同步练习高一高中化学必修241

　　一、单选题（每小题4分，共40分）

1、下列关于铁和铁合金的有关说法错误的是（ 　　）

A、工业上用一氧化碳将铁矿石中的铁还原出来B、不锈钢抗腐蚀性能好，长期使用绝对不会生锈C、制造铁轨、船舶、桥梁的碳素钢是铁和碳的合金D、使用铁锅烧饭菜能为人体提供微量的铁元素正确答案

B

解析

解：A、一氧化碳具有还原性，可以将铁矿石中的铁还原出来，用于工业上炼铁，故A正确；B、在相同条件和环境下，不锈钢较碳钢而言不易生锈，但不是绝对不生锈，故B错误；C、碳素钢是铁和碳的合金，常用于制造铁轨、船舶、桥梁，故C正确；D、铁是人体必需的微量元素，使用铁锅烧饭菜能使少量的铁单质变为离子而被人体吸收，故能为人体提供微量的铁元素，故D正确。故选：B。

2、镍氢电池（NiMH）目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型。NiMH中的M表示储氢金属或合金（Ni和M为氢化物电极的储氢金属，也可看作H2直接参加反应）。该电池在充电过程中的总反应方程式是：Ni（OH）2+M═NiOOH+MH．已知：6NiOOH+NH3+H2O+OH-═6Ni（OH）2+NO2-下列说法正确的是（ 　　）

A、充电过程中OH-离子从阳极向阴极迁移B、NiMH电池放电过程中，正极的电极反应式为：NiOOH+H2O+e-═Ni（OH）2+OH-C、充电过程中阴极的电极反应式：H2O+M+e-═MH+OH-，H2O中的H被M还原D、NiMH电池中可以用KOH溶液、氨水等作为电解质溶液正确答案

B

解析

解：镍氢电池中主要为KOH作电解液充电时，阳极反应：Ni（OH）2+OH-=NiOOH+H2O+e-、阴极反应：M+H2O+e-=MH+OH-，总反应：M+Ni（OH）2=MH+NiOOH；放电时，正极：NiOOH+H2O+e-=Ni（OH）2+OH-，负极：MH+OH-=M+H2O+e-，总反应：MH+NiOOH=M+Ni（OH）2，以上式中M为储氢合金，MH为吸附了氢原子的储氢合金，A．电解时阴离子向阳极移动，阳极反应：Ni（OH）2+OH-=NiOOH+H2O+e-，所以OH-离子从阴极向阳极，故A错误；B．正极发生还原反应，电极反应式为：NiOOH+H2O+e-═Ni（OH）2+OH-，故B正确；C．H2O中的H得电子，不是被M还原，故C错误；D．因发生6NiOOH+NH3+H2O+OH-=6Ni（OH）2+NO2-，不能用氨水做电解质溶液，故D错误。故选：B。

3、一种太阳能电池的工作原理如图所示，电解质为铁氰化钾K3[Fe（CN）6]和亚铁氰化钾K4[Fe（CN）6]的混合溶液，下列说法不正确的是（ 　　）

A、电解池溶液中的[Fe（CN）6]4-和[Fe（CN）6]3-浓度基本保持不变B、催化剂a表面发生的化学反应：[Fe（CN）6]4--e-═[Fe（CN）6]3-C、K+移向催化剂bD、[Fe（CN）6]3-在催化剂b表面被氧化正确答案

D

解析

解：由图可知，电子从负极流向正极，则a为负极，b为正极，A．由B、C中的电极反应可知，二者以1：1相互转化，电解质溶液中Fe（CN）63-和Fe（CN）64-浓度基本保持不变，故A正确；B．a为负极，发生氧化反应，则催化剂a表面发生反应：Fe（CN）64--e-═Fe（CN）63-，故B正确；C．b为正极，则K+移向催化剂b，故C正确；D．b上发生还原反应，发生Fe（CN）63-+e-═Fe（CN）64-，所以[Fe（CN）6]3-在催化剂b表面被还原，故D错误；故选：D。

4、下列有关说法正确的是（ 　　）

A、铁碳合金发生电化腐蚀时，电子由碳流向铁B、6NO（g）+4NH3（g）═5N2（g）+6H2O（l）常温下能自发进行，则该反应△H＞0C、常温下，用水稀释0.1mol?L-1NH4Cl溶液，则的值不变D、对于溴乙烷的水解反应（△H＞0），加入NaOH并加热，该反应的反应速率和平衡常数均增大正确答案

C

解析

解：A．铁碳合金发生电化腐蚀时，Fe失电子，则电子由铁流向碳，故A错误；B．△H-T△S＜0反应自发进行，6NO（g）+4NH3（g）═5N2（g）+6H2O（l）常温下能自发进行，△S＜0，则该反应△H＜0，故B错误；C．常温下，用水稀释0.1mol?L-1NH4Cl溶液，=，Kb为电离常数，只随温度变化，温度不变，Kb不变，所以的值不变，故C正确；D．溴乙烷的水解反应（△H＞0），△H＞0的反应，加热平衡逆向移动，平衡常数减小，故D错误。故选：C。

5、铁是用途最广的金属材料之一．为探究铁的化学性质，某同学将盛有生铁屑的试管塞上蓬松的棉花，然后倒置在水中（如图所示）．数天后，他观察到的现象是（ 　　）

A、铁屑不生锈，试管内液面上升B、铁屑不生锈，试管内液面高度不变C、铁屑生锈，试管内液面上升D、铁屑生锈，试管内液面高度不变正确答案

C

解析

解析：装置中的生铁屑在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀，电池反应为2Fe+O2+2H2O→2Fe（OH）2，4Fe（OH）2+O2+2H2O→4Fe（OH）3，最终Fe（OH）3失水生成铁锈，因反应消耗氧气，使试管内气压减小，试管内液面上升，故选：C。

6、下图所示各试管中的铁钉最易被腐蚀的是（ 　　）

A、B、C、D、正确答案

C

解析

解：A、铁钉与水和氧气同时接触，容易生锈；B、有少量铝的铁钉放在自来水中，会与水中溶解的少量电解质构成原电池，且铁钉作为正极，被保护，腐蚀得最慢；C、有少量铜的铁钉放在自来水中，会与水中溶解的少量电解质构成原电池，且铁钉作为负极，腐蚀得最快。D、铁钉与水和氧气同时接触，容易生锈；故选：C。

7、化学与生产、生活、环境密切相关。下列说法错误的是（ 　　）

A、自行车钢架生锈主要是电化学腐蚀所致B、硫酸钠溶液和氯化钡溶液均能使蛋白质变性C、“光化学烟雾”、“硝酸型酸雨”的形成都与氮氧化物有关D、绿色化学的核心是利用化学原理从源头上减少或消除工业生产对环境的污染正确答案

B

解析

解：A．自行车的钢架是合金，不是纯金属，当铁和碳遇到合适的电解质溶液能构成原电池，属于电化学腐蚀，故A正确；B．氯化钡溶液能使蛋白质变性，而硫酸钠溶液使其发生盐析，故B错误；C．氮氧化物可导致光化学烟雾及酸雨发生，则“光化学烟雾”、“硝酸型酸雨”的形成都与氮氧化物有关，故C正确；D．绿色化学的核心是利用化学原理从源头上减少或消除工业生产对环境的污染，故D正确；故选：B。

8、下列说法中，不正确的是（ 　　）①同一元素的不同核素互称为同位素②两个非金属元素原子间不可能形成离子键③金属腐蚀的实质是金属原子失去电子被还原的过程④因为常温下白磷可自燃，而氮气须在放电时才与氧气反应，所以非金属性：P＞N⑤元素的非金属性越强，其氧化物对应的水化物的酸性就越强⑥青铜、不锈钢、硬铝都是合金⑦Al和Fe在一定条件下都能与某些氧化物反应⑧化学键可以使离子相结合，也可以使原子相结合．

A、③④⑤⑦B、②⑤⑥⑧C、①③④⑦D、③④⑤正确答案

D

解析

解：①同一元素的不同核素，质子数相同，中子数不同，则核素互为同位素，故正确；②两个非金属元素原子间以共用电子对结合，则只能形成共价键，不能形成离子键，故正确；③金属腐蚀过程中金属原子失去电子被氧化，即金属腐蚀的实质为金属原子失去电子被氧化的过程，故错误；④因为常温下白磷可自燃，而氮气须在放电时才与氧气反应，与化学键断裂需要的能量有关，N≡N键能大而稳定，非金属性N＞P，故错误；⑤元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，而氧化物对应的水化物的酸性无此规律，故错误；⑥青铜为Cu的合金、不锈钢为Fe的合金、硬铝为Al的合金，均为合金，故正确；⑦Al可与氧化铁等发生铝热反应，高温下Fe与水蒸汽反应，则Al和Fe在一定条件下都能与某些氧化物反应，故正确；⑧化学键含离子键和共价键，离子相结合的作用力为离子键，原子相结合的作用力为共价键，故正确；故选：D。

9、钢铁在很弱的酸性或中性条件下发生电化学腐蚀时，正极的反应式为（ 　　）

A、Fe-2e-═Fe2+B、2H++2e-═H2↑C、2H2O+O2+4e-═4OH-D、Fe-3e-═Fe3+正确答案

D

解析

解：A．原电池的正极为C，发生的是还原反应，即得电子反应，铁为原电池的负极，故A错误；B．钢铁在很弱的酸性或中性条件下发生吸氧腐蚀，不是析氢腐蚀，故B错误；C．弱酸性或中性条件下，钢铁发生吸氧腐蚀，负极上铁失电子发生氧化反应，负极反应式为Fe-2e-═Fe2+，正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，所以正极反应式为O2+2H2O+4e-═OH-，故C正确；D．原电池的正极为C，发生的是还原反应，即得电子反应，铁为原电池的负极，且发生Fe-2e-═Fe2+，故D错误；故选：C。

10、下列说法不正确的是（ 　　）

A、电化学腐蚀比化学腐蚀普遍B、钢铁发生吸氧腐蚀时负极反应为：Fe→Fe3++3e-C、钢铁在干燥的环境中不易被腐蚀D、镀锌铁比镀锡铁耐用正确答案

B

解析

解：A、金属的腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀，其中电化学腐蚀的存在更普遍，故A正确；B、钢铁发生吸氧腐蚀时负极反应为：Fe-2e-→Fe2+，故B错误；C、钢铁在潮湿的、有氧的环境下更易腐蚀，故C正确；D、镀锌铁中铁做正极，被保护，而镀锡铁中铁做负极，一旦镀锡层破损，铁会腐蚀得更快，故D正确。故选：B。

二、多选题（每小题4分，共8分）

11、出土的锡青铜（铜锡合金）文物常有Cu2（OH）3Cl覆盖在其表面．下列说法不正确的是（ 　　）

A、锡青铜的熔点比纯铜高B、在自然环境中，锡青铜中的锡可对铜起保护作用C、锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快D、生成Cu2（OH）3Cl覆盖物是电化学腐蚀过程，但不是化学反应过程正确答案

A,D

解析

解：A、合金比成分金属有更优良的物理和化学性能，锡青铜属于合金根据合金的特性，熔点比任何一种纯金属的低，故A错误；B、由于锡比铜活泼，故在发生电化学腐蚀时，锡失电子保护铜，故B正确；C、潮湿的环境下，合金能构成原电池，将会加快金属的腐蚀速率，故C正确；D、青铜是铜锡合金，在潮湿的环境下形成原电池，锡做负极，铜做正极，故生成Cu2（OH）3Cl不但是化学反应的过程，更是电化学腐蚀的过程，故D错误。故选：AD。

12、如图为模拟铁生锈的实验．铁粉中均匀混有少量碳粉，撒入在内壁已分别用氯化钠溶液和稀醋酸润湿过的甲、乙两支具支试管．打开止水夹片刻后，以下有关该实验的说法合理的是（ 　　）

A、甲装置中红墨水倒吸量比乙装置多B、甲装置中发生的电化学腐蚀主要是析氧腐蚀C、乙装置中发生的电化学腐蚀主要是析氢腐蚀D、乙装置开始导管口有气泡冒出，接着红墨水又较快倒流正确答案

B,D

解析

解：A．甲装置中为中性条件，发生吸氧腐蚀，具支试管中压强减小；乙装置中酸性条件，发生析氢腐蚀，具支试管中压强增大，有气泡冒出，当溶液酸性很弱时发生吸氧腐蚀，乙中压强也增大，由于弱酸性条件下吸氧腐蚀的速率快，所以甲装置中红墨水倒吸量比乙装置少，故A错误；B．甲装置中为中性条件，发生的电化学腐蚀主要是析氧腐蚀，故B正确；C．乙装置中酸性条件，发生析氢腐蚀，当溶液酸性很弱时发生吸氧腐蚀，故C错误；D．乙装置中酸性条件，发生析氢腐蚀，具支试管中压强增大，有气泡冒出，当溶液酸性很弱时发生吸氧腐蚀，试管内压强增大，则红墨水又较快倒流，故D正确；故选：BD。

三、解答题（共52分）

13、（15分）金属材料是使用最广泛的一种材料，从古代到现代，金属材料经历了几次较大的变革．请回答下列问题：

（1）下面表格中的数据（铁和铜的某些物理数据）摘自某化学手册．

由表可推知，人类最早使用的金属材料是，请写出判断的理由：。

（2）考古中出土的青铜器、铁剑等往往锈迹斑斑．请完成下面铜、铁制品在自然条件下发生锈蚀的化学方程式：

①□Cu+□O2+□H2O+□CO2═□Cu2（OH）2CO3

②□Fe+□O2+□H2O═□Fe2O3?nH2O

（3）镁、铝是现代人常用的金属材料，这些活泼金属的冶炼方法是法，工业生产中，镁的冶炼采用的反应物是，铝的冶炼采用的反应物是。

正确答案

（1）铜；铜的熔点低于铁的熔点；（2）①2；1；1；1；1；　②4；3；2n；2；（3）电解；熔融氯化镁（或MgCl2）；熔融氧化铝（或Al2O3）．

解析

解：（1）根据表中数据，铜的熔点低于铁的熔点，越是熔点低的金属越是容易被冶炼，使用的越早，所以人类最早使用的金属材料是铜；（2）①铜的化合价升高了2价，氧元素的化合价降低了4价，根据电子守恒，所以铜元素的系数是2，其与物质的系数是1；　②铁元素的化合价升高了3价，氧元素的化合价降低了4价，所以Fe的系数是4，氧气前边系数是3，根据元素守恒，水的系数是2n，Fe2O3?nH2O的系数是2；（3）活泼金属的冶炼方法是电解法，电解熔融的氧化铝来制备金属铝，电解熔融氯化镁来冶炼金属镁．

14、（15分）李同学在探究铁生锈的条件时，将铁钉浸没在试管里的食盐水中，一段时间后，发现试管底部出现了黑色粉末．李同学对此黑色粉末的组成做了如下几种猜测：①Fe②Fe2O3③Fe3O4④FeCl3⑤数种物质的混合物．请回答下列问题：

（1）铁钉生锈属于腐蚀，其正极发生的电极反应为。

（2）你认为李同学的上述猜想中，不做实验就可排除的是（填序号），理由是；你认为黑色粉末还可能是，理由是。

（3）李同学将黑色粉末干燥后，用磁铁靠近，发现粉末能被磁铁吸引，于是得出结论：黑色粉末一定是铁粉．你认为李同学的结论对吗？

，理由是。

如果你认为李同学正确，则不需填写以下内容，如果你认为不对，则请提出可行方案帮助李同学确定黑色粉末的成份．

正确答案

（1）吸氧腐蚀；O2+4e-+2H2O=4OH-；（2）②、④；Fe2O3为红棕色物质；FeCl3可溶于水；C；铁钉是用生铁作材料制成；（3）不对；四氧化三铁也能被磁铁吸引；取黑色固体少量于一试管中，加入盐酸，如果产生气泡，则说明固体中含有铁，反之则没有；取反应后的溶液少许于另一试管中，加入少量KSCN溶液，如呈血红色，可说明有Fe3O4，反之则不含Fe3O4．

解析

解：（1）食盐水溶液呈中性，则铁钉发生吸氧腐蚀，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-；

（2）Fe2O3为红棕色物质，FeCl3可溶于水，所以该黑色粉末一定不是氧化铁和氯化铁；该黑色粉末还可能是C，因为生铁中含有C单质；

（3）四氧化三铁也能被磁铁吸引，所以该同学说法错误，其检验方法为：取黑色固体少量于一试管中，加入盐酸，如果产生气泡，则说明固体中含有铁，反之则没有；取反应后的溶液少许于另一试管中，加入少量KSCN溶液，如呈血红色，可说明有Fe3O4，反之则不含Fe3O4．

15、（10分）有一种工业废水，已知其中含有大量的FeSO4，少量的Ag+和Na+，以及部分污泥．试设计一个既经济又合理的方法以回收金属银、硫酸亚铁．分步列出实验步骤，并说明每一步骤的目的（不必写化学方程式）．

正确答案

①过滤除去污泥，②向滤液中加入过量的铁粉，使Ag+还原为Ag，③过滤，将Ag和过量的铁粉从溶液中分离出来，④将混有Fe粉的Ag用稀H2SO4处理，使Fe溶解，⑤过滤，分离出银，⑥将③、⑤两步的滤液合并，蒸发浓缩，冷却结晶，⑦趁热过滤，除去其中的Na+得硫酸亚铁晶体，加热晶体使其失去结晶水得到FeSO4．

解析

解：要从工业废水中回收金属银和硫酸亚铁，首先需要将其中的污泥通过过滤除去，然后根据铁能将银离子置换出来的性质，加入过量的铁粉，使银全部被置换出来，过滤得到银和铁的混合物，然后根据铁可以和酸发生置换反应而银不与酸发生置换反应的性质，将得到的固体混合物加入稀硫酸，使铁反应，过滤得到银，最后将溶液混合，根据物质溶解度的不同，加热得到饱和溶液，然后降温使硫酸亚铁晶体析出，然后加热使硫酸亚铁晶体失去结晶水从而得到硫酸亚铁。

16、（12分）按如图所示进行铁腐蚀的实验，一周后观察：

（1）若试管中液面上升，发生的是腐蚀，电极反应为：正极；负极．

（2）若试管中液面下降，发生的是腐蚀，电极反应为：正极；

负极．

正确答案

（1）吸氧正极：2H2O+O2+4e-═4OH-；负极：2Fe-4e-═2Fe2+．

（2）析氢正极：2H++2e-═H2↑；负极：Fe-2e-═Fe2+.

解析

解：由题意知：（1）若试管中液面上升，则说明试管内气体体积减小，肯定发生的是吸氧腐蚀而消耗了O2，因此正、负两极的电极反应为：正极：2H2O+O2+4e-═4OH-；负极：2Fe-4e-═2Fe2+．

（2）若试管中液面下降，则说明试管内气体体积增大，应该有H2生成，则发生的是析氢腐蚀，因此正、负两极的电极反应为：正极：2H++2e-═H2↑；负极：Fe-2e-═Fe2+．

特别声明：本

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