4.3 金属的腐蚀与防护 课后练习 (含解析)2023-2024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 课后练习
一、单选题
1.下列防止金属腐蚀的方法属于电化学防护的是(  )
A.船体表面刷漆 B.加入铬、锰、硅等制成不锈钢
C.自行车链条涂油 D.水中的钢闸门连接电源的负极
2.中国传统文化对人类文明贡献巨大,我国古代就已经广泛应用了相关的化学知识,下列关于古代化学的应用和记载中,说法不合理的是(  )
A.曹植诗句“煮豆燃豆萁,豆在釜中泣”,这里的能量变化主要是化学能转化为热能
B.我国古代人民常用明矾水除去铜器上的铜锈
C.锡青铜 铜锡合金 文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快
D.晋代炼丹家、医学家葛洪所著 抱扑子 一书中记载有“丹砂烧之成水银,积变又还成丹砂”。这个过程为可逆反应
3.将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后,置于如图所示装置中,进行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是(  )
A.铁被氧化的电极反应式为
B.铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能
C.活性炭的存在会加速铁的腐蚀
D.以水代替NaCl溶液,铁不能发生吸氧腐蚀
4.化学与生产、生活、社会密切相关。下列说法中错误的是(  )
A.“硫黄姜”又黄又亮,可能是在用硫黄熏制的过程中产生的SO2所致
B.铁在潮湿的空气中放置,易发生化学腐蚀而生锈
C.绿色化学的核心是从源头上消除工业生产对环境的污染
D.用CO2合成聚碳酸酯可降解塑料,可实现“碳”的循环利用
5.下图所示各烧杯中均盛有海水,铁在其中被腐蚀最快和被保护最好的分别为(  )
A.①⑤ B.③② C.④⑤ D.④①
6.电化学腐蚀及防护的研究装置如图所示。下列有关说法正确的是(  )
A.若a为镁条,装置中铁片腐蚀加快
B.若a为石墨,装置中铁片为正极
C.若a为锌块,装置中a表面发生还原反应
D.若a为铜片,装置中a上电极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-
7.下列关于电化学的说法正确的是(  )
A.钢板上的铁铆钉处在潮湿的空气中直接发生反应: ,发生吸氧腐蚀
B.电解精炼铜时,阳极为粗铜,阴极为精铜,电解过程中电解质溶液不需要更换
C.在铁制器皿上镀锌,铁制器皿作阴极,锌片作阳极
D.二次电池充电时,电池上标有“+”的电极应与外接电源的负极相连
8.下表中对于现象或事实的解释合理的是(  )
选项 现象或事实 解释
A 大坝铁闸常连接直流电源的负极 利用外接电流的阴极保护法防止铁闸被腐蚀
B 厨房天然气泄漏有一种特殊的味道 CH4是无色有刺激性气味的可燃性气体
C 石墨应用于导电设备 在通电作用下,石墨能释放出自由移动的电子
D 可用铁槽车运输浓硫酸 常温下浓硫酸与铁不反应
A.A B.B C.C D.D
9.模拟铁的电化学防护的实验装置如图所示,下列说法错误的是(  )
A.若X为碳棒,开关K置于A处可减缓铁的腐蚀
B.若X为锌棒,开关K置于B处时,铁电极上发生的反应为2H++2e-=H2↑
C.若X为锌棒,开关K置于A处或B处均可减缓铁的腐蚀
D.若X为碳棒,开关K置于A处时,铁电极上发生的反应为2H++2e-=H2↑
10.下列装置,可达到铁片上镀锌目的的是(  )
A. B.
C. D.
11.化学与社会生活密切相关,下列说法正确的是(  )
A.军舰船底镶嵌锌块作正极,以防船体被腐蚀
B.汽车尾气中NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2,减小压强,反应速率减慢
C.金属冶炼过程是金属离子得电子变成金属单质的氧化过程
D.PM2.5颗粒 微粒直径约为2.5×10-6m)分散在空气中形成气溶胶
12.图Ⅰ的目的是精炼铜,图Ⅱ的目的是保护钢闸门,下列说法不正确的是(  )
图Ⅰ
  
图Ⅱ
A.图Ⅰ中a为纯铜
B.图Ⅰ中SO42-向b极移动
C.图Ⅱ中如果a、b间连接电源,则a连接负极
D.图Ⅱ中如果a、b间用导线连接,则X可以是铜
13.下列事实不能用电化学理论解释的是(  )
A.轮船水线下船壳上装有一定数量的锌块
B.银质奖章久置后表面变暗
C.镀锌铁比镀锡铁耐用
D.钢铁在潮湿空气中比在干燥空气中腐蚀得快
14.将金属M连接在钢铁设施表面,可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在题图所示的情境中,下列有关说法正确的是(  )
A.钢铁设施的电极反应式为
B.金属M的活动性比Fe的活动性弱
C.钢铁设施表面因积累大量电子而被保护
D.钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快
15.有关远洋轮船船壳腐蚀与防护叙述错误的是(  )
A.可在船壳外刷油漆进行保护
B.可将船壳与电源的正极相连进行保护
C.可在船底安装锌块进行保护
D.在海上航行时,船壳主要发生吸氧腐蚀
16.医用外科一次性口罩的结构如图所示,下列说法错误的是(  )
A.外层具有阻隔飞沫进入口鼻的作用,中间层具有阻隔部分病毒和细菌的作用
B.聚丙烯(PP)与聚对苯二甲酸乙二酯(PE)属于有机高分子材料,都是通过加聚反应合成的
C.镀锌铁丝不易腐蚀,因为除在金属表面覆盖了聚丙烯塑料保护层外,还用了电化学保护法——牺性阳极法
D.医疗机构、发热门诊等场所使用过的口罩须投入专用垃圾桶;健康人群使用过的口罩投入干垃圾桶中,不可回收使用
17.化学与生产、生活、科技密切相关,下列有关说法错误的是(  )
A.为保护轮船的外壳,常在外壳上镶入锌块
B.明矾溶于水后产生具有吸附性的胶体粒子,可作漂白剂
C.燃料电池的能量转换效率远高于普通燃料燃烧的能量转换效率
D.锅炉水垢中的硫酸钙可用碳酸钠溶液处理,使之转化为碳酸钙,再用酸除去
18.表面皿都中装有混合了饱和食盐水、酚酞和铁氰化钾溶液的琼脂,分别将缠有铜丝的铁钉(图A)和缠有锌片的铁钉(图B)放置其中,如图所示,一段时间后b处和c处出现变红现象
已知:和铁氰化钾溶液会生成蓝色沉淀。下列说法错误的是(  )
A.发生氧化反应的是a处和d处
B.图A中a处出现蓝色沉淀
C.b处和c处电极反应式为
D.对铁钉腐蚀起防护作用的是图B
19.下列叙述中正确的是(  )
A.在原电池的负极和电解池的阴极上都发生失电子的氧化反应
B.用情性电极电解饱和NaCl溶液,若有1mol电子转移,则生成1mol NaOH
C.用情性电极电解溶液,阴阳两极产物的物质的量之比为1∶2
D.镀层破损后,镀锡铁板比镀锌铁板更耐腐蚀
20.下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
选项 劳动项目 化学知识
A 用铁盐净水 水解得到胶体
B 面包师用小苏打作发泡剂烘焙面包 可与酸反应
C 工人将模具干燥后再注入熔融钢水 铁与高温下会反应
D 在钢铁设施上安装镁合金 镁比铁活泼,可防止铁被腐蚀
A.A B.B C.C D.D
二、综合题
21.完成下列各小题
(1)已知在25℃、101kPa时,4g H2完全燃烧生成液态水,放出571.6kJ的热量,写出表示H2摩尔燃烧焓的热化学方程式:   。
(2)金属腐蚀一般可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。炒过菜的铁锅未及时清洗容易发生   腐蚀而生锈。请写出铁锅生锈过程的正极反应式:   。
(3)图中甲池的总反应式为N2H4+O2=N2+2H2O。
①甲池中负极上发生的是   (填“氧化反应”或“还原反应”),乙池中SO向   移动(填“左”或“右”)。
②乙池中电解反应的离子方程为   。
③要使乙池恢复到电解前的状态,应向溶液中加入   (填化学式)。
22.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   。
23.2020年3月22日为第 28届世界水日,化学中有很多与水相关的化学知识。
(1)海水会腐蚀铁质海轮外壳,制造海轮时会在船底四周镶嵌   。(填“锌块”或“铜块”)
(2)自来水厂常用含有 Fe3+的净水剂净水,其原理是   。(用离子方程式表示)
(3)自来水常用氯气杀菌消毒, ,要增大 HClO 的浓度,可以加入下列物质中的____。
A.CH3COONa B.HCl C.CaCO3固体 D.H2O
E.SO2
(4)常温下,0.01mol·L-1NaOH溶液,由水电离出的c(OH-)=   mol·L-1。
24.铁的锈蚀是工业上研究的重点内容。为研究铁锈蚀的影响因素,某同学做了如下探究实验:
序号 内容 实验现象
1 常温下将铁钉放在潮湿空气中一小时 铁钉表面依然光亮
2 常温下将铁钉放在潮湿的空气中一个月 铁钉表面已变得灰暗
3 常温下将铁钉放在干燥空气中一个月 干燥的铁钉表面依然光亮
4 将潮湿的铁钉放在常温的氧气流中一小时 铁钉表面略显灰暗
5 将潮湿的铁钉放在高于常温的氧气流中一小时 铁钉表面已变得灰暗
6 将铁钉放在燃煤的厨房中一个月 铁钉表面已变得灰暗
7 将浸过氯化钠溶液的铁钉放在高于常温的氧气流中一小时 铁钉表面灰暗程度比 实验5严重
(1)上述实验中发生了吸氧腐蚀的是   (根据实验现象填序号,下同),正极反应式是   ;
(2)发生的腐蚀是析氢腐蚀的是   (填序号)负极反应式是   。
(3)由该实验可知,可以影响铁锈蚀速率的因素有   (填两项);
(4)为防止铁的锈蚀,地下埋的水管可采用外加电流的阴极保护法,请列举工业上普遍采用的其它方法是   (答两种方法)。
25.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)。
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】A.船体表面刷漆是物理方法防止金属腐蚀,故A不符合题意;
B.加入铬、锰、硅等制成不锈钢是改变金属内部结构,是物理方法防止金属腐蚀,故B不符合题意;
C.自行车链条涂油是物理方法防止金属腐蚀,故C不符合题意;
D.水中的钢闸门连接电源的负极,是外接电源的阴极保护法,是电化学方法,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、C是在外面加层东西隔绝氧气,B制成合金改变性质,只有D为外加电源的阴极保护法,为电化学方法。
2.【答案】D
【解析】【解答】A. 可燃物燃烧时放出热量,所以能量变化主要是化学能转化为热能,A项不符合题意;
B. 明矾中含有铝离子,铝离子水解使溶液显酸性,Cu2(OH)2CO3能与酸性溶液反应,所以可用明矾水除去铜器上的铜锈,B项不符合题意;
C. 锡青铜是铜锡合金,在潮湿环境中,铜锡合金会形成原电池,发生吸氧腐蚀,所以锡青铜(铜锡合金)文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快,C项不符合题意;
D. 丹砂为硫化汞,不稳定,加热发生HgS Hg+S,温度降低时,又可发生Hg + S = HgS,二者反应条件不同,不符合可逆反应概念,D项符合题意;
故答案为:D。
【分析】 A.燃烧过程中发生化学能转化为热能;
B.明矾水解使溶液呈酸性,与碱式碳酸铜反应;
C.锡青铜是合金,在潮湿环境下可形成原电池;
D.硫化汞分解与汞与硫的反应条件不同。
3.【答案】C
【解析】【解答】A、发生吸氧腐蚀的过程中,铁失去电子被氧化,电极反应式为Fe-2e-=Fe2+,故A错误;
B、铁腐蚀过程中将化学能转化为电能,但不能全部转化,故B错误;
C、炭和铁的混合物形成原电池,加速铁的腐蚀,故C正确;
D、以水代替NaCl溶液,溶液呈中性,铁仍能发生吸氧腐蚀,故D错误;
故答案为:C。
【分析】铁在NaCl溶液中发生吸氧腐蚀。
4.【答案】B
【解析】【解答】A项,SO2具有漂白性,不符合题意;
B项,铁在潮湿的空气中易发生电化学腐蚀,符合题意;
C项,只有从“源头”上消除污染,才真正地体现了绿色化学,不符合题意;
D项,用CO2合成可降解塑料,在降解过程中产生CO2,实现碳的循环,不符合题意。
故答案为:B
【分析】A.根据二氧化硫的漂白性分析;
B.铁在潮湿空气中易发生电化学腐蚀;
C.绿色化学不是治理污染;
D.根据碳的循环进行分析。
5.【答案】C
【解析】【解答】①铁放在海水中形成微小原电池,能腐蚀。
②锌和铁形成原电池,铁做正极,被保护。
③铁和铜形成原电池,铁做负极,被腐蚀。
④形成电解池,铁做阳极,腐蚀更快。
⑤形成电解池,铁做阴极,被保护。所以五个装置中腐蚀最快的为④,保护最好的为⑤。
故答案为:C
【分析】先判断装置是原电池还是电解池,再根据原电池正负极腐蚀快慢和电解池的阴阳极腐蚀快慢来比较。
6.【答案】D
【解析】【解答】A.a为镁块,镁块作负极,铁片作正极,这是牺牲阳极的阴极保护法,铁片不易被腐蚀,故A不符合题意;
B.若a为石墨,装置中铁片为负极,故B不符合题意;
C.a为锌块,锌片作负极,a表面发生氧化反应,腐蚀加快,故C不符合题意;
D.若a为铜片,装置中a上电极反应为O2+2H2O+=,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】该装置为原电池,要保护金属不被腐蚀,该金属做原电池正极,选择活泼性更强的金属做负极。
7.【答案】C
【解析】【解答】A.钢板上的铁铆钉处在潮湿的空气中形成原电池,Fe做原电池的负极,失去电子发生氧化反应生成Fe2+,电极反应式为Fe-2e-=Fe2+,故A不符合题意;
B.电解精炼铜时,粗铜为阳极,粗铜中的锌、铁、铜在阳极失去电子变为金属阳离子,精铜为阴极,铜离子在阴极得到电子发生还原反应生成铜,电解过程中硫酸铜溶液中铜离子浓度会降低,则电解过程中电解质溶液需要更换,故B不符合题意;
C.电镀时,镀层金属做电镀池的阳极,镀件做阴极,则在铁制器皿上镀锌,铁制器皿作阴极,锌片作阳极,故C符合题意;
D.二次电池充电时,电池上标有“+”的电极为电解池的阳极,应与外接电源的正极相连,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A. Fe失电子生成亚铁离子;
B.电解精炼粗铜时,粗铜为阴极、纯铜为阴极,阳极上Cu及比Cu活泼的金属失电子进入电解质溶液,阴极上铜离子得电子生成Cu;
C.电镀时,镀层作阳极、镀件作阴极;
D.二次电池充电时,电池上标有“+”的电极为阳极。
8.【答案】A
【解析】【解答】A.大坝的铁闸常连接直流电源的负极,作阴极,以防止铁闸被腐蚀,A项符合题意;
B.甲烷没有气味,特殊气味来自添加的其他警示气体,B项不符合题意;
C.在通电作用下,石墨中自由移动的电子会定向移动,C项不符合题意;
D.常温下浓硫酸与铁发生钝化反应,钝化是化学变化,D项不符合题意。
故答案为:A。
【分析】
A.电化学防腐,牺牲阳极的阴极保护法;
B.天然气泄露有味道是添加的一种物质,不是甲烷的气味;
C.通电时,石墨中自由移动的电子会定向移动;
D.常温下浓硫酸与铁铝钝化。
9.【答案】B
【解析】【解答】A.开关K置于A处时,铁棒接电源的负极,受到保护,可减缓铁的腐蚀,A不符合题意;
B.开关K置于B处时,锌棒、铁棒和食盐水形成原电池,溶液呈中性,铁电极上的反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-,B符合题意;
C.若X为锌棒,开关K置于A处时,铁棒接电源的负极,受到保护,开关K置于B处时,锌的活泼性比铁的强,锌失去电子作负极,保护铁棒,C不符合题意;
D.若X为碳棒,开关K置于A处时,H+在阴极上得电子形成H2,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.开关K置于A处,铁做阴极,发生得电子的还原反应;
B.开关K置于B处,铁做正极,发生得电子的还原反应;
C.开关置于A处或B处,铁均不参与反应;
D.若X为碳棒,开关置于A处,铁做阴极,溶液中的H+发生得电子的还原反应;
10.【答案】C
【解析】【解答】铁片上镀锌,电镀中电解液含有镀层金属,待镀金属作阴极,镀层金属作阳极。
故答案为:C
【分析】考查电镀的知识。在电镀时,待镀金属作阴极,镀层金属作阳极,电解质溶液中应含有镀层金属离子,由此即可得出答案。
11.【答案】B
【解析】【解答】A.由于金属活动性Zn>Fe,因此镶嵌锌块后,Zn做负极,发生失电子的氧化反应,船体做正极,可防止船体被腐蚀,A不符合题意;
B.NO与CO反应的化学方程式为2NO+2CO N2+2CO2,反应过程中压强减小,反应速率减慢,B符合题意;
C.金属冶炼过程中,金属离子发生得电子的还原反应,生成金属单质,C不符合题意;
D.2.5×10-6m=2.5×103nm>100nm,因此PM2.5分散在空气中形成的分散系不是胶体,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.根据金属的腐蚀与防护分析;
B.根据压强对反应速率的影响分析;
C.得电子为还原反应;
D.根据胶体中颗粒直径大小分析;
12.【答案】D
【解析】【解答】A.电解精炼铜时,粗铜作阳极,精铜作阴极,图Ⅰ中a为纯铜,A不符合题意;
B.图Ⅰ为电解池,阳离子移向阴极(a极),阴离子移向阳极(b极),B不符合题意;
C.图Ⅱ的目的是保护钢闸门,若a、b间连接电源,则a连接负极,b连正极,C不符合题意;
D.若图Ⅱ中a、b用导线连接,为保护钢闸门,钢闸门作正极,X应为比铁活泼的金属,而不可以是铜,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.电解精炼铜过程中,粗铜做阳极,纯铜做阴极;
B.电解池中,阴离子移向阳极;
C.a、b间连接电源,则为外加电源的阴极保护法,被保护的钢闸门作为阴极;
D.a、b将连接导线,则为牺牲阳极的阴极保护法,被保护的钢闸门作为正极;
13.【答案】B
【解析】【解答】A,轮船水线下船壳上装有一定数量的锌块,因为Zn比Fe活泼,Zn与Fe构成原电池,在海水中锌被腐蚀,从而保护船壳,发生的是原电池反应,可用电化学理论解释,故A不符合题意;
B,银质奖章久置后表面变暗是银单质直接被氧化的结果,属于化学腐蚀,故B符合题意;
C,镀锌铁与镀锡铁相比,若破损后,镀锌铁因Zn比Fe活泼,Zn被腐蚀,镀锡铁因Fe比Sn活泼,Fe被腐蚀,所以镀锌铁比镀锡铁耐用,发生的是原电池反应,可用电化学原理解释,故C不符合题意;
D,在潮湿的空气里,钢铁表面吸附了一层薄薄的水膜,这层水膜里含有少量H+和OH-,还溶解了氧气等气体,结果在钢铁表面形成了一层电解质溶液,它跟钢铁里的铁和少量的碳形无数微小的原电池,而在干燥空气中主要发生化学腐蚀,比电化学腐蚀慢得多,故D不符合题意。
答案选B
【分析】A、Zn比Fe活泼,构成Zn与Fe原电池;
B、银制品变黑是被空气中氧气氧化;
C、Zn比Fe活泼,Fe比Sn活泼,分别构成原电池,较活泼的金属为负极;
D、钢铁在潮湿空气中发生经典的电化学腐蚀;
14.【答案】C
【解析】【解答】A.阴极的钢铁设施实际作原电池的正极,正极金属被保护不失电子,A不符合题意;
B.阳极金属M实际为原电池装置的负极,电子流出,原电池中负极金属比正极活泼,因此M活动性比Fe的活动性强,B不符合题意;
C.金属M失电子,电子经导线流入钢铁设备,从而使钢铁设施表面积累大量电子,自身金属不再失电子从而被保护,C符合题意;
D.海水中的离子浓度大于河水中的离子浓度,离子浓度越大,溶液的导电性越强,因此钢铁设施在海水中的腐蚀速率比在河水中快,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】
A.阴极的钢铁设施实际作原电池的正极,得到电子;
B.阳极金属M实际为原电池装置的负极,电子流出,原电池中负极金属比正极活泼,失去电子;
C.钢铁设施表面积累大量电子,自身金属不再失电子从而被保护;
D.海水中的离子浓度大于河水中的离子浓度大,溶液的导电性越强,钢铁设施在海水中的腐蚀速率比在河水中快;
15.【答案】B
【解析】【解答】A. 可在船壳外刷油漆进行保护,A不符合题意;
B. 若将船壳与电源的正极相连,则船壳腐蚀加快,B符合题意;
C. 可在船底安装锌块进行保护属于牺牲阳极的阴极保护法,C不符合题意;
D. 在海上航行时,船壳主要发生吸氧腐蚀,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A.油漆可隔绝空气,防止腐蚀;
B.船壳与电源正极相连结,发生氧化反应而被腐蚀;
C.锌的金属性比铁强,锌做原电池的负极被氧化;
D.海水中钢铁发生吸氧腐蚀。
16.【答案】B
【解析】【解答】A.由图可知,外层的无纺布具有阻水的性能,能起到阻隔飞沫进入口鼻的作用,中间层的熔喷聚丙烯具有过滤的性能,能起到阻隔部分病毒和细菌的作用,故A不符合题意;
B.聚对苯二甲酸乙二酯是通过縮聚反应合成的有机高分子化合物,故B符合题意;
C.镀锌铁丝不易腐蚀,因为除在金属表面覆盖了聚丙烯塑料保护层阻碍铁丝腐蚀外,还因为锌的金属性强于铁,镀层破损后,锌做负极被损耗,铁做正极被保护,该方法为牺牲阳极的阴极保护法,故C不符合题意;
D.废弃口罩是不可回收垃圾,为防止病毒传染,医疗机构、发热门诊等场所使用过的口罩须投入专用垃圾桶;健康人群使用过的口罩投入干垃圾桶中,不可回收使用,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.外层的无纺布具有阻水的性能,能起到阻隔飞沫进入口鼻的作用,中间层的熔喷聚丙烯具有过滤的性能,能起到阻隔部分病毒和细菌的作用;
C.锌的金属性强于铁,镀层破损后,锌做负极被损耗,铁做正极被保护,该方法为牺牲阳极的阴极保护法;
D.医疗机构、发热门诊等场所使用过的口罩须投入专用垃圾桶;健康人群使用过的口罩投入干垃圾桶中,不可回收使用。
17.【答案】B
【解析】【解答】A、轮船的外壳为Fe制品,Fe和C在海水中形成原电池,Fe作负极而腐蚀,外壳上镶入锌块,Zn比Fe活泼,Fe作正极被 保护而减缓腐蚀,A符合题意;
B、明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O,Al3+发生水解生成Al(OH)3胶体,具有较大的表面积,可以吸附某些杂质,但没有漂白性,B不符合题意;
C、燃料电池是原电池,化学能主要转化为电能,普通燃料燃烧,化学能一部分转换为热能,一部分转换为光能,所以燃料电池 的能量转换效率远高于普通燃料燃烧的能量转换效率,C符合题意;
D、硫酸钙的溶解度大于碳酸钙的溶解度,所以向硫酸钙中加入碳酸钠溶液,硫酸钙转化为碳酸钙,碳酸钙再用酸除去,D符合题意。
正确答案为B。
【分析】A.金属的防护,牺牲阳极的阴极保护法;
B.明矾净水的原理,应用吸附性,无漂白性;
C.燃料电池直接将化学能转化为电能;
D.利用沉淀的转化,溶解度小的转化为溶解度更小的。
18.【答案】C
【解析】【解答】A.根据前面分析b、c处发生还原反应,则说明发生氧化反应的是a处和d处,故A不符合题意;
B.a处是铁失去电子变为亚铁离子,和铁氰化钾溶液会生成蓝色沉淀,因此图A中a处出现蓝色沉淀,故B不符合题意;
C.根据前面分析b、c处发生还原反应即b处和c处电极反应式为,故C符合题意;
D.A中铁为负极,铜为正极,对铁有腐蚀性,而B中铁为正极,锌为负极,因此对铁钉腐蚀起防护作用的是图B,是牺牲阳极的阴极保护法,故D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】易错点:在中性和碱性条件发生吸氧腐蚀:在酸性条件下发生析氢腐蚀
19.【答案】B
【解析】【解答】A.在电解池的阴极是阳离子得到电子,发生的是还原反应,A不符合题意;
B.,每生成2mol的NaOH转移电子2mol,所以转移1mol电子,生成的NaOH就是1mol,B符合题意;
C.用惰性电极电解溶液,实际上是电解水,在阴极上:,在阳极上:,所以阴阳两极产物的物质的量之比为2:1,C不符合题意;
D.镀层破损后,镀锡铁组成的原电池,Fe作负极而被腐蚀,镀锌铁组成的原电池,Zn作负极,所以镀层破损后,镀锡铁板比镀锌铁板更容易被腐蚀,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.电解池的阴极上得电子发生还原反应;
C.用惰性电极电解溶液,实际上是电解水;
D.镀层破损后,镀锌铁板牺牲锌,保护铁,发生牺牲阳极的阴极保护法,而镀锡铁板中铁被腐蚀。
20.【答案】B
【解析】【解答】A.铁离子水解得到氢氧化铁胶体可以加速水中悬浮颗粒沉降,与所述的化学知识有关联,故A不符合符题意;
B.制作面包用的小苏打应该为,而不是碳酸钠,故B符合符题意。
C.与水蒸气在高温条件下反应,生成和,与所述的化学知识有关联,故C不符合符题意
D.镁比铁活泼,可做原电池的负极从而保护铁,防止铁被腐蚀,与所述的化学知识有关联,故D不符合符题意;
故答案为:B。
【分析】A.铁离子水解得到氢氧化铁胶体可以加速水中悬浮颗粒沉降;
B.小苏打成分为;
C.与水蒸气在高温条件下反应,生成和;
D.依据牺牲阳极的阴极保护法。
21.【答案】(1)△H=
(2)吸氧(或电化学);
(3)氧化反应;左;;CuO
【解析】【解答】(1)已知在25℃、101kPa时,4g H2的物质的量为2mol,完全燃烧生成液态水,放出571.6kJ的热量,则表示H2摩尔燃烧焓的热化学方程式为:△H=,故答案为:△H=;
(2)炒过菜的铁锅未及时清洗含有盐,在空气中容易发生吸氧腐蚀(或电化学)而生锈,正极为氧气得电子,生成氢氧根,正极反应式为:,故答案为:吸氧(或电化学);;
(3)①甲池的总反应式为N2H4+O2=N2+2H2O,可知左边的电极(通入N2H4)为负极,右边的电极(通入O2)为正极,所以甲池中负极失电子,发生的是氧化反应;乙池中铁为阴极,石墨为阳极,SO向阳极移动,即向左移动,故答案为:氧化反应;左;
②乙池中电解硫酸铜溶液,生成铜和氧气,电解的离子方程为:,故答案为:;
③乙池中电解硫酸铜溶液,生成铜和氧气,要使乙池恢复到电解前的状态,应向溶液中加入CuO,故答案为:CuO。
【分析】(1)燃烧热是101kP时,1mol可燃物完全燃烧生成稳定产物时的反应热;
(2)在中性或弱碱性环境铁易发生吸氧腐蚀;
(3)①负极失电子发生氧化反应;电解时阴离子向阳极移动;
②利用放电顺序,电解硫酸铜溶液,生成铜和氧气;
③利用“出啥加啥”。
22.【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。
23.【答案】(1)锌块
(2) 或 (胶体)+3H+
(3)A;C
(4)10-12
【解析】【解答】(1)海水会腐蚀铁质海轮外壳,为了防止其受海水的腐蚀,通常要在船体上连接较活泼的金属(比铁活泼),所以制造海轮时会在船底四周镶嵌锌块,故答案为:锌块;
(2)自来水厂常用含有Fe3+的净水剂净水,其原理是利用Fe3+的水解产物氢氧化铁胶体吸附水中的悬浮杂质,Fe3+水解的离子方程式为 或者 (胶体)+3H+,故答案为: 或者 (胶体)+3H+;
(3)自来水常用氯气杀菌消毒, ,要增大HClO的浓度,应设法让化学平衡向正反应方向移动,且不能消耗HClO;
A.酸性:盐酸大于醋酸,醋酸大于次氯酸;所以盐酸与醋酸钠反应生成醋酸,减小盐酸的浓度,平衡右移,醋酸浓度增大,故A正确;
B.HCl可以增加溶液中的氢离子和氯离子,使平衡逆向移动,故B不正确;
C.盐酸的酸性大于碳酸,碳酸的酸性大于次氯酸;所以CaCO3固体与HCl反应,但是不与HClO反应,可以使平衡向正向移动,故C正确;
D. 加入水,平衡右移,但不能增大HClO的浓度,故C不正确;
E.SO2具有还原性,能够氯气发生氧化还原反应,平衡左移,不能增大HClO的浓度,故E不正确;
故答案为:AC;
(4)常温下,0.01mol·L-1NaOH溶液c(OH-)=0.01mol·L-1,由水电离出的c(OH-)= c(H+)= ,故答案为:10-12。
【分析】(1)在船体上连接比铁活泼的金属,可保护铁(牺牲阳极的阴极保护法);
(2)利用Fe3+的水解产生的胶体吸附水中的悬浮杂质净水;
(3)使平衡正移可增大HClO的浓度;
(4)碱溶液中,由水电离出的c(OH )=c(H+)=Kw/c(OH )
24.【答案】(1)2457;O2+2H2O+4e-=4OH-
(2)6;Fe-2e-=Fe2+
(3)温度、氧气浓度、电解质溶液等
(4)覆盖保护层法;牺牲阳极的阴极保护法等其它合理方法
【解析】【解答】(1)金属在中性或碱性环境下的腐蚀是吸氧腐蚀,上述实验中2、4、5、7都发生了吸氧腐蚀,都属于吸氧腐蚀,在电化学腐蚀中,正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-。
(2)金属在酸性环境下的腐蚀是析氢腐蚀,上述实验中6都发生了析氢腐蚀,都属于析氢腐蚀,在电化学腐蚀中,负极反应式为Fe-2e-=Fe2+。
(3)实验过程中改变的条件是温度、氧气浓度、电解质溶液、还有反应介质,故影响铁锈蚀速率的因素是温度、氧气浓度、电解质溶液等。
(4)为防止铁的锈蚀,可以采用覆盖保护层法;牺牲阳极的阴极保护法等其它合理方法。
【分析】(1)金属在中性或碱性环境下发生吸氧腐蚀;金属发生吸氧腐蚀的正极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-;
(2)金属在酸性条件在发生析氢腐蚀,铁的析氢腐蚀的负极反应为Fe-2e-=Fe2+;
(3)影响铁锈蚀速率的因素是温度、氧气浓度、电解质溶液等;
(4)隔绝金属与氧气接触,将被保护金属作为阴极等均可防止铁锈蚀。
25.【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。

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