中C(ads)为吸附活性炭，反应历程的能量变化如图所示：

(1)-干重整反应的热化学方程式为___________(选用、、、、的关系式表示反应热)，反应Ⅱ是___________(填“慢反应”或“快反应”)。

(2)在恒压条件下，等物质的量的(g)和(g)发生干重整反应时，各物质的平衡转化率随温度变化如图所示。已知在干重整中还发生了副反应：    ，则表示平衡转化率的是曲线___________(填“A”或“B”)，判断的依据是___________。

Ⅱ.在一密闭容器中，通入1mol 和3mol (g)发生甲烷的水蒸气重整反应。甲烷的水蒸气重整涉及以下反应：

③

④

(3)如图所示，压强为kPa，温度低于700℃时，加入CaO可明显提高平衡体系混合气中的物质的量，原因是___________。

(4)500℃时，反应相同时间后测得的转化率随压强的变化如图所示。则图中E点和G点的浓度大小关系为c(G)___________c(E)(填“>”“<”或“=”)，结合两图中的相关数据，计算此温度下反应③的压力平衡常数___________(用分压代替浓度，分压等于总压×物质的量分数，列出计算式，无需化简)。

(5)我国科技工作者发明了一种电化学分解甲烷的方法。其电化学反应原理如图所示。请写出Ni-YSZ电极上发生的电极反应方程式___________。

参考答案：

1．D

【详解】A．具有相同质子数，不同中子数的同一元素的不同核素互为同位素；H、H是H的同位素，A正确；

B．钛合金硬度大性能优良，能承受深海高压，B正确；

C．铝比铁活泼，可失去电子牺牲阳极保障船体不易腐蚀，C正确；

D．同主族由上而下，金属性增强，非金属性变弱；铷元素的单质比钠活泼，故遇水能迅速放出H2，D错误；

故选D

2．A

【详解】A．用明矾处理含有悬浮微粒的水，是水解生成氢氧化铝胶体吸附悬浮颗粒，不具有杀菌消毒作用，故A符合题意；

B．生石灰能与酸性物质反应生成盐，因此撒生石灰改良酸性土壤，故B不符合题意；

C．电化学腐蚀需要电解质，而将炒菜的铁锅洗净后擦干，避免有电解质的存在，因此不能发生电化学腐蚀，故C不符合题意；

D．升高温度，对的水解平衡正向移动，促进水解，水解程度增大，碱性更强，因此用热的纯碱溶液去油污效果比较好，故D不符合题意。

综上所述，答案为A。

3．B

【详解】A．铁离子水解得到氢氧化铁胶体可以加速水中悬浮颗粒沉降，与所述的化学知识有关联，故A不符合符题意；

B．制作面包用的小苏打应该为，而不是碳酸钠，故B符合符题意。

C．与水蒸气在高温条件下反应，生成和，与所述的化学知识有关联，故C不符合符题意

D．镁比铁活泼，可做原电池的负极从而保护铁，防止铁被腐蚀，与所述的化学知识有关联，故D不符合符题意；

故选B。

4．C

【详解】A．氯气和铁在加热条件下生成氯化铁，A正确；

B．乙烯可以和溴发生加成反应，消耗乙烯，导致烧瓶内压强降低，从而导致喷泉发生，B正确；

C．铜没有铁活泼，当两者形成原电池的时候，是铁被腐蚀，C错误；

D．酸性KMnO4溶液具有强氧化性，容易腐蚀橡胶，应该放在酸式滴定管中，D正确；

故选C。

5．D

【详解】A．S的最低价为-2价，具有较强的还原性，陈述Ⅰ正确，与Cu2+反应生成极难溶于水的CuS，用于除去废水中的，陈述Ⅱ正确，但两者间不具有因果关系，A不符题意；

B．溶液因铁离子水解呈酸性，溶液可与Cu反应从而用于腐蚀铜电路板，两陈述均正确，但是没有因果关系，B不符题意；

C．Na能与二氧化碳反应生成氧化钠和碳，且Na燃烧产生的过氧化钠能与二氧化碳反应产生氧气助燃，故着火不能用灭火，陈述Ⅰ正确，陈述Ⅱ错误，C不符题意；

D．铁比铜易失电子，故铁比铜活泼，Cu、Fe、潮湿的空气会形成原电池，Fe作负极加速腐蚀，故铜板上的铁钉在潮湿空气中更容易生锈，两陈述均正确，且有因果关系，D符题意；

答案选D。

6．B

【详解】A． 碳酸钠溶液呈碱性，油脂在碱性条件下水解，热的碳酸钠溶液水解后碱性增强，去油污效果好，A正确；

B．明矾净水原理是硫酸铝钾溶液中含有铝离子，铝离子水解生成氢氧化铝胶体，氢氧化铝胶体具有吸附性净水，能吸附水中的固体悬浮物并使之沉降；二氧化氯因具有强氧化性能杀菌消毒，故在进行水处理时，二者的原理不同，B错误；

C．硫酸钡不溶于酸，故可用于胃肠X射线造影检查，C正确；

D．镁比铁活泼作负极，铁作正极被保护，电热水器用镁棒防止内胆腐蚀，采用的是牺牲阳极保护法，D正确；

故选B。

7．B

【分析】由图可知，该装置为电解池，与直流电源的负极相连的电极N为电解池的阴极，氢离子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气，双极膜中氢离子向阴极移动，电极为阳极，碱性条件下碘离子在阳极失去电子发生氧化反应生成次碘酸根离子，次碘酸根离子与乙醇反应生成三碘甲烷、碳酸根离子、碘离子、氢氧根离子和水，双极膜中氢氧根离子向阳极移动。

【详解】A．由分析可知，与直流电源的负极相连的电极N为电解池的阴极，故A正确；

B．由分析可知，与直流电源的负极相连的电极N为电解池的阴极，氢离子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气，双极膜中氢离子向阴极移动，则电解一段时间后，电解一段时间后，阴极区硫酸浓度不变，故B错误；

C．由分析可知，电极为阳极，碱性条件下碘离子在阳极失去电子发生氧化反应生成次碘酸根离子，电极反应式为，故C正确；

D．由得失电子数目守恒可知，每制备三碘甲烷，需要消耗5mol次碘酸根离子，外电路转移10mol电子，则理论上双极膜内解离180g水，故D正确；

故选B。

8．D

【分析】经过装置图分析，电极d中，转化为，碳元素化合价升高，失去电子，是阳极，则电极b是正极，电极a是负极。

【详解】A．转化为，碳元素化合价升高，属于氧化反应，则c为阴极，a为负极，A项正确；

B．溶液显酸性，c电极上发生反应的电极反应式为+4H++4e-=+H2O ，B项正确；

C．电解池中左侧消耗，右侧产生，故离子交换膜选用质子交换膜，C项正确；

D．d电极的反应式为：，当生成1mol时转移4mol，右侧生成的在标准状况下体积为22.4L，D项错误；

故答案选D。

9．(1)     铜丝发生电极反应：，反应生成，溶液显碱性，遇酚酞变红色    

(2)氧化性

(3)可将Fe氧化为

(4)     少量烧杯中溶液         

【详解】（1）铁与铜丝连接，在氯化钠溶液中形成原电池装置，其中铜作正极，铜丝发生电极反应：，反应生成，使铜丝附近溶液显碱性，遇酚酞变红色；铁作负极，失电子生成，与反应生成蓝色沉淀，故答案为：铜丝发生电极反应：，反应生成，溶液显碱性，遇酚酞变红色；；

（2）加入溶液后出现溶液变蓝，可知KI被氧化生成碘单质，由此判断具有氧化性，故答案为：氧化性；

（3）由实验现象可知，未加氯化钠时，没有明显现象，加入氯化钠后铁片与发生氧化还原反应生成，与反应生成蓝色沉淀，故答案为：可将Fe氧化为；

（4）①验证产物是否有，应取反应后烧杯中的溶液少量于试管中，滴加溶液，观察是否生成蓝色沉淀；故答案为：少量烧杯中溶液；；

②该装置中铁作负极时电流强度为I，换成比铁活泼的镁时电流强度增大到1.5I，由此判断随金属的活泼性增强电流强度增大，则Zn的活泼性介于Fe和Mg之间，其作负极时电流强度应介于I和1.5I之间，故答案为：。

10．(1)     +=2CO+ 2H2 =E3-E1     快反应

(2)     B     CO2的转化率大于

(3)加入CaO和反应使浓度降低，反应④平衡正向移动，平衡体系混合气中H2的物质的量增大

(4)     >     0.75

(5)CH4-4e-+2O2-=CO2+2H2

【详解】（1）-干重整反应生成CO和H2，由图可知反应物的能量高于生成物，该反应为吸热反应，=生成物能量-反应物能量=E3-E1，热化学方程式为：+=2CO+ 2H2 =E3-E1；由图可知，反应Ⅱ的活化能小于反应Ⅰ，反应Ⅱ是快反应。

（2）等物质的量的CH4(g)和CO2(g)发生干重整反应+=2CO+ 2H2，同时还发生了副反应：CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)，则CO2的转化率大于，则表示CH4平衡转化率的是曲线B。

（3）压强为P0kPa，温度低于700℃时，加入CaO和反应使浓度降低，反应④平衡正向移动，平衡体系混合气中H2的物质的量增大。

（4）温度、投料量相同，由图乙可看出E、G两点CH4转化率相同，可知E、G两点CH4物质的量相等，但G点压强大，所以G点对应的体积小，CH4的浓度大，即c(G) >c( E)；500℃ 时由图甲可知平衡时n( H2) =2.1 mol，由图乙可知，相同反应时间，G点CH4转化率小于F点，但G点压强大于F点，则G点已达到平衡，CH4平衡转化率为0.6，列三段式：

平衡时气体总物质的量为：0.4mol+0.3mol+2.1mol+0.3mol+2.1mol=5.2mol，此温度下反应③的压力平衡常数 。

（5）由外接直流电源可以判断是电解池，根据元素化合价变化，Ni- YSZ电极上发生CH4→H2+ CO2的转变，则该电极为阳极，发生氧化反应,结合图示，电极反应式为CH4-4e-+2O2-=CO2+2H2。