化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能——電池第2課時課后達標(biāo)檢測

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1、 課后達標(biāo)檢測 [ 學(xué)生用書 P88(單獨成冊 )] [ 基礎(chǔ)鞏固 ] 1．下列現(xiàn)象與電化學(xué)腐蝕無關(guān)的是 ( ) A ．生鐵比純鐵易生銹 B ．純銀飾品久置表面變暗 C．黃銅 (銅鋅合金 )制品不易產(chǎn)生銅綠 D ．與銅管連接的鐵管易生銹 解析： 選 B 。 B 項，純銀不符合構(gòu)成原電池的條件，故它表面變暗與電化學(xué)腐蝕無關(guān)。 2．下列電極一定被保護的是 ( ) ①原電池的負極 ②原電池的正極 ③電解池的陽極 ④電解池的陰極 A ．①② B ．③④ C．①③ D．②④ 解析： 選 D 。原電

2、池的正極和電解池的陰極一定不參加反應(yīng)。 3．為了避免青銅器生成銅綠，下列方法中正確的是 ( ) ①將青銅器放在銀質(zhì)托盤上 ②將青銅器保存在干燥的環(huán)境中 ③將青銅器保存在潮濕 的空氣中 ④在青銅器的表面覆蓋一層防滲的高分子膜 A ．①③ B ．②③ C．②④ D．①④ 解析： 選 C。 Cu 比 Ag 活潑，將青銅器放在銀質(zhì)托盤上，構(gòu)成原電池時青銅器作負極， 青銅器更易被腐蝕，①錯誤；將青銅器保存在干燥的環(huán)境中，可避免其與空氣中的水接觸， 不易被腐蝕，②正確；青銅器在潮濕的空氣中易被腐蝕，③錯誤；覆蓋防滲的高分子膜可以 隔絕潮濕的空

3、氣，④正確。 － 4．下列各裝置中都盛有 0.1 mol L1 的 NaCl 溶液， 放置一定時間后， 純鋅片的腐蝕速率 由快到慢的順序是 ( ) A ．②①④③ B ．①②④③ C．①②③④ D．③①④② 解析： 選 A 。 ① 中純鋅片為原電池的負極，②中純鋅片為電解池的陽極，故①②中純鋅 片腐蝕的速率較快，且② >① ； ③ 中純鋅片為電解池的陰極受到保護，腐蝕速率最慢，故腐 蝕速率由快到慢的順序為 ②①④③ 。 5．下列金屬防腐的措施中，使用外加電流陰極保護法的是 ( ) A ．水中的鋼閘門連接電源的負極 第 1 頁

4、 B ．金屬護欄表面涂漆 C．汽車底盤噴涂高分子膜 D ．地下鋼管連接鎂塊 解析： 選 A 。 A. 水中的鋼閘門連接電源的負極，即使用了外加電流陰極保護法。 B. 金屬 護欄表面涂漆，是一種使用外加涂層而使金屬隔絕空氣和水分的保護方法。 C.汽車底盤噴涂 高分子膜，也是一種使用外加涂層而使金屬隔絕空氣和水分的保護方法。 D. 地下鋼管連接鎂 塊，是犧牲陽極保護法。 6．下列裝置可防止鐵棒被腐蝕的是 ( ) 解析： 選 B 。原電池的正極和電解池的陰極不被腐蝕。 7． (2019 濟南高二檢測 )鋼

5、鐵的銹蝕過程中，下列五種變化可能發(fā)生的是() ① Fe 由＋ 2 價轉(zhuǎn)化為＋ 3 價 ②O2 被還原 ③ H ＋ 被還原 ④有 Fe2O3xH 2O 生成 ⑤雜 質(zhì)碳被氧化除去 A ．①② B ．③④ C．①②③④ D．①②③④⑤ 解析： 選 C。鋼鐵在發(fā)生電化學(xué)腐蝕時，依據(jù)介質(zhì)的不同可以發(fā)生兩類原電池反應(yīng)： (1) 當(dāng)鋼鐵表面的電解質(zhì)溶液的酸性較強時，鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕，其電極反應(yīng)式是正極： 2H＋＋ 2

6、 2e－===H2↑ ，負極： Fe－ 2e－ ===Fe ＋； (2)當(dāng)鋼鐵表面的電解質(zhì)溶液的酸性較弱或呈中性時， 鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕，其電極反應(yīng)式是正極： O2＋ 2H 2 － ===4OH － ，負極： Fe－ 2e－ === O＋ 4e Fe2＋。鋼鐵發(fā)生的電化學(xué)腐蝕主要是吸氧腐蝕，導(dǎo)致鋼鐵表面生成鐵銹，發(fā)生的一系列反應(yīng) 為 2Fe＋ O2＋ 2H2O===2Fe(OH) 2， 4Fe(OH) 2＋ 2H2O＋O2===4Fe(OH) 3， Fe(OH) 3 脫去一部分水 生成 Fe2 3xH 2

7、 O O。 8．鍍鋅鐵在發(fā)生析氫腐蝕時， 若有 0.2 mol 電子發(fā)生轉(zhuǎn)移， 下列說法中正確的是 () ①有 5.6 g 金屬被腐蝕 ②有 6.5 g 金屬被腐蝕 ③在標(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 。在鍍鋅鐵的析氫腐蝕中，負極 (Zn) ： Zn －2e－ ===Zn 2＋，有 0.2 mol 電子轉(zhuǎn) 移時，有 0.1 mol Zn 溶解，即 6.5 g ；正極 (Fe)：2H ＋＋ 2e

8、－===H 2↑ ，生成 0.1 mol H 2，標(biāo)準(zhǔn) 狀況下的體積為 2.24 L 。 第 2 頁 9． (2019 爾濱高二質(zhì)檢哈 )據(jù)環(huán)保部門測定，某城市整個夏季酸雨的 pH 平均為 3.2，在 這種環(huán)境條件下鐵制品極易被腐蝕。下列關(guān)于此條件下鐵的腐蝕的敘述不正確的是 ( ) A ．此條件下鐵的腐蝕過程有化學(xué)腐蝕也有電化學(xué)腐蝕 B ．發(fā)生電化學(xué)腐蝕時，正極反應(yīng)式為 2H2 O＋ O2＋ 4e－ ===4OH － C．在電化學(xué)腐蝕過程中有氫氣產(chǎn)生 D ．發(fā)生電化學(xué)腐蝕時，負極反應(yīng)式為 － 2＋

9、 Fe－ 2e ===Fe 解析： 選 B 。在金屬鐵的腐蝕過程中， 金屬鐵可以和酸雨中的氫離子直接發(fā)生化學(xué)腐蝕， 又可以因為構(gòu)成原電池而發(fā)生電化學(xué)腐蝕，故 A 項正確；發(fā)生電化學(xué)腐蝕時，碳作正極，溶 液中的氫離子得電子生成氫氣，電極反應(yīng)式為 2H ＋＋ 2e－===H 2↑ ，故 B 項錯誤、 C 項正確； 發(fā)生電化學(xué)腐蝕時，金屬鐵作負極，電極反應(yīng)式為 Fe－ 2e－===Fe2＋，故 D 項正確。 10.金屬腐蝕的電化學(xué)原理可用如圖模擬。 (1) 請寫出有關(guān)電極反應(yīng)式。 ①鐵棒上電極反應(yīng)式： ________________

10、___________ ； ②碳棒上電極反應(yīng)式： ____________________________________________ 。 (2) 該圖所表示的是 ______( 填“析氫”或“吸氧” )腐蝕。 (3) 若將 O2 撤走，并將 NaCl 溶液改為稀硫酸溶液，則此圖可表示 ________( 填“析氫” 或“吸氧” )腐蝕原理； 若用犧牲陽極保護法來保護鐵棒不被腐蝕溶解， 將碳棒改為 ________ 棒即可。 解析： 電解質(zhì)是氯化鈉，溶液呈中性，發(fā)生吸氧腐蝕，負極反應(yīng)式是 2Fe－ 4e－===2Fe2 ＋，正極反

11、應(yīng)式是 O2＋ 2H 2 － －。若將 O2 撤走，并將 NaCl 溶液改為稀硫酸溶液， O＋ 4e ===4OH 此時發(fā)生析氫腐蝕；若用犧牲陽極保護法來保護鐵棒不被腐蝕溶解，此時構(gòu)成的原電池中鐵 棒做正極，負極是比鐵活潑的金屬，因此可將碳棒改為鋅棒或鋁棒或鎂棒。 答案： (1)① 2Fe－ 4e－ ===2Fe2＋ － － ② O2＋ 2H2O＋ 4e ===4OH (2) 吸氧(3)析氫 鋅 (或鋁或鎂 ) 11.某研究小組為探究弱酸性條件下鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕類型的影響因 素，將混合均勻的新制鐵粉和碳粉置于錐形瓶

12、底部，塞上瓶塞 (如圖 1)。從 膠頭滴管中滴入幾滴醋酸溶液，同時測量容器中的壓強變化。 (1) 請完成以下實驗設(shè)計表 (表中不要留空格 )： 編號 實驗?zāi)康?碳粉 /g 鐵粉 /g 醋酸 /% ① 為以下實驗作參照 0.5 2.0 90.0 第 3 頁 ② 醋酸濃度的影響 0.5 36.0 ③ 0.2 2.0 90.0 (2) 編號①實驗測得容器中壓強隨時間變化如圖2。t 2 時，容器中壓強明顯小于起始壓強， 其原因是鐵發(fā)生了 ________腐蝕，請在圖 3 中用箭頭標(biāo)出發(fā)生該腐蝕時電子流

13、動方向； 此時， 碳粉表面發(fā)生了 ________( 填“氧化”或“還原” )反應(yīng)，其電極反應(yīng)式是 ________________ 。 (3) 該小組對圖 2 中 O～ t1 時壓強變大的原因提出了如下假設(shè)，請你完成假設(shè)二。假設(shè)一：發(fā)生析氫腐蝕產(chǎn)生了氣體； 假設(shè)二： ______________________________________________________ 。 解析： (1)對比編號 ① ，編號 ② 中碳粉的質(zhì)量與編號 ① 相同，醋酸的濃度與編號 ① 不同， 所以鐵粉的質(zhì)量應(yīng)與編號①相同，即 2.0 g；編號 ③ 中碳粉質(zhì)量與編號

14、① 不同，鐵粉質(zhì)量和醋 酸濃度均與編號 ① 相同，顯然編號 ③ 目的是探究碳粉含量的影響。 (2) t2 時，容器中壓強明顯小于起始壓強，說明容器中氣體減少，所以鐵發(fā)生的是吸氧腐 蝕。在鐵發(fā)生吸氧腐蝕的過程中，鐵為負極，發(fā)生氧化反應(yīng)，形成 Fe2＋；碳為正極，發(fā)生還 原反應(yīng)： 2H2O＋ O2＋ 4e－===4OH －。 (3) O～ t1 時壓強增大，應(yīng)從兩方面考慮，一是生成氣體，二是溫度升高，則由假設(shè)一內(nèi) 容可得假設(shè)二應(yīng)是此反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高。 答案： (1) 編號 實驗?zāi)康?碳粉 /g 鐵粉 /g 醋酸

15、/% ② 2.0 ③ 碳粉含量的影響 (2) 吸氧 如圖 還原 2H2O＋ O2＋ 4e－ ===4OH － (3) 反應(yīng)放熱，溫度升高 [ 能力提升 ] 12．如圖，下列判斷中正確的是 ( ) A ．燒杯 a 中溶液的 pH 升高 B ．燒杯 b 中發(fā)生還原反應(yīng) C．燒杯 a 中發(fā)生的反應(yīng)為 2H ＋ ＋ 2e－ ===H2↑ D ．燒杯 b 中發(fā)生的反應(yīng)為 2Cl －－ 2e－===Cl 2↑ 解析： 選 A 。由電子流動方向可知， Zn 電極為負極， Fe 電極為正極，則 a 燒杯中電極 反應(yīng)為

16、 O2＋ 2H 2O＋ 4e－ ===4OH －， a 燒杯中溶液的 pH 升高； b 燒杯中電極反應(yīng)為 Zn－ 2e－ 第 4 頁 ===Zn2＋ ，Zn 失電子發(fā)生氧化反應(yīng)。綜上所述， A 項正確。 13.將 NaCl 溶液滴在一塊光亮清潔的鐵板表面上，一段時間后發(fā) 現(xiàn)液滴覆蓋的圓圈中心區(qū) (a)已被腐蝕而變暗， 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 緣處少。下列說法正確的是 ( ) － 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)，

17、發(fā)生的電極反應(yīng)為 － － O2＋ 2H 2O＋ 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， 則負極發(fā)生的電極反 應(yīng)為 － 2＋ Cu－ 2e ===Cu 解析： 選 B 。由題中信息可知，液滴邊緣應(yīng)為正極區(qū)，電極反應(yīng)為 O2＋ 2H 2O＋ 4e－=== 4OH －，

18、液滴下的鐵構(gòu)成了負極區(qū)，發(fā)生氧化反應(yīng)， Cl－ 向負極區(qū)即 a 區(qū)移動，故 A 、 C 兩項 錯誤、 B 項正確；鐵、銅、 NaCl 溶液構(gòu)成原電池，鐵為負極發(fā)生氧化反應(yīng)而被腐蝕，電極反 應(yīng)： Fe－ 2e－===Fe2＋ ，故 D 項錯誤。 14．某研究小組對鐵生銹進行研究。 (1) 甲同學(xué)設(shè)計了 A 、B 、C 一組實驗 (如圖 )，探究鐵生銹的條件。經(jīng)過較長時間后，甲同 學(xué)觀察到的現(xiàn)象是 A 中鐵釘生銹； B 中鐵釘不生銹； C 中鐵釘不生銹。 ①通過上述實驗現(xiàn)象分析，可得出鐵生銹的外部條件是 _________________

19、_______ ________________________________________________________________________ 。 ②由于與 金屬接觸的介質(zhì)不同 ， 金屬腐蝕分成不同類型 ，本實驗中鐵生銹屬 于 ____________________ ，正極電極反應(yīng)式為 ______________________________ 。 ③實驗 B 所用的水要經(jīng)過 ________處理；植物油的作用是 ____________________ 。 ④實驗 C 中堿石灰的作用是 ____________________ 。

20、 (2) 乙同學(xué)為了達到同樣目的，設(shè)計了實驗D(如圖 )，發(fā)現(xiàn)一段時間后，試管中的液面升 高 ， 其 原 因 是 ______________________________________________________ ， 該 實 驗 ________(填“能”或“不能” )說明水對鐵釘生銹產(chǎn)生影響。 解析： 鐵內(nèi)部一般含有碳，在鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕時作正極，如果再有電解質(zhì)溶液和氧氣 即可發(fā)生腐蝕； A 中的鐵釘發(fā)生的是吸氧腐蝕，所以正極上是氧氣得到電子的反應(yīng)；水中往 往溶有一定量的氧氣，所以做實驗前要先將水煮沸。 答案： (1)①有水 (或電解

21、質(zhì)溶液 )和氧氣 (或空氣 ) 第 5 頁 － － ②吸氧腐蝕 O2＋ 4e ＋2H 2O===4OH ③煮沸 (或除去氧氣 ) 隔絕空氣 (或防止氧氣與鐵釘接觸 ) ④吸收水蒸氣 (或保持試管內(nèi)干燥環(huán)境 ) (2) 鐵的腐蝕要吸收氧氣 (或氧氣參與反應(yīng)或消耗了氧氣 )，使試管內(nèi)氣體壓強減小 不能 15.請回答下列問題： (1) 如圖裝置中，小試管內(nèi)為紅墨水，具支試管內(nèi)盛有 pH ＝ 4 的雨水 和生鐵片。觀察現(xiàn)象：開始時導(dǎo)管內(nèi)液面下降，一段時間后導(dǎo)管內(nèi)液面 回升，且略高于小試管內(nèi)液面。則以下有關(guān)解釋合理的

22、是 ________(填字母序號 )。 A ．生鐵片中的碳是原電池的負極，發(fā)生還原反應(yīng) B ．雨水酸性較強，生鐵片僅發(fā)生析氫腐蝕 － － C．紅墨水回升時，碳極反應(yīng)式為 O2＋ 2H2O＋ 4e ===4OH D ．具支試管中溶液的 pH 逐漸減小 (2) 在實際生產(chǎn)中，可在鐵件的表面鍍銅防止鐵被腐蝕。其裝置如圖所示： ① A 電極的電極材料是 ________( 寫元素名稱 )， B 電極的電極反應(yīng)式是 ______________________________________ 。 ②若電鍍前 A 、B 兩金屬片質(zhì)量相同， 電鍍完成后將

23、它們?nèi)〕鱿磧簟?烘干、 稱量，發(fā)現(xiàn)二者質(zhì)量差為 5.12 g，則電鍍時電路中通過的電子為 ________mol 。 ③鍍層破損后，鍍銅鐵比鍍鋅鐵更容易被腐蝕，請簡要說明原因： ______________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ___________________________________

24、_____________________________________ 。 解析： (1)生鐵片中的碳和鐵與雨水構(gòu)成微型原電池，鐵為負極，碳為正極，開始時發(fā)生 析氫腐蝕，隨著雨水酸性的減弱，發(fā)生吸氧腐蝕， A 、 B 項錯誤；紅墨水回升是因為生鐵片 發(fā)生吸氧腐蝕時消耗氧氣， C 項正確；生鐵片發(fā)生析氫腐蝕時消耗 H＋ ，發(fā)生吸氧腐蝕時生 成 OH －，所以試管中溶液的 pH 升高， D 項錯誤。 (2)① 電鍍銅時純銅作陽極，連接電源的正 極，故 A 電極的電極材料為銅，則 B 電極的電極反應(yīng)式為 Cu2＋ ＋ 2e－ ===Cu。②電鍍時陽

25、極 減少的質(zhì)量與陰極增加的質(zhì)量相等，故陽極消耗的銅為 2.56 g，即 0.04 mol ，則轉(zhuǎn)移的電子 為 0.08 mol。 ③ 鐵比銅活潑，銅鍍層破損后，在潮濕的環(huán)境中形成原電池，鐵為負極，加速鐵 的腐蝕；鋅比鐵活潑，鋅鍍層破損后，在潮濕的環(huán)境中形成原電池，鐵為正極，被保護。 第 6 頁 2＋ － 答案： (1)C (2)①銅 Cu ＋ 2e ===Cu ②0.08 ③鐵比銅活潑，銅鍍層破損后，在潮 濕的環(huán)境中形成原電池，鐵為負極，加速鐵的腐蝕；鋅比鐵活潑，鋅鍍層破損后，在潮濕的 環(huán)境中形成原電池，鐵為正極，被保護 第 7 頁