4.3金属的腐蚀与防护(含解析) 同步练习题 2023-2024学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1

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名称 4.3金属的腐蚀与防护(含解析) 同步练习题 2023-2024学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
格式 docx
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-10-22 14:47:02

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文档简介

4.3金属的腐蚀与防护同步练习题
一、选择题
1.化学与生产、生活、社会密切相关。下列有关说法中不正确的是
A.“静电除尘”、“燃煤固硫”、“汽车尾气催化净化”都能提高空气质量
B.“朝坛雾卷,曙岭烟沉”中的雾是一种气溶胶,能产生丁达尔现象
C.在日常生活中,造成钢铁腐蚀的主要原因是化学腐蚀
D.华为自主研发的“麒麟”芯片与太阳能电池感光板所用材料均为晶体硅
2.实验是学习化学的重要途径。下列所示装置图能达到实验目的的是
A B C D
测定未知NaOH溶液的浓度 探究铁的析氢腐蚀 铜银原电池装置 中和热的测定
A.A B.B C.C D.D
3.化学与生产、生活、科技和环境等联系密切,下列说法错误的是
A.襄阳大头菜含有氨基酸、维生素、纤维素等高分子有机物,均可被人体吸收利用
B.襄阳汉江边的临汉门是木质,包上铁皮订上铜钉可防火攻但是会加快铁皮的腐蚀
C.锅炉水垢中含有,可先用溶液处理,后用酸除去
D.较低温度更有利于合成氨反应得到较大的平衡转化率
4.下列有关说法正确的是
A.双氧水与在碱性环境下可制备消毒剂,是因为具有氧化性
B.NaOH溶液可吸收NO和的混合气体,是因为NO和均为酸性氧化物
C.形成的酸雨放置一段时间后pH降低,是因为的挥发
D.镀锡铁皮的镀层破损后铁皮会加速腐蚀,主要原因是形成了原电池
5.下列有关金属腐蚀和保护的说法,不正确的是
A.埋在潮湿土壤里的铁管比在干燥的土壤里更容易被腐蚀
B.牺牲阳极的阴极保护法利用电解原理保护金属
C.生铁比纯铁容易生锈
D.镀银的铁制品,镀层损坏后,露出的铁表面更容易被腐蚀
6.事物的变化都有两面性。下列关于金属的腐蚀和防护说法错误的是
A.生活中常用的“暖宝宝”是利用吸氧腐蚀原理制造的
B.生铁浸泡在食盐水中易发生析氢腐蚀
C.为保护轮船的外壳,常在外壳上镶入锌块
D.利用阳极氧化法处理铝制品的表面使之形成致密的氧化膜而防腐
7.下列叙述的方法不正确的是
A.金属的电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍 B.用铝质铆钉焊接铁板,铁板易被腐蚀
C.钢铁在干燥空气中不易被腐蚀 D.在粗铜的电解精炼中纯铜做阴极
8.下列实验操作、现象和结论都正确且有相关性的是
选项 实验操作 现象 结论
A 向含少量FeCl3杂质的CuCl2溶液中加入过量铜屑,充分搅拌,过滤 得到蓝绿色溶液 得到纯净CuCl2溶液
B 向浓度均为0.1mol·L-1的NaCl和Na2SiO3溶液中分别滴加酚酞 NaCl溶液不变色,Na2SiO3溶液变成红色 非金属性:SiC 向苯和液溴的混合物中加入铁粉,将逸出的气体通入硝酸银溶液 硝酸银溶液中有淡黄色沉淀产生 苯与Br2发生了取代反应
D 在一块除去铁锈的生铁片上面滴一滴含有酚酞的食盐水,静置2~3min 溶液边缘出现红色 铁片上发生了吸氧腐蚀
A.A B.B C.C D.D
二、非选择题
9.化学电源在生产生活中有着广泛的应用,请回答下列问题:
(1)根据构成原电池的本质判断,下列化学(或离子)方程式正确且能设计成原电池的是_____(填字母,下同)。
A.KOH+HCl=KCl+H2O B.Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+
C.Cu+H2SO4=CuSO4+H2↑ D.Na2O+H2O=2NaOH
(2)为了探究化学反应中的能量变化,某同学设计了如图两个实验(如图)。有关反应一段时间后的实验现象,下列说法正确的是_____。
A.图I和图II的气泡均产生于锌棒表面
B.图I中温度计的示数高于图II的示数
C.图I和图II中温度计的示数相等,且均高于室温
D.图II中产生气体的速率比I慢
(3)电动汽车上用的铅蓄电池是以一组海绵状铅板和另一组结构相似的充满二氧化铅的铅板组成,用H2SO4作电解质溶液。放电时总反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。
①写出放电时正极的电极反应式:______。
②铅蓄电池放电时,负极质量将_____(填“增大”“减小”或“不变”)。当外电路上有1mol电子通过时,溶液中消耗H2SO4的物质的量为______。
(4)某种CH3OH燃料电池由甲醇、空气(氧气)、KOH溶液(电解质溶液)构成。其中负极反应式为_____。下列说法正确的是_____(填序号)。
①电池放电时通入空气的电极为负极
②电池放电时,电解质溶液的碱性逐渐减弱
③电池放电时每消耗6.4gCH3OH转移1.2mol电子
10.电解原理在化学工业中有广泛的应用。如图所示为一电解池装置,U形管内装有电解液c,A、B是两块电极板,通过导线与直流电源相连。
(1)若A、B都是惰性电极,电解质溶液c是饱和NaCl溶液,实验开始时,同时在U形管两边各滴入几滴酚酞试剂,试判断:
①a电极是______极(填“正”或“负”),B电极是______极(填“阴”或“阳”);
②A电极上的电极反应式为_______,B电极上的电极反应式为________;
③检验A电极上产物的方法是______。
(2)若图示装置为用惰性电极电解CuSO4溶液的装置,其中阴极上析出Cu的质量为3.2 g,则阳极上产生的气体在标准状况下的体积为_______。
【参考答案】
一、选择题
1.C
解析:A.“静电除尘”减少空气中飘尘,“燃煤固硫”减少空气中二氧化硫的排放,“汽车尾气催化净化”减少空气中氮氧化物的排放,三者都能提高空气质量,故A正确;
B.“朝坛雾卷,曙岭烟沉”中的雾是一种气溶胶,能产生丁达尔现象,形成一条光亮通路,故B正确;
C.在日常生活中,造成钢铁腐蚀的主要原因是电化学腐蚀,故C错误;
D.“麒麟”芯片与太阳能电池感光板所用材料主要为晶体硅,故D正确。
综上所述,答案为C。
2.A
解析:A.盐酸应盛装在酸式滴定管中,操作正确,故A正确;
B.食盐水浸泡过的铁钉会发生吸氧腐蚀,故B错误;
C.含有盐桥的原电池中,电极材料和电解质溶液中金属离子必须是相同元素,该图中金属材料和电解质溶液中金属阳离子不是相同元素,所以不能构成原电池,故C错误;
D.缺少玻璃搅拌棒,如果不搅拌溶液会导致溶液温度不均匀,测量中和热不准确,故D错误;
故选A。
3.A
解析:A.氨基酸、维生素是小分子物质,人体内没有纤维素水解的酶,纤维素不可被人体吸收利用,A错误;
B.临汉门会形成Cu-Fe原电池,Fe作负极,加速铁皮腐蚀,B正确;
C.微溶于水难溶于酸,可利用沉淀转化原理将其转化为更难溶于水的碳酸钙,后用酸除去,C正确;
D.合成氨是放热反应,降温平衡正向移动,有利于合成氨反应得到较大的平衡转化率,D正确;
答案选A。
4.D
解析:A.双氧水与在碱性环境下可制备消毒剂,中氯化合价降低变为,则双氧水中氧化合价升高,则是因为具有还原性,故A错误;
B.NaOH溶液可吸收NO和的混合气体,反应生成亚硝酸钠和水,是发生了氧化还原反应,不是因为NO和均为酸性氧化物,故B错误;
C.形成的酸雨放置一段时间后pH降低,是因为生成的亚硫酸和空气中氧气反应生成硫酸,故C错误;
D.镀锡铁皮的镀层破损后,Fe Sn形成了原电池,铁为负极,加速了铁皮腐蚀,故D正确。
综上所述,答案为D。
5.B
解析:A.铁管埋在潮湿的土壤中会与周围的环境形成原电池,加快铁管腐蚀,A正确;
B.牺牲阳极的阴极保护法是利用原电池原理保护金属,B错误;
C.生铁是含碳的铁合金,容易形成原电池,此时铁作负极被腐蚀,所以生铁比纯铁容易生锈,C正确;
D.镀银的铁制品,镀层损坏后,镀层、铁与外界环境形成原电池,铁作负极被腐蚀,D正确。
故本题选B。
6.B
解析:A.“暖宝宝”里面主要用碳粉、铁粉、水和食盐水,再加点添加剂组成一个原电池放电,由于没有正负极,电子无法分正负电子导出,直接形成短路,从而产生热量,可见是利用吸氧腐蚀原理制造的,故A正确;
B.生铁在弱酸性或中性条件下发生吸氧腐蚀,在强酸性溶液中发生析氢腐蚀,故B错误;
C.金属铁和锌形成的原电池中,锌是负极,铁是正极,铁被保护,所以为保护轮船的外壳,常在外壳上镶入锌块,故C正确;
D.利用阳极氧化处理铝制品的表面,使之形成致密的氧化膜而钝化,防腐性能更好,故D正确;
答案选B。
7.B
解析:A.金属的腐蚀以电化学腐蚀为主,电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍,A正确;
B.铝质铆钉、铁板、潮湿的空气构成了原电池,铝比铁活泼,铝质铆钉作负极,容易腐蚀,铁板得到保护,B错误;
C.因钢铁生锈需要氧气、水,在干燥空气中不易被腐蚀,C正确;
D.电解精炼铜时,铜离子在阴极被还原成铜单质,所以纯铜为阴极,D正确;
综上所述答案为B。
8.D
解析:A.Cu只能将Fe3+还原为Fe2+,所以所得溶液中有FeCl2,A错误;
B.HCl不是Cl元素的最高价含氧酸,比较Si和Cl的非金属性强弱须比较其最高价氧化物对应水化物酸性的强弱,B错误;
C.苯和液溴在催化剂作用下发生取代反应生成HBr,但液溴具有挥发性,生成HBr气体中会混有Br2,Br2也可以和硝酸银溶液反应生成沉淀,应先除去Br2,C错误;
D.食盐水显中性,中性环境中Fe发生吸氧腐蚀,正极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-,所以溶液边缘出现红色,D正确;
综上所述答案为D。
二、非选择题
9.(1)B
(2)B
(3) PbO2+2e-++4H+=PbSO4+2H2O 增大 1mol
(4) CH3OH+8OH--6e-=+6H2O ②③
解析:(1)A.KOH+HCl=KCl+H2O为非氧化还原反应,不能设计成原电池,A不符合题意;
B.Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+为氧化还原反应,且在常温下就能发生,可以设计成原电池,B符合题意;
C.Cu+H2SO4=CuSO4+H2↑反应不能发生,不能设计成原电池,C不符合题意;
D.Na2O+H2O=2NaOH为非氧化还原反应,不能设计成原电池,D不符合题意;
故选B;
(2)A.图I中的气泡产生于锌棒表面,图II中形成原电池,H+在Cu表面得电子,气泡产生于Cu表面,A不正确;
B.图I中发生化学腐蚀,能量的利用率低,图II中发生电化学腐蚀,能量的利用率高,化学腐蚀中,有一部分化学能转化为热能,所以温度计的示数高于图II的示数,B正确;
C.图I和图II中温度计的示数均高于室温但不相等,图I中温度计的示数高,C不正确;
D.图II中形成原电池,反应速率加快,则产生气体的速率比I快,D不正确;
故选B;
(3)①放电时,正极PbO2得电子产物与电解质反应,生成PbSO4等,电极反应式:PbO2+2e-++4H+=PbSO4+2H2O。
②铅蓄电池放电时,负极由Pb转化为PbSO4,质量将增大。由电池反应可建立如下关系式:H2SO4——e-,则当外电路上有1mol电子通过时,溶液中消耗H2SO4的物质的量为1mol。答案为:PbO2+2e-++4H+=PbSO4+2H2O;增大;1mol;
(4)某种CH3OH燃料电池由甲醇、空气(氧气)、KOH溶液(电解质溶液)构成。其中负极CH3OH失电子产物与电解质反应,生成等,电极反应式为CH3OH+8OH--6e-=+6H2O。
①电池放电时,通入CH3OH的电极为负极,则通入空气的电极为正极,①不正确;
②电池放电时,发生反应2CH3OH+3O2+4NaOH=2Na2CO3+6H2O,NaOH被消耗,同时生成H2O,所以电解质溶液的碱性逐渐减弱,②正确;
③由电极反应式,可建立如下关系式:CH3OH——6e-,电池放电时每消耗6.4gCH3OH(0.2mol)转移=1.2mol电子,③正确;
故选②③;
答案为:CH3OH+8OH--6e-=+6H2O;②③。
10. 正 阴 2Cl--2e-=Cl2↑ 2H2O+2e-=H2↑+2OH- 用玻璃棒蘸起湿润的淀粉-KI试纸靠近A电极出口,试纸变蓝,说明有氯气生成 0.56L
【分析】电流是从正极移动到负极,根据电流移动方向,得到a为正极,b为负极,连接电源正极的是电解质阳极,因此A为阳极,B为阴极,再根据阳极失去电子,阴极得到电子书写电极反应式。
解析:(1)①根据图中电流移动方向,得出a电极是正极,b为负极,因此连接电源负极的B电极是阴极;故答案为:正;阴;
②A电极是阳极,是溶液中氯离子失去电子,其电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑,B电极是阴极,是水电离出的氢离子得到电子,其电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-;故答案为:2Cl--2e-=Cl2↑;2H2O+2e-=H2↑+2OH-。
③A电极上产生氯气,一般用湿润的淀粉-KI试纸来检验,因此检验A电极上产物的方法是用玻璃棒蘸起湿润的淀粉-KI试纸靠近A电极出口,试纸变蓝,说明有氯气生成;故答案为:用玻璃棒蘸起湿润的淀粉-KI试纸靠近A电极出口,试纸变蓝,说明有氯气生成。
(2)若图示装置为用惰性电极电解CuSO4溶液的装置,其中阴极上析出Cu的质量为3.2 g即物质的量为,根据关系式2Cu ~O2,因此阳极上生成氧气物质的量为0.025mol,则阳极上产生的气体在标准状况下的体积为;故答案为:0.56L