江苏专用高考化学总复习 专题6 第三单元 电能转化为化学能 金属腐蚀及防护课时闯关含解析.doc

1 （江苏专用）2013年高考化学总复习 专题6 第三单元 电能转化为化学能 金属腐蚀及防护课时闯关（含解析）

一、单项选择题(每小题只有一个选项符合题意)

1．(2012·沧州高三质检)

如图所示，铜片、锌片和石墨棒用导线连接后插入番茄里，电流计中有电流通过，则下列说法正确的是( )

A．锌片是负极

B．两个铜片上都发生氧化反应

C．石墨是阴极

D．两个番茄都形成原电池

解析：选A。由于番茄汁显酸性，Zn和Cu的活泼性不同，且Zn能与H＋反应，因此左侧为原电池，右侧为电解池。在左侧，Zn作负极，Cu作正极，在右侧C作阳极，Cu作阴极，故A正确。

2．查处酒后驾驶采用的“便携式乙醇测量仪”以燃料电池为工作原理，在酸性环境中，理论上乙醇可以被完全氧化为CO2，但实际乙醇被氧化为X，其中一个电极的反应式为CH3CH2OH－2e－===X＋2H＋。下列说法中正确的是( )

A．电池内部H＋由正极向负极移动 2 B．另一极的电极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－

C．乙醇在正极发生反应，电子经过外电路流向负极

D．电池总反应式为2CH3CH2OH＋O2===2CH3CHO＋2H2O

解析：选D。根据原电池工作原理、反应规律及质量守恒等，可以确定乙醇作原电池的负极，正极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O，物质X的分子式为C2H4O，是乙醇被氧化的产物，为CH3CHO，则电池的总反应式为2CH3CH2OH＋O2===2CH3CHO＋2H2O；工作过程中负极产生H＋，正极消耗H＋，所以，H＋应由负极向正极移动；外电路中的电子应由负极流出，正极流入。

3．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( )

A．0.10 mol/L Ag＋ B．0.02 mol/L Zn2＋

C．0.20 mol/L Cu2＋ D．0.20 mol/L Pb2＋

解析：选C。根据离子的放电顺序可知，当电路中通过0.04 mol的电子时，能析出金属的只有选项A和C,100 mL溶液中分别含有Ag＋：0.01 mol,1.08 g；Cu2＋：0.02 mol,1.28 g可知选C。

4.

在800～1000 ℃时电解TiO2可制得钛，装置如图所示。下列叙述正确的是( )

A．a为电源的正极

B．石墨电极上发生还原反应

C．阴极发生的反应为：TiO2＋4e－===Ti＋2O2－

D．每生成0.1 mol钛，转移电子0.2 mol

解析：选C。由O2－移动方向可知b为电源正极，A项错误；b为电源正极，石墨电极上发生氧化反应，B项错误；每生成0.1 mol钛，转移电子0.4 mol，D项错误。

5．(2012·北京崇文区高三统练)16岁时，美籍华裔科学家钱永健就凭借一个“金属易受硫氰酸盐腐蚀”的调查项目，荣获“美国西屋科学天才奖”。下列叙述正确的是( )

A．金属腐蚀就是金属失去电子被还原的过程

B．将水库中的水闸(钢板)与外加直流电源的负极相连，正极连接到一块废铁上可防止水闸被腐蚀

C．合金的熔点都高于它的成分金属，合金的耐腐蚀性也都比其成分金属强

D．铜板上的铁铆钉处在潮湿的空气中直接发生反应：Fe－3e－===Fe3＋，继而形成铁锈

解析：选B。A项，金属失去电子，被氧化；B项正确，用外加电流的阴极保护法保护金属；C项，合金的熔点比其成分金属的熔点低；D项，应为Fe－2e－===Fe2＋。

6．关于下列各装置图的叙述中，不．正确的是( ) 3

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的总反应式是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中的铁钉几乎没有被腐蚀

解析：选B。A项，a为阳极，精炼铜时粗铜作阳极，对，B项，Fe为负极，反应式为Fe－2e－===Fe2＋，Cu为正极，反应式为Fe3＋＋e－===Fe2＋，总反应式为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，错，C项，钢闸门作电解装置的阴极受到保护，对；D项，在图示环境中，铁钉处于干燥的环境下，不易被腐蚀，对。

二、不定项选择题(每小题只有一个或两个选项符合题意)

7．如图装置中，a、b都是惰性电极，通电一段时间后，b极附近溶液呈红色。下列说法中不．正确的是( )

A．X是正极，Y是负极

B．X是负极，Y是正极

C．CuSO4溶液的pH逐渐变大

D．NaCl溶液的pH逐渐变大

解析：选BC。根据实验现象知道，b极是电解池的阴极，则X是正极，Y是负极。烧杯内电解CuSO4溶液，产物为Cu、O2和H2SO4，电解后溶液酸性增强，U形管电解NaCl溶液，产物为Cl2、H2和NaOH，溶液的碱性增强。

8．铅酸蓄电池是目前应用普遍的化学电池，新型液流式铅酸蓄电池以可溶的甲基磺酸铅为 4 电解质，电池总反应为：Pb＋PbO2＋4H＋2Pb2＋＋2H2O。下列有关新型液流式铅酸蓄电池的说法正确的是( )

A．充放电时，溶液中Pb2＋浓度保持不变

B．充放电时，溶液的导电能力变化不大

C．放电时的负极反应式为：Pb－2e－===Pb2＋

D．充电时的阳极反应式为：Pb2＋＋4OH－＋2e－===PbO2＋2H2O

解析：选BC。A项，充电时溶液中Pb2＋浓度减小，放电时溶液中Pb2＋浓度增大，不正确；D项，充电时阳极发生氧化反应，电极反应式为Pb2＋＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋，故不正确。

9．(2012·安徽江南十校联考)利用如图装置，能完成很多电化学实验。下列有关此装置的叙述中，不．正确的是( )

A．若X为锌棒，Y为NaCl溶液，开关K置于M处，可减缓铁的腐蚀，这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法

B．若X为碳棒，Y为NaCl溶液，开关K置于N处，可减缓铁的腐蚀，溶液中的阳离子向铁电极移动

C．若X为铜棒，Y为硫酸铜溶液，开关K置于M处，铜棒质量将增加，此时外电路中的电子向铜电极移动

D．若X为铜棒，Y为硫酸铜溶液，开关K置于N处，铁棒质量将增加，溶液中铜离子浓度将减小

解析：选D。A项中锌的活泼性比铁强，可减缓铁的腐蚀，这种方法的名称也正确，正确；B项是外加电流的阴极保护法，可减缓铁的腐蚀，溶液中的阳离子向阴极移动，正确；C项是原电池，铜是正极，质量将增加，铁是负极，此时外电路中的电子由负极向正极移动，正确；D项是在铁棒上镀铜，铁棒质量将增加，但溶液中各离子浓度都不发生变化，错误。

10．500 mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO－3)＝5.0 mol/L，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到11.2 L 气体(标准状况)，假定电解后溶液体积仍为500

mL，下列说法不．正确的是( )

A．原混合溶液中c(K＋)为3 mol/L

B．上述电解过程中共转移1 mol电子

C．电解得到的Cu的物质的量为0.5 mol

D．电解后溶液中c(H＋)为2 mol/L

解析：选B。阳极反应为：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，根据气体的量可知转移电子的物质的量为2 mol，阴极反应为：Cu2＋＋2e－===Cu，Cu2＋放电结束后H＋放电，2H＋＋2e－===H2↑，H＋放电时转移电子的物质的量为1 mol，说明Cu2＋放电时转移电子的物质的量为1 mol，则n(Cu) 5 ＝0.5 mol，c(Cu2＋)＝1 mol/L，根据电荷守恒得：c(K＋)＋2c(Cu2＋)＝c(NO－3)，求得c(K＋)为3 mol/L。B选项错误。

三、非选择题

11．钢铁工业是国家工业的基础，请回答钢铁腐蚀与防护过程中的有关问题。

(1)生产中可用盐酸来除铁锈。现将一生锈的铁片放入盐酸中，当铁锈被除尽后，溶液中发生的化合反应的化学方程式为

________________________________________________________________________。

(2)下列哪些装置可防止铁棒被腐蚀________。

(3)在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置示意如图：

①A电极对应的金属是________(写元素名称)，B电极的电极反应式是________________________________________________________________________。

②若电镀前A、B两金属片质量相同，电镀完成后将它们取出洗净、烘干、称量，二者质量差为5.12 g，则电镀时电路中通过的电子为________ mol。

③镀层破损后，镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀，请简要说明原因________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：(1)铁锈的主要成分为氧化铁的水合物，与盐酸反应后生成了三价铁离子，而后铁与三价铁离子会化合生成亚铁离子。(2)B中锌比铁活动性强，为牺牲阳极的阴极保护法，D为外加电流的阴极保护法。A、C均易使铁棒腐蚀。(3)为在铁表面镀铜需将铁作阴极、铜作 6 阳极，当析出1 mol铜时，两电极的质量差为64＋64＝128 g，转移2 mol电子，当质量差为5.12 g时，电路中通过的电子为0.08 mol。

答案：(1)2FeCl3＋Fe===3FeCl2 (2)BD

(3)①铜 Cu2＋＋2e－===Cu ②0.08

③铁比铜活泼，镀层破坏后，在潮湿环境中形成原电池，铁为负极，加速铁的腐蚀，而镀锌铁镀层破坏后，锌作负极铁作正极，铁不易腐蚀(其他答案合理也可)

12．如图所示，A、F为石墨电极，B、E为铁片电极。按要求回答下列问题。

(1)打开K2，闭合K1时。B为________极，A的电极反应为________________，最终可观察到的现象是________________________，涉及的化学反应方程式有：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)打开K1，闭合K2时。E为________极，F极的电极反应为__________________________，检验F极产生气体的方法是________________________________________________________________________。

(3)若往U形管中滴加酚酞试液，进行(1)(2)操作时，A、B、E、F电极周围能变红的是________。

解析：(1)当打开K2，闭合K1时，刚好形成原电池，较活泼的Fe作负极，A作正极，在正极溶液中O2得电子发生还原反应，即发生吸氧腐蚀，生成Fe(OH)2，进一步被氧化为红褐色的Fe(OH)3。