高中化学人教版 (2019)选择性必修1第三节 金属的腐蚀与防护复习练习题

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修1第三节 金属的腐蚀与防护复习练习题，共13页。试卷主要包含了3金属的腐蚀与防护同步练习题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题
1．下列说法错误的是
A．当今世界面临日益加剧的能源危机，正在探索的新能源有太阳能、氢能、风能、海洋能和生物质能等
B．两难溶电解质作比较时，溶度积小的，溶解度一定小
C．粗铜精炼时，与电源负极相连的是纯铜，电极反应式为
D．钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式：
2．氨气中氢含量高，是一种优良的小分子储氢载体。利用太阳能电池电解NH3得到高纯H2的装置如图所示。下列说法正确的是
A．b为阳极，a为阴极
B．该装置工作时，只发生两种形式能量的转化
C．电解过程中OH－由b极区向a极区迁移
D．电解过程中NH3得到个电子生成
3．某新型乙醇燃料燃料电池，电解质为强碱溶液，有关该电池的说法不正确的是
A．放电时正极发生还原反应
B．放电时负极电极反应为：C2H5OH+16OH--12e-=2+11H2O
C．放电时，电流由通空气的电极通过导线到乙醇所在电极
D．每消耗4.48L氧气，就有0.8mle-转移
4．利用如图装置实验，开始时，a、b管中液面相平，密封好，放置一段时间。下列说法不正确的是
A．a管内发生吸氧腐蚀，b管内发生析氢腐蚀
B．一段时间后，a管内液面高于b管内液面
C．b管内溶液的pH减小
D．a、b管内具有的相同的电极反应式为Fe-2e- =Fe2+
5．如图为阳离子交换膜法电解饱和食盐水的原理示意图。下列说法错误的是
A．左侧连接电源的负极
B．标准状况下，每生成，同时生成
C．从E口逸出的气体是
D．从A口加入精制饱和NaCl溶液
6．下列实验能达到实验目的的是
A B C D
A．铁上电镀铜B．测定中和反应的反应热
C．比较AgCl和溶解度大小D．验证铁发生吸氧腐蚀
7．化学与生产、生活密切相关．下列叙述不正确的是
A．可用热的纯碱溶液除去矿物油污渍
B．盐析可提纯蛋白质并保持其生理活性
C．单质硅不仅用于制造计算机芯片，也是生产太阳能电池的材料
D．食品脱氧剂含铁粉、氯化钠、炭粉等的脱氧原理与钢铁的吸氧腐蚀相同
8．用间接电解法对NO进行无害化处理，其原理如图所示。下列说法正确的是
A．工作时电解池中从左室移向右室
B．阳极电极反应式为
C．理论上每处理1ml NO，电解池中产生16g
D．吸收塔中反应的离子方程式为
9．下列有关电化学的说法错误的是
A．用铜质铆钉铆接铁板，铁板易被腐蚀
B．当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护作用
C．在海轮外壳连接锌块能保护钢制外壳不受腐蚀，此方法叫做牺牲阳极法
D．电解精炼铜，阳极质量减少时，电子转移不一定是
10．化学与生产生活密切相关。下列说法错误的是
A．用硫酸铁除去水中的悬浮物
B．镀锡铁皮的镀层破损后，铁皮会加速腐蚀
C．用纯碱溶液除油污，加热可提高去污能力
D．明矾可用作净水剂和消毒剂
11．化学与生活联系紧密，下列说法正确的是
A．废弃电池可用掩埋法处理B．镀锌铁破损后腐蚀速率加快
C．钢铁在弱酸性条件下常发生吸氧腐蚀D．工业上常通过电解熔融来获得金属
12．下列选项中叙述Ⅰ和Ⅱ均正确并有因果关系的是
A．AB．BC．CD．D
13．2021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
14．钢铁发生吸氧腐蚀时，正极上发生的电极反应是
A．B．
C．D．
15．下列电极反应式中错误的是
A．氢氧燃料电池(碱性)的负极反应为
B．粗铜精炼时，纯铜作阴极，电极反应为
C．钢铁发生电化学腐蚀时，负极反应为
D．氯碱工业中阳极的电极反应为
二、填空题
16．回答下列问题：
(1)在一个小烧杯中加入20g 晶体和10g 晶体，然后将小烧杯放在事先滴有3～4滴水的玻璃片上，立即用玻璃棒搅拌。实验过程的示意图如下：
①实验中玻璃棒的作用：_______。
②浸有稀硫酸的棉花的作用：_______。
③出现结冰现象时，说明该反应为_______反应。
(2)沼气是一种廉价能源，农村存在大量的秸秆、杂草等废弃物，它们经微生物发酵之后，便可产生沼气，其主要成分是甲烷，可用来点火做饭。在农村推广建造沼气池，不仅能有效地利用_______能，还能为农业生产提供优良的肥料。已知：标准状况下，112.0L气体完全燃烧生成和液态水时，放出4448kJ的热量。如果上述反应生成的是水蒸气，则反应放出的热量_______4448kJ(填“＞”“＜”或“=”)。
(3)钢铁中因含有碳，容易因构成原电池而发生电化学腐蚀。若在中性环境下，钢铁中少量的碳作为原电池的_______极，正极发生的电极反应式：_______。
17．某化学兴趣小组用如图装置电解CuSO4溶液，测定铜的相对原子质量．
（1）若实验中测定在标准状况下放出的氧气的体积VL，B连接直流电源的__ （填“正极”或“负极”），并写出B极发生反应的电极反应式__．
（2）电解开始一段时间后，在U形管中可观察到的现象__．并写出该电解反应总的离子方程式__．
（3）实验中还需测定的数据是__（填写序号）．
①A极的质量增重mg ②B极的质量增重mg
（4）铜的相对原子质量为：__（用含有m、V的计算式表示）．
（5）如果用碱性（KOH为电解质）甲烷燃料电池作为电源进行实验，放电时负极的电极反应式为__．
18．材料是人类赖以生存的重要物质基础。材料种类很多，通常可分为金属材料、无机非金属材料(包括硅酸盐材料)、高分子合成材料及复合材料。
(1)合金是被广泛应用的金属材料。
①下列有关合金性质的说法正确的是_______(填字母)。
A．合金的熔点一般比它的成分金属高
B．合金的硬度一般比它的成分金属低
C．组成合金的元素种类相同，合金的性能就一定相同
D．合金与各成分金属相比，具有许多优良的物理、化学或机械性能
②钢属于_______(填“铁合金”或“铝合金”)。
③铁锈蚀主要发生的是电化学腐蚀，其负极反应式为_______。
(2)无机非金属材料包括玻璃、水泥和_______。
(3)下列属于塑料制品的是_______(填字母)。
A．汽车轮胎B．涤纶C．聚乙烯制品D．玻璃钢
19．Ⅰ.装置如图所示，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：
(1)若AB电源是甲醇在酸性环境的燃料电池，则甲中C极的电极反应式为___________。
(2)若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成，对应单质的物质的量之比为___________。
(3)丙是一个给铜件镀银的装置，当乙中溶液的c(OH-)=0.1ml/L时(此时乙溶液体积为500 mL)，丙中镀件上析出银的质量为 ___________g。
Ⅱ.某同学用稀硝酸和铜反应制NO，发现化学反应速率较慢，因此改用浓硝酸按下图所示装置制取NO。
(1)浓硝酸一般盛放在棕色试剂瓶中，原因是___________。
(2)B中反应的化学方程式是___________。选项
叙述Ⅰ
叙述Ⅱ
A
酸性： H2SO4>HClO
非金属性：S>Cl
B
向NaI溶液中滴入少量氯水，振荡，充分反应，再滴加淀粉，溶液变蓝色
I-的还原性强于Cl-
C
Na在Cl2中燃烧的生成物中含离子键
NaCl固体可导电
D
铁表面镀锌可以增强铁的抗腐蚀性
铁、锌可构成原电池且铁作负极
【参考答案】
一、选择题
1．B
解析：A．要积极开发新能源，寻找替代传统和常规能源，人们正在探索的新能源有太阳能、氢能、风能、海洋能和生物质能等，故A正确；
B ．两种结构相似的难溶电解质作比较时，Ksp越小的电解质，其溶解度越小，当两者不相似时，溶解度不一定小，故B错误；
C．粗铜精炼时，与电源负极相连的是纯铜，电极反应式为： Cu2++2e-＝Cu，故C正确；
D．钢铁发生电化学腐蚀的正极是氧气得到电子，发生还原反应，负极铁失去电子发生氧化反应，反应式：Fe−2e-=Fe2+，故D正确；
答案选B。
2．C
【分析】利用太阳能电池电解NH3得到高纯H2的装置如图所示，根据化合价分析，氨气变为氮气，氮化合价升高，失去电子，则a为阳极，b为阴极。
解析：A．根据前面分析a为阳极，b为阴极，故A错误；
B．该装置工作时，发生了太阳能转化为电能，电能转化为化学能，发生了三种形式能量的转化，故B错误；
C．根据电解池异性相吸，因此电解过程中OH－由b极区向a极区迁移，故C正确；
D．氨气化合价升高，应该失去电子，不是得到电子，因此电解过程中NH3失去个电子生成，故D错误。
综上所述，答案为C。
3．D
解析：A．放电时，通入氧气的一极作正极，得电子，发生还原反应，A正确；
B．放电时，加入乙醇燃料的一极作负极，失电子，发生氧化反应，其电极反应式为C2H5OH+16OH--12e- = 2CO+11H2O，B正确；
C．放电时，电流由正极（通氧气的一极）流向负极（加乙醇燃料的一极），C正确；
D．未指出氧气所处的状态，无法计算反应转移电子的物质的量，D错误；
故选D。
4．C
解析：A．a管内电解质呈中性，b管内电解质呈酸性，所以a管内发生吸氧腐蚀，b管内发生析氢腐蚀，A正确；
B．a管内发生吸氧腐蚀，需要消耗氧气，液面升高，b管内发生析氢腐蚀，会生成氢气，液面下降，所以一段时间后，a管内液面高于b管内液面，B正确；
C．b管内，H+得电子生成H2，溶液的酸性减弱，pH增大，C不正确；
D．a、b管内，负极都发生Fe失电子生成Fe2+的电极反应，所以具有的相同的电极反应式为Fe-2e- =Fe2+，D正确；
故选C。
5．A
【分析】根据钠离子移动方向知，右边是阴极区，左边是阳极区。阴极上氢离子得到电子生成氢气，阳极上氯离子失去电子生成氯气。
解析：A.左边是阳极区，应连接电源的正极，A错误；
B.标准状况下，22.4L Cl2的物质的量为1ml；电解的总反应式，故每生成1ml Cl2，同时生成2ml NaOH，B正确；
C.右边是阴极区，阴极上氢离子得到电子生成的氢气从E口逸出，C正确；
D.电解时，阳极生成氯气，消耗NaCl，则应在阳极补充NaCl，故从A口加入精制饱和NaCl溶液，D正确；
故选A。
6．D
解析：A．铁上电镀铜，铜片应放在阳极，铁片放在阴极，故A错误；
B．测定中和反应的反应热要在防散热装置中进行，故B错误；
C．比较AgCl和Ag2S溶解度大小，银离子不能过量，否则生成氯化银后，过量的银离子和硫离子反应生成Ag2S，无法比较Ag2S和AgCl的溶解性大小，故C错误；
D．验证铁发生吸氧腐蚀，左侧试管内部压强减小，右侧导管中水柱上升，故D正确；
故选D。
7．A
解析：矿物油为烃类物质，在碱性溶液中不反应，碳酸钠溶液可用于洗涤油脂，故A错误；
B.蛋白质溶液中加入饱和非重金属溶液会发生盐析，盐析是一个可逆的过程，不改变蛋白质的性质，故B正确；
C.晶体硅可用于半导体材料，可用于制造计算机芯片，也是生产太阳能电池的材料，故C正确；
D.食品脱氧剂的脱氧以及钢铁的吸氧腐蚀都发生原电池反应，故D正确。
故选A。
【点睛】本题侧重于化学与生活、生产的考查，注意相关基础知识的积累，特别注意油脂和矿物油的区别，油脂是高级脂肪酸的甘油酯，在碱性溶液中水解，矿物油为烃类物质，在碱性溶液中不反应。
8．C
【分析】由图可知，电极Ⅱ上氧元素价态升高失电子，故电极Ⅱ为阳极，电极反应式为2H2O－4e－=O2↑+4H+，电极Ⅰ为阴极，电极反应式为，据此作答。
解析：A．电解池工作时，氢离子向阴极（左室）移动，故A错误；
B．电极Ⅱ为阳极，电极反应式为2H2O－4e－=O2↑+4H+，故B错误；
C．吸收塔中NO和S2O反应生成氮气和HSO，反应的离子方程式为，每处理lmlNO，消耗1ml S2O，转移电子2ml，生成氧气0.5ml，质量为0.5ml×32g/ml=16g，故C正确；
D．吸收塔中NO和S2O反应生成氮气和HSO，反应的离子方程式为，故D错误；
故选C。
9．B
解析：A．铁的活动性大于铜，用铜质铆钉铆接铁板，容易形成原电池，容易发生电化学反应，铁板易被腐蚀，A正确；
B．镀层破损后，铁比锡活泼，铁作负极，被腐蚀，所以镀锡铁板的镀层不能对铁制品起保护作用，加快铁板的腐蚀，B错误；
C．在海轮外壳连接锌块，锌被腐蚀，从而保护了铁，所以保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极法，C正确；
D．电解精炼铜时，若阳极质量减少，由于阳极有铁、锌、金、银等杂质存在，所以阳极质量减少，转移的电子的物质的量不一定是，D正确；
故选B。
10．D
解析：A．铁离子水解生成具有吸附性的氢氧化铁胶体，可以吸附水中固体杂质颗粒，具有净水作用，故A正确；
B．镀层破损后，镀锡铁中，金属铁为负极，易被腐蚀，所以比不镀锡的铁皮更加容易腐蚀，故B正确；
C．纯碱即碳酸钠，水解呈碱性，加热可以促进水解，增强碱性，提高去污能力，故C正确；
D．明矾电离出的铝离子水解生成氢氧化铝胶体，能够净水，但明矾没有强氧化性，不能作消毒剂，故D错误；
故答案选D。
11．C
解析：A．废弃电池用掩埋法处理会污染环境，故A错误；
B．镀锌铁破损后，铁作原电池正极被保护，腐蚀速率不会加快，故B错误；
C．钢铁在中性、弱酸性条件下常发生吸氧腐蚀，故C正确；
D．熔点比较高，工业上常通过电解熔融来获得金属，故D错误；
答案C。
12．B
解析：A．HClO不是Cl元素的最高价含氧酸，不能比较S和Cl的非金属性，故A不符合题意；
B．氯气将碘离子氧化为碘单质，自身被还原为氯离子，根据还原剂的还原性强于还原产物可知，I-的还原性强于Cl-，故B符合题意；
C．NaCl固体中钠离子和氯离子不能自由移动，NaCl固体不能导电，故C不符合题意；
D．锌的活泼性强于铁，铁锌原电池中，锌作负极，铁作正极，被保护，故D不符合题意；
故答案选B。
13．D
解析：A．a、b用导线连接时形成原电池，若要保护闸门，则X活泼性应大于铁，X可以是锌，A正确；
B．若接入电源，则a应连在电源的负极作阴极，B正确；
C．X不断消耗，应定期更换，C正确；
D．a、b用导线连接时形成原电池，X失去电子发生氧化反应，D错误；
故答案为：D。
14．A
解析：钢铁发生吸氧腐蚀时，Fe作负极，C作正极，溶解氧气的水膜作电解质溶液；负极的电极反应式为2Fe-4e- =2Fe2+，正极的电极反应式为O2+2H2O +4e-=4OH-，故选A。
15．A
解析：A．是氢氧燃料电池(碱性)的正极反应式，负极反应式为，故A错误；
B．粗铜精炼时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，阴极电极反应为，故B正确；
C．钢铁发生电化学腐蚀时，负极是铁失去电子变为亚铁离子，其反应为，故C正确；
D．氯碱工业中阳极是氯离子失去电子变为氯气，其电极反应为，故D正确；
综上所述，答案为A。
二、填空题
16．(1) 搅拌使混合物充分接触并反应 吸收反应中产生的氨气 吸热
(2) 生物质 ＜
(3) 正
解析：（1）①实验中玻璃棒的作用是搅拌使混合物充分接触并反应。
②晶体和 晶体发生反应生成氨气，则浸有稀硫酸的棉花的作用是吸收反应中产生的氨气，防止污染环境。
③出现结冰现象时，说明该反应为吸热反应，反应物的总能量比生成物的总能量小，需要从外界吸收能量，使周围环境的温度降低。
（2）生物质能主要是指用树木、庄家、草类等植物直接或间接提供的能量，则沼气不仅能有效地利用生物质能，还能为农业生产提供优良的肥料。液态水转化为水蒸气需要吸收能量，则如果上述反应生成的是水蒸气，则反应放出的热量小于4448kJ。
（3）钢铁中铁是金属，失去电子作负极，碳作为原电池的正极，在中性环境下，正极发生的电极反应式：。
17． 正极 4OH﹣﹣4e﹣=O2↑+2H2O 铜电极上有红色固体析出，石墨电极上有无色气体产生，溶液蓝色变浅 2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+ ① CH4+10OH﹣﹣8e﹣═CO32﹣+7H2O
解析：（1）.若实验中测定在标准状况下放出的氧气的体积为VL，说明阳极上是氢氧根离子放电而不是铜放电，所以铜作阴极，石墨作阳极，则A连接直流电源的负极，B连接直流电源的正极，B是阳极，发生反应：4OH--4e-=O2↑+2H2O，故答案为正极；4OH--4e-=O2↑+2H2O；
（2）.电解硫酸铜溶液时，石墨作阳极，则阴极上铜离子得电子而析出铜，阳极上氢氧根离子放电而生成氧气，溶液中铜离子浓度减小，溶液颜色变浅，电池反应式为：2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+，故答案为铜电极上有红色固体析出，石墨电极上有无色气体产生，溶液蓝色变浅；2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+；
（3）.要测定铜的相对原子质量还要测定析出铜的质量，A电极上析出铜，故选①；
（4）.根据2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+可知，标准状况下，生成22.4L氧气时析出2ml铜，析出mg铜时放出VL氧气，则铜的相对原子质量==，故答案为；
（5）.如果用碱性（KOH为电解质）甲烷燃料电池作为电源进行实验，在甲烷燃料电池中，负极上甲烷失电子发生氧化反应，电极反应式为：CH4+10OH--8e-═CO32-+7H2O，故答案为CH4+10OH--8e-═CO32-+7H2O。
18．(1) D 铁合金 Fe-2e-=Fe2+
(2)陶瓷
(3)C
解析：（1）①合金的熔点比它的各成分金属的熔点都低，故A错误；合金的硬度比它的各成分金属的大，故B错误；合金的性能可以通过所添加的元素的种类、含量和生成合金的条件等来加以控制，故C错误；合金比它的成分金属具有许多良好的物理的、化学的或机械的等方面的性能，所以D选项是正确的，综上所述选D；②钢是铁与碳的合金，故答案是：铁合金；③铁碳构成原电池，反应中铁是负极，发生氧化反应，生成Fe2+，电极反应为：Fe-2e-=Fe2+；
（2）常见的无机非金属材料有玻璃、陶瓷、水泥等，故答案为陶瓷；
（3）汽车轮胎是合成橡胶，涤纶是合成纤维，聚乙烯制品是塑料，玻璃钢是无机复合材料，故选C。
19． 2H2O-4e-=O2↑+ 4H+ 1∶2∶2∶2 5.4 硝酸不稳定，见光或受热易分解
【分析】F极附近呈红色，说明该电极附近氢离子放电生成氢气，剩余氢氧根离子，溶液显红色。即F极为阴极。从而推出A为正极，B为负极。
解析：(1)若AB电源是甲醇在酸性环境的燃料电池，则甲中C极为阳极，电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+ 4H+。
(2)若甲、乙装置中的C为阳极，析出氧气，D为阴极，析出铜，E为阳极，析出氯气，F为阴极，析出氢气，根据电子守恒分析，对应单质的物质的量之比为1:2:2:2。
(3)丙是一个给铜件镀银的装置，即G为阳极，为银，H为阴极，材料为铜，当乙中溶液的c(OH-)=0.1ml/L时即产生0.05ml氢氧根离子，说明转移0.05ml电子，即析出0.05ml银，丙中镀件上析出银的质量为108×0.05=5.4g。
Ⅱ.(1)浓硝酸一般盛放在棕色试剂瓶中，原因是硝酸不稳定，见光或受热易分解。
(2)B中为二氧化氮和水的反应，生成硝酸和一氧化氮，反应的化学方程式是。