苏教版 (2019)选择性必修1金属的腐蚀与防护复习练习题

这是一份苏教版 (2019)选择性必修1金属的腐蚀与防护复习练习题，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．化学就在身边，下列说法中正确的是
A．开启啤酒瓶后，瓶中马上泛起大量泡沫，此现象无法用勒夏特列原理解释
B．将水坝中的钢闸门连通电源的负极对其进行保护，其原理为牺牲阳极的阴极保护法
C．银锡子佩戴时间长了会发黑，将其放在盛有食盐水的铝制易拉罐（打磨后）中，可使其光亮如新
D．钢铁发生吸氧腐蚀时负极发生的反应为
2．城镇地面下常埋有纵横交错的金属管道，地面上还铺有铁轨．一定条件下，某含碳钢腐蚀情况与溶液的关系如下表：
下列说法正确的是
A．含碳钢在中性环境腐蚀较慢
B．当时，主要发生析氢腐蚀
C．当时，负极的电极反应式为：
D．采用外加电流法时，需外接镁、锌等作辅助阳极
3．将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆周中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿棕色铁锈环(b)，如图下列说法不正确的是
A．铁片腐蚀过程发生的总化学方程式为：4Fe+6H2O+3O2 =4 Fe(OH)3
B．液滴之下氧气含量少， 铁片作负极，发生的反应为： Fe-2e-=Fe2+
C．液滴边缘是正极区，发生的电极反应为： O2＋2H2O＋4e-=4OH-
D．铁片腐蚀最严重区域是生锈最多的区域
4．实验是重要的学科实践。用如图装置进行实验，开始时，a、b两处液面相平，密封完好，放置一段时间。下列说法不正确的是
A．a处生铁丝发生吸氧腐蚀B．a管液面高于b管
C．b处溶液的增大D．b处生铁丝发生电极反应
5．下列有关金属的防护说法不正确的是
A．牺牲阳极法通常是在被保护的钢铁设备上安装若干镁合金或者锌块
B．外加电流法是使被保护的钢铁设备被迫成为阴极而受到保护
C．把铬、镍等加入普通钢中可制成不锈钢
D．以铁和锌作电极，酸化的食盐水作电解质溶液，构成原电池装置，一段时间后，取铁极附近的溶液加入铁氰化钾溶液，可观察到蓝色沉淀
6．下列有关金属的腐蚀和防护说法不正确的是
A．当镀锡铁皮的镀层破损时，减慢铁的腐蚀速率
B．钢铁因含杂质而容易发生电化学腐蚀
C．石油管道常常通过连接一块锌块以达到防腐的作用
D．将青铜器放在银质托盘上会加快铜绿的生成
7．下列实验装置不能达到对应实验目的的是
A．AB．BC．CD．D
8．为了防止钢铁零件生锈，常采用化学处理使钢铁零件表面生成一层致密保护层。化学处理过程中其中一步的反应为3Fe＋NaNO2＋5NaOH=3Na2FeO2＋H2O＋NH3↑。下列叙述不正确的是
A．上述反应涉及的物质中，Fe的还原性最强
B．上述反应中，每生成1 ml Na2FeO2，转移的电子数为2NA
C．上述反应中，铁是还原剂，NaNO2和NaOH是氧化剂
D．NO的氧化性强于FeO的氧化性
二、填空题
9．《我在故宫修文物》这部纪录片里关于古代青铜器的修复引起了某研学小组的兴趣。“修旧如旧”是文物保护的主旨。
(1)查阅高中教材得知铜锈为Cu2(OH)2CO3，俗称铜绿，可溶于酸。铜绿在一定程度上可以提升青铜器的艺术价值。请写出Cu在空气中生成铜锈的方程式 。
(2)继续查阅资料，了解到铜锈的成分非常复杂，主要成分有Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl。考古学者将铜锈分为无害锈和有害锈，结构如图所示：
Cu2(OH)3Cl属于 (填“无害锈”和“有害锈”)。
(3)文献显示Cu2(OH)3Cl的形成过程中会产生CuCl(白色不溶于水的固体)，请结合如图回答：
①过程I的正极反应物是 。
②过程I负极的电极反应式是 。
(4)青铜器的修复有多种方法，其中之一是碳酸钠法：将腐蚀文物置于含Na2CO3的缓冲溶液中浸泡，使CuCl转化为难溶的Cu2(OH)3Cl；写出碳酸钠法的离子方程式 。
10．（1）无水氯化铝在生产、生活中应用广泛。
①氯化铝在水中形成具有净水作用的氢氧化铝胶体,其反应的离子方程式为 。
② 已知:Al2O3(s)+3C(s)2Al(s)+3CO(g) ΔH1= + 1344.1 kJ·ml-1
2AlCl3(g)2Al(s)+3Cl2(g) ΔH2= + 1169.2 kJ·ml-1
由Al2O3、C和Cl2反应生成AlCl3的热化学方程式为 。
（2）下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)。
（3）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 。
11．已知25℃、101kPa下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为：
C(石墨，s)
C(金刚石，s)
(1)请写出石墨转化为金刚石的热化学方程式 。
(2)已知物质的能量越低越稳定，请根据热化学方程式比较金刚石与石墨的稳定性 。
12．市场出售的“暖贴”中的主要成分是铁粉、炭粉、木屑、少量氯化钠和水等，“暖贴”用塑料袋密封，使用时从塑料袋中取出轻轻揉搓就会释放热量，用完后袋内有大量铁锈生成。
(1)请指出炭粉和氯化钠的作用 。
(2)请写出“暖贴”中所形成的原电池的电极反应式及电池反应方程式 ，并分析铁锈产生的原因 。
三、解答题
13．垃圾是放错了位置的资源。郑州市从2019年12月1日起开始实施垃圾分类。垃圾主要分为可回收垃圾、有害垃圾、厨余垃圾和其他垃圾四类。
（1）小明在整理房间时，清理出如下物品：废作业本、镍镉电池、汽水易拉罐、生锈铁钉、矿泉水瓶、烂苹果、涂改液瓶、过期药片。其中镍镉电池和汽水易拉罐分别投入 和 垃圾桶中(填“A”、“B”、“C”、“D”)。
（2）生锈铁钉属于可回收垃圾。铁生锈的实质是铁失去电子被氧化。为探究金属的腐蚀条件，小明同学做了以下五个对照实验。
由以上实验可知，金属腐蚀的条件是 。请用电极反应式表示实验5得电子的反应过程 。
（3）防止金属腐蚀的方法有电化学防护、添加保护层等多种方法。如图装置，可以模拟铁的电化学防护。
若模拟外加电流的阴极保护法，电极材料X可为碳棒，并将开关K置于N处；若模拟牺牲阳极的阴极保护法，电极材料X及相关操作为 。
（4）镀铜可防止铁制品腐蚀，请在下方方框内画出在铁制品上镀铜的实验装置示意图 。
（5）金属阳极钝化是一种电化学防腐方法。将Fe作阳极置于一定浓度的H2SO4溶液中，一定条件下Fe钝化形成致密的Fe3O4氧化膜，请写出该阳极的电极反应式 。
14．用滴有酚酞和氯化钠溶液的湿润滤纸分别做甲、乙两个实验，红色将出现在哪个电极附近 ？为什么 ？
15．“西气东输”将西部的天然气通过管道运输至东部以逐渐代替煤气、液化石油气等作为燃料。
(1)已知天然气的主要成分为，标准燃烧热为。煤气的种类较多，多为氢气、一氧化碳等的混合物。已知氢气的标准燃烧热为，一氧化碳的标准燃烧热为。假设某煤气中一氧化碳的体积分数为80%，其余为氢气，请比较燃烧相同体积的天然气和煤气，哪种气体释放的热量多 。
(2)家用灶具有进气口和进风口(即进空气口)，现用天然气代替煤气作为燃料，若保持进气口不变，则应如何调整进风口 ？为什么 ？
(3)甲烷除了直接用作燃料之外，还可以用于燃料电池。甲烷燃料电池是以铂为电极，以KOH溶液为电解质溶液，在两极区分别通入和即可产生电流。下列叙述中正确的是________。
A．通甲烷的电极为正极
B．正极的电极反应式为
C．通甲烷的电极的电极反应式为
D．负极的电极反应式为
《1.3金属的腐蚀与防护》参考答案
1．C
【详解】A．啤酒中存在平衡，打开啤酒瓶时，泛起大量泡沫，是因为压强降低，平衡向生成二氧化碳的方向移动，可以用勒夏特列原理解释，A项错误；
B．将水坝的钢闸门连接电源负极进行保护，原理为“外加电流的阴极保护法”，B项错误；
C．将发黑的银锡子放入盛有食盐水的铝制易拉罐中，可构成原电池，负极铝失电子，正极硫化银得电子生成银单质，故可使其光亮如新，C项正确；
D．钢铁发生吸氧腐蚀时，负极发生的反应为，D项错误；
答案选C。
2．A
【详解】A．由表可知，含碳钢在中性环境腐蚀较慢，故A正确；
B．由表可知，溶液pH>6时，在溶液呈中性或弱酸性条件下，铁主要发生吸氧腐蚀，故B错误；
C．由表可知，pH为13.5时，溶液碱性较强条件下铁做负极失去电子发生氧化反应生成，电极反应式为，故C错误；
D．采用外加电流的阴极保护时，与直流电源负极相连的钢铁做电解池的阴极，不再需要外接镁、锌等作辅助阳极，故D错误；
故选A。
3．D
【分析】NaCl溶液滴到一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后在液滴覆盖的圆周中心区(a)被腐蚀变暗，实际上是发生了吸氧腐蚀，铁片作负极，发生的氧化反应，电极反应为：Fe-2e-=Fe2+，液滴边缘是正极区，电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH- (发生还原反应)，在液滴外沿，由于Fe2++2OH-=Fe(OH)2，4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 形成了棕色铁锈环(b)，铁片腐蚀过程发生的总化学方程式为：4Fe+6H2O+3O2═4 Fe(OH)3，以此解答该题。
【详解】A．根据以上分析，铁片腐蚀过程发生的总化学方程式为：4Fe+6H2O+3O2 =4 Fe(OH)3，A正确；
B．铁片作负极，发生的氧化反应，电极反应为：Fe-2e-=Fe2+，B正确；
C．O2在液滴外沿反应，液滴边缘是正极区，发生还原反应，正极电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH- ，C正确；
D．铁片腐蚀最严重区域不是生锈最多的区域，而是液滴的中心区，D错误；
故答案为：D。
4．D
【详解】A．a管是中性溶液，发生吸氧腐蚀，b管是酸性溶液，发生析氢腐蚀，A项正确；
B．a管发生吸氧腐蚀时，氧气和水反应导致气体压强减小，b管发生析氢腐蚀，生成氢气导致气体压强增大，则右边的液体向左边移动，一段时间后，a管液面高于b管液面，B项正确；
C．b发生析氢腐蚀，氢离子放电生成氢气，所以溶液的pH值变大，C项正确；
D．生铁丝作负极，故b处电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+，D项错误；
答案选D。
5．D
【详解】A．镁、铝比铁活泼，构成原电池时镁铝为负极，钢铁为正极，钢铁被保护，这种方法称为牺牲阳极法，故A说法正确；
B．根据电解原理，金属作阴极，金属不参与反应，金属受到保护，这种方法为外加电流法，故B说法正确；
C．把铬、镍等加入普通钢中制成不锈钢产品，故C说法正确；
D．锌比铁活泼，锌作负极，铁作正极，铁不参与反应，加入铁氰化钾溶液，不产生蓝色沉淀，故D说法错误；
答案为D。
6．A
【详解】A．镀层破损后，镀锡铁中，金属铁为负极，易被腐蚀，所以镀锡铁中铁的腐蚀速率更快，故A错误；
B．钢铁因含杂质，能与水膜构成原电池，易发生电化学腐蚀，故B正确；
C．地下钢铁管道用导线连接着锌块，则构成的原电池中，锌为负极被腐蚀，保护铁管，故C正确；
D．将青铜器放在银质托盘上，形成原电池，铜比银活泼作负极，加快腐蚀生成铜绿，故D正确；
故选A。
7．B
【详解】A．图中保温完好，温度计测定溶液温度，可以测定中和热，A正确；
B．可以通过金属与酸的反应比较金属活动性，该原电池用氢氧化钠溶液，镁不和氢氧化钠反应，铝是两性金属可以和氢氧化钠反应，不能比较两种金属的金属性强弱，B错误；
C．雨水显酸性，铁发生析氢腐蚀，导管中红墨水的高度下降，C正确；
D．氯化铵为强酸弱碱盐，水解显酸性，测定其溶液pH，可以证明一水合氨为弱碱，D正确；
本题选B。
8．C
【详解】A．该步反应中，氮元素化合价由+3降至-3，NaNO2是氧化剂；铁元素化合价由0价升至+2价，Fe作还原剂，Fe的还原性最强，A不符合题意；
B．铁元素的化合价由0价升高到＋2价，故每生成1 ml Na2FeO2，转移的电子数为2NA，B不符合题意；
C．该反应中，Fe作还原剂，NaNO2是氧化剂，NaOH中元素化合价不变，既不是氧化剂也不是还原剂，C符合题意；
D．该反应中，NaNO2是氧化剂，Na2FeO2是氧化产物，所以NO的氧化性强于的氧化性，D不符合题意；
故选C。
9．(1)2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2(OH)2CO3
(2)有害锈
(3) 氧气和水 Cu-e-+Cl-=CuCl
(4)4CuCl+O2+2H2O+2=2Cu2(OH)2CO3+4Cl-
【详解】（1）铜在空气中与空气中的氧气、二氧化碳和水生成铜绿，所以铜在空气中生成铜锈的方程式为2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2(OH)2CO3；
（2）从图中可知Cu2(OH)3Cl结构疏松，没能阻止潮湿的空气与铜接触，会加快Cu的腐蚀，所以Cu2(OH)3Cl属于有害锈；
（3）结合图像可知，正极得电子发生还原反应，正极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，即过程I的正极反应物是氧气和水；有害锈的形成过程中会产生白色不溶于水的固体氯化亚铜，即铜作负极失电子生成氯化亚铜，所以过程I的负极反应式为Cu-e-+Cl-=CuCl；
（4）将腐蚀文物置于含Na2CO3的缓冲溶液中浸泡，使CuCl转化为难溶的Cu2(OH)3Cl，碳酸钠法的离子方程式为4CuCl+O2+2H2O+2=2Cu2(OH)2CO3+4Cl-。
10． Al3++3H2OAl(OH)3+3H+ Al2O3(s)+3C(s)+3Cl2(g)2AlCl3(g)+3CO(g) ΔH=+174.9 kJ·ml-1 吸氧腐蚀 B Zn-2e-Zn2+ MnO2+e-+H+MnOOH Zn+2MnO2+2H+Zn2++2MnOOH
【详解】试题分析：（1）①氯化铝是强酸弱碱盐，铝离子水解形成氢氧化铝胶体；② 根据盖斯定律计算Al2O3、C和Cl2反应生成AlCl3的焓变；（2）①钢铁在海水(中性环境)中发生的应该是吸氧腐蚀；②在B点的海水中氧气浓度最大，是钢铁吸氧腐蚀的正极；（3）电池放电过程产生MnOOH，MnO2→MnOOH发生还原反应，应是电池的正极反应；Zn→Zn2+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。
解析：（1）①氯化铝是强酸弱碱盐，铝离子水解形成氢氧化铝胶体，铝离子水解的离子方程式是Al3++3H2OAl(OH)3+3H+；
② Ⅰ、Al2O3(s)+3C(s)2Al(s)+3CO(g) ΔH1= + 1344.1 kJ·ml-1
Ⅱ、2AlCl3(g)2Al(s)+3Cl2(g) ΔH2= + 1169.2 kJ·ml-1根据盖斯定律Ⅰ－Ⅱ得Al2O3(s)+3C(s)+3Cl2(g)2AlCl3(g)+3CO(g) ΔH=+174.9 kJ·ml-1；（2）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 ，生成大量氢氧根离子，所以B点生成的铁锈最多；（3）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。
11．(1)C(石墨)=C(金刚石) ΔH=+1.9
(2)由C(石墨)=C(金刚石) ΔH=+1.9 可知石墨总能量比金刚石低，则石墨稳定
【详解】（1）由石墨、金刚石燃烧的热化学方程式①C(石墨，s) ；②C(金刚石，s) ，利用盖斯定律将①-②可得：C(石墨)=C(金刚石) ΔH=+1.9 。
（2）由C(石墨)=C(金刚石) ΔH=+1.9 可知石墨总能量比金刚石低，则石墨稳定。
12．(1)炭粉构成原电池正极，NaCl溶液起电解质溶液作用，从而形成原电池，加速Fe的氧化
(2) 2Fe−4e−═2Fe2+、2H2O+O2+4e−═4OH−、2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2 氢氧化亚铁不稳定，易被空气氧化生成氢氧化铁，氢氧化铁分解生成氧化铁，4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3、2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O。
【详解】（1）炭粉构成原电池正极，正极上氧气得电子发生还原反应，NaCl溶液起电解质溶液作用，从而形成原电池，加速Fe的氧化，故本题正确答案为：炭粉构成原电池正极，NaCl溶液起电解质溶液作用，从而形成原电池，加速Fe的氧化。
（2）负极上铁失电子发生氧化反应，电极反应式为2Fe−4e−═2Fe2+，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为2H2O+O2+4e−═4OH−，亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁不稳定，易被空气氧化生成氢氧化铁，氢氧化铁分解生成氧化铁，反应方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3、2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O，故本题正确答案为：2Fe−4e−═2Fe2+，2H2O+O2+4e−═4OH−；氢氧化亚铁不稳定，易被空气氧化生成氢氧化铁，氢氧化铁分解生成氧化铁，4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3、2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O。
13． B A 有氧气和电解质溶液 O2+2H2O+4e-=4OH- 电极材料X可为锌棒，并将开关K置于M处 3Fe-8e-+4H2O=Fe3O4+8H+
【详解】（1）其中镍镉电池和汽水易拉罐分别属于有害垃圾和可回收垃圾，分别投入B和A垃圾桶中。
（2）从图中对比可知金属腐蚀的条件是有氧气和电解质溶液，5得电子的反应过程O2+2H2O+4e-=4OH-。
（3）若模拟外加电流的阴极保护法，电极材料X可为碳棒，并将开关K置于N处；若模拟牺牲阳极的阴极保护法，电极材料X可为锌棒，并将开关K置于M处 。
（4）在铁制品上镀铜时铁制品作阴极，铜作阳极，硫酸铜作电解质，则实验装置示意图为。
（5）将Fe作阳极置于一定浓度的H2SO4溶液中，一定条件下Fe钝化形成致密的Fe3O4氧化膜，阳极的电极反应式3Fe-8e-+4H2O=Fe3O4+8H+。
14． b、d 甲为原电池，铁为活泼电极，发生氧化反应，故a为负极，b为正极，则b为正极，b极水放电生成氢气和氢氧根离子，显碱性，溶液变红色；故红色出现在b极；
乙为电解池，d为阴极，水放电生成氢气和氢氧根离子，显碱性，溶液变红色；故红色出现在d极；
【分析】由图可知，甲为原电池，铁为活泼电极，发生氧化反应，故a为负极；乙为电解池，d为阴极；
【详解】由图可知，甲为原电池，铁为活泼电极，发生氧化反应，故a为负极，b为正极，则b为正极，b极水放电生成氢气和氢氧根离子，显碱性，溶液变红色；故红色出现在b极；
乙为电解池，d为阴极，水放电生成氢气和氢氧根离子，显碱性，溶液变红色；故红色出现在d极；
15．(1)天然气
(2) 增大进风口 燃烧相同体积的煤气和天然气时，天然气消耗的氧气多，若保持进气口不变应该增大进风口
(3)BD
【详解】（1）假设都燃烧1ml的气体，煤气中CO(g)的物质的量为0.8ml，H2(g)的物质是量为0.2ml，放出的热量为：0.8ml×283.0kJ/ml+0.2ml×286.0kJ/ml=226.4kJ+57.2kJ=283.6kJ；而1ml的天然气放出热量为889.6kJ，889.6kJ＞283.6kJ，所以天然气放出热量多；
（2）由化学方程式2CO+O22CO2，2H2+O22H2O；CH4+2O2CO2+2H2O的微观粒子个数比可知，燃烧相同体积的煤气和天然气时，天然气消耗的氧气多，若保持进气口不变应该增大进风口；
（3）A．甲烷在反应时失电子被氧化，为原电池负极，A错误；
B．燃料电池正极为O2放电，碱性环境下正极的电极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-，B正确；
C．甲烷在负极失电子被氧化，碱性环境下生成碳酸根，电极方程式为CH4+10OH--8e-=+7H2O，C错误；
D．由选项C可知负极的电极反应式为CH4+10OH--8e-=+7H2O，D正确；
故选BD。
2
4
6
6.5
8
13.5
14
腐蚀快慢
较快
慢
较快
主要产物
A．测定中和热
B．比较Mg、Al金属性
C．探究析氢腐蚀
D．证明为弱碱
A
B
C
D
实验1
实验2
实验3
实验4
实验5
8小时未观察到明显锈蚀
8小时未观察到明显锈蚀
8小时未观察到明显锈蚀
8小时未观察到明显锈蚀
1小时观察到明显锈蚀
题号
1
2
3
4
5
6
7
8


答案
C
A
D
D
D
A
B
C