《材料的加工处理》习题2Word文件下载.docx
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4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3,下列说法不正确的是( )
A.正极反应式为O2+2H2O+4e-===4OH-
B.电池工作时,电流由铝电极沿导线流向铂电极
C.以网状的铂为正极,可增大与氧气的接触面积
D.该电池通常只需更换铝板就可继续使用
答案:
B
3.电解硫酸铜溶液要达到如下三个要求:
①阳极质量减小,②阴极质量增加,③电解过程中Cu2+浓度不变。
则可选用的电极是( )
A.石墨作阳极,铁作阴极
B.粗铜(含Fe、Ni、Zn)作阳极,纯铜作阴极
C.纯铜作阳极,铁作阴极
D.铁作阳极,纯铜作阴极
C
4.制印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”,发生的反应为2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2。
向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉,反应结束后,下列结论不可能出现的是( )
A.烧杯中有铜无铁B.烧杯中有铁无铜
C.烧杯中铁、铜都有D.烧杯中铁、铜都无
5.金属及其化合物的应用很广泛,现举几种常见金属及其化合物的用途,回答有关问题:
(1)FeCl3溶液常用于腐蚀印刷电路铜板,其离子方程式为:
________________________________________________________________________。
(2)黄铜矿熔炼后得到的粗铜中含少量Fe、Ag、Au等金属杂质,需进一步采用电解法精制。
请简述粗铜电解得到精铜的原理:
________________________________________________________________________
(3)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。
请从下表提供的药品中选择两种(水可任选),设计最佳实验,验证劣质不锈钢易被腐蚀。
有关反应的化学方程式____________________________________________________
劣质不锈钢腐蚀的实验现象________________________________________________。
(4)合金在生活和生产上用途越来越广泛。
请用相关的知识解释在航空业上铝合金比铁合金用途更广泛的原因。
(1)2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
(2)电解池中,粗铜作阳极,精铜作阴极,电解质溶液为硫酸铜溶液。
阳极上发生氧化反应,Cu失去电子,使Cu单质变为Cu2+进入溶液:
Cu-2e-===Cu2+;
阴极上发生还原反应,Cu2+得到电子在阴极上析出Cu单质:
Cu2++2e-===Cu,从而达到精制Cu的目的
(3)CuO+H2SO4===CuSO4+H2O
CuSO4+Fe===FeSO4+Cu
不锈钢表面有紫红色物质生成
(4)①铝合金比铁合金要轻,易于用于航空业;
②铝合金表面易形成致密的氧化膜,此氧化膜耐高温,防腐蚀,而铁合金的氧化膜易脱落,起不到防腐蚀的作用
课时训练
1.(2011年常州高二检测)下列关于金属的保护方法的说法正确的是( )
A.我们使用的快餐杯表面有一层搪瓷,搪瓷层破损后仍能起到防止铁生锈的作用
B.白铁(镀锌铁)镀层破损后铁皮的腐蚀速率很慢
C.轮船的船壳水线以下常装有一些锌块,这是利用了牺牲阴极的阳极保护法
D.钢铁制造的暖气管道外常涂有一层沥青,这是钢铁的电化学保护法
选B。
A选项中涂层破损后金属铁直接暴露在空气中,因而搪瓷层不能对破损部位形成有效的保护;
B选项中镀层破损后由于锌的还原性比铁强,发生电化学腐蚀时锌作负极被腐蚀,从而保护铁不被腐蚀;
C选项应是牺牲阳极的阴极保护法;
D选项中应是用沥青作涂层的涂层保护法。
2.在铁制品上镀一定厚度的锌层,以下方案设计正确的是( )
A.锌作阳极,镀件作阴极,溶液中含有锌离子
B.铂作阴极,镀件作阳极,溶液中含有锌离子
C.铁作阳极,镀件作阴极,溶液中含有亚铁离子
D.锌作阴极,镀件作阳极,溶液中含有锌离子
由电镀装置的设计方法可知,应选用锌片作阳极,铁制品作阴极,含有Zn2+的溶液作电镀液。
3.某同学按右图所示的装置进行电解实验。
下列说法正确的是(双选)( )
A.电解过程中,铜电极上有H2产生
B.电解初期,主反应方程式为:
Cu+H2SO4CuSO4+H2↑
C.电解一定时间后,石墨电极上有铜析出
D.整个电解过程中,H+的浓度不断增大
BC
4.(2011年漳州高二检测)人体正常的血红蛋白中应含Fe2+。
若误食亚硝酸盐,则导致血红蛋白中Fe2+转化为高铁血红蛋白而中毒。
服用维生素C可解除亚硝酸盐中毒。
下列叙述中正确的是( )
A.亚硝酸盐是还原剂
B.维生素C是氧化剂
C.维生素C将Fe3+还原为Fe2+
D.亚硝酸盐被氧化
选C。
人体正常的血红蛋白中应含Fe2+,据题意,亚硝酸盐的毒性在于它将Fe2+氧化成了Fe3+,维生素C则能将Fe3+还原为Fe2+。
5.玻璃的主要成分之一是二氧化硅,能在玻璃上进行蚀刻,将其制成毛玻璃和雕花玻璃的物质是( )
A.烧碱B.纯碱
C.氢氟酸D.盐酸
氢氟酸的特性是能与SiO2反应。
6.下列反应的方程式正确的是( )
A.向沸水中滴加FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体:
Fe3++3H2OFe(OH)3↓+3H+
B.用氢氟酸蚀刻玻璃:
4HF+SiO2===SiF4↑+2H2O
C.用浓盐酸与MnO2反应制Cl2:
MnO2+2H++2Cl-Cl2↑+Mn2++H2O
D.用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板:
Fe3++Cu===Fe2++Cu2+
A中不应产生Fe(OH)3沉淀,C、D中未配平。
7.铝制品比铁制品在空气中不易被锈蚀,原因是( )
A.铝的金属活动性比铁弱
B.铝的密度比铁的密度小
C.铝在空气中易与氧气形成一层致密的氧化膜
D.铝不能跟氧气发生化学反应
铁在空气中发生氧化后生成的氧化物是疏松状的,导致内部金属继续被腐蚀,而铝氧化生成的氧化膜结构致密,可阻止内部铝与空气的接触,抗腐蚀能力强。
8.某溶液中有NH、Mg2+、Fe2+和Al3+四种离子,若向其中加入过量的氢氧化钠溶液,微热并搅拌,再加入过量盐酸,溶液中大量减少的阳离子是(双选)( )
A.NHB.Mg2+
C.Fe2+D.Al3+
选AC。
NH与OH-反应,微热放出氨气;
Fe2+与OH-反应生成的Fe(OH)2很容易被氧化成Fe(OH)3,再加入盐酸生成了Fe3+。
9.用质量均为100g的铜棒作电极,电解硝酸银溶液,电解一段时间后,两个电极的质量差为28g,则阴极的质量为( )
A.128gB.114g
C.119gD.121.6g
选D。
设转移的电子数为xmol也即生成Ag的物质的量为xmol,消耗Cu的物质的量为mol。
则阳极:
Cu - 2e-===Cu2+
64g 2mol
32xg xmol
阴极:
Ag++e-===Ag
1mol 108g
xmol 108xg
(100g+108xg)-(100g-32xg)=28g,得x=0.2。
所以阴极质量:
100g+108xg=121.6g。
10.(2011年江阴高二检测)被严重腐蚀了的铜和铁共同放入盐酸中充分反应后,剩余残渣中只有铜,则溶液中含有的金属阳离子为( )
A.可能只含Fe2+
B.可能只含Cu2+
C.一定含有Fe2+和Cu2+
D.可能只含Cu2+和Fe3+
当残留固体为铜时,溶液中一定含有Fe2+,一定不含Fe3+,可能含有Cu2+。
则选项A正确。
11.将铁粉、铜粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液和CuCl2溶液混合于某容器中充分反应(假定容器不参与反应),试判断下列情况下溶液中存在的金属离子和金属单质。
(1)若铁粉有剩余,则容器中不可能有________________________________________________________________________;
(2)若氯化铜有剩余,则容器中还可能有________________________________________________________________________;
(3)若氯化铁和氯化铜都有剩余,则容器中不可能有________,可能有________;
(4)若氯化铁有剩余,则容器中不可能有________。
该题属物质共存问题,解答该题应首先弄清物质间可能发生的反应,凡相互间能发生反应的物质就不可能(大量)共存。
该题涉及的反应有:
①Fe+2FeCl3===3FeCl2
②Fe+CuCl2===Cu+FeCl2
③Cu+2FeCl3===2FeCl2+CuCl2。
(1)若Fe粉有剩余,则容器中就不可能有Fe3+、Cu2+,因为它们能发生上述①②反应。
(2)若CuCl2有剩余,则容器中不可能有Fe,可能有Fe2+、Fe3+或Cu、Fe2+。
(3)若FeCl3和CuCl2均有剩余,则容器中不可能有Fe、Cu,可能有Fe2+。
(4)若FeCl3有剩余,则容器中不可能有Fe、Cu。
(1)Fe3+、Cu2+
(2)Fe2+、Fe3+或Cu、Fe2+
(3)Fe、Cu Fe2+
(4)Fe、Cu
12.(2011年萧城模拟)近年,我国电子工业迅速发展,造成了大量的电路板刻蚀废液的产生和排放。
刻蚀液主要有酸性的(HClH2O2)、碱性的(NH3NH4Cl)以及传统的(HClFeCl3)等三种,刻蚀废液中含有大量的Cu2+,废液的回收利用可减少铜资源的流失。
几种刻蚀废液的常见处理方法如图:
(1)FeCl3型酸性废液回收铜并使刻蚀液再生,发生的主要离子反应有Fe+Cu2+===Fe2++Cu,2Fe3++Fe===3Fe2+,还有___________________________________________________,
___________________________________________________________(离子方程式