2023新教材人教版化学作业与测评第4章 第3节 素养提升练

化学选择性必修1［人教版］作业与测评素养提升练(建议用时：40分钟)一、选择题1．下列说法正确的是()A．钢铁因含杂质而易发生腐蚀，所以合金都不耐腐蚀B．原电池反应是导致金属腐蚀的主要原因，故其不能用来减缓金属的腐蚀C．金属发生化学腐蚀还是电化学腐蚀的主要区别在于金属的纯度不同D．无论哪种类型的腐蚀，其实质都是金属被氧化答案D2．我国某大城市今年夏季多次降下酸雨。据环保部门测定，该城市整个夏季酸雨的pH平均值为3.2。在这种环境中的铁制品极易被腐蚀。下列对此条件下铁的腐蚀的叙述不正确的是()A．此腐蚀过程只有电化学腐蚀B．发生电化学腐蚀时的正极反应为2H＋＋2e－=H2↑C．在腐蚀过程中有氢气产生D．发生电化学腐蚀时的负极反应为Fe－2e－=Fe2＋答案A解析此腐蚀过程有化学腐蚀也有电化学腐蚀，A错误。3.铁是用途最广的金属材料之一。为探究铁的化学性质，某同学将盛有生铁屑的试管塞上蓬松的棉花，然后倒置在水中(如图所示)。数天后，他观察到的现象是()A．铁屑不生锈，试管内液面上升B．铁屑不生锈，试管内液面高度不变C．铁屑生锈，试管内液面上升D．铁屑生锈，试管内液面高度不变答案C解析装置中的生铁屑在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀，发生的反应为2Fe＋O2＋2H2O=2Fe(OH)2，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3，最终Fe(OH)3失去部分水生成铁锈，因反应消耗氧气，试管内气压减小，液面上升，故选C。4．下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是()A．纯银器表面在空气中因电化学腐蚀而渐渐变暗B．可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀C．钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀D．当镀锌铁制品的镀层受损后，镀层仍能对铁制品起保护作用答案D解析纯银器表面在空气中因被氧气氧化而变暗，是化学腐蚀，A错误；地下输油钢管与外加直流电源的正极相连，作阳极被腐蚀，B错误；钢柱在水交界处与氧气接触更容易被腐蚀，C错误；当镀锌铁制品的镀层受损后，镀层锌与铁制品形成原电池，锌为负极把铁保护，D正确。5．埋在地下的钢管道可以用如图所示方法进行电化学保护。下列说法正确的是()A．该方法将电能转化成化学能B．在此装置中钢管道作正极C．该方法称为“外加电流法”D．镁块上发生的电极反应为O2＋2H2O＋4e－=4OH－答案B解析该方法是将化学能转化成了电能，A错误；根据题图知，该金属防护措施采用的是牺牲阳极法，钢管道作正极，B正确，C错误；镁块作负极，发生电极反应：Mg－2e－＋2OH－=Mg(OH)2，D错误。6.如图所示装置中，U形管底部盛有CCl4，分别在U形管a、b两侧慢慢加入饱和食盐水和稀硫酸，并使两端液面相平，然后分别塞上插有生铁丝的塞子，放置一段时间。下列有关叙述错误的是()A．两端铁丝的腐蚀速率：a<bB．a、b两侧相同的电极反应式为Fe－2e－=Fe2＋C．一段时间后，a侧液面高于b侧液面D．生铁丝中的碳在a、b两侧分别作原电池的负极和正极答案D解析生铁发生析氢腐蚀的速率比发生吸氧腐蚀的速率快，故A正确；a侧负极上Fe失电子，正极上O2得电子，b侧负极上Fe失电子，正极上H＋得电子，所以a、b两侧相同的电极反应式为Fe－2e－=Fe2＋，故B正确；a侧发生吸氧腐蚀，b侧发生析氢腐蚀，一段时间后，a侧气体压强减小，b侧气体压强增大，所以a侧液面高于b侧液面，故C正确；生铁丝中的碳在a、b两侧都作正极，故D错误。[归纳总结]金属腐蚀快慢的判断方法在同一电解质溶液中：电解池原理引起的阳极腐蚀＞原电池原理引起的负极腐蚀＞化学腐蚀＞有防护措施的腐蚀。7．某小组同学研究“84”消毒液(主要成分为NaClO)对铁的腐蚀作用：将等量的铁钉(铁碳合金)和纯铁粉分别浸没于10mL“84”消毒液中，记录现象如下，下列说法正确的是()1小时2小时5小时铁钉无明显现象铁钉表面出现少量红褐色物质铁钉表面“生长”出大量红褐色物质纯铁粉无明显现象无明显现象无明显现象A.铁钉主要发生的是化学腐蚀B．铁钉腐蚀后的溶液中c(Cl－)增大C．铁粉的腐蚀速率慢主要是由于其表面积大D．“84”消毒液有强氧化性，因此Fe被腐蚀时发生：Fe－3e－=Fe3＋答案B解析铁钉为铁碳合金，易形成原电池，所以铁钉主要发生的是电化学腐蚀，A错误；铁钉腐蚀后，次氯酸根离子被还原生成氯离子，溶液中c(Cl－)增大，B正确；纯铁粉的腐蚀速率慢主要是铁粉与次氯酸钠不能形成原电池，与固体的表面积无关，C错误；“84”消毒液有强氧化性，铁钉发生电化学腐蚀生成红褐色的Fe(OH)3，D错误。8．某实验小组利用下列装置探究电解质溶液的浓度对金属腐蚀的影响，下列有关说法正确的是()装置现象电流计指针不发生偏转电流计指针发生偏转A.装置Ⅰ中的铁片均不会发生任何腐蚀B．铁片d上可能发生的电极反应为Fe－3e－=Fe3＋C．利用K3[Fe(CN)6]溶液可确定装置Ⅱ的正、负极D．铁片a、c所处的NaCl溶液的浓度相等，二者腐蚀速率相等答案C解析装置Ⅰ两烧杯中NaCl溶液的浓度相等，两边电势相等，所以电流计指针不发生偏转，但铁片a、b仍可发生普通的化学腐蚀，A错误；铁片d上Fe发生反应生成Fe2＋，B错误；装置Ⅱ中负极发生反应：Fe－2e－=Fe2＋，Fe2＋遇K3[Fe(CN)6]溶液生成蓝色沉淀，故可利用K3[Fe(CN)6]溶液确定装置Ⅱ的正、负极，C正确；装置Ⅱ中产生了电流，发生电化学腐蚀，装置Ⅰ中发生化学腐蚀，故铁片a、c的腐蚀速率不同，D错误。9．一定条件下，某含碳钢腐蚀情况与溶液pH的关系如下表：pH2466.5813.514腐蚀快慢较快慢较快主要产物Fe2＋Fe3O4Fe2O3FeOeq\o\al(－,2)下列说法正确的是()A．溶液pH<4，发生析氢腐蚀B．随pH的升高，含碳钢腐蚀速率逐渐加快C．pH为14时，其负极反应为2H2O＋Fe－3e－=FeOeq\o\al(－,2)＋4H＋D．pH为7时，负极反应为Fe－3e－=Fe3＋，生成的Fe3＋被空气中的O2氧化为Fe2O3答案A解析在pH<4的溶液中，含碳钢主要发生析氢腐蚀，负极电极反应式为Fe－2e－=Fe2＋，正极上电极反应式为2H＋＋2e－=H2↑，A正确；由表中信息可知，随pH的升高，含碳钢腐蚀速率先减慢后逐渐加快，B错误；在pH＝14的溶液中，含碳钢发生吸氧腐蚀，负极反应为Fe＋4OH－－3e－=FeOeq\o\al(－,2)＋2H2O，C错误；pH为7时，负极反应为Fe－2e－=Fe2＋，生成的Fe2＋被空气中的氧气氧化为Fe2O3，D错误。二、非选择题10．某研究小组设计了如图三组实验来探究铁生锈的条件：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。(1)通过上述实验现象分析，可得出铁生锈的外部条件是______________。(2)铁钉发生电化学腐蚀的正极电极反应式为________________________。(3)实验B所用的水要经过________处理，植物油的作用是__________________________。(4)实验C中碱石灰的作用是________________________________________________。答案(1)有水(或电解质溶液)和氧气(或空气)(2)O2＋4e－＋2H2O=4OH－(3)煮沸(或除去氧气)隔绝空气(或防止氧气与铁接触)(4)吸收水蒸气(或干燥或保持试管内的干燥环境)11．随着现代科学技术的快速发展，金属的防腐蚀技术也在不断提高。(1)防腐涂料能保护钢铁的原因是________________________。(2)缓蚀剂是能明显减缓金属腐蚀的物质，钼酸钠(Na2MoO4)和磷酸二氢锌[Zn(H2PO4)2]是常用自来水介质碳钢缓蚀剂。①钼酸钠(Na2MoO4)在电极表面被还原为MoO2，形成保护膜，减缓腐蚀，该电极反应式为__________________；同时，MoOeq\o\al(2－,4)能与Fe2＋反应生成难溶的Fe2O3和MoO2，沉积在碳钢表面减缓腐蚀，写出MoOeq\o\al(2－,4)与Fe2＋反应的离子方程式：________________________。②电化学反应可使缓蚀剂成分中的Zn(H2PO4)2转化为难溶的Zn3(PO4)2，形成保护膜，减缓腐蚀。用平衡移动原理解释发生该转化的原因：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)防水，隔绝空气(2)①MoOeq\o\al(2－,4)＋2e－＋2H2O=MoO2＋4OH－MoOeq\o\al(2－,4)＋2Fe2＋＋2OH－=MoO2↓＋Fe2O3↓＋H2O②正极反应使c(OH－)增大，从而使平衡H2POeq\o\al(－,4)HPOeq\o\al(2－,4)＋H＋、HPOeq\o\al(2－,4)POeq\o\al(3－,4)＋H＋正向移动，导致c(POeq\o\al(3－,4))增大，进而有利于Zn3(PO4)2(s)2POeq\o\al(3－,4)(aq)＋3Zn2＋(aq)逆向进行解析(1)防腐涂料可防止钢铁与水、空气直接接触，从而起到防腐作用。(2)①Na2MoO4中M