金屬的腐蝕與防護(hù) 同步練習(xí)題 高二上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修1+

4.3金屬的腐蝕與防護(hù)同步練習(xí)題一、選擇題1．下列關(guān)于鋼鐵腐蝕的敘述不正確的是A．鋼鐵在潮濕的空氣中易腐蝕B．鋼鐵腐蝕的主要原因是化學(xué)腐蝕C．腐蝕使鋼鐵色澤、外形等發(fā)生變化D．一般情況下，溫度對鋼鐵的化學(xué)腐蝕影響較明顯2．利用如圖裝置實(shí)驗(yàn)，開始時，a、b管中液面相平，密封好，放置一段時間。下列說法不正確的是A．a(chǎn)管內(nèi)發(fā)生吸氧腐蝕，b管內(nèi)發(fā)生析氫腐蝕B．一段時間后，a管內(nèi)液面高于b管內(nèi)液面C．b管內(nèi)溶液的pH減小D．a(chǎn)、b管內(nèi)具有的相同的電極反應(yīng)式為Fe-2e-=Fe2+3．下列實(shí)驗(yàn)方案及實(shí)驗(yàn)結(jié)論都正確的是選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)結(jié)論A證明、、的氧化性向溶液中加入過量HI溶液充分反應(yīng)后，再滴加KSCN溶液，溶液未變紅。氧化性：B證明具有氧化性向一定量溶液中滴加少量溶液，紫色褪去。具有氧化性C驗(yàn)證鐵的吸氧腐蝕在一塊已除銹的生鐵片上滴1滴含有酚酞的食鹽水，靜置2~3min，溶液邊緣出現(xiàn)紅色鐵片上發(fā)生吸氧腐蝕D配制100mL的溶液將16g溶于水用100mL容量瓶配制溶液所得溶液濃度為A．A B．B C．C D．D4．鋼鐵制品表面鍍鋁既美觀又能防腐，鍍鋁時選用的陽極材料是A．Zn B．Fe C．Al D．C5．化學(xué)與科技、生產(chǎn)、生活有密切的關(guān)系。下列敘述中不正確的是A．石墨烯液冷散熱技術(shù)是華為公司首創(chuàng)，石墨烯是一種有機(jī)高分子材料B．我國自主研發(fā)的“東方超環(huán)”(人造太陽)應(yīng)用的氕、氘、氚互為同位素C．“地溝油”經(jīng)處理可生產(chǎn)生物柴油、燃料乙醇等，變廢為寶D．我國海洋開發(fā)走向“深藍(lán)時代”，大型艦船的底部常鑲嵌鋅塊做負(fù)極，防止船底腐蝕6．實(shí)驗(yàn)小組研究金屬電化學(xué)腐蝕，實(shí)驗(yàn)如下：序號實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)Ⅰ鐵釘表面及周邊未見明顯變化鐵釘周邊零星、隨機(jī)出現(xiàn)極少量紅色和藍(lán)色區(qū)域，有少量紅棕色鐵銹生成實(shí)驗(yàn)Ⅱ鐵釘周邊出現(xiàn)紅色區(qū)域，未見藍(lán)色出現(xiàn)鋅片周邊未見明顯變化鐵釘周邊紅色加深，區(qū)域變大，未見藍(lán)色出現(xiàn)鋅片周邊未見明顯變化下列說法不正確的是A．實(shí)驗(yàn)Ⅰ的現(xiàn)象說明溶液與反應(yīng)生成了B．實(shí)驗(yàn)Ⅱ中保護(hù)了，使鐵的腐蝕速率比實(shí)驗(yàn)Ⅰ慢C．實(shí)驗(yàn)Ⅱ中正極的電極反應(yīng)式：D．若將片換成片，推測片周邊會出現(xiàn)紅色，鐵釘周邊會出現(xiàn)藍(lán)色7．下列有關(guān)說法正確的是A．鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕的負(fù)極反應(yīng)式：B．用Pt電極電解一定量的稀硫酸溶液，電解一段時間后溶液的PH值不變C．電解精煉銅時，電解質(zhì)溶液中均保持不變D．金屬Cu無論在酸性條件下，還是在堿性條件下發(fā)生的都是吸氧腐蝕8．中國文化源遠(yuǎn)流長，三星堆出土了大量文物，如青銅面具、青銅大立人、鎏金青銅面具等。下列有關(guān)說法正確的是A．古代的鎏金工藝?yán)昧穗婂冊鞡．三星堆出土的青銅器上有大量銅銹，其主要成分為C．青銅是銅中加入鉛、錫制得的合金，其成分會加快銅的腐蝕D．文物中做面具的金簡由熱還原法制得9．白鐵皮和鍍錫鐵皮的腐蝕情況如圖所示。下列有關(guān)說法不正確的是A．白鐵皮和鍍錫鐵皮破損后，后者鐵更易被腐蝕B．白鐵皮發(fā)生電化學(xué)腐蝕時，Zn做負(fù)極，F(xiàn)e做正極C．鍍錫鐵皮發(fā)生電化學(xué)腐蝕時，F(xiàn)e的腐蝕電勢比Sn的腐蝕電勢高D．兩種材料發(fā)生電化學(xué)腐蝕時，正極的電極反應(yīng)式均為10．我國科學(xué)家設(shè)計(jì)的一種從海水中提取金屬鋰的太陽能驅(qū)動裝置如圖所示，下列說法錯誤的是A．催化電極反應(yīng)式：2Cl--2e=Cl2↑B．固體陶瓷膜屬于不透水的陽離子交換膜C．導(dǎo)線中通過1mol電子時，海水減重約42.5gD．在有機(jī)電解質(zhì)中加入少量乙酸，以增強(qiáng)導(dǎo)電性二、填空題11．某化學(xué)興趣小組的同學(xué)用以下裝置研究電化學(xué)的問題。(1)理論上講，任何自發(fā)的氧化還原反應(yīng)都可以設(shè)計(jì)成原電池。有甲，乙兩位同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的原電池。寫出甲中正極上的電極反應(yīng)式：_______。(2)乙中負(fù)極為_______(填名稱)，總反應(yīng)的離子方程式為_______。(3)若用丙裝置進(jìn)行電解，U型管內(nèi)裝有電解液c，M、N是兩塊電極板，通過導(dǎo)線與直流電源相連。請回答以下問題：①若要進(jìn)行粗銅(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等雜質(zhì))的電解精煉，電解液c選用CuSO4溶液，則：N電極的材料是_______，N電極反應(yīng)式是_______。(說明：雜質(zhì)發(fā)生的電極反應(yīng)不必寫出)。下列說法正確的是_______。A．電能全部轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B．在電解精煉中，電解液中有Al3+、Zn2+產(chǎn)生C．溶液中Cu2+向陽極移動D．陽極泥中可回收Ag、Pt、Au等金屬②用惰性電極電解CuSO4溶液。若陰極析出Cu的質(zhì)量為16g，則陽極上產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為_______L。12．中國傳統(tǒng)的農(nóng)具、兵器曾大量使用鐵，鐵器的修復(fù)是文物保護(hù)的重要課題。戰(zhàn)國時期的鐵制農(nóng)具(1)潮濕環(huán)境中，鐵器發(fā)生電化學(xué)腐蝕的負(fù)極反應(yīng)式是_______。(2)鐵器表面氧化層的成分有多種，性質(zhì)如下：成分Fe3O4FeO(OH)FeOCl性質(zhì)致密疏松疏松①Fe(OH)2被空氣氧化為Fe3O4的化學(xué)方程式是_______。②在有氧條件下，F(xiàn)e3O4在含Cl–溶液中會轉(zhuǎn)化為FeOCl，將相關(guān)反應(yīng)的離子方程式補(bǔ)充完整：4Fe3O4+O2+_________+____H2O===___FeOCl+__________(3)化學(xué)修復(fù)可以使FeOCl轉(zhuǎn)化為Fe3O4致密保護(hù)層：用Na2SO3和NaOH混合溶液浸泡銹蝕的鐵器，一段時間后取出，再用NaOH溶液反復(fù)洗滌。①FeOCl在NaOH的作用下轉(zhuǎn)變?yōu)镕eO(OH)，推測溶解度FeOCl_____FeO(OH)(填“＞”或“＜”)。②Na2SO3的作用是_______。③檢驗(yàn)FeOCl轉(zhuǎn)化完全的操作和現(xiàn)象是_______。13．材料是人類賴以生存與發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。(1)以下是生活中常見的物品：a.玻璃杯b.電源插座c.廢舊干電池d.廢報(bào)紙e.尼龍繩f.輪胎g.鐵鍋。請用相應(yīng)的字母填空：①用無機(jī)非金屬材料制作的是_______。②用合成高分子材料中橡膠制作的是_______。③隨意丟棄會對水體和土壤都造成污染的是_______。④如圖所示，物品d可投入_______(填“A”或“B”)標(biāo)志的垃圾桶中。(2)經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，長期使用鐵鍋炒菜，可有效減少缺鐵性_______病癥的發(fā)生，為了提高補(bǔ)鐵效果，在炒菜時可經(jīng)常加入適量的_______(填“食醋”或“料酒”)。炒完菜之后不洗鍋，鐵鍋通常會生銹，此過程中主要發(fā)生_______腐蝕(填“化學(xué)”或“電化學(xué)”)，請寫出金屬防護(hù)的一種方法_______。14．Ⅰ.如圖所示的是探究金屬腐蝕條件的實(shí)驗(yàn)裝置圖，請分析實(shí)驗(yàn)并回答下列問題：（1）若起始時甲、乙、丙3套裝置的導(dǎo)管中液面高度相同，過一段時間后液面最高的是________。（2）通過甲、乙裝置的對比說明鋼鐵中碳的含量越________(填“高”或“低”)，鋼鐵越易腐蝕。（3）乙裝置中發(fā)生電化學(xué)腐蝕時正極的電極反應(yīng)式為_________________________________。Ⅱ.利用化學(xué)反應(yīng)：2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2，請你選擇合適的電極材料和電解質(zhì)溶液，設(shè)計(jì)一個原電池。可供選擇的電極材料：鐵棒、銅棒、石墨棒。可供選擇的電解質(zhì)溶液：CuCl2溶液、FeCl2溶液、FeCl3溶液。請?zhí)顚懴铝锌瞻祝海?）選擇________作正極材料，________作負(fù)極材料；選擇________作電解質(zhì)溶液。（2）寫出有關(guān)的電極反應(yīng)式：正極：__________________；負(fù)極：_______________________。【參考答案】一、選擇題1．B解析：A．鋼鐵在潮濕的空氣中易形成原電池，發(fā)生電化學(xué)腐蝕，加快腐蝕，A正確；B．鋼鐵中含有Fe、C元素，可以作為兩個活潑性不同的電極，在潮濕的空氣中易形成原電池，發(fā)生電化學(xué)腐蝕，而不是化學(xué)腐蝕，B錯誤；C．鋼鐵被腐蝕后生成紅褐色的鐵銹(Fe2O3)，在外形、色澤以及機(jī)械性能等方面都將發(fā)生變化，C正確；D．一般情況下，溫度越高，反應(yīng)速率越快，溫度對鋼鐵的化學(xué)腐蝕影響較明顯，D正確；綜上所述答案為B。2．C解析：A．a(chǎn)管內(nèi)電解質(zhì)呈中性，b管內(nèi)電解質(zhì)呈酸性，所以a管內(nèi)發(fā)生吸氧腐蝕，b管內(nèi)發(fā)生析氫腐蝕，A正確；B．a(chǎn)管內(nèi)發(fā)生吸氧腐蝕，需要消耗氧氣，液面升高，b管內(nèi)發(fā)生析氫腐蝕，會生成氫氣，液面下降，所以一段時間后，a管內(nèi)液面高于b管內(nèi)液面，B正確；C．b管內(nèi)，H+得電子生成H2，溶液的酸性減弱，pH增大，C不正確；D．a(chǎn)、b管內(nèi)，負(fù)極都發(fā)生Fe失電子生成Fe2+的電極反應(yīng)，所以具有的相同的電極反應(yīng)式為Fe-2e-=Fe2+，D正確；故選C。3．C解析：A．碘離子具有還原性，加入過量HI溶液充分反應(yīng)后，再滴加KSCN溶液，溶液未變紅，說明鐵離子和碘離子反應(yīng)了，只能說明氧化性：，故A錯誤；B．高錳酸鉀在反應(yīng)中做氧化劑、過氧化氫做還原劑，故B錯誤；C．吸氧腐蝕在正極發(fā)生反應(yīng)，O2+2H2O+4e-=4OH-；溶液邊緣出現(xiàn)紅色，說明發(fā)生了吸氧腐蝕溶液顯堿性，故C正確；D．配制100mL的溶液，需要0.1mol，其質(zhì)量為25g，故D錯誤；故選C。4．C解析：電鍍時，陰極為鍍件，陽極為鍍層金屬。因此，鋼鐵制品表面鍍鋁時，陽極材料為Al。【點(diǎn)睛】電解池中電極反應(yīng)順序?yàn)殛帢O：Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)；陽極：活潑金屬>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根。5．A解析：A．石墨烯是單層石墨，是碳的單質(zhì)，不是有機(jī)物，故A錯誤；B．氕、氘、氚的質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同，是同種元素的不同原子，互稱為同位素，故B正確；C．“地溝油”是廢棄的油脂，經(jīng)處理可生產(chǎn)生物柴油、燃料乙醇等，變廢為寶，故C正確；D．艦船船體是鋼鐵制成的，容易發(fā)生電化學(xué)腐蝕，在艦船底部鑲嵌鋅塊可以構(gòu)成鋅鐵原電池，鋅做負(fù)極，被氧化，保護(hù)了正極鐵，該方法為金屬防護(hù)的犧牲陽極法，故D正確；故選A。6．A解析：A．根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，實(shí)驗(yàn)Ⅰ中鐵釘被空氣中氧氣氧化，隨機(jī)出現(xiàn)極少量紅色和藍(lán)色區(qū)域，F(xiàn)e2+與K3[Fe(CN6)]會生成藍(lán)色沉淀，OH-在酚酞作用下會使溶液變紅，故反應(yīng)過程中溶液存在OH-、Fe2+，最后有少量紅棕色鐵銹生成，發(fā)生了吸氧腐蝕，但是不能說明K3[Fe(CN6)]與Fe反應(yīng)生成了Fe2+，A項(xiàng)錯誤；B．實(shí)驗(yàn)ⅠI中形成了以鐵為正極，鋅為負(fù)極的原電池，鋅片發(fā)生氧化反應(yīng)，故Ⅱ中鐵的腐蝕速率降低，B項(xiàng)正確；C．實(shí)驗(yàn)Ⅱ中，溶液酸性較弱，且由鐵釘周邊出現(xiàn)紅色區(qū)域可知，正極的電極反應(yīng)式：，C項(xiàng)正確；D．若將片換成片，則實(shí)驗(yàn)Ⅱ中，鐵為負(fù)極，電極反應(yīng)式為Fe-2e-=Fe2+，鐵釘周邊會出現(xiàn)藍(lán)色；銅為正極，根據(jù)C選項(xiàng)正極電極反應(yīng)式可知，有OH-生成，銅片周邊會出現(xiàn)紅色，D項(xiàng)正確；答案選A。7．D解析：A．鋼鐵腐蝕時鐵失去電子生成亞鐵離子，A項(xiàng)錯誤；B．電解稀硫酸實(shí)際是電解水，電解一段時間后硫酸的濃度增大，B項(xiàng)錯誤；C．電解精煉銅時開始時陽極是其他比銅活潑的金屬失去電子進(jìn)入溶液中，陰極是銅離子得到電子生成銅，故電解質(zhì)溶液中的銅離子濃度稍微減少，C項(xiàng)錯誤；D．銅的活動性比氫弱，不能發(fā)生析氫腐蝕，D項(xiàng)正確。故選D。8．B解析：A．古代的鍍金工藝?yán)玫脑恚合祵⒔鹑塾谒y之中，形成金泥，涂于銅或銀器表面，加溫，使水銀蒸發(fā)，金就附著于器表，謂之鎏金，近代稱為“火鍍金”，故A錯誤；B．銅銹的主要成分為，故B正確；C．鉛、錫比銅活潑，腐蝕反應(yīng)中銅做正極，會減緩銅的腐蝕，故C錯誤；D．古代得到金的方法是陶漉法，故D錯誤；故答案選B。9．C【分析】如圖，相同條件下，Zn比鐵活潑，所以白鐵皮即使破損，Zn依然作負(fù)極，被氧化，鐵作正極，被保護(hù)起來；鍍錫鐵皮中，因?yàn)殍F比錫活潑，所以由鐵錫形成的原電池中，鐵作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，被腐蝕；解析：A．Zn的金屬活動性強(qiáng)于Fe的，白鐵皮破損后，Zn做負(fù)極被腐蝕，F(xiàn)e做正極被保護(hù)；Fe的金屬活動性強(qiáng)于Sn，鍍錫鐵皮破損后，F(xiàn)e做負(fù)極被腐蝕，因此，鍍錫鐵皮更易被腐蝕，A說法正確；B．Zn的金屬活動性強(qiáng)于Fe，白鐵皮發(fā)生電化學(xué)腐蝕時，Zn做負(fù)極，F(xiàn)e做正極，B說法正確；C．Fe的金屬活動性強(qiáng)于Sn，鍍錫鐵皮發(fā)生電化學(xué)腐蝕時，F(xiàn)e做負(fù)極，Sn做正極，因此Fe的腐蝕電勢比Sn的腐蝕電勢低，C說法錯誤；D．兩種材料發(fā)生電化學(xué)腐蝕時，正極均是參與反應(yīng)，電極反應(yīng)式均為，D說法正確；故選C?！军c(diǎn)睛】本題以白鐵皮和鍍錫鐵皮的腐蝕情況為背景考查電化學(xué)原理，具體考查原電池的工作原理和電化學(xué)腐蝕等知識，意在考查考生獲取新信息的能力及在陌生情境中分析問題和解決問題的能力。10．D【分析】從圖分析，有機(jī)電解質(zhì)防止Li與水直接反應(yīng)，所以Li在銅箔電極產(chǎn)生，它為電解池的陰極。而催化電極為陽極。解析：A．催化電極為陽極發(fā)生氧化反應(yīng)為2Cl--2e=Cl2↑，A項(xiàng)正確；B．Li+經(jīng)膜移向銅電極產(chǎn)生Li，而Li易于水反應(yīng)，所以陰極區(qū)應(yīng)該無水環(huán)境，所以固體陶瓷膜屬于不透水的陽離子交換膜，B項(xiàng)正確；C．由電子守恒關(guān)系得2e-~Cl2~2Li，導(dǎo)線中通過1mol電子時n(Cl2)=0.5mol、n(Li)=1mol所以海水中減少得質(zhì)量為m(Li)+m(Cl2)=1×7+0.5×71g=42.5g，C項(xiàng)正確；D．Li能與CH3COOH產(chǎn)生H2，D項(xiàng)錯誤；故選D。二、填空題11．(1)Cu2++2e-=Cu(2)鋁片2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑(3)純銅Cu2++2e-=CuBD2.8解析：（1）裝置甲中存在自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)Zn+Cu2+=Zn2++Cu，鋅作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，銅作正極，發(fā)生還原反應(yīng)，故甲中正極上的電極反應(yīng)式為Cu2++2e-=Cu。（2）裝置乙中存在自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑，負(fù)極為鋁片，發(fā)生氧化反應(yīng)。（3）①由電流方向可知，a為電源的正極，M為陽極，b為電源的負(fù)極，N為陰極，若要進(jìn)行粗銅的電解精煉，純銅作陰極，粗銅作陽極，電解液c選用CuSO4溶液，則N電極的材料是純銅，N電極反應(yīng)式是Cu2++2e-=Cu。A．電能沒有全部轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，部分轉(zhuǎn)化為熱能，故A錯誤；B．粗銅中含Al、Zn、Ag、Pt、Au等雜質(zhì)，Al、Zn比銅活潑，會在陽極優(yōu)先失去電子，故在電解精煉中，電解液中有Al3+、Zn2+產(chǎn)生，故B正確；C．電解池中陽離子移動向陰極，故溶液中Cu2+向陰極移動，故C錯誤；D．粗銅中含Al、Zn、Ag、Pt、Au等雜質(zhì)，Ag、Pt、Au不如銅活潑，在陽極不失電子，會沉積在陽極泥中，故陽極泥中可回收Ag、Pt、Au等金屬，故D正確；故選BD。②用惰性電極電解CuSO4溶液，陰極發(fā)生反應(yīng)Cu2++2e-=Cu，陽極發(fā)生反應(yīng)2H2O-4e-=O2↑+4H+，則有關(guān)系式：2Cu~O2，若陰極析出Cu的質(zhì)量為16g，物質(zhì)的量為，則陽極上產(chǎn)生的氧氣為0.125mol，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為0.125mol×22.4L/mol=2.8L。12．Fe–2e-=Fe2+6Fe(OH)2+O2=2Fe3O4+6H2O12Cl-61212OH-＞作還原劑，將FeOCl還原為Fe3O4取最后一次的洗滌液于試管中，加入HNO3酸化，再加入AgNO3溶液，無白色沉淀產(chǎn)生，證明FeOCl轉(zhuǎn)化完全解析：（1）鋼鐵在潮濕的空氣中發(fā)生吸氧腐蝕，負(fù)極上鐵失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：Fe-2e-=Fe2+；（2）①Fe(OH)2被空氣氧化為Fe3O4的化學(xué)方程式是：6Fe(OH)2+O2=2Fe3O4+6H2O；②Fe3O4在含Cl–溶液中會轉(zhuǎn)化為FeOCl，F(xiàn)e元素化合價升高，O元素化合價降低，根據(jù)得失電子守恒和原子守恒可以配平方程式為：4Fe3O4+O2+12Cl-+6H2O=12FeOCl+12OH-；（3）①FeOCl在NaOH的作用下轉(zhuǎn)變?yōu)镕eO(OH)，根據(jù)沉淀轉(zhuǎn)化的規(guī)律：溶解度小的轉(zhuǎn)化為溶解度更小的，可知溶解度FeOCl＞FeO(OH)；②FeOCl轉(zhuǎn)化為Fe3O4的過程中，F(xiàn)e元素化合價上升作氧化劑，則Na2SO3的作用是：作還原劑，將FeOCl還原為Fe3O4；③FeOCl轉(zhuǎn)化完全則溶液中存在大量氯離子，取最后一次的洗滌液于試管中，加入HNO3酸化，再加入AgNO3溶液，無白色沉淀產(chǎn)生，證明FeOCl轉(zhuǎn)化完全。13．(1)afcA(2)貧血食醋電化學(xué)刷漆、涂油、制成合金、犧牲陽極法、外加電流法等解析：（1）a．玻璃杯主要成分是硅酸鹽，屬于無機(jī)非金屬材料；b．電源插座為樹脂等，如酚醛樹脂、脲醛樹脂，這些屬于高分子材料；c．廢舊電池中含有重金屬元素汞等，有毒，不能隨意丟棄；d．廢報(bào)紙主要成分是纖維素；e．尼龍繩是由尼龍組成，尼龍屬于聚酰胺；f．輪胎由橡膠制成，屬于高分子材料；g．鐵鍋屬于合金；①用無機(jī)非金屬材料制作的是玻璃杯，a符合題意；故答案為a；②用橡膠制作的是輪胎，f符合題意；故答案為f；③隨意丟棄會對水體和土壤都造成污染的是廢舊電池，c符合