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
文档属性
| 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 | ||
| 文件大小 | 350.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-12-10 15:35:29 | ||
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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．自嗨锅的发热包主要成分有：硅藻土、铁粉、铝粉、焦炭粉、盐、生石灰，使用时使发热包里面的物质与水接触即可。下列说法错误的是
A．硅藻土可增大反应物的接触面积
B．主要反应物为生石灰，与水反应放热
C．铁粉发生析氢腐蚀，缓慢放出热量，延长放热时间
D．焦炭粉的作用是做正极材料
2．为检验牺牲阳极法对钢铁防腐的效果，进行了如图所示实验，下列叙述正确的是
A．一段时间后，铁钉底部a、c处滤纸上均能看到出现蓝色沉淀
B．一段时间后，薄锌片底部b处能看到滤纸变红色
C．薄锌片两端铁钉均为该原电池的正极
D．薄锌片发生的电极反应式为
3．研究电化学腐蚀及防护的装置如图所示。下列有关说法不正确的是
A．d为石墨，铁片腐蚀加快
B．d为石墨，石墨上电极反应为O2+2H2O+4e－=4OH－
C．d为锌块，铁片不易被腐蚀
D．d为锌块，铁片上电极反应为2H++2e－=H2↑
4．下列叙述中正确的是
A．生铁是铁合金，其抗腐蚀能力比纯铁强
B．在铁制品上镀铜时，铁制品为阴极
C．用锡焊接的铁质器件，焊接处不易生锈
D．铁管上镶嵌锌块，铁管易被腐蚀
5．化学与生产、生活、社会关系密切，下列说法正确的是
A．用热的溶液可以洗去餐具表面的油污
B．用米酒酿造米醋的过程中，乙醇发生还原反应
C．以为主要原料的太阳能电池能将光能转化为电能
D．将铜块镶在船舶外壳上可以避免船体遭受腐蚀
6．下列有关说法正确的是
A．钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式：
B．用Pt电极电解一定量的稀硫酸溶液，电解一段时间后溶液的PH值不变
C．电解精炼铜时，电解质溶液中均保持不变
D．金属Cu无论在酸性条件下，还是在碱性条件下发生的都是吸氧腐蚀
7．下列说法不正确的是
A．足量Fe在中燃烧生成
B．钢铁在潮湿空气中生锈主要发生电化学腐蚀
C．漂白粉与洁厕剂(含盐酸)混用可能有氯气产生
D．燃料脱硫可减少酸雨产生
8．如图为研究金属腐蚀的实验。下列相关说法中正确的是
A．食盐水中有气泡逸出 B．铁表面的反应为Fe-3e-=Fe3+
C．红色首先在食盐水滴的中心出现 D．该实验研究的是金属的电化学腐蚀
二、非选择题
9．Al-Mg合金是建造航空母舰的主体材料，航母升降机可由铝合金制造。
①铝元素在周期表中的位置为___________________。工业炼铝的原料由铝土矿提取而得，提取过程中通入的气体为______________________。
②Al-Mg合金焊接前用NaOH溶液处理Al2O3膜，其化学方程式为___________________。
(2)航母舰体材料为合金钢。
①舰体在海水中发生的电化学腐蚀主要为___________________。
②航母用钢可由低硅生铁冶炼而成，则在炼铁过程中为降低硅含量需加入的物质为________________。
10．依据氧化还原反应：2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示(盐桥为盛有KNO3琼脂的U形管)。
请回答下列问题：
(1)电极X的材料是________；电解质溶液Y是________(填化学式)；
(2)银电极为电池的________极，其电极反应为________________________；
(3)盐桥中的移向________溶液；
(4)正极增重21.6g，转移电子数________。
【参考答案】
一、选择题
1．C
解析：A．硅藻土作为载体，将主要成份装入且可增大反应物的接触面积，故A正确；
B．主要反应物为生石灰，生石灰与水反应放热反应，使得整个装置放热，故B正确；
C．该环境加水后是碱性环境，铁粉不发生析氢腐蚀，主要发生吸氧腐蚀，缓慢放出热量，延长放热时间，故C错误；
D．整个装置放热过程中有是铁 焦炭粉 溶液形成原电池，铁为负极，焦炭粉做正极材料，故D正确。
综上所述，答案为C。
2．C
【分析】该装置形成了一个原电池，锌片作负极，电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，两端铁钉作正极，电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，从而达到牺牲阳极保护阴极的目的，达到实验目的。本装置中，NaCl溶液为了提供吸氧腐蚀的环境，K3[Fe(CN)6]为了检验亚铁离子生成，若生成亚铁离子，会产生蓝色沉淀，酚酞为了检验氢氧根离子的生成。
解析：A．由分析可知，锌片作负极，所以铁不会参加反应更不会生成亚铁离子，故无法看到蓝色沉淀生成，A错误；
B．根据分析，锌片作负极发生氧化反应生成Zn2+，两端铁钉作正极，电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，应在铁钉底部看到滤纸变红，B错误；
C．由分析可知薄锌片两端铁钉均为该原电池的正极，C正确；
D．根据分析，此电极方程式为吸氧腐蚀的正极发生的反应，所以应发生在铁钉处，D错误；
故选C。
3．D
解析：A．d为石墨，铁片为负极，石墨为正极，形成原电池，因此铁片腐蚀加快，故A正确；
B．d为石墨，发生吸氧腐蚀，石墨为正极，石墨上电极反应为O2+2H2O+4e－=4OH－，故B正确；
C．d为锌块，形成锌、铁海水原电池，铁为正极，因此铁片不易被腐蚀，故C正确；
D．d为锌块，铁片为正极，电解液为海水，是吸氧腐蚀，因此铁上电极反应为O2+2H2O+4e－=4OH－，故D错误。
综上所述，答案为D。
4．B
解析：A．生铁中含有碳，由于活动性Fe大于C，Fe、C及周围电解质构成原电池，进而腐蚀铁，使得生铁的抗腐蚀能力比纯铁弱，A错误；
B．在铁制品上镀铜时，镀件铁制品为阴极，镀层金属铜为阳极，含有Cu2+的溶液为电镀液，B正确；
C．用锡焊接的铁质器件，铁、锡及周围电解质构成原电池。由于铁的活动性比锡强，所以焊接处铁易被氧化而生锈，C错误；
D．铁管上镶嵌锌块，由于锌的活动性比铁强，首先被腐蚀的是活动性强的锌，故铁管不易被腐蚀，D错误；
故选B。
5．A
解析：A．为强碱弱酸盐，水解呈碱性，油污在碱性条件下水解较完全，可用于油污的清洗，A正确；
B．米酒酿造米醋的过程中即由乙醇转化乙醛，再转化为乙酸的过程，是乙醇发生氧化反应，B错误；
C．太阳能电池的电池板材料为单质硅，C错误；
D．由于Cu比Fe活泼，则在船身上装铜块，则易形成电化学腐蚀，且Fe作负极，Cu作正极，加快了船体遭受腐蚀，D错误；
答案选A。
6．D
解析：A．钢铁腐蚀时铁失去电子生成亚铁离子，A项错误；
B．电解稀硫酸实际是电解水，电解一段时间后硫酸的浓度增大，B项错误；
C．电解精炼铜时开始时阳极是其他比铜活泼的金属失去电子进入溶液中，阴极是铜离子得到电子生成铜，故电解质溶液中的铜离子浓度稍微减少，C项错误；
D．铜的活动性比氢弱，不能发生析氢腐蚀，D项正确。
故选D。
7．A
解析：A．铁在氧化性强的氯气中燃烧只能生成，A错误；
B．钢铁在潮湿空气中构成无数个微型原电池，发生电化学腐蚀生锈，B正确；
C．漂白粉的有效成分为次氯酸钙，洁厕剂的主要成分为盐酸，两者混合会发生氧化还原反应(归中反应)，生成氯化钙、氯气和水，C正确；
D．燃料脱硫可减少燃料燃烧过程中的生成，减少酸雨产生，D正确。
故选A。
8．D
解析：A．食盐水显中性，因此该实验属于钢铁的吸氧腐蚀，负极上发生的电极反应式为Fe-2e-＝Fe2+，正极上发生的电极反应式为O2+2H2O+4e-＝4OH-，所以食盐水中没有气泡逸出，故A错误；
B．铁是负极，铁表面的反应为Fe-2e-＝Fe2+，故B错误；
C．食盐水周围液体少，氧气量多，所以红色首先在食盐水滴的周围出现，故C错误；
D．该实验是在中性条件下发生的腐蚀，为吸氧腐蚀，故D正确；
故选：D。
二、非选择题
9． 第三周期第ⅢA族 CO2 Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O 吸氧腐蚀 CaCO3或CaO
【分析】（1）①铝是13号元素，铝原子由3个电子层，最外层电子数为3，据此确定在周期表中的位置；将铝土矿溶于NaOH溶液，处理转化为偏铝酸盐，除去杂质，再通入二氧化碳，生成氢氧化铝，加热氢氧化铝可得氧化铝；
②氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与水；
（2）①舰体的主要成分为钢铁（含少量碳的铁碳合金），海水基本为中性溶液，铁主要发生吸氧腐蚀；
②在炼铁过程中可以加入CaCO3或CaO，硅形成硅酸盐，作为炉渣除去从而降低硅含量。
解析：(1)①Al的核外电子层数为3，最外层电子数为3，因此位于周期表中第三周期第ⅢA族；
工业冶炼铝的原料是Al2O3，由铝土矿中提取Al2O3的方法一般是将铝土矿溶于NaOH溶液，使Al转化为AlO2 ，然后通入CO2气体使AlO2 转化为Al(OH)3沉淀，然后再将Al(OH)3沉淀加热即可得到Al2O3；
②氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与水，反应方程式为：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O；
(2)①舰体的主要成分为钢铁(含少量碳的铁碳合金)，因此在海水中因形成原电池发生吸氧腐蚀；
②冶炼过程可加入CaCO3或CaO与硅形成硅酸盐，作为炉渣除去从而降低硅含量。
10． Cu AgNO3 正 Ag＋＋e－＝Ag Cu(NO3)2 0.2NA
【分析】根据题意，Cu化合价升高，失去电子，是原电池的负极，银离子在正极得到电子，电解液为硝酸银。
解析：(1)左边为负极，因此电极X的材料是Cu；电解质溶液Y是AgNO3；故答案为：Cu；AgNO3。
(2)根据题意分析得到银电极为电池的正极，其电极反应为Ag＋＋e－＝Ag；故答案为：正；Ag＋＋e－＝Ag
(3)根据原电池离子移动方向是“同性相吸”原理，盐桥中的移向负极移动即向Cu(NO3)2溶液；故答案为：Cu(NO3)2。
(4)根据正极Ag＋＋e－＝Ag，正极增重21.6g即物质的量为，转移电子数0.2NA；故答案为：0.2NA
一、选择题
1．自嗨锅的发热包主要成分有：硅藻土、铁粉、铝粉、焦炭粉、盐、生石灰，使用时使发热包里面的物质与水接触即可。下列说法错误的是
A．硅藻土可增大反应物的接触面积
B．主要反应物为生石灰，与水反应放热
C．铁粉发生析氢腐蚀，缓慢放出热量，延长放热时间
D．焦炭粉的作用是做正极材料
2．为检验牺牲阳极法对钢铁防腐的效果，进行了如图所示实验，下列叙述正确的是
A．一段时间后，铁钉底部a、c处滤纸上均能看到出现蓝色沉淀
B．一段时间后，薄锌片底部b处能看到滤纸变红色
C．薄锌片两端铁钉均为该原电池的正极
D．薄锌片发生的电极反应式为
3．研究电化学腐蚀及防护的装置如图所示。下列有关说法不正确的是
A．d为石墨，铁片腐蚀加快
B．d为石墨，石墨上电极反应为O2+2H2O+4e－=4OH－
C．d为锌块，铁片不易被腐蚀
D．d为锌块，铁片上电极反应为2H++2e－=H2↑
4．下列叙述中正确的是
A．生铁是铁合金，其抗腐蚀能力比纯铁强
B．在铁制品上镀铜时，铁制品为阴极
C．用锡焊接的铁质器件，焊接处不易生锈
D．铁管上镶嵌锌块，铁管易被腐蚀
5．化学与生产、生活、社会关系密切，下列说法正确的是
A．用热的溶液可以洗去餐具表面的油污
B．用米酒酿造米醋的过程中，乙醇发生还原反应
C．以为主要原料的太阳能电池能将光能转化为电能
D．将铜块镶在船舶外壳上可以避免船体遭受腐蚀
6．下列有关说法正确的是
A．钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式：
B．用Pt电极电解一定量的稀硫酸溶液，电解一段时间后溶液的PH值不变
C．电解精炼铜时，电解质溶液中均保持不变
D．金属Cu无论在酸性条件下，还是在碱性条件下发生的都是吸氧腐蚀
7．下列说法不正确的是
A．足量Fe在中燃烧生成
B．钢铁在潮湿空气中生锈主要发生电化学腐蚀
C．漂白粉与洁厕剂(含盐酸)混用可能有氯气产生
D．燃料脱硫可减少酸雨产生
8．如图为研究金属腐蚀的实验。下列相关说法中正确的是
A．食盐水中有气泡逸出 B．铁表面的反应为Fe-3e-=Fe3+
C．红色首先在食盐水滴的中心出现 D．该实验研究的是金属的电化学腐蚀
二、非选择题
9．Al-Mg合金是建造航空母舰的主体材料，航母升降机可由铝合金制造。
①铝元素在周期表中的位置为___________________。工业炼铝的原料由铝土矿提取而得，提取过程中通入的气体为______________________。
②Al-Mg合金焊接前用NaOH溶液处理Al2O3膜，其化学方程式为___________________。
(2)航母舰体材料为合金钢。
①舰体在海水中发生的电化学腐蚀主要为___________________。
②航母用钢可由低硅生铁冶炼而成，则在炼铁过程中为降低硅含量需加入的物质为________________。
10．依据氧化还原反应：2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示(盐桥为盛有KNO3琼脂的U形管)。
请回答下列问题：
(1)电极X的材料是________；电解质溶液Y是________(填化学式)；
(2)银电极为电池的________极，其电极反应为________________________；
(3)盐桥中的移向________溶液；
(4)正极增重21.6g，转移电子数________。
【参考答案】
一、选择题
1．C
解析：A．硅藻土作为载体，将主要成份装入且可增大反应物的接触面积，故A正确；
B．主要反应物为生石灰，生石灰与水反应放热反应，使得整个装置放热，故B正确；
C．该环境加水后是碱性环境，铁粉不发生析氢腐蚀，主要发生吸氧腐蚀，缓慢放出热量，延长放热时间，故C错误；
D．整个装置放热过程中有是铁 焦炭粉 溶液形成原电池，铁为负极，焦炭粉做正极材料，故D正确。
综上所述，答案为C。
2．C
【分析】该装置形成了一个原电池，锌片作负极，电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，两端铁钉作正极，电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，从而达到牺牲阳极保护阴极的目的，达到实验目的。本装置中，NaCl溶液为了提供吸氧腐蚀的环境，K3[Fe(CN)6]为了检验亚铁离子生成，若生成亚铁离子，会产生蓝色沉淀，酚酞为了检验氢氧根离子的生成。
解析：A．由分析可知，锌片作负极，所以铁不会参加反应更不会生成亚铁离子，故无法看到蓝色沉淀生成，A错误；
B．根据分析，锌片作负极发生氧化反应生成Zn2+，两端铁钉作正极，电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，应在铁钉底部看到滤纸变红，B错误；
C．由分析可知薄锌片两端铁钉均为该原电池的正极，C正确；
D．根据分析，此电极方程式为吸氧腐蚀的正极发生的反应，所以应发生在铁钉处，D错误；
故选C。
3．D
解析：A．d为石墨，铁片为负极，石墨为正极，形成原电池，因此铁片腐蚀加快，故A正确；
B．d为石墨，发生吸氧腐蚀，石墨为正极，石墨上电极反应为O2+2H2O+4e－=4OH－，故B正确；
C．d为锌块，形成锌、铁海水原电池，铁为正极，因此铁片不易被腐蚀，故C正确；
D．d为锌块，铁片为正极，电解液为海水，是吸氧腐蚀，因此铁上电极反应为O2+2H2O+4e－=4OH－，故D错误。
综上所述，答案为D。
4．B
解析：A．生铁中含有碳，由于活动性Fe大于C，Fe、C及周围电解质构成原电池，进而腐蚀铁，使得生铁的抗腐蚀能力比纯铁弱，A错误；
B．在铁制品上镀铜时，镀件铁制品为阴极，镀层金属铜为阳极，含有Cu2+的溶液为电镀液，B正确；
C．用锡焊接的铁质器件，铁、锡及周围电解质构成原电池。由于铁的活动性比锡强，所以焊接处铁易被氧化而生锈，C错误；
D．铁管上镶嵌锌块，由于锌的活动性比铁强，首先被腐蚀的是活动性强的锌，故铁管不易被腐蚀，D错误；
故选B。
5．A
解析：A．为强碱弱酸盐，水解呈碱性，油污在碱性条件下水解较完全，可用于油污的清洗，A正确；
B．米酒酿造米醋的过程中即由乙醇转化乙醛，再转化为乙酸的过程，是乙醇发生氧化反应，B错误；
C．太阳能电池的电池板材料为单质硅，C错误；
D．由于Cu比Fe活泼，则在船身上装铜块，则易形成电化学腐蚀，且Fe作负极，Cu作正极，加快了船体遭受腐蚀，D错误；
答案选A。
6．D
解析：A．钢铁腐蚀时铁失去电子生成亚铁离子，A项错误；
B．电解稀硫酸实际是电解水，电解一段时间后硫酸的浓度增大，B项错误；
C．电解精炼铜时开始时阳极是其他比铜活泼的金属失去电子进入溶液中，阴极是铜离子得到电子生成铜，故电解质溶液中的铜离子浓度稍微减少，C项错误；
D．铜的活动性比氢弱，不能发生析氢腐蚀，D项正确。
故选D。
7．A
解析：A．铁在氧化性强的氯气中燃烧只能生成，A错误；
B．钢铁在潮湿空气中构成无数个微型原电池，发生电化学腐蚀生锈，B正确；
C．漂白粉的有效成分为次氯酸钙，洁厕剂的主要成分为盐酸，两者混合会发生氧化还原反应(归中反应)，生成氯化钙、氯气和水，C正确；
D．燃料脱硫可减少燃料燃烧过程中的生成，减少酸雨产生，D正确。
故选A。
8．D
解析：A．食盐水显中性，因此该实验属于钢铁的吸氧腐蚀，负极上发生的电极反应式为Fe-2e-＝Fe2+，正极上发生的电极反应式为O2+2H2O+4e-＝4OH-，所以食盐水中没有气泡逸出，故A错误；
B．铁是负极，铁表面的反应为Fe-2e-＝Fe2+，故B错误；
C．食盐水周围液体少，氧气量多，所以红色首先在食盐水滴的周围出现，故C错误；
D．该实验是在中性条件下发生的腐蚀，为吸氧腐蚀，故D正确；
故选：D。
二、非选择题
9． 第三周期第ⅢA族 CO2 Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O 吸氧腐蚀 CaCO3或CaO
【分析】（1）①铝是13号元素，铝原子由3个电子层，最外层电子数为3，据此确定在周期表中的位置；将铝土矿溶于NaOH溶液，处理转化为偏铝酸盐，除去杂质，再通入二氧化碳，生成氢氧化铝，加热氢氧化铝可得氧化铝；
②氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与水；
（2）①舰体的主要成分为钢铁（含少量碳的铁碳合金），海水基本为中性溶液，铁主要发生吸氧腐蚀；
②在炼铁过程中可以加入CaCO3或CaO，硅形成硅酸盐，作为炉渣除去从而降低硅含量。
解析：(1)①Al的核外电子层数为3，最外层电子数为3，因此位于周期表中第三周期第ⅢA族；
工业冶炼铝的原料是Al2O3，由铝土矿中提取Al2O3的方法一般是将铝土矿溶于NaOH溶液，使Al转化为AlO2 ，然后通入CO2气体使AlO2 转化为Al(OH)3沉淀，然后再将Al(OH)3沉淀加热即可得到Al2O3；
②氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与水，反应方程式为：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O；
(2)①舰体的主要成分为钢铁(含少量碳的铁碳合金)，因此在海水中因形成原电池发生吸氧腐蚀；
②冶炼过程可加入CaCO3或CaO与硅形成硅酸盐，作为炉渣除去从而降低硅含量。
10． Cu AgNO3 正 Ag＋＋e－＝Ag Cu(NO3)2 0.2NA
【分析】根据题意，Cu化合价升高，失去电子，是原电池的负极，银离子在正极得到电子，电解液为硝酸银。
解析：(1)左边为负极，因此电极X的材料是Cu；电解质溶液Y是AgNO3；故答案为：Cu；AgNO3。
(2)根据题意分析得到银电极为电池的正极，其电极反应为Ag＋＋e－＝Ag；故答案为：正；Ag＋＋e－＝Ag
(3)根据原电池离子移动方向是“同性相吸”原理，盐桥中的移向负极移动即向Cu(NO3)2溶液；故答案为：Cu(NO3)2。
(4)根据正极Ag＋＋e－＝Ag，正极增重21.6g即物质的量为，转移电子数0.2NA；故答案为：0.2NA