苏教版高中化学选修四专题一第三单元《金属的腐蚀与防护》单元测试(含解析)

第三单元《金属的腐蚀与防护》
一、单选题（每小题只有一个正确答案）
1．下列叙述正确的是(　　)
A．酸性氧化物均与水反应生成对应的酸
B．将NaOH溶液逐滴加入FeCl3溶液可制备Fe(OH)3胶体
C．电化学腐蚀是造成金属腐蚀的主要原因
D．碱石灰、玻璃、胆矾、漂白粉都是混合物
2．结合图判断，下列叙述正确的是(　　)
A．I和II中正极均被保护
B．I和II中负极反应均是Fe－2e－===Fe2+
C．I和II中正极反应均是O2+2H2O+4e－===4OH－
D．I和II中电池反应均为Fe+2H+===Fe2++H2↑
3．化学与科学、技术、社会、环境密切相关，下列有关说法中错误的是(　　)
A．生活中常用的塑料制品及橡胶制品都为高分子材料
B．向牛奶中加入果汁会产生沉淀，这是因为酸碱发生了中和反应
C．节日焰火是利用某些金属元素焰色反应所呈现出来的色彩
D．铜制品能发生吸氧腐蚀，但不能发生析氢腐蚀
4．下列叙述正确的是(　　)
A．合成氨工业中，移走NH3可增大正反应速率，提高原料转化率
B．酸碱中和滴定时，锥形瓶需用待测液润洗2次，再加入待测液
C．将NO2、N2O4混合气体的体积压缩为原来的一半，则气体颜色加深
D．牺牲阳极的阴极保护法和外加直流电的阴极保护法都是应用电解原理
5．对钢铁析氢腐蚀和吸氧腐蚀的比较，合理的是（
）
A．负极反应不同
B．正极反应相同
C．析氢腐蚀更普遍
D．都是电化学腐蚀
6．化学用语是学习化学的重要工具，下列用来表示物质变化的化学用语中，正确的是(　　)
A．电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式为：2Cl－－2e－＝Cl2↑
B．氢氧燃料电池的负极反应式：O2
＋2H2O＋
4e－＝4OH－
C．粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，电极反应式为：Cu－2e－＝Cu2＋
D．钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式：Fe－2e－＝Fe2＋
7．按如图所示装置进行下列不同的操作，其中不正确的是(　　)
A．铁腐蚀的速度由大到小的顺序：只闭合K3>只闭合K1>都断开>只闭合K2
B．只闭合K3，正极的电极反应式：2H2O+O2+4e-=4OH-
C．先只闭合K1，一段时间后，漏斗内液曲上升，然后再只闭合K2，漏斗内液面上升
D．只闭合K2，U型管左、右两端液面均下降
8．下列有关金属腐蚀与防护的说法中正确的是(　　)
A．在生产生活中比较普遍而且危害较大的是金属的化学腐蚀
B．当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护作用
C．在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法
D．可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀
9．下列各烧杯中均盛着海水，其中铁腐蚀最快的是（
）
A．
B．
C．
D．
10．下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是(
)
A．在酸性环境下，钢铁只能发生析氢腐蚀
B．金属腐蚀的实质是金属失去电子被还原的过程
C．铜铁交接处，在潮湿的空气中直接发生反应：Fe－3e－===Fe3＋，继而形成铁锈
D．轮船的船壳水线以下常装有一些锌块，这是利用了牺牲阳极的阴极保护法
11．如图所示，装置中都盛有0.1mol/L的NaCl溶液，放置一定时间后，装置中的四块相同的锌片腐蚀速率由快到慢的正确顺序是（
）
A．①②③④
B．①②④③
C．③①④②
D．②①④③
12．下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是(　　)
A．在铁门上焊接铜块能防腐蚀
B．镀锡铁制品的镀层破损后，镀层仍能对铁制品起保护作用
C．钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀
D．在海轮外壳连接锌块，保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法
13．将两根铁钉分别缠绕铜丝和镁条，放入滴有混合溶液的容器中，如图所示，下列叙述不正确的是(　　)
A．a中铜丝附近有气泡产生
B．a中铁钉附近出现蓝色沉淀
C．b中铁钉附近呈现红色
D．b中发生吸氧腐蚀
14．下列说法或表达正确的是（
）
①活性炭、SO2和HClO都具有漂白作用，且漂白原理相同
②向100mL0.1mol/L
的溴化亚铁溶液中通入0.05mol的氯气时发生反应的离子方程式：2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2=2
Fe3＋＋2Br2＋6Cl－
③电解精炼铜时，以粗铜作阴极，纯铜作阳极
④钢铁的吸氧腐蚀负极电极反应式
：Fe-3e-=Fe3+
⑤碳酸氢根离子的电离方程式可表示为：
HCO3－
+
H2O
H3O＋+
CO32－
⑥SiO2
虽是酸性氧化物，但其不溶于水，因此不能与NaOH溶液反应
⑦
CO、SO2、NO、NO2都是对大气产生污染的气体，他们在空气中都能稳定存在
⑧浓硫酸具有脱水性，所以可以做干燥剂
A．②④⑧
B．②⑤
C．③④⑥
D．④⑤
二、填空题
15．材料是人类赖以生存和发展的重要物质基础。
(1)塑料属于_____________
（填“天然”或“合成”）有机高分子材料。
(2)制造玻璃的主要原料是纯碱、石灰石、
和____________
(3)金属的腐蚀在工业生产和生活中很普遍，请列举防治金属腐蚀的措施是
______________、____________（至少列举两种）
16．金属的腐蚀是指金属与周围接触到的气体或液体物质发生________而引起损耗的现象。金属腐蚀的本质是________________，发生________反应。一般可分为________腐蚀和________腐蚀。
17．某小组按图1所示的装置探究铁的吸氧腐蚀。
完成下列填空：
（1）图2是图1所示装置的示意图，在图2的小括号内填写正极材料的化学式；在方括号内用箭头表示出电子流动的方向。
（2）写出正、负极反应的方程式。
正极：________________，负极：________________。
（3）按图1装置实验，约8分钟才看到导管中液柱上升，下列措施可以更快更清晰地观察到液柱上升的是____________________(填字母序号)。
a．用纯氧气代替具支试管内的空气
b．用食盐水浸泡过的铁钉再蘸取铁粉和炭粉的混合物
c．用毛细尖嘴管代替玻璃导管，并向试管的水中滴加少量红墨水
（4）升高温度可以加快化学反应速率，建议用酒精灯加热具支试管。这一措施________(填“可行”或“不行”)。
18．某实验小组依据甲烷燃烧的反应原理,设计如图a所示的电池装置:
（1）该电池的能量转化形式为
。
（2）该电池正极的电极反应为
。
（3）工作一段时间后,测得溶液的pH
,该电池总反应的化学方程式为
。
（4）在生产生活中，金属腐蚀所带来的损失非常严重，所以防止金属腐蚀已经成为科学研究和技术领域的重大问题。兴趣小组的同学在实验室对金属腐蚀进行了探究。如图b所示，铁处于A、B、C三种不同的环境中，铁被腐蚀的速率由大到小的顺序是（填序号）：
。
19．铁及其化合物与生产、生活关系密切。
Ⅰ.为防止远洋轮船的钢铁船体在海水中发生电化学腐蚀，通常把船体与浸在海水里的Zn块相连，或与蓄电池这样的直流电源的
极（填“正”或“负”）相连。
II．为了探究原电池和电解池的工作原理，某研究性学习小组分别用下图所示的装置进行实验。据图回答问题。
用图甲所示装置进行第一组实验时：
（1）在保证电极反应不变的情况下，不能替代Cu作电极的是
（填序号）。
A．石墨
B．镁
C．银
D．铂
（2）实验过程中，SO42?
（填“从左向右”“从右向左”或“不”）移动
（3）滤纸上发生的化学方程式为：
。
III．该小组同学用图乙所示装置进行第二组实验时发现，两极均有气体产生，且Y极溶液逐渐变成紫红色：停止实验观察到铁电极明显变细，电解液仍然澄清。查阅资料知，高铁酸根（FeO42-）在溶液中呈紫红色。请根据实验现象及所查信息，回答下列问题：
（4）电解过程中，X极溶液的pH
（填“增大”“减小”或“不变”）。
（5）电解过程中，Y极发生的电极反应为4OH?－4e?=2H2O+O2↑和
。
（6）电解进行一段时间后，若在X极收集到672mL气体，Y电极（铁电极）质量减小0．28g，则在Y极收集到气体为
mL（均已折算为标准状况时气体体积）。
三、实验题
20．全世界每年被腐蚀损耗的钢铁量非常惊人，在潮湿空气中发生吸氧腐蚀是钢铁腐蚀的主要原因。
（1）在潮湿空气中，钢铁发生吸氧腐蚀时的正极反应式为________________________。
（2）已知草酸分解的化学方程式为：H2C2O4CO↑
+
CO2↑
+
H2O，下列装置中，可用作草酸分解制取气体的是________________。
（3）某实验小组利用草酸分解产生的CO和铁锈反应来测定铁锈样品的组成（假定铁锈中只有Fe2O3·
nH2O和Fe两种成份），实验装置如下图所示。
①为得到干燥、纯净的CO气体，洗气瓶A、B中盛放的液态试剂依次可能是_______、________（填答案编号）。
a.
浓硫酸
b.澄清的石灰水
c.
氢氧化钠溶液
d.
无水氯化钙
②在点燃C处酒精灯之前应进行的操作是：（a）检查装置气密性；（b）____________。
③E装置的作用是___________________________________________________________
。
④准确称量样品10.00g置于硬质玻璃管中，充分反应后冷却、称量（假设每步均完全反应），硬质玻璃管中剩余固体质量为8.32
g，D中浓硫酸增重0.72
g，则n
=_____________。
⑤在本实验中，下列情况会使测定结果n偏大的是__________（填答案编号）。
a．缺少装置B
　
b．缺少装置E
　
c．反应后的固体中有少量Fe2O3·nH2O
21．某化学学习小组借助下列装置(夹持装置已略)及相关试剂粗略测量空气中O2的体积百分数。
（1）
实验前用碱液清洗铁钉，再用0.100
mol/L的
H2SO4溶液浸泡至有气泡产生。用H2SO4溶液浸泡的目的是_________
_____。
（2）
为尽量减小误差，下列操作的正确顺序是
___(填序号)。
①装入铁钉
②插入注射器向铁钉表面滴入适量NaCl溶液并打开止水夹
③将导管口浸入品红溶液
④塞上单孔活塞
⑤检查装置气密性
（3）实验中试管内发生的总反应化学方程式为
；
用该实验方案测量空气中O2的体积百分数时应测量的数据是：
①导管与试管内部空间总体积，②
_。
（4）
实验时发现上述测量过程因反应较慢耗时较长，对其影响因素作如下分析，请补充写出假设三：
假设一：电解质溶液的pH
假设二：NaCl溶液的浓度
假设三：________________
（5）借助上述实验装置，通过调节溶液的pH验证假设一，获得了如下实验数据：
pH
2.0
5.5
6.0
6.5
7.0
8.0
液柱高度
0
cm
1.3
cm
8.5
cm
8.4
cm
8.5
cm
8.5
cm
形成稳定
液柱时间
3.0
min
3.1
min
5.1
min
5.3
min
15.6
min
min
①当pH＝2时，没有观察到稳定液柱形成的原因是_____________________。
②根据实验数据分析，为缩短实验测定时间，pH的最佳范围是________________。
③按上述实验装置，设计实验证明假设二。
第一步：配制不同浓度的NaCl溶液；
第二步：____________________，分别用注射器将NaCl溶液滴入铁钉表面；
第三步：记录形成稳定液柱所用时间和液柱的高度，比较分析数据得出结论。
四、推断题
22．下图表示某些常见物质之间的转化关系（反应条件已略去），其中A、D为气态非金属单质，B、C为金属单质，B为红色，E、F、G、H为化合物，G为无色液体，甲、乙、丙、丁、戊为溶液，丙为强酸的稀溶液。①、②均为工业冶炼B的反应。
请回答下列问题：
（1）F由同族两种元素组成，可用于食物增白，也是大气污染物之一，污染来源主要是
，它在大气中可形成丙，反应的化学方程式为
。反应④也可以生成丙，反应的离子方程式为
；
（2）由反应①制得的金属B含杂质，工业上用
方法将B提纯至99.95%以上。利用热还原制得的金属C，也含杂质，在潮湿的中性环境中，C较易发生腐蚀，化学方程式为
，C经反应③的处理，表面生成黑色晶体H后，可减缓蚀；
（3）检验溶液丁中金属离子的方法是
;
（4）E可由单质直接化合得到，则E的化学式为
，反应①的化学方程式为
。
五、计算题
23．将铜片、锌片和250ml稀硫酸组成的原电池，假设锌片只发生电化学腐蚀。当在铜片上放出6.72L（标准状况）的气体时，H2SO4恰好反应完全。
（1）该原电池的负极反应式为____________________________________________。
（2）原稀硫酸的物质的量浓度是__________________________________________。
（3）锌片减少的质量为______________。
/
参考答案
1．C
【解析】
【详解】
A.二氧化硅为酸性氧化物，难溶于水，不能与水反应生成硅酸，故A错误；
B.向NaOH溶液中逐滴滴入饱和氯化铁溶液，反应生成沉淀，而实验室制备氢氧化铁胶体是把饱和氯化铁溶液滴入沸水中加热到呈红褐色，即得到氢氧化铁胶体，故B错误；
C.金属腐蚀有化学腐蚀和电化学腐蚀两种，电化学腐蚀是造成金属腐蚀的主要原因，故C正确；
D.碱石灰为氧化钙和氢氧化钠的混合物，玻璃中含有硅酸钙、硅酸钠、二氧化硅等，为混合物，胆矾的化学式为CuSO4·5H2O，为纯净物，漂白粉为氯化钙和次氯酸钙组成的混合物，故D错误；
答案选C。
2．A
【解析】
【详解】
A.在原电池中，负极被氧化，正极被保护，故A正确；
B.I中，Zn为负极，负极反应式为Zn－2e－===Zn2+，故B错误；
C.
II中溶液呈酸性，发生析氢腐蚀，正极反应式为2H++2e－===H2↑，故C错误；
D.
II中溶液呈中性，发生吸氧腐蚀，电池反应为2Fe+
O2+2H2O
===2Fe(OH)2，故D错误。
综上所述，本题正确答案为A。
3．B
【解析】塑料和橡胶都是高分子聚合物，属于高分子材料，A项正确；牛奶中含有蛋白质，加入果汁能使蛋白质凝聚而沉淀，牛奶不是酸，不可能是发生了中和反应，B项错误；发生焰色反应是某些金属具有的性质，C项正确；铜为氢后金属，能发生吸氧腐蚀，但不能发生析氢腐蚀，D项正确。
4．C
【解析】
试题分析：A、合成氨工业中，移走NH3可减小逆反应速率，不改变正反应速率，可使平衡向正方向移动提高原料转化率，A错误；B、酸碱中和滴定时，滴定管需用待装液润洗2次，锥形瓶不需用待测液润洗，B错误；C、将NO2、N2O4混合气体的体积压缩为原来的一半，NO2的浓度增大，则气体颜色加深，C正确；D、牺牲阳极的阴极保护法是应用原电池原理，外加直流电的阴极保护法是应用电解原理，D错误；答案选C。
考点：化学平衡、酸碱中和滴定、电解原理应用
5．D
【解析】
【分析】
钢铁的化学腐蚀和电化学腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀比化学腐蚀要普遍的多，且腐蚀速度也快得多，在钢铁的电化学腐蚀中，在酸性条件下发生析氢腐蚀，在弱酸性、中性或碱性条件下发生吸氧腐蚀，钢铁的吸氧腐蚀比析氢腐蚀普遍。
【详解】
A项、钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀的负极都是铁放电生成亚铁离子，负极反应相同，故A错误；
B项、钢铁的析氢腐蚀的正极是水膜中氢离子放电，吸氧腐蚀的正极是水膜中氧气放电，正极反应不同，故B错误；
C项、在钢铁的电化学腐蚀中，钢铁的吸氧腐蚀比析氢腐蚀普遍，故C错误；
D项、钢铁析氢腐蚀和吸氧腐蚀都是电化学腐蚀，故D正确。
故选D。
【点睛】
题考查了钢铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀，明确原电池原理是解本题关键。
6．A
【解析】
【分析】
在电解反应中，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应；原电池反应中，负极发生氧化反应，而正极发生还原反应。
A、电解饱和食盐水时，阳极上氯离子放电，阴极上氢离子放电；
B、氢氧燃料电池中正极上得电子发生还原反应，负极上失电子发生氧化反应；
C、粗铜精炼时，连接电源正极的是阳极，连接电源负极的是阴极；
D、钢铁发生电化学腐蚀时，负极上铁失去电子生成亚铁离子。
【详解】
A项、电解饱和食盐水时，氯离子在阳极上失电子发生氧化反应生成Cl2，电极反应为2Cl--2e-=Cl2↑，故A正确；
B项、氢氧燃料电池的负极上燃料失电子发生氧化反应，正极上氧气得电子的还原反应，碱性条件下正极反应式为O2＋2H2O＋4e－=4OH－，故B错误；
C项、精炼铜时，纯铜与电源负极相连做阴极，粗铜与电源正极相连做阳极，阳极的电极反应式为Cu-2e-=Cu2+，故C错误；
D项、钢铁发生电化腐蚀时，金属铁做负极，负极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，故D错误。
故选A。
【点睛】
题考查原电池和电解池的工作原理及应用，明确电极上发生的反应是解题的关键。
7．A
【解析】A、金属腐蚀速率：电解池的阳极>原电池的负极>化学腐蚀>原电池的正极>电解池的阴极，闭合K3，是原电池，铁作负极：闭合K2，是电解池，铁作阴极；闭合K1，铁作阳极，因此腐蚀速率是只闭合K1>只闭合K3>都断开>只闭合K2，故A说法错误；B、B、只闭合K3，构成吸氧腐蚀，正极：O2＋2H2O＋4e－=4OH－，故B说法正确；C、只闭合K1，铁作阳极，阳极反应式为Fe－2e－=Fe2＋，阴极反应式为2H＋＋2e－=H2↑，U型管中气体压强增大，因此漏斗中液面上升，然后闭合K2，铁作阴极，阴极反应式为2H＋＋2e－=H2↑，阳极反应式2Cl－2e－=Cl2↑，U型管中气体压强增大，漏斗中液面上升，故C说法正确；D、根据选项C的分析，铁作阴极，阴极反应式为2H＋＋2e－=H2↑，阳极反应式2Cl－2e－=Cl2↑，故D说法正确。
8．C
【解析】
试题分析：A、在生产生活中比较普遍而且危害较大的是金属的电化学腐蚀，故A错误；B、铁比锡活泼，当镀锡铁制品的镀层破损时，铁易被腐蚀，故B错误；C、海轮外壳连接锌块，锌为负极，保护外壳不受腐蚀，为牺牲阳极的阴极保护法，故C正确；D、防止金属被氧化，金属应连接电源的负极，如连接正极，加剧腐蚀，故D错误。
考点：金属的电化学腐蚀与防护
9．B
【解析】
【详解】
由图所示，B和C构成原电池，B中铁活泼作负极，易被腐蚀，腐蚀速度大于A，C中锌活泼，锌被腐蚀；D为电解池，铁作阴极被保护，不容易失电子而被腐蚀，所以腐蚀最快的是B装置，
故选B。
10．D
【解析】A．强酸性环境下，钢铁发生析氢腐蚀，弱酸性或中性条件下，钢铁发生吸氧腐蚀，所以酸性条件下钢铁不一定发生析氢腐蚀，选项A错误；B．金属腐蚀的实质是金属失去电子发生氧化反应，所以属于被氧化的过程，选项B错误；C．Cu、Fe和电解质溶液构成原电池，发生吸氧腐蚀，Fe作负极、Cu作正极，负极反应式为Fe-2e-═Fe2+，选项C错误；D．Zn、Fe和海水构成原电池，Zn易失电子作负极而被腐蚀，Fe作正极被保护，所以轮船的船壳水线以下常装有一些锌块，这是利用了牺牲阳极的阴极保护法，选项D正确。答案选D。
点睛：本题考查金属腐蚀与防护，明确原电池原理是解本题关键，作原电池负极或电解池阴极的金属被保护，易错选项是C，注意铁发生析氢腐蚀或吸氧腐蚀时生成亚铁离子而不是铁离子，为易错点。
11．D
【解析】试题分析：金属腐蚀快慢顺序是：电解池阳极＞原电池负极＞化学腐蚀＞原电池正极＞电解池阳极，①中锌发生电化学腐蚀，金属锌是负极，加快锌的腐蚀，②中锌作电解池的阳极，被腐蚀，③中锌作电解池的阴极，被保护，④Zn发生化学腐蚀，所以腐蚀速率由快到慢的顺序是②①④③。故选D。
【考点定位】考查原电池和电解池的工作原理
【名师点晴】明确引起金属腐蚀的原理是答题的关键，关于金属的电化学腐蚀需要掌握以下规律：1、对同一种金属来说，腐蚀的快慢：强电解质溶液＞弱电解质溶液＞非电解质溶液。2．活动性不同的两金属：活动性差别越大，活动性强的金属腐蚀越快。3．对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快，且氧化剂的浓度越高，腐蚀越快。4．电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞有防护措施的腐蚀。5．对于不同氧化剂来说，氧化性越强，金属腐蚀越快。反之，防腐措施由好到差的顺序为：外接电源的阴极保护法防腐＞牺牲阳极的阴极保护法防腐＞有一般防护条件的防腐＞无防护条件的防腐。
12．D
【解析】
试题分析：在形成原电池的金属中，活泼金属作负极，作正极的金属被保护，作负极的金属加快被腐蚀。A.铜、铁和电解质溶液构成原电池，铁作负极，加速被腐蚀，错误；B.镀锡铁在镀层破损后，铁和锡构成了原电池，铁为原电池的负极，更容易被腐蚀，错误；C.由于水中溶解氧含量较少，因此钢柱在空气与水交界处更容易腐蚀，错误；D．锌、铁和海水构成原电池，锌作负极，被腐蚀，铁作正极被保护，正确。
考点：考查金属腐蚀与防护。
13．C
【解析】
【分析】
a中装置构成原电池，Fe易失电子作负极、Cu作正极；b装置也构成原电池，Mg作负极、Fe作正极，Fe被保护，据此分析解答。
【详解】
a中装置构成原电池，Fe易失电子作负极、Cu作正极；b装置也构成原电池，Mg作负极、Fe作正极，Fe被保护；A．Cu作正极，该原电池发生析氢腐蚀，Cu上电极反应式为2H++2e-=H2↑，所以a中铜丝附近有气泡产生，故A正确；
B．a中Fe电极发生反应Fe-2e-=Fe2+，亚铁离子和铁氰酸钾反应生成蓝色沉淀，所以a中铁钉附近出现蓝色沉淀，故B正确；C．b中Fe作正极被保护，Fe不参加反应，没有铁离子生成，所以铁钉附近不呈现红色，故C错误；D．强酸性条件下腐蚀析氢腐蚀，弱酸性或中性条件下发生吸氧腐蚀，故D正确；故答案为C。
14．B
【解析】
试题分析：①活性炭具有吸附性、SO2能与某些有色物质生成不稳定的络合物、HClO具有强氧化性，漂白原理各不相同；②氯气过量，两者都完全氧化，正确；③电解精炼铜时，以粗铜作阳极，纯铜作阴极；④铁失去电子形成二价铁；⑤正确；⑥SiO2
虽不溶于水，但能与NaOH溶液反应；
⑦NO与空气接触生成NO2；⑧浓硫酸做干燥剂是因为其吸水性。
考点：考查化学基本概念、化学用语、物质性质等知识。
15．合成
石英
涂防护层
改变金属内部结构，如不锈钢
【解析】
【详解】
(1)塑料属于合成有机高分子材料。
(2)制造玻璃的主要原料是纯碱和石灰石和石英。
(3)金属的腐蚀很普遍，通常可以用涂防护层如刷油漆或电镀一层金属涂层，或改变金属内部结构，如不锈钢等。
16．氧化还原反应，金属失去电子变成阳离子，氧化，化学，电化学。
【解析】
试题分析：金属腐蚀存在化合价的变化或电子的得失，金属腐蚀发生氧化还原反应，金属腐蚀的本质为：M－ne－=Mn＋，即金属失去电子变成阳离子，化合价升高，被氧化，即氧化反应，金属腐蚀直接接触，称为化学腐蚀，不接触有电子通过，这样的腐蚀为电化学腐蚀。
考点：考查金属的腐蚀原理、分类等知识。
17．（1）
（2）2H2O＋O2＋4e=4OH－
Fe－2e－=Fe2＋
（3）abc
（4）不行
【解析】（1）（2），电子由负极到正极，
正极：O2＋4e－＋2H2O=4OH－，
负极：2Fe－4e－=2Fe2＋。
（3）a项，增大O2的浓度，加快腐蚀，b项，增大接触面积，加快腐蚀，c项，可清晰地观察液柱。
（4）因为加热具支试管，把空气赶出，腐蚀更慢。
【答案】（1）
化学能转化为电能（2）O2＋2H2O＋4e－＝4OH－（3）减小
CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O（4）A＞C＞B
【解析】
试题分析：（1）该电池的能量转化形式为化学能转化为电能。
（2）原电池中正极得到电子，则氧气在正极通入，其电极反应为O2＋2H2O＋4e－＝4OH－。
（3）由于生成的二氧化碳结合氢氧根转化为碳酸根，则氢氧根浓度减小，因此工作一段时间后,测得溶液的pH减小，该电池总反应的化学方程式为CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O。
（4）A处铁与碳形成原电池，铁是负极，加快腐蚀；B处铁与锌构成原电池，锌是负极，铁是正极，被保护，C处是纯铁，发生化学腐蚀，则A、B、C三种不同的环境中，铁被腐蚀的速率由大到小的顺序是A＞C＞B。
【考点定位】本题主要是考查原电池原理的应用
【名师点晴】明确原电池的工作原理是解答的关键，注意原电池中正负极的判断和电极反应式的书写。关于金属的腐蚀需要注意：电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞有防护措施的腐蚀。对于不同氧化剂来说，氧化性越强，金属腐蚀越快。反之，防腐措施由好到差的顺序为：外接电源的阴极保护法防腐＞牺牲阳极的阴极保护法防腐＞有一般防护条件的防腐＞无防护条件的防腐。
19．Ⅰ、负
Ⅱ（1）B
（2）从右向左
（3）2NaCl
+
2H2O2NaOH
+
Cl2
↑+
H2↑
（4）增大
（5）Fe
–
6e-
+
8OH-
＝
FeO42-
+
4H2O
（6）168
【解析】
试题分析：Ⅰ、要保护金属铁不被腐蚀，则金属铁应该作原电池的正极或电解池的阴极，因此通常把船体与浸在海水里的Zn块相连，或与蓄电池这样的直流电源的负极相连；
Ⅱ（1）在保证电极反应不变的情况下，仍然是锌作负极，则正极材料必须是不如锌活泼的金属或导电的非金属，镁是比锌活泼的金属，所以不能代替铜，答案选B；
（2）原电池中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。在该原电池中锌是负极，所以硫酸根从右向左移动；
（3）惰性电极电解氯化钠时，阴极上氢离子得电子生成氢气，阳极上氯离子失电子生成氯气，总反应式为2NaCl
+
2H2O2NaOH
+
Cl2
↑+
H2↑；
（4）根据装置图可知X与电源的负极相连，作阴极。电解过程中，阴极上氢离子放电生成氢气，则阴极附近水的电离平衡被破坏，溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子溶液，溶液呈碱性，pH增大；
（5）铁是活泼金属，与电源的正极相连，作阳极，失去电子发生氧化反应，则阳极另一个电极反应式为Fe-6e-+8OH-＝FeO42-+4H2O；
（6）根据以上分析可知X电极上析出的是氢气，电极反应式为2H++2e-═H2↑。当收集到标准状况下672mL气体即0.672L÷22.4L/mol＝0.03mol气体时，转移电子的物质的量是0.06mol。铁质量减少为0.28g即0.005mol，转移电子的物质的量＝0.005mol×6＝0.03mol，所以根据电子转移守恒可知产生氧气转移电子的物质的量是0.03mol。则根据电极反应式4OH--4e-＝2H2O+O2↑可知生成氧气的物质的量＝0.03mol÷4＝0.0075mol，标准状况下的体积＝0.0075mol×22.4L/mol＝0.168L＝168mL。
考点：考查原电池和电解池原理的应用
20．O2+
4e－+2H2O=
4OH－dca通入混合气体一段时间，排除体系中的空气防止空气中的H2O进入体系，影响实验结果2a
【解析】
【详解】
（1）钢铁发生吸氧腐蚀，正极是铁氧气得电子生成氢氧根离子，电极反应为：O2+
4e－+2H2O=
4OH－；
（2）该反应的反应物是液体，反应条件是加热，应选择固液反应且需要加热的装置，所以选d；
（3）①为得到干燥、纯净的CO气，应先除去混合气体中的二氧化碳，用氢氧化钠吸收即可；混合气体通入氢氧化钠溶液时会带走水蒸气，为除去水蒸气，选用浓硫酸洗气，故答案为：c；a；
②为防止空气对反应的影响，应先除去各装置中的空气，所以要通入混合气体一段时间，
故答案为：通入混合气体一段时间，排除体系中的空气，防止加热时CO发生爆炸；
③E装置防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置影响实验结果；一氧化碳的处理方法是在最后点燃除去，故答案为：防止空气中的CO2和H2O进入体系，影响实验结果；
④由题意知，固体质量减少的量为水和氧的量，浓硫酸吸收的量为水，反应方程式为：
Fe2O3·nH2O+3CO=Fe+3CO2+nH2O
质量减少的量为
18ng
（18n+48）g
0.72g
10.00g-8.32g
所以0.72g×（18n+48）g=18ng×（
10.00g-8.32g），解得n=2；
⑤a、缺少洗气瓶B会导致装置E增重的质量偏大，所以测定结果n偏大，故a正确；b、碱石灰吸收的是反应后的二氧化碳，与所测量值无关，所以无影响，故b错误；c、反应后固体是铁和少量Fe2O3·nH2O，固体减少的质量偏小，导致所测n值偏小，故c错误；故答案为：a。
【点睛】
本题是高考中的常见题型，难度大，对学生的要求高。试题在注重对基础知识巩固和训练的同时，侧重对硝酸能力的培养和解题方法的指导与训练，有利于培养学生规范严谨的实验设计能力以及评价能力。该类试题主要是以常见仪器的选用、实验基本操作为中心，通过是什么、为什么和怎样做重点考查实验基本操作的规范性和准确性及灵活运用知识解决实际问题的能力。
21．
（1）除去铁钉表面的铁锈；
（2）⑤①④③②；
（3）4Fe+3O2+6H2O═4Fe(OH)3；吸入导管内品红溶液体积；
（4）铁钉(固体)表面积(温度、催化剂等)；
（5）①溶液酸性太强，铁钉主要发生析氢腐蚀；
②6.0≤PH≤6.5；
③配制不同浓度的氯化钠溶液；相同温度下，加入相同表面积的铁钉，组装两套完全相同的上述装置(或相同的条件下)。
【解析】
试题分析：（1）用H2SO4溶液浸泡的目的是除去铁钉表面的铁锈，故答案为：除去铁钉表面的铁锈；
（2）实验操作顺序是：检查装置气密性，再装入铁钉、塞上单孔活塞、将导管口浸入品红溶液、注入氯化钠溶液，打开止水夹，故答案为：⑤①④③②；
（3）实验中试管内发生了铁的吸氧腐蚀，反应方程式是：4Fe+3O2+6H2O═4Fe(OH)3；实验目的是粗略测量空气中O2的体积百分数，需要知道用于实验的空气体积及空气中含有的氧气，即：①导管与试管内部空间总体积，②吸入导管内品红溶液体积，故答案为：4Fe+3O2+6H2O═4Fe(OH)3；吸入导管内品红溶液体积；
（4）铁钉表面积大小影响反应速率、温度高低影响反应速率，故答案为：铁钉(固体)表面积(温度、催化剂等)；
（5）①由于在酸性较强条件下，铁容易发生析氢腐蚀，没有消耗空气中的氧气，故答案为：溶液酸性太强，铁钉主要发生析氢腐蚀；
②由表中数据可知，6.0≤PH≤6.5时，反应需要时间最短，液柱高度较高，故答案为：6.0≤PH≤6.5；
③要测定氯化钠浓度对反应时间的影响，需要配制不同的氯化钠溶液，还要满足温度相同、铁钉的表面积相同、反应装置相同等，故答案为：配制不同浓度的氯化钠溶液；相同温度下，加入相同表面积的铁钉，组装两套完全相同的上述装置(或相同的条件下)。
考点：考查了粗略测量空气中O2的体积百分数方法的相关知识。
22．（1）化石燃料的燃烧（合理均给分）（1分）
2SO2+O2+2H2O=2H2SO4（分开可得分）（2分）
SO2+H2O2=2H++SO42-（2分）
（2）电解精炼（2分），2Fe+O2+2H2O=2Fe（OH）2（1分）；
4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3（1分）；
2Fe（OH）3=Fe2O3·xH2O+（3-x）H2O（1分）（也可将上述方程式全部或部分加和）
（3）取少量丁溶液于试管中，加入KSCN溶液显红色证明有Fe3+（1分）；另取一定量丁溶液加入到盛有酸性KMnO4溶液的试管中，溶液褪色，证明有Fe2+（1分）
（4）Cu2S（1分）；Cu2S+O22Cu+SO2（2分）
【解析】
【分析】
F由同族两种元素组成，可用于食物增白，也是大气污染物之一，主要成分是二氧化硫，所以F为二氧化硫；①、②均为工业冶炼铜的反应，B、C为金属单质，B为红色，为铜；其中A、D为气态非金属单质，E、F、G、H为化合物，所以E+A→B+F属于置换反应，A为氧气，E为硫化亚铜；因此铁（C）和硫酸铜溶液(乙)反应生成铜和硫酸亚铁（甲），G为无色液体，为水，铁与水蒸气反应生成四氧化三铁(H)和氢气（D），丙为强酸的稀溶液，二氧化硫（F）与双氧水(戊)反应生成硫酸，硫酸与四氧化三铁反应生成硫酸铁和硫酸亚铁混合液（丁），综上所述，各种物质分别为：A
氧气，
B为铜，C为铁，D为氢气，E为硫化亚铜，F为二氧化硫，
G为水，
H为四氧化三铁；甲为硫酸亚铁，乙为硫酸铜，丙为硫酸，丁为硫酸铁和硫酸亚铁混合液、戊为双氧水溶液；结合以上分析解答。
【详解】
F由同族两种元素组成，可用于食物增白，也是大气污染物之一，主要成分是二氧化硫，所以F为二氧化硫；①、②均为工业冶炼铜的反应，B、C为金属单质，B为红色，为铜；其中A、D为气态非金属单质，E、F、G、H为化合物，所以E+A→B+F属于置换反应，A为氧气，E为硫化亚铜；因此铁（C）和硫酸铜溶液(乙)反应生成铜和硫酸亚铁（甲），G为无色液体，为水，铁与水蒸气反应生成四氧化三铁(H)和氢气（D），丙为强酸的稀溶液，二氧化硫（F）与双氧水(戊)反应生成硫酸，硫酸与四氧化三铁反应生成硫酸铁和硫酸亚铁混合液（丁），综上所述，各种物质分别为：A
氧气，
B为铜，C为铁，D为氢气，E为硫化亚铜，F为二氧化硫，
G为水，
H为四氧化三铁；甲为硫酸亚铁，乙为硫酸铜，丙为硫酸，丁为硫酸铁和硫酸亚铁混合液、戊为双氧水溶液；
（1）结合以上分析可知：F为二氧化硫，主要来源于化石燃料的燃烧；它在大气中与水、氧气共同作用生成硫酸（丙），反应的化学方程式为2SO2+O2+2H2O=2H2SO4；二氧化硫也能被双氧水氧化为硫酸，反应的离子方程式为SO2+H2O2=2H++SO42-；
综上所述，本题正确答案：化石燃料的燃烧（合理均给分）；2SO2+O2+2H2O=2H2SO4（分开可得分）；SO2+H2O2=2H++SO42-。
（2）反应①为Cu2S+O22Cu+SO2，金属B含杂质的粗铜，工业上用电解精炼的方法将B提纯至99.95%以上。利用热还原制得的金属铁，铁在在潮湿的中性环境中，较易发生吸氧腐蚀，化学方程式为：2Fe+O2+2H2O=2Fe（OH）2；4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3；2Fe（OH）3=Fe2O3·xH2O+（3-x）H2O；
综上所述。本题正确答案：电解精炼，2Fe+O2+2H2O=2Fe（OH）2；4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3；2Fe（OH）3=Fe2O3·xH2O+（3-x）H2O（1分）（也可将上述方程式全部或部分加和）
（3）溶液丁为硫酸铁和硫酸亚铁混合液，检验溶液中存在的Fe3+和Fe2+的方法：取少量丁溶液于试管中，加入KSCN溶液显红色证明有Fe3+；另取一定量丁溶液加入到盛有酸性KMnO4溶液的试管中，溶液褪色，证明有Fe2+；
综上所述，本题正确答案：取少量丁溶液于试管中，加入KSCN溶液显红色证明有Fe3+；另取一定量丁溶液加入到盛有酸性KMnO4溶液的试管中，溶液褪色，证明有Fe2+。
（4）E为硫化亚铜，它可由铜与硫加热反应生成硫化亚铜，则E的化学式为Cu2S；硫化亚铜与氧气反应生成铜和二氧化硫，反应①的化学方程式为；
综上所述，本题正确答案：Cu2S；
。
23．Zn
－
2e－
=
Zn2+
1.2
19.5g（每个3分，共9分）
【解析】