2022届高中化学高考备考强化习题-金属的腐蚀与防护

2022届高中化学高考备考专题强化习题—金属的腐蚀与防护

一、选择题（共20题，每题3分，共60分）

1.关于金属的腐蚀与防护，下列说法错误的是

A.铁板上使用铜钏钉，会加速铁板的腐蚀

B.白铁皮（镀锌铁）表面镀层被划伤后仍能对铁起到保护作用

C.将铁加工成不锈钢，能减缓钢铁的锈蚀

D.钢铁发生析氢腐蚀时，负极的电极反应式为Fe-3e=Fe"

2.化学与生活密切相关。下列叙述错误的是

A.高纯硅可用于制作光感电池

B.使用含有氯化钠的融雪剂会加快桥梁的腐蚀

C.铝及其合金是使用广泛的金属材料，通常用电解氯化铝的方法制备铝

D.电热水器用镁棒防止内胆腐蚀，原理是牺牲阳极的阴极保护法

3.燃料电池对新能源的发展有划时代的意义。甲池是一种氢氧燃料电池，乙池是高分子膜电解池（苯、环己

烷均为气态）。已知D中进入10mol混合气体（其中苯物质的量分数为20%,杂质不参与反应），C中出来含

苯的物质的量分数为10%的混合气体（不含H2）«

甲池乙池

下列说法不正确的是

A.甲池中F极为正极B.乙池中流经外电路的电子为2NA

+

C.乙池中苯发生还原反应D.甲池中G极发生：H2-2e=2H

4.全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料，电

池反应为：16Li+xS8=8Li2sx（2WxW8）。下列说法不正确的是

A.电池工作时，正极可发生反应：2Li2s6+2Li++2e=3Li2s4

B.电极a掺有石墨烯的目的是为了增强电极导电性

C.电池充电时间越长，电池中的Li2s2量越大

D.电池工作时，外电路中流过0.02mol电子，负极材料减重0.14g

5.利用间接成对电化学合成间氨基苯甲酸的工作原理如图所示。下列说法错误的是

A.产品间氨基苯甲酸一定条件下可以发生加成、氧化、取代反应

B.右侧电极电势高于左侧电极电势

C.当电路中转移8moie-时，理论上可得到Imol间氨基苯甲酸

D.阳极的电极反应式为：2Cr3++7H,O-6e

6.利用膜技术原理和电化学原理制备少量硫酸和绿色硝化剂N2O5,装置如图，下列说法正确的是

H2O情性电极

质量分■数为

50%的硫酸

旗子膜（只允Z,O4+无隔膜硝酸

许H*通过）水硝酸（阻止水水溶液

分子通过）

甲乙

A.电极b反应式是Ch+4e-+2H20=40"

B.甲中每消耗64gSCh,乙中有lmolH+通过隔膜

C.c电极反应式为N2O4-2e-+H2O=N2O5+2H+

D.每转移2moi电子，生成2mOIN2O5和ImolH2s04

7.NazCnCh的酸性水溶液随着H+浓度的增大会转化为CrCh。电解法制备CrO,的原理如图所示。下列说法

A.电解时只允许H+通过离子交换膜

B.生成O2和H2的质量比为8：1

C.电解一段时间后阴极区溶液OH的浓度增大

+

D.CrCh的生成反应为：Cr2Ov+2H=2CrO3+H2O

8.2021年7月20日，郑州遭遇特大暴雨，导致贾鲁河下游水位上涨，周口市进行开闸放水，闸门由钢质

材料制作，长期浸于水中，通常采用如图装置对闸门进行保护。下列说法不正确的是

A.a、b间用导线连接时，则X可以是锌

B.a、b间接入电源时，a应连在电源的负极上

C.X应定期更换

D.a、b间用导线连接时，则X发生还原反应

9.下列事实中，属于利用牺牲阳极的阴极保护法原理进行金属防护的是

A.金属护栏表面涂漆B.地下钢管连接镁块

C.汽车底盘喷涂高分子膜D.水中的钢闸门连接电源的负极

10.下列说法不无碰的是

A.镀锌铁皮的镀层破损后，铁皮会加速腐蚀

B.某些卤代煌（如七氟丙烷）可用于制造灭火剂

C.某些食品添加少量铁粉可以达到补铁的目的

D.向饱和食盐水中先通入足量氨气再通入足量二氧化碳可析出碳酸氢钠

11.下列关于“暖宝宝”叙述错误的是

A.暖宝宝发热的原理主要是利用铁生锈放热B.暖宝宝需接触空气才会发热

C.铁生锈后反应产物的主要成分是Fe3O4D.食盐能加快热敷袋中铁生锈的速度

12.近日，我国科研团队报道了一种通用而有效的策略，利用非贵金属催化剂，以相当低的电耗在水性电

解质中将CO2和甲醇都转化为附加值产品甲酸。

A.碳布上的介孔SnCh(mSnO2/CC)作阴极催化剂

B.本策略对于减少温室效应和有效利用二氧化碳具有重要意义

C.中间隔膜为质子交换膜，工作一段时间后阴极区和阳极区pH都会降低

D.电路中转移4moi电子时，生成2moi甲酸

13.水系锌-碘二次电池具安全高效、价廉环保等特点，是一种潜在的新型储能体系，其工作原理如图所示。

该电池以ZnL溶液为电解质，中间是阳离子交换膜，下列说法正确的是

iW

M区N区

A.放电时，b极的电极反应式为:3I-2e-l3

B.放电时，电路中转移的电子数等于N区增加的离子数

C.充电时，a极为阴极，接电源的负极

D.若将a极的Zn换成Li,电池可正常工作，且比能量更高

14.二氧化硫一空气质子交换膜燃料电池电解含有尿素［CO(NH2)2］的碱性溶液，用于废水处理，其装置如图

所示(装置中c、d均为惰性电极，隔膜仅阻止气体通过)。

隔膜

下列说法正确的是

A.二氧化硫一空气质子交换膜燃料电池放电时质子从电极b移向电极a

B.电极a附近发生的电极反应为SO2+2Hq-2e=H2so4+2才

C.装置中电子流动方向：电极a-＞电极dT隔膜T电极CT电极b

D.相同条件下，消耗02和产生N2的体积比为3：2

15.“西气东输”工程中，需要地下埋入铸铁管道。在下列情况下，铸铁管道被腐蚀速率最慢的是

A.在含铁元素较多的酸性土壤中B.在潮湿疏松的碱性土壤中

C.在含碳粒较多，潮湿透气的中性土壤中D.在干燥致密的不透气的土壤中

16.下列“类比”合理的是

A.向Ca(HCOj2溶液中加过量NaOH溶液，可生成CaCO?沉淀；则Mg(HCO)溶液加过量NaOH溶液,

可生成MgCOj沉淀

B.MgCl?溶液蒸干所得最终产品为MgO,则Bad2溶液蒸干所得最终产品为BaO

C.铜在潮湿的空气中生锈，生成的铜绿可减缓铜被进一步氧化，则铁在潮湿的空气中生锈，生成的铁红也

可减缓铁被一部氧化

D.SO?和H。反应生成H2so4,则S0?和Na?。?反应生产Na2so4

17.铁是当前应用量最大的金属元素。下列说法错误的是

A.生铁与普通钢都是以铁为主的含碳合金

B.与铜质水龙头连接处的铁水管不容易发生腐蚀

C.红色涂料中的“铁红”，其主要化学成分是F%0、

D.食用富含维生素C的食物有助于人体对铁元素的吸收

18.如图为C02电甲烷化的装置图(MEC),其利用微生物催化驱动工作，该生物电催化技术既有助于降低

温室效应，也可处理有机废水。下列说法不正确的是

।--------1直流电源|-------

CO]CH・

A.b电极为MEC的阴极

B.若b电极转化1.5molCO2,装置中转移的电子数是12NA

C.MEC工作时，质子将从a电极室向b电极室迁移

D.b电极的反应方程式为CO2+8e+6H2O=CH4+8OH

19.下列过程中涉及到化学变化的是

A.海水晒盐B.金属的腐蚀C.磁铁吸引小铁钉D.粉碎矿石

20.下列关于金属的防护方法的说法不正确的是

A.我们使用的快餐杯表面有一层搪瓷，搪瓷层破损后仍能起到防止铁生锈的作用

B.给铁件通入直流电，把铁件与电池负极相连接

C.轮船在船壳水线以下常装有一些锌块，这是利用了牺牲阳极的阴极保护法

D.钢铁制造的暖气管管道外常涂有一层较厚的沥青

二、综合题(共5题，每题8分，共40分)

21.电化学在工业生产中具有重要作用。

(1)工业上通过电解饱和食盐水制备氯气，阳极反应历程如下：cr-e-=ci«,C1Q<l^C12o阳极反应历

程可描述为：―，阳极电极反应式是—o

(2)深埋在潮湿土壤中的铁管道，在硫酸盐还原菌作用下，能被硫酸根腐蚀，其电化学腐蚀原理如图所示，

此过程中腐蚀电池的负极是—，正极反应式是一。

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(3)工业膜电解法制得的焦亚硫酸钠(Na2s2O5)会含有杂质(杂质不与高锌酸钾反应)，取某Na2s2O5产品10.0g

配成100mL溶液，取10.00mL加入过量20.00mL0.3000mo卜L"酸性高锌酸钾溶液，充分反应后，用

0.2500mol«L-'的Na2SO3标准液滴定至终点，消耗Na2sCh溶液20.00mL(.

已知：5S2O5+4MnO；+2H+=4Mn2++1OSO；+H2O

5SO：+2MnO,+6H+=2Mn2++5SO：+3H2O

①判断滴定终点的依据为—。

②计算Na2s2O5样品的纯度，写出计算过程—。

22.二氧化碳捕集与封存是应对气候变化问题的解决方案之一、回答下列问题：

⑴我国科研团队利用低温等离子体协同催化技术，在常温常压下实现了将CO2和CH4一步转化为化工产品。

已知甲烷和乙酸的燃烧热分别为-890.31kJ/mol、-876.72kJ/mol。试写出CO2与CPU合成乙酸的热化学方程式:

⑵在某一总压强为35kPa的刚性密闭容器中CH4、CO?的分压分别为p(CHQ=15kPa、p(CO2)=20kPa,加入

Ni/a-ALCh催化剂并加热至1123K使其发生反应：CH4(g)+CCh(g)U2CO(g)+2H2(g)„

①研究表明CO的生成速率v(CO)=1.28xl02p(cH4>p(CO2)(kPasi)某时刻测得p(H2)=10kPa,则

1

p(CH4)=kPa,v(CO)=kPas-

②达到平衡后测得体系压强是起始时的y，则该反应的平衡常数数值Kp=(Kp为分压代替浓度表示

的平衡常数)

(3)氮化钱(GaN)与Cu可组成如图所示的人工光合系统，该装置能以C02和H2O为原料合成CFU。

CH4

太-co2

阳

光

质子交换膜

①装置工作时H+移向(填“GaN”或“Cu”)电极，该电极上的电极反应式为

②本实验条件下，若CO2转化为炫(如甲烷、乙烯等)的转化率为10%,生成CH4的选择性为12%,现收集

到12moicFU,则通入的CO?为molo(已知：选择性=生成目标产物消耗的原料量/原料总的转化量)

23.研究电化学原理与应用有非常重要的意义

(1)金属腐蚀的电化学原理可用如图甲模拟。请写出有关电极反应式。

Fe(c=^O2

NaCl溶液

甲

①铁棒上：O

②碳棒上：。

(2)图乙是探究铁发生腐蚀的装置图。发现开始时U形管左端红墨水水柱下降，一段时间后U形管左端红墨

水水柱又上升。下列说法不正确的是(填字母)。

pH=3的

亩水浸血-红墨水

过的铁钉

乙

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.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

(3)以Al—海水一空气电池作为能源的新型海水标志灯，以海水为电解质溶液，靠空气中的氧气使铝不断领

化而产生电流。只要把灯放入海水中数分钟，就会发出耀眼的白光。则该电源负极材料为,正

极反应式为：O

(4)为处理银器表面的黑斑(Ag2S),将银器置于铝制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。银器为极，电极反应式为：

(5)若用钢铁(含Fe、C)制品盛装NaClO溶液会发生电化学腐蚀，钢铁制品表面生成红褐色沉淀，溶液会失

去漂白、杀菌消毒功效。该电化学腐蚀过程中的正极反应式为：。

24.金属及其化合物在生产生活中具有广泛的应用。

(1)我国科学家设计的铝离子电池装置如图所示。已知电池总反应为nAl+4nAlcl；+3(A]C14)nMoSe2=4nAl2cl

；+3MoSe2。

1

MoSe2

①负极材料为一(填“A1”或“MoSej)。

②电池工作时能量形式由—转化为—。

③理论上生成2moiALC1；时，外电路转移电子的物质的量为_mo1。

(2)锂一硫电池是重要的新型储能可逆电池，其构造如图所示。

电池充电时，与电源负极所连电极发生的电极反应为一，在电池放电时，电池右边电极依次发生

Li2s8TLi2s6TLi2s4TLi2s2TLi2s系列转化。若放电前，图右边电极中Li2sx只有Li2s8,放电后生成产物Li2S、

Li2s2物质的量之比为6：1,则ImolLi2s8反应得到的电子数为

电解店溶液I—►放电

一•►充电

-H,O

、HCOOH

双®

（3）一种新型Zn—CO2水介质电池示意图如图，电极为金属锌和选择性催化材料，放电时，温室气体CO2

被转化为储氢物质甲酸（HCOOH）。充电时电池总反应为_；放电时ImolCCh转化为HCOOH,转移的电子

数为_moL

25.如图装置所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同（假设通电前后

溶液体积不变），A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后，F极附近呈红色。

请回答下列问题:

（DB极是电源的—,一段时间后，甲中溶液颜色—，丁中X极附近的颜色逐渐变浅，Y极附近的颜色逐

渐变深，这表明—,在电场作用下向Y极移动。

（2）若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时，对应单质的物质的量之比为一o

（3）现用丙装置给铜件镀银，则H应是一（填“镀层金属”或“镀件”），电镀液是一溶液。当乙中溶液的pH是

13时（此时乙溶液体积为500mL）,丙中镀件上析出银的质量为—，甲中溶液的pH—（填“变大”“变小”或“不

变”）。

（4）若将C电极换为铁，其他装置都不变，则甲中发生的总反应的离子方程式为

⑸以Fe、Ni为电极制取NazFeCU的原理如图所示。通电后，在铁电极附近生成紫红色的FeO：,若pH过

高，铁电极区会产生红褐色物质。

①电解时阳极的电极反应式为一，离子交换膜8）为_（填“阴"或"阳”）离子交换膜。

②向铁电极区出现的红褐色物质中加入少量的NaClO溶液，沉淀溶解。该反应的离子方程式为.

参考答案

1.D

2.C

3.B

4.C

5.C

6.D

7.A

8.D