人教版高中化学选修四化学高二第四章.docx
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人教版高中化学选修四化学高二第四章
高中化学学习材料
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人教版化学高二选修4第四章
第四节金属的电化学腐蚀与防护同步练习
一、选择题
1.如图,向还原铁粉中加入少量的炭粉,混合均匀后,撒入内壁用NaCl溶液润湿过的具支试管中,塞紧橡皮塞.几分钟后,打开止水夹,观察到导管中水柱上升.对此过程所作的分析正确的是( )
A.碳粉在电化学腐蚀过程中作负极B.炭粉被氧化
C.发生了吸氧腐蚀D.发生了析氢腐蚀
答案:
C
解析:
解答:
几分钟后,打开止水夹,观察到导管中水柱上升,说明大试管中压强减小,发生吸氧腐蚀,A.发生吸氧腐蚀时,说明该装置构成原电池,Fe易失电子作负极,C作正极,所以A错误;B.该装置中C为正极,正极上氧气得电子发生还原反应,所以C不发生反应,所以B错误;C.根据以上分析知,该装置发生了吸氧腐蚀,所以C正确;
D.如果发生析氢腐蚀,则大试管中气体压强增大,会导致导管中液面下降,与事实不符合,所以发生吸氧腐蚀,所以D错误;所以选C.
分析:
本题考查吸氧腐蚀和析氢腐蚀,明确吸氧腐蚀和析氢腐蚀区别是解本题关键,侧重考查学生分析问题能力,注意析氢腐蚀和吸氧腐蚀的条件.
2.利用如图装置可以模拟铁的电化学防护.下列说法不正确的是( )
A.若X为锌棒,开关K置于M处,可减缓铁的腐蚀
B.若X为锌棒,开关K置于M处,铁极发生氧化反应
C.若X为碳棒,开关K置于N处,可减缓铁的腐蚀
D.若X为碳棒,开关K置于N处,X极发生氧化反应
答案:
B
解析:
解答:
A、若X为锌棒,开关K置于M处,形成原电池,此时金属锌为负极,金属铁为正极,金属铁被保护,所以A正确;B、若X为锌棒,开关K置于M处,形成原电池,此时金属锌为负极,金属铁为正极,发生还原反应,所以B错误;
C、若X为碳棒,开关K置于N处,形成电解池,此时金属铁为阴极,铁被保护,可减缓铁的腐蚀,所以C正确;D、若X为碳棒,开关K置于N处,形成电解池,X极为阳极,发生氧化反应,所以D正确.所以选B.
分析:
本题考查学生原电池和电解池的工作原理以及金属的腐蚀和防护知识,注意知识的梳理和归纳是解题的关键.
3.下列叙述错误的是( )
A.生铁中含有碳,抗腐蚀能力比纯铁弱
B.用锡焊接的铁质器件,焊接处易生锈
C.铁管上镶嵌锌块,铁管不易被腐蚀
D.在铁制品上镀铜时,镀件为阳极,铜盐为电镀液
答案:
D
解析:
解答:
A、生铁中含有碳,Fe与C和潮湿的空气能形成原电池,易发生电化学腐蚀,所以抗腐蚀能力比纯铁弱,所以A正确;B、锡和铁易形成原电池,Fe作负极被腐蚀,所以用锡焊接的铁质器件,焊接处易生锈,所以B正确;C、Fe和Zn形成原电池时,Fe作正极被保护,所以铁管上镶嵌锌块,铁管不易被腐蚀,所以C正确;
D、电镀时,待镀金属作阴极,镀层金属作阳极,铜盐为电镀液,则在铁制品上镀铜时,镀件为阴极,所以D错误.所以选D.
分析:
本题考查了金属的电化学腐蚀和防护、电解原理的应用,注意把握电镀原理.
4.下列金属防腐的措施中,使用外加电流的阴极保护法的是( )
A.水中的钢闸门连接电源的负极B.金属护拦表面涂漆
C.枪炮表面涂上一层油D.地下钢管连接镁块
答案:
A
解析:
解答:
金属防腐的措施中,使用外加电流的阴极保护法,说明被保护的金属连接未加电源的负极,该方法使用电化学中的电解池原理,A.水中的钢闸门连接电源的负极,符合题意,所以A正确;B.金属护栏表面涂漆,属于物理方法,不符合题意,所以B错误;
C.枪炮表面涂上一层油属于物理方法,不符合题意,所以C错误;D.地下钢管连接镁属于电化学方法,但属于原电池原理,所以D错误;所以选A.
分析:
本题考查金属的电化学腐蚀与防护,明确原电池和电解池原理即可解答,利用电化学原理保护金属意义重大.
5.如图所示的方案可以降低铁闸门的腐蚀速率.下列判断正确的是( )
A.若X为导线,Y可以是锌
B.若X为导线,铁闸门上的电极反应式为Fe﹣2e→Fe2+
C.若X为直流电源,铁闸门做负极
D.若X为直流电源,Y极上发生还原反应
答案:
A
解析:
解答:
A.若X为导线,Y可以是锌,形成原电池,铁闸门作正极被保护,能降低铁闸门的腐蚀速率,所以A正确;B.若X为导线,铁闸门上的电极反应式为Fe﹣2e→Fe2+,则铁闸门作负极被腐蚀,所以不能降低铁闸门的腐蚀速率,所以B错误;C.若X为直流电源,铁闸门连接负极,作阴极,能降低铁闸门的腐蚀速率,所以C错误;D.若X为直流电源,铁闸门连接负极,作阴极,Y极为阳极,则Y极上发生氧化反应,所以D错误.所以选A.
分析:
本题考查了金属的腐蚀与防护,侧重于原电池原理和电解池原理的应用的考查,注意把握原电池和电解池中电极的判断.
6.将一根较纯铁棒垂直没入水中,由于深水处溶氧量较少,一段时间后发现AB段产生较多铁锈,BC段腐蚀严重,下列关于此现象的说法错误的是( )
A.铁棒AB段发生反应为O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣
B.腐蚀过程中在铁棒上会产生微电流,且方向是AB段到BC段
C.向水中加入一定量硫酸钾固体后,对铁棒的生锈速率几乎无影响
D.产生这种现象的本质原因是铁棒所处的化学环境不同
答案:
C
解析:
解答:
铁板在水溶液中发生吸氧腐蚀,属于原电池,BC段作原电池负极、AB段作原电池正极,A、依据分析可知,AB段为原电池的正极,发生反应O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣,所以A正确;B、腐蚀过程中BC段为原电池的负极,在此生成微电流,电子从BC流向AB,所以电流方向为从AB到BC,所以B正确;C、向水中加入一定量的硫酸钾后,电解质溶液中离子浓度升高,化学反应速率加快,所以C错误;D、此原电池的构成是由于铁棒所处的化学环境不同,所以D正确,所以选C.
分析:
本题考查金属的吸氧腐蚀,明确各个电极上发生的反应及离子移动方向即可解答,会正确书写电极反应式,知道铁锈的成分.
7.相同材质的铁在图中的四种情况下腐蚀最快的是( )
A.B.C.D.
答案:
A
解析:
解答:
A.Fe、Cu和醋酸构成原电池,Fe易失电子作负极、Cu作正极,则Fe加速被腐蚀;B.该装置构成原电池,Al易失电子作负极、Fe作正极,则Fe被保护;C.该装置不能构成原电池,Cu和食盐水不反应,Fe和食盐水被Cu隔开,则Fe被保护;D.该装置构成原电池,Zn易失电子作负极、Fe作正极,则Fe被保护;通过以上分析知,Fe腐蚀最快的是A,所以选A.
分析:
本题考查金属腐蚀与防护,明确原电池原理即可解答,会根据金属腐蚀原理保护金属不被腐蚀.
8.为了使埋在地下的钢管不易生锈,设计了如下几种方案,将钢管:
①用导线与铅板连接②用导线与锌板连接③用导线与碳棒连接④与直流电源负极连接⑤直流电源正极连接,其中可采取的方法是( )
A.①④B.②④C.②③D.①⑤
答案:
B
解析:
解答:
采用化学方法防止金属被腐蚀时可以采用电化学方法,作原电池正极或电解池阴极的金属能防止被腐蚀,作原电池负极或电解池阳极的金属加速被腐蚀,①用导线与铅板连接,构成的原电池中Fe比Pb易失电子,所以Fe做负极而加速铁被腐蚀,所以错误;
②用导线与锌板连接,构成的原电池中Zn比Fe易失电子,所以Fe作正极而被保护,所以正确;③用导线与碳棒连接,构成的原电池中Fe易失电子作负极,所以铁加速被腐蚀,所以错误;④与直流电源负极连接,构成的原电池中,Fe作阴极而被保护,所以正确;
⑤直流电源正极连接,构成的原电池中Fe作阳极而加速被腐蚀,所以错误;所以选B.
分析:
本题考查金属的腐蚀与防护,明确原电池、电解池原理是解本题关键,防止金属被腐蚀可以采用物理方法或化学方法.
9.铜板上铁铆钉处的吸氧腐蚀原理如图所示,下列有关说法中,正确的是( )
A.此过程中铜被腐蚀
B.此过程中电子从Fe移向Cu
C.正极电极反应式为:
2H++2e﹣═H2↑
D.铁钉表面发生的反应为Fe﹣3e﹣═Fe3+
答案:
B
解析:
解答:
A、因铁比铜活泼,所以在腐蚀过程中铁失电子被氧化腐蚀,所以A错误;
B、在原电池中,电子流动方向是由负极铁流向正极铜,所以B正确;C、吸氧腐蚀中,正极反应为:
2H2O+O2+4eˉ=4OH﹣,所以C错误;D、铁钉表面发生的反应为Fe﹣2e﹣═Fe2+,所以D错误.所以选B.
分析:
本题考察了钢铁的吸氧腐蚀原理.要注意,在钢铁腐蚀中,铁失电子变成亚铁离子.
10.已知:
金属铁(含杂质碳)在酸性溶液中发生析氢腐蚀,总反应方程式为:
Fe+2H+═Fe2++H2↑;铁在中性或碱性溶液中发生吸氧腐蚀,总反应式为:
4Fe+3O2+6H2O═4Fe(OH)3↓.某课外活动小组,将剪下的一块铁片放入锥形瓶中,并滴入少量食盐水将其浸湿,再加数滴酚酞试液,按图装置进行实验,数分钟后观察,下列现象不可能出现的是( )
A.铁被腐蚀B.B中导气管里形成一段水柱
C.金属片剪口处变红D.B中导气管中产生气泡
答案:
D
解析:
解答:
金属铁(含杂质碳),放入锥形瓶中,并滴入少量食盐水将其浸湿,再加数滴酚酞试液,形成的原电池中,金属铁为负极,发生反应:
Fe﹣2e﹣=Fe2+,碳为正极,发生吸氧腐蚀,即2H2O+O2+4e﹣=4OH﹣,所以锥形瓶中气体压强减小,生成的氢氧根离子遇到酚酞会显示红色.A、形成的原电池中,金属铁为负极,发生反应:
Fe﹣2e﹣=Fe2+,所以A正确;B、锥形瓶中金属发生吸氧腐蚀,瓶中气体压强减小,导气管里形成一段水柱,所以B正确;C、锥形瓶中金属发生吸氧腐蚀,生成的氢氧根离子遇到酚酞会显示红色,所以C正确;D、原电池形成后没有气体生成,所以B中导气管不会产生气泡,所以D错误;所以选D.
分析:
本题主要考查了金属的腐蚀,侧重于学生的分析能力的考查,注意相关基础知识的积累.
11.利用如图装置,其中不能实现铁的电化学防护的一组是( )
A.X为锌,开关K置于M处B.X为锌,开关K置于N处
C.X为铜,开关K置于M处D.X为碳棒,开关K置于N处
答案:
C
解析:
解答:
将开关置于N处时,铁为阴极,无论X是什么,铁均不放电,被防护,则BD均不选;将开关置于M处时,若X为锌,则铁作原电池的正极,被防护,则A不选;
将开关置于M处时,若X为铜,则铁作原电池的负极,易被腐蚀,则C选.所以选C.
分析:
本题考查原电池和电解池原理,明确电极上得失电子是解本题关键,电极反应式的书写是学习难点,同时也是考试热点,应重点掌握.
12.如图是模拟铁的电化学防护装置.以下叙述正确的是( )
A.此装置属于电解池
B.此装置中的铁极上发生氧化反应
C.该电化学防护法称为“牺牲阳极阴极保护法”
D.该电化学防护法称为“外加电源阴极保护法”
答案:
C
解析:
解答:
A、电该不具有外加电源不是电解池,属于原电池,所以A错误;B、该装置中,金属铁是原电池的正极,铁极上发生还原反应,所以B错误;C、装置中金属铁是原电池的正极,原电池的正极被保护的方法称为“牺牲阳极阴极保护法”,所以C正确;D、装置中金属铁是原电池的正极,原电池的正极被保护的方法称为“牺牲阳极阴极保护法”,做电解池的阴极的金属被防护法称为“外加电源阴极保护法”,所以D错误.所以选C.
分析:
本题考查学生原电池的构成条件以及金属的防护方法,注意知识的归纳和梳理是关键.
13.钢铁生锈过程发生如下反应:
①2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2;②4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;③2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O.
下列说法正确的是( )
A.反应①、②中电子转移数目相等
B.反应①中氧化剂是氧气和水
C.与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀
D.钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀
答案:
A
解析:
解答:
A、反应①2Fe+O2+2H2O=2Fe
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- 人教版 高中化学 选修 四化 学高二 第四
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