高考化学第一轮复习：金属的腐蚀与防护

高考化学第一轮复习：金属的腐蚀与防护
一、选择题
1．为了同学们了解均我国科技发展的巨大成就并激发学习热情，“胜哥”通过搜索获知，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。下列相关叙述错误的是（ ）
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．古语说得好：“学好数理化，走遍天下都不怕。”化学与生产、生活关系密切，下列说法错误的是
A．使用含氟牙膏能预防龋齿
B．紫外线消毒利用了使蛋白质变性的原理
C．发泡塑料饭盒不适宜盛放含油脂较多的食品
D．用外加电流法防钢铁腐蚀需附加惰性电极作阴极
3．我国有着丰富的海风资源，在海水中建立风电设备，防腐蚀是一个突出问题。下列说法正确的是( 　　)
A．钢铁构件表面的镀铜破损后依然会保护内部钢铁不被腐蚀
B．可将钢铁构件与电源负极连接臧缓腐蚀发生
C．钢铁发生吸氧腐蚀时负极发生的反应为
D．海水中发生化学腐蚀的速率大于电化学腐蚀速率
4．下列有关物质性质与应用之间具有对应关系的有几种？（　　）
①氯化铁溶液具有酸性，可用作刻蚀铜电路板
②二氧化氯具有强氧化性，可用作饮用水消毒
③氧化钙具有很强的吸水性，可用作食品干燥剂
④石英坩埚耐高温，可用来加热熔化烧碱纯碱等固体
⑤活性炭具有极强的吸附能力，可用作制糖业的脱色剂
⑥铜的金属活泼性比铁弱，可在海轮外壳上装若干铜块以减缓其腐蚀
A．2 B．3 C．4 D．5
5．下列实验装置不能达到相应实验目的的是（　　）
A．用甲装置验证NH3在水中的溶解度大
B．用乙装置验证牺牲阳极保护法
C．用丙装置将CuCl2溶液蒸干制备CuCl2
D．用丁装置验证溴乙烷的消去产物是乙烯
6．由下列实验操作和现象得出的结论错误的是（　　）
选项 实验操作 实验现象 结论
A 氯乙烷加入NaOH溶液加热，冷却后加入AgNO3溶液 产生沉淀 证明氯乙烷已经水解
B 白铁皮(镀锌铁)出现刮痕后浸泡在饱和食盐水中，一段时间后滴加几滴K3[Fe(CN)6]溶液 无明显现象 锌对铁依然具有保护作用
C 向氯化钠粉末中加入适量酒精充分震荡形成无色透明液体，用红色激光笔照射 出现一条光亮的通路 形成的分散系是胶体
D 向某钠盐溶液中加入盐酸，将产生的气体通入硝酸酸化的BaCl2溶液中 有白色沉淀产生 反应生成的气体可能是SO2
A．A B．B C．C D．D
7．在油田注水系统中，钢管主要发生硫酸盐还原菌厌氧腐蚀，一种理论认为厌氧细菌可促使 与 反应生成 ，加速钢管的腐蚀，其反应原理如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．正极的电极反应式为：
B． 与 的反应可表示为：
C．钢管发生厌氧腐蚀的产物主要含有
D．为减缓钢管的腐蚀，可在钢管表面镀铜
8． 验证牺牲阳极的阴极保护法，实验如下(烧杯内均为经过酸化的3%NaCl溶液)。
① ② ③
在Fe表面生成蓝色沉淀 试管内无明显变化 试管内生成蓝色沉淀
下列说法错误的是（　 　）
A．对比②③，可以判定Zn保护了Fe
B．将Zn换成Cu，用①的方法可判断Fe比Cu活泼
C．验证Zn保护Fe时不能用①的方法
D．对比①②，K3[Fe(CN)6]可能将Fe氧化
9．下列说法正确的是(　 　)
A．56 g Fe在足量Cl2中充分燃烧，转移电子数为2×6.02×1023
B．合成氨反应放热，采用低温可以提高氨的生成速率
C．常温下Na2CO3溶液中加入少量Ca(OH)2固体，溶液中 的值减小
D．若电工操作中将铝线与铜线直接相连会导致铜线更快被腐蚀
10．下列关于焓变和熵变、pH的简单计算、金属的腐蚀与防护等知识点的叙述中正确的是(　　)
A．室温下，pH＝3的CH3COOH溶液与pH＝11的NaOH溶液等体积混合，所得溶液pH>7
B．室温下，Na2CO3溶液中加入少量Ca(OH)2固体，溶液中 的值增大
C．在外加电流的阴极保护法中，须将被保护的钢铁设备与直流电源的负极相连
D．反应NH3(g)＋HCl(g)=NH4Cl(s)在室温下能自发进行，该反应的ΔH>0
11．埋在下列土壤中的铸铁输油管道，腐蚀速率最慢的是（　　）
A．氧化铁较多的酸性土壤 B．潮湿疏松的中性土壤
C．碳颗粒较多的碱性土壤 D．干燥致密的中性土壤
12．下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是（　　）
A．钢管与电源正极连接，钢管可被保护
B．铁遇冷浓硝酸表面钝化，可保护内部不被腐蚀
C．钢管与铜管露天堆放在一起，钢管不易被腐蚀
D．钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应是Fe-3e-═Fe3+
13． 在表面无锈的铁片上滴食盐水，一段时间后有铁锈出现。此过程反应为：2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2，Fe(OH)2进一步被氧气氧化为Fe(OH)3，再在一定条件下脱水生成铁锈，其原理如图。下列说法不正确的是（　　）
A．铁片发生氧化反应而被腐蚀
B．铁片腐蚀最严重区域应该是生锈最多的区域
C．铁片腐蚀中正极发生的电极反应：2H2O+O2+4e-=4OH-
D．铁片里的铁和碳与食盐水形成无数微小原电池，发生了电化学腐蚀
二、非选择题
14．石墨在材料领域有重要应用，某初级石墨中含SiO2（7.8%）、Al2O3（5.1%）、Fe2O3（3.1%）和MgO（0.5%）等杂质，设计的提纯与综合利用工艺如下：
（注：SiCl4的沸点为57.6℃，金属氯化物的沸点均高于150℃）
（1）向反应器中通入Cl2前，需通一段时间N2，主要目的是　 　．
（2）高温反应后，石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物，气体I中的碳氧化物主要为　 　，由气体Ⅱ中某物质得到水玻璃的化学反应方程式为　 　．
（3）步骤①为：搅拌、　 　、所得溶液IV中的阴离子有　 　．
（4）由溶液Ⅳ生成沉淀Ⅴ的总反应的离子方程式为　 　　 　，100kg初级石墨最多可获得V的质量为　 　kg．
（5）石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐，完成图2防腐示意图，并作相应标注．
15．铬及其化合物在生活中有很多用途。
（1）可检验司机酒后驾车，请写出酸性溶液与酒精反应的离子方程式　 　。的价电子排布式为　 　。铬元素和锰元素的第二电离能分别为，，的原因是　 　。
（2）为研究铬的性质，设计如图装置。装置甲中铜电极上产生大量的无色气体；而装置乙中铜电极上无气体产生，铬电极上产生大量红棕色气体。由此可得到的结论是　 　。
（3）某化工厂从湿法炼锌的铜铬渣(主要含有锌、铜、铁、铬、钻等单质)中回收铬的流程如图所示：
①酸浸时形成的金属离子的价态均相同。加入双氧水时铁、铬形成的离子均被氧化，写出氧化铬形成的离子方程式为　 　。
②“电解”时，阴极的电极反应式为：　 　。
③三价铬离子能形成多种配位化合物。中提供电子对形成配位键的原子分别是　 　(填元素符号)，中心离子的配位数为　 　。
④304不锈钢是生活中常见的一种不锈钢，业内也叫做不锈钢，指必须含有以上的铬，以上的镍的不锈钢。铬和镍能形成多种配合物，如为正四面体构型、、为正方形构型、、为正八面体构型等，下列有关说法正确的是　 　(填选项字母)。
A．中含有共价键和离子键
B.304不锈钢不可长时间盛放盐、酱油、醋、菜汤等，不能用304不锈钢锅煲中药
C．不锈钢不会生锈，哪怕在潮湿恶劣的环境
D．和中，镍原子均为杂化
16．铁及其化合物在生产和生活中具有广泛的用途。请回答下列问题。
（1）铁制品暴露在潮湿空气中容易发生腐蚀，通过图甲所示装置可验证铁钉是否发生电化学腐蚀，正极反应式是　 　。
（2）利用图乙装置可模拟工业生产高铁酸盐，阳极反应为　 　，阴极区的溶液　 　(填“增大”“减小”或“不变”)。利用高铁酸盐可制作新型可充电电池，该电池的总反应为，充电时阳极反应为　 　，放电时每转移电子，正极有　 　被还原。
答案与解析
1．答案：D
分析：A、同位素即质子数相同，中子数不同的原子；
B、钛合金可以承受深海高压；
C、铝更活泼，作为负极，为牺牲阳极的阴极保护法；
D、铷比钠更活泼，和水反应速率更快。
解析：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不符合题意；
B．钛合金硬度大性能优良，能承受深海高压，B不符合题意；
C．铝比铁活泼，可失去电子牺牲阳极保障船体不易腐蚀，C不符合题意；
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符合题意；
故答案为：D
2．答案：D
分析：A、含氟牙膏可以生成氟磷灰石，预防龋齿；
B、紫外线可以使蛋白质变性；
C、油脂可以溶解苯乙烯，而苯乙烯对人体有毒；
D、钢铁处于阴极时，不会发生氧化反应，可以起到保护作用。
解析：A． 釉质对牙齿起着保护作用，其主要成分为羟基磷灰石(Ca5(PO4)3OH)，使用含氟牙膏会生成氟磷灰石(Ca5(PO4)3F)，可以预防龋齿，故A不符合题意；
B． 紫外线照射能够使蛋白质变性，可用紫外线杀菌消毒，故B不符合题意；
C． 一次性发泡餐具中的聚苯乙烯高分子是有机物，根据结构相似相溶，盛放含油较多的食品是有机物，食品中会溶解苯乙烯单体，苯乙烯对人的神经中枢有害，所以不适于盛放含油较多的食品，故C不符合题意；
D． 用外加电流法防钢铁腐蚀需附加惰性电极作阳极，被保护的金属作阴极，故D符合题意；
故答案为：D。
3．答案：B
分析：A.Cu、Fe和海水构成原电池，较活泼金属作负极。
B.电解池中与负极相连的电极为阴极，阴极得电子。
C.注意铁失电子生成二价铁离子。
D. 发生化学腐蚀的速率小于电化学腐蚀速率 。
解析：Ａ．铜镀层破损后，Cu、Fe和海水构成原电池，Fe失电子作负极，Fe加速被腐蚀，A不符合题意；
Ｂ．将钢铁部件与电源负极连接作阴极，属于外加电流法，可以减缓腐蚀发生，B项符合题意；
Ｃ．钢铁发生吸氧腐蚀时负极发生的反应为Fe-2e-=Fe2+，C不符合题意；
Ｄ．发生电化学腐蚀的速率大于化学腐蚀速率，D不符合题意；
故答案为：B。
4．答案：B
分析：①氯化铁溶液具有氧化性；②二氧化氯具有强氧化性；③氧化钙具有吸水性；④石英坩埚高温条件下与强碱纯碱能发生反应；⑤活性炭有极强的吸附性；⑥利用牺牲阳极的阴极保护法。
解析：①氯化铁溶液具有氧化性，铁离子与铜单质可以反映，可用作刻蚀铜电路板，①不符合题意；②二氧化氯具有强氧化性，能使蛋白质变性，可用作饮用水消毒，②符合题意；③氧化钙具有很强的吸水性，可用作食品干燥剂，③符合题意；④石英坩埚耐高温，与强碱纯碱能发生反应，不可用来加热熔化烧碱纯碱等固体，④不符合题意；⑤活性炭具有多孔结构，有极强的吸附能力，可用作制糖业的脱色剂，⑤符合题意；⑥铜的金属活泼性比铁弱，可在海轮外壳上装若干铜块以加快铁的腐蚀，⑥不符合题意；故②③⑤符合题意，
故答案为：B。
5．答案：C
分析：A、根据气球体积变大，说明NH3易溶于水；
B、乙装置为原电池装置，结合电极反应分析；
C、CuCl2溶液蒸发过程中，发生水解，形成Cu(OH)2；
D、溴的CCl4溶液褪色，说明反应生成乙烯；
解析：A．氨气极易溶于水，挤压甲装置中的胶头滴管，气球会膨胀，故A不符合题意；
B．乙装置为原电池装置，酸性条件下，Zn作负极，Fe作正极被保护，为牺牲阳极的阴极保护法，正极区域无明显现象，故B不符合题意；
C．氯化铜为挥发性酸的强酸弱碱盐，直接加热蒸干时会发生水解反应，最终得到氧化铜固体，故C符合题意；
D．溴乙烷在NaOH的醇溶液中，加热时发生消去反应，生成乙烯，能使溴的四氯化碳溶液褪色，故D不符合题意；
故答案为：C。
6．答案：A
分析：A.检验卤代烃水解的卤元素需要在酸性条件下检验
B.锌和铁形成原电池，锌做负极失去电子铁不会反应
C.符合胶体的特征
D.若气体时二氧化硫可出现此现象
解析：A．氯乙烷与NaOH溶液反应后的溶液呈碱性，应先加稀硝酸中和过量的碱，再加入硝酸银，若产生白色沉淀，证明氯乙烷已水解，A项符合题意；
B．将出现刮痕的白铁皮放入食盐水中形成原电池，锌作负极，铁作正极，此为牺牲阴极的阳极保护法，铁未溶解，一段时间后加入铁氰化钾无明显现象，B项不符合题意；
C．用光束照射无色透明的氯化钠与酒精形成的液体产生丁达尔效应，说明该分散系为胶体，C项不符合题意；
D．钠盐可能为亚硫酸钠，二氧化硫可被硝酸氧化，生成硫酸根离子，与钡离子反应生成白色沉淀为硫酸钡，D项不符合题意；
故答案为：A。
7．答案：A
分析：A.根据给出的几种离子进行判断，铁做负极，失去电子变为亚铁离子，水在正极得到电子变为氢气
B.根据反应物和生成物即可写出反应
C.根据正极附近的阴离子以及亚铁离子即可判断产物
D.再钢管表面镀上活泼性比铁活泼的金属
解析：A． 根据原电池原理，水电离产生的氢离子得电子产生氢气，正极的电极反应式为： ，选项A符合题意；
B． 与 的反应生成 ，得电子，发生还原反应，电极反应可表示为： ，选项B不符合题意；
C．钢管腐蚀过程中，负极铁失电子生成Fe2+，与正极周围的S2-、OH-结合为FeS、Fe(OH)2，选项C不符合题意；
D．若在钢管表面镀铜，构成原电池，铁为负极，加快钢管的腐蚀，选项D不符合题意；
故答案为：A。
8．答案：B
分析：B、无论是锌和铁还是锌和铜，都是锌做负极，无法比较铁和铜。
解析：A．②中铁没有被腐蚀，而③铁腐蚀，可说明铁连接锌后，锌保护了铁，故A不符合题意；
B．实验①可说明铁被氧化，说明方法存在缺陷，不能比较金属的活泼性，则换成铜，也不能证明金属的活泼性，故B符合题意；
C．如铁不纯，也可形成原电池反应而被氧化，加入K3[Fe(CN)6]可在铁的表面生成蓝色沉淀，则验证保护时不能用①的方法，应用②的方法，故C不符合题意；
D．①②相比较，可知铁棒表面被氧化，但溶液中没有亚铁离子，可能的原因为K3[Fe(CN)6]将Fe氧化，故D不符合题意；
故答案为：B。
9．答案：C
分析：A．氯气具有强氧化性，与Fe反应生成氯化铁；
B．合成氨为放热反应，降低温度反应速率减小；
C．Na2CO3溶液中加入少量Ca（OH）2固体，生成碳酸钙、NaOH，溶液中c（OH-）增大，=减小；
D．将铝线与铜线直接相连，发生电化学腐蚀时Al为负极，腐蚀加快。
解析：A.56g Fe为1mol，1mol Fe在Cl2中完全燃烧生成FeCl3，转移电子数为3×6.02×1023，A不符合题意；
B．合成氨的反应放热，降低温度有助于向正反应方向移动，但降低温度会使反应速率降低，导致氨的生成速率下降，B不符合题意；
C．常温下Na2CO3溶液呈碱性，是由于CO32-在溶液中水解，向溶液中加入少量Ca(OH)2固体，会抑制碳酸根的水解，使水解平衡向左移动，使 的值减小，C符合题意；
D．若将铝线和铜线直接相连，根据原电池原理，铝的活动性比铜强，铝为原电池负极，使铝腐蚀的更快，D不符合题意；
故答案为：C。
10．答案：C
分析：该题考查化学反应原理基础知识，易错项是A项，注意常温下pH=3的CH3COOH溶液中c(H+)与pH=11的NaOH溶液中c(OH-)相等。
解析：A．CH3COOH为弱酸，pH=3的CH3COOH溶液与pH=11的NaOH溶液相比较，醋酸过量，等体积混合后溶液呈酸性，pH＜7，故A不符合题意；
B．室温下，Na2CO3溶液中加入少量Ca(OH)2固体，两者反应生成CaCO3沉淀和NaOH溶液，溶液中c(OH-)增大，c(H+)减小， 的值减小，故B不符合题意；
C． 与直流电源的负极相连，作阴极被保护，为外加电流的阴极保护法，所以在外加电流的阴极保护法中，须将被保护的钢铁设备与直流电源的负极相连，故C符合题意；
D．NH3(g)+HCl(g)═NH4Cl(s)中△S＜0，常温下能自发进行，则△H-T△S＜0，则该反应的△H＜0，故D不符合题意。
故答案为：C。
11．答案：D
分析：（1）金属腐蚀一般有两种途径：化学腐蚀和电化学腐蚀；
（2）化学腐蚀：金属表面与周围介质（氧气和水）直接发生化学变化而引起的腐蚀；
（3）电化学腐蚀：金属与电解质溶液接触，通过电极反应产生的腐蚀。
解析：A．在氧化铁较多的酸性土壤中，铁的锈蚀速度很快；
B．在潮湿、疏松的中性土壤中，铁易生锈；
C．在含碳颗粒较多的碱性土壤中，铁与水和氧气同时接触，易生锈；
D．在干燥、致密的中性土壤中，铁不易生锈；腐蚀速率最慢的是D，
故答案为：D。
12．答案：B
分析：A.钢管是被保护的一极，应该做阴极，与电源的负极相连；
B.钝化是指金属经强氧化剂或电化学方法氧化处理，使表面变为不活泼态即钝态的过程，是使金属表面转化为不易被氧化的状态，而延缓金属的腐蚀速度的方法；
C.在原电池中，活泼性较强的一极做负极，腐蚀速度更快；
D.钢铁发生析氢腐蚀时，负极的反应是铁单质失去电子生成亚铁离子。
解析：A．用电解原理保护金属时，金属应作电解池阴极，应该与原电池负极连接，故A不符合题意；
B．常温下，铁和浓硝酸反应生成一层致密的氧化物薄膜而阻止了进一步反应，所以可以保护内部金属不被腐蚀，故B符合题意；
C．钢管、铜管和雨水能构成原电池，铁作原电池负极而容易被腐蚀，故C不符合题意；
D．钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应是Fe-2e-═Fe2+，故D不符合题意。
故答案为：B。
13．答案：B
分析：铁在食盐水中发生的吸氧腐蚀，铁失去电子变为亚铁离子，氧气得到电子结合水变为氢氧根离子，结合选项即可判断
解析：A．铁作负极，失电子发生氧化反应，A不符合题意；
B．铁片负极腐蚀最严重，由于离子的移动，在正极区域生成铁锈最多，B符合题意；
C．铁作负极，失电子被氧化，正极氧气得电子被还原，对应电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-，C不符合题意；
D．在一块表面无锈的铁片上滴食盐水，铁片里的铁和碳与食盐水形成无数微小原电池，发生了电化学腐蚀，铁作负极，碳作正极，D不符合题意；
故答案为：B。
二、非选择题
14．答案：（1）通入氮气排尽装置中的空气，防止石墨发生氧化反应，减少石墨损失
（2）CO；SiCl4+6NaOH=Na2SiO3+4NaCl+3H2O
（3）过滤；AlO2﹣、OH﹣、Cl﹣
（4）AlO2﹣+CH3COOCH2CH3+2H2O；CH3COO﹣+CH3CH2OH+Al（OH）3↓；7.8
（5）解：Cu的化学性质比石墨活泼，所以应用外接电流的阴极保护法保护Cu，故石墨作阳极，连接电源的正极，Cu作阴极，连接电源的负极，装置图为：
，
分析：（1）石墨化学性质在常温下稳定，而在高温下可与氧气发生反应，所以通入氮气排尽装置中的空气，防止石墨发生氧化反应；（2）高温反应后，石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物，根据杂质的含量可知，气体I中氯化物主要为SiCl4、AlCl3、FeCl3等，气体I中碳氧化物主要为CO，SiCl4的沸点为57.6℃，金属氯化物的沸点均高于150℃，80℃冷却得到的气体Ⅱ含有SiCl4及CO，SiCl4与氢氧化钠溶液反应得到硅酸钠与氯化钠； （3）金属氯化物的沸点均高于150℃，则固体Ⅲ中存在AlCl3、FeCl3、MgCl2，其中FeCl3、MgCl2与过量的氢氧化钠溶液反应得到沉淀，而氯化铝与过量的氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠，过滤得到的溶液中含有偏铝酸钠、过量的氢氧化钠；（4）偏铝酸钠发生水解，加入乙酸乙酯除去过量的氢氧化钠，且加热条件下水解平衡一直正向移动，得到氢氧化铝沉淀、醋酸钠、乙醇；根据氧化铝的含量计算氧化铝质量，再根据Al元素守恒计算氢氧化铝的质量；（5）Cu的化学性质比石墨活泼，所以应用外接电流的阴极保护法保护Cu，故石墨作阳极，连接电源的正极，Cu作阴极，连接电源的负极．
解析：解：（1）石墨化学性质在常温下稳定，而在高温下可与氧气发生反应，所以通入氮气排尽装置中的空气，防止石墨发生氧化反应，减少石墨损失，故答案为：通入氮气排尽装置中的空气，防止石墨发生氧化反应，减少石墨损失；（2）石墨过量高温反应后，石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物，根据杂质的含量可知，气体I中氯化物主要为SiCl4、AlCl3、FeCl3等，气体I中碳氧化物主要为CO，SiCl4的沸点为57.6℃，金属氯化物的沸点均高于150℃，80℃冷却得到的气体Ⅱ含有SiCl4及CO，SiCl4与氢氧化钠溶液反应得到硅酸钠与氯化钠，化学反应方程式为：SiCl4+6NaOH=Na2SiO3+4NaCl+3H2O，故答案为：CO；SiCl4+6NaOH=Na2SiO3+4NaCl+3H2O；（3）金属氯化物的沸点均高于150℃，则固体Ⅲ中存在AlCl3、FeCl3、MgCl2，其中FeCl3、MgCl2与过量的氢氧化钠溶液反应得到沉淀，而氯化铝与过量的氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠，搅拌、过滤得到溶液IV，故溶液IV中的阴离子有：AlO2﹣、OH﹣、Cl﹣，故答案为：过滤；AlO2﹣、OH﹣、Cl﹣；（4）偏铝酸钠发生水解，加入乙酸乙酯除去过量的氢氧化钠，且加热条件下水解平衡一直正向移动，得到氢氧化铝沉淀、醋酸钠、乙醇，由溶液IV生成沉淀V的总反应的离子方程式为：AlO2﹣+CH3COOCH2CH3+2H2O CH3COO﹣+CH3CH2OH+Al（OH）3↓，Al2O3的质量分数为5.1%，则100kg初级石墨中氧化铝的质量=100kg×5.1%=5.1kg，根据Al元素守恒，可知氢氧化铝的质量= =7.8kg；故答案为：AlO2﹣+CH3COOCH2CH3+2H2O CH3COO﹣+CH3CH2OH+Al（OH）3↓；7.8；
15．答案：（1）；；铬的第二电离能是失去半充满上的电子；锰的第二电离能是失去上的电子，更容易，所需能量更少
（2）由装置甲知铬的金属活动性比铜强，且与稀硫酸可反应生成；由装置乙知常温下铬在浓硝酸中钝化
（3）；；N、O、Cl；6；B
分析：（1）依据氧化还原反应原理，利用得失电子守恒、电荷守恒即原子守恒；依据构造原理分析；具有全充满，半充满，全空三种状态的电子排布比较稳定。
（2）根据两极现象判断：溶解或质量减少的一极为负极，质量增加或有气泡产生的一极为正极。
（3）①根据反应物和生成物的化学式，利用原子守恒、得失电子守恒、电荷守恒分析；
②电解时，阳极与直流电源的正极相连的电极，发生氧化反应；阴极与直流电源的负极相连的电极，发生还原反应；
③依据配合物的结构判断；
④A．只有阳离子，不含离子键；
B．依据金属腐蚀判断；
C．不锈钢具备腐蚀条件也会生锈；
D．镍元素提供空轨道，不存在杂化。
解析：（1）检查司机是否饮酒的原理：橙色的酸性溶液遇到呼出的乙醇蒸气时迅速变绿(Cr3+)，+6价的Cr被还原为+3价，乙醇具有还原性，易被氧化为乙酸，根据得失电子守恒、电荷守恒即原子守恒，写出反应的离子方程式为。为24号元素，Cr原子核外有24个电子，根据构造原理写出Cr的核外电子排布式为[Ar]3d54s1，则价电子排布式为。Cr失去2个电子成为Cr2+，核外电子排布从[Ar]3d54s1变为[Ar]3d4能量较高的不稳定结构，而Mn失去2个电子成为Mn2+，核外电子排布从[Ar]3d54s2变为[Ar]3d5能量较低的稳定结构，即铬的第二电离能是失去半充满上的电子，锰的第二电离能是失去上的电子，更容易，所需能量更少，所以，故答案为：；；铬的第二电离能是失去半充满上的电子；锰的第二电离能是失去上的电子，更容易，所需能量更少；
（2）原电池中，负极上是失电子的氧化反应，装置甲中铜电极上产生大量的无色气体，说明金属铜是正极；装置乙中铜电极上无气体产生，铬电极上产生大量红棕色气体二氧化氮产生，是硝酸得到电子产生的二氧化氮，发生还原反应的电极是正极，则金属铬是正极，原因是常温下铬在浓硝酸中钝化，故答案为：由装置甲知铬的金属活动性比铜强，且与稀硫酸可反应生成；由装置乙知常温下铬在浓硝酸中钝化。
（3）①氧化Cr2+形成，根据得失电子守恒、电荷守恒即原子守恒，写出离子方程式为，故答案为：；
②“电解”时，Cr3+在阴极得到电子生成Cr，故阴极的电极反应式为：，故答案为：；
③中三价铬离子提供空轨道，NH3中的N原子、H2O中的O原子和Cl-提供孤电子对，中心离子的配位数为N、O、Cl三种原子的原子数之和，即3+2+1=6，故答案为：N、O、Cl；6；
④A．中镍离子提供空轨道，CN-提供孤电子对，形成配位键，CN-中存在共价键，不含离子键，故A不正确；
B．盐、酱油、醋、菜汤等会加快金属的腐蚀，所以不锈钢容器不要长时间盛放盐、酱油、醋、菜汤等，也不能用不锈钢锅煲中药，故B正确；
C．不锈钢只是不容易生锈，若具备腐蚀条件也会生锈，故C不正确；
D．和中，镍元素提供空轨道，不存在杂化，故D不正确；
故答案为：B。
16．答案：（1）
（2）；增大；；
分析：当水膜呈中性时，金属铁发生吸氧腐蚀，氧气在正极上得电子的还原反应；铁为阳极发生氧化反应，可以制备新型净水剂高铁酸盐，而阴极是水中的氢离子放电，生成氢气，同时产生氢氧根离子；据电池的总反应可知，充电时，阳极上的氢氧化铁转化成高铁酸钠，根据电极反应式可判断电子转移的物质的量与反应物之间的关系。
解析：
（1）铁钉用氯化钠溶液浸泡，水溶液环境呈中性，钢铁发生吸氧腐蚀，氧气在正极上得电子生成氢氧根，故电极反应为：O2+4e-+2H2O=4OH-；
（2）根据图中信息可知，铁为阳极发生氧化反应，可以制备新型净水剂高铁酸盐(FeO)，电极反应式为：Fe-6e-+8OH-=FeO+4H2O，而阴极是水中的氢离子放电，生成氢气，同时产生氢氧根离子，所以阴极区溶液的pH增大；充电时阳极发生Fe(OH)3失电子的氧化反应，即反应为：Fe(OH)3-3e-+5OH-=FeO+4H2O，放电时正极反应为：FeO+4H2O+3e-=Fe (OH)3+5OH-，根据反应可知FeO～3e-，可得放电时，每转移0.6mol电子，正极有被还原K2FeO4的质量为0.6mol×=39.6g；
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