人教版化学选修4课后强化作业-4-4

第四章第四节一、选择题(每小题有1个或2个选项符合题意)1．下列关于铁器的使用注意事项不正确的是()A．避免长期接触潮湿空气B．避免与酸性物质接触C．不能接触干燥的空气D．用水经常冲洗自行车防锈【解析】铁制品的腐蚀主要是电化学腐蚀，包括析氢腐蚀(在酸性条件下)、吸氧腐蚀(在中性条件下)，但主要是吸氧腐蚀。为了防止腐蚀，就要切断发生电化学腐蚀的条件，隔绝空气(如在金属表面涂油漆、矿物油等或镀层进行保护)，使金属制品表面保持干燥。A中防腐方法正确；B中如果与酸性物质接触，会发生化学腐蚀，所以要避免与酸性物质接触；C项错误；D项中经常用水冲洗自行车，如果不及时擦干也容易生锈。【答案】CD2．下列做法不能起防锈作用的是()A．保留铁制品上的铁锈B．在铁制品表面镀锌C．在金属机械上涂油D．在车、船的表面刷油漆【解析】铁制品表面生锈以后，为了防止进一步腐蚀，要及时清除铁锈，并涂抹上矿物油或油漆；而不能保留铁制品上的铁锈，否则，腐蚀更快，所以A项措施不能起到防锈的目的。B中采用的镀层保护法，C、D采用的是涂层保护法，都属于表面保护法；通过在金属表面覆盖一层致密的薄膜隔绝金属直接与空气、水的接触，从而起到防锈的目的。【答案】A3．铜制水龙头用久了常出现铜绿，下列哪种方法无法避免铜绿出现()A．将铜水龙头接在铁水管上B．将铜水龙头接在塑料水管上C．将铜水龙头接在低压直流电的负极上D．在铜水龙头的表面覆盖一层防渗的高分子膜【解析】铜绿是生活中常见现象，反应原理为2Cu＋O2＋CO2＋H2O＝Cu2(OH)2CO3，故铜水龙头应保存在干燥的环境中或表面覆盖一层防渗的高分子膜防止被腐蚀。A可能发生原电池反应而使铁被腐蚀，铜被保护。B中铜可以发生化学腐蚀，生成铜绿。C项中采用了外接直流电的阴极保护法，铜水龙头被保护。【答案】B4．在金属制品的表面刷油漆的目的是()A．防止钢铁生锈且美观B．增强光滑度，减小摩擦C．增大硬度防止撞坏D．增大厚度，防止磨损【解析】为了防止金属的腐蚀，一般人们采用表面保护、电化学保护及改变金属成分等方法；其中表面保护主要是在金属表面进行涂层保护和镀层保护。在金属表面刷油漆就属于涂层保护，同时也增加美观。所以A项正确。【答案】A5．铜制品上的铝质铆钉，在潮湿空气中易腐蚀的原因可描述为()A．形成原电池，铝作负极B．形成原电源，铜作负极C．形成原电池时，电流由铝经导线流向铜D．铝质铆钉发生了化学腐蚀【解析】金属铝发生的是电化学腐蚀，铝比铜活泼，故金属铝是负极，电子的流动方向与电流的流动方向恰好相反。【答案】A6．为了保护地下钢管不受腐蚀，可使它与()A．直流电源负极相连B．铜板相连C．锌板相连D．直流电源正极相连【解析】要保护地下钢管不被腐蚀，可以采用牺牲阳极的阴极保护法，即将钢管和活泼金属，如锌直接相连，故C对；也可以采用外加电流的阴极保护法，即将钢管和电源的负极相接，故A项正确。【答案】AC7．埋在地下的铸铁输油管道，在下列各种情况下，腐蚀最慢的是()A．在含铁元素较多的酸性土壤中B．在潮湿疏松透气的土壤中C．在干燥致密不透气的土壤中D．在含碳粒较多的潮湿透气中性土壤中【解析】从破坏原电池形成的条件考虑，在干燥、致密、不透气的土壤中最难形成原电池。【答案】C8．下列说法正确的是()A．钢铁因含杂质而容易发生电化学腐蚀，所以合金都不耐腐蚀B．原电池反应是导致金属腐蚀的主要原因，故不能用来减缓金属的腐蚀C．金属发生化学腐蚀还是电化学腐蚀的主要区别在于金属的纯度不同D．无论哪种类型的腐蚀，其实质都是金属被氧化【解析】金属通过改变内部结构，可以耐腐蚀，如将铁冶炼成不锈钢，则耐腐蚀，所以A项错误。原电池反应虽然可以导致金属腐蚀，但将需要保护的金属制品和活泼金属相连，构成原电池可以减慢金属的腐蚀，故B项途述错误。决定金属发生电化学腐蚀，还是发生化学腐蚀的原因是金属周围的环境，如要金属直接接触有腐蚀性的气体或溶液，则会发生化学腐蚀；而一般情况下则发生电化学腐蚀，故C项错误。金属无论发生哪种类型的腐蚀，其实质都是金属失去电子被氧化，故D项正确。【答案】D9．光亮的铁在下列情况下最易生锈的是()【解析】本题从考虑原电池形成的条件分析铁的生锈，A项在干燥的空气中，缺少水膜很难形成原电池；在B中空气和水的交界面处最容易形成原电池，使铁钉生锈；C中植物油不是电解质溶液，也无法形成原电池；D中蒸馏水中含氧较少，也难发生电化学腐蚀。【答案】B10．(2006·石家庄4月)为将反应2Al＋6H＋＝2Al3＋＋3H2↑的化学能转化为电能，下列装置能达到目的的是(铝条均已除去了氧化膜)()【解析】D为电解池，首先排除。A、B、C均能将化学能转化为电能，A中反应为2Al＋2OH－＋2H2O＝2AlO－2＋3H2↑，A错误；B符合题目要求，正确；C中反应为：Al＋4H＋＋NO－3＝Al3＋＋NO↑＋2H2O，故C达不到目的。【答案】B11．为研究金属腐蚀的条件和速率，某课外小组学生用金属丝将三根大小相同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后，下列对实验结束时现象描述不正确．．．的是()A．装置Ⅰ左侧的液面一定会上升B．左侧液面装置Ⅰ比装置Ⅱ的低C．装置Ⅱ中的铁钉腐蚀最严重D．装置Ⅲ中的铁钉几乎没被腐蚀【解析】Ⅰ中铁丝发生吸氧腐蚀，左端液面上升；Ⅱ中盐酸挥发，和铁丝反应生成H2，腐蚀最严重，Ⅱ中左端下降；Ⅲ中浓硫酸吸水，而铁丝在干燥空气中几乎不腐蚀。【答案】B12．钢铁的锈蚀过程中，下列五种变化可能发生的是()①Fe由＋2价转化为＋3价②O2被还原③H＋被还原④有Fe2O3·xH2O生成⑤杂质碳被氧化除去A．①②B．③④C．①②③④D．①②③④⑤【答案】C13．大雪后常使用融雪盐来清除道路积雪。过去常用氯化钠等无机盐，降低冰雪的冰点，而现在往往用环保型有机盐与缓蚀剂，但它们的融雪原理相同。下列叙述不正确的是()A．环保型有机盐与缓蚀剂的融雪原理为盐溶于水后，使冰雪的冰点降低B．使用环保型融雪盐可以减缓对路面和桥梁中钢筋的腐蚀C．使用环保型融雪盐可以减少对植物的危害D．使用环保型融雪盐主要是给植物补充养分【答案】D14．相同材质的铁在图中的四种情况下最不易被腐蚀的是()【答案】C15．下列叙述不正确的是()A．往下水道中倾倒硫酸铜溶液，会进一步加快铁质管道的腐蚀B．在空气中，钢铁的表面涂一层油脂或油漆，可以减慢钢铁的腐蚀C．镁与稀盐酸反应剧烈，加入醋酸钠晶体可以减慢反应速率D．铜放入稀硫酸中，再加入FeSO4可以加快铜与稀硫酸的反应速率【答案】D16．利用生活中常见的材料可以进行很多科学实验，甚至制作出一些有实际应用价值的装置来，下图就是一个用废旧材料制作的可用作驱动玩具的电池的示意图。当电池工作时，有关说法正确的是()A．铝罐将逐渐被腐蚀B．碳粒和木炭棒上发生的反应为：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－C．木炭棒应与玩具电机的负极相连D．该电池工作一段时间后木炭棒和碳粒的质量会减轻【解析】本实验的原理相当于钢铁的吸氧腐蚀，把化学能转化为电能。在原电池中，活泼金属铝作负极，电极反应式为：Al－3e－＝Al3＋，木炭棒作正极，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－＝4OH－，由此可知木炭棒和碳粒的质量不会改变。由于木炭棒作正极，因此应与玩具电机的正极相连。【答案】AB17．2000年5月，保利集团在香港拍卖会上花费3000多万港币购回在火烧圆明园时流失的国宝：铜铸的牛首、猴首和虎首。普通铜器时间稍久，便容易出现铜绿，其主要成分是[Cu2(OH)2CO3]。但这三件1760年铜铸的国宝在240年后看上去仍然熠熠生辉，下列对其原因的分析，最可能的是()A．它们的表面都镀上了一层耐腐蚀的黄金B．环境污染日趋严重，它们表面的铜绿被酸雨溶解洗去C．铜的金属活动性比氢小，因此不易被氧化D．它们是含一定比例金、银、锡、锌的铜合金【答案】D18．在一些特定的条件下，铁也可以生成具有保护作用的氧化膜。例如，铁在浓硝酸、浓硫酸中可以生成氧化膜(称为钝化膜)，在碱性溶液中也易被一些并不强的氧化剂氧化生成钝化膜。拿一把已除锈、去油的小刀放入发蓝液(50g氢氧化钠、10g硝酸钠、3g亚硝酸钠和100mL水所形成的溶液)中，加热煮沸20min，就可形成蓝黑色的“烤蓝”。根据上面的信息判断下列叙述不正确的是()A．在烤蓝的过程中，铁没有损失B．烤蓝实质是一部分铁被氧化成致密的氧化膜，起到了抗腐蚀作用C．在“烤蓝”液中硝酸钠、亚硝酸钠起了氧化剂作用D．在烤蓝前除锈可以使用盐酸【解析】根据题目中给出的信息，结合有关氧化还原反应的知识可选出正确选项。Fe(铁锈)――→酸液处理除锈Fe――→发蓝液的氧化作用氧化膜(烤蓝)【答案】A二、非选择题19．铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。(1)写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式：__________________________________。(2)若将(1)中的反应设计成原电池，请画出原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极反应式。正极反应式为：________________________________________________________；负极反应式为：_________________________________________________________。(3)腐蚀铜板后的混合溶液中，若Cu2＋、Fe3＋和Fe2＋的浓度均为0.10mol/L，请参照下表给出的数据和药品，简述除去CuCl2溶液中Fe3＋和Fe2＋的实验步骤______________________________________。氢氧化物开始沉淀时的pH氢氧化物沉淀完全时的pHFe3＋1.93.2Fe2＋7.09.0Cu2＋4.76.7提供的药品：Cl2浓H2SO4NaOH溶液CuOCu(4)某科研人员发现劣质不锈钢在酸中腐蚀缓慢，但在某些盐溶液中腐蚀现象明显。请从上表提供的药品中选择两种(水可任选)，设计最佳实验，验证劣质不锈钢腐蚀。有关反应的化学方程式____________，____________；劣质不锈钢腐蚀的实验现象__________________________________。【解析】(2)根据氧化还原反应2Fe3＋＋Cu＝2Fe2＋＋Cu2＋设计原电池，负极发生氧化反应，Cu失电子作负极，正极选择比Cu活动性弱的金属或碳棒，电解质溶液为FeCl3溶液。(3)根据表中的数据知如用直接沉淀法，Cu2＋也被消耗。根据提供的试剂，将Fe2＋氧化为Fe3＋，再调节溶液的pH，为了不引入新的杂质离子，选择CuO而不选NaOH溶液。(4)不锈钢的主要成分是Fe，由题中“劣质不锈钢在酸中腐蚀缓慢，但在某些盐溶液中腐蚀现象明显”，再根据提供的试剂可知首先要制备出盐溶液，选择硫酸CuO制备出硫酸铜溶液，再根据Fe和硫酸铜发生置换反应设计出实验。【答案】(1)2Fe3＋＋Cu＝2Fe2＋＋Cu2＋(2)装置如右图所示：2Fe3＋＋2e－＝2Fe2＋Cu－2e－＝Cu2＋(3)①通入足量氯气将Fe2＋氧化成Fe3＋；②加入CuO调节溶液的pH至3.2～4.7；③过滤除去Fe(OH)3(4)CuO＋H2SO4＝CuSO4＋H2OCuSO4＋Fe＝FeSO4＋Cu不锈钢表面有紫红色物质生成20．铁生锈是比较常见的现象，某实验小组为研究铁生锈的条件，设计了以下快速、易行的方法：首先检查制氧装置的气密性，然后按下图连接好装置，点燃酒精灯给药品加热，持续3min左右，观察到的实验现象为：①直试管中用蒸馏水浸过的光亮铁丝表面颜色变得灰暗，发生锈蚀②直试管中干燥的铁丝表面依然光亮，没有发生锈蚀③烧杯中潮湿的铁丝表面依然光亮。试完成下列问题：(1)由于与金属接触的介质不同，金属腐蚀分成不同类型，本实验中铁生锈属于____________，能表示其原理的反应方程式为__________________________________。(2)仪器A的名称为____________，