4.3金屬的腐蝕與防護(hù)同步練習(xí)題一、選擇題1．化學(xué)與生活、科技密切相關(guān)。下列說法正確的是A．秸稈、餐廚垃圾等進(jìn)行密閉發(fā)酵可產(chǎn)生CH4提供燃料B．苯酚消毒液是利用其強(qiáng)氧化性破壞病毒蛋白結(jié)構(gòu)進(jìn)行殺毒C．噴油漆、涂油脂、電鍍或金屬表面鈍化，都是金屬防護(hù)的物理方法D．將煤氣化后再燃燒，可以減少碳排放2．化學(xué)與生活密切相關(guān)，下列說法錯(cuò)誤的是A．疫苗一般應(yīng)冷藏存放，以避免蛋白質(zhì)變性B．北京冬奧會(huì)使用氫燃料電池汽車有利于實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰和碳中和C．泡沫滅火器可用于一般的起火，也適用于電器起火D．電熱水器用鎂棒防止內(nèi)膽腐蝕，原理是犧牲陽極的陰極保護(hù)法3．化學(xué)能與電能的直接轉(zhuǎn)化需要在一定的裝置中才能實(shí)現(xiàn)。下列裝置與對(duì)應(yīng)敘述相符的是A．裝置①中的溶液濃度保持不變B．裝置②可通過犧牲陽極保護(hù)鋼鐵設(shè)施C．裝置③的正極電極反應(yīng)式：D．裝置④的正極電極反應(yīng)式：4．化學(xué)與中國傳統(tǒng)文化密切相關(guān)，下列說法錯(cuò)誤的是A．《本草綱目》中“冬月灶中所燒薪柴之灰，令人以灰淋汁，取堿浣衣”中的堿是K2CO3B．“冰，水為之，而寒于水”說明冰的能量低于水，冰轉(zhuǎn)化為水屬于吸熱反應(yīng)C．《周禮》中記載沿海古人“煤餅燒蠣房成灰”(“蠣房”即牡蠣殼)，并把這種灰稱為“蜃”，“蜃”的主要成分為CaOD．黑鐵(生鐵)在空氣中發(fā)生的腐蝕主要是電化學(xué)腐蝕5．勞動(dòng)創(chuàng)造美好生活。下列對(duì)勞動(dòng)項(xiàng)目利用的化學(xué)原理解釋正確的是選項(xiàng)勞動(dòng)項(xiàng)目化學(xué)原理A用明礬凈化生活用水具有強(qiáng)氧化性，能殺菌消毒B鐵閘門定期刷換油漆避免鋼鐵與空氣發(fā)生化學(xué)腐蝕而生銹C用熱的純堿溶液洗滌餐具上的油污高溫更有利于油脂溶解于純堿溶液D處理鍋爐水垢中的，先用飽和溶液浸泡，再用鹽酸除去將轉(zhuǎn)化為沉淀，能溶于鹽酸A．A B．B C．C D．D6．下列事實(shí)能用勒夏特列原理解釋的是A．配制溶液，常將晶體溶于較濃的鹽酸中B．把食品存放在冰箱里可延長保質(zhì)期C．合成氨工業(yè)中使用鐵觸媒作催化劑D．用犧牲陽極法保護(hù)船舶的外殼7．將分別盛有熔融的氯化鉀、氯化鎂、氧化鋁的三個(gè)電解槽串聯(lián)，在一定條件下通電一段時(shí)間后，析出鉀、鎂、鋁的物質(zhì)的量之比是A．1∶2∶3 B．3∶2∶1 C．6∶3∶1 D．6∶3∶28．化學(xué)與人類生產(chǎn)、生活密切相關(guān)，下列說法不正確的是A．過量施用化肥會(huì)造成水體富營養(yǎng)化，產(chǎn)生水華等污染現(xiàn)象B．電熱水器用鎂棒防止金屬內(nèi)膽腐蝕，原理是犧牲陽極的陰極保護(hù)法C．葡萄酒中通常含有微量，既可以殺菌又可以防止?fàn)I養(yǎng)成分被氧化D．“奮斗者”號(hào)全海深載人潛水器的載人艙用的鈦合金比純金屬鈦具有更高的強(qiáng)度、韌性和熔點(diǎn)二、非選擇題9．《我在故宮修文物》展示了專家精湛的技藝和對(duì)傳統(tǒng)文化的熱愛與堅(jiān)守，也令人體會(huì)到化學(xué)方法在文物保護(hù)中的巨大作用。某博物館修復(fù)出土鐵器的過程如下：(1)檢測銹蝕產(chǎn)物主要成分的化學(xué)式Fe3O4Fe2O3·H2OFeO(OH)FeOCl鐵器在具有O2、________等環(huán)境中容易被腐蝕。(2)分析腐蝕原理：一般認(rèn)為，鐵經(jīng)過了如下腐蝕循環(huán)。①Fe轉(zhuǎn)化為Fe2＋。②Fe2＋在自然環(huán)境中形成FeO(OH)，該物質(zhì)中鐵元素的化合價(jià)為________。③FeO(OH)和Fe2＋反應(yīng)形成致密的Fe3O4保護(hù)層，F(xiàn)e2＋的作用是________(填字母)。a.氧化劑b.還原劑c.既不是氧化劑也不是還原劑10．I．炒過菜的鐵鍋未及時(shí)洗凈，不久便會(huì)因腐蝕而出現(xiàn)紅褐色銹斑。請(qǐng)回答：(1)鐵鍋的銹蝕是_______腐蝕(填“析氫”或“吸氧”)。(2)寫出鐵鍋腐蝕正極的電極反應(yīng)式：_______II．美國阿波羅宇宙飛船上使用的氫氧燃料電池是一種新型的化學(xué)電源，其構(gòu)造如圖所示：a、b兩個(gè)極均由多孔性碳制成，通入的氣體由孔隙中逸出，并在電極表面放電。(1)a是_______極；電極反應(yīng)式為_______。(2)已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-572kJ/mol，飛船上宇航員的生活用水由燃料電池提供。已知這種電池發(fā)1度電(3600KJ)時(shí)能生成360g水，則該電池的能量的利用率為_______。【參考答案】一、選擇題1．A解析：A．秸稈、餐廚垃圾等進(jìn)行密閉發(fā)酵，可產(chǎn)生沼氣，沼氣的主要成分是CH4，CH4具有可燃性，則可提供燃料，A正確；B．苯酚能夠使蛋白質(zhì)變性，具有殺菌消毒作用，故可以用作消毒液，但不是利用其強(qiáng)氧化性破壞病毒蛋白結(jié)構(gòu)進(jìn)行殺毒，B錯(cuò)誤，C．噴油漆、涂油脂保護(hù)金屬是物理方法，但電鍍或金屬表面鈍化，都是金屬防護(hù)的化學(xué)方法，C錯(cuò)誤；D．煤的氣化是將煤和水蒸氣高溫反應(yīng)轉(zhuǎn)化為水煤氣(主要成分為CO和H2)，其中CO燃燒仍然產(chǎn)生CO2，故將煤氣化后再燃燒，不可以減少碳排放，D錯(cuò)誤；2．C解析：A．疫苗主要成分是蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)在溫度較高時(shí)易變性，因此疫苗一般應(yīng)冷藏存放，以避免蛋白質(zhì)變性，故A正確；B．北京冬奧會(huì)使用氫燃料電池汽車減少二氧化碳的排放，有利于實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰和碳中和，故B正確；C．泡沫滅火器可用于一般的起火，電器著火時(shí)，電器中的金屬會(huì)與二氧化碳反應(yīng)，因此泡沫滅火器不適用于電器起火，故C錯(cuò)誤；D．電熱水器主要是鐵制容器，鎂活潑性比鐵強(qiáng)，用鎂棒防止內(nèi)膽腐蝕，鎂作負(fù)極，鐵作正極受到一定保護(hù)，因此其原理是犧牲陽極的陰極保護(hù)法，故D正確。綜上所述，答案為C。3．D解析：A．裝置①陽極先是鋅失去電子，再是鐵失去電子，再是銅失去電子，而陰極銅離子得到電子，因此溶液中的濃度會(huì)降低，故A不符合題意；B．裝置②可通過犧牲陽極保護(hù)鋼鐵設(shè)施，則應(yīng)該接一塊活潑性比鐵強(qiáng)的金屬，比如金屬鋅，而不是能接活潑性比鐵弱的金屬，或則會(huì)加快鐵的腐蝕，故B不符合題意；C．裝置③的正極是鐵離子得到電子變?yōu)閬嗚F離子，其電極反應(yīng)式：，故C不符合題意；D．裝置④是氫氧酸性燃料電池，則正極電極反應(yīng)式：，故D符合題意。綜上所述，答案為D。4．B解析：A．燒薪柴得到的草木灰中含K2CO3，溶液顯堿性，能去除衣服上的污漬，故A正確；B．“冰，水為之，而寒于水”說明相同質(zhì)量的水和冰，冰的溫度低于水，所以水的能量高，冰轉(zhuǎn)化為水吸熱過程，沒有新物質(zhì)生成，屬于物理變化，不是吸熱反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；C．牡蠣殼的主要成分是碳酸鈣，碳酸鈣分解生成氧化鈣，所以“蜃“的主要成分為CaO，故C正確；D．生鐵含有Fe和C形成原電池，在空氣中吸收氧氣，鐵失電子而氧氣得電子，主要發(fā)生電化腐蝕，故D正確；故選：B。5．D解析：A．明礬凈水的原理是水解產(chǎn)生膠體，從而吸附水中懸浮物，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．刷換油漆是為了避免鋼鐵與空氣發(fā)生電化學(xué)腐蝕而生銹，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．升高溫度，能促進(jìn)的水解，溶液堿性增強(qiáng)，更有利于酯的水解，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．用飽和溶液浸泡鍋爐水垢中的，能使轉(zhuǎn)化為更難溶的沉淀，能與鹽酸反應(yīng)生成可溶性鈣鹽，從而被除去，D項(xiàng)正確；故選D。6．A解析：A．將晶體溶于較濃的鹽酸中，鹽酸可以使得鐵離子的水解逆向移動(dòng)，抑制鐵離子的水解，用勒夏特列原理解釋，A符合題意；B．把食品存放在冰箱里可延長保質(zhì)期，是降低溫度減小食物腐敗速率，不用勒夏特列原理解釋，B不符合題意；C．催化劑加快反應(yīng)速率，不改變平衡移動(dòng)，不用勒夏特列原理解釋，C不符合題意；D．用犧牲陽極法保護(hù)船舶的外殼，是利用原電池原理使得船舶鋼鐵做負(fù)極被保護(hù)，不用勒夏特列原理解釋，D不符合題意；故選A。7．D解析：試題分析：三個(gè)電解槽串聯(lián)，則轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等，設(shè)均轉(zhuǎn)移6e-，由K++e-═K、Mg2++2e-═Mg、Al3++3e-═Al，則6e-～6K～3Mg～2Al，所以析出鉀、鎂、鋁的物質(zhì)的量之比為6：3：2，故選D?？键c(diǎn)：原電池和電解池的工作原理點(diǎn)評(píng)：本題考查電解，明確電解中轉(zhuǎn)移電子數(shù)的關(guān)系及電極反應(yīng)式是解答本題的關(guān)鍵，題目難度不大。8．D【分析】水體富營養(yǎng)化，導(dǎo)致水污染。利用原電池原理，負(fù)極被腐蝕，正極被保護(hù)，習(xí)慣叫法是犧牲陽極的陰極保護(hù)法，細(xì)菌主要成分是蛋白質(zhì)，根據(jù)蛋白質(zhì)變性條件判斷；合金的特點(diǎn)是熔點(diǎn)低，硬度大的特點(diǎn)。解析：A．過量使用的化肥會(huì)隨雨水流入河流和湖泊，造成水體富營養(yǎng)化，產(chǎn)生水華等污染現(xiàn)象，A正確；B．金屬內(nèi)膽由鐵合金制成，鎂的金屬活動(dòng)性強(qiáng)于鐵，鎂棒作原電池的負(fù)極，從而保護(hù)了金屬內(nèi)膽不被腐蝕，原理是犧牲陽極的陰極保護(hù)法，B正確；C．葡萄酒中通常含有微量，可以起到殺菌的作用，二氧化硫具有較強(qiáng)的還原性，可以起抗氧化作用，防止?fàn)I養(yǎng)成分被氧化，C正確；D．鈦合金比純金屬鈦具有更高的強(qiáng)度、韌性，但熔點(diǎn)比純鈦低，D錯(cuò)誤。故選答案D?！军c(diǎn)睛】本題考查化學(xué)與STSE，根據(jù)金屬的腐蝕、蛋白質(zhì)的性質(zhì)、合金的性質(zhì)進(jìn)行判斷。二、非選擇題9．H2O(潮濕)＋3c解析：（1）鐵器在具有O2、H2O(潮濕)等環(huán)境中容易被腐蝕。（2）②根據(jù)化合物中化合價(jià)代數(shù)和為0，可知FeO(OH)中鐵元素的化合價(jià)為＋3。③反應(yīng)中元素的化合價(jià)均不變化，所以Fe2＋的作用是既不是氧化劑也不是還原劑，選c。10．吸氧O2+2H2O+4e-=4OH-負(fù)H2+2OH--2e-=2H2O62.9%(或63%)【分析】I．(1)中性或弱酸性條件下，鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕；(2)鐵、碳和電解質(zhì)溶液構(gòu)成原電池，碳作正極，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)；II．(1)氫氧燃料電池中，H2失去電子被氧化，a為負(fù)極；O2得到電子被還原，b為正極；(2)1度為1KW·h，即3600kJ，由2H2(氣)+O2(氣)2H2O(l)+572kJ可知，生成360gH2O(l)放出的熱量=360×572/36=5720kJ，而這些熱能只能轉(zhuǎn)化為3600kJ的電能，據(jù)此計(jì)算能量的轉(zhuǎn)化率。解析：I．(1)弱酸或中性條件下，鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕；因此，本題正確答案是：吸氧；(2)鐵、碳和電解質(zhì)溶液構(gòu)成原電池，碳作正極，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：O2+2H2O+4e-=4OH-；因此，本題正確答案是：O2+2H2O+4e-=4OH-；II．(1)由圖示可知，參與電極反應(yīng)的是H2和O2，生成的是H2O，故在反應(yīng)中H2失去電子被氧化，a為負(fù)極；O2得到電子被還原，