苏教版 (2019)选择性必修1第三单元 金属的腐蚀与防护第二课时课时训练

专题1第三单元第二课时金属的电化学防护同步练习—2021-2022学年高一化学上学期苏教版（2019）选择性必修一

一、单选题（共16题）

1．下列有关说法正确的是（    ）

A．钢铁水闸可用牺牲阳极的阴极保护法或外加电流的阴极保护法进行保护

B．铜锌原电池中，盐桥中的和分别移向负极和正极

C．铅蓄电池放电时负极质量减轻，充电时阳极质量增加

D．在铁片上镀锌时，将铁片与电源的正极相连

2．化学与生活密切相关，下列说法错误的是（    ）

A．利用、和的强氧化性进行消毒

B．电热水器用镁棒防止铁质内胆腐蚀，原理是牺牲阳极的阴极保护法

C．某品牌运动服材料的主要成分聚氨酯，属于有机高分子化合物

D．实施“煤改气”等清洁燃料改造工程，有利于保护环境

3．近日，三星堆遗址再次启动发掘，出土了大量精美的文物。下列有关出土文物说法错误的是（    ）

A．造型极具地方特色的陶器是由黏土高温烧结而成

B．青铜神树中的锡会加速铜的腐蚀

C．黄金面具最薄处仅为0.2毫米，体现了金具有良好的延展性

D．科学家们利用出土木炭中的来测定三星堆遗址的年代

4．下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是（    ）

A．纯银制品表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗

B．生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁更强

C．海轮外壳连接铜块以保护外壳不受腐蚀

D．当镀锡的铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护作用

5．下列有关电化学原理及其应用的相关说法正确的是（    ）

A．燃料电池放电时，化学能全部转化为电能   B．电热水器在不锈钢内胆上镶铜棒可以防止内胆腐蚀

C．电解法精炼铜的过程中，电解质溶液的质量保持不变  D．电解可以使反应Cu+Zn2+=Zn+Cu2+发生

6．为了防止钢铁锈蚀，下列防护方法中正确的是（    ）

A．在海轮壳上镶嵌锌块

B．在精密机床的铁床上安装铜螺钉

C．在排放海水的钢铁阀门上用导线连接一铅块，一同浸入海水中

D．将电动输油管的铸铁管接直流电源的正极，电源负极接惰性电极

7．下列反应原理利用的是氧化还原反应的是（    ）

A．生活中利用洁厕净(主要成分为HCl)清洗卫生间的污垢

B．工业上通过将石灰石、石英、纯碱混合熔融制备普通玻璃

C．造船厂将锌块镶嵌在船体上避免船体遭受腐蚀

D．实验室用浓硫酸和食盐反应制备氯化氢气体

8．下列关于钢铁的防护方法，说法不正确的是（    ）

A．图①所示方法是外加电流的阴极保护法，石墨棒做阳极。

B．图②所示方法是牺牲阳极的阴极保护法，镁做负极，钢铁输水管做正极。

C．图③所示方法是化学防护法，不属于电化学防护法。

D．图④所示方法是覆盖保护层法，不属于电化学防护法。

9．下列关于如图所示的实验装置的判断中错误的是（    ）

A．若X为碳棒，开关K置于A处可减缓铁的腐蚀

B．若X为锌棒，开关K置于A或B处均可减缓铁的腐蚀

C．若X为碳棒，开关K置于B处时，铁电极上发生的反应为2H++2e-=H2↑

D．若X为锌棒，开关K置于B处时，为牺牲阳极的阴极保护法

10．化学与科学、技术、社会、环境关系密切，下列说法不正确的是（    ）

A．海水淡化的方法有蒸馏法、离子交换法、电渗析法等

B．电解熔融氧化镁可以得到镁，电解熔融氯化镁不能得到镁

C．用牺牲镁块的方法防止地下钢铁管道的腐蚀

D．NH4Cl和ZnCl2溶液可用作焊接钢铁时的除锈剂

11．生锈会造成钢铁制品或结构的劣化。下列措施中，不利于防止生锈的是 （    ）

A．在不锈钢的表面形成一层致密三氧化二铬表层

B．用混凝土包裹钢筋，混凝土使钢筋保存在碱性的环境中

C．在汽车上喷上油漆涂料

D．用锡箔沾水摩擦生锈的部份做抛光处理

12．为保护地下钢管不受腐蚀，可使它与（    ）

A．直流电源负极相连，此方法名为外加电流法      B．铜板相连，此方法名为牺牲阳极法

C．锌板相连，此方法名为牺牲阴极法     D．直流电源正极相连，此方法名为外加电流法

13．下列关于实验现象的描述不正确的是（    ）

A．把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面会出现气泡

B．用银片做阳极，铁片做阴极，电解硝酸银溶液，铁片表面会镀上一层银

C．把锌粒放入盛有稀硫酸的试管中，同时加入几滴硫酸铜溶液，气泡放出速率会加快

D．同种金属作为原电池的正极比作为电解池的阳极腐蚀得更快

14．将金属M连接在钢铁设施表面，可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在如图所示的情境中，下列有关说法正确的是（    ）

A．钢铁设施表面因积累大量电子而被保护         B．金属M的活动性比Fe的活动性弱

C．阴极的电极反应式为         D．钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快

15．下列说法不正确的是（    ）

A．泡沫灭火器利用了硫酸铝溶液和碳酸氢钠溶液的双水解反应原理

B．海轮的外壳附上一些镁块，是利用了电解原理的牺牲阳极的阴极保护法

C．工业上电解饱和食盐水时采用阳离子交换膜，防止OH-进入阳极区

D．比色分析法可用于某些化学反应速率的测定，是利用了有色物质浓度与溶液颜色的关系

16．关于下列各装置图的叙述错误的是（    ）

A．图①装置用于实现铁上镀铜，a极为铜，b极为铁

B．图②装置中的X极若为负极，则该装置可实现粗铜的精炼

C．图③装置中正极的电极反应式为：

D．图④装置中钢闸门应与外接电源的负极相连以实现外加电流的阴极保护

二、综合题（共4题）

17．钢铁是目前应用最广泛的金属材料，了解钢铁腐蚀的原因与防护方法具有重要意义，对钢铁制品进行抗腐蚀处理，可适当延长其使用寿命。

(1)抗腐蚀处理前，生产中常用盐酸来除铁锈。写出除去铁锈的化学方程式___________。

(2)利用如图装置，可以模拟铁的电化学防护。

①若X为碳棒，为减缓铁件的腐蚀，开关K应置于___________处。

②若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为___________。

(3)图中若X为粗铜，容器中海水替换为硫酸铜溶液，开关K置于N处，一段时间后，当铁件质量增加3.2g时，X电极溶解的铜的质量___________3.2g(填“＜”“＞”或“=”)。

(4)图中若X为铜，容器中海水替换为FeCl3溶液，开关K置于M处，铜电极发生的反应是___________，若将开关K置于N处，发生的总反应的离子方程式是___________。

(5)我国科学家开发了一种运用质子交换膜的电解甲醇制氢装置(见图)，甲醇的电解电压相对于水可降低近，降低了制氢的能耗。写出阳极反应式___________。

18．Ⅰ、已知下面在298K时的热化学方程式：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)  ΔH=-571.6 kJ·mol-1，CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O (l)  ΔH=-890.3 kJ·mol-1，C(s)+O2(g)=CO2(g)  ΔH=-393.5kJ·mol-1。根据上面的热化学方程式完成下列问题：

（1）通过计算说明等质量的H2、C、CH4完全燃烧时放出热量最多的是___。

（2）根据以上反应，则C(s)+2H2(g)=CH4(g)的焓变ΔH=___。

（3）已知H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44.0kJ·mol-1

试写出甲烷燃烧生成二氧化碳和水蒸气的热化学方程式：___。

Ⅱ、为了解金属腐蚀的原因和寻求防止金属腐蚀的方法具有重要意义。

（1）分别放在以下装置（都盛有0.1mol·L-1的H2SO4溶液）中的四块相同的纯锌片，其中腐蚀最快的是___。

（2）利用如图装置，可以模拟铁的电化学防护。其中X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于___处。若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为___。

19．电化学原理在防止金属腐蚀、能量转换、物质合成等方面应用广泛。

（1）图1中，为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀，材料B可以选择________（填字母序号）

a.碳棒    b.锌板    c.铜板

B极需定期更换，写出电极反应方程式________。

（2）图2中，钢闸门C做________极。用氯化钠溶液模拟海水进行实验，D为石墨块，则D上的电极反应式为________，检验该电极反应产物的方法是________。

（3）镁燃料电池在可移动电子设备电源和备用电源等方面应用前景广阔。图3为“镁—次氯酸盐”燃料电池原理示意图，电极为镁合金和铂合金。E为该燃料电池的________极（填“正”或“负”）。F电极上的电极反应式为________。

（4）乙醛酸（HOOC-CHO）是有机合成的重要中间体。工业上用“双极室成对电解法”生产乙醛酸，原理如图4所示，该装置中阴、阳两极为惰性电极，两极室均可产生乙醛酸，其中乙二醛与M电极的产物反应生成乙醛酸。

①N电极上的电极反应式为________。

②若2molH+通过质子交换膜，并完全参与了反应，则该装置中生成的乙醛酸为________mol。

20．对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。

(1)以下为铝材表面处理的一种方法：

①碱洗的目的是洗去铝材表面的自然氧化膜，碱洗时候常有气泡冒出，原因是(用离子方程式表示)___________。为将碱洗槽液中的铝以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中的___________。

a．NH3 　　　       b．CO2 　　          c．NaOH　　 　     d．HNO3

②以铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应式为 ___________。

(2)镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨做阳极的原因是___________。

(3)利用图装置，可以模拟铁的电化学防护。

若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应该置于___________处(填“M”或“N”)；若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为___________。

(4)已知：H2O2是弱酸，在碱性条件下以HO2-存在。目前研究比较热门的Al-H2O2燃料电池，其原理如下图所示：

电池总反应如下：2Al+3HO2-=2AlO2-+OH-+H2O 。写出负极反应式为___________；写出正极反应式为___________。

参考答案

1．A

2．A

3．B

4．A

5．D

6．A

7．C

8．C

9．C

10．B

11．D

12．A

13．D

14．A

15．B

16．B

17．Fe2O3＋6HCl=2FeCl3+3H2O    N    牺牲阳极的阴极保护法    ＜    2Fe3＋＋2e-=2Fe2＋    Cu＋2Fe3＋=2Fe2＋＋Cu2＋    CH3OH+H2O-6e-=6H++CO2   

18．H2    -74.8kJ·mol-1    CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)  ΔH=-802.3 kJ·mol-1    C    N    牺牲阳极保护法（或牺牲阳极的阴极保护法）   

19．b    Zn-2e-=Zn2+    阴    2Cl--2e-=Cl2↑    将湿润的淀粉碘化钾试纸放在阳极附近，若试纸变蓝，证明生成氯气    负    ClO-+2e-+H2O=Cl-+2OH-    HOOC-COOH+2e-+2H+=HOOC-CHO+H2O    2mol   

20．2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑    b    2Al+3H2O-6e-=Al2O3+6H+    补充溶液中消耗的Cu2+，保持溶液中Cu2+浓度恒定    N    牺牲阳极的阴极保护法    2Al+8OH--6e-=2AlO2-+4H2O    3HO2-+3H2O+6e-= 9OH-