河南省罗山高中高三化学二轮复习 考点突破34 金属的腐蚀和防护（含解析）.doc

金属的腐蚀和防护1、铜制品上的铝质铆钉,在潮湿空气中易腐蚀的原因可描述为（）a.形成原电池时铝作负极b.形成原电池时铜作负极c.形成原电池时，电流由铝经导线流向铜d.铝铆钉发生了化学腐蚀【答案】a【解析】在潮湿环境下铜、铝形成的原电池，活泼铝作负极，失电子发生氧化反应，铜得电子发生还原反应，电子由铝流向铜，而电流应由铜流向铝，发生电化学腐蚀。判断原电池正负极的方法(1)根据原电池两极材料：较活泼的金属作负极，较不活泼的金属或非金属作正极。(2)根据电子或电流流向判断，电子流出极为负极，电子流入极为正极，电流流向正好相反。(3)根据内电路离子迁移方向：阳离子流向原电池正极，阴离子流向原电池负极。(4)根据电极附近的反应现象判断：一般质量减小的为负极，质量增加的为正极。2、下列说法中，正确的是（ ） aco2的摩尔质量为44 gb1 mol n2的质量是14 gc标准状况下, 1 mol co2所占的体积约是22.4 ld将40 g naoh溶于1 l水中，所得溶液中naoh的物质的量浓度为1 mol/l【答案】c 3、工业上常用电解法冶炼的金属是（ ）aal bfe ccu dag【答案】a 4、有a、b、c、d、e和f六瓶无色溶液，他们都是中学化学中常见的无机试剂。e的溶质是一种无色油状液体，b、c、d和f是盐溶液，且他们的阴离子均不同。现进行如下实验：a有刺激性气味，用沾有浓盐酸的玻璃棒接近a时产生白色烟雾将a为分别加入其它五种溶液中，只有d、f中有沉淀产生；继续加入过量a时，d中沉淀无变化，f中沉淀完全溶解；将b分别加入c、d、e、f中，c、d、f中产生沉淀，e中有无色，无味气体逸出；将c分别加入d、e、f中，均有沉淀生成，再加入稀hno3沉淀均不溶。根据上述实验信息，下列说法错误的是（）ab不可能nahco3溶液bf为agno3溶液cd不可能是镁或铝的盐酸盐da为氨水，e为硫酸【答案】a5、向含有fe2+、i-、br-的溶液中通入适量氯气,溶液中各种离子的物质的量变化如图所示。有关说法不正确的是()a.线段bc代表fe3+物质的量的变化情况b.原混合溶液中c(febr2)=6 moll-1c.当通入cl22 mol时,溶液中已发生的离子反应可表示为:2fe2+2i-+2cl2=2fe3+i2+4cl-d.原溶液中n(fe2+)n(i-)n(br-)=213【答案】b【解析】还原性强弱顺序为:i-fe2+br-,所以cl2最先氧化i-,然后氧化fe2+,最后氧化br-。图中ab线段表示i-的变化情况,氧化i-需氯气1 mol,则i-为2 mol;bc线段表示fe3+的变化情况,氧化fe2+需氯气2 mol,则fe2+为4 mol;de线段表示br-的变化情况,氧化br-需氯气3 mol,则br-为6 mol。当通入cl22 mol时,氧化的i-和fe2+均为2 mol,所以c中的离子方程式是正确的。因不知溶液的体积,则b错误。6、下列化学变化中，需加入还原剂才能实现的是（ ） acco2 bco2 caco3 ccuocu dso2so3 【答案】c 7、下列离子方程式中，正确的是（ ）a硫酸镁溶液和氢氧化钡溶液反应：so42-+ba2+ =baso4b碳酸氢钙溶液跟稀硝酸反应：hco3+h+ = h2o + co2c偏铝酸钠的水溶液显碱性：alo+2h2o al(oh)3+ohd电解饱和食盐水： 2cl+2hh2+c12【答案】b 8、下列各容器中盛有海水，铁（不纯）在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是： （ ）a（2）（1）（3）（4）b（4）（3）（1）（2）c（4）（2）（1）（3）d（3）（2）（4）（1）【答案】c【解析】(2)(3)(4)实质均为原电池装置。（3）中铁作正极，被保护；（2）、（4）铁作负极，均被腐蚀，但相对来说铁和铜的金属活动性比铁和锡的活动性差别大，因此铁-铜原电池被腐蚀得快；（1）中因铁不纯发生微原电池反应9、下列保护材料的措施中不正确的是()a.将搪瓷快餐杯脱瓷的部位用醇酸油漆涂严实,防止快餐杯被腐蚀b.将自行车的铁链条涂上植物油,防止链条被腐蚀c.将埋在地下的铁水管缠上废铜丝,防止水管被腐蚀d.将待埋在地下的木桩先用火将表面烧焦,防止木材被腐蚀【答案】c【解析】铁和铜在电解质溶液里构成铁为负极、铜为正极的原电池,加快铁的腐蚀。木材烧焦的部分主要是木炭,木炭的化学性质比较稳定,不易腐烂。10、铁生锈是一种常见的自然现象, 其主要的化学反应方程式为: 4fe3o22xh2o=2fe2o3xh2o. 如图为一放在水槽中的铁架, 水位高度如图所示. 最容易生锈的铁架横杆是（） a. b. c. d.【答案】c【解析】根据题中所给出的信息分析，根据反应式可知, fe与o2、h2o反应生成铁锈, 故选c.11、如图液面上浮着一个空心铁球,数天后可观察到的现象是()铁球表面出现红棕色锈斑 铁球表面出现黑色锈斑量筒内水位下降 量筒内水位上升a.b.c.d.【答案】b【解析】量筒中的空气、溶有o2的食盐水和铁碳合金(铁球)组成原电池,发生了吸氧腐蚀,铁球表面出现红棕色(fe2o3nh2o)锈斑,因不断消耗o2导致量筒内气体压强小于外界大气压,量筒内水位上升。12、铁和铁合金是生活中常用的材料，下列说法正确的是（） a.不锈钢是铁合金，只含金属元素b.一定条件下，铁粉可与水蒸气反应c.铁与盐酸反应，铁合金不与盐酸反应d.在空气中，铁板比镀锌铁板更耐腐蚀【答案】b【解析】不锈钢是铁合金，但还含有非金属元素碳等，a项错误；铁在高温时能与水蒸气发生置换反应，b项正确；铁的合金有多种，生铁就是最常见的铁合金，这类铁合金由于能够形成原电池反应，往往比铁更容易与盐酸反应，c项错误；由于锌在空气中能形成致密的氧化膜保护层，阻止内部继续被氧化，所以，常常采用镀锌的方式来保护铁等金属不被腐蚀，d项错误。13、化学与工农业生产和人类生活密切相关。下列说法中，不正确的是a使用太阳能等代替化石燃料，符合低碳节能减排的要求b油脂在碱性条件下水解可制得肥皂c海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀d高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维【答案】d14、某学生为探究铜生锈的过程设计如图所示装置, 下列选项中正确的是（） a.一段时间后c棒上有气泡冒出, 附近的溶液变为红色b.一段时间后溶液中会有蓝色沉淀产生c.cu棒为正极, 电极反应式: cu2e=cu2d.c棒为正极, 电极反应式: 2h2e=h2【答案】b【解析】由于铜的金属活动性比氢弱, 在电解质溶液中发生吸氧腐蚀, 负极: cu2e=cu2, 正极: o24e2h2o=4oh, 溶液中, cu22oh=cu(oh)2.15、下列防止进入腐蚀的做法中，不可行的是（）a军事演习期间给坦克的履带上刷上油漆以防止生锈b地下钢管道每隔一段距离就连结一定数量镁块c在轮船外壳水线以下部分装上一定数量的锌块d洗衣机的滚筒采用不锈钢材料，即耐磨又耐腐蚀【答案】a【解析】油漆经不住高温，军事演习期间，履带要在炮火产生的高温条件下运动，故a项错16、现有一包氯化钠固体，其中混有少量的硫酸钠和氯化镁，可通过以下实验除去杂质得到纯净的氯化钠。请将正确合理的操作顺序填入括号中，并简要回答(1)(3)题。（）在溶液中加入稍过量的碳酸钠溶液，然后过滤。（）加入稍过量的氯化钡溶液，然后过滤。 （）在滤液中加入稀盐酸至溶液呈中性。（）将混有杂质的氯化钠完全溶解于水。（）蒸发结晶。（）在滤液中加入稍过量的氢氧化钠溶液，然后过滤。(1)为什么要加入稍过量的碳酸钠溶液？_。(2)为什么要加入稀盐酸至溶液呈中性？ _。(3)写出上述两步骤中的有关化学方程式_。【答案】(1)为了除去溶液中多余的钡离子(2)为了除去过量的碳酸根和氢氧根(3)na2co3bacl2=baco32nacl，na2co32hcl=2naclco2h2o，naohhcl=naclh2o【解析】根据题中所给的信息，结合已经学习过的知识分析，本题考查的通过实验除去杂质得到纯净的氯化钠。17、某化学课外小组设计了如下图所示的实验装置，进行气体性质实验图中箭头表示气体流向a表示一种纯净、干燥的气体，b是另一种气体，反应进行一段时间后，装置乙中有红棕色气体生成实验中所用的药品和干燥剂只能从下列物质中选取：、nacl、无水、碱石灰等固体和、蒸馏水根据图中装置和反应现象请回答：（1）丙中发生反应的化学方程式为 （2）丁中的干燥剂应选 ，不选另一种干燥剂的理由是 （3）甲中发生反应的化学方程式为 （4）戊中发生的主要反应的化学方程式为 ，此反应是（吸热、放热） 反应，可能发生的什么现象可以证明你的判断 （5）当乙中充满红棕色气体后，停止给丙加热，并关闭a、b两个活塞，若将已浸入冰水中，则乙中会出现的现象是 ，简述产生此现象的原因 【答案】（1）（2）碱石灰；无水只能吸水，不能吸收（3）（或）（4）；放热；反应开始后断开电键k，铂丝能继续保持红热（5）气体颜色变浅；发生反应：，属于放热反应，达到平衡后，若降低温度，平衡向右移动，浓度减少，浓度增大，而无色，所以气体颜色变浅18、在浓cacl2溶液中通入nh3和co2，可以制得纳米级碳酸钙（粒子直径在110nm之间）下图所示ae为实验室常见的仪器装置（部分固定夹持装置略去），请根据要求回答问题（1）实验室制备nh3的反应方程式：_；（2）实验室制取、收集干燥的nh3，需选用上述仪器装置的接口连接顺序是（选填字母）：a接 ， 接 ， 接h；（3）向浓cacl2溶液中通入nh3和co2气体制纳米级碳酸钙时，应先通入的气体是 ，试写出制纳米级碳酸钙的离子方程式 ；（4）在浓cacl2溶液和nh3用量正确的情况下，co2不足或过量都会导致纳米级碳酸钙产量下降，若co2过量溶液中大量存在的离子有（不考虑弱电解质的电离和盐类水解产生的少量离子）_,（5）取反应后去除了caco3的溶液分别做以下实验，下列实验判断合理的是：_a滴加少量na2co3溶液，若有沉淀说明co2一定不足b滴加少量盐酸，若有气泡，co2一定过量c测量溶液ph，若大于7，co2一定不足量d滴加少量bacl2溶液，若无沉淀，co2一定没有过量（6）试设计简单的实验方案，判断所得碳酸钙样品颗粒是否为纳米级 【答案】（1）ca(oh)2+2nh4clcacl2+2nh3+2h2o（2）d,e,g,f（3）nh3 ca2+2nh3+h2o+co2=caco3+2nh4+（4）ca2+ hco3- nh4+ cl- （5）b （6）取少量样品和水混合形成分散系，用一束光照射，若出现一条光亮的通路，则是纳米级，否则不是。【解析】（1）实验室制氨气采用氯化铵和氢氧化钙加热制得，生成氯化钙、氨气和水，反应方程式为ca(oh)2+2nh4clcacl2+2nh3+2h2o。（2）实验室制备纯净干燥气体的装置依次为：发生装置、净化和干燥装置、收集装置和尾气处理装置。实验室制取氨气采用固体、固体加热型装置，应选a为发生装置；生成物中含有水，氨气溶于水显碱性，应选择碱石灰等固体干燥剂来吸收水蒸气，固体干燥剂一般盛放在干燥管或u形管中，故选c；氨气极易溶于水，且密度比空气小，应采用向下排空气法收集，故选e；氨气有刺激性气味，有毒，不能直接排放到空气中；氨气极易溶于水，所以尾气处理应采用防止倒吸装置，故选d；注意干燥管的使用原则是大口进小口出；所以仪器装置的接口连接顺序是d、e、g、f。（3）氨气极易溶于水，二氧化碳不易溶于水，所以应先通入氨气；氨气溶于水生成氨水，溶液呈碱性，利于吸收更多的二氧化碳，提高纳米级碳酸钙的产量；二氧化碳能和氨水反应生成碳酸铵，碳酸铵和氯化钙发生复分解反应生成碳酸钙和氯化铵，离子方程式为：ca2+2nh3+h2o+co2=caco3+2nh4+。（4）若通入过量co2发生的反应为：cacl2+co2+2nh3+h2o=caco3+2nh4cl，co2+ caco3+ h2o =2ca(hco3)2，溶液中大量存在的离子有ca2+ 、hco3- 、nh4+ 和 cl-。（5）co2过量滤液中含有ca2+ 、hco3- 、nh4+ 和 cl-，co2不足，滤液中含有ca2+ 、nh4+ 、 cl-和氨水。a、滴加少量na2co3溶液，有沉淀co2可能不足也可能过量，错误；b、滴加少量盐酸，若有气泡，co2一定过量，正确；c、co2不足或过量，滤液都可能显碱性，ph大于7，错误；d、co2不足或过量，滴加少量bacl2溶液，均无沉淀生成，错误；（6）碳酸钙样品颗粒如果为纳米级，将颗粒分散到水中能形成胶体，运用胶体的丁达尔效应判断，答案为：取少量样品和水混合形成分散系，用一束光照射，若出现一条光亮的通路，则是纳米级，否则不是。19、如何防止铁的锈蚀是工业上研究的重点内容。为研究铁锈蚀的影响因素，某同学做了如下探究实验：序号内容实验现象1常温下将铁丝放在干燥空气中一个月干燥的铁丝表面依然光亮2常温下将铁丝放在潮湿空气中一小时 铁丝表面依然光亮 3常温下将铁丝放在潮湿的空气中一个月铁丝表面已变得灰暗4将潮湿的铁丝放在常温的氧气流中一小时铁丝表面略显灰暗5将潮湿的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时铁丝表面已变得灰暗6将浸过氯化钠溶液的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时铁丝表面灰暗程度比实验5严重回答以下问题：(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)【答案】(1)2、3、4、5、6； 2fe2fe2+4e； o2+2h2o+4e4oh； (2)湿度、温度、o2的浓度、电解质的存在；(3)牺牲阳极的阴极保护法、外加电流的阴极保护法（回答制不锈钢、加保护层等符合题意的都可以）。【解析】(1)上述实验中2、3、4、5、6都发生了吸氧腐蚀，都属于电化学腐蚀，在电化学腐 蚀中，2fe2fe2+4e；正极反应是o2+2h2o+4e-4oh；(2)实验过程中改变的条件是湿度、温度、o2的浓度、还有反应介质，故影响铁锈蚀速率的因素是湿度、温度、o2的浓度、还有电解质。 (3)为防止铁的锈蚀，工业上普遍采用的方法是有牺牲阳极的阴极保护法、外加电流的阴极保护法、改变金属的内部结构，使金属性质改变，成为耐腐蚀金属，如不锈钢等、加保护层，如采用喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法使金属与空气、水等物质隔离，以防金属氧化腐蚀。20、含不溶杂质的nan03样品，加入一定量蒸馏水使其充分溶解，情况如表：温度（）104075剩余固体质量（g）20113272nano3溶解度（g/100g水）如表：温度（）104075溶解度81104150（1）实验中加入的水为 g；（2）原样品中nan03为 g【答案】（1）300；（2）372【解析】（1）根据40剩余物质132g，再升高温度到75，剩余物质又少了，说明升高温度到40，固体物质还含有硝酸钠，该物质由10升高到40，又溶解了201132g=69g，由10升高到40，硝酸钠的溶解度增加10481=23g，即100g水中多溶解了23g，又升高温度后溶解了69g，所以水的质量为300g，故答案为：300；（2）40升高温度到75时的溶解度增加了150104=64g，所以300g水中还能溶解346=138g，但实际溶解13272=60g，说明硝酸钠已经全部溶解烷，所以72g全部是杂质，由10升高到75，共溶解硝酸钠质量20172=129g，10硝酸钠的质量为381=243g，所以原固体混合物中含有硝酸钠的总质量为：129+243=372g，故答案为：37221、根据下面的反应路线及所给信息填空。(1)a的结构简式是,名称是_。(2)的反应类型是_,的反应类型是_。(3)反应的化学方程式是_。【答案】(1)环己烷(2)取代反应加成反应(3)【解析】本题以有机物的合成为载体,考查学生对有机知识的综合运用及分析能力。由可知a必为,反应为取代反应;据和可知b为,反应为加成反应,反应为消去反应。依据产物和卤代烃消去反应的实质可书写反应方程式。22、来自石油的有机化工原料a，其产量已作为衡量一个国家石油化工发展水平的标志，a可以发生如下转化：已知：e是具有果香味的有机物，其分子式为c4h8o2，f是一种高分子化合物。（1）a的分子式是，c的名称是。（2）d分子中的官能团名称是，证明该官能团具有酸性的方法是 。（3）反应的化学方程式是 ；反应的类型是 反应。【答案】（1）c2h4 乙醛 （2）羧基；向d中滴加碳酸氢钠溶液，若有无色无味的气体产生，则证明羧基具有酸性（3）ch3cooh+c2h5oh 浓硫酸 ch3cooc2h5+h2o 加聚 【解析】a是来自石油的重要有机化工原料，此物质可以用来衡量一个国家石油化工发展水平，所以a是h2c=ch2，e是具有果香味的有机物，e是酯，酸和醇反应生成酯，则b和d一种是酸一种是醇，b能被氧化生成c，a反应生成b，碳原子个数不变，所以b是乙醇，d是乙酸，铜作催化剂、加热条件下，乙醇被氧气氧化生成c，所以c是乙醛，a反应生成f，f是一种高聚物，可制成多种包装材料，所以f是聚乙烯，则（1）通过以上分析知，a的分子式为：c2h4，c的名称为乙醛；（2）d分子中的官能团名称是羧基，检验羧基具有酸性的方法是：向d中滴加碳酸氢钠溶液，若有无色无味的气体产生，则证明羧基具有酸性；（3）反应是酯化反应，方程式为ch3cooh+c2h5oh浓硫酸ch3cooc2h5+h2o。反应一定条件下，乙烯发生加聚反应生成聚乙烯，该反应属于加聚反应。23、由短周期元素组成的单质a、b、c和甲、乙、丙、丁四种化合物有图示的转换关系，已知c为密度最小的气体，甲是电解质根据图示转化关系回答：(1)写出下列物质的化学式：a_，b_，乙_，丁_(2)组成单质a的元素在周期表中的位置是_，丙的电子式是_(3)写出下列方程式：a与naoh溶液反应的化学方程式_乙与过量co2反应的离子方程式_.【答案】(1)alo2naalo2al(oh)3(2)第三周期第a族h h(3)2al2naoh2h2o=2naalo23h2alo22h2oco2=al(oh)3hco3【解析】由c是密度最小的气体可知c是h2，能够与naoh溶液反应生成h2的单质，可联想到a是al或si，a与b生成的甲可与naoh溶液反应，可知b是o2，即甲是氧化物，但要求甲是电解质，而sio2是非电解质，故a为al.24、在生产生活中，金属腐蚀所带来的损失非常严重，所以防止金属腐蚀已经成为科学研究和技术领域的重大问题。兴趣小组的同学在实验室对金属腐蚀进行了探究。 分别在三个洁净干燥的试管中各加一个洁净无锈的铁钉，再在其中两个试管中加入经煮沸迅速冷却的蒸馏水，其它操作请仔细观察下图1：号试管中的铁钉最容易生锈。由此可见，铁制品生锈需要的条件是图1 图2 如上图2所示，铁处于a、b、c三种不同的环境中，铁被腐蚀的速率由大到小的顺序是（填序号）： 据报道，全世界每年因为金属腐蚀造成的直接经济损失约达7000亿美元，我国因金属腐蚀造成的损失占国民生产总值（gnp）的4%。 钢铁在发生电化学腐蚀时，负极反应为： 请写出用稀硫酸除去铁锈的化学反应方程式为： 请根据不同的原理，提出防止钢铁腐蚀的两条合理措施：、【答案】 水和氧气 a c b fe 2e- fe2+ 3h2so4 + fe2o3 = fe2(so4)3 + 3h2o 2 外加保护层 改变内部结构 电化学防腐 （任填两项）【解析】25、中国是世界上最早研究和生产合金的国家之一。在原子反应堆中得以广泛应用的钠钾合金在常温下呈液态，说明合金的熔点比其成分金属的熔点 。现有a、食盐 b、晶体硅 c、干冰三种晶体，请比较三者的熔点高低，按照从高到低的顺序排列 。（用序号表示）铜器表面容易生成一层薄薄的铜绿主要成份是cu2(oh)2co3，请写出铜在潮湿的空气发生电化学腐蚀时的负极反应式 ；用盐酸可以除去铜器表