4.3金属的腐蚀与防护 同步练习题 高中人教版（2019）化学选择性必修1

4.3金属的腐蚀与防护同步练习题一、选择题1．下列叙述中，正确的是A．金属导电和电解质溶液导电均为物理变化B．通过电解原理只能实现不能自发进行的氧化还原反应C．电解精炼铜时，若阳极质量减少64g，则转移到阴极的电子数一定等于2D．为了防止钢铁锈蚀，在排放海水的钢铁阀门上用导线连接一块锌块一同浸入海水中2．甲、乙同学分别用如图所示装置验证铁的电化学防腐原理，相同时间后继续进行实验。实验①：甲同学分别向Ⅰ、Ⅱ中Fe电极附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液，Ⅰ中产生蓝色沉淀，Ⅱ中无沉淀。实验②：乙同学分别取Ⅰ、Ⅱ中Fe电极附近溶液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，Ⅰ、Ⅱ中均无沉淀。下列说法正确的是A．Ⅰ是牺牲阳极保护法，正极反应式为B．Ⅱ为外加电流阴极保护法，Fe电极与外接电源的正极相连C．由实验①中Ⅰ、Ⅱ现象的差异，推测K3[Fe(CN)6]在Ⅰ中氧化性强于ⅡD．由实验可知，两种保护法均能保护，且Ⅱ保护得更好3．化学与生产、生活和社会发展密切相关，下列叙述正确的是A．港珠澳大桥使用高性能富锌底漆防腐，依据的是外加电流的阴极保护法B．华为5G手机麒麟9000芯片(HUAWEIKirin)主要成分是二氧化硅C．K2FeO4用于自来水的消毒和净化，是因为K2FeO4具有强氧化性，被还原后生成的Fe3+水解生成胶状物净化水D．《周易参同契》：“胡粉[2PbCO3·Pb(OH)2]投火中，色坏还为铅(Pb)。”其中不涉及氧化还原反应4．根据实验目的，下列实验方案设计、现象和结论都正确的是选项实验目的实验方案设计现象和结论A制备Fe(OH)3胶体向5mLNaOH溶液中滴加2滴FeCl3饱和溶液，煮沸溶液变红褐色；说明有Fe(OH)3胶体生成B验证铁的电化学腐蚀在一块除去铁锈的铁片上面滴1滴含有酚酞的食盐水，静置2~3min溶液边缘出现红色；说明铁发生了吸氧腐蚀C探究SO2的还原性将SO2通入适量品红溶液中溶液褪色：说明SO2具有还原性D比较C与Cl的非金属性强弱用pH试纸测定1mol/L的Na2CO3和NaClO溶液的pH前者的试纸颜色比后者深；说明非金属性Cl>CA．A B．B C．C D．D5．下列现象与电化学腐蚀无关的是A．铜锌合金（黄铜）不易被腐蚀B．银质物品久置表面变黑C．附有铜制配件的铁制品其接触处易生锈D．生铁比纯铁更容易生锈6．热爱劳动是中华民族的传统美德。下列劳动项目与所涉及的化学知识不相符的是选项劳动项目化学知识A餐后将洗净的铁锅擦干铁在潮湿的环境中容易生锈B用厨余垃圾制肥料厨余垃圾含N、P、K等元素C用明矾处理污水明矾有杀菌消毒的作用D冷链运输和冷藏储存抗病毒疫苗蛋白质受热可变性A．A B．B C．C D．D7．举世瞩目的三星堆在2021年3月再次被挖掘。此次挖掘出了五百多件重要的文物，包括大量的黄金制品、丝绸制品，还有大米、象牙、青铜器等。下列有关说法正确的是A．青铜器上的铜锈是因为铜发生了析氢腐蚀B．科学家利用出土木炭中的来测定三星堆遗址的年代C．祭祀坑内发现了丝绸朽化后的残留物，丝绸的主要成分是纤维素D．象牙中含有羟基磷灰石，不溶于浓硝酸8．化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是A．明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化B．在海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀速率C．NaHCO3可用于治疗胃酸过多D．电解NaCl饱和溶液，可制得金属钠9．下列关于电化学原理及其应用的说法正确的是A．电解饱和食盐水时，阳极附近溶液升高B．通过电解溶液可以实现镁的再生C．在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极保护法D．电解精炼铜时，粗铜做阴极，精铜作阳极10．中学化学教材中，常借助于图象这一表现手段清晰地突出实验装置的要点、形象地阐述化学过程的原理。下列有关化学图象表现的内容不正确的是A．图1表示牺牲阳极的阴极保护法B．图2所示装置中的铁钉几乎没被腐蚀C．图3表示电镀D．用图4装置表示精炼铜，则a极为粗铜，电解质溶液为CuSO4溶液11．下列实际应用，解释错误的是A．工业采用高压合成NH3——勒夏特列原理B．石膏降低Na2CO3盐碱地的碱性——离子互换反应的规律C．在船身上装锌块来避免船体遭受腐蚀——牺牲阳极的阴极保护法D．接触室中装有热交换器——防止催化剂中毒12．类比是预测物质性质与化学反应的重要方法，下列类比结果合理的是A．是非极性分子，则也是非极性分子B．是分子晶体，也是分子晶体C．溶液蒸干得到固体，溶液蒸干也得到固体D．铁碳合金插入食盐水发生吸氧腐蚀，则铜碳合金插入食盐水也会发生吸氧腐蚀13．为了避免青铜器生成铜绿，下列方法中正确的是①将青铜器放在银质托盘上②将青铜器保存在干燥的环境中③将青铜器保存在潮湿的空气中④在青铜器的表面覆盖一层防渗的高分子膜A．①③ B．②③ C．②④ D．①④14．下列说法不正确的是A．通常情况下，一个放热且熵增的反应一定能自发进行B．水库的钢闸门与电源负极相连以防止其生锈，此为牺牲阳极的阴极保护法C．已知C(石墨，s)=C(金刚石，s)△H=+1.9kJ•mol-1，则石墨比金刚石稳定D．把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率加快15．糕点礼盒中经常放入食品脱氧剂。一种常见固体脱氧剂的组成为铁粉、炭粉、氯化钠等，脱氧原理与钢铁的吸氧腐蚀相同，下列分析不正确的是A．脱氧剂中加入氯化钠，可以加快脱氧过程，效果更好B．脱氧剂大面积由黑色转变为红棕色，说明已经失效C．含有1.12g铁粉的脱氧剂，理论上最多能吸收标准状况下氧气224mLD．降低温度冷藏，也可以延长糕点保质期二、填空题16．电解原理在化学工业中有广泛应用。图表示一个电解也，其中a为电解质溶液，、是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：(1)X的电极名称是_________填写“阳极”或“阴极”。(2)若、都是惰性电极。是饱和食盐水，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞溶液，一段时间后，极上的电极反应式为__________________。(3)若、都是惰性电极，是溶液，电解一段时间后，阳极上产生气体的体积为0.224L标准状况下，则阳极上的电极反应式为__________________，阴极上析出金属的质量为______________。(4)若要用该装置电解精炼粗铜，电解液选用溶液，则电极的材料是___________________。(5)若要用电镀方法在铁表面镀一层金属银，应该选择的的方案是________。填字母编号方案溶液银石墨银铁铁银铁银17．已知：2H2+O22H2O。(1)该反应1g氢气完全燃烧放出热量121.6kJ，其中断裂1molH-H键吸收436kJ，断裂1molO=O键吸收496kJ，那么形成1molH-O键放出热量___________。(2)原电池是直接把化学能转化为电能的装置。如图为原电池装置示意图：①若A、B均为铂片，电解质为氢氧化钠溶液，分别从A、B两极通入H2和O2，该电池即为燃料电池，写出通入氢气的一极的电极反应式为：___________。②如把H2改为甲烷，则负极反应式为：_______，该甲烷燃料电池总反应的离子方程式为：________。③已知N2H4(g)-空气燃料电池，电解质溶液为KOH溶液，则负极的电极反应式为_______；若导线中转移电子2mol，则标况下，正极消耗的O2为_______L18．（1）2004年美国圣路易斯大学研制了一种新型的乙醇电池，它用磺酸类质子溶剂，在200°C左右时供电，电池示意如图所示：①____极（填a或b）为电池的正极，电池工作时电子的流向为_______（填a→b或b→a）②写出该电池负极的电极反应式________________________________________(2)图中X为电源，Y为浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸，滤纸中央滴有一滴KMnO4溶液，通电后Y中央的紫红色斑向d端扩散。①Y中总反应的化学方程式为_____________________，滤纸上c点附近会变________色。②电解一段时间后，Z产生280mL的气体(标准状况下)，此时溶液的体积为500mL，假设溶液中还有AgNO3存在，则Z中溶液的pH是________，需加入________g的________可使溶液复原。【参考答案】一、选择题1．D解析：A．金属导电为物理变化，电解质溶液导电为化学变化，故A错误；B．通过电解原理课实现不仅能自发进行的氧化还原反应，也可实现自发进行的氧化还原反应，如Zn作阳极，稀硫酸作电解质溶液，可发生反应，故B错误；C．因为不知道粗铜中的其它金属是什么及含量，所以无法确定转移到阴极的电子数，故C错误；D．为了防止钢铁锈蚀，在排放海水的钢铁阀门上用导线连接一块Zn一同浸入海水中，Zn作负极，Fe作正极被保护，故D正确；故答案选D。2．D解析：A．由图可知，Fe电极是正极，Zn电极是负极，属于牺牲阳极的阴极保护法，由于电解质溶液呈酸性，故正极上氢离子得电子，则正极的反应为：2H++2e-═H2↑，A错误；B．外加电流阴极保护法中要保护的电极应与外接电源的负极相连，即Fe电极与外接电源的负极相连，B错误；C．由于Ⅰ中Fe电极与电解质溶液直接接触，会有少量的Fe直接与酸反应生成Fe2+，与K3[Fe(CN)6]在Ⅰ、Ⅱ中的氧化性无关，C错误；D．对比Ⅰ、Ⅱ现象的差异可知，两种保护法均能保护Fe，且电解法保护的更好，即Ⅱ保护得更好，D正确；故答案为：D。3．C解析：A．港珠澳大桥使用高性能富锌底漆防腐，依据的是让锌作负极，失电子，保护正极桥体钢铁不被腐蚀，此法为牺牲阳极的阴极保护法，A错误；B．芯片(HUAWEIKirin)主要成分是晶体硅，而不是二氧化硅，B错误；C．K2FeO4用于自来水的消毒和净化，是因为K2FeO4具有强氧化性，能使蛋白质发生变性，可以杀菌消毒，被还原后生成的Fe3+水解生成胶状物净化水，具有吸附能力可以净化，C正确；D．《周易参同契》：“胡粉[2PbCO3·Pb(OH)2]投火中，色坏还为铅(Pb)。”其中Pb的化合价发生了改变，故该过程涉及氧化还原反应，D错误；故答案为：C。4．B解析：A．向5mL氢氧化钠溶液中滴加2滴氯化铁饱和溶液发生的反应为氢氧化钠溶液与氯化铁溶液反应生成氢氧化铁沉淀，无法制得氢氧化铁胶体，故A错误；B．在一块除去铁锈的铁片上面滴1滴含有酚酞的食盐水，静置2~3min，溶液边缘出现红色说明水分子作用下空气中的氧气在正极得到电子发生还原反应生成生成氢氧根离子，证明铁发生了吸氧腐蚀，故B正确；C．将二氧化硫通入适量品红溶液中，溶液褪色说明二氧化硫具有漂白性，故C错误；D．次氯酸钠溶液具有强氧化性，会使有机色质漂白褪色，则用pH试纸无法测定次氯酸钠溶液的pH，且次氯酸的酸性强弱无法说明氯元素的非金属性强弱，故D错误；故选B。5．B解析：A．铜锌合金中，金属锌为负极，金属铜为正极，Cu被保护，不易被腐蚀，与电化学腐蚀有关，A错误；B．银质物品长期放置表面变黑是因为金属银和空气中氧气发生反应生成氧化银的结果，属于化学腐蚀，与电化学腐蚀无关，B正确；C．铁制品附有铜制配件时，在接触处形成原电池，其中铁为负极，易生锈，和电化学腐蚀有关，C错误；D．铁、碳和电解质溶液构成原电池，Fe作负极失电子加速腐蚀，纯铁和电解质溶液发生化学腐蚀，所以生铁比纯铁更容易生锈，与电化学腐蚀有关，D错误；故答案选B。6．C解析：A．潮湿环境中铁锅易发生电化学腐蚀，所以餐后将洗净的铁锅擦干，可以防止铁锅生锈，A正确；B．用厨余垃圾制肥料，是因为厨余垃圾含N、P、K等元素，腐败后可被农作物吸收利用，B正确；C．明矾溶于水后可以水解产生氢氧化铝胶体，吸附杂质，从而净水，但不能杀菌消毒，C错误；D．疫苗的主要成分为蛋白质，蛋白质受热易变性，为避免蛋白质变性，冷链运输和冷藏储存抗病毒疫苗，D正确；综上所述答案为C。7．B解析：A．铜在金属活动性顺序表中排在氢后面，不会发生析氢腐蚀，生成铜锈应为吸氧腐蚀，反应的化学方程式为，A错误；B．利用碳年代测定法可推算出文物的年代，B正确；C．丝绸的主要成分是蛋白质，C错误；D．由羟基磷灰石的化学式可知其属于碱式盐，能与酸发生反应，D错误；故选B。8．D解析：A．明矾溶于水电离产生的铝离子水解形成Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化，故A正确；B．在海轮外壳上镶入锌块，锌、铁、海水形成原电池，锌作负极发生氧化反应，可减缓船体的腐蚀速率，故B正确；C．碳酸氢钠可以中和胃酸的主要成分盐酸，生成水和二氧化碳，且碳酸氢钠无毒、无害，故C正确；D．电解氯化钠溶液生成氢氧化钠、氢气和氯气，得不到钠，电解熔融氯化钠生成钠，故D错误；答案选D。9．C解析：A．电解饱和食盐水时，阳极附近氯离子放电生成氯气，阴极水放电生成氢气同时生成氢氧根离子，故阴极附近溶液升高，A错误；B．通过电解熔融生成镁单质，可以实现镁的再生，B错误；C．锌比铁活泼，海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极保护法，C正确；D．电解精炼铜时，粗铜做阳极发生氧化反应，精铜作阴极发生还原反应，D错误；故选C。10．C解析：A．图1中锌比铁活泼，锌失电子，被氧化，从而保护了铁不被腐蚀，故表示牺牲阳极的阴极保护法，A正确；B．由于常温下铁遇到浓硫酸发生钝化现象，所以图2所示装置中的铁钉几乎没被腐蚀，B正确；C．电镀时待镀物品(镀件)应该与电源的负极相连作阴极，故图3表示电镀的正、负极接反了，C错误；D．用图4装置表示精炼铜，则a极与电源的正极相连，作阳极，应接粗铜，电解质溶液为CuSO4溶液，D正确；故答案为：C。11．D解析：A．加压有利于合成氨反应平衡正向移动，提高NH3的平衡产率，可用勒夏特列原理解释，A不符合题意；B．盐碱地含较多Na2CO3，水解显碱性：，加入石膏，发生反应Na2CO3+CaSO4=Na2SO4+CaCO3（离子互换反应规律），使水解平衡逆向移动，土壤碱性降低，B不符合题意；C．锌比铁活泼，形成原电池后，锌作负极被腐蚀，铁作正极被保护，属于牺牲阳极的阴极保护法，C不符合题意；D．接触室中安装热交换器，可以利用这部分热量预热进入接触室的混合气体，而不是为了防止催化剂中毒，D符合题意；故答案选D。12．D解析：A．O2为直线结构，正负电荷中心重合，为非极性分子，臭氧为V形结构，正负电荷中心不重合，属于极性分子，A错误；B．CO2为分子晶体，SiO2为共价晶体，B错误；C．FeCl3溶液水解生成氢氧化铁和氯化氢，氯化氢加热挥发，水解平衡正向移动，则氯化铁溶液加热蒸干得到氢氧化铁固体，C错误；D．铜碳合金插入食盐水会形成原电池，铜作负极被腐蚀，故也会发生吸氧腐蚀，D正确；故答案选D。13．C解析：①Cu比Ag活泼，将青铜器放在银质托盘上更易受腐蚀，会加快青铜器的腐蚀，错误；②将其保存在干燥的环境中避免与空气中的水蒸气接触，不能形成原电池反应，不易被腐蚀，正确；③金属在潮湿的空气中易发生电化学腐蚀，会加快青铜器的腐蚀，错误；④覆盖防渗的高分子膜也可以隔绝潮湿空气，可以防止发生电化学腐蚀，正确，综上所述可知，②④符合题意；故答案为：C。14．B解析：A．当△H<0，△S>0时，△G=△H-T•△S<0，该反应一定能自发进行，A正确；B．水库的钢闸门与电源负极相连以防止其生锈，此为外加电源的阴极保护法，B不正确；C．C(石墨，s)=C(金刚石，s)△H=+1.9kJ•mol-1，则由石墨制取金刚石的反应是吸热反应，金刚石的能量比石墨高，则石墨比金刚石稳定，C正确；D．把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，Zn置换出Cu，形成铜锌原电池，加快反应速率，所以气泡放出速率加快，D正确；答案选B。15．C解析：A．脱氧剂中加入氯化钠的作用是使铁粉和碳粉在潮湿的环境中形成原电池，原电池反应可以加快脱氧过程的发生，效果更好，故A正确；B．脱氧剂大面积由黑色转变为红棕色说明脱氧剂中的铁粉已经完全被氧化为红棕色的氧化铁，已经失效，不具备脱氧能力，故B正确；C．脱氧剂中的铁粉发生吸氧腐蚀得到氧化铁，由得失电子数目守恒可知，理论上最多能吸收标准状况下氧气的体积为××22.4L/mol×103mL/L=336mL，故C错误；D．降低温度冷藏，可以降低糕点的腐败速率，延长糕点保质期，故D正确；故选C。二、填空题16．(1)阴极(2)(3)4OH--4e-=2H2O+O2↑(4)粗铜(5)解析：（1）电解池中与电源负极相连的为阴极，与电源正极相连的为阳极，X与电源负极连接作电解池的阴极，故答案为：阴极；（2）若X、Y都是惰性电极，a是饱和食盐水，阳极上是氯离子失电子生成氯气，电极反应为2Cl--2e-=Cl2↑，阴极上是溶液中氢离子得到电子生成氢气，溶液中水的电离平衡正向进行氢氧根离子浓度增大，溶液显碱性遇到酚酞变红，故答案为：2Cl--2e-=Cl2↑；（3）若X、Y都是惰性电极，a是CuSO4溶液，阳极是氢氧根离子失电子生成氧气，阳极电极反应4OH--4e-=2H2O+O2↑，阴极铜离子得到电子生成铜，阴极电极反应Cu2++2e-=Cu，依据电子守恒得到2Cu～O2～4e-，因阳极上产生气体氧气在标准状况的体积为0.224L，则其物质的量0.01mol，则依据关系式可知，阴极上析出金属铜的物质的量为0.02mol，其质量=0.02mol×64g/mol=1.28g，故答案为：1.28；（4）电解精炼粗铜时粗铜作阳极，精铜作阴极，电解液a选用CuSO4溶液，X为阴极材料是纯铜（或精铜），Y电极是阳极，材料是粗铜，故答案为：粗铜；（5）电镀原理是镀层金属作阳极，即银作阳极，待镀金属作阴极，即铁作阴极，电解质溶液中含镀层离子，即电解质溶液为硝酸银溶液，故D正确。17．(1)463.6kJ(2)2H2+4OH--4e-=4H2OCH4-8e-+10OH-=+7H2OCH4+2O2+2OH-=+3H2ON2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O11.2解析：(1)已知1g即0.5mol氢气完全燃烧放出热量121.6kJ，则2mol氢气完全燃烧放出热量486.4kJ，化学反应放出的热量=新键形成释放的能量-旧键断裂吸收的能量，设形成1molH-O键放出热量xkJ，依据方程式：2H2+O22H2O，则有：486.4kJ=4x-(436kJ2+496kJ)，解得x=463.6kJ。(2)①燃料电池中，燃料为负极，负极失电子，因此负极为氢气失电子得到氢离子，但电解质溶液为氢氧化钠溶液，生成的氢离子又会与氢氧根离子结合生成水，因此通入氢气的一极的电极反应式为：H2+2OH--2e-=2H2O(或2H2+4OH--4e-=4H2O)。②如把H2改为甲烷，甲烷失电子得到二氧化碳，二氧化碳结合氢氧根离子生成碳酸根离子，因此负极反应式为：CH4-8e-+10OH-=+7H2O；正极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-，依据得失电子守恒，该甲烷燃料电池总反应的离子方程式为：CH4+2O2+2OH-=+3H2O。③N2H4(g)-空气燃料电池，N2H4作负极失电子生成氮气和氢离子，生成的氢离子结合氢氧根离子生成水，负极的电极反应式为：N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O，正极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-，若导线中转移电子2mol，则消耗氧气0.5mol，标准状况下，0.5mol氧气的体积为0.5mol22.4L/mol=11.2L。18．ba→bC2H5OH-12e－+3H2O＝12H++2CO2↑2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑红15.8