4.3 金属的腐蚀与防护同步练习
一、单选题
1.下列关于电化学腐蚀及防护的说法错误的是( )
A.“牺牲阳极的阴极保护法”就是将被保护的钢铁设备连接到外接直流电源的负极
B.白铁皮是在薄钢板表面镀锌,即便镀层破损,仍然可以保护钢板不被腐蚀
C.在钢铁制品表面喷漆、涂油、镀铬或覆盖搪瓷、塑料都可以避免钢铁腐蚀
D.钢铁表面吸附的溶有氧气的水膜酸性很弱时,仍然以吸氧腐蚀为主
2.将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后,置于如图所示装置中,进行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是( )
A.铁被氧化的电极反应式为Fe 3e =Fe3+
B.铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能
C.活性炭的存在会加速铁的腐蚀
D.以水代替NaCl溶液,铁不能发生吸氧腐蚀
3.中国传统文化对人类文明贡献巨大,我国古代就已经广泛应用了相关的化学知识,下列关于古代化学的应用和记载中,说法不合理的是( )
A.曹植诗句“煮豆燃豆萁,豆在釜中泣”,这里的能量变化主要是化学能转化为热能
B.我国古代人民常用明矾水除去铜器上的铜锈
C.锡青铜 铜锡合金 文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快
D.晋代炼丹家、医学家葛洪所著 抱扑子 一书中记载有“丹砂烧之成水银,积变又还成丹砂”。这个过程为可逆反应
4.美好生活离不开化学。下列人类活动中,运用了相应的化学原理的是( )
选项 人类活动 化学原理
A NH4Cl溶液除铁锈 NH水解呈酸性
B 游轮底部定期更换锌块 利用电解原理可防止腐蚀
C 铝罐贮运浓硝酸 铝具有良好导热性
D NH4HCO3可用作氮肥 NH4HCO3受热易分解
A.A B.B C.C D.D
5.下列事实中,与电化学腐蚀无关的是( )
A.用铜质铆钉铆接铁板,铁板易被腐蚀
B.为了保护海轮的船壳,常在船壳上附加锌块
C.在空气中,铝表面会生成一层致密氧化膜
D.埋在潮湿土壤里的铁管比埋在干燥土壤里的铁管更容易被腐蚀
6.下列说法正确的是( )
A.钢闸门通常连接一块锌板以减缓铁腐蚀,其原理为牺牲阳极法
B.电解精炼铜时,每转移电子,阳极质量减少
C.电解饱和食盐水时,阳极产生NaOH和H2
D.铜上镀银,在电镀过程中,铜应做阳极
7.保护钢铁有利于节约资源、保护环境,下列钢铁的保护方法中错误的是
A.铁栅栏上涂上油漆 B.铁闸与直流电源正极相连
C.轮船底部焊接镁块 D.家用铁锅水洗后及时擦干
8.化学与生活密切相关。下列说法错误的是( )
A.泡沫灭火器可用于一般的灭火,也适用于电器灭火
B.疫苗一般应冷藏存放,以避免蛋白质变性
C.家庭装修时用水性漆替代传统的油性漆,有利于健康及环境
D.电热水器用镁棒防止内胆腐蚀,原理是牺牲阳极的阴极保护法
9.下列与金属腐蚀有关的说法正确的是( )
A.图a中,插入海水中的铁棒,越靠近底端腐蚀越严重
B.图b中,开关由M改置于N时,Cu﹣Zn合金的腐蚀速率减小
C.图c中,接通开关时Zn腐蚀速率增大,Zn上放出气体的速率也增大
D.图d中,Zn﹣MnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2的氧化作用引起的
10.下列各种方法中,能对金属起到防止或减缓腐蚀作用的是( )
①金属表面涂抹油漆 ②改变金属内部结构 ③保持金属表面清洁干燥 ④金属表面进行电镀 ⑤使金属表面形成致密的氧化物薄膜.
A.①②③④ B.①③④⑤ C.①②④⑤ D.全部
11.用如图所示装置电解一段时间后,下列叙述错误的是( )
A.电极Ⅰ、电极Ⅱ均为Fe,A为NaCl溶液,两电极间可能会出现白色沉淀
B.电极Ⅰ、电极Ⅱ均为石墨,A为溶液,电极Ⅱ附近溶液变成黄绿色
C.该装置用于保护某钢铁制品时,钢铁制品应与电极Ⅰ连接,该方法叫做外加电流法
D.该装置用于电解精炼铜时,电极Ⅰ增加的质量和电极Ⅱ减轻的质量刚好相等
12.港珠澳大桥桥体的钢构件采用了多种防腐方法。有关其分析正确的是( )
A.越靠近海底的钢构件,腐蚀越严重
B.钢构件上镶嵌铝块,属牺牲阳极阴极保护法
C.钢构件若腐蚀,正极反应式为:Fe-2e-=Fe2+
D.钢构件表面喷涂环氧树脂涂层,防止形成电解池
13.下列关于电化学的说法正确的是( )
A.钢板上的铁铆钉处在潮湿的空气中直接发生反应: ,发生吸氧腐蚀
B.电解精炼铜时,阳极为粗铜,阴极为精铜,电解过程中电解质溶液不需要更换
C.在铁制器皿上镀锌,铁制器皿作阴极,锌片作阳极
D.二次电池充电时,电池上标有“+”的电极应与外接电源的负极相连
14.下列关于金属腐蚀的说法正确的是( )
A.金属在潮湿的空气中腐蚀的实质是:M+nH2O═M(OH)n+ H2↑
B.金属的化学腐蚀的实质是:M﹣ne﹣═Mn+,电子直接转移给还原剂
C.金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行
D.在潮湿的中性环境中金属的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀
15.如图是金属牺牲阳极的阴极保护法的实验装置,有关说法正确的是( )
A.该装置为电解池
B.本实验牺牲了金属Fe来保护金属Zn
C.若加入K3[Fe(CN)6]溶液后,Fe电极附近不会产生特征蓝色的沉淀
D.远洋货轮上镶嵌的金属Zn长时间没有什么变化,不需要更换
16.医用外科一次性口罩的结构如图所示,下列说法错误的是( )
A.外层具有阻隔飞沫进入口鼻的作用,中间层具有阻隔部分病毒和细菌的作用
B.聚丙烯(PP)与聚对苯二甲酸乙二酯(PE)属于有机高分子材料,都是通过加聚反应合成的
C.镀锌铁丝不易腐蚀,因为除在金属表面覆盖了聚丙烯塑料保护层外,还用了电化学保护法——牺性阳极法
D.医疗机构、发热门诊等场所使用过的口罩须投入专用垃圾桶;健康人群使用过的口罩投入干垃圾桶中,不可回收使用
二、综合题
17.材料是人类赖以生存和发展的重要物质.
(1)钢铁在潮湿的空气中易发生吸氧腐蚀,写出正极电极反应式 ;
(2)水泥、玻璃都是传统的硅酸盐材料,生产水泥和玻璃都要用到的原料是 (填字母代号,下同);
A.石灰石 B.小苏打 C.烧碱
(3)目前用量最大、用途最广的金属材料是 .
A.铜合金 B.铝合金 C.钢铁.
18.化学与人们的“衣食住行“,休戚相关.
(1)①材料是人类赖以生存的重要物质基础.合金是被广泛应用的金属材料.钢属于 (填“铁合金”或“铝合金”);铁锈蚀主要发生的是电化学腐蚀,其负极反应式为 ;无机非金属材料包括玻璃、水泥和 .
②真丝织品与化纤织品是生活中最常用的面料,下列有关说法不正确的是 .
A.真丝织品中主要含有C,H,O,N四种元素
B.可以用燃烧的方法来区分
C.化纤织品中成分遇到重金属盐,强酸,强碱,有机物等会产生沉淀而失去活性
D.两种产品都属于高分子材料
(2)①我国居民一般尿液偏酸性,平时饮食中应多吃 (填”肉类”,”几鸡蛋”,”水果”)等碱性食物;微量元素与人体健康密切相关,为了预防碘缺乏,启动了”食盐加碘”,就是在食盐中加适量的 .如治疗缺铁性贫血可服用”亚铁丸”(内含有FeSO4,外面裹了一层糖衣),试设计实验判断该亚铁丸是否质 .
②服药时要对症下药,胃舒平(主要成分Al(OH)3)适用于治疗 (填”感冒发热”,”细菌感染”,”胃酸过多”).解热镇痛药阿司匹林的结构式为
请你写出其中含有的一个官能团的名称 .
(3)①汽车尾气(主要有NO等物质)是城市的污染源.治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”(用铂.钯合金作催化剂).它的特点是使CO与NO反应,生成无毒气体.写出CO与NO反应的化学方程式: .
②获得洁净安全的饮用水是每个人的正常需要.某农村地区为获得饮用水,在将地表水取回家后,常使用漂白粉进行杀菌消毒,其原理可用化学方程式表示为
③奥运期间使用了全生物降解塑料袋,用于餐饮和处理垃圾,而不用传统的高分子材料聚乙烯、聚氯乙烯及聚苯乙烯等,这是为了防止 (填写环境术语).“鸟巢”体育场内,各区座位席的通道口设有专门垃圾箱,箱体上分别用绿色和黑色字样标有“可回收物”和“其他垃圾”,如图图标表示 .
19.化学与人们的“衣食住行“,休戚相关.
(1)①材料是人类赖以生存的重要物质基础.合金是被广泛应用的金属材料.钢属于 (填“铁合金”或“铝合金”);铁锈蚀主要发生的是电化学腐蚀,其负极反应式为 ;无机非金属材料包括玻璃、水泥和 .
②真丝织品与化纤织品是生活中最常用的面料,下列有关说法不正确的是 .
A.真丝织品中主要含有C,H,O,N四种元素
B.可以用燃烧的方法来区分
C.化纤织品中成分遇到重金属盐,强酸,强碱,有机物等会产生沉淀而失去活性
D.两种产品都属于高分子材料
(2)①我国居民一般尿液偏酸性,平时饮食中应多吃 (填”肉类”,”几鸡蛋”,”水果”)等碱性食物;微量元素与人体健康密切相关,为了预防碘缺乏,启动了”食盐加碘”,就是在食盐中加适量的 .如治疗缺铁性贫血可服用”亚铁丸”(内含有FeSO4,外面裹了一层糖衣),试设计实验判断该亚铁丸是否质 .
②服药时要对症下药,胃舒平(主要成分Al(OH)3)适用于治疗 (填”感冒发热”,”细菌感染”,”胃酸过多”).解热镇痛药阿司匹林的结构式为
请你写出其中含有的一个官能团的名称 .
(3)①汽车尾气(主要有NO等物质)是城市的污染源.治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”(用铂.钯合金作催化剂).它的特点是使CO与NO反应,生成无毒气体.写出CO与NO反应的化学方程式: .
②获得洁净安全的饮用水是每个人的正常需要.某农村地区为获得饮用水,在将地表水取回家后,常使用漂白粉进行杀菌消毒,其原理可用化学方程式表示为 .
③奥运期间使用了全生物降解塑料袋,用于餐饮和处理垃圾,而不用传统的高分子材料聚乙烯、聚氯乙烯及聚苯乙烯等,这是为了防止 (填写环境术语).“鸟巢”体育场内,各区座位席的通道口设有专门垃圾箱,箱体上分别用绿色和黑色字样标有“可回收物”和“其他垃圾”,如图图标表示 .
20.根据问题填空:
(1)钢铁很容易生锈而被腐蚀,每年因腐蚀而损失的钢铁占世界钢铁年产量的四分之一.
①钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀,该腐蚀过程中的正极反应式为 .
②为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率,可以采用如图甲所示的方案,其中焊接在铁闸门上的固体材料 R 可以采用 .
A.铜B.锡C.锌D.石墨
③如图乙方案也可以降低铁闸门的腐蚀速率,其中铁闸门应该连接在直流电源的 极上.
(2)根据反应 Fe+Fe2(SO4)3═3FeSO4设计的双液原电池如图丙所示.
①电极Ⅰ的材料为金属铁,则烧杯 A 中的电解质溶液为 (填化学式)
②电极Ⅱ发生的电极反应式为 .
(3)某同学组装了如图丁所示的电化学装置.电极Ⅰ为 Al,其他电极均为 Cu.
①电极Ⅰ为 极(填“正”“负”或“阴”“阳”),发生 反应(填“氧化”或“还 原”),电极反应式为 ;电极Ⅲ为 极(填“正”“负”或“阴”“阳”).
②盐桥中盛有含 KNO3 溶液的琼脂,盐桥中的 K+向 极(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)移动.
21.电化学原理在金属防护、能量转换、物质合成等方面应用广泛.
(1)通常可用图1所示的两种方式减缓海水对铁闸门腐蚀,则下列说法正确的是 (填序号)
A.甲图中铁闸门上的固体材料R可以是铜
B.乙图中铁闸门应与电源的负极连接
C.乙图中铁闸门上发生:Fe﹣2e﹣=Fe2+
(2)NaClO溶液不仅可以消毒杀菌也可用在一种能量转化率高、无污染的Mg﹣NaClO燃料电池中,电池的结构示意图如图2.则镁为 (填“X”或“Y”)电极,正极上发生的电极反应为: .
(3)Cu2O是种半导体材料,基于绿色化学理念设计制取Cu2O的电解池示意图如图3:
①石墨应与电源的 (填“正极”或“负极”)相连;
②当有0.1molCu2O生成时,转移电子的物质的量为 ;
③写出阴极的电极反应式: .
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】【解答】A.牺牲阳极的阴极保护法指的是将被保护的钢铁作为原电池的正极,用其他比铁活泼的金属做负极去消耗牺牲,故A符合题意;
B.锌、铁和电解质溶液可形成原电池,锌作负极,对铁制品起保护作用,故B不符合题意;
C.在钢铁制品表面喷漆等可隔绝与氧气接触,避免发生化学腐蚀,故C不符合题意;
D.当钢铁表面的水膜酸性很弱或显中性时,铁在负极放电,氧气在正极上放电,发生的是钢铁的吸氧腐蚀,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.牺牲阳极的阴极保护法指的是将被保护的钢铁作为原电池的正极;
B.原电池中负极金属被腐蚀,正极金属被保护;
C.在钢铁制品表面喷漆、涂油、镀铬或覆盖搪瓷、塑料都能隔绝水分、空气;
D.钢铁在弱酸性或中性溶液中均能发生吸氧腐蚀。
2.【答案】C
【解析】【解答】A.在铁的电化学腐蚀中,铁单质失去电子转化为二价铁离子,即负极反应为:Fe-2e-=Fe2+,故A不符合题意;
B.铁的腐蚀过程中化学能除了转化为电能,还有一部分转化为热能,故B不符合题意;
C.活性炭与铁混合,在氯化钠溶液中构成了许多微小的原电池,加速了铁的腐蚀,故C符合题意;
D.以水代替氯化钠溶液,水也呈中性,铁在中性或碱性条件下易发生吸氧腐蚀,故D不符合题意;
故答案为:C.
【分析】A.铁被腐蚀生成亚铁离子;
B.腐蚀过程中能量转化为化学能、电能和热能等;
C.活性炭作原电池的正极;
D.在水中也能发生吸氧腐蚀。
3.【答案】D
【解析】【解答】A. 可燃物燃烧时放出热量,所以能量变化主要是化学能转化为热能,A项不符合题意;
B. 明矾中含有铝离子,铝离子水解使溶液显酸性,Cu2(OH)2CO3能与酸性溶液反应,所以可用明矾水除去铜器上的铜锈,B项不符合题意;
C. 锡青铜是铜锡合金,在潮湿环境中,铜锡合金会形成原电池,发生吸氧腐蚀,所以锡青铜(铜锡合金)文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快,C项不符合题意;
D. 丹砂为硫化汞,不稳定,加热发生HgS Hg+S,温度降低时,又可发生Hg + S = HgS,二者反应条件不同,不符合可逆反应概念,D项符合题意;
故答案为:D。
【分析】 A.燃烧过程中发生化学能转化为热能;
B.明矾水解使溶液呈酸性,与碱式碳酸铜反应;
C.锡青铜是合金,在潮湿环境下可形成原电池;
D.硫化汞分解与汞与硫的反应条件不同。
4.【答案】A
【解析】【解答】A.NH4Cl溶液由于NH水解呈酸性NH+H2ONH3 H2O+H+,H+可以和铁锈反应,故NH4Cl溶液常用于除铁锈,A符合题意;
B.在游轮底部连接一块锌块,这样锌、铁和海水中的电解质溶液能够形成原电池,由于锌比铁活泼,锌作负极,只需定期更换锌块就能达到保护船体的作用,故利用的是原电池原理而不是电解原理,B不合题意;
C.铝在常温下被浓硝酸钝化后,在表面形成了一层致密的氧化物保护膜后,阻止金属铝继续与浓硝酸反应,故常温下用铝罐贮运浓硝酸,与金属铝的导热性无关,C不合题意;
D.NH4HCO3可用作氮肥是由于其中含有N元素,与其受热易分解无关,D不合题意;
故答案为:A。
【分析】A.铵根水解生成氢离子,氢离子与氧化铁反应;
B.锌、铁和电解质溶液形成原电池,锌为负极被腐蚀,铁为正极被保护;
C.常温下铝在浓硝酸中钝化;
D.易溶性的含氮元素的化合物可以用作氮肥。
5.【答案】C
【解析】【解答】A.用铜质铆钉铆接铁板时,铁、铜及周围的电解质溶液构成原电池,由于Fe的活动性比Cu强,所以Fe为原电池的负极,发生氧化反应,因此铁板易被腐蚀,与电化学腐蚀有关,A不符合题意;
B.为了保护海轮的船壳,常根据原电池反应原理,在船壳上附加活动性比铁强的锌块,铁、锌及周围的海水构成原电池,锌为负极,首先被氧化腐蚀,轮船得到了保护,与电化学腐蚀有关,B不符合题意;
C.在空气中,铝与空气中的O2发生氧化还原反应产生一层致密氧化膜Al2O3,阻止金属进一步氧化,因此铝具有一定的抗腐蚀性能,与电化学腐蚀无关,C符合题意;
D.埋在潮湿土壤里的铁管,Fe、其中的杂质C及周围的电解质溶液会构成原电池,铁作原电池的负极,发生电化学腐蚀,因而比埋在干燥土壤里的铁管更容易被腐蚀,与电化学腐蚀有关,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】依据原电池的构造原理分析;C项中铝表面产生一层致密氧化膜,阻止金属进一步氧化,因此铝具有一定的抗腐蚀性能。
6.【答案】A
【解析】【解答】A.钢闸门通常连接锌块,锌为负极,保护铁不受腐蚀,为牺牲阳极的阴极保护法,故A符合题意;
B.电解精炼铜时,阳极并非只有铜失去电子,所以每转移电子,阳极质量不一定减少,故B不符合题意;
C.电解饱和食盐水时,阳极产生氯气,阴极生成NaOH和H2,故C不符合题意;
D.电镀时,镀层作阳极,镀件作阴极,所以铜上镀银,在电镀过程中,铜应做阴极,连接电源负极,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.依据牺牲阳极的阴极保护法判断;
B.电解精炼铜时,阳极并非只有铜失去电子;
C.电解时,依据放电顺序判断;
D.电镀时,镀层作阳极,镀件作阴极。
7.【答案】B
【解析】【解答】A.铁栅栏上涂上油漆可以防止铁与碳形成原电池,有利于减缓铁栅栏的腐蚀,保护方法正确,故A不符合题意;
B.与直流电源正极相连的铁闸做电解池的阳极,会加快铁闸的腐蚀,保护方法错误,故B符合题意;
C.轮船底部焊接镁块,铁镁在溶液中形成原电池,镁做原电池的负极被损耗,铁做正极被保护,保护方法正确,故C不符合题意;
D.家用铁锅水洗后及时擦干可以防止铁与碳形成原电池,有利于减缓铁锅的腐蚀,保护方法正确,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.隔绝空气,防止铁与碳形成原电池;
B.与直流电源正极相连的铁闸做电解池的阳极,会加快铁闸的腐蚀;
C.利用牺牲阳极的阴极保护法;
D.防止铁与碳形成原电池。
8.【答案】A
【解析】【解答】A.泡沫灭火器中加入的主要是碳酸氢钠和硫酸铝溶液,两者混合时发生盐的双水解反应,生成大量的二氧化碳气体泡沫,该泡沫喷出CO2进行灭火。但是,喷出的二氧化碳气体泡沫中一定含水,形成电解质溶液,具有一定的导电能力,会导致触电或电器短路,因此泡沫灭火器不适用于电器灭火,A符合题意;
B.疫苗是指用各类病原微生物制作的用于预防接种的生物制品。由于疫苗对温度比较敏感,温度较高时,会因为蛋白质变性,而失去活性,所以疫苗一般应该冷藏保存,B不符合题意;
C.油性漆是指用有机物作为溶剂或分散剂的油漆;水性漆是指用水作为溶剂或分散剂的油漆,使用水性漆可以减少有机物的挥发对人体健康和室内环境造成的影响,C不符合题意;
D.电热水器内胆连接一个镁棒,就形成了原电池,因为镁棒比较活泼,Mg棒作原电池的负极,从而对正极的热水器内胆(多为不锈钢或铜制)起到了保护作用,这种保护方法为:牺牲阳极的阴极保护法,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.泡沫灭火器会有水出来
B.温度过高,蛋白质变性
C.油性漆有毒
9.【答案】B
【解析】【解答】解:A.图a中,铁棒发生化学腐蚀,靠近底端的部分与氧气接触少,腐蚀程度较轻,故A错误;
B、图b中开关由M置于N,Cu﹣Zn作正极,腐蚀速率减小,故B正确;
C.图c中接通开关时Zn作负极,腐蚀速率增大,但氢气在Pt上放出,故C错误;
D.图d中氯化铵水解呈酸性,锌被腐蚀,与二氧化锰的催化作用无关,故D错误.
故选B.
【分析】A.当溶液中氧气浓度越大时电化学腐蚀越严重;
B.开关由M改置于N时,Zn为负极,合金被保护;
C.气体在Pt上放出;
D.氯化铵水解呈酸性,锌被腐蚀.
10.【答案】D
【解析】【解答】解:①金属表面涂抹油漆能防止金属和水、空气接触,防止金属形成原电池,从而防止金属被腐蚀,故正确;②改变金属内部结构增强金属被腐蚀性能,所以能防止金属被腐蚀,故正确;③保持金属表面清洁干燥能防止金属与水分接触,从而防止金属被腐蚀,故正确;④金属表面进行电镀,使不活泼金属与空气、水接触,不能形成原电池,从而防止金属被腐蚀,故正确;⑤使金属表面形成致密的氧化物薄膜,从而阻止金属进一步被氧化,所以能防止金属被腐蚀,故正确;
故选D.
【分析】如果隔绝空气、隔绝水分、改变金属内部结构等方法都能防止或减缓金属被腐蚀,据此分析解答.
11.【答案】D
【解析】【解答】A.根据题干信息可知,电极Ⅱ为阳极,其电极反应式为Fe-2e-=Fe2+,电极Ⅰ为阴极,其电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,Fe2+和OH-反应生成Fe(OH)2白色沉淀,A不符合题意;
B.根据题干信息可知,电极Ⅱ为阳极,其电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑,则其电极附近溶液变为黄绿色,B不符合题意;
C.由分析可知,该装置可用于保护某钢铁制品,其中钢铁制品应与电极Ⅰ连接,该方法叫做外加电流法,C不符合题意;
D.该装置用于电解精炼铜时,阳极上不仅有铜还有其他金属失电子,阴极上只有铜离子得电子,所以阳极减少的质量不一定等于阴极增加的质量,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.阳极与电源正极相连,阴极由于电源负极相连,阳极失电子,阴极得电子。
B.电极Ⅱ为阳极,其电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑。
C.外加电流法是由外部直流电源提供保护电流,电源的负极连接保护对象,正极连接辅助阳极,通过电解质环境构成电流回路。
D.注意电解精炼铜时,阳极上不仅有铜还有其他金属失电子。
12.【答案】B
【解析】【解答】A.海面的海水中溶解的氧气比海底溶解的氧气多,则越靠近海面的钢构件,腐蚀越严重,故A不符合题意;
B.钢构件上镶嵌铝块,比铁活泼的铝在海水中构成的铁铝原电池中做负极被损耗,钢构件做正极被保护,该方法为牺牲阳极阴极保护法,故B符合题意;
C.钢构件若腐蚀,铁做原电池的负极,电极反应式为Fe-2e-=Fe2+,故C不符合题意;
D.钢构件表面喷涂环氧树脂涂层,防止钢构件在海水中形成原电池,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.海水溶解氧的含量越多,金属的腐蚀速度越快,腐蚀越严重
B.铝块做负极,失去电子变为铝离子,铁做正极,被保护因此是牺牲阳极的阴极保护法
C.钢件被腐蚀,铁做负极,其他做正极,负极是铁失去电子变为亚铁离子,正极是氧气得到电子与水结合变为氢氧根离子
D.主要是防止形成原电池不是形成电解池,电解池需要外界接电路
13.【答案】C
【解析】【解答】A.钢板上的铁铆钉处在潮湿的空气中形成原电池,Fe做原电池的负极,失去电子发生氧化反应生成Fe2+,电极反应式为Fe-2e-=Fe2+,故A不符合题意;
B.电解精炼铜时,粗铜为阳极,粗铜中的锌、铁、铜在阳极失去电子变为金属阳离子,精铜为阴极,铜离子在阴极得到电子发生还原反应生成铜,电解过程中硫酸铜溶液中铜离子浓度会降低,则电解过程中电解质溶液需要更换,故B不符合题意;
C.电镀时,镀层金属做电镀池的阳极,镀件做阴极,则在铁制器皿上镀锌,铁制器皿作阴极,锌片作阳极,故C符合题意;
D.二次电池充电时,电池上标有“+”的电极为电解池的阳极,应与外接电源的正极相连,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A. Fe失电子生成亚铁离子;
B.电解精炼粗铜时,粗铜为阴极、纯铜为阴极,阳极上Cu及比Cu活泼的金属失电子进入电解质溶液,阴极上铜离子得电子生成Cu;
C.电镀时,镀层作阳极、镀件作阴极;
D.二次电池充电时,电池上标有“+”的电极为阳极。
14.【答案】D
【解析】【解答】解:A.金属在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀,正极上氧气得电子发生还原反应,所以没有生成氢气,故A错误;
B.金属发生化学腐蚀时金属和氧化剂直接接触,电子直接转移给氧化剂,故B错误;
C.在弱酸性或中性条件下,金属发生吸氧腐蚀,在酸性条件下,金属发生析氢腐蚀,故C错误;
D.在潮湿的中性环境中,金属的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀,故D正确;
故选D.
【分析】金属被腐蚀的实质是金属失电子发生氧化反应,金属被腐蚀有化学腐蚀和电化学腐蚀,在酸性条件下发生析氢腐蚀,在弱酸性或中性条件下发生吸氧腐蚀,据此分析解答.
15.【答案】C
【解析】【解答】解:A.该装置没有外接电源,所以是原电池而不是电解池,故A错误;
B.锌活泼失电子作负极,铁作正极,所以牺牲了锌保护了铁,故B错误;
C.铁被保护,所以溶液中不会产生亚铁离子,加入K3[Fe(CN)6]溶液后,Fe电极附近不会产生特征蓝色的沉淀,故C正确;
D.远洋货轮船底镶嵌锌块,其中锌与铁构成原电池,锌活泼作负极失电子发生氧化反应,锌被腐蚀,为保护货轮需定期更换,故D错误;
故选C.
【分析】锌的金属性强于铁,与铁构成原电池,在酸性条件下发生析氢腐蚀,锌易失电子作负极,铁作正极,负极上锌失电子发生氧化反应,正极上氢离子得电子发生还原反应.
16.【答案】B
【解析】【解答】A.由图可知,外层的无纺布具有阻水的性能,能起到阻隔飞沫进入口鼻的作用,中间层的熔喷聚丙烯具有过滤的性能,能起到阻隔部分病毒和细菌的作用,故A不符合题意;
B.聚对苯二甲酸乙二酯是通过縮聚反应合成的有机高分子化合物,故B符合题意;
C.镀锌铁丝不易腐蚀,因为除在金属表面覆盖了聚丙烯塑料保护层阻碍铁丝腐蚀外,还因为锌的金属性强于铁,镀层破损后,锌做负极被损耗,铁做正极被保护,该方法为牺牲阳极的阴极保护法,故C不符合题意;
D.废弃口罩是不可回收垃圾,为防止病毒传染,医疗机构、发热门诊等场所使用过的口罩须投入专用垃圾桶;健康人群使用过的口罩投入干垃圾桶中,不可回收使用,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.外层的无纺布具有阻水的性能,能起到阻隔飞沫进入口鼻的作用,中间层的熔喷聚丙烯具有过滤的性能,能起到阻隔部分病毒和细菌的作用;
C.锌的金属性强于铁,镀层破损后,锌做负极被损耗,铁做正极被保护,该方法为牺牲阳极的阴极保护法;
D.医疗机构、发热门诊等场所使用过的口罩须投入专用垃圾桶;健康人群使用过的口罩投入干垃圾桶中,不可回收使用。
17.【答案】(1)O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣
(2)A
(3)C
【解析】【解答】解:(1)铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀时,正极上是氧气得电子的过程,电极反应为:O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣,故答案为:O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣;(2)生产玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英,高温下,碳酸钠、碳酸钙和二氧化硅反应分别生成硅酸钠、硅酸钙;生产水泥以黏土和石灰石为主要原料,经研磨、混合后在水泥回转窑中煅烧,再加入适量石膏,并研成细粉就得到普通水泥;所以在玻璃工业、水泥工业中都用到的原料是石灰石,故选A;(3)钢铁是目前用量最大、用途最广的金属材料,故选:C.
【分析】①铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀时,正极上是氧气得电子的过程;②水泥的原料是粘土和石灰石,玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英;③钢铁是目前用量最大、用途最广的金属材料.
18.【答案】(1)铁合金;Fe﹣2e﹣=Fe2+;陶瓷;C
(2)水果;碘酸钾;刮去药片上的糖衣,把药片碾碎,放入烧杯中,溶解,过滤后向滤液中加入硫氰酸钾,如果溶液变红色,说明已经变质,如果溶液没变红色说明没变质;胃酸过多;羧基
(3)2CO+2NO 2CO2+N2;Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO;白色污染;可回收物
【解析】【解答】解:(1)①钢是铁与碳的合金;
铁锈蚀主要发生的是电化学腐蚀,其负极发生氧化反应铁失去电子生成二价铁离子,电极反应式为:Fe﹣2e﹣=Fe2+;
常见的有玻璃、水泥、陶瓷等;
故答案为:铁合金;Fe﹣2e﹣=Fe2+;陶瓷;②A.真丝织品主要成分为蛋白质,主要含有C,H,O,N四种元素,故A正确;
B.真丝制品含有蛋白质灼烧产生烧焦羽毛的气味,化纤织品不具有此性质,故B正确;
C.真丝织品中成分遇到重金属盐,强酸,强碱,有机物等会产生沉淀而失去活性,化纤织品不含蛋白质不具有此性质,故C错误;
D.两种产品都属于高分子材料,故D正确;
故选:C;(2)①水果为碱性食物;加碘盐是指在食盐中加适量的碘酸钾;二价铁离子若变质则被氧化生成三价铁离子,三价铁离子遇到硫氰酸钾显血红色,所以检验亚铁丸是否变质方法:刮去药片上的糖衣,把药片碾碎,放入烧杯中,溶解,过滤后向滤液中加入硫氰酸钾,如果溶液变红色,说明已经变质,如果溶液没变红色说明没变质;
故答案为:水果;碘酸钾;刮去药片上的糖衣,把药片碾碎,放入烧杯中,溶解,过滤后向滤液中加入硫氰酸钾,如果溶液变红色,说明已经变质,如果溶液没变红色说明没变质;②氢氧化铝能够与盐酸反应消耗氢离子,所以可以用来治疗胃酸过多; 含有羧基和酯基;
故答案为:胃酸过多;羧基;(3)①CO与NO在催化剂作用下生成氮气和二氧化碳,方程式:2CO+2NO 2CO2+N2;
故答案为:2CO+2NO 2CO2+N2;②碳酸酸性强于次氯酸,漂白粉与空气接触后,会和二氧化碳水反应生成碳酸钙和次氯酸,次氯酸具有强氧化性,能进行杀菌消毒漂白,反应的化学方程式为:Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO,
故答案为:Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO;③塑料不易降解,影响环境的美观,所含成分有潜在危害,塑料用做包装材料多为白色,往往称为白色污染;可回收物可以重复利用,所以循环图标,
故答案为:白色污染;可回收物.
【分析】(1)①钢是铁与碳的合金;铁锈蚀主要发生的是电化学腐蚀,其负极发生氧化反应铁失去电子生成二价铁离子;无机非金属材料是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料.常见的有玻璃、水泥、陶瓷等;②依据真丝织品成分为蛋白质,化纤织品是不添加纯天然纤维材料,纯粹由涤纶、锦纶、氨纶、丙纶、维纶、腈纶、粘胶、尼龙、醋酸纤维、天丝等材料中的一种或几种合成的布料制成的衣物,依据其性质判断解答;(2)①含钾、钠、钙、镁等矿物质较多的食物,在体内的最终的代谢产物常呈碱性,产生碱性物质的称为碱性食品,蔬菜、水果、乳类、大豆和菌类食物等;加碘盐中添加的为碘酸钾;二价铁离子若变质则被氧化生成三价铁离子,三价铁离子遇到硫氰酸钾显血红色;②氢氧化铝能够与盐酸反应消耗氢离子; 含有羧基和酯基;(3)①CO与NO在催化剂作用下生成氮气和二氧化碳;②漂白粉与空气接触后,会和二氧化碳水反应生成碳酸钙和次氯酸,次氯酸具有强氧化性,能进行杀菌消毒漂白;③选用能够降解的塑料袋,为了防止不能降解而带来的环境污染;把垃圾分为可回收物和不可回收物.
19.【答案】(1)铁合金;Fe﹣2e﹣=Fe2;陶瓷;C
(2)水果;碘酸钾;刮去药片上的糖衣,把药片碾碎,放入烧杯中,溶解,过滤后向滤液中加入硫氰酸钾,如果溶液变红色,说明已经变质,如果溶液没变红色说明没变质;胃酸过多;羧基
(3)2CO+2NO 2CO2+N2;Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO;白色污染;可回收物
【解析】【解答】解:(1)①钢是铁与碳的合金;铁锈蚀主要发生的是电化学腐蚀,其负极发生氧化反应铁失去电子生成二价铁离子,电极反应式为:Fe﹣2e﹣=Fe2+;常见的有玻璃、水泥、陶瓷等;故答案为:铁合金;Fe﹣2e﹣=Fe2+;陶瓷;②A.真丝织品主要成分为蛋白质,主要含有C,H,O,N四种元素,故A正确;
B.真丝制品含有蛋白质灼烧产生烧焦羽毛的气味,化纤织品不具有此性质,故B正确;
C.真丝织品中成分遇到重金属盐,强酸,强碱,有机物等会产生沉淀而失去活性,化纤织品不含蛋白质不具有此性质,故C错误;
D.两种产品都属于高分子材料,故D正确;
故选:C;(2)①水果为碱性食物;加碘盐是指在食盐中加适量的碘酸钾;二价铁离子若变质则被氧化生成三价铁离子,三价铁离子遇到硫氰酸钾显血红色,所以检验亚铁丸是否变质方法:刮去药片上的糖衣,把药片碾碎,放入烧杯中,溶解,过滤后向滤液中加入硫氰酸钾,如果溶液变红色,说明已经变质,如果溶液没变红色说明没变质;故答案为:水果;碘酸钾;刮去药片上的糖衣,把药片碾碎,放入烧杯中,溶解,过滤后向滤液中加入硫氰酸钾,如果溶液变红色,说明已经变质,如果溶液没变红色说明没变质;②氢氧化铝能够与盐酸反应消耗氢离子,所以可以用来治疗胃酸过多; 含有羧基和酯基;故答案为:胃酸过多;羧基;(3)①CO与NO在催化剂作用下生成氮气和二氧化碳,方程式:2CO+2NO 2CO2+N2;故答案为:2CO+2NO 2CO2+N2;
②碳酸酸性强于次氯酸,漂白粉与空气接触后,会和二氧化碳水反应生成碳酸钙和次氯酸,次氯酸具有强氧化性,能进行杀菌消毒漂白,反应的化学方程式为:Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO,故答案为:Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO;③塑料不易降解,影响环境的美观,所含成分有潜在危害,塑料用做包装材料多为白色,往往称为白色污染;可回收物可以重复利用,所以循环图标,故答案为:白色污染;可回收物.
【分析】(1)①钢是铁与碳的合金;铁锈蚀主要发生的是电化学腐蚀,其负极发生氧化反应铁失去电子生成二价铁离子;无机非金属材料是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料.常见的有玻璃、水泥、陶瓷等;②依据真丝织品成分为蛋白质,化纤织品是不添加纯天然纤维材料,纯粹由涤纶、锦纶、氨纶、丙纶、维纶、腈纶、粘胶、尼龙、醋酸纤维、天丝等材料中的一种或几种合成的布料制成的衣物,依据其性质判断解答;(2)①含钾、钠、钙、镁等矿物质较多的食物,在体内的最终的代谢产物常呈碱性,产生碱性物质的称为碱性食品,蔬菜、水果、乳类、大豆和菌类食物等;加碘盐中添加的为碘酸钾;二价铁离子若变质则被氧化生成三价铁离子,三价铁离子遇到硫氰酸钾显血红色;②氢氧化铝能够与盐酸反应消耗氢离子; 含有羧基和酯基;(3)①CO与NO在催化剂作用下生成氮气和二氧化碳;②漂白粉与空气接触后,会和二氧化碳水反应生成碳酸钙和次氯酸,次氯酸具有强氧化性,能进行杀菌消毒漂白;③选用能够降解的塑料袋,为了防止不能降解而带来的环境污染;把垃圾分为可回收物和不可回收物.
20.【答案】(1)O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣;C;负
(2)FeSO4;Fe3++e﹣=Fe2+
(3)负;氧化;Al﹣3e﹣=Al3+;阳;II
【解析】【解答】解:(1)①钢铁发生吸氧腐蚀时,铁作负极,发生失电子的氧化反应,即Fe=Fe2++2e﹣,碳作正极,正极上氧气得电子发生还原反应,电极反应式为:2H2O+O2+4e﹣=4OH﹣,故答案为:2H2O+O2+4e﹣=4OH﹣;
②为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率,可以让金属铁做原电池的正极,其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以是比金属铁的活泼性强的金属,
故答案为:C;
③电解池的阴极上的金属被保护,为降低铁闸门的腐蚀速率,其中铁闸门应该连接在直流电源的负极,
故答案为:负;(2)①电解Ⅰ的材料为金属铁,则烧杯A中的电解质溶液为含有亚铁离子的可溶性的盐溶液,可以是硫酸亚铁,故答案为:FeSO4;
②B烧杯是硫酸铁溶液,溶液中铁离子在电极Ⅱ上得电子,变成亚铁离子,所以Ⅱ发生的电极反应式为:Fe3++e﹣=Fe2+,故答案为:Fe3++e﹣=Fe2+;(3)①电极Ⅰ为Al,其它均为Cu,Al易失电子作负极,所以Ⅰ是负极,负极上发生氧化反应,其电极反应为:Al﹣3e﹣=Al3+;I与IV相连,则Ⅳ是阴极,II为正极,Ⅲ是阳极;
故答案为:负;氧化;Al﹣3e﹣=Al3+;阳;
②原电池中阳离子向正极移动,则盐桥中的K+向II极移动;
故答案为:II.
【分析】(1)①铁为活泼金属,易发生电化学腐蚀,钢铁发生吸氧腐蚀,负极上铁失电子发生氧化反应,正极上氧气得电子发生还原反应;
②原电池的负极金属易被腐蚀,根据原电池的工作原理来回答;
③在电解池的阴极上的金属被保护,根据电解池的工作原理来回答;(2)①电解Ⅰ的材料为金属铁,则烧杯A中的电解质溶液为含有亚铁离子的可溶性的盐溶液;
②B烧杯是硫酸铁溶液,溶液中铁离子在电极Ⅱ上得电子,变成亚铁离子;(3)电极Ⅰ为Al,其它均为Cu,Al易失电子作负极,所以Ⅰ是负极、Ⅳ是阴极,Ⅲ是阳极、Ⅱ是正极,负极上失电子发生氧化反应,正极上得电子发生还原反应,原电池中阳离子向正极移动,据此分析解答.
21.【答案】(1)B
(2)Y;ClO﹣+H2O+2e﹣=Cl﹣+2OH﹣
(3)负极;0.2mol;2H2O+2e﹣=H2↑+2OH﹣
【解析】【解答】解:(1)A.铁、铜形成原电池时,Fe作负极被腐蚀,所以R为Cu时,不能保护铁闸,故A错误;
B.与负极相连,作阴极,被保护,所以乙图中铁闸门应与电源的负极连接,故B正确;
C.Fe作阴极,阴极上氢离子得电子,则乙图中铁闸门上发生:2H++2e﹣=H2↑,故C错误;
故答案为:B;(2)Mg﹣NaClO燃料电池中,通入NaClO溶液的一极为正极,另一极为负极,则Y为Mg电极,作负极,正极上次氯酸根离子得电子生成氯离子,则正极的电极方程式为:ClO﹣+H2O+2e﹣=Cl﹣+2OH﹣;
故答案为:Y;ClO﹣+H2O+2e﹣=Cl﹣+2OH﹣;(3)①Cu失电子生成Cu2O,Cu为阳极,则石墨为阴极,所以石墨应该与电源的负极相连;
故答案为:负极;
②2molCu生成1molCu2O转移2mol电子,所以当有0.1molCu2O生成时,转移电子的物质的量为0.2mol;
故答案为:0.2mol;
③阴极上水电离的氢离子得电子生成氢气,其电极方程式为:2H2O+2e﹣=H2↑+2OH﹣;
故答案为:2H2O+2e﹣=H2↑+2OH﹣.
【分析】(1)A.铁、铜形成原电池时,Fe作负极被腐蚀;
B.与负极相连,作阴极,被保护;
C.Fe作阴极,阴极上氢离子得电子;(2)通入NaClO溶液的一极为正极,另一极为负极,则Y为Mg电极,作负极,正极上次氯酸根离子得电子生成氯离子;(3)①Cu失电子生成Cu2O,Cu为阳极,则石墨为阴极;
②根据Cu2O与电子之间的关系计算;
③阴极上水电离的氢离子得电子生成氢气.