金属的腐蚀与防护 同步练习-高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

试卷第=page11页，共=sectionpages33页试卷第=page11页，共=sectionpages33页4.3金属的腐蚀与防护同步练习一、单选题（共20题）1．下列关于金属腐蚀与防护的说法错误的是A．纯铁比生铁更容易生锈 B．船底镶嵌锌块可保护铁制船体C．阴极电保护法可用废铁做阳极 D．可用吸氧腐蚀原理设计一次性保暖贴2．用下列仪器或装置(图中夹持装置略)进行相应实验，不能达到实验目的的是A．实验1测锌与稀硫酸反应速率B．实验2制作简单燃料电池C．实验3验证铁的吸氧腐蚀D．实验4电解法制取钠3．下列关于金属腐蚀及防护的说法中，不正确的是A．在钢铁表面镀铬可防止钢铁生锈B．地下钢铁管道连接镁块可防止钢铁生锈C．将钢铁制品与电源正极连接可减缓钢铁腐蚀的速率D．金属腐蚀绝大多数属于电化学腐蚀4．下列叙述不正确的是A．铁管上镶嵌锌块，铁管易被腐蚀B．生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁弱C．用锡焊接的铁质器件，焊接处易生锈D．用外加电流法保护钢闸门时，钢闸门应作阴极5．下列装置中(杯中均盛有海水)能使铁受到保护不被腐蚀的是A． B． C． D．6．关于下列电化学装置的说法正确的是A．装置①的粗铜应与电源正极相连，精炼过程中两极质量的改变量相等B．装置②的待镀铁制品应与电源正极相连，电镀过程中溶液的浓度保持不变C．装置的钢闸门应与电源负极相连，属于“牺牲阳极的阴极保护法”D．装置④中靠近铜丝处出现红色，靠近裸露在外的铁钉处出现蓝色7．为保护铁电极，关于下图下列说法错误的是A．该法属于牺牲阳极法B．取少量电极区域溶液于试管中，滴入2滴，产生蓝色沉淀C．若把锌棒换成碳棒，则会加快铁的腐蚀D．若采用外加电流法保护铁电极，则铁电极应与电源负极相连8．海港、码头的钢制管桩会受到海水的长期侵袭，常用外加电流法对其进行保护(如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极)。下列有关叙述中错误的是A．高硅铸铁作为惰性辅助阳极是不会损耗的B．通电后外电路的电流被强制流向钢制管桩C．保护电流应该根据环境条件变化进行调整D．通电后使钢制管桩表面的腐蚀电流接近零9．下列有关电化学的说法错误的是A．用铜质铆钉铆接铁板，铁板易被腐蚀B．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C．在海轮外壳连接锌块能保护钢制外壳不受腐蚀，此方法叫做牺牲阳极法D．电解精炼铜，阳极质量减少时，电子转移不一定是10．实验是化学研究的基础，下列关于铁及其化合物的实验描述正确的是A．实验Ⅰ：蒸干溶液可得到硝酸铁固体B．实验Ⅱ：溶液红色变浅，证明增大，平衡逆向移动C．实验Ⅲ：滴加溶液，溶液不变红，可以证明锌比铁活泼D．实验Ⅳ：可探究、对分解反应催化效果的优劣11．下列关于金属腐蚀与防护的说法中，不正确的是A．生铁在潮湿环境中比在干燥环境中更易被腐蚀B．在船体上镶嵌锌块，可避免船体遭受腐蚀C．钢闸门外接电源负极，可使腐蚀电流降至零或接近零D．铁制品上镀铜，铜作阴极，溶液作电镀液12．北溪1号和2号天然气管道被炸毁，导致管道中被包裹的金属材料Fe被腐蚀。下列有关说法正确的是A．钢铁在海水中主要发生析氢腐蚀B．钢铁在海水中构成原电池，负极反应为C．可利用外加电流法保护输气管道D．可以在钢铁表面镀一层铜，当铜破损时，仍能保护钢铁13．下列四种情况下，铁的腐蚀速率由快到慢的是A．b>a>d>c B．a>b>c>d C．d>c>b>a D．b>d>a>c14．全世界每年因钢铁锈蚀会造成巨大的损失，如图所示是为了保护地下埋藏的铁管所采取的措施。下列有关说法正确的是A．地下铁管主要发生的是电化学腐蚀 B．潮湿的土壤有利于保护铁管不受腐蚀C．将导线与金属铜相连可保护地下铁管 D．将导线与外接电源的正极相连可保护地下铁管15．下列各种方法中：①金属表面涂抹油漆；②改变金属形状；③保持金属表面干燥；④在金属表面进行电镀；⑤使金属表面形成致密的氧化物薄膜，其中能对金属起到防止或减缓腐蚀作用的是A．①②③④ B．①③④⑤ C．①②④⑤ D．①②③④⑤16．下列用于解释事实的方程式书写正确的是A．钢铁制品在潮湿空气中的电化学腐蚀：B．电解精炼铜的阴极反应：C．Mg-AgCl电池是一种可被海水激活的贮备电池，其正极反应为：D．加热溶液除去油污：17．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，其中一种理论为厌氧细菌可促使与反应生成，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．正极的电极反应式为B．钢管腐蚀的直接产物中含有、C．与的反应可表示为D．在钢管表面镀锌或铜可减缓钢管的腐蚀18．利用小粒径零价铁(ZVI)的电化学腐蚀处理三氯乙烯，进行水体修复的过程如图所示，、、等共存物会影响修复效果。下列说法错误的是A．反应①②③④均在负极发生B．修复过程中可能产生红褐色物质C．④的电极反应式为D．三氯乙烯完全转化为乙烯时，得到电子19．市场上某种一次性保暖贴是利用金属电化学腐蚀原理制作的，主要成分为铁粉、水、食盐、活性炭、蛭石等，其中，活性炭是电极材料之一，食盐水为电解质溶液。下列有关保暖贴的说法错误的是A．该保暖贴中铁作负极，发生的电极反应是B．活性炭作正极，发生的电极反应是C．该一次性保暖贴放出的热量是氧气与铁粉发生氧化反应时产生的D．保暖贴使用前要密封保存，使之与空气隔绝20．将溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后，发现液滴覆盖的圆周中心区(a)已被腐蚀变暗，在液滴外沿出现棕色铁锈环(b)，如图所示。下列说法不正确的是A．铁锈环的主要成分是，铁片腐蚀过程发生的总反应为B．液滴之下氧气含量少，铁片作负极，发生的还原反应为C．液滴边缘是正极区，发生的电极反应为D．铁片腐蚀最严重的区域不是生锈最多的区域二、填空题（共3题）21．铁、铜等金属及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用。(1)某研究性学习小组设计了如图所示装置探究钢铁的腐蚀与防护。为防止金属Fe被腐蚀，可以采用上述_____(填装置序号)装置原理进行防护；装置③中总反应的离子方程式为______。(2)科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池，其效率更高，可用于航天航空。如图1所示装置中，以稀土金属材料作惰性电极，在电极上分别通入甲烷和空气，其中固体电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2固体，在高温下能传导O2-。①图1中d电极上的电极反应式为______。②如图2所示用惰性电极电解100mL0.50mol•L-1硫酸铜溶液，若要使电解质溶液恢复到电解前的状态，可加入______(填字母)。A．CuOB．Cu(OH)2C．CuCO3D．Cu2(OH)2CO322．金属的腐蚀(1)金属腐蚀的本质金属原子失去电子变为金属阳离子，金属发生_______________反应．(2)金属腐蚀的类型①化学腐蚀与电化学腐蚀类型化学腐蚀电化学腐蚀条件金属与其表面接触到的物质直接发生化学反应不纯的金属接触到电解质溶液发生原电池反应本质现象金属被腐蚀较活泼金属被腐蚀区别无电流产生有微弱电流产生联系电化学腐蚀比化学腐蚀普遍得多，腐蚀速率更快，危害也更严重②析氢腐蚀与吸氧腐蚀(以钢铁的腐蚀为例)类型析氢腐蚀吸氧腐蚀条件水膜酸性较强水膜酸性很弱或呈中性电负极正极______________________总反应式___________联系吸氧腐蚀更普遍23．回答下列问题(1)下列事实中，与电化学腐蚀无关的是_______A．埋在潮湿土壤里的铁管比埋在干燥土壤里的铁管更易被腐蚀B．金属钠置于空气中表面变暗C．镀银的铁制品，镀层部分受损后，露出的铁表面更易被腐蚀D．黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿E.生铁比软铁芯(几乎是纯铁)容易生锈F.铁制器件附有铜制配件，在接触处易生铁锈(2)以石墨为电极，电解溶液，阳极电极反应式为_______。(3)利用反应可制备，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为_______。(4)利用人工光合作用可将转化为甲酸，反应原理为，装置如图所示：电极2的电极反应式是_______；(5)离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系，由有机阳离子、和组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。钢制品应接电源的_______极，已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极电极反应式为_______。(6)已知是可逆反应，设计如图装置(、均为石墨电极)开始时：棒电极反应式_______，当电流表_______时，反应达到化学平衡状态。答案第=page11页，共=sectionpages22页答案第=page11页，共=sectionpages22页参考答案：1．A【详解】A．生铁中含有碳等杂质，易与铁形成原电池，所以生铁比纯铁更容易生锈，A错误；B．船底镶嵌锌块，利用牺牲阳极的阴极保护法，活泼性比铁强的锌作负极，失电子被腐蚀，铁作正极被保护，B正确；C．利用外加电流的阴极保护法防止钢铁腐蚀时，废铁作阳极，C正确；D．生活中常用的暖宝宝，实际上是根据铁在潮湿空气中发生吸氧腐蚀的原理，同时利用活性炭的强吸附性，在活性炭的疏松结构中储有水蒸气，水蒸气液化成水滴流出，与空气和铁粉接触，在氯化钠的催化作用下，较为迅速的发生反应，放出热量，D正确；故选A。2．D【详解】A．针筒可收集一定时间内生成的气体体积，图中装置可测定反应速率，A不合题意；B．两个电极均为石墨，先打开K1，关闭K2，这样形成电解池，石墨电极a产生O2，石墨电极b产生H2，一段时间后关闭K1、打开K2，即可制氢氧燃料电池，B不合题意；C．食盐水为中性，Fe发生吸氧腐蚀，水沿导管上升可证明，C不合题意；D．电解法制取钠需电解熔融的氯化钠，原理为：2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑，而电解NaCl溶液得不到金属钠，原理为：2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑，D符合题意；故答案为：D。3．C【详解】A．在钢铁表面镀铬可增强钢铁的抗腐蚀能力，因而能够防止钢铁生锈，A正确；B．由于金属活动性Mg＞Fe，所以地下钢铁管道连接镁块时，能够在与周围的水溶液形成原电池反应中，镁作负极，钢铁为正极得到保护，故可防止钢铁生锈，B正确；C．将钢铁制品与电源正极连接时，Fe失去电子被氧化，因而会导致钢铁腐蚀的速率大大加快，C错误；D．金属腐蚀包括化学腐蚀和电化学腐蚀，绝大多数金属腐蚀属于电化学腐蚀，D正确；故合理选项是C。4．A【详解】A．铁管上镶嵌锌块，锌比铁活泼，形成原电池时锌作负极，铁作正极，铁被保护，不易腐蚀，故A错误；B．生铁中含有碳，易形成原电池，加快铁的腐蚀，因此生铁抗腐蚀能力比纯铁弱，故B正确；C．用锡焊接的铁质器件，焊接处，铁与锡形成原电池时，铁比锡活泼，铁作负极，加快腐蚀，导致焊接处易生锈，故C正确；D．用外加电流法保护钢闸门，钢闸门作阴极，不易失电子被氧化，故D正确；故选：A。5．B【分析】在含有金属材料作电极的原电池中，负极加速被腐蚀、正极被保护；在电解池中，如果金属材料作阳极，则加速被腐蚀，阴极被保护，且金属材料作阳极被腐蚀速率大于作原电池负极的金属材料，据此分析解答。【详解】A．该电解池中Fe作阳极而加速被腐蚀，A不符合题意；B．该电解池中Fe作阴极而保护，B符合题意；C．该原电池中Fe作负极而加速被腐蚀，C不符合题意；D．该装置没有形成原电池或电解池，正常腐蚀，D不符合题意；故选B。6．D【详解】A．装置①的粗铜应与电源正极相连，阳极除了铜失去电子外，比铜活泼的锌铁等金属也失去电子，而阴极是铜离子得到电子变为铜单质，因此精炼过程中两极质量的改变量不一定相等，故A错误；B．装置②的待镀铁制品应与电源负极相连，铜连接电源正极，阳极是铜失去电子变为铜离子，阴极是铜离子得到电子变为铜单质，则电镀过程中溶液的浓度保持不变，故B错误；C．装置的钢闸门应与电源负极相连，属于“外加电流的阴极保护法”，故C错误；D．装置④铁是负极，铜是正极，铜电极上是水中氢离子得到电子变为氢气，剩余氢氧根，因此靠近铜丝处出现红色，铁失去电子变为亚铁离子，亚铁离子和铁氰化钾反应生成蓝色沉淀，因此看见靠近裸露在外的铁钉处出现蓝色，故D正确；综上所述，答案为D。7．B【详解】A．锌比铁活泼，作为原电池的负极保护了铁电极，属于牺牲阳极法，故A正确；B．铁电极为正极，中性条件下发生反应，没有生成亚铁离子，滴入2滴，不会产生蓝色沉淀，故B错误；C．若把锌棒换成碳棒，碳棒为惰性电极，则铁做负极，会加快铁的腐蚀，故C正确；D．若采用外加电流法保护铁电极，则铁电极应与电源负极相连作为电解池的阴极被保护，故D正确；故选B。8．B【分析】外加电流阴极保护是通过外加直流电源以及辅助阳极，被保护金属与电源的负极相连作为阴极，电子从电源负极流出，给被保护的金属补充大量的电子，使被保护金属整体处于电子过剩的状态，让被保护金属结构电位低于周围环境，从而使得金属腐蚀发生的电子迁移得到抑制，避免或减弱腐蚀的发生，阳极若是惰性电极，则是电解质溶液中的离子在阳极失电子；据此解答。【详解】A．高硅铸铁为惰性辅助阳极，所以高硅铸铁不损耗，选项A正确；B．通电后，惰性高硅铸铁作阳极，海水中的氯离子等在阳极失电子发生氧化反应，电流由电极正极经导线流向阳极，再从阴极流向负极即高硅铸铁，选项B错误；C．在保护过程中要使被保护金属结构电位低于周围环境，则通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整，选项C正确；D．被保护的钢制管桩作为阴极，从而使得金属腐蚀发生的电子迁移得到抑制，使钢制管桩表面腐蚀电流接近于零，避免或减弱电化学腐蚀的发生，选项D正确；答案选B。9．B【详解】A．铁的活动性大于铜，用铜质铆钉铆接铁板，容易形成原电池，容易发生电化学反应，铁板易被腐蚀，A正确；B．镀层破损后，铁比锡活泼，铁作负极，被腐蚀，所以镀锡铁板的镀层不能对铁制品起保护作用，加快铁板的腐蚀，B错误；C．在海轮外壳连接锌块，锌被腐蚀，从而保护了铁，所以保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极法，C正确；D．电解精炼铜时，若阳极质量减少，由于阳极有铁、锌、金、银等杂质存在，所以阳极质量减少，转移的电子的物质的量不一定是，D正确；故选B。10．D【详解】A．水解的离子方程式为，硝酸铁溶液水解得到氢氧化铁和硝酸，加热和硝酸挥发或分解，均促进水解，故实验Ⅰ蒸干溶液得不到硝酸铁，A错误；B．实验Ⅱ中反应为，该可逆反应的本质为Fe3+(aq)+3SCN-(aq)Fe(SCN)3(aq)，加入氯化钾固体，对平衡无影响，B错误；C．假如铁为负极，其氧化产物为亚铁离子，滴入溶液时溶液也不变红，故实验Ⅲ不可以证明锌比铁活泼，C错误；D．实验Ⅳ变量只有金属离子，可通过产生气体的快慢程度比较、对分解反应催化效果的优劣，D正确；答案选D。11．D【详解】A．铁生锈条件是有水和氧气，则生铁在潮湿环境中比在干燥环境中更易被腐蚀，A正确；B．锌比铁活泼，在海水中锌铁可以组成原电池，锌做负极可以保护铁，则在船体上镶嵌锌块，可避免船体遭受腐蚀，B正确；C．铁闸门中的铁和碳在电解液中构成原电池，产生腐蚀电流，钢闸门外接电源负极，保护铁，铁不易被氧化而失去电子，铁的腐蚀电流降至零或接近零，C正确；D．铁制品上镀铜，铜作阳极，铁做阴极，CuSO4溶液作电镀液，D错误；故答案为：D。12．C【详解】A．海水为中性，钢铁在海水中主要发生吸氧腐蚀，A错误；B．铁失去电子生成亚铁离子，负极反应为，B错误；C．可利用外加电流的阴极保护法保护输气管道，C正确；D．铜不如铁活泼，导致铁做负极加速铁的腐蚀，D错误；故选C。13．A【分析】利用腐蚀速率：电解池中阳极铁＞原电池负极铁＞原电池正极铁＞电解池中阴极铁，据此分析；【详解】b构成原电池，铁作负极被快速腐蚀，a也构成原电池，属于铁的吸氧腐蚀，缓慢腐蚀，d中铁构成原电池，作正极，被保护，c构成电解池，铁作阴极，被更好地保护。所以答案是b>a>d>c，选项A正确；答案为A。14．A【详解】A．铁管中含有杂质C，与地下电解质溶液接触，构成原电池，易发生电化学腐蚀，A正确；B．潮湿的土壤(接近中性)中，钢管易发生吸氧腐蚀，B错误；C．将导线与金属铜相连，铁活泼性比铜强，铁管作负极，铜作正极，不能保护地下铁管，腐蚀速度更快，将活泼性比铁强的(此如锌)金属与地下钢管相连，钢管才会收到保护，C错误；D．将导线与外接电源的正极相连，则铁管为阳极，会加快铁管腐蚀而不是保护，D错误；故选A。15．B【详解】防止金属生锈的方法有：牺牲阳极的阴极保护法、外加电流的阴极保护法、喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等其它方法使金属与空气、水等物质隔离，以防止金属腐蚀；所以：①金属表面涂抹油漆；③保持金属表面清洁干燥；④在金属表面进行电镀；⑤使金属表面形成致密的氧化物薄膜，均能对金属起到防护或减缓腐蚀作用，故选B。16．B【详解】A．钢铁制品在潮湿空气中的电化学腐蚀：Fe−2e-=Fe2+，A错误；B．电解精炼铜的阴极电极反应式：Cu2++2e-=Cu，B正确；C．Mg-AgCl电池是一种可被海水激活的贮备电池，AgCl是沉淀，其正极反应为：AgCl+e-=Ag+Cl-，C错误；D．加热Na2CO3溶液除去油污，水解的离子方程式为：CO+H2O⇌HCO+OH-，，D错误；故选B。17．B【详解】A．由题图可知，生成，H的化合价降低，得电子，故正极的电极反应式为，A项错误；B．反应生成的、与可生成、，B项正确；C．根据题中所给信息可知，与反应生成，根据元素守恒可知，生成物中还有，故反应式为，C项错误；D．钢管表面镀锌，锌会与铁形成原电池，锌比铁活泼，铁作正极，可减缓钢管的腐蚀；钢管表面镀铜，铜会与铁形成原电池，铁比铜活泼，铁作负极，从而加速钢管的腐蚀，D项错误；故选：B。18．A【详解】A．由题给修复过程示意图可知，反应①②③④均为得电子的还原反应，均应在正极发生，A项错误；B．修复过程中生成的可与氧气、氢氧根离子反应生成，为红褐色物质，B项正确；C．由题图可知，得电子被还原成，故④的电极反应式为，C项正确；D．三氯乙烯中碳原子的化合价为，乙烯中碳原子的化合价为，故三氯乙烯完全转化成乙烯时，得到电子，D项正确；故选A。19．C【详解】A．该保暖贴中，发生的是铁的吸氧腐蚀，铁作负极，电极反应是，A项正确；B．活性炭作正极，氧气得电子，发生还原反应，电极反应为，B项正确；C．铁粉与氧气通过无数个微小的电池发生氧化还原反应，放出大量的热，C项错误；D．铁粉、活性炭、水、食盐等可以构成一个原电池，发生的是铁的吸氧腐蚀，要延长其保质期，应在使用前隔绝空气，密封保存，D项正确；答案选C。20．B【详解】A．两极生成的和相互吸引，发生迁移接触后生成，继而发生反应和，则铁锈环的主要成分是；铁片腐蚀过程发生的总反应为，A正确；B．铁片作负极，发生氧化反应，电极反应为，B错误；C．溶液覆盖的铁片主要发生吸氧腐蚀，正极区在液滴边缘得到电子被还原：，C正确;D．铁片腐蚀最严重的区域不是生锈最多的区域，而是液滴覆盖的圆周中心区，D正确；故选B。21．(1)

②③

2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑(2)

CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O

AC【详解】（1）①铁比铜活泼，铁作负极，腐蚀速度加快，②Zn比铁活泼，铁作正极被保护，③铁连接电源的负极作阴极被保护，所以可以采用②③装置保护铁防止被腐蚀；装置③中总反应的离子方程式为2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑；（2）①图1为原电池，根据电流方向，则c电极为正极，d极为负极，甲烷失电子，与氧离子反应生成二氧化碳和水，电极反应式为CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O；②如图2所示用惰性电极电解，a极为阳极，溶液中的水失电子生成氧气和氢离子，电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+，b极铜离子得电子生成铜，电极反应式为Cu2++2e-=Cu，电路中转移4mol电子时，生成1molO2和2molCu，因此若要使电解质溶液恢复到电解前的状态，可加入CuO或CuCO3（因反应生成的CO2