第三单元 金属的腐蚀与防护
知识点一 金属的腐蚀
1.关于金属腐蚀的叙述中,正确的是( )
nA.金属被腐蚀的本质是M+nH2O===M(OH)n+H2↑B.马口铁(镀锡铁)镀层破损后被腐蚀时,首先2
是镀层被氧化 C.金属在一般情况下发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀D.常温下,置于空气中的金属主要发生化学腐蚀
2.钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀,发生的原电池反应为 2Fe+2H2O+O2===2Fe(OH)2。以下说法正确的是
-+--A.负极发生的反应为 Fe-2e===Fe2 B.正极发生的反应为 2H2O+O2+2e===4OH
C.原电池是将电能转变为化学能的装置 D.钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀
2.如图所示水槽中试管内有一枚铁钉,放置数天观察:
(1)铁钉在逐渐生锈,则铁钉的腐蚀属于________腐蚀。(2)若试管内液面上升,则原溶液呈___________性,发生________腐蚀,电极反应式:负极:_____________正极:____________________
(3)若试管内液面下降,则原溶液呈______性,发生________腐蚀。电极反应式:负极_____________正极:_____________
3.下列各种方法中,能对金属起到防止或减缓腐蚀作用的是( )
①金属表面涂抹油漆 ②改变金属内部结构 ③保持金属表面清洁干燥 ④金属表面进行电镀 ⑤使金属表面形成致密的氧化物薄膜
A.①②③④ B.①③④⑤ C.①②④⑤ D.全部
4.下列有关金属腐蚀与防护的说法不正确的是( )
A.纯银器的表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗
B.当镀锡铁制品的镀层破损时,镀层不能对铁制品起保护作用
C.在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法
D.可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀
练基础落实
1.以下防腐措施中,属于电化学保护法的是( )
A.用氧化剂使金属表面生成致密稳定的氧化物保护膜 B.在金属中加入一些铬或者镍制成合金
C.在轮船的船壳水线以下部分,装上一锌锭 D.在金属表面喷漆
2.铜制品上的铝质铆钉,在潮湿空气中易发生腐蚀的主要原因可描述为( )
A.形成原电池,铝作负极 B.形成原电池,铜作负极
C.形成原电池时,电流由铝经导线流向铜 D.铝质铆钉发生了化学腐蚀
3.钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀,发生的原电池反应为2Fe+2H2O+O2===2Fe(OH)2。以下说法正确的是
-+--A.负极发生的反应为Fe-2e===Fe2 B.正极发生的反应为2H2O+O2+2e===4OH
C.原电池是将电能转化为化学能的装置 D.钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀
4.如图装置中,U形管内为红墨水,a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液,各加入生铁块,放置一段时间。下列有关描述错误的是( )
A.生铁块中的碳是原电池的正极 B.红墨水柱两边的液面变为左低右高
-+C.两试管中相同的电极反应式是 Fe-2e===Fe2 Da试管中发生了吸氧腐蚀,b试管中发生了析氢腐蚀
5.铜板上铁铆钉处的吸氧腐蚀原理如下图所示,下列有关说法不正确的是(
) .
+-A.正极的电极反应为:2H+2e===H2↑
B.此过程中还涉及反应:4Fe(OH)2+2H2O+O2===4Fe(OH)3
C.此过程中铜并不被腐蚀
D.此过程中电子从Fe移向Cu
6.下列说法中正确的是( )
A.在化学反应过程中,发生物质变化的同时不一定发生能量变化
B.生成物的全部化学键形成时所释放的能量大于破坏反应物全部化学键所吸收的能量时,反应为吸热反应
C.生成物的总焓大于反应物的总焓时,反应吸热,ΔH>0
D.ΔH的大小与热化学方程式的计量数无关
7.已知下列热化学方程式:
①CH3COOH(l)+2O2(g)===2CO2(g)+2H2O(l)
-ΔH1=-870.3 kJ·mol1
-②C(s)+O2(g)===CO2(g)ΔH2=-393.5 kJ·mol1
1③H2(g)+O2(g)===H2O(l) 2
-ΔH3=-285.8 kJ·mol1
则反应2C(s)+2H2(g)+O2(g)===CH3COOH(l)的焓变ΔH为( )
--A.488.3 kJ·mol1 B.-244.5 kJ·mol1
--C.244.15 kJ·mol1 D.-488.3 kJ·mol1
8.按如图A所示装置进行实验,若图B的x轴表示流入电极的电子的量,则y轴不可能表示的情况是(
) ①[Ag] ②pH ③Ag棒的质量 ④Fe棒的质量
-⑤[NO3]
A.①③ B.只有⑤
C.①② D.③④
9.(9分)(1)原电池反应通常是放热反应,在理论上可设计成原电池的化学反应是__________(填序号),理由是__________________________
__________________________
__________________________。
A.C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH>0
B.Ba(OH)2·8H2O(s)+2NH4Cl(s)===
BaCl2(aq)+2NH3·H2O(l)+8H2O(l) ΔH>0
C.CaC2(s)+2H2O(l)===Ca(OH)2(s)+C2H2(g)
ΔH
D.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH
(2)电解原理在化学工业中有着广泛的应用。现将你设计的原电池通过导线与下图中电解池相连,其中,a为电解液,X和Y是两块电极板,则: +
①若X和Y均为惰性电极,a为饱和的NaCl溶液,则电解时,检验Y电极反应产物的方法是
__________________________
__________________________。
②若X、Y分别为石墨和铁,a仍为饱和的NaCl溶液,则电解过程中生成的白色固体物质露置在空气中可观察到的现象为__________________________
10.(2012·南平高二质检)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__________。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腐蚀的速率,其中铁闸门应该连接在直流电源的__________极。
11.如图所示,水槽中试管内有一枚铁钉,放置数天后观察:
(1)铁钉逐渐生锈,则铁钉的腐蚀属于__________腐蚀。
(2)若试管内液面上升,则原溶液呈__________性,发生__________腐蚀,电极反应式:负极:________________,正极:________________。
(3)若试管内液面下降,则原溶液呈__________性,发生__________腐蚀,电极反应式:负极:____________________________,正极:__________________________。
(4)若溶液甲为水,溶液乙为海水,则铁钉在__________(填“甲”或“乙”)溶液中腐蚀的速度快。
12.为研究金属腐蚀的条件和速率,某课外小组学生用金属丝将三根大小相同的铁钉分别固定在图示的三个装置中,再放置于玻璃钟罩里保存相同的一段时间。下列对实验结束时现象的描述不正确的是(
)
A.装置Ⅰ左侧的液面一定会下降 B.左侧液面装置Ⅰ比装置Ⅱ的低
C.装置Ⅱ中的铁钉腐蚀最严重 D.装置Ⅲ中的铁钉几乎没被腐蚀
13
(1)上述实验中发生了电化学腐蚀的是(填实验序号)________;在电化学腐蚀中,负极反应是________;正极反应是________;
(2)由该实验可知,可以影响铁锈蚀速率的因素是_____________________________________
(3)为防止铁的锈蚀,工业上普遍采用的方法是________ (答两种方法)。
14.(8分)已知下列热化学方程式:
11--①H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol1②H2(g)2(g)===H2O(g) ΔH=-241.8 kJ·mol1 22
1--③C(s)+2(g)===CO(g) ΔH=-110.5 kJ·mol1④C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol1 2
回答下列各问题:
(1)上述反应中属于放热反应的是__________________________________________。
(2)H2的燃烧热为________;C的燃烧热为________。(3)燃烧10 g H2生成液态水,放出的热量为________。
(4)CO的燃烧热为________;其热化学方程式为______________。
15.(10分)为省药品和时间,甲、乙、丙三位同学用铜片、锌片、稀硫酸、CuSO4溶液(直流电源、石墨电极、导线、烧杯、试管等中学化学常见的药品和仪器用品)以巧妙的构思“接力”的方式,设计了比较铜与锌金属活动性相对强弱的系列实验。试填写下列空白:
(1)甲同学分别将一小片铜片、锌片置于烧杯底部(铜与锌不接触),小心向烧杯中加入稀硫酸,观察到的现象是__________________________甲同学的设计思路是____________________________
(2)乙同学接着甲的实验,向烧杯中滴加________溶液,进而观察到的现象是__________________________________
乙同学判断出锌、铜金属活动性相对强弱,所依据的原理是____________________________________
(3)丙同学使用直流电源、石墨电极组装好电解装置,向乙同学实验后的溶液中补充了必要的试剂(作为电解液),反应在调控下随即开始,实验中有关的化学反应方程式为_______________________________________获得的实验明显现象是______________
(4)请你再单独设计一个简单的实验(试剂、仪器自选),探究和证实锌和铜的金属活动性的相对强弱(简要说明操作和现象)____________________________________
-加了________ mol·L1。
章节复习作业
1.化学用语是学习化学的重要工具,下列用来表示物质变化的化学用语中,正确的是( )
--A.电解饱和食盐水时,阳极的电极反应式为:2Cl-2e===Cl2↑
--B.氢氧燃料电池的负极反应式为:O2+2H2O+4e===4OH
-+C.粗铜精炼时,与电源正极相连的是纯铜,电极反应式为:Cu-2e===Cu2
-+D.钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式为:Fe-2e===Fe2
--2.已知:H2O(g)===H2O(l) ΔH=-Q1 kJ·mol1,C2H5OH(g)===C2H5OH(l) ΔH=-Q2 kJ·mol1,
-C2H5OH(g)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(g) ΔH=-Q3 kJ·mol1。
若使23 g酒精液体完全燃烧,最后恢复到室温,则放出的热量为(kJ)( )
A.Q1+Q2+Q3 B.0.5(Q1+Q2+Q3) C.0.5Q1-1.5Q2+0.5Q3 D.1.5Q1-0.5Q2+0.5Q3 3.摩托罗拉公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱作电解质溶液的新型手机电池,电量可达现在使用的镍氢或锂电池的十倍,可连续使用一个月才充一次电,其电池反应式为2CH3OH+3O2+4OH
-
-2CO23+6H2O,则下列有关说法错误的是( 充电
)
A.放电时CH3OH参与反应的电极为正极 B.充电时电解质溶液的pH逐渐增大
---C.放电时负极的电极反应式为CH3OH-6e+8OH===CO23+6H2O
D.充电时每生成1 mol CH3OH转移6 mol电子
-4.已知:2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-566 kJ·mol1
1-Na2O2(s)+CO2(g)===Na2CO3(s)+2(g) ΔH=-226 kJ·mol1 2
根据以上热化学方程式判断,下列说法正确的是( )
A.CO的燃烧热为283 kJ B.如图可表示为CO生成CO2的反应过程和能量关系
-C.2Na2O2(s)+2CO2(s)===2Na2CO3(s)+O2(g) ΔH>-452 kJ·mol1
D.CO(g)与Na2O2(s)反应放出509 kJ热量时,电子转移数为6.02×1023
5.在下列各说法中,正确的是( )
A.ΔH>0表示放热反应,ΔH
B.热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量,可以是分数
C.1 mol H2SO4与1 mol Ba(OH)2反应生成BaSO4沉淀时放出的热叫做中和热
D.1 mol H2与0.5 mol O2反应放出的热就是H2的燃烧热
6.某蓄电池放电、充电时的反应为
Fe+Ni2O3+3H2O 放电
充电 2+2Ni(OH)2
下列推断中正确的是( )
--①放电时,Fe为正极,Ni2O3为负极 ②充电时,阴极上的电极反应式是Fe(OH)2+2e===Fe+2OH
③充电时,Ni(OH)2为阳极 ④蓄电池的电极必须是浸在某种碱性电解质溶液中
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
7.甲醇广泛用作燃料电池的燃料,可用天然气来合成,已知:
①2CH4(g)+O2(g)===2CO(g)+4H2(g) ΔH=-71 kJ·mol1②CO(g)+2H2(g)===CH3OH(l) ΔH=-90.5 kJ·mol1 --③CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890 kJ·mol1
下列说法不能得出的结论是( )
-A.反应②不需要加热就能进行 B.CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g) ΔH>-90.5 kJ·mol1
-C.甲醇的燃烧热ΔH=-764 kJ·mol1
--D.若CO的燃烧热ΔH=-283.0 kJ·mol1,则H2的燃烧热ΔH=-285.8 kJ·mol1
8.如图所示,通电5 min后,电极5的质量增加了2.16 g,回答: -
(1)电源:a是________极,C池是________池。A池阳极电极反应式为__________________,阴极电极反
应式为__________________。C池阳极电极反应式__________________,阴极电极反应式为____________________(2)如果B槽中共收集到224 mL气体(标准状况),且溶液体积为200 mL(设电解过程
2+中溶液体积不变),则通电前溶液中Cu的物质的量浓度为____________
(3)如果A池溶液也是200 mL(电解过程中溶液体积不变),则通电后,溶液的pH为________。 第I卷 选择题(共48分)
一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分,每小题只有一个选项符合题意)
1.在如图所示的装置中,a的金属活泼性比氢要强,b为碳棒,关于此装置的各种叙述不正确的是( )
A.碳棒上有气体放出,溶液pH变大 B.a是正极,b是负极
C.导线中有电子流动,电子从a极流向b极 D.a极上发生了氧化反应
2.可用于电动汽车的铝-空气燃料电池,通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液,铝合金为负极,空气电极为正极。下列说法正确的是( )
--A.以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时,正极反应式都为O2+2H2O+4e===4OH
--B.以NaOH溶液为电解液时,负极反应式为Al+3OH-3e===Al(OH)3↓
C.以NaOH溶液为电解液时,电池在工作过程中电解液的pH保持不变
D.电池工作时,电子通过外电路从正极流向负极
3.为了探究金属腐蚀的条件和快慢,某课外学习小组用不同的细金属丝将三根大小相同的普通铁钉分别固定在如图所示的三个装置内,并将这些装置在相同的环境中放置相同的一段时间,下列对实验结果的描述不正确的是(
)
A.实验结束时,装置甲左侧的液面一定会下降 B.实验结束时,装置甲左侧的液面一定比装置乙的低
C.实验结束时,铁钉b腐蚀最严重 D.实验结束时,铁钉c几乎没有被腐蚀
4.近来科学家研制了一种新型的乙醇电池(DEFC),它用磺酸类质子作溶剂,在200℃左右时供电,乙醇电池比甲醇电池效率高出32倍且更加安全。电池总反应式为C2H5OH+3O2===2CO2+3H2O,下列说法不正确的是( )
A.C2H5OH在电池的负极上参加反应 B.1 mol乙醇被氧化转移6 mol电子
+-C.在外电路中电子由负极沿导线流向正极 D.电池正极的电极反应为 4H+O2+4e===2H2O
5.已知胆矾溶于水时溶液温度降低。胆矾分解的热化学方程式为CuSO4·5H2O(s)===CuSO4(s)+5H2O(l)
-1ΔH=+Q1 kJ·mol。室温下,若1 mol无水硫酸铜溶解为溶液放热Q2 kJ,则( )
A.Q1>Q2 B.Q1=Q2 C.Q1
6.如下图所示,下列叙述正确的是( )
A.Y为阴极,发生还原反应 B.X为正极,发生氧化反应
C.Y与滤纸接触处有氧气生成 D.X与滤纸接触处变红
7.化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是( )
A.明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中的悬浮物,可用于水的净化
B.在海轮外壳上镶入锌块,可减缓船体的腐蚀速率
C.MgO的熔点很高,可用于制作耐高温材料
D.电解MgCl2饱和溶液,可制得金属镁
8.下列有关电化学的图示,完全正确的是(
)
1--9.已知:2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol1CO(g)+O2(g)===CO2(g)ΔH=-282.8 kJ·mol1 2
现有CO、H2、CO2组成的混合气体67.2L(标准状况),经完全燃烧后放出的总热量为710.0 kJ,并生成18 g液态水,则燃烧前混合气体中CO的体积分数为( )
A.80% B.50% C.60% D.20%
10.科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池,利用细菌将有机物转化为氢气,氢气进入以磷酸为电解质溶液的燃料电池中发电,电池负极反应式为( )
--+-A.H2+2OH-2e===2H2O B.O2+4H+4e===2H2O
-+--C.H2-2e===2H D.O2+2H2O+4e===4OH
-+-11.用石墨作电极电解1 mol·L1的 CuSO4溶液,当c(Cu2)为0.5 mol·L1时,停止电解,向剩余溶液中
加入下列何种物质可使电解质溶液恢复至原来状态( )
A.CuSO4 B.CuO C.Cu(OH)2 D.CuSO4·5H2O
1-12.已知反应:①101 kPa时,C(s)+O2(g)===CO(g) ΔH1=-110.5 kJ·mol1 2
+--②稀溶液中,H(aq)+OH(aq)===H2O(l) ΔH2=-57.3 kJ·mol1
下列结论正确的是( )
A.若碳的燃烧热用ΔH3来表示,则ΔH3<ΔH1
B.若碳的燃烧热用ΔH3来表示,则ΔH3>ΔH1
-C.浓硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为57.3 kJ·mol1
D.稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水,放出的热量为57.3 kJ
13钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀,发生的原电池反应为2Fe+2H2O+O2===2Fe(OH)2以下说法正确的是
-+--A.负极发生的反应为Fe-2e===Fe2 B.正极发生的反应为2H2O+O2+2e===4OH
C.原电池是将电能转化为化学能的装置D.钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀
14.以NA代表阿伏加德罗常数,则关于热化学方程式:
5C2H2(g)2(g)===2CO2(g)+H2O(l) 2
-ΔH=-1 300 kJ·mol1的说法中,正确的是( )
A.当有10NA个电子转移时,该反应放出1 300 kJ的能量
B.当有1NA个水分子生成且为液体时,吸收1 300 kJ的能量
C.当有2NA个碳氧共用电子对生成时,放出1 300 kJ的能量
D.当有10NA个碳氧共用电子对生成时,放出1 300 kJ的能量
15.关于下图所示装置的判断,叙述正确的是( )
A.左边的装置是电解池,右边的装置是原电池 B.该装置中铜为正极,锌为负极
C.当铜片的质量变化为12.8 g时,a极上消耗的O2在标准状况下的体积为2.24 L
D.装置中的电子流向是:a→Cu→经过CuSO4溶液→Zn→b
16.将质量分数为0.052(5.2%)的NaOH溶液1 L(密度为1.06 g·cm3)用铂电极电解,当溶液中NaOH的质量分数改变了
第II卷 非选择题(共52分)
二、非选择题(本题包括6小题,共52分)
17.(7分)某学习小组设计以下实验,探究化学反应中的热效应,把试管放入盛有25 ℃的饱和石灰水的烧杯中,试管中开始放入几小块镁片,再用滴管向其中滴加5 mL盐酸。试回答下列问题:
(1)实验中观察到的现象是______________________________________________________
(2)产生上述现象的原因是___________________________________________________
(3)写出有关反应的离子方程式:_____________________________________________________
(4)由实验推知,MgCl2和H2的总能量______(填“大于”、“小于”或“等于”)镁片和盐酸的总能量。
(5)如果将本题中“25 ℃的饱和石灰水”换成“20 ℃碳酸饮料”进行实验探究,实验中观察到的另一现象是______________________________________________________,
其原因是____________________________________________________________。
第三单元 金属的腐蚀与防护
知识点一 金属的腐蚀
1.关于金属腐蚀的叙述中,正确的是( )
nA.金属被腐蚀的本质是M+nH2O===M(OH)n+H2↑B.马口铁(镀锡铁)镀层破损后被腐蚀时,首先2
是镀层被氧化 C.金属在一般情况下发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀D.常温下,置于空气中的金属主要发生化学腐蚀
2.钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀,发生的原电池反应为 2Fe+2H2O+O2===2Fe(OH)2。以下说法正确的是
-+--A.负极发生的反应为 Fe-2e===Fe2 B.正极发生的反应为 2H2O+O2+2e===4OH
C.原电池是将电能转变为化学能的装置 D.钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀
2.如图所示水槽中试管内有一枚铁钉,放置数天观察:
(1)铁钉在逐渐生锈,则铁钉的腐蚀属于________腐蚀。(2)若试管内液面上升,则原溶液呈___________性,发生________腐蚀,电极反应式:负极:_____________正极:____________________
(3)若试管内液面下降,则原溶液呈______性,发生________腐蚀。电极反应式:负极_____________正极:_____________
3.下列各种方法中,能对金属起到防止或减缓腐蚀作用的是( )
①金属表面涂抹油漆 ②改变金属内部结构 ③保持金属表面清洁干燥 ④金属表面进行电镀 ⑤使金属表面形成致密的氧化物薄膜
A.①②③④ B.①③④⑤ C.①②④⑤ D.全部
4.下列有关金属腐蚀与防护的说法不正确的是( )
A.纯银器的表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗
B.当镀锡铁制品的镀层破损时,镀层不能对铁制品起保护作用
C.在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法
D.可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀
练基础落实
1.以下防腐措施中,属于电化学保护法的是( )
A.用氧化剂使金属表面生成致密稳定的氧化物保护膜 B.在金属中加入一些铬或者镍制成合金
C.在轮船的船壳水线以下部分,装上一锌锭 D.在金属表面喷漆
2.铜制品上的铝质铆钉,在潮湿空气中易发生腐蚀的主要原因可描述为( )
A.形成原电池,铝作负极 B.形成原电池,铜作负极
C.形成原电池时,电流由铝经导线流向铜 D.铝质铆钉发生了化学腐蚀
3.钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀,发生的原电池反应为2Fe+2H2O+O2===2Fe(OH)2。以下说法正确的是
-+--A.负极发生的反应为Fe-2e===Fe2 B.正极发生的反应为2H2O+O2+2e===4OH
C.原电池是将电能转化为化学能的装置 D.钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀
4.如图装置中,U形管内为红墨水,a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液,各加入生铁块,放置一段时间。下列有关描述错误的是( )
A.生铁块中的碳是原电池的正极 B.红墨水柱两边的液面变为左低右高
-+C.两试管中相同的电极反应式是 Fe-2e===Fe2 Da试管中发生了吸氧腐蚀,b试管中发生了析氢腐蚀
5.铜板上铁铆钉处的吸氧腐蚀原理如下图所示,下列有关说法不正确的是(
) .
+-A.正极的电极反应为:2H+2e===H2↑
B.此过程中还涉及反应:4Fe(OH)2+2H2O+O2===4Fe(OH)3
C.此过程中铜并不被腐蚀
D.此过程中电子从Fe移向Cu
6.下列说法中正确的是( )
A.在化学反应过程中,发生物质变化的同时不一定发生能量变化
B.生成物的全部化学键形成时所释放的能量大于破坏反应物全部化学键所吸收的能量时,反应为吸热反应
C.生成物的总焓大于反应物的总焓时,反应吸热,ΔH>0
D.ΔH的大小与热化学方程式的计量数无关
7.已知下列热化学方程式:
①CH3COOH(l)+2O2(g)===2CO2(g)+2H2O(l)
-ΔH1=-870.3 kJ·mol1
-②C(s)+O2(g)===CO2(g)ΔH2=-393.5 kJ·mol1
1③H2(g)+O2(g)===H2O(l) 2
-ΔH3=-285.8 kJ·mol1
则反应2C(s)+2H2(g)+O2(g)===CH3COOH(l)的焓变ΔH为( )
--A.488.3 kJ·mol1 B.-244.5 kJ·mol1
--C.244.15 kJ·mol1 D.-488.3 kJ·mol1
8.按如图A所示装置进行实验,若图B的x轴表示流入电极的电子的量,则y轴不可能表示的情况是(
) ①[Ag] ②pH ③Ag棒的质量 ④Fe棒的质量
-⑤[NO3]
A.①③ B.只有⑤
C.①② D.③④
9.(9分)(1)原电池反应通常是放热反应,在理论上可设计成原电池的化学反应是__________(填序号),理由是__________________________
__________________________
__________________________。
A.C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH>0
B.Ba(OH)2·8H2O(s)+2NH4Cl(s)===
BaCl2(aq)+2NH3·H2O(l)+8H2O(l) ΔH>0
C.CaC2(s)+2H2O(l)===Ca(OH)2(s)+C2H2(g)
ΔH
D.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH
(2)电解原理在化学工业中有着广泛的应用。现将你设计的原电池通过导线与下图中电解池相连,其中,a为电解液,X和Y是两块电极板,则: +
①若X和Y均为惰性电极,a为饱和的NaCl溶液,则电解时,检验Y电极反应产物的方法是
__________________________
__________________________。
②若X、Y分别为石墨和铁,a仍为饱和的NaCl溶液,则电解过程中生成的白色固体物质露置在空气中可观察到的现象为__________________________
10.(2012·南平高二质检)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__________。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腐蚀的速率,其中铁闸门应该连接在直流电源的__________极。
11.如图所示,水槽中试管内有一枚铁钉,放置数天后观察:
(1)铁钉逐渐生锈,则铁钉的腐蚀属于__________腐蚀。
(2)若试管内液面上升,则原溶液呈__________性,发生__________腐蚀,电极反应式:负极:________________,正极:________________。
(3)若试管内液面下降,则原溶液呈__________性,发生__________腐蚀,电极反应式:负极:____________________________,正极:__________________________。
(4)若溶液甲为水,溶液乙为海水,则铁钉在__________(填“甲”或“乙”)溶液中腐蚀的速度快。
12.为研究金属腐蚀的条件和速率,某课外小组学生用金属丝将三根大小相同的铁钉分别固定在图示的三个装置中,再放置于玻璃钟罩里保存相同的一段时间。下列对实验结束时现象的描述不正确的是(
)
A.装置Ⅰ左侧的液面一定会下降 B.左侧液面装置Ⅰ比装置Ⅱ的低
C.装置Ⅱ中的铁钉腐蚀最严重 D.装置Ⅲ中的铁钉几乎没被腐蚀
13
(1)上述实验中发生了电化学腐蚀的是(填实验序号)________;在电化学腐蚀中,负极反应是________;正极反应是________;
(2)由该实验可知,可以影响铁锈蚀速率的因素是_____________________________________
(3)为防止铁的锈蚀,工业上普遍采用的方法是________ (答两种方法)。
14.(8分)已知下列热化学方程式:
11--①H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol1②H2(g)2(g)===H2O(g) ΔH=-241.8 kJ·mol1 22
1--③C(s)+2(g)===CO(g) ΔH=-110.5 kJ·mol1④C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol1 2
回答下列各问题:
(1)上述反应中属于放热反应的是__________________________________________。
(2)H2的燃烧热为________;C的燃烧热为________。(3)燃烧10 g H2生成液态水,放出的热量为________。
(4)CO的燃烧热为________;其热化学方程式为______________。
15.(10分)为省药品和时间,甲、乙、丙三位同学用铜片、锌片、稀硫酸、CuSO4溶液(直流电源、石墨电极、导线、烧杯、试管等中学化学常见的药品和仪器用品)以巧妙的构思“接力”的方式,设计了比较铜与锌金属活动性相对强弱的系列实验。试填写下列空白:
(1)甲同学分别将一小片铜片、锌片置于烧杯底部(铜与锌不接触),小心向烧杯中加入稀硫酸,观察到的现象是__________________________甲同学的设计思路是____________________________
(2)乙同学接着甲的实验,向烧杯中滴加________溶液,进而观察到的现象是__________________________________
乙同学判断出锌、铜金属活动性相对强弱,所依据的原理是____________________________________
(3)丙同学使用直流电源、石墨电极组装好电解装置,向乙同学实验后的溶液中补充了必要的试剂(作为电解液),反应在调控下随即开始,实验中有关的化学反应方程式为_______________________________________获得的实验明显现象是______________
(4)请你再单独设计一个简单的实验(试剂、仪器自选),探究和证实锌和铜的金属活动性的相对强弱(简要说明操作和现象)____________________________________
-加了________ mol·L1。
章节复习作业
1.化学用语是学习化学的重要工具,下列用来表示物质变化的化学用语中,正确的是( )
--A.电解饱和食盐水时,阳极的电极反应式为:2Cl-2e===Cl2↑
--B.氢氧燃料电池的负极反应式为:O2+2H2O+4e===4OH
-+C.粗铜精炼时,与电源正极相连的是纯铜,电极反应式为:Cu-2e===Cu2
-+D.钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式为:Fe-2e===Fe2
--2.已知:H2O(g)===H2O(l) ΔH=-Q1 kJ·mol1,C2H5OH(g)===C2H5OH(l) ΔH=-Q2 kJ·mol1,
-C2H5OH(g)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(g) ΔH=-Q3 kJ·mol1。
若使23 g酒精液体完全燃烧,最后恢复到室温,则放出的热量为(kJ)( )
A.Q1+Q2+Q3 B.0.5(Q1+Q2+Q3) C.0.5Q1-1.5Q2+0.5Q3 D.1.5Q1-0.5Q2+0.5Q3 3.摩托罗拉公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱作电解质溶液的新型手机电池,电量可达现在使用的镍氢或锂电池的十倍,可连续使用一个月才充一次电,其电池反应式为2CH3OH+3O2+4OH
-
-2CO23+6H2O,则下列有关说法错误的是( 充电
)
A.放电时CH3OH参与反应的电极为正极 B.充电时电解质溶液的pH逐渐增大
---C.放电时负极的电极反应式为CH3OH-6e+8OH===CO23+6H2O
D.充电时每生成1 mol CH3OH转移6 mol电子
-4.已知:2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-566 kJ·mol1
1-Na2O2(s)+CO2(g)===Na2CO3(s)+2(g) ΔH=-226 kJ·mol1 2
根据以上热化学方程式判断,下列说法正确的是( )
A.CO的燃烧热为283 kJ B.如图可表示为CO生成CO2的反应过程和能量关系
-C.2Na2O2(s)+2CO2(s)===2Na2CO3(s)+O2(g) ΔH>-452 kJ·mol1
D.CO(g)与Na2O2(s)反应放出509 kJ热量时,电子转移数为6.02×1023
5.在下列各说法中,正确的是( )
A.ΔH>0表示放热反应,ΔH
B.热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量,可以是分数
C.1 mol H2SO4与1 mol Ba(OH)2反应生成BaSO4沉淀时放出的热叫做中和热
D.1 mol H2与0.5 mol O2反应放出的热就是H2的燃烧热
6.某蓄电池放电、充电时的反应为
Fe+Ni2O3+3H2O 放电
充电 2+2Ni(OH)2
下列推断中正确的是( )
--①放电时,Fe为正极,Ni2O3为负极 ②充电时,阴极上的电极反应式是Fe(OH)2+2e===Fe+2OH
③充电时,Ni(OH)2为阳极 ④蓄电池的电极必须是浸在某种碱性电解质溶液中
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
7.甲醇广泛用作燃料电池的燃料,可用天然气来合成,已知:
①2CH4(g)+O2(g)===2CO(g)+4H2(g) ΔH=-71 kJ·mol1②CO(g)+2H2(g)===CH3OH(l) ΔH=-90.5 kJ·mol1 --③CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890 kJ·mol1
下列说法不能得出的结论是( )
-A.反应②不需要加热就能进行 B.CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g) ΔH>-90.5 kJ·mol1
-C.甲醇的燃烧热ΔH=-764 kJ·mol1
--D.若CO的燃烧热ΔH=-283.0 kJ·mol1,则H2的燃烧热ΔH=-285.8 kJ·mol1
8.如图所示,通电5 min后,电极5的质量增加了2.16 g,回答: -
(1)电源:a是________极,C池是________池。A池阳极电极反应式为__________________,阴极电极反
应式为__________________。C池阳极电极反应式__________________,阴极电极反应式为____________________(2)如果B槽中共收集到224 mL气体(标准状况),且溶液体积为200 mL(设电解过程
2+中溶液体积不变),则通电前溶液中Cu的物质的量浓度为____________
(3)如果A池溶液也是200 mL(电解过程中溶液体积不变),则通电后,溶液的pH为________。 第I卷 选择题(共48分)
一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分,每小题只有一个选项符合题意)
1.在如图所示的装置中,a的金属活泼性比氢要强,b为碳棒,关于此装置的各种叙述不正确的是( )
A.碳棒上有气体放出,溶液pH变大 B.a是正极,b是负极
C.导线中有电子流动,电子从a极流向b极 D.a极上发生了氧化反应
2.可用于电动汽车的铝-空气燃料电池,通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液,铝合金为负极,空气电极为正极。下列说法正确的是( )
--A.以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时,正极反应式都为O2+2H2O+4e===4OH
--B.以NaOH溶液为电解液时,负极反应式为Al+3OH-3e===Al(OH)3↓
C.以NaOH溶液为电解液时,电池在工作过程中电解液的pH保持不变
D.电池工作时,电子通过外电路从正极流向负极
3.为了探究金属腐蚀的条件和快慢,某课外学习小组用不同的细金属丝将三根大小相同的普通铁钉分别固定在如图所示的三个装置内,并将这些装置在相同的环境中放置相同的一段时间,下列对实验结果的描述不正确的是(
)
A.实验结束时,装置甲左侧的液面一定会下降 B.实验结束时,装置甲左侧的液面一定比装置乙的低
C.实验结束时,铁钉b腐蚀最严重 D.实验结束时,铁钉c几乎没有被腐蚀
4.近来科学家研制了一种新型的乙醇电池(DEFC),它用磺酸类质子作溶剂,在200℃左右时供电,乙醇电池比甲醇电池效率高出32倍且更加安全。电池总反应式为C2H5OH+3O2===2CO2+3H2O,下列说法不正确的是( )
A.C2H5OH在电池的负极上参加反应 B.1 mol乙醇被氧化转移6 mol电子
+-C.在外电路中电子由负极沿导线流向正极 D.电池正极的电极反应为 4H+O2+4e===2H2O
5.已知胆矾溶于水时溶液温度降低。胆矾分解的热化学方程式为CuSO4·5H2O(s)===CuSO4(s)+5H2O(l)
-1ΔH=+Q1 kJ·mol。室温下,若1 mol无水硫酸铜溶解为溶液放热Q2 kJ,则( )
A.Q1>Q2 B.Q1=Q2 C.Q1
6.如下图所示,下列叙述正确的是( )
A.Y为阴极,发生还原反应 B.X为正极,发生氧化反应
C.Y与滤纸接触处有氧气生成 D.X与滤纸接触处变红
7.化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是( )
A.明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中的悬浮物,可用于水的净化
B.在海轮外壳上镶入锌块,可减缓船体的腐蚀速率
C.MgO的熔点很高,可用于制作耐高温材料
D.电解MgCl2饱和溶液,可制得金属镁
8.下列有关电化学的图示,完全正确的是(
)
1--9.已知:2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol1CO(g)+O2(g)===CO2(g)ΔH=-282.8 kJ·mol1 2
现有CO、H2、CO2组成的混合气体67.2L(标准状况),经完全燃烧后放出的总热量为710.0 kJ,并生成18 g液态水,则燃烧前混合气体中CO的体积分数为( )
A.80% B.50% C.60% D.20%
10.科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池,利用细菌将有机物转化为氢气,氢气进入以磷酸为电解质溶液的燃料电池中发电,电池负极反应式为( )
--+-A.H2+2OH-2e===2H2O B.O2+4H+4e===2H2O
-+--C.H2-2e===2H D.O2+2H2O+4e===4OH
-+-11.用石墨作电极电解1 mol·L1的 CuSO4溶液,当c(Cu2)为0.5 mol·L1时,停止电解,向剩余溶液中
加入下列何种物质可使电解质溶液恢复至原来状态( )
A.CuSO4 B.CuO C.Cu(OH)2 D.CuSO4·5H2O
1-12.已知反应:①101 kPa时,C(s)+O2(g)===CO(g) ΔH1=-110.5 kJ·mol1 2
+--②稀溶液中,H(aq)+OH(aq)===H2O(l) ΔH2=-57.3 kJ·mol1
下列结论正确的是( )
A.若碳的燃烧热用ΔH3来表示,则ΔH3<ΔH1
B.若碳的燃烧热用ΔH3来表示,则ΔH3>ΔH1
-C.浓硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为57.3 kJ·mol1
D.稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水,放出的热量为57.3 kJ
13钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀,发生的原电池反应为2Fe+2H2O+O2===2Fe(OH)2以下说法正确的是
-+--A.负极发生的反应为Fe-2e===Fe2 B.正极发生的反应为2H2O+O2+2e===4OH
C.原电池是将电能转化为化学能的装置D.钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀
14.以NA代表阿伏加德罗常数,则关于热化学方程式:
5C2H2(g)2(g)===2CO2(g)+H2O(l) 2
-ΔH=-1 300 kJ·mol1的说法中,正确的是( )
A.当有10NA个电子转移时,该反应放出1 300 kJ的能量
B.当有1NA个水分子生成且为液体时,吸收1 300 kJ的能量
C.当有2NA个碳氧共用电子对生成时,放出1 300 kJ的能量
D.当有10NA个碳氧共用电子对生成时,放出1 300 kJ的能量
15.关于下图所示装置的判断,叙述正确的是( )
A.左边的装置是电解池,右边的装置是原电池 B.该装置中铜为正极,锌为负极
C.当铜片的质量变化为12.8 g时,a极上消耗的O2在标准状况下的体积为2.24 L
D.装置中的电子流向是:a→Cu→经过CuSO4溶液→Zn→b
16.将质量分数为0.052(5.2%)的NaOH溶液1 L(密度为1.06 g·cm3)用铂电极电解,当溶液中NaOH的质量分数改变了
第II卷 非选择题(共52分)
二、非选择题(本题包括6小题,共52分)
17.(7分)某学习小组设计以下实验,探究化学反应中的热效应,把试管放入盛有25 ℃的饱和石灰水的烧杯中,试管中开始放入几小块镁片,再用滴管向其中滴加5 mL盐酸。试回答下列问题:
(1)实验中观察到的现象是______________________________________________________
(2)产生上述现象的原因是___________________________________________________
(3)写出有关反应的离子方程式:_____________________________________________________
(4)由实验推知,MgCl2和H2的总能量______(填“大于”、“小于”或“等于”)镁片和盐酸的总能量。
(5)如果将本题中“25 ℃的饱和石灰水”换成“20 ℃碳酸饮料”进行实验探究,实验中观察到的另一现象是______________________________________________________,
其原因是____________________________________________________________。