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1、2022年高考化學總復(fù)習 專題二十一 金屬的腐蝕與防護專題演練
1.(xx·上海化學,14)研究電化學腐蝕及防護的裝置如右圖所示。
下列有關(guān)說法錯誤的是( )
A.d為石墨,鐵片腐蝕加快
B.d為石墨,石墨上電極反應(yīng)為:O2+2H2O+4e-―→4OH-
C.d為鋅塊,鐵片不易被腐蝕
D.d為鋅塊,鐵片上電極反應(yīng)為:2H++2e-―→H2↑
2.(xx·江蘇化學,11)下列說法正確的是( )
A.若H2O2分解產(chǎn)生1 mol O2,理論上轉(zhuǎn)移的電子數(shù)約為4×6.02×1023
B.室溫下,pH=3的CH3COOH溶液與pH=11的NaOH溶液等體積混合,溶液pH>7
C
2、.鋼鐵水閘可用犧牲陽極或外加電流的陰極保護法防止其腐蝕
D.一定條件下反應(yīng)N2+3H22NH3達到平衡時,3v正(H2)=2v逆(NH3)
3.(xx·重慶理綜,11)我國古代青銅器工藝精湛,有很高的藝術(shù)價值和歷史價值。但出土的青銅器大多受到環(huán)境腐蝕,故對其進行修復(fù)和防護具有重要意義。
(1)原子序數(shù)為29的銅元素位于元素周期表中第________周期。
(2)某青銅器中Sn、Pb的質(zhì)量分別為119 g、20.7 g,則該青銅器中Sn和Pb原子的數(shù)目之比為________。
(3)研究發(fā)現(xiàn),腐蝕嚴重的青銅器表面大都存在CuCl。關(guān)于CuCl在青銅器腐蝕過程中的催化作用,下列敘述正
3、確的是________。
A.降低了反應(yīng)的活化能 B.增大了反應(yīng)的速率
C.降低了反應(yīng)的焓變 D.增大了反應(yīng)的平衡常數(shù)
(4)采用“局部封閉法”可以防止青銅器進一步被腐蝕。如將糊狀A(yù)g2O涂在被腐蝕部位,Ag2O與有害組分CuCl發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),該化學方程式為________________________________________。
(5)如圖為青銅器在潮濕環(huán)境中發(fā)生電化學腐蝕的原理示意圖。
①腐蝕過程中,負極是________(填圖中字母“a”或“b”或“c”);
②環(huán)境中的Cl-擴散到孔口,并與正極反應(yīng)產(chǎn)物和負極反應(yīng)產(chǎn)物作用生成多孔粉狀銹Cu2(OH)3Cl,其離子
4、方程式為________________________________________________________________________;
③若生成4.29 g Cu2(OH)3Cl,則理論上耗氧體積為________L(標準狀況)。
4.(xx·安徽理綜,28)某研究小組為探究弱酸性條件下鐵發(fā)生電化學腐蝕類型的影響因素,將混合均勻的新制鐵粉和碳粉置于錐形瓶底部,塞上瓶塞(如圖1)。從膠頭滴管中滴入幾滴醋酸溶液,同時測量容器中的壓強變化。
圖1
(1)請完成以下實驗設(shè)計表(表中不要留空格):
編號
實驗?zāi)康?
碳粉/g
鐵粉/g
醋酸/%
①
為以
5、下實驗作參照
0.5
2.0
90.0
②
醋酸濃度的影響
0.5
36.0
③
0.2
2.0
90.0
(2)編號①實驗測得容器中壓強隨時間變化如圖2。t2時,容器中壓強明顯小于起始壓強,其原因是鐵發(fā)生了________腐蝕,請在圖3中用箭頭標出發(fā)生該腐蝕時電子流動方向;此時,碳粉表面發(fā)生了________(填“氧化”或“還原”)反應(yīng),其電極反應(yīng)式是________________________________________________________________________。
(3)該小組對圖2中0~t1時壓強變大的原因提出了如下假設(shè)
6、,請你完成假設(shè)二:
假設(shè)一:發(fā)生析氫腐蝕產(chǎn)生了氣體;
假設(shè)二:________;
……
(4)為驗證假設(shè)一,某同學設(shè)計了檢驗收集的氣體中是否含有H2的方案。請你再設(shè)計一個實驗方案驗證假設(shè)一,寫出實驗步驟和結(jié)論。
考點專練21 金屬的腐蝕與防護
一年模擬試題精練
1.(xx·貴陽調(diào)研,4)在世界海運史上曾發(fā)生過這樣一個悲?。阂凰颐小鞍⒛羌{號”的貨輪滿載著精銅砂,在向日本海岸行駛時突然發(fā)生大面積漏水,最終沉沒。堅硬的鋼制船體為什么會突然漏水呢?事后的事故調(diào)查結(jié)果表明導致沉船的原因與船上的精銅砂密切相關(guān)。下列對此調(diào)查結(jié)論的理解正確的是( )
A.精銅砂裝載過多導致沉
7、船
B.運輸途中銅與空氣中的氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)導致質(zhì)量增大超過船的承載能力
C.在潮濕的環(huán)境中,船體與銅構(gòu)成了原電池,加速了作為負極的船體的腐蝕
D.在潮濕的環(huán)境中,船體與銅構(gòu)成了電解池,鋼制船體作陽極而被氧化腐蝕
2.(xx·山東煙臺期末,6)下列金屬防護的方法不正確的是( )
A.對健身器材涂油漆以防止生銹
B.對某些工具的“機械轉(zhuǎn)動部位”選用刷油漆的方法來防銹
C.用犧牲鋅塊的方法來保護船身
D.自行車的鋼圈上鍍上一層鉻防銹
3.(xx·大連質(zhì)檢,7)關(guān)于銅板上鐵鉚釘處的吸氧腐蝕的下列說法中,不正確的是( )
A.正極電極反應(yīng)式為:2H++2e-===H2↑
8、B.此過程中還涉及到反應(yīng):4Fe(OH)2+2H2O+O2===4Fe(OH)3
C.此過程中銅并不被腐蝕
D.此過程中電子從Fe移向Cu
4.(xx·云南大理期末,8)圖中燒杯中盛的是天然水,鐵腐蝕的速率由快到慢的順序是( )
A.⑤>②>①>③>④ B.③>②>①>⑤>④
C.⑤>②>③>④>① D.③>④>⑤>②>①
5.(xx·北京西城區(qū)期末,14)食品保鮮所用的“雙吸劑”,是由還原鐵粉、生石灰、氯化鈉、炭粉按一定比例組成的混合物,可吸收氧氣和水。下列分析不正確的是( )
A.“雙吸劑”中的生石灰有吸水作用
B.“雙吸劑”吸收氧氣時,發(fā)生了原電池
9、反應(yīng)
C.吸收氧氣的過程中,鐵作原電池的負極
D.炭粉上發(fā)生的反應(yīng)為O2+4e-+4H+===2H2O
6.(xx·江西吉安二模)下列與金屬腐蝕有關(guān)的說法,正確的是( )
A.圖1中,插入海水中的鐵棒,越靠近底端腐蝕越嚴重
B.圖2中,插入溶液中的鐵棒容易溶解,主要是發(fā)生電化學腐蝕
C.圖3中,燃氣灶的中心部位容易生銹,主要是由于高溫下鐵發(fā)生化學腐蝕
D.圖4中,用犧牲鎂塊的方法來防止地下鋼鐵管道的腐蝕,鎂塊相當于原電池的陰極
7.(xx·河南開封期末,17)鋼鐵很容易生銹而被腐蝕,每年因腐蝕而損失的鋼鐵占世界鋼鐵年產(chǎn)量的四分之一。
(1)鋼鐵腐蝕主要是吸氧腐蝕,該
10、腐蝕過程中的電極反應(yīng)式為________________________________________________________________________。
(2)為了降低某水庫鐵閘門被腐蝕的速率,可以采用圖甲所示的方案,其中焊接在鐵閘門上的固體材料R可以采用________。(填寫字母序號)
A.銅 B.鈉 C.鋅 D.石墨
(3)圖乙所示的方案也可以減慢鐵閘門的腐蝕速率,其中鐵閘門應(yīng)該連接在直流電源的________極。
參考答案
考點專練21 金屬的腐蝕與防護
【兩年高考真題演練】
1.D
2.C [A項,,生成1 mol O2,理論轉(zhuǎn)
11、移2 mol電子,錯誤;B項,醋酸是弱酸,兩者等體積混合后,醋酸過量較多,溶液呈酸性,pH<7,錯誤;D項,達到平衡時,=,錯誤。]
3.解析 (1)銅的原子序數(shù)為29,介于18和36之間,所以在周期表第四周期。(2)N(Sn)∶N(Pb)=∶=10∶1。(3)催化劑是降低了反應(yīng)的活化能,使更多分子成為活化分子,增大了反應(yīng)的速率。(4)“復(fù)分解反應(yīng)”說明相互之間交換成分,所以生成物為AgCl、Cu2O。(5)①“青銅器的腐蝕”,如圖銅為負極被腐蝕生成Cu2+,正極氧氣發(fā)生吸氧腐蝕生成OH-。②正極反應(yīng)產(chǎn)物為OH-,負極反應(yīng)產(chǎn)物為Cu2+與Cl-作用生成Cu2(OH)3Cl。③n[Cu2(OH
12、)3Cl]==0.02 mol,所以有0.04 mol Cu被氧化,根據(jù)電子得失守恒n(O2)==0.02 mol,標準狀況下V(O2)=0.02 mol×22.4 L·mol-1=0.448 L。
答案 (1)四
(2)10∶1
(3)A、B
(4)Ag2O+2CuCl===2AgCl+Cu2O
(5)①c?、?Cu2++ 3OH-+Cl-===Cu2(OH)3Cl↓?、?.448
4.解析 (1)根據(jù)控制變量法可知,在探究影響鐵粉腐蝕的因素時,需控制其他條件不變,只改變某一個條件,探究這一條件對鐵粉腐蝕的影響。②探究醋酸濃度的影響時,要控制碳粉、鐵粉的質(zhì)量與參照實驗①相同改變
13、醋酸的濃度;③中碳粉的質(zhì)量與參照實驗①不同,而其他條件相同,故③的實驗?zāi)康臑樘骄刻挤酆康挠绊憽?
(2)根據(jù)圖2知,0~t1壓強增大,則發(fā)生析氫腐蝕,t1后壓強減小,則發(fā)生吸氧腐蝕。發(fā)生電化學腐蝕時,F(xiàn)e失去電子,電子沿導體由Fe流向C,碳作正極,碳粉表面發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)為O2+2H2O+4e-===4OH-。
(3)使密閉容器內(nèi)氣壓增大的原因有:一是通過化學反應(yīng)生成了氣體;二是化學反應(yīng)過程中放出了熱量,使容器內(nèi)溫度升高,氣體膨脹,壓強增大。
答案 (1)
編號
實驗?zāi)康?
碳粉/g
鐵粉/g
醋酸/%
②
2.0
③
碳粉含量的影響
(2
14、)吸氧 還原 2H2O+O2+4e-===4OH-(或4H++O2+4e-===2H2O)
(3)反應(yīng)放熱,溫度升高
(4)實驗步驟和結(jié)論(不要求寫具體操作過程):
①藥品用量和操作同編號①實驗(增加多孔橡皮塞進、出導管);
②通入氬氣排凈瓶內(nèi)空氣;
③滴入醋酸溶液,同時測量瓶內(nèi)壓強變化(也可測溫度變化、檢驗Fe2+等)。
如果瓶內(nèi)壓強增大,假設(shè)一成立。否則假設(shè)一不成立。(本題屬于開放性試題,合理答案均給分)
【一年模擬試題精練】
1.C [精銅即使在潮濕的環(huán)境中與空氣的反應(yīng)也很慢,但當它與鐵、水膜(溶解有O2)形成原電池時會加快反應(yīng)速率,使得作為負極的船體加速被腐蝕。]
15、2.B [B項中應(yīng)選用潤滑油來達到防銹的目的。]
3.A [鐵鉚釘發(fā)生吸氧腐蝕時,負極為鐵,反應(yīng)為:2Fe-4e-===2Fe2+,正極為銅,反應(yīng)為:2H2O+O2+4e-===4OH-,總反應(yīng)為2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2,生成的Fe(OH)2繼續(xù)被空氣中的O2氧化成Fe(OH)3,反應(yīng)為4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3,反應(yīng)中電子從負極Fe移向正極Cu,銅不被腐蝕。]
4.B [認真觀察裝置圖,分析各圖中發(fā)生反應(yīng)的原理,然后才能比較鐵腐蝕的速率快慢。③④是電解池裝置,在③池中Fe是陽極,鐵失去電子,鐵腐蝕最快。在④池中,F(xiàn)e是陰極,受到很好的保護,
16、鐵腐蝕最慢。②⑤是原電池裝置,在②池中Fe是負極,腐蝕較快(比③慢,比①快)。在⑤池中Fe是正極,腐蝕較慢(比①②慢,比④快)。綜上所述,鐵被腐蝕的速率由快到慢為③>②>①>⑤>④。]
5.D [A項,“雙吸劑”中的生石灰(CaO)易與水反應(yīng);B項,“雙吸劑”吸收氧氣時,發(fā)生的是鐵的吸氧腐蝕;C項,在鐵的吸氧腐蝕中,鐵作原電池的負極,炭粉作正極;D項,鐵發(fā)生吸氧腐蝕時,正極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-===4OH-。]
6.C [A項,水面附近的鐵容易腐蝕。因為既有水,又有空氣,錯誤;B項,鐵為陰極受保護,不容易腐蝕,錯誤;C項,高溫下鐵被氧化,正確;D項,鎂塊為原電池的負極,一般用鋅塊,因為鎂容易形成致密氧化膜,錯誤。]
7.解析 (1)發(fā)生吸氧腐蝕時,負極上Fe失電子,正極上O2得電子。(2)鐵閘門上連接一塊比鐵活潑的金屬如鋅,則鋅會失去電子而溶解,F(xiàn)e被保護,屬于犧牲陽極的陰極保護法。(3)屬于外加電流的陰極保護法,需把被保護的鐵閘門連接在直流電源的負極。
答案 (2)2Fe-4e-===2Fe2+(負極),O2+2H2O+4e-===4OH-(正極)
(2)C (3)負