【三维设计】高中化学 第一部分 专题1 第三单元 金属的腐蚀与防护课时跟踪训练 苏教版选修4

1 第一部分第一部分 专题专题 1 1 第三单元第三单元 金属的腐蚀与防护金属的腐蚀与防护 课时跟踪课时跟踪 训练训练 一 选择题 本题共 7 小题 每小题 3 分 共 21 分 1 2012 皖北联考 下列关于金属腐蚀的说法正确的是 A 金属在潮湿的空气中腐蚀的实质是 M nH2O M OH n n 2 H2 B 金属的化学腐蚀的实质是 M ne Mn 电子直接转移给还原剂 C 金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行 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的如果是吸氧腐蚀 则不生成氢气 金属发生化学腐 蚀时 电子直接转移给氧化剂 金属的化学腐蚀不一定在酸性条件下进行 答案 D 2 双选题 2012 唐山高二检测 为保护地下钢管不受腐蚀 可使它与 A 直流电源负极相连 B 铜板相连 C 锌板相连 D 直流电源正极相连 解析 当构成电解池时 与直流电源负极相连作阴极 被保护 不受腐蚀 当构成原 电池时 作正极被保护 不受腐蚀 答案 AC 3 2012 唐山高二检测 右图用来研究钢铁制品的腐蚀 装置的气密性良好 且开始时 U 形管两端的红墨水液面相平 一段时间后能观察到铁钉生锈 下列说法不正确的是 A 铁钉表面发生的反应为 Fe 3e Fe3 B 若液体 a 为稀醋酸 则 U 形管液面右高左低 C 若液体 a 为食盐水 则 U 形管液面左高右低 D 若液体 a 为食用油 则铁钉生锈速率较慢 解析 铁钉腐蚀时发生反应为 Fe 2e Fe2 A 错误 若 a 为稀醋酸 发生析氢腐 蚀 U 形管右高左低 B 正确 若 a 为食盐水 发生吸氧腐蚀 U 形管左高右低 C 正 确 若 a 为食用油 铁钉不易形成原电池 生锈最慢 D 正确 答案 A 4 2012 上海师大附中高二质检 下列事实中 与电化学腐蚀无关的是 A 轮船水线以下的船壳上镶嵌有一定量的锌块 B 镀锌的铁制品比镀锡的铁制品耐用 2 C 埋在潮湿疏松土壤里的铁管比埋在干燥致密不透气的土壤里的铁管更易被腐蚀 D 在空气中 金属银的表面生成一层黑色物质 解析 A 项镶嵌的锌块作原电池的负极 从而保护轮船 B 项若镀层破损时 镀锌铁制 品 铁作正极被保护 而镀锡铁中铁作负极 反而加快了铁的腐蚀 C 项干燥致密不 透气的土壤中的铁管不易发生原电池反应 D 项属于金属银被 O2直接氧化所致 答案 D 5 双选题 2011 开封高三二检 铜板上铁铆钉处的吸氧腐蚀原理如图所示 下列有 关说法中 不正确的是 A 此过程中铜被腐蚀 B 此过程中电子从 Fe 移向 Cu C 正极电极反应式为 2H 2e H2 D 此过程中还涉及反应 4Fe OH 2 2H2O O2 4Fe OH 3 解析 Cu 比 Fe还原性弱 形成原电池时 Fe 作负极被腐蚀 Cu 作正极 负极反应式为 Fe 2e Fe2 正极反应式为 O2 2H2O 4e 4OH 电子从 Fe 流向 Cu 此时生 成的 Fe OH 2继续被 O2氧化 生成 Fe OH 3 进而形成铁锈 答案 AC 6 2012 合肥模拟 为研究金属腐蚀的条件和速率 某课外小组学生用金属丝将三 根大小相同的铁钉分别固定在图示的三个装置中 再放置于玻璃钟罩里保存一星期 下列对实验结束时现象描述不正确的是 A 装置 左侧的液面一定会上升 B 左侧液面装置 比装置 的低 C 装置 中的铁钉腐蚀最严重 D 装置 中的铁钉几乎没被腐蚀 解析 装置 中潮湿的水蒸气为中性 铁钉发生吸氧腐蚀 左侧的液面一 定会上升 装置 中潮湿的水蒸气为酸性 铁钉发生析氢腐蚀 左侧的液面下降 故左侧液面装 3 置 比装置 的高 装置 中铜与铁构成原电池 腐蚀最为严重 装置 中铁钉处于 干燥环境 几乎没被腐蚀 答案 B 7 关于下列各装置图的叙述中 不正确的是 A 用装置 精炼铜 则 a 极为粗铜 电解质溶液为 CuSO4溶液 B 装置 的总反应式是 Cu 2Fe3 Cu2 2Fe2 C 装置 中钢闸门应与外接电源的负极相连 D 装置 中的铁棒为阴极被保护 解析 A 项 a 为阳极 精炼铜时粗铜作阳极 对 B 项 Fe 为负极 反应式为 Fe 2e Fe2 Cu 为正极 反应式为 Fe3 e Fe2 总反应式为 Fe 2Fe3 3Fe2 错 C 项 钢闸门作电解装置的阴极受到保护 对 D 项 图 示情况为外加直流电源的阴极保护法 对 答案 B 二 非选择题 本题包括 4 小题 共 39 分 8 8 分 钢铁很容易生锈而被腐蚀 每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四 分之一 1 钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀 该腐蚀过程中的电极反应为 2 为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率 可以采用图甲所示的方案 其中焊接在铁 闸门上的固体材料 R 可以采用 A 铜 B 钠 C 锌 D 石墨 3 图乙所示的方案也可以降低铁闸门的腐蚀速率 其中铁闸门应该连接在直流电源的 极上 解析 1 发生吸氧腐蚀时 负极上 Fe 失去电子 正极上 O2得到电子 2 铁闸门上连接一块比铁活泼的金属如锌 就可由锌失去电子 锌被溶解 而铁被保 4 护 属于牺牲阳极的阴极保护法 3 属于外加电流的阴极保护法 需把被保护的铁闸门连接在直流电源的负极上 答案 1 负极 2Fe 4e 2Fe2 正极 O2 2H2O 4e 4OH 2 C 3 负 9 9 分 利用右图装置模拟铁的电化学防护 若 X 为碳棒 为减缓铁的腐蚀 开关 K 应置于 处 填 M 或 N 若 X 为锌 开关 K 置于 M 处 该电化学防护法称为 2 工业上采用电解的方法来制取活泼金属钠 写出电解反应方程式 为防止钠变质 实验室中少量钠保存在 中 解析 1 若 X 为碳棒 而铁被保护 此时应为外加电流的阴极保护法 故开关 K 置于 N 处 若 X 为锌 则开关 K 置于 M 处即可 此时构成原电池 Fe 作正极被保护 该法 为牺牲阳极的阴极保护法 2 工业上制取钠的反应为 2NaCl 熔融 2Na Cl2 为防 Na 变质 电解 应保存于煤油中 答案 1 N 牺牲阳极的阴极保护法 2 2NaCl 熔融 2Na Cl2 煤油 电解 10 11 分 一百多年以前 人们曾用金属钠还原氧化铝得到金属铝 由于当时钠很贵 因而铝比钠更贵 价格跟黄金不相上下 直到 19 世纪末 人们发明了生产铝的新方法 电解冰晶石 Na3AlF6 和氧化铝的熔融混合物 才能够大规模冶炼金属铝 其电解 反应式为 2Al2O34Al 3O2 750 970 通电 Na3AlF6 回答下列问题 1 氯化铝的熔点为 190 2 5 105Pa 条件下 常压下在 180 时升华 比氧化铝的 熔点 2 025 要低得多 为何不用电解熔融氯化铝的方法冶炼金属铝 2 电解时阳极反应式是 阴极反应式是 3 电解槽中阴极和阳极材料都是碳块 哪一极的碳块消耗较快 答 为什 么 5 4 在海洋工程上 通常用铝合金 Al Zn Cd 保护海底钢铁设施 其原理如下图所示 其中负极发生的电极反应为 在实际应用中 用铝合金而不选用纯铝 纯铝不能很好地起到保护作用 其原因是 解析 本题主要考查电解的应用以及金属的防护方法 1 AlCl3是共价化合物 熔融态不导电 2 阳极阴离子 O2 放电 阴极阳离子 Al3 放电 3 注意分析电极产物以及所处的环境条件 4 灵活应用原电池原理进行分析判断 答案 1 AlCl3是共价化合物 熔融状态下不能发生电离 2 6O2 12e 3O2 4Al3 12e 4Al 3 阳极 阳极生成的氧气在高温下很容易与碳块发生反应 4 Al 3e Al3 纯铝表面易被氧化 生成一层致密的氧化膜 使其不易被腐蚀 无法起到保护钢铁设施的作用 11 11 分 甲 乙两位同学对铁生锈进行研究 1 甲同学设计了 A B C 一组实验 如图 探究铁生锈的条件 经过较长时间后 甲同学观察到的现象是 A 中铁钉生锈 B 中铁钉不生锈 C 中铁钉不生锈 通过上述实验现象分析 可得出铁生锈的外部条件是 6 由于与金属接触的介质不同 金属腐蚀分成不同类型 本实验中铁生锈属于 正极电极反应式为 实验 B 所用的水要经过 处理 植物油的作用是 实验 C 中碱石灰的作用是 2 乙同学为了达到同样目的 设计了实验 D 如图 发现一段时间后 试管中的液面 升高 其原因是 该实验 填 能 或 不能 说 明水对铁钉生锈产生影响 解析 铁内部一般含有碳 是铁发生电化学腐蚀时的两个电极 如果再