2019-2020年高考化學二輪復習 全國卷近5年模擬試題分考點匯編 金屬的電化學腐蝕與防護（含解析）.doc

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2019-2020年高考化學二輪復習 全國卷近5年模擬試題分考點匯編 金屬的電化學腐蝕與防護（含解析） 1、下列選項的過程中需要通電才可以進行的是（　?。? ①電離 ②電解 ③電鍍 ④電化學腐蝕 A、①②③ B、②③④ C、②③ D、全部 【答案】C 【解析】試題分析：電解和電鍍都需要借助外接電源完成；電離在水溶液或者熔融狀態(tài)下就可以發(fā)生；電化學腐蝕如析氫腐蝕，吸氧腐蝕，只需在合適的條件下就可以自發(fā)進行，不需要通電；故選C。 考點：基本概念 點評：考查學生對基本概念的理解程度，可以看到四個都含有“電”，要理解本質就可以解決。電離，就是指電解質（分子：如乙酸（醋酸）CH3COOH(C2H4O2)、一水合氨（氨水）NH3H2O、氫硫酸（硫化氫）H2S、氫氯酸（鹽酸 氯化氫）HCl等或晶體，如NaCl、NH4NO3等）在水溶液中或熔融狀態(tài)下產生自由移動離子的一種過程。電解是將電流通過電解質溶液或熔融態(tài)物質,（又稱電解液），在陰極和陽極上引起氧化還原反應的過程，電化學電池在外加電壓時可發(fā)生電解過程。電鍍就是利用電解原理在某些金屬表面上鍍上一薄層其它金屬或合金的過程，是利用電解作用使金屬或其它材料制件的表面附著一層金屬膜的工藝從而起到防止腐蝕，提高耐磨性、導電性、反光性及增進美觀等作用。不純的金屬跟電解質溶液接觸時，會發(fā)生原電池反應，比較活潑的金屬失去電子而被氧化，這種腐蝕叫做電化學腐蝕。鋼鐵在潮濕的空氣中所發(fā)生的腐蝕是電化學腐蝕最突出的例子。只要學生學習過程中牢記并理解這些含義，便不難解答此題。 2、為保護地下鋼管不受腐蝕，可采取的措施有（） ①與石墨棒相連 ②與直流電源負極連接 ③與直流電源正極連接 ④與鋅板相連 A．①② B．②③ C．②④ D．①④ 【答案】C 【解析】本題考查金屬腐蝕一種防護方法——電化學保護法。該方法的理論根據是：金屬晶體(如Fe)中存在如下平衡：Fe－2e－,Fe2＋。顯然，鐵接觸到的物質若易失電子，使平衡向左移動，即鐵不易失電子；否則，將加速Fe失電子被腐蝕，Zn比Fe活潑。 3、下列情況與電化學無關的是（　?。? A．輪船水線以下的船殼上裝一定數量的鋅塊 B．鋁片不用特殊方法保存 C．純鋅與稀H2SO4反應時，滴入少量CuSO4溶液后反應速率加快 D．鍍鋅鐵比鍍錫鐵更耐用 【答案】B 【解析】鋁片與O2反應表面生成一層致密的氧化物薄膜，防止內部被腐蝕，與電化學無關。 4、下列與金屬腐蝕有關的說法，正確的是（　?。? A．圖1中，插入海水中的鐵棒，越靠近底端腐蝕越嚴重 B．圖2中，滴加少量K3[Fe(CN)6]溶液，沒有藍色沉淀出現 C．圖3中，燃氣灶的中心部位容易生銹，主要是由于高溫下鐵發(fā)生化學腐蝕 D．圖4中，用犧牲鎂塊的方法來防止地下鋼鐵管道的腐蝕，鎂塊相當于原電池的正極 【答案】C 5、下列敘述正確的是( ) A．電解飽和食鹽水制燒堿時，Fe作陽極，石墨作陰極 B．電解氯化銅時，陽極上產生的氣體質量和陰極上析出的銅的質量相等 C．鋼鐵在空氣中發(fā)生電化腐蝕時，鐵作負極 D．原電池工作時，陽離子移向電池的負極 【答案】C 6、下列說法不正確的是（　?。? A．運用電化學原理可以進行金屬防護 B．氫氧化鋁、碳酸鈣、醋酸鉛都可作抗酸藥 C．使用太陽能代替化石燃料，能減少溫室氣體的排放 D．“酸雨”主要是由大氣中含有較高濃度的硫和氮的氧化物造成的 【答案】B 7、化學與生活、生產有著密切關系，下列敘述正確的是( ) A、鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕時，H+得電子釋放出H2，鋼鐵被腐蝕 B、鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時，OH-失電子釋放出O2，鋼鐵被腐蝕 C、船底鑲嵌鋅塊，鋅發(fā)生還原反應而被消耗，以保護船體 D、外加電源的正極連接在海水中的鋼鐵閘門上，可保護閘門 【答案】A 8、化學用語是學習化學的重要工具，下列用來表示物質變化的化學用語中，正確的是( ) A．電解飽和食鹽水時，陽極的電極反應式為：2Cl－ +2e－=　Cl2 ↑ B．氫氧燃料電池的負極反應式：O2 + 2H2O + 4e- == 4OH－ C．粗銅精煉時，與電源正極相連的是純銅，電極反應式為：Cu －2e－ == Cu2+ D．鋼鐵發(fā)生電化學腐蝕的負極反應式：Fe－2e－ == Fe2+ 【答案】D 9、每年由于腐蝕造成的鋼鐵損失約占年產量的10～20%，金屬的防腐十分重要。鋼鐵防腐方法有許多種，圖—1與圖—2是兩個典型的例子。對其中原理的描述正確的是（ ） A．圖—1：a為電源正極 B．圖—1：輔助電極上的反應：O2+4e-+2H2O=4OH- C．圖—2：電子流動方向d→c D．圖—2：金屬A可以是耐腐蝕的金屬銅 【答案】C 10、下列說法不正確的是（ ） A. 鋼鐵的吸氧腐蝕和析氫腐蝕的負極反應均為 B. 鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕，正極的電極反應為： C. 破損后的鍍鋅鐵板比鍍錫鐵板更耐腐蝕 D. 用犧牲陽極的陰極保護法保護鋼鐵，犧牲陽極作原電池的正極 【答案】D 11、在鐵的吸氧腐蝕中,發(fā)生還原反應的那個電極上進行的電極反應是　　 A、2H2O+O2+4e=4OH- B、2H++2e=H2　　 C、4OH--4e=2H2O+O2 D、Fe－2e=Fe2+　　 【答案】A 12、鎳鎘（Ni－Cd）可充電電池在現代生活中有廣泛應用。已知某鎳鎘電池的電解質溶液為KOH溶液，其充．放電按下式進行：Cd + 2NiOOH + 2H2OCd(OH)2 + 2Ni(OH)2 有關該電池的說法正確的是( ) A．充電時陽極反應：Ni(OH)2 －e— + OH－ = NiOOH + H2O B．充電過程是化學能轉化為電能的過程 C．放電時負極附近溶液的堿性不變 D．放電時電解質溶液中的OH－向正極移動 【答案】A 13、如圖裝置中，U形管內為紅墨水，a、b試管中分別盛有食鹽水和氯化銨溶液，各加入生鐵塊，放置一段時間。下列有關描述錯誤的是( ) A.a中發(fā)生了吸氧腐蝕，b中發(fā)生了析氫腐蝕 B.兩試管中負極反應均是：Fe-2e-====Fe2+ C.生鐵塊中碳作原電池正極 D.在一段時間后，紅墨水兩邊液面變?yōu)樽蟮陀腋? 【答案】D 【解析】從圖示可以得知，左邊發(fā)生吸氧腐蝕，右邊發(fā)生析氫腐蝕，左邊由于吸收氧氣，導致氣壓降低，而右邊則是析出氫氣，導致氣壓變大。故應出現兩邊液面變?yōu)橛业妥蟾摺? 14、下列操作或儀器的選用正確的是（　　） 【答案】A 【解析】B、中性或堿性溶液，鋼鐵腐蝕吸氧腐蝕，故錯誤。 C、容量瓶不能稀釋溶液或溶解固體，故錯誤。 D、氯化氫極易溶于水能產生倒吸現象，故錯誤。 15、下列與金屬腐蝕有關的說法，正確的是（　?。? 圖1 圖2 圖3 圖4 A．圖1中，插入海水中的鐵棒，越靠近底端腐蝕越嚴重 B．圖2中，滴加少量K(SCN)3溶液，一定會出現紅色沉淀 C．圖3中，燃氣灶的中心部位容易生銹，主要是由于高溫下鐵發(fā)生化學腐蝕 D．圖4中，用犧牲鎂塊的方法來防止地下鋼鐵管道的腐蝕，鎂塊相當于原電池的正極 【答案】C 【解析】越靠近底O2濃度越小，腐蝕越輕，故A錯；鐵腐蝕后的溶液中不一定有Fe3+，故B錯；燃氣灶的中心部位沒有水，發(fā)生的是化學腐蝕而不是電化學腐蝕，故C正確；因Mg的活潑性強于鐵，故Mg作負極，D錯。 16、請你參與某學習小組的探究活動，并回答相關問題： 發(fā)現問題：甲同學發(fā)現盛水的鐵鍋在與水面接觸的部位最易生銹；乙同學發(fā)現自己的銅制眼鏡框表面出現了綠色的銅銹；丙同學發(fā)現蘋果切開不久，果肉上會產生一層咖啡色物質，好像生了“銹”一般。 提出問題：這三種物質“生銹”的原因是什么？ 收集證據： (1)回憶已有知識：鐵生銹的條件是________。 (2)查閱有關資料：“銅銹”主要成分是Cu2(OH)2CO3(俗稱銅綠)；蘋果“生銹”是果肉里的物質(酚和酶)與空氣中的氧氣發(fā)生了一系列的反應，生成咖啡色的物質。 (3)實驗探究：將四小塊銅片分別按下圖所示放置一個月，觀察現象如下： 裝置 現象 銅片不生銹 銅片不生銹 銅片不生銹 銅片生銹且水面 附近銹蝕最嚴重 實驗結論： ①據A裝置推知，銅生銹需要____________________________。 ②據B裝置推知，銅生銹需要____________________________。 ③據C裝置推知，銅生銹需要_____________________________。 ④據D裝置推知，銅生銹主要是發(fā)生了________腐蝕。(填“析氫”或“吸氧”)負極反應為________。反思與應用： ⑤寫出一種防止鐵或銅生銹的具體方法______________________。 【答案】(1)鐵與氧氣、水同時接觸 (3)①H2O?、贑O2?、跲2 ④吸氧　Cu－2e－===Cu2＋ ⑤保持金屬制品表面的潔凈和干燥(或金屬制品表面涂上保護膜)(答案合理即可) 【解析】(1)回憶已有知識或結合實驗結論可得出鐵生銹的條件為與O2和H2O同時接觸。 (3)通過A、B、C、D四套裝置比較看出，A證明無H2O，銅片不生銹，B證明無CO2，銅片不生銹，C證明無O2銅片不生銹，而據D現象可知，銅發(fā)生了吸氧腐蝕，負極Cu失去電子。據實驗結論不難想出⑤的做法與方案。 17、（1）某課外活動小組同學用下圖甲裝置進行實驗，試答下列問題： ①若開始時開關K與a連接，則鐵發(fā)生電化學腐蝕中的 腐蝕。 ②若開始時開關K與b連接，則總反應的離子方程式為 。 （2）芒硝化學式Na2SO4l0H2O，無色晶體，易溶于水，是一種分布很廣泛的硫酸鹽礦物。該小組同學設想，如果模擬工業(yè)上離子交換膜法制燒堿的方法，用圖乙所示裝置電解硫酸鈉溶液來制取氫氣、氧氣、硫酸和氫氧化鈉，無論從節(jié)省能源還是提高原料的利用率而言都更加符合綠色化學理念。 ①此時通過陰離子交換膜的離子數 （填“大于”“小于”或“等于”）通過陽離子交換膜的離子數。 ②制得的氫氧化鈉溶液從出口 （填“A”“B”“C”或“D”）導出。 ③通電開始后，陰極附近溶液pH會增大，請簡述原因 。 ④若將制得的氫氣、氧氣和氫氧化鈉溶液組合為氫氧燃料電池，則電池負極的電極反應式為 。 【答案】（1）①吸氧 ②2Cl-+2H2OH2↑+C12↑+2OH- （2）①小于 ②D ③H+放電促進水的電離，使OH-濃度增大 ④H2-2e-+4OH-= 2H2O 【解析】（1）開關K與a連接，是原電池裝置，Fe發(fā)生電化學腐蝕。電解質溶液呈中性，故發(fā)生吸氧腐蝕。若K與b連接，則為石墨是陽極、Fe作陰極、電解飽和食鹽水的裝置。（2）電解Na2SO4溶液時：①SO42-通過陰離子交換膜，Na+通過陽離子交換膜，所以陰離子數小于陽離子數；②NaOH是陰極產物，從陰極室D口導出；③H+在陰極放電，破壞水的電離平衡，因而c(OH-)增大，pH增大。④由“H2-O2-NaOH溶液”組合成燃料電池，在負極發(fā)生氧化反應，總反應為2H2+O2 === 2H2O。 18、某化學小組對金屬的腐蝕情況進行了實驗研究，實驗裝置如圖所示： 請根據所學的知識推測一下2天后的實驗現象和實驗結果： (1)鐵釘被腐蝕最嚴重的是________(填裝置序號，下同)，鐵釘基本不變的是______________。 (2)四個裝置的右側管內的液面由高到低的順序為______________。 (3)影響金屬腐蝕的因素除了金屬本身的性質外，還有______________。 (4)你認為保護鐵制品不被腐蝕的做法有__________________________。 【答案】(1)C　D　(2)C、B、D、A (3)水、氧氣和電解質溶液等 (4)一是隔絕空氣(可在表面涂油等)；二是保持表面干燥(用后洗凈擦干) 【解析】本題要注意四個裝置中電解液的不同和鐵釘所處的環(huán)境的差別，A中的稀硫酸沒有揮發(fā)性，鐵釘處于潮濕的空氣中，能發(fā)生吸氧腐蝕使右管液面下降；B、C中的鹽酸具有揮發(fā)性，鐵釘處于酸性環(huán)境中發(fā)生析氫腐蝕使右管液面上升，C中濃鹽酸揮發(fā)性更強，鐵釘被腐蝕最嚴重，產生的氫氣最多；而D中濃硫酸沒有揮發(fā)性且有吸水性，這樣D中鐵釘處于一個相對干燥的環(huán)境難被腐蝕，U形管中的液面基本不變。根據實驗結果可知，同樣的鐵釘在不同的環(huán)境中被腐蝕的情況不同， 說明外界條件也對金屬的腐蝕有影響，影響因素主要有電解質溶液、水和空氣中的氧氣等。要保護金屬不被腐蝕，只要使金屬不具備被腐蝕的條件即可。 19、如下圖所示，A管中盛有干燥的炭粉，C管中盛有干燥的氧化銅粉末，B、D兩個U型管中裝有氫氧化鈉和氧化鈣的固體混合物，用來充分吸收二氧化碳氣體。將3.0g干燥的二氧化碳氣體全部通入A管進行實驗，實驗結束后，B管質量增加0.8g，D管質量增加3.3g，計算進入C管和離開C管的一氧化碳的質量各為多少？ 【答案】進入C管的CO質量為2.8g，離開C管的CO質量為0.7g 20、已知A、B、C、D是中學化學中常見的四種不同微粒。它們之間存在如下圖中轉化關系： (1)如果A、B、C、D均是10電子的微粒，請寫出： A的化學式________；D的化學式________。 (2)如果A和C是18電子的微粒，B和D是10電子的微粒，請寫出A與B在溶液中反應的離子方程式______________________________________。 【答案】 【解析】考查常見10電子、18電子的微粒和微粒間的轉化關系。 (1)在熟悉10電子、18電子的常見微粒的基礎上，觀察框圖，容易想到NH＋OH－NH3＋H2O的反應，其次應想到HF＋OH－===F－＋H2O，再聯想到H2S＋OH－===HS－＋H2O或HS－＋OH－===S2－＋H2O。 (2)從上述反應式可以看出OH－能奪取H2S或HS－中的H＋，所以結合質子的能力B>C，即OH－>S2－(或HS－)。 21、烯烴在一定條件下氧化時，由于C=C鍵斷裂，轉化為醛、酮，如： （1）若在上述類似條件下發(fā)生反應，寫出反應的方程式。______________________________________________ （2）已知某烴（C7H12）在上述條件下反應后，生成兩種有機物, ，試寫出該烴的結構簡式。_______________________ 【答案】 （2）CH3—CH=CH—CH2—CH=CH—CH3 【解析】本題是“信息給予題”，此類題主要是考查知識遷移能力。其特點就是給出新的信息，并根據給出信息的設問。解答此類題的關鍵是讀懂信息，不僅注重信息的形式，還要注意信息的規(guī)律及本質。本題所給信息為烯烴被氧化的規(guī)律。要注意對此反應物與生成物在組成與結構上的區(qū)別和內在聯系，即雙鍵斷裂后在雙鍵上又各連結一個氧原子形成，而其他部位保持不變， 22、已知常溫下A是黃綠色氣體，C是淡黃色固體，E為紅褐色膠體。在合適的反應條 件下，他們可以按下圖進行反應： (1) 上圖F物質的化學式________ (2) 簡要寫出由D制備E膠體的實驗操作過程_______。 (3) 寫出B+ C→G在一定條件下發(fā)生的化學反應方程式_______ (4) 寫出B在潮濕的空氣中發(fā)生電化學腐蝕時，正極的電極反應式：_______ (5) 在一定溫度下，。向一個容積不變的 容器中，充入2mol L和1molO2,使之充分反應，放出的熱量為Q，則Q_______196. 6kJ (填“ >”、“〈”或“=”）。 【答案】（1） Fe2O3 ； （2） 將FeCl3飽和溶液逐滴加入到沸水中，煮沸直至顏色變?yōu)榧t褐色； （3）Fe+SFeS； （4） 2H2O+O2+4e- =4OH-；（5）< 【解析】試題分析：由題中信息發(fā)生，A是黃綠色氣體，則A為Cl2，C是淡黃色固體，則C為Na2O2或S，E為紅褐色膠體，則E為Fe(OH)3，B為Fe，C為S，D為FeCl3，G為FeS，F為，Fe2O3，L為SO2，I為SO3。根據以上分析， (1) F物質的化學式為Fe2O3。 (2) 由D制備E膠體的實驗操作過程是將FeCl3飽和溶液逐滴加入到沸水中，煮沸直至顏色變?yōu)榧t褐色。 (3) B+ C→G在一定條件下發(fā)生的化學反應方程式為Fe+SFeS。 (4) Fe潮濕的空氣中發(fā)生電化學腐蝕是吸氧腐蝕，是負極，正極是O2，正極的電極反應式為2H2O+O2+4e- =4OH-。 (5)反應為可逆反應，不能進行到底，故Q<196. 6kJ。 考點：無機物的推斷 氯氣的化學性質 常見金屬元素的單質及其化合物的綜合應用 點評：本題考查無機物的推斷，題目難度中等，本題注意推斷Fe為解答該題的關鍵，從化合價變化的角度分析。 23、防止鋼鐵腐蝕可以延長鋼鐵制品的使用壽命。在鋼鐵制品表面鍍銅可以有效地防止其腐蝕，電鍍的裝置如圖所示： (1)上面的電鍍裝置圖的“直流電源”中　　　(選填“a”或“b”)是正極。 (2)接通電源前，裝置圖中的銅、鐵兩個電極質量相等，電鍍完成后，將兩個電極取出，用蒸餾水小心沖洗干凈、烘干，然后稱量，二者質量差為5.12 g，由此計算電鍍過程中電路中通過的電子的物質的量為　　　　　。 (3)上述鐵鍍件破損后，鐵更容易被腐蝕。請簡要說明鍍銅鐵鍍件破損后，鐵更容易被腐蝕的原因：_________________________________， 由此可推知鐵鍍　　　　(填一種金屬)在破損時鐵不易被腐蝕。 【答案】(1)a　(2)0.08 mol (3)鐵比銅活潑，鐵與銅構成原電池的兩個電極，鐵作負極，更易被腐蝕　 鋅(合理即可) 【解析】(1)電鍍時正極連接的電極為陽極，故a為正極。(2)陽極溶解的銅等于陰極上析出的銅，故陽極溶解的銅為2.56 g，即0.04 mol，故電鍍過程中電路中通過的電子的物質的量為0.08 mol。(3)鍍件破損時，鍍層金屬與鍍件金屬在周圍環(huán)境中形成原電池，活潑性強的金屬更容易被腐蝕。若在鐵上鍍上比鐵活潑的金屬，鍍層破損后鐵不易被腐蝕。 24、某研究小組對鐵生銹進行研究： （1）經過較長時間后，甲同學觀察到的現象是：上圖中的鐵釘最容易生銹的是 (填字母)。 （2）根據實驗條件判斷，在鐵釘的銹蝕過程中，正極的電極反應為： ； （3）若為了防止鐵釘生銹，該小組同學想在鐵釘表面鍍上一層金屬，該金屬最好是（ ） A. 錫 B. 銅 C. 鋅 （4）鋼鐵容易腐蝕，工業(yè)生產中常需對鋼鐵進行“發(fā)藍”處理，以有效避免或減緩鋼鐵的腐蝕。所謂“發(fā)藍”，就是在鋼鐵零件等進行氧化處理，使其表面形成一層致密的藍黑色氧化膜。發(fā)藍處理過程可表示如下： 為檢驗經過步驟Ⅳ處理的鐵件是否合格，常往成品表面滴上5%的硫酸銅溶液，如果成品不合格（即鐵件表面有微小松孔，未形成致密的氧化膜），一段時間將觀察到的現象為__________________________。 【答案】（1）A （2）O2＋2 H2O＋4e－＝ 4 OH－ （3）C （4）鐵制品表面有紅色固體析出 【解析】（1）鐵生銹需要O2和H2O，所以A中鐵釘最容易生銹。 （2）H2O為中性，所以鐵釘生銹時正極反應方程式為：O2＋2 H2O＋4e－＝ 4 OH－ （3）為防止鐵生銹，應在鐵釘表面鍍上的金屬的活潑性大于鐵，形成原電池時，鐵做陰極被保護，故C項正確。 （4）如果成品不合格，鐵與硫酸銅溶液接觸，發(fā)生鐵與硫酸銅的置換反應，生成銅和硫酸亞鐵，所以一段時間將觀察到的現象為：鐵制品表面有紅色固體析出。