主题3 矿山资源 硫酸与无机材料制造 主题3 主题归纳提升

3．金属腐蚀的快慢判断 (1)同种金属作电解池阳极的腐蚀速率＞金属作原电池负极的腐蚀速率＞金 属不加保护时的腐蚀速率＞用原电池原理保护时的腐蚀速率＞用电解原理保护 时的腐蚀速率。 (2)同种金属强电解质溶液中腐蚀的速率＞弱电解质溶液中腐蚀的速率＞非 电解质溶液中腐蚀的速率。
如下图所示，各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺 序是( )
＋
阳极(粗铜)：Zn－2e－===Zn2＋、 Fe－2e－===Fe2＋、Cu－2e－===Cu2＋ 阴极(纯铜)：Cu2＋＋2e－===Cu 电解过程中，活泼性比 Cu 弱的 Ag 不放电，形成阳极泥(可从阳极泥中提纯 Ag)，电解质溶液中 c(Cu2＋)会不断减小，应定期更换电解质溶液。
2．电镀(如铁件镀锌) 电镀液：含 Zn2＋的盐溶液(如 ZnCl2 溶液) 阳极(Zn)：Zn－2e－===Zn2＋ 阴极(铁件)：Zn2＋＋2e－===Zn 电镀过程中电镀液浓度不发生变化。镀层金属作阳极，镀件作阴极，电镀 液中必须含有镀层金属离子。
厂址的 综合考虑原料、交通运输、水源、能源、土地资 选择 源、自然地质条件、市场需求和环境保护等因素 减少SO2含量， ①氨－酸法吸收尾气 提高SO2的利 ②采用“两转两吸”工艺 硫酸厂“三 用率 废”的处理③烧渣的综合利用―→回收烧渣中的铁、 有色金属、贵金属 ④“废热”的利用
二、陶瓷的烧制 主要原料：黏土 用黄土 主要工艺流程：制泥―→成型―→干燥 制作陶器 ―→烧成 主要工艺条件：温度和气氛 瓷器的 主要原料：高岭土，比陶器使用的原料更纯净 烧制 烧制温度：使用比烧制陶器更高的温度
结构陶瓷 改进 新型陶瓷材料 仍有脆性――→纳米陶瓷 功能陶瓷
是不活泼金属
④正常人体缺钙会引起骨质疏松症，缺铁会引起贫血等疾病 ⑥可通过焰色反应区分钾元素和钠元素 B．②③④⑤
⑤青铜、不锈钢、硬铝都是合金 A．②④⑤⑥
C．①③④⑤ D．①②⑤⑥ 【解析】 性质活泼的金属很难以游离态存在，一般被人们发现使用的较
晚；生铁中含有杂质，会形成原电池，比纯铁较易被腐蚀；单质铝不易被腐蚀， 是因为其与氧气反应在其表面形成致密的氧化膜，保护内部金属不被腐蚀。 【答案】 A
电解熔融氢氧化钠制钠，阳极发生的电极反应为 4OH － 4e
－
－
===O2↑＋2H2O，A 项错误；戴维法制备钠，只有钠是还原产物，而吕萨克法制 备钠时，还原产物除钠外，还有氢气，故制备等量钠时，两反应中转移的电子 总数不同， B 项错误； 铁的还原性比钠弱， 吕萨克法制钠利用的是化学平衡原理， 产物中气态钠及时抽走，使平衡右移，C 项错误。 【答案】 D
2．第ⅠA、ⅡA 族金属(除 Be 外)与盐溶液作用，生成碱、盐和氢气。 如：2Na＋CuSO4＋2H2O===Na2SO4＋Cu(OH)2↓＋H2↑ Mg＋2NH4Cl===MgCl2＋H2↑＋2NH3↑ 3．在金属活动性顺序中(除ⅠA、ⅡA 族金属外)，位于前面的金属能把位于 它后面的金属从其可溶性盐溶液中置换出来。 如：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu Cu＋Hg(NO3)2===Cu(NO3)2＋Hg 4．某些金属单质能把盐溶液中显高价态的另一金属离子还原成低价态的金 属离子。 如：Cu＋2FeCl3===2FeCl2＋CuCl2
5．金属(活动性顺序中氢以前金属)与非氧化性酸(如盐酸、稀 H2SO4、H3PO4 等)作用，发生置换反应，生成盐和氢气。 如：Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑ 6．金属与氧化性酸(如 HNO3、浓 H2SO4)反应不放出氢气，其中大多数金属 在加热的条件下均能跟浓 H2SO4 起反应。 △ 如：Cu＋2H2SO4(浓)=====CuSO4＋SO2↑＋2H2O 除个别金属(Au、Pt)外的几乎所有金属在常温下都能跟硝酸反应。 (注：常 温下，浓 HNO3、浓 H2SO4 使 Fe、Al 钝化)。 如：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
A．4>2>1>3 C．4>2>3>1
B．2>1>3>4 D．3>2>4>1
【解析】
金属的腐蚀，从本质上讲也是组成化学电池发生氧化还原反应
的结果。在原电池中，活泼金属为负极，该金属被氧化，不活泼金属便被保护 起来，其被腐蚀的速率大大减小，所以装置 3 中的铁被腐蚀的速率比 1 中的慢； 反之，当铁与比它不活泼的金属，如 Sn、Cu 等连接起来，则被腐蚀的速率增大， 所以容器 2 中的铁比容器 1 中的铁被腐蚀的速率慢。容器 4 是一个电解池，在 这里 Fe 是阳极，不断地以 Fe2＋的形式进入溶液中，从而加速了铁的腐蚀。在上 述四种容器中，容器 4 中铁的腐蚀速率是最快的。综上分析，铁被腐蚀的快慢 顺序为 4>2>1>3。
知 识 网 络 构 建
专 题 对 点 演 练
专 题 归 纳 提 升
一、“设计”一座硫酸厂 高温 SO2的制取―→沸腾炉―→4FeS2＋11O2===== 点燃 2Fe2O3＋8SO2或焚硫炉―→S＋O2=====SO2 接触 催化剂 法制SO2的氧化―→转化器―→2SO2＋O2 △ 硫酸 2SO3 SO3的吸收―→吸收塔―→SO3＋H2O=== H2SO4
7．金属与非金属单质反应时，具有可变价态的金属，遇氧化性强的非金属 单质(如 F2、Cl2 等)被氧化成高价态，遇氧化性弱的非金属单质(如 S、I2)被氧化 成低价态。 点燃 △ 如：2Fe＋3Cl2=====2FeCl3 2Cu＋S=====Cu2S △ Fe＋I2=====FeI2 8．金属 Al、Zn 能跟强碱溶液发生反应并放出氢气。 如：2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4] ＋3H2↑ 标电子转移的方向和数目：
下列叙述错误的是(
)
A．高温下铝粉和二氧化锰粉末的混合物能发生铝热反应 B．高温下铝粉和氧化镁粉末的混合物能发生铝热反应 C．镁能在二氧化碳气体中燃烧置换出碳 D．惰性电极电解氯化镁溶液能生成 Mg(OH)2、H2 和 Cl2 【解析】 铝热反应表现了铝的强还原性，置换出来的金属的还原性弱于 铝。铝比锰还原性强，A 正确；镁的还原性强于铝，B 错误；镁的还原性比碳强， 故镁能在二氧化碳气体中燃烧置换出碳，C 正确；惰性电极电解氯化镁溶液时， 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑，阴极：2H＋＋2e－===H2↑，H＋放电，OH－浓度增大， 从而生成 Mg(OH)2，D 正确。 【答案】 B
9．活泼金属能跟某些氧化物发生置换反应。 点燃 如：2Mg＋CO2=====2MgO＋C 高温 2Al＋Fe2O3=====Al2O3＋2Fe 10．活泼金属(如 K、Na、Mg、Al 等)能跟某些分子里含有活泼氢原子的有 机物(如醇、酚、羧酸等)发生取代反应或置换反应，放出氢气。 如：2C2H5OH＋2Na―→2C2H5ONa＋H2↑
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)
A．电解熔融氢氧化钠制钠，阳极发生的电极反应为 2OH －2e ===H2↑＋ O2↑ B．若用戴维法与吕萨克法制得等量的钠，则两反应中转移的电子总数也相 同 C．吕萨克法制钠的原理是利用铁的还原性比钠强 D．目前工业上常用电解熔融氯化钠法制钠(如图)，电解 槽中石墨为阳极，铁为阴极
【解析】
A．M<N<Y<X<Z C．N<M<Y<X<Z
【解析】 由①知活泼性 X>Y，且 X、Y 都不与水反应；由②知 Z 为很活 泼的金属；由③及原电池原理知活泼性 M>N；由④知活泼性 Y>M，五种金属的 活泼性 Z>X>Y>M>N。
【答案】 C
6 ． 早 在 1807 年化学家戴维 用电解熔 融氢氧化 钠制得钠 ： 4NaOH( 熔 通电 融) ===== 4Na＋O2↑＋2H2O；后来吕萨克用铁与熔融氢氧化钠作用也制得钠， 1100℃ 反应原理为 3Fe＋4NaOH===Fe3O4＋2H2↑＋4Na↑。下列有关说法正确的是 (
1．下列金属的冶炼方法与钠相同的是( A．银 C．铁 B．铝 D．铜
)
【解析】
冶炼钠用电解法；冶炼银用热分解法；冶炼铝用电解法；冶炼
铁、铜用热还原法。 【答案】 B
2．下列有关金属的说法中，正确的是(
)
①在人类对金属材料的使用过程中，性质活泼的金属单质最早被人们冶炼 和使用 ②纯铁比生铁抗腐蚀性更强 ③单质铝在空气中比较耐腐蚀，所以铝
表面保护：涂层保护、镀层保护等 电化学保护：牺牲阳极的阴极保护法、外加 金属材料 直流电源的阴极保护法 的保护 改变金属成分：普通钢铁加入铬、镍等转变 为不锈钢
电解的应用、金属的腐蚀快慢
1.电解精炼[ 如粗铜(含 Zn、Fe、Ag 等)的提纯] 电解质溶液：含 Cu2 的盐溶液(如 CuSO4 溶液)
7．已知有关物质的熔、沸点数据如下表： MgO Al2O3 MgCl2 熔点/ ℃ 2 850 2 072 沸点/ ℃ 3 600 2 980 请参考表中数据回答下列问题： (1)工业上用电解法生产镁，通常是电解 MgCl2 而不是电解 MgO，主要理由 是_________________________________________________________________ _______________________________________________________________。 (2)工业上用电解法生产铝，通常是电解 Al2O3 而不是电解 AlCl3，主要理由 是_________________________________________________________________ _______________________________________________________________。 714 1 412 AlCl3 190(2.5×105Pa) 182.7