1.4金属的腐蚀与防护同步练习-鲁科版高中化学选择性必修1
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．太阳能、风能等可再生能源发电具有分散性和间隙性的缺点，需要配套能量密度高、循环寿命长、成本低的电化学储能系统。某种研究中的铝离子储能电池以二硒化钴(II)/纳米碳@石墨烯复合材料为正极，有机阳离子与氯铝酸阴离子组成的离子液体为电解质，电池总反应为：CoSe2+mAlAlmConSe2+(1-n)Co(其中m、n均小于1)。正极的工作原理如图所示(硒始终保持-1价)。下列叙述错误的是
A．放电时，AlCl4-向负极迁移
B．放电时，正极的电极反应式为：CoSe2+4mAl2Cl+3me-=AlmConSe2+(1-n)Co+7mAlCl
C．充电时，负极每消耗1molAl2Cl可转移3mole-
D．m与n的关系为3m=2(1-n)
2．为了保护舰艇(主要是铁合金材料)，根据原电池原理可在舰体表面镶嵌金属块R。下列有关说法错误的是
A．金属块R可能是锌
B．舰艇在海水中易发生吸氧腐蚀
C．这种保护舰体的方法叫做牺牲阳极的阴极保护法
D．舰体腐蚀时正极的电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O
3．工业电解Na2CO3溶液的装置如图所示，X、Y两极均为惰性电极，已知c2>c1。下列说法正确的是
A．x极为阴极，发生还原反应
B．装置中为阴离子交换膜
C．X、Y两极产生的气体M和R体积比略大于2：1
D．若Na2CO3溶液足量，在电解前期，当通过相同电量时，理论上可制备等物质的量的NaHCO3和NaOH
4．双极膜电渗析法制巯基乙酸(HSCH，COOH)和高纯度NaOH溶液的原理如图所示，其中a，b为离子交换膜，双极膜在直流电压下可解离出H+和OH-。
已知：双极膜复合层间能解离为和，且实现和的定向通过。下列说法错误的是
A．M极连接电源的负极，电极反应式为
B．膜a和膜b均为阳离子交换膜，经膜a由盐室移向碱室1
C．电解一段时间后，碱室2中溶液浓度变大
D．若将盐室中原料换成溶液，当外电路中通过时，可生成
5．利用小粒径零价铁(ZVI)的电化学腐蚀处理三氯乙烯，进行水体修复的过程如图。、、等共存物的存在会影响水体修复效果，定义单位时间内ZVI释放电子的物质的量为，其中用于有效腐蚀的电子的物质的量。下列说法错误的是
A．上述反应仅②③④均在正极发生
B．单位时间内，三氯乙烯脱去a mol Cl时，
C．④的电极反应式为
D．增大单位体积水体中小微粒ZVI的投入量，可使增大
6．下列图示的化学实验能达到相应实验目的的是
A．图1：制NH4Cl晶体 B．图2：比较Cl2、I2氧化性
C．图3：验证SO2漂白性 D．图4：验证析氢腐蚀
7．对如下装置描述错误的是
A．①中的铁被保护 B．②中铁的腐蚀为吸氧腐蚀
C．③中比②中Fe的腐蚀速率快 D．④中Cu上的反应式为
8．生活中处处有化学，下列有关说法正确的是
Ⅰ Ⅱ
现象 切过咸菜的刀不及时清洗，不久便会因被腐蚀而出现锈斑 深埋在潮湿土壤中的供水铁管道，在硫酸盐还原菌作用下出现漏水
原理图
A．Ⅰ和Ⅱ发生的都是吸氧腐蚀
B．Ⅰ和Ⅱ中Fe都为负极，电极反应式是
C．输送暖气的铁管道极易发生Ⅱ中的腐蚀
D．Ⅰ中锈斑的主要成分是
9．利用如图所示装置可模拟电解原理在工业上的应用。下列说法正确的是
A．防止金属腐蚀：X是被保护的金属
B．电解精炼铜：电解片刻后，Z中浓度减小
C．用惰性电极电解溶液：Y产生黄绿色气体
D．铁制品表面镀锌：X为锌、Y为铁、Z为溶液
10．下图各容器中盛有海水，铁在其中腐蚀时由快到慢的顺序是
A．（4）＞（2）＞（1）＞（3） B．（2）＞（1）＞（3）＞（4）
C．（4）＞（2）＞（3）＞（1） D．（3）＞（2）＞（4）＞（1）
二、填空题
11．电渗析法处理厨房垃圾发酵液，同时得到乳酸的原理如下图所示(“HA ”表示乳酸分子，A-表示乳酸根离子)。
(1)阳极电极反应式为 ；
(2)简述浓缩室中得到浓乳酸的原理 。
(3)电解过程中，采取一定的措施可控制阳极室的pH约为6～8 ，此时进入浓缩室的OH-可忽略不计。400 mL 10 g·L－1乳酸溶液通电一段时间后，浓度上升为 145 g·L-1(溶液体积变化忽略不计)，则阴极上产生的H2在标准状况下的体积约为 L(乳酸摩尔质量为90 g·mol-1)。
12．根据下列四种电化学装置图，回答下列问题：
(1)装置名称：A 。
(2)装置A中Fe是 极；装置B中Fe是 极；装置D中Fe是 极。
(3)装置B、C相比较，其反应速率的大小关系是 。
13．完成下列填空
(1)关注营养平衡、正确使用药物，有利于人体健康。现有下列四种物质：
A．白菜 B．鸡蛋 C．麻黄碱 D．阿司匹林
请根据题意，用字母代号填空。
①富含蛋白质的物质是
②属于严格禁止的兴奋剂是
③含有一定量纤维素的物质
④用于治疗感冒，具有解热镇痛作用的是
(2)营养平衡、科学使用食品添加剂有助于健康和提高免疫力。
①生活中应合理地摄取人体必需的元素，体内 (填元素符号)元素含量过高或过低，会引起甲状腺疾病。
②维生素C又称抗坏血酸，在氯化铁溶液中加入维生素C后，溶液由黄色转变为浅绿色，说明维生素C具有较强的 性(填“氧化”或“还原”)。
③某种食品的配料标签如下图所示。该配料中，属于防腐剂的是 。蛋白质在人体内水解的最终产物是氨基酸，氨基酸结构中含有的官能团有氨基和 (写官能团名称)。
配料： 小麦粉 淀粉 鸡蛋 棕榈油 碳酸氢钠 苯甲酸钠等
(3)材料是人类赖以生存和发展的重要物质基础。
①下列物质中，属于天然高分子材料的是 (填字母)
A．玻璃 B．塑料 C．棉花
②下列有关合金性质的说法正确的是 (填字母)。
A．合金的熔点一般比它的成分金属高
B．合金的硬度一般比它的成分金属低
C．组成合金的元素种类相同，合金的性能就一定相同
D．合金与各成分金属相比，具有许多优良的物理、化学或机械性能
③纤维在现工生产生活中应用广泛，下列不属于天然纤维的是 (填字母)。
A．蚕丝 B．棉花 C．尼龙
④钢铁容易发生腐蚀，在生产和生活中比较普遍的腐蚀是 ；
A．化学腐蚀 B．电化学腐蚀
(4)改善生态环境，是当前重要的民生工程。
①下列物质中，不会造成室内空气污染的是 (填字母代号，下同)。
A．室内吸烟产生的CO B．家用燃气燃烧产生的 C．室内装饰材料释放的HCHO(甲醛)
②矿泉水瓶一般由塑料制得，废弃后正确的处理方法是 ；
A．填埋 B．焚烧 C．回收再利用
③工业处理含有的酸性废水，通常加入某种试剂调节溶液的pH，使之转化为沉淀而除去。这种试剂可以是 。
A． B． C．
14．如图装置所示，C、D、E、F、X、Y均为惰性电极，甲、乙中溶液体积均为500mL且溶液浓度均相同(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：
(1)B极是电源的 极，丁中 Y极附近的现象是 ，这表明Fe(OH)3胶体微粒带 荷。
(2)电解一段时间后甲、乙装置中的C、D、E、F电极均分别只有一种单质生成时，对应单质的物质的量之比为 ，乙中发生反应的化学方程式为 ，若要使电解后的甲装置中的溶液恢复到原浓度则需加入一定量的 (填化学式)。
(3)现用丙装置给铜件镀银，则H应该是 (填“镀层金属”或“镀件”)，当镀件上析出5.4g银时，甲中溶液的pH为 。
15．（1）Li－SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分锂和碳，电解液是LiAlCl4－SOCl2，电池的总反应可表示为4Li+2SOCl2=4LiCl+S+SO2。请回答下列问题：
①正极发生的电极反应为 。
②SOCl2易挥发，实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成。如果把少量水滴到SOCl2中，实验现象是 。
（2）用铂作电极电解某金属的氯化物(XCl2)溶液，当收集到1.12L氯气时(标准状况下)，阴极增重3.2g。
①该金属的相对原子质量为 。
②电路中通过 个电子。
16．电化学原理在工业生产、物质制备、污染物理处理等方面应用广泛，请按要求回答下列问题。
Ⅰ．如图所示，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理的相关问题，其中乙装置中X为离子交换膜。
请按要求回答相关问题：
(1)甲烷燃料电池负极电极反应式是 。
(2)乙中X是 交换膜，向乙中加入几滴酚酞溶液，工作一段时间后 电极(填“铁”或“碳”)附近溶液变红，该电极的电极反应式为 。
(3)若在标准状况下，有4.48 L氧气参加反应，则乙装置中C电极上生成气体的物质的量为 。
(4)欲用丙装置给铜镀银，b应是 (填化学式)。
(5)将0.2molAgNO3、0.4molCu(NO3)2、0.6molKCl溶于水，配成100mL溶液，用惰性电极电解一段时间后，某一电极上析出了0.3molCu，此时在另一电极上产生的气体体积(标准状况)为 L
Ⅱ．微生物燃料电池(MFC)是一种现代化氨氮去除技术，如图为MFC碳氮联合同时去除的氮转化系统原理示意图。
(6)A极的电极反应式为 ，A、B两极生成CO2和N2的物质的量之比为 。
17．下图装置闭合电键K时，电流计A的指针将发生偏转。试回答：
(1)丙池是 (填“原电池”或“电解池”)，甲中a电极的名称是 (填“正极”或“负极”)，丙中c电极的名称是 (填“阳极”或“阴极”)。
(2)乙中Cu极的电极反应是 ，若电路中有0.02 mol电子通过，则甲中a电极溶解的质量为 g。
(3)闭合电键K一段时间后，丙池中生成两种气体和一种碱，则丙池中发生的总化学方程式是 。
(4)如果要给丙中铁片上镀上一层Cu，则丙池应作何改进： 。
18．回答下列问题：
(1)火箭推进剂中较普遍的组合是肼()和，两者反应生成和水蒸气。已知：
①
②
③
和反应的热化学方程式为
(2)拆开1mol共价键所吸收的能量或形成1mol共价键所释放的能量称为键能。已知H-H键能为436，H-N键能为391，键能为946。则工业合成氨的热化学方程式为 。
(3)溶液常用于腐蚀印刷电路铜板，发生，若将此反应设计成原电池，则负极所用电极材料为 ，当线路中转移0.4mol电子时，则被腐蚀铜的质量为 g。
(4)以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。
①B为生物燃料电池的 (填“正”或“负”)极。
②正极反应式为 。
③电池工作过程中，将移向 (填“正”或“负”)极。
④在电池反应中，每消耗1mol氧气，理论上生成标准状况下二氧化碳的体积是 L。
19．某兴趣小组的同学用下图所示装置研究有关电化学的问题(甲、乙、丙三池中溶质足量，体积均为1L)，当闭合该装置的电键K时，观察到电流计的指针发生了偏转。请回答下列问题：
(1)甲、乙、丙三池中为原电池的是 (填“甲池”，“乙池”，“丙池”)，A电极的电极反应式为 。
(2)丙池中E电极为 (填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”)，该池总反应的化学方程式为 。
(3)当甲池中B电极上消耗O2的体积为560mL(标准状况)时，乙池中C极质量理论上减轻 g，则丙池溶液的pH为
(4)一段时间后，断开电键K，下列物质能使丙池恢复到反应前浓度的是___________ (填选项字母)。
A．Cu B．CuO C．CuCO3 D．Cu(OH)2
20．生活中，形式多样化的电池，满足不同的市场需求。图中是几种不同类型的原电池装置。
(1)某实验小组设计了如图甲所示装置：a为铝棒，b为镁棒。
①若容器中盛有溶液，a极为 (填“正极”或“负极”)；b极附近观察到的现象是 。
②若容器中盛有浓硫酸，b极的电极反应式是 ，导线中电子的流动方向是 (填“a→b”或“b→a”)。
(2)铜-银原电池装置如图乙所示，下列有关叙述正确的是_______(填标号)。
A．银电极上发生还原反应
B．电池工作一段时间后，铜极的质量增加
C．取出盐桥后，电流计依旧发生偏转
D．电池工作时，每转移0.1mol电子，两电极的质量差会增加14g
(3)乙烯是水果的催熟剂，又可用作燃料，由和组成的燃料电池的结构如图丙所示。
①乙烯燃料电池的正极反应式是 。
②当消耗2.8g乙烯时，生成物质B的体积为 L(标准状况下)。
三、实验题
21．能源是人类生存和发展的重要支柱，化学在能源的开发与利用方面起着十分重要的作用。某学习小组按如下图所示装置探究化学能与电能的相互转化：
(1)甲池是 装置，通入气体的电极上的反应式为 。乙池中。移向 电极(填“石墨”或“Ag”)。
(2)当甲池消耗标况下33.6LO2时，电解质KOH的物质的量变化 mol，乙池若要恢复电解前的状态则需要加入 (填化学式)。
(3)丙池中发生的电解反应的离子方程式为 。
22．某小组同学利用原电池装置探究物质的性质。资料显示：原电池装置中，负极反应物的还原性越强，或正极反应物的氧化性越强，原电池的电压越大。
(1)同学们利用表中装置进行实验并记录。
装置 编号 电极A 溶液B 操作及现象
Ⅰ Fe pH=2 H2SO4 连接装置后，石墨表面产生无色气泡；电压表指针偏转
Ⅱ Cu pH=2 H2SO4 连接装置后，石墨表面无明显现象；电压表指针偏转，记录读数为a
①同学们认为实验Ⅰ中铁主要发生了析氢腐蚀，其负极反应式是 。
②针对实验Ⅱ现象：甲同学认为不可能发生析氢腐蚀，其判断依据是 ；乙同学认为实验Ⅱ中应发生吸氧腐蚀，其正极的电极反应式是 。
(2)同学们仍用上述装置并用Cu和石墨为电极继续实验，探究实验Ⅱ指针偏转原因及影响O2氧化性因素。
编号 溶液B 操作及现象
Ⅲ 经煮沸的pH=2的H2SO4 溶液表面用煤油覆盖，连接装置后，电压表指针微微偏转，记录读数为b
Ⅳ pH=2的H2SO4 在石墨一侧缓慢通入O2并连接装置，电压表指针偏转，记录读数为c；取出电极，向溶液中加入数滴浓Na2SO4溶液混合后，插入电极，保持O2通入，电压表读数仍为c
Ⅴ pH=12的NaOH 在石墨一侧缓慢通入O2并连接装置，电压表指针偏转，记录读数为d
①丙同学比较实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的电压表读数为：c＞a＞b，请解释原因是 。
②丁同学对Ⅳ、Ⅴ进行比较，其目的是探究 对O2氧化性的影响；实验Ⅳ中加入Na2SO4溶液的目的是 。
23．海水蕴含着丰富的资源。在化学实验室里模拟从海水中提取重要的工业原料氯化钠时，设计了以下操作流程：
请回答以下问题：
(1)在所提供的试剂中选择：试剂C是
①Na2CO3 ②BaCl2 ③稀盐酸
(2)操作b中用到的主要仪器为酒精灯、 、三脚架和玻璃棒。
(3)利用所得的氯化钠制氯气和氢气，并检验氯气的氧化性和测定产生氢气的体积。试按下图所给仪器，设计一套能完成以上实验目的装置，仪器接口的正确连接顺序是：
A接 ， 接 ；B接 ， 接 。
(4)写出通入C后，烧杯中所发生的离子反应方程式
(5)电解氯化钠溶液时的离子方程式为 ，若装入的饱和食盐水为75mL，接通电源一段时间，停止通电后，测得氢气为8.4mL(标准状况)。将U形管内的溶液混合均匀，其pH约为 。(假设电解前后溶液体积变化可忽略不计，产生的气体全部逸出)
(6)若想准确读取所得氢气的体积，应采取的操作有
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
2．D
3．D
4．C
5．A
6．B
7．D
8．D
9．B
10．A
11．(1)4OH-－4e-=2H2O＋O2↑
(2)阳极OH-放电，c(H+)增大，H+从阳极通过阳离子交换膜进入浓缩室，A-通过阴离子交换膜从阴极进入浓缩室，H+＋A-=HA，乳酸浓度增大
(3)6.72
12．(1)电解池
(2) 阴 阳 负
(3)B＞C
13．(1) B C A D
(2) I 还原 苯甲酸钠 羧基
(3) C
D C B
(4) B C B
14． 负 Y极附近的颜色逐渐变深 正电 1:2:2:2 2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ CuO 镀件 1
15． 2SOCl2＋4e-=S＋SO2＋4Cl- 产生白雾，且生成有刺激性气味的气体 64 0.1NA
16．(1)CH4－8e－＋10OH－=CO＋7H2O
(2) 阳离子 铁 2H2O+2e-=H2↑+2OH-
(3)0.4 mol
(4)Ag
(5)5.6L
(6) CH3COO－－8e－＋2H2O=2CO2↑＋7H＋ 5∶2
17．(1) 电解池 负极 阳极
(2) Cu2＋+2e-=Cu 0.65
(3)2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
(4)将C换成Cu、NaCl溶液换成CuSO4溶液
18．(1)
(2)
(3) Cu 12.8
(4) 负 正 22.4
19．(1) 甲池
(2) 阳极
(3) 10.8 1
(4)BC
20．(1) 负极 有气泡产生
(2)AD
(3) 4.48
21． 原电池或化学能转化为电能 CH4- 8e- +10OH-=+7H2O 石墨 1.5 CuO(CuCO3) 2Cl-+2H2OCl2↑ + H2↑ + 2OH-
22．(1) Fe-2e-=Fe2+ 在金属活动性顺序中，Cu在H后，Cu不能置换出H2 O2+4H++4e-=2H2O
(2) O2浓度越大，其氧化性越强，使电压值增大 溶液的酸碱性 排除溶液中的Na+（或SO）对实验的可能干扰
23．(1)①
(2)蒸发皿
(3) G F H D E C
(4)Cl2+ 2OH -=Cl -+ClO - +H2O
(5) 2Cl - + 2H2O2OH -+ Cl2↑+ H2↑ 12
(6)量筒中液面和广口瓶液面相平；读数时视线与量筒凹液面相平；待整套装置恢复至室温时再行读取数据
答案第1页，共2页
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