03金属的腐蚀与防护--江苏省2023-2024学年高二化学上学期期末专题练习（苏教版）

这是一份03金属的腐蚀与防护--江苏省2023-2024学年高二化学上学期期末专题练习（苏教版），共14页。试卷主要包含了单选题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．（2024上·江苏南京·高二校联考期末）化学与生产、生活和社会息息相关，下列有关说法错误的是
A．用于火箭发动机的碳化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料
B．载人飞船采用了太阳能刚性电池阵，将太阳能转化为电能供飞船使用
C．合成氨的金属反应塔与外加电源的正极相连，并维持一定的电压可以防腐
D．运动员剧烈运动后，补充的运动饮料中含有糖类和一定浓度的NaCl、KCl等
2．（2023上·江苏苏州·高二统考期末）下列有关电化学装置的描述正确的是
A．装置甲：移向溶液B．装置乙：可用于电解精炼铜
C．装置丙：应使用阳离子交换膜D．装置丁：可用于保护钢闸门
3．（2023上·江苏徐州·高二统考期末）利用如图所示装置可模拟电解原理在工业上的应用。下列说法正确的是
A．防止金属腐蚀：X是被保护的金属
B．电解精炼铜：电解片刻后，Z中浓度减小
C．用惰性电极电解溶液：Y产生黄绿色气体
D．铁制品表面镀锌：X为锌、Y为铁、Z为溶液
4．（2023上·江苏淮安·高二校考期末）铁制品在潮湿的空气中容易生锈，下列对铁制品的防锈措施中不合理的是
A．将铁制品放在干燥的环境中B．在铁制品表面喷上氯化钠溶液
C．在铁中加入镍、铬等金属制成合金D．在铁制品表面烧制搪瓷
5．（2022上·江苏徐州·高二统考期末）“孔蚀”是一种集中于金属表面极小范围并能深入到金属内部的电化学腐蚀。某铁合金表面钝化膜破损后，发生“孔蚀”的电化学腐蚀过程如题图所示。下列有关说法正确的是
A．负极反应：Fe-3e-=Fe3+
B．氧化0.2 ml Fe，需消耗3.36 LO2
C．铁合金腐蚀的最终产物为Fe(OH)3
D．为防止孔蚀发生可以将外接电源负极与金属相连
6．（2022上·江苏镇江·高二江苏省镇江第一中学校考期末）化学与生产、生活和社会发展密切相关，下列叙述不正确的是
A．电热水器用镁棒防止金属内胆腐蚀，原理是运用电化学的保护方法
B．针对新冠肺炎疫情，可用医用酒精、双氧水等对场所进行杀菌消毒
C．我国西周时期发明的“酒曲”酿酒工艺，是利用了催化剂使平衡正向移动的原理
D．免洗洗手液的有效成分之一活性银离子能使病毒蛋白质变性
7．（2022上·江苏镇江·高二江苏省丹阳高级中学校考期末）下列说法正确的是
A．图a装置是原电池，可以实现化学能转化为电能
B．图b装置电解片刻后，溶液的减小
C．图c装置可以防止铁钉生锈
D．图d中轮船铁质外壳上镶嵌的铜块可延缓船体的腐蚀速率
8．（2022上·江苏扬州·高二校考期末）钢铁是用量最大的合金，防止钢铁的腐蚀有利用于节约资源。下列防止钢铁腐蚀的方法不正确的是
A．轮船表面焊接锌块
B．家用铁锅用完及时将水擦干
C．铁质栏杆外面涂刷一层油漆
D．水里的铁闸与直流电源的正极相连
9．（2022上·江苏淮安·高二统考期末）用下列实验装置进行相应的实验，描述正确或能达到实验目的的是
A．用图甲装置保护水体中的钢铁设备
B．用图乙装置制备乙酸乙酯
C．用图丙装置测定酸碱反应中和热时不能用环形铁棒代替环形玻璃棒
D．用图装置丁分离乙酸乙酯和乙醇
10．（2021上·江苏镇江·高二江苏省镇江第一中学校考期末）下列电极反应式与出现的环境相匹配的是
A．AB．BC．CD．D
11．（2021上·江苏镇江·高二江苏省镇江第一中学校考期末）如图各烧杯中盛有海水，铁在其中会发生腐蚀。铁腐蚀的速率由快至慢的顺序为
A．②①③④B．②①④③C．④②①③D．②④①③
12．（2021上·江苏泰州·高二统考期末）化学与生活、生产息息相关。下列说法不正确的是
A．医用消毒酒精中乙醇的体积分数为75%
B．电动汽车电池放电时涉及化学能与电能的转换
C．明矾在水中水解生成胶体起到杀菌消毒作用
D．钢管被原油中的含硫化合物腐蚀属于化学腐蚀
13．（2021上·江苏盐城·高二江苏省阜宁中学校考期末）下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是
A．铁遇冷浓硝酸表面钝化，可保护内部不被腐蚀
B．铅蓄电池在放电过程中，负极质量减小，正极质量增加
C．将海水中钢铁闸门与电源的正极极相连，可防止闸门被腐蚀
D．钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应式为Fe-3e-=Fe3+
14．（2023上·江苏常州·高二常州高级中学校考期中）化学与生产、生活及很多研究领域存在着广泛的联系。下列说法错误的是
A．使用植物秸秆转化的乙醇为燃料，可以减少大气中的含量，有利于实现碳中和
B．电热水器用镁棒防止金属内胆腐蚀，原理是牺牲阳极的阴极保护法
C．研制了高效率钙钛矿太阳能电池，其能量转化形式为：太阳能电能
D．规范使用防腐剂可以减缓食物变质速度，保持食品营养价值
15．（2023上·江苏连云港·高二统考期中）2023年诺贝尔化学奖表彰为“发现和合成量子点”作出贡献的科学家。量子点是一种微小的纳米颗粒，其大小决定了其性质。下列关于相应物质“量子点”的说法正确的是
A．碳量子点形成的纳米碳管具有丁达尔效应
B．二氧化硅量子点可用于制更薄的太阳能电板
C．氯化铜量子点的大小与多少不会影响玻璃绿色的深浅
D．还原处理废水中Cr(Ⅵ)时，Fe量子点发生吸氧腐蚀生成
16．（2022上·江苏苏州·高二苏州中学校考期中）我国多条高压直流电线路的瓷绝缘子出现铁帽腐蚀现象，在铁帽上加锌环能有效防止铁帽的腐蚀，防护原理如图所示。下列说法错误的是

A．通电时，锌环是阳极，发生氧化反应
B．通电时，阴极上的电极反应为
C．断电时，锌环上的电极反应为
D．断电时，则不能防止铁帽被腐蚀
二、填空题
17．（2018上·江苏无锡·高二统考期末）（1）合理使用化学知识可提高生活质量
①家用净水机常使用活性炭净水，其利用了活性炭的 性。
②误食重金属盐会使人中毒，应口服 来解毒
③自行车、助力车等雨雪天气骑行后，应及时擦干，否则一段时间后有些零件出现红棕色锈斑，主要原因是铁发生了 （化学腐蚀、电化学腐蚀）。
④为防止白色污染，废旧的塑料需投入到贴下图所示的垃圾桶内，该标志表示的是 。
（2）均衡营养、合理用药是保证人体健康的重要保证，小明家某次晚餐菜谱如下图所示。
①菜谱中富含脂肪的食物是 。
②鸡蛋中含有丰富的蛋白质，是人体需要的营养素之一，蛋白质在人体中完全水解的产物是 （填名称）。
③土豆丝中的主要营养物质是淀粉，写出淀粉的化学式 。青椒、西红柿等蔬菜富含维生素C，维生素C 又称 酸，用淀粉溶液和碘水可检验维生素C的 性。
④当体内胃酸分泌过多时，医生会建议服用以下常用药物中的 （填字母）。
a.阿司匹林 b.青霉素片 C．复方氢氧化铝片 d.合成抗菌药
（3）创新发展能源、材料技术可推动人类社会的进步。
①近日，中科院大连化物所孙剑、葛庆杰研究员团队发现了二氧化碳高效转化新过程，通过设计一种新型多功能复合催化剂，首次实现了CO2 直接加氢制取高辛烷值汽油，如正戊烷C5H12，写出该反应的方程式 。
②可燃冰又称天然气水合物，是一种甲烷和水分子在低温高压情况下结合在一起的化合物，被看作是有望取代煤、石油的新能源。写出可燃冰（CH4·nH2O）在空气中充分燃烧的方程式 。
③中国科学院昆明植物研究所许建初团队近日宣布，在塑料生物降解领域取得重大突破——发现了塔宾曲霉菌能对塑料的生物降解作用。写出聚乙烯塑料的结构简式 。
三、解答题
18．（2015上·江苏南通·高二统考期末）已知铁生锈的过程为：Fe → Fe(OH)2 → Fe(OH)3 → Fe2O3·xH2O。又知草酸（H2C2O4）分解的化学方程式为H2C2O4CO↑ + CO2↑ + H2O。某化学小组为测定两种不同生锈铁片的组成（设只含有铁和Fe2O3·xH2O），进行了以下探究，请你参与并完成对有关问题的解答。
(1)甲同学利用草酸分解产生的混合气体和下图所示装置测定其中一种锈铁的组成。
主要操作为：取锈铁样品12.6 g置于装置C的硬质玻璃管中，加热完全反应后得到固体的质量为8.4 g，装置D增重8.4 g。
①钢铁在潮湿空气中发生电化学腐蚀时，其负极的电极反应式为 。
②装置A的作用是 。装置B的作用是 。

③根据以上数据能否测定出锈铁的组成？答： （填“能”或“不能”）。
④该装置还存在的一个明显的缺陷是 。
(2)乙同学在甲同学装置的基础上将装置D换成装浓硫酸的洗气瓶（装置E，此装置图略），经改进后，重新按甲同学的操作和样品取用量进行实验，若完全反应后得到固体的质量仍为8.4 g，而装置E增重1.8 g，则x = ；m(Fe)︰m (Fe2O3·xH2O) = 。
电极反应式
出现的环境
A
H2-2e-=2H+
碱性环境下氢氧燃料电池的负极反应
B
O2+2H2O+4e-=4OH-
钢铁吸氧腐蚀的正极反应
C
Cu-2e-=Cu2+
电镀铜的阴极反应
D
4OH--4e-=O2↑+2H2O
用惰性电极电解H2SO4溶液的阳极反应
炒青菜、青椒土豆丝、银鱼炖蛋、芹菜香干、红烧五花肉、西红柿榨菜汤
参考答案：
1．C
【详解】A．碳化硅陶瓷材料具备耐高温的特点，是一种新型无机非金属材料，故A正确；
B．载人飞船采用了太阳能刚性电池阵，消耗太阳能，产生电能，将太阳能转化为电能供飞船使用，故B正确；
C．与外加电源的正极相连，则反应塔做了阳极，会失电子被腐蚀，起不到保护作用，故C错误；
D．运动员剧烈运动后，会大量出汗，补充的运动饮料中含有糖类和一定浓度的NaCl、KCl等，可以补充能量和电解质，故D正确；
故选：C。
2．C
【详解】A．Zn比Cu活泼，Zn失去电子为负极，阳离子向正极移动，则盐桥中的K+移向CuSO4溶液，故A错误；
B．电解精炼铜时，粗铜与电源正极相连，为阳极；精铜与电源负极相连，为阴极，故B错误；
C．装置丙中阳离子交换膜能避免氯气与碱反应，故C正确；
D．铁闸门与石墨相连，Fe作负极，加速腐蚀，故D错误；
故选C。
3．B
【详解】A．电极X为阳极，失去电子，发生氧化反应，电极Y为阴极，得到电子，故防止金属腐蚀：Y是被保护的金属，故A错误；
B．阳极为粗铜，比铜活泼的金属杂质，如锌、铁先失去电子，然后是铜失去电子，阴极为精铜，铜离子得电子生成铜单质，故电解精炼铜：电解片刻后，Z中浓度减小，故B正确；
C．用惰性电极电解溶液，Y为阴极，铜离子得电子生成铜单质，X为阳极，氯离子失去电子生成黄绿色气体氯气，故C错误；
D．铁制品表面镀锌：阳极X为锌、阴极Y为铁、Z为溶液，故D错误；
故选B。
4．B
【详解】A．铁在潮湿环境中易发生电化学腐蚀，会加快铁的锈蚀，因此铁制品放在干燥环境中，A正确；
B．铁制品表面喷氯化钠溶液，更有利于形成原电池原理，会加速铁制品的锈蚀，B错误；
C．铁中加入镍、铬等金属制成合金，能改变金属的内部结构，从而可防止铁腐蚀，C正确；
D．铁制品表面烧制搪瓷，采用加覆盖层的方式隔绝铁与空气中的氧气和水接触，从而起到防腐蚀作用，D正确；
故选B。
5．D
【分析】在Fe原电池反应引起的腐蚀中，Fe为负极，失去电子发生氧化反应产生Fe2+，电极反应式为Fe-2e-=Fe2+；在合金中另外一种金属上溶解的O2得到电子发生还原反应产生OH-，Fe2+与OH-结合生成Fe(OH)2，Fe(OH)2再被氧化产生Fe(OH)3，Fe(OH)3部分失去水分变为铁锈Fe2O3∙xH2O。
【详解】A．Fe易失电子作负极，另外的金属电极为正极，负极上Fe失电子生成Fe2+，则电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，A错误；
B．温度和压强未知，气体摩尔体积无法确定，所以无法计算氧气的物质的量，B错误；
C．铁合金腐蚀时先生成Fe2+，Fe2+和OH-反应生成Fe(OH)2，Fe(OH)2再被氧化生成Fe(OH)3，Fe(OH)3脱去一部分水生成Fe2O3∙xH2O，所以最终产物为Fe2O3∙xH2O，C错误；
D．为防止孔蚀发生，可以将被保护的金属作电解池阴极，所以应该将金属连接原电池的负极，D正确；
故合理选项是D。
6．C
【详解】A．镁比铁活泼，镁铁连接后，镁易失电子而被腐蚀，从而保护了铁不被腐蚀，原理是牺牲阳极的阴极保护法，故A正确；
B．双氧水具有强氧化性、酒精通过渗入细胞中使蛋白质凝固变性，都能使蛋白质变性而死亡，医用酒精、双氧水等可用于杀菌消毒，故B正确；
C．“酒曲”酿酒工艺中，酒曲为催化剂，能加快反应速率，但不影响化学平衡，不能使平衡发生移动，故C错误；
D．重金属离子能使蛋白质发生变性，银离子是重金属离子，所以免洗洗手液的有效成分活性胶质银离子能使蛋白质变性，故D正确；
故选：C。
7．B
【详解】A．图a装置不能构成原电池，铜直接与硝酸银溶液反应，不能形成电流，故A错误；
B．图b装置发生反应 ，电解片刻后，溶液的减小，故B正确；
C．图c装置，铁为阳极，发生反应，铁被腐蚀，故C错误；
D．图d中轮船铁质外壳上镶嵌铜块，构成原电池，铁为负极，铁腐蚀速率加快，应该在轮船铁质外壳上镶嵌锌块减慢腐蚀速率，故D错误；
选B。
8．D
【详解】A． 轮船表面焊接锌块，锌-铁-海水构成原电池，锌活泼作负极、铁作正极，采用牺牲阳极的阴极保护法，A正确；
B． 家用铁锅用完及时将水擦干，缺少电解质溶液，可防止发生吸氧腐蚀，B正确；
C． 铁质栏杆外面涂刷一层油漆，隔绝空气和水分，可防止铁腐蚀，C正确；
D． 水里的铁闸与直流电源的正极相连，铁作电解池中的阳极、被腐蚀，D不正确；
答案选D。
9．C
【详解】A．铁比铜活泼，形成原电池后，钢铁设备为负极，加速氧化，A错误；
B．NaOH溶液会使生成的乙酸乙酯水解，应用饱和碳酸钠溶液，B错误；
C．铁的导热性较好，用环形铁棒搅拌会导致更多的热量散失，C正确；
D．蒸馏时温度计应放在支管口处，D错误；
综上所述答案为C。
10．B
【详解】A．碱性环境中不会生成氢离子，应为H2-2e-+2OH-=2H2O，A错误；
B．钢铁在碱性、中性、弱酸性环境中发生吸氧腐蚀，所以正极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-，B正确；
C．电镀铜时阴极是铜离子被还原为Cu单质，电极反应为Cu2++2e-=Cu，C错误；
D．电解质溶液显酸性，不会有氢氧根参与反应，正确反应为2H2O-4e-=O2↑+4H+，D错误；
综上所述答案为B。
11．A
【详解】①中不发生化学腐蚀，腐蚀速率较慢；②中Fe比Cu活泼，Fe为原电池负极，腐蚀速率较快；③中Zn比Fe活泼，Fe为原电池正极被保护；④中Fe为电解池的阴极，被保护，且保护效果比③好，所以腐蚀速率由快至慢的顺序为②①③④；
综上所述答案为A。
12．C
【详解】A．医用消毒酒精中乙醇的体积分数为75%，A项正确；
B．电池放电时将化学能转换为电能，B项正确；
C．明矾在水中水解生成胶体，能够吸附水中的杂质，不能杀菌消毒，C项错误；
D．金属腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀，钢管被原油中的含硫化合物腐蚀生成硫化物，因为原油不导电，没有形成原电池，所以发生的是化学腐蚀，D项正确；
答案选C。
13．A
【详解】A．常温下，铁遇冷浓硝酸钝化，表面形成致密的氧化膜，保护内部不被腐蚀，A正确；
B．铅蓄电池放电时，负极电极反应式为：，正极电极反应式为：，所以正负极质量都增大，B错误；
C．钢铁闸门与电源的正极，做阳极，加快腐蚀，C错误；
D．析氢腐蚀时，铁在负极失去电子被氧化成Fe2+，而不是Fe3+，D错误；
故选A。
14．A
【详解】A．秸秆是一种可再生能源，根据碳元素守恒，使用植物秸秆转化而来的乙醇为燃料，不会减少大气中的含量，不利于实现碳中和，选项A错误；
B．镁的活泼性大于铁，电热水器用镁棒防止金属内胆腐蚀，原理是牺牲阳极的阴极保护法，选项B正确；
C．电池是一种可以将其他能量转化为电能的装置，钙钛矿太阳能电池可以将太阳能转化为电能，选项C正确；
D．规范使用防腐剂可以减缓食物变质速度，保持食品营养价值，选项D正确；
答案选A。
15．D
【详解】A．胶体的分散质直径位于1~100nm，为混合物，纳米碳管为纯净物，故A错误；
B．太阳能电池板的材料为Si，故B错误；
C．由题意可知，量子点大小决定其性质，因此，氯化铜量子点的大小与多少会影响玻璃绿色的深浅，故C错误；
D．还原处理废水中Cr(Ⅵ)时，Fe量子点做负极发生吸氧腐蚀生成，故D正确；
答案选D。
16．D
【详解】A．通电时，锌环连接电源正极，所以锌为阳极，阳极发生氧化反应，故A正确；
B．阴极为溶液中氢离子得电子，所以发生的电极反应为，故B正确；
C．断电时发生原电池反应，锌环失电子作负极，电极反应为Zn-2e-=Zn2+，故C正确；
D．断电时锌作负极，属于牺牲阳极的阴极保护法，可以防止铁帽被腐蚀，故D错误；
故选：D。
17． 吸附性 牛奶或豆浆 电化学腐蚀 可回收垃圾 红烧五花肉 氨基酸 (C6H10O5)n 抗坏血酸 还原性 c 5CO2 +16 H2 C5H12 +10H2O CH4·nH2O+2O2CO2 + (n+2 )H2O
【详解】（1）①活性炭的结构疏松多孔能够起到吸附作用而净水，故利用其吸附性；②重金属盐会使身体内蛋白质变性，所以应口服牛奶或豆浆来解毒，减少对身体的伤害；③雨雪天气零件中的铁、碳构成了原电池，铁做负极，碳做正极，故铁发生了电化学腐蚀；④该标志是可回收垃圾。
（2）①肉类中脂肪的量较多，因此菜谱中富含脂肪的食物是红烧五花肉；②蛋白质是由氨基酸构成，所以在人体中完全水解的产物为氨基酸；③淀粉的化学式(C6H10O5)n ；维生素C 又称抗坏血酸；淀粉溶液和碘水混合溶液显蓝色，维生素C具有还原性，可以把碘还原为碘离子，蓝色溶液褪色，故检验维生素C的还原性；④胃酸主要成分为盐酸，需要用碱性物质来中和盐酸，复方氢氧化铝片就能够和盐酸反应，达到中和的目的，故选C。
（3）①由原子守恒可得：CO2与氢气发生反应生成C5H12的方程式为5CO2 +16 H2 C5H12 +10H2O；②可燃冰（CH4·nH2O）在空气中充分燃烧生成二氧化碳和水，根据原子守恒可得方程式为CH4·nH2O+2O2CO2 + (n+2 )H2O ；③乙烯发生加聚反应生成聚乙烯塑料，即结构简式为
18．(1) Fe－2e－＝Fe2+ 除去混合气体中的CO2 除去混合气体中的H2O 能 缺少尾气处理装置(或其他合理答案)
(2) 2 2:7
【详解】（1）①铁在潮湿的空气发生腐蚀，铁做负极，失去电子变成亚铁离子，电极反应为Fe－2e－＝Fe2+。故答案为：Fe－2e－＝Fe2+；
②草酸分解产生二氧化碳和一氧化碳，用氢氧化钠可以除去混合气体中的CO2；用浓硫酸可以除去混合气体中的H2O。故答案为：除去混合气体中的CO2；
③加热完全反应后得到的固体是8.4g铁，装置D增重的为二氧化碳和水的质量，所以可以计算参与反应的一氧化碳的质量，进而计算铁的氧化物的质量，就可以计算铁锈的组成比例，所以答案为能。故答案为：除去混合气体中的H2O；能；
④由于反应过程有一氧化碳，有毒，不能排放到空气中，所以装置缺少尾气处理装置。故答案为：缺少尾气处理装置(或其他合理答案)；
（2）浓硫酸吸收水，碱石灰吸收水和二氧化碳，固体8.4g为铁，即物质的量为=0.15ml，装置E吸收的水的质量为1.8g，所以反应产生的二氧化碳的质量为8.4-1.8=6.6g，即=0.15 ml，根据方程式计算，氧化铁的物质的量为0.05 ml，质量为0.05×160=8g，所以氧化铁和水的物质的量比为0.05:0.1=1:2，所以x=2；样品中铁为0.15ml，所以铁单质为0.15-0.05×2=0.05 ml，即铁的质量为0.05×56=2.8g，则Fe2O3·xH2O的质量为12.6-2.8=9.8g，二者比例为2.8:9.8=2:7。故答案为：2；2:7。