2019-2020年高中化學(xué) 1.3《化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能-電池》第2課時(shí)課堂鞏固訓(xùn)練2 魯科版選修4.doc

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2019-2020年高中化學(xué) 1.3《化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能-電池》第2課時(shí)課堂鞏固訓(xùn)練2 魯科版選修4 1．下列關(guān)于金屬腐蝕的說法正確的是(　　) A．金屬在潮濕空氣中腐蝕的實(shí)質(zhì)是M＋nH2O===M(OH)n＋H2↑ B．金屬化學(xué)腐蝕的實(shí)質(zhì)是M－ne－===Mn＋，電子直接轉(zhuǎn)移給氧化劑 C．金屬的化學(xué)腐蝕必須在酸性條件下進(jìn)行 D．在潮濕的中性環(huán)境中，金屬的電化學(xué)腐蝕主要是析氫腐蝕 解析：選B。金屬與接觸的化學(xué)物質(zhì)直接發(fā)生氧化還原反應(yīng)的過程為化學(xué)腐蝕，金屬失去的電子直接轉(zhuǎn)移給氧化劑；金屬的腐蝕以電化學(xué)腐蝕為主，在中性或弱酸性環(huán)境中，主要發(fā)生吸氧腐蝕。 2．下列金屬防護(hù)的方法不正確的是(　　) A．對(duì)健身器材涂油漆以防止生銹 B．對(duì)某些工具的“機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部位”選用刷油漆的方法來防銹 C．用犧牲鋅塊的方法來保護(hù)船身 D．自行車的鋼圈上鍍上一層鉻防銹 解析：選B。“機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部位”應(yīng)涂油脂防銹，油脂既能防水又能防止氣體對(duì)金屬的腐蝕，還能使轉(zhuǎn)動(dòng)部位靈活。 3．(xx吳忠高二質(zhì)檢)下列幾種金屬制品的鍍層損壞后，金屬腐蝕的速率最快的是(　　) A．鍍鋁塑料　　　　　　　 B．食品罐頭盒(鍍錫) C．白鐵水桶(鍍鋅) D．鍍銀銅質(zhì)獎(jiǎng)?wù)? 解析：選B。關(guān)鍵是看，鍍層損壞后，暴露出的金屬與鍍層能否形成原電池，形成原電池金屬是否是負(fù)極。A項(xiàng)塑料不會(huì)被腐蝕；B項(xiàng)Fe為原電池負(fù)極，錫為原電池的正極，加速Fe的腐蝕；C項(xiàng)Zn為電池的負(fù)極，鐵為電池的正極，鐵被保護(hù)起來；D項(xiàng)Cu為原電池的負(fù)極，Ag為原電池的正極，加速了銅的腐蝕。但由于Fe比Cu更易失去電子，所以腐蝕最快的是B中的鐵。 4．銅板上鐵鉚釘處的吸氧腐蝕原理如下圖所示，下列有關(guān)說法不正確的是(　　) A．正極的電極反應(yīng)為：2H＋＋2e－===H2↑ B．此過程中還涉及反應(yīng)：4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3 C．此過程中銅并不被腐蝕 D．此過程中電子從Fe移向Cu 解析：選A。吸氧腐蝕中正極是O2得電子：O2＋2H2O＋4e－===4OH－。 5. (xx榆林高二質(zhì)檢)纏有金屬絲的鐵釘插在含有酚酞的NaCl溶液中，如圖所示，可以看到在貼近金屬絲一邊的溶液中出現(xiàn)粉紅色。則該金屬絲可能是(　　) A．鎂 B．鋁 C．鋅 D．銅 解析：選D。在金屬絲一邊的溶液中出現(xiàn)粉紅色，是由于鐵釘發(fā)生吸氧腐蝕，則鐵釘做原電池的負(fù)極：2Fe－4e－===2Fe2＋；比鐵不活潑的金屬做正極：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，由于[OH－]增大，溶液顯紅色，D正確。 6．為研究金屬腐蝕的條件和速率，某課外小組學(xué)生用金屬絲將三根大小相同的鐵釘分別固定在圖示的三個(gè)裝置中，再放置于玻璃鐘罩里保存相同的一段時(shí)間。下列對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)現(xiàn)象的描述不正確的是(　　) A．裝置Ⅰ左側(cè)的液面一定會(huì)下降 B．左側(cè)液面裝置Ⅰ比裝置Ⅱ的低 C．裝置Ⅱ中的鐵釘腐蝕最嚴(yán)重 D．裝置Ⅲ中的鐵釘幾乎沒被腐蝕 解析：選B。裝置Ⅰ中鐵釘處于鹽酸的蒸氣中，被侵蝕而釋放出H2，使左側(cè)液面下降，右側(cè)液面上升；裝置Ⅱ中鐵釘同樣處于鹽酸的蒸氣中，不同的是懸掛鐵釘?shù)慕饘俳z由鐵絲換成了銅絲，由于Fe比Cu活潑，在這種氛圍中構(gòu)成的原電池會(huì)加速鐵釘?shù)那治g而放出更多的H2，使左側(cè)液面下降得更多，右側(cè)液面上升得更多；裝置Ⅲ中雖然懸掛鐵釘?shù)倪€是銅絲，但由于濃硫酸有吸水性而無揮發(fā)性，使鐵釘處于一種較為干燥的空氣中，因而在短時(shí)間內(nèi)幾乎沒有被侵蝕。 7．(xx高考北京卷)結(jié)合下圖判斷，下列敘述正確的是(　　) A．Ⅰ和Ⅱ中正極均被保護(hù) B．Ⅰ和Ⅱ中負(fù)極反應(yīng)均是Fe－2e－===Fe2＋ C．Ⅰ和Ⅱ中正極反應(yīng)均是O2＋2H2O＋4e－===4OH－ D．Ⅰ和Ⅱ中分別加入少量K3[Fe(CN)6]溶液，均有藍(lán)色沉淀 解析：選A。A項(xiàng)，電子從負(fù)極流向正極，抑制正極失電子，所以正極均被保護(hù)。B項(xiàng)，Ⅰ中的負(fù)極反應(yīng)為Zn－2e－===Zn2＋。C項(xiàng)，Ⅱ中的正極反應(yīng)為2H＋＋2e－===H2↑。D項(xiàng)，由于Ⅰ中負(fù)極反應(yīng)產(chǎn)生Zn2＋，不會(huì)與K3[Fe(CN)6]溶液作用產(chǎn)生藍(lán)色沉淀。 8．鋼鐵生銹過程發(fā)生如下反應(yīng)： ①2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2； ②4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3； ③2Fe(OH)3===Fe2O3＋3H2O。 下列說法正確的是(　　) A．反應(yīng)①、②中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等 B．反應(yīng)①中氧化劑是氧氣和水 C．與銅質(zhì)水龍頭連接處的鋼質(zhì)水管不易發(fā)生腐蝕 D．鋼鐵在潮濕的空氣中不能發(fā)生電化學(xué)腐蝕 解析：選A。①②反應(yīng)中消耗O2的量相等，兩個(gè)反應(yīng)也僅有O2作為氧化劑，故轉(zhuǎn)移電子數(shù)是相等的，A項(xiàng)正確；B項(xiàng)錯(cuò)誤；銅和鋼構(gòu)成原電池，鋼質(zhì)水管腐蝕速度加快，C項(xiàng)錯(cuò)誤；鋼鐵是鐵和碳的混合物，在潮濕的空氣中易發(fā)生吸氧腐蝕，屬于電化學(xué)腐蝕，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 9．鍍鋅鐵在發(fā)生析氫腐蝕時(shí)，若有0.2 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，下列說法正確的是(　　) ①有5.6 g金屬被腐蝕?、谟?.5 g金屬被腐蝕?、墼跇?biāo)準(zhǔn)狀況下有2.24 L氣體放出　④在標(biāo)準(zhǔn)狀況下有1.12 L氣體放出 A．①② B．②③ C．①④ D．③④ 解析：選B。鍍鋅鐵發(fā)生析氫腐蝕時(shí)，負(fù)極：Zn－2e－===Zn2＋，正極：2H＋＋2e－===H2↑，原電池反應(yīng)為Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑。當(dāng)有0.2 mol e－發(fā)生轉(zhuǎn)移時(shí)，被腐蝕的Zn為6.5 g，生成0.1 mol H2，即2.24 L H2。 10．如圖所示，水槽中試管內(nèi)有一枚鐵釘，放置數(shù)天后觀察： (1)鐵釘逐漸生銹，則鐵釘?shù)母g屬于__________腐蝕。 (2)若試管內(nèi)液面上升，則原溶液呈__________性，發(fā)生__________腐蝕，電極反應(yīng)式：負(fù)極：________________，正極：________________。 (3)若試管內(nèi)液面下降，則原溶液呈__________性，發(fā)生__________腐蝕，電極反應(yīng)式：負(fù)極：____________________________，正極：__________________________。 (4)若溶液甲為水，溶液乙為海水，則鐵釘在__________(填“甲”或“乙”)溶液中腐蝕的速度快。 解析：根據(jù)原電池的構(gòu)成條件：有兩種不同的材料(鐵為負(fù)極，碳為正極)，有電解質(zhì)溶液，形成閉合回路可知，鐵釘?shù)母g屬于電化學(xué)腐蝕。根據(jù)金屬腐蝕的條件、原理可知：試管內(nèi)液面上升，是鐵釘吸氧腐蝕的結(jié)果，據(jù)此寫出電極反應(yīng)式：試管內(nèi)液面下降，是鐵釘析氫腐蝕的結(jié)果，據(jù)此寫出電極反應(yīng)式。 答案：(1)電化學(xué) (2)弱酸性或中　吸氧　2Fe－4e－===2Fe2＋ O2＋4e－＋2H2O===4OH－ (3)酸　析氫　Fe－2e－===Fe2＋ 2H＋＋2e－===H2↑ (4)乙 11．(xx高考山東卷)對(duì)金屬制品進(jìn)行抗腐蝕處理，可延長其使用壽命。 (1)以下為鋁材表面處理的一種方法： ①堿洗的目的是除去鋁材表面的自然氧化膜，堿洗時(shí)常用氣泡冒出，原因是____________________(用離子方程式表示)。為將堿洗槽液中鋁以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列試劑中的__________。 a．NH3 b．CO2 c．NaOH d．HNO3 ②以鋁材為陽極，在硫酸中電解，鋁材表面形成氧化膜，陽極電極反應(yīng)式為__________。取少量廢電解液，加入NaHCO3溶液后產(chǎn)生氣泡和白色沉淀，產(chǎn)生沉淀的原因是__________________________。 (2)鍍銅可防止鐵制品腐蝕，電鍍時(shí)用銅而不用石墨作陽極的原因是__________________________。 (3)利用如圖裝置，可以模擬鐵的電化學(xué)防護(hù)。 若X為碳棒，為減緩鐵的腐蝕，開關(guān)K應(yīng)置于__________處。若X為鋅，開關(guān)K置于M處，該電化學(xué)防護(hù)法稱為__________。 解析：(1)①冒氣泡的原因是Al與NaOH反應(yīng)，化學(xué)方程式為：2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑；使[Al(OH)4]－生成沉淀，最好是通入CO2，若加HNO3，過量時(shí)沉淀容易溶解。 ②陽極是Al，發(fā)生氧化反應(yīng)，要生成氧化膜，還必須有H2O參加，故電極反應(yīng)式為：2Al＋3H2O－6e－===Al2O3＋6H＋；加入NaHCO3溶液后產(chǎn)生氣泡和白色沉淀，是由于廢電解液中的Al3＋和HCO水解相互促進(jìn)。 (2)電鍍時(shí)，陽極Cu可以發(fā)生氧化反應(yīng)生成Cu2＋，以補(bǔ)充電鍍液中的Cu2＋。 (3)鐵被保護(hù)，可以是作原電池的正極，或者電解池的陰極，故若X為碳棒，開關(guān)K應(yīng)置于N處，F(xiàn)e做陰極受到保護(hù)；若X為鋅，開關(guān)K置于M處，鐵是做正極，鋅做負(fù)極，稱為犧牲陽極的陰極保護(hù)法。 答案：(1)①2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑　b ②2Al＋3H2O－6e－===Al2O3＋6H＋　Al3＋和HCO水解相互促進(jìn)：Al3＋＋3HCO===Al(OH)3↓＋3CO2↑ (2)陽極Cu可以發(fā)生氧化反應(yīng)生成Cu2＋，以補(bǔ)充電鍍液中的Cu2＋ (3)N　犧牲陽極的陰極保護(hù)法 12. 某學(xué)生在A、B、C、D四只小燒瓶中分別放入干燥的細(xì)鐵絲、浸過食鹽水的細(xì)鐵絲、浸過清水的細(xì)鐵絲、食鹽水及細(xì)鐵絲(并使鐵絲完全浸沒在食鹽水中)，然后裝配成如下圖所示的裝置四套，每隔一段時(shí)間測量導(dǎo)管中水面上升的高度，結(jié)果如下表(表中所列數(shù)據(jù)為導(dǎo)管中水面上升的高度/cm)所示： 時(shí)間/小時(shí) 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 A瓶(盛干燥鐵絲) 0 0 0 0 0 0 0 B瓶(盛蘸了食鹽水的鐵絲) 0 0.4 1.2 3.4 5.6 7.6 9.8 C瓶(盛蘸了清水的鐵絲) 0 0 0 0.3 0.8 2.0 3.5 D瓶(盛完全浸沒在食鹽水中的鐵絲) 0 0 0 0 0 0 0 (1)為什么有的導(dǎo)管中水面會(huì)上升？__________________________ __________________________。 (2)上述實(shí)驗(yàn)中，鐵生銹的速率由大到小的排列順序?yàn)?填小燒瓶的字母編號(hào))__________________________。 (3)影響鐵生銹的因素除氧氣外，還有__________________________。 (4)日常生活中常見的鐵制品生成鐵銹，試寫出鐵制品生成鐵銹(Fe2O3xH2O)的化學(xué)方程式__________________________ __________________________。 解析：鋼鐵在食鹽水中會(huì)形成原電池，負(fù)極反應(yīng)為Fe－2e－===Fe2＋；正極反應(yīng)為2H2O＋O2＋4e－===4OH－。由于鋼鐵腐蝕過程中消耗了O2，使瓶內(nèi)氣體的物質(zhì)的量減少，壓強(qiáng)減小，致使導(dǎo)管中水面上升。產(chǎn)生的Fe2＋和OH－結(jié)合成Fe(OH)2：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2，F(xiàn)e(OH)2進(jìn)一步氧化生成Fe(OH)3：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3,2Fe(OH)3===Fe2O3＋3H2O，從而形成鐵銹。 答案：(1)鐵絲發(fā)生吸氧腐蝕，氧氣消耗后，瓶內(nèi)氣體分子數(shù)減少，導(dǎo)致瓶內(nèi)壓強(qiáng)減小，因此導(dǎo)管中水面上升 (2)B>C>A＝D (3)水、電解質(zhì)(或電解質(zhì)溶液) (4)4Fe＋3O2＋2xH2O===2Fe2O3xH2O 13．(xx南平高二質(zhì)檢)鋼鐵很容易生銹而被腐蝕，每年因腐蝕而損失的鋼材占世界鋼鐵年產(chǎn)量的四分之一。 (1)鋼鐵腐蝕主要是吸氧腐蝕，該腐蝕過程中的電極反應(yīng)式為__________________________ __________________________。 (2)為了降低某水庫的鐵閘門被腐蝕的速率，可以采用圖甲所示的方案，其中焊接在鐵閘門上的固體材料R可以采用__________。 A．銅 B．鈉 C．鋅 D．石墨 (3)圖乙所示的方案也可以降低鐵閘門腐蝕的速率，其中鐵閘門應(yīng)該連接在直流電源的__________極。 解析：(1)發(fā)生吸氧腐蝕時(shí)，負(fù)極上Fe失去電子，正極上O2得到電子。 (2)鐵閘門上連接一塊比鐵活潑的金屬如鋅，就可由鋅失去電子，鋅被溶解，而鐵被保護(hù)，屬于犧牲陽極的保護(hù)法。 (3)屬于陰極電保護(hù)法，需把被保護(hù)的鐵閘門連接在電源的負(fù)極上。 答案：(1)負(fù)極：2Fe－4e－===2Fe2＋； 正極：O2＋2H2O＋4e－===4OH－ (2)C　(3)負(fù)