化学能转化为电能——电池第2课时课后达标检测

课后达标检测 学生用书 P88(单独成册 ) 基础巩固 1下列现象与电化学腐蚀无关的是()A 生铁比纯铁易生锈B 纯银饰品久置表面变暗C黄铜 (铜锌合金 )制品不易产生铜绿D 与铜管连接的铁管易生锈解析： 选 B 。 B 项，纯银不符合构成原电池的条件，故它表面变暗与电化学腐蚀无关。2下列电极一定被保护的是()原电池的负极原电池的正极电解池的阳极电解池的阴极A B CD解析： 选 D 。原电池的正极和电解池的阴极一定不参加反应。3为了避免青铜器生成铜绿，下列方法中正确的是()将青铜器放在银质托盘上将青铜器保存在干燥的环境中将青铜器保存在潮湿的空气中在青铜器的表面覆盖一层防渗的高分子膜A B CD解析： 选 C。 Cu 比 Ag 活泼，将青铜器放在银质托盘上，构成原电池时青铜器作负极，青铜器更易被腐蚀，错误；将青铜器保存在干燥的环境中，可避免其与空气中的水接触，不易被腐蚀，正确；青铜器在潮湿的空气中易被腐蚀，错误；覆盖防渗的高分子膜可以隔绝潮湿的空气，正确。4下列各装置中都盛有 0.1 mol L1 的 NaCl 溶液， 放置一定时间后， 纯锌片的腐蚀速率由快到慢的顺序是 ()A B CD解析： 选 A 。 中纯锌片为原电池的负极，中纯锌片为电解池的阳极，故中纯锌片腐蚀的速率较快，且 ； 中纯锌片为电解池的阴极受到保护，腐蚀速率最慢，故腐蚀速率由快到慢的顺序为 。5下列金属防腐的措施中，使用外加电流阴极保护法的是()A 水中的钢闸门连接电源的负极第 1页B 金属护栏表面涂漆C汽车底盘喷涂高分子膜D 地下钢管连接镁块解析： 选 A 。 A. 水中的钢闸门连接电源的负极，即使用了外加电流阴极保护法。B. 金属护栏表面涂漆，是一种使用外加涂层而使金属隔绝空气和水分的保护方法。C.汽车底盘喷涂高分子膜，也是一种使用外加涂层而使金属隔绝空气和水分的保护方法。D. 地下钢管连接镁块，是牺牲阳极保护法。6下列装置可防止铁棒被腐蚀的是()解析： 选 B 。原电池的正极和电解池的阴极不被腐蚀。7 (2019 济南高二检测)钢铁的锈蚀过程中，下列五种变化可能发生的是() Fe 由 2 价转化为3 价 O2 被还原 H 被还原有 Fe2O3xH 2O 生成杂质碳被氧化除去A B CD解析： 选 C。钢铁在发生电化学腐蚀时，依据介质的不同可以发生两类原电池反应：(1)当钢铁表面的电解质溶液的酸性较强时，钢铁发生析氢腐蚀，其电极反应式是正极：2H22e=H2 ，负极： Fe 2e =Fe ； (2)当钢铁表面的电解质溶液的酸性较弱或呈中性时，钢铁发生吸氧腐蚀，其电极反应式是正极：O2 2H 2=4OH ，负极： Fe 2e=O 4eFe2。钢铁发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀，导致钢铁表面生成铁锈，发生的一系列反应为 2Fe O2 2H2O=2Fe(OH) 2， 4Fe(OH) 2 2H2OO2=4Fe(OH) 3， Fe(OH) 3 脱去一部分水生成 Fe2 3xH 2OO。8镀锌铁在发生析氢腐蚀时， 若有 0.2 mol 电子发生转移， 下列说法中正确的是()有 5.6 g 金属被腐蚀有 6.5 g 金属被腐蚀 在标准状况下有2.24 L 气体放出在标准状况下有 1.12 L 气体放出A B CD解析： 选 B 。在镀锌铁的析氢腐蚀中，负极(Zn) ： Zn 2e =Zn2，有 0.2mol 电子转移时，有0.1 mol Zn 溶解，即6.5 g ；正极 (Fe)：2H 2e=H 2 ，生成 0.1 mol H 2，标准状况下的体积为2.24 L 。第 2页9 (2019 尔滨高二质检哈)据环保部门测定，某城市整个夏季酸雨的pH 平均为3.2，在这种环境条件下铁制品极易被腐蚀。下列关于此条件下铁的腐蚀的叙述不正确的是()A 此条件下铁的腐蚀过程有化学腐蚀也有电化学腐蚀B 发生电化学腐蚀时，正极反应式为2H2 O O2 4e =4OH C在电化学腐蚀过程中有氢气产生D 发生电化学腐蚀时，负极反应式为2Fe 2e =Fe解析： 选 B 。在金属铁的腐蚀过程中，金属铁可以和酸雨中的氢离子直接发生化学腐蚀，又可以因为构成原电池而发生电化学腐蚀，故A 项正确；发生电化学腐蚀时，碳作正极，溶液中的氢离子得电子生成氢气，电极反应式为2H 2e=H 2 ，故 B 项错误、 C 项正确；发生电化学腐蚀时，金属铁作负极，电极反应式为Fe 2e=Fe2，故 D 项正确。10.金属腐蚀的电化学原理可用如图模拟。(1) 请写出有关电极反应式。铁棒上电极反应式：_ ；碳棒上电极反应式：_ 。(2) 该图所表示的是 _( 填“析氢”或“吸氧” )腐蚀。(3) 若将 O2 撤走，并将 NaCl溶液改为稀硫酸溶液，则此图可表示_( 填“析氢”或“吸氧” )腐蚀原理； 若用牺牲阳极保护法来保护铁棒不被腐蚀溶解，将碳棒改为 _棒即可。解析： 电解质是氯化钠，溶液呈中性，发生吸氧腐蚀，负极反应式是2Fe 4e=2Fe2，正极反应式是 O2 2H 2。若将 O2 撤走，并将 NaCl 溶液改为稀硫酸溶液，O 4e =4OH此时发生析氢腐蚀；若用牺牲阳极保护法来保护铁棒不被腐蚀溶解，此时构成的原电池中铁棒做正极，负极是比铁活泼的金属，因此可将碳棒改为锌棒或铝棒或镁棒。答案： (1) 2Fe 4e =2Fe2 O2 2H2O 4e =4OH(2) 吸氧(3)析氢 锌 (或铝或镁 )11.某研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响因素，将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞(如图 1)。从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液，同时测量容器中的压强变化。(1) 请完成以下实验设计表 (表中不要留空格 )：编号实验目的碳粉 /g铁粉 /g醋酸 /%为以下实验作参照0.52.090.0第 3页醋酸浓度的影响0.536.00.22.090.0(2) 编号实验测得容器中压强随时间变化如图2。t 2 时，容器中压强明显小于起始压强，其原因是铁发生了_腐蚀，请在图 3 中用箭头标出发生该腐蚀时电子流动方向；此时，碳粉表面发生了_( 填“氧化”或“还原”)反应，其电极反应式是_ 。(3) 该小组对图 2 中 O t1 时压强变大的原因提出了如下假设，请你完成假设二。假设一：发生析氢腐蚀产生了气体；假设二： _ 。解析： (1)对比编号 ，编号 中碳粉的质量与编号 相同，醋酸的浓度与编号 不同，所以铁粉的质量应与编号相同，即2.0 g；编号 中碳粉质量与编号 不同，铁粉质量和醋酸浓度均与编号 相同，显然编号 目的是探究碳粉含量的影响。(2) t2 时，容器中压强明显小于起始压强，说明容器中气体减少，所以铁发生的是吸氧腐蚀。在铁发生吸氧腐蚀的过程中，铁为负极，发生氧化反应，形成Fe2；碳为正极，发生还原反应： 2H2O O2 4e=4OH 。(3) O t1 时压强增大，应从两方面考虑，一是生成气体，二是温度升高，则由假设一内容可得假设二应是此反应是放热反应，温度升高。答案： (1)编号实验目的碳粉 /g铁粉 /g醋酸 /%2.0碳粉含量的影响(2) 吸氧 如图还原2H2O O2 4e =4OH (3) 反应放热，温度升高 能力提升 12如图，下列判断中正确的是()A 烧杯 a 中溶液的pH 升高B 烧杯 b 中发生还原反应C烧杯 a 中发生的反应为2H 2e =H2D 烧杯 b 中发生的反应为2Cl 2e=Cl 2解析： 选 A 。由电子流动方向可知，Zn 电极为负极，Fe 电极为正极，则a 烧杯中电极反应为 O2 2H 2O 4e =4OH ， a 烧杯中溶液的pH 升高； b 烧杯中电极反应为Zn 2e第 4页=Zn2 ，Zn 失电子发生氧化反应。综上所述，A 项正确。13.将 NaCl 溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆圈中心区(a)已被腐蚀而变暗， 在液滴外沿形成棕色铁锈环 (b) ，如图所示。 导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘处少。下列说法正确的是()A 液滴中的Cl由 a 区向 b 区迁移B 液滴边缘是正极区，发生的电极反应为O2 2H 2O 4e =4OHC液滴下的 Fe 因发生还原反应而被腐蚀，生成的Fe2 由 a 区向 b 区迁移，与 b 区的OH 形成 Fe(OH)2，进一步氧化、脱水形成铁锈D 若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加NaCl 溶液， 则负极发生的电极反应为2Cu 2e =Cu解析： 选 B 。由题中信息可知，液滴边缘应为正极区，电极反应为O2 2H 2O 4e=4OH ，液滴下的铁构成了负极区，发生氧化反应，Cl 向负极区即a 区移动，故 A 、 C 两项错误、 B 项正确；铁、铜、NaCl 溶液构成原电池，铁为负极发生氧化反应而被腐蚀，电极反应： Fe 2e=Fe2 ，故 D 项错误。14某研究小组对铁生锈进行研究。(1) 甲同学设计了 A 、B 、C 一组实验 (如图 )，探究铁生锈的条件。经过较长时间后，甲同学观察到的现象是A 中铁钉生锈；B 中铁钉不生锈；C 中铁钉不生锈。通过上述实验现象分析，可得出铁生锈的外部条件是_ 。由于与金属接触的介质不同， 金属腐蚀分成不同类型，本实验中铁生锈属于_ ，正极电极反应式为_ 。实验 B 所用的水要经过_处理；植物油的作用是_ 。实验 C 中碱石灰的作用是_ 。(2) 乙同学为了达到同样目的，设计了实验D(如图 )，发现一段时间后，试管中的液面升高 ， 其 原 因 是 _ ， 该 实 验_(填“能”或“不能”)说明水对铁钉生锈产生影响。解析： 铁内部一般含有碳，在铁发生电化学腐蚀时作正极，如果再有电解质溶液和氧气即可发生腐蚀；A 中的铁钉发生的是吸氧腐蚀，所以正极上是氧气得到电子的反应；水中往往溶有一定量的氧气，所以做实验前要先将水煮沸。答案： (1)有水 (或电解质溶液 )和氧气 (或空气 )第 5页吸氧腐蚀O2 4e 2H 2O=4OH煮沸 (或除去氧气 )隔绝空气 (或防止氧气与铁钉接触)吸收水蒸气(或保持试管内干燥环境)(2) 铁的腐蚀要吸收氧气 (或氧气参与反应或消耗了氧气 )，使试管内气体压强减小 不能15.请回答下列问题：(1) 如图装置中，小试管内为红墨水，具支试管内盛有pH 4 的雨水和生铁片。观察现象：开始时导管内液面下降，一段时间后导管内液面回升，且略高于小试管内液面。则以下有关解释合理的是_(填字母序号 )。A 生铁片中的碳是原电池的负极，发生还原反应B 雨水酸性较强，生铁片仅发生析氢腐蚀C红墨水回升时，碳极反应式为O2 2H2O 4e =4OHD 具支试管中溶液的pH 逐渐减小(2) 在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。其装置如图所示： A 电极的电极材料是_( 写元素名称)， B 电极的电极反应式是_ 。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，发现二者质量差为5.12 g，则电镀时电路中通过的电子为_mol 。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)生铁片中的碳和铁与雨水构成微型原电池，铁为负极，碳为正极，开始时发生析氢腐蚀，随着雨水酸性的减弱，发生吸氧腐蚀，A 、 B 项错误；红墨水回升是因为生铁片发生吸氧腐蚀时消耗氧气，C 项正确；生铁片发生析氢腐蚀时消耗H ，发生吸氧腐蚀时生成 OH ，所以试管中溶液的pH 升高， D 项错误。 (2) 电镀铜时纯铜作阳极，连接电源的正极，故 A 电极的电极材料为铜，则B 电极的电极反应式为Cu2 2e =Cu。电镀时阳极减少的质量与阴极增加的质量相等，故阳极消耗的铜为2.56 g，即 0.04 mol ，则转移的电子为0.08 mol。 铁比铜活泼，铜镀层破损后，在潮湿的环境中形成原电池，铁为负极，加速铁的腐蚀；锌比铁活泼，锌镀层破损后，在潮湿的环境中形成原电池，铁为正极，被保护。第 6页2答案： (1)C(2)铜Cu 2e =Cu 0.08 铁比铜活泼，铜镀层破损后，在潮湿的环境中形成原电池，铁为负极，加速铁的腐蚀；锌比铁活泼，锌镀层破损后，在潮湿的环境中形成原电池，铁为正极，被保护第 7页