高考化学总复习 专题6 第三单元 电能转化为化学能 金属腐蚀及防护课时闯关（含解析） 苏教版.doc

【高考总复习】2013年高三化学专题6：第三单元 电能转化为化学能金属腐蚀及防护 课时闯关（含解析）（苏教版）一、单项选择题(每小题只有一个选项符合题意)1(2012沧州高三质检)如图所示，铜片、锌片和石墨棒用导线连接后插入番茄里，电流计中有电流通过，则下列说法正确的是()a锌片是负极b两个铜片上都发生氧化反应c石墨是阴极d两个番茄都形成原电池解析：选a。由于番茄汁显酸性，zn和cu的活泼性不同，且zn能与h反应，因此左侧为原电池，右侧为电解池。在左侧，zn作负极，cu作正极，在右侧c作阳极，cu作阴极，故a正确。2查处酒后驾驶采用的“便携式乙醇测量仪”以燃料电池为工作原理，在酸性环境中，理论上乙醇可以被完全氧化为co2，但实际乙醇被氧化为x，其中一个电极的反应式为ch3ch2oh2e=x2h。下列说法中正确的是()a电池内部h由正极向负极移动b另一极的电极反应式为o24e2h2o=4ohc乙醇在正极发生反应，电子经过外电路流向负极d电池总反应式为2ch3ch2oho2=2ch3cho2h2o解析：选d。根据原电池工作原理、反应规律及质量守恒等，可以确定乙醇作原电池的负极，正极反应式为o24h4e=2h2o，物质x的分子式为c2h4o，是乙醇被氧化的产物，为ch3cho，则电池的总反应式为2ch3ch2oho2=2ch3cho2h2o；工作过程中负极产生h，正极消耗h，所以，h应由负极向正极移动；外电路中的电子应由负极流出，正极流入。3电解100 ml含c(h)0.30 mol/l的下列溶液，当电路中通过0.04 mol电子时，理论上析出金属质量最大的是()a0.10 mol/l agb0.02 mol/l zn2c0.20 mol/l cu2 d0.20 mol/l pb2解析：选c。根据离子的放电顺序可知，当电路中通过0.04 mol的电子时，能析出金属的只有选项a和c,100 ml溶液中分别含有ag：0.01 mol,1.08 g；cu2： 0.02 mol,1.28 g可知选c。4.在8001000 时电解tio2可制得钛，装置如图所示。下列叙述正确的是()aa为电源的正极b石墨电极上发生还原反应c阴极发生的反应为：tio24e=ti2o2d每生成0.1 mol钛，转移电子0.2 mol解析：选c。由o2移动方向可知b为电源正极，a项错误；b为电源正极，石墨电极上发生氧化反应，b项错误；每生成0.1 mol钛，转移电子0.4 mol，d项错误。5(2012北京崇文区高三统练)16岁时，美籍华裔科学家钱永健就凭借一个“金属易受硫氰酸盐腐蚀”的调查项目，荣获“美国西屋科学天才奖”。下列叙述正确的是()a金属腐蚀就是金属失去电子被还原的过程b将水库中的水闸(钢板)与外加直流电源的负极相连，正极连接到一块废铁上可防止水闸被腐蚀c合金的熔点都高于它的成分金属，合金的耐腐蚀性也都比其成分金属强d铜板上的铁铆钉处在潮湿的空气中直接发生反应：fe3e=fe3，继而形成铁锈解析：选b。a项，金属失去电子，被氧化；b项正确，用外加电流的阴极保护法保护金属；c项，合金的熔点比其成分金属的熔点低；d项，应为fe2e=fe2。6关于下列各装置图的叙述中，不正确的是()a用装置精炼铜，则a极为粗铜，电解质溶液为cuso4溶液b装置的总反应式是cu2fe3=cu22fe2c装置中钢闸门应与外接电源的负极相连d装置中的铁钉几乎没有被腐蚀解析：选b。a项，a为阳极，精炼铜时粗铜作阳极，对，b项，fe为负极，反应式为fe2e=fe2，cu为正极，反应式为fe3e=fe2，总反应式为fe2fe3=3fe2，错，c项，钢闸门作电解装置的阴极受到保护，对；d项，在图示环境中，铁钉处于干燥的环境下，不易被腐蚀，对。二、不定项选择题(每小题只有一个或两个选项符合题意)7如图装置中，a、b都是惰性电极，通电一段时间后，b极附近溶液呈红色。下列说法中不正确的是()ax是正极，y是负极bx是负极，y是正极ccuso4溶液的ph逐渐变大dnacl溶液的ph逐渐变大解析：选bc。根据实验现象知道，b极是电解池的阴极，则x是正极，y是负极。烧杯内电解cuso4溶液，产物为cu、o2和h2so4，电解后溶液酸性增强，u形管电解nacl溶液，产物为cl2、h2和naoh，溶液的碱性增强。8铅酸蓄电池是目前应用普遍的化学电池，新型液流式铅酸蓄电池以可溶的甲基磺酸铅为电解质，电池总反应为：pbpbo24h2pb22h2o。下列有关新型液流式铅酸蓄电池的说法正确的是()a充放电时，溶液中pb2浓度保持不变b充放电时，溶液的导电能力变化不大c放电时的负极反应式为：pb2e=pb2d充电时的阳极反应式为：pb24oh2e=pbo22h2o解析：选bc。a项，充电时溶液中pb2浓度减小，放电时溶液中pb2浓度增大，不正确；d项，充电时阳极发生氧化反应，电极反应式为pb22h2o2e=pbo24h，故不正确。9(2012安徽江南十校联考)利用如图装置，能完成很多电化学实验。下列有关此装置的叙述中，不正确的是()a若x为锌棒，y为nacl溶液，开关k置于m处，可减缓铁的腐蚀，这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法b若x为碳棒，y为nacl溶液，开关k置于n处，可减缓铁的腐蚀，溶液中的阳离子向铁电极移动c若x为铜棒，y为硫酸铜溶液，开关k置于m处，铜棒质量将增加，此时外电路中的电子向铜电极移动d若x为铜棒，y为硫酸铜溶液，开关k置于n处，铁棒质量将增加，溶液中铜离子浓度将减小解析：选d。a项中锌的活泼性比铁强，可减缓铁的腐蚀，这种方法的名称也正确，正确；b项是外加电流的阴极保护法，可减缓铁的腐蚀，溶液中的阳离子向阴极移动，正确；c项是原电池，铜是正极，质量将增加，铁是负极，此时外电路中的电子由负极向正极移动，正确；d项是在铁棒上镀铜，铁棒质量将增加，但溶液中各离子浓度都不发生变化，错误。10500 ml kno3和cu(no3)2的混合溶液中c(no)5.0 mol/l，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到11.2 l 气体(标准状况)，假定电解后溶液体积仍为500 ml，下列说法不正确的是()a原混合溶液中c(k)为3 mol/lb上述电解过程中共转移1 mol电子c电解得到的cu的物质的量为0.5 mold电解后溶液中c(h)为2 mol/l解析：选b。阳极反应为：4oh4e=o22h2o，根据气体的量可知转移电子的物质的量为2 mol，阴极反应为：cu22e=cu，cu2放电结束后h放电，2h2e=h2，h放电时转移电子的物质的量为1 mol，说明cu2放电时转移电子的物质的量为1 mol，则n(cu)0.5 mol，c(cu2)1 mol/l，根据电荷守恒得：c(k)2c(cu2)c(no)，求得c(k)为3 mol/l。b选项错误。三、非选择题11钢铁工业是国家工业的基础，请回答钢铁腐蚀与防护过程中的有关问题。(1)生产中可用盐酸来除铁锈。现将一生锈的铁片放入盐酸中，当铁锈被除尽后，溶液中发生的化合反应的化学方程式为_。(2)下列哪些装置可防止铁棒被腐蚀_。(3)在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置示意如图：a电极对应的金属是_(写元素名称)，b电极的电极反应式是_。若电镀前a、b两金属片质量相同，电镀完成后将它们取出洗净、烘干、称量，二者质量差为5.12 g，则电镀时电路中通过的电子为_ mol。镀层破损后，镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀，请简要说明原因_。解析：(1)铁锈的主要成分为氧化铁的水合物，与盐酸反应后生成了三价铁离子，而后铁与三价铁离子会化合生成亚铁离子。(2)b中锌比铁活动性强，为牺牲阳极的阴极保护法，d为外加电流的阴极保护法。a、c均易使铁棒腐蚀。(3)为在铁表面镀铜需将铁作阴极、铜作阳极，当析出1 mol铜时，两电极的质量差为6464128 g，转移2 mol电子，当质量差为5.12 g时，电路中通过的电子为0.08 mol。答案：(1)2fecl3fe=3fecl2(2)bd(3)铜cu22e=cu0.08铁比铜活泼，镀层破坏后，在潮湿环境中形成原电池，铁为负极，加速铁的腐蚀，而镀锌铁镀层破坏后，锌作负极铁作正极，铁不易腐蚀(其他答案合理也可)12如图所示，a、f为石墨电极，b、e为铁片电极。按要求回答下列问题。(1)打开k2，闭合k1时。b为_极，a的电极反应为_，最终可观察到的现象是_，涉及的化学反应方程式有：_。(2)打开k1，闭合k2时。e为_极， f极的电极反应为_，检验f极产生气体的方法是_。(3)若往u形管中滴加酚酞试液，进行(1)(2)操作时，a、b、e、f电极周围能变红的是_。解析：(1)当打开k2，闭合k1时，刚好形成原电池，较活泼的fe作负极，a作正极，在正极溶液中o2得电子发生还原反应，即发生吸氧腐蚀，生成fe(oh)2，进一步被氧化为红褐色的fe(oh)3。(2)打开k1，闭合k2，形成电解池，故e为电解池的阴极，f为电解池的阳极，在阳极cl失电子生成cl2。(3)a、e两极都生成了oh，故遇酚酞试液会变红。答案：(1)负o22h2o4e=4oh溶液中有红褐色沉淀生成2feo22h2o=2fe(oh)2；4fe(oh)2o22h2o=4fe(oh)3(2)阴2cl2e=cl2用湿润的淀粉碘化钾试纸靠近f，若试纸变蓝，则产生的气体是cl2(3)a、e13如下图所示，某同学设计一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中x为阳离子交换膜。根据要求回答相关问题：(1)通入氧气的电极为_(填“正极”或“负极”)，写出负极的电极反应式_。(2)铁电极为_(填“阳极”或“阴极”)，石墨电极(c)的电极反应式为_。(3)反应一段时间后，乙装置中生成氢氧化钠主要在_(填“铁极”或“石墨极”)区，简述理由是_。 (4)如果粗铜中含有锌、银等杂质，丙装置中阳极上电极反应式为_，反应一段时间，硫酸铜溶液浓度将_(填“增大”、“减小”或“不变”)。(5)若在标准状况下，有2.24 l氧气参加反应，则乙装置中铁电极上生成的气体的分子数为_；丙装置中阴极析出铜的质量为_。解析：甲装置中甲醚(ch3och3)与氧气反应，甲醚被氧化，氧气被还原，故在正极通入氧气，在负极通入甲醚。甲醚在碱溶液中最终生成co和h2o。乙装置中铁极与负极相连，铁极为阴极，石墨(c)极为阳极；丙装置中粗铜为阳极，与甲的正极相连，精铜为阴极。由于粗铜中含有锌等比铜活泼的金属，zn2得电子能力比cu2弱，根据电子守恒，阳极铜、锌失去电子总数等于阴极上析出的铜得电子总数，故硫酸铜溶液浓度会降低。n(o2)0.1 mol，o22h2o4e=4oh，n(e)0.4 mol，乙装置中，铁极为阴极生成h2，根据