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1、2013年高中化学 电子题库 第三章 第二节 知能演练轻松闯关 新人教版选修11.下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是()A.钢管与电源正极连接, 钢管可被保护B.铁遇冷浓HNO3表面钝化, 可保护内部不被腐蚀C.钢管与铜管露天堆放在一起时, 钢管不易被腐蚀D.钢铁发生析氢腐蚀时, 负极反应是Fe3e=Fe3解析: 选B. 铁易失去电子, 故钢管与电源正极相连时, 更易使铁失电子, A错; 铁遇冷浓硝酸表面形成致密的氧化物保护膜, B对; 铁铜接触时, 形成原电池, 铁作负极被腐蚀, C错; 铁发生析氢腐蚀时, 负极反应为Fe2e=Fe2, D错. 2.下图所示各试管中的铁钉最易被腐蚀的是()
2、解析: 选C. 有少量铜的铁钉放在自来水中, 会与水中溶解的少量电解质构成原电池, 且铁钉作为负极, 腐蚀得最快. 3.(2012广东茂名高二调研)如图装置中, U形管内为红墨水, a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液, 各加入生铁块, 放置一段时间. 下列有关描述错误的是()A.生铁块中的碳是原电池的正极B.红墨水柱两边的液面变为左低右高C.两试管中相同的电极反应式是: Fe2e= Fe2D.a试管中发生了吸氧腐蚀, b试管中发生了析氢腐蚀解析: 选B. a为中性环境, 发生吸氧腐蚀, 氧气被消耗, 压强减小; b中酸性较强, 发生析氢腐蚀, 有氢气放出, 压强增大, 所以红墨水柱两边的液
3、面变为左高右低, 故B项错. 4.(2012江苏南通高二检测)如图所示, 烧杯中盛的是水, 铁圈和银圈直接相连, 在接头处用一根绝缘细丝吊住, 并使之平衡, 小心地从烧杯中央滴入CuSO4溶液, 反应一段时间后, 观察到的现象是 ()A.两圈仍保持平衡B.有气泡产生, 两圈摇摆不定C.铁圈向下倾斜D.银圈向下倾斜解析: 选D. 银、铁两种活泼性不同的金属与硫酸铜溶液构成原电池, 铁作负极, 发生氧化反应, 质量减轻, 铜离子在正极银上得电子附着在银上, 质量增加. 5.钢铁生锈过程发生如下反应: 2FeO22H2O=2Fe(OH)2; 4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3; 2Fe(
4、OH)3=Fe2O33H2O. 下列说法正确的是()A.反应、中电子转移数目相等B.反应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解析: 选A. 反应中消耗O2的量相等, 两个反应也仅有O2作为氧化剂, 故转移电子数是相等的, A项正确; 中H2O的H、O两元素的化合价没有变, 故不作氧化剂, B项错误; 铜和钢构成原电池, 腐蚀速率加快, C项错; 钢铁是铁和碳的混合物, 在潮湿的空气中易发生吸氧腐蚀, 属于电化学腐蚀, 故D错. 6.家用炒菜铁锅用水清洗放置后, 出现红褐色的锈斑, 在此变化过程中不发生的化学反应是()A.4Fe(
5、OH)22H2OO2=4Fe(OH)3B.2Fe2H2OO2=2Fe(OH)2C.2H2OO24e=4OHD.Fe3e=Fe3解析: 选D. 金属在作为电极参与电极反应时, 总是“过量”的, 所以铁在电极反应中不能生成3价. A、B、C的反应恰好是铁发生吸氧腐蚀时的变化, B是铁发生电化学腐蚀的总反应方程式. 7.铁生锈是一种常见的自然现象, 其主要的化学反应方程式为: 4Fe3O22xH2O=2Fe2O3xH2O. 如图为一放在水槽中的铁架, 水位高度如图所示. 最容易生锈的铁架横杆是()A.B.C.D.解析: 选C. 根据反应式可知, Fe与O2、H2O反应生成铁锈, 故选C. 8.下列几
6、种铁板, 在镀层被破坏后, 最耐腐蚀的是()A.镀锌铁板 B镀铜铁板C.镀锡铁板 D.镀铅铁板解析: 选A. A项的镀锌铁板, 镀层被破坏后, 构成ZnFe原电池, 锌为负极被氧化, 铁为正极, 铁得以保护, 故最耐腐蚀. B、C、D项中镀层被破坏后铁容易被腐蚀. 因为铜、锡、铅的金属活动性比铁弱, 形成原电池时, 铁为负极, 失去电子被氧化, 故不耐腐蚀. 9.以下现象与电化学腐蚀无关的是()A.黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿B.生铁比软铁芯(几乎是纯铁)容易生锈C.铁质器件附有铜质配件, 在接触处易生铁锈D.银质奖牌久置后表面变暗解析: 选D. 黄铜形成原电池是Cu为正极受到保护;
7、 生铁(即C、Fe合金)形成原电池是Fe为负极, 被氧化而腐蚀; FeCu形成原电池是Fe为负极, 易被氧化而生锈; 银被空气中的O2氧化而变暗, 属化学腐蚀, 而不是电化学腐蚀. 10.(2012辽宁沈阳高二检测)铁是用途最广的金属材料之一. 为探究铁的化学性质, 某同学将盛有生铁屑的试管塞上蓬松的棉花, 然后倒置在水中(如图所示). 数天后, 他观察到的现象是()A.铁屑不生锈, 试管内液面上升B.铁屑不生锈, 试管内液面高度不变C.铁屑生锈, 试管内液面上升D.铁屑生锈, 试管内液面高度不变解析: 选C. 装置中的生铁屑在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀, 电池反应为2FeO22H2O=2Fe(
8、OH)2, 4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3, 最终Fe(OH)3失水生成铁锈, A、B错误; 因反应消耗氧气, 使试管内气压减小, 试管内液面上升, C正确, D错误. 11.铁生锈是比较常见的现象, 某实验小组为研究铁生锈的条件, 设计了以下快速、易行的方法: 首先检查制取氧气装置的气密性, 然后按图连接好装置, 点燃酒精灯给药品加热, 持续3分钟左右, 观察到的实验现象为: 直形导管中用蒸馏水浸过的光亮铁丝表面颜色变得灰暗, 发生锈蚀; 直形导管中干燥的铁丝表面依然光亮, 没有发生锈蚀; 烧杯中潮湿的铁丝表面依然光亮. 试回答以下问题: (1)由于与金属接触的介质不同, 金
9、属腐蚀分成不同类型, 本实验中铁生锈属于_. (2)仪器A的名称为_, 其中装的药品可以是_, 其作用是_. (3)由实验可知, 该类铁生锈的条件为_. 决定铁生锈快慢的一个重要因素是_. 解析: 实验现象说明铁丝生锈需同时具备接触水和O2两个条件; 实验现象说明铁丝只接触O2, 不接触水时不会生锈; 实验现象说明空气中O2浓度低, 不易使铁丝生锈, 因此决定铁丝生锈快慢的一个重要因素是O2的浓度; 本实验中铁丝在潮湿氧气中发生锈蚀, 而在干燥氧气中不锈蚀, 表示铁丝锈蚀需电解质溶液(水)参与, 因此铁丝发生了电化学腐蚀. 答案: (1)电化学腐蚀(2)球形干燥管碱石灰(或无水CaCl2)干燥
10、O2(3)同时跟氧气和水接触O2浓度12.(2012天津一中高二质检)2011年12月16日, 由民生银行和上海钢联电子商务股份有限公司联合主办的“钢贸与金融”落下帷幕. 每年世界上钢铁的产量都很高, 但钢铁腐蚀也给人类带来了巨大的损失, 因此如何更好地进行金属防护, 一直是科学研究领域中的重要课题. (1)钢铁在潮湿的空气中的锈蚀主要属于_, 沿海地区的钢铁腐蚀比内陆地区更严重的原因是_. (2)据环保部门测定, 我国一些大城市的酸雨pH3.5. 在酸雨季节铁制品极易腐蚀, 则在其腐蚀中正极发生的反应是_. (3)在工业上常用亚硫酸钠除去水中溶解的氧, 防止输水管被腐蚀, 请简要说明原因_.
11、 解析: (1)钢铁的腐蚀主要是电化学腐蚀中的吸氧腐蚀; 沿海地区潮湿的空气中含大量NaCl电解质, 加快了金属腐蚀. (2)酸性环境中, 发生析氢腐蚀, 正极反应式为2H2e=H2. (3)水中溶解的氧会使输水管道易发生吸氧腐蚀, 加入Na2SO3时, Na2SO3可将O2还原, 降低O2的浓度. 答案: (1)电化学腐蚀(或吸氧腐蚀)沿海地区潮湿的空气中含电解质NaCl, 加快了金属腐蚀(2)2H2e=H2(3)Na2SO3将水中的O2还原防止输水管发生电化学腐蚀13.A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸. (1)A中反应的离子方程式为_. (2)B中Sn极的电极反应式为_
12、, Sn极附近溶液的pH_(填“增大”、“减小”或“不变”). (3)C中被腐蚀的金属是_, 总反应式为 _. (4)比较A、B、C中铁被腐蚀的速率, 由快到慢的顺序是_. 解析: (1)A中的电解质溶液为稀硫酸, 金属为铁, 所以A中发生的反应为: Fe2H2SO4 =FeSO4H2, 其离子方程式为: Fe2H=Fe2H2; (2) B装置组成了一个原电池, 其中Fe为负极, 电极反应式为: Fe2e=Fe2; Sn为正极, 电极反应式为2H2e=H2, 所以H向Sn极附近移动, 使Sn极附近溶液的pH增大. (3) C装置也组成了一个原电池, 其中Fe为正极, 电极反应式为: 2H2e=H2, Zn为负极, 电极反应式为Zn2e=Zn2; (4)A、B、C中铁被腐蚀的速率快慢比较应根据金属腐蚀快慢的规律判断. 答案: (1)Fe2H=Fe2H2(2)2H2e=H2增大(3)ZnZnH2SO4=ZnSO4H2(4)B、A、C5