课时1.4 金属的腐蚀和防护 训练 高中化学新鲁科版选择性必修1（2022-2023学年）

1、1.4 金属的腐蚀和防护一、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。1下列事实与电化学腐蚀无关的是()A光亮的自行车钢圈不易生锈 B黄铜(Cu、Zn合金)制的铜锣不易产生铜绿C铜、铝电线一般不连接起来作导线 D生铁比熟铁(几乎是纯铁)容易生锈【答案】A【解析】 光亮的自行车钢圈说明镀层没有磨损，自行车钢圈只有镀层和外界接触，因而不会发生电化学腐蚀，与电化学腐蚀无关，故A选；黄铜(铜锌合金)制作的铜锣中，金属铜作正极，是被保护的电极，不易生锈，与电化学腐蚀有关，故B不选；铜、铝电线连接易形成原电池，铝作负极被腐蚀，与电化学腐蚀有关，故C不选；生铁的成分中含有金属铁和碳，可以形成原电池，金属铁为负

2、极，负极金属易被腐蚀，与电化学腐蚀有关，故D不选。2为防止海轮船体被腐蚀，应在船体的水线以下位置嵌上一定数量的锌块。下列说法不正确的是( )A这是利用锌比铁活泼采取的牺牲阳极保护法B这是利用电解原理采用的外加电流保护法C因为锌比铁活泼，所以在锌铁海水原电池中，锌是负极，失电子；而铁作正极，被保护D要定期更换锌块才能起到保护作用【答案】B【解析】：船体是钢铁制成的，为防止浸在海水中的钢铁被腐蚀而在船体嵌入锌块，是利用原电池原理，使活泼的锌在锌铁海水原电池中作负极，失电子，而使铁作正极，达到保护船体的目的。这种方法就是牺牲负极锌而保护正极铁，习惯上叫牺牲阳极法。因为锌在反应中失去电子被消耗，所以要

3、定期更换。3下列叙述不正确的是()A铁遇冷浓硝酸表面被钝化，可保护内部不被腐蚀B船底镶嵌锌块，锌作负极，以防止船体被腐蚀C当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护作用D电解精炼铜时以纯铜作阴极，粗铜作阳极【答案】C【解析】 A.常温下，铁和浓硝酸反应生成一层致密的氧化物薄膜而阻止了进一步反应，所以可以保护内部金属不被腐蚀，故A正确；B.在锌、铁原电池中，较活泼的金属锌往往作负极，负极金属易被腐蚀，正极金属可以被保护，故B正确；C.铁比锡活泼，当镀锡铁制品的镀层破损时，铁易被腐蚀，锡层不能对铁制品起保护作用，故C错误；D.电解精炼铜时以纯铜作阴极，粗铜作阳极，粗铜中的活泼金属和铜放电，铜

4、离子在阴极析出，故D正确。故选C。4关于下列各装置图的叙述中，不正确的是( )A用装置精炼铜，则a极为粗铜，电解质溶液为CuSO4溶液B装置的总反应是：Cu2Fe3=Cu22Fe2C装置中钢闸门应与外接电源的负极相连D装置中的铁钉几乎没被腐蚀【答案】B【解析】 A.装置中a电极和电源的正极相连，作阳极，b是阴极，粗铜精炼时，粗铜是阳极，纯铜是阴极，所以选项A正确；B.装置是原电池，铁的金属性强于铜的，所以铁是负极，失去电子，铜是正极，溶液中的铁离子得到电子，选项B不正确；C.钢闸门应与外接电源的负极相连，作阴极被保护，所以选项C正确；D.装置中铁处在极其干燥环境中不易腐蚀，选项D正确。5我国多

5、条高压直流电线路的瓷绝缘子出现铁帽腐蚀现象，在铁帽上加锌环能有效防止铁帽的腐蚀，防护原理如图所示。下列说法错误的是()A通电时，锌环是阳极，发生氧化反应B通电时，阴极上的电极反应为2H2O2e=H22OHC断电时，锌环上的电极反应为Zn22e=ZnD断电时，仍能防止铁帽被腐蚀【答案】C【解析】 锌环与电源的正极相连，为阳极，发生氧化反应，A项正确；断电时，Zn比铁活泼，作负极，电极反应为Zn2e=Zn2，C项错误。6(2020河北衡水中学调研)一定条件下，某含碳钢腐蚀情况与溶液pH的关系如下表：pH2466.5813.514腐蚀快慢较快慢较快主要产物Fe2Fe3O4Fe2O3FeOeq oal

6、(,2)下列说法正确的是()ApH4时，发生析氢腐蚀B随pH的升高，含碳钢的腐蚀速率逐渐加快CpH为14时，负极反应式为2H2OFe3e=FeOeq oal(,2)4HDpH为7时，负极反应式为Fe3e=Fe3，生成的Fe3被空气中的氧气氧化为Fe2O3【答案】A【解析】pH4时，钢铁腐蚀的主要产物为Fe2，此时溶液呈酸性，正极上H得电子，生成H2，A正确；由表中信息可知，随pH的升高，含碳钢的腐蚀速率先减慢后加快，B错误；pH为14时，电解质溶液呈碱性，负极反应式为Fe4OH3e=FeOeq oal(,2)2H2O，C错误；pH为7时，负极反应式为Fe2e=Fe2，生成的二价铁被氧气氧化，最

7、终生成Fe2O3，D错误。7图的目的是精炼铜，图的目的是保护钢闸门。下列说法正确的是(BC)A图中b为纯铜，电解过程中质量减轻，发生的反应为：Cu22e=CuB图中SOeq oal(2,4)向b极移动，但不放电C图中如果a、b间连接直流电源，钢闸门作阴极被保护D图中如果a、b间连接直流电源利用外加电流保护法时，则X必须用锌【答案】BC【解析】 图是电解池，b是阳极发生氧化反应，b为粗铜，电解过程中发生的反应为：Cu2e=Cu2，故A错误；图是电解池，b是阳极，SOeq oal(2,4)向b极移动，故B正确；图是外加电流保护法，钢闸门连接电源负极，钢闸门作阴极，故C正确；图中如果a、b间连接直流

8、电源利用外加电流保护法时，则X可以是废钢铁、石墨，故D错误。8某课外活动小组，将剪下的一块镀锌铁放入试剂瓶中，并滴入少量食盐水将其浸湿，再加数滴酚酞溶液，按右图装置进行实验，数分钟后观察，下列现象不可能出现的是(B)AB中导气管里形成一段水柱 BB中导气管中产生气泡C金属片剪口处溶液变红 D锌被腐蚀【答案】B【解析】 镀锌铁片放入锥形瓶中，并滴入少量食盐水将其浸湿，再加数滴酚酞溶液，形成的原电池中，金属锌为负极，发生反应：Zn2e=Zn2，铁为正极，发生吸氧腐蚀，即2H2OO24e=4OH，所以锥形瓶中气体压强减小，导气管里形成一段水柱，生成的氢氧根离子遇到酚酞会显示红色。原电池形成后没有气体

9、生成，所以B中导气管不会产生气泡，故B错误。二、非选择题9某研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响因素，将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞(如图1)。从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液，同时测量容器中的压强变化。(1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格)：编号实验目的碳粉/g铁粉/g醋酸/%为以下实验作参照0.52.090.0醋酸浓度的影响0.536.00.22.090.0 (2)编号实验测得容器中压强随时间变化如图2。t2时，容器中压强明显小于起始压强，其原因是铁发生了_腐蚀，请在图3中用箭头标出发生该腐蚀时电子流动方向；此时，碳粉表面发生了_(填“氧化”或“还原”

10、)反应，其电极反应式是_。(3)该小组对图2中Ot1时压强变大的原因提出了如下假设，请你完成假设二。假设一：发生析氢腐蚀产生了气体；假设二：_。【答案】(1)编号实验目的碳粉/g铁粉/g醋酸/%2.0碳粉含量的影响 (2)吸氧如图还原2H2OO24e=4OH(3)反应放热，温度升高【解析】(1)对比编号，编号中碳粉的质量与编号相同，醋酸的浓度与编号不同，所以铁粉的质量应与编号相同，即2.0 g；编号中碳粉质量与编号不同，铁粉质量和醋酸浓度均与编号相同，显然编号目的是探究碳粉含量的影响。(2)t2时，容器中压强明显小于起始压强，说明容器中气体减少，所以铁发生的是吸氧腐蚀。在铁发生吸氧腐蚀的过程中

11、，铁为负极，发生氧化反应，形成Fe2；碳为正极，发生还原反应：2H2OO24e=4OH。(3)Ot1时压强增大，应从两方面考虑，一是生成气体，二是温度升高，则由假设一内容可得假设二应是此反应是放热反应，温度升高。10(1)金属腐蚀的电化学原理可用如图甲模拟。请写出有关电极反应式。铁棒上：_。碳棒上：_。(2)图乙是探究铁发生腐蚀的装置图。发现开始时U形管左端红墨水水柱下降，一段时间后U形管左端红墨水水柱又上升。下列说法不正确的是_(填字母)。A开始时发生的是析氢腐蚀B一段时间后发生的是吸氧腐蚀C负极的电极反应均为：Fe2e=Fe2D析氢腐蚀的总反应为：2FeO22H2O=2Fe(OH)2(3)

12、以Al海水空气电池作为能源的新型海水标志灯，以海水为电解质溶液，靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流。只要把灯放入海水中数分钟，就会发出耀眼的白光。则该电源负极材料为_，正极材料为_，正极反应式为：_。电池总反应为：_。(4)为处理银器表面的黑斑(Ag2S)，将银器置于铝制容器里的食盐水中并与铝接触，Ag2S转化为Ag，食盐水的作用为_。银器为_极，电极反应式为：_。(5)若用钢铁(含Fe、C)制品盛装NaClO溶液会发生电化学腐蚀，钢铁制品表面生成红褐色沉淀，溶液会失去漂白、杀菌消毒功效。该电化学腐蚀过程中的正极反应式为：_。【答案】(1)2Fe4e=2Fe2O22H2O4e=4OH(2)D(3)铝(或Al)石墨(答案合理即可)O22H2O4e=4OH4Al3O26H2O=4Al(OH)3(4)作为电解质溶液，形成原电池正Ag2S2e=2AgS2(5)ClOH2O2e=Cl2OH【解析】(1)NaCl溶液呈中性，Fe发生吸氧腐蚀。(2)因为开始c(H)较大，所以铁钉发生析氢腐蚀，随着反应的进行，c(H)减小，铁钉则发生吸氧腐蚀，负极电极反应式为：Fe2e=Fe2，析氢腐蚀正极反应式为：2H2e=H2，只