高中化学苏教版 (2019)选择性必修1第三单元金属的腐蚀与防护测试题

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这是一份高中化学苏教版 (2019)选择性必修1第三单元金属的腐蚀与防护测试题，共8页。试卷主要包含了下列关于金属腐蚀的说法正确的是，8 g铁被腐蚀等内容，欢迎下载使用。

知识点一金属的腐蚀
1.下列关于金属腐蚀的说法正确的是( )
A．金属在潮湿空气中腐蚀的实质是M＋nH2O===M(OH)n＋ eq \f(n,2) H2↑
B．金属化学腐蚀的实质是M－ne－===Mn＋，电子直接转移给氧化剂
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析氢腐蚀
2．相同材质的铁在图中各情形下最不易被腐蚀的是( )
知识点二钢铁的腐蚀
3.利用如图装置进行实验，开始时，a、b两处液面相平，密封好，放置一段时间。下列说法不正确的是( )
A．a管发生吸氧腐蚀，b管发生析氢腐蚀
B．一段时间后，a管液面高于b管液面
C．a处溶液的pH增大，b处溶液的pH减小
D．a、b两处具有相同的电极反应式：
Fe－2e－===Fe2＋
4．如图是钢铁在海水中锈蚀过程的模型，若有0.2 ml电子发生转移，下列说法正确的是( )
A．该金属腐蚀过程为析氢腐蚀
B．有2.8 g铁被腐蚀
C．钢铁表面出现气体
D．消耗气体体积约为1.12 L(标准状况)
5．下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是( )
A．钢管与铜管露天堆放在一起，钢管不易被腐蚀
B．在如图所示环境中，铁被腐蚀速率，Ⅰ>Ⅲ>Ⅱ
C．铁制品应保存在温度较高的地方
D．钢铁发生电化学腐蚀时，负极反应是Fe－3e－===Fe3＋
知识点三金属的防护方法
6.为保护地下钢管不受腐蚀，下列属于牺牲阳极的阴极保护法的是( )
A．与石墨棒相连
B．与铜板相连
C．埋在潮湿、疏松的土壤中
D．与锌板相连
关键能力综合练进阶训练第二层
一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。
1．下列有关金属电化学腐蚀的说法正确的是( )
A．铜既可以发生析氢腐蚀也可以发生吸氧腐蚀
B．铁只能发生析氢腐蚀
C．铜只能发生吸氧腐蚀
D．析氢腐蚀比吸氧腐蚀普遍
2．铜板上铁铆钉的吸氧腐蚀原理如图所示，下列说法正确的是( )
A．正极的电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑
B．此过程中还涉及反应
4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3
C．此过程中Fe、Cu均被腐蚀
D．此过程中电流从Fe流向Cu
3．深埋在潮湿土壤中的铁管道，在硫酸盐还原菌作用下，能被硫酸根离子腐蚀，其电化学腐蚀原理如图所示。下列说法正确的是( )
A．铁管道发生的是吸氧腐蚀
B．暖气管道也易发生此类腐蚀
C．这种情况下，土壤的pH增大
D．管道上刷富铜油漆可以延缓管道的腐蚀
4．有盐分的海水和空气会对船体造成腐蚀，因此船体的防腐处理非常重要。下列关于金属腐蚀和防腐的说法错误的是( )
A．海上舰艇的腐蚀主要为金属的化学腐蚀
B．可以在船舶外壳装上锌块，用牺牲阳极的阴极保护法防止金属腐蚀
C．刷防锈漆，使金属与空气、水等物质隔离，可防止金属腐蚀
D．外加电流，使需要保护的金属作阴极，可以起到保护金属的作用
5．下列防护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
6.埋在地下的钢管常用如图所示的方法加以保护，使其免受腐蚀。下列说法正确的是( )
A．金属棒X的材料可能为锌
B．金属棒X的材料可能为钠
C．钢管附近土壤的pH可能会下降
D．这种方法称为外加电流的阴极保护法
7．下列与金属腐蚀有关的说法，正确的是( )
A．图1中，插入海水中的铁棒，越靠近上端腐蚀越严重
B．图2中，插入溶液中的铁棒容易溶解，主要是发生电化学腐蚀
C．图3中，燃气灶的中心部位容易生锈，主要是由于高温下铁发生电化学腐蚀
D．图4中，用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀，镁块相当于原电池的阴极
8．研究金属腐蚀及防护的装置如图所示，下列有关说法不正确的是( )
A．图1：a点溶液变红
B．图1：a点的铁比b点的铁腐蚀严重
C．图2：若d为锌，则铁不易被腐蚀
D．图2：正极的电极反应式为：
O2＋4e－＋2H2O===4OH－
9．“暖宝宝”的主要原料有：铁粉、活性炭、水、食盐等。其中活性炭是原电池的电极之一，食盐的作用是溶于水形成电解质溶液。下列有关“暖宝宝”的说法中错误的是( )
A．活性炭作用是作原电池的正极，加速铁粉的氧化
B．“暖宝宝”放出的热量是铁氧化时产生的
C．“暖宝宝”使用前要密封保存，使之与空气隔绝
D．活性炭最终将转化为二氧化碳
10．锥形瓶内壁用某溶液润洗后，放入混合均匀的新制铁粉和碳粉，塞紧瓶塞，同时测量锥形瓶内压强的变化，如图所示。下列说法错误的是( )
A．0～t1时，铁可能发生了析氢腐蚀
B．t1～t2时，铁一定发生了吸氧腐蚀
C．负极反应为：Fe－3e－===Fe3＋
D．用于润洗锥形瓶的溶液一定显酸性
二、非选择题
11.
(1)如图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。
①该电化学腐蚀称为________。
②图中A、B、C、D四个区域，生成铁锈最多的是________(填字母)。
(2)酸性锌锰干电池是一种一次性电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物。该电池放电过程产生MnOOH。回收处理该废电池可以得到多种化工原料。
①该电池的负极反应式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
②该电池的正极反应式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
③电池反应的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
12．金属铝易与空气中的氧气发生反应生成一层氧化膜，使铝件有耐腐蚀性，但氧化膜很薄，易被摩擦损坏。为了增厚氧化膜，人们常将铝和铝的合金做进一步的氧化处理。电化学氧化法是将铝件和另一种材料作电极，在特定的电解质溶液中通电电解。在铝与电解质溶液的接触面上形成一层Al(OH)3薄膜，薄膜的某些部位存在着小孔，电流从小孔通过并产生热量，从而形成一层较厚的氧化膜。
试回答下列问题：
(1)铝件在电解的过程中作________极(填“阳”或“阴”)。
(2)写出铝件所发生的电极反应式以及形成氧化膜的化学方程式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)在海洋工程上，通常用铝合金(AlZnCd)保护海底设施，其原理如图所示：
其中负极发生的电极反应式为：________________________________________；在实际应用中，用铝合金而不选用纯铝，纯铝不能很好地起到保护作用，其原因是：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
第三单元金属的腐蚀与防护
必备知识基础练
1．答案：B
解析：金属与接触的化学物质直接发生氧化还原反应的过程为化学腐蚀，金属失去的电子直接转移给氧化剂；金属的腐蚀以电化学腐蚀为主，在中性或弱酸性环境中，主要发生吸氧腐蚀。
2．答案：D
解析：A项，铁作负极、铜作正极，食醋为电解质溶液，形成原电池，铁发生电化学腐蚀；B项，铁作负极、合金中的碳等材料作正极，食盐水为电解质溶液，形成原电池，铁发生电化学腐蚀；C项，铁作负极、铜作正极，酸雨为电解质溶液，形成原电池，铁发生电化学腐蚀；D项，铁被均匀的铜镀层保护，不易被腐蚀。
3．答案：C
解析：a处发生吸氧腐蚀生成OH－，溶液pH增大；b处发生析氢腐蚀，消耗H＋，溶液pH增大。
4．答案：D
解析：从题图中看出，空气中的氧气在正极放电，所以发生了吸氧腐蚀，A错误；原电池中，铁失电子为负极，发生氧化反应，电极反应为Fe－2e－===Fe2＋，所以有0.2 ml电子发生转移时，有5.6 g铁被腐蚀，B错误；铁失电子为负极，发生氧化反应生成Fe2＋，所以钢铁表面不会出现气体，C错误；吸氧腐蚀时，氧气在正极发生得电子的还原反应，电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，所以有0.2 ml电子发生转移，消耗标准状况的气体体积约为 eq \f(0.2,4) ml×22.4 L·ml－1＝1.12 L，D正确。
5．答案：B
解析：钢管与铜管露天堆放在一起，金属铁和金属铜形成原电池，铁为负极，易被腐蚀，A错误；金属腐蚀速率顺序：电化学腐蚀>化学腐蚀>有保护措施的腐蚀，Ⅰ中金属铁作原电池的负极，Ⅱ中金属铁作原电池的正极，Ⅲ是化学腐蚀，所以腐蚀速率：Ⅰ>Ⅲ>Ⅱ，B正确；高温下金属铁和氧气的反应速率会加快，铁制品应该放在低温干燥环境中保存，C错误；在钢铁发生电化学腐蚀时，负极反应是Fe－2e－===Fe2＋，D错误。
6．答案：D
解析：A项，石墨棒与钢管相连构成原电池，钢管作负极，被腐蚀；B项，铜板与钢管相连构成原电池，钢管中的铁比铜活泼，失电子作负极，被腐蚀；C项，在潮湿、疏松的土壤中，钢管中的铁与水、空气构成原电池，氧气得电子，铁失电子，被腐蚀；D项，锌板与钢管相连构成原电池，锌比铁活泼，锌失电子作负极，锌被腐蚀，铁被保护，属于牺牲阳极的阴极保护法。
关键能力综合练
1．答案：C
解析：在金属活动性顺序中，铜排在氢之后，铜不能将氢气置换出来，所以不能发生析氢腐蚀，只能发生吸氧腐蚀，故A项错误，C项正确；铁既可以发生析氢腐蚀也可以发生吸氧腐蚀，故B项错误；在自然界中，吸氧腐蚀比析氢腐蚀普遍，故D项错误。
2．答案：B
解析：铁铆钉吸氧腐蚀的正极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，铜作正极不被腐蚀，电子从负极通过导线流向正极，电流方向与电子移动方向相反。
3．答案：C
解析：由题图可知，负极反应为Fe－2e－===Fe2＋，正极反应为SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ＋5H2O＋8e－===HS－＋9OH－，铁管道的腐蚀过程中，氧气并未参与反应，所以不是吸氧腐蚀，故A错误；硫酸盐还原菌在高温下易变性，失去催化活性，则暖气管道不易发生此类腐蚀，故B错误；由正、负极的电极反应可知，铁管道腐蚀过程中，OH－浓度增大，土壤pH增大，故C正确；管道上刷富铜油漆，形成CuFe原电池，Fe作负极，会加快管道的腐蚀，故D错误。
4．答案：A
解析：海上舰艇的腐蚀主要为电化学腐蚀，故A项错误；在船舶外壳装上锌块，锌、铁、海水构成原电池，锌为负极，负极金属易被腐蚀，正极金属被保护，该保护金属的方法称为牺牲阳极的阴极保护法，故B项正确；刷防锈漆，使金属与空气、水等物质隔离，可防止金属腐蚀，故C项正确；电解池中阳极金属易被腐蚀，使被保护的金属作阴极的保护金属的方法称为外加电流的阴极保护法，故D项正确。
5．答案：C
解析：在轮船的船壳水线以下部分装上锌锭，能形成铁锌原电池，锌为负极，被腐蚀，铁被保护。
6．答案：A
解析：题图中没有外加电源，故为牺牲阳极的阴极保护法，D项错误；X的活泼性大于铁的活泼性，但金属钠的活泼性太强，能与土壤中的O2、H2O直接反应，故X的材料不可能是钠，A项正确、B项错误；O2在钢管处得电子，发生还原反应：O2＋4e－＋2H2O===4OH－，故钢管附近土壤的pH可能会上升，C项错误。
7．答案：A
解析：A项，水面附近的铁接触的氧气多，容易腐蚀，正确；B项，铁作为阴极受保护，不容易腐蚀，错误；C项，高温下铁被氧化，发生化学腐蚀，错误；D项，镁块为原电池的负极，生活中一般用锌块，因为镁容易形成致密氧化膜，阻止反应进行，错误。
8．答案：B
解析：食盐水的边缘处与空气接触，氧气得电子，故a处电极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，a点溶液变红，A正确；a点与空气接触，氧气得电子发生还原反应，a点为正极，b点为负极，负极被腐蚀，所以b点的铁比a点的铁腐蚀严重，B错误；Fe和Zn形成原电池，Zn为负极，铁为正极，正极被保护，则铁不易被腐蚀，C正确；图2中发生吸氧腐蚀，正极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，D正确。
9．答案：D
解析：该原电池中，铁粉易失电子作负极，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，活性炭为原电池中的正极，不发生变化，据此分析判断。构成原电池，加快反应速率。活性炭是原电池正极，能够加速铁粉的氧化，故A正确；“暖宝宝”放出的热量是铁作负极发生氧化反应产生的，故B正确；“暖宝宝”使用前要密封保存，使之与空气隔绝，防止铁粉被氧化，故C正确；活性炭为原电池中的正极，不发生变化，故D错误。
10．答案：C
解析：由图可知，0～t1时锥形瓶内压强增大，说明气体的物质的量增加，则铁可能发生了析氢腐蚀，故A正确；由图可知，t1～t2时锥形瓶内压强减少，说明气体物质的量减少，则铁一定发生了吸氧腐蚀，故B正确；负极反应为：Fe－2e－===Fe2＋，故C错误；锥形瓶内开始发生析氢腐蚀，则用于润洗锥形瓶的溶液一定显酸性，故D正确。
11．答案：(1)①吸氧腐蚀 ②B
(2)①Zn－2e－===Zn2＋
②MnO2＋e－＋H＋===MnOOH
③Zn＋2MnO2＋2H＋===Zn2＋＋2MnOOH
解析：(1)①钢铁在海水(中性环境)中发生的是吸氧腐蚀；②在B点的海水中氧气浓度最大，是钢铁吸氧腐蚀的正极，正极反应为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，生成大量氢氧根离子，所以B点生成的铁锈最多。
(2)电池放电过程产生MnOOH，MnO2→MnOOH得电子发生还原反应，应是电池的正极反应；Zn→Zn2＋失电子发生氧化反应，是电池的负极反应；电池总反应是Zn和2MnO2生成Zn2＋和2MnOOH。①该电池的负极反应式为Zn－2e－===Zn2＋；②该电池的正极反应式为MnO2＋e－＋H＋===MnOOH；③电池反应的离子方程式为Zn＋2MnO2＋2H＋===Zn2＋＋2MnOOH。
12．答案：(1)阳
(2)Al－3e－＋3OH－===Al(OH)3，2Al(OH)3 eq \(=====,\s\up7(△)) Al2O3＋3H2O
(3)Al－3e－===Al3＋铝合金表面易被氧化，生成一层致密而坚固的氧化物薄膜，使金属铝呈现“惰性”
解析：(1)有的学生思维因受“电镀”知识的定势影响，将铝件作阴极，但Al2O3是由铝单质失去电子后生成的，所以铝件应作阳极。
(2)发生的电极反应式为：Al－3e－＋3OH－===Al(OH)3，生成的Al(OH)3疏松地覆盖在铝件的表面，使电阻增大，温度升高。Al(OH)3分解生成Al2O3，反应方程式为：2Al(OH)3 eq \(=====,\s\up7(△)) Al2O3＋3H2O，生成的Al2O3沉积在铝件表面，逐渐增厚。
(3)金属Al作负极，电极反应为Al－3e－===Al3＋。