全程復(fù)習(xí)方略浙江專用2013版高考化學(xué) 課時(shí)提能演練十七 6.2原電池 金屬的腐蝕與防護(hù) 蘇教版

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1、 浙江2013版化學(xué)復(fù)習(xí)方略 課時(shí)提能演練(十七) 6.2原電池 金屬的腐蝕與防護(hù)（蘇教版） （45分鐘 100分） 一、選擇題(本題包括10小題，每小題6分，共60分) 1.電化學(xué)在日常生活中有廣泛的應(yīng)用，下列說(shuō)法或做法正確的是(　　) A.暴雨后遭洪水浸泡的鐵門生銹是因?yàn)榘l(fā)生化學(xué)腐蝕 B.白鐵皮(鐵鍍鋅)表面有劃損時(shí)，不能阻止鐵被腐蝕 C.廢棄的干電池不能隨意丟棄，但可以土埋處理 D.不能將鐵制自來(lái)水管與銅制水龍頭連接 2.兩種金屬A與B組成原電池時(shí)，A是正極。下列有關(guān)推斷正確的是(　　) A.A的金屬性強(qiáng)于B B.A電極上發(fā)生的電極反應(yīng)是還原反應(yīng) C.電子

2、不斷由A電極經(jīng)外電路流向B電極 D.A在金屬活動(dòng)性順序表中一定排在氫前面 3.(2011·廣東高考)某小組為研究電化學(xué)原理，設(shè)計(jì)裝置。下列敘述不正確的是(　　) A.a和b不連接時(shí)，鐵片上會(huì)有金屬銅析出 B.a和b用導(dǎo)線連接時(shí)，銅片上發(fā)生的反應(yīng)為：Cu2＋＋2e－===Cu C.無(wú)論a和b是否連接，鐵片均會(huì)溶解，溶液從藍(lán)色逐漸變成淺綠色 D.a和b分別連接直流電源正、負(fù)極，電壓足夠大時(shí)，Cu2＋向銅電極移動(dòng) 4.依據(jù)氧化還原反應(yīng)：2Ag＋(aq)＋Cu(s)===Cu2＋(aq)＋2Ag(s)，設(shè)計(jì)的原電池如圖所示。 下列有關(guān)說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(　　) A.電解質(zhì)溶

3、液Y是CuSO4溶液 B.電極X的材料是Cu C.銀電極為電池的正極，其電極反應(yīng)為Ag＋＋e－===Ag D.外電路中的電子是從X電極流向Ag電極 5.(2011·福建高考)研究人員研制出一種鋰水電池，可作為魚雷和潛艇的儲(chǔ)備電源。該電池以金屬鋰和鋼板為電極材料，以LiOH為電解質(zhì)，使用時(shí)加入水即可放電。關(guān)于該電池的下列說(shuō)法不正確的是(　　) A.水既是氧化劑又是溶劑 B.放電時(shí)正極上有氫氣生成 C.放電時(shí)OH－向正極移動(dòng) D.總反應(yīng)為：2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑ 6.(2012·溫州模擬)最近，科學(xué)家研制出一種紙質(zhì)電池，這種“軟電池”采用薄層

4、紙片作為載體和傳導(dǎo)體，在一邊附著鋅，在另一邊附著二氧化錳。電池總反應(yīng)式為Zn＋2MnO2＋H2O===ZnO＋2MnOOH。下列說(shuō)法不正確的是(　　) A.該電池中Zn為負(fù)極，MnO2為正極 B.該電池的正極反應(yīng)式為MnO2＋e－＋H2O===MnOOH＋OH－ C.導(dǎo)電時(shí)外電路電子由Zn流向MnO2，內(nèi)電路電子由MnO2流向Zn D.電池工作時(shí)水分子和OH－都能通過(guò)薄層紙片 7.(2011·海南高考)一種充電電池放電時(shí)的電極反應(yīng)為：H2＋2OH－－2e－===2H2O NiO(OH)＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－ 當(dāng)為電池充電時(shí)，與外電源正極連接的電極上發(fā)

5、生的反應(yīng)是(　　) A.H2O的還原 B.NiO(OH)的還原 C.H2的氧化 D.Ni(OH)2的氧化 8.Li-Al/FeS電池是一種正在開(kāi)發(fā)的車載電池，該電池中正極的電極反應(yīng)式為2Li＋＋FeS＋2e－===Li2S＋Fe。有關(guān)該電池的下列說(shuō)法中正確的是(　　) A.Li-Al在電池中作為負(fù)極材料，該材料中Li的化合價(jià)為＋1價(jià) B.該電池的電池反應(yīng)式為：2Li＋FeS===Li2S＋Fe C.負(fù)極的電極反應(yīng)式為Al－3e－===Al3＋ D.充電時(shí)，陰極發(fā)生的電極反應(yīng)式為：Li2S＋Fe－2e－===2Li＋＋FeS 9.(易錯(cuò)題)一種新型環(huán)保電池是采用低毒的鋁合金(

6、丟棄的易拉罐)，家庭常用的漂白水，食鹽，氫氧化鈉(化學(xué)藥品店常見(jiàn)試劑)等原料制作的。電池的總反應(yīng)方程式為2Al＋3ClO－＋2OH－===3Cl－＋2AlO＋H2O。下列說(shuō)法不正確的是 (　　) A.該電池的優(yōu)點(diǎn)是電極材料和電解質(zhì)用完后可以更換 B.該電池發(fā)生氧化反應(yīng)的是金屬鋁 C.電極的正極反應(yīng)式為3ClO－＋3H2O＋6e－===3Cl－＋6OH－ D.當(dāng)有0.1 mol Al完全溶解時(shí)，流經(jīng)電解液的電子個(gè)數(shù)為1.806×1023 10.(2011·浙江高考)將NaCl溶液滴在一塊光亮清潔的鐵板表面上，一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)液滴覆蓋的圓圈中心區(qū)(a)已被腐蝕而變暗，

7、在液滴外沿形成棕色鐵銹環(huán)(b)，如圖所示。 導(dǎo)致該現(xiàn)象的主要原因是液滴之下氧氣含量比邊緣少。 下列說(shuō)法正確的是(　　) A.液滴中的Cl－由a區(qū)向b區(qū)遷移 B.液滴邊緣是正極區(qū)，發(fā)生的電極反應(yīng)為O2＋2H2O＋4e－===4OH－ C.液滴下的Fe因發(fā)生還原反應(yīng)而被腐蝕，生成的Fe2＋由a區(qū)向b區(qū)遷移，與b區(qū)的OH－形成Fe(OH)2，進(jìn)一步氧化、脫水形成鐵銹 D.若改用嵌有一銅螺絲釘?shù)蔫F板，在銅鐵接觸處滴加NaCl溶液，則負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)為Cu－2e－===Cu2＋ 二、非選擇題(本題包括3小題，共40分) 11.(12分)(2011·山東高考)科研、生產(chǎn)中常

8、涉及鈉、硫及其化合物。 (1)實(shí)驗(yàn)室可用無(wú)水乙醇處理少量殘留的金屬鈉，化學(xué)反應(yīng)方程式為　 ______________________________________________________。 要清洗附著在試管壁上的硫，可用的試劑是____________________。 (2)如圖為鈉高能電池的結(jié)構(gòu)示意圖，該電池的工作溫度為320 ℃左右，電池反應(yīng)為2Na＋xS===Na2Sx，正極的電極反應(yīng)式為_(kāi)_______________________。 M(由Na2O和Al2O3制得)的兩個(gè)作用是________________________________。 與鉛蓄電

9、池相比，當(dāng)消耗相同質(zhì)量的負(fù)極活性物質(zhì)時(shí)，鈉硫電池的理論放電量是鉛蓄電池的　　　____倍。 (3)Na2S溶液中離子濃度由大到小的順序?yàn)開(kāi)_____________________________， 向該溶液中加入少量固體CuSO4，溶液pH　　　　(填“增大”、“減小”或“不變”)，Na2S溶液長(zhǎng)期放置有硫析出，原因?yàn)開(kāi)________________________(用離子方程式表示)。 12.(12分)(2012·金華模擬)原電池原理廣泛應(yīng)用于科技、生產(chǎn)和生活，請(qǐng)回答以下問(wèn)題： (1)肼(N2H4)又稱聯(lián)氨，是一種可燃性的液體，可用作火箭燃料。肼-空氣燃料電池是一種堿性

10、燃料電池，產(chǎn)物無(wú)污染，電解質(zhì)溶液是20%～30%的KOH溶液。肼-空氣燃料電池放電時(shí)：正極的電極反應(yīng)式是　　　_　　　　　?。回?fù)極的電極反應(yīng)式是　　　　　　　　　　　。 (2)有人設(shè)想尋求合適的催化劑和電極材料，以N2、H2為電極反應(yīng)物，以HCl—NH4Cl為電解質(zhì)溶液制造新型燃料電池。試寫出該電池的正極反應(yīng)式_______________________________________。 (3)請(qǐng)運(yùn)用原電池原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證Cu2＋、Fe3＋氧化性的強(qiáng)弱。請(qǐng)畫出實(shí)驗(yàn)裝置圖并寫出電極反應(yīng)式。 ______________________________________________

11、________________。 13.(16分)(預(yù)測(cè)題)第三代混合動(dòng)力車，可以用電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)或二者結(jié)合推動(dòng)車輪。汽車上坡或加速時(shí)，電動(dòng)機(jī)提供推動(dòng)力，降低汽油的消耗；在剎車或下坡時(shí)，電池處于充電狀態(tài)。 (1)混合動(dòng)力車目前一般使用鎳氫電池，該電池中鎳的化合物為正極，儲(chǔ)氫金屬(以M表示)為負(fù)極，堿液(主要為KOH)為電解質(zhì)溶液。鎳氫電池充放電原理示意如圖，其總反應(yīng)式為：H2＋2NiOOH2Ni(OH)2 f 根據(jù)所給信息判斷，混合動(dòng)力車上坡或加速時(shí)，乙電極周圍溶液的pH　　　　(填“增大”、“減小”或“不變”)，該電極的電極反應(yīng)式為_(kāi)_____________。 (2)Cu2O是

12、一種半導(dǎo)體材料，可通過(guò)如圖的電解裝置制取，電解總反應(yīng)為：2Cu＋H2OCu2O＋H2↑ 陰極的電極反應(yīng)式是_______________________________。 用鎳氫電池作為電源進(jìn)行電解，當(dāng)蓄電池中有1 mol H2被消耗時(shí)，Cu2O的理論產(chǎn)量為　　　　g。 (3)遠(yuǎn)洋輪船的鋼鐵船體在海水中易發(fā)生電化學(xué)腐蝕中的　　　　腐蝕。為防止這種腐蝕，通常把船體與浸在海水里的Zn塊相連，或與像鉛酸蓄電池這樣的直流電源的　　　　極(填“正”或“負(fù)”)相連。 答案解析 1.【解析】選D。被洪水浸泡的鐵門發(fā)生的是電化學(xué)腐蝕，A項(xiàng)錯(cuò)；白鐵皮表面有劃損時(shí)，腐蝕的是表面

13、的鋅，能阻止鐵被腐蝕，B項(xiàng)錯(cuò)；廢棄的干電池會(huì)對(duì)土壤、地下水造成重金屬污染，不能土埋處理，C項(xiàng)錯(cuò)；鐵和銅是兩種活潑性不同的金屬，易形成原電池，會(huì)加速鐵制自來(lái)水管的腐蝕，D項(xiàng)正確。 2.【解析】選B。A項(xiàng)，A是正極，說(shuō)明A的金屬性弱于B，A錯(cuò)誤； C項(xiàng)，因B電極為負(fù)極，電子由B電極經(jīng)外電路流向A電極，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，A不一定排在氫前，如銅或石墨也可作原電池的正極。 3.【解析】選D。a和b不連接時(shí)，鐵比銅活潑，從溶液中置換出銅，A項(xiàng)正確；a和b連接時(shí)，形成原電池，鐵作為負(fù)極而溶解，銅作為正極，溶液中的Cu2＋得到電子被還原成銅單質(zhì)，所以B項(xiàng)正確；無(wú)論a和b是否連接，裝置中都發(fā)生Fe＋Cu2＋==

14、=Cu＋Fe2＋的反應(yīng)，溶液會(huì)由藍(lán)色逐漸變?yōu)闇\綠色，C項(xiàng)正確；如果a和b分別連接直流電源正、負(fù)極，該裝置為電解池，Cu為陽(yáng)極，F(xiàn)e為陰極，則溶液中的陽(yáng)離子向陰極移動(dòng)，即Cu2＋向鐵電極移動(dòng)，D項(xiàng)不正確，故選D。 4.【解題指南】解答本題時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn)： (1)由氧化還原反應(yīng)拆成兩個(gè)半反應(yīng)可知，Cu作原電池負(fù)極； (2)根據(jù)得電子的離子選取電解質(zhì)溶液。 【解析】選A。由電極反應(yīng)可知，電解質(zhì)溶液須為AgNO3溶液而不是CuSO4溶液。 5.【解題指南】解答本題要注意以下兩點(diǎn)： (1)原電池電解質(zhì)溶液中的陽(yáng)離子移向正極得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)； (2)金屬鋰是一種活潑的堿金屬，容易和水

15、反應(yīng)放出氫氣。 【解析】選C。金屬鋰比鐵活潑，作原電池的負(fù)極，電極反應(yīng)式為：Li－e－=== Li＋，LiOH溶液中的陽(yáng)離子有Li＋和H＋，由于氧化性H＋＞Li＋，所以正極反應(yīng)是：2H＋＋2e－===H2↑，由于H＋來(lái)自于水的電離，所以H＋放電的同時(shí)溶液中產(chǎn)生了 OH－，即該反應(yīng)的總反應(yīng)為：2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑，水既是氧化劑又是溶劑。在原電池的放電過(guò)程中，陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，所以O(shè)H－向負(fù)極移動(dòng)，C選項(xiàng)錯(cuò)誤。 6.【解析】選C。原電池反應(yīng)中Zn失電子、MnO2得電子，因此該電池負(fù)極為Zn，正極為MnO2。由電池總反應(yīng)式減去負(fù)極反應(yīng)式Zn－2e－＋2O

16、H－===ZnO＋H2O即得正極反應(yīng)式MnO2＋e－＋H2O===MnOOH＋OH－。電子只能由Zn經(jīng)外電路流向MnO2，而不能通過(guò)內(nèi)電路。 7.【解題指南】解答本題要注意以下兩點(diǎn)： (1)與正極相連的電極是電解池的陽(yáng)極； (2)化合價(jià)升高的物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)。 【解析】選D。由題意知，電池總反應(yīng)為H2＋2NiO(OH)2Ni(OH)2?？沙潆婋姵卦诔潆姇r(shí)，實(shí)際上起一個(gè)電解池的作用，與外電源正極連接的電極是陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，與放電時(shí)的正極反應(yīng)相反，可知Ni(OH)2在反應(yīng)中失電子被氧化，發(fā)生氧化反應(yīng)。 【方法技巧】可充電電池的反應(yīng)規(guī)律 (1)可充電電池有充電和放電兩個(gè)過(guò)程，放電時(shí)是

17、原電池，充電時(shí)是電解池。 (2)放電時(shí)的負(fù)極反應(yīng)和充電時(shí)的陰極反應(yīng)，放電時(shí)的正極反應(yīng)和充電時(shí)的陽(yáng)極反應(yīng)在形式上可逆。即將正(負(fù))極反應(yīng)改變方向即得陽(yáng)(陰)極反應(yīng)式。 (3)原電池充電時(shí)，負(fù)極作電解池的陰極，跟外接電源負(fù)極相連，正極作電解池的陽(yáng)極，跟外接電源正極相連。 (4)放電總反應(yīng)和充電總反應(yīng)在形式上互逆，但不是可逆反應(yīng)。 8.【解題指南】解答本題時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn)： (1)兩電極反應(yīng)式的和就是電池的總反應(yīng)式； (2)可充電電池充電時(shí)，正極接外接電源的正極，負(fù)極接外接電源的負(fù)極。 【解析】選B。由正極的電極反應(yīng)式知，在負(fù)極上Li失去電子被氧化，所以Li-Al在電池中為負(fù)極材料，該

18、材料中Li的化合價(jià)為0價(jià)，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；負(fù)極的電極反應(yīng)式為：2Li－2e－===2Li＋，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；該電池的電池反應(yīng)式為正、負(fù)電極的電極反應(yīng)式之和：2Li＋FeS===Li2S＋Fe，故B項(xiàng)正確；由于充電時(shí)陰極發(fā)生還原反應(yīng)，所以陰極的電極反應(yīng)式為：2Li＋＋2e－===2Li，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 9.【解析】選D。該電池所用材料都是生活中常見(jiàn)的，電極材料和電解質(zhì)用完后可以更換，A項(xiàng)正確；金屬鋁是原電池的負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，B正確；在正極上，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為：3ClO－＋3H2O＋6e－===3Cl－＋6OH－，C正確；電子只能流經(jīng)導(dǎo)線，不能流經(jīng)電解液，D不正確。 10.【解析】選B。液滴邊

19、緣O2多，發(fā)生正極反應(yīng)O2＋2H2O＋4e－===4OH－。液滴下的Fe發(fā)生負(fù)極反應(yīng)Fe－2e－===Fe2＋，為腐蝕區(qū)(a)。A項(xiàng)錯(cuò)誤，Cl－由b區(qū)向a區(qū)遷移；C項(xiàng)錯(cuò)誤，液滴下的Fe因發(fā)生氧化反應(yīng)而被腐蝕；D項(xiàng)錯(cuò)誤，Cu不如Fe活潑，作正極，負(fù)極反應(yīng)為Fe－2e－===Fe2＋。 【誤區(qū)警示】液滴下的鐵發(fā)生的是氧化反應(yīng)而不是還原反應(yīng)，容易誤判。在液滴中溶氧量不同，邊緣溶氧要多于液滴內(nèi)部。故液滴邊緣是正極區(qū)。 11.【解題指南】解答本題時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn)： (1)M的作用：一是導(dǎo)電，二是因鈉與硫易反應(yīng)，它起到隔離作用； (2)消耗相同質(zhì)量的負(fù)極活性物質(zhì)時(shí)，鈉硫電池的理論放電量是鉛蓄電池的

20、倍數(shù)，就是等質(zhì)量的鈉與鉛失電子數(shù)的倍數(shù)。 【解析】(2)正極的電極反應(yīng)式為：xS＋2e－===S x 2-，M的作用：一是導(dǎo)電，二是因鈉與硫易反應(yīng)，故它起到隔離作用；鈉高能電池中負(fù)極為鈉，有23 g鈉消耗釋放1 mol e－，則207 g鈉消耗時(shí)轉(zhuǎn)移207/23 mol e－，鉛蓄電池的電極反應(yīng)為：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，鉛蓄電池中鉛是負(fù)極，207 g鉛消耗時(shí)轉(zhuǎn)移2 mol e－，故鈉硫電池的理論放電量是鉛蓄電池的(207/23)∶2＝4.5倍。 (3)根據(jù)電離與水解的知識(shí)可判斷：c(Na＋)＞c(S2－)＞c(OH－)＞c(HS－)＞c(H＋)，加入少量

21、固體CuSO4后，溶液中發(fā)生離子反應(yīng)：Cu2＋＋S2－===CuS↓，由于c(S2－)降低，故由S2－水解產(chǎn)生的OH－量減小，c(OH－)變小，c(H＋)變大，溶液的pH減??；Na2S溶液長(zhǎng)期放置所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為2Na2S＋O2＋2H2O===4NaOH＋ 2S↓，故離子方程式為2S2－＋O2＋2H2O===4OH－＋2S↓。 答案：(1)2CH3CH2OH＋2Na→2CH3CH2ONa＋H2↑ CS2(或熱的NaOH溶液) (2)xS＋2e－===S x 2- (或2Na＋＋xS＋2e－===Na2Sx) 　導(dǎo)電和隔離鈉與硫　4.5 (3)c(Na＋)＞c(S2－)＞c(O

22、H－)＞c(HS－)＞c(H＋)　減小　2S2－＋O2＋2H2O===4OH－＋2S↓ 12.【解析】(1)氧氣在正極上發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氧根，肼在負(fù)極上被氧化轉(zhuǎn)化為無(wú)污染的氮?dú)狻? (2)相當(dāng)于氮?dú)夂蜌錃庀群铣砂?，然后結(jié)合鹽酸生成氯化銨。 (3)三價(jià)鐵離子能夠氧化銅生成銅離子，從而設(shè)計(jì)成原電池證明該結(jié)論。 答案：(1)O2＋2H2O＋4e－===4OH－ N2H4＋4OH－－4e－===N2↑＋4H2O (2)N2＋8H＋＋6e－===2NH (3) 正極反應(yīng)：2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋， 負(fù)極反應(yīng)：Cu－2e－===Cu2＋ 13.【解析】(1)從題意可知

23、，混合動(dòng)力車上坡或加速時(shí)，電池應(yīng)處于放電狀態(tài)，故負(fù)極反應(yīng)式為：H2＋2OH－－2e－===2H2O，則正極反應(yīng)可由總電極反應(yīng)式減去負(fù)極反應(yīng)式得到，即NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－，由于在放電時(shí)，生成了 OH－，故乙電極周圍溶液的pH增大。 (2)結(jié)合裝置圖及總電極反應(yīng)式可以得知，H＋在陰極放電，故陰極反應(yīng)式為2H＋＋2e－===H2↑；由總電極反應(yīng)式可求得，1 mol H2被消耗時(shí)，同時(shí)生成1 mol Cu2O，其質(zhì)量為144 g。 答案：(1)增大　NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－ (2)2H＋＋2e－===H2↑　144 (3)吸氧　 負(fù) - 9 -