第1章 第4节 金属的腐蚀与防护（Word练习）-【优化指导】2024-2025学年新教材高中化学选择性必修1（鲁科版2019）

第1章　第4节　 1．如图表示钢铁在海水中的锈蚀过程的模型，以下有关说法正确的是(　　) A．该金属腐蚀过程为析氢腐蚀 B．正极为碳，发生的反应为氧化反应 C．在强酸性条件下发生的是吸氧腐蚀 D．正极反应为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－ D　[由图可知，腐蚀过程中O2得电子生成OH－，则该腐蚀过程是吸氧腐蚀，A错误；碳是正极，O2在其表面发生还原反应，B错误；在强酸性条件下，钢铁发生析氢腐蚀，正极表面生成H2，C错误；钢铁在海水中发生吸氧腐蚀，则正极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，D正确。] 2．2018年国家文物局对北洋海军军舰“经远舰”进行海上考古，考古队为舰体焊接锌块以实施保护。下列判断不合理的是(　　) A．焊接锌块后的负极反应：Fe－2e－===Fe2＋ B．上述保护方法中可用镁合金块代替锌块 C．腐蚀的正极反应：2H2O＋O2＋4e－===4OH－ D．考古队采用的是牺牲阳极保护法 A　[舰体焊接锌块，发生腐蚀时，Zn作负极，电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，A错误；若用镁合金块代替锌块，由于Mg比Fe的活泼性强，发生腐蚀时，镁合金被腐蚀，舰体受到保护，B正确；海水呈弱碱性，发生吸氧腐蚀，则正极反应为2H2O＋O2＋4e－===4OH－，C正确；考古队为舰体焊接锌块保护舰体，舰体被保护，属于牺牲阳极保护法，D正确。] 3．用铁铆钉固定铜板，通常会发生腐蚀，如图所示，下列说法不正确的是(　　) A．铁铆钉作负极而被锈蚀 B．铁失去的电子通过水膜传递给O2 C．正极反应：O2＋2H2O＋4e－===4OH－ D．铁铆钉变化过程：Fe→Fe2＋→Fe(OH)2→Fe(OH)3→Fe2O3·xH2O B　[用铁铆钉固定铜板，发生腐蚀时，铁铆钉作负极，被氧化生成Fe2＋而被腐蚀，A正确；铁失去的电子传递给Cu，O2在Cu表面得电子被还原，电子不能通过水膜，B错误；铁铆钉发生吸氧腐蚀，则正极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，C正确；铁铆钉被腐蚀生成Fe2＋，再与正极产生的OH－生成Fe(OH)2，Fe(OH)2被空气中O2氧化生成Fe(OH)3，再分解得到Fe2O3·xH2O(铁锈)，D正确。] 4．如图，将一根铁棒垂直没入水中，一段时间后发现AB段产生较多铁锈，BC段腐蚀严重。下列关于此现象的说法不正确的是(　　) A．铁棒AB段的溶解氧浓度高于BC段 B．铁棒AB段电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－ C．铁棒AB段的Fe2＋浓度高于BC段 D．该腐蚀过程属于电化学腐蚀 C　[铁棒AB段的水与空气接触，溶解氧浓度高于BC段，A正确；AB段铁棒发生吸氧腐蚀，正极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，B正确；Fe2＋易被空气中O2氧化成Fe3＋，AB段产生较多铁锈，故铁棒AB段的Fe2＋浓度小于BC段，C错误；该腐蚀过程属于电化学腐蚀，属于吸氧腐蚀，D正确。] 1．下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是(　　) A．黄铜(铜锌合金)制作的铜锣易产生铜绿 B．镀锡铁制品和镀锌铁制品的镀层破损时，镀锡铁中铁的腐蚀速率更慢 C．轮船的船体水位线以下常装有一些锌块，这是利用了牺牲阳极保护法 D．不锈钢有较强的抗腐蚀能力是因为在钢铁表面上镀上了一层铬 C　[黄铜(铜锌合金)制作的铜锣发生腐蚀时，铜作正极而受到保护，不易产生铜绿，A错误；镀层破损后，镀锡铁中金属铁为负极，易被腐蚀，而镀锌铁中铁是正极，被保护，故镀锡铁中铁的腐蚀速率更快，B错误；轮船的船体水位线以下装锌块，由于Zn比Fe活泼，发生腐蚀时，Zn作负极被腐蚀，船体作正极而受到保护，属于牺牲阳极保护法，C正确；不锈钢是以铁与铬为主，再添加如镍、锰、钼等元素冶炼而成的合金，具有较强的抗腐蚀能力，并非在钢铁表面镀上了铬，D错误。] 2．2019年夏季我国某城市多次降下酸雨，据环保部门测定，该城市整个夏季酸雨的pH平均为3.2，在这种环境中的钢铁制品极易被腐蚀。对此条件下铁的腐蚀的叙述不正确的是(　　) A．此腐蚀过程有电化学腐蚀也有化学腐蚀 B．发生电化学腐蚀时，正极反应为2H2O＋O2＋4e－===4OH－ C．在金属腐蚀过程中有氢气产生 D．发生电化学腐蚀时，负极反应为：Fe－2e－===Fe2＋ B　[钢铁在酸雨中发生腐蚀时，既有电化学腐蚀又有化学腐蚀，A正确；钢铁在酸性较强的条件下发生析氢腐蚀，正极反应为2H＋＋2e－===H2↑，B错误、C正确；钢铁发生腐蚀时，铁作负极被氧化，电极反应为Fe－2e－===Fe2＋，D正确。] 3．下图装置中，U形管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的是(提示：氯化铵溶液呈酸性)(　　) 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为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 B　[生铁块是铁和碳的合金，分别浸泡在食盐水和氯化铵溶液中形成原电池，碳是原电池的正极，A正确；食盐水呈中性，a试管中生铁块发生吸氧腐蚀，气体压强减小；氯化铵溶液呈酸性，b试管中生铁块发生析氢腐蚀，由于生成H2，导致气体压强增大，故红墨水柱两边的液面变为左高右低，B错误；两个试管中生铁块发生腐蚀时，Fe均作负极，发生氧化反应，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，C正确；a试管中食盐水呈中性，发生了吸氧腐蚀；b试管中氯化铵溶液呈酸性，发生了析氢腐蚀，D正确。] 4．可用下图所示方法保护埋在弱酸性土壤中的钢管，以减少腐蚀。下列有关说法不正确的是(　　) A．金属棒M可以是铜 B．在潮湿的弱酸性土壤中，H＋向钢管方向移动 C．这种保护方法可称为牺牲阳极保护法 D．在潮湿的弱酸性土壤中，电子通过导线流向钢管 A　[若金属棒M是铜，发生腐蚀时，钢管作负极而被腐蚀，不能被保护，A错误；M是活泼性比Fe强的金属，M作负极，钢管作正极，H＋向钢管方向移动，B正确；连接活泼金属防腐蚀的方法是牺牲阳极保护法，C正确；M是负极，钢管是正极，则电子由M通过导线流向钢管，D正确。] 5．用压强传感器探究生铁在pH＝2和pH＝4的醋酸溶液中发生腐蚀的装置及得到的图像如下，分析图像。以下结论错误的是(　　) A． 溶液pH≤2时，生铁发生析氢腐蚀 B．在酸性溶液中生铁可能发生吸氧腐蚀 C．析氢腐蚀和吸氧腐蚀的速率一样快 D．两溶液中负极反应均为：Fe－2e－===Fe2＋ C　[由图，pH＝2时锥形瓶中气体压强随时间逐渐增大，生铁发生析氢腐蚀，A正确；由图，pH＝4时锥形瓶中气体压强随时间逐渐减小，生铁发生吸氧腐蚀，B正确；比较两个图可知，析氢腐蚀与吸氧腐蚀的速率不同，C错误；两溶液中负极反应均为：Fe－2e－===Fe2＋，D正确。] 6．下列关于金属腐蚀与防护的说法不正确的是(　　) A．图①，放置于干燥空气中的铁钉不会生锈 B．图②，若断开电源，钢闸门将发生吸氧腐蚀 C．图②，若将钢闸门与电源的正极相连，可防止钢闸门腐蚀 D．图③，若金属M比Fe活泼，可防止输水管腐蚀 C　[钢铁在潮湿空气中O2、H2O作用下发生腐蚀，铁钉在干燥空气中，不会被腐蚀生锈，A正确；断开电源，钢是铁碳合金，故钢闸门在海水中发生吸氧腐蚀，B正确；将钢闸门与电源的正极相连，则钢闸门作电解池的阳极，其腐蚀速率加快，C错误；金属M比Fe活泼，发生腐蚀时，金属M作负极而被腐蚀，输水管作正极而被保护，D正确。] 7．利用如下实验探究铁钉在不同溶液中的吸氧腐蚀。 实验装置 实验编号 浸泡液 pH 氧气浓度随时间的变化 ① 1.0 mol/L NH4Cl 5 ② 0.5 mol/L (NH4)2SO4 5 ③ 1.0 mol/L NaCl 7 ④ 0.5 mol/L Na2SO4 7 下列说法不正确的是(　　) A．上述正极反应均为O2＋2H2O＋4e－===4OH－ B．在不同溶液中，Cl－是影响吸氧腐蚀速率的主要因素 C．向实验④中加入少量(NH4)2SO4固体，吸氧腐蚀速率加快 D．在300 min内，铁钉的平均吸氧腐蚀速率：酸性溶液大于中性溶液 B　[由图可知，四组实验装置中O2浓度是逐渐减小的，故均发生吸氧腐蚀，正极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，A正确；实验①和②中c(NH)均为1.0 mol/L，实验③和④中c(Na＋)均为1.0 mol/L，由图可知，①和②、③和④的吸氧腐蚀速率均接近，且①远大于③，②远大于④，说明阴离子对反应速率影响不大，NH是影响吸氧腐蚀速率的主要因素，B错误；向实验④中加入少量(NH4)2SO4固体，溶液中c(NH)增大，吸氧腐蚀速率加快，C正确；①和②溶液呈酸性，③和④溶液呈中性，据图可知，铁钉的平均吸氧腐蚀速率：酸性溶液大于中性溶液，D正确。] 8．金属的腐蚀和防护在我们的生活中很常见。 (1)下图是为了减缓海水对钢闸门A、C的腐蚀而采取的措施，其中图1利用B的金属性比铁强来保护A，该方法称为________法；若采用图2所示原理来减缓钢闸门C的腐蚀，则C应与直流电源的________(填“正极”或“负极”)相连。 (2)为除去银器表面的硫化银(Ag2S)，可采用如下方法：向一个铝制容器中加入食盐溶液，将银器浸入食盐溶液中，使银器与铝接触良好。过一段时间，银器表面变为银白色，并有H2S气体和少量白色絮状沉淀生成，则正极的电极反应式为____________________________。 (3)青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理如图。 ①腐蚀过程中，负极是________(填“a”“b”或“c”)。 ②已知环境中的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铜锈[Cu2(OH)3Cl]，该反应的离子方程式为________________________________________。 解析　(1)图1是利用B的金属性比铁强来保护A，利用了原电池原理，该方法是牺牲阳极保护法。图2是外加电流的阴极保护法，钢闸门C与直流电源的负极相连，作电解池的阴极而受到保护。 (2)银器与铝接触浸入食盐溶液中形成原电池，银器表面变为银白色，并有H2S气体和少量白色絮状沉淀生成，Al作负极，电极反应式为Al－3e－===Al3＋；银器作正极，电极反应式为Ag2S＋2e－===2Ag＋S2－，Al3＋与S2－发生双水解反应生成Al(OH)3沉淀和H2S气体。 (3)①由图可知，青铜基体(c)发生氧化反应生成Cu2＋，则负极是c。 ②正极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，正极反应生成OH－，负极反应生成Cu2＋，并与环境中的Cl－反应生成Cu2(OH)3Cl，反应为2Cu2＋＋3OH－＋Cl－===Cu2(OH)3Cl↓。 答案　(1)牺牲阳极保护　负极　(2)Ag2S＋2e－===2Ag＋S2－ (3)①c　②2Cu2＋＋3OH－＋Cl－===Cu2(OH)3Cl↓ 学科网（北京）股份有限公司 $$