河南省郑州市二中高考化学二轮复习 考点各个击破 倒计时第41天 金属的电化学腐蚀与防护.docVIP

金属的电化学腐蚀与防护1、家用炒菜铁锅用水清洗放置后，出现红棕色的锈斑，在此变化过程中不发生的化学反应是 a. 4fe(oh)22h2oo24fe(oh)3 b. 2fe2h2oo22fe(oh)2 c.2h2oo24 e-40h- d.fe3e-fe3+【答案】d【解析】2、下列关于钢铁锈蚀的叙述中，错误的是（ ）a.酸雨能使钢铁更容易发生电化学腐蚀b.钢铁在潮湿的地窖中较易发生析氢腐蚀c.铁锈的主要成分是fe2o3nh2od.钢铁锈蚀时，铁原子失去电子成为fe3+，而后生成fe（oh）3，再部分脱水成为氧化铁的水合物【答案】d【解析】地窖中co2含量较高，b正确，a、c均正确。钢铁在锈蚀时，铁原子失电子生成fe2+，d错误。3、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钢铁吸氧腐蚀时，负极反应式为2h2oo24e=4ohc氯碱工业中，阳极发生的反应为2cl2e=cl2d镀锌铁皮的镀层损坏后，铁更容易腐蚀【答案】c 【解析】 4、化学与生活、生产有着密切关系，下列叙述正确的是( )a、钢铁发生析氢腐蚀时，h+得电子释放出h2，钢铁被腐蚀b、钢铁发生吸氧腐蚀时，oh-失电子释放出o2，钢铁被腐蚀c、船底镶嵌锌块，锌发生还原反应而被消耗，以保护船体d、外加电源的正极连接在海水中的钢铁闸门上，可保护闸门【答案】a 【解析】 5、下列与金属腐蚀有关的说法，正确的是（）a图1中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重b图2中，滴加少量k3fe(cn)6溶液，没有蓝色沉淀出现c图3中，燃气灶的中心部位容易生锈，主要是由于高温下铁发生化学腐蚀d图4中，用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀，镁块相当于原电池的正极【答案】c 【解析】 6、下列解释事实的方程式不准确的是（ ）a.用浓盐酸检验氨：nh3+hc1=nh4c1b.碳酸钠溶液显碱性：co2-3+h2ohco-3+oh-c.钢铁发生吸氧腐蚀时，铁作负极被氧化：fe-3e-=fe3+d.长期盛放石灰水的试剂瓶内壁出现白色固体：ca（oh）2+co2=caco3+h2o【答案】c 【解析】 7、右图是探究铁发生腐蚀的装置图。发现开始时u型管左端红墨水水柱下降，一段时间后u型管左端红墨水水柱又上升。下列说法不正确的是（ ）a开始时发生的是析氢腐蚀 b一段时间后发生的是吸氧腐蚀c两种腐蚀负极的电极反应均为：fe - 2e= fe2+d析氢腐蚀的总反应为：2fe + o2 + 2h2o = 2fe(oh)2【答案】d 【解析】 8、2000年5月，保利集团在香港拍卖会上花费3000多万港币购回在火烧圆明园时流失的国宝：铜铸的牛首、猴首和虎首。普通铜器时间稍久容易出现铜绿，其主要成分是。这三件1760年铜铸的国宝在240年后看上去仍然熠熠生辉不生锈，下列对其原因的分析，最可能的是（ ）a.它们的表面都电镀上一层耐腐蚀的黄金b.环境污染日趋严重，它们表面的铜绿被酸雨溶解洗去c.铜的金属活动性比氢小，因此不易被氧化d.它们是含一定比例金、银、锡、锌的铜合金【答案】d 【解析】 9、如图所示，各烧杯中盛有海水，铁(含杂质c)在其中被腐蚀由快到慢的顺序为（ ）a b c d【答案】a【解析】当铁作为电解池的阳极时，其腐蚀的速度是最快的，当作为电解池的阴极是，其腐蚀速率是最慢的，当铁与金属构成原电池时，铁作为负极时，两者金属的活动性相差越大，铁的腐蚀速率就越大，但铁作为负极时，即铁的腐蚀速率就会减慢，所以铁(含杂质c)在其中被腐蚀由快到慢为，故本题的答案选择a。10、下列叙述正确的是( )足量锌跟一定量的稀硫酸反应时，加入少量硫酸铜溶液能加快反应速率且不影响产气量镀层破损后，白铁（镀锌的铁）比马口铁（镀锡的铁）更易腐蚀电镀时，应把镀件置于电解槽的阴极 冶炼铝时，可以电解熔融态的alcl3钢铁表面常易锈蚀生成fe2o3nh2oabcd【答案】b【解析】锌和铜离子反应生成铜，锌、铜和稀硫酸构成原电池，能加快反应速率且不影响产气量，故正确；白铁中含有铁、锌，在电解质溶液中锌易失电子作负极，铁作正极被保护，在马口铁中含有铁、锡，铁、锡和电解质溶液构成原电池，铁易失电子作负极，所以加速被腐蚀，故错误；电镀时镀件作电解池阴极，故正确；工业上采用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝，氯化铝是分子晶体，在熔融状态下不导电，故错误；钢铁在潮湿的空气中易发生吸氧腐蚀生成fe2o3nh2o，故正确；故选b11、相同材质的铁在下图中的四种情况下最不易被腐蚀的是（）【答案】c【解析】在a中，食醋提供电解质溶液环境，铁勺和铜盆是相互接触的两个金属极，形成原电池，铁是活泼金属作负极；在b中，食盐水提供电解质溶液环境，铁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；在d中，酸雨提供电解质溶液环境，铁铆钉和铜板分别作负、正极，形成原电池；在上述三种情况中，都是铁作负极，铁容易被腐蚀；在c中，铜镀层将铁球覆盖，使铁被保护，所以铁不易被腐蚀。12、某校活动小组为探究金属腐蚀的相关原理,设计了如图a所示装置,图a的铁棒末段分别连上一块zn片和cu片,并置于含有k3fe(cn)6及酚酞的混合凝胶上。一段时间后发现凝胶的某些区域(如图b所示)发生了变化,已知fe2+可用k3fe(cn)6来检验(呈蓝色)。则下列说法不正确的是()a.甲区发生的电极反应式:fe-2e-=fe2+b.乙区产生zn2+c.丙区呈现红色d.丁区呈现蓝色【答案】a【解析】铁棒末段连上zn片时,zn片端(乙区)作负极,乙区发生的电极反应式:zn-2e-=zn2+;铁棒另一端(甲区)作正极,甲区发生的电极反应式:o2+2h2o+4e-=4oh-。铁棒末段连上cu片时,cu片端(丙区)作正极,丙区发生的电极反应式:o2+2h2o+4e-=4oh-,溶液呈碱性,酚酞变红;铁棒另一端(丁区)作负极,丁区发生的电极反应式:fe-2e-=fe2+,遇k3fe(cn)6呈现蓝色,综上,a错误。13、2010年1月12日下午海地发生7.0级大地震，截止到20日，遇难人数已达7万多人。救援部队采用遥感通讯设备与外界联系，该设备使用燃料电池作能源。甲醇燃料电池(dmfc)可用于笔记本电脑、汽车、遥感通讯设备等，它的一极通入甲醇，一极通入氧气；电解质是质子交换膜，它能传导氢离子(h)。电池工作时，甲醇被氧化为二氧化碳和水，氧气在电极上的反应是o24h4e=2h2o。下列叙述中不正确的是()a负极的反应式为ch3ohh2o=co26h6eb电池的总反应式是2ch3oh3o2=2co24h2oc电池工作时，h由正极移向负极d电池工作时，电子从通入甲醇的一极流出，经外电路再从通入氧气的一极流入【答案】c【解析】首先判断出通入甲醇的一极失去电子作负极，通入氧气的一极得到电子作正极。根据电池总反应式负极反应式正极反应式知b项电池的总反应式是正确的；电池总反应式减去氧气在正极的反应式，就得到了负极的反应式，a项也正确；电池工作时，h移向正极而不是移向负极，所以c项错误。14、含有a mol febr2的溶液中，通入x mol cl2。下列各项为通cl2过程中，溶液内发生反应的离子方程式，其中不正确的是（）ax0.4a,2fe2cl2=2fe32clbx0.6a,2brcl2=br22clcxa,2fe22br2cl2=br22fe34cldx1.5a,2fe24br3cl2=2br22fe36cl【答案】b【解析】还原性：fe2br，x0.4a时，cl2不能完全氧化fe2，只发生反应2fe2cl2=2fe32cl，a正确；x0.6a时，cl2将fe2完全氧化后，又能氧化a/5的br，故b错误；xa时，cl2氧化fe2后又能氧化a/2的br，c正确；x1.5a时，cl2将fe2、br完全氧化，d正确。15、在一定条件下，将x和y两种物质按不同的比例放入密闭容器中反应，平衡后测得x，y的转化率与起始时两物质的物质的量之比的关系如图所示，则x，y的反应方程式可表示为（）a2xy3z b3x2y2zcx3yzd3xyz【答案】d【解析】在化学反应中，只要反应物和生成物起始量按照相应的化学计量数之比冲入，反应物的转化率才是相同的，所以根据图像可知，选项d正确，答案选d。16、请你参与某学习小组的探究活动，并回答相关问题：发现问题：甲同学发现盛水的铁锅在与水面接触的部位最易生锈；乙同学发现自己的铜制眼镜框表面出现了绿色的铜锈；丙同学发现苹果切开不久，果肉上会产生一层咖啡色物质，好像生了“锈”一般。提出问题：这三种物质“生锈”的原因是什么？收集证据：(1)回忆已有知识：铁生锈的条件是_。(2)查阅有关资料：“铜锈”主要成分是cu2(oh)2co3(俗称铜绿)；苹果“生锈”是果肉里的物质(酚和酶)与空气中的氧气发生了一系列的反应，生成咖啡色的物质。(3)实验探究：将四小块铜片分别按下图所示放置一个月，观察现象如下：装置现象铜片不生锈铜片不生锈铜片不生锈铜片生锈且水面附近锈蚀最严重实验结论：据a装置推知，铜生锈需要_。据b装置推知，铜生锈需要_。据c装置推知，铜生锈需要_。据d装置推知，铜生锈主要是发生了_腐蚀。(填“析氢”或“吸氧”)负极反应为_。反思与应用：写出一种防止铁或铜生锈的具体方法_。【答案】(1)铁与氧气、水同时接触(3)h2oco2o2吸氧cu2e=cu2保持金属制品表面的洁净和干燥(或金属制品表面涂上保护膜)(答案合理即可)【解析】(1)回忆已有知识或结合实验结论可得出铁生锈的条件为与o2和h2o同时接触。(3)通过a、b、c、d四套装置比较看出，a证明无h2o，铜片不生锈，b证明无co2，铜片不生锈，c证明无o2铜片不生锈，而据d现象可知，铜发生了吸氧腐蚀，负极cu失去电子。据实验结论不难想出的做法与方案。17、（1）某课外活动小组同学用下图甲装置进行实验，试答下列问题：若开始时开关k与a连接，则铁发生电化学腐蚀中的 腐蚀。若开始时开关k与b连接，则总反应的离子方程式为 。（2）芒硝化学式na2so4l0h2o，无色晶体，易溶于水，是一种分布很广泛的硫酸盐矿物。该小组同学设想，如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法，用图乙所示装置电解硫酸钠溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钠，无论从节省能源还是提高原料的利用率而言都更加符合绿色化学理念。此时通过阴离子交换膜的离子数 （填“大于”“小于”或“等于”）通过阳离子交换膜的离子数。制得的氢氧化钠溶液从出口 （填“a”“b”“c”或“d”）导出。通电开始后，阴极附近溶液ph会增大，请简述原因 。若将制得的氢气、氧气和氢氧化钠溶液组合为氢氧燃料电池，则电池负极的电极反应式为 。【答案】（1）吸氧 2cl-+2h2oh2+c12+2oh- （2）小于 dh+放电促进水的电离，使oh-浓度增大 h2-2e-+4oh-= 2h2o【解析】（1）开关k与a连接，是原电池装置，fe发生电化学腐蚀。电解质溶液呈中性，故发生吸氧腐蚀。若k与b连接，则为石墨是阳极、fe作阴极、电解饱和食盐水的装置。（2）电解na2so4溶液时：so42-通过阴离子交换膜，na+通过阳离子交换膜，所以阴离子数小于阳离子数；naoh是阴极产物，从阴极室d口导出；h+在阴极放电，破坏水的电离平衡，因而c(oh-)增大，ph增大。由“h2-o2-naoh溶液”组合成燃料电池，在负极发生氧化反应，总反应为2h2+o2 = 2h2o。18、某工厂排出的污水中含有大量的fe2、zn2、hg2三种金属离子。以下是某化学研究性学习小组的同学设计除去污水中的金属离子，并回收绿矾、皓矾(znso47h2o)和汞的方案。【药品】naoh溶液、硫化钠溶液、硫化亚铁、稀硫酸、铁粉【实验方案】 【问题探究】(1)步骤所发生反应的离子方程式为_。(2)步骤中抽滤的目的是_，该步骤产生fe(oh)3的反应的离子方程式为_。(3)步骤中得到硫酸锌溶液的离子方程式为_。(4)欲实现步骤，需加入的试剂有_、_，所涉及的主要操作依次为_。(5)步骤常用的方法是_，该步骤是否对环境有影响？_(填“是”或“否”)，如有影响，请你设计一个绿色环保方案来实现步骤的反应：_。(6)该研究小组的同学在强碱溶液中，用次氯酸钠与fe(oh)3反应获得了高效净水剂na2feo4，该反应的离子方程式为_。【答案】(1)fes2h=fe2h2s、zns2h=zn2h2s(2)加快过滤4fe2o28oh2h2o=4fe(oh)3(分步书写也可)x.k.b.1(3)zno4h=zn22h2o(4)稀硫酸铁粉(过量)过滤、浓缩结晶(5)加热是在密闭容器中加热hgs(6)3clo2fe(oh)34oh=2feo3cl5h2o【解析】19、19.0 g na2co3和nahco3的混合物与足量hcl(aq)反应，得到标准状况下的co2气体4.48 l。试求：（1）混合物中各成分的质量。（2）如果hcl(aq)的浓度为0.500 moll1，则所需hcl(aq)的体积至少是多少？【答案】（1）na2co3：10.6 g、nahco3：8.40 g（或8.4 g） （2）600 ml【解析】发生的反应有：na2co32hcl2naclh2oco2；nahco3hclnaclh2oco2设n(na2co3)x，n(nahco3)y，则解得：x0.100 mol，y0.100 mol（1）m(na2co3)0.100 mol106 gmol110.6 gm(nahco3)0.100 mol84.0 gmol18.40 g或m(nahco3)19.0 g10.6 g8.4 g（2）n(hcl)2xy20.100 mol0.100 mol0.300 molvhcl(aq)0.600 l600 ml20、在下列条件下能否发生离子反应？请说明理由。(1)ch3coona溶液与hcl溶液混合。(2)向澄清的ca(oh)2溶液中通入少量co2。(3)cucl2溶液与h2so4溶液混合。【答案】(1)能反应，因为h可与ch3coo结合生成难电离的弱电解质。(2)能反应，因为ca2和oh可吸收co2生成难溶物caco3和弱电解质h2o。(3)不能反应，因为cucl2、h2so4、cuso4、hcl均为易溶的强电解质。【解析】(1)ch3coona在溶液中存在以下电离ch3coona=nach3coo，hcl在溶液中存在以下电离：hcl=hcl，h可与ch3coo结合生成难电离的弱电解质ch3cooh。(2)ca(oh)2电离出的ca2和oh，可吸收co2生成难溶物caco3和弱电解质h2o。(3)因cucl2、h2so4、cuso4、hcl均为易溶的强电解质，故cucl2不能与h2so4反应。21、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、用数轴表示化学知识，并按某种共性对化学物质进行分类，有简明易记的效果。例如，根据碳素钢的含碳量，将其分为低碳钢、中碳钢、高碳钢，利用数轴的分类法可将其表示为：根据这一分类法请回答：(1)将ph与溶液酸碱性的关系粗略地表示在如下数轴上：(2)某化学兴趣小组欲研究h2so4、kcl、na2so3、 na2co3、nacl、naoh的性质，对于如何研究，他们设计了两种研究方案：方案：将它们按照酸、碱、盐分类，然后分别溶于水得到溶液，进行实验。方案：将它们按照钠盐、钾盐和其他化合物分类，然后分别溶于水得到溶液，进行实验。根据方案进行分类时，经实验测得kcl、nacl溶液的 ph等于7；h2so4的ph小于7；na2so3、na2co3、naoh溶液的ph大于7。由此有的同学按分类法思想把 na2so3、na2co3与naoh都划分为碱类是否合理？为什么？_。在方案中，某同学发现盐类物质中的kcl、nacl两种物质，它们在与其他物质混合时现象相同，无法区分，你能设计一种简单的方法区分这两种物质吗？_。在方案中，三种钠盐用其他物质中的_可加以区分，有关反应的化学方程式分别为：_。该兴趣小组中的一位同学认为，还可以根据是否含有钠元素将上述六种物质分为na2so3、na2co3、nacl、naoh和h2so4、kcl两类。在用h2so4鉴别四种含钠元素的物质时，na2so3和na2co3很容易得到了区分，但鉴别 nacl和naoh时却陷入了困境，你能帮忙解决这一难题吗？【答案】(1)ph与溶液酸碱性的对应关系：(2)不合理，na2so3、na2co3的水溶液因水解呈碱性，但从化合物的分类来看它们都应属于盐。利用焰色反应，焰色反应呈紫色(透过蓝色钴玻璃)的为kcl、焰色反应呈黄色的为nacl。h2so4na2co3h2so4=na2so4co2h2o，na2so3h2so4=na2so4so2h2o 在两支试管中分别加入