高二化学选修4知识点练习题5.doc

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第2课时　化学电源　金属的腐蚀与防护
1．下列有关电池的说法不正确的是(　　)
A．手机上用的锂离子电池属于二次电池
B．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极
C．氢氧燃料电池可把化学能转化为电能
D．锌锰干电池中，锌电极是负极
2．李红将铁钉和碳棒用导线连接后，浸入到0.01 mol·L－1的食盐溶液中放置了一段时间。在这段时间内，她不可能观察到的现象是(　　)
A．碳棒上放出黄绿色气体
B．碳棒附近的溶液滴加酚酞会变红
C．用pH试纸测得溶液显碱性
D．铁钉表面生成红褐色物质
3．已知电解饱和食盐水可制得Cl2，又已知铅蓄电池放电时发生如下反应：
正极：PbO2＋4H＋＋SO＋2e－===PbSO4＋2H2O
负极：Pb＋SO＋2e－===PbSO4
现拟用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制氯气0.05 mol，电池内H2SO4的消耗量至少是(　　)
A．0.025 mol　　　　　　　B．0.05 mol
C．0.10 mol D．0.20 mol
4．如图1－3－8所示各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀，腐蚀的速率由快到慢的顺序为(　　)

图1－3－8
A．⑤②①③④ B．④③①②⑤
C．⑤④②①③ D．③②④①⑤
5．铁棒与石墨棒用导线连接后浸入0.01 mol·L－1的食盐溶液中，可能出现的现象是(　　)
A．铁棒附近产生OH－
B. 铁棒逐渐被腐蚀
C．石墨棒上放出Cl2
D. 石墨棒上放出O2
6．下列叙述与电化学腐蚀有关的是(　　)
A．切过菜的菜刀不及时清洗易生锈
B．在空气中金属镁、铝都具有较好的抗腐蚀性
C．红热的铁丝与水接触时，表面形成了蓝黑色的物质
D．把铁片投入到氯化铜的溶液中，在铁表面上附着一层红色的铜
7．关于铅蓄电池的说法正确的是(　　)
A．在放电时，正极发生的反应是Pb(s)＋SO(aq)－2e－===PbSO4(s)
B．在放电时，该电池的负极材料是铅板
C．在充电时，电池中硫酸的浓度不断变小
D．在充电时，阳极发生的反应是PbSO4(s)＋2e－===Pb(s)＋SO(aq)
8．下列关于电化学的实验事实正确的是(　　)

出现环境
实验事实
A
以稀H2SO4为电解质的Cu－Zn原电池
Cu为正极，正极上发生还原反应
B
电解CuCl2溶液
电子经过负极→阴极阳极→正极
C
弱酸性环境下钢铁腐蚀
负极处产生H2，正极处吸收O2
D
将钢闸门与外加电源负极相连
牺牲阳极阴极保护法，可防止钢闸门腐蚀
9.Li－Al/FeS电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为 2Li＋＋FeS＋2e－＝Li2S＋Fe，有关该电池的下列中，正确的是(　　)
A．Li－Al在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价为＋1价
B．该电池的电池反应式为2Li＋FeS＝Li2S＋Fe
C．负极的电极反应式为Al－3e－＝Al3＋
D．充电时，阴极发生的电极反应式为Li2s＋Fe－2e－===2Li＋＋FeS
10．据报道，中国科技大学研制出的以NaOH溶液为电解液的锌－空气燃料电池具有零污染、高能量，及材料可再生等优点。该电池的总反应为2Zn＋O2＋4NaOH===2Na2ZnO2＋2H2O。下列说法中正确的是(　　)
A．电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极
B．负极的电极反应式为Zn＋4OH－－2e－＝ZnO＋2H2O
C．该电池每消耗65 g Zn吸收11.2 LO2
D．在电池工作过程中，电解液的pH增大
11．下列说法正确的是(　　)

电极反应式
出现环境
A.
O2＋2H2O＋4e－===4OH－
碱性环境下氢氧燃料电池的负极反应
B.
4OH－－4e－===O2↑＋2H2O
弱酸性环境下钢铁的吸氧腐蚀
C.
2H＋＋2e－===H2↑
用Cu作电极电解NaOH溶液的阴极反应
D.
H2－2e－===2H＋
用惰性电极电解H2SO4的阳极反应
12.关于下列各装置图的叙述中，不正确的是(　　)

图1－3－9
A．用装置①精炼铜，则a极为粗铜，电解质溶液为CuSO4溶液
B．装置②的总反应是：Cu＋2Fe3＋＝Cu2＋＋2Fe2＋
C．装置③中钢闸门应与外接电源的负极相连
D．装置④中的铁钉几乎没被腐蚀
13．高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为3Zn＋2K2FeO4＋8H2O3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH，下列叙述不正确的是(　　)
A．放电时负极反应为Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2
B．充电时阳极反应为Fe(OH)3－3e－＋5OH－===FeO＋4H2O
C．放电时每转移3 mol电子，正极有1 mol K2FeO4被氧化
D．放电时正极附近溶液的碱性增强
14．银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的充电放电过程可表示为2Ag＋Zn(OH)2===Ag2O＋Zn＋H2O，回答下列有关问题：
(1)电池的放电过程是____________(填“①”或“②”)。
(2)该电池属于____________(填“酸”“碱”或“中”)性电池。
(3)反应①是____________(填“放热”或“吸热”)反应。
(4)写出充电时的电极反应式：
阳极：______________________________。
阴极：______________________________。
(5)充电时，电池的正极应接电源的__________极。
(6)试简述回收该种废电池的意义： _____________。
15．钢铁很容易生锈被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一。
(1)为了减小某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以采
用图甲所示的方案，其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以是__________(填写字母序号)。
A．铜　　B．钠　　C．锌　　D．石墨
(2)图乙所示的方案也可以减小铁闸门的腐蚀速率，其中铁闸门应该连接在直流电源的__________极。

图1－3－10
16．(1)今有2H2＋O22H2O反应，构成燃料电池，则负极通的应是________，正极通的应是______，电极反应式为______、_____。
(2)如把KOH改为稀H2SO4作电解质，则电极反应式为______、_____。
17．按图1－3－11所示装置进行实验，并回答下列问题。

图1－3－11

(1)判断装置的名称：
A池为________，B池为________。
(2)锌极为________极，电极反应式为____________　；
铜极为________极，电极反应式为_________________；
石墨棒C1为________极，电极反应式为_________；
石墨棒C2附近发生的实验现象为　________________；
B池总反应的离子方程式为______________________。
(3)当C2极析出224 mL气体(标准状态)时，锌的质量变化________(填“变大”、“不变”或“变小”)了________g，CuSO4溶液的质量________(填“增加”、“不变”或“减少”)________g。
第2课时　化学电源　金属的腐蚀与防护
1．B　[解析] 原电池中，电子由负极流向正极，铜锌原电池中，铜做正极，锌做负极，B项错误。
2．A　[解析] 铁钉和碳棒相连浸入食盐水中构成原电池，溶液是中性溶液，应发生吸氧腐蚀，铁作负极被氧化为Fe2＋，最终有铁锈生成；碳棒附近产生OH－，使溶液显碱性。
3．C　[解析] 欲求H2SO4的量，需找出铅蓄电池的总反应，将电极反应式合并得：Pb ＋ PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，而制Cl2时，每生成1 mol Cl2，电子转移2 mol，现需电子0.05 mol×2＝0.1 mol，由铅蓄电池反应可知每转移0.1 mol电子，将消耗0.1 mol H2SO4。
4．C　[解析] 判断金属腐蚀的快慢，首先判断该金属是充当原电池的电极还是电解池的电极。电解池的阳极，金属腐蚀最快，其次是原电池的负极腐蚀较快，而作为电解池的阴极和原电池的正极则不被腐蚀。⑤中Fe作为电解池的阳极，腐蚀最快；②③④均为原电池，③中Fe为正极不被腐蚀，②④中Fe均为负极被腐蚀，Fe和Cu的金属活动性差别比Fe和Sn大，故④中铁腐蚀较快，其腐蚀的速率由快到慢的顺序为⑤④②①③。
5．B　[解析] 这是钢铁的吸氧腐蚀。铁棒做负极，电极反应为Fe－2e－===Fe2＋，碳棒做正极，电极反应为2H2O＋O2＋4e－===4OH－。
6．A　[解析] 切过菜的菜刀不及时清洗，在菜刀上就会形成以NaCl为电解质溶液的原电池，发生电化学腐蚀。金属镁、铝都具有较好的抗腐蚀性，是因为它们在空气中容易氧化，在金属表面生成一层致密的氧化物薄膜，阻止继续被氧化。红热的铁丝与水蒸气接触和铁片投入到氯化铜的溶液中是直接发生化学反应，属于化学腐蚀。
7．B　[解析] 铅蓄电池的充放电反应为：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，放电时Pb作负极：Pb－2e－＋SO===PbSO4，在正极上：PbO2＋2e－＋4H＋＋SO===PbSO4＋2H2O；充电时，H2SO4的浓度不断增大，阳极上发生的是氧化反应，是失去电子而不是得到电子。
8．A　[解析] 铜锌原电池中，Zn做负极，Cu做正极，正极发生还原反应，A项正确；电子不能经过电解质溶液，B项错误；弱酸性条件下，钢铁发生吸氧腐蚀，负极Fe失电子，不能产生H2，C项错误；将钢闸门与外加电源负极相连，这叫做外加电源的阴极保护法，D项错误。
9．C　[解析] 根据给出的正极得电子的反应，原电池的电极材料Li－Al/FeS可以判断放电时(原电池)负极的电极反应式为Al－3e－===Al3＋。A、Li和Al分别是两极材料。B.应有Al的参加。D.应当是阳极失电子反应。
10．B　[解析] 电池工作时，电子通过外电路从负极流向正极，A项错误；负极发生氧化反应，B项正确；由于C项没有表明是在标准状况下，故O2的体积不一定是11.2 L，C项错误；根据电池的总反应，知在电池工作时消耗了OH－，故电解液的pH减小，D项错误。
11．C　[解析] 碱性环境下氢氧燃料电池的负极反应为2H2＋4OH－－4e－===4H2O，A项错误；吸氧腐蚀是O2参与电极反应，O2＋2H2O＋4e―===4OH―，B项错误；用惰性电极电解H2SO4的阳极反应为4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，D项错误。
12．B　[解析] 精炼铜，粗铜做阳极，应与电池的正极相连，根据装置①电流的方向，知a为阳极，A项正确；装置②中Fe做负极，电池的总反应是：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，B项错误；装置③中钢闸门应与外接电源的负极相连，才能受到保护，C项正确；铁在冷的浓硫酸中会钝化，D项正确。
13．C　[解析] 放电时每转移3 mol电子，正极有1 mol K2FeO4被还原，C项错误。
14．(1)②　(2)碱　(3)吸热
(4) 2Ag＋2OH－－2e－===Ag2O＋H2O
Zn(OH)2＋2e－===Zn＋2OH－
(5)正　(6)可减少重金属Ag＋对环境的污染，又可将Ag回收利用
15．(1)C　(2)负
16．(1)H2　O2　负极：2H2＋4OH－－4e－===4H2O　正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
(2)负极：2H2－4e－===4H＋　正极：O2＋4H＋＋4e－===2H2O　
17．(1)原电池　电解池　(2)负极　Zn－2e－===Zn2＋
正极　Cu2＋＋2e－===Cu　阳极　2Cl－－2e－===Cl2↑　有气体生成，溶液变红
(3)变小　0.65　增加　0.01
[解析] 一般说来，原电池中负极能与电解质溶液自发地发生氧化还原反应。原电池提供的电量就是电解池得到的电量，即电子转移总数相等。C2为阴极：2H＋＋2e－===H2↑。
n(H2)＝＝0.01 mol，n(Zn)＝n(Cu)＝n(H2)＝0.01 mol。

希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德

薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

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