高考化学一轮复习微专题强化练：金属的腐蚀原理及防护措施

新高考化学第一轮复习微专题强化练金属的腐蚀原理及防护措施一、选择题1、下列关于金属腐蚀和保护的说法正确的是()A．牺牲阳极的阴极保护法利用电解原理B．金属的化学腐蚀的实质是：M－ne－=Mn＋，电子直接转移给还原剂C．外加直流电源的阴极保护法，在通电时被保护的金属表面腐蚀电流降至零或接近于零D．铜碳合金铸成的铜像在酸雨中发生电化学腐蚀时正极的电极反应为：2H＋＋2e－=H2↑2、支撑海港码头基础的钢管桩，常用外加电流的阴极保护法进行防腐，工作原理如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是()A．通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零B．通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩C．高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流D．通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整3、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4、将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后，置于如图所示装置中，进行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是()A．铁被氧化的电极反应式为Fe－3e－=Fe3＋B．铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能C．活性炭的存在会加速铁的腐蚀D．以水代替NaCl溶液，铁不能发生吸氧腐蚀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反应的总化学方程式：2Fe＋2H2O＋O2=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，其原理如图所示。下列说法正确的是()A．铁片发生还原反应而被腐蚀B．铁片腐蚀生成的铁锈可以保护内层的铁不被腐蚀C．铁片腐蚀过程中负极发生的电极反应：2H2O＋O2＋4e－=4OH－D．铁片里的铁和碳与食盐水形成了无数微小原电池，发生了电化学腐蚀6、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7、某小组同学用如图装置研究钢铁在海水中的腐蚀与防腐(①中铁片为生铁)。下列说法正确的是()A．①中只发生化学腐蚀B．②中只发生的是析氢腐蚀C．③为牺牲阳极法D．钢铁被腐蚀的速率：②＞①＞③8、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Fe2＋Fe3O4Fe2O3FeOeq\o\al(－,2)下列说法正确的是()A．pH＜4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C．pH为14时，负极反应式为2H2O＋Fe－3e－=FeOeq\o\al(－,2)＋4H＋D．pH为6时，负极反应式为Fe－2e－=Fe2＋，生成的Fe2＋被空气中的氧气氧化为Fe2O39、下列有关下图所示的说法正确的是()A．图甲中开关置于N处时铜锌合金腐蚀的速率增大B．图乙中接通开关时，锌腐蚀的速率增大，锌上放出气体的速率增大C．图丙中接通K2时铁棒不被腐蚀，属于牺牲阳极保护法D．图丙中接通K1时，石墨棒周围溶液的pH增大10、高压直流电线路的瓷绝缘子经日晒雨淋容易出现铁帽腐蚀现象，在铁帽上加锌环能有效防止铁帽腐蚀，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2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－C．断电时，锌环上的电极反应为Zn2＋＋2e－=ZnD．断电时，仍能防止铁帽被腐蚀11、在潮湿的深层土壤中钢管主要发生厌氧腐蚀，有关厌氧腐蚀的机理有多种，其中一种理论认为厌氧细菌可促使SOeq\o\al(2－,4)与H或H2反应生成S2－，加速钢管的腐蚀，其反应原理如图所示：下列说法正确的是()A．正极反应式为O2＋2H2O＋4e－=4OH－B．钢管腐蚀的产物中含有FeS、Fe(OH)2等C．SOeq\o\al(2－,4)与H2反应可表示为4H2＋SOeq\o\al(2－,4)－8e－厌氧细菌,S2－＋4H2OD．向钢中加入Cu制成合金可减缓钢管的腐蚀12、验证牺牲阳极的阴极保护法，实验如下(烧杯内均为经过酸化的3%NaCl溶液)。①②③在Fe表面生成蓝色沉淀试管内无明显变化试管内生成蓝色沉淀下列说法不正确的是()A．对比②③，可以判定Zn保护了FeB．对比①②，K3[Fe(CN)6]可能将Fe氧化C．验证Zn保护Fe时不能用①的方法D．将Zn换成Cu，用①的方法可判断Fe比Cu活泼13、下列说法不正确的是()A．钢铁表面水膜酸性很弱或呈中性，发生吸氧腐蚀B．钢铁表面水膜酸性较强，发生析氢腐蚀C．钢闸门作为阴极而受到保护D．将锌板换成铜板对钢闸门保护效果更好14、金属的腐蚀除化学腐蚀和普通的电化学腐蚀外，还有“氧浓差腐蚀”(如图所示)，如在管道或缝隙等处的不同部位氧的浓度不同，在氧浓度低的部位是原电池的负极。下列说法正确的是()A．纯铁的腐蚀属于电化学腐蚀B．钢铁发生吸氧腐蚀时，负极的电极反应式为Fe－3e－=Fe3＋C．在海轮浸水部位镶一些铜锭可起到抗腐蚀的作用D．在图示氧浓差腐蚀中，M极处发生的电极反应为O2＋2H2O＋4e－=4OH－15、一定条件下，碳钢腐蚀与溶液pH的关系如下：下列说法不正确的是()A．在pH<4的溶液中，碳钢主要发生析氢腐蚀B．在pH>6的溶液中，碳钢主要发生吸氧腐蚀C．在pH>14的溶液中，碳钢腐蚀的正极反应为O2＋4H＋＋4e－=2H2OD．在煮沸除氧气后的碱性溶液中，碳钢腐蚀速率会减慢二、非选择题16、钢铁工业是国家工业的基础，钢铁生锈现象却随处可见，为此每年国家损失大量资金。请回答下列问题：(1)钢铁的电化学腐蚀原理：在酸性环境中发生析氢腐蚀，在中性或碱性环境中发生吸氧腐蚀。①分别写出图1中铁电极和石墨电极的电极反应式：________，________。②将该装置作简单修改即可成为钢铁电化学防护的装置，请在图1虚线框内所示位置做出修改，并用箭头标出导线中电子流动方向。③写出修改后石墨电极的电极反应式：________________。(2)工业上常用盐酸除去铁锈。现将一生锈的铁片放入盐酸中，溶液中可能发生反应的化学方程式有________________。(3)在实际生产中，可在铁制品的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置如图2所示：①A电极对应的金属是________(填元素名称)，B电极的电极反应式为________。②若电镀前铁、铜两片金属质量相同，电镀完成后将它们取出洗净、烘干、称量，二者质量差为5.12g，则电镀时电路中通过的电子为________mol。③镀层破损后，镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀，请简要说明原因：_______________________________________。17、如图所示，A、F为石墨电极，B、E为铁片电极。按要求回答下列问题：(1)打开K2，闭合K1，B为________极，A的电极反应式为______。(2)打开K1，闭合K2，E为________极，此时铁________(填“被”或“未被”)腐蚀。(3)若往U形管中滴加酚酞，进行(1)、(2)操作时，________极周围能变红(填A、B、E或F)。18、钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢铁占世界钢铁年产量的四分之一。请回答钢铁在腐蚀、防护过程中的有关问题。(1)图中哪些装置不能防止铁棒被腐蚀_____________。(2)实际生产可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀，装置示意图如图所示，请回答：①B电极对应的金属是________(写元素名称)，A电极的电极反应式是_________________。②镀层破损后，镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀，请简要说明原因___________________________________________。19、某研究小组对铁生锈进行研究。(1)甲同学设计了A、B、C一组实验(如上图)，探究铁生锈的条件。经过较长时间后，甲同学观察到的现象是A中铁钉生锈；B中铁钉不生锈；C中铁钉不生锈。①通过上述实验现象分析，可得出铁生锈的外部条件是_____________________________________________________。②铁钉发生电化学腐蚀的正极电极反应式为_______________。③实验B所用的水要经过________________处理；植物油的作用是_________________________________________________。④实验C中碱石灰的作用是_____________________________。(2)乙同学为了达到同样目的，设计了实验D(如图)，发现一段时间后，试管中的液面升高，其原因是________________________，该实验________(填“能”或“不能”)说明水对铁钉生锈产生影响。答案与解析1、C解析：牺牲阳极的阴极保护法利用原电池原理，用较活泼的金属作负极先被氧化，故A错误；金属的化学腐蚀的实质是：金属作还原剂M－ne－=Mn＋，电子直接转移给氧化剂，故B错误；外加直流电源的阴极保护法，在通电时被保护的金属表面腐蚀电流降至零或接近于零，故C正确；铜碳合金铸成的铜像在酸雨中发生电化学腐蚀时，铜作负极，碳正极的电极反应为：O2＋4e－＋4H＋=2H2O，故D错误。2、C解析：钢管桩接电源的负极，高硅铸铁接电源的正极，通电后，外电路中的电子从高硅铸铁(阳极)流向正极，从负极流向钢管桩(阴极)，A、B正确；题给信息高硅铸铁为“惰性辅助阳极”不损耗，C错误。3、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连接电源正极作阳极被氧化，D项正确。4、C解析：D项，用水代替NaCl溶液，Fe和炭也可以构成原电池，Fe失去电子，空气中的O2得到电子，铁发生吸氧腐蚀，错误。5、D解析：结合题图知Fe失电子，化合价升高，被氧化，A项错误；铁锈结构疏松，不能保护内层金属，B项错误；铁片腐蚀时，Fe作负极，发生氧化反应：Fe－2e－=Fe2＋，C项错误；铁片上的NaCl溶液为铁与碳形成原电池提供了电解质溶液，D项正确。6、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连接电源正极作阳极发生氧化反应，D项正确。7、D解析：①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；②中电解质溶液为海水，发生的是吸氧腐蚀，B项错误；③为电解池装置，为外加电流法，C项错误；①中主要发生化学腐蚀，②中铁片为负极发生吸氧腐蚀，③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②>①>③，D项正确。8、A解析：pH＜4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Fe＋4OH－－3e－=FeOeq\o\al(－,2)＋2H2O，C错误；pH为7时，负极反应式为Fe－2e－=Fe2＋，生成的二价铁被氧气氧化，最终生成Fe2O3，D错误。9、D解析：A错，图甲中开关置于N处时铜锌合金腐蚀的速率减小；B错，图乙中接通开关时，锌腐蚀的速率增大，金属铂上放出气体的速率增大；C错，图丙中接通K2时铁棒不被腐蚀，属于外加电流的阴极保护法。10、C解析：通电时，锌环与电源正极相连，作阳极，发生氧化反应，A项正确；通电时，铁帽为阴极，发生还原反应：2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，B项正确；断电时，形成原电池，锌环为负极，发生氧化反应：Zn－2e－=Zn2＋，C项错误；断电时，形成原电池，铁帽为正极，此为牺牲阳极的阴极保护法，仍能防止铁帽被腐蚀，D项正确。11．B解析：根据题中所给信息，潮湿的深层土壤中钢管发生厌氧腐蚀，则正极反应式为2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，A项错误；负极反应式为Fe－2e－=Fe2＋，厌氧细菌促使SOeq\o\al(2－,4)与H或H2反应生成S2－，S2－及正极上生成的OH－与Fe2＋可分别生成FeS、Fe(OH)2，B项正确；SOeq\o\al(2－,4)与H2反应可表示为4H2＋SOeq\o\al(2－,4)厌氧细菌,S2－＋4H2O，C项错误；向钢中加入铜，发生电化学腐蚀时，铜作正极，Fe作负极，从而加速钢管的腐蚀，D项错误。12．D解析：②中试管内无明显变化，说明Fe附近溶液中无Fe2＋，③中生成蓝色沉淀，说明存在Fe2＋，对比可说明Zn的存在保护了Fe，A正确；①中加入K3[Fe(CN)6]在Fe表面产生蓝色沉淀，说明Fe表面产生了Fe2＋，对比①②的异同，①中可能是K3[Fe(CN)6]将Fe氧化成Fe2＋，B正确；由于存在Fe被K3[Fe(CN)6]氧化的可能性，不能用①来验证Zn保护Fe，C正确；将Zn换成Cu，若产生蓝色沉淀，则可能是因为Fe比Cu活泼，形成原电池产生Fe2＋，也可能是因为K3[Fe(CN)6]氧化Fe生成Fe2＋，因此不能作为判断Fe比Cu活泼的依据，D错误。13．D解析：当钢铁表面的水膜酸性很弱或显中性时，发生的是钢铁的吸氧腐蚀，A正确；当钢铁表面的水膜显酸性时，铁在负极放电，水膜中的氢离子在正极放电生成氢气，发生的是析氢腐蚀，B正确；在电解池中，阴极被保护，故要保护钢闸门，就要将钢闸门做电解池的阴极，C正确；在原电池中，正极被保护，当将锌板换成铜板后，铜做正极被保护，钢闸门做负极被腐蚀，起不到对钢闸门的保护作用，故D错误。14．D解析：纯铁发生腐蚀时，没有正极材料，不能构成原电池，所以发生化学腐蚀，A项错误；钢铁发生吸氧腐蚀时，负极的电极反应式为Fe－2e－=Fe2＋，B项错误；铜不如铁活泼，铜、铁在海水中形成原电池，Fe作负极，加快了海轮的腐蚀，C项错误；因氧浓度低的部位是原电池的负极，由图示可知，M处O2浓度高，该处O2得到电子，其电极反应式为O2＋2H2O＋4e－=4OH－，D项正确。15．C解析：pH<4的溶液呈强酸性，发生析氢腐蚀，A项正确；pH>6的溶液，氧气得电子，发生吸氧腐蚀，B项正确；pH>14的溶液，正极反应为O2＋2H2O＋4e－