2022年高中化学《化学反应原理》专题1第三单元知能优化训练鲁科版选修4.docx

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1、2022年苏教化学选修 化学反响原理 检测试题 专题1第三单元知能优化训练1(2022年高考广东卷)钢铁生锈过程发生如下反响：2FeO22H2O=2Fe(OH)2；4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3；2Fe(OH)3=Fe2O33H2O。以下说法正确的选项是()A反响、中电子转移数目相等B反响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。反响、中均为O22O2，故转移电子数相等。C、D中因形成原电池而易发生电化学腐蚀。2埋在地下的输油铸铁管道，在以下各种情况下，被腐蚀速率最慢的是()A在铁元素较多的酸性土壤中B在潮湿、

2、疏松、透气的土壤中C在枯燥、致密、不透气的土壤中D在含碳粒较多、潮湿、透气的土壤中解析：选C。铸铁管道被腐蚀需要具备活动性不同的电极和电解质溶液。A中是酸性土壤，易发生析氢腐蚀，速率较快；B中是潮湿环境，O2、H2O都有，那么铁易发生吸氧腐蚀；C中缺O2、H2O，故腐蚀的速率最慢；D中碳粒多且潮湿透气(含O2和H2O)，因此最易被腐蚀。3(2022年高考北京卷)以下表达不正确的选项是()A铁外表镀锌，铁作阳极B船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀C钢铁吸氧腐蚀的正极反响：O22H2O4e=4OHD工业上电解饱和食盐水的阳极反响：2Cl2e=Cl2解析：选A。电镀时，镀件作阴极，镀层金属作阳极

3、。4钢铁的锈蚀过程中，以下五种变化可能发生的是()Fe由2价转化为3价O2被复原H被复原有Fe2O3xH2O生成杂质碳被氧化除去A BC D解析：选C。钢铁在发生电化学腐蚀时，依据介质的不同可以发生两类原电池反响：(1)当钢铁外表的电解质溶液的水膜酸性较强时，钢铁发生析氢腐蚀，其电极反响式是正极2H2e=H2，负极Fe2e=Fe2；(2)当钢铁外表的电解质溶液的水膜酸性较弱或呈中性时，钢铁发生吸氧腐蚀，其电极反响式是正极O22H2O4e=4OH，负极Fe2e=Fe2。钢铁发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀，导致钢铁外表生成铁锈。同时在电解质溶液中还发生了如下一系列的反响：2FeO22H2O=2Fe

4、(OH)2,4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3，Fe(OH)3脱去一局部水生成Fe2O3xH2O。5某研究性学习课题小组为探究影响钢铁生锈的因素，设计了如下的方案：在四只小烧瓶中分别放入以下物质：A瓶枯燥的细铁丝、B瓶浸过食盐水的细铁丝、C瓶浸过清水的细铁丝、D瓶食盐水及细铁丝，并使铁丝完全浸没在食盐水中。然后装配成如下列图的四套装置，每隔一段时间测量导管中水面上升的高度，结果如表(表中所列数据为导管中水面上升的高度/cm)所示。不同时间水面上升的高度课题组在解题时，学校评审组组织了成果展示与辩论，假设你是课题组组长，请答复以下的问题：(1)导管中水面为什么会上升_。(2)上述实验

5、中，细铁丝生锈的速率由大到小的排列顺序为(填小烧瓶代号)_。(3)影响钢铁生锈的因素主要有_。(4)为防止铁的锈蚀，工业上普遍采用的方法是_(答两种方法)。解析：细铁丝在清水或食盐水中，发生吸氧腐蚀，故导管中液面要上升。但要发生吸氧腐蚀的原电池反响，必须符合构成原电池的根本条件：活泼性不同的电极互相接触。电解质溶液。有空气(或O2)且尽量与细铁丝和电解质接触。为了防止铁的锈蚀，工业上普遍采用电化学保护法，可以作原电池的正极或电解池的阴极，也可以用覆盖保护层的方法。答案：(1)铁生锈时跟空气中的氧气反响，消耗了氧气而使小烧瓶中气体压强降低 (2)BCAD(3)跟氧气接触，有水分存在，有电解质(或

6、食盐)存在，三者同时具备时铁生锈速度最快(或从构成原电池的条件分析)(4)电镀等外表覆盖保护层法，牺牲阳极的阴极保护法等1(2022年福建省仙游一中高二检测)2022年，美籍华裔化学家钱永健获得该年度诺贝尔化学奖。少年时代，他就对化学产生了浓厚的兴趣。16岁时，他凭借一个金属易受硫氰酸盐腐蚀的调查工程，荣获具有“少年诺贝尔奖之称的著名奖项。以下说法正确的选项是()A金属腐蚀就是金属原子失去电子被复原的过程B合金都比纯金属易被腐蚀C将金属与外加直流电源的负极相连，而将正极接到废铁上，可以防止金属被腐蚀D镀锌铁比镀锡铁更容易被腐蚀解析：选C。金属原子失电子被氧化，A错误；有些合金改变了金属的内部结

7、构，此时金属抗腐蚀性增强，B错误；C项，金属作电解池的阴极，被保护，正确；镀锌铁破损后形成原电池时，铁作正极，被保护；而镀锡铁破损后铁作负极，腐蚀更快，D错误。2以下方法中，不能用于进行金属防锈蚀处理的是()A油漆 B铝热反响C电镀 D改变金属的内部结构解析：选B。此题考查的是金属的电化学防护。铝热反响是用Al复原比它活动性弱的金属，如2A1Fe2O3Al2O32Fe，不能用于进行金属防锈蚀处理。3(2022年高考广东卷)出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆盖在其外表。以下说法正确的选项是(双选)()A锡青铜的熔点比纯铜高B在自然环境中，锡青铜中的锡对铜起保护作用C锡青铜文物

8、在潮湿环境中的腐蚀比枯燥环境中快D生成Cu2(OH)3Cl覆盖物是电化学腐蚀过程，但不是化学反响过程解析：选BC。锡青铜属于合金，根据合金的特性，熔点比任何一种纯金属的低，故A错；由于锡比铜活泼，故在发生电化学腐蚀时，锡失电子保护铜，B正确；潮湿的环境将会加快金属的腐蚀速率，C正确；电化学腐蚀过程实质是有电子的转移，属于化学反响过程，D错。4相同材质的铁在图中的四种情形下最不易被腐蚀的是()解析：选C。A、B、D都能形成原电池而使Fe被腐蚀，而C中铁被铜镀层保护，那么不易被腐蚀，应选C。5以下表达正确的选项是()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响B用惰性电极电解Na2SO4

9、溶液，阴阳两极产物的物质的量之比为12C用惰性电极电解饱和NaCl溶液，假设有1 mol电子转移，那么生成1 mol NaOHD镀层破损后，镀锡铁板比镀锌铁板更耐腐蚀解析：选C。选项A中在电解池的阴极是阳离子得到电子，发生的是复原反响；选项B中用惰性电极电解Na2SO4溶液，实际上是电解水，在阴极上：4H4e=2H2，在阳极上：4OH4e=2H2OO2，所以阴阳两极产物的物质的量之比为21；选项C中2NaCl2H2O2NaOHCl2H2，每生成2 mol的NaOH转移的电子数为2 mol，所以转移1 mol电子，生成的NaOH就是1 mol；选项D中镀层破损后，镀锡铁组成的原电池，Fe作负极而

10、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。6目前，脱氧保鲜剂已广泛用于食品保鲜、粮食及药材防虫、防霉等领域。含铁脱氧剂利用铁易被氧化的性质，完全吸收包装内的氧，从而对包装内的物品起到防氧化作用。当脱氧剂变成红棕色时，那么失效。下表是一种含铁脱氧保鲜剂的配方：主要原料用量含碳4%的铸铁粉80 g滑石粉40 g食盐4 g乙醇适量以下反响式中与铁脱氧原理无关的是()AFe2e=Fe2BCO2=CO2C4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3D2Fe(OH)3=Fe2O3xH2O(3x)H2O解析：选B。脱氧保鲜剂的脱氧原理与铁的吸氧腐蚀类似。铁锈的

11、生成过程主要是FeC原电池发生吸氧腐蚀的过程：负极：2Fe4e=2Fe2，正极：O24e2H2O=4OH，Fe2和OH结合：Fe22OH=Fe(OH)2，Fe(OH)2被空气氧化：4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3，Fe(OH)3缓慢分解：2Fe(OH)3=Fe2O3xH2O(3x)H2O。铁锈的主要成分是Fe2O3xH2O，也含有未分解的Fe(OH)3。7镀锌铁在发生析氢腐蚀时，假设有0.2 mol电子发生转移，以下说法正确的选项是()有5.6 g金属被腐蚀有6.5 g金属被腐蚀在标准状况下有2.24 L气体放出在标准状况下有1.12 L气体放出A B C D解析：选C。镀锌的铁

12、发生电化学腐蚀，锌作负极：Zn2e=Zn2，有0.2 mol电子转移，那么有0.1 mol Zn溶解(即6.5 g)，正极：2H2e=H2，生成0.1 mol H2(标准状况下为2.24 L)，应选C。8.某课外活动小组，将剪下的一块镀锌铁放入试剂瓶中，并滴入少量食盐水将其浸湿，再加数滴酚酞溶液，按如图装置进行实验，数分钟后观察，以下现象不可能出现的是()A乙中导气管中产生气泡B乙中导气管里形成一段水柱C金属片剪口处溶液变红D锌被腐蚀解析：选A。在食盐水中锌、铁形成原电池，发生吸氧腐蚀消耗甲中的氧气，甲中压强变小，乙中导气管受大气压强作用形成一段水柱；在金属剪口处形成ZnFe原电池，正极发生反

13、响2H2OO24e=4OH，溶液呈碱性，溶液变红，Zn比铁活泼，Zn作负极，Zn2e=Zn2而被腐蚀。9.(2022年高考上海卷)如图装置中，U型管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各参加生铁块，放置一段时间。以下有关描述错误的选项是()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响式是：Fe2e=Fe2Da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。该实验是吸氧腐蚀与析氢腐蚀的简单综合。a试管内盛装食盐水，溶液呈中性，发生的是吸氧腐蚀，负极反响式为Fe2e=Fe2，正极反响式为O22H2O4e=4OH，显然a装置内气体的物质

14、的量减少，压强减小。b试管内盛装氯化铵，溶液呈酸性，发生的是析氢腐蚀，负极反响式为Fe2e=Fe2，正极反响式为2H2e=H2，气体的物质的量增加，压强增大。综上分析选择B项。10以下金属防护的方法不正确的选项是()A对健身器材涂油漆以防止生锈B对某些工具的“机械转动部位选用刷油漆的方法来防锈C用牺牲锌块的方法来保护船身D自行车的钢圈上镀上一层Cr防锈解析：选B。“机械转动部位应涂油脂防锈，油脂既能防水又能防止气体对金属的腐蚀，还能使转动部位灵活。11潜艇的金属外壳浸在海水中，在海水和空气的作用下会被腐蚀。(1)假设海水呈中性，一艘钢制外壳的潜艇在海水中发生腐蚀的电极反响式为：正极：_，负极：

15、_。(2)为有效地保护潜艇，以下措施中最好的是_。A采用纯铁制造潜艇外壳B采用耐腐蚀的合金制造潜艇外壳C在潜艇外壳上涂一层油D在潜艇外壳上装一定数量的锌块解析：金属防护的方法很多，可以采取以下措施进行。(1)改变金属的内部组织结构。合金钢中含有合金元素，使组织结构发生变化，耐腐蚀。如不锈钢。(2)在金属外表覆盖保护层。常见方式有：涂油脂、油漆或覆盖搪瓷、塑料等；使外表生成致密氧化膜；在外表镀一层有自我保护作用的另一种金属。(3)电化学保护法：外加电源的阴极保护法：接上外加直流电源构成电解池，被保护的金属作阴极。牺牲阳极的阴极保护法：外加负极材料，构成原电池，被保护的金属作正极。答案：(1)O2

16、4e2H2O=4OH2Fe4e=2Fe2(2)BD12(2022年浙江省苍南县宜山高级中学高二期末考试)金属由于其优良的物理化学性能，在工农业生产以及国防中大量使用。钢铁是应用最广的金属材料，但是钢铁材料的腐蚀也使我们损失沉重。因此对其的防护是十分必要的。防止或减少钢铁的腐蚀有多种方法：如制成耐腐蚀合金、外表“烤蓝、电镀另一种金属以及电化学保护等方法。(1)钢铁的腐蚀主要是吸氧腐蚀，请写出钢铁吸氧腐蚀的电极反响：正极：_；负极：_。(2)合金的性能各种各样，人们根据需要生产出种类繁多的合金材料。请答复：作为建筑材料的铝合金利用了该合金的哪些特性(至少答复两点) _。由于人体摄入较多的Al，对人

17、的健康有害，所以现在不主张使用铝制炊具。你认为生产炊具使用材料最好是_，理由是_。(3)钢铁外表常电镀一层Cr而到达防腐蚀的目的，这是由于Cr具有优良的抗腐蚀性能所决定的。请答复：电镀过程中，阴极是_，电解质溶液中一定含有_离子，阳极材料是_；电镀Cr时，不能使用CrO24或Cr2O27作为电镀液，请说明原因：_。答案：(1)O22H2O4e=4OH2Fe4e=2Fe2 (2)主要利用了合金的强度较高、密度小、耐腐蚀等特点 不锈钢 不锈钢强度高、耐腐蚀，无有害健康的离子进入食物(3)镀件Cr3纯铬由于CrO24、Cr2O27均带有负电荷，电镀过程中向阳极移动，不能在阴极上放电析出Cr13取6根

18、铁钉，6支干净的试管及其他材料。如下列图： 试管(1)中放入一根铁钉，再注入蒸馏水，使铁钉和空气及水接触。 试管(2)的底部放入硅胶(是一种枯燥剂)，再放入铁钉，使铁钉和枯燥空气接触。 试管(3)中先放入一根铁钉，趁热倒入煮沸(赶出原来溶解在蒸馏水中的空气)的蒸馏水浸没铁钉，再加上一层植物油，用棉花团堵住试管口，使铁钉不能跟空气接触。试管(4)中放入一根铁钉，注入食盐水，使铁钉和空气及食盐水接触。试管(5)中放入相连的铁钉和锌片，注入自来水，浸没铁钉和锌片。试管(6)中放入相连的铁钉和铜丝，注入自来水，浸没铁钉和铜丝。把6支试管放在试管架上，几天后观察铁钉被腐蚀的情况。其中_试管内的铁钉未被腐

19、蚀。由铁钉被腐蚀的情况可知，引起和促进铁钉被腐蚀的条件是_。解析：此题实际上是用原电池形成的条件及原理解释金属发生腐蚀的条件。由于(2)和(3)两支试管不具备构成原电池的条件，不能发生电化学腐蚀，所以暂时未被腐蚀。而试管(5)尽管具备构成原电池的条件，但Zn比铁活泼，在原电池中作负极，铁作正极得到保护，所以铁也暂时未被腐蚀。引起和促进铁钉被腐蚀的条件是：水、空气、电解质溶液和不活泼金属杂质的存在。答案：(2)、(3)、(5)水、空气、电解质溶液和不活泼金属杂质的存在14镁、铝、铁是重要的金属，在工业生产中用途广泛。(1)镁与稀硫酸反响的离子方程式为_。(2)铝与氧化铁发生铝热反响的化学方程式为_。(3)在潮湿的空气里，钢铁外表有一层水膜，很容易发生电化学腐蚀。其中正极的电极反响式为_。(4)在海洋工程上，通常用铝合金(AlZnCd)保护海底钢铁设施，其原理如下列图：其中负极发生的电极反响为：_；在实际应用中，用铝合金而不选用纯铝。纯铝不能很好地起到保护作用，其原因是_。解析：(3)属于钢铁的吸氧腐蚀，(4)属于牺牲阳极的阴极保护法。答案：(1)Mg2H=Mg2H2(2)2AlFe2O3Al2O32Fe(3)2H2OO24e=4OH(4)Al3e=Al3铝外表易被氧化，生成一层致密而稳固的氧化物薄膜，使金属铝呈现“惰性