4.3 金属的腐蚀与防护 同步训练题 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

4.3 金属的腐蚀与防护 同步训练题 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1 一、单选题 1．下列叙述中不正确的是（　　） A．电热水器用镁棒防止内胆腐蚀，采用的是牺牲阳极的阴极保护法 B．葡萄酒中含维生素C等多种维生素，通常添加微量防止营养成分被氧化 C．复方氢氧化铝、碳酸氢钠片、雷尼替丁等抗酸药均能抑制胃壁细胞分泌盐酸 D．2020年1月我国爆发了新冠肺炎疫情，可采用“84”消毒液来杀灭新型冠状病毒 2．化学与生产、生活、科技等密切相关。下列说法错误的是（　　） A．潜水器“奋斗者”号使用的碳纤维材料是有机高分子材料 B．古壁画使用铁红作红色颜料，是由于其在空气中性质稳定 C．海洋开发走向“深蓝时代”，大型舰船的底部常镶嵌锌块，以防止船体腐蚀 D．“天问一号”火星车的热控保温材料——纳米气凝胶，可产生丁达尔效应 3．钢铁发生析氢腐蚀时，正极上发生的电极反应是（　　） A．2H++2e-=H2↑ B．Fe2++2e-=Fe C．2H2O+O2+4e-=4OH- D．Fe3++e-=Fe2+ 4．美好生活离不开化学。下列人类活动中，运用了相应的化学原理的是（　　） 选项 人类活动 化学原理 A NH4Cl溶液除铁锈 NH水解呈酸性 B 游轮底部定期更换锌块 利用电解原理可防止腐蚀 C 铝罐贮运浓硝酸 铝具有良好导热性 D NH4HCO3可用作氮肥 NH4HCO3受热易分解 A．A B．B C．C D．D 5．下列实验装置能达到实验目的的是 A．用图甲除去气体中的少量 B．用图乙准确测量气体体积 C．用图丙证明混合溶液中有少量 D．用图丁通过牺牲阳极法保护钢铁设备 6．将一块镀层破损的铁片置于海边潮湿环境中，一段时间后铁片如图所示。下列说法正确的是（　　） A．电子由镀层流向铁 B．铁片凹陷深处产生了较多OH- C．镀层的金属性比铁弱 D．对铁进行了牺牲阳极的阴极保护 7．下列与金属腐蚀有关的说法中，不正确的是 A．铝不易与氧气发生反应，具有很强的抗腐蚀能力 B．钢铁在潮湿空气中生锈属于电化学腐蚀 C．电化学腐蚀一般可分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀 D．金属腐蚀的本质是金属原子失去电子被氧化的过程 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．下列过程不涉及氧化还原反应的是（　　） A．金属的冶炼 B．湿润的红色布条遇到氯气褪色 C．明矾净水 D．刻蚀印刷电路板 10．下列关于金属腐蚀和保护的说法正确的是 A．牺牲阳极保护法利用的是电解池原理 B．金属的化学腐蚀的实质是M-ne-=Mn+，即氧化剂失去电子 C．外加电流阴极保护法，被保护的金属与电源负极相连 D．铜碳合金的铜像在酸雨中发生电化学腐蚀时，负极的电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O 11．地下管线穿过不同的地质结构及潮湿程度不同的土壤带时，由于氧气浓度存在差别，会引起金属管道的腐蚀。其原理如图所示，下列说法正确的是 A．黏土区钢管作正极 B．电子由砂土区钢管流向黏土区钢管 C．每消耗22.4LO2最终可生成铁锈1mol D．砂土区钢管表面发生的电极反应可能为 12．常温下，某小组探究不同溶液中钢铁的腐蚀，结果如下。下列说法错误的是 溶液 腐蚀快慢 较快 慢 慢 较快 主要产物 A．在溶液中，主要发生的是析氢腐蚀 B．在溶液中，发生腐蚀时正极反应为： C．由实验可知，溶液碱性越强，钢铁腐蚀越困难 D．钢铁腐蚀的产物受到溶液酸碱性的影响 13．在古代，中国长期以丝绸、瓷器、茶叶等为国家名片，新中国成立以来，“中国名片”有中国航天、军事、天文等，这些领域的发展受到全世界瞩目，而这些领域与化学更有着密切的联系。下列说法错误的是（　　） A．“天宫二号”空间实验室的硅电池板将光能直接转换为电能 B．“蛟龙”号潜水器所使用的钛合金材料具有强度大、密度小、耐腐蚀等特性 C．“歼-20”飞机上大量使用的碳纤维是一种新型有机高分子材料 D．港珠澳大桥设计使用寿命120年，水下钢柱镶锌块以利用牺牲阳极的阴极保护法防腐蚀 14．下列说法错误的是（　　） A．HCl和NaOH反应的中和热 ，则 和 反应生成1mol 时对应的 B．需要加热才能发生的反应可能是放热反应 C．0.1mol氮气和0.3mol氢气，在密闭容器中充分反应生成氨气，转移的电子数小于0.6 D．水中的钢闸门连接电源的负极来防腐是采用了外加电流的阴极保护法 15．为防止海水中钢铁的腐蚀，可将金属连接在钢铁设施表面，减缓水体中钢铁设施的腐蚀，如图所示。下列有关说法正确的是 A．金属做正极，钢铁做负极 B．极的电极反应式为 C．过程中化学能转化为电能 D．将金属换成金属也能起到保护作用 16．铜板上铁铆钉处的吸氧腐蚀原理如图所示，下列有关说法正确的是（　　） A．阳极电极反应式为：2H++2e→H2↑ B．此过程中电子从 Fe 移向 Cu，铁铆钉发生还原反应 C．此过程中铜会被腐蚀，发生氧化反应 D．此过程中铁做负极，被氧化 17．下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是（　　） A．在生产浓盐酸的车间内，铁制设备主要因发生析氢腐蚀而受损 B．在日常生活中选择晾晒衣物的铁丝时，要选用表层镀锡的铁丝 C．我同海军研制出新型环保涂料涂装在舰艇外壳可增强舰艇防腐能力 D．不锈钢有较强的抗腐蚀能力，是因为在钢铁表面镀上了一层铬 18．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周中心区(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。下列说法错误的是（　　） A．铁片腐蚀最严重区域不是生锈最多的区域 B．液滴边缘是正极区，发生的电极反应为O2+2H2O+4e-=4OH- C．液滴下氧气含量少，铁片作负极，发生的还原反应为Fe-2e-=Fe2+ D．铁片腐蚀过程发生的总化学方程式为4Fe+6H2O+3O2=4Fe(OH)3 19．破损的镀锌铁皮在氨水中发生电化学腐蚀，生成和，下列说法不正确的是 A．氨水浓度越大，腐蚀趋势越大 B．随着腐蚀的进行，溶液变大 C．铁电极上的电极反应式为： D．每生成标准状况下，消耗 20．下列说法正确的是（　　） A．Na2O2在空气中久置，因分解成 Na2O 和 O2而变成白色固体 B．接触室里面采用粗管里面嵌套细管，主要为了增大接触面积，加快反应速率 C．电热水器用镁棒防止金属内胆腐蚀，原理是外加电源的阴极保护法 D．稀有气体比较稳定，只能以单质形式存在 二、综合题 21． （1）下列说法正确的是_______(填字母序号)。 A．化学反应的实质就是旧化学键的断裂，新化学键的形成，在化学反应中，反应物转化为生成物的同时，必然伴随着能量的变化 B．钢铁生锈腐蚀时，铁被氧化 C．放热反应发生时，不一定要加热。但吸热反应必须要加热才能发生 （2）在101 kPa时，2 g H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ热量，氢气完全燃烧的热化学方程式表示为　 　。 （3）目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)。如图1表示该反应进行过程中能量的变化(单位为：kJ·mol-1)，该反应是△H　 　0(选填“>”“=”或“<”)。 （4）图2装置属于原电池的是　 　(填序号)。在选出的原电池中，　 　是负极，发生　 　(选填“氧化”或“还原”)反应，正极的现象　 　。此原电池反应的化学方程式为　 　。 22．《我在故宫修文物》这部纪录片里关于古代青铜器的修复引起了某研学小组的兴趣。“修旧如旧”是文物保护的主旨。 （1）查阅高中教材得知铜锈为Cu2(OH)2CO3，俗称铜绿，可溶于酸。铜绿在一定程度上可以提升青铜器的艺术价值。请写出Cu在空气中生成铜锈的方程式　 　。 （2）继续查阅资料，了解到铜锈的成分非常复杂，主要成分有Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl。考古学者将铜锈分为无害锈和有害锈，结构如图所示： Cu2(OH)3Cl属于　 　(填“无害锈”和“有害锈”)，请解释原因　 　。 （3）文献显示Cu2(OH)3Cl的形成过程中会产生CuCl(白色不溶于水的固体)，请结合如图回答： ①过程I的正极反应物是　 　。 ②过程I负极的电极反应式是　 　。 （4）青铜器的修复有以下三种方法： i．柠檬酸浸法：将腐蚀文物直接放在2%—3%的柠檬酸溶液中浸泡除锈； ii．碳酸钠法：将腐蚀文物置于含Na2CO3的缓冲溶液中浸泡，使CuCl转化为难溶的Cu2(OH)3Cl； iii．BTA保护法： 请回答下列问题： ①写出碳酸钠法的离子方程式　 　。 ②三种方法中，BTA保护法应用最为普遍，分析其可能的优点有　 　。 A．在青铜器表面形成一层致密的透明保护膜 B．替换出锈层中的Cl-，能够高效的除去有害锈 C．和酸浸法相比，不破坏无害锈，可以保护青铜器的艺术价值，做到“修旧如旧” 23．铁的腐蚀与防护与生产生活密切相关。 （1）Ⅰ.研究铁的腐蚀 实验步骤如下： 步骤1：将铁粉放置于0.002 溶液中浸泡，过滤后用水洗涤。 步骤2：向15.00 mL 1 NaCl溶液(用盐酸调pH=1.78)中加入浸泡过的Fe粉。 步骤3：采集溶液pH随时间变化的数据。 第一阶段，主要发生析氢腐蚀，Cu上发生的电极反应为　 　。 （2）第二、三阶段主要发生吸氧腐蚀。 ①选取b点进行分析，经检验溶液中含有，写出Fe被腐蚀的总反应　 　。 ②取b点溶液向其中滴加KSCN无明显现象，加入稀盐酸后立即变红。写出b点被氧化的离子方程式　 　。 ③依据b点发生的反应，分析第二阶段pH上升的原因是　 　。 （3）Ⅱ．研究铁的防护 在铁表面镀锌可有效防止铁被腐蚀 已知：放电的速率缓慢且平稳，有利于得到致密、细腻的镀层。 ①镀件Fe应与电源的　 　相连。 ②向电解液中加入NaCN溶液，将转化为，电解得到的镀层更加致密、细腻，原因是　 　。 （4）电镀后的废水中含有，一种测定其含量的方法是：取废水50 mL，再加KI溶液1 mL，用c 溶液滴定，消耗溶液V mL。已知：(无色) ， 。 ①滴定终点的现象是　 　。 ②废水中的含量是　 　(填计算式)。 24． （1）依据反应：2Ag＋(aq)＋Cu(s) Cu2＋(aq)＋2Ag(s)设计的原电池如下图甲所示。 ①电极X的材料是　 　；Y溶液可以是　 　； ②银电极上发生的电极反应式是　 　。 ③在电池放电过程中，盛有饱和KCl琼脂溶胶的盐桥中，向CuSO4溶液一端扩散的离子是　 　（填离子符号）。 （2）金属腐蚀一般可分为化学腐蚀和电化学腐蚀，可以采用电化学手段进行防腐。 ①炒菜的铁锅未及时清洗容易生锈。写出铁锅生锈过程的正极反应式　 　。 ②为了减缓某水库铁闸门被腐蚀的速率，可以采用下图乙所示的方案，其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用　 　（填写字母序号）。 A．铜 B．钠 C．锌 D．石墨 ③图丙所示方案也可以减缓铁闸门的腐蚀速率，则铁闸门应连接直流电源的　 　极。 （3）蓄电池是一种可以反复充电、放电的装置。有一种蓄电池在充电和放电时发生的反应是：NiO2 + Fe + 2H2O Fe(OH)2 + Ni(OH)2。 ①若此蓄电池放电时，该电池某一电极发生还原反应的物质是　 　（填序号）。 A．NiO2 B．Fe C．Fe(OH)2 D．Ni(OH)2 ②该电池放电时，正极附近溶液的pH　 　（填增大、减小、不变） ③充电时该电池阳极的电极反应式　 　。 25．回答下列问题： （1）炒菜的铸铁锅长期不用时会因腐蚀而出现红褐色锈斑，铁锅的锈蚀主要是电化学腐蚀中的　 　腐蚀，正极的电极反应式为　 　。 （2）锂离子电池具有质量小、体积小、储存和输出能量大等特点，是多种便携式电子设备和交通工具的常用电池。一种锂离子电池构造如图所示，其中电解质溶于混合有机溶剂中，通过电解质迁移入晶格中，生成。回答下列问题： ①a电极为该电池的　 　极； ②该电池正极的电极反应式为　 　。 （3）许多有机化学反应包含电子的转移，使这些反应在电解池中进行时称为电有机合成。 电有机合成反应条件温和，生产效率高。电解合成1，二氯乙烷的实验装置如图所示。回答下列问题： ①离子交换膜X为　 　交换膜(填“阳离子”或“阴离子”)； ②阴极区的电极反应式是　 　； ③阳极区发生的液相反应化学方程式为　 　。 答案解析部分 1．【答案】C 【解析】【解答】A、Mg比Fe活泼，形成原电池时Mg作负极，可防止内胆腐蚀，该防护措施是牺牲阳极的阴极保护法，故A不符合题意； B、二氧化硫具有还原性，可作抗氧化剂，故B不符合题意； C、复方氢氧化铝、碳酸氢钠片、雷尼替丁等抗酸药均能与盐酸反应，能促进胃壁细胞分泌盐酸，故C符合题意； D、“84”消毒液有效成分是次氯酸钠，具有强氧化性，能使蛋白质氧化变性，可用于杀灭新型冠状病毒，故D不符合题意； 故答案为：C。 【分析】A、牺牲阳极的阴极保护法指的是利用原电池原理，将被保护的金属作正极； B、二氧化硫具有还原性； C、复方氢氧化铝、碳酸氢钠片、雷尼替丁等抗酸药均能与盐酸反应； D、“84”消毒液有效成分是次氯酸钠。 2．【答案】A 【解析】【解答】A、碳纤维由碳单质组成，属于无机非金属材料，故A符合题意； B、氧化铁为红棕色粉末，常用作红色颜料，其在空气中性质稳定，故B不符合题意； C、大型舰船的底部常镶嵌锌块，构成原电池，锌比铁活泼，锌为负极，被腐蚀，属于牺牲阳极的阴极保护法，故C不符合题意； D、纳米气凝胶属于胶体，可产生丁达尔效应，故D不符合题意； 故答案为：A。 【分析】A、碳纤维由碳单质组成； B、氧化铁为红棕色粉末； C、锌比铁活泼； D、胶体能产生丁达尔效应。 3．【答案】A 【解析】【解答】钢铁是铁碳合金，电解质溶液酸性时发生析氢腐蚀，铁作负极，发生氧化反应，电极反应为Fe-2e-=Fe2+，碳作正极，发生还原反应，电极反应为：2H++2e-=H2↑， 故答案为：A。 【分析】钢铁发生析氢腐蚀，正极电极反应式为2H++2e-=H2↑，即放出氢气。 4．【答案】A 【解析】【解答】A．NH4Cl溶液由于NH水解呈酸性NH+H2ONH3∙H2O+H+，H+可以和铁锈反应，故NH4Cl溶液常用于除铁锈，A符合题意； B．在游轮底部连接一块锌块，这样锌、铁和海水中的电解质溶液能够形成原电池，由于锌比铁活泼，锌作负极，只需定期更换锌块就能达到保护船体的作用，故利用的是原电池原理而不是电解原理，B不合题意； C．铝在常温下被浓硝酸钝化后，在表面形成了一层致密的氧化物保护膜后，阻止金属铝继续与浓硝酸反应，故常温下用铝罐贮运浓硝酸，与金属铝的导热性无关，C不合题意； D．NH4HCO3可用作氮肥是由于其中含有N元素，与其受热易分解无关，D不合题意； 故答案为：A。 【分析】A.铵根水解生成氢离子，氢离子与氧化铁反应； B.锌、铁和电解质溶液形成原电池，锌为负极被腐蚀，铁为正极被保护； C.常温下铝在浓硝酸中钝化； D.易溶性的含氮元素的化合物可以用作氮肥。 5．【答案】A 6．【答案】C 【解析】【解答】A．由图可知，铁片被腐蚀，说明铁做负极，电子由铁流向镀层金属，故A不符合题意； B．铁皮作负极，失电子产生较多的Fe2+，即铁皮凹陷处产生较多的Fe2+，故B不符合题意； C．构成原电池的条件之一就是由两活性不同的电极，由图可知，铁片被腐蚀，说明铁做负极，所以镀层金属的金属性比铁弱，故C符合题意； D．如果镀层金属的金属性别铁强，则铁为正极，镀层为负极，则为栖牲阳极保护阴极，但本题中镀层金属的金属性比铁弱，不属于牺牲阳极阴极保护法，故D不符合题意； 故答案为：C。 【分析】根据题意，铁做负极，镀层做正极，结合选项即可判断 7．【答案】A 8．【答案】B 【解析】【解答】A.在海水弱碱的环境中，铁和碳电极组成原电池，发生吸氧腐蚀，可以观察到铁生锈，A项能达到实验目的； B.电解池中Fe连接在电源的正极，铁做阳极，失去电子发生氧化，不会考虑阴离子放电，故不会产生氯气，B项达不到实验目的； C.可以构成Zn-Fe原电池，活泼性较强的Zn做负极，发生氧化，Fe做正极，被保护，故C项能达到实验目的； D.电解池中，铁连接电源的负极，做阴极材料，Fe不反应，Fe附近的阳离子发生还原反应，属于外加电流的阴极保护法，D项能达到实验目的； 故答案为：B。 【分析】电解池中，首先观察阳极，若阳极为活泼金属（包括Ag以及之前的金属），则阳极金属失去电子发生氧化，不考虑阳极附近阴离子放电；若阳极为惰性电极，考虑阴离子的放电顺序，放电顺序要记牢。 9．【答案】C 【解析】【解答】A．金属冶炼，化合价改变发生，涉及氧化还原反应，A不符合题意； B．湿润的红色布条遇氯气褪色，氯气与水反应生成的HClO，有漂白性，涉及氧化还原反应，B不符合题意； C．明矾净水是铝离子水解生成了氢氧化铝胶体，不是氧化还原反应，C符合题意； D．刻蚀印刷电路板是铁离子与铜的反应，有化合价变化，涉及氧化还原反应，D不符合题意； 故答案为：C 【分析】A．金属冶炼，涉及氧化还原反应； B．湿润的红色布条遇氯气褪色，氯气与水反应生成的HClO，有漂白性，涉及氧化还原反应； C．铝离子水解生成了氢氧化铝胶体，不是氧化还原反应； D．铁离子与铜的反应，涉及氧化还原反应。 10．【答案】C 11．【答案】D 12．【答案】C 【解析】【解答】A．在溶液中，酸性条件下，主要发生的是析氢腐蚀，故A不符合题意； B．在溶液中，发生吸氧腐蚀，正极反应为：，故B不符合题意； C．中腐蚀速度快，说明溶液碱性越强，钢铁腐蚀越容易，故C符合题意； D．不同pH条件下，钢铁腐蚀的产物不同，受到溶液酸碱性的影响，故D不符合题意； 故答案为：C。 【分析】A.中性或弱酸性条件下，金属发生吸氧腐蚀，酸性环境下，金属发生析氢腐蚀； C.依据表中数据对比分析； D.不同pH条件下，钢铁腐蚀的产物不同。 13．【答案】C 【解析】【解答】A．“天宫二号”空间实验室的硅电池板是为空间实验室提供电能的装置，可以将光能转化为电能，故A项说法不符合题意； B．“蛟龙”号潜水器所使用的钛合金是合金材料，具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特性，故B项说法不符合题意； C．碳纤维为碳的单质，不是有机物，属于新型无机非金属材料，故C项说法符合题意； D．水下钢柱镶锌块，铁和锌在水中形成原电池，锌作负极被腐蚀，铁作正极被保护，该防腐方法为牺牲阳极保护法，故D项说法不符合题意； 故答案为C。 【分析】碳纤维是无机非金属材料不是高分子材料，其他选项均正确 14．【答案】A 【解析】【解答】A．稀硫酸和氢氧化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和水，生成硫酸钡沉淀时还要放出热量，则反应生成1mol水时的反应热△H＜-57.3 kJ/mol，故A符合题意； B．需要加热才能发生的反应可能是放热反应，如铝热反应是放热反应，反应时需要高温才能进行，故B不符合题意； C．合成氨反应为可逆反应， 0.1mol氮气和0.3mol氢气不可能完全反应，则在密闭容器中充分反应生成氨气，转移的电子数小于0.6 ，故C不符合题意； D．水中的钢闸门连接电源的负极来防腐的方法是外加电流的阴极保护法，故D不符合题意； 故答案为：A。 【分析】A. 中和热的实质是氢离子与氢氧根反应生成1mol水，但是硫酸和氢氧化钡溶液反应有硫酸钡，以此分析； B. 反应条件与反应中能量变化无关； C. 合成氨为可逆反应； D. 与外接电源的负极相连，作阴极可以防止被腐蚀. 15．【答案】B 16．【答案】D 【解析】【解答】A.此电池的正极是氧气得到电子，电极方程式为：O2+2H2O+4e=4OH-，故A不符合题意； B.此过程中电子从 Fe 移向 Cu，铁铆钉发生氧化反应，故B不符合题意； C.此过程中铁做负极，被腐蚀发生氧化反应，故C不符合题意； D.此过程中铁做负极，铜做正极，故D符合题意； 故答案为：D 【分析】根据图示即可得到铁做负极，铁失去电子发生氧化反应，铜做正极，氧气得到电子发生还原反应，结合选项即可判断。 17．【答案】C 【解析】【解答】A．生产浓盐酸的车间由于 挥发与铁质设备发生化学腐蚀而受损，故A不符合题意； B．锡镀层破损后，铁作负极构成原电池，铁丝腐蚀更迅速，故B不符合题意； C．涂料涂装在舰艇外壳用来防腐，故C符合题意； D．不锈钢耐腐蚀是由于几种金属冶炼形成了合金，改变钢铁内部结构，而不是表面镀铬，故D不符合题意； 选C。 【分析】A.浓盐酸具有强挥发性； B.镀锡层破坏后，原电池加快腐蚀速度； D.不锈钢有较强的抗腐蚀能力是铁以铬为主，再添加如镍、锰、鉬等元素冶炼而成的合金。 18．【答案】C 【解析】【解答】A．铁片做负极，腐蚀最严重，但生锈最多的区域在正极，故A不符合题意； B．由分析可知，液滴边缘是正极区，发生的电极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-，故B不符合题意； C．液滴下氧气含量少，铁片作负极，发生的氧化反应为Fe-2e-=Fe2+，故C符合题意； D．由分析可知，铁片腐蚀过程发生的总化学方程式为4Fe+6H2O+3O2=4Fe(OH)3，故D不符合题意； 故答案为：C。 【分析】NaCl溶液滴到一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后在液滴覆盖的圆周中心区（a）被腐蚀变暗，实际上是发生了吸氧腐蚀，负极电极反应式为Fe-2e-=Fe2+（发生氧化反应），正极电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-（发生还原反应），在液滴外沿，由于发生反应Fe2++2OH-=Fe（OH）2、4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3形成了棕色铁锈环（b）。 19．【答案】C 20．【答案】B 【解析】【解答】A．Na2O2在空气中久置与空气中的CO2反应生成Na2CO3，A不符合题意； B．接触室里面采用粗管里面嵌套细管，主要为了增大接触面积，加快反应速率，B符合题意； C．Mg比Fe活泼，当发生化学腐蚀时Mg作负极而被腐蚀，从而阻止Fe被腐蚀，属于牺牲阳极的阴极保护法，C不符合题意； D．稀有气体比较稳定，自然界以单质形式存在，在实验室中通过一定的条件，可以合成化合物，D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】A. Na2O2久置于空气中会吸收水蒸气变成NaOH，再和CO2气体反应最终变成Na2CO3白色粉末; B. 加快反应速率的方法很多，增大接触面积就是其中之一； C. 电热水器用镁棒防止金属内胆腐蚀 是原电池原理，为牺牲阳极的阴极保护法； D. 稀有气体结构稳定，以单质的形式存在，但在一定条件下也能形成化合物. 21．【答案】（1）A；B （2）2H2(g)+O2(g)＝2H2O（1） ΔH=-571.6 kJ•mol-1 （3）＜ （4）⑤；Fe；氧化；有气泡产生；Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑ 【解析】【解答】（1）A．化学反应的实质就是旧化学键的断裂，新化学键的形成，在化学反应中，反应物转化为生成物的同时，由于反应物和生成物的能量不等，必然发生能量的变化，故A正确； B．钢铁发生腐蚀，铁失电子发生氧化反应，故B正确； C．放热反应发生时不一定要加热，如氧化钙和水之间的反应，吸热反应不一定加热才能发生，如氯化铵和氢氧化钡晶体之间的反应，如碳酸氢铵分解，在常温下就能发生，故C不正确； 故答案为AB； （2）2gH2即1mol完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，则2mol氢气完全燃烧生成液态水，放出571.6kJ热量，所以该热化学方程式为：2H2(g)+O2(g)＝2H2O（1） ΔH=-571.6 kJ•mol-1； （3）由于反应物能量高于生成物能量，所以该反应为放热反应，ΔH＜0； （4）构成原电池的条件为：活泼性不同的电极、电解质溶液、构成闭合回路，能发生自发的氧化还原反应。①中没有两个活泼性不同的电极，所以不能构成原电池；②没有构成闭合回路，所以不能构成原电池；③酒精为非电解质溶液，所以不能构成原电池；④两材料相同，所以不能构成原电池；⑤符合原电池的构成条件，所以能构成原电池；故答案为⑤；该装置中，铁易失电子而作负极，铜作正极，负极上铁失电子发生氧化反应生成亚铁离子，正极上氢离子得电子发生还原反应而生成氢气，所以有气泡生成，电池反应式为Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑。 【分析】(1)A.根据化学反应的实质以及能量守恒分析； B.铁失电子发生氧化反应； C.放热反应发生时不一定要加热，吸热反应不一定加热才能发生； (2)根据热化学方程式的书写方法可知，化学计量数与反应热成正比，并注意标明物质的聚集状态来解答； (3)根据反应物和生成物能量大小判断热效应； (4)依据原电池的相关知识分析解答。 22．【答案】（1）2Cu+O2+H2O+CO2=Cu2(OH)2CO3 （2）有害锈；碱式氯化铜为疏松结构，潮湿空气可以进入空隙内将内部的铜进一步腐蚀(合理即可) （3）氧气(H2O)；Cu-e-+Cl-=CuCl （4）4CuCl+O2+2H2O+2CO=2Cu2(OH)2CO3+4Cl-；ABC 【解析】【解答】（1）铜在空气中和空气中的氧气、二氧化碳和水蒸气反应生成铜绿，Cu在空气中生成铜锈的方程式2Cu+O2+H2O+CO2=Cu2(OH)2CO3。故答案为：2Cu+O2+H2O+CO2=Cu2(OH)2CO3； （2）从图中可知Cu2(OH)3Cl结构疏松，没能阻止潮湿的空气和Cu接触，会加快Cu的腐蚀，Cu2(OH)3Cl属于有害锈(填“无害锈”和“有害锈”)，因为碱式氯化铜为疏松结构，潮湿空气可以进入空隙内将内部的铜进一步腐蚀(合理即可)。故答案为：有害锈；碱式氯化铜为疏松结构，潮湿空气可以进入空隙内将内部的铜进一步腐蚀(合理即可)； （3）①铜做负极失电子出CuCl沉淀，正极上是氧气得到电子发生还原反应，过程I的正极反应物是氧气(H2O)。故答案为：氧气(H2O)； ②过程I负极的电极反应式是Cu-e-+Cl-=CuCl。故答案为：Cu-e-+Cl-=CuCl； （4）①碳酸钠法：将腐蚀文物置于含Na2CO3的缓冲溶液中浸泡，使CuCl转化为难溶的Cu2(OH)2CO3，碳酸钠法的离子方程式4CuCl+O2+2H2O+2CO=2Cu2(OH)2CO3+4Cl-。故答案为：4CuCl+O2+2H2O+2CO=2Cu2(OH)2CO3+4Cl-； ②三种方法中，BTA保护法应用最为普遍，BTA保护法是生成高聚物透明膜将产生的离子隔绝在外。 A．在青铜器表面形成一层致密的透明保护膜，故A正确； B．替换出锈层中的Cl-，减少Cu2(OH)3Cl的生成，能够高效的除去有害锈，故B正确； C．酸浸法会和无害锈发生反应，和酸浸法相比，不破坏无害锈，可以保护青铜器的艺术价值，做到“修旧如旧”，故C正确； 故答案为：ABC。 【分析】（1）铜在空气中和空气中的氧气、二氧化碳和水蒸气反应生成铜绿； （2） Cu2(OH)3Cl结构疏松，没能阻止潮湿的空气和Cu接触，会加快Cu的腐蚀，因此属于有害锈； （3）由图可知， 铜做负极失电子出CuCl沉淀，正极上是氧气得到电子发生还原反应； （4）①将腐蚀文物置于含Na2CO3的缓冲溶液中浸泡，使CuCl转化为难溶的Cu2(OH)2CO3； ②BTA保护法是生成高聚物透明膜将产生的离子隔绝在外。 23．【答案】（1） （2）；；相同时间内，铁被氧化成消耗的量大于被氧化成产生的量 （3）负极；通过反应降低，使得放电速率减缓，同时通过平衡的移动补充放电消耗的，使其浓度保持相对稳定，达到放电速率平稳的作用 （4）溶液中产生黄色沉淀，现象稳定不变时达终点； 【解析】【解答】(1)由题意可知，第一阶段铁铜在氯化钠酸性溶液中构成原电池发生析氢腐蚀，铜为原电池的正极，氢离子在正极得到电子发生还原反应生成氢气，电极反应式为，故答案为：； (2)①由题意可知，b点铁铁铜在氯化钠溶液中构成原电池发生发生吸氧腐蚀，总反应为酸性条件下铁与氧气和水反应生成亚铁离子和水，反应的离子方程式为，故答案为：； ②由b点溶液中滴加硫氰化钾溶液无明显现象，加入稀盐酸后立即变红可知，铁发生吸氧腐蚀生成的亚铁离子在溶液中与空气中的氧气反应生成氢氧化铁胶体和氢离子，反应的离子方程式为，故答案为：； ③由b点铁发生吸氧腐蚀生成亚铁离子和溶液中亚铁离子被氧化生成氢氧化铁胶体的反应方程式可知，相同时间内，铁被氧化生成亚铁离子消耗氢离子的量大于亚铁离子被氧化成氢氧化铁胶体生成氢离子的量导致溶液的pH增大，故答案为：相同时间内，铁被氧化成消耗的量大于被氧化成产生的量； (3)①由电镀的工作原理可知，电镀时，与直流电源正极相连的锌做电镀池的阳极，与负极相连的镀件铁做阴极，故答案为：负极； ②电镀时，向硫酸锌电解液中加入氰化钠溶液，溶液中存在如下平衡，溶液中锌离子浓度减小，使得锌离子在阴极放电速率减缓，同时通过平衡的移动补充放电消耗的锌离子，使其浓度保持相对稳定，达到放电速率平稳的作用，使得阴极的镀层更加致密、细腻，故答案为：通过反应降低，使得锌离子放电速率减缓，同时通过平衡的移动补充放电消耗的，使其浓度保持相对稳定，达到放电速率平稳的作用； (4)①由平衡常数的大小可知，碘化钾为滴定的指示剂，当银离子与氰酸根离子完全反应时，滴入最后一滴硝酸银溶液，溶液中产生黄色沉淀，且沉淀不溶解时说明滴定达到终点，故答案为：溶液中产生黄色沉淀，现象稳定不变时达终点； ②由终点时滴定消耗VmLcmol/L氰化钠溶液可知， 50 mL废水中氰酸根离子的浓度为=g/L，故答案为：。 【分析】（1） 析氢腐蚀 即放出氢气，所以是氢离子被还原为H2； （2） ① b点pH为5.7，发生析氢腐蚀，且得到Fe2+； ② 根据电荷守恒，得失电子守恒写出反应方程式； ③ 第二阶段，溶液中发生的反应有Fe被氧化为Fe2+，消耗H+，Fe2+被氧化为Fe3+生成H+，前者的速率大于后者的速率； （3） ① 镀件上发生还原反应，与电源的负极相连； ②因为会存在的可逆过程，使溶液中锌离子的浓度相对稳定，产生Zn的速率稳定； （4） ① 当CN-沉淀完全后，开始产生AgI沉淀，说明达到滴定终点，注意答题语言要规范； ② 根据 来计算，CN-的浓度。 24．【答案】（1）Cu；AgNO3；Ag＋＋e－＝Ag；Cl- （2）O2＋2H2O＋4e－=4OH－；C；负 （3）A；增大；Ni(OH)2-2e-+2OH-=NiO2+2H2O 【解析】【解答】（1）①由反应“2Ag+（aq）+Cu（s）═Cu2+（aq）+2Ag（s）”可知，在反应中，Cu被氧化，失电子，应为原电池的负极，Ag+在正极上得电子被还原，电解质溶液为AgNO3 ， 故答案为：Cu；AgNO3；②正极为活泼性较Cu弱的Ag，Ag+在正极上得电子被还原，电极反应为Ag++e=Ag，故答案为： Ag++e-=Ag；③盐桥中的阳离子移向正极，阴离子移向负极，Cl-移向负极向CuSO4溶液一端扩散，故答案为：Cl-；（2）①炒过菜的铁锅未及时清洗容易发生电化学腐蚀而生锈，在铁的吸氧腐蚀中，负极上铁失电子发生氧化反应，Fe=Fe2+2e-，正极上是氧气得电子的还原反应，O2+2H2O+4e-=4OH-，故答案为：O2+2H2O+4e-=4OH-；②为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以让金属铁做原电池的正极，其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以是比金属铁的活泼性强的金属，钾钙钠都不能做电极材料，故答案为：C；③电解池的阴极上的金属被保护，为降低铁闸门的腐蚀速率，其中铁闸门应该连接在直流电源的负极，故答案为：负；（3）①根据原电池在放电时，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，再根据元素化合价变化，可判断该电池负极发生反应的物质为Fe被氧化发生氧化反应，正极为NiO2，被还原发生还原反应，此电池为碱性电池，在书写电极反应和总电池反应方程式时不能出现H+，故放电时的电极反应是：负极：Fe-2e-+2OH-=Fe（OH）2，正极：NiO2+2e-+2H2O=Ni（OH）2+2OH-， 故答案为：A；②放电时的电极反应是：负极：Fe-2e-+2OH-=Fe（OH）2，所以pH增大，故答案为：增大；③放电时正极发生还原反应，正极反应式为：NiO2+2e-+2H2O=Ni（OH）2+2OH-，充电时该电极发生氧化反应，是该电极反应的逆反应，电极反应式为：Ni（OH）2+2OH--2e-=NiO2+2H2O，故答案为：Ni（OH）2+2OH--2e-=NiO2+2H2O． 【分析】（1）由反应方程式可知，该原电池的电极反应式为：正极：2Ag++2e-═2Ag，负极：Cu-2e-═Cu2+，所以X极的材料应为Cu，电解质溶液Y应为AgNO3溶液，外电路中的电子从Cu极流向Ag极．盐桥中的K+移向正极（Ag极）；NO3-移向负极（Cu极），以此解答。（2）①生铁的吸氧腐蚀中，负极上铁失电子发生氧化反应，正极上是氧气得电子的还原反应；②原电池的负极金属易被腐蚀，根据原电池的工作原理来回答；③在电解池的阴极上的金属被保护，根据电解池的工作原理来回答；（3）①依据电池反应分析，充电为电解池，放电为原电池；放电过程中原电池的负极上失电子发生氧化反应，正极上发生还原反应；②放电时的电极反应是：负极：Fe-2e-+2OH-=Fe（OH）2；③放电时正极发生还原反应，正极反应式为：NiO2+2e-+2H2O=Ni（OH）2+2OH-，充电时该电极发生氧化反应，是该电极反应的逆反应． 25．【答案】（1）吸氧； （2）负； （3）阴离子；； 【解析】【解答】(1)红褐色锈斑是氧化铁，是氢氧化铁分解得到的，根据氧元素守恒，故铁锅的锈蚀主要是电化学腐蚀中的吸氧腐蚀，正极是氧气分子和水分子得到电子生成氢氧根离子，故正极反应式是。 (2)放电过程中，锂失去电子变成 ，故a电极是电源负极， 通过电解质迁移入 晶格中，生成 ，而 和b电极相连，则b电极是电源的正极。每有一个 进入到 晶格中，则同时通过b电极有一个电子进入到 晶格中，故该电池正极的电极反应式为 。 (3)①从电解合成1， 二氯乙烷 的实验装置图，可知Na+通过离子交换膜Y，进入到阴极区转化为氢氧化钠。在阳极区，氯化亚铜失去电子变成氯化铜，则Cl-通过离子交换膜X进入到阳极区，故离子交换膜X为阴离子交换膜。 ②阴极区发生的反应主要是水电离出的氢离子得到电子生成氢气，同时生成氢氧根离子，故发生反应的化学方程式是 。 ③根据阳极区域液相反应中的各物质前的箭头符号，可知反应物有乙烯和氯化铜，生成物是1， 二氯乙烷和氯化亚铜，故反应的化学方程式是 ，其中氯化亚铜在阳极失去电子又生成氯化铜，如此循环。 【分析】（1）铁在酸性环境中发生析氢腐蚀，在中性和碱性环境中发生吸氧腐蚀； （2）由图1得，a电极失去电子，为负极，电极反应式为：Li−e−＝Li＋，b电极得到电子，为正极，电极反应式为：Li＋＋e−＋MnO2＝LiMnO2； （3）由图可知，右边电极连接电源负极，为阴极，电极反应式为：2H2O＋2e−＝H2↑＋2OH−，左边电极连接电源正极，为阳极，电极反应式为：CuCl−e−＋Cl−＝CuCl2，电解池中，阳离子移向阴极，阴离子移向阳极，即氯离子移向阳极，钠离子移向阴极，液相反应中，反应物有C2H4、CuCl2，生成物有ClCH2CH2Cl、CuCl。 学科网（北京）股份有限公司 $$