高二化學（必修一）金屬的腐蝕與防護練習題

第第頁答案第=page11頁，共=sectionpages22頁高二化學（必修一）金屬的腐蝕與防護練習題（含答案解析）學校:___________姓名：___________班級：___________一、單選題1．港珠澳大橋的設計使用壽命高達120年，主要的防腐方法有：①鋼梁上安裝鋁片；②使用高性能富鋅(富含鋅粉)底漆；③使用高附著性防腐涂料；④預留鋼鐵腐蝕量。下列分析不合理的是（）A．方法①②③只能減緩鋼鐵腐蝕，未能完全消除B．防腐涂料可以防水、隔離O2降低吸氧腐蝕速率C．防腐過程中鋁和鋅均失去電子，主要發(fā)生化學腐蝕D．鋼鐵在海水中發(fā)生吸氧腐蝕時正極反應式為O2+2H2O+4e-=4OH-2．化學與生活、生產、科技密切相關，下列有關說法正確的是（）A．硅膠、生石灰、鐵粉是食品包裝中常用的干燥劑，利用了它們的吸水性B．第五形態(tài)的碳單質“碳納米泡沫”，與石墨烯互為同分異構體C．電熱水器用鎂棒防止金屬內膽腐蝕，原理是犧牲陽極的陰極保護法D．“熔噴布”可用于制作N95型口罩，生產“熔噴布”的主要原料是聚丙烯，它屬于純凈物3．化學與生活、科技密切相關。下列說法正確的是（）A．秸稈、餐廚垃圾等進行密閉發(fā)酵可產生CH4提供燃料B．苯酚消毒液是利用其強氧化性破壞病毒蛋白結構進行殺毒C．噴油漆、涂油脂、電鍍或金屬表面鈍化，都是金屬防護的物理方法D．將煤氣化后再燃燒，可以減少碳排放4．某電池總反應為，下列與此電池總反應不符的原電池是（

）A．銅片、鐵片、溶液組成的原電池B．石墨、鐵片、溶液組成的原電池C．鐵片、鋅片、溶液組成的原電池D．銀片、鐵片、溶液組成的原電池5．利用如圖所示裝置可以模擬鋼鐵的電化學防護。下列說法正確的是（）A．若X為鋅棒，開關K置于M處，鐵極發(fā)生還原反應B．若X為碳棒，開關K置于N處，X極發(fā)生還原反應C．若X為碳棒，開關K置于N處，可加快鐵的腐蝕D．若X為鋅棒，開關K置于M處，可加快鐵的腐蝕6．化學與生活、生產密切相關。下列說法中錯誤的是()A．電熱水器用鎂棒防止金屬內膽腐蝕，原理是犧牲陽極的陰極保護法B．市面上的防曬衣通常采用聚酯纖維材料制作，忌長期用肥皂洗滌C．“天和”核心艙其腔體使用的氮化硼陶瓷基復合材料屬于無機非金屬材料D．地溝油經處理后可得到生物柴油，其主要成份和柴油相同，都是烴類7．下圖是青銅器發(fā)生電化學腐蝕的原理示意圖，下列說法正確的是（）A．腐蝕過程中，青銅基體是正極B．若有64gCu被腐蝕，理論上消耗氧氣的體積為22.4L(標準狀況)C．多孔催化層加速了青銅器的腐蝕，是因為改變了反應的焓變D．青銅器發(fā)生的是吸氧腐蝕8．在硫酸鹽還原細菌的作用下，深埋地下的鐵管道與土壤中的硫酸根離子會發(fā)生電化學腐蝕，其原理如圖所示。下列說法正確的是（）A．鐵管道發(fā)生的是吸氧腐蝕B．鐵管道附近土壤的pH會減小C．鐵管道上鍍鋅可以延緩管道的腐蝕D．輸送高溫水蒸氣的鐵管道也會發(fā)生該類型腐蝕9．下列說法正確的是（）A．鍍鋅鐵破損后，鐵易被腐蝕B．紅酒中添加適量SO2可以起到殺菌和抗氧化的作用C．牙膏中添加氟化物可用于預防齲齒，原因是氟化物具有氧化性D．自來水廠常用明礬、O3、ClO2等作水處理劑，其作用都是殺菌消毒10．2022年6月5日，神舟十四號3名航天員順利進駐天和核心艙。核心艙中的氫氧燃料電池既能為航天員提供電能、熱能，且在電池的負極區(qū)產生水，為航天員的水源補充，其工作原理如圖。已知，氫氣的燃燒熱為W1kJ·mol-1。下列說法不正確的是（）A．若1molH2經該裝置完全反應理論上最大電功為W2kJ，則該電池的理論效率為B．電解質溶液可以選用K2SO4溶液、KOH溶液C．電池工作時，電解質溶液中H+從左向正極移動，使正極區(qū)pH減小D．該電池總反應：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-2W1kJ·mol-111．用銅片、銀片設計成如圖所示的一個原電池，其中鹽橋里裝有含瓊膠的飽和溶液。下列說法正確的是（）A．外電路中電子由銀片流向銅片B．鹽橋可以用裝有含瓊膠的KCl飽和溶液代替C．銅電極發(fā)生還原反應D．電路中每轉移2mol電子，正極增重216g12．如圖所示裝置I是一種可充電電池，電池總反應為。裝置II為電解池。離子交換膜只允許通過，閉合開關K后，b極附近先變紅色。下列說法正確的是A．負極反應為B．當有0.01mol通過離子交換膜時，b電極上析出標準狀況下的氣體112mLC．閉合K后，b電極附近的pH減小D．閉合K后，a電極上有氣體產生13．電解合成1，2-二氯乙烷的實驗裝置如圖所示。下列說法中不正確的是A．a為電源正極B．該裝置總反應為CH2=CH2+2NaCl+2H2OClCH2CH2Cl+2NaOH+H2C．X、Y依次為陽離子交換膜、陰離子交換膜D．液相反應為CH2=CH2+2CuCl2=ClCH2CH2Cl+2CuCl(s)二、填空題14．工業(yè)廢氣、汽車尾氣排放出的SO2、NOx等，是形成霧霾的重要因素。霾是由空氣中的灰塵、硫酸、硝酸、有機碳氫化合物等粒子形成的煙霧。煙氣中的SO2可以用NaOH溶液吸收，將所得的Na2SO3溶液進行電解，可循環(huán)再生NaOH，同時得到H2SO4，其原理如下圖所示。(電極材料為石墨)(1)用NaOH溶液吸收SO2發(fā)生的主要反應的離子方程式為___________________。(2)圖中，交換膜I應為________(填“陽離子”或“陰離子”)交換膜。(3)當有1molNa＋通過陽離子交換膜時，a極生成氣體__________L(標準狀況)。(4)SO放電的電極反應式為__________________。(5)通電開始后，陰極附近溶液pH會增大，請簡述原因：_______________。15．一次性保暖貼工作原理鐵與氧氣反應是一個放熱反應，當它以電池反應的形式發(fā)生時則會變得很快，并且放出大量的熱。負極正極電極材料______________電極反應______________(堿性或中性)離子導體食鹽水使用后固體成分炭粉、氯化鈉固體、三氧化二鐵固體及含鎂和鋁的鹽16．銅板上鐵鉚釘處雨天過后生成鐵銹(Fe2O3·xH2O)，寫出生銹過程中發(fā)生的化學反應方程式_____。17．氮和氮的化合物與人類有密切關系。(1)下列屬于氮的固定的是_______(填序號)。①工業(yè)上N2和H2合成NH3②N2和O2放電條件下生成NO③NH3催化氧化生成NO寫出反應③的化學方程式_______。(2)①治理NO污染通常是在氧化劑作用下，將NO氧化成溶解度高的NO2，然后用水或堿液吸收脫氮。下列物質可以用于氧化NO的是_______(填序號)。ANaCl溶液B．K2Cr2O7溶液C．Na2CO3溶液D．KMnO4溶液②NO也可用NaClO堿性溶液氧化并將其轉化為硝酸鹽化肥，寫出該反應的離子方程式：_______。③目前處理柴油車尾氣中NOx和PM2.5等的方法之一，是用車用尿素[CO(NH2)2]溶液在選擇性催化還原系統(tǒng)中將NOx無害化處理，寫出該系統(tǒng)無害化處理NO的化學方程式：_______。(3)CO與NO在Rh催化劑上的氧化還原反應是控制汽車尾氣對空氣污染的關鍵反應，用Rh做催化劑時該反應的過程示意圖如下：①過程I為_______過程(填“吸熱”或“放熱”)。該反應中氧化產物為_______，當生成1molN2時，轉移電子_______mol。②已知過程I的焓變(lmolCO參加)為akJ/mol，過程II的焓變?yōu)閎kJ/mol，則該反應的熱化學方程式為_______。參考答案：1．C【詳解】A．防腐方法并不能完全防止鐵的腐蝕，只能減緩鋼鐵腐蝕，因此方法①②③只能減緩鋼鐵腐蝕，故A正確；B．防腐涂料可以防水、隔離O2，避免Fe與氧氣、水反應，降低吸氧腐蝕速率，故B正確；C．鋁和鋅比鐵活潑，防腐過程形成原電池，鋁和鋅作負極失去電子，發(fā)生的是電化學腐蝕，故C錯誤；D．鋼鐵在海水中發(fā)生吸氧腐蝕時，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應，正極反應式為O2+2H2O+4e-=4OH-，故D正確；答案選C。2．C【詳解】A．硅膠和生石灰都具有吸水性，所以常用作食品包裝中的干燥劑，鐵粉具有還原性而常用作抗氧化劑，故A錯誤；B．碳納米泡沫和石墨烯都是碳元素組成的結構不同的單質，互為同素異形體，而不是同分異構體，故B錯誤；C．鎂是活潑金屬，作負極，失去電子，被氧化，電熱水器的金屬內膽得到了保護，這種方法叫犧牲陽極的陰極保護法，故C正確；D．聚丙烯是高分子化合物，屬于混合物，故D錯誤；答案選C。3．A【詳解】A．秸稈、餐廚垃圾等進行密閉發(fā)酵，可產生沼氣，沼氣的主要成分是CH4，CH4具有可燃性，則可提供燃料，A正確；B．苯酚能夠使蛋白質變性，具有殺菌消毒作用，故可以用作消毒液，但不是利用其強氧化性破壞病毒蛋白結構進行殺毒，B錯誤，C．噴油漆、涂油脂保護金屬是物理方法，但電鍍或金屬表面鈍化，都是金屬防護的化學方法，C錯誤；D．煤的氣化是將煤和水蒸氣高溫反應轉化為水煤氣(主要成分為CO和H2)，其中CO燃燒仍然產生CO2，故將煤氣化后再燃燒，不可以減少碳排放，D錯誤；4．C【分析】根據反應“2Fe3＋＋Fe＝3Fe2＋”可知，反應中鐵因失電子而被氧化，應為原電池負極；正極應為活潑性比鐵弱的金屬或導電的非金屬材料，F(xiàn)e3＋在正極得到電子而被還原，電解質溶液應為含F(xiàn)e3＋的鹽?！驹斀狻坑煽偡磻芍摌O應為鐵，被氧化，電解質溶液應為含有Fe3＋的溶液，題中A、B、D鐵都為負極，但C中鐵片、鋅片、Fe2(SO4)3溶液組成的原電池中鋅片為負極，鐵片為正極，原電池反應為Zn＋2Fe3＋=2Fe2＋＋Zn2＋，故答案選C?！军c睛】本題注意從氧化還原反應的角度確定原電池的電極材料及電解質溶液。5．A【詳解】A．若X為鋅棒，開關K置于M處，鐵、鋅在海水中形成原電池，金屬鋅為原電池的負極被損耗，金屬鐵為正極被保護，故A正確；B．若X為碳棒，開關K置于N處，鐵、碳在海水中形成電解池，X極為電解池的陽極，水在陽極失去電子發(fā)生氧化反應，故B錯誤；C．若X為碳棒，開關K置于N處，鐵、碳在海水中形成電解池，X極為電解池的陽極，金屬鐵為陰極被保護，故C錯誤；D．若X為鋅棒，開關K置于M處，鐵、鋅在海水中形成原電池，金屬鋅為原電池的負極被損耗，金屬鐵為正極被保護，故D錯誤；故選A。6．D【詳解】A．鎂比鐵活潑，鎂與鐵連接后，鎂失去電子受到腐蝕，從而保護了鐵不受腐蝕，因此鎂可以保護不銹鋼，故A正確；B．聚酯纖維材料屬于酯類，在堿性條件下水解，所以忌長期用肥皂洗滌，故B正確；C．氮化硼陶瓷基復合材料屬于無機非金屬材料，故C正確；D．地溝油屬于酯類，柴油屬于烴類，故D錯誤；故答案為D。7．D【分析】由圖可知，青銅基體失去電子，發(fā)生氧化反應，作負極，由氧氣參加反應的電極為正極，以此解題?！驹斀狻緼．根據圖示可知，青銅基體電極有Cu2+產生，Cu化合價升高，發(fā)生氧化反應，作負極，A錯誤；B．在該反應中，銅失去電子變成Cu2+，64gCu腐蝕轉移2mol電子，在標況下，理論上耗氧體積為，B錯誤；C．反應的焓變只與反應物、生成物的狀態(tài)有關，故反應焓變不變，C錯誤；D．由題圖可知，青銅器發(fā)生的是吸氧腐蝕，D正確；故選D。8．C【分析】根據圖示可知該電化學腐蝕中，硫酸根離子得電子生成硫離子，電極反應式為：，鐵管道做負極，發(fā)生失電子的氧化反應生成亞鐵離子，據此結合電化學腐蝕原理分析解答。【詳解】A．根據上述分析可知，鐵管道正極不是氧氣得電子，發(fā)生的不是吸氧腐蝕，A錯誤；B．根據鐵管道的正極反應：可知，該腐蝕會使鐵管道附近土壤的pH會增大，B錯誤；C．鋅的金屬活動性大于鐵的，所以鐵管道上鍍鋅，鋅隔絕了鐵與外界的接觸，既使鋅破損，鋅做負極，鐵做正極，被保護，可以延緩管道的腐蝕，C正確；D．高溫下，水蒸氣與鐵發(fā)生氧化還原反應生成四氧化三鐵和氫氣，與上述類型腐蝕不同，D錯誤；答案選C。9．B【詳解】A．鋅比鐵活潑，破損后形成原電池，鋅會作為負極保護鐵，A錯誤；B．SO2具有抑制某些細菌生長的能力，還有較強的還原性，適量的SO2可以起到殺菌和抗氧化的作用，B正確；C．牙齒表面含有Ca5(PO4)3OH，牙膏中添加氟化物時發(fā)生的反應為Ca5(PO4)3OH(s)+F-(aq)?Ca5(PO4)3F+OH-(aq)，最終在牙齒表面形成難溶性的Ca5(PO4)3F，達到防止齲齒的目的，過程中沒有發(fā)生氧化還原反應，與氟化物具有氧化性無關，C錯誤；D．明礬水解產生氫氧化鋁膠體，可以凈水，但沒有殺菌消毒作用，D錯誤；綜上所述答案為B。10．C【詳解】A．燃料電池所能提供的最大效率是可燃物的燃燒熱，電池的理論效率為有用功與最大能量的比值，即，A正確；

B．電解質溶液可以選用K2SO4溶液、KOH溶液作為電源的內電路，且使用氫氧化鉀，負極發(fā)生反應H2-2e-+2OH-=2H2O，生成水可被利用，B正確；

C．電池工作時，正極反應為2H2O+O2+4e-=4OH-；電解質溶液中H+從左向正極移動，只是緩解正極區(qū)pH減小，總體正極pH升高，C錯誤；

D．氫氣的燃燒熱為W1kJ·mol-1，則2mol氫氣反應放熱2W1kJ·mol-1，該電池總反應：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)

ΔH=-2W1kJ·mol-1，D正確；

故選C。11．D【分析】該原電池中，銅片作負極，在反應中失去電子，電極方程式為Cu-2e-=Cu2+，銀片為正極，在反應中得到電子，電極方程式為Ag++e-=Ag，據此分析作答?！驹斀狻緼．電子通過外電路從負極流向正極，則外電路中電子由銅片流向銀片，A項錯誤；B．用裝有含瓊膠的KCl飽和溶液代替，氯離子會與銀離子反應，生成沉淀，B項錯誤；C．銅片為負極，在反應中失去電子，發(fā)生氧化反應，C項錯誤；D．電路中每轉移2mole-，生成2molAg，則正極增重216g，D項正確；答案選D。12．B【分析】當閉合K后，b極附近先變紅，即b極水放電生成和，b極是陰極，a極是陽極，電極B是負極，電極A是正極，據此分析解答。【詳解】A．閉合K時，負極發(fā)生氧化反應，由放電時的總反應可知，負極反應式為，A錯誤；B．有0.01mol通過離子交換膜，說明有0.01mol電子轉移，陰極(b極)上生成0.005mol，標準狀況下體積為，B正確；C．閉合K后，b極附近先變紅色，該電極上發(fā)生的反應為，即b極附近有生成，pH增大，C錯誤；D．閉合K后，a極是陽極，金屬銅作陽極，電極本身被氧化，電極反應式為，沒有氣體產生，D錯誤；故答案選B。13．C【分析】圖中電源b端所連電極發(fā)生反應2H2O+2e-=H2↑+2OH-，說明這一極為電解池的陰極，b為電源負極，NaCl溶液中的Na+通過陽離子交換膜Y進入右側陰極區(qū)生成NaOH，NaCl溶液中的Cl-通過陰離子交換膜X進入左側陽極區(qū)發(fā)生反應CH2=CH2+2Cl--2e-=ClCH2CH2Cl，據此可分析解答?！驹斀狻緼．據分析可知Cl-在此失電子被氧化，因此a所連電極為電解質的陽極，a為電源正極，A選項正確；B．該裝置中陽極反應式CH2=CH2+2Cl--2e-=ClCH2CH2Cl，陰極反應式2H2O+2e-=H2↑+2OH-，總反應式為CH2=CH2+2NaCl+2H2OClCH2CH2Cl+2NaOH+H2，B選項正確；C．據題目分析可知X、Y依次為陰離子交換膜、陽離子交換膜，C選項錯誤；D．由物質進出方向可知液相反應為CH2=CH2+2CuCl2=ClCH2CH2Cl+2CuCl(s)，D選項正確；14．

SO2＋2OH－=＋H2O

陽離子

11.2

－2e－＋H2O=＋2H＋

H＋放電促進水的電離，使OH－濃度增大【分析】電解Na2SO3溶液過程中，若要實現(xiàn)循環(huán)再生NaOH，同時得到H2SO4，則發(fā)生氧化反應生成，因此b電極發(fā)生氧化反應，移向右側，電極反應為：－2e－＋H2O=＋2H＋，交換膜II為陰離子交換膜，a電極發(fā)生還原反應，Na+移向左側，電極反應為：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，交換膜I為陽離子交換膜，據此解答。【詳解】（1）NaOH溶液吸收SO2發(fā)生的主要反應為2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O，離子方程式為：SO2＋2OH－=＋H2O；（2）由上述分析可知，交換膜I為陽離子交換膜；（3）當有1molNa＋通過陽離子交換膜時，電解池中有1mol電子轉移，根據a極電極反應式2H2O+2e-=H2↑+2OH-可知，將生產0.5molH2，在標準狀況下體積為0.5mol×22.4L/mol=11.2L；（4）發(fā)生氧化反應生成，電極反應式為－2e－＋H2O=＋2H＋；（5）通電后，陰極電極反應式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-，其本質是水電離出的H+放電，電解過程中促進水的電離，使陰極負極溶液OH－濃度增大，從而使溶液pH增大。15．

鐵粉

活性炭