安徽省舒城晓天中学高二化学下学期质量测试（4）试题（含解析）新人教版.doc

安徽省2011-2012学年高二下学期质量测试（4）化学试题选修4金属的电化学腐蚀与防护测试与解析一、选择题(本题包括16小题，每题3分，共48分；每小题只有一个选项符合题意)1铜片和锌片用导线连接后插入稀h2so4中，锌片是()a阴极b正极c阳极 d负极解析：原电池的两极分别命名为正极、负极。铜片和锌片用导线连接后插入稀h2so4中形成了原电池，其中锌失去电子做原电池的负极。答案：d2在理论上可设计成原电池的化学反应是()ac(s)h2o(g)=co(g)h2(g)h0bba(oh)28h2o(s)2nh4cl(s)=bacl2(aq)2nh3h2o(l)8h2o(l)h0ccac2(s)2h2o(l)ca(oh)2(s)c2h2(g)h0dch4(g)2o2(g)co2(g)h2o(l)h0解析：设计成原电池需要有自发进行的氧化还原反应，满足条件的有a、d。但a次为吸热反应，不能将化学能转化为其他能量放出。故选d。答案：d3关于原电池的叙述正确的是()a构成原电池的正极和负极必须是两种不同金属b原电池是把化学能转变为电能的装置c在铅、银和盐酸构成的原电池工作时，铅板上有5.18 g铅溶解，正极上就有1 120 ml(标准状况)气体析出d原电池工作时，正极和负极上发生的都是氧化还原反应解析：a原电池的正负极材料不一定都是金属，也可以是能导电的非金属单质如石墨或某些氧化物(如pbo2)；c.pb、ag做电极构成原电池工作时，铅做负极，当5.18 g铅溶解时，电子转移为20.05 mol，在正极上应有0.025 mol h2生成，标准状况下的体积为560 ml；d.原电池工作时，正极上发生还原反应，负极上发生氧化反应。答案：b4镍镉(nicd)可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为koh溶液，其充、放电按下式进行：cd2niooh2h2ocd(oh)22ni(oh)2有关该电池的说法正确的是()a充电时阳极反应：ni(oh)2eoh=nioohh2ob充电过程是化学能转化为电能的过程c放电时负极附近溶液的碱性不变d放电时电解质溶液中的oh向正极移动解析：本题主要考查电化学知识，要知道充电是电解过程，放电是原电池反应，故b项错误，放电到负极反应为cd2e2oh=cd (oh)2，故负极的碱性减弱，因此c项错误；放电时正极反应为：2niooh2h2o2e=2ni(oh)22oh，负极反应为：cd2e2oh=cd(oh)2，故oh向负极移动，d项错误。答案：a5某原电池总反应离子方程式为2fe3fe=3fe2，能实现该反应的原电池是()a正极为cu，负极为fe，电解质溶液为fecl3溶液b正极为cu，负极为fe，电解质溶液为fe(no3)2溶液c正极为fe，负极为zn，电解质溶液为fe2(so4)3溶液d正极为ag，负极为fe，电解质溶液为cuso4溶液解析：该题考查原电池原理的应用，原电池的设计必须牢固掌握原电池原理。根据总反应，fe被氧化，必须为负极，fe3被还原，必须在正极上反应，但fe3并不是电极材料，电极材料必须失电子能力弱于fe，cu、ag、石墨皆可，电解质溶液应当含有大量fe3，才能保证按题中总反应发生，a选项符合题意，b选项不符合原电池形成条件，c选项电极不合理，d选项cuso4溶液，违背总反应。答案：a6将等物质的量k2so4、nacl、ba(no3)2、agno3混合均匀后，置于指定容器中，加入足量的水，经搅拌、静置、过滤。取滤液，用铂电极电解该滤液一段时间。则两个极区析出的氧化产物与还原产物的质量比约为()a35.5108 b10835.5c81 d12解析：四种物质混合加水，最后过滤后，得到kno3和nano3的混合溶液，所以阳极产物为o2，阴极产物为h2。答案：c7对于锌铜稀h2so4组成的原电池装置中，当导线中有1 mol 电子通过时，理论上的两极变化是()锌片溶解了32.5 g锌片增重32.5 g铜片上析出1 g h2铜片上析出1 mol h2a和 b和c和 d和解析：锌铜原电池中，锌做负极，失去1 mol电子时，理论上溶解锌32.5 g，同时，铜做正极，铜片上有0.5 mol h2放出。答案：a8钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应为：2fe2h2oo2=2fe24oh。以下说法正确的是()a负极发生的反应为：fe2e=fe2b正极发生的反应为：2h2oo22e=4ohc原电池是将电能转变为化学能的装置d钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀解析：2fe2h2oo2=2fe24oh。a项，负极反应：2fe4e=2fe2；b项，正极反应：2h2oo24e=4oh；c项，电池是将化学能转化成电能的装置；d项，钢柱在空气与水交界处因与o2接触而更易发生电化腐蚀。答案：a9x、y、z、w四块金属分别用导线两两相连浸入稀硫酸中组成原电池。x、y相连时，x为负极；z、w相连时，电流方向是wz；x、z相连时，z极上产生大量气泡，w、y相连时，w极发生氧化反应。据此判断四种金属的活动顺序是()axzwy bzxywcxyzw dywzx解析：在原电池中，活泼金属作为电池的负极，失去电子发生氧化反应；不活泼的金属作为电池的正极，得到电子发生还原反应。电子由负极经导线流向正极，与电流的方向相反(物理学中规定正电荷移动的方向为电流的方向)。因此，x、y相连时，x为负极，则活泼性xy；z、w相连时，电流方向是wz，则活泼性zw；x、z相连时，z极上产生大量气泡，则活泼性xz，w、y相连时，w极发生氧化反应，则wy。综上，可以得出金属的活泼性顺序是xzwy。答案：a10pha的某电解质溶液中，插入两只惰性电极，通直流电一段时间后，溶液的pha，则该电解质可能是 ()anaoh bh2so4cagno3 d.na2so4解析：依题意，要求在电解过程中溶液ph增大。电解naoh溶液，实质上是电解水，使溶液的浓度增大，所以溶液的ph增大；电解稀h2so4溶液，实质上也是电解水，使溶液的浓度增大，所以溶液的ph减小；电解agno3溶液有hno3生成，ph减小；电解na2so4溶液实质上是电解水，使溶液的浓度增大，但溶液中c(h)和c(oh)相等，所以溶液的ph不变。答案：a11cui是一种白色难溶于水的固体，以石墨作阴极，铜为阳极组成电解池，含有酚酞和淀粉ki的溶液作电解液，电解开始一段时间，阴极区溶液变红，阳极区为无色，电解相当长时间后，阳极区才呈深蓝色，则电解开始阶段的电极反应为()a阳极：cu2e=cu2阴极：cu22e=cub阳极：2cu2i2e=2cui阴极：2h2e=h2c阳极：2i2e=i2阴极：2h2e=h2d阳极：4oh4e=2h2oo2阴极：4h4e=2h2解析：阳极为cu，在i参与下，生成难溶cui(阳极区为无色)，阴极为h放电。答案：b12如下图所示，各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时，由快到慢的顺序是()a4213 b2134c4231 d3241解析：本题考查金属的腐蚀问题。金属的腐蚀，从本质上讲也是组成化学电池发生氧化还原反应的结果。在原电池中，活泼金属为负极，该金属被氧化，不活泼金属便被保护起来，其被腐蚀的速率大大减小，所以容器3中的铁被腐蚀的速率比1中的慢；反之，当铁与比它不活泼的金属，如sn、cu等连接起来，则其被腐蚀的速率增大，所以在容器2中的铁比容器1中的铁腐蚀得快。容器4是一个电解池，在这里fe是阳极，不断地以fe2的形式进入容器中，从而加快了铁的腐蚀，在上述四种容器中，容器4中的铁的腐蚀速率是最快的。综上分析，铁被腐蚀的快慢顺序为：4213。答案：a13下列几种金属制品的镀层损坏后，金属腐蚀的速率最快的是()a镀铝塑料 b食品罐头盒(镀锡)c白铁水桶(镀锌) d镀银铜质奖章解析：关键是看镀层损坏后，暴露出的金属与镀层能否形成原电池，形成原电池金属是否是负极。a项塑料不会被腐蚀；b项fe为原电池负极，锡为原电池的正极，加速fe的腐蚀；c项zn为电池的负极，铁为电池的正极，铁被保护起来；d项cu为原电池的负极，ag为原电池的正极，加速了铜的腐蚀。但由于fe比cu更易失去电子，所以腐蚀最快的是b中的铁。答案：b14(2008全国理综)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 ag b0.20 mol/l zn2c0.20 mol/l cu2 d0.20 mol/l pb2解析：由题可知各项中含有的离子的物质的量分别为：a项0.01 mol ag，0.03 mol h；b项0.02 mol zn2，0.03 mol h；c项0.02 mol cu2，0.03 mol h；d项0.02 mol pb2，0.03 mol h。根据金属活动性顺序，可知只有h后金属才能析出，故当电路中通过0.04 mol电子时，a项析出0.01 mol ag(1.08 g)，c项析出0.02 mol cu(1.28 g)，其他项无金属析出，故选c项。答案：c15如下图所示是根据图甲的电解池进行电解时某个量(纵坐标x)随时间变化的函数图象(各电解池都用石墨作电极，不考虑电解过程中溶液浓度变化对电极反应的影响)，这个量x是表示()a各电解池析出气体的体积b各电解池阳极质量的增加量c各电解池阴极质量的增加量d各电极上放电的离子总数解析：电解氯化钠溶液时阴、阳极都产生气体物质，电解硝酸银溶液时阴极上产生单质银，电解硫酸铜溶液时阴极上产生单质铜，所以随着电解的进行阴极质量的增加量有如图所示的变化。答案：c16将铁片和锌片放在盛有nacl溶液(其中滴有酚酞)的表面皿中，如下图所示。最先观察到变为红色的区域为()a和 b和c和 d和解析：甲构成原电池，zn为负极，fe为正极。正极上o2得电子生成oh，显碱性，先变红。而乙构成电解池，电解nacl水溶液。zn做阴极，反应中先消耗h，余下oh先显碱性，溶液变红。故选b。答案：b二、非选择题(本题包括4小题，共52分)17(12分)甲、乙两池电极材料都是铁棒与碳棒，请回答下列问题：(1)若两池中均为cuso4溶液，反应一段时间后：有红色物质析出的是甲池中的_棒，乙池中的_棒。乙池中阳极的电极反应式是_ _。(2)若两池中均为饱和nacl溶液：写出乙池中总反应的离子方程式_。甲池中碳极上电极反应式是_，乙池中碳极上电极反应属于_(填“氧化反应”或“还原反应”)。若乙池转移0.02 mol e后停止实验，池中溶液体积是200 ml，则溶液混匀后的ph_。解析：甲为原电池，乙为电解池，(1)若两池中均为cuso4溶液，则有甲乙(2)若均为nacl溶液，则有甲乙答案：(1)碳铁4oh4e=2h2oo2(2)2cl2h2ocl2h22oh2h2oo24e=4oh氧化反应1318(12分)(2009山东理综)znmno2干电池应用广泛，其电解质溶液是zncl2nh4cl混合溶液。(1)该电池的负极材料是_。电池工作时，电子流向_(填“正极”或“负极”)。(2)若zncl2nh4cl混合溶液中含有杂质cu2，会加速某电极的腐蚀，其主要原因是_ _。欲除去cu2，最好选用下列试剂中的_(填代号)。anaohbzncfe dnh3h2o(3)mno2的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的mnso4溶液。阴极的电极反应式是_。若电解电路中通过2 mol电子，mno2的理论产量为_g。解析：(1)原电池的负极是发生氧化反应的一极：zn2e=zn2；电池工作时，电子是从负极流向正极。(2)zn与cu2发生氧化还原反应，生成的cu附着在zn的表面构成铜锌原电池，加快反应速率，从而加快zn的腐蚀。(3)电解池的阴极是发生还原反应的一极：2h2e=h2；每生成1 mol mno2需转移2 mol电子，故每通过2 mol电子，理论上生成1 mol mno2，质量为87 g。答案：(1)zn(或锌)正极(2)锌与还原出的铜构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀b(3)2h2e=h28719(12分)铁生锈是比较常见的现象，某实验小组为研究铁生锈的条件，设计了以下快速、易行的方法：首先检查制取氧气装置的气密性，然后按上图所示连接好装置，点燃酒精灯给药品加热，持续3分钟左右，观察到的实验现象为：直形导管中用蒸馏水浸过的光亮铁丝表面颜色变得灰暗，发生锈蚀；直形导管中干燥的铁丝表面依然光亮，没有发生锈蚀；烧杯中潮湿的铁丝表面依然光亮。试回答以下问题：(1)由于与金属接触的介质不同，金属腐蚀分成不同类型，本实验中铁生锈属于_。(2)仪器a的名称为_，其中装的药品可以是_，其作用是_。(3)由实验可知，该类铁生锈的条件为_ _。决定铁生锈快慢的一个重要因素是_。解析：实验现象说明铁丝生锈需同时具备接触水和o2两个条件；实验现象说明铁丝只接触o2，不接触水时不会生锈；实验现象说明空气中o2浓度低，不易使铁丝生锈，因此决定铁丝生锈快慢的一个重要因素是o2的浓度；本实验中铁丝在潮湿氧气中发生锈蚀，而在干燥氧气中不锈蚀，表示铁丝锈蚀需电解质溶液 (水)参与，因此铁丝发生了电化学腐蚀。答案：(1)电化学腐蚀(2)球形干燥管碱石灰(或无水cacl2)干燥o2(3)跟氧气和水接触o2浓度20(16分)已知金属活动相差越大，形成原电池时越容易放电。请根据如图装置，回答下列问题：(1)各装置名称是：a池_，b池_，c池_。(2)写出电极上发生的反应：_，_，_。(3)当电路上有2 mol电子流过时，极上质量变化_g，极上质量变化_g。(4)反应进行一段时间后，a、b、c三池