4.3金屬的腐蝕與防護 同步練習題（含解析）2023-2024學年高二上學期化學人教版（2019）選擇性必修1

4.3金屬的腐蝕與防護同步練習題一、選擇題1．我國科學家開發(fā)了一種新型原電池，為綜合利用NO2提供了新思路。電池總反應(yīng)為2Li+NO2=Li2O+NO。下列說法錯誤的是A．放電時，電子由a極流出經(jīng)外電路流向b極B．該裝置將化學能轉(zhuǎn)化成電能C．可以用含乙二醇的溶液作電解質(zhì)溶液D．如果電路中轉(zhuǎn)移1mol電子，理論上b極凈增15g2．化學能與電能的直接轉(zhuǎn)化需要在一定的裝置中才能實現(xiàn)。下列裝置與對應(yīng)敘述相符的是A．裝置①中的溶液濃度保持不變B．裝置②可通過犧牲陽極保護鋼鐵設(shè)施C．裝置③的正極電極反應(yīng)式：D．裝置④的正極電極反應(yīng)式：3．下列金屬防護的做法中，運用了電化學原理的是A．健身器材刷油漆以防銹 B．衣架外面包上一層塑料層C．地下鋼鐵管道連接鎂塊以防腐 D．自行車鏈條涂抹潤滑油4．全世界每年鋼鐵因銹蝕造成大量的損失。某城市擬用如圖所示方法保護埋在弱堿性土壤中的鋼質(zhì)管道，使其免受腐蝕。關(guān)于此方法，下列說法不正確的是A．鋼質(zhì)管道易被腐蝕是因為在潮濕的土壤中形成了原電池B．這種方法稱為犧牲陽極的陰極保護法C．鋼管上的電極反應(yīng)式：D．也可以外接直流電源保護鋼管，直流電源正極連接金屬棒X5．下列方程式不正確的是A．用惰性電極電解氯化鎂溶液：B．利用制備：C．鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕的總反應(yīng)：D．向AgI懸濁液中滴加溶液：6．如圖所示，在水槽中裝入蒸餾水后，鐵塊腐蝕速率的大小順序正確的是A．I>II>III B．I>III>II C．II>I>III D．II>III>I7．化學與生產(chǎn)、生活及環(huán)境密切相關(guān)，下列說法錯誤的是A．推廣使用新能源汽車可以減少尾氣排放B．含F(xiàn)eSO4的補血劑與維生素C配合使用效果更佳C．BaSO4作為弱電解質(zhì)難溶于水，在醫(yī)學上用作鋇餐D．輪船上掛鋅錠防止鐵腐蝕，屬于犧牲陽極保護法8．將鐵粉和活性炭的混合物用溶液潤濕后，置于如圖所示裝置中，進行鐵的電化學腐蝕實驗。下列有關(guān)該實驗的說法錯誤的是A．以自來水代替溶液，鐵也能發(fā)生腐蝕B．反應(yīng)結(jié)束后，最終導管內(nèi)水面上升C．活性炭的存在會加速鐵的腐蝕D．鐵被氧化的電極反應(yīng)式為二、非選擇題9．原電池是化學對人類的一項重大貢獻。某興趣小組為研究原電池原理，設(shè)計如圖裝置：①a和b不連接時，燒杯中現(xiàn)象是_________________________。②a和b用導線連接，Cu極為原電池___極(填“正”或“負”)，電極反應(yīng)式為：____________；溶液中H+移向_____(填“Cu”或“Zn”)極。電池總反應(yīng)式為：__________________________。③若電解質(zhì)溶液改為AgNO3溶液，當轉(zhuǎn)移0.2mol電子時，則理論上Cu片質(zhì)量變化為____________g。10．電化學是研究化學能與電能轉(zhuǎn)換的裝置、過程和效率的科學，應(yīng)用極其廣泛?；卮鹣铝袉栴}：(1)下列化學反應(yīng)在理論上可以設(shè)計成原電池的是______________(填序號)。I．CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2ΔH<0II．C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)ΔH>0III．NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)ΔH<0VI．2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)ΔH<0(2)下圖容器中均盛有稀硫酸。①裝置A中的能量轉(zhuǎn)化方式是_____________________________，裝置C電池總反應(yīng)為____________________________________________________________。②裝置D中銅電極上觀察到的現(xiàn)象_____________________________，溶液中的H+移向_____________(填“Cu”或“Fe”)極附近。③四個裝置中的鐵被腐蝕時由快到慢的順序是______________(填字母)?！緟⒖即鸢浮恳?、選擇題1．C【分析】根據(jù)電池總反應(yīng)2Li+NO2=Li2O+NO分析，Li化合價升高，失去電子，作電池的負極。解析：A．根據(jù)前面分析Li為負極，放電時，電子由a極流出經(jīng)外電路流向b極，故A蒸汽；B．該裝置是原電池，則是將化學能轉(zhuǎn)化成電能，故B正確；C．Li和乙二醇會直接反應(yīng)，因此不可以用含乙二醇的溶液作電解質(zhì)溶液，故C錯誤；D．根據(jù)正極電極反應(yīng)2Li＋+2e－+NO2=Li2O+NO，如果電路中轉(zhuǎn)移1mol電子，理論上b極有0.5molLi2O生成即凈增15g，故D正確。綜上所述，答案為C。2．D解析：A．裝置①陽極先是鋅失去電子，再是鐵失去電子，再是銅失去電子，而陰極銅離子得到電子，因此溶液中的濃度會降低，故A不符合題意；B．裝置②可通過犧牲陽極保護鋼鐵設(shè)施，則應(yīng)該接一塊活潑性比鐵強的金屬，比如金屬鋅，而不是能接活潑性比鐵弱的金屬，或則會加快鐵的腐蝕，故B不符合題意；C．裝置③的正極是鐵離子得到電子變?yōu)閬嗚F離子，其電極反應(yīng)式：，故C不符合題意；D．裝置④是氫氧酸性燃料電池，則正極電極反應(yīng)式：，故D符合題意。綜上所述，答案為D。3．C解析：A．健身器材刷油漆為外加防護膜的保護法，可以隔絕空氣，只運用了化學防腐蝕的原理，故A不選；B．衣架的外面包上一層塑料層為外加防護膜的保護法，可以隔絕空氣，只運用了化學防腐蝕的原理，故B不選；C．地下鋼鐵管道連接鎂塊，金屬鎂比鐵活潑，屬于犧牲陽極的陰極保護法，運用了電化學原理，故C選；D．自行車鏈條涂抹潤滑油，可以隔絕空氣，只運用了化學防腐蝕的原理，故D不選；故選：C。4．D解析：A．鋼鐵在潮濕的空氣中能形成原電池因而易發(fā)生電化學腐蝕，金屬鐵是負極，易被腐蝕，A正確；B．原電池的負極被腐蝕，正極被保護的方法稱為犧牲陽極的陰極保護法，B正確；C．由于發(fā)生吸氧腐蝕，故正極上氧氣放電，電極反應(yīng)為O2+2H2O+4e-═4OH-，C正確；D．用外加電源的負極保護法時，被保護的金屬做陰極，故鋼管應(yīng)接電源的負極，通常正極連接惰性電極比如碳棒，D錯誤；故答案為：D。5．A解析：A．用惰性電極電解氯化鎂溶液，陽極得到氯氣，陰極得到氫氣和氫氧化鎂沉淀，離子方程式為：，故A錯誤；B．利用水解制備：，故B正確；C．鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕負極鐵失去電子變?yōu)閬嗚F離子，正極是氧氣得到電子和水生成氫氧根，其總反應(yīng)：，故C正確；D．利用難溶物的沉淀轉(zhuǎn)化，向AgI懸濁液中滴加溶液：，故D正確。綜上所述，答案為A。6．B解析：Fe--C與水形成原電池，F(xiàn)e發(fā)生吸氧腐蝕，F(xiàn)e為負極，F(xiàn)e腐蝕速率較快；Fe--Al與水形成原電池，Al為負極，F(xiàn)e被保護；Fe在水中發(fā)生化學腐蝕，腐蝕速率較低，故腐蝕速率Ⅰ>Ⅲ>Ⅱ，B項正確；故選B。7．C解析：A．新能源汽車主要是使用電能，推廣使用新能源汽車可以減少化石燃料的燃燒，減少尾氣排放，A正確；B．維生素C具有還原性，可以防止FeSO4被氧化，含F(xiàn)eSO4的補血劑與維生素C配合使用效果更佳，B正確；C．BaSO4雖然難溶于水，但溶于水的部分完全電離，為強電解質(zhì)，C錯誤；D．鋅比鐵活潑，發(fā)生電化學腐蝕時，鋅為負極被氧化，鐵被保護，屬于犧牲陽極保護法，D正確；綜上所述答案為C。8．D【分析】鐵粉和活性炭的混合物用NaCl溶液潤濕，構(gòu)成了原電池。鐵為負極，活性炭為正極，NaCl溶液為電解質(zhì)溶液，發(fā)生了鐵的吸氧腐蝕。解析：A．自來水中含有自由移動的離子，可以導電，用自來水代替NaCl溶液，也能構(gòu)成原電池，鐵也能發(fā)生腐蝕，故A正確；B．在正極，空氣中的氧氣得到電子被消耗，試管內(nèi)氣體減少，壓強降低，伸入水中的導管內(nèi)水面會上升，故B正確；C．活性炭作為原電池的正極加速了鐵的腐蝕，故C正確；D．鐵在負極被氧化：Fe-2e-=Fe2+，故D錯誤；故選D。二、非選擇題9．鋅片逐漸溶解，鋅片上有氣泡冒出正2H++2e-=H2↑CuZn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑21.6解析：①a和b不連接時，該裝置不構(gòu)成原電池，鋅和氫離子發(fā)生置換反應(yīng)，離子反應(yīng)方程式為：Zn+2H+=Zn2++H2↑，因此實驗現(xiàn)象為：鋅片逐漸溶解，鋅片上有氣泡冒出；②a和b用導線連接，該裝置構(gòu)成原電池，銅作正極，正極上氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2H++2e-=H2↑；鋅失電子發(fā)生氧化反應(yīng)而作負極，放電時，電解質(zhì)溶液中氫離子向正極銅電極移動，總反應(yīng)式為Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑，故答案為：正；2H++2e-=H2↑；Cu；Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑；③若電解質(zhì)溶液改為AgNO3溶液，當轉(zhuǎn)移0.2mol電子時，則理論上Cu片質(zhì)量變化為0.1mol64g/mol=6.4g。10．VI化學能轉(zhuǎn)化為熱能Fe+H2SO4FeSO4+H2↑銅片表面產(chǎn)生氣泡CuC>D>A>B解析：(1)在理論上只有自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)才可以設(shè)計成原電池，據(jù)此解題。I．CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2ΔH<0，非氧化還原反應(yīng)，I不合題意；II．C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)ΔH>0，非自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)，II不合題意；III．NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)ΔH<0，非氧化還原反應(yīng)，III不合題意；VI．2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)ΔH<0，自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)，VI符合題意；故答案為：VI；(2)①裝置A中發(fā)生反應(yīng)：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，反應(yīng)放熱，故能量轉(zhuǎn)化方式是化學能轉(zhuǎn)化為熱能，裝置C是電解池，Zn作陰極，F(xiàn)e作陽極，故電池總反應(yīng)為Fe+H2SO4FeSO4+H2↑，故答案為：化學能轉(zhuǎn)化為熱能；Fe+H2SO4FeSO4+H