【与名师对话】高考化学总复习 63 电能转化为化学能金属的腐蚀及防护课时作业（含解析）苏教版(1).doc

【与名师对话】2014高考化学总复习 6-3 电能转化为化学能金属的腐蚀及防护课时作业（含解析）苏教版(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(每小题4分，共48分)1下列反应一定属于氧化反应的是()a金属的腐蚀b原电池的正极反应c放热反应 d电镀池镀件阴极的反应解析：金属腐蚀的本质就是被氧化的过程，a正确；b、d发生的均为还原反应；c项放热反应与是否发生氧化还原反应无直接关系。答案：a2(2012年黑龙江佳木斯一中调研)早在1807年化学家戴维用电解熔融氢氧化钠制得钠：4naoh(熔融)4nao22h2o；后来吕萨克用铁与熔融氢氧化钠作用也制得钠，反应原理为3fe4naohfe3o42h24na。下列有关说法正确的是()a电解熔融氢氧化钠制钠，阳极发生的电极反应为2oh2e=h2o2b若用戴维法与吕萨克法制得等量的钠，则两反应中转移的电子总数也相同c吕萨克法制钠的原理是利用铁的还原性比钠强d目前工业上常用电解熔融氯化钠法制钠(如下图)，电解槽中石墨为阳极，铁为阴极解析：电解熔融氢氧化钠制钠，阳极发生的电极反应为4oh4e=o22h2o，a项错误；戴维法制备钠，只有钠是还原产物，而吕萨克法制备钠时，还原产物除钠外，还有氢气，故制备等量钠时，两反应中转移的电子总数不同，b项错误；铁的还原性比钠弱，吕萨克法制钠利用的是化学平衡原理，产物中气态钠及时抽走，使平衡右移，c项错误。答案：d3(2013年山东省沂源一中)利用右图装置进行实验，开始时，a、b两处液面相平，密封好，放置一段时间。下列说法不正确的是 ()aa管发生吸氧腐蚀，b管发生析氢腐蚀b一段时间后，a管液面高于b管液面ca处溶液的ph增大，b处溶液的ph减小da、b两处具有相同的电极反应式：fe2e=fe2解析：a管氧化剂是溶解氧气，发生吸氧腐蚀，b管是稀h2so4发生析氢腐蚀，a项正确。生铁丝中含有碳在电解质溶液中形成原电池，a管吸收氧气，b管析出氢气，所以a管液面高，b项正确。a处溶液生成oh，ph增大，b处消耗h，ph也增大，c项错误。不论是吸氧腐蚀还是析氢腐蚀，负极都是fe2e=fe2，d项正确。答案：c4用石墨作电极电解2 moll1的nacl和1 moll1的mgso4混合溶液时，下列曲线合理的是()解析：依据2nacl2h2o2naohh2cl2mgso42naoh=mg(oh)2na2so4，溶液起始及最终的ph均接近于7，沉淀量从起始至最终应是先逐渐增加，后期保持不变。故d项正确。答案：d5(2012年河南开封高三二检)铜板上铁铆钉处的吸氧腐蚀原理如图所示，下列有关说法中，不正确的是()a此过程中铜并不被腐蚀b此过程中电子从fe移向cuc正极反应式为：2h2e=h2d此过程中还涉及反应：4fe(oh)22h2oo2=4fe(oh)3解析：cu比fe还原性弱，形成原电池时fe作负极，cu作正极，负极反应式为fe2e=fe2，正极反应式为o22h2o4e=4oh，电子从fe流向cu，fe2与oh结合生成的fe(oh)2可继续被o2氧化生成fe(oh)3，进而形成铁锈。答案：c6用石墨作电极电解200 ml cuso4溶液，电解过程中电子转移的物质的量n(e)与产生气体的体积v(g)(标准状况)的关系如图所示，下列说法正确的是()a电解前cuso4溶液的物质的量浓度为2 mol/lb电解后所得溶液中c(h)2 mol/lc当n(e)0.6 mol时，v(h2)：v(o2)2：3d向电解后的溶液中加入16 g cuo，则溶液可恢复为电解前的浓度解析：从图上可看出，电解分为两个阶段；第一阶段电解cuso4溶液，第二阶段电解水。当n(e)0.4 mol时，cu2消耗完，因而cu2的物质的量为0.2 mol，电解前其浓度为1 mol/l，a错误。b项忽略了溶液体积的变化。当n(e)0.6 mol时，得到o2 0.15 mol，而h2只在第二阶段产生，该阶段电子转移0.2 mol，得到h2 0.1 mol，c正确。d项没有补充消耗的水，显然不对。答案：c7(2013年山西四校联考)下列图示中关于铜电极的连接错误的是() 解析：铜锌原电池铜做正极，a项正确。电解精炼铜，粗铜做阳极，b项正确。镀铜时，cu2在镀件表面得电子变为铜应与电源负极相连接，c项错误。电解氯化铜溶液铜做阴极，d项正确。答案：c8以kcl和zncl2混合液为电镀液在铁制品上镀锌，下列说法正确的是()a未通电前上述镀锌装置可构成原电池，电镀过程是该原电池的充电过程b因部分电能转化为热能，电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系c电镀时保持电流恒定，升高温度不改变电解反应速率d镀锌层破损后即对铁制品失去保护作用解析：本题考查电镀，意在考查考生对电镀原理的理解和应用能力。未通电前，题述装置不能构成原电池，a项错误；锌的析出量与通过的电量成正比，b错；电镀时电解反应速率只与电流大小有关，与温度无关，c项对；镀锌层破损后，会形成铁锌原电池，铁作正极，得到保护，d项错误。答案：c9(2012年山东师大附中高三质检)右图中x为电源，y为浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸，滤纸中央滴有一滴kmno4溶液，通电后y中央的紫红色斑点向d端扩散。下列判断正确的是()a滤纸上c点附近会变红色bcu电极质量减小，pt电极质量增大cz中溶液的ph先减小，后增大d溶液中的so向cu电极定向移动解析：紫红色斑点即mno向d端扩散，根据阴离子向阳极移动的原理，可知d端为阳极，即b为正极，a为负极。c为阴极，nacl溶液中h放电，oh浓度相对增大，c点附近会变红色。pt为阳极，溶液中的oh放电：4oh4e=o22h2o，cu为阴极，溶液中的cu2得电子，生成铜，总反应为2cuso42h2o2cuo22h2so4，pt电极为阳极，则so向pt极移动，b、d不正确。随着电解的进行，z中溶液变为硫酸溶液，再电解时，则为电解水，硫酸浓度增大，c不正确。答案：a10已知反应aso2i2hasoi2h2o是可逆反应。设计如图装置(c1、c2均为石墨电极)，分别进行下述操作：.向b烧杯中逐滴加入浓盐酸.向b烧杯中逐滴加入40% naoh溶液结果发现电流计指针均发生偏转。据此，下列判断正确的是()a操作过程中，c1为正极b操作过程中，盐桥中的k移向b烧杯溶液c操作过程中，c2棒上发生的反应为：aso2h2e=asoh2od操作过程中，c1棒上发生的反应为：2i=i22e解析：向b烧杯中加浓盐酸，可逆反应向右进行，c2上发生的是得电子的还原反应，c2为正极，a错、c对；向b烧杯中加入naoh溶液，反应向左进行，a中发生的是i2得电子生成i的反应，k应移向a烧杯，b、d错。答案：c11(2012年福建三明高三第一次模拟)科学家从电解冶炼铝的工艺中得到启发，找出了冶炼钛的新工艺tio2直接电解法生产钛，电解质为熔融的氯化钙，原理如图所示。下列说法错误的是()a阴极得到钛，电极反应式为tio24e=ti2o2b阳极的电极反应式是2o24e=o2，生成的部分氧气会将石墨氧化成co和co2c在工业生产过程中应该不断地更换两极材料d该法生产ti符合绿色环保的要求解析：根据图像可知阴、阳两极发生的反应；由于tio2和石墨不断被消耗，故应该不断地更换两极材料；由于消耗较多的能量，且产生污染性气体，故该法不符合绿色环保的要求，d错。答案：d12如图所示，将铁棒和石墨棒插入1 l 1 moll1食盐水中。下列说法正确的是()a若电键k与n连接，铁被保护不会腐蚀b若电键k与n连接，正极反应式是4oh4e=2h2oo2c若电键k与m连接，将石墨棒换成铜棒，可实现铁棒上镀铜d若电键k与m连接，当两极共产生28 l(标准状况)气体时，生成了1 mol naoh解析：a项，若电键k与n连接，则形成原电池，铁作负极，被腐蚀，不正确；b项，若电键k与n连接，正极反应式是o22h2o4e=4oh，不正确；c项，若电键k与m连接，将石墨棒换成铜棒，则形成电解池，若要在铁棒上镀铜，电解质溶液不能用食盐水，而应用硫酸铜溶液，故不正确；d项，若电键k与m连接，为电解食盐水，根据反应方程式：2nacl2h2o2naohh2cl22 2 44.81 x v解得xl，v22.4 l，即1 mol氯化钠全部被电解完，产生1 mol氢氧化钠，而现在产生气体为28 l，表明电解完氯化钠后继续电解水，但生成氢氧化钠的量不变，即生成了1 mol naoh。答案：d二、非选择题(本题包括4小题，共52分)13(12分)如图甲、乙是电化学实验装置。(1)若甲、乙两烧杯中均盛有饱和nacl溶液。甲中石墨棒上的电极反应式为_；乙中总反应的离子方程式为_；将湿润的淀粉ki试纸放在乙烧杯上方，发现试纸先变蓝后褪色，这是因为过量的cl2氧化了生成的i2。若反应中cl2和i2的物质的量之比为5：1，且生成两种酸，该反应的化学方程式为_。(2)若甲、乙两烧杯中均盛有cuso4溶液。甲中铁棒上的电极反应式为_；如果起始时乙中盛有200 ml ph5的cuso4溶液(25)，一段时间后溶液的ph变为1，若要使溶液恢复到电解前的状态，可向溶液中加入_(填写物质的化学式)_g。解析：(1)若两烧杯中均盛有饱和nacl溶液，则：甲装置为原电池，石墨棒作正极，o2放电，电极反应为：o22h2o4e=4oh。乙装置为电解池，石墨棒上发生氧化反应，fe电极不参与反应，其实质与用惰性电极电解食盐水相同，离子方程式为：2cl2h2ocl2h22oh。cl2和i2的物质的量之比为5：1，生成hcl和hio3。(2)若两烧杯中均盛有cuso4溶液，则：甲装置为原电池，铁作负极，电极反应为：fe2e=fe2。乙装置为电解池，电解反应为：2cuso42h2o2cu2h2so4o2，根据电解方程式，从电解质溶液中析出cu，放出o2，因此只需加入cuo(或cuco3)即可恢复到电解前的状态。由电解反应式可知，2hcuocuco3，电解后n(h)0.10.20.02(mol)，故m(cuo)0.02800.8(g)，m(cuco3)0.021241.24(g)。答案：(1)o22h2o4e=4oh2cl2h2o2ohh2cl25cl2i26h2o=10hcl2hio3(2)fe2e=fe2cuo(或cuco3)0.8(或1.24)14(14分)(2012年信阳调研)铝的阳极氧化是一种常用的金属表面处理技术，它能使铝的表面生成一层致密的氧化膜，该氧化膜不溶于稀硫酸。某化学研究小组在实验室中按下列步骤模拟铝表面“钝化”的产生过程。(1)配制实验用的溶液。要配制200 ml密度为1.2 g/cm3的溶质质量分数为16%的naoh溶液，需要称取_g naoh固体。(2)把铝片浸入热的16%的naoh溶液中约半分钟左右洗去油污，除去表面的氧化膜，取出用水冲洗，写出除去氧化膜的离子方程式：_。(3)按下图组装好仪器，接通开关k，通电约25 min。在阳极生成氧化铝，阴极产生气体。写出该过程中的电极反应式：阳极：_；阴极：_。(4)断开电路，取出铝片，用质量分数为1%的稀氨水中和表面的酸液，再用水冲洗干净。写出该过程发生反应的离子方程式：_。解析：(1)mnaoh(aq)v200 ml1.2 g/cm3240 g，m(naoh)mnaoh(aq)w(naoh)240 g16%38.4 g。(2)铝片表面的氧化膜为al2o3，是一种两性氧化物，可与强碱反应生成偏铝酸盐和水。(3)阳极是al失去电子，与h2o共同作用转化成al2o3；阴极是电解质溶液中的h得到电子而转化成h2。(4)nh3h2o属于弱碱，写离子方程式时要写成化学式的形式。答案：(1)38.4(2)al2o32oh3h2o=2al(oh)4(3)2al3h2o6e=al2o36h；6h6e=3h2(4)nh3h2oh=nhh2o15(12分)如图所示，用石墨电极电解氯化铜溶液。查阅资料可知，cucl显黄色，氯化铜溶液显蓝绿色或黄绿色；向体积相同浓度分别为0.01 mol/l、0.05 mol/l、0.1 mol/l、0.5 mol/l的氯化铜溶液中加入nacl至饱和，对比发现，溶液的颜色由黄绿色向蓝绿色转变。请回答下列问题：(1)阳极上的气体呈_色，检验该气体可用_。(2)写出电解的离子方程式：_。(3)实验时，装置中阴极溶液颜色由蓝绿色变为黄绿色，原因是_。(4)取出阴极的石墨棒，发现表面有浅蓝色固体，试设计实验探究此浅蓝色固体的成分：_。(5)为什么要设计连接后面的装置？_解析：(1)阳极是阴离子放电，即cl放电产生cl2，故颜色为黄绿色；检验cl2可用湿润的淀粉ki试纸，若试纸变蓝，则确定为氯气。(2)电解氯化铜的离子方程式为：cu22clcucl2。(3)由题目所给信息，cu2与cl浓度比值逐渐增大，溶液的颜色由黄绿色向蓝绿色转变，故阴极cu2放电后，cu2与cl浓度比值减小而呈现黄绿色。(4)随着反应的进行，cu2浓度降低，此时有一部分h放电而使此区域oh浓度增大，故此浅蓝色固体为cu(oh)2。(5)电解氯化铜时产生的氯气有毒，故后面连接装置既可用作检验电解产生的气体，又可用于吸收该有毒气体。答案：(1)黄绿色湿润的淀粉ki试纸(2)cu22clcucl2(3)阴极cu2放电后，cu2与cl浓度比值减小(4)取此浅蓝色固体于试管中，加入硫酸，若溶解且溶液变蓝色，则为cu(oh)2(5)因为阳极产生的氯气为有毒气体，故后面连接装置可以用于检验与吸收16(14分)(2012年北京朝阳区高三第一次模拟)某课外活动小组设计了如图所示的装置，调节滑动变阻器控制电流强度适中的情况下用其进行缓慢电解nacl溶液及相关实验(此时，打开止水夹a，关闭止水夹b)。由于粗心，实验并未达到预期目的，但也看到了很令人高兴的现象。(阳离子交换膜只允许阳离子和水通过)请帮助他们分析并回答下列问题：(1)写出b装置中的电极反应：阴极：_；阳极：_。(2)观察到a装置中的现象是：_；_；_。(3)当观察到a