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【三维设计】高中化学第一部分专题1第三单元金属的腐化与防范课时追踪训练苏教版选修4
【三维设计】高中化学第一部分专题1第三单元金属的腐化与防范课时追踪训练苏教版选修4
第一部分专题1第三单元金属的腐化与防范课时追踪
训练
一、选择题(本题共7小题,每题3分,共21分)
1.(2012·皖北联考)以下关于金属腐化的说法正确的选项是( )
:
M+nH2O===M(OH)n+n/2H2↑
-n+
:M-ne===M,电子直接转移给还原剂
解析:金属在润湿的空气中发生的若是是吸氧腐化,则不生成氢气。金属发生化学腐化时,电子直接转移给氧化剂。金属的化学腐化不用然在酸性条件下进行。答案:D
2.[双选题](2012·唐山高二检测)为保护地下钢管不受腐化,可使它与( )
解析:当构成电解池时,与直流电源负极相连作阴极,被保护,不受腐化。当构成原电
池时,作正极被保护,不受腐化。
答案:AC
3.(2012·唐山高二检测)右图用来研究钢铁制品的腐化,装
置的气密性优异,且开始时U形管两端的红墨水液面相平。
一段时间后能观察到铁钉生锈。以下说法不正确的选项是( )
-3e-===Fe3+
,则U形管液面右高左低
,则U形管液面左高右低
,则铁钉生锈速率较慢
解析:铁钉腐化时发生反应为
Fe-2e
-
2+
,A错误;若a为稀醋酸,发生析氢腐化,
===Fe
U形管右高左低,B正确;若a为食盐水,发生吸氧腐化,U形管左高右低,C正确;若
a为食用油,铁钉不易形成原电池,生锈最慢,D正确。
答案:A
4.(2012·上海师大附中高二质检)以下事实中,与电化学腐化没关的是( )
1
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,金属银的表面生成一层黑色物质
解析:A项镶嵌的锌块作原电池的负极,进而保护轮船;B项若镀层破坏时,镀锌铁制
品,铁作正极被保护,而镀锡铁中铁作负极,反而加快了铁的腐化;C项干燥致密不透
气的土壤中的铁管不易发生原电池反应;D项属于金属银被O2直接氧化所致。
答案:D
5.[双选题](2011·开封高三二检)铜板上铁铆钉处的吸氧腐化原理以下列图,以下有
关说法中,( )
:2H++2e-===H2↑
:
4Fe(OH)2+2H2O+O2===4Fe(OH)3
解析:Cu比Fe还原性弱,形成原电池时
Fe作负极被腐化,Cu作正极,负极反应式为
-2+
,正极反应式为
O2+2H2O+4e
-
-
Fe-2e===Fe
===4OH,电子从Fe流向Cu,此时生成
的Fe(OH)2连续被O2氧化,生成Fe(OH)3,进而形成铁锈。答案:AC
6.(2012·合肥模拟)为研究金属腐化的条件和速率,某课外小组学生用金属丝将三根
大小同样的铁钉分别固定在图示的三个装置中,再放置于玻璃钟罩里保存一星期,以下
对实验结束时现象描述不正确的选项是( )
Ⅰ左侧的液面必然会上升
Ⅰ比装置Ⅱ的低
Ⅱ中的铁钉腐化最严重
Ⅲ中的铁钉几乎没被腐化[
解析:装置Ⅰ中润湿的水蒸气为中性,铁钉发生吸氧腐化,左侧的液面必定会上升;
装置Ⅱ中润湿的水蒸气为酸性,铁钉发生析氢腐化,左侧的液面下降,故左侧液面装置
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Ⅰ比装置Ⅱ的高;装置Ⅱ中铜与铁构成原电池,腐化最为严重;装置Ⅲ中铁钉处于干燥
环境,几乎没被腐化。
答案:B
,不正确的选项是( )[
①精髓铜,则
a极为粗铜,电解质溶液为
CuSO溶液
4
②的总反应式是
Cu+2Fe
3+
2+
2+
===Cu
+2Fe
③中钢闸门应与外接电源的负极相连
④中的铁棒为阴极被保护
解析:A项,a为阳极,精髓铜时粗铜作阳极,对;
B项,Fe为负极,反应式为
Fe-2e
-2+
,Cu为正极,反应式为
3+
-
2+
,总反应式为
3+
2
===Fe
Fe
+e===Fe
Fe+2Fe
===】3Fe
+
,错;C项,钢闸门作电解装置的阴极碰到保护,对;D项,图示情况为外加直流电源
的阴极保护法,对。
答案:B
二、非选择题(本题包括4小题,共39分)
8.(8分)钢铁很简单生锈而被腐化,每年因腐化而损失的钢材占世界钢铁年产量的四
分之一。
(1)钢铁腐化主若是吸氧腐化,该腐化过程中的电极反应为_______________________。
为了降低某水库的铁闸门被腐化的速率,能够采用图甲所示的方案,其中焊接在铁闸门上的固体资料R能够采用________。
图乙所示的方案也能够降低铁闸门的腐化速率,其中铁闸门应该连接在直流电源的
________极上。
解析:(1)发生吸氧腐化时,负极上Fe失去电子,正极上O2获取电子。
铁闸门上连接一块比铁爽朗的金属如锌,即可由锌失去电子,锌被溶解,而铁被保护,属于牺牲阳极的阴极保护法。
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属于外加电流的阴极保护法,需把被保护的铁闸门连接在直流电源的负极上。
答案:(1)
-
2+
负极:2Fe-4e
===2Fe
正极:O+2HO+4e
-
-
===4OH
2
2
(2)C(3)
负
9.(9分)利用右图装置模拟铁的电化学防范。若
X为碳棒,
为减缓铁的腐化,开关K应置于__________处(填M或N);若
X为锌,开关K置于M处,该电化学防范法称为:__________。
工业上采用电解的方法来制取爽朗金属钠。写出电解反应方程式:______________,
为防范钠变质,实验室中少量钠保存在__________中
解析:(1)若X为碳棒,而铁被保护,此时应为外加电流的阴极保护法,故开关K置于
N处;若X为锌,则开关K置于M处即可,此时构成原电池,Fe作正极被保护,该法为
牺牲阳极的阴极保护法。
电解
工业上制取钠的反应为2NaCl(熔融)=====2Na+Cl2↑,为防Na变质,应保存于煤油
中。
答案:(1)N牺牲阳极的阴极保护法
电解
煤油
(2)2NaCl(熔融)=====2Na+Cl2↑
10.(11分)一百多年以前,人们曾用金属钠还原氧化铝获取金属铝,由于当时钠很贵,
所以铝比钠更贵,价格跟黄金伯仲之间。直到19世纪末,人们发了然生产铝的新方法——电解冰晶石(Na3AlF6)和氧化铝的熔融混杂物,才能够大规模冶炼金属铝。其电解反
750℃~970℃
应式为:2Al2O3=====4Al+3O2。
通电,Na3AlF6
回答以下问题:
(1)
***化铝的熔点为
190℃(×10
5
180℃时升华),比氧化铝的熔
Pa条件下,常压下在
点(2025℃)要低得多,为何不用电解熔融***化铝的方法冶炼金属铝?
________
________________________________________________________________________。
(2)
电
解
时
阳
极
反
应
式
是
_____________________________________________________,
阴极反应式是____________________________________________________________。
(3)
电解槽中阴极和阳极资料都是碳块,哪一极的碳块耗资较快?答:
________。为什
么?_______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)在海洋工程上,平时用铝合金(Al—Zn—Cd)保护海底钢铁设施,其原理以以下列图所示:
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其中负极发生的电极反应为______________;
在实质应用中,用铝合金而不采用纯铝。纯铝不能够很好地起到保护作用,其原因是:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:本题主要观察电解的应用以及金属的防范方法。
(1)AlCl3是共价化合物,熔融态不导电。
阳极阴离子(O2-)放电,阴极阳离子(Al3+)放电。
注意解析电极产物以及所处的环境条件。
灵便应用原电池原理进行解析判断。
答案:(1)AlCl3是共价化合物,熔融状态下不能够发生电离
(2)6O2--12e-===3O2↑4Al3++12e-===4Al
阳极阳极生成的氧气在高温下很简单与碳块发生反应
(4)Al-3e-===Al3+纯铝表面易被氧化,生成一层致密的氧化膜,使其不易被腐化,
无法起到保护钢铁设施的作用
11.(11分)甲、乙两位同学对铁生锈进行研究。
甲同学设计了A、B、C一组实验(如图),研究铁生锈的条件。经过较长时间后,甲同学观察到的现象是:A中铁钉生锈;B中铁钉不生锈;C中铁钉不生锈。
①经过上述实验现象解析,可得出铁生锈的外面条件是__________________________。
②由于与金属接触的介质不同样,金属腐化分成不同样种类,本实验中铁生锈属于
________________________________________________________________________,
正极电极反应式为_________________________________________________________。
③实验B所用的水要经过________办理;植物油的作用是________________________。
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④实验C中碱石灰的作用是__________________。
乙同学为了达到同样目的,设计了实验D(如图),发现一段时间后,试管中的液面高升,其原因是__________________________,该实验________(填“能”或“不能够”)说明水对铁钉生锈产生影响。
解析:铁内部一般含有碳,是铁发生电化学腐化时的两个电极,若是再有电解质溶液和氧气即可发生腐化;A中的铁钉发生的是吸氧腐化,所以电极上反应的物质是氧气获取
电子;水中经常溶有必然量的氧气,所以作实验前要先将水煮沸。
答案:(1)①有水(或电解质溶液)和氧气(或空气)
--
②吸氧腐化O2+4e+2H2O===4OH
③煮沸(或“除去氧气”)[
间隔空气(或“防范氧气与铁接触”)
④吸取水蒸气(或“保持试管内干燥环境”)
(2)铁的腐化要吸取氧气赌气体体积减少不能够
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