专题4.3 金属的腐蚀与防护(四大题型）-2023-2024学年高二化学同步举一反三系列（人教版2019选择性必修1）

专题4.3 金属的腐蚀与防护 【题型1 金属锈蚀的原理】 【题型2 金属的防护措施】 【题型3 实验探究影响金属锈蚀的因素】 【题型4 金属防护在生产中的实际应用】 【题型1 金属锈蚀的原理】 【例1】科学研究发现金属生锈时，锈层内如果有硫酸盐会加快金属的腐蚀，其腐蚀原理如图所示。下列说法错误的是 A．钢铁的腐蚀中正极电极反应式为O2＋2H2O＋4e－=4OH－ B．酸雨地区的钢铁更易被腐蚀 C． Fe（OH）2生成FeO（OH）反应的化学方程式为2 Fe（OH）2+O2=FeO（OH）+H2O D．硫酸盐加速电子传递，有一定的催化剂作用 【变式1-1】在生产、生活中，金属腐蚀会带来严重的经济损失。下列说法正确的是 A．铜腐蚀后生成的铜绿为Cu（OH）2 B．工业上用石墨作电极电解熔融氧化铝冶炼铝时，阳极需定期更换 C．钢铁发生吸氧腐蚀时，负极反应是Fe-3e-=Fe3＋ D．海水中的钢闸门接直流电源正极，惰性辅助电极作阴极并放入海水中，可保护钢闸门不生锈 【变式1-2】如图装置中，U形管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和盐酸，各加入生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的是 A．生铁块中的碳是原电池的正极 B．红墨水柱两边的液面变为左低右高 C．两试管中相同的电极反应式是Fe - 2e- = Fe2＋ D．a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀 【变式1-3】寒冷的冬季，保暖贴已普遍使用。暖身贴是由原料层、明胶层、无纺布袋三部分组成的，原料层置于无纺布袋内，明胶层用于使暖贴粘附在衣服上。原料层是由铁粉、活性炭、无机盐、水等合成的聚合物。下列说法正确的是 A．保暖贴中发生的反应是由原电池原理引发的化学反应 B．保暖贴中的反应是铁与氧气的反应，反应速率很慢 C．保暖贴中的能量转化方式是化学能转化为电能 D．保暖贴中的活性炭是原电池的负极 【变式1-4】炒过菜的铁锅未及时洗净（残液中含NaCl），不久便会因被腐蚀而出现红褐色锈斑。腐蚀原理如图所示，下列说法正确的是 A．腐蚀过程中，负极是C B．Fe失去电子经电解质溶液转移给C C．正极的电极反应式为4OH－－4e－=2H2O＋O2↑ D．C是正极，O2在C表面上发生还原反应 【变式1-5】研究青铜器在潮湿环境中发生的腐蚀对于文物保护和修复有重要意义。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。下列说法错误的是    A．青铜基体做负极 B．青铜器在潮湿环境中不发生化学腐蚀 C．O2参与的反应为：O2+4e—+2H2O=4OH— D．环境中的与正负极的产物形成a的离子方程式为： 2 Cu2+ +3 OH—+Cl—=Cu2（OH）3Cl↓ 【题型2 金属的防护措施】 【例2】我国多条高压直流电线路的瓷绝缘子出现铁帽腐蚀现象，在铁帽上加锌环能有效防止铁帽的腐蚀，防护原理如图所示。下列说法错误的是    A．通电时，锌环是阳极，发生氧化反应 B．通电时，阴极上的电极反应为2H2O+2e—=H2↑+2OH— C．断电时，锌环上的电极反应为Zn-2e-=Zn2+ D．断电时，则不能防止铁帽被腐蚀 【变式2-1】下列防止钢铁腐蚀的方法中，属于牺牲阳极的阴极保护法的是 A．B．C． D． 【变式2-2】港珠澳大桥设计使用寿命为120年，对桥体钢构件采用了多种防腐方法。下列分析错误的是 A．防腐原理主要是避免发生反应：2Fe＋O2＋2H2O=2Fe（OH）2 B．采用外加电流的阴极保护法时需外接镁、锌等作辅助阳极 C．钢构件表面喷涂环氧树脂涂层，是为了隔绝空气、水等防止形成原电池 D．钢构件可采用不锈钢材料以减缓电化学腐蚀 【变式2-3】出土于陕西的两千多年前的越王剑（主要成分为铁），该剑剑格左右侧皆以鸟虫书体铸刻“王戊”二字，时至如今，依然锋利。剑脊含铜量较多，韧性好，不易折断；刃部含锡高，硬度强，可见其性能优异，锻造技术优良。关于金属的腐蚀与防护，下列说法错误的是 A．铁与铜、锡构成原电池时，铁为负极 B．防止铁管被腐蚀，可以利用电解池原理的牺牲阳极保护法，铁做阴极被保护 C．生活中，为了防止铁板被腐蚀，可以在铁板上镀铜或者镀锌，镀锌效果更好 D．铜碳合金在强酸性条件下不会发生析氢腐蚀 【变式2-4】在缺氧的深层潮湿土壤中，厌氧细菌会促进钢铁发生厌氧腐蚀，其原理如图所示。为抑制腐蚀的发生，通常将钢管、石墨电极分别与外接电源相连，使钢管表面形成致密的Fe3O4薄膜。下列说法不正确的是 A．上述保护方法为阳极电保护法 B．腐蚀过程中存在 C．每生成1molFeS，电路中转移的电子数为2NA D．通电后电子从钢管流向石墨电极，再经潮湿的土壤回到钢管 【题型3 实验探究影响金属锈蚀的因素】 【例3】某化