2023春新教材高中化學第4章化學反應與電能第3節(jié)金屬的腐蝕與防護課后提能訓練新人教版選擇性必修1

第四章第三節(jié)A組·基礎達標1．下列與金屬腐蝕有關的說法中，不正確的是()A．鋼鐵在潮濕空氣中生銹屬于電化學腐蝕B．電化學腐蝕一般可分為吸氧腐蝕和析氫腐蝕C．金屬腐蝕的本質是金屬原子失去電子被氧化D．鋁具有很強的抗腐蝕能力，是因為其不易與氧氣發(fā)生反應【答案】D2．鐵生銹是一種常見的自然現象，其主要反應的化學方程式為4Fe＋3O2＋xH2O=2Fe2O3·xH2O。如圖為一放在水槽中的鐵架，水位高度如圖。最容易生銹的鐵架橫桿是()A．① B．②C．③ D．④【答案】C3．如圖裝置中，小試管內為紅墨水，具支試管內盛有pH＝4的雨水和生鐵片。觀察到：開始時導管內液面下降，一段時間后導管內液面回升，略高于小試管液面。以下有關解釋合理的是()A．生鐵片中的碳是原電池的負極，發(fā)生還原反應B．雨水酸性較強，生鐵片僅發(fā)生析氫腐蝕C．墨水回升時，碳極反應式為O2＋2H2O＋4e－=4OH－D．具支試管中溶液pH逐漸減小【答案】C【解析】發(fā)生原電池反應時，生鐵片中的碳是原電池的正極，A錯誤；雨水酸性較強，開始時鐵片發(fā)生析氫腐蝕，產生氫氣，導管內液面下降，一段時間后鐵片發(fā)生吸氧腐蝕，吸收氧氣，導管內液面上升，B錯誤；導管內液面上升時，鐵片發(fā)生吸氧腐蝕，碳為正極，正極電極反應式為O2＋2H2O＋4e－=4OH－，C正確；鐵片無論是發(fā)生析氫腐蝕還是吸氧腐蝕，具支試管內溶液pH均增大，D錯誤。4．為探究鋼鐵的吸氧腐蝕原理，設計了如圖所示的裝置，下列有關說法中錯誤的是()A．正極的電極反應式為O2＋2H2O＋4e－=4OH－B．將石墨電極改成Mg電極，難以觀察到鐵銹生成C．若向自來水中加入少量NaCl(s)，可較快地看到鐵銹D．分別向鐵、石墨電極附近吹入O2，前者鐵銹出現得快【答案】D【解析】鐵是負極，失電子被氧化成Fe2＋；在正極氧氣得電子發(fā)生還原反應生成OH－，故向石墨電極附近吹入O2的腐蝕速率比向鐵電極附近吹入O2的腐蝕速率快。5．將一根較純鐵棒垂直沒入水中，由于深水處溶氧量較少，一段時間后發(fā)現AB段產生較多鐵銹，BC段腐蝕嚴重。下列關于此現象的說法錯誤的是()A．鐵棒AB段發(fā)生的反應為O2＋2H2O＋4e－=4OH－B．腐蝕過程中在鐵棒上會產生微電流，且方向是從AB段到BC段C．向水中加入一定量硫酸鉀固體后，對鐵棒的生銹速率幾乎無影響D．產生這種現象的本質原因是鐵棒所處的化學環(huán)境不同【答案】C【解析】鐵在水中發(fā)生吸氧腐蝕，BC段作原電池負極，AB段作原電池正極，正極發(fā)生反應O2＋2H2O＋4e－=4OH－，A正確；腐蝕過程中電子從BC段流向AB段，電流方向為從AB段到BC段，B正確；向水中加入一定量的硫酸鉀固體后，離子濃度增大，鐵棒的生銹速率增大，C錯誤；此原電池的形成是由于鐵棒所處的化學環(huán)境不同，D正確。6．相同材質的鐵在圖中的四種情形下最不易被腐蝕的是() A B C D【答案】C7．下列裝置中電解質溶液均為稀硫酸。對鐵防腐的防護而言，采用的是外加電流法的是() A B C D【答案】C8．(2021·廣東卷)鈷(Co)的合金材料廣泛應用于航空航天、機械制造等領域。下圖為水溶液中電解制備金屬鈷的裝置示意圖。下列說法正確的是()A．工作時，Ⅰ室和Ⅱ室溶液的pH均增大B．生成1molCo，Ⅰ室溶液質量理論上減少16gC．移除兩交換膜后，石墨電極上發(fā)生的反應不變D．電解總反應：2Co2＋＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(通電))2Co＋O2↑＋4H＋【答案】D【解析】由圖可知，該裝置為電解池，石墨電極為陽極，水在陽極失去電子發(fā)生氧化反應生成氧氣和氫離子，電極反應式為2H2O－4e－=O2↑＋4H＋，Ⅰ室中陽離子電荷數大于陰離子電荷數，放電生成的氫離子通過陽離子交換膜由Ⅰ室向Ⅱ室移動，鈷電極為陰極，鈷離子在陰極得到電子發(fā)生還原反應生成鈷，電極反應式為Co2＋＋2e－=Co，Ⅲ室中陰離子電荷數大于陽離子電荷數，氯離子通過陰離子交換膜由Ⅲ室向Ⅱ室移動，電解的總反應的離子方程式為2Co2＋＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(通電))2Co＋O2↑＋4H＋。9．如圖所示，液面上浮著一個空心鐵球。(1)數天后可觀察到的現象是____(填字母)。①鐵球表面出現紅棕色銹斑②鐵球表面出現黑色銹斑③量筒內水位下降④量筒內水位上升A．①③ B．①④C．②③ D．③④(2)發(fā)生上述現象的原因是_____________________________________________(用反應式及必要的文字予以說明)?！敬鸢浮?1)B(2)鐵球發(fā)生吸氧腐蝕，其負極反應為2Fe－4e－=2Fe2＋，正極反應為O2＋2H2O＋4e－=4OH－，總反應為2Fe＋O2＋2H2O=2Fe(OH)2，Fe(OH)2繼續(xù)發(fā)生反應4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3、2Fe(OH)3=Fe2O3·xH2O＋(3－x)H2OB組·能力提升10．下列有關金屬腐蝕與防護的說法正確的是()A．在酸性環(huán)境下，鋼鐵只能發(fā)生析氫腐蝕B．金屬腐蝕的實質是金屬失去電子被還原C．輪船的船殼吃水線以下常裝有一些鋅塊，這是利用了犧牲陽極法D．銅鐵交接處，在潮濕的空氣中直接發(fā)生反應：Fe－3e－=Fe3＋，繼而形成鐵銹【答案】C【解析】弱酸性條件下可發(fā)生吸氧腐蝕，A錯誤；金屬腐蝕的實質是金屬失去電子被氧化，B錯誤；鋼鐵發(fā)生電化學腐蝕時，負極上Fe失去電子生成Fe2＋，D錯誤。11．(2020·廣東汕頭潮陽實驗學校高二檢測)埋在地下的鋼管常用如圖所示方法加以保護，使其免受腐蝕。關于此方法，下列說法正確的是()A．金屬棒X的材料可能為銅B．金屬棒X的材料可能為鈉C．鋼管附近土壤的pH增大D．這種方法稱為外加電流法【答案】C12．驗證犧牲陽極法，實驗如下(燒杯內均為經過酸化的3%NaCl溶液)。①②在Fe表面生成藍色沉淀試管內無明顯變化③試管內生成藍色沉淀下列說法不正確的是()A．對比②③，可以判定Zn保護了FeB．對比①②，K3[Fe(CN)6]可能將Fe氧化C．驗證Zn保護Fe時不能用①的方法D．將Zn換成Cu，用①的方法可判斷Fe比Cu活潑【答案】D【解析】對比②③可知，沒有連接鋅的Fe附近溶液在加入K3[Fe(CN)6]溶液后產生了藍色沉淀，說明Zn保護了Fe，A正確；對比①②可知，鐵氰化鉀可能把Fe氧化為Fe2＋，并進一步與Fe2＋反應生成藍色沉淀，B正確；①生成藍色沉淀，說明有Fe2＋生成，因而不能用于驗證Zn保護Fe，C正確；實驗①中無論Fe作正極還是負極，Fe附近均產生藍色沉淀，故將Zn換成Cu，無法證明Fe比Cu活潑，D錯誤。13．用鋁制飯盒盛放醋酸，一段時間后，飯盒被腐蝕，該種腐蝕屬于______________，反應的化學方程式為______________________________________；若用鋁飯盒盛放食鹽(含水時)，一段時間后，飯盒被腐蝕，這種腐蝕叫做________________，反應原理是(寫電極反應式)________________________________________________________________________________________________________________________________________________?！敬鸢浮炕瘜W腐蝕2Al＋6CH3COOH=2(CH3COO)3Al＋3H2↑電化學腐蝕負極：Al－3e－=Al3＋，正極：O2＋2H2O＋4e－=4OH－14．下圖所示的是某研究性學習小組探究金屬腐蝕條件的實驗裝置圖，試分析實驗并回答下列問題：(1)若起始時甲、乙、丙三套裝置的導管中液面高度相同，過一段時間后液面最高的是________。鐵粉腐蝕的速率由大到小的排列順序為________(用甲、乙、丙填寫)。(2)通過甲、乙裝置的對比說明鐵粉中碳的含量越________(填“高”或“低”)越易腐蝕。(3)乙裝置中發(fā)生電化學腐蝕時正極的電極