一点一练全国通用2022版高考化学总复习专题二十一金属的腐蚀与防护专题演练

考点专练21　金属的腐蚀与防护两年高考真题演练1.(2022·上海化学，14)研究电化学腐蚀及防护的装置如右图所示。下列有关说法错误的是(　　)A．d为石墨，铁片腐蚀加快B．d为石墨，石墨上电极反应为：O2＋2H2O＋4e－―→4OH－C．d为锌块，铁片不易被腐蚀D．d为锌块，铁片上电极反应为：2H＋＋2e－―→H2↑2．(2022·江苏化学，11)下列说法正确的是(　　)A．若H2O2分解产生1molO2，理论上转移的电子数约为4×6.02×1023B．室温下，pH＝3的CH3COOH溶液与pH＝11的NaOH溶液等体积混合，溶液pH＞7C．钢铁水闸可用牺牲阳极或外加电流的阴极保护法防止其腐蚀D．一定条件下反应N2＋3H22NH3达到平衡时，3v正(H2)＝2v逆(NH3)3．(2022·重庆理综，11)我国古代青铜器工艺精湛，有很高的艺术价值和历史价值。但出土的青铜器大多受到环境腐蚀，故对其进行修复和防护具有重要意义。(1)原子序数为29的铜元素位于元素周期表中第________周期。(2)某青铜器中Sn、Pb的质量分别为119g、20.7g，则该青铜器中Sn和Pb原子的数目之比为________。(3)研究发现，腐蚀严重的青铜器表面大都存在CuCl。关于CuCl在青铜器腐蚀过程中的催化作用，下列叙述正确的是________。A．降低了反应的活化能B．增大了反应的速率C．降低了反应的焓变D．增大了反应的平衡常数(4)采用“局部封闭法”可以防止青铜器进一步被腐蚀。如将糊状Ag2O涂在被腐蚀部位，Ag2O与有害组分CuCl发生复分解反应，该化学方程式为________________________________________。(5)如图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图。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)。\n4．(2022·安徽理综，28)某研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响因素，将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞(如图1)。从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液，同时测量容器中的压强变化。图1(1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格):编号实验目的碳粉/g铁粉/g醋酸/%①为以下实验作参照0.52.090.0②醋酸浓度的影响0.536.0③0.22.090.0(2)编号①实验测得容器中压强随时间变化如图2。t2时，容器中压强明显小于起始压强，其原因是铁发生了________腐蚀，请在图3中用箭头标出发生该腐蚀时电子流动方向；此时，碳粉表面发生了________(填“氧化”或“还原”)反应，其电极反应式是________________________________________________________________________。(3)该小组对图2中0～t1时压强变大的原因提出了如下假设，请你完成假设二：假设一：发生析氢腐蚀产生了气体；假设二：________；……(4)为验证假设一，某同学设计了检验收集的气体中是否含有H2的方案。请你再设计一个实验方案验证假设一，写出实验步骤和结论。\n考点专练21　金属的腐蚀与防护一年模拟试题精练1.(2022·贵阳调研，4)在世界海运史上曾发生过这样一个悲剧：一艘名叫“阿那吉纳号”的货轮满载着精铜砂，在向日本海岸行驶时突然发生大面积漏水，最终沉没。坚硬的钢制船体为什么会突然漏水呢？事后的事故调查结果表明导致沉船的原因与船上的精铜砂密切相关。下列对此调查结论的理解正确的是(　　)A．精铜砂装载过多导致沉船B．运输途中铜与空气中的氧气发生氧化反应导致质量增大超过船的承载能力C．在潮湿的环境中，船体与铜构成了原电池，加速了作为负极的船体的腐蚀D．在潮湿的环境中，船体与铜构成了电解池，钢制船体作阳极而被氧化腐蚀2．(2022·山东烟台期末，6)下列金属防护的方法不正确的是(　　)A．对健身器材涂油漆以防止生锈B．对某些工具的“机械转动部位”选用刷油漆的方法来防锈C．用牺牲锌块的方法来保护船身D．自行车的钢圈上镀上一层铬防锈3．(2022·大连质检，7)关于铜板上铁铆钉处的吸氧腐蚀的下列说法中，不正确的是(　　)A．正极电极反应式为：2H＋＋2e－===H2↑B．此过程中还涉及到反应：4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3C．此过程中铜并不被腐蚀D．此过程中电子从Fe移向Cu4．(2022·云南大理期末，8)图中烧杯中盛的是天然水，铁腐蚀的速率由快到慢的顺序是(　　)A．⑤>②>①>③>④B．③>②>①>⑤>④C．⑤>②>③>④>①D．③>④>⑤>②>①5．(2022·北京西城区期末，14)食品保鲜所用的“双吸剂”，是由还原铁粉、生石灰、氯化钠、炭粉按一定比例组成的混合物，可吸收氧气和水。下列分析不正确的是(　　)A．“双吸剂”中的生石灰有吸水作用B．“双吸剂”吸收氧气时，发生了原电池反应C．吸收氧气的过程中，铁作原电池的负极D．炭粉上发生的反应为O2＋4e－＋4H＋===2H2O6．(2022·江西吉安二模)下列与金属腐蚀有关的说法，正确的是(　　)\nA．图1中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重B．图2中，插入溶液中的铁棒容易溶解，主要是发生电化学腐蚀C．图3中，燃气灶的中心部位容易生锈，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阴极7．(2022·河南开封期末，17)钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢铁占世界钢铁年产量的四分之一。(1)钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀，该腐蚀过程中的电极反应式为________________________________________________________________________。(2)为了降低某水库铁闸门被腐蚀的速率，可以采用图甲所示的方案，其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用________。(填写字母序号)A．铜B．钠C．锌D．石墨(3)图乙所示的方案也可以减慢铁闸门的腐蚀速率，其中铁闸门应该连接在直流电源的________极。参考答案考点专练21　金属的腐蚀与防护【两年高考真题演练】1．D2．C　[A项，，生成1molO2，理论转移2\nmol电子，错误；B项，醋酸是弱酸，两者等体积混合后，醋酸过量较多，溶液呈酸性，pH<7，错误；D项，达到平衡时，＝，错误。]3．解析　(1)铜的原子序数为29，介于18和36之间，所以在周期表第四周期。(2)N(Sn)∶N(Pb)＝∶＝10∶1。(3)催化剂是降低了反应的活化能，使更多分子成为活化分子，增大了反应的速率。(4)“复分解反应”说明相互之间交换成分，所以生成物为AgCl、Cu2O。(5)①“青铜器的腐蚀”，如图铜为负极被腐蚀生成Cu2＋，正极氧气发生吸氧腐蚀生成OH－。②正极反应产物为OH－，负极反应产物为Cu2＋与Cl－作用生成Cu2(OH)3Cl。③n[Cu2(OH)3Cl]＝＝0.02mol，所以有0.04molCu被氧化，根据电子得失守恒n(O2)＝＝0.02mol，标准状况下V(O2)＝0.02mol×22.4L·mol－1＝0.448L。答案　(1)四(2)10∶1(3)A、B(4)Ag2O＋2CuCl===2AgCl＋Cu2O(5)①c　②2Cu2＋＋3OH－＋Cl－===Cu2(OH)3Cl↓　③0.4484．解析　(1)根据控制变量法可知，在探究影响铁粉腐蚀的因素时，需控制其他条件不变，只改变某一个条件，探究这一条件对铁粉腐蚀的影响。②探究醋酸浓度的影响时，要控制碳粉、铁粉的质量与参照实验①相同改变醋酸的浓度；③中碳粉的质量与参照实验①不同，而其他条件相同，故③的实验目的为探究碳粉含量的影响。(2)根据图2知，0～t1压强增大，则发生析氢腐蚀，t1后压强减小，则发生吸氧腐蚀。发生电化学腐蚀时，Fe失去电子，电子沿导体由Fe流向C，碳作正极，碳粉表面发生还原反应，电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－。(3)使密闭容器内气压增大的原因有：一是通过化学反应生成了气体；二是化学反应过程中放出了热量，使容器内温度升高，气体膨胀，压强增大。答案　(1)编号实验目的碳粉/g铁粉/g醋酸/%②2.0③碳粉含量的影响(2)吸氧　　还原　2H2O＋O2＋4e－===4OH－(或4H＋＋O2＋4e－===2H2O)(3)反应放热，温度升高(4)实验步骤和结论(不要求写具体操作过程)：①药品用量和操作同编号①实验(增加多孔橡皮塞进、出导管)；②通入氩气排净瓶内空气；③滴入醋酸溶液，同时测量瓶内压强变化(也可测温度变化、检验Fe2＋等)。如果瓶内压强增大，假设一成立。否则假设一不成立。(本题属于开放性试题，合理答案均给分)【一年模拟试题精练】\n1．C　[精铜即使在潮湿的环境中与空气的反应也很慢，但当它与铁、水膜(溶解有O2)形成原电池时会加快反应速率，使得作为负极的船体加速被腐蚀。]2．B　[B项中应选用润滑油来达到防锈的目的。]3．A　[铁铆钉发生吸氧腐蚀时，负极为铁，反应为：2Fe－4e－===2Fe2＋，正极为铜，反应为：2H2O＋O2＋4e－===4OH－，总反应为2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2，生成的Fe(OH)2继续被空气中的O2氧化成Fe(OH)3，反应为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，反应中电子从负极Fe移向正极Cu，铜不被腐蚀。]4．B　[认真观察装置图，分析各图中发生反应的原理，然后才能比较铁腐蚀的速率快慢。③④是电解池装置，在③池中Fe是阳极，铁失去电子，铁腐蚀最快。在④池中，Fe是阴极，受到很好的保护，铁腐蚀最慢。②⑤是原电池装置，在②池中Fe是负极，腐蚀较快(比③慢，比①快)。在⑤池中Fe是正极，腐蚀较慢(比①②慢，比④快)。综上所述，铁被腐蚀的速率由快到慢为③>②>①>⑤>④。]5．D　[A项，“双吸剂”中的生石灰(CaO)易与水反应；B项，“双吸剂”吸收氧气时，发生的是铁的吸氧腐蚀；C项，在铁的吸氧腐蚀中，铁作原电池的负极，炭粉作正极；D项，铁发生吸氧腐蚀时，正极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－。]6．C　[A项，水面附近的铁容易腐蚀。因为既有水，又有空气，错误；B项，铁为阴极受保护，不容易腐蚀，错误；C项，高温下铁被氧化，正确；D项，镁块为原电池的负极，一般用锌块，因为镁容易形成致密氧化膜，错误。]7．解析　(1)发生吸氧腐蚀时，负极上Fe失电子，正极上O2得电子。(2)铁闸门上连接一块比铁活泼的金属如锌，则锌会失去电子而溶解，Fe被保护，属于牺牲阳极的阴极保护法。(3)属于外加电流的阴极保护法，需把被保护的铁闸门连接在直流电源的负极。答案　(2)2Fe－4e－===2Fe2＋(负极)，O2＋2H2O＋4e－===4OH－(正极)(2)C　(3)负