2022年高中化学《化学与生活》专题3第一单元知能优化训练鲁科版选修1.docx

2022年苏教化学选修 化学与生活 检测试题 专题3第一单元知能优化训练
[学生用书P61]
1．以下事实与电化学腐蚀无关的是(　　)
A．埋在潮湿土壤中的铁管比枯燥土壤中的更易被腐蚀
B．为保护海轮的船壳，常在船壳外面镶上锌块
C．在空气中金属银的外表生成一层黑色物质
D．镀银的铁制品，镀层破损后，露出的铁更易被腐蚀
解析：选C。金属在潮湿土壤中易发生电化学腐蚀，而在枯燥空气中难发生，A与电化学腐蚀有关。B中所述船壳是钢铁与较活泼的Zn组成原电池，Zn作负极被腐蚀而Fe被保护，B与电化学腐蚀有关。镀银的铁器破损后形成“Fe－Ag〞原电池，其中Fe作负极被腐蚀。C选项为银被空气中的氧气氧化为氧化银，属于化学腐蚀。D选项形成原电池，铁作为负极，与电化学腐蚀有关。正确选项为C。
2．以下有关金属腐蚀的表达正确的选项是(　　)
A．金属化学腐蚀的实质是M－ne－===Mn＋，电子直接由氧化剂提供
B．金属在潮湿的空气中腐蚀的实质是M＋nH2O===M(OH)n＋n/2H2↑
C．金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行，以析出H2为主
D．在潮湿的强酸性环境下，金属的电化学腐蚀主要以正极上析出H2为主
解析：选D。金属的化学腐蚀是金属直接与氧化剂接触，金属提供电子，A项错误；在碱性或中性环境中，金属主要发生的是吸氧腐蚀，酸性环境中，金属主要发生析氢腐蚀，B、C项错误。
3．(2022年北京市海淀区模拟)以下事实不能用电化学理论解释的是(　　)
A．镀锌铁比镀锡铁更耐用
B．铝制品不需要采用特殊方法保护
C．轮船吃水线以下的船壳上装有一定数量的锌块
D．钢铁在潮湿空气中比在枯燥空气中腐蚀的快
解析：选B。铝制品外表有一层致密的氧化膜(Al2O3)起保护作用。
4．铝硅合金(Si所占比例为13.5%)在凝固时收缩率很小，因而这种合金适合铸造。有以下三种晶体：①铝；②硅；③铝硅合金，它们的熔点由低到高的顺序是(　　)
A．①③② B．③①②
C．③②① D．②①③
解析：选B。合金的熔点低于其组分金属的熔点，而硅是原子晶体，其熔点高于金属铝。
5．如何防止铁的锈蚀是工业上研究的重点内容。为研究铁锈蚀的影响因素，某同学做了如下探究实验：
序号
内容
实验现象
1
常温下将铁丝放在枯燥空气中一个月
枯燥的铁丝外表依然光亮
2
常温下将铁丝放在潮湿空气中一小时
铁丝外表依然光亮
3
常温下将铁丝放在潮湿的空气中一个月
铁丝外表已变得灰暗
4
将潮湿的铁丝放在常温的氧气流中一小时
铁丝外表略显灰暗
5
将潮湿的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时
铁丝外表已变得灰暗
6
将浸过氯化钠溶液的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时
铁丝外表灰暗程度比实验5严重
答复以下问题：
(1)上述实验中发生了电化学腐蚀的是(填实验序号)______；在电化学腐蚀中，负极反响是__________________________；正极反响是____________________________；
(2)由该实验可知，可以影响铁锈蚀速率的因素是______________________________________________________；
(3)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：(1)上述实验中3、4、5、6都发生了吸氧腐蚀，都属于电化学腐蚀，在电化学腐蚀中，2Fe－4e－===2Fe2＋；正极反响是O2＋2H2O＋4e－4OH－；(2)实验过程中改变的条件是湿度、温度、O2的浓度，还有反响介质，故影响铁锈蚀速率的因素是湿度、温度、O2的浓度，还有电解质。(3)为防止铁的锈蚀，工业上普遍采用的方法有①牺牲阳极的阴极保护法；②外加电流的阴极保护法；③改变金属的内部结构，使金属性质改变，成为耐腐蚀金属，如不锈钢等、加保护层，如采用喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或外表钝化等方法使金属与空气、水等物质隔离，以防金属氧化腐蚀。
答案：(1)3、4、5、6　2Fe－4e－===2Fe2＋　O2＋2H2O＋4e－===4OH－
(2)湿度、温度、O2的浓度、电解质的存在
(3)牺牲阳极的阴极保护法、外加电流的阴极保护法(答复制不锈钢、加保护层等符合题意的都可以)
1．以下关于合金与纯金属性质的说法中不正确的选项是()
A．合金是两种金属或多种金属组成的混合物，没有固定的熔点
B．相同的几种金属不同含量组成的几种合金，其性质也可能有所差异
C．合金跟金属一样能导电、导热、具有较好的延展性
D．合金的性能在很多方面比纯金属更加优越，所以应用更加广泛
解析：选A。A项中由于合金具有特定的结构，所以其熔点也是固定的，A错；合金具有金属的特性，所以其导电导热性和延展性也很好，C正确；合金中不同的金属，及相同的金属不同的用量都可以形成性质不同的合金，即其性质可以调控，所以我们可以根据需要添加和控制合金的性质，使它的性能更加优越，因此应用也更加广泛，B、D正确。
2．铁是人类较早使用的金属之一。据有关报道，目前已能冶炼出纯度高达99.999 9%的铁。以下是有关这种铁的表达，其中不正确的选项是(双选)(　　)
A．韧性比生铁好
B．在冷的浓硫酸中钝化
C．不能与盐酸反响
D．可以尽快地大量生产广泛使用
解析：选CD。从总体上来说，铁合金比纯铁性能更优越，适合使用的范围更广。铁的纯度越高，冶炼越困难，生产、使用的本钱就越高。
3．所谓合金，就是不同种金属(也包括一些非金属)在熔化状态下形成的一种熔合物，根据以下四种金属的熔沸点：

Na
Cu
Al
Fe
熔点(℃)
97.5
1083
660
1535
沸点(℃)
883
2595
2200
3000
其中不能形成合金的是(　　)
A．Cu和Al B．Fe和Cu
C．Fe和Na D．Al和Cu
解析：选C。形成合金的两种金属必须在同一温度都能熔化而且不能到达沸点。只有C不符合。
4．以下有关合金性质的表达中正确的选项是(　　)
A．合金与各成分金属相比，具有很多优良的物理、化学或机械性能
B．相同金属元素组成的合金，元素的含量有可能不同，但其性能是相同的
C．铝与镁铝合金在冷的浓硝酸中的反响相同
D．合金具有各成分金属性质之和
解析：选A。虽然是由相同元素组成的合金，假设各元素的含量不同，那么其性质也有差异，B错；铝在冷的浓硝酸中发生钝化反响，在铝的外表上形成一层致密的氧化膜，而镁铝合金那么是镁和铝依次与浓硝酸发生常规的氧化复原反响，C错；合金的性质并不是各成分金属性质的简单加和，D错。
5．建筑用的钢材在出厂之前都要经过“发蓝〞处理，使其外表生成一层四氧化三铁，其目的是(　　)
A．增加钢材的硬度
B．增强钢材的抗腐蚀能力
C．使钢材美观
D．增加钢材的韧性
解析：选B。金属“发蓝〞处理后，钢材外表生成一层“四氧化三铁〞，其目的是在金属外表覆盖保护层，增强抗腐蚀能力。
6．以下关于牺牲保护法的表达中不正确的选项是(　　)
A．食品包装袋中附加的抗氧化剂小包可能是FeSO4，因为它是复原性较强的物质，极易与空气中的氧气反响而确保食品包装袋中始终是无氧环境
B．白铁抗腐蚀能力强，是因为内部结构发生了变化，铁的复原性消失而难以被氧化
C．黄铜中的锌对铜起到了保护作用
D．镁块与输油管道相连可保护管道不受腐蚀
解析：选B。白铁是镀锌铁，可隔离金属与氧化剂，起到防止化学腐蚀的作用；当镀层破损后，有水膜存在下，锌的活泼性比铁强，充当原电池的负极而被腐蚀，铁为阴极处于复原性环境中受到保护，B不正确。
7．金属腐蚀是指金属或合金跟接触的气体或液体发生化学反响(氧化复原)而腐蚀损耗的过程。以下说法不正确的选项是(　　)
A．铁制品外表产生的铁锈可以阻止里面的铁与空气进一步接触
B．铁制品生锈的过程是一个缓慢氧化的过程
C．车、船外表涂上一层油漆可以防止铁生锈
D．生锈报废的铁制品可以回收重新炼铁
解析：选A。铁锈为疏松的结构，不能阻止里面的铁与空气、水进一步接触，直到锈透。
8．(2022年郑州市质检)钛被誉为“太空金属〞、“未来金属〞。它的强度大、密度小、可塑性好、抗腐蚀性能强。它和它的合金被广泛用于火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和通讯设备中。室温下，它不与水、稀硫酸、稀硝酸反响，但易溶于氢氟酸，推断其原因是(　　)
A．氟离子易与钛离子形成可溶性难电离物质
B．氢氟酸的氧化性比其他酸强
C．氢氟酸的复原性比其他酸强
D．氢氟酸的酸性比其他酸强
解析：选A。氢氟酸是一种弱酸且复原性极弱，所以C、D项错误。
9．海边的铁制品比较容易生锈，月球上的铁不易腐蚀。钢铁发生腐蚀时，正极上发生的反响为(　　)
A．2Fe－4e－===2Fe2＋
B．2Fe2＋＋4e－===2Fe
C．2H2O＋O2＋4e－===4OH－
D．2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋
解析：选C。钢铁的腐蚀以电化学为主，电化学中又以吸氧腐蚀为主，正极是O2得电子。

A．它们的表层都电镀上了一层耐腐蚀的黄金
B．环境污染日趋严重，它们外表的铜绿被酸雨溶解洗去
C．铜的金属活动性比氢小，因此不易氧化
D．它们是含一定比例金、银、锡、锌的铜合金
解析：选D。我国冶金工业在古代处于世界科技的领先地位，特别是合金的铸造就是在科技开展的今日也令人惊叹。A选项在原理上无可挑剔，但当时我国尚无电镀工业。
11．钛(Ti)因为具有神奇的性能越来越引起人们的关注，是航空、军工、电力等方面的必需材料，被誉为“空间金属〞和“深海金属〞。
(1)钛和钛的合金具有很多优良的性能，如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工，钛合金与人体有很好的“相容性〞。根据它们的主要性能，以下用途不切合实际的是________。
A．用来做保险丝 B．用于制造航天飞机
C．用来制造人造骨 D．用于制造船舶
(2)常温下钛不和非金属、强酸反响。红热时，却可与常见的非金属单质反响。地壳中含钛矿石之一称金红石(TiO2)，目前大规模生产钛的方法是：
第一步：金红石、炭粉混合，在高温条件下通入氯气制得TiCl4和一种可燃性气体。该反响的化学方程式：______________________，该反响的复原剂是________________________________________________________________________。
第二步：在氩气的气氛中，用过量镁在加热条件下与TiCl4反响制得金属钛。
简述由上述所得产物中获取金属钛的步骤____________________。
解析：(1)物质的性质决定其用途，应结合题干所给的有关性质的信息来分析。由题干知钛和钛合金的熔点高，不能用来做保险丝；其密度小、熔点高，可塑性好，可用于制造飞机及船舶，与人体有很好的“相容性〞可制造人造骨。
(2)第一步得到的可燃性气体应是CO，结合原子守恒及电子转移守恒，化学方程式应为TiO2＋2C＋2Cl2TiCl4＋2CO，该反响中，碳元素化合价升高，C作复原剂；第二步应为镁置换钛的反响，化学方程式为TiCl4＋2MgTi＋2MgCl2，所得产物含杂质镁(镁过量)、MgCl2，利用钛不与强酸反响，应加足量盐酸除去过量杂质镁、MgCl2，过滤即得钛。
答案：(1)A
(2)TiO2＋2C＋2Cl2TiCl4＋2CO　碳
参加足量盐酸，除去过量镁、MgCl2，过滤，洗涤
12．铜是人类最早使用的金属之一，铜的生产和使用对国计民生各个方面产生了深远的影响，请完成下面的题目。
在化学反响中，铜元素可表现为0、＋1、＋2价。
(1)在西汉古籍中曾有记载：曾青得铁那么化为铜[即曾青(CuSO4)跟铁反响就生成铜]。试写出该反响的化学方程式：________________________________________________________________________。
(2)铜器外表有时会生成铜绿Cu2(OH)2CO3，Cu2(OH)2CO3也可写成Cu(OH)2·CuCO3，它有Cu(OH)2和CuCO3的化学性质，这层铜绿可用化学方法除去。试写出除去铜绿而不损伤器物的反响的化学方程式：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)据信息：铁与CuSO4溶液反响生成Cu，那么同时还生成FeSO4。
(2)由于Cu与非氧化性酸[盐酸、H2SO4(稀)]不反响，而Cu2(OH)2CO3与盐酸、稀H2SO4反响溶解，故可用稀H2SO4或盐酸冲洗。
答案：(1)CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu
(2)Cu2(OH)2CO3＋4HCl===2CuCl2＋3H2O＋CO2↑
[或Cu2(OH)2CO3＋2H2SO4===2CuSO4＋3H2O＋CO2↑]
13．某化学兴趣小组用含有铝、铁、铜的合金制取纯洁的氯化铝溶液、绿矾晶体和胆矾晶体，以探索工业废料的再利用。其实验方案如图：
试完成以下各题：
(1)过滤用的器材已有滤纸、铁架台、铁圈和烧杯，还要补充的玻璃仪器是__________________________________________________
(2)由滤液A制得AlCl3溶液有途径Ⅰ和Ⅱ两条，你认为合理的是________，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)写出合金与烧碱溶液反响的离子方程式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)写出用滤渣F制备胆矾晶体的化学方程式________________________________________________________________________
____________________________________________
(5)有同学提出可将方案中最初溶解合金的烧碱溶液改用盐酸，重新设计方案，也能制得三种物质，你认为后者的方案是否更合理________，理由是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)联想过滤装置，可知需补充的玻璃仪器有漏斗和玻璃棒。
(2)由题意知滤液A为NaAlO2溶液，假设按途径Ⅰ，那么发生反响NaAlO2＋4HCl===NaCl＋AlCl3＋2H2O，所得AlCl3溶液中会含有大量NaCl杂质，而按途径Ⅱ时，NaAlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3，过滤得纯洁Al(OH)3，Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O，所得AlCl3不含杂质，故合理的为途径Ⅱ。
(3)NaOH只与合金中的Al反响，生成NaAlO2和H2。
(4)滤渣F为Cu，由Cu制备胆矾一般经过以下几个反响：
2Cu＋O22CuO，CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O，CuSO4＋5H2O===CuSO4·5H2O。
(5)假设按该同学的方案需经如下的转化：
Fe、Cu、Al

显然操作步骤多，消耗试剂量更大，所需时间过长。
答案：(1)漏斗、玻璃棒
(2)途径Ⅱ　因为滤液A是NaAlO2溶液，按途径Ⅰ直接向A参加盐酸得到的AlCl3溶液中含有大量的NaCl杂质；按途径Ⅱ，通入C(CO2)气体，得D[Al(OH)3]沉淀，将Al(OH)3溶解于盐酸中得到的是纯洁的AlCl3溶液。所以途径Ⅱ更合理
(3)2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑
(4)2Cu＋O22CuO，
CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O，
CuSO4＋5H2O===CuSO4·5H2O(合并后面两个化学方程式，也可)
(5)不合理　该方案不符合实验方案设计的简约性原那么，即操作步骤多、消耗试剂量更大、时间过长