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2019-2020年高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 專題二十一 金屬的腐蝕與防護(hù)專題演練 1.(xx上?；瘜W(xué)，14)研究電化學(xué)腐蝕及防護(hù)的裝置如右圖所示。 下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是(　　) A．d為石墨，鐵片腐蝕加快 B．d為石墨，石墨上電極反應(yīng)為：O2＋2H2O＋4e－―→4OH－ C．d為鋅塊，鐵片不易被腐蝕 D．d為鋅塊，鐵片上電極反應(yīng)為：2H＋＋2e－―→H2↑ 2．(xx江蘇化學(xué)，11)下列說法正確的是(　　) A．若H2O2分解產(chǎn)生1 mol O2，理論上轉(zhuǎn)移的電子數(shù)約為46.021023 B．室溫下，pH＝3的CH3COOH溶液與pH＝11的NaOH溶液等體積混合，溶液pH＞7 C．鋼鐵水閘可用犧牲陽極或外加電流的陰極保護(hù)法防止其腐蝕 D．一定條件下反應(yīng)N2＋3H22NH3達(dá)到平衡時(shí)，3v正(H2)＝2v逆(NH3) 3．(xx重慶理綜，11)我國(guó)古代青銅器工藝精湛，有很高的藝術(shù)價(jià)值和歷史價(jià)值。但出土的青銅器大多受到環(huán)境腐蝕，故對(duì)其進(jìn)行修復(fù)和防護(hù)具有重要意義。 (1)原子序數(shù)為29的銅元素位于元素周期表中第________周期。 (2)某青銅器中Sn、Pb的質(zhì)量分別為119 g、20.7 g，則該青銅器中Sn和Pb原子的數(shù)目之比為________。 (3)研究發(fā)現(xiàn)，腐蝕嚴(yán)重的青銅器表面大都存在CuCl。關(guān)于CuCl在青銅器腐蝕過程中的催化作用，下列敘述正確的是________。 A．降低了反應(yīng)的活化能 B．增大了反應(yīng)的速率 C．降低了反應(yīng)的焓變 D．增大了反應(yīng)的平衡常數(shù) (4)采用“局部封閉法”可以防止青銅器進(jìn)一步被腐蝕。如將糊狀A(yù)g2O涂在被腐蝕部位，Ag2O與有害組分CuCl發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，該化學(xué)方程式為________________________________________。 (5)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。 ①腐蝕過程中，負(fù)極是________(填圖中字母“a”或“b”或“c”)； ②環(huán)境中的Cl－擴(kuò)散到孔口，并與正極反應(yīng)產(chǎn)物和負(fù)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________________________________________________________________________； ③若生成4.29 g Cu2(OH)3Cl，則理論上耗氧體積為________L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。 4．(xx安徽理綜，28)某研究小組為探究弱酸性條件下鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕類型的影響因素，將混合均勻的新制鐵粉和碳粉置于錐形瓶底部，塞上瓶塞(如圖1)。從膠頭滴管中滴入幾滴醋酸溶液，同時(shí)測(cè)量容器中的壓強(qiáng)變化。 圖1 (1)請(qǐng)完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表(表中不要留空格): 編號(hào) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 碳粉/g 鐵粉/g 醋酸/% ① 為以下實(shí)驗(yàn)作參照 0.5 2.0 90.0 ② 醋酸濃度的影響 0.5 36.0 ③ 0.2 2.0 90.0 (2)編號(hào)①實(shí)驗(yàn)測(cè)得容器中壓強(qiáng)隨時(shí)間變化如圖2。t2時(shí)，容器中壓強(qiáng)明顯小于起始?jí)簭?qiáng)，其原因是鐵發(fā)生了________腐蝕，請(qǐng)?jiān)趫D3中用箭頭標(biāo)出發(fā)生該腐蝕時(shí)電子流動(dòng)方向；此時(shí)，碳粉表面發(fā)生了________(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)，其電極反應(yīng)式是________________________________________________________________________。 (3)該小組對(duì)圖2中0～t1時(shí)壓強(qiáng)變大的原因提出了如下假設(shè)，請(qǐng)你完成假設(shè)二： 假設(shè)一：發(fā)生析氫腐蝕產(chǎn)生了氣體； 假設(shè)二：________； …… (4)為驗(yàn)證假設(shè)一，某同學(xué)設(shè)計(jì)了檢驗(yàn)收集的氣體中是否含有H2的方案。請(qǐng)你再設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證假設(shè)一，寫出實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)論。  考點(diǎn)專練21　金屬的腐蝕與防護(hù) 一年模擬試題精練 1.(xx貴陽調(diào)研，4)在世界海運(yùn)史上曾發(fā)生過這樣一個(gè)悲?。阂凰颐小鞍⒛羌{號(hào)”的貨輪滿載著精銅砂，在向日本海岸行駛時(shí)突然發(fā)生大面積漏水，最終沉沒。堅(jiān)硬的鋼制船體為什么會(huì)突然漏水呢？事后的事故調(diào)查結(jié)果表明導(dǎo)致沉船的原因與船上的精銅砂密切相關(guān)。下列對(duì)此調(diào)查結(jié)論的理解正確的是(　　) A．精銅砂裝載過多導(dǎo)致沉船 B．運(yùn)輸途中銅與空氣中的氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)導(dǎo)致質(zhì)量增大超過船的承載能力 C．在潮濕的環(huán)境中，船體與銅構(gòu)成了原電池，加速了作為負(fù)極的船體的腐蝕 D．在潮濕的環(huán)境中，船體與銅構(gòu)成了電解池，鋼制船體作陽極而被氧化腐蝕 2．(xx山東煙臺(tái)期末，6)下列金屬防護(hù)的方法不正確的是(　　) A．對(duì)健身器材涂油漆以防止生銹 B．對(duì)某些工具的“機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部位”選用刷油漆的方法來防銹 C．用犧牲鋅塊的方法來保護(hù)船身 D．自行車的鋼圈上鍍上一層鉻防銹 3．(xx大連質(zhì)檢，7)關(guān)于銅板上鐵鉚釘處的吸氧腐蝕的下列說法中，不正確的是(　　) A．正極電極反應(yīng)式為：2H＋＋2e－===H2↑ B．此過程中還涉及到反應(yīng)：4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3 C．此過程中銅并不被腐蝕 D．此過程中電子從Fe移向Cu 4．(xx云南大理期末，8)圖中燒杯中盛的是天然水，鐵腐蝕的速率由快到慢的順序是(　　) A．⑤>②>①>③>④ B．③>②>①>⑤>④ C．⑤>②>③>④>① D．③>④>⑤>②>① 5．(xx北京西城區(qū)期末，14)食品保鮮所用的“雙吸劑”，是由還原鐵粉、生石灰、氯化鈉、炭粉按一定比例組成的混合物，可吸收氧氣和水。下列分析不正確的是(　　) A．“雙吸劑”中的生石灰有吸水作用 B．“雙吸劑”吸收氧氣時(shí)，發(fā)生了原電池反應(yīng) C．吸收氧氣的過程中，鐵作原電池的負(fù)極 D．炭粉上發(fā)生的反應(yīng)為O2＋4e－＋4H＋===2H2O 6．(xx江西吉安二模)下列與金屬腐蝕有關(guān)的說法，正確的是(　　) A．圖1中，插入海水中的鐵棒，越靠近底端腐蝕越嚴(yán)重 B．圖2中，插入溶液中的鐵棒容易溶解，主要是發(fā)生電化學(xué)腐蝕 C．圖3中，燃?xì)庠畹闹行牟课蝗菀咨P，主要是由于高溫下鐵發(fā)生化學(xué)腐蝕 D．圖4中，用犧牲鎂塊的方法來防止地下鋼鐵管道的腐蝕，鎂塊相當(dāng)于原電池的陰極 7．(xx河南開封期末，17)鋼鐵很容易生銹而被腐蝕，每年因腐蝕而損失的鋼鐵占世界鋼鐵年產(chǎn)量的四分之一。 (1)鋼鐵腐蝕主要是吸氧腐蝕，該腐蝕過程中的電極反應(yīng)式為________________________________________________________________________。 (2)為了降低某水庫鐵閘門被腐蝕的速率，可以采用圖甲所示的方案，其中焊接在鐵閘門上的固體材料R可以采用________。(填寫字母序號(hào)) A．銅 B．鈉 C．鋅 D．石墨 (3)圖乙所示的方案也可以減慢鐵閘門的腐蝕速率，其中鐵閘門應(yīng)該連接在直流電源的________極。 參考答案 考點(diǎn)專練21　金屬的腐蝕與防護(hù) 【兩年高考真題演練】 1．D 2．C　[A項(xiàng)，，生成1 mol O2，理論轉(zhuǎn)移2 mol電子，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，醋酸是弱酸，兩者等體積混合后，醋酸過量較多，溶液呈酸性，pH<7，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，達(dá)到平衡時(shí)，＝，錯(cuò)誤。] 3．解析　(1)銅的原子序數(shù)為29，介于18和36之間，所以在周期表第四周期。(2)N(Sn)∶N(Pb)＝∶＝10∶1。(3)催化劑是降低了反應(yīng)的活化能，使更多分子成為活化分子，增大了反應(yīng)的速率。(4)“復(fù)分解反應(yīng)”說明相互之間交換成分，所以生成物為AgCl、Cu2O。(5)①“青銅器的腐蝕”，如圖銅為負(fù)極被腐蝕生成Cu2＋，正極氧氣發(fā)生吸氧腐蝕生成OH－。②正極反應(yīng)產(chǎn)物為OH－，負(fù)極反應(yīng)產(chǎn)物為Cu2＋與Cl－作用生成Cu2(OH)3Cl。③n[Cu2(OH)3Cl]＝＝0.02 mol，所以有0.04 mol Cu被氧化，根據(jù)電子得失守恒n(O2)＝＝0.02 mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下V(O2)＝0.02 mol22.4 Lmol－1＝0.448 L。 答案　(1)四 (2)10∶1 (3)A、B (4)Ag2O＋2CuCl===2AgCl＋Cu2O (5)①c?、?Cu2＋＋ 3OH－＋Cl－===Cu2(OH)3Cl↓　③0.448 4．解析　(1)根據(jù)控制變量法可知，在探究影響鐵粉腐蝕的因素時(shí)，需控制其他條件不變，只改變某一個(gè)條件，探究這一條件對(duì)鐵粉腐蝕的影響。②探究醋酸濃度的影響時(shí)，要控制碳粉、鐵粉的質(zhì)量與參照實(shí)驗(yàn)①相同改變醋酸的濃度；③中碳粉的質(zhì)量與參照實(shí)驗(yàn)①不同，而其他條件相同，故③的實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑樘骄刻挤酆康挠绊憽? (2)根據(jù)圖2知，0～t1壓強(qiáng)增大，則發(fā)生析氫腐蝕，t1后壓強(qiáng)減小，則發(fā)生吸氧腐蝕。發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)，F(xiàn)e失去電子，電子沿導(dǎo)體由Fe流向C，碳作正極，碳粉表面發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為O2＋2H2O＋4e－===4OH－。 (3)使密閉容器內(nèi)氣壓增大的原因有：一是通過化學(xué)反應(yīng)生成了氣體；二是化學(xué)反應(yīng)過程中放出了熱量，使容器內(nèi)溫度升高，氣體膨脹，壓強(qiáng)增大。 答案　(1) 編號(hào) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 碳粉/g 鐵粉/g 醋酸/% ② 2.0 ③ 碳粉含量的影響 (2)吸氧　　還原　2H2O＋O2＋4e－===4OH－(或4H＋＋O2＋4e－===2H2O) (3)反應(yīng)放熱，溫度升高 (4)實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)論(不要求寫具體操作過程)： ①藥品用量和操作同編號(hào)①實(shí)驗(yàn)(增加多孔橡皮塞進(jìn)、出導(dǎo)管)； ②通入氬氣排凈瓶?jī)?nèi)空氣； ③滴入醋酸溶液，同時(shí)測(cè)量瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)變化(也可測(cè)溫度變化、檢驗(yàn)Fe2＋等)。 如果瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)增大，假設(shè)一成立。否則假設(shè)一不成立。(本題屬于開放性試題，合理答案均給分) 【一年模擬試題精練】 1．C　[精銅即使在潮濕的環(huán)境中與空氣的反應(yīng)也很慢，但當(dāng)它與鐵、水膜(溶解有O2)形成原電池時(shí)會(huì)加快反應(yīng)速率，使得作為負(fù)極的船體加速被腐蝕。] 2．B　[B項(xiàng)中應(yīng)選用潤(rùn)滑油來達(dá)到防銹的目的。] 3．A　[鐵鉚釘發(fā)生吸氧腐蝕時(shí)，負(fù)極為鐵，反應(yīng)為：2Fe－4e－===2Fe2＋，正極為銅，反應(yīng)為：2H2O＋O2＋4e－===4OH－，總反應(yīng)為2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2，生成的Fe(OH)2繼續(xù)被空氣中的O2氧化成Fe(OH)3，反應(yīng)為4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，反應(yīng)中電子從負(fù)極Fe移向正極Cu，銅不被腐蝕。] 4．B　[認(rèn)真觀察裝置圖，分析各圖中發(fā)生反應(yīng)的原理，然后才能比較鐵腐蝕的速率快慢。③④是電解池裝置，在③池中Fe是陽極，鐵失去電子，鐵腐蝕最快。在④池中，F(xiàn)e是陰極，受到很好的保護(hù)，鐵腐蝕最慢。②⑤是原電池裝置，在②池中Fe是負(fù)極，腐蝕較快(比③慢，比①快)。在⑤池中Fe是正極，腐蝕較慢(比①②慢，比④快)。綜上所述，鐵被腐蝕的速率由快到慢為③>②>①>⑤>④。] 5．D　[A項(xiàng)，“雙吸劑”中的生石灰(CaO)易與水反應(yīng)；B項(xiàng)，“雙吸劑”吸收氧氣時(shí)，發(fā)生的是鐵的吸氧腐蝕；C項(xiàng)，在鐵的吸氧腐蝕中，鐵作原電池的負(fù)極，炭粉作正極；D項(xiàng)，鐵發(fā)生吸氧腐蝕時(shí)，正極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－===4OH－。] 6．C　[A項(xiàng)，水面附近的鐵容易腐蝕。因?yàn)榧扔兴?，又有空氣，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，鐵為陰極受保護(hù)，不容易腐蝕，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，高溫下鐵被氧化，正確；D項(xiàng)，鎂塊為原電池的負(fù)極，一般用鋅塊，因?yàn)殒V容易形成致密氧化膜，錯(cuò)誤。] 7．解析　(1)發(fā)生吸氧腐蝕時(shí)，負(fù)極上Fe失電子，正極上O2得電子。(2)鐵閘門上連接一塊比鐵活潑的金屬如鋅，則鋅會(huì)失去電子而溶解，F(xiàn)e被保護(hù)，屬于犧牲陽極的陰極保護(hù)法。(3)屬于外加電流的陰極保護(hù)法，需把被保護(hù)的鐵閘門連接在直流電源的負(fù)極。 答案　(2)2Fe－4e－===2Fe2＋(負(fù)極)，O2＋2H2O＋4e－===4OH－(正極) (2)C　(3)負(fù)