2024高中化学第四章电化学基础第4节金属的电化学腐蚀与防护综合训练含解析新人教版选修4

PAGE6-第4节金属的电化学腐蚀与防护一、选择题1．下列说法正确的是()A．钢铁因含杂质而易发生腐蚀，所以合金都不耐腐蚀B．原电池反应是导致金属腐蚀的主要缘由，故其不能用来减缓金属的腐蚀C．金属发生化学腐蚀还是电化学腐蚀的主要区分在于金属的纯度不同D．无论哪种类型的腐蚀，其实质都是金属被氧化答案D解析金属通过变更内部结构制成合金可耐腐蚀，A错误；牺牲阳极的阴极爱护法是利用原电池原理爱护金属制品，B错误；确定金属腐蚀类型的因素是四周的环境，C错误。2．我国某大城市今年夏季多次降下酸雨。据环保部门测定，该城市整个夏季酸雨的pH平均值为3．2。在这种环境中的铁制品极易被腐蚀。下列对此条件下铁的腐蚀的叙述不正确的是()A．此腐蚀过程有化学腐蚀也有电化学腐蚀B．发生电化学腐蚀时的正极反应为2H2O＋O2＋4e－=4OH－C．在化学腐蚀过程中有氢气产生D．发生电化学腐蚀时的负极反应为Fe－2e－=Fe2＋答案B解析酸性环境发生的腐蚀为析氢腐蚀，其正极反应为2H＋＋2e－=H2↑，B错误。3．下列与金属腐蚀有关的说法正确的是()A．图1中，铁钉易被腐蚀B．图2中，滴加少量K3[Fe(CN)6]溶液，没有蓝色沉淀出现C．图3中，燃气灶的中心部位简单生锈，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正极答案C解析A项，图1中，铁钉处于干燥环境中，不易被腐蚀；B项，负极的电极反应式为Fe－2e－=Fe2＋，Fe2＋与[Fe(CN)6]3－反应生成Fe3[Fe(CN)6]2蓝色沉淀；D项为牺牲阳极的阴极爱护法，镁块相当于原电池的负极。采纳牺牲阳极的阴极爱护法时，负极金属活动性比被爱护的金属活动性强，但也不能用很活泼的金属，如爱护铁时一般用锌，不能用镁。4．下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是()A．纯银器表面在空气中因电化学腐蚀而渐渐变暗B．可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以爱护它不受腐蚀C．钢柱在水下部分比在空气与水交界处更简单腐蚀D．当镀锌铁制品的镀层受损后，镀层仍能对铁制品起爱护作用答案D解析纯银器表面在空气中因被氧气氧化而变暗，是化学腐蚀，A错误；地下输油钢管与外加直流电源的正极相连，作活性电极被腐蚀，B错误；钢柱在水交界处与氧气接触更简单被腐蚀，C错误；当镀锌铁制品的镀层受损后，镀层锌与铁制品形成原电池，锌为负极把铁爱护，D正确。5．钢铁生锈过程中发生反应：①2Fe＋O2＋2H2O=2Fe(OH)2；②4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3；③2Fe(OH)3=Fe2O3·xH2O＋(3－x)H2O。下列说法正确的是()A．参与反应的O2的量相等时，反应①②中电子转移数目相等B．反应①中氧化剂是氧气和水C．与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀D．钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀答案A解析反应①中水既不是氧化剂，也不是还原剂，B项错误；钢质(主要成分是Fe)水管、铜质(主要成分是Cu)水龙头与水构成了原电池，较活泼的钢质水管作负极，腐蚀速率加快，C项错误；钢铁中含有铁和碳，在潮湿的空气中构成了原电池，易发生电化学腐蚀而使钢铁生锈，D项错误。6．如图所示装置中，U形管底部盛有CCl4，分别在U形管a、b两侧渐渐加入饱和食盐水和稀硫酸，并使两端液面相平，然后分别塞上插有生铁丝的塞子，放置一段时间。下列有关叙述错误的是()A．两端铁丝的腐蚀速率：a<bB．a、b两侧相同的电极反应式为Fe－2e－=Fe2＋C．一段时间后，a侧液面高于b侧液面D．生铁丝中的碳在a、b两侧分别作原电池的负极和正极答案D解析生铁发生析氢腐蚀的速率比发生吸氧腐蚀的速率快，故A项正确；a侧负极上Fe失电子，正极上O2得电子，b侧负极上Fe失电子，正极上H＋得电子，所以a、b两侧相同的电极反应式为Fe－2e－=Fe2＋，故B项正确；a侧发生吸氧腐蚀，b侧发生析氢腐蚀，一段时间后，a侧气体压强减小，b侧气体压强增大，所以a侧液面高于b侧液面，故C项正确；生铁丝中的碳在a、b两侧都作正极，故D项错误。7．埋在地下的钢管常用如图所示的方法加以爱护，使其免受腐蚀。下列说法正确的是()A．金属棒X的材料可能为铜B．金属棒X的材料可能为钠C．钢管旁边土壤的pH可能会上升D．这种方法称为外加电流的阴极爱护法答案C解析图中没有外加电源，故为牺牲阳极的阴极爱护法，D项错误；X的活泼性应大于铁的活泼性，但金属钠的活泼性太强，能与土壤中的H2O干脆反应，故X的材料不行能是铜和钠，A、B两项错误；O2在钢管处得电子，发生还原反应：O2＋4e－＋2H2O=4OH－，故钢管旁边土壤的pH可能会上升，C项正确。8．镀锌铁在发生析氢腐蚀时若有0．2mol电子发生转移，下列说法正确的是()①有5．6g金属被腐蚀②有6．5g金属被腐蚀③在标准状况下有2．24L气体放出④在标准状况下有1．12L气体放出A．①②B．②③C．①④D．③④答案B解析发生的反应为Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑，有0．2mol电子转移则生成0．1molH2，消耗0．1molZn，其质量为6．5g。9．下列装置图及有关说法正确的是()A．装置①中K键闭合时，片刻后CuSO4溶液中c(Cl－)增大B．装置①中K键闭合时，片刻后可视察到滤纸a点变红色C．装置②中铁腐蚀的速率由大到小的依次是：只闭合K1>只闭合K3>只闭合K2>都断开D．装置③中当铁制品上析出1．6g铜时，电源负极输出的电子数为0．025NA答案B解析A项，K闭合时，左边Zn电极为负极，则Cl－移向ZnSO4溶液，错误。B项，a为阴极，b为阳极，在阴极上发生反应2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，则a点旁边溶液呈碱性，溶液变红，正确。C项，只闭合K1铁作阳极，加速腐蚀，只闭合K2铁作阴极，被爱护，只闭合K3铁作负极，加速腐蚀，则铁腐蚀的速率由大到小的依次是：只闭合K1>只闭合K3>都断开>只闭合K2，错误。D项，依据得失电子守恒可知，负极输出的电子数为eq\f(1.6,64)×2NA＝0．05NA，错误。金属腐蚀快慢的推断方法(1)在同一电解质溶液中：电解池原理引起的阳极腐蚀>原电池原理引起的负极腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀。(2)同一种金属在相同浓度不同介质中腐蚀由快到慢的依次为：强电解质溶液>弱电解质溶液>非电解质溶液。二、非选择题10．某探讨小组对铁生锈进行探讨。(1)甲同学设计了如图三组试验来探究铁生锈的条件：经过较长时间后，甲同学视察到的现象是A中铁钉生锈；B中铁钉不生锈；C中铁钉不生锈。①通过上述试验现象分析，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试验B所用的水要经过________处理，植物油的作用是______________________________。④试验C中碱石灰的作用是________________________________________。(2)乙同学为了达到同样目的，设计了试验D，如图所示：发觉一段时间后，试管中的液面上升，其缘由是________________________________________，该试验________(填“能”或“不能”)说明水对铁钉生锈产生影响。答案(1)①有水(或电解质溶液)和氧气(或空气)②