高中化學人教版 選修四 第四章 電化學基礎(chǔ) 第四節(jié) 金屬的電化學腐蝕與防護 金屬的電化學腐蝕與防護C卷
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1、高中化學人教版 選修四 第四章 電化學基礎(chǔ) 第四節(jié) 金屬的電化學腐蝕與防護 金屬的電化學腐蝕與防護C卷 姓名:________ 班級:________ 成績:________ 一、 選擇題 (共22題;共44分) 1. (2分) (2019高一下東陽期中) 驗證犧牲陽極的陰極保護法,實驗如下(燒杯內(nèi)均為經(jīng)過酸化的3%NaCl溶液)。 ① ② ③ 在Fe表面生成藍色沉淀 試管內(nèi)無明顯變化 試管內(nèi)生成藍色沉淀 下列說法不正確的是( ) A . 對比②③,可以判定Zn保護了Fe B . 對比①②,K3[Fe(CN
2、)6]可能將Fe氧化 C . 驗證Zn保護Fe時不能用①的方法 D . 將Zn換成Cu,用①的方法可判斷Fe比Cu活潑 2. (2分) 下列說法正確的是( ) A . 水庫中的鋼閘門通常連接鋅塊,是采用了犧牲陽極的陰極保護法 B . 化學電源都是一次能源 C . 鐵的表面鍍銅的過程中,銅極連接電源負極 D . 合金的熔點都高于它的成分金屬,合金的耐腐蝕性也都比其組成成分金屬強 3. (2分) (2018高三下龍泉驛月考) 化學與生產(chǎn)、生活、社會密切相關(guān)。下列說法中錯誤的是( ) A . “硫黃姜”又黃又亮,可能是在用硫黃熏制的過程中產(chǎn)生的SO2所致 B .
3、鐵在潮濕的空氣中放置,易發(fā)生化學腐蝕而生銹 C . 綠色化學的核心是從源頭上消除工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的污染 D . 用CO2合成聚碳酸酯可降解塑料,可實現(xiàn)“碳”的循環(huán)利用 4. (2分) (2016杭州模擬) 下列說法不正確的是( ) A . 在酸性介質(zhì)中鋼鐵容易發(fā)生析氫腐蝕,隨著pH升高發(fā)生吸氧腐蝕的幾率增大 B . 電解水制氫比光催化還原水制氫更節(jié)能環(huán)保、更經(jīng)濟 C . 青蒿素在超臨界CO2中有很強的溶解性,萃取青蒿素時可用超臨界CO2作萃取劑 D . 鈣基固硫和NOx的催化轉(zhuǎn)化都是解決空氣污染問題的措施 5. (2分) 控制適合的條件,KI溶液過量,將反應(yīng)2Fe3++2
4、I-=2Fe2++I2設(shè)計成如下圖所示的原電池。下列判斷正確的是 ( ) A . 反應(yīng)開始時,甲中石墨電極上Fe3+發(fā)生氧化反應(yīng) B . 反應(yīng)開始時,乙中石墨電極的反應(yīng)式:I2+2e-=2I- C . 電流計讀數(shù)為零時,在甲中加入KSCN溶液,出現(xiàn)血紅色 D . 電流計讀數(shù)為零時,反應(yīng)處在停止狀態(tài) 6. (2分) (2018河西模擬) 為延長艦船服役壽命可采用的電化學防腐的方法有①艦體與直流電源相連②艦體上鑲嵌某種金屬塊。下列有關(guān)說法正確的是( ) A . 方法①中艦體應(yīng)連電源的正極 B . 方法②中鑲嵌金屬塊可以是鋅 C . 方法①為犧牲陽極的陰極保護法
5、D . 方法②為外加電流的陰極保護法 7. (2分) (2015高二上邢臺月考) 下列關(guān)于電化學的理解正確的是( ) A . 原電池一定是負極材料失電子,發(fā)生氧化反應(yīng) B . 電解池的電極材料一定不參與電極反應(yīng) C . 原電池的負極和電解池的陽極一定發(fā)生氧化反應(yīng) D . 原電池中的陽離子移向負極,電解池中的陽離子則移向陰極 8. (2分) 下列敘述不正確的是( ) A . 鐵表面鍍鋅,鐵作陽極 B . 船底鑲嵌鋅塊,鋅作負極,以防船體被腐蝕 C . 鋼鐵吸氧腐蝕的正極反應(yīng):O2+2H2O+4e-===4OH- D . 鐵遇冷的濃硫酸表面鈍化,可保護內(nèi)部不被腐蝕
6、 9. (2分) (2016高二上邯鄲期中) 對下列實驗的描述不正確的是( ) A . 圖(a)所示的實驗:根據(jù)檢流計(G)中指針偏轉(zhuǎn)的方向比較Zn,Cu的金屬活潑性 B . 圖(b)所示的實驗:根據(jù)小試管中液面的變化判斷鐵釘發(fā)生析氫腐蝕 C . 圖(c)所示的實驗:根據(jù)溫度計讀數(shù)的變化用稀鹽酸和稀NaOH溶液反應(yīng)測定中和熱 D . 圖(d)所示的實驗:根據(jù)兩燒瓶中氣體顏色的變化判斷2NO2(g)?N2O4(g)是放熱反應(yīng) 10. (2分) (2019高二上重慶期末) 暖寶寶貼有散熱均衡、發(fā)熱持久、直接撕開外包裝便可發(fā)熱等優(yōu)點,它能保持51~60℃約12個小時,它采用鐵
7、的“氧化放熱”原理,利用微孔透氧的技術(shù),采用完全隔絕空氣的方式,使其發(fā)生原電池反應(yīng),鐵粉在原電池中( ) 原材料名:鐵粉、水、活性炭、蛭石、食鹽 A . 作正極 B . 得到電子 C . 被還原 D . 作負極 11. (2分) (2016大慶模擬) 化學與生產(chǎn)生活密切相關(guān),下列說法不正確的是( ) A . 食鹽可以作為調(diào)味劑,也可以調(diào)節(jié)體液電解質(zhì)平衡 B . 食品保鮮膜、塑料水杯等生活用品的主要成分是聚乙烯 C . 化工生產(chǎn)中煤的干餾、石油的分餾、天然氣生產(chǎn)甲醇均屬于化學變化 D . 高鐵車廂材料大部分采用鋁合金,因為鋁合金強度大、質(zhì)量輕、抗腐蝕能力強
8、 12. (2分) (2015高二上海南期末) 埋在地下的輸油鑄鐵管道,在下列各種情況下,被腐蝕的速度最慢的是( ) A . 在潮濕疏松透氣的土壤中 B . 在干燥致密不透氣的土壤中 C . 在含鐵元素較多的酸性土壤中 D . 在含碳粒較多,潮濕透氣的土壤中 13. (2分) (2012朝陽) 下列說法正確的是( ) A . 鍍層破損后,白鐵皮(鍍鋅鐵板)比馬口鐵(鍍錫鐵板)更耐腐蝕 B . 埋在潮濕地下的鐵管道比地上的鐵管道更耐腐蝕 C . 鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕時,正極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為:Fe-2e-= Fe2+ D . 在鋼鐵表面涂上一層油漆,不能達到防止鋼
9、鐵銹蝕 14. (2分) (2016高二上邯鄲期中) 下列敘述不正確的是( ) A . 原電池是將化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置 B . 鐵船底鑲嵌鋅塊,鋅作負極,以防船體被腐蝕 C . 鋼鐵腐蝕的負極反應(yīng):Fe﹣3e﹣═Fe3+ D . 把鋅片放入盛有鹽酸的試管中,加入幾滴氯化銅溶液,氣泡放出速率加快 15. (2分) (2019高二上黃山期末) 下列有關(guān)生活生產(chǎn)中的敘述合理的是( ) A . 銅的精煉工業(yè)和電鍍銅工業(yè),均可采用CuSO4溶液做電解質(zhì)溶液 B . 明礬和漂白粉分別用于自來水的凈化和殺菌消毒,兩者的作用原理相同 C . 水庫的鋼閘門與電源負極相連以防止
10、其生銹,該法即犧牲陽極的陰極保護法 D . 工業(yè)上合成氨采用500℃左右的溫度,其原因是適當加快NH3 的合成速率,催化劑在500℃左右時其活性最好,且能提高H2的轉(zhuǎn)化率 16. (2分) (2016高二上莆田期中) 下列事實上,與電化學腐蝕無關(guān)的是( ) A . 在空氣中,金屬銀的表面生成一層黑色物質(zhì) B . 鍍銀的鐵制品,鍍層部分受損后,露出的鐵表面易被腐蝕 C . 埋在潮濕土壤里的鐵管比埋在干燥土壤里的鐵管更易被腐蝕 D . 為保護海輪的船殼,常在船殼上鑲?cè)脘\塊 17. (2分) (2018高三上海淀期末) 下列說法錯誤的是( ) A . 加熱雞蛋、肉類,
11、可使其中的蛋白質(zhì)變性 B . 明礬[KAl(SO4)212H2O]用于凈水是因為它有氧化性 C . 將海水中鋼閘門連接電源負極可防止其被腐蝕 D . 碳酸氫鈉、氫氧化鋁可用于治療胃酸過多 18. (2分) (2016高二上東營開學考) 下列描述中,不符合生產(chǎn)實際的是( ) A . 電解法精煉粗銅,用純銅作陰極 B . 在鍍件上電鍍鋅,用鋅作陽極 C . 用如圖裝置生產(chǎn)家用消毒液(NaClO) D . 用如圖裝置為鉛蓄電池充電 19. (2分) 鋼鐵在很弱的酸性或中性條件下發(fā)生電化學腐蝕時,正極的反應(yīng)式為( ) A . Fe-2e-===Fe2+ B . 2H
12、++2e-===H2↑ C . 2H2O+O2+4e-===4OH- D . Fe-3e-===Fe3+ 20. (2分) (2019高一下綏濱期中) 研究人員研制出一種可作為魚雷和潛艇的儲備電源的新型電池——鋰水電池(結(jié)構(gòu)如圖),使用時加入水即可放電。下列關(guān)于該電池的說法錯誤的是( ) A . 鋰為負極,鋼為正極 B . 工作時負極的電極反應(yīng)式為Li-e-=Li+ C . 工作時OH-向鋼電極移動 D . 放電時電子的流向:鋰電極→導線→鋼電極 21. (2分) (2016高三上友誼期中) 化學在生產(chǎn)和日常生活中有著重要的應(yīng)用.下列說法不正確的是( )
13、A . 電解NaCl飽和溶液,可制得金屬鈉 B . 在海輪外殼上鑲?cè)脘\塊,可減緩船體的腐蝕速率 C . 尋找高效催化劑,利用太陽能分解水是制取氫氣的較理想方法 D . MgO的熔點很高,可用于制作耐高溫材料 22. (2分) (2015高二下資陽期末) 下列電化學有關(guān)說法中正確的是( ) A . 將鋼閘門與直流電源的正極相連,可降低鋼閘門腐蝕速率 B . 鍍鋅鐵制品鍍層受損后,鐵制品仍不易生銹 C . 粗銅精煉時,電鍍液中的c(Cu2+)保持不變 D . 純銀在空氣中久置變黑發(fā)生的是電化學腐蝕 二、 填空題 (共7題;共51分) 23. (6分) (2016北京)
14、用零價鐵(Fe)去除水體中的硝酸鹽(NO3﹣)已成為環(huán)境修復研究的熱點之一. (1) Fe還原水體中NO3﹣的反應(yīng)原理如圖1所示. ①作負極的物質(zhì)是________. ②正極的電極反應(yīng)式是________. (2) 將足量鐵粉投入水體中,經(jīng)24小時測定NO3﹣的去除率和pH,結(jié)果如下: 初始pH pH=2.5 pH=4.5 NO3﹣的去除率 接近100% <50% 24小時pH 接近中性 接近中性 鐵的最終物質(zhì)形態(tài) pH=4.5時,NO3﹣的去除率低.其原因是________. (3) 實驗發(fā)現(xiàn):在初始pH=4.5的水體中投入足量鐵粉的同時,
15、補充一定量的Fe2+可以明顯提高NO3﹣的去除率.對Fe2+的作用提出兩種假設(shè): Ⅰ.Fe2+直接還原NO3﹣; Ⅱ.Fe2+破壞FeO(OH)氧化層. ①做對比實驗,結(jié)果如圖2所示,可得到的結(jié)論是________. ②同位素示蹤法證實Fe2+能與FeO(OH)反應(yīng)生成Fe3O4.結(jié)合該反應(yīng)的離子方程式,解釋加入Fe2+提高NO3﹣去除率的原因:________. (4) 其他條件與(2)相同,經(jīng)1小時測定NO3﹣的去除率和pH,結(jié)果如表: 初始pH pH=2.5 pH=4.5 NO3﹣的去除率 約10% 約3% 1小時pH 接近中性 接近中性 與(2)中數(shù)據(jù)
16、對比,解釋(2)中初始pH不同時,NO3﹣去除率和鐵的最終物質(zhì)形態(tài)不同的原因:________. 24. (8分) (2017高三上杭錦后旗開學考) 銅是一種重要的有色金屬,近年來用途越來越廣泛。請回答下列問題: (1) 下列四種化合物中含銅量最高的是______(填字母) A . Cu5FeS4 B . CuFeS2 C . Cu2S D . Cu2(OH)2CO3 (2) 2014年我國精煉銅產(chǎn)量796萬噸,若全部由含Cu2S質(zhì)量分數(shù)為32%的銅礦石冶煉得到,則需要銅礦石質(zhì)量為________萬噸。(保留一位小數(shù)) (3) 可溶性銅鹽常用于生產(chǎn)其它含銅化合物。在KOH
17、溶液中加入一定量的CuSO4溶液,再加入一定量的還原劑——肼(N2H4),加熱并保持溫度在90℃,生成一種對環(huán)境無污染的氣體,反應(yīng)完全后,分離,洗滌,真空干燥得到納米氧化亞銅固體(Cu2O)。 ①該制備過程的反應(yīng)方程式為________。 ②工業(yè)上常用的固液分離設(shè)備有________(填字母) A.離心機 B.分餾塔 C.框式壓濾機 D.反應(yīng)釜 (4) 我國出土的青銅器工藝精湛,具有很高的藝術(shù)價值和歷史價值。但出土的青銅器大多受到環(huán)境腐蝕。右圖是青銅器在潮濕環(huán)境中發(fā)生電化學腐蝕的原理示意圖: ①腐蝕過程中,負極是________(填“a”“b”或“c”),正極反應(yīng)方程式
18、為________。 ②環(huán)境中的Cl-擴散到孔口,并與正極產(chǎn)物和負極產(chǎn)物生成多孔粉狀銹Cu2(OH)3Cl,其離子方程式為________。 25. (10分) (2016高二上寧德期中) 全世界每年被腐蝕損耗的鋼鐵材料約占全年鋼鐵產(chǎn)量的十分之一.研究鋼鐵的腐蝕及防護有重要意義.回答下列問題: (1) 鋼鐵發(fā)生腐蝕的主要類型是電化學腐蝕,在電化學腐蝕中,負極反應(yīng)是________,正極反應(yīng)是________. (2) 某實驗小組設(shè)計圖1實驗探究鐵生銹的條件: 反應(yīng)4min后觀察,發(fā)現(xiàn)A處鐵絲依然光亮,B處鐵絲表面灰暗,D處鐵絲依然光亮.該實驗說明鐵生銹主要與________
19、和________有關(guān);B、D處實驗現(xiàn)象對比說明:決定鐵生銹的一個重要因素是________. (3) 金屬及塑料制品表面鍍鉻不僅美觀還可提高金屬制品抗腐蝕性能.常見鍍鉻液由重鉻酸(H2Cr2O7)和催化劑硫酸組成. ①重鉻酸中,Cr元素的化合價為________. ②鍍鉻時由CrO42﹣放電產(chǎn)生鉻鍍層.陰極的電極反應(yīng)式為________. (4) 電鍍廢水中Cr2O72﹣具有高毒性,必須經(jīng)處理后才能排放.電解法處理含鉻的強酸性廢水的原理如圖2所示. 電解產(chǎn)生的Fe2+將Cr2O72﹣還原為Cr3+,再隨著溶液pH的升高,便有Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀生成. ①圖中A為
20、電源________極;電解時陰極產(chǎn)生的氣體為________(寫化學式). ②寫出Fe2+與Cr2O72﹣反應(yīng)的離子方程式:________. 26. (4分) (1) 對金屬制品進行抗腐蝕處理,可延長其使用壽命。 ①堿洗的目的是除去鋁材表面的自然氧化膜,堿洗時常有氣泡冒出,原因是________(用離子方程式表示)。為將堿洗槽液中的鋁以沉淀的形式回收,最好向槽液中加入下列試劑中的________。 a. NH3b.CO2 c. NaOHd.HNO3 ②以鋁材為陽極,在H2SO4溶液中電解,鋁材表面形成氧化膜,陽極電極反應(yīng)式為________。 (2) 鍍銅可防止鐵
21、制品腐蝕,電鍍時用銅而不用石墨作陽極材料的原因是________。 27. (8分) (1) 在原電池中,通常較活潑的金屬做________極,發(fā)生________反應(yīng); 電解池中,與電源正極相連的極是________極,發(fā)生________反應(yīng)。 (2) 下圖所示水槽中試管內(nèi)有一枚鐵釘,放置數(shù)天后觀察: ①若試管內(nèi)液面上升,發(fā)生________腐蝕,正極反應(yīng)式為________。 ②若試管內(nèi)液面下降,發(fā)生________腐蝕,正極反應(yīng)式為________。 28. (11分) (2018高三上曲阜期中) 次磷酸(H3PO2)是一種精細磷化工產(chǎn)品,具有較強還原性,
22、回答下列問題: (1) H3PO2是一元中強酸,則H3PO2(aq)中離子濃度的順序為:________。 (2) H3PO2及NaH2PO2均可將溶液中的Ag+還原為銀,從而可用于化學鍍銀 ①H3PO2中,磷元素的化合價為________ ②利用H3PO2進行化學鍍銀反應(yīng)中,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為4:1,則氧化產(chǎn)物為________(填化學式); ③NaHPO2為________(填“正鹽”或“酸式鹽”),其溶液顯________(“弱酸性”,“中性”或“弱堿性”). (3) H3PO2的工業(yè)制法是將白磷(P4)與Ba(OH)2溶液反應(yīng)生成PH3氣體和Ba(H3PO
23、2),后者再與H2SO4反應(yīng)。寫出白磷與Ba(OH)2溶液反應(yīng)的化學方程式:________。 (4) H3PO2也可用電滲析法制備,“四室電滲析法”工作原理如圖所示(陽膜和陰膜分別只允許陽離子,陰離子通過): ①寫出陽極的電極反應(yīng)式:________②分析產(chǎn)品室可得到H3PO2的原因:________ (5) 磷酸(H3PO4) 在水溶液中各種存在形式物質(zhì)的量分數(shù)δ隨pH的變化曲線如圖: ①向Na3PO4溶液中滴入稀鹽酸后,pH從10降低到5的過程中發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為________。 ②從圖中推斷NaH2PO4溶液中各種微粒濃度大小關(guān)系正確的是________
24、。(填選項字母) A、c(Na+) >c(H2PO4-) >c(H+) >c(HPO42-) >c(H3PO4) B、c(Na+) >c(H2PO4-) >c(OH-)>c(H3PO4) >c(HPO42-) C、c(H+)+ c(Na+)= c(OH-)+c(H2PO4-)+2c(HPO42-)+3c(PO43-)+ c(H3PO4) D、c(Na+)= c(H2PO4-)+c(HPO42-)+c(PO43-)+ c(H3PO4) ③假設(shè)在25℃時測得0.1 molL-1Na3PO4溶液的pH=12,近似計算出Na3PO4第一步水解的水解常數(shù)(用Kh表示) Kh=________m
25、olL-1(忽略Na3PO4第二、第三步水解,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。 29. (4分) (1) 對金屬制品進行抗腐蝕處理,可延長其使用壽命。 ①堿洗的目的是除去鋁材表面的自然氧化膜,堿洗時常有氣泡冒出,原因是________(用離子方程式表示)。為將堿洗槽液中的鋁以沉淀的形式回收,最好向槽液中加入下列試劑中的________。 a.NH3b.CO2c.NaOHd.HNO3 ②以鋁材為陽極,在H2SO4溶液中電解,鋁材表面形成氧化膜,陽極電極反應(yīng)式為________。 (2) 鍍銅可防止鐵制品腐蝕,電鍍時用銅而不用石墨作陽極材料的原因是________。 第 18
26、 頁 共 18 頁 參考答案 一、 選擇題 (共22題;共44分) 1-1、 2-1、 3-1、 4-1、 5-1、 6-1、 7-1、 8-1、 9-1、 10-1、 11-1、 12-1、 13-1、 14-1、 15-1、 16-1、 17-1、 18-1、 19-1、 20-1、 21-1、 22-1、 二、 填空題 (共7題;共51分) 23-1、 23-2、 23-3、 23-4、 24-1、 24-2、 24-3、 24-4、 25-1、 25-2、 25-3、 25-4、 26-1、 26-2、 27-1、 27-2、 28-1、 28-2、 28-3、 28-4、 28-5、 29-1、 29-2、
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