课时精练26 金属的腐蚀与防护-2022-2023学年高二化学精讲精练（人教选择性必修1）（原卷版）

课时精练26金属的腐蚀与防护1．下列有关金属腐蚀的说法中正确的是(　　)A．金属腐蚀指不纯金属与接触到的电解质溶液进行化学反应而损耗的过程B．电化学腐蚀指在外加电流的作用下不纯金属发生化学反应而损耗的过程C．钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀，负极吸收氧气，产物最终转化为铁锈D．金属的电化学腐蚀和化学腐蚀本质相同，但电化学腐蚀伴有电流产生2．下列关于金属腐蚀的叙述中正确的是(　　)A．金属被腐蚀的本质是M+nH2O=M(OH)n+n2H2↑B．马口铁(镀锡铁)镀层破损后被腐蚀时，首先是镀层被氧化C．金属在一般情况下发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀D．常温下，置于空气中的金属主要发生化学腐蚀3．中国在南极建设的第四个科学考察站——泰山站，如图所示。为了延长考察站基础设施使用寿命，在钢铁设备表面镶嵌一些金属块(M)下列说法正确的是(　　)A．金属块M可能是铜，发生氧化反应B．这种保护方法叫牺牲阳极法C．科学考察站里的设备在潮湿空气中主要发生化学腐蚀D．若采用外加电流法，设备应与电源正极相连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．以水代替NaCl溶液，铁不能发生吸氧腐蚀D．活性炭的存在会加速铁的腐蚀5．下列各图所示装置能达到实验目的的是() A．图甲，验证铁的吸氧腐蚀B．图乙，牺牲阳极的阴极保护法C．图丙，在铁制品表面镀锌D．图丁，测定盐酸的pH6．如图是自来水表的常见安装方式。下列有关说法不正确的是(　　)A．该安装方式的水表更容易被腐蚀B．发生腐蚀过程中，电子从接头流向水表C．腐蚀时水表发生的电极反应为2H2O+O2+4e−===4OH−D．腐蚀过程还涉及反应：4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)37．中国第一艘国产航母山东舰顺利服役。有盐分的海水和空气会对船体造成腐蚀，因此对船体的防腐处理非常重要。下列关于金属腐蚀和防护的说法错误的是(　　)A．海上舰艇的腐蚀主要为金属的化学腐蚀B．可以在船舶外壳装上锌块，用牺牲阳极法防止金属被腐蚀C．刷防锈漆，使金属与空气、水等物质隔离，可防止金属被腐蚀D．外加电流，使需要保护的金属作阴极，可以起到保护金属的作用8．铁生锈是一种常见的自然现象，其主要反应的化学方程式为4Fe+3O2+xH2O=2Fe2O3·xH2O。如图为一放在水槽中的铁架，水位高度如图。最容易生锈的铁架横杆是(　　)A．①　　B．②　　C．③　　D．④9．(2016年10月浙江选考)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。 下列说法正确的是()A．铁片发生还原反应而被腐蚀B．铁片腐蚀最严重区域应该是生锈最多的区域C．铁片腐蚀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无数微小原电池，发生了电化学腐蚀10．(2020年江苏卷)将金属M连接在钢铁设施表面，可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在题图所示的情境中，下列有关说法正确的是()A．阴极的电极反应式为B．金属M的活动性比Fe的活动性弱C．钢铁设施表面因积累大量电子而被保护D．钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快11．支撑海港码头基础的钢管桩，常用采用如图所示的方法进行防腐，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．该保护方法叫做外加电流保护法，高硅铸铁的作用是传递电流B．钢管桩被迫成为阴极而受到保护，其表面的腐蚀电流接近于零C．通电后，调整外加电压，外电路中的电子被强制从钢管桩流向高硅铸铁D．石墨能导电且化学性质不活泼，可用石墨代替高硅铸铁作辅助阳极12．如图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。下列说法正确的是() A．铁闸主要发生的是吸氢腐蚀B．将铁闸与石墨相连可保护铁闸C．铁腐蚀时的电极反应式：Fe-3e−=Fe3+D．图中生成铁锈最多的是乙区域13．两种金属接触时，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Fe－3e－=Fe3＋D．若在金属表面涂油漆，可以减弱铁的腐蚀14．在缺乏氧气的深层潮湿土壤中存在的硫酸盐还原菌，会附着在钢管表面促进钢铁的腐蚀，这个过程被称为厌氧腐蚀，其反应原理如图所示，下列说法不正确的是()A．厌氧腐蚀属于电化学腐蚀B．负极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+C．每生成1molFeS，最终转移的电子数为8NAD．镀锌或铜的钢管破损后均会加快钢管的腐蚀15．化学科技工作者对含有碳杂质的金属铝的腐蚀与溶液酸碱性的关系进行了研究，在25℃时得出溶液pH值对铝的腐蚀影响关系如图所示，下列说法正确的是(　　) A．金属铝在浓硫酸中的腐蚀速率大于盐酸中的腐蚀速率B．金属铝在中性环境中不易被腐蚀C．金属铝在pH＝8.5的Na2CO3溶液中会发生电化学腐蚀析出氧气D．不能用电解的方法在金属铝的表面生成致密的氧化物薄膜16．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：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由于与金属接触的介质不同，金属腐蚀分为不同类型，本实验中铁生锈属于　　　　，正极的电极反应式为　　　　　　　　　　　。 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的目的，设计了实验D(如图所示)，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。 17．金属腐蚀现象在生产生活中普遍存在，依据下列2种腐蚀现象回答下列问题： (1)图1，被腐蚀的金属为____，其腐蚀类型属于____(填字母)图2，金属腐蚀类型属于____(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：Fe→Fe(OH)2→Fe(OH)3→Fe2O3·nH2O，将Fe转变为Fe(OH)2的反应补充完整：正极反应为_______，负极反应为______，总反应为____。(4)下列防止铁制品生锈的措施合理的是__________。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，使之发生钝化18．将NaCl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圈中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环(b)，如图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘少。回答下列问题：(1)液滴边缘是_______(填“正”或“负”)极区，发生的电极反应为____________________________ 。(2)液滴中的Cl-由_______区向_______区迁移(填“b”或“a”)(3)在b区出现铁锈环的原因是液滴下的Fe因发生氧化反应而被腐蚀，生成的Fe2+ _____________________进一步氧化、脱水形成铁锈。(4)若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加NaCl溶液，则负极发生的电极反应为 ___________________________。1．(2022•广东选择性考试)为检验牺牲阳极的阴极保护法对钢铁防腐的效果，将镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的3%NaCl溶液中。一段时间后，取溶液分别实验，能说明铁片没有被腐蚀的是()A．加入AgNO3溶液产生沉淀B．加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现C．加入KSCN溶液无红色出现D．加入K3[Fe(CN)6]溶液无蓝色沉淀生成2．某兴趣小组为验证牺牲阳极法，进行实验如下(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3．全世界每年因钢铁锈蚀造成巨大损失，钢铁吸氧腐蚀原理如图所示。下列说法正确的是()A．钢铁腐蚀过程不只发生化学能与电能的转化B．钢铁腐蚀的正极反应为：Fe-2e-=Fe2+C．电解质溶液浓度可影响钢铁腐蚀的速率D．将地下铁管与铜块连接，可保护铁管4．点蚀又称为孔蚀，是一种集中于金属表面很小的范围并深入到金属内部的腐蚀形态。某铁合金钝化膜破损后的孔蚀如图，下列说法正确的是()A．为防止孔蚀发生可以将外接电源正极与金属相连B．蚀孔外每吸收2.24LO2 ，可氧化0.2molFeC．由于孔蚀中Fe3+水解导致电解质酸性增强D．孔隙中可以发生析氢腐蚀5．利用物质由高浓度向低浓度自发扩散的能量可制成浓差电池。在海水中的不锈钢制品，缝隙处氧浓度比海水低，易形成浓差电池而发生缝隙腐蚀。缝隙处腐蚀机理如图所示。下列说法不正确的是()A．金属缝隙内表面为负极，外自由表面为正极B．缝隙内溶液pH增大，加快了缝隙内腐蚀速率C．为了维持电中性，海水中大量Cl-进入縫隙D．正极的电极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-9．(14分)Ⅰ.钢铁容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一、可采用电化学防护技术减缓海水中钢铁设施的腐蚀，下图是钢铁桥墩部分防护原理示意图。(1)K与M连接时钢铁桥墩的电化学防护方法为___________。(2)K与N连接时，钢铁桥墩为___________极(填"正"、"负"、"阴"或"阳")，电极反应式为_____________________________。 (3)下列各情况中，Fe片腐蚀由快到慢的顺序是___________。Ⅱ.经研究发现青铜器的腐蚀竟然都跟原电池有关。如图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的示意图。(1)腐蚀过程中，负极是___________(填图中字母"a"或"b"或"c")；(2)环境中的Cl-扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl，其离子方程式为_____________________________。(3)若生成4.29gCu2(OH)3Cl，则理论上耗氧体积为___________L(标准状况)。10．(14分)垃圾是放错了位置的资源。郑州市从2019年12月1日起开始实施垃圾分类。垃圾主要分为可回收垃圾、有害垃圾、厨余垃圾和其他垃圾四类。(1)小明在整理房间时，清理出如下物品：废作业本、镍镉电池、汽水易拉罐、生锈铁钉、矿泉水瓶、烂苹果、涂改液瓶、过期药片。其中镍镉电池和汽水易拉罐分别投入_________和__________垃圾桶中(填“A”、“B”、“C”、“D”)。(2)生锈铁钉属于可回收垃圾。铁生锈的实质是铁失去电子被氧化。为探究金属的腐蚀条件，小明同学做了以下五个对照实验。 由以上实验可知，金属腐蚀的条件是________________________；请用电极反应式表示实验5得电子的反应过程_______________________________。(3)防止金属腐蚀的方法有电化学防护、添加保护层等多种方法。如图装置，可以模拟铁的电化学防护。若模拟外加电流的阴极保护法，电极材料X可为碳棒，并将开关K置于N处；若模拟牺牲阳极的阴极保护法，电极材料X及相关操作为________________________。(4)镀铜可防止铁制品腐蚀，请在下方方框内画出在铁制品上镀铜的实验装置示意图_______________________________。(5)金属阳极钝化是一种电化学防腐方法。将Fe作阳极置于一定浓度的H2SO4溶液中，一定条件下Fe钝化形成致密的Fe3O4氧化膜，请写出该阳极的电极反应式__________。13．多年来，国家对北洋水师的考古调查从来没有停止过，北洋水师的“经远舰”在沉没124年后被打捞出来。已知：正常海水呈弱碱性。(1)经远舰在海底“沉睡”124年后，钢铁制成的舰体腐蚀严重。舰体发生电化学腐蚀时，负极的电极反应式为_______。(2)为了保护文物，考古队员采用“牺牲阳极的阴极保护法”对舰船进行了处理。 ①下列说法不正确的是________。A．锌块发生氧化反应：Zn-2e-=Zn2+B．舰体有电子流入，可以有效减缓腐蚀C．若通过外加电源保护舰体，应将舰体与电源正极相连D．地下钢铁管道用导线连接锌块与该种舰体保护法原理相同②采用“牺牲阳极的阴极保护法”后，舰体上正极的电极反应式为_________。(3)船上有些器皿是铜制品，表面有铜锈。①据了解铜锈的成分非常复杂，主要成分有Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl。考古学家将铜锈分为无害锈(形成了保护层)和有害锈(使器物损坏程度逐步加剧，并不断扩散)，结构如图所示。下列说法正确的是________A．疏松的Cu2(OH)3Cl属于有害锈B．Cu2(OH)2CO3既能溶于盐酸也能溶于氢氧化钠溶液C．青铜器表面涂一层食盐水可以做保护层D．用HNO3溶液除锈可以保护青铜器的艺术价值，做到“修旧如旧”②文献显示Cu2(OH)3Cl的形成过程中会产生CuCl(白色不溶于水的固体)，将腐蚀文物置于含Na2CO3的缓冲溶液中浸泡，可以使CuCl转化为难溶的Cu2(OH)2CO3反应的离子方程式为______。(4)考古队员将舰船上的部分文物打捞出水后，采取脱盐、干燥等措施保护文物。从电化学原理的角度分析“脱盐、干燥”的防腐原理：________。