蘇教版化學(xué)選修6 專題5課題1知能優(yōu)化訓(xùn)練

1111鋅錳干電池在放電時(shí)，電池總反應(yīng)方程式可以表示為Zn2MnO22NH=Zn2Mn2O32NH3H2O。在此電池放電時(shí)，正極(碳棒)上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是()AMnO2和NH BZn2和NHCZn D碳棒解析：選A。由鋅錳干電池的總反應(yīng)知，Zn為負(fù)極，MnO2為正極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)，NH為正極上的輔助反應(yīng)物。2(2011年龍巖高二檢測)據(jù)報(bào)道，鋅電池可能取代目前廣泛使用的鉛蓄電池，因?yàn)殇\電池容量更大，而且沒有鉛污染。其電池反應(yīng)為：2ZnO2=2ZnO，原料為鋅粒、電解液和空氣。則下列敘述正確的是(雙選)()A鋅為正極，空氣進(jìn)入負(fù)極反應(yīng)B負(fù)極反應(yīng)為Zn2e=Zn2C正極發(fā)生氧化反應(yīng)D電解液肯定不是強(qiáng)酸解析：選BD。，所以Zn作負(fù)極，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)：Zn2e=Zn2。如果電解液是強(qiáng)酸，由于c(H)大，正極的反應(yīng)是2H2e=H2，而不是O2得到電子。因此B、D項(xiàng)是正確的。3(2011年高考浙江卷)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，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)，發(fā)生的電極反應(yīng)為：O22H2O4e=4OHC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：Cu2e=Cu2解析：選B。Cl由b區(qū)向a區(qū)遷移，A錯；正極反應(yīng)為O22H2O4e=4OH，B正確；由題干知鐵板發(fā)生吸氧腐蝕，鐵作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，因此C項(xiàng)錯；銅螺絲釘作正極，因此D錯。4(2011年金華高二檢測)燒過菜的鐵鍋未及時(shí)洗滌(殘液中含NaCl等)，第二天便出現(xiàn)紅棕色銹斑。下列反應(yīng)表示整個(gè)過程可能發(fā)生的變化，其中不符合事實(shí)的是()A2H2OO24e=4OHBFe3e=Fe3CFe22OH=Fe(OH)2D4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3解析：選B。根據(jù)題意，鐵在NaCl溶液中發(fā)生吸氧腐蝕，電極反應(yīng)為：負(fù)極Fe2e=Fe2，正極2H2OO24e=4OH，生成的Fe2與OH結(jié)合為Fe(OH)2，并進(jìn)一步在空氣中被氧化為Fe(OH)3。5某學(xué)校設(shè)計(jì)了一節(jié)實(shí)驗(yàn)活動課，讓學(xué)生從廢舊電池中回收碳棒、MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物質(zhì)，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程如下。回答有關(guān)問題。(1)干電池的基本構(gòu)造和工作原理如圖為干電池的基本構(gòu)造圖。干電池工作時(shí)負(fù)極上的電極反應(yīng)是_，MnO2的作用是除去正極上的產(chǎn)物H2，該反應(yīng)方程式為2MnO2H2=Mn2O3H2O。(2)鋅皮和碳棒的回收用鉗子和剪子剪開待回收的干電池的鋅筒，將鋅皮和碳棒取出，并用毛刷刷干凈，將電池內(nèi)的黑色粉末移入燒杯中。(3)氯化銨、氯化鋅的提取、檢驗(yàn)和分離如何從黑色粉末中提取NH4Cl和ZnCl2等晶體的混合物？寫出簡要的實(shí)驗(yàn)步驟_。設(shè)計(jì)簡單的實(shí)驗(yàn)證明所得晶體中含有NH。實(shí)驗(yàn)步驟_；實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象_；有關(guān)的離子方程式_。用_的方法可將NH4Cl和ZnCl2的晶體混合物分離開。最后剩余的黑色殘?jiān)闹饕煞质荕nO2，還有炭黑和有機(jī)物等。可用灼燒的方法除去雜質(zhì)，該實(shí)驗(yàn)中要用到的主要儀器有_。解析：以干電池為情景綜合考查物質(zhì)的提取、檢驗(yàn)和分離。答案：(1)Zn2e=Zn2(3)向小燒杯中加入一定量的蒸餾水，充分?jǐn)嚢?，然后過濾，將濾液移入蒸發(fā)皿中，加熱蒸發(fā)結(jié)晶取少量晶體溶于蒸餾水配成溶液，取少許溶液于試管中，加入少量NaOH溶液后加熱，將濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口試紙變藍(lán)NHOHNH3H2O加熱坩堝、酒精燈(玻璃棒、三角架等)1出土的錫青銅(銅錫合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆蓋在其表面。下列說法正確的是(雙選)()A錫青銅的熔點(diǎn)比純銅高B在自然環(huán)境中，錫青銅中的錫可對銅起保護(hù)作用C錫青銅文物在潮濕環(huán)境中的腐蝕比干燥環(huán)境中快D生成Cu2(OH)3Cl覆蓋物是電化學(xué)腐蝕過程，但不是化學(xué)反應(yīng)過程解析：選BC。合金的熔點(diǎn)一般比各組分金屬的熔點(diǎn)要低，所以錫銅合金的熔點(diǎn)比純銅低，A錯誤；Sn與Cu形成原電池，因Sn比Cu金屬活潑性強(qiáng)，所以Sn作負(fù)極，Cu作正極，Sn對Cu起到保護(hù)作用，B正確；合金在潮濕環(huán)境下，可以發(fā)生電化學(xué)腐蝕，比干燥環(huán)境腐蝕要快，C正確；金屬腐蝕，即金屬被氧化，化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕都屬于化學(xué)反應(yīng)過程，D錯誤。2(2011年莆田高二檢測)下列各變化中屬于原電池反應(yīng)的是()A在空氣中金屬鋁表面迅速氧化形成保護(hù)層B鍍鋅鐵表面有劃損時(shí)，也能阻止鐵被氧化C紅熱的鐵絲與冷水接觸，表面形成藍(lán)黑色保護(hù)層D濃HNO3比稀HNO3更能氧化金屬銅解析：選B。A、C、D項(xiàng)為化學(xué)腐蝕；B項(xiàng)Zn作負(fù)極，F(xiàn)e作正極，在潮濕環(huán)境中構(gòu)成原電池，Zn被腐蝕，F(xiàn)e受到保護(hù)；C項(xiàng)3Fe4H2O(g)Fe3O44H2；D項(xiàng)濃硝酸的氧化性強(qiáng)于稀硝酸，所以更易氧化銅。3對于銅、鋅和稀H2SO4組成的原電池裝置中，當(dāng)導(dǎo)線中有1 mol 電子通過時(shí)，理論上的兩極變化是()鋅片溶解了32.5 g鋅片增重32.5 g銅片上析出1 g H2銅片上析出1 mol H2A BC D解析：選A。根據(jù)反應(yīng)可知，當(dāng)有1 mol電子通過時(shí)，溶解0.5 mol Zn，其質(zhì)量為0.5 mol65 gmol132.5 g，同時(shí)生成0.5 mol H2，其質(zhì)量為0.5 mol2 gmol11 g。4(2011年漳州高二檢測)關(guān)于如圖裝置的敘述，正確的是()A鋁是負(fù)極，鋁片上析出無色氣體B石墨是陽極，石墨棒上析出黃綠色氣體C溶液中兩電極間產(chǎn)生白色沉淀D溶液中先產(chǎn)生白色沉淀，最后沉淀溶解解析：選C。Al空氣電解質(zhì)溶液形成原電池。鋁是負(fù)極，Al3e=Al3，石墨為正極，氧氣在石墨上放電O22H2O4e=4OH，總反應(yīng)為：4Al3O26H2O=4Al(OH)3。5鋼鐵在潮濕的空氣中會被腐蝕，發(fā)生的原電池反應(yīng)為：2Fe2H2OO2=2Fe(OH)2。以下說法正確的是()A負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為：Fe2e=Fe2B正極發(fā)生的反應(yīng)為：2H2OO22e=4OHC原電池是將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置D鋼柱在水下部分比在空氣與水交界處更容易腐蝕解析：選A。正極發(fā)生的反應(yīng)應(yīng)為：2H2OO24e=4OH；原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置；由于空氣與水交界處比在水下部分氧氣濃度大，所以鋼柱在空氣與水交界處比在水下部分更容易腐蝕。6(2011年邯鄲高二檢測)有A、B、C、D四塊金屬片，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：A、B用導(dǎo)線相連后，同時(shí)浸入稀硫酸溶液中，A為負(fù)極；C、D用導(dǎo)線相連后，同時(shí)浸入稀硫酸溶液中，電流由D導(dǎo)線C；A、C相連后，同時(shí)浸入稀硫酸溶液中，C極產(chǎn)生大量氣泡；B、D用導(dǎo)線相連后，同時(shí)浸入稀硫酸溶液中，D極發(fā)生氧化反應(yīng)。據(jù)此，判斷四種金屬的活動性順序是()AABCD BACDBCCABD DBDCA解析：選B。金屬與稀硫酸溶液組成原電池，活潑金屬為負(fù)極，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，較不活潑的金屬為正極，H在正極表面得到電子生成氫氣，電子運(yùn)動方向由負(fù)極到正極。題中由知AB；由知CD；由知AC；由知DB。綜合以上信息可知金屬活動性ACDB。7化學(xué)在生產(chǎn)和日常生活中有著重要的應(yīng)用。下列說法不正確的是(雙選)()A鋼鐵吸氧腐蝕的正極反應(yīng)：O22H2O4e=4OHB鋼鐵在海水中比在河水中更易腐蝕，主要原因是海水含氧量高于河水C在海輪外殼上鑲?cè)脘\塊，鋅作負(fù)極，可減緩船體的腐蝕速率D在空氣中，鐵板比鍍鋅鐵板更耐腐蝕解析：選BD。選項(xiàng)A，鋼鐵吸氧腐蝕時(shí)，O2在正極獲得電子，選項(xiàng)B，鋼鐵在海水中比在河水中更易腐蝕，主要原因不是海水含氧量高于河水，而是海水中電解質(zhì)的濃度高于河水，在海水中更易發(fā)生電化學(xué)腐蝕。選項(xiàng)C，是因?yàn)檩喆饕描F造外殼，鐵在海水中易被腐蝕。鑲?cè)氡辱F活潑的鋅塊，形成原電池，鋅作負(fù)極，失去電子先被腐蝕，從而起到保護(hù)鐵的作用，可減緩船體的腐蝕速率；選項(xiàng)D，在潮濕空氣中鐵板容易發(fā)生電化學(xué)腐蝕，鍍鋅鐵板則不容易被腐蝕，鋅比鐵活潑，鋅鐵構(gòu)成原電池，鐵作正極被保護(hù)。8可用于電動汽車的鋁空氣燃料電池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液為電解液，鋁合金為負(fù)極，空氣電極為正極。下列說法正確的是()A以NaCl溶液或NaOH溶液為電解液時(shí)，正極反應(yīng)都為：O22H2O4e=4OHB以NaOH溶液為電解液時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為：Al3OH3e=Al(OH)3C以NaOH溶液為電解液時(shí)，電池在工作過程中電解液的pH保持不變D電池工作時(shí)，電子通過外電路從正極流向負(fù)極解析：選A。無論是NaCl溶液或NaOH溶液為電解液，在正極上都是O2得到電子被還原，A正確；生成的Al(OH)3是兩性氫氧化物，在堿溶液中發(fā)生反應(yīng)生成Al(OH)，B錯誤；生成的Al(OH)3與NaOH反應(yīng)生成NaAl(OH)4，消耗電解質(zhì)中的NaOH，使pH減小，C錯誤；原電池中，電子從外電路的負(fù)極流向正極，D錯誤。9為研究金屬腐蝕的條件和速率，某課外興趣活動小組學(xué)生用金屬絲將三根大小相同的鐵釘分別固定在如圖所示的三個(gè)裝置中，再放置于玻璃鐘罩里保存相同的一段時(shí)間，下列對實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)現(xiàn)象的描述不正確的是()A實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，裝置左側(cè)的液面一定會下降B實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，左側(cè)液面裝置比裝置的低C實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，裝置中的鐵釘腐蝕最嚴(yán)重D實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，裝置中的鐵釘幾乎沒被腐蝕解析：選B。這是一道原電池原理應(yīng)用于金屬腐蝕的選擇題。裝置中的鐵釘處于鹽酸蒸氣中，被侵蝕而釋放出H2，使左側(cè)液面下降而右側(cè)液面上升；裝置中鐵釘同樣處于鹽酸的蒸氣中，所不同的是懸掛鐵釘?shù)慕饘俳z由鐵絲換成了銅絲，在這種氛圍中構(gòu)成了原電池，加速了鐵釘?shù)母g而放出更多的H2，使左側(cè)液面下降更多，右側(cè)液面上升更多；裝置中雖然掛鐵釘?shù)倪€是銅絲，但由于濃硫酸有吸水性而無揮發(fā)性，使鐵釘處于一種較為干燥的空氣中，因而在短時(shí)間內(nèi)幾乎沒有被侵蝕。金屬發(fā)生何種腐蝕要根據(jù)環(huán)境條件來確定，在此題中若能將裝置、逐一對比，找出鐵釘所處環(huán)境的異同，便不難作出正確選擇。10(2010年高考安徽卷)某固體酸燃料電池以CsHSO4固體為電解質(zhì)傳遞H，其基本結(jié)構(gòu)如圖所示，電池總反應(yīng)可表示為：2H2O2=2H2O，下列有關(guān)說法正確的是()A電子通過外電路從b極流向a極Bb極上的電極反應(yīng)式為：O22H2O4e=4OHC每轉(zhuǎn)移0.1 mol電子，消耗1.12 L的H2DH由a極通過固體酸電解質(zhì)傳遞到b極解析：選D。本題考查原電池知識，意在考查學(xué)生的分析能力。該原電池的化學(xué)原理是H2被氧化，在負(fù)極(a極)發(fā)生反應(yīng)：H22e=2H，H由a極轉(zhuǎn)移到b極，D項(xiàng)正確；O2發(fā)生還原反應(yīng)，在正極(b極)發(fā)生反應(yīng)：O24H4e=2H2O，則電子從a極流向b極，A、B項(xiàng)不正確；C項(xiàng)因未指明氣體所處的溫度和壓強(qiáng)，不正確。11.按如圖所示進(jìn)行鐵腐蝕的實(shí)驗(yàn)，一周后觀察：(1)若試管中液面上升，發(fā)生的是_腐蝕，電極反應(yīng)為：正極_；負(fù)極_。(2)若試管中液面下降，發(fā)生的是_腐蝕，電極反應(yīng)為：正極_；負(fù)極_。解析：由題意知：(1)若試管中液面上升，則說明試管內(nèi)氣體體積減小，肯定發(fā)生的是吸氧腐蝕而消耗了O2，因此正、負(fù)兩極的電極反應(yīng)為：正極：2H2OO24e=4OH；負(fù)極：2Fe4e=2Fe2。(2)若試管中液面下降，則說明試管內(nèi)氣體體積增大，應(yīng)該有H2生成，則發(fā)生的是析氫腐蝕，因此正、負(fù)兩極的電極反應(yīng)為：正極：2H2e=H2；負(fù)極：Fe2e=Fe2。答案：(1)吸氧2H2OO24e=4OH2Fe4e=2Fe2(2)析氫2H2e=H2Fe2e=Fe212利用反應(yīng)Cu2FeCl3=CuCl22FeCl2組成一個(gè)化學(xué)電池。(1)指出正極為_，電極反應(yīng)式為_；負(fù)極為_，電極反應(yīng)式為_。(2)若電池內(nèi)溶液為100 mL 0.5 mol/L的FeCl3溶液；當(dāng)溶液中FeCl3全部被還原成FeCl2時(shí)，溶液中CuCl2的物質(zhì)的量濃度是_，導(dǎo)線上通過的電子是_mol。解析：n(Fe3)0.5 mol/L0.1 L0.05 mol，則通過的電子數(shù)為0.05 mol，CuCl2的物質(zhì)的量濃度為0.25 mol/L。答案：(1)Pt(或C)2Fe32e=2Fe2CuCu2e=Cu2(2)0.25 mol/L0.0513某化學(xué)興趣小組為了探索鋁電極在原電池中的作用，設(shè)計(jì)并進(jìn)行了以下一系列實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄如下：編號電極材料電解質(zhì)溶液電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向1MgAl稀鹽酸偏向Al2AlCu稀鹽酸偏向Cu3Al石墨稀鹽酸偏向石墨4MgAlNaOH溶液偏向Mg5AlZn濃硝酸偏向Al根據(jù)上表中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象完成下列問題：(1)實(shí)驗(yàn)1、2中Al所作的電極是否相同？_。(2)指出鋁和石墨的電極并寫出實(shí)驗(yàn)3中的電極反應(yīng)式和電池總反應(yīng)方程式。鋁為()：_。石墨為()：_。電池總反應(yīng)：_。(3)實(shí)驗(yàn)4中的鋁作正極還是負(fù)極？_，為什么？_。(4)解釋實(shí)驗(yàn)5中電流計(jì)指針偏向鋁的原因：_。(5)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)：在原電池中金屬鋁作正極還是負(fù)極受到哪些因素的影響？_。解析：實(shí)驗(yàn)1中Mg活潑，故Mg作負(fù)極；實(shí)驗(yàn)2中Al活潑，故Al作負(fù)極；實(shí)驗(yàn)3中是Al作負(fù)極，將鹽酸中的氫離子置換出氫氣；實(shí)驗(yàn)4中Mg雖比Al活潑，但Mg不能與NaOH溶液反應(yīng)，而Al可與NaOH溶液反應(yīng)，故Al作負(fù)極；實(shí)驗(yàn)5中Al雖比Zn活潑，但常溫下，Al遇濃硝酸發(fā)生鈍化，阻止內(nèi)部的金屬繼續(xù)與酸反應(yīng)，故Zn為負(fù)極。答案：(1)不相同(2)負(fù)極2Al6e=2Al3正極6H6e=3H22Al6HCl=2AlCl33H2(3)負(fù)極因Mg雖比Al活潑，但Mg不能與NaOH溶液反應(yīng)，而Al可與NaOH溶液反應(yīng)，故Al作負(fù)極(4)Al雖比Zn活潑，但常溫下，Al遇濃硝酸發(fā)生鈍化，阻止內(nèi)部的金屬繼續(xù)與酸反應(yīng)，故Zn為負(fù)極，電流計(jì)指針偏向鋁(5)與另一電極材料的活潑性、電解質(zhì)溶液的酸堿性以及電解質(zhì)溶液的氧化性強(qiáng)弱等因素有關(guān)111