【志鸿优化设计】2014届高考化学一轮复习 第三单元化学反应与能量变化第3讲化学电源金属的腐蚀与防护练习2 苏教版

1 课时作业课时作业 8 8 化学电源化学电源 金属的腐蚀与防护金属的腐蚀与防护 时间 45 分钟 满分 100 分 一 选择题 本题共 8 题 每小题 6 分 共 48 分 每小题只有一个选项符合题目要求 1 下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是 A 纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗 B 当镀锡铁制品的镀层破损时 镀层仍能对铁制品起保护作用 C 在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法 D 可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀 2 世博会上澳大利亚馆的外墙采用的是特殊的耐风化钢覆层材料 外墙的颜色每天都 在发生着变化 它会随空气中太阳 风雨 湿度的影响 逐渐结出一层锈斑 从橙色到赭 红色的转变 看上去外观的生锈程度在增加 运用了钢材生锈原理 下列有关钢材生锈的 说法正确的是 A 红色铁锈的主要成分是 Fe OH 3 B 钢材在空气中的反应只有氧化 还原及化合反应 C 钢材在空 气中的腐蚀主要为电化学腐蚀 其负极的反应为 Fe 3e Fe3 D 空气中太阳 风雨 湿度对钢材的腐蚀有较大影响 3 有下列 4 种燃料电池的工作原理示意图 其中正极反应的产物为水的是 4 结合下图判断 下列叙述正确的是 A 和 中正极均被保护 2 B 和 中负极反应均是 Fe 2e Fe2 C 和 中正极反应均是 O2 2H2O 4e 4OH D 和 中分别加入少量 K3 Fe CN 6 溶液 均有蓝色沉淀 5 一种充电电池放电时的电极反应为 H2 2OH 2e 2H2O NiO OH H2O e Ni OH 2 OH 当为电池充电时 与 外电源正极连接的电极上发生的反应是 A H2O 的还原 B NiO OH 的还原 C H2的氧化 D Ni OH 2的氧化 6 铅蓄电池的工作原理为 Pb PbO2 2H2SO4 2PbSO4 2H2O 研读下图 下列判断 不正确的是 A K 闭合时 d 电极反应式 PbSO4 2H2O 2e PbO2 4H SO2 4 B 当电路中转移 0 2 mol 电子时 中消耗的 H2SO4为 0 2 mol C K 闭合时 中 SO向 c 电极迁移 2 4 D K 闭合一段时间后 可单独作为原电池 d 电极为正极 7 有关如图所示装置的叙述不正确的是 A 这是电解 NaOH 溶液的装置 B 该装置中 Pt 为正极 电极反应为 O2 2H2O 4e 4OH C 该装置中 Fe 为负极 电极反应为 Fe 2e 2OH Fe OH 2 D 这是一个原电池装置 8 市场上经常见到的标记为 Li ion 的电池称为 锂离子电池 它的负极材料是金 属锂和碳的复合材料 碳作为金属锂的载体 电解质为一种能传导 Li 的高分子材料 这 种锂离子电池的电池反应式为 Li 2Li0 35NiO22Li0 85NiO2 下列说法不正确 A A AA A A A AA A 放电 充电 的是 A 放电时 负极的电极反应式 Li e Li B 充电时 Li0 85NiO2既发生氧化反应又发生还原反应 C 该电池不能用水溶液作为电解质 D 放电过程中 Li 向负极移动 二 非选择题 本题共 4 个小题 共 52 分 9 12 分 Zn MnO2干电池应用广泛 其电解质溶液是 ZnCl2 NH4Cl 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 ZnCl2 NH4Cl 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 3 欲除去 Cu2 最好选用下列试剂中的 填代号 a NaOH b Zn c Fe d NH3 H2O 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 10 13 分 据报道 最近摩托罗拉公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱作电解质溶 液的新型手机电池 电量是现用镍氢电池和锂电池的 10 倍 可连续使用一个月才充电一次 假定放电过程中 甲醇完全氧化产生二氧化碳被充分吸收生成 CO 2 3 1 该电池反应的离子方程式为 2 甲醇在 极发生反应 填 正 或 负 电池放电过程中溶液 pH 将 填 下降 上升 或 不变 若有 16 g 甲醇蒸气被完全氧化产生电能 并 利用该过程中释放的电能电解足量的硫酸铜溶液 假设能量利用率为 80 则将产生标准 状况下氧气 L 3 最近 又有科学家制造出一种固体电解质的燃料电池 其效率更高 一个电极通入 空气 另一个电极通入汽油蒸气 其中固体电解质是掺杂了 Y2O3的 ZrO2固体 它在高温下 能传导 O2 其中氧化反应发生完全 以丁烷代表汽油 该电池的正极反应式为 4 放电时固体电解质里的 O2 的移动方向是向 极移动 填 正 或 负 11 14 分 某研究性学习课题组为探究影响钢铁生锈的因素 设计了如下的方案 在 A B C D 四只小烧瓶中分别放入干燥的细铁丝 浸过食盐水的细铁丝 浸过清水的细铁 丝 食盐水及细铁丝 并使铁丝完全浸没在食盐水中 然后装配成如图所示的四套装置 每隔一段时间测量导管中水面上升的高度 结果如下表 表中所列数据为导管中水面上升的 高度 cm 所示 不同时间水面上升的高度 时间 小时 00 51 01 52 02 53 0 A 瓶 盛干燥铁丝 0000000 B 瓶 盛沾了食盐水的铁丝 00 41 23 45 67 69 8 C 瓶 盛沾了清水的铁丝 0000 30 82 03 5 D 瓶 盛完全浸没在食盐水中的铁丝 0000000 课题组在结题时 学校评审组组织了成果展示与答辩 假如你是课题组组长 请回答 以下的问题 1 导管中水面为什么会上升 2 上述实验中 铁丝生锈的速率由大到小的排列顺序为 填小烧杯号 3 影响钢铁生锈的因素主要有 12 13 分 对金属制品进行抗腐蚀处理 可延长其使用寿命 1 以下为铝材表面处理的一种方法 碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜 碱洗时常有气泡冒出 原因是 4 用离子方程式表示 为将碱洗槽液中的铝以沉淀形式回收 最好向槽 液中加入下列试剂中的 a NH3 b CO2 c NaOH d HNO3 以铝材为阳极 在 H2SO4溶液中电解 铝材表面形成氧化膜 阳极电极反应式为 取少量废电解液 加入 NaHCO3的溶液后产生气泡和白色沉淀 产 生沉淀的原因是 2 镀铜可防止铁制品腐蚀 电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是 3 利用下图装置 可以模拟铁的电化学防护 若 X 为碳棒 为减缓铁的腐蚀 开关 K 应置于 处 若 X 为锌 开关 K 置于 M 处 该电化学防护法称为 5 参考答案参考答案 1 C 2 D 解析 解析 铁锈的主要成分是 Fe2O3 A 项错 电化学腐蚀首先得到 Fe OH 3 分解 得到 Fe2O3 有分解反应 B 项错 负极的反应为 Fe 2e Fe2 C 项错 3 C 解析 解析 燃料电池通入燃料的电极为负极 通入氧气或空气的电极为正极 选项正极反应负极反应 A O2 4e 2O2 2H2 4e 2O2 2H2O B O2 4e 2H2O 4OH 2H2 4e 4OH 4H2O C O2 4e 4H 2H2O2H2 4e 4H D O2 4e 2CO2 2CO2 3 2H2 4e 2CO 2H2O 2CO2 或 CO 2e CO 2 3 2CO2 2 3 4 A 解析 解析 题给装置 都是原电池 活泼金属作负极 首先被腐蚀 不活泼金 属作正极 被保护 A 对 中负极反应式为 Zn 2e Zn2 B 错 中正极反应式为 2H 2e H2 C 错 中没有 Fe2 D 错 选 A 5 D 解析 解析 充电时的阳极的反应和放电时正极反应互为逆过程 NiO OH H2O e Ni OH 2 OH 逆向看可知 D 为答案 6 C 解析 解析 闭合 K 后 为原电池 为电解池 a b c d 分别为正极 负极 阴 极 阳极 所以 A 正确 由化学方程式可知 B 正确 阴离子向阳极 d 移动 C 错误 K 闭合 后 作为电解池 c 电极得电子生成 Pb d 电极失电子生成 PbO2 所以 D 正确 7 A 解析 解析 装置中没有外接直流电源 所以不是电解池 而是原电池 所以 A 错 D 对 该电池是铁的吸氧腐蚀 在反应中 Fe 作负极 电极反应式为 Fe 2e 2OH Fe OH 2 Pt 作正极 O2是正极反应物 电极反应式为 O2 2H2O 4e 4OH 故 B C 项正确 8 D 解析 解析 本题考查电化学知识 Li 从零价升至正价 失去电子 作为负极 A 选 项正确 反应逆向进行时 反应物只有一种 故化合价既有升 又有降 所以既发生氧化 反应又发生还原反应 B 选项正确 由于 Li 可以与水反应 故该电池不能用水溶液作为电 解质 C 选项正确 原电池中负极产生的 Li 应迁移至正极参与反应 故 D 选项错误 9 答案 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 2H 2e H2 87 解析 解析 1 原电池的负极是发生氧化反应的一极 Zn 2e 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 2H 2e 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 10 答案 答案 1 2CH3OH 3O2 4OH 2CO 6H2O 2 3 2 负 下降 13 44 3 O2 4e 2O2 4 负 解析 解析 1 该电池的总反应式可由下列二式合并得到 2CH3OH 3O2 2CO2 4H2O CO2 2OH CO H2O 2 燃料电池中可燃物被氧化作负极 2 3 根据得失电子数守恒建立关系式 2CH3OH 3O2 64 g 67 2 L 16 g 80 x 67 2 L 16 g 0 8 64 g 13 44 L 11 答案 答案 1 铁生锈时跟空气中的氧气反应 消耗了氧气而使小烧杯中气体压强降低 2 B C A D 3 跟氧气接触 有水分存在 有电解质 或盐 存在 三者同时具备时铁生锈速 率最快 6 12 答案 答案 1 2Al 2OH 6H2O 2 Al OH 4 3H2 或 2Al 2OH 2H2O 2AlO 3H2 b 2 2Al 3H2O 6e Al2O3 6H HCO与 H 反应使 H 浓度减小 产生 Al OH 3沉淀 3 2 补充溶液中消耗的 Cu2 保持溶液中 Cu2 浓度恒定 3 N 牺牲阳极的阴极保护法 或牺牲阳极保护法 解析 解析 1 Al 能与 NaOH 反应生成 H2 Al2O3与 NaOH 反应时不能生成 H2 则根据气泡 冒出的现象断定 Al 与 NaOH 发生了化学反应 AlO转化成 Al OH 3须加入酸 而 Al OH