高考化学一轮复习 第20讲 金属的腐蚀及防护作业-人教版高三化学试题

第20讲金属的腐蚀及防护

A组基础题组

1.（2017北京丰台二模,6）铁锅表面覆盖有下列物质时,锈蚀速率最快的是（）

A.水B.食盐水

C.食用油D.酒精

2.钢铁在潮湿的空气中发生电化学腐蚀时，正极发生的主要反应是（）

A.Fe_2eFe”

-

B.2H20+02+4e40H「

C.401-4d2H20+02t

D.2H42e「H2t

3.（2017北京房山二模,9）研究金属桥墩腐蚀及防护是跨海建桥的重要课题。下列有关判断中正确的是

（）

（D

+1??|一

③

A.用装置①模拟研究时未见a上有气泡,说明铁没有被腐蚀

B.②中桥墩与外加电源正极连接能确保桥墩不被腐蚀

C.③中采用了牺牲阳极的阴极保护法保护桥墩

D.①②③中海水均是实现化学能与电能相互转化的电解质

4.（2017北京怀柔零模,10）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

较快慢较快

快慢

主要

Fe2+

Fe304Fe2O3Fe02

产物

下列说法正确的是（）

A.随pH的升高,含碳钢腐蚀速率逐渐加快

B.pH<4,发生析氢腐蚀

C.pH为14,其负极反应为2HzO+Fe-3e-Fe°2+4H+

3+

D.pH为7时，负极反应为Fe-3eTe,生成的Fe”被空气中的氧气氧化为Fe2O3

5.下列关于金属腐蚀与防护的说法不正确的是（）

A.图①,放置于干燥空气中的铁钉不会生锈

B.图②,若断开电源,钢闸门将发生吸氧腐蚀

C.图②,若将钢闸门与电源的正极相连,可防止钢闸门腐蚀

D.图③,若金属M比Fe活泼,可防止输水管腐蚀

6.以NaCl为主要成分的融雪剂会腐蚀桥梁、铁轨等钢铁设备。某研究小组探究NaCl溶液对钢铁腐蚀的

影响。

⑴将滤纸用3.5%的NaCl溶液润湿,涂上铁粉、碳粉的混合物,贴在表面皿上。在滤纸上加几滴检验试剂,

再缓慢加入NaCl溶液至没过滤纸，操作如下所示:

酚猷溶液KtFedN）/溶液KSCN溶液

实验[n.iii.

现象局部变红产生蓝色沉淀无变化

①实验I的现象说明,得电子的物质是________o

②碳粉的作用是___________________________O

③为了说明NaCl的作用，需要补充的对照实验是

(2)向图示装置的烧杯a、b中各加入30mL3.5%的NaCl溶液，闭合K,指针未发生偏转。加热烧杯a,指

针向右偏转。

①取a、b中溶液少量,滴加!UFe(CN)6］溶液,a中出现蓝色沉淀,b中无变化,b中铁片作极。

②加热后,指针发生偏转的原因可能是o

(3)用图示装置探究不同浓度NaCl溶液对钢铁腐蚀的影响，向烧杯a、b中各加入30mL不同质量分数的

NaCl溶液,实验记录如下表所示。

实验ab指针偏转方向

I0.1%0.01%向右

II0.1%3.5%向左

III3.5%饱和溶液向右

①H中,b中电极上发生的电极反应式是.

②III中,铁在饱和NaCl溶液中不易被腐蚀。

查阅资料可知:在饱和NaCl溶液中0?浓度较低,钢铁不易被腐蚀。

设计实验证明:

(4)根据上述实验,对钢铁腐蚀有影响的因素是

B组提升题组

7.(2017北京西城一模,10)生铁在pH=2和pH=4的盐酸中发生腐蚀。在密闭容器中,用压强传感器记录该

过程的压强变化,如下图所示。下列说法中，不正项的是()

A.两容器中负极反应均为Fe-2e「Fe"

B.曲线a记录的是pH=2的盐酸中压强的变化

-

C.曲线b记录的容器中正极反应是02+4e+2H2040H「

D.在弱酸性溶液中,生铁能发生吸氧腐蚀

8.(2017北京海淀期末，10)某同学进行下列实验：

操作现象

取一块打磨过的生铁放置一段时间后,生铁

片,在其表面滴1滴含酚片上出现如下图所示

麟和KslFe(CN)e]的食盐“斑痕”。其边缘处为

水红色，中心区域为蓝

含酚猷和K3[Fe(CN)J色，在两色环交界处出

的食盐水

现铁锈

生铁片

下列说法不合理的是()

A.生铁片发生吸氧腐蚀

B.中心区：Fe-2e「Fe"

C.边缘处:。2+2压0+4440H「

+

D.交界处:4Fe2++02+l(W)4Fe(OH)3+8H

9.某同学做如下实验：

装

置图1图2

电流计指针未发生偏

现象电流计指针发生偏转

转

下列说法正确的是()

A.“电流计指针未发生偏转”，说明铁片I、铁片H均未被腐蚀

B.用K3[Fe(CN)I溶液检验铁片III、IV附近溶液，可判断电池的正、负极

C.铁片I、III所处的电解质溶液浓度相同，二者的腐蚀速率相等

D.铁片IV的电极反应式为Fe-3e「Fe"

10.某小组同学利用原电池装置探究物质的性质。

资料显示:原电池装置中，负极反应物的还原性越强,

或正极反应物的氧化性越强,原电池的电压越大。

⑴同学们利用下表中装置进行实验并记录。

装置编号电极A溶液B操作及现象

IFepH=2的HEO」溶液连接装置后,石墨表面产生无色气泡；电压表指针偏转

电极A

连接装置后,石墨表面无明显现象；电压表指针偏转，

IICupH=2的H2sO4溶液

溶液BJ

i记录读数为a

①同学们认为实验I中铁主要发生了析氢腐蚀,其正极的电极反应式是o

②针对实验H的现象，甲同学认为不可能发生析氢腐蚀,其判断依据

是;乙同学认为实验II中应发生吸氧腐蚀,其正极的电极反应式是—

(2)同学们仍用上述装置并用Cu和石墨为电极继续实验,探究实验II中电压表指针发生偏转的原因及影

响氧化性的因素。

编号溶液B操作及现象

溶液表面用煤油覆盖,连接装置后，电压表指针微微偏转,记录

III经煮沸的pH=2的H£04溶液

读数为b

在石墨一侧缓慢通入02并连接装置，电压表指针偏转,记录读数

IVpH=2的H2s溶液为c;取出电极,向溶液中加入数滴浓NazSO,溶液混合后,插入电

极，保持通入02,电压表读数为c

在石墨一侧缓慢通入并连接装置，电压表指针偏转,记录读数

VpH=12的NaOH溶液

为d

①丙同学比较实验H、IILIV的电压表读数为c>a〉b,请解释原因:

②丁同学对IV、V进行比较,其目的是探究对氧化性的影响。

③实验IV中加入Na2s溶液的目的是

④为达到丁同学的实验目的，经讨论，同学们认为应改用如图装置对W、V重复进行实验，其设计意图

是;重复实验时,记录电压表读

数依次为c'、d'且c'〉d',由此得出的结论是。

答案精解精析

A组基础题组

1.B食用油为非电解质溶液,酒精为非电解质,水是弱电解质，食盐水是强电解质溶液,所以锈蚀速率最

快的是食盐水。

2.B钢铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀,负极反应为Fe-2e-Fe2+,正极反应为2H20+0z+4e-40田。

3.CA项,装置①中a极上氧气得电子生成0匹,b极上铁失电子发生氧化反应生成Fe",铁被腐蚀;B项，

桥墩与电源正极相连作阳极,失电子发生氧化反应,被腐蚀;C项,锌比铁活泼,故锌失电子,所以③中采用

了牺牲阳极的阴极保护法保护桥墩;D项,海水是混合物,不是电解质。

4.BA项，由表中信息可知,随pH的升高,含碳钢腐蚀速率先减慢后加快;B项,当pH<4时,含碳钢主要发

生析氢腐蚀;C项,在pH=14的溶液中，含碳钢发生吸氧腐蚀,负极反应为40H-+Fe-3e「Fe°2+2压0;D项,pH

为7时,负极反应为Fe-2e-Fe",生成的Fe”被空气中的氧气氧化为Fe203o

5.CA项,铁生锈的条件是与水和空气（或氧气）接触;B项,钢闸门在海水中主要发生吸氧腐蚀;C项,钢闸

门与电源正极相连时作电解池的阳极,发生氧化反应而被腐蚀;D项，若M比Fe活泼，则钢铁作正极,可防

止钢铁输水管腐蚀。

6.答案（1）①6

②与铁组成原电池，作原电池的正极

③用水代替NaCl溶液进行实验

⑵①正

②温度升高,Fe的还原性增强,反应速率加快

⑶①Fe-2e「Fe"

②另取两个烧杯,分别往其中加入铁片和一定量的饱和NaCl溶液,再分别滴加几滴K3[Fe(CN)61溶液,然后

往其中一个烧杯中通入02,观察现象

⑷温度、NaCl溶液的浓度、的浓度

解析(1)依据题意知,铁粉、碳粉、NaCl溶液构成原电池,铁粉作负极发生吸氧腐蚀,碳粉作正极。滴加

酚麟后溶液变红说明产生了0田,即正极上得到电子。为了说明NaCl的作用，可用水代替NaCl溶液进

行实验。

(2)①滴加K3[Fe(CN)61溶液,a中出现蓝色沉淀,说明a中产生了Fe「则a中铁片作负极,b中铁片作正极；

②加热后,温度升高,Fe的还原性增强,反应速率加快,故电流计指针发生偏转。

⑶①实验H中,b中铁片作负极，电极反应式为Fe-2e.Fe";

②另取两个烧杯,分别往其中加入铁片和一定量的饱和NaCl溶液,再分别滴加几滴K3[Fe(CN)6]溶液,然后

往其中一个烧杯中通入若通入。的烧杯中，铁片腐蚀较严重,则可证明在饱和NaCl溶液中0?浓度较低,

钢铁不易被腐蚀。

(4)根据实验可知，对钢铁腐蚀有影响的因素是温度、NaCl溶液的浓度、02的浓度。

B组提升题组

7.CA项,生铁发生腐蚀时,无论是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀,负极反应均为Fe-2e-Fe";B项,观察图像知，

曲线a随着时间增加,压强增大,说明有气体生成,即发生了析氢腐蚀，所以曲线a记录的是pH=2的盐酸

中压强的变化;C项，曲线b的压强随时间增加而减小,说明发生了吸氧腐蚀，由于pH=4的盐酸呈酸性,所

+

以正极反应是02+4e-+4H2压0;D项,根据曲线b的变化趋势可知生铁在弱酸性溶液中能发生吸氧腐蚀。

8.D生铁片边缘处为红色,说明生成了Off,即0升49+2压040H；生铁片发生吸氧腐蚀,A