鲁科版 (2019)选择性必修1第4节 金属的腐蚀与防护随堂练习题

这是一份鲁科版 (2019)选择性必修1第4节 金属的腐蚀与防护随堂练习题，共16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。
1.4金属的腐蚀与防护同步练习-鲁科版高中化学选择性必修1
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注，采用肼(N2H4)燃料电池为电源，用离子交换膜控制电解液中c(OH−)制备纳米Cu2O，其装置如图甲、乙。下列说法正确的是(    )

A．D电极应连接肼燃料电池的A极
B．肼燃料电池的A极电极反应式为：N2H4-4e-=N2+4H+
C．当反应生成14.4gCu2O时，至少需要肼0.05mol
D．图乙中的电解池离子交换膜是阳离子交换膜
2．下列用来表示物质变化的化学用语中，正确的是
A．析氢腐蚀和吸氧腐蚀，负极反应均是：
B．燃料电池，负极的电极反应式为
C．铅酸蓄电池放电时正极的反应式：
D．用惰性电极电解饱和食盐水时，阴极的电极反应式为：
3．K-O2可充电电池可看作金属钾在负极的电镀和剥离与氧气在正极的还原和生成。“界面”用来阻止电解液的持续降解，电解质为二甲醚的二甲基亚砜(DMSO—DME)溶液，能传导K+。电池反应为K+O2=KO2，装置如图所示。下列说法错误的是

A．放电时，正极反应为K++O2+e-=KO2
B．充电时，每转移1mole-，阳极质量减少39g
C．有效抑制氧气扩散可延长K-O2电池的循环性能
D．充电时，K电极连接外电源负极
4．锂离子电池具有比能量大、用途广等特点。如图为一种锂离子电池的结构示意图，电池反应式为LixC6+Li1-xCoO2C6+LiCoO2(x＜1)。下列说法正确的是
  
A．充电时，a电极发生Li+脱嵌，放电时发生Li+嵌入
B．放电时电解质中Li+数目减少
C．放电时若转移0.02mol电子，电极将增重0.14g
D．充电时a极接外电源的负极
5．钠离子电池以其低成本、高安全性等成为锂离子电池的首选“备胎”。宁德时代开发的第一代钠离子电池，电芯单体能量密度[能量密度(单位Wh/kg)：单位质量或单位体积的电池所放出的能量)]已经达到了160Wh/kg。其工作原理为：Na1-mMnO2+NamCnNaMnO2+Cn。下列说法正确的是
  
A．钠离子电池因其能量密度超过锂离子电池而成为未来电池的最佳选择
B．放电时Na+由a极向b极移动
C．充电时，b极为阴极，其电极反应为Cn+mNa+ +me-= NamCn
D．放电时，外电路中每转移0.2mole-，理论上碳基材料质量增加4.6g
6．某动力电池研究院运用FFC剑桥工艺实现熔盐电解制备硅材料，装置如下图。下列说法正确的是
  
A．阴极反应为
B．电解过程，熔盐中移向石墨电极
C．若用其他惰性电极代替石墨，可能会生成
D．电极减重60g时，生成体积为22.4L
7．中科大经过多次实验发现，采用如图所示装置，阳极(Ti基)上产生羟基(·OH)，阴极上产生H2O2，分别深度氧化苯酚为CO2，高效处理废水。下列有关说法错误的是

A．电流从a极Ti基废水不锈钢b极
B．阳极电极反应为H2O-e-=·OH+H+
C．阴极深度氧化苯酚方程式为C6H5OH+14H2O2=6CO2+17H2O
D．当消耗7molO2时，理论上共氧化处理47g苯酚
8．关于金属的腐蚀与防护，下列说法错误的是
A．铁板上使用铜铆钉，会加速铁板的腐蚀
B．白铁皮(镀锌铁)表面镀层被划伤后仍能对铁起到保护作用
C．将铁加工成不锈钢，能减缓钢铁的锈蚀
D．钢铁发生析氢腐蚀时，负极的电极反应式为
9．下列说法正确的是
A．糖类、油脂、蛋白质均能在一定条件下水解
B．电解精炼铜时若阳极减少32g，则阴极增加32g
C．镀铜铁制品镀层受损后，铁制品比受损前更易生锈
D．向蛋白质溶液中滴加BaCl2溶液，有沉淀析出，说明蛋白质发生盐析
10．科学家设计了一种电解装置，能将甘油()和二氧化碳转化为甘油醛()和合成气，装置如下图所示。下列说法正确的是

A．催化电极b应与电源正极相连
B．电解一段时间后，催化电极b附近的pH增大
C．催化电极a上发生的电极反应方程式：
D．当外电路转移4mol 时，生成的合成气标况下的体积为22.4L

二、填空题
11．已知铅蓄电池的工作原理为Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O，现用如图装置进行电解(电解液足量)，测得当铅蓄电池中转移0.4mol电子时铁电极的质量减少11.2g。请回答下列问题。

(1)A是铅蓄电池的 极，铅蓄电池正极反应式为 ，放电过程中电解液的密度 (填“减小”、“增大”或“不变”)。
(2)Ag电极的电极反应式是 ，该电极的电极产物共 g。
(3)Cu电极的电极反应式是 ，CuSO4溶液的浓度 (填“减小”、“增大”或“不变”)
(4)如图表示电解进行过程中某个量(纵坐标x)随时间的变化曲线，则x表示 。

a.各U形管中产生的气体的体积
b.各U形管中阳极质量的减少量
c.各U形管中阴极质量的增加量
12．Ⅰ．为探究原电池和电解池的工作原理，某研究性小组分别用如图所示装置进行实验。

(1)甲装置中，a电极的反应式为 。
(2)乙装置中，阴极区产物为 。
(3)丙装置是一种家用环保型消毒液发生器。外接电源a为 (填“正”或“负”)极，该装置内发生反应的化学方程式为 。
(4)若甲装置作为乙装置的电源，一段时间后，甲中消耗气体与乙中产生气体的物质的量之比为 (不考虑气体的溶解)。
Ⅱ．利用如图装置，可以模拟铁的电化学防护。

(5)若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于 处。
(6)若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为 。
13．某化学兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合K时，观察到电流表的指针发生了偏转。
  
请回答下列问题。
(1)甲装置的名称是 ，装置乙中Pt为 极。
(2)石墨电极的电极反应式为 。
(3)当甲中产生气体时，乙中产生的气体在标准状况下的体积为 L。
(4)若乙中溶液不变，将其电极都换成铜电极，闭合K，一段时间后，乙中溶液的颜色 (填“变深”“变浅”或“无变化”)。
(5)若乙中电极不变，将其溶液换成溶液，闭合K，一段时间后，乙中溶液的pH将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
14．如图是一个电化学过程的示意图，请按要求回答下列问题   

(1)甲池是 装置(填“原电池”或“电解池”)
(2)写出电极反应式：通入CH4的电极 。
(3)反应一段时间后，甲池中消耗1.6g甲烷，则乙池中某电极的质量增 g。
(4)反应一段时间后，乙池中溶液成分发生了变化，想要完全恢复到电解前可加入的物质是
(5)某工厂烟气中主要含SO2，可用NaOH溶液吸收烟气中的SO2，将所得的Na2SO3溶液进行电解，可循环再生NaOH，同时得到H2SO4，其原理如下图所示(电极材料为石墨)。

①图中a极要连接电源的 (填“正”或“负”)极，C口流出的物质是 。
②放电的电极反应式为 。
15．铅蓄电池的工作原理为：Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O，研读图，回答下列问题：

（1）K闭合时，装置Ⅰ是 ，装置Ⅱ是 ；
（2）上述过程中，装置Ⅰ中的阳离子移向 ，装置Ⅱ中的阳离子移向 （用a、b、c、d回答）。
（3）上述过程中的电极反应式，a： ；c： 。
（4）若要用Ⅱ来保护铁质建筑物，应将极 （用c、d回答）连在建筑上，该方法称为 。
16．美国圣路易斯大学研制新型的乙醇燃料电池，用质子(H+)溶剂，在200 ℃左右供电。电池总反应为C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O，如图是该电池的示意图，回答以下问题

(1)该电池的正极为 (“a”或“b”)，
(2)电池正极的电极反应为 ；负极的电极反应为 。
(3)电池工作时，1 mol乙醇被氧化时,有 mol电子转移；
(4)电池工作一段时间后，a极附近溶液的pH (“增大”或“减小”)
17．如图所示，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜(含有少量锌、金、银等杂质)的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。回答下列问题：

(1)甲烷燃料电池负极的电极反应式为 。
(2)乙装置中阳离子通过X膜向 极(填“Fe”或“C”)移动，写出乙装置中的石墨电极上的电极方程式 。
(3)若在标况下，有2.24L氧气参与反应，则乙装置中右侧溶液 (填“增加”或“减少”) g，丙装置中CuSO4浓度 (填“增加”、“减少” 或“不变”)；若将乙装置两侧溶液混合，常温下加水稀释至体积为4 L，则此时溶液液的pH= 。
18．如图，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，A、B为电源。将电源接通后，向(乙)中滴入酚酞溶液，在F极附近显红色，D质量增加。

(1)A为 极，AB作为电源，可以利用多种原电池来提供电能，几名同学设计了如下的电源：
①甲同学设计利用反应“Cu＋2Fe3+＝Cu2+ +2Fe2+”制成化学电池来提供电能，该电池的负极材料是 ，发生 反应(填“氧化”或“还原”)，电解质溶液是 ；正极电极反应式为
②乙同学设计将铝片和铜片用导线相连，一组插入浓硝酸中，一组插入烧碱溶液中，分别形成了原电池，在这两个原电池中，负极分别为 (填序号)，写出插入浓硝酸中负极电极反应式
A．铝片、铜片         B．铜片、铝片       C．铝片、铝片       B．铜片、铜片
③丙同学设计用甲醇燃料电池作电源，电池的一个电极通入空气，另一个电极通入甲醇气体，电解质是掺入了Y2O3的ZrO2晶体，在高温下它能传导O2−，B电极上的反应式为：
④丁同学利用CO、氧气燃料电池作电源，电解质为KOH溶液，A电极上的反应为 ，工作一段时间后溶液的pH (填“增大”或“减小”或“不变”)
⑤最后曾老师表扬了这几位善于思考的同学，曾老师利用目前常用的镍镉(Ni-Cd)可充电电池，其总反应式可表示为Cd+2NiO(OH)2Ni(OH)2+Cd(OH)2，已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水，但能溶于酸，以下说法正确的是 (填序号)。
①该电池可以在酸性条件下进行充、放电
②该电池放电时，负极的电极反应式为Cd−2e－+2OH－=Cd(OH)2
③该电池放电时，Cd极的质量减少                 ④该电池放电时，化学能转变为电能
(2)若甲中装有足量的硫酸铜溶液，其D电极反应式为 ，工作一段时间后，停止通，欲使溶液恢复到起始状态，可向溶液中加入 。
A．Cu B．Cu2(OH)2CO3 C．Cu(OH)2 D．CuCO3
(3)通电后乙中反应的化学方程式： 。正在流行的新冠病毒是可以由国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂二氧化氯(ClO2)杀死。
①新冠病毒是一种 ，二氧化氯(ClO2)杀死新冠病毒主要是使之 (填“盐析”或“变性”)。
A．油脂                  B．单糖                C．多糖                D．蛋白质
②二氧化氯(ClO2)它为一种黄绿色气体，目前有很多种方法制得，其中常见的一种是通过电解法制取ClO2的新工艺。图乙用石墨作电极，在一定条件下可电解饱和食盐水制取ClO2，则阳极产生ClO2的电极反应式为 ；另一种新工艺是通过NaClO3与Na2SO3反应得到ClO2，其反应的离子方程式为： 。
(4)欲用(丙)装置给铜镀银，则金属银应为 极(填“G”或“H”)，反应一段时间后(用CO、氧气燃料电池作电源)铜制品质量增加43.2克，理论上消耗氧气的质量 克。(Cu：64   O：16)
(5)工作一段时间后，丁中X极附件的颜色逐渐变浅，Y极附件的颜色逐渐变深，这说明 ，在电场作用下向Y极移动。
19．某兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的电键时，观察到电流计的指针发生了偏转。

请回答下列问题：
(1)甲池为 (填“原电池”“电解池”或“电镀池”)，通入CH3OH电极的电极反应式为 。
(2)乙池中A(石墨)电极的名称为 (填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”)，总反应式为 。
(3)当乙池中B极质量增加5.40g时，甲池中理论上消耗O2的体积为 mL(标准状况)，丙池中 极析出 g铜。
(4)若丙池中电极不变，将其溶液换成NaCl溶液，电键闭合一段时间后，甲池中溶液的pH将 (填“增大”“减小”或“不变”)；若将丙池中溶液复原，需加入 。
20．(1)有电化学装置如图连接，请回答下列问题：

乙池中反应的化学方程式为 。电解后乙池溶液体积为500ml，当乙池中A(Fe)极的质量增加5.40g时，乙池溶液的pH为
(2)用NaOH溶液吸收烟气中的SO2，将所得的Na2SO3溶液进行电解，可循环再生NaOH，同时得到H2SO4，其原理如图所示(电极材料为石墨)。图中a极接电源的 (填“正”或“负”)极，SO放电的电极反应式为 。


三、实验题
21．电化学在工业上起着相当重要的作用，包括燃料电池和废水处理等方面的应用。
(1)以氨气代替氢气研发氨燃料电池是当前科研的一个热点，氨燃料电池使用的电解质溶液是2mol∙L-1的KOH溶液，生成的产物无污染。以此燃料电池，采用电解法制备Fe(OH)2，装置如图所示。

①石墨I电极上的电极反应式为 。
②Y电极的电极材料是 。
③通电一段时间后，若右侧玻璃管中产生1.5molFe(OH)2白色沉淀，理论上石墨Ⅱ上通入O2的体积至少为 L(标准状况下)。
(2)工业碱性废水中若含有，可用电解法将废水中转换为N2除去，N2将在 (填“阴极”“阳极”)上生成，其电极反应式为 。
22．示意氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。如图为该电池的工作原理示意图，该电池的电极表面镀一层细小的铂粉，吸附气体的能力强，性质稳定。请回答：

（1）氢氧燃料电池放电时能量转化形式主要是 ，在导线中电子流动方向为 （用a、b表示）。
（2）负极的电极反应式为 。
（3）电极表面镀铂粉的原因是 。
（4）该电池工作时，H2和O2连续由外部供给，电池可连续不断提供电能。金属锂是一种重要的储氢材料，吸氢和放氢原理如下：
I.
Ⅱ.LiH+H2O=LiOH+H2↑
①反应I中的还原剂是 ，反应Ⅱ中的氧化剂是 。
②已知LiH固体的密度为0.82g•cm-3。用锂吸收224L（标准状况下）H2，生成的LiH的物质的量为 mol。
③将由②生成的LiH与H2O作用放出的H2用作电池燃料，若能量转化率为80%，则导线中通过电子的物质的量为 mol。
23．某课外小组同学对不同条件下铁钉的锈蚀进行了如下实验。
实验序号
①
②
③
④
实验
内容




(1)一周后观察，铁钉被腐蚀程度最大的是 (填实验序号)。
(2)实验③中主要发生的是 (填“化学腐蚀”或“电化学腐蚀”)。
(3)铁发生电化学腐蚀的负极反应式为 。
(4)根据上述实验，你认为铁发生电化学腐蚀的条件是 。
(5)据资料显示，全世界每年因腐蚀而报废的金属材料相当于其年产量的20%以上。金属防腐的方法很多，常用方法有： A．覆盖机油  B．覆盖油漆  C．覆盖塑料  D．电镀金属  E．电化学保护法  F．制成不锈钢。手术刀采用的防腐方法是 (填字母序号，下同)，钢铁桥梁常采用的防腐方法是 。















参考答案：
1．C
2．A
3．B
4．A
5．C
6．C
7．D
8．D
9．C
10．B
11．(1) 负 PbO2+4H++SO+2e-=PbSO4+2H2O 减小
(2) 2H++2e-=H2↑ 0.4
(3) Cu-2e-=Cu2+ 不变
(4)b

12．(1)H2-2e-+2OH-=2H2O
(2)氢氧化钠和氢气
(3) 负 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
(4)3：4
(5)N
(6)牺牲阳极法

13．(1) 原电池 阳极
(2)Cu2＋＋2e－=Cu
(3)2.24
(4)无变化
(5)增大

14．(1)原电池
(2)CH4-8e-+10OH-=+ 7H2O
(3)86.4g
(4)Ag2O
(5) 负 较浓的硫酸 -2e-= +2H+

15． 原电池 电解池 a c PbO2+4H++SO+2e-=PbSO4+2H2O PbSO4+2e-=Pb+SO c 外加电流的阴极保护法
16． b 4H++O2+4e-═2H2O C2H5OH+3H2O-12e-═2CO2+12H+ 12 减小
17． CH4-8e-+10OH-= CO32-+7H2O Fe 2Cl--2e-=Cl2↑ 减小 23.4 减小 13
18． 正 铜 氧化 硫酸铁 Fe3＋+e－＝Fe2＋ B Cu－2e－＝Cu2＋ CH3OH－6e－+3O2－＝CO2↑+2H2O O2+4e－+2H2O＝4OH－ 减小 ②④ Cu2＋+2e－＝Cu D 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ D 变性 Cl――5e－+2H2O＝ClO2↑+4H＋ 2H＋+2ClO3－+SO32－＝2ClO2↑+SO42－+H2O G 3.2 氢氧化铁胶粒带正电荷
19．(1) 原电池 CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2O
(2) 阳极 4AgNO3＋2H2O4Ag＋O2↑＋4HNO3
(3) 280mL D 1.60g
(4) 减小 HCl

20． 4AgNO3+2H2O 4Ag+O2↑+4HNO3 1 负 SO+H2O-2e-= SO+2H+
21． 2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O Fe 16.8 阴极 2+6e-+4H2O=N2+8OH-
22． 化学能转化为电能 由a到b 增大电极单位面积吸附H2、O2的分子数，加快电极反应速率 Li H2O 20 32
23． ④ 电化学腐蚀 Fe – 2e- = Fe2+ 铁接触空气和电解质溶液(铁与潮湿空气接触) F B