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

1、1.4 金属的腐蚀与防护一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。1下列关于金属腐蚀的叙述正确的是()A金属被腐蚀的本质是：MnH2O=M(OH)neq f(n,2)H2B马口铁(镀锡铁)镀层破损后，首先是镀层被氧化C金属在一般情况下发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀D常温下，置于空气中的金属主要发生化学腐蚀【答案】C【解析】金属腐蚀的本质是金属原子失去电子被氧化为金属阳离子：Mne=Mn，A项错误；马口铁的镀层破损后，Sn、Fe形成原电池，发生电化学腐蚀，则铁先被腐蚀，B项错误；常温下，空气中的金属主要发生电化学腐蚀中的吸氧腐蚀，C项正确，D项错误。2某小组同学用如图装置研究钢铁在海水中的腐蚀与防

2、腐(中铁片为生铁)。下列说法正确的是()A中只发生化学腐蚀 B中只发生的是析氢腐蚀C为牺牲阳极的阴极保护法 D钢铁被腐蚀的速率：【答案】D【解析】中铁片为生铁，生铁表面形成无数个原电池，发生电化学腐蚀，A项错误；中电解质溶液为海水，发生的是吸氧腐蚀，B项错误；为电解池装置，为外加电流的阴极保护法，C项错误；中主要发生化学腐蚀，中铁片为负极发生吸氧腐蚀，中铁片连接外接电源的负极被保护，所以钢铁被腐蚀的速率为，D项正确。3如图所示，将缠绕有不同金属丝的铁钉放入培养皿中，再加入含有适量酚酞和氯化钠的琼脂热溶液，冷却后形成琼胶(离子在琼胶内可以移动)。下列叙述正确的是()Aa中铁钉附近呈现红色 Bb中

3、铁钉上发生还原反应Ca中铜丝上发生氧化反应 Db中铝丝附近有气泡产生【答案】B【解析】a中铁比铜活泼，铁做负极，发生氧化反应，铜做正极，发生还原反应，电极反应式分别为负极：2Fe4e=2Fe2，正极：O22H2O4e=4OH，因此A、C不正确；b中铝比铁活泼，铝做负极，发生氧化反应，铁做正极，发生还原反应，电极反应式分别为负极：4Al12e=4Al3，正极：3O26H2O12e=12OH，因此B正确，D不正确。4如图装置中，U形管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，均加入生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的是()A生铁块中的碳是原电池的正极B红墨水水柱两边的液面变为左低右高

4、C两试管中相同的电极反应式是：Fe2e=Fe2Da试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀【答案】B【解析】生铁在a中发生吸氧腐蚀，压强降低，在b中发生析氢腐蚀，压强增大，所以红墨水应左高右低。5在一块表面无锈的铁片上滴食盐水，放置一段时间后看到铁片上有铁锈出现。铁片腐蚀过程中发生的总反应化学方程式：2Fe2H2OO2=2Fe(OH)2，Fe(OH)2进一步被氧气氧化为Fe(OH)3，再在一定条件下脱水生成铁锈，其原理如图。下列说法正确的是()A铁片发生还原反应而被腐蚀B铁片腐蚀最严重区域应该是生锈最多的区域C铁片腐蚀中负极发生的电极反应：2H2OO24e=4OHD铁片里的铁和碳与食盐水形

5、成无数微小原电池，发生了电化学腐蚀【答案】D【解析】A项，在铁的吸氧腐蚀过程中，铁片发生氧化反应而被腐蚀；B项，铁片负极腐蚀最严重，由于离子的移动，在正极区域生成铁锈最多；C项，铁片腐蚀中负极反应式应为Fe2e=Fe2。6某同学设计如图1所示的装置探究金属的腐蚀情况。下列判断合理的是_(填字母)。A区铜片上有气泡产生B区铁片的电极反应式为2Cl2e=Cl2C最先观察到变成红色的区域是区D区和区中铜片的质量均不发生变化【答案】 D【解析】左半区是原电池装置，发生的是铁的吸氧腐蚀，电极反应式为负极(Fe)：Fe2e=Fe2，正极(Cu)：O22H2O4e=4OH，右半区是电解池装置，电极反应式为阳

6、极(Fe)：Fe2e=Fe2，阴极(Cu)：2H2e=H2。由于电解引起腐蚀的速率远大于吸氧腐蚀的速率，因此最先观察到变成红色的区域是区，故a、b、c三项均错误。7为了防止钢铁锈蚀，下列防护方法中正确的是()A在精密机床的铁床上安装铜螺钉B在海轮舷上用铁丝系住锌板浸在海水里C在排放海水的钢铁阀门上用导线连接一块石墨，一同浸入海水中D在地下输油的铸铁管上接直流电源的正极【答案】B【解析】原电池中做负极的金属加速被腐蚀，Fe、Cu和电解质溶液构成原电池，Fe易失电子而做负极，加速被腐蚀，故A错误；原电池中做负极的金属加速被腐蚀，Fe、Zn和海水构成原电池，Zn易失电子而做负极，Fe做正极，则Fe被

7、保护，故B正确；Fe、C和海水构成原电池，Fe易失电子而做负极，加速被腐蚀，故C错误；电解池中做阳极的金属被腐蚀，做阴极的金属不参加反应，该电解池中铸铁管做阳极而加速被腐蚀，故D错误。8利用下图装置可以模拟铁的电化学防护。下列说法错误的是()A若X为锌棒，开关K置于M处，可减缓铁的腐蚀B若X为锌棒，开关K置于M处，铁极发生氧化反应C若X为碳棒，开关K置于N处，可减缓铁的腐蚀D若X为碳棒，开关K置于N处，X极发生氧化反应【答案】B【解析】若X为锌棒，开关K置于M处时，锌作负极，铁作正极被保护，A项正确、B项错误；若X为碳棒，开关K置于N处，铁连接电源负极作阴极被保护，C项正确；X连接电源正极作阳

8、极发生氧化反应，D项正确。9研究金属腐蚀及防护的装置如图所示，下列说法中错误的是()Ad为石墨，铁片腐蚀加快 Bd为石墨，石墨上电极反应为：O22H2O4e=4OHCd为锌块，铁片不易被腐蚀 Dd为锌块，铁片上电极反应为：2H2e=H2【答案】D【解析】A项，由于活动性：Fe石墨，所以铁、石墨及海水构成原电池，Fe为负极，失去电子被氧化变为Fe2进入溶液，溶解在海水中的氧气在正极石墨上得到电子被还原，比没有形成原电池时铁片的腐蚀速率快，正确；B项，d为石墨，由于电解质溶液为中性环境，所以发生的是吸氧腐蚀，石墨电极上氧气得到电子，发生还原反应，电极反应为：O22H2O4e=4OH，正确；C项，若

9、d为锌块，则由于金属活动性：ZnFe，Zn为原电池的负极，Fe为正极，首先被腐蚀的是Zn，Fe得到保护，铁片不易被腐蚀，正确；D项，d为锌块，由于电解质溶液为中性环境，发生的是吸氧腐蚀，在铁片上电极反应为：O22H2O4e=4OH，错误。10相同材质的铁在图中的四种情况下最不易被腐蚀的是( )【答案】D【解析】 食醋提供电解质溶液环境，铁勺和铜盆是相互接触的两个金属极，形成原电池，铁是活泼金属作负极，铁易被腐蚀；B.食盐水提供电解质溶液环境，铁炒锅和铁铲都是铁碳合金，符合原电池形成的条件，铁是活泼金属作负极，碳作正极，铁易被腐蚀；D.铜镀层将铁球覆盖、使铁被保护，所以铁不易被腐蚀。11下列与金

10、属腐蚀有关的说法，正确的是()A图1中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重B图2中，插入溶液中的铁棒容易溶解，主要是发生电化学腐蚀C图3中，燃气灶的中心部位容易生锈，主要是由于高温下铁发生化学腐蚀D图4中，用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀，镁块相当于原电池的阴极【答案】C【解析】A项，水面附近的铁接触的氧气多，容易腐蚀，错误；B项，铁作为阴极受保护，不容易腐蚀，错误；C项，高温下铁被氧化，正确；D项，镁块为原电池的负极，生活中一般用锌块，因为镁容易形成致密氧化膜，错误。12某实验小组利用下列装置探究电解质溶液的浓度对金属腐蚀的影响：装置现象电流计指针不发生偏转电流计指针发生偏转已知

11、Fe2遇K3Fe(CN)6溶液生成蓝色沉淀，下列有关说法正确的是()A装置中的铁片均不会发生任何腐蚀B铁片d上可能发生的电极反应为Fe3e=Fe3C利用K3Fe(CN)6溶液可确定装置中的正、负极D铁片a、c所处的NaCl溶液的浓度相等，二者腐蚀速率相等【答案】 C【解析】 A项，装置中因为两烧杯中NaCl溶液的浓度相等，两边电势相等，所以电流计指针不发生偏转，但铁片a、b仍可发生普通的化学腐蚀，错误；B项，铁片d上Fe发生反应生成Fe2，错误；C项，装置中负极发生反应：Fe2e=Fe2，Fe2遇K3Fe(CN)6溶液生成蓝色沉淀，故可利用K3Fe(CN)6溶液确定装置中的正、负极，正确；D项

12、，装置中明显产生了电流，电化学腐蚀比化学腐蚀要快得多，故铁片a、c的腐蚀速率不同，错误。二、非选择题13电化学原理在防止金属腐蚀、能量转换等方面应用广泛。(1)图1中，为减缓钢闸门的腐蚀，材料B可以选择_(填“Zn”或“Cu”)。这种防护方法称为_。(2)图2为钢铁防护模拟实验装置，则铁做_极，这种防护方法称为_。检测钢铁保护效果的方法是：取少量铁电极附近的溶液于试管中，_，则说明保护效果好。(3)图2中铁与外加电源的正极相连做阳极时也可以得到防护，只不过应使外加电源电压维持在_范围内。【答案】(1)Zn牺牲阳极保护法(2)阴外加电流阴极保护法先滴加新制氯水，再加KSCN溶液，若溶液不变血红色

13、(3)可使铁发生钝化作用的14我国古代青铜器工艺精湛，有很高的艺术价值和历史价值，但出土的青铜器大多受到环境腐蚀，故对其进行修复和防护具有重要意义。下图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图。(1)腐蚀过程中，负极是_(填“a”或“b”或“c”)。(2)环境中的Cl扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl，其离子方程式为：_。(3)若生成4.29 g Cu2(OH)3Cl，则理论上耗氧体积为_ L(标准状况)。【答案】(1)c(2)2Cu23OHCl=Cu2(OH)3Cl(3)0.448【解析】(1)根据图示，腐蚀过程中，铜失电子生成Cu2，则负

14、极是铜。(2)根据上述分析，正极产物是OH，负极产物为Cu2，环境中的Cl扩散到孔口，与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl，则离子方程式为：2Cu23OHCl=Cu2(OH)3Cl。(3)4.29 g Cu2(OH)3Cl的物质的量为eq f(4.29 g,214.5 gmol1)0.02 mol，根据铜原子守恒，Cu2的物质的量为0.04 mol，负极反应为：2Cu4e=2Cu2，正极反应为：O24e2H2O=4OH，根据正、负极放电量相等，则理论上耗氧体积为0.02 mol22.4 Lmol10.448 L。15将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段

15、时间后发现液滴覆盖的圆圈中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环(b)，如图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘少。回答下列问题：(1)液滴边缘是_(填“正”或“负”)极区，发生的电极反应为_。(2)液滴中的Cl由_区向_区迁移(填“b”或“a”)。(3)在b区出现铁锈环的原因是液滴下的Fe因发生氧化反应而被腐蚀，生成的Fe2_，进一步氧化、脱水形成铁锈。(4)若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加NaCl溶液，则负极发生的电极反应为_。【答案】(1)正O22H2O4e=4OH(2)ba(3)由a区向b区迁移，与b区的OH形成Fe(OH)2(4)Fe2e=Fe2【解