（鲁科专用）高考化学一轮复习 第六章 化学反应与能量 第4课时 原电池 金属的腐蚀与防护课时集训（含解析）-人教高三化学试题

第4课时原电池金属的腐蚀与防护课时集训测控导航表知识点题号原电池的工作原理1,5化学电源3,4金属的腐蚀与防护6综合应用2,7,8一、选择题1.如图是课外活动小组设计的用化学电源使LED灯发光的装置。下列说法错误的是(C)A.铜片表面有气泡生成B.装置中存在“化学能→电能→光能”的转换C.如果将硫酸换成柠檬汁,导线中不会有电子流动D.如果将锌片换成铁片,电路中的电流方向不变解析:柠檬汁显酸性也能作电解质溶液,所以将硫酸换成柠檬汁,仍然构成原电池,所以导线中有电子流动,C错误;金属性Cu比Zn、Fe弱,Cu作正极,所以电路中的电流方向不变,D正确。2.M、N、P、E四种金属,已知:①M+N2+N+M2+;②M、P用导线连接放入硫酸氢钠溶液中,M表面有大量气泡逸出;③N、E用导线连接放入E的硫酸盐溶液中,电极反应为E2++2e-E,N-2e-N2+。则这四种金属的还原性由强到弱的顺序是(A)A.P>M>N>E B.E>N>M>PC.P>N>M>E D.E>P>M>N解析:由①知,金属活动性:M>N;M、P用导线连接放入硫酸氢钠溶液中,M表面有大量气泡逸出,说明M作原电池的正极,故金属活动性:P>M;N、E构成的原电池中,N作负极,故金属活动性:N>E。综合可知,A正确。3.有四种燃料电池:A.固体氧化物燃料电池、B.碱性氢氧化物燃料电池、C.质子交换膜燃料电池、D.熔融盐燃料电池,下面是工作原理示意图,其中正极反应生成水的是(C)解析:四种燃料电池正极反应分别生成O2-、OH-、H2O和CO34.日常所用锌—锰干电池的电极分别为锌筒和石墨棒,以糊状NH4Cl作电解质,电极反应为Zn-2e-Zn2+,2MnO2+2NH4++2e-Mn2O3+2NH3+H2O。下列有关锌A.干电池中锌筒为正极,石墨棒为负极B.干电池工作时,电流方向是由锌筒经外电路流向石墨棒C.干电池长时间连续工作后,糊状物可能流出,腐蚀用电器D.干电池可实现化学能与电能的相互转化解析:干电池中较活泼的金属锌作负极,较不活泼的导电的非金属石墨棒作正极,A错误;干电池工作时,电流由正极石墨经外电路流向负极锌,B错误;NH4Cl是强酸弱碱盐,水解呈酸性,干电池长时间连续使用时负极锌筒易破损,内装糊状物可能流出腐蚀电器,C正确;干电池是一次电池,不能实现化学能与电能的相互转化,D错误。5.铅蓄电池的工作原理为Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O,研读如图,下列判断正确的是(B)A.K闭合时,d电极的电极反应式:PbSO4+2e-Pb+SOB.当电路中通过0.2mol电子时,Ⅰ中消耗的H2SO4为0.2molC.K闭合时,Ⅱ中SO4D.K闭合一段时间后,Ⅱ可单独作为原电池,d电极为负极解析:根据图示,K闭合时,Ⅰ为原电池,a为正极,b为负极,Ⅱ为电解池,c为阴极,d为阳极。d为阳极,发生氧化反应:PbSO4-2e-+2H2OPbO2+4H++SO42-,A项错误;根据铅蓄电池的总反应知,电路中转移0.2mol电子时,Ⅰ中消耗0.2molH2SO4,B项正确;K闭合时,Ⅱ中SO42-向阳极(d极)迁移,C项错误;K闭合一段时间后,c电极析出Pb,d电极析出PbO6.化学与生活、生产有着密切关系,下列叙述中正确的是(A)A.钢铁发生析氢腐蚀时,H+得电子释放出H2,钢铁被腐蚀B.钢铁发生吸氧腐蚀时,OH-失电子释放出O2,钢铁被腐蚀C.船底镶嵌锌块,锌发生还原反应而被消耗,以保护船体D.外加电源的正极连接在海水中的钢铁闸门上,可保护闸门解析:发生吸氧腐蚀时,正极反应式为O2+2H2O+4e-4OH-,整个过程是吸收O2而不是释放出O2,B项错误;C项为牺牲阳极的阴极保护法,金属锌发生氧化反应,错误;D项为外加电流的阴极保护法,钢铁闸门应与外加电源的负极相连,错误。二、非选择题7.由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。装置现象二价金属A不断溶解C的质量增加A上有气体产生根据实验现象回答下列问题:(1)装置甲中负极的电极反应式是。

(2)装置乙中正极的电极反应式是。

(3)装置丙中溶液的pH(填“变大”“变小”或“不变”)。

(4)四种金属活泼性由强到弱的顺序是。

解析:甲、乙、丙均为原电池装置。依据原电池原理,甲中A不断溶解,则A为负极、B为正极,活泼性:A>B;乙中C极增重,即析出Cu,则B为负极,活泼性:B>C;丙中A上有气体即H2产生,则A为正极,活泼性:D>A,随着H+的消耗,pH变大。答案:(1)A-2e-A2+(2)Cu2++2e-Cu(3)变大(4)D>A>B>C8.氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。如图为电池示意图,该电池电极表面镀一层细小的铂粉。铂吸附气体的能力强,性质稳定。请回答:(1)氢氧燃料电池能量转化的主要形式是,在导线中电子流动方向为(用a、b表示)。

(2)负极反应式为。

(3)电极表面镀铂粉的原因是

。

(4)该电池工作时,H2和O2连续由外部供给,电池可连续不断提供电能。因此,大量安全储氢是关键技术之一,金属锂是一种重要的储氢材料,吸氢和放氢原理如下:Ⅰ.2Li+H22LiHⅡ.LiH+H2OLiOH+H2↑①反应Ⅰ中的还原剂是,反应Ⅱ中的氧化剂是。

②已知LiH固体密度为0.82g·cm-3,用锂吸收224L(标准状况)H2,生成的LiH体积与被吸收的H2体积比值为。

③由②生成的LiH与H2O作用放出的H2用作电池燃料,若能量转化率为80%,则导线中通过电子的物质的量为mol。

解析:(1)原电池的实质为化学能转化成电能,总反应为2H2+O22H2O,其中H2在负极失电子,即电子从a流向b。(2)负极为H2失电子生成H+,但溶液为KOH溶液,故负极反应为H2-2e-+2OH-2H2O。(3)铂粉的接触面积大,可以增大电极单位面积吸附H2、O2分子数,可以加快反应速率。(4)①反应Ⅰ中Li从0价升至+1价,作还原剂,反应Ⅱ中H2O中的H从+1价降至0价,作氧化剂。②在反应Ⅰ中当吸收10molH2时,生成20molLiH,V=mρ=20×80.82×10-3L=195.12×10-3L,则③反应Ⅱ中20molLiH可生成20molH2,实际参加反应的H2为20mol×80%=16mol