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第第页鲁科版高二上学期化学(选择性必修1)《1.4金属的腐蚀与防护》同步测试题及答案一、单选题1.钢铁腐蚀发生得最普遍的是()A.物理腐蚀 B.吸氧腐蚀 C.析氢腐蚀 D.摩擦损耗2.下列解释事实的离子方程式不正确的是A.电解精炼铜的阴极反应:B.钢铁腐蚀发生的反应:Fe−2e-=Fe2+C.铜在潮湿空气中被腐蚀:D.草酸使酸性KMnO4溶液褪色:5+2+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O3.利用下图装置研究铁的电化学腐蚀与防护,下列说法不正确的是A.若M为锌棒,开关K掷于A处,可减缓铁的腐蚀B.若M为碳棒,开关K分别掷于B、C处,铁的腐蚀速率:C>BC.可用K3[Fe(CN)6]溶液检验铁是否发生腐蚀D.钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的慢4.化学和生活、科技、社会发展息息相关,下列说法正确的是A.华为上市的mate60pro手机其CPU基础材料是SiO2B.糖尿病患者食用的“无糖食品”是指不含糖类的食品C.火星表土中赤铁矿成分为FeOD.铁表面镀锌可以增强其抗腐蚀性5.我市文旅产业初具规模。下列说法正确的是()A.东坡书画所用宣纸的主要成分是蛋白质B.黄麻起义所用短枪生锈,主要原因是铁发生了化学腐蚀C.蕲艾对多种霉菌、球菌、杆菌有抑制作用,说明蕲艾具有强氧化性D.黄梅戏主奏乐器——高胡,所用钢丝弦属于合金6.下列装置和药品能达到实验目的的是A.图1可用于验证铁的吸氧腐蚀B.图2可用于制取胶体C.图3可用于制取乙二酸D.图4可用于制备乙酸乙酯A.A B.B C.C D.D7.下列叙述,不正确的是A.CH3(CH2)2C(CH2CH3)OHCH3的名称是2-乙基-2-戊醇B.甲苯中最多有13个原子共平面C.将钢管与锌板堆放在一起,可保护钢管少受腐蚀。D.蔗糖、酒精在水溶液中或熔融时均不导电,所以它们是非电解质。8.港珠澳大桥的设计使用寿命高达120年,主要的防腐方法有:①钢梁上安装铝片;②使用高性能富锌(富含锌粉)底漆;③使用高附着性防腐涂料等。下列分析不正确的是A.防腐涂料可以防水、隔离,降低腐蚀速率B.防腐过程中铝和锌均作为负极,得到电子C.钢铁在海水中发生吸氧腐蚀时正极反应为D.方法①②③只能减缓钢铁腐蚀,不能完全消除铁的腐蚀9.下列有关装置图的叙述中正确的是()装置①装置②装置③装置④A.用装置①给铜镀银,则b极为单质银,电解质溶液为AgNO3溶液B.装置②的总反应式:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+C.装置③中钢闸门应与电源的负极相连被保护,该方法叫做外加电流的阴极保护法D.装置④中插入海水中的铁棒,越靠近底端腐蚀越严重10.下列反应条件的控制中,不恰当的是()A.为防止铁生锈,在其表面涂一层防锈油漆B.为防止火灾,在面粉厂、加油站等场所要严禁烟火C.为加快氯酸钾的分解速率,加入二氧化锰D.为加快过氧化氢的分解速率,把反应容器放到冷水中11.化学与社会、生产生活密切相关下列说法正确的是A.自来水厂用明矾和漂白粉净水,原理是一样B.《石灰吟》中“烈火焚烧若等闲”是描述的是热能转变为化学能C.“掬水月在手,弄花香满衣”中隐含有化学变化D.铁放置在潮湿的空气中易发生化学腐蚀而生锈12.“雪龙2号”从深圳启航,执行中国第36次南极科考任务。下列有关科考船的说法正确的是()A.外壳镶嵌一些铅块可提高科考船的抗腐蚀能力B.停靠期间可将电源正极与船体相连保护船体C.利用牺牲阳极的阴极保护法保护船体时,正极反应式为D.科考船只采用电化学保护法提高船体抗腐蚀能力13.家庭常用的一种储水式电热水器的结构如下图所示,其中a、b为水管口。下列说法错误的是()A.电热水器可将电能转化为热能B.该热水器采用了牺牲阳极的电化学保护法C.镁棒可以有效防止内部水垢生成D.a应为出水口,b应为进水口14.下列关于轮船嵌有锌块实施保护的判断不合理的是()A.嵌入锌块后的负极反应:Fe﹣2e-=Fe2+B.可用镁合金块代替锌块进行保护C.腐蚀的正极反应:2H2O+O2+4e-=4OH-D.该方法采用的是牺牲阳极的阴极保护法15.研究青铜器在潮湿环境中发生的腐蚀对于文物保护和修复有重要意义。下图为青铜器在潮湿环境中发生腐蚀的原理示意图。下列说法错误的是A.青铜器在潮湿环境中发生腐蚀的主要原因是构成了原电池B.青铜器在干燥环境中的腐蚀速率较潮湿环境慢C.O2参与的反应为:D.环境中的Cl-与正负极的产物形成a的离子方程式为:16.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∶3C.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17.用如图所示装置电解一段时间后,下列叙述错误的是()A.电极Ⅰ、电极Ⅱ均为Fe,A为NaCl溶液,两电极间可能会出现白色沉淀B.电极Ⅰ、电极Ⅱ均为石墨,A为溶液,电极Ⅱ附近溶液变成黄绿色C.该装置用于保护某钢铁制品时,钢铁制品应与电极Ⅰ连接,该方法叫做外加电流法D.该装置用于电解精炼铜时,电极Ⅰ增加的质量和电极Ⅱ减轻的质量刚好相等18.关于电化学知识的下列说法正确的是()A.化学电源中,电极材料可以是活性相同的材料,活泼性强的电极材料不一定作电池负极B.用惰性电极电解强酸强碱盐溶液时,两个电极上的气体产物一定是氢气和氧气C.用惰性电极电解500mL2NaCl溶液,当电路中通过1时,可加入一定量稀盐酸使溶液复原至原浓度D.电解精炼铜时,粗铜中含有少量Zn、Fe、Ni等,阳极溶解的金属质量一定等于阴极析出的金属质量19.下列有关电化学原理的说法错误的是()A.可将河道中的钢铁闸门与外加直流电源的负极相连以保护其不受腐蚀B.在钢铁表面镀锌不属于牺牲阳极的阴极保护法C.用惰性电极电解足量NaCl溶液,一段时间后再加入一定量的盐酸,溶液能与原来溶液完全一样D.相同时间内,阳离子在阴极上得到的电子与阴离子在阳极上失去的电子数相等20.化学知识无处不在,下列家务劳动涉及的化学知识错误的是()选项家务劳动化学知识A将切过咸菜的钢制刀具洗净并擦干减缓钢铁的电化学锈蚀B给花木施肥时,草木灰不与硝酸铵共施草木灰与硝酸铵反应造成肥效降低C用温热的纯碱溶液清洗厨具油污油脂在热的纯碱溶液中更易发生水解D用富含淀粉的谷物酿酒淀粉水解为葡萄糖后再氧化为乙醇A.A B.B C.C D.D二、综合题21.某小组按图1所示的装置探究铁的吸氧腐蚀。(1)图2是图1所示装置的示意图,在图2的小括号内填写正极材料的化学式;在方括号内用箭头表示出电子流动的方向。(2)正极反应式为,负极反应式为。(3)按图1装置实验,约8min时才看到导管中液柱上升,下列措施可以更快更清晰地观察到液柱上升的是。a.用纯氧气代替具支试管内的空气b.将食盐水浸泡过的铁钉表面撒上铁粉和碳粉的混合物c.用毛细尖嘴管代替玻璃导管,并向试管的水中滴加少量红墨水22.铁的腐蚀和防护与生产生活密切相关。已知:氢氧化物沉淀的如下表(开始沉淀时金属离子浓度为)。沉淀物开始沉淀1.15.85.9完全沉淀3.28.88.0(1)研究铁的腐蚀。将一定量铁粉和碳粉混合后置于一密闭容器中,加入和盐酸的混合溶液。测得溶液和压强随时间变化的曲线如所示。①容器内压强先增大后减小,除温度影响外的原因是。②反应过程中,混合液里先期生成的会被氧化生成,反应的离子方程式为。③后略下降,原因是。(2)研究铁的防护。①在铁表面镀锌可有效防止铁被腐蚀。已知:镀层金属析出缓慢、平稳时,镀层致密、细腻;溶液中与可发生反应:。以通入一定量的溶液为电镀液热镀锌,得到的镀层更加致密、细腻,原因是。②镀锌废液的回收。镀锌废液中含有等阳离子。请设计利用该电镀废液回收溶液的实验方案:。(实验中可选用试剂:、溶液、氨水)23.金属腐蚀现象在生产生活中普遍存在,依据下列2种腐蚀现象回答下列问题:(1)图1,被腐蚀的金属为,其腐蚀类型属于(填字母)。图2,金属腐蚀类型属于(填字母)。A.化学腐蚀B.电化学腐蚀C.析氢腐蚀D.吸氧腐蚀(2)图1中Cu的作用是,结合电极反应、电子移动、离子移动等,分析金属被腐蚀的原理。(3)图2中铁的生锈过程:Fe→Fe(OH)2→Fe(OH)3→Fe2O3·nH2O,将Fe转变为Fe(OH)2的反应补充完整:正极反应为,负极反应为,总反应为。(4)下列防止铁制品生锈的措施合理的是__________。A.在铁闸门表面涂油漆B.在地下铁管道上安装若干镁合金C.将铁罐与浓硫酸等强氧化剂接触,使之发生钝化24.化学是一门以实验为基础的学科。回答下列问题:(1)Ⅰ.中和反应反应热的测定。测定50mL0.50mol/L盐酸和50mL0.55mol/LNaOH溶液中和反应时放出的热量。采用稍过量的NaOH溶液的原因是。(2)若两种溶液的密度均为,反应后生成溶液的比热容,反应过程中测得体系温度升高3℃,则该反应放出kJ热量。(3)Ⅱ.温度对化学平衡的影响。在生成的反应中,存在如下平衡:。取两个封装有和混合气体的圆底烧瓶,将它们分别浸在盛有热水、冷水的大烧杯中。片刻后,比较两个烧瓶里气体的颜色,浸在(填“热水”或“冷水”)中的颜色更深,产生这一现象的原因是。(4)ⅢI.简易原电池反应。培养皿内装有含NaCl饱和溶液的琼脂,再滴入5~6滴酚酞溶液和溶液,混合均匀,铁钉用砂纸磨光,缠上铜丝放入培养皿中。一段时间后,可观察到没有缠铜丝的铁钉附近产生色的(填化学式)沉淀;铜丝周围的现象是,发生的电极反应式为。25.电化学原理被广泛地应用于生产、生活的许多方面。(1)I.制备氯气工业中用电解饱和食盐水的方法制备氯气,其原理如下图所示。此过程中能量转化形式为转化为(填“化学能”或“电能”)(2)电极乙为(填“阴极”或“阳极”),A口生成的气体是(3)电解饱和食盐水的离子方程式是(4)下列有关氯气的说法中正确的是a.实验室常用排饱和食盐水法收集b.可使碘化钾溶液变蓝c.转化为NaClO、ClO2等含氯化合物可用于杀菌消毒(5)II.金属防护某小组同学为探究电极对金属腐蚀与防护的影响,设计如下实验:将饱和食盐水与琼脂(凝固剂,不参与反应)的混合液置于两个培养皿中,向其中滴入少量酚酞溶液和K3Fe(CN)6溶液,混合均匀。分别将包裹锌片和铜片的铁钉放入两个培养皿中,观察现象如下。被腐蚀的是包裹的铁钉(填“锌片”或“铜片”)(6)结合电极反应式解释i中现象产生的原因(7)结合以上实验,请对铁制零件的使用提出建议参考答案与解析1.【答案】B【解析】钢铁腐蚀发生得最普遍的是电化学腐蚀,电化学腐蚀包含吸氧腐蚀和析氢腐蚀,以吸氧腐蚀为主,最为普遍,故B符合题意;故答案为:B。【分析】钢铁腐蚀中电化学腐蚀最普遍,钢铁在酸性条件下发生析氢腐蚀,在弱酸性、中性或碱性条件下发生吸氧腐蚀。2.【答案】D3.【答案】B4.【答案】D5.【答案】D【解析】A.东坡书画所用宣纸的主要成分是纤维素,故A不符合题意;B.金属腐蚀主要是电化学腐蚀,故黄麻起义所用短枪生锈,主要原因是铁发生了电化学腐蚀,故B不符合题意;C.蕲艾挥发油含有乙酸乙醋,挥发油对多种霉菌、球菌、杆菌有抑制作用,还有平喘、镇咳作用,故C不符合题意;D.合金强度比纯金属高,高胡所用钢丝弦属于合金,故D符合题意;故答案为:D【分析】A.纸的主要成分为纤维素;
B.金属腐蚀主要是电化学腐蚀;
C.具有强氧化性的物质能使蛋白质变性。6.【答案】A7.【答案】A8.【答案】B9.【答案】C【解析】A.电镀银过程中,银做为镀层金属应该做阳极,电源的正极连接阳极,根据电流的方向,a极为阳极金属银,故A不符合题意;B.装置②是原电池,其中金属Fe作负极,失去电子,发生氧化反应,所以总反应式:Fe+2Fe3+=3Fe2+,故B不符合题意;C.水中的钢闸门连接电源负极,被保护,所以属于使用外加电流的阴极保护法,故C符合题意;D.铁的吸氧腐蚀中,氧气的浓度越大,其腐蚀速率越快,插入海水中的铁棒,越靠近底端氧气的浓度越小,则腐蚀越轻,故D不符合题意故答案为:C。【分析】A、电镀时镀件作阴极,镀层金属作阳极,含镀层金属阳离子的溶液作电解质溶液。
B、活泼金属铁作负极失电子发生氧化反应,相对不活泼金属作正极,氧化性较强的物质铁离子得电子发生还原反应。
D、海水中铁发生吸氧腐蚀,在水面处腐蚀更严重。10.【答案】D11.【答案】B12.【答案】C【解析】A.在船壳上镶嵌铅块,船壳金属比铅活泼构成原电池时,作负极加快其腐蚀,不能减慢船体的腐蚀,A项不符合题意;B.与电源正极相连,作阳极,加快船体的腐蚀,B项不符合题意;C.利用牺牲阳极的阴极保护法保护船体时,船体作正极被保护,正极是氧气得电子生成氢氧根离子,正极反应式为,C项符合题意;D.还可以在船体表面涂上保护层等方法,提高其抗腐蚀能力,D项不符合题意;故答案为:C。【分析】电化学保护金属方法有:1.牺牲阳极阴极保护法,选择活泼性强的金属做负极,被保护金属做正极;2.保护金属与电源负极相连,使其不被消耗13.【答案】C【解析】A.电热水器是利用电能加热使水升高温度,即电能转化为热能,故A不符合题意;B.该热水器中镁作阳极,失电子,钢制壳体作阴极,被保护,采用了牺牲阳极的电化学保护法,故B不符合题意;C.该热水器中镁作阳极,失电子,变为镁离子进入溶液,阴极氢离子得电子剩余氢氧根离子,镁离子与氢氧根离子结合成受热易分解的氢氧化镁,会生成不溶于水的氧化镁,所以镁棒不能有效防止内部水垢生成,故C符合题意;D.热水炉加热时首先加热下面的水,然后下面的水通过热传递把热量传递给上面的水,最后一起达到沸点,故a应为出水口,b应为进水口,故D不符合题意;故答案为:C。【分析】A.电热水器是电能转化为热能的过程;
B.加镁棒可以保护热水器;
C.镁棒会产生镁离子,与氢氧根结合生成氢氧化镁;
D.a应为出水口,b应为进水口。14.【答案】A【解析】A.嵌入锌块做负极,负极反应为Zn-2e-=Zn2+,A符合题意;
B.上述方法为牺牲阳极的阴极保护法,即牺牲做负极的锌块保护做正极的轮船,故可以用镁合金来代替锌块,B不符合题意;
C.由于海水呈弱碱性,铁发生吸氧腐蚀,故正极反应为2H2O+O2+4e-=4OH-,C不符合题意;
D.此保护方法是构成了原电池,牺牲了锌块保护轮船,故为牺牲阳极的阴极保护法,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】轮船嵌有锌块后能形成原电池,锌块做负极被腐蚀,电极反应为Zn-2e-=Zn2+,轮船做正极被保护,氧气在正极上放电,电极反应为2H2O+O2+4e-═4OH-,据此分析。15.【答案】C16.【答案】A【解析】A、铁制管道和电源正极相连做电解池阳极,失电子发生氧化反应,加快腐蚀,应该将铁制管道和电源负极相连被保护,选项A符合题意;B、根据电极反应:析氢腐蚀时反应:Fe+2H+=Fe2++H2↑、4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O;吸氧:2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2、4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,可知消耗氧气的物质的量之比为1:3,选项B不符合题意;C、依据电解原理电解精炼铜,粗铜做阳极,纯铜做阴极,硫酸铜溶液做电解质溶液,选项C不符合题意;D.在金属活动性顺序表中,锌排在铁的前面,锌比铁活泼,海轮外壳上镶嵌锌块,组成铁锌原电池,铁为正极,被保护,在海轮外壳上镶入锌块,可减缓船体的腐蚀速率,选项D不符合题意;故答案为:A。【分析】为了保护天然气管道,应该使铁质管道与电源的负极相连,因为在电解池中,阳极失电子,发生氧化反应,更容易被腐蚀。17.【答案】D【解析】A.根据题干信息可知,电极Ⅱ为阳极,其电极反应式为Fe-2e-=Fe2+,电极Ⅰ为阴极,其电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,Fe2+和OH-反应生成Fe(OH)2白色沉淀,A不符合题意;
B.根据题干信息可知,电极Ⅱ为阳极,其电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑,则其电极附近溶液变为黄绿色,B不符合题意;
C.由分析可知,该装置可用于保护某钢铁制品,其中钢铁制品应与电极Ⅰ连接,该方法叫做外加电流法,C不符合题意;
D.该装置用于电解精炼铜时,阳极上不仅有铜还有其他金属失电子,阴极上只有铜离子得电子,所以阳极减少的质量不一定等于阴极增加的质量,D符合题意;
故答案为:D。【分析】A.阳极与电源正极相连,阴极由于电源负极相连,阳极失电子,阴极得电子。
B.电极Ⅱ为阳极,其电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑。
C.外加电流法是由外部直流电源提供保护电流,电源的负极连接保护对象,正极连接辅助阳极,通过电解质环境构成电流回路。
D.注意电解精炼铜时,阳极上不仅有铜还有其他金属失电子。18.【答案】A【解析】A.化学电源中,电极材料可以是活性相同的材料,如燃料电池,活性较强的电极材料不一定作电池的负极,如Al、Mg、NaOH构成原电池,Al为负极,故A符合题意;B.用惰性电极电解NaCl溶液,总电极反应式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,故B不符合题意;C.用惰性电极电解NaCl溶液,总电极反应式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,500mL2mol·L-1NaCl溶液中NaCl的物质的量为1mol,当通过1mole-时,NaCl完全被电解,因此恢复原浓度,需要加入一定量的HCl(g),不能加入盐酸,故C不符合题意;D.精炼铜时,粗铜为阳极,粗铜中含有少量的Zn、Fe、Ni,Zn、Fe比铜活泼,先失电子,即Zn-2e-=Zn2+、Fe-2e-=Fe2+,阴极反应式为Cu2++2e-=Cu,因此阳极溶解的金属质量不等于阴极析出的金属质量,故D不符合题意;故答案为A。【分析】A.化学电源中,电极材料可以是活性相同的材料;
B.用惰性电极电解饱和食盐水生成氢气和氯气;
C.电解NaCl溶液时离开体系的物质为氢气和氯气;
D.电解精炼铜时,粗铜为阳极,阳极有包括铜在内的多种金属放电。19.【答案】C【解析】A.钢铁闸门连接电源的负极,钢铁闸门作阴极,根据电解池的原理,钢铁闸门不参与反应,被保护,不受腐蚀,此方法叫外加电流保护法,故A说法不符合题意;B.锌比铁活泼,构成原电池时,锌作负极,铁作正极,钢铁被保护,此方法叫牺牲阳极的阴极保护法,故B说法不符合题意;C.电解NaCl溶液,总反应式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,恢复与原来溶液完全一样,需要通入氯化氢气体,因为盐酸是氯化氢的水溶液,加入盐酸,使原来溶液的浓度降低,故C说法符合题意;D.整个电路转移电子数相等,相同时间内,阳离子在阴极上得到的电子与阴离子在阳极上失去的电子数相等,故D说法不符合题意;答案为C。【分析】A.钢铁闸门与外加直流电源的负极相连作阴极被保护;
B.在钢铁表面镀锌是形成保护膜防止铁被腐蚀;
C.电解氯化钠时,阳极产生氯气,阴极产生氢气;
D.整个电路转移电子数相等。20.【答案】D【解析】A.咸菜的腌制过程中加入食盐(电解质),钢铁在NaCl溶液中发生吸氧腐蚀,将刀具洗净并擦干,可以减缓钢铁的电化学腐蚀,故A不选;B.草木灰(碳酸钾)与硝酸铵混合后会发生双水解,产生氨气会挥发,造成氮元素的损失,肥效降低,所以草木灰不与硝酸铵共施,故B不选;C.盐的水解为吸热过程,温水促进盐的水解,即,增大,在碱性环境下油脂水解完全,故C不选;D.淀粉酿酒则不是葡萄糖被氧化为乙醇,而是被还原成乙醇故答案为:D。【分析】A.咸菜含有食盐可形成电解质溶液,而钢制道具是合金易在电解质溶液中形成原电池
B.主要考虑的是碳酸根水解显碱性,铵根水解呈酸性,可以相互促进导致肥效降低
C.水解是吸热反应,温度越高越水解,除污效果越好
D.不是氧化为乙醇而是在酶的作用下进行21.【答案】(1)C;(2)O2+2H2O+e-=4OH-;Fe-2e-=Fe(3)abc【解析】(1)在食盐水中,铁钉发生吸氧腐蚀,活动性较强的铁作负极,其中含有的活动性弱的杂质碳作正极,正极的化学式为C;电子从负极Fe沿导线流向正极C,其图象为;
(2)该装置中,负极上铁失电子发生氧化反应,负极的电极反应式为:Fe-2e-=Fe2+;正极C上O2得电子发生还原反应,正极的电极反应式为:2H2O+O2+4e-=4OH-;
(3)a.用纯氧气代替具支试管内的空气,氧气的浓度增大,反应速率加快,a正确;b.用食盐水浸泡过的铁钉再蘸取铁粉和炭粉的混合物,增大反应物的接触面积,反应速率加快,b正确;c.用毛细尖嘴管代替玻璃导管,并向试管的水中滴加少量红墨水,改变相同的压强即改变相同的体积,毛细尖嘴管上升的高度大于玻璃导管,且红墨水现象更明显,c正确;故答案为:abc。【分析】(1)铁的吸氧腐蚀中正极材料是铁中的碳,电子由负极流向正极;
(2)正极上发生氧气的还原反应生成氢氧根离子;负极发生铁的氧化反应;
(3)根据加快反应速率、使现象更加明显的方法进行分析。22.【答案】(1)铁与碳粉构成原电池发生吸氧腐蚀,消耗容器内的氧气导致压强减小,同时亚铁离子被氧化成铁离子也会消耗氧气,使容器内压强减小;;铁发生吸氧腐蚀产生的氢氧根离子与Fe2+生成氢氧化亚铁沉淀,消耗了溶液中的氢氧根离子,使得pH略下降(2)电镀消耗Zn2+导致平衡逆向移动,有效控制溶液中锌离子浓度。;往镀锌废液中加入过量双氧水,然后加入氨水将pH调整到略小于5.9,过滤后加热滤液,得到ZnCl2-NH4Cl溶液。【解析】(1)铁先和盐酸反应,生成氢气导致容器内压强增大,盐酸消耗完后铁与碳粉构成原电池发生吸氧腐蚀,消耗容器内的氧气导致压强减小,同时亚铁离子被氧化成铁离子也会消耗氧气,使容器内压强减小。Fe2+被氧化生成氢氧化铁的离子方程式为。铁发生吸氧腐蚀产生的氢氧根离子与Fe2+生成氢氧化亚铁沉淀,消耗了溶液中的氢氧根离子,使得pH略下降。(2)通入一定量NH3的ZnCl2-NH4Cl溶液中存在平衡,电镀消耗Zn2+的过程导致溶液中锌离子浓度减小,化学平衡逆向移动,产生锌离子,这种方法可有效控制溶液中锌离子浓度,使镀层金属析出缓慢,得到的镀层更加致密、细腻。往镀锌废液中加入过量双氧水,然后加入氨水将pH调整到略小于5.9,确保铁离子完全沉淀,同时降低氢离子浓度,过滤除去氢氧化铁沉淀,加热滤液使多余的双氧水分解成氧气和水,氧气逸出,最终得到ZnCl2-NH4Cl溶液。【分析】(1)①铁和盐酸反应生成氢气,会导致容器内压强增大;盐酸消耗完后铁与碳粉构成原电池发生吸氧腐蚀,消耗容器内的氧气导致压强减小;
②Fe2+被氧化生成氢氧化铁的离子方程式为;
③后铁发生吸氧腐蚀产生的氢氧根离子与Fe2+生成氢氧化亚铁沉淀,消耗了溶液中的氢氧根离子,使得pH略下降;
(2)①电镀消耗Zn2+导致平衡逆向移动;
②往镀锌废液中加入过量双氧水,然后加入氨水将pH调整到略小于5.9,过滤后加热滤液,得到ZnCl2-NH4Cl溶液。23.【答案】(1)铁或Fe;BC;BD(2)做正极材料,导电;铜做正极,氢离子在内电路移向正极,得到电子,生成氢气;铁做负极,在外电路失去电子,电子从负极移向正极,金属铁被腐蚀成亚铁离子。(3)O2+4e-+2H2O=4OH-;2Fe-4e-=2Fe2+;2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2(4)A;B;C【解析】(1)析氢腐蚀发生条件为较强酸性环境,图1为二氧化硫的水溶液,酸性较强,与铁、铜形成电化学腐蚀中的析氢腐蚀;图2为碱性环境,碱性或中性或酸性较弱环境易发生吸氧腐蚀,腐蚀类型属于电化学腐蚀中的吸氧腐蚀,故答案为:铁或Fe;BC;BD;(2)图1中Cu的作用是做正极材料,导电(不参与反应),结合电极反应、电子移动、离子移动等,可得出图1金属被腐蚀的原理为铜做正极,氢离子在内电路移向正极,得到电子,生成氢气,铁做负极,在外电路失去电子,从负极移向正极,金属铁被腐蚀成亚铁离子。答案为:做正极材料,导电;铜做正极,氢离子在内电路移向正极,得到电子,生成氢气,铁做负极,在外电路失去电子,电子从负极移向正极,金属铁被腐蚀成亚铁离子。(3)图2发生吸氧腐蚀,正极反应为氧气得电子,反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-,负极反应为铁失电子,反应式为2Fe-4e-=2Fe2+,总反应为2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2,答案为:O2+4e-+2H2O=4OH-;2Fe-4e-=2Fe2+2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2(4)下列防止铁制品生锈的措施可以在铁闸门表面涂一层保护膜如油漆等,也可以在地下铁管道上安装若干镁合金或锌合金(比铁活泼),利用牺牲阳极保护法来防止铁生锈,还可将铁罐与浓硫酸等强氧化剂接触,使之发生钝化,在铁表面形成致密氧化膜来防止铁生锈,故答案为:ABC。
【分析】(1)图1形成原电池,活动性强的Fe做负极失去电子,活动性弱的Cu做正极,氢离子得电子变成氢气,图2已形成原电池,发生吸氧腐蚀
(2)图1中铜做正极材料,氢离子在正极放电变成氢气,并且起到导电的作用,形成原电池,活动性强的Fe做负极失去电子变成亚铁离子,活动性弱的Cu做正极,氢离子得电子变成氢气
(3)图二发生的吸氧腐蚀,负极是铁失电子,正极是氧气得到电子。保证整个过程中电子转移数目相等,即可写出电极式和总反应
(4)防止铁生锈主要从根源上解决,隔绝空气和水蒸气或者制备成合金24.【答案】(1)使盐酸溶液充分反应(2)
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