高考化学第一轮总复习课后强化测试题 7.docx
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高考化学第一轮总复习课后强化测试题7
一、选择题
1.下列叙述中不正确的是( )
A.金属的电化学腐蚀比化学腐蚀普遍
B.钢铁在干燥的空气里不易腐蚀
C.用铝质铆钉铆接铁板,铁板易被腐蚀
D.原电池外电路电子由负极流入正极
解析:
A项,不纯的金属在潮湿的空气中易发生电化学腐蚀,所以电化学腐蚀比化学腐蚀普遍,A项正确;B项,钢铁在干燥的空气中,不易腐蚀,B项正确;C项,铝和铁形成原电池,铝作负极易被腐蚀,C项错误;D项,原电池负极发生氧化反应,失去的电子通过导线流向正极。
答案:
C
2.下列反应一定属于氧化反应的是( )
A.金属的腐蚀 B.原电池的正极反应
C.放热反应D.电镀池镀件一极的反应
解析:
金属腐蚀的本质就是被氧化的过程,A正确;B、D发生的均为还原反应;C项放热反应与是否发生氧化还原反应无直接关系。
答案:
A
3.(2011·北京西城区期末考试)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:
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。
答案:
B
4.相同材质的铁在下列情形下最不易被腐蚀的是( )
解析:
A、B、D均可构成原电池而加速铁的腐蚀,C中铜镀层把铁完全覆盖,构不成原电池,不易被腐蚀。
答案:
C
5.(2012·陕西省长安一中高三质检
(二))某学生设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验。
滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿,然后平铺在一块铂片上,接通电源后,用铅笔在滤纸上写字,会出现红色字迹。
据此,下列叙述正确的是( )
A.铅笔端作阳极,发生还原反应
B.铂片端作阴极,发生氧化反应
C.铅笔端有少量的氯气产生
D.a极是负极,b极是正极
解析:
出现红色字迹,说明笔尖生成氢氧根离子,所以铅笔端是阴极,铂片端是阳极,A、B项错误;铅笔端产生氢气,不是氯气,C项错误;a极是负极,D项正确。
答案:
D
(2012·潍坊模拟)下面两套实验装置,都涉及金属的腐蚀反应,假设其中的金属块和金属丝都是足量的。
请同学们仔细观察,完成6~7题。
6.下列叙述正确的是( )
A.装置Ⅰ在反应过程中自始至终只生成红棕色气体
B.装置Ⅱ开始阶段铁丝只发生析氢腐蚀
C.装置Ⅱ在反应过程中能产生氢气
D.装置Ⅰ在反应结束时溶液中的金属阳离子只有Cu2+
解析:
装置Ⅰ形成原电池,铜作负极、铁作正极,反应的实质是铜与硝酸发生氧化还原反应,开始生成二氧化氮,硝酸变稀后生成一氧化氮;浓硝酸变稀后,铁和铜两个电极转换,溶液中会有亚铁离子生成;装置Ⅱ开始阶段发生的是化学腐蚀不是电化学腐蚀,铁、氧气和水反应生成铁锈,氧气消耗后压强变小液面左移,接触后发生析氢腐蚀,有氢气放出。
答案:
C
7.下列与反应原理相关的叙述不正确的是( )
A.装置Ⅰ中不可能发生如下反应:
Fe+2Fe3+===3Fe2+
B.装置Ⅱ在反应结束时溶液中存在Fe2+
C.装置Ⅰ的溶液若换为稀硝酸,则腐蚀过程与原装置不同
D.装置Ⅱ中的铁丝能发生电化学腐蚀
解析:
浓硝酸变稀,稀硝酸与钝化生成的氧化物反应有铁离子生成,铁单质与铁离子发生反应:
Fe+2Fe3+===3Fe2+,溶液中最终只含有Fe2+;稀硝酸存在时,铁作负极,铜作正极,铁被腐蚀过程发生变化;装置Ⅱ开始阶段发生的是化学腐蚀不是电化学腐蚀,铁、氧气和水反应生成铁锈,氧气消耗后压强变小液面左移,接触后发生析氢腐蚀。
答案:
A
8.如图所示装置中都盛有0.1mol/L的NaCl溶液,放置一定时间后,装置中的四块相同锌片,腐蚀速率由快到慢的正确顺序是( )
A.③①④②B.①②④③
C.①②③④D.②①④③
解析:
①为原电池,活泼金属Zn为负极,发生氧化反应,腐蚀速率比④快,②③为电解池,②中的Zn作阳极,失电子,被腐蚀。
③中Zn作阴极,被保护,比④中的Zn腐蚀更慢,故由快到慢的顺序是②①④③。
答案:
D
9.(2012·西安中学高三第三次月考)关于下列各装置图的叙述中,不正确的是( )
A.用甲装置精炼铜,则a极为粗铜,电解质溶液为CuSO4溶液
B.乙装置的总反应是Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+
C.丙装置中钢闸门应与外接电源的负极相连
D.丁装置中的铁钉几乎没被腐蚀
解析:
本题综合考查电化学知识。
难度中等。
在原电池中,较活泼的金属作负极,发生氧化反应,不活泼的金属作正极,不参与反应,B错误。
答案:
B
10.(2011·东北高三联考)按如图所示装置进行下列不同的操作,其中不正确的是( )
A.铁腐蚀的速度由大到小的顺序是:
只接通K1>只闭合K3>都断开>只闭合K2
B.只接通K1,一段时间后,U形管中出现白色沉淀
C.只接通K2,U形管左、右两端液面均下降
D.先只接通K1,一段时间后,漏斗液面上升,然后再只接通K2,漏斗液面下降
解析:
只闭合K1,铁作阳极,电解氯化钠溶液,铁失电子生成Fe2+,H2O在阴极得电子生成H2和OH-,Fe2+和OH-扩散到U形管底部相遇生成白色氢氧化亚铁沉淀,B项正确。
只接通K2,铁作阴极,不能失电子,阴极生成氢气,石墨电极上生成氯气。
C项正确,综上分析只接通K1铁腐蚀速率最快;只闭合K3,形成原电池,铁腐蚀的速率次之;都断开时铁自然腐蚀;而只接通K2时铁作阴极被保护,腐蚀速率最慢,故A项正确。
答案:
D
11.(2012·长沙市高考模拟考试
(一))下列用来表示物质变化的化学反应中,正确的是( )
A.Na与水反应的化学方程式:
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
B.钢铁腐蚀时可能发生的负极反应:
4OH--4e-===2H2O+O2↑
C.NH4HCO3溶液与足量NaOH溶液反应的离子方程式:
NH
+OH-===NH3↑+H2O
D.表示中和热的热化学方程式:
HCl+NaOH===NaCl+H2O ΔH=-57.3kJ/mol
解析:
本题考查化学用语。
难度中等。
B中负极为Fe,失电子发生氧化反应:
Fe-2e-===Fe2+,错误;C中HCO
也与OH-反应,错误;D中热化学方程式缺少了物质的状态,错误。
答案:
A
12.用惰性电极电解物质的量浓度为13的CuSO4和NaCl的混合溶液,可能发生的反应有( )
①2Cu2++2H2O
2Cu+4H++O2↑
②Cu2++2Cl-
Cu+Cl2↑
③2Cl-+2H2O
2OH-+H2↑+Cl2↑
④2H2O
2H2↑+O2↑
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.②④
解析:
设CuSO4和NaCl的物质的量分别为1mol和3mol,根据离子的放电顺序和电子守恒可知电解过程应分为如下阶段。
(1)电解CuCl2溶液
阳极:
2Cl--2e-===Cl2↑
2mol2mol
阴极:
Cu2++2e-===Cu
1mol2mol
总反应式:
Cu2++2Cl-
Cu+Cl2↑
(2)电解NaCl溶液
阳极:
2Cl--2e-===Cl2↑
1mol1mol
阴极:
2H++2e-===H2↑
1mol1mol
总反应式:
2Cl-+2H2O
Cl2↑+H2↑+2OH-
(3)电解Na2SO4溶液
阳极:
4OH--4e-===2H2O+O2↑
阴极:
4H++4e-===2H2↑
总反应式:
2H2O
2H2↑+O2↑。
答案:
C
13.(2012·北京市海淀区高三第一次模拟)下列有关金属的腐蚀与防护的说法中不正确的是( )
A.温度越高,金属腐蚀速率越快
B.在铁管外壁上镀锌可防止其被腐蚀
C.金属被腐蚀的本质是金属发生了氧化反应
D.将钢闸门与直流电源的正极相连可防止其被腐蚀
解析:
本题考查的是金属的腐蚀与防护。
温度越高,化学反应速率就越快,A正确;Zn比Fe活泼,在铁管外壁上镀锌可防止其被腐蚀,B正确;金属被腐蚀的本质是金属失电子,发生了氧化反应,C正确;钢闸门防止其被腐蚀,应该接到电源的负极上,D错。
答案:
D
14.(2011·上海)用电解法提取氯化铜废液中的铜,方案正确的是( )
A.用铜片连接电源的正极,另一电极用铂片
B.用碳棒连接电源的正极,另一电极用铜片
C.用氢氧化钠溶液吸收阴极产物
D.用带火星的木条检验阳极产物
解析:
铜片作阴极:
Cu2++2e-===Cu。
答案:
B
15.(2012·江苏单科)下列有关说法正确的是( )
A.CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g)室温下不能自发进行,说明该反应的ΔH<0
B.镀铜铁制品镀层受损后,铁制品比受损前更容易生锈
C.N2(g)+3H2(g)===2NH3(g) ΔH<0,其他条件不变时升高温度,反应速率v(H2)和H2的平衡转化率均增大
D.水的离子积常数KW随着温度的升高而增大,说明水的电离是放热反应
解析:
A项,该反应的ΔS>0,室温下不能自发进行,说明该反应的ΔH>0;B项,镀层受损后,铁、铜在潮湿的环境中形成原电池,铁作负极被腐蚀;C项,正反应的ΔH<0,升高温度,平衡逆向移动,H2的平衡转化率减小;D项,温度升高,KW增大,平衡正向移动,说明水的电离是吸热反应。
答案:
B
二、非选择题
16.钢铁很容易生锈而被腐蚀,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)钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀,该腐蚀过程中的电极反应式为__________________________________________________________。
(2)为了降低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可以采用________。
(填序号)
A.铜B.钠
C.锌D.石墨
(3)图乙所示的方案也可以降低铁闸门的腐蚀速率,其中铁闸门应该连接在直流电源的________极。
(4)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____________
__________________________________________________。
(5)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________(写元素名称),B电极的电极反应是____________________。
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5.12g,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)发生吸氧腐蚀时,负极上Fe失去电子,正极上O2得到电子。
(2)铁闸门上连接一块比铁活泼的金属如Zn,就可由Zn失去电子,Zn被溶解,而Fe被保护,属于牺牲阳极的阴极保护法。
(3)属于外加电流的保护法,需把被保护的铁闸门连接在电源的负极上。
(4)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。
(5)为在铁表面镀铜需将铁作阴极、铜作阳极,当析出1mol铜时,两电极的质量差为64+64=128(g),转移2mol电子,当质量差为5.12g,电路中通过的电子为0.08mol。
答案:
(1)负极:
2Fe-4e-===2Fe2+
正极:
O2+2H2O+4e-===4OH-
(2)C (3)负
(4)2FeCl3+Fe===3FeCl2
(5)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(其他答案合理也可)
17.请你参与某学习小组的探究活动,并回答相关问题:
发现问题:
甲同学发现盛水的铁锅在与水面接触的部位最易生锈;乙同学发现自己的铜制眼镜框表面出现了绿色的铜锈;丙同学发现苹果切开不久,果肉上会产生一层咖啡色物质,好像生了“锈”一般。
提出问题:
这三种物质“生锈”的原因是什么?
收集证据:
(1)回忆已有知识:
铁生锈的条件是________。
(2)查阅有关资料:
“铜锈”主要成分是Cu2(OH)2CO3(俗称铜绿);苹果“生锈”是果肉里的物质(酚和酶)与空气中的氧气发生了一系列的反应,生成咖啡色的物质。
(3)实验探究:
将四小块铜片分别按下图所示放置一个月,观察现象如下:
装置
现象
铜片不生锈
铜片不生锈
铜片不生锈
铜片生锈且水面附近锈蚀最严重
实验结论:
①据A装置推知,铜生锈需要_____________________________。
②据B装置推知,铜生锈需要____________________________。
③据C装置推知,铜生锈需要____________________________。
④据D装置推知,铜生锈主要是发生了________腐蚀(填“析氢”或“吸氧”)。
负极反应为________。
反思与应用:
⑤写出一种防止铁或铜生锈的具体方法_______________。
解析:
(1)回忆已有知识或结合实验结论可得出铁生锈的条件为与O2和H2O同时接触。
(3)通过A、B、C、D四套装置比较看出,A证明无H2O,铜片不生锈,B证明无CO2,铜片不生锈,C证明无O2铜片不生锈,而据D现象可知,铜发生了吸氧腐蚀,负极Cu失去电子。
据实验结论不难想出⑤的做法与方案。
答案:
(1)铁与氧气、水同时接触
(3)①H2O ②CO2 ③O2
④吸氧 Cu-2e-===Cu2+
⑤保持金属制品表面的洁净和干燥(或金属制品表面涂上保护膜)(答案合理即可)
18.(2013·浙江省名校新高考研究联盟高三第一次联考)某化学兴趣小组对电化学问题进行了实验探究。
Ⅰ.利用右图装置探究金属的防护措施,实验现象是锌电极不断溶解,铁电极表面有气泡产生。
(1)写出负极的电极反应式____________。
(2)某学生认为,铁电极可能参与反应,并对产物作出假设:
假设1:
铁参与反应,被氧化生成Fe2+
假设2:
铁参与反应,被氧化生成Fe3+
假设3:
____________________________________。
(3)为了探究假设1、2,他采取如下操作:
①取0.01mol/LFeCl3溶液2mol于试管中,加入过量铁粉;②取操作①试管的上层清夜加入2滴K3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀;③取少量正极附近溶液加入2滴K3[Fe(CN)6]溶液,未见蓝色沉淀生成;④取少量正极附近溶液加入2滴KSCN溶液,未见溶液变红;
据②、③、④现象得出的结论是______________________。
(4)该实验原理可应用于防护钢铁腐蚀,请再举一例防护钢铁腐蚀的措施__________________________。
Ⅱ.利用右图装置作电解50mL0.5mol/L的CuCl2溶液实验。
实验记录:
A.阳极上有黄绿色气体产生,该气体使湿润的淀粉碘化钾试纸先变蓝后褪色(提示:
Cl2氧化性大于IO
);
B.电解一段时间以后,阴极表面除有铜吸附外,还出现了少量气泡和浅蓝色固体。
(1)分析实验记录A中试纸颜色变化,用离子方程式解释:
________________________________________________________;
②__________________________________________________。
(2)分析实验记录B中浅蓝色固体可能是__________________(写化学式),试分析生成该物质的原因____________________。
答案:
Ⅰ.
(1)Zn-2e-=Zn2+;
(2)铁参与反应,被氧化生成Fe2+和Fe3+;
(3)正极附近溶液不含Fe2+和Fe3+;(4)油漆(其他合理答案均可)
Ⅱ.
(1)2I-+Cl2===I2+2Cl-;5Cl2+I2+6H2O===10Cl-+2IO
+12H+;
(2)Cu(OH)2,电解较长时间后,Cu2+浓度下降,H+开始放电,溶液pH增大,Cu2+转化为Cu(OH)2
19.对金属制品进行抗腐蚀处理,可延长其使用寿命。
(1)以下为铝材表面处理的一种方法:
①碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜,碱洗时常有气泡冒出,原因是____________________(用离子方程式表示)。
为将碱洗槽液中的铝以沉淀形式回收,最好向槽液中加入下列试剂中的________。
a.NH3 b.CO2 c.NaOH d.HNO3
②以铝材为阳极,在H2SO4溶液中电解,铝材表面形成氧化膜,阳极电极反应式为______________________。
取少量废电解液,加入NaHCO3溶液后产生气泡和白色沉淀,产生沉淀的原因是________。
(2)镀铜可防止铁制品腐蚀,电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是________。
(3)利用右图装置,可以模拟铁的电化学防护。
若X为碳棒,为减缓铁的腐蚀,开关K应置于________处。
若X为锌,开关K置于M处,该电化学防护法称为________________。
解析:
本题以金属铝和电化学知识为载体,意在考查学生解决实际问题的能力。
(1)①题中指出在碱洗时有气泡产生,则只有金属铝和碱反应才符合条件,故碱洗过程中发生反应的离子方程式为Al2O3+2OH-===2AlO
+H2O、2Al+2OH-+2H2O===2AlO
+3H2↑。
碱洗后溶液中含有大量AlO
,故最好通入CO2气体使AlO
转化为Al(OH)3沉淀以回收铝。
②活泼金属作阳极,阳极材料本身失电子被氧化,其氧化产物为Al2O3,由此可得阳极反应式为2Al+3H2O===Al2O3+6H++6e-。
加入NaHCO3溶液后,Al3+与HCO
发生水解相互促进反应,离子方程式可表示为Al3++3HCO
===Al(OH)3↓+3CO2↑。
(2)电镀时若用石墨作阳极,则电解过程中电解液中Cu2+浓度不断减小,导致铁表面不能镀上均匀的铜。
(3)若X为碳棒,则只能用外加电源的阴极保护法,此时开关K应置于N处,若X为Zn,K置于M处,其保护原理称为牺牲阳极的阴极保护法。
答案:
(1)①2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑(或:
2Al+2OH-+2H2O===2AlO
+3H2↑) b
②2Al+3H2O===Al2O3+6H++6e- HCO
与H+反应使H+的浓度减小,产生Al(OH)3沉淀
(2)补充溶液中消耗的Cu2+,保持溶液中Cu2+浓度恒定
(3)N 牺牲阳极的阴极保护法(或:
牺牲阳极保护法)
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