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2018年中考化学复习金属的电化学腐蚀专练试题(附答案)
1、如图甲、乙是电化学实验装置。
(1)若甲、乙两烧杯中均盛有NaCl溶液,则:
①甲中石墨棒上的电极反应式为 ;
②乙中总反应的离子方程式为 ;
③将湿润的淀粉KI试纸放在乙烧杯上方,发现试纸先变蓝后褪色,这是因为过量的Cl2氧化了生成的I2 。若反应中Cl2和I2的物质的量之比为5∶1,且 生成两种酸,该反应的化学方程式为 。
(2)若甲乙两烧杯中均盛有足量CuSO4溶液,则:
①甲中铁棒上的电极反应式为 ;
②如果起始时乙中盛有200mLpH=5的CuSO4溶液(25℃),一段时间后溶液的pH变为1,若要使溶液恢复到电解前的状态,可向溶液中加入的物质是 (写化学式),其质量为 g。
答案
(1)①2H2O+O2+4e-===4OH-;
②2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-,
③5Cl2+I2+6H2O===10HCl+2HIO3
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;
(2)①Fe-2e-===Fe2+;
②CuO(或CuCO3) 0.8g或1.24g。
试题分析::(1)①甲为原电池装置,石墨棒上氧气得电子发生还原反应,反应为2H2O+O2+4e-═4OH-;
②乙为电解装置,由电子流向可知石墨为阳极,阳极上氯离子放电,阴极上氢离子放电,则电解反应为2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-,
③Cl2氧化了生成的I2,Cl元素的化合价降低,生成盐酸,反应中Cl2和I2的物质的量之比为5:1,设元素的化合价为x,则5×2×1=1×2×x,解得x=+5,则生成碘酸,所以发生的化学反应为5Cl2+I2+6H2O═10HCl+2HIO3;
(2)①甲为原电池装置,铁作负极,负极反应为Fe-2e-═Fe2+;
②由2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4,要使溶液恢复原状态,可加入CuO(或CuCO3),一段时间后溶液的pH变为1,则c(H+)=0.1mol/L-10-5mol/L=0.1mol/L,n(H+)=0.2L×0.1mol/L=0.02mol,则由电解反应可知析出的Cu的物质的量为0.01mol,由Cu原子守恒可知,m(CuO)=0.01mol×80g/mol=0.8g,或m(CuCO3)=0.01mol×124g/mol=1.24g。
2、关于下列各装置图的叙述中,不正确的是
① ② ③ ④
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A.用装置①在铁件上镀铜,则a极为铜,电解质为CuSO4溶液
B.装置②的总反应是:Fe +2Fe3+=3Fe2+
C.装置③中钢闸门应与外接电源的正极相连
D.装置④中的铁钉几乎没被腐蚀
答案
C
试题分析:A.用装置①在铁件上镀铜,铜为阳极,接电源正极,故则a极为铜,电解质为CuSO4溶液B.装置②的Fe不Cu活泼,Fe溶解,故总反应是:Fe +2Fe3+=3Fe2+,正确;C.装置③中钢闸门应带负电才不致溶解,故与外接电源的负极相连,原说法错误;D.装置④中浓硫酸干燥了空气,铜丝和铁钉相连不能组成原电池,故铁钉几乎没被腐蚀,正确。
3、铁镍蓄电池又称爱迪生电池,放电时的总反应为:Fe+Ni2O3+3H2O=Fe(OH)2+2Ni(OH)2。下列有关该电池的说法不正确的是( )
A.电池的电解液为碱性溶液,正极为Ni2O3、负极为Fe
B.电池放电时,负极反应为Fe+2OH--2e-===Fe(OH)2
C.电池充电过程中,阴极附近溶液的pH降低
D.电池充电时,阳极反应为2Ni(OH)2+2OH--2e-=Ni2O3+3H2O
答案
C
本题考查充电电池的有关知识,意在考查考生对充电电池电极的判断及书写电极反应的能力。在铁镍蓄电池中,Fe是负极,Ni2O3是正极,由于生成Fe(OH)2,则电解液为碱性溶液,故A正确;电池放电时,负极反应为:Fe+2OH--2e-=Fe(OH)2
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,故B正确;电池充电时,阴极反应式为:Fe(OH)2+2e-===Fe2++2OH-,阴极附近溶液pH升高,故C错误;由充电时的总反应式减去阴极反应式,可得到阳极反应式,D正确。
4、对如图所示的实验装置的判断中错误的是
A.若X为碳棒,开关K置于A处可减缓铁的腐蚀
B.若X为锌棒,开关K置于A或B处均可减缓铁的腐蚀
C.若X为锌棒,开关K置于B处时,为牺牲阳极的阴极保护法
D.若X为碳棒,开关K置于B处时,
碳棒上发生的反应为2H++2e-=H2↑
答案
D
试题分析:若开关K置于A处时,装置形成电解池,其中X为阳极,Fe为阴极,阴极被保护,可减缓铁的腐蚀,所以A正确,方程式为NaCl + H2O 电解 H2↑+ Cl2↑+ NaOH,若将开关置于B处时,装置形成原电池,当X为锌棒时,X为正极,Fe为负极,正极被保护,为牺牲阳极的阴极保护法,可减缓铁的腐蚀,所以B、C正确;当X\为碳棒时,X为正极,Fe为负极,负极:Fe - 2e- = Fe2+,正极:O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-故选D。
5、铜板上铁铆钉长期暴露在潮湿的空气中,形成一层酸性水膜后铁铆钉会被腐蚀,示意图如下。
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下列说法不正确的是
A.因铁的金属性比铜强,所以铁铆钉被氧化而腐蚀
B.若水膜中溶解了SO2,则铁铆钉腐蚀的速率变小
C.铜极上的反应是2H+ + 2e- ="=" H2↑,O2 + 4e- + 4H+ ="=" 2H2O
D.在金属表面涂一层油脂,能防止铁铆钉被腐蚀
答案
B
试题分析:A、因铁的金属性比铜强,形成原电池铁作负极,铁铆钉被氧化而腐蚀,正确; B、若水膜中溶解了SO2,水膜的酸性增强,则铁铆钉腐蚀的速率变大,错误;C、铜极上的反应是2H+ + 2e- ="=" H2↑,O2 + 4e- + 4H+ ="=" 2H2O ,正确;D、在金属表面涂一层油脂,能防止铁铆钉被腐蚀,正确。
6、下列对钢铁制品采取的措施不能防止或减缓钢铁腐蚀的是( )
A.保持表面干燥 B.表面镀锌
C.表面镶嵌铜块 D.与电源负极相连
答案
C
试题分析:A、保持钢铁制品表面干燥,使金属不和水接触,能防止或减缓钢铁腐蚀,错误;B、在钢铁制品表面镀锌,采用的是牺牲阳极保护法,能防止或减缓钢铁腐蚀,错误;C、在钢铁制品表面镶嵌铜块,形成的原电池中,金属铁做负极,可以加快腐蚀速率,不能防止或减缓钢铁腐蚀,正确;D、将钢铁制品与电源负极相连,采用的是阴极电保护法,能防止或减缓钢铁腐蚀,错误。
7、
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家用炒菜铁锅用水清洗放置后,出现红棕色的锈斑,在此变化过程中不发生的化学反应是
A.4Fe(OH)2+2H2O+O2═4Fe(OH)3
B.2Fe+2H2O+O2═2Fe(OH)2
C.2H2O+O2+4e-═4OH-
D.Fe-3e-═Fe3+
答案
D
试题分析:烧过菜的铁锅未及时洗涤(残液中含NaCl等),第二天便出现红棕色锈斑[Fe(OH)3失水的产物],是金属铁发生吸氧腐蚀的结果,正极发生的是氧气得电子的还原反应,即2H2O+O2+4e-═4OH-,负极是金属铁是失电子的氧化反应,即Fe-2e-═Fe2+,Fe2++2OH-═Fe(OH)2,合并得到:2Fe+2H2O+O2═2Fe(OH)2↓,氢氧化亚铁不稳定,易被氧气氧化为氢氧化铁,即4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3。
8、铅蓄电池在现代生活中有广泛应用,其电极材料是Pb 和PbO2,电解液是H2SO4溶液。现用铅蓄电池电解饱和硫酸钠溶液一段时间,假设电解时温度不变且用惰性电极,下列说法不正确的是
A.蓄电池放电时,电路中每转移2 mol电子,最多有1 molPbO2被还原
B.电解池的阳极反应式为:4OH--4e-=2H2O+O2↑
C.电解后, c(Na2SO4)不变,且溶液中有晶体析出
D.蓄电池中每生成1mol H2O,电解池中就消耗1mol H2O
答案
D
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试题分析:A.蓄电池放电时,发生的反应是Pb+ PbO2+ 2H2SO4=2PbSO4+2H2O.电路中每转移2 mol电子,最多有1 molPbO2被还原。正确。B.在Na2SO4溶液中含有的阴离子是OH-、SO42-,由于放电能力:OH->SO42-。所以在电解池的阳极反应式为:4OH--4e-=2H2O+O2↑。正确。C.电解Na2SO4溶液,实质就是电解水,电解后, 由于水减小,原来的饱和溶液中水溶解的溶质不能再溶解,就会溶液中有晶体析出,但是c(Na2SO4)不变。正确。D.在整个闭合回路中电子转移数目相等。在蓄电池中每生成1mol H2O,转移电子1mol.而在电解池中就消耗0.5mol H2O.
9、(3分)(2012•山东)下列与金属腐蚀有关的说法正确的是( )
A.图a中,插入海水中的铁棒,越靠近底端腐蚀越严重
B.图b中,开关由M改置于N时,Cu﹣Zn合金的腐蚀速率减小
C.图c中,接通开关时Zn腐蚀速率增大,Zn上放出气体的速率也增大
D.图d中,Zn﹣MnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2的氧化作用引起的
答案
B
A. 当溶液中氧气浓度越大时电化学腐蚀越严重;
B. 开关由M改置于N时,Zn为负极,合金被保护;
C.气体在Pt上放出;
D.MnO2发生还原反应.
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解:A.图a中,铁棒发生化学腐蚀,靠近底端的部分与氧气接触少,腐蚀程度较轻,故A错误;
B、图b中开关由M置于N,Cu﹣Zn作正极,腐蚀速率减小,故B正确;
C.图c中接通开关时Zn作负极,腐蚀速率增大,但氢气在Pt上放出,故C错误;
D.图d中干电池放电时MnO2发生还原反应,体现锌的还原性,故D错误.
故选B.
点评:本题考查金属的腐蚀及防护,题目难度不大,注意把握原电池的工作原理.
10、用电动公交车初步替代燃油公交车是天津市节能减排、控制雾霾的重要举措之一。Li-Al/FeS电池是一种正在开发的车载电池,该电池中正极的电极反应式为:2Li++FeS+2e-=Li2S+Fe,有关该电池的下列说法中,正确的是
A.电池反应的化学方程式为:2Li+FeS=Li2S+Fe
B.负极的电极反应式为:Al-3e-=Al3+
C.Li—Al在电池中作为负极材料,该材料中Li的化合价是+1
D.电池充电时,阴极反应为:Li2S+Fe-2e-=2Li++FeS
答案
A
试题分析:Li和Al都属于金属,合金中Li较Al活泼,根据正极反应式知,原电池的电极材料Li-Al/FeS,判断出负极材料为Li,发生反应为:Li-e-═Li+,又知该电池中正极的电极反应式为:2Li++FeS+2e-═Li2S+Fe,所以电池反应为:2Li+FeS═Li2S+Fe,充电时为电解池原理,阴极发生还原反应,反应式是2Li++2e-═2Li。:A、根据正极反应2Li++FeS+2e-═Li2S+Fe与负极反应2Li-2e-═2Li+相加可得反应的电池反应式为:2Li+FeS═Li2S+Fe,故A正确;B、负极应该是Li失去电子而不是Al,发生反应为:Li-e-═Li+
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,故B错误;C、Li和Al都属于金属,在电池中作为负极材料,所以Li-Al应该属于合金而不是化合物,因此化合价为0价,故C错误;D、充电时为电解池原理,阴极发生还原反应,正确的反应式是2Li++2e-═2Li,故D错误,故选A。
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