2022红对勾化学反应原理课时作业7　金属的腐蚀和防护

第三单元金属的腐蚀和防护课时作业7金属的腐蚀和防护时间：45分钟分值：100分一、选择题(本题包括14小题，每题4分，共56分，每题有1～2个选项符合题意)1．(2022·北京高考)下列叙述不正确的是()A．铁表面镀锌，铁作阳极B．船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀C．钢铁吸氧腐蚀的正极反应：O2＋2H2O＋4e－=4OH－D．工业上电解饱和食盐水的阳极反应：2Cl－－2e－=Cl2↑解析：铁表面镀锌，铁应作阴极而锌作阳极，A错误。锌比铁活泼，在船底镶嵌锌块，可有效防护船体被腐蚀。钢铁的吸氧腐蚀中正极上O2得到e－被还原。工业电解食盐水的反应中阳极上Cl－失去e－被氧化，故B、C、D均正确。答案：A2．下列试管中所盛的溶液中的主要微粒如图所示，铁腐蚀最快的是()解析：由于试管密封，铁的吸氧腐蚀较弱，故B、C试管中铁的腐蚀速率较慢，在A、D试管中，都发生反应Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑，由于D中有Cu2＋，铁会置换出少量的铜，从而构成原电池，加快铁失电子的速率，故D中的铁腐蚀最快。答案：D3．为保护地下钢管不被腐蚀，可采用的方法是()A．与直流电源负极相连接 B．与直流电源的正极相连接C．与铜板相连接 D．与锌板相连接解析：A属于外加直流电的阴极保护法；B钢管与直流电源的正极相连接，为电解池的阳极，加快铁失电子的速率，即加快铁的锈蚀；C钢管与铜板相连接，构成原电池，铁做负极，失电子，被腐蚀；D属于牺牲阳极的阴极保护法。答案：AD4．铁和铁合金是生活中常用的材料。下列说法中正确的是()A．不锈钢是铁合金，只含金属元素B．一定条件下，铁粉可与水蒸气反应C．铁与盐酸反应，铁合金不与盐酸反应D．在空气中，铁板比镀锌铁板更耐腐蚀解析：不锈钢中除含金属元素外，还含有C、Si等非金属元素；在高温条件下，Fe和水蒸气反应生成Fe3O4和H2；铁和铁合金均与盐酸反应；镀锌铁中由于锌比铁活泼，锌首先失电子，将铁板保护，因此铁板比镀锌铁板易被腐蚀。答案：B5．下列叙述正确的是()①锌跟稀硫酸反应制H2，加入少量硫酸铜溶液能加快反应速率；②镀层破损后，白口铁(镀锌的铁)比马口铁(镀锡的铁)更易腐蚀；③电镀时，应把镀件置于电解槽的阴极；④冶炼铝时，把氧化铝加入液态冰晶石中熔融后电解；⑤钢铁表面常易腐蚀生成Fe2O3·nH2OA．全部 B．①③④⑤C．①③⑤ D．②④解析：①对，因为能组成原电池，反应速率加快。②错，因为白口铁(镀锌的铁)镀层破损后，腐蚀锌保护铁，马口铁(镀锡的铁)是腐蚀铁保护锡；③对，因为电镀时，镀件金属作阴极，镀层金属作阳极；④对，因为氧化铝熔点很高，只有在冰晶石助熔剂的作用下，在较低温度下就能熔融，可节能降耗；⑤对，因为铁锈的主要成分是Fe2O3·nH2O，显红色。答案：B6．(2022·山东基本能力)铁生锈是一种常见的自然现象，其主要化学反应方程式为：4Fe＋3O2＋2xH2O=2Fe2O3·xH2O。右图为一放在水槽中的铁架，水位高度如图所示。最容易生锈的铁架横杆是()A．① B．②C．③ D．④解析：铁的腐蚀分化学腐蚀和电化学腐蚀，其中最主要的是电化学腐蚀，而电化学腐蚀中最常见的是在中性和弱酸性条件下的吸氧腐蚀，题中③处的铁块接触空气和水，最符合吸氧腐蚀发生的条件，所以腐蚀最快。答案：C7．相同材质的铁在下列情形下最不易被腐蚀的是()解析：A、B、D都是形成原电池而使Fe腐蚀，而C中铁被铜镀层保护，则不易被腐蚀。答案：C8．埋在地下的铸铁输油管道，在下列各种情况下，被腐蚀速率最慢的是()A．在含铁元素较多的酸性土壤中B．在潮湿疏松的碱性土壤中C．在干燥致密不透气的土壤中D．在含碳粒较多、潮湿透气的中性土壤中解析：介质对金属腐蚀的影响很大，如果金属在潮湿的空气中，接触腐蚀性气体或电解质溶液，容易形成原电池被腐蚀。铸铁管道被腐蚀需具备活动性不同的电极和电解质溶液。A项是酸性土壤，故Fe腐蚀速率最快。D项是碳粒多且潮湿透气(有H2O)因而铸铁易被腐蚀。答案：C9．(2022·广东高考)出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆盖在其表面。下列说法正确的是()A．锡青铜的熔点比纯铜高B．在自然环境中，锡青铜中的锡可对铜起保护作用C．锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快D．生成Cu2(OH)3Cl覆盖物是电化学腐蚀过程，但不是化学反应过程解析：锡青铜是合金，合金的熔点往往降低。锡和铜在一定条件下形成原电池，锡较活泼作负极对铜有保护作用，在潮湿环境中腐蚀加快，B和C正确。电化学腐蚀也是化学反应的过程。答案：BC10．下列关于实验现象的描述不正确的是()A．把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡B．把铁片插入硫酸铜溶液中，铁片表面附着一层紫红色的物质C．把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁D．把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率加快解析：C中Cu＋2Fe3＋=2Fe2＋＋Cu2＋，不会生成Fe。答案：C11．镀锌铁在发生析氢腐蚀时，若有mol电子发生转移，下列说法正确的是()①有5.6g金属被腐蚀②有6.5g金属被腐蚀③在标准状况下有2.24L气体放出④在标准状况下有1.12L气体放出A．①② B．②③C．①④ D．③④解析：镀Zn的铁发生电化学腐蚀，锌作负极：Zn－2e－=Zn2＋，有mol电子转移，有molZn溶解，在正极上：2H＋＋2e－=H2↑，生成molH2。答案：B12．为了避免青铜器生成铜绿，以下方法正确的是()A．将青铜器放在银质盘上B．将青铜器保存在干燥的环境中C．将青铜器保存在潮湿的空气中D．在青铜器的表面覆盖一层防渗的高分子膜解析：铜绿是生活中常见现象，反应原理为2Cu＋O2＋CO2＋H2O=Cu2(OH)2CO3，故青铜器应保存在干燥的环境中或表面覆盖一层防渗的高分子膜防止被腐蚀。A可能发生原电池反应而被腐蚀。答案：BD

13.(2022·上海高考)右图装置中，U型管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的是()A．生铁块中的碳是原电池的正极B．红墨水柱两边的液面变为左低右高C．两试管中相同的电极反应式是：Fe－2e－=Fe2＋D．a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀解析：a、b试管中均发生铁的电化学腐蚀，在食盐水中的Fe发生吸氧腐蚀，正极为碳：2H2O＋O2＋4e－=4OH－，负极为铁：2Fe－4e－=2Fe2＋，由于吸收O2，a管中气压降低；b管中的电解质溶液是酸性较强的NH4Cl溶液，故发生析氢腐蚀，正极：2H＋＋2e－=H2↑，负极：Fe－2e－=Fe2＋。由于放出氢气，b管中气压增大，故U型管中的红墨水应是左高右低，B选项错误。答案：B14．为了探究金属腐蚀的条件和速率，某课外小组学生用不同金属丝将三根大小相同的铁钉分别固定在图示的三个装置内，并将这些装置在相同的环境中放置相同的一段时间，下列对实验结束时现象的描述不正确的是()A．实验结束时，装置Ⅰ左侧的液面一定会下降B．实验束束时，装置Ⅰ一定比装置Ⅱ左侧液面低C．实验结束时，装置Ⅱ中的铁钉腐蚀最严重D．实验结束时，装置Ⅲ中的铁钉几乎没有被腐蚀解析：这是一道原电池应用于金属腐蚀的选择题，主要考查如何分析铁钉所处的环境，对铁钉的腐蚀起到促进还是保护作用，同时考查了盐酸具有挥发性，浓硫酸具有吸水性等知识点。装置Ⅰ中铁钉处于盐酸的蒸气中，被侵蚀而释放出H2，使左侧液面下降，右侧液面上升；装置Ⅱ中铁钉同样处于盐酸的蒸气中，所不同的是悬挂铁钉的金属丝由铁丝换成了铜丝，由于Fe比Cu活泼，在这种氛围中构成的原电池会加速铁钉的侵蚀而放出更多的H2，使左侧液面下降得更多，右侧液面上升得更多，装置Ⅲ中虽然悬挂铁钉的还是铜丝，但由于浓硫酸有吸水性而无挥发性，使铁钉处于一种较为干燥的空气中，因而在短时间内几乎没有被侵蚀。答案：B二、非选择题(本题包括4小题，共44分)15．(15分)市场上出售的“热敷袋”主要成分是铁屑、炭粉、木屑和少量氯化钠、水等。热敷袋使用前，用塑料袋使之与空气隔绝，使用时打开塑料袋轻轻揉搓就会放出热量，使用完后，你会发现有大量铁锈存在。(1)“热敷袋”放出的热量是利用了铁________放出的热量。(2)炭粉的主要作用是____________________________________________________。(3)氯化钠的主要作用是_______________________________________________。(4)写出电极反应，正极________，负极________，若铁锈的主要成分为Fe2O3，写出产生Fe2O3的有关反应方程式________________________________________________________________________________________________________________________。解析：此题为结合日常生活应用的实践题目，涉及原电池原理，首先铁应为负极：Fe－2e－=Fe2＋，正极上必然为空气中的氧气得电子：O2＋4e－＋2H2O=4OH－；使用过程中放出大量热必定为Fe被氧化而产生的，最后得到大量铁锈，O2在反应中得电子变为O2－与水生成OH－，结合Fe2＋生成Fe(OH)2转化为Fe(OH)3。加入炭粉自然是提供形成原电池的正极，而加入NaCl溶于水就是为了形成电解质溶液。答案：(1)氧化(2)与铁屑、氯化钠溶液构成原电池，加速铁屑氧化(3)氯化钠溶于水形成电解质溶液(4)2H2O＋O2＋4e－=4OH－Fe－2e－=Fe2＋Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3,2Fe(OH)3eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())Fe2O3＋3H2O16．(9分)金属具有良好的导电、导热及延展性等，因此广泛应用于制造各种材料。请回答下列问题：(1)家庭中“钢精锅”是由铝合金做成的，它能长期使用的原因是________________________________________________________________________。铝制品既不能长期盛装酸性食物，也不能长期盛装碱性食物，请写出铝与氢氧化钠溶液反应的离子方程式_______________________________________________________________________________________________________________________________。(2)下列关于铁制品保护措施的说法中不正确的有________(填序号)。①在自行车钢圈上镀上一层金属铬，摩擦部位加上机油或黄油②相同条件下，马口铁(表层镀锡)与白铁(表层镀锌)相比，马口铁更为耐用③在海轮的外壳上常焊有锌块，且定期更新④将不锈钢制成刀具和餐具，有的刀具还进行烤蓝处理答案：(1)铝表面有一层致密的氧化物薄膜，阻止继续反应2Al＋2OH－＋2H2O=2AlO2－＋3H2↑(2)②17．(8分)把锌片和铁片放在盛有稀食盐水和酚酞混合液的U形管中，如右图所示，最终可在A极观察到酚酞变红。问：A是原电池的________极，代表金属________(填“锌”或“铁”)；电极方程式分别为正极____________________，负极____________________，原电池反应为____________________。解析：Fe、Zn在浸入电解质溶液时，不难判断Zn作负极、Fe作正极。由于电解质为NaCl溶液(滴有酚酞)，所以Zn不能直接与NaCl溶液反应，判断是发生吸氧腐蚀，吸氧腐蚀时正极电极反应为：O2＋2H2O＋4e－=4OH－，pH变大，酚酞试液变红。答案：正铁O2＋2H2O＋4e－=4OH－2Zn－4e－=2Zn2＋2Zn＋O2＋2H2O=2Zn(OH)218．(12分)某学生在A、B、C、D四个烧瓶中分别放入干燥的细铁丝、浸过食盐水的细铁丝、浸过清水的细铁丝、食盐水及细铁丝(并使铁丝完全浸没在食盐水中)。然后组装成如右图所示的四套装置，每隔一段时间测量导管中水面上升的高度，结果如下表(表中所列数据为导管中水面上升的高度/cm)所示。时间/小时0A瓶(盛干燥的细铁丝)0000000B瓶(盛浸了食盐水的细铁丝)0C瓶(盛浸