专题1 第3单元 单元提升练-【金版教程】2025-2026学年高中化学选择性必修1创新导学案课件PPT（苏教版2019）

0 专题1　化学反应与能量变化 第三单元　单元提升练 一、选择题(每小题只有一个选项符合题意) 1．保护金属管道的常用方法是外加电流法加覆盖涂层的联合保护法。下列说法错误的是(　　) A．涂层只能是金属或合金 B．金属管道连接直流电源的负极 C．辅助阳极可以选石墨 D．联合保护法能延长管道的使用寿命 解析：保护金属管道涂层不一定是金属或者合金，也可以是油漆等，A错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 2．如图所示是探究铁发生腐蚀的装置图，下列说法正确的是(　　) A．若B处液面上升，A溶液一定是碱性溶液 B．若A为NaCl溶液，B、C液面始终保持不变 C．可能产生Fe2O3·nH2O D．腐蚀的总反应方程式一定是2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2 解析：B处液面上升，说明发生吸氧腐蚀，A溶液可能是中性溶液，A错误；若A为NaCl溶液，则发生吸氧腐蚀，B处液面上升，B错误；若发生析氢腐蚀，总反应方程式为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 3．钢铁生锈是因为在潮湿的空气中，其表面吸附一层薄薄的水膜，构成了若干微小原电池(如图所示)。下列有关说法正确的是(　　) A．O2在正极参加反应，生成OH－ B．钢铁生锈过程中电能转化为化学能 C．负极的电极反应式为Fe－3e－===Fe3＋ D．为减缓铁制品生锈，可将其与铜相连 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 4 4．如图所示实验装置，下列说法不正确的是(　　) A．装置中发生铁的吸氧腐蚀 B．一段时间后，向插入石墨棒的玻璃筒内滴入石蕊 试液，可观察到石墨附近的溶液变红 C．一段时间后，向插入铁钉的玻璃筒内滴入NaOH溶液，即可观察到铁钉附近的溶液中有沉淀出现 D．若将装置中饱和食盐水换成稀硫酸，装置为析氢腐蚀 解析：石墨电极为正极，电极反应为2H2O＋O2＋4e－===4OH－，石墨附近的溶液变蓝，故B错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 5 5．下列关于金属腐蚀与防护的说法不正确的是(　　) A．图1，放置于干燥空气中的铁钉不易生锈 B．图2，若断开电源，钢闸门将发生吸氧 腐蚀 C．图2，若将钢闸门与电源的正极相连，可防止钢闸门腐蚀 D．图3，若金属M比Fe活泼，可防止输水管腐蚀 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 6 下列说法不正确的是(　　) A．在pH<4的溶液中，碳钢主要发生析氢腐蚀 B．在pH>6的溶液中，碳钢主要发生吸氧腐蚀 C．在pH>14的溶液中，碳钢腐蚀的正极反应为O2＋4H＋＋4e－===2H2O D．在煮沸除氧气后的碱性溶液中，碳钢腐蚀速率会减缓 6．一定条件下，碳钢腐蚀与溶液pH的关系如下： 解析：在pH>14的溶液中，碳钢腐蚀的正极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，C错误。 pH 2 4 6 6.5 8 13.5 14 腐蚀快慢 较快 慢 较快 主要产物 Fe2＋ Fe3O4 Fe2O3 FeO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 7 7．用压强传感器探究生铁在pH＝2和pH＝4的醋酸溶液中发生腐蚀的装置以及得到的图像如下所示。下列结论错误的是(　　) A．溶液pH≤2时，生铁发生析氢腐蚀 B．在酸性溶液中生铁可能发生吸氧腐蚀 C．该条件下，析氢腐蚀和吸氧腐蚀的速 率一样快 D．两溶液中负极反应均为Fe－2e－===Fe2＋ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 8 解析：由图a可知，溶液pH＝2时，压强随着 反应的进行而逐渐增大，说明装置中发生的是析氢 腐蚀，故可推知，当溶液pH≤2时，生铁发生析氢 腐蚀，A正确；由图b可知，溶液pH＝4时，压强随 着反应的进行而逐渐减小，说明装置中发生的是吸 氧腐蚀，pH＝4的醋酸溶液呈酸性，所以在酸性溶 液中生铁可能发生吸氧腐蚀，B正确；根据压强与时间关系图可知，在pH＝2的溶液和pH＝4的溶液中，压强变化相同时所用的时间不同，图a中比图b中所用时间长，说明该条件下，吸氧腐蚀的速率大于析氢腐蚀的速率，C错误；两个溶液中都发生电化学腐蚀，铁均作负极，电极反应式均为Fe－2e－===Fe2＋，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 9 8．深埋在潮湿土壤中的铁管道，在硫酸盐还原菌作用下，能被硫酸根离子腐蚀，其电化学腐蚀原理如图所示。下列说法正确的是(　　) A．铁管道发生的是吸氧腐蚀 B．输送暖气的管道也易发生此类腐蚀 C．这种情况下，土壤的pH增大 D．管道上刷富铜油漆可以延缓管道的腐蚀 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 11 A．通电时，锌环是阳极，发生氧化反应 B．通电时，阴极上的电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ C．把锌环换成锡环后，断电时，仍能防止铁帽被腐蚀 D．断电时，正极上的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 9．我国多条高压直流电线路的瓷绝缘子出现铁帽腐蚀现象，在铁帽上加锌环能有效防止铁帽的腐蚀，防护原理如图所示。下列说法不正确的是(　　) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 12 解析：通电时锌环与电源的正极相连，作阳极，发生氧化反应，A正确；通电时铁作阴极，水中氢离子放电，电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，B正确；因铁比锡活泼，断电时构成原电池，锡作正极，而铁作负极被消耗，所以铁帽被腐蚀，C错误；断电时构成原电池，铁作正极，氧气得电子，即正极上的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 13 10．某校活动小组为探究金属腐蚀的相关原理，设计了如图a所示装置，图a的铁棒末段分别连上一块Zn片和Cu片，并静置于含有K3[Fe(CN)6]及酚酞的混合凝胶上。一段时间后发现凝胶的某些区域(如图b所示)发生了变化。已知：Fe2＋遇K3[Fe(CN)6]产生蓝色沉淀。下列说法错误的是(　　) A．甲区发生的电极反应式：Fe－2e－===Fe2＋ B．乙区产生Zn2＋ C．丙区呈现红色 D．丁区呈现蓝色 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析：铁棒末端连上Zn片时，Zn片端(乙区)作负极，乙区的电极反应为Zn－2e－===Zn2＋，铁棒另一端(甲端)作正极，甲区的电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，A错误，B正确；铁棒末端连上Cu片时，Cu片端(丙区)作正极，丙区的电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，溶液呈碱性，酚酞变红，C正确；铁棒另一端(丁区)作负极，丁区的电极反应为Fe－2e－===Fe2＋，遇K3[Fe(CN)6]呈现蓝色，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 15 11．如图所示的两套实验装置，都涉及金属的腐蚀，假设其中的金属块和金属丝都是足量的。下列叙述正确的是(　　) A．装置Ⅰ在反应过程中会生成无色气体 B．装置Ⅱ开始阶段铁丝只发生析氢腐蚀 C．装置Ⅱ在反应过程中不能产生氢气 D．装置Ⅰ在反应结束时溶液中的金属阳离子只有Cu2＋ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 16 解析：装置Ⅰ形成的原电池中，开始时铜作负极、铁作正极，反应的实质是铜与浓硝酸发生氧化还原反应，开始生成红棕色NO2，浓硝酸变稀后，铁和铜两个电极转换，Fe失电子变为Fe3＋进入溶液，铜极上生成无色的NO，A正确，D错误；装置Ⅱ开始发生的是吸氧腐蚀，铁、氧气和水反应生成铁锈，随着氧气的消耗压强变小，左边液面升高，与铁丝接触后发生析氢腐蚀，有氢气析出，B、C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 17 二、非选择题 12．关于铁生锈的机理有人提出如下4个步骤： ①Fe－2e－===Fe2＋ ②H＋＋e－===H ③4H＋O2===2H2O ④4Fe2＋＋O2＋(4＋2x)H2O===2(Fe2O3·xH2O)＋8H＋ 试根据以上过程回答下列问题： (1)根据以上机理，判断下列说法正确的是________(填字母，下同)。 A．以上锈蚀过程发生的是化学腐蚀 B．从锈蚀反应的最终结果看，水既是氧化剂，又是还原剂 C．反应的实质是氧气被还原，金属铁被氧化 D．从反应机理看，锈蚀过程发生的是析氢腐蚀 C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 18 (2)某铁件需长期浸于水下，为了减缓腐蚀，采取的下列措施正确的有________。 A．给铁件铆上一些锌板 B．给铁件通入直流电，把铁件与电源正极连接 C．在制造铁件时，在铁中掺入一定比例的铜制成合金 D．在铁件表面涂上一层较厚的沥青 (3)质量为1000 g的某铁件已在水下生锈，若已知整个锈蚀过程中有6 mol电子发生转移，则参加反应的O2在标准状况下的体积为________ L，生锈后铁件的质量为________ g(已知铁锈Fe2O3·xH2O中x的值为1)。 AD 33.6 1066 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 19 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 20 (1)小组同学认为以上两种检验方法，均能证明铁发生了吸氧腐蚀。 ①实验ⅰ中的现象是________________。 ②用化学用语解释实验ⅰ中的现象：________________________。 (2)查阅资料：K3[Fe(CN)6]具有氧化性。 ①据此有同学认为仅通过ⅱ中现象不能证明铁发生了电化学腐蚀，理由是_________ ________________________________________________________。 13．某小组同学进行铁的电化学腐蚀原理的探究实验。 碳棒附近溶液变红 装置 分别进行的操作 ⅰ.连好装置一段时间后，向烧杯中滴加酚酞溶液 ⅱ.连好装置一段时间后，向烧杯中滴加K3[Fe(CN)6]溶液 现象 铁片表面产生蓝色沉淀 O2＋4e－＋2H2O===4OH－ K3[Fe(CN)6]将Fe氧化为Fe2＋，会干扰由于电化学腐蚀生成的Fe2＋的检验 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 21 实验装置 滴管内试剂 0.5 mol·L－1 K3[Fe(CN)6]溶液 试管内试剂 ⅲ.蒸馏水 ⅳ.1.0 mol·L－1 NaCl溶液 ⅴ.0.5 mol·L－1Na2SO4溶液 实验现象 无明显变化 铁片表面产生大量蓝色沉淀 无明显变化 ②进行实验，在实验几分钟后记录实验现象，具体如下。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 22 a.以上实验表明：在____________条件下，K3[Fe(CN)6]溶液可以与铁片发生反应。 b．为探究Cl－的存在对反应的影响，小组同学将铁片酸洗(用稀硫酸浸泡后洗净)后再进行实验ⅲ，发现铁片表面产生蓝色沉淀。此补充实验表明Cl－的作用是_______________________。 Cl－存在 破坏铁片表面的氧化膜 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 23 (3)有同学认为上述实验仍不严谨。为进一步探究K3[Fe(CN)6]的氧化性对实验ⅱ结果的影响，又利用(2)中装置继续实验。其中能证实以上影响确实存在的是________(填字母)。 AC 实验 试剂 现象 A 酸洗后的铁片、K3[Fe(CN)6]溶液(已除O2) 产生蓝色沉淀 B 酸洗后的铁片、K3[Fe(CN)6]和NaCl混合溶液(未除O2) 产生蓝色沉淀 C 铁片、K3[Fe(CN)6]和NaCl混合溶液(已除O2) 产生蓝色沉淀 D 铁片、K3[Fe(CN)6]和盐酸混合溶液(已除O2) 产生蓝色沉淀 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 24 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 25 (3)已除O2，则铁片不能发生吸氧腐蚀，只能发生铁片、K3[Fe(CN)6]溶液的反应，从而表明K3[Fe(CN)6]能与铁作用生成Fe2＋；酸洗后的铁片、K3[Fe(CN)6]和NaCl混合溶液(未除O2)，同时满足两个反应发生的条件，既可能是K3[Fe(CN)6]与铁作用生成Fe2＋，也可能是铁片发生了吸氧腐蚀；铁片、K3[Fe(CN)6]和NaCl混合溶液(已除O2)，不能发生吸氧腐蚀，只能是Cl－破坏铁片表面的氧化膜，然后K3[Fe(CN)6]与铁作用生成Fe2＋；铁片、K3[Fe(CN)6]和盐酸混合溶液(已除O2)反应产生蓝色沉淀，可能是铁片与盐酸直接反应生成Fe2＋，也可能是K3[Fe(CN)6]与铁作用生成Fe2＋。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 26 　　　　　　　　　　　　　 R 解析：由图可知，负极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，正极反应式为SOeq \o\al(2－,4)＋5H2O＋8e－===HS－＋9OH－。铁管道的腐蚀过程中，氧气并未参与反应，所以不是吸氧腐蚀，A错误；在高温下硫酸盐还原菌易失去活性或死亡，失去催化作用，则输送暖气的管道不易发生此类腐蚀，B错误；由正、负极的电极反应可知，铁管道的腐蚀过程中，OH－浓度增大，土壤pH增大，C正确；管道上刷富铜油漆，形成Cu­Fe原电池，Fe作负极，可以加快管道的腐蚀，D错误。 解析：(1)根据反应机理，将方程式叠加：①×4＋②×8＋③×2＋④可得，4Fe＋3O2＋2xH2O===2(Fe2O3·xH2O)，为吸氧腐蚀。 (2)保护铁不被腐蚀，可隔绝O2或采取牺牲阳极的阴极保护法等。 (3)由4Fe＋3O2＋2H2O===2(Fe2O3·H2O)得关系式 3O2　　　～　　 12e－　　～　　增加质量 3×22.4 L 12 mol 132 g V(O2) 6 mol Δm V(O2)＝eq \f(3×22.4 L×6 mol,12 mol)＝33.6 L， Δm＝eq \f(6 mol×132 g,12 mol)＝66 g， 生锈后铁件质量为1000 g＋66 g＝1066 g。 解析：(1)①实验ⅰ中，碳棒为正极，正极上发生O2得电子生成OH－的反应，碳棒附近溶液变红。②正极上氧气得电子与水反应生成氢氧根离子，电极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－。 (2)①K3[Fe(CN)6]具有氧化性，能将Fe氧化为Fe2＋，影响实验结果。②a.对比实验ⅳ和ⅴ，溶液中的Na＋、SOeq \o\al(2－,4)对铁的腐蚀无影响，Cl－使K3[Fe(CN)6]溶液易与Fe反应；b.用稀硫酸酸洗后，铁片表面的氧化膜被破坏，再进行实验ⅲ，铁片表面产生蓝色沉淀，则Cl－的作用与稀硫酸相同，也是破坏铁片表面的氧 化膜。 $$