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高中化学苏教版 (2019)选择性必修1第三单元 金属的腐蚀与防护课后练习题
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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 金属的腐蚀与防护课后练习题，共15页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题等内容，欢迎下载使用。
1.3.1金属的电化学腐蚀同步练习-苏教版高中化学选择性必修1
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．化学与人类生产、生活密切相关。下列有关说法不正确的是
A．驰援武汉首次使用我国自主研发大飞机“运20”的机身材料采用了大量低密度、高强度的铝锂合金
B．疫情期间，“网课”成了我们的主要学习方式，网络光缆的主要成分是晶体硅
C．李白的《黄鹤楼送孟浩然之广陵》中“故人西辞黄鹤楼，烟花三月下扬州”，”烟花”不是焰色反应
D．食品包装中常见抗氧化剂成分为：还原性铁粉、氯化钠、炭粉等，其脱氧原理与钢铁的吸氧腐蚀相同
2．下列有关金属腐蚀的说法错误的是
图a
图b
图c
图d
A．图a中，插入海水中的铁棒，越靠近海水与空气交接处腐蚀越严重
B．图b中，开关由M改置于N时，Cu—Zn合金的腐蚀速率减慢
C．图c中，接通开关时Zn腐蚀速率增大，Zn上放出气体的速率也增大
D．图d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负极
3．港珠澳大桥设计使用寿命为120年，对桥体钢构件采用多种方法防腐。下列分析错误的是
A．防腐原理主要是避免发生反应：2Fe+O2+2H2O＝2Fe(OH)2
B．钢构件表面喷涂环氧树脂涂层是为了隔绝空气、水等，防止形成原电池
C．采用外加电流的阴极保护法时需直接在钢构件上绑上锌块
D．钢构件可采用不锈钢材料以减缓腐蚀速率
4．下列四种情况里，铁的腐蚀速率最慢的是
A． B．
C． D．
5．下列对应的电极反应式中，正确的是
A．用惰性电极电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式：
B．酸性氢氧燃料电池正极的电极反应式：
C．粗铜精炼时，与电源正极相连的电极上的电极反应式：
D．钢铁发生吸氧腐蚀时，铁电极的电极反应式：
6．下列由实验现象所得结论正确的是
A．向溶液中通，溶液变浑浊证明能与反应生成沉淀
B．向滴入酚酞试液的溶液中加入溶液M，红色褪去证明溶液M呈酸性
C．将废铁屑完全溶于稀硫酸，再滴加KSCN溶液，无血红色证明铁屑没有被氧化
D．向铁片上滴1滴含有酚酞的食盐水，片刻后溶液边缘变红证明铁发生吸氧腐蚀
7．下列解释事实的化学方程式或离子方程式不正确的是
A．钢铁发生吸氧腐蚀：2Fe＋O2＋2H2O=2Fe(OH)2
B．硅酸的制备方法：SiO2＋H2O=H2SiO3
C．利用NaOH溶液除去金属铝表面的氧化膜：Al2O3＋2OH-=2＋H2O
D．纯碱溶液显碱性：+H2O+OH-
8．下列环境中的电极反应式书写正确的是（ ）
选项
环境
电极反应式
A
碱性环境下甲烷燃料电池的负极
B
钢铁吸氧腐蚀的负极
C
用作电解稀硫酸的阳极
D
电解精炼铜的阴极
A．A B．B C．C D．D
9．港珠澳大桥设计使用寿命120年，需对桥体钢构件采取防腐措施。下列说法错误的是
A．采用外加电流保护钢构件时，需在钢构件上焊接锌块
B．防腐主要避免发生的反应是：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2
C．钢构件表面喷涂环氧树脂涂层是为了隔绝空气、海水等
D．钢构件可多采用不锈钢材料以减缓腐蚀速率
10．“双吸剂”含铁粉、活性炭和氯化钠等，可延长食品保质期。其作用原理正确的是
A．主要发生吸氧腐蚀 B．氯化钠充当正极
C．吸收的气体是O2和CO2 D．负极反应为Fe-3e→Fe3+
二、填空题
11．钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢铁占世界钢铁年产量的四分之一。请回答钢铁在腐蚀、防护过程中的有关问题。
（1）下列哪个装置可防止铁棒被腐蚀 。
（2）在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置示意图如图。请回答：
①铁件应与电源的 极相连（写正或负），B电极的电极反应式是 。
②若电镀前A、B两金属片质量相同，电镀完成后将它们取出洗净、烘干、称量，二者质量差为10.24 g，则电镀时电路中通过的电子为 mol。
③电镀结束后CuSO4溶液的浓度 （填变大，变小，不变）
④镀层破损后，铁不易被腐蚀的是 （填序号）。
A 镀铜铁 B 镀锌铁 C 镀锡铁
12．
(1)关注营养平衡，合理使用药物，有利于身心健康。现有下列四种物质：
A．维生素C B．油脂 C．青霉素 D．碘酸钾
请根据题意，选择恰当的选项用字母代号填空。
①在人体内起供能和储能作用的物质是 ；
②为预防甲状腺肿大，常在食盐中加入的物质是 ；
③能阻止多种细菌生长的重要抗生素是 ；
④存在于蔬菜、水果中，具有还原性的物质是 。
(2)随着工业的发展和社会的进步，人们日益关注环境污染问题。
①垃圾处理遵循无害化、减量化和资源化的原则，垃圾分类收集是实现上述原则的措施之一，贴有如图所示标志的垃圾箱收集的是 (填字母代号)；
A．可回收物 B．有害物质 C．其他垃圾
②我国城市发布的“空气质量日报”中，下列物质不列入首要污染物的是 (填字母代号)；
A．二氧化硫 B．二氧化碳 C．二氧化氮 D．可吸入颗粒
③使用Pb2＋含量超标的水，会严重危害人体健康，某冶炼厂产生了Pb2＋含量超标的废水，处理此废水的方法是加入适量Na2S，使Pb2＋沉淀而除去。请写出该反应的离子方程式： 。
(3)材料是人类生存和发展的物质基础，合理使用材料可以节约资源。
①下列生活中的常见物质，属于合金的是 (填字母代号)；
A．汽车轮胎 B．不锈钢 C．水泥
②我国航天员穿的航天服主要是由具有密度小、强度高、耐腐蚀、柔软等优良性能的特殊材料制成的，这些材料属于 (填字母代号)。
A．镁铝合金 B．合成纤维 C．天然纤维
(4)某同学取一颗光亮的铁钉按如图装置做吸氧腐蚀实验。几天后观察到试管内铁钉生锈，液面上升。此过程中，负极的反应式为Fe－2e－===Fe2＋，则正极的反应式为 。
13．回答下列问题
(1)一种锂离子电池，以LiPF6 (六氟磷酸锂)的碳酸酯溶液(无水)为电解质溶液，其中P元素在周期表中的位置是 ，写出其基态原子的价层电子的轨道表示式 ，Li、P、F三种元素的基态原子的第一电离能由大到小顺序为 (请填元素符号)。
(2)海港、码头的钢管桩会受到海水的长期侵蚀，常用外加电流法对其进行保护，工作原理如图所示。钢管桩上主要发生的电极反应式为： (假设海水为氯化钠溶液，下同)。也可以在钢管桩上焊接锌块进行保护，钢管桩中的铁上主要发生的电极反应式为： 。
14．I．炒过菜的铁锅未及时洗净，不久便会因腐蚀而出现红褐色锈斑。请回答：
(1)铁锅的锈蚀是 腐蚀(填“析氢”或“吸氧”)。
(2)写出铁锅腐蚀正极的电极反应式：
II．美国阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新型的化学电源，其构造如图所示：a、b两个极均由多孔性碳制成，通入的气体由孔隙中逸出，并在电极表面放电。
(1)a是 极；电极反应式为 。
(2)已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-572kJ/mol，飞船上宇航员的生活用水由燃料电池提供。已知这种电池发1度电(3600KJ)时能生成360g水，则该电池的能量的利用率为 。
15．炒过菜的铁锅未及时洗净(残液中含有NaCl)，不久便会因腐蚀而出现红褐色锈斑。试回答：
(1)铁锅的锈蚀应属于 腐蚀。
(2)铁锅锈蚀的电极反应式为：负极： ；正极： 。正负极反应产物会继续发生反应，反应的离子方程式 ，化学方程式为 。
16．某小组学生研究常见的金属腐蚀现象，分析其原理．按要求回答下列问题．
(1)甲同学设计如图所示对比实验。
当a中滴入CuSO4溶液后，观察到其中产生气泡的速率较b中的 。其原因是 。
(2)乙同学将锥形瓶内壁用酸化的饱和食盐水润洗后，放入混合均匀的铁粉和碳粉，塞紧瓶塞，同时用压强传感器测得锥形瓶内压强的变化，如图所示。
①时，碳粉表面生成的气体为 。
②时，碳粉表面发生的电极反应式为 。
③电化学腐蚀过程中，铁极的电极反应式为 。
(3)丙同学研读如下一次性保暖贴说明书，并分析暖贴工作原理。
品名：一次性保暖贴
主要成分：铁粉、水、食盐、活性炭、蛭石、吸水性树脂
产品性能：平均温度，最高温度，发热时间12小时以上
①暖贴工作时，铁粉发生的反应为 (填“氧化反应”或“还原反应”)。
②写出使用暖贴时的注意事项： 。
③暖贴发热时，正极材料为 ；食盐的作用为 。
④当暖贴放热结束时，铁粉转化成的物质中可能含有 。
17．化学是材料科学发展的基础。
(1)玻璃是一种常见的硅酸盐材料。制备普通玻璃的原料有CaCO3、 和 (填化学式)
(2)①在下列材料中，属于新型硅酸盐材料的是 (填字母)。
a.硬币 b.聚氯乙烯塑料 c.氮化硅陶瓷 d.玻璃钢
②水泥是常用的建筑材料，它主要是以 和黏土为原料制成。
③钢铁在潮湿的空气中主要发生的电化学腐蚀是 (填“析氢”或“吸氧”)腐蚀。
18．材料是社会经济建设的重要物质基础
(1) 生产硅酸盐水泥和普通玻璃都需用到的共同原料是 (写名称)。
(2) 橡胶是制造轮胎的重要原料，天然橡胶通过 处理，使它的分子转化为体型网状结构，从而增大橡胶的强度。
(3) 在钢筋混凝土中，混凝土作为 材料：钢筋作为 材料(填字母)。
A．基体 B．复合 C．增强
(4) “辽宁号”航母的服役举世瞩目。钢铁是制造航母的主要材料，钢铁在潮湿空气中易发生 腐蚀，发生该腐蚀的负极电极反应式为 。正极电极反应式为 。
(5) 2016年奥运会在巴西举行，场馆内的座椅通常用高密度聚乙烯(HDPE)为原料制得，聚乙烯属于 塑料(填“热固性”或“热塑性”)，具有 (填“线型”或“体型”)结构。
(6) 下列物质中，属于合成有机高分子材料的是 (填字母)。
A．聚苯乙烯 B．棉花 C．光导纤维
19．根据要求，回答下列问题：
Ⅰ.原电池是化学对人类的一项重大贡献。
(1)如图是甲烷燃料电池的工作原理示意图。
①电池的负极是 电极(填“a”或“b”)，该极的电极反应为 。
②电池工作一段时间后，电解质溶液的pH (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)熔融盐燃料电池具有很高的发电效率，因而受到重视。可用碳酸锂和碳酸钠的熔融盐混合物作电解质，一氧化碳为负极燃气，空气与二氧化碳的混合气为正极助燃气，制得在650℃下工作的燃料电池，其负极反应为CO+CO-2e-=2CO2。
①正极反应是 。
②总反应是 。
Ⅱ.防止或减少钢铁的腐蚀有多种方法，如制成耐腐蚀合金，表面“烤蓝”，电镀另一种金属以及电化学保护等方法。
(3)钢铁的腐蚀主要是吸氧腐蚀。钢铁发生吸氧腐蚀时，负极反应为 ，正极反应为 。
(4)钢铁表面常电镀一层铬(Cr)达到防腐蚀的目的，这是由于铬具有优良的抗腐蚀性能。电镀时，把待镀的金属制品与直流电源的 极(填“正”或“负”)相连，把镀层金属铬作 极(填“阳”或“阴”)。电镀铬时，不能用含有CrO或Cr2O的溶液作电镀液，原因是 。
(5)利用如图装置，可以模拟铁的电化学保护。
若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于 处(填“M”或“N”)。若X为锌，开关K置于M处，该电化学保护法称为 。
20．I.现有：①汽车，②机器上的齿轮，③门把手，④锯条，⑤铁盆等常见铁制品。为了防止它们生锈，通常适合采用下面哪一种方法。(填序号)
(1)在表面喷漆 ；
(2)在表面涂油 ；
(3)在表面镀一层其他金属 ；
(4)在表面烧制搪瓷 ；
(5)使其表面形成致密的氧化物保护膜 ；
(6)制成不易生锈的合金不锈钢 ；
II.某小组对铁生锈进行研究，已知碱石灰有强的吸水性。
(7)经过较长时间后，下图中的铁钉最容易生锈的是 (填编号)；
(8)在铁钉的锈蚀过程中，是因为铁钉中含有 元素，和铁形成了 ，Fe发生了 (填“氧化”或“还原”)反应；
(9)由此实验可知，铁生锈的外部条件是 ；
(10)为了防止铁钉生锈，该同学想在铁钉表面镀上一层金属，最好是 。
三、实验题
21．用如下装置进行实验：
(1)关闭上端止水夹，接通K1，一段时间后用压强传感器测得装置上部压强减小，铁棒表面出现锈迹。则铁棒主要发生， 腐蚀(填“析氢”或“吸氧”)；此时碳棒上的电极反应式为： 。
(2)Na2FeO4是一种新型净水剂，可以通过以下反应制备：Fe(OH)2+2Cl2+6NaOH=Na2FeO4+4NaCl+4H2O，为制得Na2FeO4，用一支倒扣的漏斗罩住碳极，如图，首先打开止水夹，断开K1、K2，接通K3。几分钟后，漏斗中产生的气体是 ；此时发生的总反应化学方程式为： 。
(3)断开K1、K3，接通K2。阳极的电极反应式为 。打开漏斗上口软塞，发生(2)中反应生成Na2FeO4。
(4)Na2FeO4有强氧化性可用于杀菌消毒，还可净水，其净水的原理是 。
22．研究金属腐蚀和防腐的原理很有现实意义。
(1)甲图为人教版教材中探究钢铁的吸氧腐蚀的装置。某兴趣小组按该装置实验，导管中液柱的上升缓慢，下列措施可以更快更清晰观察到水柱上升现象的有___________(填序号)。
A．用纯氧气代替试管内空气
B．用酒精灯加热试管提高温度
C．将铁钉换成铁粉和炭粉混合粉末
D．换成更细的导管，水中滴加红墨水
(2)该小组将甲图装置改进成乙图装置并进行实验，导管中红墨水液柱高度随时间的变化如下表，根据数据判断腐蚀的速率随时间逐渐 (填“加快”、“不变”、“减慢”)， 你认为影响因素为 。
时间/min
1
3
5
7
9
液柱高度/cm
0.8
2.1
3.0
3.7
4.2
(3)为探究铁钉腐蚀实验 a、b 两点所发生的反应，进行以下实验，请完成表格空白：
实验操作
实验现象
实验结论
向 NaCl溶液中滴加 2~3 滴酚酞指示剂
a 点附近溶液出现红色
a 点电极反应为①
然后再滴加 2~3 滴②
b 点周围出现蓝色沉淀
b 点电极反应为③
根据以上实验探究，试判断 (填“a”或“b”)为负极，该点腐蚀更严重。
(4)金属阳极钝化是一种电化学防腐方法。将 Fe 作阳极置于 H2SO4溶液中，一定条件下Fe 钝化形成致密 Fe3O4氧化膜，试写出该阳极电极反应式 。
23．研究金属腐蚀和防护的原理很有现实意义。
(1)图甲为探究钢铁的吸氧腐蚀的装置。某兴趣小组按该装置进行实验，发现导管中水柱上升缓慢，下列措施可以更快、更清晰地观察到水柱上升现象的有_______(填序号)。
A．用纯氧气代替具支试管内空气
B．用酒精灯加热具支试管提高温度
C．将铁钉换成铁粉和碳粉混合粉末并加入少许食盐水
D．将玻璃导管换成更细的导管，水中滴加红墨水
(2)该小组将图甲装置改进成图乙装置并进行实验，导管中红墨水液柱高度随时间的变化如表所示，根据数据可判断腐蚀的速率随时间变化逐渐 (填“加快”“减慢”或“不变”)，你认为影响钢铁腐蚀的因素为 。
时间/min
1
3
5
7
9
液柱高度/cm
0.8
2.1
3.0
3.7
4.2
(3)为探究图乙中a、b两点所发生的反应，进行以下实验，请完成表中空白：
实验操作
实验现象
实验结论
向NaCl溶液中滴加2~3滴酚酞溶液
a点附近溶液出现红色
a点电极反应为
一段时间后再滴加2~3滴铁氰化钾溶液
b点周围出现蓝色沉淀
b点电极反应为Fe-2e-=Fe2+
(4)设计图丙装置研究弱酸性环境中腐蚀的主要形式。测定锥形瓶内气压和空气中氧气的体积分数随时间变化如图丁所示，从图丁中可分析，t1~t2s之间主要发生 (填“吸氧”或“析氢”)腐蚀，原因是 。
(5)金属阳极钝化是一种电化学防护方法。将Fe作阳极置于H2SO4溶液中，一定条件下，Fe钝化形成致密Fe3O4氧化膜，试写出该阳极的电极反应 。
参考答案：
1．B
2．C
3．C
4．C
5．A
6．D
7．B
8．D
9．A
10．A
11． BD 负 Cu2++2e_= Cu 0.16 不变 B
12．(1) B D C A
(2) A B Pb2＋＋S2－=PbS↓
(3) B B
(4)O2＋4e－＋2H2O=4OH－
13．(1) 第三周期第VA族
(2)
14． 吸氧 O2+2H2O+4e-=4OH- 负 H2+2OH--2e-=2H2O 62.9%(或63%)
15． 电化学 Fe-2e-=Fe2+ Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓
16．(1) 快 由于发生反应Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu产生的Cu附着在锌粒表面，即可形成Cu-Zn稀盐酸原电池，从而加快锌和稀盐酸的反应速率
(2) H2 O2+2H2O+4e-=4OH- Fe-2e-=Fe2+
(3) 氧化反应 使用前需密封保存防止失效，使用过程中由于产生高温现象，故不能紧贴皮肤张贴暖宝，防止灼伤皮肤 活性炭 电解质溶液，增强导电性 Fe(OH)2、Fe(OH)3
17．(1) Na2CO3 SiO2
(2) c 石灰石 吸氧
18． 石灰石 硫化 A C 吸氧 Fe-2e-=Fe2+ O2+4e-+2H2O=4OH- 热塑性 线 A
19．(1) a CH4-8e-+10OH-=CO+7H2O 减小
(2) O2+4e-+2CO2=2CO 2CO+O2=2CO2
(3) Fe-2e-=Fe2+ O2+4e-+2H2O=4OH-
(4) 负 阳 CrO、Cr2O均带有负电荷，电镀过程中向阳极移动，不能在阴极上放电析出金属铬
(5) N 牺牲阳极法
20．(1)①
(2)②
(3)③
(4)⑤
(5)④
(6)③⑤
(7)A
(8) C 原电池 氧化
(9)潮湿的空气
(10)Zn
21．(1) 吸氧 O2+4e-+2H2O=4OH-
(2) 氯气 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
(3)Fe-2e-+2OH-=Fe(OH)2
(4)被还原为Fe3+，Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体，利用Fe(OH)3胶体的吸附作用净水
22．(1)ACD
(2) 减慢 氧气的浓度
(3) O2 + 4e－+ 2H2O =4OH－ 铁氰化钾溶液或 K3[Fe(CN)6]溶液 Fe-2e－=Fe2+ b
(4)3Fe-8e－+4H2O =Fe3O4+8H+
23．(1)ACD
(2) 减慢 氧气的浓度
(3)O2+4e-+2H2O=4OH-
(4) 吸氧 容器内氧气含量和压强都降低，所以主要是发生吸氧腐蚀
(5)3Fe-8e-+4H2O=Fe3O4+8H+
1.3.1金属的电化学腐蚀同步练习-苏教版高中化学选择性必修1
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．化学与人类生产、生活密切相关。下列有关说法不正确的是
A．驰援武汉首次使用我国自主研发大飞机“运20”的机身材料采用了大量低密度、高强度的铝锂合金
B．疫情期间，“网课”成了我们的主要学习方式，网络光缆的主要成分是晶体硅
C．李白的《黄鹤楼送孟浩然之广陵》中“故人西辞黄鹤楼，烟花三月下扬州”，”烟花”不是焰色反应
D．食品包装中常见抗氧化剂成分为：还原性铁粉、氯化钠、炭粉等，其脱氧原理与钢铁的吸氧腐蚀相同
2．下列有关金属腐蚀的说法错误的是
图a
图b
图c
图d
A．图a中，插入海水中的铁棒，越靠近海水与空气交接处腐蚀越严重
B．图b中，开关由M改置于N时，Cu—Zn合金的腐蚀速率减慢
C．图c中，接通开关时Zn腐蚀速率增大，Zn上放出气体的速率也增大
D．图d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负极
3．港珠澳大桥设计使用寿命为120年，对桥体钢构件采用多种方法防腐。下列分析错误的是
A．防腐原理主要是避免发生反应：2Fe+O2+2H2O＝2Fe(OH)2
B．钢构件表面喷涂环氧树脂涂层是为了隔绝空气、水等，防止形成原电池
C．采用外加电流的阴极保护法时需直接在钢构件上绑上锌块
D．钢构件可采用不锈钢材料以减缓腐蚀速率
4．下列四种情况里，铁的腐蚀速率最慢的是
A． B．
C． D．
5．下列对应的电极反应式中，正确的是
A．用惰性电极电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式：
B．酸性氢氧燃料电池正极的电极反应式：
C．粗铜精炼时，与电源正极相连的电极上的电极反应式：
D．钢铁发生吸氧腐蚀时，铁电极的电极反应式：
6．下列由实验现象所得结论正确的是
A．向溶液中通，溶液变浑浊证明能与反应生成沉淀
B．向滴入酚酞试液的溶液中加入溶液M，红色褪去证明溶液M呈酸性
C．将废铁屑完全溶于稀硫酸，再滴加KSCN溶液，无血红色证明铁屑没有被氧化
D．向铁片上滴1滴含有酚酞的食盐水，片刻后溶液边缘变红证明铁发生吸氧腐蚀
7．下列解释事实的化学方程式或离子方程式不正确的是
A．钢铁发生吸氧腐蚀：2Fe＋O2＋2H2O=2Fe(OH)2
B．硅酸的制备方法：SiO2＋H2O=H2SiO3
C．利用NaOH溶液除去金属铝表面的氧化膜：Al2O3＋2OH-=2＋H2O
D．纯碱溶液显碱性：+H2O+OH-
8．下列环境中的电极反应式书写正确的是（ ）
选项
环境
电极反应式
A
碱性环境下甲烷燃料电池的负极
B
钢铁吸氧腐蚀的负极
C
用作电解稀硫酸的阳极
D
电解精炼铜的阴极
A．A B．B C．C D．D
9．港珠澳大桥设计使用寿命120年，需对桥体钢构件采取防腐措施。下列说法错误的是
A．采用外加电流保护钢构件时，需在钢构件上焊接锌块
B．防腐主要避免发生的反应是：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2
C．钢构件表面喷涂环氧树脂涂层是为了隔绝空气、海水等
D．钢构件可多采用不锈钢材料以减缓腐蚀速率
10．“双吸剂”含铁粉、活性炭和氯化钠等，可延长食品保质期。其作用原理正确的是
A．主要发生吸氧腐蚀 B．氯化钠充当正极
C．吸收的气体是O2和CO2 D．负极反应为Fe-3e→Fe3+
二、填空题
11．钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢铁占世界钢铁年产量的四分之一。请回答钢铁在腐蚀、防护过程中的有关问题。
（1）下列哪个装置可防止铁棒被腐蚀 。
（2）在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置示意图如图。请回答：
①铁件应与电源的 极相连（写正或负），B电极的电极反应式是 。
②若电镀前A、B两金属片质量相同，电镀完成后将它们取出洗净、烘干、称量，二者质量差为10.24 g，则电镀时电路中通过的电子为 mol。
③电镀结束后CuSO4溶液的浓度 （填变大，变小，不变）
④镀层破损后，铁不易被腐蚀的是 （填序号）。
A 镀铜铁 B 镀锌铁 C 镀锡铁
12．
(1)关注营养平衡，合理使用药物，有利于身心健康。现有下列四种物质：
A．维生素C B．油脂 C．青霉素 D．碘酸钾
请根据题意，选择恰当的选项用字母代号填空。
①在人体内起供能和储能作用的物质是 ；
②为预防甲状腺肿大，常在食盐中加入的物质是 ；
③能阻止多种细菌生长的重要抗生素是 ；
④存在于蔬菜、水果中，具有还原性的物质是 。
(2)随着工业的发展和社会的进步，人们日益关注环境污染问题。
①垃圾处理遵循无害化、减量化和资源化的原则，垃圾分类收集是实现上述原则的措施之一，贴有如图所示标志的垃圾箱收集的是 (填字母代号)；
A．可回收物 B．有害物质 C．其他垃圾
②我国城市发布的“空气质量日报”中，下列物质不列入首要污染物的是 (填字母代号)；
A．二氧化硫 B．二氧化碳 C．二氧化氮 D．可吸入颗粒
③使用Pb2＋含量超标的水，会严重危害人体健康，某冶炼厂产生了Pb2＋含量超标的废水，处理此废水的方法是加入适量Na2S，使Pb2＋沉淀而除去。请写出该反应的离子方程式： 。
(3)材料是人类生存和发展的物质基础，合理使用材料可以节约资源。
①下列生活中的常见物质，属于合金的是 (填字母代号)；
A．汽车轮胎 B．不锈钢 C．水泥
②我国航天员穿的航天服主要是由具有密度小、强度高、耐腐蚀、柔软等优良性能的特殊材料制成的，这些材料属于 (填字母代号)。
A．镁铝合金 B．合成纤维 C．天然纤维
(4)某同学取一颗光亮的铁钉按如图装置做吸氧腐蚀实验。几天后观察到试管内铁钉生锈，液面上升。此过程中，负极的反应式为Fe－2e－===Fe2＋，则正极的反应式为 。
13．回答下列问题
(1)一种锂离子电池，以LiPF6 (六氟磷酸锂)的碳酸酯溶液(无水)为电解质溶液，其中P元素在周期表中的位置是 ，写出其基态原子的价层电子的轨道表示式 ，Li、P、F三种元素的基态原子的第一电离能由大到小顺序为 (请填元素符号)。
(2)海港、码头的钢管桩会受到海水的长期侵蚀，常用外加电流法对其进行保护，工作原理如图所示。钢管桩上主要发生的电极反应式为： (假设海水为氯化钠溶液，下同)。也可以在钢管桩上焊接锌块进行保护，钢管桩中的铁上主要发生的电极反应式为： 。
14．I．炒过菜的铁锅未及时洗净，不久便会因腐蚀而出现红褐色锈斑。请回答：
(1)铁锅的锈蚀是 腐蚀(填“析氢”或“吸氧”)。
(2)写出铁锅腐蚀正极的电极反应式：
II．美国阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新型的化学电源，其构造如图所示：a、b两个极均由多孔性碳制成，通入的气体由孔隙中逸出，并在电极表面放电。
(1)a是 极；电极反应式为 。
(2)已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-572kJ/mol，飞船上宇航员的生活用水由燃料电池提供。已知这种电池发1度电(3600KJ)时能生成360g水，则该电池的能量的利用率为 。
15．炒过菜的铁锅未及时洗净(残液中含有NaCl)，不久便会因腐蚀而出现红褐色锈斑。试回答：
(1)铁锅的锈蚀应属于 腐蚀。
(2)铁锅锈蚀的电极反应式为：负极： ；正极： 。正负极反应产物会继续发生反应，反应的离子方程式 ，化学方程式为 。
16．某小组学生研究常见的金属腐蚀现象，分析其原理．按要求回答下列问题．
(1)甲同学设计如图所示对比实验。
当a中滴入CuSO4溶液后，观察到其中产生气泡的速率较b中的 。其原因是 。
(2)乙同学将锥形瓶内壁用酸化的饱和食盐水润洗后，放入混合均匀的铁粉和碳粉，塞紧瓶塞，同时用压强传感器测得锥形瓶内压强的变化，如图所示。
①时，碳粉表面生成的气体为 。
②时，碳粉表面发生的电极反应式为 。
③电化学腐蚀过程中，铁极的电极反应式为 。
(3)丙同学研读如下一次性保暖贴说明书，并分析暖贴工作原理。
品名：一次性保暖贴
主要成分：铁粉、水、食盐、活性炭、蛭石、吸水性树脂
产品性能：平均温度，最高温度，发热时间12小时以上
①暖贴工作时，铁粉发生的反应为 (填“氧化反应”或“还原反应”)。
②写出使用暖贴时的注意事项： 。
③暖贴发热时，正极材料为 ；食盐的作用为 。
④当暖贴放热结束时，铁粉转化成的物质中可能含有 。
17．化学是材料科学发展的基础。
(1)玻璃是一种常见的硅酸盐材料。制备普通玻璃的原料有CaCO3、 和 (填化学式)
(2)①在下列材料中，属于新型硅酸盐材料的是 (填字母)。
a.硬币 b.聚氯乙烯塑料 c.氮化硅陶瓷 d.玻璃钢
②水泥是常用的建筑材料，它主要是以 和黏土为原料制成。
③钢铁在潮湿的空气中主要发生的电化学腐蚀是 (填“析氢”或“吸氧”)腐蚀。
18．材料是社会经济建设的重要物质基础
(1) 生产硅酸盐水泥和普通玻璃都需用到的共同原料是 (写名称)。
(2) 橡胶是制造轮胎的重要原料，天然橡胶通过 处理，使它的分子转化为体型网状结构，从而增大橡胶的强度。
(3) 在钢筋混凝土中，混凝土作为 材料：钢筋作为 材料(填字母)。
A．基体 B．复合 C．增强
(4) “辽宁号”航母的服役举世瞩目。钢铁是制造航母的主要材料，钢铁在潮湿空气中易发生 腐蚀，发生该腐蚀的负极电极反应式为 。正极电极反应式为 。
(5) 2016年奥运会在巴西举行，场馆内的座椅通常用高密度聚乙烯(HDPE)为原料制得，聚乙烯属于 塑料(填“热固性”或“热塑性”)，具有 (填“线型”或“体型”)结构。
(6) 下列物质中，属于合成有机高分子材料的是 (填字母)。
A．聚苯乙烯 B．棉花 C．光导纤维
19．根据要求，回答下列问题：
Ⅰ.原电池是化学对人类的一项重大贡献。
(1)如图是甲烷燃料电池的工作原理示意图。
①电池的负极是 电极(填“a”或“b”)，该极的电极反应为 。
②电池工作一段时间后，电解质溶液的pH (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)熔融盐燃料电池具有很高的发电效率，因而受到重视。可用碳酸锂和碳酸钠的熔融盐混合物作电解质，一氧化碳为负极燃气，空气与二氧化碳的混合气为正极助燃气，制得在650℃下工作的燃料电池，其负极反应为CO+CO-2e-=2CO2。
①正极反应是 。
②总反应是 。
Ⅱ.防止或减少钢铁的腐蚀有多种方法，如制成耐腐蚀合金，表面“烤蓝”，电镀另一种金属以及电化学保护等方法。
(3)钢铁的腐蚀主要是吸氧腐蚀。钢铁发生吸氧腐蚀时，负极反应为 ，正极反应为 。
(4)钢铁表面常电镀一层铬(Cr)达到防腐蚀的目的，这是由于铬具有优良的抗腐蚀性能。电镀时，把待镀的金属制品与直流电源的 极(填“正”或“负”)相连，把镀层金属铬作 极(填“阳”或“阴”)。电镀铬时，不能用含有CrO或Cr2O的溶液作电镀液，原因是 。
(5)利用如图装置，可以模拟铁的电化学保护。
若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于 处(填“M”或“N”)。若X为锌，开关K置于M处，该电化学保护法称为 。
20．I.现有：①汽车，②机器上的齿轮，③门把手，④锯条，⑤铁盆等常见铁制品。为了防止它们生锈，通常适合采用下面哪一种方法。(填序号)
(1)在表面喷漆 ；
(2)在表面涂油 ；
(3)在表面镀一层其他金属 ；
(4)在表面烧制搪瓷 ；
(5)使其表面形成致密的氧化物保护膜 ；
(6)制成不易生锈的合金不锈钢 ；
II.某小组对铁生锈进行研究，已知碱石灰有强的吸水性。
(7)经过较长时间后，下图中的铁钉最容易生锈的是 (填编号)；
(8)在铁钉的锈蚀过程中，是因为铁钉中含有 元素，和铁形成了 ，Fe发生了 (填“氧化”或“还原”)反应；
(9)由此实验可知，铁生锈的外部条件是 ；
(10)为了防止铁钉生锈，该同学想在铁钉表面镀上一层金属，最好是 。
三、实验题
21．用如下装置进行实验：
(1)关闭上端止水夹，接通K1，一段时间后用压强传感器测得装置上部压强减小，铁棒表面出现锈迹。则铁棒主要发生， 腐蚀(填“析氢”或“吸氧”)；此时碳棒上的电极反应式为： 。
(2)Na2FeO4是一种新型净水剂，可以通过以下反应制备：Fe(OH)2+2Cl2+6NaOH=Na2FeO4+4NaCl+4H2O，为制得Na2FeO4，用一支倒扣的漏斗罩住碳极，如图，首先打开止水夹，断开K1、K2，接通K3。几分钟后，漏斗中产生的气体是 ；此时发生的总反应化学方程式为： 。
(3)断开K1、K3，接通K2。阳极的电极反应式为 。打开漏斗上口软塞，发生(2)中反应生成Na2FeO4。
(4)Na2FeO4有强氧化性可用于杀菌消毒，还可净水，其净水的原理是 。
22．研究金属腐蚀和防腐的原理很有现实意义。
(1)甲图为人教版教材中探究钢铁的吸氧腐蚀的装置。某兴趣小组按该装置实验，导管中液柱的上升缓慢，下列措施可以更快更清晰观察到水柱上升现象的有___________(填序号)。
A．用纯氧气代替试管内空气
B．用酒精灯加热试管提高温度
C．将铁钉换成铁粉和炭粉混合粉末
D．换成更细的导管，水中滴加红墨水
(2)该小组将甲图装置改进成乙图装置并进行实验，导管中红墨水液柱高度随时间的变化如下表，根据数据判断腐蚀的速率随时间逐渐 (填“加快”、“不变”、“减慢”)， 你认为影响因素为 。
时间/min
1
3
5
7
9
液柱高度/cm
0.8
2.1
3.0
3.7
4.2
(3)为探究铁钉腐蚀实验 a、b 两点所发生的反应，进行以下实验，请完成表格空白：
实验操作
实验现象
实验结论
向 NaCl溶液中滴加 2~3 滴酚酞指示剂
a 点附近溶液出现红色
a 点电极反应为①
然后再滴加 2~3 滴②
b 点周围出现蓝色沉淀
b 点电极反应为③
根据以上实验探究，试判断 (填“a”或“b”)为负极，该点腐蚀更严重。
(4)金属阳极钝化是一种电化学防腐方法。将 Fe 作阳极置于 H2SO4溶液中，一定条件下Fe 钝化形成致密 Fe3O4氧化膜，试写出该阳极电极反应式 。
23．研究金属腐蚀和防护的原理很有现实意义。
(1)图甲为探究钢铁的吸氧腐蚀的装置。某兴趣小组按该装置进行实验，发现导管中水柱上升缓慢，下列措施可以更快、更清晰地观察到水柱上升现象的有_______(填序号)。
A．用纯氧气代替具支试管内空气
B．用酒精灯加热具支试管提高温度
C．将铁钉换成铁粉和碳粉混合粉末并加入少许食盐水
D．将玻璃导管换成更细的导管，水中滴加红墨水
(2)该小组将图甲装置改进成图乙装置并进行实验，导管中红墨水液柱高度随时间的变化如表所示，根据数据可判断腐蚀的速率随时间变化逐渐 (填“加快”“减慢”或“不变”)，你认为影响钢铁腐蚀的因素为 。
时间/min
1
3
5
7
9
液柱高度/cm
0.8
2.1
3.0
3.7
4.2
(3)为探究图乙中a、b两点所发生的反应，进行以下实验，请完成表中空白：
实验操作
实验现象
实验结论
向NaCl溶液中滴加2~3滴酚酞溶液
a点附近溶液出现红色
a点电极反应为
一段时间后再滴加2~3滴铁氰化钾溶液
b点周围出现蓝色沉淀
b点电极反应为Fe-2e-=Fe2+
(4)设计图丙装置研究弱酸性环境中腐蚀的主要形式。测定锥形瓶内气压和空气中氧气的体积分数随时间变化如图丁所示，从图丁中可分析，t1~t2s之间主要发生 (填“吸氧”或“析氢”)腐蚀，原因是 。
(5)金属阳极钝化是一种电化学防护方法。将Fe作阳极置于H2SO4溶液中，一定条件下，Fe钝化形成致密Fe3O4氧化膜，试写出该阳极的电极反应 。
参考答案：
1．B
2．C
3．C
4．C
5．A
6．D
7．B
8．D
9．A
10．A
11． BD 负 Cu2++2e_= Cu 0.16 不变 B
12．(1) B D C A
(2) A B Pb2＋＋S2－=PbS↓
(3) B B
(4)O2＋4e－＋2H2O=4OH－
13．(1) 第三周期第VA族
(2)
14． 吸氧 O2+2H2O+4e-=4OH- 负 H2+2OH--2e-=2H2O 62.9%(或63%)
15． 电化学 Fe-2e-=Fe2+ Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓
16．(1) 快 由于发生反应Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu产生的Cu附着在锌粒表面，即可形成Cu-Zn稀盐酸原电池，从而加快锌和稀盐酸的反应速率
(2) H2 O2+2H2O+4e-=4OH- Fe-2e-=Fe2+
(3) 氧化反应 使用前需密封保存防止失效，使用过程中由于产生高温现象，故不能紧贴皮肤张贴暖宝，防止灼伤皮肤 活性炭 电解质溶液，增强导电性 Fe(OH)2、Fe(OH)3
17．(1) Na2CO3 SiO2
(2) c 石灰石 吸氧
18． 石灰石 硫化 A C 吸氧 Fe-2e-=Fe2+ O2+4e-+2H2O=4OH- 热塑性 线 A
19．(1) a CH4-8e-+10OH-=CO+7H2O 减小
(2) O2+4e-+2CO2=2CO 2CO+O2=2CO2
(3) Fe-2e-=Fe2+ O2+4e-+2H2O=4OH-
(4) 负 阳 CrO、Cr2O均带有负电荷，电镀过程中向阳极移动，不能在阴极上放电析出金属铬
(5) N 牺牲阳极法
20．(1)①
(2)②
(3)③
(4)⑤
(5)④
(6)③⑤
(7)A
(8) C 原电池 氧化
(9)潮湿的空气
(10)Zn
21．(1) 吸氧 O2+4e-+2H2O=4OH-
(2) 氯气 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
(3)Fe-2e-+2OH-=Fe(OH)2
(4)被还原为Fe3+，Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体，利用Fe(OH)3胶体的吸附作用净水
22．(1)ACD
(2) 减慢 氧气的浓度
(3) O2 + 4e－+ 2H2O =4OH－ 铁氰化钾溶液或 K3[Fe(CN)6]溶液 Fe-2e－=Fe2+ b
(4)3Fe-8e－+4H2O =Fe3O4+8H+
23．(1)ACD
(2) 减慢 氧气的浓度
(3)O2+4e-+2H2O=4OH-
(4) 吸氧 容器内氧气含量和压强都降低，所以主要是发生吸氧腐蚀
(5)3Fe-8e-+4H2O=Fe3O4+8H+
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