高中化学人教版（2019）选择性必修1第四章第3节金属的腐蚀与防护

试卷更新日期：2021-08-27 类型：同步测试

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一、单选题

1. 化学知识无处不在，下列家务劳动涉及的化学知识错误的是（）

选项	家务劳动	化学知识
A	将切过咸菜的钢制刀具洗净并擦干	减缓钢铁的电化学锈蚀
B	给花木施肥时，草木灰不与硝酸铵共施	草木灰与硝酸铵反应造成肥效降低
C	用温热的纯碱溶液清洗厨具油污	油脂在热的纯碱溶液中更易发生水解
D	用富含淀粉的谷物酿酒	淀粉水解为葡萄糖后再氧化为乙醇

A、A B、B C、C D、D

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2. 下列装置能达成相应实验目的的是（）

A、图1：比较溴与碘的非金属性强弱 B、图2：探究铁钉的析氢腐蚀 C、图3：验证二氧化硫的漂白性 D、图4：制备并收集氨气

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3. 下列说法正确的是（）

A、麒麟9905G芯片己正式发布，其主要成分为SiO₂ B、碳酸钠能与盐酸反应，可用于治疗胃酸过多 C、在船身上装有锌块，是利用了牺牲阳极的阴极保护法保护船体 D、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

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4. 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

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5. 验证牺牲阳极的阴极保护法，实验如下（烧杯内均为经过酸化的3%NaCl溶液）。

①

②

③

在Fe表面生成蓝色沉淀

试管内无明显变化

试管内生成蓝色沉淀

下列说法错误的是（）

A、对比②③，可以判定Zn保护了Fe B、对比①②，K₃[Fe(CN)₆]可能将Fe氧化 C、验证Zn保护Fe时不能用①的方法 D、将Zn换成Cu，用①的方法可判断Fe比Cu活泼

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6. 下列事实能用勒夏特列原理解释的是（）

A、铜与浓硫酸反应需要加热 B、加热蒸干FeCl₃溶液最终得到Fe(OH)₃ C、使用催化剂提高合成氨的生产效率 D、钢管与铜管堆放一处，钢管更易腐蚀

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7. 化学对提高人类生活质量和促进社会发展具有重要作用，下列说法中正确的是（）

A、碳酸钠可用于制作糕点的膨松剂，是因为加热能分解出二氧化碳 B、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 C、含棉、麻、丝、毛及合成纤维的废旧衣物燃烧处理时都只生成CO₂和H₂O D、高纯铝被大量用于制造火箭、导弹和飞机的外壳

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8. 下列实验操作符合题意且能达到相应实验目的的是（）

	实验目的	实验操作
A	称取2.0gNaOH固体	先在托盘上各放一张滤纸，然后在右盘上添加2g砝码，左盘上添加NaOH固体
B	配制FeCl₃溶液	将FeCl₃固体溶解于适量蒸馏水
C	检验溶液中是否含有NH₄⁺	取少量试液于试管中，加入NaOH溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体
D	验证铁的吸氧腐蚀	将铁钉放入试管中，用盐酸浸没

A、A B、B C、C D、D

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9. 对金属腐蚀及防护的表述正确的是（）

A、金属腐蚀的本质：金属失电子发生还原反应 B、牺牲阳极的阴极保护法：被保护的金属应做负极 C、外加电流阴极保护法：被保护的金属应与电源正极相连 D、钢铁表面烤蓝生成一层致密的 ${Fe}_{3} O_{4}$ ，能起到防腐蚀作用

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10. 锥形瓶内壁用某溶液润洗后，放入混合均匀的新制铁粉和碳粉，塞紧瓶塞，同时测量锥形瓶内压强的变化，如图所示。下列说法错误的是（）

A、0~t₁时，铁可能发生了析氢腐蚀 B、0~t₁时，铁可能发生了吸氧腐蚀 C、t₁~t₂时，铁一定发生了吸氧腐蚀 D、用于润洗锥形瓶的溶液一定显酸性

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11. 选取 $pH = 2.5$ 和 $pH = 5.0$ 的醋酸溶液分别与生铁反应，进行腐蚀实验，测量密闭容器内压强变化情况如图。下列结论错误的是（）

A、 $pH = 5.0$ 的醋酸溶液中一定存在吸氧腐蚀 B、酸度不同，腐蚀的主要类型可能不同 C、两组溶液的pH一定逐渐变大 D、若改用盐酸进行实验，腐蚀速率一定变大

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12. 港珠澳大桥桥体的钢构件采用了多种防腐方法。有关其分析正确的是（）

A、越靠近海底的钢构件，腐蚀越严重 B、钢构件上镶嵌铝块，属牺牲阳极阴极保护法 C、钢构件若腐蚀，正极反应式为：Fe-2e^-=Fe²^＋ D、钢构件表面喷涂环氧树脂涂层，防止形成电解池

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13. 研究电化学腐蚀及防护的装置如下图所示。下列有关说法错误的是（）

A、d为石墨，铁片腐蚀加快 B、d为石墨，石墨上电极反应为O₂＋2H₂O＋4e^‒＝4OH^‒ C、d为锌块，铁片不易被腐蚀 D、d为锌块，锌块上电极反应为2H^＋＋2e^‒＝H₂↑

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14. 下列有关物质在生活中应用的说法正确的是（）

A、暖宝宝中的铁粉、活性炭、水等物质与空气接触会发生电化学反应 B、含维生素C的食物宜在空气中长时间加热后食用 C、酒精的浓度越高，消毒杀菌效果越好 D、将废旧电池埋入土里，可防止重金属对环境造成污染

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15. 在潮湿的深层土壤中，钢管主要发生厌氧腐蚀，厌氧细菌可促使土壤中的 ${SO}_{4}^{2 -}$ 与H₂反应生成S^2- ，加速钢管的腐蚀，其反应原理如下图所示。

下列说法正确的是（）

A、正极的电极反应式为：2H₂O+O₂+4e^-=4OH^- B、钢管腐蚀的直接产物中含有FeS、Fe(OH)₂ C、在钢管表面镀锌或镀铜均可减缓钢管的腐蚀 D、 ${SO}_{4}^{2 -}$ 与H₂的反应可表示为：4H₂+ ${SO}_{4}^{2 -}$ -8e- $\overset{厌氧细菌}{=}$ S^2-+4H₂O

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二、多选题

16. 在缺乏氧气的深层潮湿土壤中存在的硫酸盐还原菌，会附着在钢管表面促进钢铁的腐蚀，这个过程被称为厌氧腐蚀，其反应原理如图所示，下列说法正确的是（）

A、厌氧腐蚀属于电化学腐蚀 B、负极的电极反应式为 ${Fe-2e}^{-} {=Fe}^{2+}$ C、每生成1 mol FeS，最终转移的电子数为2 $N_{A}$ D、镀锌或铜的钢管破损后均会加快钢管的腐蚀

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17. 下列有关说法正确的是（）

A、一定条件下反应2SO₂+O₂ $\overset{}{⇌}$ 2SO₃达到平衡时，v(O₂)_正=2v(SO₃)_逆 B、用右图所示方法可保护钢闸门不被腐蚀 C、常温下，向NH₄Cl溶液中加入少量NaOH固体，溶液中 $\frac{c (N H_{3} \cdot H_{2} O)}{c (N H_{4}^{+}) \cdot c (H^{+})}$ 的值增大 D、常温下， pH=2的HCl溶液与pH=12的Ba(OH)₂溶液等体积混合，两者恰好完全反应

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18. 下列说法正确的是（）

A、船舶防腐时，船体上加装的阳极锌需定期更换 B、合成氨反应中使用高效催化剂可提高原料转化率 C、将图中的活塞快速推至A处固定，气体颜色先变深、再变浅，但比起始时深 D、等体积、等浓度NaOH溶液和CH₃COOH溶液混合后溶液pH=7

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三、填空题

19. 我国材料科学家师昌绪在合金钢、高温合金及材料强度的研究领域作出了杰出贡献，荣获2010年度国家最高科学技术奖．
①合金是生活中常见的材料．某合金具有密度小、强度高的优良性能，常用于制造门窗框架．该合金中含量最高的金属元素的原子结构示意图为．
②铁锈的主要成分是（填化学式），它是钢铁在潮湿的空气中发生腐蚀的结果．
③玻璃是一种常用的硅酸盐材料．制备普通玻璃的原料有Na₂CO₃、和（填化学式）．

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20. 利用如图装置，可以模拟铁的电化学防护．
若X为铜，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于处．铁棒上发生的电极反应为，该种防护方法称为若X为锌棒，开关K置于处，铁棒上的电极反应为该电化学防护法称为．

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四、实验探究题

21. 某小组同学利用原电池装置探究物质的性质。资料显示：原电池装置中，负极反应物的还原性越强，或正极反应物的氧化性越强，原电池的电压越大。

(1)、同学们利用下表中装置进行实验并记录。

装置	编号	电极A	溶液B	操作及现象
	Ⅰ	Fe	pH=2的H₂SO₄	连接装置后，石墨表面产生无色气泡；电压表指针偏转
	Ⅱ	Cu	pH=2的H₂SO₄	连接装置后，石墨表面无明显现象；电压表指针偏转，记录读数为a

①同学们认为实验Ⅰ中铁主要发生了析氢腐蚀，其正极反应式是。

②针对实验Ⅱ现象：甲同学认为不可能发生析氢腐蚀，其判断依据是；乙同学认为实验Ⅱ中应发生吸氧腐蚀，其正极的电极反应式是。

(2)、同学们仍用上述装置并用Cu和石墨为电极继续实验，探究实验Ⅱ指针偏转原因及影响O₂氧化性因素。

编号	溶液B	操作及现象
Ⅲ	经煮沸的pH=2的 H₂SO₄	溶液表面用煤油覆盖，连接装置后，电压表指针微微偏转，记录读数为b
Ⅳ	pH=2的H₂SO₄	在石墨一侧缓慢通入O₂并连接装置，电压表指针偏转，记录读数为c；取出电极，向溶液中加入数滴浓Na₂SO₄溶液混合后，插入电极，保持O₂通入，电压表读数仍为c
Ⅴ	pH=12的NaOH	在石墨一侧缓慢通入O₂并连接装置，电压表指针偏转，记录读数为d

①丙同学比较实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的电压表读数为：c＞a＞b，请解释原因是。

②丁同学对Ⅳ、Ⅴ进行比较，其目的是探究对O₂氧化性的影响；实验Ⅳ中加入Na₂SO₄溶液的目的是。

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22. 某铜制品在潮湿环境中发生的电化学腐蚀过程可表示为如图，腐蚀后有A物质生成，某小组为分析A物质的组成，进行了如下实验：
实验①：取A样品，加过量稀硝酸完全溶解后，再加入 ${AgNO}_{3}$ 溶液，有白色沉淀生成。

实验②：另取A样品4.29g，加入含 $0.030 {molH}_{2} {SO}_{4}$ 的稀硫酸溶液，恰好中和，生成两种盐的混合溶液。向所得混合溶液中加入适量的NaOH溶液，产生蓝色沉淀，经过滤、洗涤、灼烧得3.20g黑色固体。

(1)、该粉状锈中除了铜元素外还含有（写元素符号）元素，该铜制品发生电化学腐蚀生成粉状锈时其正极电极反应式为。

(2)、写出该粉状锈溶于稀硫酸反应的离子方程式。

(3)、加热条件下，实验②中所得的黑色固体能与乙醇反应，化学方程式为。

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五、综合题

23. 按要求回答问题：

(1)、以 $Fe$ 和 $Cu$ 为电极，稀 $H_{2} {SO}_{4}$ 为电解质溶液形成的原电池中：
① $H^{+}$ 向极移动（填“正”或“负”）。

②若有 ${1mole}^{-}$ 流过导线，则理论上负极质量减少g。

③若将稀硫酸换成浓硝酸，其负极的电极方程式为：。

(2)、氢气是未来最理想的能源，科学家最近研制使海水分解得到氢气的新技术。分解海水时，实现了从太阳能转变为化学能。生成的氢气用于燃料电池时，实现化学能转变为电能。分解海水的反应属于（填“放热”或“吸热”）反应。

(3)、有人以化学反应： ${2Zn+O}_{2} {+4H}^{+} {=2Zn}^{2+} {+2H}_{2} O$ 为基础设计一种原电池，移入人体内作为心脏起搏器的能源，它靠人体内血液中溶有一定浓度的 $O_{2} 、 H^{+}$ 进行工作。则原电池的负极材料是锌，发生的电极反应为。

(4)、常温下，暴露在空气中的生铁容易发生吸氧腐蚀，请写出正极的电极反应式。

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24. 金属腐蚀现象在生产生活中普遍存在，依据下列2种腐蚀现象回答下列问题：

(1)、图1，被腐蚀的金属为，其腐蚀类型属于(填字母)。图2，金属腐蚀类型属于(填字母)。
A．化学腐蚀 B．电化学腐蚀 C．析氢腐蚀 D．吸氧腐蚀

(2)、图1中Cu的作用是，结合电极反应、电子移动、离子移动等，分析金属被腐蚀的原理。

(3)、图2中铁的生锈过程：Fe→Fe(OH)₂→Fe(OH)₃→Fe₂O₃·nH₂O，将Fe转变为Fe(OH)₂的反应补充完整：正极反应为，负极反应为，总反应为。

(4)、下列防止铁制品生锈的措施合理的是__________。

A、在铁闸门表面涂油漆 B、在地下铁管道上安装若干镁合金 C、将铁罐与浓硫酸等强氧化剂接触，使之发生钝化

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25. 炒过菜的铁锅未及时洗净(残液中含有NaCl)，不久便会因腐蚀而出现红褐色锈斑。试回答：

(1)、铁锅的锈蚀应属于腐蚀。

(2)、铁锅锈蚀的电极反应式为：负极：；正极：。正负极反应产物会继续发生反应，反应的离子方程式，化学方程式为。

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26. 电化学原理被广泛地应用于生产、生活的许多方面。

(1)、I．制备氯气
工业中用电解饱和食盐水的方法制备氯气，其原理如下图所示。

此过程中能量转化形式为转化为(填“化学能”或“电能”)

(2)、电极乙为(填“阴极”或“阳极”)，A 口生成的气体是

(3)、电解饱和食盐水的离子方程式是

(4)、下列有关氯气的说法中正确的是
a．实验室常用排饱和食盐水法收集

b．可使碘化钾溶液变蓝

c．转化为 NaClO、ClO₂ 等含氯化合物可用于杀菌消毒

(5)、II．金属防护
某小组同学为探究电极对金属腐蚀与防护的影响，设计如下实验：将饱和食盐水与琼脂(凝固剂，不参与反应)的混合液置于两个培养皿中，向其中滴入少量酚酞溶液和K₃Fe(CN)₆溶液，混合均匀。分别将包裹锌片和铜片的铁钉放入两个培养皿中，观察现象如下。

被腐蚀的是包裹的铁钉(填“锌片”或“铜片”)

(6)、结合电极反应式解释 i 中现象产生的原因

(7)、结合以上实验，请对铁制零件的使用提出建议

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①	②	③

在Fe表面生成蓝色沉淀	试管内无明显变化	试管内生成蓝色沉淀