高中化學(xué)人教版第三章金屬及其化合物第二節(jié)幾種重要的金屬化合物 全國一等獎

人教版化學(xué)高二選修1第三章第二節(jié)金屬的腐蝕和防護(hù)同步練習(xí)一、選擇題1.以下現(xiàn)象與電化學(xué)腐蝕無關(guān)的是 ()A．黃銅(銅鋅合金)制作的銅鑼不易產(chǎn)生銅綠B．生鐵比軟鐵芯(幾乎是純鐵)容易生銹C．鐵質(zhì)器件附有銅質(zhì)配件，在接觸處易生鐵銹D．銀質(zhì)獎牌久置后表面變暗答案：D解析：解答：A中形成了銅鋅原電池，鋅作負(fù)極失電子轉(zhuǎn)移到銅上，銅被保護(hù)；B中生鐵中含碳量較高，形成原電池，鐵易生銹；C中鐵銅接觸處形成原電池，易生銹；而銀質(zhì)獎?wù)路胖脮r間久了，會與空氣中的硫元素結(jié)合生成硫化物而使之表面變暗，屬于化學(xué)腐蝕。分析：本題考查金屬的電化腐蝕原理的應(yīng)用、原電池原理等，題目難度中等，熟練掌握電化腐蝕和化學(xué)腐蝕原理是解題的關(guān)鍵?。2.下列情況下，不易發(fā)生電化學(xué)腐蝕的是 ()A．鋼鐵在潮濕的空氣中B．鋼鐵在雨水中C．銅幣在地下水中D．不銹鋼在潮濕的空氣中答案：D解析：解答：A、B、C三項發(fā)生吸氧腐蝕或析氫腐蝕，是電化學(xué)腐蝕；不銹鋼不易銹蝕。分析：本題考查電化腐蝕原理、原電池組成的條件，熟練掌握原電池原理是解題的關(guān)鍵?。3.鋼鐵生銹過程發(fā)生如下反應(yīng)：①2Fe＋O2＋2H2O=2Fe(OH)2；②4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3；③2Fe(OH)3=Fe2O3＋3H2O。下列說法正確的是()A．鋼鐵在堿性條件下腐蝕生成鐵銹，而在酸性條件下不生成鐵銹B．反應(yīng)①中的氧化劑是氧氣和水C．上述反應(yīng)表示鋼鐵發(fā)生的是吸氧腐蝕D．鋼鐵在潮濕的空氣中不能發(fā)生電化學(xué)腐蝕答案：C解析：解答：A項，酸性條件下發(fā)生析氫腐蝕，最終能形成鐵銹，不正確；B項，氧化劑只有氧氣，沒有水，不正確；D項，鋼鐵在潮濕的空氣中更易發(fā)生電化學(xué)腐蝕，不正確。分析：本題考查鋼鐵的電化腐蝕、電極反應(yīng)、和吸氧腐蝕等，熟練掌握金屬的電化腐蝕是解題的關(guān)鍵?。4.如圖，纏上金屬條的鐵釘插在含有酚酞的NaCl溶液中，可以看到在金屬條表面的溶液出現(xiàn)粉紅色。該金屬條可能是 ()A．銅 B．鎂 C．鋁 D．鋅答案：A解析：解答：出現(xiàn)粉紅色說明金屬條附近產(chǎn)生了OH－，發(fā)生了吸氧腐蝕，金屬條作正極，其活潑性比鐵要差。分析：本題考查原電池的組成、原電池原理等，熟練掌握原電池的電極反應(yīng)是解題的關(guān)鍵?。5.相同材質(zhì)的鐵在下列情形下最不易被腐蝕的是(如下圖) ()答案：C解析：解答：C項中Fe未與食鹽水接觸，不能形成原電池；其他均發(fā)生電化學(xué)腐蝕。分析：本題考查金屬的電化腐蝕，熟練掌握原電池組成的條件和電極反應(yīng)是解題的關(guān)鍵?。6.為研究金屬腐蝕的條件和速率，某課外小組學(xué)生用金屬絲將三根大小相同的鐵釘分別固定在圖示的三個裝置中，再放置于玻璃鐘罩里保存相同的一段時間。下列對實驗結(jié)束時現(xiàn)象的描述不正確的是 ()A．裝置Ⅰ左側(cè)的液面一定會下降B．左側(cè)液面裝置Ⅰ比裝置Ⅱ的低C．裝置Ⅱ中的鐵釘腐蝕最嚴(yán)重D．裝置Ⅲ中的鐵釘幾乎沒被腐蝕答案：B解析：解答：Ⅱ中鐵釘與銅絲相連，金屬活潑性相差較大，且用揮發(fā)性鹽酸，因此裝置Ⅱ中的鐵釘腐蝕最嚴(yán)重，C項正確；Ⅰ中雖然也用了鹽酸，但鐵釘與鐵絲相連，腐蝕不及Ⅱ；由于均發(fā)生了2H＋＋2e－=H2↑，Ⅰ和Ⅱ均生成了氣體，液面都會下降，左側(cè)液面裝置Ⅱ比裝置Ⅰ的低，A項正確，B項錯誤；Ⅲ中雖然鐵釘?也與銅絲相連，但由于所裝試劑為不揮發(fā)性硫酸，因此鐵釘幾乎沒被腐蝕，D選項正確。分析：有關(guān)金屬腐蝕的題型，要求搞清金屬腐蝕的主要原因(電化學(xué)腐蝕)，運用原電池原理進(jìn)行恰當(dāng)?shù)姆治?，同時掌握金屬防護(hù)的基本方法：改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)(如制成合金)、涂保護(hù)層和電化學(xué)保護(hù)法。7.下列各種方法中：①金屬表面涂抹油漆②改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)③保持金屬表面清潔干燥④在金屬表面進(jìn)行電鍍⑤使金屬表面形成致密的氧化物薄膜，能對金屬起到防護(hù)或減緩腐蝕作用的是 ()A．①②③④ B．①③④⑤C．①②④⑤ D．①②③④⑤答案：D解析：解答：①④⑤都是在金屬表面加保護(hù)層；②改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如制成不銹鋼能防止金屬腐蝕；③是防止金屬在潮濕的環(huán)境中發(fā)生電化學(xué)腐蝕。分析：本題考查金屬腐蝕的防護(hù)，根據(jù)金屬腐蝕的原理進(jìn)行防護(hù)即可。8.下列防腐措施中，利用原電池反應(yīng)使主要金屬得到保護(hù)的是 ()A．用氧化劑使金屬表面生成致密穩(wěn)定的氧化物保護(hù)膜B．在金屬中加入一些鉻和鎳制成合金C．在輪船的船殼吃水線以下部分裝上鋅塊D．金屬表面噴漆答案：C解析：解答：D項是在金屬表面覆蓋保護(hù)層；B項是改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)；A項是將金屬氧化使表面生成氧化膜。A、B、D三項均不能形成原電池，只有C項正確。分析：本題考查金屬腐蝕的原電池防護(hù)，即使主要金屬作為原電池的正極發(fā)生還原反應(yīng)。9.為了防止鋼鐵銹蝕，下列防護(hù)方法中正確的是 ()A．在精密的鐵制儀器上鉚上銅釘增加美觀性B．在排放海水的鋼鐵閥門上用導(dǎo)線連接一塊石墨，一同浸入海水中C．在地下輸油的鑄鐵管上包裹一層高密度塑料D．在海輪舷上用鐵絲系住銅板浸在海水里答案：C解析：解答：A項，銅、鐵與環(huán)境中的電解質(zhì)一起構(gòu)成原電池，加速鐵制儀器的腐蝕，故不正確；B項，石墨與鋼鐵閥門、海水構(gòu)成原電池，加速鋼鐵閥門的腐蝕，不正確；D項，銅、鐵與海水構(gòu)成原電池，鐵更易被腐蝕，不正確。分析：本題考查金屬防護(hù)的常用方法，熟練掌握金屬腐蝕的原理是解題的關(guān)鍵?。10.下列敘述不正確的是()A.金屬的電化學(xué)腐蝕比化學(xué)腐蝕普遍B.鋼鐵在干燥空氣里不易腐蝕C.用鋁質(zhì)鉚釘鉚接鐵板，鐵板易被腐蝕D.原電池中電子經(jīng)外電路由負(fù)極流向正極答案：C解析：解答：活潑金屬作負(fù)極，鋁比鐵活潑，鋁作負(fù)極，C項錯誤；原電池中電子經(jīng)外電路由負(fù)極流向正極分析：本題考查金屬的電化學(xué)腐蝕、原電池原理的應(yīng)用，熟練掌握原電池原理是解題的關(guān)鍵?。11.下列事實不能用電化學(xué)原理解釋的是()A.鋁片不需要特殊的保護(hù)方法B.炒過菜的鐵鍋未清洗易生銹C.輪船水線以下的船殼上鑲有一定數(shù)量的鋅D.鍍鋅鐵比鍍錫鐵耐腐蝕答案：A解析：解答：鋁在表面能生成一層氧化鋁保護(hù)膜，與電化學(xué)知識無關(guān)；炒過菜的鐵鍋未清洗易生銹，是因為鐵和內(nèi)部的石墨與未清洗的菜汁形成了原電池，鐵被腐蝕而生銹；輪船水線以下的船殼上鑲有一定數(shù)量的鋅，是因為形成了原電池后，鋅比鐵活潑，作負(fù)極被腐蝕，船體被保護(hù)；鍍鋅鐵比鍍錫鐵耐腐蝕，是因為鍍鋅鐵與潮濕的空氣形成了原電池后，鋅比鐵活潑，鋅被腐蝕，鐵被保護(hù)；鍍錫鐵與潮濕的空氣形成了原電池后，鐵比錫活潑，鐵作負(fù)極被腐蝕。分析：本題考查金屬的腐蝕、原電池原理，題目難度中等，熟練掌握原電池原理是解題的關(guān)鍵?。12.鋼鐵在很弱的酸性或中性條件下發(fā)生電化學(xué)腐蝕時，正極的反應(yīng)式為()－2e－=Fe2＋＋＋2e－=H2↑＋O2＋4e－=4OH－－3e－=Fe3＋答案：C解析：解答：在中性條件或弱酸性條件下發(fā)生的是吸氧腐蝕，原電池的正極為C，發(fā)生的是還原反應(yīng)，即得電子反應(yīng)，故A、D兩項應(yīng)排除，在B、C兩項中，B項是析氫腐蝕的電極反應(yīng)式，所以C項符合題意。分析：考查金屬的電化學(xué)腐蝕的實質(zhì).鋼鐵中含有多種雜質(zhì)，在考慮鋼鐵的電化學(xué)腐蝕時，為了簡化問題，主要討論碳雜質(zhì)問題，也就是以Fe為負(fù)極，C為正極的原電池反應(yīng)。13.下列有關(guān)鋼鐵腐蝕與防護(hù)的說法正確的是()A.鋼管與電源正極連接，鋼管可被保護(hù)B.鐵遇冷濃HNO3表面鈍化，可保護(hù)內(nèi)部不被腐蝕C.鋼管與銅管露天堆放在一起時，鋼管不易被腐蝕D.鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕時，負(fù)極反應(yīng)是Fe－3e－=Fe3＋答案：B解析：解答：鐵易失去電子，故鋼管與電源正極相連時，更易使鐵失電子，A錯；鐵遇冷濃硝酸表面形成致密的氧化物保護(hù)膜，B對；鐵銅接觸時，形成原電池，鐵作負(fù)極被腐蝕，C錯；鐵發(fā)生析氫腐蝕時，負(fù)極反應(yīng)為Fe－2e－=Fe2＋，D錯.分析：本題考查鋼鐵腐蝕和防護(hù)，熟練掌握鋼鐵腐蝕的原理和防護(hù)原理是解題的關(guān)鍵?。14.如圖裝置中，U形管內(nèi)為紅墨水，a、b試管內(nèi)分別盛有食鹽水和氯化銨溶液，各加入生鐵塊，放置一段時間.下列有關(guān)描述錯誤的是()A.生鐵塊中的碳是原電池的正極B.紅墨水柱兩邊的液面變?yōu)樽蟮陀腋逤.兩試管中相同的電極反應(yīng)式是:Fe－2e－=Fe2＋試管中發(fā)生了吸氧腐蝕，b試管中發(fā)生了析氫腐蝕答案：B解析：解答：a為中性環(huán)境，發(fā)生吸氧腐蝕，氧氣被消耗，壓強(qiáng)減?。籦中酸性較強(qiáng)，發(fā)生析氫腐蝕，有氫氣放出，壓強(qiáng)增大，所以紅墨水柱兩邊的液面變?yōu)樽蟾哂业?，故B項錯。分析：本題考查鋼鐵的吸氧腐蝕和析氫腐蝕，熟練掌握鋼鐵的腐蝕原理是解題的關(guān)鍵?。15.如圖所示，燒杯中盛的是水，鐵圈和銀圈直接相連，在接頭處用一根絕緣細(xì)絲吊住，并使之平衡，小心地從燒杯中央滴入CuSO4溶液，反應(yīng)一段時間后，觀察到的現(xiàn)象是()A.兩圈仍保持平衡B.有氣泡產(chǎn)生，兩圈搖擺不定C.鐵圈向下傾斜D.銀圈向下傾斜答案：D解析：解答：銀、鐵兩種活潑性不同的金屬與硫酸銅溶液構(gòu)成原電池，鐵作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，質(zhì)量減輕，銅離子在正極銀上得電子附著在銀上，質(zhì)量增加。分析：本題考查原電池的組成和原電池原理，熟練掌握原電池的電極反應(yīng)是解題的關(guān)鍵?。16.下列幾種鐵板，在鍍層被破壞后，最耐腐蝕的是()A.鍍鋅鐵板B鍍銅鐵板C.鍍錫鐵板 D.鍍鉛鐵板答案：A解析：解答：A項的鍍鋅鐵板，鍍層被破壞后，構(gòu)成Zn-Fe原電池，鋅為負(fù)極被氧化，鐵為正極，鐵得以保護(hù)，故最耐腐蝕.B、C、D項中鍍層被破壞后鐵容易被腐蝕.因為銅、錫、鉛的金屬活動性比鐵弱，形成原電池時，鐵為負(fù)極，失去電子被氧化，故不耐腐蝕。分析：本題考查金屬的防護(hù)和金屬的腐蝕，熟練掌握原電池原理是解題的關(guān)鍵?。17.以下現(xiàn)象與電化學(xué)腐蝕無關(guān)的是()A.黃銅(銅鋅合金)制作的銅鑼不易產(chǎn)生銅綠B.生鐵比軟鐵芯(幾乎是純鐵)容易生銹C.鐵質(zhì)器件附有銅質(zhì)配件，在接觸處易生鐵銹D.銀質(zhì)獎牌久置后表面變暗答案：D解析：解答：黃銅形成原電池是Cu為正極受到保護(hù)；生鐵(即C、Fe合金)形成原電池是Fe為負(fù)極，被氧化而腐蝕；Fe-Cu形成原電池是Fe為負(fù)極，易被氧化而生銹；銀被空氣中的O2氧化而變暗，屬化學(xué)腐蝕，而不是電化學(xué)腐蝕分析：本題考查電化學(xué)腐蝕的原理，熟練掌握原電池對金屬腐蝕的影響是解題的關(guān)鍵?。18.鐵是用途最廣的金屬材料之一.為探究鐵的化學(xué)性質(zhì)，某同學(xué)將盛有生鐵屑的試管塞上蓬松的棉花，然后倒置在水中(如圖所示).數(shù)天后，他觀察到的現(xiàn)象是()A.鐵屑不生銹，試管內(nèi)液面上升B.鐵屑不生銹，試管內(nèi)液面高度不變C.鐵屑生銹，試管內(nèi)液面上升D.鐵屑生銹，試管內(nèi)液面高度不變答案：C解析：解答：裝置中的生鐵屑在潮濕的空氣中發(fā)生吸氧腐蝕，電池反應(yīng)為2Fe＋O2＋2H2O=2Fe(OH)2，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3，最終Fe(OH)3失水生成鐵銹，A、B錯誤；因反應(yīng)消耗氧氣，使試管內(nèi)氣壓減小，試管內(nèi)液面上升，C正確，D錯誤分析：本題考查鐵的吸氧腐蝕，題目難度不大，熟練掌握鐵的吸氧腐蝕和析氫腐蝕是解題的關(guān)鍵?。19.下列敘述不正確的是()A．鐵表面鍍鋅，鐵作陽極B．船底鑲嵌鋅塊，鋅作負(fù)極，以防船體被腐蝕C．鋼鐵吸氧腐蝕的正極反應(yīng)：O2＋2H2O＋4e－===4OH－D．鐵遇冷的濃硫酸表面鈍化，可保護(hù)內(nèi)部不被腐蝕答案：A解析：解答：鐵表面鍍鋅，鐵應(yīng)作陰極而鋅作陽極，A項錯誤；鋅比鐵活潑，在船底鑲嵌鋅塊，可有效防護(hù)船體被腐蝕；鋼鐵的吸氧腐蝕中正極上O2得到e－被還原；鐵遇冷的濃硫酸表面鈍化，形成了一層致密的氧化膜，可保護(hù)內(nèi)部不被腐蝕；故B、C、D三項均正確。分析：本題考查金屬的電化學(xué)腐蝕與保護(hù)，熟練掌握原電池原理是解題的關(guān)鍵?。20.為防止碳素鋼菜刀生銹，在使用后特別是切過咸菜后，應(yīng)將其()A．洗凈、擦干B．浸泡在水中C．浸泡在食醋中D．直接置于空氣中答案：A解析：解答：碳素鋼菜刀切過咸菜后，在水中或空氣中容易發(fā)生吸氧腐蝕，在食醋中容易發(fā)生析氫腐蝕，只有在干燥環(huán)境中不易腐蝕。分析：本題考查鋼鐵的吸氧腐蝕和析氫腐蝕，熟練掌握原電池原理是解題的關(guān)鍵?。二．非選擇題21.炒過菜的鐵鍋未及時洗凈，在空氣中放置不久便會因腐蝕而出現(xiàn)紅褐色銹斑。請回答：(1)鐵鍋的銹蝕是________腐蝕(填“析氫”或“吸氧”)。答案：吸氧(2)寫出鐵鍋腐蝕時負(fù)極的電極反應(yīng)式：___________。答案：2Fe－4e－=2Fe2＋(或Fe－2e－=Fe2＋)(3)寫出鐵鍋在中性條件下正極的電極反應(yīng)式：_________。答案：2H2O＋O2＋4e－=4OH－(4)寫出電化學(xué)反應(yīng)的總方程式：_______________________。答案：2Fe＋2H2O＋O2=2Fe(OH)2解析：解答：炒過菜的鐵鍋如果未及時洗凈，表面會附有少量的氯化鈉溶液，在該條件下鐵會發(fā)生吸氧腐蝕。活潑的鐵作負(fù)極，失電子，其電極反應(yīng)式為：2Fe－4e－=2Fe2＋；鐵鍋在中性條件下發(fā)生的腐蝕就是吸氧腐蝕，正極反應(yīng)為2H2O＋O2＋4e－=4OH－；該過程中總反應(yīng)方程式為2Fe＋2H2O＋O2=2Fe(OH)2。分析：本題考查鐵的吸氧腐蝕、原電池的電極反應(yīng)是的書寫等，題目難度不大，熟練掌握原電池原理是解題的關(guān)鍵?。22.市場上出售的“熱敷袋”主要成分是鐵屑、碳粉、木屑和少量氯化鈉、水等。熱敷袋使用前，用塑料袋使之與空氣隔絕，使用時打開塑料袋輕輕揉搓就會放出熱量，使用完后，袋內(nèi)有大量鐵銹存在。(1)“熱敷袋”放出的熱量是利用了鐵______放出的熱量。答案：氧化(2)碳粉的主要作用是_____________________________________。答案：與鐵屑、氯化鈉溶液構(gòu)成原電池，加速鐵屑氧化(3)氯化鈉的主要作用是____________________________________________。答案：溶于水形成電解質(zhì)溶液(4)寫出電極反應(yīng)，正極_____________________________________________________，負(fù)極____________，若鐵銹的主要成分為Fe2O3，寫出產(chǎn)生Fe2O3的有關(guān)反應(yīng)方程式_____________________________________________________。答案：2H2O＋O2＋4e－=4OH－|Fe－2e－=Fe2＋|Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3，2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O解析：解答：首先鐵應(yīng)為負(fù)極：Fe－2e－=Fe2＋，正極上必然為空氣中的氧氣得電子：O2＋4e－＋2H2O=4OH－；使用過程中放出大量熱必定為Fe被氧化而產(chǎn)生的，最后得到大量鐵銹，O2在反應(yīng)中得電子變?yōu)镺2－與水生成OH－，結(jié)合Fe2＋生成Fe(OH)2轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3。加入碳粉自然是提供形成原電池的正極，而加入NaCl溶于水就是為了形成電解質(zhì)溶液。分析：此題為結(jié)合日常生活應(yīng)用的實踐題目，涉及原電池原理、電極反應(yīng)方程式的書寫等，熟練掌握原電池原理是解題的關(guān)鍵?。23.現(xiàn)有①汽車；②機(jī)器上的齒輪；③門把手；④鋸條；⑤鐵制洗臉盆等常見鐵制品。為了防止它們生銹，通常適合采用下面哪一種方法。(填序號)(1)在表面噴漆；答案：①(2)在表面涂油；答案：②(3)在表面鍍一層其他金屬；答案：③(4)在表面燒制搪瓷；答案：⑤(5)使其表面形成致密的氧化物保護(hù)膜。答案：④解析：解答：防止金屬被腐蝕主要采用:(1)表面上加保護(hù)層，如烤漆、涂機(jī)油或凡士林、電鍍、烤藍(lán)等；(2)電化學(xué)方法，犧牲陽極的陰極保護(hù)法、外加電源的陰極保護(hù)法；(3)改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)等。分析：本題考查金屬防護(hù)的常用方法，熟練掌握金屬腐蝕的原因和金屬腐蝕的防護(hù)是解題的關(guān)鍵?。24.鋁具有密度小、導(dǎo)電性優(yōu)良、易于成型、成本低廉等特點，在生產(chǎn)、生活中有著廣泛應(yīng)用。(1)電工操作中規(guī)定，不宜把銅線和鋁線擰在一起連接線路，其原因是。答案：在潮濕的空氣中，導(dǎo)線表面易形成水膜，銅線與鋁線接觸處形成原電池，鋁比銅活潑作負(fù)極，被腐蝕而斷路(2)鋁制飯盒盛放醋，一段時間后飯盒被腐蝕，該腐蝕屬腐蝕，相應(yīng)的化學(xué)方程式為。如盛放燒堿等堿性溶液被腐蝕，有關(guān)的離子方程式為。如盛放食鹽(含少量CaCl2雜質(zhì))，一段時間后變得潮濕，原因是，而且鋁飯盒也會被腐蝕，發(fā)生腐蝕，有關(guān)電極反應(yīng)式為。答案：化學(xué)|2Al+6CH3COOH2(CH3COO)3Al+3H2↑|2Al+2OH-+2H2O2Al+3H2↑|潮解電化學(xué)(或吸氧)|負(fù)極:Al-3e-Al3+；正極:2H2O+O2+4e-4OH-解析：解答：(1)銅、鋁在電解質(zhì)溶液存在時接觸，易發(fā)生原電池反應(yīng)，鋁比銅活潑，為原電池負(fù)