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1、2022-2023學(xué)年高中化學(xué)(課堂同步系列二)每日一題 每周一測4(含解析)新人教版選修4
1.下列有關(guān)金屬的保護方法的說法中正確的是
A.常使用的快餐杯表面有一層搪瓷,搪瓷層破損后仍能起到防止鐵生銹的作用
B.白鐵(鍍鋅鐵)鍍層破損后,鐵皮的腐蝕仍很慢
C.輪船的船殼水線以下常裝有一些鋅塊,這是利用了犧牲陰極的陽極保護法
D.鋼鐵制造的暖氣管道外常涂有一層瀝青,這是鋼鐵的電化學(xué)保護法
2.鐵生銹是一種常見的自然現(xiàn)象,其主要的化學(xué)反應(yīng)方程式為4Fe+3O2+xH2O===2Fe2O3·xH2O。如圖為一放在水槽中的鐵架,水位高度如圖。最容易生銹的鐵架橫桿是
A.①
2、 B.② C.③ D.④
3.出土的錫青銅(銅錫合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆蓋在其表面。下列說法不正確的是
A.錫青銅的熔點比純銅低
B.在自然環(huán)境中,錫青銅中的錫可對銅起保護作用
C.錫青銅文物在潮濕環(huán)境中的腐蝕比干燥環(huán)境中快
D.生成Cu2(OH)3Cl覆蓋物是電化學(xué)腐蝕過程,但不是化學(xué)反應(yīng)過程
4.下列與金屬腐蝕有關(guān)的說法正確的是
A.圖a中,插入海水中的鐵棒,越靠近底端腐蝕越嚴(yán)重
B.圖b中,開關(guān)由M改置于N時,Cu-Zn合金的腐蝕速率減小
C.圖c中,接通開關(guān)時Zn腐蝕速率增大,Zn上放出氣體的速率也增大
D
3、.圖d中,Zn-MnO2干電池自放電腐蝕主要是由MnO2的氧化作用引起的
5.下列有關(guān)電池、電解、電鍍和電化學(xué)腐蝕的說法正確的是
圖a 圖b
圖c 圖d
A.圖a是原電池,可以實現(xiàn)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能
B.圖b電解一段時間后,加入適量CuO固體,可以使CuSO4溶液恢復(fù)到原濃度
C.圖c裝置可以防止鐵釘生銹
D.圖d在輪船鐵質(zhì)外殼上鑲嵌錫塊,可減緩船體的腐蝕速率
6.我國古代青銅器工藝精湛,有很高的藝術(shù)價值和歷史價值,但出土的青銅器大多受到環(huán)境腐蝕,故對其進行修復(fù)和防護
4、具有重要意義。 如圖為青銅器在潮濕環(huán)境中發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原理示意圖。下列說法不正確的是
A.腐蝕過程中,負極是c
B.正極反應(yīng)是O2 + 4e-+2H2O===4OH-
C.若生成4.29 g Cu2(OH)3Cl,則理論上耗氧體積為0.224 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)
D.環(huán)境中的Cl-擴散到孔口,并與正極反應(yīng)產(chǎn)物和負極反應(yīng)產(chǎn)物作用生成多孔粉狀銹Cu2(OH)3Cl,其離子方程式為2Cu2++3OH-+Cl-===Cu2 (OH)3Cl↓
7.在城市中地下常埋有縱橫交錯的管道和輸電線路,有些地面上還鋪有地鐵或城鐵的鐵軌,當(dāng)有電流泄漏入潮濕的土壤中,并與金屬管道或鐵軌形成回路時,就會引起
5、后者的腐蝕。原理簡化如圖所示。則下列有關(guān)說法不正確的是
A.原理圖可理解為兩個串聯(lián)電解裝置
B.溶液中鐵絲被腐蝕時,左側(cè)有無色氣體產(chǎn)生,附近產(chǎn)生少量白色沉淀,隨后變?yōu)榛揖G色
C.溶液中鐵絲左端電極反應(yīng)式為:Fe-2e-Fe2+
D.地下管線被腐蝕,不易發(fā)現(xiàn),維修也不便,故應(yīng)將埋在地下的金屬管道表面涂絕緣膜(或油漆等)
8.化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué),化學(xué)實驗在化學(xué)學(xué)習(xí)中具有極其重要的作用。
(1)下列哪個裝置可防止鐵棒被腐蝕_______。
(2)在實際生產(chǎn)中,可在鐵件的表面鍍銅防止鐵被腐蝕,裝置示意圖如下。請回答:
① A電極對應(yīng)的金屬是_______
6、(寫元素名稱),B電極的電極反應(yīng)式是____________________________。
② 若電鍍前鐵、銅兩片金屬質(zhì)量相同,電鍍完成后將它們?nèi)〕鱿磧?、烘干、稱量,兩者質(zhì)量差為5.12 g,則電鍍時電路中通過的電子數(shù)目為_______(設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)。
9.某探究小組用鐵釘被腐蝕的快慢實驗來研究防止鋼鐵腐蝕的方法。所用試劑有:材質(zhì)相同的無銹鐵釘數(shù)個,食鹽水、碳酸水、植物油各適量。實驗溫度為298 K、308 K,每次實驗取用鐵釘?shù)臄?shù)量相同,液體體積相同且足量,用大小相同的試管進行實驗。
(1)請完成以下實驗設(shè)計表格,并在實驗?zāi)康囊粰谥刑畛鰧?yīng)的實驗編號:
實驗編號
7、
T/K
試管內(nèi)取用液體
實驗?zāi)康?
①
298
食鹽水
(Ⅰ)實驗①和②探究不同電解質(zhì)溶液對鐵釘腐蝕快慢的影響;
(Ⅱ)實驗①和 探究溫度對鐵釘腐蝕快慢的影響;
(Ⅲ)實驗①和 探究鐵釘是否接觸電解質(zhì)溶液對鐵釘腐蝕快慢的影響。
②
③
④
(2)請根據(jù)上述實驗,判斷下列有關(guān)鋼鐵制品防腐的說法正確的是 (填字母)。
A.在鐵門、鐵窗表面涂上油漆
B.自行車各部件因有防護涂層或電鍍層等防腐措施,所以不需要停放在遮雨的地方
C.家用鐵制廚具每次用完后應(yīng)擦干放置在干燥處
D.把擋水鐵閘門與直流電源的正極連接且構(gòu)成回路,可降低鐵閘門的腐
8、蝕速率
10.Ⅰ.(1)研究鋼鐵的防腐蝕措施意義重大。利用如圖所示裝置可以模擬鐵的電化學(xué)防護,其中Y為NaCl。
為減緩鐵的腐蝕:
①若X為碳棒,開關(guān)K應(yīng)置于 (填字母)處,此時X極發(fā)生的電極反應(yīng)式為 。
②若X為鋅,開關(guān)K置于M處,則此時鐵極發(fā)生的電極反應(yīng)式為 。
(2)在城市中地下常埋有縱橫交錯的管道和輸電線路,地上還鋪有鐵軌,當(dāng)有電流泄漏入潮濕的土壤中,并與金屬管道形成回路時,就會引起后者的腐蝕。為表示其原理,某班級的學(xué)生繪制了下列裝置圖(假設(shè)電極材料均為鐵,電解質(zhì)溶液均為NaCl溶液)。
9、
你認(rèn)為其中能合理模擬金屬管道的腐蝕原理的是 ;c(Ⅱ)的總反應(yīng)方程式是 ;若圖d 中接通電源,則平放的鐵絲左側(cè)附近產(chǎn)生的現(xiàn)象是 ;請你為防止地下金屬管道腐蝕提供一種策略 。
Ⅱ.1 L某溶液中含有的離子如下表:
離子
Cu2+
Al3+
Cl-
物質(zhì)的量濃度/(mol/L)
2
1
4
x
用惰性電極電解該溶液。當(dāng)電路中有5 mol 電子通過時,溶液的pH= (忽略電解時溶液體積的變化及電極產(chǎn)物可能存在的溶解現(xiàn)象)。
1.【答案】B
【解析】A項中涂層破損后,鐵直接暴
10、露在空氣中,因而搪瓷層不能對破損部分進行保護;B項中鍍層破損后由于鋅的金屬性比鐵強,與鐵構(gòu)成原電池,鋅作負極,保護鐵不被腐蝕;C選項應(yīng)是犧牲陽極的陰極保護法;D項中應(yīng)是用瀝青作涂層的涂層保護法。
2.【答案】C
【解析】④處沒有和電解質(zhì)溶解接觸,不能構(gòu)成原電池,銹蝕較慢;①②③處已與電解質(zhì)溶液接觸,但①②處含O2較少,所以③處腐蝕最快。
3.【答案】D
4.【答案】B
【解析】圖a中,鐵棒發(fā)生電化學(xué)腐蝕,靠近底端的部分與氧氣接觸少,腐蝕程度較輕,A項錯誤;圖b中開關(guān)由M置于N,Cu-Zn作正極,腐蝕速率減小,B項正確;圖c中接通開關(guān)時Zn作負極,腐蝕速率增大,但氫氣在Pt上放出
11、,C項錯誤;圖d中干電池自放電腐蝕主要是Zn被氧化發(fā)生氧化反應(yīng)引起的,D項錯誤。
5.【答案】B
【解析】裝置a為原電池時,左側(cè)燒杯應(yīng)盛裝AgNO3溶液,右側(cè)燒杯應(yīng)盛裝CuSO4溶液,且鹽橋應(yīng)浸沒如電解質(zhì)溶液中,A項錯誤;電解CuSO4溶液,陽極析出氧氣,陰極析出單質(zhì)Cu,故電解一段時間加入適量CuO可以使CuSO4溶液恢復(fù)到原濃度,B項正確;外加電流的陰極保護法中,被保護的金屬應(yīng)該接電源的負極,C項錯誤;錫的活潑性比鐵的弱,不能保護鐵,D項錯誤。
6.【答案】C
【解析】根據(jù)示意圖可知此腐蝕是銅的吸氧腐蝕,銅為負極,即c為負極,故A正確;根據(jù)原理示意圖,正極是氧氣得電子,電極反應(yīng)式為
12、O2+2H2O+4e-===4OH-,故B正確;n(Cu2(OH)2Cl)=4.29/214.5 mol=0.02 mol,根據(jù)得失電子數(shù)目守恒,n(O2)=0.02×2×2/4 mol=0.02 mol,V(O2)=0.02×22.4 L=0.448 L,故C錯誤;負極:Cu-2e-===Cu2+,正極:O2+2H2O+4e-===4OH-,2Cu2++3OH-+Cl-===Cu2 (OH)3Cl↓,故D正確。
7.【答案】C
8.【答案】(1)BD
(2)①銅 Cu2++2e-Cu ②0.08NA
【解析】(1)B裝置,因鐵棒做正極,故受保護不受腐蝕;D裝置中鐵棒做
13、電解池的陰極,故受保護不受腐蝕。
(2)②涉及的電極反應(yīng),陽極:Cu-2e- Cu2+,陰極:Cu2++2e-Cu,設(shè)陽極溶解的銅的物質(zhì)的量為x mol,則陰極上析出的銅的質(zhì)量為64x g,由電鍍完成后兩者質(zhì)量差為5.12 g,即64x + 64x=5.12,則x = 0.04,故參加反應(yīng)的銅的物質(zhì)的量為0.04 mol,電路中通過的電子數(shù)目為0.08NA。
9.【答案】(1)
實驗編號
T/K
試管內(nèi)取用液體
實驗?zāi)康?
①
298
食鹽水
(Ⅰ)實驗①和②探究不同電解質(zhì)溶液對鐵釘腐蝕快慢的影響;
(Ⅱ)實驗①和 ③ 探究溫度對鐵釘腐蝕快慢的影響;
(Ⅲ)實驗①和?、?/p>
14、 探究鐵釘是否接觸電解質(zhì)溶液對鐵釘腐蝕快慢的影響。
②
298
碳酸水
③
308
食鹽水
④
298
植物油
(2)AC
【解析】(1)(Ⅰ)探究不同電解質(zhì)溶液對鐵釘腐蝕快慢的影響,因此保證溫度不變(仍為298 K),改變電解質(zhì)(選用碳酸水)。(Ⅱ)探究溫度對鐵釘腐蝕快慢的影響,因此應(yīng)保持電解質(zhì)不變(仍為食鹽水),改變溫度(選308 K)。(Ⅲ)探究鐵釘是否接觸電解質(zhì)溶液對鐵釘腐蝕快慢的影響。因此保證溫度不變(仍為298 K),改變試管內(nèi)液體(選用植物油)。(2)A項涂油漆保護鐵門、鐵窗,使鐵門、鐵窗與周圍物質(zhì)隔開,正確;放在干燥處,不易形成原電池,能降低腐蝕速率,B錯
15、、C正確;D項擋水鐵閘門應(yīng)與直流電源的負極相連,使之作電解池的陰極,才能起到保護作用,D錯誤。
【備注】探究影響實驗結(jié)果的外部因素時,應(yīng)保證只有一個變量不同,其他可能產(chǎn)生影響的因素均應(yīng)相同。
10.【答案】Ⅰ.(1)①N 2Cl--2e-Cl2↑ ②O2+2H2O+4e-4OH-
(2)acd Fe+2H2OFe(OH)2+H2↑ 鐵絲左側(cè)有無色的氣體產(chǎn)生,附近產(chǎn)生少量白色沉淀,隨后白色沉淀變成灰綠色,最后變?yōu)榧t褐色 將埋在地下的金屬管道表面涂絕緣膜(塑料或油漆等)
Ⅱ.0
(2)觀察四個裝置,只有b裝置不符合要求,不能形成閉合回路。c(Ⅱ)中陽極④上鐵失電子,陰極②上水電離出
16、的氫離子得電子生成氫氣,總反應(yīng)方程式為Fe+2H2OFe(OH)2+H2↑。裝置c和裝置d等效,鐵絲左側(cè)為電解池的陰極,有氫氣放出,陽極①上鐵失電子生成的Fe2+結(jié)合溶液中的OH-,鐵絲左側(cè)附近產(chǎn)生少量白色沉淀,隨后白色沉淀變成灰綠色,最后變?yōu)榧t褐色。
Ⅱ.根據(jù)溶液呈電中性得c(Cl-)=3 mol/L,電解時,溶液中離子放電順序:陰極為Cu2+>H+,陽極為Cl->OH-。當(dāng)電路中有5 mol 電子通過時,3 mol Cl-在陽極發(fā)生反應(yīng)2Cl--2e-Cl2↑,然后1 mol H2O在陽極發(fā)生反應(yīng)2H2O-4e-O2↑+4H+;2 mol Cu2+在陰極發(fā)生反應(yīng)Cu2++2e-Cu,然后1 mol H+在陰極發(fā)生反應(yīng)2H++2e-H2↑,此時溶液中c(H+)=1 mol/L,故溶液的pH=0。