鲁科版2019高中化学选择性必修第一册第一章化学反应与能量转化第四节金属的腐蚀与防护同步练习

鲁科版 2019 高中化学选择性必修第一册第一章化学反应与能量转化第四节金属 的腐蚀与防护同步练习 一、单选题 1.钢铁的外加电流阴极保护法中，铁应（ ） A. 接在电源正极 B. 接在电源负极 C. 连接锌 D. 连接铜 2.为了保护地下钢管不受腐蚀，可使它与（ ） A. 直流电源负极相连 B. 铜板相连 C. 锡板相连 D. 直流电源正极相连 3.1．化学与 STSE (社会、科学、技术和环境) 密切相关，下列说法错误的是（ ） A. 铁表面镀锌可以增强其抗腐蚀性 B. 寻找合适催化剂能使水转化为汽油 C. 合理利用太阳能、风能和氢能等能源有利于实现“低碳经济” D. 钢铁在潮湿的空气中更容易生锈，其主要原因是形成了原电池 4.下图所示各烧杯中均盛有海水，铁在其中被腐蚀最快和被保护最好的分别为( ) A. ①⑤ B. ③② C. ④⑤ D. ④① 5.以下防腐措施中，属于电化学保护法的是( ) A. 用氧化剂使金属表面生成致密稳定的氧化物保护膜 B. 在金属中加入一些铬或者镍制成合金 C. 在轮船的船壳水线以下部分，装上一锌锭 D. 在金属表面喷漆 6.下列事实与电化学腐蚀无关的是( ) A. 光亮的自行车钢圈不易生锈 B. 黄铜(Cu、Zn 合金)制的铜锣不易产生铜绿 C. 铜、铝电线一般不连接起来作导线 D. 生铁比熟铁(几乎是纯铁)容易生锈 7.下列过程需要通电才能进行的是( ) ①电离 ②电镀 ③电解 ④电化学腐蚀 ⑤电泳 A. ①② B. ②③⑤ C. ②③ D. 全部 8.下列有关电化学装置不能达到相应实验目的的是（ ） A. 模拟吸氧腐蚀 B. 电解法制氯气 C. 铁的防护 D. 外加电流的阴极保护法 9.如图所示装置中，小试管内为红墨水，U 型管中盛有 pH=4 的雨水和生铁片。经观察，装置中有如下现象： 开始时插在小试管中的导管内的液面下降，一段时间后导管内的液面回升，略高于Ｕ型管中的液面。以下 有关解释不正确的是( ) A. 生铁片中的铁是原电池的负极，发生氧化反应生成 Fe2+ B. 开始时雨水酸性较强，生铁片发生析氢腐蚀 C. 墨水液面回升时，正极反应式为：O2+2H2O+4e―=4OH- D. 如果将铁片换成铜片，也会出现开始小试管中的导管内的液面下降，一段时间后导管内的液面回升的现 象 10.钢铁的电化学腐蚀原理如图所示，下列有关说法中错误的是（ ） A. 铁片里的铁和碳与食盐水形成无数的微小原电池 B. 铁电极发生氧化反应 C. 负极的电极反应方程式为 O2＋4e－＋2H2O=4OH－ D. 放置一段时间后，铁片上有铁锈出现 11.关于下列装置，叙述不正确的是（ ） A. 石墨电极反应式： O2+4H++4e-=2H2O B. 温度计的示数会上升 C. 加入少量 NaCl ，会加快 Fe 生锈 D. 加入 HCl，石墨电极反应式： 2H++2e-=H2↑ 12.将铁粉和活性炭的混合物用 NaCl 溶液湿润后，置于如图所示装置中，进行铁的电化学腐蚀实验。下列有 关该实验的说法正确的是（ ） A. 铁被氧化的电极反应式为 Fe−3e−=Fe3+ B. 铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能 C. 活性炭的存在会加速铁的腐蚀 D. 以水代替 NaCl 溶液，铁不能发生吸氧腐蚀 13.钢铁在潮湿的空气中会形成原电池发生腐蚀:一种腐蚀称为吸氧腐蚀,总反应式为 pt i i pt 另一种腐蚀称为析氢腐蚀,总反应式为 pt i i pt i i ↑ 下列有关说法正确的是（ ） A. 两种类型的腐蚀都是由电能转化为化学能 B. 两种类型的腐蚀中,铁都作负极,发生还原反应 C. 析氢腐蚀时,生成 1molH2 同时转移 1mol 电子 D. 发生腐蚀时,铁中含有的碳作为正极 14.下列说法不正确的是（ ） A. 保护天然气管道时，将铁制管道与电源的正极相连 B. 等物质的量的铁完全腐蚀生成 Fe2O3 后，发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀过程中消耗 O2 的物质的量之比为 1∶3 C. 电解精炼铜，用粗铜作阳极，纯铜作阴极，CuSO4 溶液作电解质 D. 在海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀速率 15.在下列装置中（都盛有 0.1mol·L-1H2SO4 溶液）Zn 片腐蚀最快的是（ ） A. B. C. D. 16.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圈中心区(a)已被腐蚀而变 暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环(b)，如图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘处少。 下列说法正确的是( ) A. 液滴中的 Cl－由 a 区向 b 区迁移 B. 液滴边缘是正极区，发生的电极反应式为 O2＋2H2O＋4e－=4OH－ C. 液滴下的 Fe 因发生还原反应而被腐蚀，生成的 Fe2＋由 a 区向 b 区迁移，与 b 区的 OH－形成 Fe(OH)2 ， 进一步氧化、脱水形成铁锈 D. 若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加 NaCl 溶液，则负极发生的电极反应为 Cu－2e－=Cu2＋ 二、综合题 17.如图所示，水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天后观察： （1）铁钉在逐渐生锈，则铁钉的腐蚀属于________腐蚀。(填“化学”或“电化学”) （2）若试管内液面上升，则原溶液呈________性，发生________腐蚀，电极反应式：负极：________，正 极：________。 （3）若试管内液面下降，则原溶液呈________性，发生________腐蚀，电极反应式：负极：________，正 极：________。 18.利用下列反应： Fe i Fe i Fe i 设计一个原电池，请选择适当的材料和试剂。 （1）I.请写出你选用的正极材料、负极材料、电解质溶液 写化学式 ：正极为________ ，电解质溶液： ________ ； （2）负极反应式： ________； （3）溶液中 Fe i 向 ________ 极移动。 （4）II.A，B，C 三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。 B 中 Sn 极的电极反应式为________。 （5）比较 A，B，C 中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序是________。 19. （1）地下钢管连接镁块是金属防腐措施中的________法。 （2）铅及其化合物可用于蓄电池，耐酸设备及 X 射线防护材料等。回答下列问题： ①铅是碳的同族元素，比碳多 4 个电子层。铅在元素周期表的位置为________；铅的最高价氧化物对应水 化物的酸性比碳酸的________(填“强”或“弱”)。 ②PbO2 与浓盐酸共热生成黄绿色气体，反应的化学方程式为________。 ③铅蓄电池放电时的正极反应式为________ ，当电路中有 2mol 电子转移时，理论上两电极质量变化的差 为________ g。 （3）NO2、O2 和熔融 NaNO3 可制作燃料电池，其原理见下图，石墨Ⅰ为电池的________极；该电池在使用 过程中石墨Ⅰ电极上生成氧化物 Y，其电极反应式为________。 20.电化学原理在防止金属腐蚀、能量转换、物质合成等方面应用广泛． （1）为了减缓海水对钢闸门 A 和 C 的腐蚀，图 1 中，材料 B 可以选择________（填字母序号）． a．锌板 b．铜板 c．碳棒 图 2 中，钢闸门 C 作________极．若用氯化钠溶液模拟海水进行实验，D 为石墨块，则 D 上的电极 反应式为________，检测该电极反应产物的试剂是________． （2）微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图 3 所示（质子交换膜 只允许 H+自由通过）．该电池的正极反应式为________． （3）电渗析法处理厨房垃圾发酵液，同时得到乳酸（弱酸）的原理如图 4 所示（图中“HA”表示乳酸 分子，A﹣表示乳酸根离子）． ①阳极的电极反应式为________． ②简述浓缩室中得到浓乳酸的原理：________． 参考答案 1. B 2. A 3. B 4. C 5. C 6. A 7. B 8. B 9. D 10. C 11. A 12. C 13. D 14. A 15. C 16. B 17. （1）电化学 （2）弱酸性或中；吸氧；2Fe－4e－=2Fe2＋；O2＋2H2O＋4e－=4OH－ （3）较强的酸；析氢；Fe－2e－=Fe2＋；2H＋＋2e－=H2↑ 18. （1）碳棒；FeCl3 （2）Fe-2e-=Fe2+ （3）正 （4）2H++2e-=H2↑ （5）B>A>C 19. （1）牺牲阳极的阴极保护法 （2）第六周期第 IVA 族；弱；PbO2 + 4HCl(浓)= PbCl2 + Cl2 ↑+ 2H2O；PbO2 + 2e- + 4H+ + SO42- = PbSO4 + 2H2O； 32 （3）负；NO2-e- +NO3- =N2O5 20. （1）a；阴；2Cl﹣﹣2e﹣═Cl2↑；湿润的淀粉碘化钾试纸放在阳极附近，试纸变蓝，证明生成氯气 （2）O2+4e﹣+4H+═2H2O （3）4OH﹣﹣4e﹣═2H2O+O2↑；阳极 OH﹣放电，c（H+）增大，H+从阳极通过阳离子交换膜进入浓缩室，A﹣ 通过阴离子交换膜从阴极进入浓缩室，H++A﹣═HA，乳酸浓度增大