资源简介 1.4 金属的腐蚀与防护 同步测试题一、单选题1.以下防腐措施中,属于电化学保护法的是( )A.用氧化剂使金属表面生成致密稳定的氧化物保护膜B.在金属中加入一些铬或者镍制成合金C.在轮船的船壳水线以下部分,装上一锌锭D.在金属表面喷漆2.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3.材料是人类赖以生存的重要物质基础.下列有关材料的说法正确的是( )A.玻璃、陶瓷、水泥属于无机硅酸盐材料,其生产原料都是石灰石B.钢铁里的铁和碳在潮湿的空气中因构成许多原电池而易发生电化学腐蚀C.聚氯乙烯塑料在日常生活中可用来进行食品包装D.铝制品在空气中不易被腐蚀,是因为常温下铝不与氧气反应4.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 NaOHC.用情性电极电解溶液,阴阳两极产物的物质的量之比为1∶2D.镀层破损后,镀锡铁板比镀锌铁板更耐腐蚀5.一般情况下,两种活泼性不同的金属在潮湿的环境中接触时,活泼性强的金属首先被腐蚀。为了避免轮船的钢质外壳被腐蚀,通常在轮船外壳上镶嵌的金属是A.锌板 B.银板 C.铜板 D.铅板6.如图各烧杯中都是天然水,纯铁腐蚀由快到慢的顺序是( )A.⑤②①④③ B.③②⑤④① C.⑤④②③① D.⑤②①③④7.利用如图装置,完成很多电化学实验。下列有关此装置的叙述中,正确的是( )A.若X为锌棒,Y为NaCl溶液,开关K置于M处,可减缓铁的腐蚀,这种方法称为牺牲阴极保护法B.若X为碳棒,Y为NaCl溶液,开关K置于N处,可减缓铁的腐蚀,溶液中的阴离子向铁电极移动C.若X为铜棒,Y为硫酸铜溶液,开关K置于M处,铜棒质量将增加,此时外电路中的电子向铜电极移动D.若X为铜棒,Y为硫酸铜溶液,开关K置于N处,铁棒质量将增加,溶液中铜离子浓度将减小8.四块相同的锌片分别放置在下列裝置中(烧杯中均盛有0.1mol/LNaCl溶液),则锌片腐蚀最快的是( )A. B.C. D.9.下列有关电化学的叙述正确的是( )A.镀锌的铁皮镀层破损后,铁更容易腐蚀B.把铜片插入三氯化铁溶液中,在铜片表面出现一层铁C.把锌粒放入盛有盐酸的试管中,加入几滴氯化铜溶液,产生气泡的速率增大D.如图对海水中的铁闸门进行电化学防护的方法是牺牲阳极的阴极保护法10.下列各图所示装置不能达到实验目的的是( )A.图甲,验证铁的吸氧腐蚀B.图乙,验证牺牲阳极的阴极保护法C.图丙,在铁制品表面镀锌D.图丁,验证铝和稀盐酸反应是放热反应11.如下图所示装置中都盛有0.1 mol·L-1的NaCl溶液,放置一定时间后,装置中的四块相同的锌片腐蚀速率由快到慢的正确顺序是( )A.③①④② B.①②④③C.①②③④ D.②①④③12.下列说法不正确的是( )A.电解精炼铜时溶液中的铜离子浓度会减少B.电镀时,应把镀件置于电解池的阴极C.为防止水闸铁门被腐蚀,可让其与直流电源的负极相连D.电化学防护中牺牲阳极的阴极保护法是利用了电解池原理13.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14.深埋在潮湿土壤中的铁管道,在硫酸盐还原菌的作用下能被腐蚀,原理如图所示。下列说法错误的是( )A.腐蚀过程中正极附近碱性增强B.该腐蚀过程属于吸氧腐蚀C.硫酸盐还原菌SRB加快了金属的腐蚀D.可在管道上镶嵌锌块以减缓腐蚀,这种方法叫做牺牲阳极保护法15.化学与生活密切相关。下列说法错误的是( )A.泡沫灭火器可用于一般的起火,也适用于电器起火B.用K2FeO4处理自来水,既可杀菌消毒又可除去悬浮杂质C.误食重金属盐引起的人体中毒,可以喝大量的牛奶解毒D.电热水器用镁棒防止金属内胆腐蚀,原理是牺牲阳极的阴极保护法16.某品牌保暖贴的主要成分:铁粉、水、食盐、活性炭、蛭石、吸水性树脂。下列叙述不正确的是( )A.保暖贴发热的原理主要是利用铁腐蚀放热B.保暖贴放热时间和温度可以通过透气膜的透氧速率进行控制C.活性炭为正极材料,食盐溶于水成为离子导体D.保暖贴使用后内袋物质主要成分是17.在硫酸盐还原细菌的作用下,深埋地下的铁管道与土壤中的硫酸根离子会发生电化学腐蚀,其原理如图所示。下列说法正确的是( )A.铁管道发生的是吸氧腐蚀B.铁管道附近土壤的pH会减小C.铁管道上镀锌可以延缓管道的腐蚀D.输送高温水蒸汽的铁管道也会发生该类型腐蚀二、综合题18.(1)下列说法正确的是_______(填字母序号)。A.化学反应的实质就是旧化学键的断裂,新化学键的形成,在化学反应中,反应物转化为生成物的同时,必然伴随着能量的变化B.钢铁生锈腐蚀时,铁被氧化C.放热反应发生时,不一定要加热。但吸热反应必须要加热才能发生(2)在101 kPa时,2 g H2完全燃烧生成液态水,放出285.8 kJ热量,氢气完全燃烧的热化学方程式表示为 。(3)目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)。如图1表示该反应进行过程中能量的变化(单位为:kJ·mol-1),该反应是△H 0(选填“>”“=”或“<”)。(4)图2装置属于原电池的是 (填序号)。在选出的原电池中, 是负极,发生 (选填“氧化”或“还原”)反应,正极的现象 。此原电池反应的化学方程式为 。19.钢铁腐蚀现象在生产、生活中普遍存在,也是科学研究的关注点之一(1)碳钢管发生电化学腐蚀是因为形成了原电池,其负极的电极反应式为 。(2)外加电流的阴极保护法是防止钢铁腐蚀的常用方法之一,该方法中,需将被保护的碳钢管与直流电源的 (填“正极”或“负极”)相连。(3)在铁制品表面镀锌可防止铁制品被腐蚀,镀锌层即使局部破损,仍可防止破损部位被腐蚀,原因是 。(4)研究人员就大气环境对碳钢腐蚀的影响进行了研究。其中,A、B两个城市的气候环境和碳钢腐蚀速率数据如下:城市 年均温度℃ 年均湿度% 的浓度() 大气沉积速率() 腐蚀速率()A 17.0 76 61 29 58B 12.3 72 54 420 79①研究人员认为,A、B两城市中碳钢同时发生吸氧腐蚀和析氢腐蚀。碳钢发生析氢腐蚀时,正极的电极反应式为 。②结合化学用语解释A、B两城市中碳钢能发生析氢腐蚀的原因: 。③用电化学原理分析B城市碳钢腐蚀速率高于A城市的主要原因: 。20.铁的腐蚀和防护与生产生活密切相关。已知:氢氧化物沉淀的如下表(开始沉淀时金属离子浓度为)。沉淀物开始沉淀 1.1 5.8 5.9完全沉淀 3.2 8.8 8.0(1)研究铁的腐蚀。将一定量铁粉和碳粉混合后置于一密闭容器中,加入和盐酸的混合溶液。测得溶液和压强随时间变化的曲线如所示。①容器内压强先增大后减小,除温度影响外的原因是 。②反应过程中,混合液里先期生成的会被氧化生成,反应的离子方程式为 。③后略下降,原因是 。(2)研究铁的防护。①在铁表面镀锌可有效防止铁被腐蚀。已知:镀层金属析出缓慢、平稳时,镀层致密、细腻;溶液中与可发生反应:。以通入一定量的溶液为电镀液热镀锌,得到的镀层更加致密、细腻,原因是 。②镀锌废液的回收。镀锌废液中含有等阳离子。请设计利用该电镀废液回收溶液的实验方案: 。(实验中可选用试剂:、溶液、氨水)21.《我在故宫修文物》这部纪录片里关于古代青铜器的修复引起了某研学小组的兴趣。“修旧如旧”是文物保护的主旨。(1)查阅高中教材得知铜锈为Cu2(OH)2CO3,俗称铜绿,可溶于酸。铜绿在一定程度上可以提升青铜器的艺术价值。请写出Cu在空气中生成铜锈的方程式 。(2)继续查阅资料,了解到铜锈的成分非常复杂,主要成分有Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl。考古学者将铜锈分为无害锈和有害锈,结构如图所示:Cu2(OH)3Cl属于 (填“无害锈”和“有害锈”),请解释原因 。(3)文献显示Cu2(OH)3Cl的形成过程中会产生CuCl(白色不溶于水的固体),请结合如图回答:①过程I的正极反应物是 。②过程I负极的电极反应式是 。(4)青铜器的修复有以下三种方法:i.柠檬酸浸法:将腐蚀文物直接放在2%—3%的柠檬酸溶液中浸泡除锈;ii.碳酸钠法:将腐蚀文物置于含Na2CO3的缓冲溶液中浸泡,使CuCl转化为难溶的Cu2(OH)3Cl;iii.BTA保护法:请回答下列问题:①写出碳酸钠法的离子方程式 。②三种方法中,BTA保护法应用最为普遍,分析其可能的优点有 。A.在青铜器表面形成一层致密的透明保护膜B.替换出锈层中的Cl-,能够高效的除去有害锈C.和酸浸法相比,不破坏无害锈,可以保护青铜器的艺术价值,做到“修旧如旧”22.2018年7月至9月,国家文物局在辽宁开展水下考古,搜寻、发现并确认了甲午海战北洋水师沉舰——经远舰。已知:正常海水呈弱碱性。(1)经远舰在海底“沉睡”124年后,钢铁制成的舰体腐蚀严重。舰体发生电化学腐蚀时,负极的电极反应式为 。(2)为了保护文物,考古队员采用“牺牲阳极的阴极保护法”对舰船进行了处理。①下列说法错误的是 。A.锌块发生氧化反应:Zn-2e-=Zn2+B.舰体有电子流入,可以有效减缓腐蚀C.若通过外加电源保护舰体,应将舰体与电源正极相连D.地下钢铁管道用导线连接锌块与该种舰体保护法原理相同②采用“牺牲阳极的阴极保护法”后,舰体上正极的电极反应式为 。(3)船上有些器皿是铜制品,表面有铜锈。①据了解铜锈的成分非常复杂,主要成分有Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl。考古学家将铜锈分为无害锈(形成了保护层)和有害锈(使器物损坏程度逐步加剧,并不断扩散),结构如图所示。下列说法正确的是 A.疏松的Cu2(OH)3Cl属于有害锈B.Cu2(OH)2CO3既能溶于盐酸也能溶于氢氧化钠溶液C.青铜器表面涂一层食盐水可以做保护层D.用HNO3溶液除锈可以保护青铜器的艺术价值,做到“修旧如旧”②文献显示Cu2(OH)3Cl的形成过程中会产生CuCl(白色不溶于水的固体),将腐蚀文物置于含Na2CO3的缓冲溶液中浸泡,可以使CuCl转化为难溶的Cu2(OH)2CO3反应的离子方程式为 。(4)考古队员将舰船上的部分文物打捞出水后,采取脱盐、干燥等措施保护文物。从电化学原理的角度分析“脱盐、干燥”的防腐原理: 。答案解析部分1.【答案】C【解析】【解答】在轮船的船壳水线以下部分,装上锌能形成铁 锌原电池,锌为负极,被腐蚀,铁被保护。故答案为:C【分析】A. 用氧化剂使金属表面生成致密稳定的氧化物保护膜属于保护层保护法;B. 在金属中加入一些铬或者镍制成合金属于改变金属内部结构的保护法;C.此操作是为了构成原电池,较活泼金属作负极,属于牺牲阳极的阴极保护法,是电化学保护法;D.在金属表面喷漆属于保护层保护法。2.【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。3.【答案】B【解析】【解答】解:A.陶瓷生产中不需要石灰石,故A错误;B.钢铁中含有碳,容易构成原电池,发生电化学腐蚀,故B正确;C.聚氯乙烯易分解放出有害物质,不能用来进行食品包装,故C错误;D.铝表面的氧化铝为致密的氧化物结构,可阻止金属进一步被腐蚀,故D错误;故选:B.【分析】A.陶瓷生产中不需要石灰石;B.钢铁中含有碳,容易形成原电池;C.聚氯乙烯易分解放出有害物质;D.铝表面的氧化铝为致密的氧化物结构.4.【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。5.【答案】A【解析】【解答】一般情况下,两种活泼性不同的金属在潮湿的环境中接触时,活泼性强的金属首先被腐蚀。为了避免轮船的钢质外壳被腐蚀,在轮船外壳上镶嵌的金属的活动性要比Fe强。在上述涉及的金属元素中,金属活动性:Zn>Fe>Pb>Cu,所以在轮船外壳上镶嵌的金属是Zn,故答案为:A。【分析】原电池中较活泼的金属作负极、较不活泼的金属或导电的非金属作正极,原电池中作负极的金属材料被腐蚀,作正极的导电的非金属材料或金属材料被保护,要想保护钢质外壳中的金属Fe,应该将钢质外壳中的Fe作原电池正极。6.【答案】D【解析】【解答】解:根据图知,②③装置是原电池,在②中,金属铁做负极③中金属铁作正极,做负极的腐蚀速率快,并且两个电极金属活泼性相差越大,负极金属腐蚀速率越快,正极被保护,所以②>③,④⑤装置是电解池,④中金属铁为阴极,⑤中金属铁为阳极,阳极金属被腐蚀速率快,阴极被保护,即⑤>④,根据电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护腐蚀措施的腐蚀,并且原电池的正极金属腐蚀速率快于电解池的阴极金属腐蚀速率,所以铁腐蚀快慢顺序为:⑤②①③④;故选D.【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的快慢比较,作原电池负极和电解池阳极的金属易被腐蚀,作原电池正极或电解池阴极的金属易被保护,金属腐蚀快慢顺序是:电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护腐蚀措施的腐蚀.7.【答案】C【解析】【解答】A、开关K置于M处是原电池,锌做负极,铁做正极被保护,这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法,故A错误;B、开关K置于N处,是电解池,X做阳极,铁做阴极被保护,溶液中阴离子移向X电极碳棒,故B错误;C、开关K置于M处,是原电池,铁做负极失电子流向正极铜,溶液中铜离子移向铜电极析出,铜棒质量将增加,故C正确;D、开关K置于N处,是电解池,X做阳极,铜失电子发生氧化反应,铁做阴极,溶液中铜离子在铁棒上析出,溶液中铜离子浓度不变,故D错误;故答案为:C。【分析】A、K置于M时,为原电池装置,锌比铁活泼,锌先被腐蚀。B、K置于N处时,为电解池装置,此时铁做阴极,电解池中,阳离子流向阴极。C、K置于N处时,为电解池装置,正极铜棒会失电子变成铜离子,根据得失电子数守恒,铜离子浓度不变。8.【答案】C【解析】【解答】A.该装置中发生化学腐蚀,腐蚀速率要比电化学腐蚀速率慢;B.根据金属活动性顺序,Mg的金属性大于锌,所以该装置中Zn为正极被保护;C.锌金属性大于Sn,所以该装置中Zn为负极,加速腐蚀;D.该装置中Zn与电源负极相连为阴极,被保护;综上所述所述腐蚀最快的是C,故答案为:C。【分析】金属处于原电池负极或电解池阳极时,腐蚀速度加快,且为电解池阳极时腐蚀速率更快;处于原电池正极或电解池阴极时,电池被保护起来,腐蚀速率减慢。9.【答案】C【解析】【解答】A. 镀锌的铁皮中,镀层破损后,Zn为负极,被腐蚀的是Zn,Fe被保护,铁不易被腐蚀,A不符合题意;B. 把铜片插入三氯化铁溶液中,铜和氯化铁反应生成氯化铜和氯化亚铁,铜的金属活动性不及铁,铜不能置换出铁,B不符合题意;C. 把锌粒放入盛有盐酸的试管中,加入几滴氯化铜溶液,锌置换出铜,所以形成了铜、锌、稀盐酸原电池,原电池反应可以加速反应的速率,C符合题意;D. 从图示可知,由于有外加电源,所以此为外加电流的阴极保护法,D不符合题意;故答案为:C【分析】铁闸门与直流电源的负极相连,则铁闸门为阴极,由溶液的阳离子发生得电子的还原反应,铁闸门被保护;辅助电极与直流电源正极相连,为阳极,由溶液中的阴离子发生失电子的氧化反应;据此结合选项分析。10.【答案】C【解析】【解答】A.饱和食盐水呈中性,发生吸氧腐蚀,A不符合题意;B.Zn做负极,铁做正极,海水做电解质,构成原电池,而铁被保护的一极,B不符合题意;C.溶液中有二价铁和二价锌,因为氧化性二价铁大于二价锌,所以在阴极铁上二价铁先得电子,故不是镀锌,C符合题意;D.铝和盐酸反应放热导致小试管的温度升高,大试管气体膨胀烧杯内导管口会有气泡产生,D不符合题意;故答案为:C。【分析】A. 食盐水为中性,大试管中氧气得到电子,小试管中水沿导管上升,可验证发生吸氧腐蚀,以此分析;B. 构成原电池时Zn为负极,Fe为正极,滴入K3Fe(CN)6无现象,可知无亚铁离子生成,可验证牺牲阳极的阴极保护法,以此分析;C. Zn与电源正极相连作阳极,失去电子,镀锌时电解质溶液中含锌离子,不能选硫酸亚铁,以此分析;D. Al与盐酸反应放热使大试管中空气受热膨胀,烧杯中有气泡冒出可验证铝和稀盐酸反应是放热反应,以此分析.11.【答案】D【解析】【解答】①中锌作负极,发生电化学腐蚀,加快锌的腐蚀,②中锌作电解池阳极,在外加电源的作用下,更加快锌的腐蚀,③中锌作电解池阴极,不易被腐蚀,④中发生化学腐蚀,所以腐蚀速率由快到慢的顺序为②①④③,故答案为:D。【分析】由电解池原理引起的腐蚀速率>由原电池原理引起的腐蚀速率>化学腐蚀速率>由保护措施引起的腐蚀。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,CuSO4溶液作电解质溶液。阳极粗铜中含有少量的Fe、Zn,会优于Cu先失去电子,而阴极一直为Cu2++2e-=Cu,因此电解质溶液中Cu2+的浓度会有所减小;A项不符合题意;B.电镀时,在镀件上,镀层金属离子得到电子发生还原反应,为电解池的阴极,B项不符合题意;C.外接电源作电解池的阴极,金属不能失去电子被氧化,而被保护,C项不符合题意;D。电化学防护中牺牲阳极的阴极保护法,需要外接活泼金属,活泼金属失去电子被氧化而被腐蚀,利用的是原电池原理,D项符合题意。故答案为:D。【分析】电化学防护有两种方法分别:①牺牲阳极的阴极保护法——利用原电池原理;②外加电流的阴极保护法——利用电解池原理。13.【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。14.【答案】B【解析】【解答】A.正极上,转化为S2-,正极的电极反应式为,正极有生成,正极附近碱性增强,A项不符合题意;B.该腐蚀过程是在硫酸盐还原菌的作用下Fe被腐蚀,没有氧气的参与,不是吸氧腐蚀,B项符合题意;C.SRB加快了→S2-,从而加快了金属的腐蚀,C项不符合题意;D.管道上镶嵌更为活泼的锌块以减缓腐蚀,属于牺牲阳极的阴极保护法,D项不符合题意;故答案为:B。【分析】由图可知,转化为S2-,发生还原反应,则正极反应为,铁合金为负极,电极反应为Fe-2e-=Fe2+。15.【答案】A【解析】【解答】A.泡沫灭火器是用Al2(SO4)3溶液和NaHCO3溶液反应,过程中会生成水,易造成电器短路起火,选项错误,A符合题意;B.K2FeO4具有强氧化性,具有杀菌消毒作用,同时能水解产生Fe(OH)3胶体,可除去悬浮杂质,选项正确,B不符合题意;C.利用牛奶中的蛋白质与重金属盐反应,起到解毒作用,选项正确,C不符合题意;D.镁的金属性强,做负极,金属内胆做正极,被保护,为牺牲阳极的阴极保护法,选项正确,D不符合题意;故答案为:A【分析】A.根据泡沫灭火器的原理进行分析;B.K2FeO4具有氧化性,同时易水解形成Fe(OH)3胶体;C.重金属离子能与牛奶中的蛋白质反应;D.金属镁的活动性比铁强;16.【答案】D【解析】【解答】A.铁粉、水、食盐、活性炭、物质混合构成原电池,发生电化学腐蚀而发热,故保暖贴发热的原理主要是利用铁腐蚀放热,A不符合题意;B. 保暖贴放热时间和温度可以通过透气膜的透氧速率进行控制,B不符合题意;C.铁粉为负极,活性炭为正极材料,氯化钠为电解质、即食盐溶于水成为离子导体,C不符合题意;D.发生的反应有 、 、 、 、 ,保暖贴使用后内袋物质主要成分是 ,D符合题意;故答案为:D。【分析】A.铁粉、水、食盐、活性炭、物质混合构成原电池,发生电化学腐蚀而发热;B.保暖贴放热时间和温度可以通过透气膜的透氧速率进行控制;C.铁粉为负极,活性炭为正极材料,氯化钠为电解质;D.依据发生的反应分析。17.【答案】C【解析】【解答】A.根据上述分析可知,铁管道正极不是氧气得电子,发生的不是吸氧腐蚀,A不符合题意;B.根据铁管道的正极反应: 可知,该腐蚀会使铁管道附近土壤的pH会增大,B不符合题意;C.锌的金属活动性大于铁的,所以铁管道上镀锌,锌隔绝了铁与外界的接触,既使锌破损,锌做负极,铁做正极,被保护,可以延缓管道的腐蚀,C符合题意;D.高温下,水蒸气与铁发生氧化还原反应生成四氧化三铁和氢气,与上述类型腐蚀不同,D不符合题意;故答案为:C。【分析】依据金属电化学腐蚀的判断方法进行分析。18.【答案】(1)A;B(2)2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) ΔH=-571.6 kJ mol-1(3)<(4)⑤;Fe;氧化;有气泡产生;Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑【解析】【解答】(1)A.化学反应的实质就是旧化学键的断裂,新化学键的形成,在化学反应中,反应物转化为生成物的同时,由于反应物和生成物的能量不等,必然发生能量的变化,故A正确;B.钢铁发生腐蚀,铁失电子发生氧化反应,故B正确;C.放热反应发生时不一定要加热,如氧化钙和水之间的反应,吸热反应不一定加热才能发生,如氯化铵和氢氧化钡晶体之间的反应,如碳酸氢铵分解,在常温下就能发生,故C不正确;故答案为AB;(2)2gH2即1mol完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,则2mol氢气完全燃烧生成液态水,放出571.6kJ热量,所以该热化学方程式为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) ΔH=-571.6 kJ mol-1;(3)由于反应物能量高于生成物能量,所以该反应为放热反应,ΔH<0;(4)构成原电池的条件为:活泼性不同的电极、电解质溶液、构成闭合回路,能发生自发的氧化还原反应。①中没有两个活泼性不同的电极,所以不能构成原电池;②没有构成闭合回路,所以不能构成原电池;③酒精为非电解质溶液,所以不能构成原电池;④两材料相同,所以不能构成原电池;⑤符合原电池的构成条件,所以能构成原电池;故答案为⑤;该装置中,铁易失电子而作负极,铜作正极,负极上铁失电子发生氧化反应生成亚铁离子,正极上氢离子得电子发生还原反应而生成氢气,所以有气泡生成,电池反应式为Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑。【分析】(1)A.根据化学反应的实质以及能量守恒分析;B.铁失电子发生氧化反应;C.放热反应发生时不一定要加热,吸热反应不一定加热才能发生;(2)根据热化学方程式的书写方法可知,化学计量数与反应热成正比,并注意标明物质的聚集状态来解答;(3)根据反应物和生成物能量大小判断热效应;(4)依据原电池的相关知识分析解答。19.【答案】(1)Fe-2e-= Fe2+(2)负极(3)Zn与Fe构成原电池时,Zn易失电子做负极,Fe作正极被保护,所以镀锌铁制品破损后,镀层仍能保护铁制品(4)2H++2e-=H2↑;A、B两城市中年均湿度较高,并且的浓度也较高,则两城市中碳钢所处的环境为酸性,能发生析氢腐蚀;B城市大气沉积速率远大于A城市,碳钢表面水膜变成腐蚀性更强的电解质溶液,加速了析氢腐蚀的进行【解析】【解答】(1)碳钢管发生电化学腐蚀是因为形成了原电池,Fe在负极失去电子生成Fe2+,电极方程式为:Fe-2e-= Fe2+。(2)外加电流的阴极保护法原理是:将被保护的金属连接电源负极,成为阴极,得电子被保护。(3)Zn与Fe构成原电池时,Zn易失电子做负极,Fe作正极被保护,所以镀锌铁制品破损后,镀层仍能保护铁制品。(4)①碳钢发生析氢腐蚀时,H+在正极得电子生成H2,正极上发生的电极反应式为:2H++2e-=H2↑;②A、B两城市中年均湿度较高,并且的浓度也较高,则两城市中碳钢所处的环境为酸性,能发生析氢腐蚀;③B城市大气沉积速率远大于A城市,碳钢表面水膜变成腐蚀性更强的电解质溶液,加速了析氢腐蚀的进行。【分析】(1)碳钢管形成原电池时,Fe在负极失去电子生成Fe2+;(2)将被保护的金属连接电源负极,成为阴极,得电子被保护;(3)Zn与Fe构成原电池时,Zn易失电子做负极,Fe作正极被保护;(4)①金属发生析氢腐蚀时,H+在正极得电子生成H2;②A、B两城市中年均湿度较高,并且SO2的浓度也较高,两城市中碳钢所处的环境为酸性,能发生析氢腐蚀;③B城市大气沉积速率远大于A城市,碳钢表面水膜变成腐蚀性更强的电解质溶液,加速了析氢腐蚀的进行。20.【答案】(1)铁与碳粉构成原电池发生吸氧腐蚀,消耗容器内的氧气导致压强减小,同时亚铁离子被氧化成铁离子也会消耗氧气,使容器内压强减小;;铁发生吸氧腐蚀产生的氢氧根离子与Fe2+生成氢氧化亚铁沉淀,消耗了溶液中的氢氧根离子,使得pH略下降(2)电镀消耗Zn2+导致平衡逆向移动,有效控制溶液中锌离子浓度。;往镀锌废液中加入过量双氧水,然后加入氨水将pH调整到略小于5.9,过滤后加热滤液,得到ZnCl2-NH4Cl溶液。【解析】【解答】(1)铁先和盐酸反应,生成氢气导致容器内压强增大,盐酸消耗完后铁与碳粉构成原电池发生吸氧腐蚀,消耗容器内的氧气导致压强减小,同时亚铁离子被氧化成铁离子也会消耗氧气,使容器内压强减小。Fe2+被氧化生成氢氧化铁的离子方程式为。铁发生吸氧腐蚀产生的氢氧根离子与Fe2+生成氢氧化亚铁沉淀,消耗了溶液中的氢氧根离子,使得pH略下降。(2)通入一定量NH3的ZnCl2-NH4Cl溶液中存在平衡,电镀消耗Zn2+的过程导致溶液中锌离子浓度减小,化学平衡逆向移动,产生锌离子,这种方法可有效控制溶液中锌离子浓度,使镀层金属析出缓慢,得到的镀层更加致密、细腻。往镀锌废液中加入过量双氧水,然后加入氨水将pH调整到略小于5.9,确保铁离子完全沉淀,同时降低氢离子浓度,过滤除去氢氧化铁沉淀,加热滤液使多余的双氧水分解成氧气和水,氧气逸出,最终得到ZnCl2-NH4Cl溶液。【分析】(1)①铁和盐酸反应生成氢气,会导致容器内压强增大;盐酸消耗完后铁与碳粉构成原电池发生吸氧腐蚀,消耗容器内的氧气导致压强减小;②Fe2+被氧化生成氢氧化铁的离子方程式为;③后铁发生吸氧腐蚀产生的氢氧根离子与Fe2+生成氢氧化亚铁沉淀,消耗了溶液中的氢氧根离子,使得pH略下降;(2)①电镀消耗Zn2+导致平衡逆向移动 ;②往镀锌废液中加入过量双氧水,然后加入氨水将pH调整到略小于5.9,过滤后加热滤液,得到ZnCl2-NH4Cl溶液。21.【答案】(1)2Cu+O2+H2O+CO2=Cu2(OH)2CO3(2)有害锈;碱式氯化铜为疏松结构,潮湿空气可以进入空隙内将内部的铜进一步腐蚀(合理即可)(3)氧气(H2O);Cu-e-+Cl-=CuCl(4)4CuCl+O2+2H2O+2CO=2Cu2(OH)2CO3+4Cl-;ABC【解析】【解答】(1)铜在空气中和空气中的氧气、二氧化碳和水蒸气反应生成铜绿,Cu在空气中生成铜锈的方程式2Cu+O2+H2O+CO2=Cu2(OH)2CO3。故答案为:2Cu+O2+H2O+CO2=Cu2(OH)2CO3;(2)从图中可知Cu2(OH)3Cl结构疏松,没能阻止潮湿的空气和Cu接触,会加快Cu的腐蚀,Cu2(OH)3Cl属于有害锈(填“无害锈”和“有害锈”),因为碱式氯化铜为疏松结构,潮湿空气可以进入空隙内将内部的铜进一步腐蚀(合理即可)。故答案为:有害锈;碱式氯化铜为疏松结构,潮湿空气可以进入空隙内将内部的铜进一步腐蚀(合理即可);(3)①铜做负极失电子出CuCl沉淀,正极上是氧气得到电子发生还原反应,过程I的正极反应物是氧气(H2O)。故答案为:氧气(H2O);②过程I负极的电极反应式是Cu-e-+Cl-=CuCl。故答案为:Cu-e-+Cl-=CuCl;(4)①碳酸钠法:将腐蚀文物置于含Na2CO3的缓冲溶液中浸泡,使CuCl转化为难溶的Cu2(OH)2CO3,碳酸钠法的离子方程式4CuCl+O2+2H2O+2CO=2Cu2(OH)2CO3+4Cl-。故答案为:4CuCl+O2+2H2O+2CO=2Cu2(OH)2CO3+4Cl-;②三种方法中,BTA保护法应用最为普遍,BTA保护法是生成高聚物透明膜将产生的离子隔绝在外。A.在青铜器表面形成一层致密的透明保护膜,故A正确;B.替换出锈层中的Cl-,减少Cu2(OH)3Cl的生成,能够高效的除去有害锈,故B正确;C.酸浸法会和无害锈发生反应,和酸浸法相比,不破坏无害锈,可以保护青铜器的艺术价值,做到“修旧如旧”,故C正确;故答案为:ABC。【分析】(1)铜在空气中和空气中的氧气、二氧化碳和水蒸气反应生成铜绿;(2) Cu2(OH)3Cl结构疏松,没能阻止潮湿的空气和Cu接触,会加快Cu的腐蚀,因此属于有害锈;(3)由图可知, 铜做负极失电子出CuCl沉淀,正极上是氧气得到电子发生还原反应;(4)①将腐蚀文物置于含Na2CO3的缓冲溶液中浸泡,使CuCl转化为难溶的Cu2(OH)2CO3;②BTA保护法是生成高聚物透明膜将产生的离子隔绝在外。22.【答案】(1)Fe-2e-=Fe2+(2)C;O2+4e-+2H2O=4OH-(3)A;4CuCl +O2+2H2O+2CO=2Cu2(OH)2CO3+4Cl-(4)脱盐、干燥处理破坏了微电池中的离子导体(或电解质溶液),使文物表面无法形成微电池发生电化学腐蚀【解析】【解答】(1)舰体发生电化学腐蚀时,负极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+。故答案为:Fe-2e-=Fe2+;(2)①A.锌比铁活泼,锌块先发生氧化反应:Zn-2e-=Zn2+,故A正确;B.舰体为正极,是电子流入的一极,正极被保护,可以有效减缓腐蚀,故B正确;C.采用外加电流的阴极保护法保护金属时,被保护的金属作阴极,若通过外加电源保护舰体,应将舰体与电源负极相连,故C不正确;D.地下钢铁管道用导线连接锌块与该种舰体保护法原理相同,都是牺牲阳极的阴极保护法,故D正确;故答案为:C;②采用“牺牲阳极的阴极保护法”后,正极是氧气得电子发生还原反应,舰体上正极的电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-。故答案为:O2+4e-+2H2O=4OH-;(3)①A.由图片信息可知,Cu2(OH)3Cl疏松、易吸收水,会使器物损坏程度逐步加剧,并不断扩散,所以属于有害锈,故A正确;B.Cu2(OH)2CO3能溶于盐酸但不能溶于氢氧化钠溶液,故B不正确;C.青铜器表面涂一层食盐水提供形成原电池的电解质溶液,加快铜的腐蚀,故C不正确;D.HNO3溶液具有强氧化性,加快铜的腐蚀,故D不正确;故答案为:A;②将腐蚀文物置于含Na2CO3的缓冲溶液中浸泡,可以使CuCl转化为难溶的Cu2(OH)2CO3反应的离子方程式为4CuCl +O2+2H2O+2CO=2Cu2(OH)2CO3+4Cl-;故答案为:4CuCl +O2+2H2O+2CO=2Cu2(OH)2CO3+4Cl-;(4)从电化学原理的角度分析“脱盐、干燥”的防腐原理:脱盐、干燥处理破坏了微电池中的离子导体(或电解质溶液),使文物表面无法形成微电池发生电化学腐蚀;故答案为:脱盐、干燥处理破坏了微电池中的离子导体(或电解质溶液),使文物表面无法形成微电池发生电化学腐蚀。【分析】(1)原电池负极,负极失去电子;(2)①A.锌块先发生氧化反应;B.舰体为正极,是电子流入的一极,得到电子;C.应将舰体与电源负极相连;D.地下钢铁管道用导线连接锌块与该种舰体保护法原理相同,都是牺牲阳极的阴极保护法;②考查原电池正极离子反应式;(3)①A.Cu2(OH)3Cl疏松、易吸收水,会使器物损坏程度逐步加剧,属于有害锈;B.Cu2(OH)2CO3能溶于盐酸但不能溶于氢氧化钠溶液;C.青铜器表面涂一层食盐水提供形成原电池的电解质溶液,加快铜的腐蚀;D.HNO3溶液具有强氧化性,加快铜的腐蚀;②考查Na2CO3溶液与CuC的离子方程式;(4)考查电化学原理的防腐腐原理。 展开更多...... 收起↑ 资源预览