人教版（2023）高中化学选择性必修1 4.3.2金属的防护同步练习（含答案）

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4.3.2金属的防护同步练习-人教版高中化学选择性必修1

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．下列说法正确的是（）

A．粗铜电解精炼时，粗铜作阳极，纯铜作阴极

B．保护钢铁闸门时，可在钢铁闸门水下部分镶嵌铜锭

C．甲醇燃料电池供电，化学能100%转化为电能

D．电凝聚法处理废水时，铁作阴极，石墨作阳极

2．下列实验装置(固定装置略去)及实验操作正确且能达到实验目的的是

ABCD

中和热的测定铁制品表面镀铜模拟铁的腐蚀蒸干溶液制备固体

A．AB．BC．CD．D

3．下列说法正确的是

A．欲在铁片表面上镀银，则金属银应与电源负极相连，以AgNO3溶液作电解质

B．若用电解法精炼粗铜，应把粗铜与电源的正极相连，以CuSO4溶液作电解质

C．在轮船的船壳水线以下装上锌块用以保护，这种方法称为外加电流保护法

D．钢铁表面吸附的溶有氧气的水膜呈弱酸性时，以析氢腐蚀为主

4．化学与生活、生产、能源、环境和社会可持续发展等密切相关。下列说法正确的是

A．废旧电池属于有害垃圾，因含有重金属，故采用深挖填埋的方式进行处理

B．牺牲轮船船体上镶嵌的铜片，可以避免船体遭受腐蚀

C．工业上常采取电解熔融氯化物制备活泼金属(如Na、Mg、Al等)

D．燃料电池是利用燃料和氧化剂反应，将化学能直接转化为电能的化学电源

5．下列叙述正确的是（）

①锌跟稀硫酸反应制，加入少量硫酸铜溶液能加快反应速率②镀层破损后，白口铁（镀锌的铁）比马口铁（镀锡的铁）更易腐蚀③电镀时，应把镀件置于电解槽的阴极④钢铁表面常易锈蚀生成

A．①②③④B．①③④C．①②④D．②

6．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

A．锡青铜的熔点比纯铜高

B．在自然环境中，锡比铜更容易氧化

C．锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中慢

D．生成Cu2(OH)3Cl覆盖物是非氧化还原过程

7．图中装置不能完成的实验是

ABCD

装置

实验结合秒表测量锌与硫酸的反应速率验证温度对化学平衡的影响验证化学能转化为电能铁的析氢腐蚀实验

A．AB．BC．CD．D

8．如图，将一根纯铁棒垂直没入水中，一段时间后发现AB段产生较多铁锈，BC段腐蚀严重．下列关于此现象的说法不正确的是

A．铁棒AB段的溶解氧浓度高于BC段

B．铁棒AB段电极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-

C．铁棒AB段的Fe2+浓度高于BC段

D．该腐蚀过程属于电化学腐蚀

9．关于如图所示各装置的叙述中，正确的是

A．图1是原电池，总反应是：Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+

B．图2可验证铁的吸氧腐蚀，负极反应式为：Fe-3e-=Fe3+

C．图3装置可在待镀铁件表面镀铜

D．图4若将钢闸门与电源的负极相连，可防止钢闸门腐蚀

10．关于金属的腐蚀与防护，下列说法正确的是

A．图①：铁丝发生吸氧腐蚀

B．图②：M可用石墨代替

C．图③：若电源断开闸门发生吸氧腐蚀

D．图③：N不可选石墨

二、填空题

11．如图所示，甲、乙两装置电极材料都是铁棒与碳棒，请回答下列问题：

(1)若两装置中均为溶液，反应一段时间后：

①有红色物质析出的是甲装置中的棒，乙装置中的棒；

②乙装置的电化学防护法称为，其中碳极的电极反应式是：。

③取少量甲装置中负极附近溶液加入2滴溶液，现象为，生成沉淀的化学式为。

(2)若两装置中均为饱和溶液：

①写出乙装置中总反应的离子方程式：。

②将湿润的淀粉试纸放在乙装置碳极附近，发现试纸变蓝，解释其原因

(3)用铂作电极电解饱和的下列物质的水溶液，一会儿后，向剩余电解液中加适量水，能使溶液和电解前相同的是___________。

A．B．C．D．

12．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式为：

正极，负极。

（2）为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以采用甲图所示的方案，其中焊接在闸门上的固体材料R可以采用。

A铜B钠C锌D石墨

（3）乙图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。

13．铁是人类生活中最常见、应用最广泛的金属，钢铁在空气中很容易被腐蚀。

(1)炒过菜的铁锅未及时洗净（残液中含有NaCl），不久便会因腐蚀而出现褐色锈斑。铁锅锈蚀的电极反应式为：负极，正极。

(2)为了降低某水库的铁闸门的腐蚀速率，可以采用图1所示的方案，其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用（填序号）。

A、铜B、锌C、钠D、石墨

(3)图2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铅蓄电池的极上（填“正”或“负”）。

(4)常温下以铅蓄电池为电源，用石墨作电极电解1L0.1mol/LNaCl溶液，电解一段时间后，测得溶液的pH为13，则铅蓄电池中转移电子的物质的量为。

14．小芳同学设计了甲、乙两个实验，以研究钢铁在不同环境下腐蚀的情况，实验装置如图所示。操作过程是：分别在水槽中的试管内放一枚铁钉，放置数天后均观察到铁钉生锈

请你根据有关实验现象，填写相应内容：

(1)甲试管内液面上升，则发生了（填“析氢”或“吸氧”）腐蚀，

两极的电极反应为：负极：，

正极：。

(2)乙试管内液面下降，则发生了（填“析氢”或“吸氧”）腐蚀，

两极的电极反应为：负极：，

正极：。

15．如何防止铁的锈蚀是工业上研究的重点内容。为研究铁的锈蚀,某同学做了探究实验,如下图所示,铁处于①②③三种不同的环境中

请回答:

（1）金属腐蚀主要分为腐蚀和腐蚀两种。

（2）铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是(填序号)。

（3）①中正极的电极反应式为，②中负极的电极反应式为。

（4）据资料显示,全世界每年因腐蚀而报废的金属材料相当于其年产量的20%以上。为防护金属被腐蚀可采取的措施有(填序号)。

①健身器材刷油漆②自行车钢圈镀铬

③将钢管用导线与铜条连接④将钢管用导线与碳棒连接

16．（1）某研究性学习小组设计了如图所示装置探究钢铁的腐蚀与防护。

为防止金属Fe被腐蚀，可以采用上述（填装置序号）装置原理进行防护；装置③中总反应的离子方程式为。

（2）为处理银器表面的黑斑（Ag2S），将银器浸于铝质容器里的食盐水中并与铝接触，Ag2S转化为Ag，食盐水的作用为。

（3）纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注，采用肼(N2H4)燃料电池为电源，用离子交换膜控制电解液中c(OH－)制备纳米Cu2O，其装置如图甲、乙。

①上述装置中D电极应连接肼燃料电池的极（填“A”或“B”）。

②该电解池的阳极反应式为。

③当反应生成14.4gCu2O时，至少需要肼mol。

17．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式为：正极：；负极：。

(2)为了降低某水库铁闸门被腐蚀的速率，可以采用甲图所示的方案，其中焊接在闸门上的固体材料R可以采用。

A．铜B．钠C．锌D．石墨

(3)乙图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。

(4)铅蓄电池是化学电源，其电极材料分别为Pb和PbO2，电解质溶液为稀硫酸，放电时电池的总反应为Pb+PbO2+2H2SO4==2PbSO4+2H2O。根据上述情况判断：

①铅蓄电池的正极材料是(填“Pb”或“PbO2”)，负极的电极反应式为。

②铅蓄电池工作时，电解质溶液中SO42﹣移向极(填“负”或“正”)，溶液的pH(填“增大”“减小”或“不变”)。

18．金属的电化学防护

金属的电化学防护包括牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法。

(1)牺牲阳极的阴极保护法

将被保护的金属与比其更活泼的金属连在一起，更活泼的金属作，在不断腐蚀后定期更换，作为原电池的的金属不易被腐蚀。

(2)外加电流的阴极保护法

被保护的钢铁设备作为阴极，另加作阳极，两者都处在电解质溶液中，接上外接电源。通电后，电子流向，从而抑制钢铁，阻止钢铁被腐蚀。

19．A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。

A．B．C．

(1)A中反应的离子方程式为，B中Cu极电极反应式为。

(2)C中被腐蚀的金属是，总反应方程式为，

(3)A、B、C中铁被腐蚀的速率，由大到小的顺序是。

20．钢铁腐蚀现象在生产、生活中普遍存在，也是科学研究的关注点之一

(1)碳钢管发生电化学腐蚀是因为形成了原电池，其负极的电极反应式为。

(2)外加电流的阴极保护法是防止钢铁腐蚀的常用方法之一，该方法中，需将被保护的碳钢管与直流电源的(填“正极”或“负极”)相连。

(3)在铁制品表面镀锌可防止铁制品被腐蚀，镀锌层即使局部破损，仍可防止破损部位被腐蚀，原因是。

(4)研究人员就大气环境对碳钢腐蚀的影响进行了研究。其中，A、B两个城市的气候环境和碳钢腐蚀速率数据如下：

城市年均温度℃年均湿度%的浓度()大气沉积速率()腐蚀速率()

A17.076612958

B12.3725442079

①研究人员认为，A、B两城市中碳钢同时发生吸氧腐蚀和析氢腐蚀。碳钢发生析氢腐蚀时，正极的电极反应式为。

②结合化学用语解释A、B两城市中碳钢能发生析氢腐蚀的原因：。

③用电化学原理分析B城市碳钢腐蚀速率高于A城市的主要原因：。

三、实验题

21．如图装置中，小试管内为红墨水，具支试管内盛有pH=4的雨水和生铁片。观察到：开始导管内液面下降，一段时间后导管内液面回升，略高于小试管液面。

(1)导管内液面下降时，发生(填“析氢”或“吸氧”)腐蚀。

(2)墨水回升时，发生(填“析氢”或“吸氧”)腐蚀，此时正极反应式为：。

(3)析氢腐蚀消耗(填“H+”或“OH-”，下同)，吸氧腐蚀产生，具支试管中溶液pH逐渐(填“增大”或“减小”)。

22．某小组同学利用如图所示装置进行铁的电化学腐蚀原理的探究实验：

装置分别进行的操作现象

i．连好装置一段时间后，向烧杯中滴加酚酞

ii．连好装置一段时间后，向烧杯中滴加溶液铁片表面产生蓝色沉淀

(1)小组同学认为以上两种检验方法，均能证明铁发生了吸氧腐蚀。

①实验i中的现象是。

②用电极反应式解释实验i中的现象：。

(2)查阅资料：具有氧化性。

①据此有同学认为仅通过ii中现象不能证明铁发生了电化学腐蚀，理由是。

②进行下列实验，几分钟后的记录如下：

实验滴管试管现象

溶液iii．蒸馏水无明显变化

iv．溶液铁片表面产生大量蓝色沉淀

v．溶液无明显变化

a．以上实验表明：在条件下，溶液可以与铁片发生反应。

b．为探究的存在对反应的影响，小组同学将铁片酸洗(用稀硫酸浸泡后洗净)后再进行实验iii，发现铁片表面产生蓝色沉淀。此补充实验表明的作用是。

23．某同学设计计如下图所示装置（部分夹持装置已略去）进行实验探究：

(1)用上述装置探究影响化学反应速率的因素。以生成9.0mL气体为计时终点，结果为t1>t2。

序号V(H2SO4）/mLc(H2SO4)/mol·L-1t/s

I401t1

II404t2

①比较实验I和Ⅱ可以得出的实验结论是。

②若将锌片换成含杂质的粗锌片，其他条件使其与上述一致，所测得的反应速率均大于上述实验对应的数据。粗锌片中所含杂质可能是（填序号）。

A．二氧化硅B．银C．铜D．石墨

(2)用上述装置验证生铁在潮湿空气中会发生吸氧腐蚀。

①圆底烧瓶中的试剂可选用（填序号）。

A．稀HClB.NaCl溶液C．乙醇D．NaOH溶液

②能证明生铁在潮湿空气中会发生吸氧腐蚀的现象是。

参考答案：

1．A

2．C

3．B

4．D

5．B

6．B

7．D

8．C

9．D

10．C

11．(1)碳铁外加电流的阴极保护法2H2O-4e-=O2↑+4H+产生蓝色沉淀Fe3[Fe(CN)6]2

(2)2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-在乙装置碳棒电极上生成Cl2，Cl2与I-反应生成I2，淀粉遇I2变蓝

(3)B

12．C负

13．负极2Fe-4e-=2Fe2+正极O2+4e-+2H2O=4OH-B负0.1mol

14．吸氧2Fe-4e-==2Fe2+O2+2H2O+4e-=4OH-析氢Fe-2e-=Fe2+2H++2e-=H2

15．化学电化学①>③>②2H2O+O2+4e－=4OH－Zn－2e－=Zn2+①②

16．②③2Cl－＋2H2O2OH－＋Cl2↑＋H2↑作电解质溶液（或导电）B2Cu－2e－＋2OH－＝Cu2O＋H2O