高中化学《化学反应原理》专题1第三单元知能优化训练 鲁科版选修4.doc

2013年苏教化学选修化学反应原理检测试题 专题1第三单元知能优化训练1(2009年高考广东卷)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、中电子转移数目相等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：选a。反应、中均为o22o2，故转移电子数相等。c、d中因形成原电池而易发生电化学腐蚀。2埋在地下的输油铸铁管道，在下列各种情况下，被腐蚀速率最慢的是()a在铁元素较多的酸性土壤中b在潮湿、疏松、透气的土壤中c在干燥、致密、不透气的土壤中d在含碳粒较多、潮湿、透气的土壤中解析：选c。铸铁管道被腐蚀需要具备活动性不同的电极和电解质溶液。a中是酸性土壤，易发生析氢腐蚀，速率较快；b中是潮湿环境，o2、h2o都有，则铁易发生吸氧腐蚀；c中缺o2、h2o，故腐蚀的速率最慢；d中碳粒多且潮湿透气(含o2和h2o)，因此最易被腐蚀。3(2009年高考北京卷)下列叙述不正确的是()a铁表面镀锌，铁作阳极b船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀c钢铁吸氧腐蚀的正极反应：o22h2o4e=4ohd工业上电解饱和食盐水的阳极反应：2cl2e=cl2解析：选a。电镀时，镀件作阴极，镀层金属作阳极。4钢铁的锈蚀过程中，下列五种变化可能发生的是()fe由2价转化为3价o2被还原h被还原有fe2o3xh2o生成杂质碳被氧化除去a bc d解析：选c。钢铁在发生电化学腐蚀时，依据介质的不同可以发生两类原电池反应：(1)当钢铁表面的电解质溶液的水膜酸性较强时，钢铁发生析氢腐蚀，其电极反应式是正极2h2e=h2，负极fe2e=fe2；(2)当钢铁表面的电解质溶液的水膜酸性较弱或呈中性时，钢铁发生吸氧腐蚀，其电极反应式是正极o22h2o4e=4oh，负极fe2e=fe2。钢铁发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀，导致钢铁表面生成铁锈。同时在电解质溶液中还发生了如下一系列的反应：2feo22h2o=2fe(oh)2,4fe(oh)22h2oo2=4fe(oh)3，fe(oh)3脱去一部分水生成fe2o3xh2o。5某研究性学习课题小组为探究影响钢铁生锈的因素，设计了如下的方案：在四只小烧瓶中分别放入下列物质：a瓶干燥的细铁丝、b瓶浸过食盐水的细铁丝、c瓶浸过清水的细铁丝、d瓶食盐水及细铁丝，并使铁丝完全浸没在食盐水中。然后装配成如图所示的四套装置，每隔一段时间测量导管中水面上升的高度，结果如表(表中所列数据为导管中水面上升的高度/cm)所示。不同时间水面上升的高度课题组在解题时，学校评审组组织了成果展示与答辩，假如你是课题组组长，请回答以下的问题：(1)导管中水面为什么会上升？_。(2)上述实验中，细铁丝生锈的速率由大到小的排列顺序为(填小烧瓶代号)_。(3)影响钢铁生锈的因素主要有_。(4)为防止铁的锈蚀，工业上普遍采用的方法是_(答两种方法)。解析：细铁丝在清水或食盐水中，发生吸氧腐蚀，故导管中液面要上升。但要发生吸氧腐蚀的原电池反应，必须符合构成原电池的基本条件：活泼性不同的电极互相接触。电解质溶液。有空气(或o2)且尽量与细铁丝和电解质接触。为了防止铁的锈蚀，工业上普遍采用电化学保护法，可以作原电池的正极或电解池的阴极，也可以用覆盖保护层的方法。答案：(1)铁生锈时跟空气中的氧气反应，消耗了氧气而使小烧瓶中气体压强降低 (2)bcad(3)跟氧气接触，有水分存在，有电解质(或食盐)存在，三者同时具备时铁生锈速度最快(或从构成原电池的条件分析)(4)电镀等表面覆盖保护层法，牺牲阳极的阴极保护法等1(2010年福建省仙游一中高二检测)2008年，美籍华裔化学家钱永健获得该年度诺贝尔化学奖。少年时代，他就对化学产生了浓厚的兴趣。16岁时，他凭借一个金属易受硫氰酸盐腐蚀的调查项目，荣获具有“少年诺贝尔奖”之称的著名奖项。下列说法正确的是()a金属腐蚀就是金属原子失去电子被还原的过程b合金都比纯金属易被腐蚀c将金属与外加直流电源的负极相连，而将正极接到废铁上，可以防止金属被腐蚀d镀锌铁比镀锡铁更容易被腐蚀解析：选c。金属原子失电子被氧化，a错误；有些合金改变了金属的内部结构，此时金属抗腐蚀性增强，b错误；c项，金属作电解池的阴极，被保护，正确；镀锌铁破损后形成原电池时，铁作正极，被保护；而镀锡铁破损后铁作负极，腐蚀更快，d错误。2下列方法中，不能用于进行金属防锈蚀处理的是()a油漆 b铝热反应c电镀 d改变金属的内部结构解析：选b。本题考查的是金属的电化学防护。铝热反应是用al还原比它活动性弱的金属，如2a1fe2o3al2o32fe，不能用于进行金属防锈蚀处理。3(2009年高考广东卷)出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有cu2(oh)3cl覆盖在其表面。下列说法正确的是(双选)()a锡青铜的熔点比纯铜高b在自然环境中，锡青铜中的锡对铜起保护作用c锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快d生成cu2(oh)3cl覆盖物是电化学腐蚀过程，但不是化学反应过程解析：选bc。锡青铜属于合金，根据合金的特性，熔点比任何一种纯金属的低，故a错；由于锡比铜活泼，故在发生电化学腐蚀时，锡失电子保护铜，b正确；潮湿的环境将会加快金属的腐蚀速率，c正确；电化学腐蚀过程实质是有电子的转移，属于化学反应过程，d错。4相同材质的铁在图中的四种情形下最不易被腐蚀的是()解析：选c。a、b、d都能形成原电池而使fe被腐蚀，而c中铁被铜镀层保护，则不易被腐蚀，故选c。5下列叙述正确的是()a在原电池的负极和电解池的阴极上都发生失电子的氧化反应b用惰性电极电解na2so4溶液，阴阳两极产物的物质的量之比为12c用惰性电极电解饱和nacl溶液，若有1 mol电子转移，则生成1 mol naohd镀层破损后，镀锡铁板比镀锌铁板更耐腐蚀解析：选c。选项a中在电解池的阴极是阳离子得到电子，发生的是还原反应；选项b中用惰性电极电解na2so4溶液，实际上是电解水，在阴极上：4h4e=2h2，在阳极上：4oh4e=2h2oo2，所以阴阳两极产物的物质的量之比为21；选项c中2nacl2h2o2naohcl2h2，每生成2 mol的naoh转移的电子数为2 mol，所以转移1 mol电子，生成的naoh就是1 mol；选项d中镀层破损后，镀锡铁组成的原电池，fe作负极而被腐蚀，镀锌铁组成的原电池，zn作负极，所以镀层破损后，镀锡铁板比镀锌铁板更容易被腐蚀。6目前，脱氧保鲜剂已广泛用于食品保鲜、粮食及药材防虫、防霉等领域。含铁脱氧剂利用铁易被氧化的性质，完全吸收包装内的氧，从而对包装内的物品起到防氧化作用。当脱氧剂变成红棕色时，则失效。下表是一种含铁脱氧保鲜剂的配方：主要原料用量含碳4%的铸铁粉80 g滑石粉40 g食盐4 g乙醇适量下列反应式中与铁脱氧原理无关的是()afe2e=fe2bco2=co2c4fe(oh)2o22h2o=4fe(oh)3d2fe(oh)3=fe2o3xh2o(3x)h2o解析：选b。脱氧保鲜剂的脱氧原理与铁的吸氧腐蚀类似。铁锈的生成过程主要是fec原电池发生吸氧腐蚀的过程：负极：2fe4e=2fe2，正极：o24e2h2o=4oh，fe2和oh结合：fe22oh=fe(oh)2，fe(oh)2被空气氧化：4fe(oh)2o22h2o=4fe(oh)3，fe(oh)3缓慢分解：2fe(oh)3=fe2o3xh2o(3x)h2o。铁锈的主要成分是fe2o3xh2o，也含有未分解的fe(oh)3。7镀锌铁在发生析氢腐蚀时，若有0.2 mol电子发生转移，下列说法正确的是()有5.6 g金属被腐蚀有6.5 g金属被腐蚀在标准状况下有2.24 l气体放出在标准状况下有1.12 l气体放出a b c d解析：选c。镀锌的铁发生电化学腐蚀，锌作负极：zn2e=zn2，有0.2 mol电子转移，则有0.1 mol zn溶解(即6.5 g)，正极：2h2e=h2，生成0.1 mol h2(标准状况下为2.24 l)，故选c。8.某课外活动小组，将剪下的一块镀锌铁放入试剂瓶中，并滴入少量食盐水将其浸湿，再加数滴酚酞溶液，按如图装置进行实验，数分钟后观察，下列现象不可能出现的是()a乙中导气管中产生气泡b乙中导气管里形成一段水柱c金属片剪口处溶液变红d锌被腐蚀解析：选a。在食盐水中锌、铁形成原电池，发生吸氧腐蚀消耗甲中的氧气，甲中压强变小，乙中导气管受大气压强作用形成一段水柱；在金属剪口处形成znfe原电池，正极发生反应2h2oo24e=4oh，溶液呈碱性，溶液变红，zn比铁活泼，zn作负极，zn2e=zn2而被腐蚀。9.(2009年高考上海卷)如图装置中，u型管内为红墨水，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：fe2e=fe2da试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀解析：选b。该实验是吸氧腐蚀与析氢腐蚀的简单综合。a试管内盛装食盐水，溶液呈中性，发生的是吸氧腐蚀，负极反应式为fe2e=fe2，正极反应式为o22h2o4e=4oh，显然a装置内气体的物质的量减少，压强减小。b试管内盛装氯化铵，溶液呈酸性，发生的是析氢腐蚀，负极反应式为fe2e=fe2，正极反应式为2h2e=h2，气体的物质的量增加，压强增大。综上分析选择b项。10下列金属防护的方法不正确的是()a对健身器材涂油漆以防止生锈b对某些工具的“机械转动部位”选用刷油漆的方法来防锈c用牺牲锌块的方法来保护船身d自行车的钢圈上镀上一层cr防锈解析：选b。“机械转动部位”应涂油脂防锈，油脂既能防水又能防止气体对金属的腐蚀，还能使转动部位灵活。11潜艇的金属外壳浸在海水中，在海水和空气的作用下会被腐蚀。(1)若海水呈中性，一艘钢制外壳的潜艇在海水中发生腐蚀的电极反应式为：正极：_，负极：_。(2)为有效地保护潜艇，下列措施中最好的是_。a采用纯铁制造潜艇外壳b采用耐腐蚀的合金制造潜艇外壳c在潜艇外壳上涂一层油d在潜艇外壳上装一定数量的锌块解析：金属防护的方法很多，可以采取以下措施进行。(1)改变金属的内部组织结构。合金钢中含有合金元素，使组织结构发生变化，耐腐蚀。如不锈钢。(2)在金属表面覆盖保护层。常见方式有：涂油脂、油漆或覆盖搪瓷、塑料等；使表面生成致密氧化膜；在表面镀一层有自我保护作用的另一种金属。(3)电化学保护法：外加电源的阴极保护法：接上外加直流电源构成电解池，被保护的金属作阴极。牺牲阳极的阴极保护法：外加负极材料，构成原电池，被保护的金属作正极。答案：(1)o24e2h2o=4oh2fe4e=2fe2(2)bd12(2010年浙江省苍南县宜山高级中学高二期末考试)金属由于其优良的物理化学性能，在工农业生产以及国防中大量使用。钢铁是应用最广的金属材料，但是钢铁材料的腐蚀也使我们损失惨重。因此对其的防护是十分必要的。防止或减少钢铁的腐蚀有多种方法：如制成耐腐蚀合金、表面“烤蓝”、电镀另一种金属以及电化学保护等方法。(1)钢铁的腐蚀主要是吸氧腐蚀，请写出钢铁吸氧腐蚀的电极反应：正极：_；负极：_。(2)合金的性能各种各样，人们根据需要生产出种类繁多的合金材料。请回答：作为建筑材料的铝合金利用了该合金的哪些特性(至少回答两点)?_。由于人体摄入较多的al，对人的健康有害，所以现在不主张使用铝制炊具。你认为生产炊具使用材料最好是_，理由是_。(3)钢铁表面常电镀一层cr而达到防腐蚀的目的，这是由于cr具有优良的抗腐蚀性能所决定的。请回答：电镀过程中，阴极是_，电解质溶液中一定含有_离子，阳极材料是_；电镀cr时，不能使用cro24或cr2o27作为电镀液，请说明原因：_。解析：根据原电池反应原理，不难回答问题(1)，对于(2)注意联系日常生活接触到的铝和不锈钢知识。问题(3)考查电解电镀原理，阴极发生的是还原反应，故可以使cr3还原成cr而析出，由于电解液中的cr3不断消耗，因此要有阳极溶解补充。故阳极应为cr。同时要掌握电解过程中阴阳离子的定向移动问题。答案：(1)o22h2o4e=4oh2fe4e=2fe2 (2)主要利用了合金的强度较高、密度小、耐腐蚀等特点 不锈钢 不锈钢强度高、耐腐蚀，无有害健康的离子进入食物(3)镀件cr3纯铬由于cro24、cr2o27均带有负电荷，电镀过程中向阳极移动，不能在阴极上放电析出cr13取6根铁钉，6支干净的试管及其他材料。如图所示： 试管(1)中放入一根铁钉，再注入蒸馏水，使铁钉和空气及水接触。 试管(2)的底部放入硅胶(是一种干燥剂)，再放入铁钉，使铁钉和干燥空气接触。 试管(3)中先放入一根铁钉，趁热倒入煮沸(赶出原来溶解在蒸馏水中的空气)的蒸馏水浸没铁钉，再加上一层植物油，用棉花团堵住试管口，使铁钉不能跟空气接触。试管(4)中放入一根铁钉，注入食盐水，使铁钉和空气及食盐水接触。试管(5)中放入相连的铁钉和锌片，注入自来水，浸没铁钉和锌片。试管(6)中放入相连的铁钉和铜丝，注入自来水，浸没铁钉和铜丝。把6