2023届高考化学二轮复习微主题热练8可逆电池金属的腐蚀与防护作业含答案

这是一份2023届高考化学二轮复习微主题热练8可逆电池金属的腐蚀与防护作业含答案，共9页。试卷主要包含了 写出下列可逆电池的电极反应式，4 ml电子转移，则消耗22等内容，欢迎下载使用。
1. 写出下列可逆电池的电极反应式。
(1)Fe(OH)2＋2Ni(OH)2Fe＋Ni2O3＋3H2O
放电时负极的电极反应式：_________________________________________。
充电时阳极的电极反应式：_________________________________________。
(2)写出VO2＋＋V3＋＋H2OVOeq \\al(＋,2)＋V2＋＋2H＋
放电时负极的电极反应式：________________________________________。
充电时阳极的电极反应式：__________________________________。
(3)4Li＋2SOCl24LiCl＋S＋SO2
放电时负极的电极反应式：____________________________________。
充电时阳极的电极反应式：___________________________________。
(4)xMg＋M3S4MgxM3S4
放电时负极的电极反应式：_____________________________________。
充电时阳极的电极反应式：___________________________________。
2. (2022·南通海门区期末)最近我国科学家提出一种有机电极(PTQ/HQ)与无机电极(MnO2)组成的二次电池，其放电时的工作原理如图所示。下列说法正确的是( )
A. 放电时，a为电池的正极
B. 充电时，氢离子从左室移向右室
C. 放电时，b极反应式为
Mn2＋－2e－＋2H2O===MnO2＋4H＋
D. 充电时，每生成1 ml HQ将转移4 ml电子
3. (2022·盐城期中)Li－CO2可充电电池在CO2固定及储能领域都存在着巨大的潜力，其结构如图所示，主要由金属锂负极、隔膜、含有醚或砜溶剂的非质子液态电解质和空气正极构成。电池的总反应为4Li＋3CO2===2Li2CO3＋C。下列有关说法正确的是( )
A. 该电池也可用碳酸盐溶液作为电解质
B. 还原产物碳在正极上沉积，不利于电池放电
C. 若有0.4 ml电子转移，则消耗22.4 L CO2
D. 充电时，阳极的电极反应式：
2COeq \\al(2－,3)＋C－4e===3CO2
4. (2022·江苏百校联考)锂－空气动力电池存储的能量是目前常规电池的数倍，放电原理如图(隔膜只允许Li＋通过)。下列关于锂－空气电池的有关说法不正确的是( )
A. 放电时正极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O
B. 充电时该电池将电能转化成化学能
C. 放电时的电池总反应为4Li＋O2＋2H2O===4LiOH
D. 充电时，“充电专用电极”接外电源的正极
5. (2022·苏州八校联盟一模)科学家近年发明了一种新型 Zn－CO2水介质电池。电池示意图如图，电极为金属锌和选择性催化材料，放电时，温室气体 CO2被转化为储氢物质甲酸等，为解决环境和能源问题提供了一种新途径。下列说法错误的是( )
A. 放电时，负极反应式为
Zn－2e－＋4OH－===[Zn(OH)4]2－
B. 放电时，1 ml CO2转化为HCOOH，转移的电子数为2 ml
C. 充电时，电池总反应为2[Zn(OH)4]2－eq \(=====,\s\up13(电解))2Zn＋O2↑＋4OH－＋2H2O
D. 充电时，正极溶液中 OH－浓度升高
6. (2021·如皋市月考)一种Na­CO2二次电池装置如图所示，NaClO4溶于有机溶剂作为电解液，电池的总反应为3CO2＋4Na2Na2CO3＋C。下列说法正确的是( )
A. 放电时Na电极为正极
B. 充电时电解液中的Na＋移向阳极
C. 放电时每反应1 ml CO2，电路中转移4 ml电子
D. 充电时，阳极反应式为
2COeq \\al(2－,3)＋C－4e－===3CO2↑
7. (2022·珠海期末) 一种三室可充电Zn－MnO2电池如图所示，膜N为阳离子交换膜。充电时Zn电极反应式为[Zn(OH)4]2－＋2e－===Zn＋4OH－。下列说法不正确的是( )
A. 放电时，c室的pH减小
B. 放电时，Zn电极电势比MnO2电极低
C. 充电时，SOeq \\al(2－,4)由b室透过M膜到a室
D. 充电时，MnO2电极反应式为
Mn2＋＋2H2O＋2e－===MnO2＋4H＋
8. (2022·茂名一模) 一种新型可充放电锂－硒电池如图，下列说法正确的是( )
A. 交换膜是阴离子交换膜
B. 放电时，Li＋向b极移动
C. 放电时，外电路流过0.2 ml电子，负极减轻 0.7 g
D. 充电时，b极可发生反应：3Li2Se8＋2Li＋＋2e－===4Li2Se6
9. (2022·泰州靖江调研)锂－硒电池具有优异的循环稳定性，一种锂－硒电池放电时的工作原理如图所示，下列说法正确的是( )
A. 放电时，负极反应式为
Li2Sex－2e－===2Li＋＋xSe
B. 充电时Li＋向“Se”极迁移
C. 该电池可用LiCl溶液作为电解质
D. 正极材料Se可由SO2通入H2SeO3溶液反应制得，该反应的化学方程式为H2SeO3＋2SO2＋H2O===Se＋2H2SO4
10. (2022·佛山二模)有机物电极材料具有来源丰富、可降解等优点，一种负极材料为固态聚酰亚胺－水系二次电池的结构如图所示(比能量是指电池单位质量或单位体积所能输出的电能)。下列说法正确的是( )
A. 充电时有机电极发生了氧化反应
B. 充电时每转移2 ml e－，右室离子数目减少2 ml
C. 放电时负极电极反应为－2e－―→
D. 将M＋由Li＋换成Na＋，电池的比能量会下降
11. (2021·南师附中)碱性锌－铁液流电池采用资源丰富的铁和锌作为电池正、负极电解液活性物质，具有电压高、成本低的优点。该电池的总反应为Zn＋2[Fe(CN)6]3－＋4OH－2[Fe(CN)6]4－＋[Zn(OH)4]2－。下列说法正确的是( )
A. 充电时，M极电极反应式为
[Fe(CN)6]4－＋e－===[Fe(CN)6]3－
B. 放电时，N极电势高于M极
C. 1 ml [Fe(CN)6]3－中含有σ键的数目为12×6.02×1023
D. 放电时，电路中转移2 ml电子时，负极区电解质溶液增重65 g
12. (2021·安徽合肥模拟)为了探究钢铁的电化学保护方法，设计了如图装置。下列说法正确的是( )
A. 若K和M连接，X为锌，则它是牺牲阴极保护法
B. 若K和M连接，X为铜，则铜极电极反应为Cu－2e－===Cu2＋
C. 若K和N连接，X为锌，则锌极电极反应为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑
D. 若K和N连接，X为铂，则它是外加电流的阴极保护法
13. 钢铁是应用最广泛的金属材料之一，了解其腐蚀的原理及防护有重要意义。下列有关说法正确的是( )
A. 纯铁在醋酸中会发生析氢腐蚀
B. 生铁制品在食盐水中会发生吸氧腐蚀
C. 铁发生吸氧腐蚀时，负极电极反应式为
Fe－3e－===Fe3＋
D. 在航母舰体上镶嵌锡块可减缓钢铁外壳的腐蚀
14. (2020·苏锡常镇二模)图为实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。下列说法错误的是( )
A. 铁闸主要发生的是吸氧腐蚀
B. 图中生成铁锈最多的是乙区域
C. 铁腐蚀时的电极反应式：
Fe－2e－===Fe2＋
D. 将铁闸与石墨相连可保护铁闸
微主题热练8 可逆电池 金属的腐蚀与防护
1. (1)Fe＋2OH－－2e－===Fe(OH)2
2Ni(OH)2＋2OH－－2e－===Ni2O3＋3H2O
(2)V2＋－e－===V3＋ VO2＋－e－＋H2O===VOeq \\al(＋,2)＋2H＋
(3)Li－e－===Li＋ 4Cl－＋S＋SO2－4e－===2SOCl2
(4)xMg－2xe－===xMg2＋ M3Seq \\al(2x－,4)－2xe－===M3S4
2. D 【解析】 由图可知，放电时，有机电极为负极，电极反应式为HQ－4e－===PTQ＋4H＋，无机电极为正极，电极反应式为MnO2＋4H＋＋2e－===Mn2＋＋2H2O，则充电时，有机电极为阴极，电极反应式为PTQ＋4H＋＋4e－===HQ，无机电极为阳极，电极反应式为Mn2＋＋2H2O－2e－===MnO2＋4H＋，A错误，C错误；充电时，左侧为阴极室，右侧为阳极室，故氢离子从右侧阳极室移向左侧阴极室，B错误；由阴极电极反应式为PTQ＋4H＋＋4e－===HQ可知，充电时，每生成1 ml HQ将转移4 ml电子，D正确。
3. B 【解析】 Li和水反应生成LiOH和H2，所以不能用碳酸盐溶液作为电解质溶液，A错误；根据电池总反应知，正极上CO2发生还原反应生成碳，碳在正极上沉积，不利于电池放电，B正确；温度和压强未知，则气体摩尔体积未知，所以无法计算消耗二氧化碳的体积，C错误；充电时，阳极上失电子发生氧化反应，与原电池中正极反应式正好相反，阳极反应式为2Li2CO3＋C－4e－===3CO2＋4Li＋，D错误。
4. A 【解析】 放电时，多孔炭电极为正极，电极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，A错误；充电时，该装置为电解池，将电能转化成化学能，B正确；放电时，Li和氧气为电极反应物，电池总反应为4Li＋O2＋2H2O===4LiOH，C正确；充电时，充电专用电极为阳极，连接外电源的正极，D正确。
5. D 【解析】 放电时为原电池，锌为负极，失电子生成[Zn(OH)4]2－，负极反应式为Zn－2e－＋4OH－===[Zn(OH)4]2－，A正确；放电时，CO2中C元素化合价为＋4，HCOOH中C元素化合价为＋2，则1 ml CO2转化为HCOOH，转移的电子数为2 ml，B正确；充电时，电池总反应为2[Zn(OH)4]2－eq \(=====,\s\up7(电解))2Zn＋O2↑＋4OH－＋2H2O，C正确；充电时，阳极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，溶液中c(H＋)增大，因此溶液中OH－浓度降低，D错误。
6. D 【解析】 放电时，Na失电子作负极、Ni作正极，A错误；充电时，Na接直流电源的负极、作阴极，Ni为阳极，电解液中的Na＋移向阴极，B错误；放电时为原电池，正极反应式为 3CO2＋4e－===2COeq \\al(2－,3)＋C，则每反应1 ml CO2，电路中转移eq \f(4,3) ml 电子，C错误；充电时为电解池，阳极反应式为2COeq \\al(2－,3)＋C－4e－===3CO2↑，D正确。
7. D 【解析】 充电时，Zn极为阴极，则放电时Zn为负极，电极反应式为Zn－2e－＋4OH－===[Zn(OH)4]2－，消耗OH－，c室的pH减小，A正确；放电时Zn为负极，MnO2为正极，则Zn电极电势比MnO2电极低，B正确；充电时，阴离子移向阳极，Zn极为阴极，MnO2为阳极，则SOeq \\al(2－,4)由b室透过M膜到a室，C正确；充电时，MnO2为阳极，发生氧化反应，电极反应式为Mn2＋＋2H2O－2e－===MnO2＋4H＋，D错误。
8. B 【解析】 放电时，a极上Li失电子生成Li＋，a为负极，b为正极，Li＋由a极向b极移动，则交换膜是阳离子交换膜，A错误；放电时，负极的电极反应式为Li－e－===Li＋，外电路流过0.2 ml电子，负极减轻0.2 ml Li，质量为0.2 ml×7 g/ml＝1.4 g，C错误；充电时，b为电解池的阳极，发生氧化反应，可发生反应4Li2Se6－2e－===3Li2Se8＋2Li＋，D错误。
9. D 【解析】 放电时，Li元素价态升高失电子，故Li作负极，电极反应式为Li－e－===Li＋，A错误；充电时，阳离子向阴极(Li)迁移，B错误；Li性质活泼，能与水反应，C错误；正极材料Se可由SO2通入H2SeO3溶液反应制得，由电子守恒和原子守恒可知化学方程式为H2SeO3＋2SO2＋H2O===Se＋2H2SO4，D正确。
10. D 【解析】 由题干可知，有机电极为负极，充电时负极为电解池阴极，发生还原反应，A错误；充电时，右侧电极为阳极，发生氧化反应：3I－－2e－===Ieq \\al(－,3)，则充电时每转移2 ml e－，右侧减少2 ml阴离子，同时有2 ml M＋离子进入左室，右室离子数目减少4 ml，B错误；由图可知，放电时，负极电极的失去电子，发生氧化反应，生成，C错误；钠的相对原子质量大于锂，故将M＋由Li＋换成Na＋，电池的比能量会下降，D正确。
11. C 【解析】 Zn电极为原电池的负极也是充电时的阴极，充电时M极为阳极，离子在该电极上失电子，A错误；放电时N极为负极而M极为正极，故M极电势高，B错误；CN－中含有一个σ键，Fe与CN－之间的配位键也是σ键，故在1 ml [Fe(CN)6]3－中含有12 ml σ键，C正确；放电时，电路中转移 2 ml 电子时，负极区有1 ml [Zn(OH)4]2－进入溶液，同时有 2 ml OH－通过离子交换膜进入负极区，故电解质溶液增重超过 65 g，D错误。
12. D 【解析】 若K和M相连，X为Zn，Zn、Fe和海水构成原电池，Zn易失电子作负极，Fe作正极而被保护，属于牺牲阳极法，A错误；若K与M相连，X为Cu，Cu、Fe和海水构成原电池，Fe易失电子作负极、Cu作正极，发生吸氧腐蚀，Cu极电极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，B错误；若K与N相连，该装置为电解池，X为Zn，Zn作阳极、Fe作阴极，阳极上金属材料失电子发生氧化反应，则Zn极电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，C错误；若K与N相连，X为Pt，Pt作阳极，Fe作阴极而被保护，属于外加电流法，D正确。
13. B 【解析】 纯铁在醋酸中不能形成原电池，不发生析氢腐蚀，而是纯铁和醋酸直接反应，A错误；食盐溶液为中性环境，铁－碳形成原电池，发生吸氧腐蚀，B正确；铁发生吸氧腐蚀时负极电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，C错误；锡比铁活动性差，铁作负极，会加快铁的腐蚀速度，应镶嵌锌块，铁作正极被保护，D错误。
14. D 【解析】 海水呈中性，主要发生吸氧腐蚀，A正确；乙处海水中溶解氧浓度最大，铁最容易生锈，B正确；铁腐蚀主要生成Fe2＋，C正确；由于铁比石墨活泼，故连接石墨后铁作负极腐蚀更快，应该将铁与比铁更活泼的金属相连，D错误。