4.3 金属的腐蚀与防护 测试题 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 测试题 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．下列相关解释错误的是（　　） A．锅炉内壁安装镁合金防止腐蚀，利用的是电解原理 B．用小苏打作面包发泡剂，主要原因是小苏打能与酸反应产生二氧化碳 C．离子液体作溶剂比传统有机溶剂难挥发，原因是它的粒子全部是带电荷的离子 D．洗涤剂能去污，原因是油渍等污垢是疏水的，会被包裹在胶束内腔 2．下列实验装置或操作能够达到实验目的的是 A.检查装置的气密性 B.验证漂白性 C.制备 D.保护铁件 A．A B．B C．C D．D 3．利用如图装置进行实验，开始时，a、b两处液面相平，密封好，放置一段时间。下列说法不正确的是 A．a管发生吸氧腐蚀，b管发生析氢腐蚀 B．一段时间后，a管液面高于b管液面 C．a处溶液的pH增大，b处溶液的pH减小 D．a、b两处具有相同的电极反应式：Fe-2e-=Fe2+ 4．下列过程需要通电才能进行的是（　　） ①电离②电解③电镀④电化学腐蚀 A．①② B．②④ C．②③ D．全部 5．化学在人类社会发展中发挥着重要作用，下列说法错误的是（　　） A．双氧水可用于处理泄漏的有毒物质 B．在钢铁设备上连接金属铜保护钢铁 C．高纯硅可用于制作通信设备的芯片 D．可用核磁共振氢谱区分苯甲醇和对甲基苯酚 6．支撑海港码头基础的钢管桩，常用电化学原理进行防腐，工作原理如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是（　　） A．通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零 B．通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩 C．此方法在化学上称之为牺牲阳极法 D．通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整 7．用如图所示装置及试剂进行铁的电化学腐蚀实验探究，测定三颈烧瓶中压强随时间变化关系以及溶解氧(DO)随时间变化关系的曲线如下。下列说法正确的是（　　） A．溶解氧随着溶液酸性减弱而增大 B．时，发生析氢腐蚀而不发生吸氧腐蚀 C．整个过程中，负极电极反应式为： D．时，既发生吸氧腐蚀又发生析氢腐蚀 8．2019年江西南昌“海昏侯墓”出土了一件青铜白酒蒸馏器。下列说法错误的是（　　） A．在实验室进行蒸馏时，必须使用圆底烧瓶、直形冷凝管、酒精灯、锥形瓶等仪器 B．我国古代人民常用明水矾除去铜器表面的铜绿（铜锈） C．青铜文物和铁质文物在潮湿的土壤环境中容易发生电化学腐蚀 D．与火法冶铜（以Cu2S为原料）相比，采用湿法冶铜（以CuSO4为原料）的优点是减少了环境污染和能源的消耗 9．下列有关电化学在生产、生活中的应用分析正确的是（　　） A．图1：铁钉发生析氢腐蚀 B．图2：可以在铁件上镀铜 C．图3：溶液中c(Cu2＋)保持不变 D．图4：将输油管与电源负极相连可以防止腐蚀 10．下列陈述Ⅰ和陈述Ⅱ均正确，且具有因果关系的是（　　） 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A 淀粉水解产生果糖 米饭在口腔中越嚼越甜 B 受热易分解 加热可除去中的 C Zn的金属性比Fe强 在钢制船壳上镶嵌锌块能减缓船体的腐蚀 D 的熔点比低 工业上电解熔融冶炼铝 A．A B．B C．C D．D 11．下列实验设计或装置能达到实验目的的是（　　） A．按甲的电路连接对反应塔进行防腐保护 B．用乙测定中和反应的反应热 C．用丙探究硫酸浓度对化学反应速率的影响 D．按丁设计锌铜“双液原电池”实现化学能持续转化为电能 12．下列说法错误的是（　　） A． 会破坏铝表面的氧化膜 B． 的热稳定性比 强 C． 具有氧化性，其稀溶液可用于消毒 D．钢铁在潮湿空气中生锈主要是发生了电化学腐蚀 13．下列化学用语对事实的解释错误的是（　　） A．钢铁发生吸氧腐蚀，负极反应为：Fe-2e-=Fe2+ B．氢氧化铁胶体的制备原理：Fe3++3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H+ C．工业上漂白粉的制备原理：2OH-+Cl2=Cl-+ClO-+H2O D．盛装强碱溶液的试剂瓶不能用玻璃塞：SiO2+2OH-=SiO +H2O 14．下列叙述正确的是（　　） A．使用催化剂能够降低化学反应的反应热(△H) B．金属发生吸氧腐蚀时，被腐蚀的速率和氧气浓度无关 C．原电池中发生的反应达平衡时，该电池仍有电流产生 D．在同浓度的盐酸中，ZnS可溶而CuS不溶，说明CuS的溶解度比ZnS的小 15．下列说法正确的是（　　） A．氨氮废水(含NH 及NH3)可用化学氧化法或电化学氧化法处理 B．明矾水解时产生具有吸附性的胶体粒子，可以用于饮用水的杀菌消毒 C．牺牲阳极的阴极保护法、外加电流的阳极保护法都可以用来保护金属 D．工业上均用电解熔融金属氯化物的方法来冶炼金属Na、Mg、Al 16．用如下装置进行铁的电化学腐蚀实验。下列说法正确的是 一段时间后，左侧试管发热，导管口有气泡产生。 A．铁发生的电极反应： B．铁腐蚀过程中，化学能转化为热能 C．炭粉的存在对铁腐蚀的速率无影响 D．导管口产生气泡证明铁发生了析氢腐蚀 17．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． 18．下列图示方法能完成相应实验的是（　　） A.配制一定物质的量浓度的NaOH溶液 B．实验室制取Cl2 C．验证铁的析氢腐蚀 D.验证氨气易溶于水 A．A B．B C．C D．D 19．下列装置不能符合题意完成相关实验是（　　） 　 A B C D 装置 实验 测定中和热 验证铁的活泼性强于铜 结合秒表测量 和硫酸反应的速率 验证铁的吸氧腐蚀 A． A． B．B C．C D．D 20．湖南出土商代青铜器——铜觥的器形独特，如突出眼晴的变形兽面纹、“C”形扉棱、羊角腾空设计的平嘴牺首等。下列说法错误的是（　　） A．青铜器在地下潮湿区域主要发生析氢腐蚀 B．青铜器发生腐蚀时，正极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH- C．可以用食醋除去铜觥表面的铜绿[Cu2(OH)2CO3] D．铜觥要保存在干燥、通风处 二、综合题 21．电化学原理在能量转换、物质合成、防止金属腐蚀等方面应用广泛。 （1）下图是常见电化学装置图 ①负极材料为Zn，其在此装置中的作用是　 　。 ②若用一根铜丝代替盐桥插入两烧杯中，电流计指针也发生偏转，推测：其中一个为原电池，一个为电解池，写出a端发生的电极反应　 　。 （2）下图是氯碱工业电解饱和NaCl溶液的示意图 ①电解饱和NaCl溶液的离子方程式是　 　。 ②NaOH溶液从　 　(填b或c)口导出。结合化学用语解释NaOH在此区域生成的原因　 　。 ③电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在2~3，用化学平衡移动原理解释盐酸的作用　 　。 （3）下图探究金属Fe是否腐蚀的示意图 在培养皿中加入一定量的琼脂和饱和NaCl溶液混合，滴入5~6滴酚酞溶液，混合均匀，将缠有铜丝的铁钉放入培养皿中。溶液变红的部位为　 　端(填“左”或“右”)，结合化学用语解释变红的原因　 　。 22．根据如图所示实验装置，回答相关问题。 （1）“装置1”中铁钉发生的电化学腐蚀类型为　 　，石墨电极的电极反应式为　 　。 （2）“装置2”中外电路电子的移动方向为　 　(填“由a到b”或“由b到a”)，该装置发生的总反应的离子方程式为　 　。 （3）“装置3”中甲烧杯盛有100mL0.2mol/LNaCl溶液，乙烧杯盛有100mL0.5mol/LCuSO4溶液。一段时间后，铜电极增重1.28g。 ①直流电源的M端为　 　极，乙烧杯中电解反应的化学方程式为　 　。 ②装置3产生的气体在标准状况下的体积为　 　mL；欲恢复乙烧杯中的溶液至电解前的状态，可加入　 　(填字母标号)。 a．b.1.6gCuO c．d． 23． （1）由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热242kJ，写出该反应的热化学方程式：　 　。 已知断裂1molH2、1molO2的化学键分别需要消耗436kJ、496kJ的能量，则断裂1molH-O所需的能量为　 　kJ。 （2）已知：①CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)△H1=+205.9kJ•mol-1 ②CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)△H2=-41.2kJ•mol-1 则反应③：CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)△H3=　 　kJ•mol-1。 写出反应③的平衡常数表达式K=　 　。 （3）若将反应Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋设计成原电池，则该电池正极的电极反应式为：　 　。 （4）如图所示，水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天后观察，发现试管内液面上升，铁钉表面出现铁锈。该铁钉发生的电化学腐蚀类型为　 　腐蚀，其正极电极反应式为　 　。 24．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 1.1 5.8 5.9 完全沉淀 3.2 8.8 8.0 （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) 25．如图所示2套实验装置，分别回答下列问题。 （1）装置Ⅰ为铁的吸氧腐蚀实验。一段时间后，铁被　 　(填“ 氧化”或“还原”)； 向插入石墨棒的玻璃筒内滴入酚酞溶液，可观察到石墨附近的溶液变红，该电极反应为　 　。 （2）装置Ⅱ中甲烧杯盛放100 mL 0.2 mol·L－1的NaCl溶液，乙烧杯盛放100 mL 0.5 mol·L－1的CuSO4溶液。反应一段时间后，停止通电。向甲烧杯中滴入几滴酚酞溶液，观察到铁片电极附近首先变红。电源的M端为　 　(填“正”或“负”)极，甲烧杯中铁电极的电极反应为　 　，停止电解，乙中　 　电极质量增加。 答案解析部分 1．【答案】A 【解析】【解答】A、镁比铁活泼，锅炉内壁安装镁合金防止腐蚀，利用的是原电池原理，镁为负极被腐蚀，铁为正极被保护，故A符合题意； B、小苏打能与酸反应产生二氧化碳，故可用小苏打作面包发泡剂，故B不符合题意； C、离子液体作溶剂比传统有机溶剂难挥发，是由于它的粒子全部是带电荷的离子、阴阳离子间的作用力为离子键，作用力较强，故C不符合题意； D、表面活性剂在水中会形成亲水基团向外疏水基团向内的胶束，油渍等污垢是疏水的，会被包裹在胶束内腔，在摩擦力的作用下，油渍脱离达到去污目的，故D不符合题意； 故答案为：A 【分析】A、镁比铁活泼，形成原电池； B、小苏打与酸反应生成二氧化碳气体； C、离子液体的粒子全部是带电荷的离子； D、表面活性剂在水中会形成亲水基团向外疏水基团向内的胶束。 2．【答案】C 3．【答案】C 4．【答案】C 【解析】【解答】①电离在水溶液中或熔融状态下可以进行，不需要通电；②电解一定要在通电的条件下进行；③电镀一定要在通电的条件下进行；④电化学腐蚀在溶液中可进行，不需要通电，②③符合题意。 故答案为：C。 【分析】正确理解电离，电解，电镀，电化学腐蚀的概念。 5．【答案】B 【解析】【解答】A．双氧水有氧化性，有还原性，S2-可被氧化成硫单质，A项不符合题意； B．在钢铁设备上连接金属铜时，会发生电化学腐蚀，铁作负极，铜作正极，会加快铁的腐蚀，应连接比铁更活泼的金属来保护钢铁，B项符合题意； C．硅单质可用于制作通信设备的芯片，太阳能电池板等，C项不符合题意； D．核磁共振氢谱可用于测定等效氢的种类，苯甲醇有5种等效氢而对甲基苯酚有4种等效氢，所以可以进行区分，D项不符合题意； 故答案为：B。 【分析】A.双氧水能够氧化硫离子； B.铜活泼性弱于铁； C.高纯硅为良好的半导体； D.核磁共振氢谱可以检测有机物中不同氢原子种类。 6．【答案】C 【解析】【解答】A、通入保护电流，被保护的钢管桩作阴极金属腐蚀发生的电子迁移得到抑制，使钢管桩表面腐蚀电流接近于零，避免或减弱电化学腐蚀的发生，故A正确； B、通电后，惰性高硅铸铁作阳极，电子经导线流向电源正极，再从电源负极流出经导线流向钢管桩，故B正确； C、该方法为外加电流的阴极保护法，故C错误； D、在保护过程中要使被保护金属结构电位低于周围环境，则通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整，故D正确； 故答案为：C。 【分析】外加电流阴极保护法是通过外加直流电源以及辅助阳极，被保护金属与电源的负极相连作为阴极，电子从电源负极流出，给被保护的金属补充大量的电子，使被保护金属整体处于电子过剩的状态，让被保护金属结构电位低于周围环境，从而使得金属腐蚀发生的电子迁移得到抑制，避免或减弱腐蚀的发生，阳极若是惰性电极，则是电解质溶液中的离子在阳极失电子。 7．【答案】D 【解析】【解答】A．由图可知，随着pH增大即溶液酸性减弱，溶解氧(DO)减小，故A不符合题意； B．由图可知，pH=2.0时，锥形瓶内的溶解氧减少，说明有消耗氧气的吸氧腐蚀发生，同时锥形瓶内的气压增大，说明有产生氢气的析氢腐蚀发生，故B不符合题意； C．锥形瓶中的Fe粉和C粉构成了原电池，Fe粉作为原电池的负极，发生的电极反应式为：Fe-2e-═Fe2+，故C不符合题意； D．若pH=4.0时只发生吸氧腐蚀，那么锥形瓶内的压强会有下降；而图中pH=4.0时，锥形瓶内的压强几乎不变，说明除了吸氧腐蚀，Fe粉还发生了析氢腐蚀，消耗氧气的同时也产生了氢气，因此锥形瓶内压强几乎不变，故D符合题意； 故答案为：D。 【分析】A．依据图中曲线的变化趋势分析； B．依据溶解氧的量和锥形瓶内的气压变化分析； C．原电池的负极发生氧化反应； D．依据锥形瓶内压强的变化判断。 8．【答案】A 【解析】【解答】A．实验室进行蒸馏时，须使用蒸馏烧瓶、温度计、直形冷凝管、酒精灯、羊角管、锥形瓶等仪器，A选项符合题意； B．明矾中含有铝离子，铝离子水解使溶液显酸性，Cu(OH)2CO3能与酸性溶液反应，所以可用明水矾除去铜器表面的铜绿(铜锈)，B选项不符合题意； C．青铜文物和铁质文物，在潮湿环境中易形成原电池发生电化学腐蚀，腐蚀速率更快，C选项不符合题意； D．火法冶铜(以Cu2S为原料)会产生SO2，对环境造成污染，同时高温条件下耗能较高，而湿法冶铜(以CuSO4为原料)采用电化学原理，相比火法冶铜减少了环境污染和能源的消耗，D选项不符合题意； 故答案为：A。 【分析】A.根据蒸馏时需要用的仪器进行判断即可 B.铜锈是铜和水、氧气、二氧化碳形成的物质 C.铜以及铁易在潮湿的土壤中形成电化学腐蚀 D. 湿法炼铜减少了燃料的使用 9．【答案】D 【解析】【解答】A.该电解质溶液的酸碱性未知，无法判断铁钉发生析氢腐蚀或吸氧腐蚀，A不符合题意； B.在铁件上镀铜，则铁件为镀件，应做阴极，与电源的负极相连，铜为镀层金属，做阳极，与电源的正极相连，B不符合题意； C.电解精炼铜的初期，由于粗铜中含有Zn、Fe等活泼金属，阳极由Zn、Fe发生失电子的氧化反应，此时阴极由电解质溶液中的Cu2+发生得电子的还原反应，因此电解过程中，溶液中c(Cu2+)减小，C不符合题意； D.将输油管与电源负极相连，则输油管作为阴极，由溶液中的阳离子发生得电子的还原反应，起到保护作用，可防止输油管腐蚀，D符合题意； 故答案为：D 【分析】A.根据析氢腐蚀的过程分析； B.根据电镀过程分析； C.根据电解精炼铜的过程分析； D.根据外加电流的阴极保护法分析； 10．【答案】C 【解析】【解答】A、淀粉为多糖，水解生成葡萄糖，故A错误； B、碳酸氢钠受热易分解，因此不能用加热法 除去中的 ，故B错误； C、Zn的金属性比Fe强，在钢制船壳上镶嵌锌块，Zn为负极，Fe为正极，被保护，能减缓船体的腐蚀，故C正确； D、为共价化合物，熔融状态下不导电，不能电解熔融冶炼铝 ，故D错误； 故答案为：C。 【分析】A、淀粉属于多糖； B、氯化铵、碳酸氢钠受热均易分解； C、Zn的金属性比Fe强，形成原电池时，Zn为负极，被腐蚀； D、为共价化合物。 11．【答案】C 【解析】【解答】A、图甲中应用的是外加电流法，为电解池原理。被保护的反应塔应与电源的负极相连，作为阴极，A不符合题意。 B、图乙中铜质搅拌器导热性强，容易使得反应过程中放出的热量散失，影响测量结果，B不符合题意。 C、图丙中硫酸的浓度不同，其余条件都相同。因此可探究硫酸浓度对反应速率的影响，C符合题意。 D、图丁为原电池装置，Zn电极所在的电解质溶液应为ZnCl2溶液；Cu电极所在的电解质溶液为稀盐酸，D不符合题意。 故答案为：C 【分析】A、反应塔应做阴极，与电源的负极相连。 B、铜质搅拌器导热性较强，易造成热量的散失。 C、探究硫酸浓度对反应速率的影响，应控制硫酸浓度不同，其余条件相同。 D、所用电解质溶液中的阳离子应与电极材料相同。 12．【答案】B 【解析】【解答】A．Cl-很容易被吸附在铝表面的氧化膜上，将氧化膜中的氧离子取代出来，从而破坏氧化膜，A不符合题意； B．碳酸氢钠受热分解可产生碳酸钠、水和二氧化碳，则稳定性：NaHCO3＜Na2CO3，B符合题意； C．KMnO4具有强氧化性，可使病毒表面的蛋白质外壳变形，其稀溶液可用于消毒，C不符合题意； D．钢铁在潮湿的空气中，铁和碳、水膜形成原电池，发生电化学腐蚀，腐蚀速率更快，D不符合题意； 故答案为：B 【分析】A．Cl-会加快铝的腐蚀； B．碳酸氢钠受热更易分解； C．KMnO4可以用来制取消毒液，用于消毒； D．钢铁在潮湿的空气中容易形成吸氧腐蚀。 13．【答案】C 【解析】【解答】A．钢铁发生吸氧腐蚀，铁失电子生成亚铁离子，负极反应为：Fe-2e-=Fe2+，A解释不符合题意； B．向沸水中加入几滴饱和的氯化铁溶液至溶液呈红褐色，停止加热，氢氧化铁胶体的制备原理：Fe3++3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H+，B解释不符合题意； C．工业上，向石灰乳中通入氯气制备漂白粉，漂白粉的制备原理：Ca(OH)2+Cl2=Ca2++Cl-+ClO-+H2O，C解释符合题意； D．二氧化硅与强碱反应生成硅酸盐和水，则盛装强碱溶液的试剂瓶不能用玻璃塞：SiO2+2OH-=SiO +H2O，D解释不符合题意； 答案为C。 【分析】A、钢铁腐蚀过程中，Fe在负极发生失电子的氧化反应，形成Fe2＋； B、结合Fe(OH)3胶体的制备分析； C、工业上，将Cl2通入石灰乳或石灰浆中制取漂白粉； D、玻璃中含有SiO2，能与强碱溶液反应； 14．【答案】D 【解析】【解答】A．催化剂只改变反应速率，能降低反应物的活化能，但不改变反应热，A不符合题意； B．金属发生吸氧腐蚀时，氧气在正极得到电子，氧气浓度越大，腐蚀越快，B不符合题意； C．原电池中发生的反应达平衡，正反应和逆反应速率相等，则电池对外不供电，C不符合题意； D．在同浓度的盐酸中，ZnS可溶而CuS不溶，说明CuS的溶解度比ZnS的小．，D符合题意； 故答案为：D。 【分析】A．反应热和反应条件无关； B．反应物浓度越大，反应速率越大； C．对于原电池来说，反应达平衡时，电池停止对外供电； D．溶解度越小，越难溶。 15．【答案】A 【解析】【解答】A．NH 及NH3中N元素均是－3价，具有还原性，因此氨氮废水(含NH 及NH3)可用化学氧化法或电化学氧化法处理，A说法符合题意； B．明矾水解时产生具有吸附性的胶体粒子，胶体具有吸附作用，可以用于饮用水净水，没有杀菌消毒功能，B说法不符合题意； C．牺牲阳极的阴极保护法、外加电流的阴极保护法都可以用来保护金属，C说法不符合题意； D．工业上均用电解熔融金属氯化物的方法来冶炼金属Na、Mg，工业上电解熔融三氧化二铝的方法冶炼金属Al，D说法不符合题意； 故答案为：A。 【分析】A.通过氧化法或者电化学氧化法将氮元素除去，因为NH 及NH3中N元素均是－3价，具有还原性 B.明矾只能做净水剂不能杀毒 C. 外加电流的阳极保护法 不能保护金属，反而会加速阳极金属的电解 D.电解氧化铝制取铝单质 16．【答案】B 【解析】【解答】A．铁、碳粉、氯化钠溶液形成原电池，Fe作负极失电子，铁发生的电极反应：，A不符合题意； B．该过程化学能转化为电能，同时有热量产生，部分化学能转化为热能，B符合题意； C．碳作正极，Fe、C和氯化钠溶液形成原电池，加速铁的腐蚀速度，C不符合题意； D．氯化钠溶液为电解质，此过程发生吸氧腐蚀，D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】A．原电池中一般活泼金属作负极，不活泼金属或碳棒用正极；负极失电子发生氧化反应；正极得电子，发生还原反应； B．原电池将化学能转化为电能，同时有热量产生； C．原电池反应比化学反应快； D．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。 17．【答案】C 【解析】【解答】A中发生化学腐蚀；B中锌作原电池正极，保护锌；C中锌作负极，发生电化学腐蚀，加快锌的腐蚀；D中锌作电解池阴极，不易被腐蚀，所以腐蚀速率由快到慢的顺序为CABD， 故答案为：C。 【分析】电化学腐蚀较化学腐蚀快，金属得到保护时，腐蚀较慢，作原电池正极和电解池阴极的金属被保护，腐蚀快慢为：电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞有防护腐蚀措施的腐蚀。 18．【答案】D 【解析】【解答】A.容量瓶只能用于配制溶液，不能用于溶解操作，A不符合题意； B.实验室用MnO2和浓盐酸在加热的条件下反应生成Cl2，B不符合题意； C.食盐水为中性溶液，此环境下铁发生吸氧腐蚀，C不符合题意； D.将胶头滴管内的水挤压到装满氨气的圆底烧瓶中，产生喷泉现象，说明氨气极易溶于水，D符合题意； 故答案为：D 【分析】A.根据溶液的配制分析； B.根据实验室氯气的制备分析； C.析氢腐蚀要求在酸性环境中； D.结合喷泉实验分析； 19．【答案】B 【解析】【解答】A．测定中和热时，注意装置的保温措施，玻璃棒是特殊的环形玻璃搅拌棒，利用量热计可以测定出中和热，A项不符合题意； B．在原电池中一般较活泼的金属作负极，失去电子，发生氧化反应，溶液中的阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，正极得到电子，发生还原反应。但电解质溶液为浓硝酸，铁、铜作电极时，由于铁会发生钝化，所以作负极的是铜，失去电子而溶解，铁是正极，溶液中的NO3-得到电子，故不能用此实验验证铁的活泼性强于铜，B项符合题意； C．气体的体积可由注射器量出，结合时间可以求出反应速率，C项不符合题意； D．食盐水呈中性，发生吸氧腐蚀，导气管中的液面会上升，D项不符合题意； 故答案为：B。 【分析】A.测定中和热最主要的是防止热量的散失，使用环形玻璃棒以及泡沫塞满整个烧杯。故符合要求 B.应该将浓硝酸改为稀盐酸或者硫酸，因为浓硝酸使铁表面钝化 C.可以通过单位时间内收集到的体积来计算速率或者是收集相同体积需要的时间 D.通过压强的减小证明氧气的消耗 20．【答案】A 【解析】【解答】A．在地下潮湿区域，土壤的酸性很弱，甚至呈碱性，青铜器主要发生吸氧腐蚀，A符合题意； B．青铜器主要发生吸氧腐蚀，在正极上，O2得电子产物与水反应生成OH-，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，B不符合题意； C．铜生锈后，在其表面生成铜绿[Cu2(OH)2CO3]，铜绿能与醋酸反应，生成醋酸铜、水和二氧化碳气体，且醋酸不能与铜继续反应，所以可用食醋除去铜觥表面的铜绿，C不符合题意； D．为减少铜觥发生吸氧腐蚀，要防止水膜的形成，所以应保存在干燥、通风处，D不符合题意； 故答案为：A。 【分析】Ａ．青铜器在潮湿区域生成碱式碳酸铜，主要发生吸氧腐蚀； Ｂ．青铜器主要发生吸氧腐蚀，正极反应为氧气得电子； Ｃ．碱式碳酸铜能与醋酸反应； Ｄ．铜在潮湿条件易被腐蚀，因此铜觥要保存在干燥、通风处。 21．【答案】（1）做还原剂(或失电子)，失电子的场所，电子导体；Cu−2e−=Cu2+ （2）2Cl−+2H2O2OH−+Cl2↑+H2↑；c；c口为阴极区，阴极发生反应：2H2O+2e-=O2↑+2OH−，OH−在阴极生成，阳极的Na+通过阳离子交换膜进入阴极，因此NaOH在c口导出；Cl2+H2O⇌HCl+HClO，用盐酸控制阳极的pH，增大氢离子浓度，平衡逆向移动，有利于氯气逸出收集 （3）左；铜、铁和溶液构成原电池，铜为正极，发生吸氧腐蚀，反应为O2+4e−+2H2O=4OH−，使左端附近溶液c(OH−)>c(H+)，溶液呈碱性 【解析】【解答】(1)①负极材料为Zn，即Zn做还原剂(或失电子)，失电子的场所，同时Zn也是导电，可以作为电子导体； ②若用一根铜丝代替盐桥插入两烧杯中，则左侧烧杯中发生锌的吸氧腐蚀，为原电池，右侧烧杯为电解池，a电极与原电池的正极相连，为阳极，电极反应为Cu−2e−=Cu2+； (2)①电解饱和NaCl溶液时，阳极氯离子被氧化为氯气，阴极水电离出的氢离子被还原生成氢气，同时产生氢氧根，离子方程式为2Cl−+2H2O2OH−+Cl2↑+H2↑； ②c口为阴极区，阴极发生反应：2H2O+2e-=O2↑+2OH−，OH−在阴极生成，阳极的Na+通过阳离子交换膜进入阴极，因此NaOH在c口导出； ③阳极产生的氯气会和水发生反应：Cl2+H2O⇌HCl+HClO，用盐酸控制阳极的pH，增大氢离子浓度，平衡逆向移动，有利于氯气逸出收集； (3)铜、铁和溶液构成原电池，铜为正极，整个体系中发生Fe的吸氧腐蚀，正极反应为O2+4e−+2H2O=4OH−，使左端附近溶液c(OH−)>c(H+)，溶液呈碱性，所以左端变红。 【分析】(1)①依据材料的性质和电极反应分析； ②依据串联电路中，能自发进行的装置作原电池，其余的装置均不电解池分析； (2)①电解饱和NaCl溶液时，阳极氯离子被氧化为氯气，阴极水电离出的氢离子被还原生成氢气； ②利用阳离子通过阳离子交换膜进入阴极分析； ③根据影响化学平衡移动的因素分析； (3)依据构成原电池，发生吸氧腐蚀判断。 22．【答案】（1）吸氧腐蚀；O2＋4e﹣＋2H2O=4OH﹣ （2）由b到a；2Fe3+＋2I﹣=2Fe2+＋I2 （3）正；2CuSO4＋2H2O 2Cu＋O2↑＋2H2SO4；672；bc 23．【答案】（1）H2(g)+ O2(g)=H2O(g)△H=-242kJ•mol-1；463 （2）+247.1； (或 ) （3）Fe3+＋e-=Fe2+ （4）吸氧；O2+4e-+2H2O=4OH- 【解析】【解答】(1)氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热242kJ，即1mol氢气和氧气反应生成气态水放出242kJ热量，热化学方程式为H2(g)+ O2(g)=H2O(g)△H=-242kJ•mol-1； 焓变=反应物键能之和-生成物键能之和，设H-O的键能为x，则有-242kJ•mol-1=436 kJ•mol-1+ ´496 kJ•mol-1-2x，解得x=463 kJ•mol-1； (2)根据盖斯定律①-②可得反应③的△H3= +205.9kJ•mol-1-(-41.2kJ•mol-1)=+247.1 kJ•mol-1；根据平衡常数的定义可知该反应的平衡常数表达式K= (或 ) (3)原电池的正极得电子发生还原反应，所以正极反应式为Fe3+＋e-=Fe2+； (4)试管内液面上升，说明发生吸氧腐蚀，试管内气体减少，液面上升；正极氧气得电子生成氢氧根，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-。 【分析】 (1)1mol氢气和氧气反应生成气态水放出242kJ热量；焓变=反应物键能之和-生成物键能之和； (2)根据盖斯定律计算；平衡常数是指在一定温度下，反应达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积与各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积； (3)原电池的正极得电子发生还原反应； (4)铁钉发生吸氧腐蚀；正极氧气得电子生成氢氧根。 24．【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】【解答】(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。 25．【答案】（1）氧化；O2＋2H2O＋4e－=4OH－ （2）负；2H2O+2e-=H2↑+2OH-；石墨 【解析】【解答】（1）铁发生吸氧腐蚀，铁被氧化生成Fe2+，正极发生还原反应，氧气得到电子被还原生成OH-，电极方程式为O2+4e-+2H2O-═4OH-， 故答案为：氧化；O2+4e-+2H2O-═4OH-； （2）反应一段时间后，停止通电．向甲烧杯中滴入几滴酚酞，观察到铁电极附近首先变红，说明在铁电极上生成OH-离子，电极反应为：2H2O+2e-═2OH-+H2↑，发生还原反应，为电解池的阴极，连接电源的负极，即M端为负极，N端为正极，阴极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-， 故答案为：负；2H2O+2e-=H2↑+2OH-； 乙烧杯电解硫酸铜溶液，石墨为阴极，电极反应为Cu2++2e-═Cu，故质量增加， 故答案为：石墨。 【分析】(1)铁发生吸氧腐蚀，铁被氧化生成Fe2+，正极发生还原反应，氧气得到电子被还原生成OH- ； (2) M端为负极，N端为正极，乙烧杯电解硫酸铜溶液，石墨为阴极，电极反应为Cu2++2e-=Cu，据此分析。 学科网（北京）股份有限公司 $$