【高中化学人教版（2019）选择性必修1同步练习】第三节金属的腐蚀与防护（含答案）
文档属性
| 名称 | 【高中化学人教版（2019）选择性必修1同步练习】第三节金属的腐蚀与防护（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.2MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-09-04 18:21:20 | ||
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文档简介
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【高中化学人教版（2019）选择性必修1同步练习】
第三节金属的腐蚀与防护
一、单选题
1．下列反应与电化学反应原理无关的是
A．黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿
B．市售“暖贴”中含有铁粉、炭粉、木屑、少量氯化钠和水等，揉搓后释放热量
C．纯银器表面变黑
D．用电镀法将镍、铬等金属外衣“披”在塑料制品上
2．以下防腐措施中，属于电化学保护法的是（ ）
A．用氧化剂使金属表面生成致密稳定的氧化物保护膜
B．在金属中加入一些铬或者镍制成合金
C．在轮船的船壳水线以下部分，装上一锌锭
D．在金属表面喷漆
3．化学与生产、生活、科技密切相关。下列有关说法不正确的是（ ）
A．一次性保暖贴利用了铁被腐蚀时放热的原理
B．植树造林有利于实现“碳中和”，其捕获和储存大气中的CO2过程涉及了氧化还原反应
C．将桥墩钢铁与外接电源负极相连的方法，称为牺牲阳极的阴极保护法
D．“绿氢”燃料电池客车投入“冰丝带”：光伏电解水制氢可作为“绿氢”的主要来源
4．如图各烧杯中盛有海水，铁在其中会发生腐蚀。铁腐蚀的速率由快至慢的顺序为
A．②①③④ B．②①④③ C．④②①③ D．②④①③
5．关于下列装置的叙述正确的是
选项 A B C D
装置
叙述 用牺牲阳极保护法防止铁管道被腐蚀 在铁极附近放置一片湿润的淀粉―KI试纸，试纸变蓝 铅蓄电池充电时，阴极的质量减小 电子从Fe电极流出
A．A B．B C．C D．D
6．在潮湿的深层土壤中，钢管主要发生厌氧腐蚀，厌氧细菌可促使土壤中的 与H2反应生成S2-，加速钢管的腐蚀，其反应原理如下图所示。
下列说法正确的是（ ）
A．正极的电极反应式为：2H2O+O2+4e-=4OH-
B．钢管腐蚀的直接产物中含有FeS、Fe(OH)2
C．在钢管表面镀锌或镀铜均可减缓钢管的腐蚀
D． 与H2的反应可表示为：4H2+ -8e- S2-+4H2O
二、多选题
7．陕西历史博物馆展出了许多鎏金工艺青铜器。鎏金是古代常用的镀金工艺，将金汞合金涂于器物表面，加热使汞挥发，便形成一层光亮的金镀层。下列关于青铜器鎏金工艺的说法正确的
鎏金铜沐缶
A．鎏金工艺的镀金过程是一种化学变化
B．鎏金除了改善外观，还可保护青铜器，使其不易生锈
C．若表面的金镀层破损，暴露出的青铜表面会更易生锈
D．青铜比纯铜硬度小
三、填空题
8．按图1进行实验，测得锥形瓶内气压和空气中氧气的体积分数随时间变化如图2所示。t1~t2之间主要发生 (填“吸氧”或“析氢”)腐蚀，其正极反应式为 。
9．金属阳极钝化是一种电化学防护方法。将Fe 作阳极置于一定浓度的H2SO4 溶液中，一定条件下，Fe钝化形成致密Fe3O4氧化膜，试写出该过程中阳极的电极反应 。
10．海边铁制品较易被腐蚀的原因是： ．写出金属防护的一种常用方法 ．
11．铁处于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种不同的环境中如图所示，则铁被腐蚀的速率由慢到快的顺序是（填序号） ．
12．请按要求回答下列问题。
（1），的溶液中，由水电离出的浓度约为 。溶液加适量的水稀释，下列表达式的数值变大的是 (填标号)。
A． B． C． D．
（2）如图烧杯中盛的是海水，铁腐蚀的速率最慢的是________(填标号)。
A． B． C． D．
（3）用如图所示的装置研究电化学的相关问题(乙装置中X为阳离子交换膜)。
①甲装置中负极反应式为 。
②乙装置中石墨电极上生成的气体为 (填化学式)。
③丙装置中足量，工作一段时间后，溶液的 (填“变大”、“变小”或“不变”)，反应的化学方程式为 ，若要将电解后的溶液复原，需加入一定量的 (填化学式)。
四、综合题
13．Ⅰ.完成下列问题
（1）理论上不能设计为原电池的化学反应是 。
a．
b．
c．
d．
（2）电池比能量高，可用于汽车、航天等领域。电池反应式为：，放电时，下列说法正确的是 。
a．电能转化成化学能 b．在正极发生氧化反应
c．正离子由负极移向正极 d．在负极失去电子
（3）下列关于金属腐蚀与防护的说法不正确的是 。
a．图①，放置于干燥空气中的铁钉不易生锈
b．图②，若断开电源，钢闸门将发生吸氧腐蚀
c．图②，若将钢闸门与电源的正极相连，可防止钢闸门腐蚀
d．图③，若金属比活泼，可防止输水管腐蚀
Ⅱ.某实验小组为探究与能否发生氧化还原反应，设计如下双液原电池(盐桥中为饱和溶液的琼脂)。
（4）该装置石墨棒上发生的电极反应式为 ，盐桥中向 烧杯移动。(填“甲”或“乙”)
Ⅲ.某同学设计一个燃料电池(如图所示)，目的是探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。
根据要求回答相关问题：
（5）写出氢气所在电极的电极反应式 。
（6）石墨电极为 (填“阳极”或“阴极”)，反应一段时间后，在乙装置中滴入酚酞溶液， (填“铁极”或“石墨极”)区的溶液先变红。
（7）如果粗铜中含有锌、银等杂质，丙装置中反应一段时间，硫酸铜溶液浓度将 (填“增大”“减小”或“不变”)。当甲装置消耗标准状况下时，丙装置中纯铜电极增重 g。
14．
（1）由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热242kJ，写出该反应的热化学方程式： 。
已知断裂1molH2、1molO2的化学键分别需要消耗436kJ、496kJ的能量，则断裂1molH-O所需的能量为 kJ。
（2）已知：①CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)△H1=+205.9kJ mol-1
②CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)△H2=-41.2kJ mol-1
则反应③：CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)△H3= kJ mol-1。
写出反应③的平衡常数表达式K= 。
（3）若将反应Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋设计成原电池，则该电池正极的电极反应式为： 。
（4）如图所示，水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天后观察，发现试管内液面上升，铁钉表面出现铁锈。该铁钉发生的电化学腐蚀类型为 腐蚀，其正极电极反应式为 。
五、解答题
15．某同学为了探究不同条件下铁钉的锈蚀情况，设计了如下实验：
（ⅰ）取三支试管，标记为I、II、III，I中盛有适量蒸馏水，II中盛有适量蒸馏水和植物油，III洁净干燥
（ⅱ）在三支试管中各放入一根无锈铁钉．并将II和III用软木塞塞紧，III中放入一小团棉花（如图所示）．请回答：
（1）三支试管中铁钉锈蚀的速度从高到低依次排列为
由此可以得出铁钉锈蚀的条件有 和 ．
若该同学将I放在每天阳光直晒的阳台上，与避光保存相比，哪种保存方法锈蚀更快？这说明锈蚀速度与什么因素有关？
若该同学将I中的液体换做食盐水，对锈蚀的速率有何影响？这说明锈蚀速率还和什么因素有关？ ．
六、实验探究题
16．如图所示套实验装置，分别回答下列问题：
（1）装置1为铁的吸氧腐蚀实验．一段时间后，向插入铁钉的玻璃筒内滴入KSCN溶液呈无色，再滴入氯水即可观察到铁钉附近的溶液变红色，表明铁被 ；向插入碳棒的玻璃筒内滴入酚酞试液，可观察到碳棒附近的溶液变红，该电极反应为 ．
（2）装置2中的石墨是 极（填“正”或“负”），该装置发生的总反应的离子方程式为 ．
（3）装置3中甲烧杯盛放100mL 0.2mol L﹣1的NaCl溶液，乙烧杯盛放100mL 0.5mol L﹣1的CuSO4溶液．反应一段时间后，停止通电．向甲烧杯中滴入几滴酚酞试液，观察到石墨电极附近首先变红．
①电源的M端为 极，甲烧杯中铁电极的电极反应为 ；
②乙烧杯中电解反应的离子方程式为 ；
③停止电解，取出Cu电极，洗涤、干燥、称量，电极增重0.64g，则甲烧杯中产生的气体在标准状况下为 mL．
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
2．【答案】C
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
3．【答案】C
【知识点】氧化还原反应；金属的电化学腐蚀与防护
4．【答案】A
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
5．【答案】C
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护；电解原理；电解池工作原理及应用
6．【答案】B
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
7．【答案】B,C
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护；合金及其应用；原电池工作原理及应用
8．【答案】吸氧；O2+2H2O+4e-=4OH-
【知识点】铁的吸氧腐蚀
9．【答案】3Fe-8e-+4H2O=Fe3O4+8H+
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护；电解池工作原理及应用
10．【答案】铁制品和海水构成原电池，铁制品中铁作负极易失电子发生电化学腐蚀，所以铁加速被腐蚀；刷油漆（涂油酯、电镀、包塑料膜）等
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
11．【答案】Ⅱ＜Ⅲ＜Ⅰ
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
12．【答案】（1）；BD
（2）B
（3）；；变小；；或
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
13．【答案】b；d；c；Fe3++e-=Fe2+；甲；H2-2e-+2OH-=2H2O；阳极；铁极；减小；32
【知识点】电极反应和电池反应方程式；金属的电化学腐蚀与防护；电解池工作原理及应用
14．【答案】（1）H2(g)+ O2(g)=H2O(g)△H=-242kJ mol-1；463
（2）+247.1； (或 )
（3）Fe3+＋e-=Fe2+
（4）吸氧；O2+4e-+2H2O=4OH-
【知识点】反应热和焓变；热化学方程式；化学平衡常数；原电池工作原理及应用；铁的吸氧腐蚀
15．【答案】（1）I＞II＞III；水；氧气；阳光直晒腐蚀快，温度越高金属腐蚀越快；腐蚀加快，加入电解质溶液可以加快金属的腐蚀
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
16．【答案】（1）氧化；O2+4e﹣+2H2O﹣═4OH﹣
（2）正；Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+
（3）正；Fe﹣2e﹣═Fe2+；2Cu2++2H2O 2Cu+O2↑+4H+；224
【知识点】原电池工作原理及应用；电解池工作原理及应用；铁的吸氧腐蚀
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【高中化学人教版（2019）选择性必修1同步练习】
第三节金属的腐蚀与防护
一、单选题
1．下列反应与电化学反应原理无关的是
A．黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿
B．市售“暖贴”中含有铁粉、炭粉、木屑、少量氯化钠和水等，揉搓后释放热量
C．纯银器表面变黑
D．用电镀法将镍、铬等金属外衣“披”在塑料制品上
2．以下防腐措施中，属于电化学保护法的是（ ）
A．用氧化剂使金属表面生成致密稳定的氧化物保护膜
B．在金属中加入一些铬或者镍制成合金
C．在轮船的船壳水线以下部分，装上一锌锭
D．在金属表面喷漆
3．化学与生产、生活、科技密切相关。下列有关说法不正确的是（ ）
A．一次性保暖贴利用了铁被腐蚀时放热的原理
B．植树造林有利于实现“碳中和”，其捕获和储存大气中的CO2过程涉及了氧化还原反应
C．将桥墩钢铁与外接电源负极相连的方法，称为牺牲阳极的阴极保护法
D．“绿氢”燃料电池客车投入“冰丝带”：光伏电解水制氢可作为“绿氢”的主要来源
4．如图各烧杯中盛有海水，铁在其中会发生腐蚀。铁腐蚀的速率由快至慢的顺序为
A．②①③④ B．②①④③ C．④②①③ D．②④①③
5．关于下列装置的叙述正确的是
选项 A B C D
装置
叙述 用牺牲阳极保护法防止铁管道被腐蚀 在铁极附近放置一片湿润的淀粉―KI试纸，试纸变蓝 铅蓄电池充电时，阴极的质量减小 电子从Fe电极流出
A．A B．B C．C D．D
6．在潮湿的深层土壤中，钢管主要发生厌氧腐蚀，厌氧细菌可促使土壤中的 与H2反应生成S2-，加速钢管的腐蚀，其反应原理如下图所示。
下列说法正确的是（ ）
A．正极的电极反应式为：2H2O+O2+4e-=4OH-
B．钢管腐蚀的直接产物中含有FeS、Fe(OH)2
C．在钢管表面镀锌或镀铜均可减缓钢管的腐蚀
D． 与H2的反应可表示为：4H2+ -8e- S2-+4H2O
二、多选题
7．陕西历史博物馆展出了许多鎏金工艺青铜器。鎏金是古代常用的镀金工艺，将金汞合金涂于器物表面，加热使汞挥发，便形成一层光亮的金镀层。下列关于青铜器鎏金工艺的说法正确的
鎏金铜沐缶
A．鎏金工艺的镀金过程是一种化学变化
B．鎏金除了改善外观，还可保护青铜器，使其不易生锈
C．若表面的金镀层破损，暴露出的青铜表面会更易生锈
D．青铜比纯铜硬度小
三、填空题
8．按图1进行实验，测得锥形瓶内气压和空气中氧气的体积分数随时间变化如图2所示。t1~t2之间主要发生 (填“吸氧”或“析氢”)腐蚀，其正极反应式为 。
9．金属阳极钝化是一种电化学防护方法。将Fe 作阳极置于一定浓度的H2SO4 溶液中，一定条件下，Fe钝化形成致密Fe3O4氧化膜，试写出该过程中阳极的电极反应 。
10．海边铁制品较易被腐蚀的原因是： ．写出金属防护的一种常用方法 ．
11．铁处于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种不同的环境中如图所示，则铁被腐蚀的速率由慢到快的顺序是（填序号） ．
12．请按要求回答下列问题。
（1），的溶液中，由水电离出的浓度约为 。溶液加适量的水稀释，下列表达式的数值变大的是 (填标号)。
A． B． C． D．
（2）如图烧杯中盛的是海水，铁腐蚀的速率最慢的是________(填标号)。
A． B． C． D．
（3）用如图所示的装置研究电化学的相关问题(乙装置中X为阳离子交换膜)。
①甲装置中负极反应式为 。
②乙装置中石墨电极上生成的气体为 (填化学式)。
③丙装置中足量，工作一段时间后，溶液的 (填“变大”、“变小”或“不变”)，反应的化学方程式为 ，若要将电解后的溶液复原，需加入一定量的 (填化学式)。
四、综合题
13．Ⅰ.完成下列问题
（1）理论上不能设计为原电池的化学反应是 。
a．
b．
c．
d．
（2）电池比能量高，可用于汽车、航天等领域。电池反应式为：，放电时，下列说法正确的是 。
a．电能转化成化学能 b．在正极发生氧化反应
c．正离子由负极移向正极 d．在负极失去电子
（3）下列关于金属腐蚀与防护的说法不正确的是 。
a．图①，放置于干燥空气中的铁钉不易生锈
b．图②，若断开电源，钢闸门将发生吸氧腐蚀
c．图②，若将钢闸门与电源的正极相连，可防止钢闸门腐蚀
d．图③，若金属比活泼，可防止输水管腐蚀
Ⅱ.某实验小组为探究与能否发生氧化还原反应，设计如下双液原电池(盐桥中为饱和溶液的琼脂)。
（4）该装置石墨棒上发生的电极反应式为 ，盐桥中向 烧杯移动。(填“甲”或“乙”)
Ⅲ.某同学设计一个燃料电池(如图所示)，目的是探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。
根据要求回答相关问题：
（5）写出氢气所在电极的电极反应式 。
（6）石墨电极为 (填“阳极”或“阴极”)，反应一段时间后，在乙装置中滴入酚酞溶液， (填“铁极”或“石墨极”)区的溶液先变红。
（7）如果粗铜中含有锌、银等杂质，丙装置中反应一段时间，硫酸铜溶液浓度将 (填“增大”“减小”或“不变”)。当甲装置消耗标准状况下时，丙装置中纯铜电极增重 g。
14．
（1）由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热242kJ，写出该反应的热化学方程式： 。
已知断裂1molH2、1molO2的化学键分别需要消耗436kJ、496kJ的能量，则断裂1molH-O所需的能量为 kJ。
（2）已知：①CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)△H1=+205.9kJ mol-1
②CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)△H2=-41.2kJ mol-1
则反应③：CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)△H3= kJ mol-1。
写出反应③的平衡常数表达式K= 。
（3）若将反应Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋设计成原电池，则该电池正极的电极反应式为： 。
（4）如图所示，水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天后观察，发现试管内液面上升，铁钉表面出现铁锈。该铁钉发生的电化学腐蚀类型为 腐蚀，其正极电极反应式为 。
五、解答题
15．某同学为了探究不同条件下铁钉的锈蚀情况，设计了如下实验：
（ⅰ）取三支试管，标记为I、II、III，I中盛有适量蒸馏水，II中盛有适量蒸馏水和植物油，III洁净干燥
（ⅱ）在三支试管中各放入一根无锈铁钉．并将II和III用软木塞塞紧，III中放入一小团棉花（如图所示）．请回答：
（1）三支试管中铁钉锈蚀的速度从高到低依次排列为
由此可以得出铁钉锈蚀的条件有 和 ．
若该同学将I放在每天阳光直晒的阳台上，与避光保存相比，哪种保存方法锈蚀更快？这说明锈蚀速度与什么因素有关？
若该同学将I中的液体换做食盐水，对锈蚀的速率有何影响？这说明锈蚀速率还和什么因素有关？ ．
六、实验探究题
16．如图所示套实验装置，分别回答下列问题：
（1）装置1为铁的吸氧腐蚀实验．一段时间后，向插入铁钉的玻璃筒内滴入KSCN溶液呈无色，再滴入氯水即可观察到铁钉附近的溶液变红色，表明铁被 ；向插入碳棒的玻璃筒内滴入酚酞试液，可观察到碳棒附近的溶液变红，该电极反应为 ．
（2）装置2中的石墨是 极（填“正”或“负”），该装置发生的总反应的离子方程式为 ．
（3）装置3中甲烧杯盛放100mL 0.2mol L﹣1的NaCl溶液，乙烧杯盛放100mL 0.5mol L﹣1的CuSO4溶液．反应一段时间后，停止通电．向甲烧杯中滴入几滴酚酞试液，观察到石墨电极附近首先变红．
①电源的M端为 极，甲烧杯中铁电极的电极反应为 ；
②乙烧杯中电解反应的离子方程式为 ；
③停止电解，取出Cu电极，洗涤、干燥、称量，电极增重0.64g，则甲烧杯中产生的气体在标准状况下为 mL．
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
2．【答案】C
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
3．【答案】C
【知识点】氧化还原反应；金属的电化学腐蚀与防护
4．【答案】A
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
5．【答案】C
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护；电解原理；电解池工作原理及应用
6．【答案】B
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
7．【答案】B,C
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护；合金及其应用；原电池工作原理及应用
8．【答案】吸氧；O2+2H2O+4e-=4OH-
【知识点】铁的吸氧腐蚀
9．【答案】3Fe-8e-+4H2O=Fe3O4+8H+
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护；电解池工作原理及应用
10．【答案】铁制品和海水构成原电池，铁制品中铁作负极易失电子发生电化学腐蚀，所以铁加速被腐蚀；刷油漆（涂油酯、电镀、包塑料膜）等
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
11．【答案】Ⅱ＜Ⅲ＜Ⅰ
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
12．【答案】（1）；BD
（2）B
（3）；；变小；；或
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
13．【答案】b；d；c；Fe3++e-=Fe2+；甲；H2-2e-+2OH-=2H2O；阳极；铁极；减小；32
【知识点】电极反应和电池反应方程式；金属的电化学腐蚀与防护；电解池工作原理及应用
14．【答案】（1）H2(g)+ O2(g)=H2O(g)△H=-242kJ mol-1；463
（2）+247.1； (或 )
（3）Fe3+＋e-=Fe2+
（4）吸氧；O2+4e-+2H2O=4OH-
【知识点】反应热和焓变；热化学方程式；化学平衡常数；原电池工作原理及应用；铁的吸氧腐蚀
15．【答案】（1）I＞II＞III；水；氧气；阳光直晒腐蚀快，温度越高金属腐蚀越快；腐蚀加快，加入电解质溶液可以加快金属的腐蚀
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
16．【答案】（1）氧化；O2+4e﹣+2H2O﹣═4OH﹣
（2）正；Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+
（3）正；Fe﹣2e﹣═Fe2+；2Cu2++2H2O 2Cu+O2↑+4H+；224
【知识点】原电池工作原理及应用；电解池工作原理及应用；铁的吸氧腐蚀
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