高中化学 第3单元 课题2《金属材料》第2课时课时作业 新人教版选修2 (1).doc

2013-2014学年高中化学 第3单元-课题2金属材料第2课时课时作业 新人教版选修2 1(2013兰州高二质检)美籍华裔科学家钱永键曾获得诺贝尔化学奖。16岁时，他凭借一个金属易受硫氰酸盐腐蚀的调查项目，荣获“美国西屋科学天才奖”。下列叙述正确的是()a金属腐蚀就是金属失去电子被还原的过程b将水库中的水闸(钢板)与外加直流电源的负极相连，正极连接到一块废铁上可防止水闸被腐蚀c合金的熔点都高于它的成分金属，合金的耐腐蚀性也比其成分金属强d铜板上的铁铆钉处在潮湿的空气中直接发生反应：fefe33e，继而形成铁锈【解析】a项，金属腐蚀是金属失去电子被氧化的过程，故不正确；c项，合金的熔点一般比其成分金属的熔点低，不正确；d项，铁铆钉处发生的反应为fefe22e，不正确。【答案】b2下列各种金属防护的方法中：金属表面涂抹油漆改变金属内部结构保持金属表面清洁干燥在金属表面进行电镀使金属表面形成致密的氧化物薄膜，能对金属起到防止或减缓腐蚀作用的是()abc d全部【答案】d3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一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(1)左侧的液面一定会下降b实验结束时，装置(1)左侧的液面一定比装置(2)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【解析】a中是fe与盐酸酸雾的一般化学腐蚀，因产生h2导致装置(1)左侧管内压强增大，故左侧液面下降；装置(2)铜铁盐酸构成原电池，fe作负极，被腐蚀，正极是cu作电极，正极上h放电产生h2，原电池反应速率大于一般化学反应，fe腐蚀快，产生h2多，故实验结束装置(1)左侧液面一定比装置(2)高；装置(3)中由于浓硫酸吸水，在干燥的空气中铁钉几乎没有被腐蚀，故答案选b。【答案】b4相同材质的铁在下列情形下最不易被腐蚀的是()【解析】a、d均可由fe、cu构成原电池而加速铁的腐蚀，在b中，食盐水提供电解质溶液环境，炒锅和铁铲都是铁碳合金，符合原电池形成的条件，铁是活泼金属作负极，碳作正极，c中铜镀层把铁完全覆盖，构不成原电池而不被腐蚀。【答案】c5下列事实不能用电化学理论解释的是()a轮船吃水线以下的船壳上装一定数量的锌块b铝片不需用特殊方法保存c保护钢闸门的时候，常常把钢闸门与电源的负极相连d镀锌铁比镀锡铁耐用【解析】在轮船吃水线以下的船壳上装一定数量的锌块，在海水作用下与船壳的钢铁形成原电池，锌块作原电池负极，保护了船壳；铝片由于表面形成了致密的氧化膜，能阻止内部金属继续被腐蚀，与电化学无关；钢闸门与电源负极相连，作为电解时的阴极被保护起来；镀锌铁中，铁作原电池的正极，被锌保护，而在镀锡铁中，铁作原电池的负极，很容易被腐蚀。所以选b。【答案】b6(2013临沂模拟)在铁制品上镀一定厚度的锌层，以下方案正确的是()a锌作阳极，镀件作阴极，溶液中含有锌离子b镀件作阳极，铂作阴极，溶液中含有锌离子c铁作阳极，镀件作阴极，溶液中含有亚铁离子d锌作阴极，镀件作阳极，溶液中含有锌离子【解析】根据电解原理，镀层金属作阳极，待镀金属(镀件)作阴极，含有镀层金属离子的溶液作电镀液。【答案】a7(2010上海高考)铁是用途最广的金属材料之一。为探究铁的化学性质，某同学将盛有生铁屑的试管塞上蓬松的棉花，然后倒置在水中(如图所示)。数天后，他观察到的现象是()a铁屑不生锈，试管内液面上升b铁屑不生锈，试管内液面高度不变c铁屑生锈，试管内液面上升d铁屑生锈，试管内液面高度不变【解析】试管中空气、铁屑和水蒸气满足了吸氧腐蚀的条件，铁屑生锈。因氧气的消耗，试管中的液面在外压的作用下上升。【答案】c8下列关于金属腐蚀的说法不正确的是()a金属在潮湿的空气中被腐蚀的实质是：mnh2o=m(oh)nh2b金属化学腐蚀的实质是mne=mn，电子直接转移给氧化剂c金属的化学腐蚀不一定在酸性条件下进行d在潮湿的中性环境中，金属的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀【解析】金属在潮湿的空气中发生电化学腐蚀，并不一定放出h2。【答案】a9下列事实与电化学腐蚀无关的是()a光亮的自行车钢圈不易生锈b黄铜(cu、zn合金)制的铜锣不易产生铜绿c铜、铝电线一般不连接起来作导线d生铁比熟铁(几乎是纯铁)容易生锈【解析】自行车钢圈外面镀了一层不易发生化学变化的金属，阻止了钢铁与空气的接触，所以不易生锈，与电化学腐蚀无关。【答案】a10(2013苏州高二质检)钢铁生锈过程发生如下反应：2feo22h2o=2fe(oh)2；4fe(oh)2o22h2o=4fe(oh)3；2fe(oh)3=fe2o33h2o。下列说法正确的是()a反应生成2 mol fe(oh)2与反应有4 mol fe(oh)2参加反应时，二者电子转移数目相等b反应中氧化剂是氧气和水c与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀d钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀【解析】b项，反应氧化剂为o2，不含h2o；c项，两种金属形成原电池，加快钢质水管的腐蚀；d项，钢铁在潮湿空气中易发生电化学腐蚀。【答案】a11现有汽车，机器上的齿轮，门把手，锯条，铁洗脸盆，铁柜，铁轴，剪刀等常见的铁制品，为防止它们生锈，通常采用下面哪一种方法(填序号)。(1)在表面刷一层油漆_。(2)在表面涂上机油_。(3)在表面镀上一层其他金属_。(4)在表面烧制搪瓷_。(5)使其表面形成致密的氧化膜_。【解析】(1)汽车、铁柜等铁制品强调外观，通常是在表面刷一层油漆来防止铁生锈。(2)机器上的齿轮、铁轴，这些部位往往摩擦较多，且具有传动性能，不能使用漆来防锈，通常是在表面涂上机油来防止铁生锈。(3)门把手因为要求其表面美观光滑，且接触手等，通常是在表面镀上一层其他金属来防止铁生锈。(4)铁洗脸盆，由于不能够有异味且必须经得起温度变化，通常是在表面烧制搪瓷来防止铁生锈。(5)锯条、剪刀等铁制品，由于使用中需要摩擦系数小，所以不宜使用刷漆的方式防锈。同时由于使用过程中来回拉动，所以抹油很快就会摩擦干净，通常是使其表面形成致密的氧化膜来防止铁生锈。【答案】(1)(2)(3)(4)(5)12市场上出售的“热敷袋”中的成分主要是铁粉、碳粉、木屑和少量氯化钠、水等。“热敷袋”用塑料袋密封，使用时从袋中取出轻轻揉搓就会放出热量，用完后袋内有大量铁锈生成，回答下列各问题：(1)“热敷袋”放出的热量来自_。(2)碳粉和氯化钠的作用分别是_。(3)写出有关的电极反应式和化学方程式_。【解析】本题考查的知识点是：原电池电极反应式、化学方程式的书写和化学反应中的能量变化。【答案】(1)铁粉发生氧化反应放出的热量(2)碳粉构成原电池的正极，氯化钠溶液起电解质溶液作用，从而形成原电池，加速铁的氧化(3)负极：2fe4e=2fe2正极：2h2oo24e=4oh总反应：2feo22h2o=2fe(oh)2进一步发生的反应：4fe(oh)2o22h2o=4fe(oh)32fe(oh)3=fe2o33h2o或2fe(oh)3=fe2o3nh2o(3n)h2o13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)(4)目前我国许多大型铜质文物露天放置腐蚀严重，在不影响观瞻效果的条件下，除用加保护层法保护外，请你再提出一项简单而有效的保护方法并简述其保护原理：_。【解析】由铁丝所接触的介质和实验现象(铁丝表面变灰暗)得出发生了电化学腐蚀的实验有3、4、5、6，负极fe失去电子变成fe2被腐蚀，正极均为o2得电子结合水生成oh，其腐蚀的实质就是金属单质失去电子发生氧化反应生成金属阳离子的过程；对金属进行防护应从改变物质的内部结构，从覆盖保护层、电化学原理等方面进行分析。【答案】(1)3、4、5、6fe2e=fe2(或2fe4e=2fe2)2h2oo24e=4oh(2)湿度、温度、o2浓度、电解质是否存在(3)电镀等表面覆盖保护膜法、牺牲阳极的阴极保护法(4)将铁块(或锌块)连接文物底座并埋入地下，定期更换；原理是：使文物成为原电池的正极(或使铜文物用导线连接直流电源的负极，正极用导线连接埋入地下的导体。原理是：使文物成为电解池的阴极)14钢铁工业是国家工业的基础，请回答钢铁腐蚀与防护过程中的有关问题。(1)生产中可用盐酸来除铁锈。现将一生锈的铁片放入盐酸中，当铁锈被除尽后，溶液中发生的化合反应的化学方程式_。(2)下列哪些装置可防止铁棒被腐蚀_。(3)在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置示意图如图：a电极对应的金属是_(写元素名称)，b电极的电极反应式是_。若电镀前a、b两金属片质量相同，电镀完成后将它们取出洗净、烘干、称量，二者质量差为5.12 g，则电镀时电路中通过的电子为_ mol。镀层破损后，镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀，请简要说明原因_。【解析】(1)铁锈的主要成分为氧化铁的水合物，与盐酸反应后生成了三价铁离子，而后铁与三价铁离子会化合生成亚铁离子。(2)b中锌比铁活动性强，为牺牲阳极的阴极保护法，d为外加电流的阴极保护法。a、c均易使铁棒腐蚀。(3)在铁表面镀铜需将铁作阴极、铜作阳极