高三化学同步检测：第四章第四节（含解析）（苏教版选修4）
文档属性
| 名称 | 高三化学同步检测：第四章第四节（含解析）（苏教版选修4） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 200.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2011-12-16 18:38:00 | ||
图片预览
文档简介
选修四化学反应原理同步检测
第四章 第四节 金属的电化学腐蚀与防护
一、选择题(本题包括8小题，每小题6分，共48分)
1．铁钉和碳棒用导线连接后，浸入到0.01 mol·L－1NaCl溶液中，可能发生的是( )
①碳棒上有氢气析出 ②碳棒附近产生OH－ ③碳棒上有氧气析出 ④铁钉被氧化
A．①③ B．①④
C．②③ D．②④
解析： 铁钉在NaCl溶液中发生吸氧腐蚀。
答案： D
2．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
答案： D
3．以下现象与电化学腐蚀无关的是( )
A．黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿
B．生铁比纯铁芯(几乎是纯铁)容易生锈
C．铁质器件附有铜质配件，在接触处易生铁锈
D．银质奖牌(纯银制成)久置后表面变暗
解析： 黄铜(铜锌合金)若发生电化学腐蚀时，被腐蚀的金属应是金属性较活泼的锌而不是铜，故黄铜制作的铜锣不易产生铜绿，A项正确；生铁中含有较多的碳，比纯铁芯在电解质作用下更容易形成原电池，也更容易生锈，B项正确；铁质器件附有铜配件时，在接触电解质溶液时，铁是原电池的负极，易被腐蚀生成铁锈，C项正确；银质奖牌久置后可能被氧气或H2S氧化成银的化合物而表面变暗，这是化学腐蚀，与电化学腐蚀无关，答案为D项。
答案： D
4．下列叙述中不正确的是(双选)( )
A．金属的电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍
B．钢铁在干燥空气里不易被腐蚀
C．用铝质铆钉铆接铁板，铁板易被腐蚀
D．原电池中电子由正极流入负极
解析： 铝和铁可以形成原电池，铝比铁活泼因此在原电池中作电池的负极，在反应中被氧化，容易被腐蚀，而铁作为正极被保护起来；在原电池中电子由负极流向正极。
答案： CD
5．(2009·广东理基)钢铁生锈过程发生如下反应：
①2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2；
②4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3；
③2Fe(OH)3===Fe2O3＋3H2O。
下列说法正确的是( )
A．反应①、②中电子转移数目相等
B．反应①中氧化剂是氧气和水
C．与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀
D．钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀
答案： A
6．如下图所示装置中都盛有0.1 mol/L的NaCl溶液，放置一定时间后，装置中的四块相同锌片，腐蚀速率由快到慢的正确顺序是( )
A．③①④② B．①②④③
C．①②③④ D．②①④③
解析： ①为原电池，活泼金属Zn为负极，发生氧化反应，腐蚀速率比④快，②③为电解池，阳极金属相当于被强氧化剂氧化，故②中的Zn被腐蚀的速率比①中的Zn还快，相反，阴极金属相当于被强还原剂保护，从而不易被腐蚀，故③中的Zn比④中的Zn腐蚀还慢。故由快到慢的顺序是②①④③。
答案： D
7．最近，科学家冶炼出了纯度高达99.999 9%的铁，根据你的推测，在下列性质中它不可能具有的是( )
A．硬度比生铁低 B．在潮湿的空气中放置不易生锈
C．在冷的浓硫酸中可以钝化 D．与4 mol·L－1盐酸反应的速率比生铁快
解析： 生铁块与盐酸反应，由于形成原电池而加快Fe与盐酸的反应速率。
答案： D
8．镀锌铁在发生析氢腐蚀时，若有0.2 mol电子发生转移，下列说法正确的是( )
①有5.6 g金属被腐蚀 ②有6.5 g金属被腐蚀 ③在标准状况下有2.24 L气体放出 ④在标准状况下有1.12 L气体放出
A．①② B．②③
C．①④ D．③④
解析： 镀Zn的铁发生电化学腐蚀，锌作负极：Zn－2e－===Zn2＋，有0.2 mol电子转移，有0.1 mol Zn溶解，在正极上：2H＋＋2e－===H2↑，生成0.1 mol H2。
答案： B
二、非选择题(本题包括4小题，共52分)
9．(12分)如右图所示，水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：
(1)试管内液面上升，则原溶液呈____________________，电极反应方程式：负极：________________，正极：__________________。
(2)若试管内液面下降，则原溶液呈______，发生____腐蚀，电极反应方程式：负极：________________，正极：____________。
解析： 根据装置特点判断铁钉腐蚀的类型；根据实验现象判断电化学腐蚀的类型。
由构成原电池的条件[有两种不同的材料(Fe为负极，C为正极)，有电解质溶液，形成闭合回路]，可知铁钉的腐蚀属于电化学腐蚀。根据电化学腐蚀的条件、原理及结果可知：试管内液面上升，说明试管内压强减小，试管内气体被消耗，铁钉发生吸氧腐蚀，据此写出电极反应；相反试管内液面下降，说明试管内压强增大，试管内产生了新气体，铁钉发生析氢腐蚀。以此写出电极反应。
答案： (1)很弱酸性或中性 2Fe－4e－===2Fe2＋ O2＋4e－＋2H2O===4OH－ (2)酸性 析氢 Fe－2e－===Fe2＋ 2H＋＋2e－===H2↑
10．(12分)用铝制饭盒盛放醋酸，一段时间后，饭盒被腐蚀，该种腐蚀属______，反应的化学方程式表示为________________________；若用铝制饭盒盛放食盐(含水时)，一段时间后，饭盒被腐蚀，这种腐蚀叫做____________，反应原理是(写电极反应式和化学方程式)_______________________________________________________________________。
解析： 铝制饭盒盛放醋酸，铝与醋酸直接反应使铝氧化而损耗，属化学腐蚀；铝制饭盒盛食盐(含水)时，则能形成原电池，因而发生的是电化学腐蚀。
答案： 化学腐蚀 2Al＋6CH3COOH===2Al(CH3COO)3＋3H2↑ 电化学腐蚀 负极：4Al－12e－===4Al3＋，正极：6H2O＋3O2＋12e－===12OH－，4Al＋6H2O＋3O2===4Al(OH)3
11．(14分)(2011·黄冈中学质检)如下图所示中a为生铁，A、B两个烧杯中为海水，C烧杯中为1 mol·L－1的稀硫酸。
(1)C中Cu极的电极反应式为__________________。
(2)B中Zn极的电极反应式为________________________，Fe极附近溶液的pH________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)比较A、B、C中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序是________。
解析： (1)装置C中Cu—Fe—稀H2SO4构成原电池，其中Fe作负极：电极反应式为：Fe－2e－===Fe2＋，Cu作正极，电极反应式为：2H＋＋2e－===H2↑。
(2)装置B中，Zn—Fe—海水构成原电池，
其中负极(Zn)：2Zn－4e－===2Zn2＋
正极(Fe)：2H2O＋O2＋4e－===4OH－
故Fe极附近c(OH－)增大，pH增大。
(3)经比较铁被腐蚀的快慢顺序为C>A>B。
答案： (1)2H＋＋2e－===H2↑
(2)Zn－2e－===Zn2＋ 增大 (3)C>A>B
12．(14分)(知能提升)某探究小组用铁钉被腐蚀的快慢实验来研究防止钢铁腐蚀的方法。所用试剂有：材质相同的无锈铁钉数个，食盐水、碳酸水、植物油各多量，实验温度为298 K、308 K，每次实验取用铁钉的数量相同。液体体积相同且足量，用大小相同的试管实验。
(1)请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：
实验编号 T/K 试管内取用液体 实验目的
① 298 食盐水 (Ⅰ)实验①和②探究不同电解质溶液对铁钉腐蚀快慢的影响；(Ⅱ)实验①和________探究温度对铁钉腐蚀快慢的影响；(Ⅲ)实验①和________探究铁钉是否接触电解质溶液对铁钉腐蚀快慢的影响
②
③
④
(2)请根据上述实验，判断下列有关钢铁制品防腐的说法正确的是________。(填字母)
A．在铁门、铁窗表面涂上油漆
B．自行车各部件因有防护涂层或电镀等防腐措施，所以不需要停放在有遮雨的地方
C．家用铁制厨具每次用完后应擦干放置在干燥处
D．把挡水铁闸门与直流电源的正极连接且构成回路，可减少铁闸门的腐蚀速率
解析： (1)实验Ⅰ探究不同电解质溶液对铁钉腐蚀快慢的影响，因此保证温度不变(仍为298 K)，改变电解质(选用碳酸水)。
实验Ⅱ探究温度对铁钉腐蚀快慢的影响，因此保证电解质不变(仍为食盐水)，改变温度(选308 K)。
实验Ⅲ探究铁钉是否接触电解质溶液对铁钉腐蚀快慢的影响。因此保证温度不变(仍为298 K)，改变试管内液体(选植物油)。
(2)A项涂油漆保护铁门、铁窗，使铁门、铁窗与周围物质隔开，正确；放在干燥处，不易形成原电池，能降低腐蚀速率，B错误，C正确；D项挡水铁闸门应与直流电源的负极相连，使之作电解池的阴极，才能起到保护作用，D错误。
答案： (1)
实验编号 T/K 试管内取用液体 实验目的
① (Ⅱ)③(Ⅲ)④(只要与前面③、④对应即可)
② 298 碳酸水
③ 308 食盐水
④ 298 植物油
(2)A、C
第四章 第四节 金属的电化学腐蚀与防护
一、选择题(本题包括8小题，每小题6分，共48分)
1．铁钉和碳棒用导线连接后，浸入到0.01 mol·L－1NaCl溶液中，可能发生的是( )
①碳棒上有氢气析出 ②碳棒附近产生OH－ ③碳棒上有氧气析出 ④铁钉被氧化
A．①③ B．①④
C．②③ D．②④
解析： 铁钉在NaCl溶液中发生吸氧腐蚀。
答案： D
2．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
答案： D
3．以下现象与电化学腐蚀无关的是( )
A．黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿
B．生铁比纯铁芯(几乎是纯铁)容易生锈
C．铁质器件附有铜质配件，在接触处易生铁锈
D．银质奖牌(纯银制成)久置后表面变暗
解析： 黄铜(铜锌合金)若发生电化学腐蚀时，被腐蚀的金属应是金属性较活泼的锌而不是铜，故黄铜制作的铜锣不易产生铜绿，A项正确；生铁中含有较多的碳，比纯铁芯在电解质作用下更容易形成原电池，也更容易生锈，B项正确；铁质器件附有铜配件时，在接触电解质溶液时，铁是原电池的负极，易被腐蚀生成铁锈，C项正确；银质奖牌久置后可能被氧气或H2S氧化成银的化合物而表面变暗，这是化学腐蚀，与电化学腐蚀无关，答案为D项。
答案： D
4．下列叙述中不正确的是(双选)( )
A．金属的电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍
B．钢铁在干燥空气里不易被腐蚀
C．用铝质铆钉铆接铁板，铁板易被腐蚀
D．原电池中电子由正极流入负极
解析： 铝和铁可以形成原电池，铝比铁活泼因此在原电池中作电池的负极，在反应中被氧化，容易被腐蚀，而铁作为正极被保护起来；在原电池中电子由负极流向正极。
答案： CD
5．(2009·广东理基)钢铁生锈过程发生如下反应：
①2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2；
②4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3；
③2Fe(OH)3===Fe2O3＋3H2O。
下列说法正确的是( )
A．反应①、②中电子转移数目相等
B．反应①中氧化剂是氧气和水
C．与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀
D．钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀
答案： A
6．如下图所示装置中都盛有0.1 mol/L的NaCl溶液，放置一定时间后，装置中的四块相同锌片，腐蚀速率由快到慢的正确顺序是( )
A．③①④② B．①②④③
C．①②③④ D．②①④③
解析： ①为原电池，活泼金属Zn为负极，发生氧化反应，腐蚀速率比④快，②③为电解池，阳极金属相当于被强氧化剂氧化，故②中的Zn被腐蚀的速率比①中的Zn还快，相反，阴极金属相当于被强还原剂保护，从而不易被腐蚀，故③中的Zn比④中的Zn腐蚀还慢。故由快到慢的顺序是②①④③。
答案： D
7．最近，科学家冶炼出了纯度高达99.999 9%的铁，根据你的推测，在下列性质中它不可能具有的是( )
A．硬度比生铁低 B．在潮湿的空气中放置不易生锈
C．在冷的浓硫酸中可以钝化 D．与4 mol·L－1盐酸反应的速率比生铁快
解析： 生铁块与盐酸反应，由于形成原电池而加快Fe与盐酸的反应速率。
答案： D
8．镀锌铁在发生析氢腐蚀时，若有0.2 mol电子发生转移，下列说法正确的是( )
①有5.6 g金属被腐蚀 ②有6.5 g金属被腐蚀 ③在标准状况下有2.24 L气体放出 ④在标准状况下有1.12 L气体放出
A．①② B．②③
C．①④ D．③④
解析： 镀Zn的铁发生电化学腐蚀，锌作负极：Zn－2e－===Zn2＋，有0.2 mol电子转移，有0.1 mol Zn溶解，在正极上：2H＋＋2e－===H2↑，生成0.1 mol H2。
答案： B
二、非选择题(本题包括4小题，共52分)
9．(12分)如右图所示，水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：
(1)试管内液面上升，则原溶液呈____________________，电极反应方程式：负极：________________，正极：__________________。
(2)若试管内液面下降，则原溶液呈______，发生____腐蚀，电极反应方程式：负极：________________，正极：____________。
解析： 根据装置特点判断铁钉腐蚀的类型；根据实验现象判断电化学腐蚀的类型。
由构成原电池的条件[有两种不同的材料(Fe为负极，C为正极)，有电解质溶液，形成闭合回路]，可知铁钉的腐蚀属于电化学腐蚀。根据电化学腐蚀的条件、原理及结果可知：试管内液面上升，说明试管内压强减小，试管内气体被消耗，铁钉发生吸氧腐蚀，据此写出电极反应；相反试管内液面下降，说明试管内压强增大，试管内产生了新气体，铁钉发生析氢腐蚀。以此写出电极反应。
答案： (1)很弱酸性或中性 2Fe－4e－===2Fe2＋ O2＋4e－＋2H2O===4OH－ (2)酸性 析氢 Fe－2e－===Fe2＋ 2H＋＋2e－===H2↑
10．(12分)用铝制饭盒盛放醋酸，一段时间后，饭盒被腐蚀，该种腐蚀属______，反应的化学方程式表示为________________________；若用铝制饭盒盛放食盐(含水时)，一段时间后，饭盒被腐蚀，这种腐蚀叫做____________，反应原理是(写电极反应式和化学方程式)_______________________________________________________________________。
解析： 铝制饭盒盛放醋酸，铝与醋酸直接反应使铝氧化而损耗，属化学腐蚀；铝制饭盒盛食盐(含水)时，则能形成原电池，因而发生的是电化学腐蚀。
答案： 化学腐蚀 2Al＋6CH3COOH===2Al(CH3COO)3＋3H2↑ 电化学腐蚀 负极：4Al－12e－===4Al3＋，正极：6H2O＋3O2＋12e－===12OH－，4Al＋6H2O＋3O2===4Al(OH)3
11．(14分)(2011·黄冈中学质检)如下图所示中a为生铁，A、B两个烧杯中为海水，C烧杯中为1 mol·L－1的稀硫酸。
(1)C中Cu极的电极反应式为__________________。
(2)B中Zn极的电极反应式为________________________，Fe极附近溶液的pH________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)比较A、B、C中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序是________。
解析： (1)装置C中Cu—Fe—稀H2SO4构成原电池，其中Fe作负极：电极反应式为：Fe－2e－===Fe2＋，Cu作正极，电极反应式为：2H＋＋2e－===H2↑。
(2)装置B中，Zn—Fe—海水构成原电池，
其中负极(Zn)：2Zn－4e－===2Zn2＋
正极(Fe)：2H2O＋O2＋4e－===4OH－
故Fe极附近c(OH－)增大，pH增大。
(3)经比较铁被腐蚀的快慢顺序为C>A>B。
答案： (1)2H＋＋2e－===H2↑
(2)Zn－2e－===Zn2＋ 增大 (3)C>A>B
12．(14分)(知能提升)某探究小组用铁钉被腐蚀的快慢实验来研究防止钢铁腐蚀的方法。所用试剂有：材质相同的无锈铁钉数个，食盐水、碳酸水、植物油各多量，实验温度为298 K、308 K，每次实验取用铁钉的数量相同。液体体积相同且足量，用大小相同的试管实验。
(1)请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：
实验编号 T/K 试管内取用液体 实验目的
① 298 食盐水 (Ⅰ)实验①和②探究不同电解质溶液对铁钉腐蚀快慢的影响；(Ⅱ)实验①和________探究温度对铁钉腐蚀快慢的影响；(Ⅲ)实验①和________探究铁钉是否接触电解质溶液对铁钉腐蚀快慢的影响
②
③
④
(2)请根据上述实验，判断下列有关钢铁制品防腐的说法正确的是________。(填字母)
A．在铁门、铁窗表面涂上油漆
B．自行车各部件因有防护涂层或电镀等防腐措施，所以不需要停放在有遮雨的地方
C．家用铁制厨具每次用完后应擦干放置在干燥处
D．把挡水铁闸门与直流电源的正极连接且构成回路，可减少铁闸门的腐蚀速率
解析： (1)实验Ⅰ探究不同电解质溶液对铁钉腐蚀快慢的影响，因此保证温度不变(仍为298 K)，改变电解质(选用碳酸水)。
实验Ⅱ探究温度对铁钉腐蚀快慢的影响，因此保证电解质不变(仍为食盐水)，改变温度(选308 K)。
实验Ⅲ探究铁钉是否接触电解质溶液对铁钉腐蚀快慢的影响。因此保证温度不变(仍为298 K)，改变试管内液体(选植物油)。
(2)A项涂油漆保护铁门、铁窗，使铁门、铁窗与周围物质隔开，正确；放在干燥处，不易形成原电池，能降低腐蚀速率，B错误，C正确；D项挡水铁闸门应与直流电源的负极相连，使之作电解池的阴极，才能起到保护作用，D错误。
答案： (1)
实验编号 T/K 试管内取用液体 实验目的
① (Ⅱ)③(Ⅲ)④(只要与前面③、④对应即可)
② 298 碳酸水
③ 308 食盐水
④ 298 植物油
(2)A、C