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1、高中化学高考备考专题强化习题金属的腐蚀与防护一、选择题（共20题，每题3分，共60分）1关于金属的腐蚀与防护，下列说法错误的是A铁板上使用铜铆钉，会加速铁板的腐蚀B白铁皮(镀锌铁)表面镀层被划伤后仍能对铁起到保护作用C将铁加工成不锈钢，能减缓钢铁的锈蚀D钢铁发生析氢腐蚀时，负极的电极反应式为2化学与生活密切相关。下列叙述错误的是A高纯硅可用于制作光感电池B使用含有氯化钠的融雪剂会加快桥梁的腐蚀C铝及其合金是使用广泛的金属材料，通常用电解氯化铝的方法制备铝D电热水器用镁棒防止内胆腐蚀，原理是牺牲阳极的阴极保护法3燃料电池对新能源的发展有划时代的意义。甲池是一种氢氧燃料电池，乙池是高分子膜电解池(
2、苯、环己烷均为气态)。已知D中进入10 mol混合气体(其中苯物质的量分数为20%，杂质不参与反应)，C中出来含苯的物质的量分数为10%的混合气体(不含H2)。下列说法不正确的是A甲池中F极为正极B乙池中流经外电路的电子为2NAC乙池中苯发生还原反应D甲池中G极发生：H2-2e-=2H+4全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料，电池反应为：16Li+xS8=8Li2Sx(2x8)。下列说法不正确的是A电池工作时，正极可发生反应：2Li2S6+2Li+2e-=3Li2S4B电极a掺有石墨烯的目的是为了增强电极导电性C电池充电时间越长，电池中的Li
3、2S2量越大D电池工作时，外电路中流过0.02 mol电子，负极材料减重0.14 g5利用间接成对电化学合成间氨基苯甲酸的工作原理如图所示。下列说法错误的是A产品间氨基苯甲酸一定条件下可以发生加成、氧化、取代反应B右侧电极电势高于左侧电极电势C当电路中转移 时，理论上可得到间氨基苯甲酸D阳极的电极反应式为：6利用膜技术原理和电化学原理制备少量硫酸和绿色硝化剂N2O5，装置如图，下列说法正确的是A电极b反应式是O2+4e-+2H2O=4OH-B甲中每消耗64gSO2，乙中有1molH+通过隔膜Cc电极反应式为N2O4-2e-+H2O=N2O5+2H+D每转移2mol电子，生成2molN2O5和1
4、molH2SO47Na2Cr2O7的酸性水溶液随着H+浓度的增大会转化为CrO3。电解法制备CrO3的原理如图所示。下列说法错误的是A电解时只允许H+通过离子交换膜B生成O2和H2的质量比为81C电解一段时间后阴极区溶液OH-的浓度增大DCrO3的生成反应为：Cr2O+2H+=2CrO3+H2O82021年7月20日，郑州遭遇特大暴雨，导致贾鲁河下游水位上涨，周口市进行开闸放水，闸门由钢质材料制作，长期浸于水中，通常采用如图装置对闸门进行保护。下列说法不正确的是Aa、b间用导线连接时，则X可以是锌Ba、b间接入电源时，a应连在电源的负极上CX应定期更换Da、b间用导线连接时，则X发生还原反应9
5、下列事实中，属于利用牺牲阳极的阴极保护法原理进行金属防护的是A金属护栏表面涂漆B地下钢管连接镁块C汽车底盘喷涂高分子膜D水中的钢闸门连接电源的负极10下列说法不正确的是A镀锌铁皮的镀层破损后，铁皮会加速腐蚀B某些卤代烃(如七氟丙烷)可用于制造灭火剂C某些食品添加少量铁粉可以达到补铁的目的D向饱和食盐水中先通入足量氨气再通入足量二氧化碳可析出碳酸氢钠11下列关于“暖宝宝”叙述错误的是A暖宝宝发热的原理主要是利用铁生锈放热B暖宝宝需接触空气才会发热C铁生锈后反应产物的主要成分是Fe3O4D食盐能加快热敷袋中铁生锈的速度12近日，我国科研团队报道了一种通用而有效的策略，利用非贵金属催化剂，以相当低的
6、电耗在水性电解质中将CO2和甲醇都转化为附加值产品甲酸。下列说法错误的是A碳布上的介孔SnO2(mSnO2/CC)作阴极催化剂B本策略对于减少温室效应和有效利用二氧化碳具有重要意义C中间隔膜为质子交换膜，工作一段时间后阴极区和阳极区pH都会降低D电路中转移4mol电子时，生成2mol甲酸13水系锌-碘二次电池具安全高效、价廉环保等特点，是一种潜在的新型储能体系，其工作原理如图所示。该电池以ZnI2溶液为电解质，中间是阳离子交换膜，下列说法正确的是A放电时，b极的电极反应式为：3I-2e-=IB放电时，电路中转移的电子数等于N区增加的离子数C充电时，a极为阴极，接电源的负极D若将a极的Zn换成L
7、i，电池可正常工作，且比能量更高14二氧化硫空气质子交换膜燃料电池电解含有尿素CO(NH2)2的碱性溶液，用于废水处理，其装置如图所示(装置中c、d均为惰性电极，隔膜仅阻止气体通过)。下列说法正确的是A二氧化硫空气质子交换膜燃料电池放电时质子从电极b移向电极aB电极a附近发生的电极反应为C装置中电子流动方向：电极a电极d隔膜电极c电极bD相同条件下，消耗O2和产生N2的体积比为3215“西气东输”工程中，需要地下埋入铸铁管道。在下列情况下，铸铁管道被腐蚀速率最慢的是A在含铁元素较多的酸性土壤中B在潮湿疏松的碱性土壤中C在含碳粒较多，潮湿透气的中性土壤中D在干燥致密的不透气的土壤中16下列“类比
8、”合理的是A向溶液中加过量NaOH溶液，可生成沉淀；则溶液加过量NaOH溶液，可生成沉淀B溶液蒸干所得最终产品为MgO，则溶液蒸干所得最终产品为BaOC铜在潮湿的空气中生锈，生成的铜绿可减缓铜被进一步氧化，则铁在潮湿的空气中生锈，生成的铁红也可减缓铁被一部氧化D和反应生成，则和反应生产17铁是当前应用量最大的金属元素。下列说法错误的是A生铁与普通钢都是以铁为主的含碳合金B与铜质水龙头连接处的铁水管不容易发生腐蚀C红色涂料中的“铁红”，其主要化学成分是D食用富含维生素C的食物有助于人体对铁元素的吸收18如图为CO2电甲烷化的装置图(MEC)，其利用微生物催化驱动工作，该生物电催化技术既有助于降低
9、温室效应，也可处理有机废水。下列说法不正确的是Ab电极为MEC的阴极B若b电极转化1.5molCO2，装置中转移的电子数是12NACMEC工作时，质子将从a电极室向b电极室迁移Db电极的反应方程式为CO2+8e-+6H2O=CH4+8OH-19下列过程中涉及到化学变化的是A海水晒盐B金属的腐蚀C磁铁吸引小铁钉D粉碎矿石20下列关于金属的防护方法的说法不正确的是A我们使用的快餐杯表面有一层搪瓷，搪瓷层破损后仍能起到防止铁生锈的作用B给铁件通入直流电，把铁件与电池负极相连接C轮船在船壳水线以下常装有一些锌块，这是利用了牺牲阳极的阴极保护法D钢铁制造的暖气管管道外常涂有一层较厚的沥青二、综合题（共5
10、题，每题8分，共40分）21电化学在工业生产中具有重要作用。(1)工业上通过电解饱和食盐水制备氯气，阳极反应历程如下：Cl-e-=Cl，Cl2。阳极反应历程可描述为：_，阳极电极反应式是_。(2)深埋在潮湿土壤中的铁管道，在硫酸盐还原菌作用下，能被硫酸根腐蚀，其电化学腐蚀原理如图所示，此过程中腐蚀电池的负极是_，正极反应式是_。(3)工业膜电解法制得的焦亚硫酸钠(Na2S2O5)会含有杂质(杂质不与高锰酸钾反应)，取某Na2S2O5产品10.0g配成100mL溶液，取10.00mL加入过量20.00mL0.3000molL-1酸性高锰酸钾溶液，充分反应后，用0.2500molL-1的Na2SO
11、3标准液滴定至终点，消耗Na2SO3溶液20.00mL。已知：5S2O+4MnO+2H+=4Mn2+10SO+H2O5SO+2MnO+6H+=2Mn2+5SO+3H2O判断滴定终点的依据为_。计算Na2S2O5样品的纯度，写出计算过程_。22二氧化碳捕集与封存是应对气候变化问题的解决方案之一、回答下列问题：(1)我国科研团队利用低温等离子体协同催化技术，在常温常压下实现了将CO2和CH4一步转化为化工产品。已知甲烷和乙酸的燃烧热分别为-890.31kJ/mol、-876.72kJ/mol。试写出CO2与CH4合成乙酸的热化学方程式：_(2)在某一总压强为35kPa的刚性密闭容器中CH4、CO2
12、的分压分别为p(CH4)=15kPa、p(CO2)=20kPa，加入Ni/-Al2O3催化剂并加热至1123K使其发生反应：CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)。研究表明CO的生成速率v(CO)=1.28×10-2·p(CH4)·p(CO2)(kPa·s-1)某时刻测得p(H2)=10kPa，则p(CH4)=_kPa，v(CO)=_kPa·s-1达到平衡后测得体系压强是起始时的，则该反应的平衡常数数值Kp=_(Kp为分压代替浓度表示的平衡常数)(3)氮化镓(GaN)与Cu可组成如图所示的人工光合系统，该装置能以CO2和H2O为
13、原料合成CH4。装置工作时H+移向_(填“GaN”或“Cu”)电极，该电极上的电极反应式为_本实验条件下，若CO2转化为烃(如甲烷、乙烯等)的转化率为10%，生成CH4的选择性为12%，现收集到12molCH4，则通入的CO2为_mol。(已知：选择性=生成目标产物消耗的原料量/原料总的转化量)23研究电化学原理与应用有非常重要的意义(1)金属腐蚀的电化学原理可用如图甲模拟。请写出有关电极反应式。铁棒上：_。碳棒上：_。(2)图乙是探究铁发生腐蚀的装置图。发现开始时U形管左端红墨水水柱下降，一段时间后U形管左端红墨水水柱又上升。下列说法不正确的是_(填字母)。A开始时发生的是析氢腐蚀B一段时间
14、后发生的是吸氧腐蚀C负极的电极反应均为：Fe2e=Fe2D析氢腐蚀的总反应为：2FeO22H2O=2Fe(OH)2(3)以Al海水空气电池作为能源的新型海水标志灯，以海水为电解质溶液，靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流。只要把灯放入海水中数分钟，就会发出耀眼的白光。则该电源负极材料为_，正极反应式为：_。(4)为处理银器表面的黑斑(Ag2S)，将银器置于铝制容器里的食盐水中并与铝接触，Ag2S转化为Ag，食盐水的作用为_。银器为_极，电极反应式为：_。(5)若用钢铁(含Fe、C)制品盛装NaClO溶液会发生电化学腐蚀，钢铁制品表面生成红褐色沉淀，溶液会失去漂白、杀菌消毒功效。该电化学腐蚀过程
15、中的正极反应式为：_。24金属及其化合物在生产生活中具有广泛的应用。（1）我国科学家设计的铝离子电池装置如图所示。已知电池总反应为nAl+4nAlCl+3(AlCl4)nMoSe2=4nAl2Cl+3MoSe2。负极材料为_(填“A1”或“MoSe2”)。电池工作时能量形式由_转化为_。理论上生成2molAl2Cl时，外电路转移电子的物质的量为_mol。（2）锂硫电池是重要的新型储能可逆电池，其构造如图所示。电池充电时，与电源负极所连电极发生的电极反应为_，在电池放电时，电池右边电极依次发生Li2S8Li2S6Li2S4Li2S2Li2S系列转化。若放电前，图右边电极中Li2Sx只有Li2S8
16、，放电后生成产物Li2S、Li2S2物质的量之比为6：1，则1molLi2S8反应得到的电子数为_。（3）一种新型ZnCO2水介质电池示意图如图，电极为金属锌和选择性催化材料，放电时，温室气体CO2被转化为储氢物质甲酸(HCOOH)。充电时电池总反应为_；放电时1molCO2转化为HCOOH，转移的电子数为_mol。25如图装置所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同(假设通电前后溶液体积不变)，A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后，F极附近呈红色。请回答下列问题：(1)B极是电源的_，一段时间后，甲中溶液颜色_，丁中X极附近的颜色逐渐变浅，Y极附近的颜
17、色逐渐变深，这表明_，在电场作用下向Y极移动。(2)若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时，对应单质的物质的量之比为_。(3)现用丙装置给铜件镀银，则H应是_(填“镀层金属”或“镀件”)，电镀液是_溶液。当乙中溶液的pH是13时(此时乙溶液体积为500mL)，丙中镀件上析出银的质量为_，甲中溶液的pH_(填“变大”“变小”或“不变”)。(4)若将C电极换为铁，其他装置都不变，则甲中发生的总反应的离子方程式为_。(5)以Fe、Ni为电极制取Na2FeO4的原理如图所示。通电后，在铁电极附近生成紫红色的FeO，若pH过高，铁电极区会产生红褐色物质。电解时阳极的电极反应式为_，离子交
18、换膜(b)为_(填“阴”或“阳”)离子交换膜。向铁电极区出现的红褐色物质中加入少量的NaClO溶液，沉淀溶解。该反应的离子方程式为_。参考答案1D2C3B4C5C6D7A8D9B10A11C12D13C14D15D16D17B18D19B20A21Cl-离子失去电子变成Cl原子(Cl)，然后Cl原子(Cl)结合为Cl2分子 2Cl-2e-=Cl2 Fe SO+8e-+5H2O=HS-+9OH- 当滴加最后一滴Na2SO3溶液时，紫色恰好褪去，且半分钟内不变色 95% 22CH4(g)+CO2(g)=CH3COOH(l) H= 13.59 kJ/mol 10 1.92 3200 Cu CO2+8H+8e-=CH4+2H2O 1000 23Fe2e=Fe2 O22H2O4e=4OH D 铝(或 Al) O22H2O4e=4OH 作为电解质溶液，形成原电池 正 Ag2S2e=2AgS2 ClOH2O2e=Cl2OH 24（1） A1 化学能 电能 1.5 （2） Li+e-=Li 12 （3） 2Zn(OH)=2Zn+O2+4OH-+2H2O 2 25负极 逐渐变浅 氢氧化铁胶粒带正电荷 1222 镀件 AgNO3 5.4g 变小 Fe+Cu2+Cu+Fe2+ Fe-6e-+8OH-=FeO+4H2O 阴 2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO+3Cl-+5H2O