复习巩固：（10）金属的腐蚀与防护-2023-2024学年高二化学人教版（2019）寒假轻松衔接

复习巩固：（10）金属的腐蚀与防护——2023-2024学年高二化学人教版（2019）寒假轻松衔接1.2020年12月1日，马首铜像正式回归圆明园。圆明园马首铜像结束百年流离，成为回归圆明园的流失海外重要文物。这件铜铸国宝在两百多年后看上去仍然熠熠生辉，光彩照人。下列对其原因的分析，最有可能的是()A.表面涂有油脂或其他防护层B.环境污染日趋严重，它们表面的铜绿被酸雨溶解洗去C.铜的金属活动性弱，不会被氧化D.马首铜像属于铜合金，形成原电池时，铜被保护2.下列金属防腐的措施中，使用牺牲阳极法的是()A.科学考察站钢铁设备表面镶嵌铝块 B.金属护栏表面涂漆C.汽车底盘喷涂高分子膜 D.水中的钢闸门连接电源的负极3.下列钢铁管道（管桩）或铁钉易被腐蚀的是()ABCDA.A B.B C.C D.D4.如图是研究铁被海水腐蚀的实验装置。图2中M是某种与铁片紧贴的金属，下列说法正确的是()A.若M是铜片，可保护铁B.若M是锌片，可保护铁C.图1铁片靠近烧杯底部的部分，腐蚀更严重D.M无论是铜还是锌都不能保护铁，是因没有构成原电池5.如图装置中，观察到：开始导管内液面下降，一段时间后导管内液面回升，略高于小试管内液面。以下有关解释合理的是()A.生铁片中的碳是原电池的负极，发生还原反应B.雨水酸性较强，生铁片仅发生析氢腐蚀C.具支试管中溶液pH逐渐减小D.墨水回升时，碳极反应为6.把锌片和铁片放在盛有由稀食盐水和酚酞试液组成的混合溶液的玻璃皿中（平面图如图所示），经过一段时间后，首先观察到溶液变红的区域是()A.Ⅰ和Ⅲ附近 B.Ⅱ和Ⅲ附近 C.Ⅰ和Ⅴ附近 D.Ⅱ和Ⅳ附近7.两种金属接触时，接触部位会发生“电偶腐蚀”。金属铁和铜在自来水和海水中，相同时间发生的腐蚀情况如图。下列有关说法正确的是()A.甲图中的介质为海水B.腐蚀过程中电能转化为化学能C.铁电极反应式为D.若在金属Fe的表面涂油漆，可以减慢铁的腐蚀8.图Ⅰ的目的是精炼铜，图Ⅱ的目的是保护钢闸门。下列说法正确的是()A.图Ⅰ中b为纯铜，电解过程中质量减轻，发生的反应为B.图Ⅰ中向a极移动，但不放电C.图Ⅱ中如果a、b间用导线连接时，钢闸门作正极D.图Ⅱ中如果a、b间连接直流电源利用外加电流阴极保护法保护钢闸门时，则X必须用锌9.沿海电厂采用海水为冷却水，但生物在排水管中的附着和滋生会阻碍冷却水排放并降低冷却效率，为解决这一问题，通常在管道口设置一对惰性电极（如图所示），通入一定的电流。下列叙述正确的是()A.阴极生成 B.管道中生成可以氧化灭杀附着生物的NaClOC.阳极生成阴极 D.阳极表面形成10.下列有关金属腐蚀的说法错误的是()图a图b图c图dA.图a中，插入海水中的铁棒，越靠近海水与空气交接处腐蚀越严重B.图b中，开关由M改置于N时，Cu-Zn合金的腐蚀速率减慢C.图c中，接通开关时Zn腐蚀速率增大，Zn上放出气体的速率也增大D.图d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负极11.如图各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是()A.③>②>④>① B.④>②>①>③ C.②>①>③>④ D.④>②>③>①12.金属腐蚀现象在生产、生活中普遍存在，依据下列2种腐蚀现象回答问题。（1）图1中被腐蚀的金属为__________，其腐蚀类型为_________（填字母）。图2中金属腐蚀类型为_________（填字母）。A.化学腐蚀 B.电化学腐蚀 C.析氢腐蚀 D.吸氧腐蚀（2）图1中Cu的作用是_________，结合电极反应、电子移动、离子移动等，分析金属被腐蚀的原理：_________。（3）图2中铁的生锈过程为，将Fe转变为的反应补充完整：正极反应为_________，负极反应为_________，总反应为_________。（4）下列防止铁制品生绣的措施合理的是_________。A.在铁闸门表面涂油漆B.在地下铁管道上安装若干镁合金C.将铁罐与浓硫酸等强氧化剂接触，使之钝化13.中国传统的农具、兵器曾大量使用铁，铁器的修复是文物保护的重要课题。（1）潮湿环境中，铁器发生电化学腐蚀的负极反应是____________。（2）铁器表面氧化层的成分有多种，性质如下：成分性质致密疏松疏松①被空气中的氧气氧化为的化学方程式是_________。②在有氧条件下，在含的溶液中会转化为FeOCl，将相关反应的离子方程式补充完整：_______+________________________。（3）化学修复可以使FeOCl转化为致密保护层：用和NaOH混合溶液浸泡锈蚀的铁器，一段时间后取出，再用NaOH溶液反复洗涤。①FeOCl在NaOH的作用下转变为FeO（OH），推测溶解度FeOCl_______（填“>”或“<”）FeO（OH）。②的作用是___________。③检验FeOCl转化完全的操作和现象是___________。14.某小组同学进行铁的电化学腐蚀原理的探究实验。装置分别进行的操作ⅰ.连好装置一段时间后，向烧杯中滴加酚酞溶液ⅱ.连好装置一段时间后，向烧杯中滴加溶液现象铁片表面产生蓝色沉淀（1）小组同学认为以上两种检验方法，均能证明铁发生了吸氧腐蚀。①实验ⅰ中的现象是__________。②用化学用语解释实验ⅰ中的现象：__________。（2）查阅资料：具有氧化性。①据此有同学认为仅通过ⅱ中现象不能证明铁发生了电化学腐蚀，理由是__________。②进行实验，在实验几分钟后记录实验现象，具体如下。实验装置滴管内试剂溶液试管内试剂ⅲ.蒸馏水ⅳ.溶液ⅴ.溶液实验现象无明显变化铁片表面产生大量蓝色沉淀无明显变化a.以上实验表明：在_________条件下，溶液可以与铁片发生反应。b.为探究的存在对反应的影响，小组同学将铁片酸洗（用稀硫酸浸泡后洗净）后再进行实验ⅲ，发现铁片表面产生蓝色沉淀。此补充实验表明的作用是__________。（3）有同学认为上述实验仍不严谨。为进一步探究的氧化性对实验ⅱ结果的影响，又利用（2）中装置继续实验。其中能证实以上影响确实存在的是_________（填字母）。实验试剂现象A酸洗后的铁片、溶液（已除）产生蓝色沉淀B酸洗后的铁片、和NaCl混合溶液（未除）产生蓝色沉淀C铁片、和NaCl混合溶液（已除）产生蓝色沉淀D铁片、和盐酸混合溶液（已除）产生蓝色沉淀15.请回答下列问题：（1）在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀（如图X）。①电镀时，镀件与电源的________（填“正”或“负”）极连接，A电极对应的金属是__________（填金属名称），B电极的电极反应式是________。②图Y是一种钠硫高能电池的结构示意图，M由和制得，其作用是导电和作隔膜，该电池总反应为。该电池的正极反应式为__________。用该电池作电源对①中铁件镀铜时，若电镀池中两电极的质量开始相同，电镀完成后取出洗净、烘干、称量，二者质量相差25.6g，则理论上该钠硫电池负极消耗的质量为__________g。（2）装置甲、乙、丙的烧杯中都盛有稀硫酸。①装置丙中的Fe电极上的电极反应式是_________。②装置乙中被腐蚀的金属是_________（填元素符号），装置甲、乙、丙中纯铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是_________。

答案以及解析1.答案：D解析：马首铜像是含一定比例金、银、锡、锌的铜合金，形成原电池时铜作正极被保护，耐腐蚀性好，所以该铜铸国宝仍然熠熠生辉不生锈，D项正确。2.答案：A解析：科学考察站钢铁设备表面镶嵌铝块，Fe、Al、电解质溶液构成原电池，Fe失电子能力小于Al而作正极被保护，所以该保护方法属于牺牲阳极法，A项正确；金属护栏表面涂漆，阻止Fe与空气、水接触，从而防止金属被腐蚀，属于物理方法，B项错误；汽车底盘喷涂高分子膜，阻止Fe与空气、水接触，从而防止金属被腐蚀，属于物理方法，C项错误；水中的钢闸门连接电源的负极，充当电解池的阴极，属于外加电流法，D项错误。3.答案：D解析：图A中构成了电解池，钢制管桩作阴极被保护，故不易被腐蚀，A项错误；图B中镁和铁制输水管构成了原电池，而镁作负极被腐蚀，输水管作正极被保护，故不易被腐蚀，B项错误；图C中铁管道和锌构成了原电池，锌作负极被腐蚀，铁管道作正极被保护，C项错误。4.答案：B解析：若M是铜片，铜片、铁片与海水构成原电池，铁是负极，铁被腐蚀，故A错误；若M是锌片，锌片、铁片与海水构成原电池，锌是负极，锌被腐蚀，铁被保护，故B正确、D错误；图1铁片靠近水面的部分，接触的氧气更多，腐蚀更严重，故C错误。5.答案：D解析：雨水呈酸性，生铁片中含有碳和铁，酸性条件下，生铁片发生析氢腐蚀生成氢气，导致具支试管内气体压强大于大气压，导管内液面下降，当溶液呈弱酸性或中性时，生铁片发生吸氧腐蚀，导致具支试管中气体压强小于大气压，导管内液面回升，略高于小试管内液面。6.答案：C解析：左图中锌和铁在食盐水中构成电解池，锌为阴极，铁为阳极，铁失去电子生成亚铁离子，锌电极上溶液中的氢离子得到电子生成氢气，溶液中的氢氧根离子浓度增大，所以锌极附近颜色变红；右图中锌和铁在食盐水中形成原电池，锌为负极，失去电子生成锌离子，铁为正极，氧气在正极上得到电子生成氢氧根离子，铁电极附近颜色变红。综上所述，C项正确。7.答案：D解析：铁和铜接触时，遇到电解质溶液会形成原电池，且形成的原电池中铁作为负极，铜作为正极，电解质溶液为海水时的腐蚀速率大于自来水作电解质溶液时的腐蚀速率，因此甲图中的介质为自来水，乙图中的介质是海水，A项错误；腐蚀过程中化学能转化为电能，B项错误；形成的原电池中铁作为负极，失去电子，电极反应式为，C项错误；在金属Fe的表面涂油漆，可以减慢铁的腐蚀，D项正确。8.答案：C解析：粗铜的精炼中，粗铜作阳极，纯铜作阴极，所以为纯铜，b为粗铜，A错误；电解时，电解质溶液中的阴离子向阳极移动，所以硫酸根离子向b极移动，B错误；牺牲阳极保护法中，被保护的金属作原电池正极，图Ⅱ中如果a、b间用导线连接，钢闸门作正极，C正确；外加电流阴极保护法中，被保护的钢闸门连接直流电源的负极，所以图Ⅱ中如果a、b间连接直流电源，钢闸门作阴极，但X不一定用锌，D错误。9.答案：B解析：海水中阳极区的会优先失去电子生成，A项错误；该装置的原理为电解池，阳极区生成的与阴极区生成的在管道中会发生反应生成NaCl、NaClO和，其中NaClO具有强氧化性，可氧化灭杀附着的生物，B项正确；阴极区生成，C项错误；阴极的电极反应式为，生成的会使海水中的沉淀积垢，D项错误。10.答案：C解析：图a中，铁棒中含有铁和碳，铁、碳和海水构成了原电池，铁作负极失电子而容易被腐蚀，海水中氧的含量较少，所以越靠近海水与空气交接处腐蚀越严重，A正确；图b中，开关由M改置于N时，合金作正极，锌作负极，所以合金的腐蚀速率减慢，B正确；图c中，接通开关时，Zn作负极，腐蚀速率增大，但氢离子在铂上放电生成氢气，C错误；图d中，Mg的活泼性比Fe强，构成原电池时，Mg作负极，用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀，D正确。11.答案：B解析：根据题图可知，①发生化学腐蚀，腐蚀速率较慢，②③装置是原电池，在③中锌比铁活泼，金属铁为正极受保护，腐蚀速率最慢，②中金属铁比锡活泼，金属铁为负极，④装置是电解池，金属铁为阳极，腐蚀速率最快，所以腐蚀速率：④>②>①>③，故选B。

12、（1）答案：铁（或Fe）；BC；BD解析：图1中二氧化硫的水溶液作为电解质溶液，酸性较强，与铁、铜形成原电池，腐蚀类型为析氢腐蚀；图2中电解质溶液显碱性，所发生电化学腐蚀类型为吸氧腐蚀。（2）答案：作为正极材料，导电；铜作为正极，氢离子在内电路中移向正极，得到电子，生成氢气；铁作为负极，失去电子，电子通过外电路从负极移向正极，金属铁被腐蚀生成解析：略（3）答案：；；解析：图2中发生吸氧腐蚀，正极反应为氧气得电子，反应式为，在负极铁失电子，电极反应式为，总反应为。（4）答案：ABC解析：在铁表面涂油漆、在地下铁管道上安装若干镁合金，将铁罐与浓硫酸等强氧化剂接触使之钝化均可防止铁制品生锈。13.答案：（1）（2）①②；6；12；（3）①>②作还原剂，将FeOCl还原为③取最后一次的洗涤液于试管中，加入酸化，再加入溶液，无白色沉淀产生，证明FeOCl转化完全解析：（1）铁器发生电化学腐蚀时，铁是负极，发生氧化反应，负极反应式是。（2）①被空气中的氧气氧化生成四氧化三铁和水，反应的化学方程式为。②该反应的离子方程式为。（3）①化学反应中，一般溶解度小的物质转化为溶解度更小的物质，由FeOCl在NaOH的作用下转变为FeO（OH），可知FeOCl的溶解度大于FeO（OH）。②具有还原性，可将FeOCl还原为。③检验FeOCl转化完全可检验，操作和现象是：取最后一次的洗涤液于试管中，加入酸化，再加入溶液，无白色沉淀产生，证明FeOCl转化完全。

14、（1）答案：①碳棒附近溶液变红②解析：①实验ⅰ中，碳棒为正极，正极上发生得电子生成的反应，碳棒附近溶液变红。②正极上氧气得电子与水反应生成氢氧根离子，电极反应式为。（2）答案：①将Fe氧化为，会干扰由于电化学腐蚀生成的的检验②a.存在b.破坏铁片表面的氧化膜解析：①具有氧化性，能将Fe氧化为，影响实验结果。②a.对比实验ⅳ和ⅴ，溶液中的对铁的腐蚀无影响，使溶液易与Fe反应；b.用稀硫酸酸洗后，铁片表面的氧化膜被破坏，再进行实验ⅱ，铁片表面产生蓝色沉淀，则的作用与稀硫酸相同，也是破坏铁片表面的氧化膜。（3）答案：AC解析：已除的铁片不能发生吸氧腐蚀，只能发生铁片、溶液的反应，从而表明能与铁作用生成，A符合题意；酸洗后的铁片、和NaCl混合溶液（未除），同时满足两个反应发生的条件，既可能是与铁作用生成，也可能是铁片发生了吸氧腐