1.4金属的腐蚀与防护同步练习——2023-2024学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

1.4金属的腐蚀与防护——2023-2024学年高二化学鲁科版（2019）选择性必修1 同步课时训练 一、单选题 1．《本草纲目》中载有一药物，名“铜青”。藏器曰：生熟铜皆有青，即是铜之精华，大者即空绿，以次空青也。铜青则是铜器上绿色者，淘洗用之。时珍曰：近时人以醋制铜生绿，取收晒干货之。后者的反应原理为( ) A.析氢腐蚀 B.吸氧腐蚀 C.化学腐蚀 D.置换反应 2．文物的腐蚀是指出土前由于自然的侵蚀、损坏而破坏文物的原貌，电化学腐蚀也是重要因素之一。三星堆是中华文明的重要组成部分，下列出土文物可能涉及电化学腐蚀的是( ) A B C D 青铜神树 玉璋 陶瓷马头 黄金面罩 A.AB.BB.B C.C D.D 3．某同学进行以下实验： 操作 现象 取一块打磨过的生铁片，在其表面滴1滴含酚酞和的食盐水 放置一段时间后，生铁片上出现如图所示“斑痕”。其边缘处为红色，中心区域为蓝色，在两色环交界处出现铁锈 下列说法正确的是( ) A.腐蚀过程中有生成 B.边缘处红色说明： C.反应后中心区域溶液的pH>7 D.反应过程中化学能完全转化为电能 4．下列关于金属腐蚀和保护的说法正确的是( ) A.两图中钢闸门均为电子输入的一端 B.两图所示钢闸门上均主要发生了反应： C.图1是外加电流法，图2是牺牲阳极法 D.金属的腐蚀会造成严重的经济损失，所以金属腐蚀对人类只有危害没有益处 5．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所示。下列说法错误的是( ) A.孔隙中有可能发生析氢腐蚀 B.孔蚀中水解导致电解质溶液酸性增强 C.为防止孔蚀发生可以将外接电源负极与金属相连 D.蚀孔外每吸收标准状况下，可氧化 6．用零价铁去除酸性水体中的是地下水修复研究的热点之一。下列有关叙述中错误的是( ) 铁粉还原水体中的反应原理（已知：形成了原电池）示意图 足量铁粉还原水体中后，铁表面最终形态的示意图 初始的水体中，分别加入、（足量）、（足量）和对的去除率（％）的对比图像 A.甲图中作原电池的负极 B.甲图中正极上发生的电极反应： C.零价铁去除的反应速率会随时间推移而减慢 D.零价铁去除时加入的适量能直接还原，从而提高的去除率 7．在城市地下常埋有纵横交错的管道和输电线路， 有些地面上还铺有地铁或城铁的铁轨，当有电流泄漏入潮湿的土壤中，并与金属管道或铁轨形成回路时，就会引起金属管道、铁轨的腐蚀，原理简化如图所示。则下列有关说法不正确的是( ) A.原理图可理解为两个串联的电解装置 B.溶液中铁丝被腐蚀时， 左侧有无色气体产生，附近产生少量白色沉淀， 随后变为灰绿色 C.溶液中铁丝左端的电极反应式为 D.地下管线被腐蚀，不易发现，也不便维修，故应将埋在地下的金属管道表面涂绝缘膜(或油漆等) 8．利用如图装置进行实验，开始时，a、b两处液面相平，密封好，放置一段时间。下列说法不正确的是( ) A.a管发生吸氧腐蚀，b管发生析氢腐蚀 B.一段时间后，a管液面高于b管液面 C.a处溶液的pH增大，b处溶液的pH减小 D.a、b两处具有相同的电极反应式： 9．用如图所示装置及试剂对含碳铁粉在氯化钠溶液中的反应进行探究，测得保温瓶中的体积分数及压强随时间的变化关系分别如图a、b所示。下列说法错误的是( ) A.200s时，压强增大主要是因为产生了 B.实验过程中，铁失电子，被氧化 C.保温瓶内发生了放热反应 D.正极反应为 10．生活离不开化学，下列事实与电化学腐蚀有关的是( ) A.暴晒在太阳光下的地膜塑料易变成碎片 B.在铁中添加一定量的镍制成的金属硬币不易被腐蚀 C.铜、铝电线连接起来使用易出现断电现象 D.在雨水冲击下的汉白玉建筑物纹理变得模糊 二、多选题 11．下列关于金属腐蚀正确的是(  ) A.金属在潮湿的空气中腐蚀的实质是:M+nH2O==M(OH)n+n/2H2↑ B.金属的化学腐蚀的实质是:M-ne-=Mn+,电子直接转移给氧化剂 C.金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行 D.在潮湿的中性环境中,金属的电化学腐蚀主要正极上析出氢气为主 12.(0分) 2009年11月中国迎来了入冬以来30余省(自治区、直辖市)的雨雪天气,北方大面积持续降雪使得融雪剂需求量大。“化冰盐”氯盐类(氯化钠)融雪剂,对钢轨设施的腐蚀如图所示。下列有关说法中不正确的是 [    ] A.正极电极反应式为:2H++2e-==H2↑ B.此过程中还涉及反应:4Fe(OH)2+2H2O+O2==4Fe(OH)< 13．下列与电化学有关的说法正确的是( ) A. 镀铜铁制品镀层破损后，铁制品比破损前更容易生锈 B. 铅蓄电池在充电过程中，两极质量都增大 C. 水库的钢闸门接直流电源的负极，可以减缓闸门的腐蚀 D. 电解精炼铜的过程中，阳极减少的质量一定等于阴极增加的质量 14．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 B.铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能 C.活性炭的存在会加速铁的腐蚀 D.以水代替NaCl溶液，铁不能发生吸氧腐蚀 15．潮湿环境、、溶解氧是造成青铜器锈蚀的主要环境因素，腐蚀严重的青铜器表面大多存在起催化作用的多孔催化层。下图为青铜器发生电化学腐蚀的原理示意图，下列说法正确的是（ ） A.腐蚀过程中，青铜基体是正极 B.若有64g Cu腐蚀，理论上消耗氧气的体积为11.2L(标准状况) C.多孔催化层的形成加速了青铜器的腐蚀速率，是因为改变了反应的焓变 D.环境中的、正负极产物作用生成多孔粉状锈，其离子方程式为 16．下列与金属腐蚀有关的说法错误的是( ) A.（a）图中，燃烧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 B.（b）图中，钢丝镀锌防腐采用的是外加电流阴极保护法 C.（c）图中，开关由M改置于N时，Cu-Zn合金的腐蚀速率增大 D.（d）图中，干电池自放电腐蚀体现了锌的还原性 三、填空题 17．甲、 乙两池电极材料都是铁棒与碳棒(如图)。诸回答下列问题: 1.若两池中均盛放CuSO4溶液,反应一段时间后: ①有红色物演析出的是:甲池中的__________棒;乙池中的__________棒。 ②在乙池中阳极的电极反应是__________ 2.若两池中均盛放饱和NaCl溶液。 ①写出乙池中总反应的离子方程式:__________。 ②将湿润的淀粉KI试纸放在乙池附近,发现试纸变蓝,待一段时间后又发现蓝色褪去,这是因为过量的Cl2将生成的I2氧化。若反应的Cl2和I2互的物质的量之比为5:1,且生成两种酸。该反应的化学方程式为__________ 18．电化学原理在防止金属腐蚀、能量转换、物质合成等方面应用广泛。  1.①图1中,为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀,材料B可以选择__________(填字母序号)。 a.碳棒 b.锌板 c.铜板 ②用电化学原理解释材料B需定期拆换的原因:__________ 2.图2中,钢闸门C作__________极;用氯化钠溶液模拟海水进行实验,D为石墨块,则D上的电极反应式为__________;测该电极反应产物的方法是__________ 3.镁燃料电池在可移动电子设备电源和备用电源等方面应用前景广阔。图3为“镁-次氯酸盐”燃料电池原理示意图,电极为镁合金和铂合金。①E为该燃料电池的__________极(填“正”或“负”)。 ②F电极上的电极反应式为__________。 ③燃料电池负极容易发生自腐蚀产生氢气,使负极利用率降低,用化学用语解释其原因:__________ 4.以甲醇为燃料,氧气为氧化剂,KOH溶液为电解质溶液,可制成燃料电池。以此电池作电源,在实验室中模拟铝制品表面“钝化”处理过程(装置如图所示)。其中物质b是__________,阳极电极反应为__________ 19．对金属制品进行抗腐蚀处理,可减缓金属的腐蚀,延长其使用寿命。 1.以下为铝材表面处理的一种方法: ①碱洗的目的是除去铝表面的自然氧化膜(Al2O3),有关反应的离子方程式为__________。 碱洗时常有气泡冒出,该气体是__________(填化学式)。 ②电解时,处理好的铝材应与电源的__________极相连,铝材表面形成氧化膜的电极反应式为__________。   2.钢铁容易生锈的主要原因是钢铁在炼制过程中混有少量的碳杂质,在潮湿的空气中容易形成原电池,发生电化学腐蚀。在酸性环境下,其正极反应式为__________;在酸性很弱或中性条件下,其发生__________(填“析氢腐蚀”或“吸氧腐蚀”)。 3.下列装置中铁片腐蚀由快到慢的顺序是__________(用序号表示)。 4.利用如图装置,可以模拟铁的电化学防护。  若X为碳棒,开关K置于N处,该电化学防护法称为__________;若X为锌棒,开关K置于M处,__________(填“能”或“不能”)达到防止铁腐蚀的目的。 参考答案 1．答案：C 解析：生成“铜青”的过程中不涉及电化学腐蚀，反应原理为化学腐蚀。故选C。 2．答案：A 解析：A.青铜神树中含有Sn和Cu，可能涉及电化学腐蚀，故A符合题意； B.玉璋属于玉器，主要成分为无机物，不涉及电化学腐蚀，故B不符合题意； C.陶瓷马头以粘土为主要原料制成，不涉及电化学腐蚀，故C不符合题意： D.黄金面罩由黄金制成，只含有金，不涉及电化学腐蚀，故D不符合题意： 故答案选A。 3．答案：C 解析：A.取一块打磨过的生铁片，在其表面滴1滴含酚酞和的食盐水，铁皮发生吸氧腐蚀，没有生成，A错误； B.铁片发生吸氧腐蚀，Fe电极方程式为：，边缘处红色得原因是二价铁被空气中的氧气氧化为三价铁，B错误； C.铁片发生吸氧腐蚀，反应后中心区域溶液呈碱性，pH>7，C正确； D.铁皮发生吸氧腐蚀得原理是原电池，但化学能不能完全转化为电能，D错误； 故选C。 4．答案：A 解析：题图1为原电池，钢闸门作正极，题图2为电解池，钢闸门作阴极，原电池中电子从负极沿导线流向正极，电解池中电子从负极流向阴极、阳极流向正极，两图中的钢闸门都是电子的流入极，故A正确；题图2中钢闸门上水电离出的得电子，发生反应，题图1中钢闸门上氧气得电子，发生反应，故B错误；题图1采用原电池原理，是牺牲阳极法，题图2采用电解池原理，是外加电流法，故C错误；有些金属腐蚀能被人类利用，如牺牲阳极法、自热贴等，故D错误。 5．答案：D 由图可知，孔隙中含有，电解液呈酸性，有可能发生析氢腐蚀，A正确；水解：，有生成，电解质溶液酸性增强，B正确；金属连接外接电源负极后，作阴极，被保护，可以防止孔蚀发生，C正确；蚀孔外每吸收标准状况下(即)，可将全部氧化为，但由于蚀孔中的等金属也能被氧化，故实际上被氧化的的物质的量小于，D错误。 6．答案：D 解析：A.铁具有还原性，结合图甲可知，铁失去电子发生氧化反应，作负极，A正确，故A不符合题意；B.甲图中离子在正极得电子生成故正极上发生的电极反应：，B正确；故B不符合题意；C.由图可知，零价铁去除的过程中，铁表面有不导电的FeO（OH）生成，降低了的去除率，故其反应速率会随时间推移而减慢，C正确，故C不符合题意；D.由图丙可知，只投入，的去除率约为0说明和不能反应，故零价铁去除加入不能直接还原，D错误，故D符合题意。 7．答案：C 解析：铁丝左端与左侧及电解质溶液形成电解装置，铁丝右端与右侧及电解质溶液形成电解装置，故原理图可理解为两个串联的电解装置，A正确；左侧为阳极，失电子生成，铁丝左端为阴极，在阴极放电生成，同时有生成，与结合产生少量白色沉淀，随后被氧化为灰绿色，B正确；铁丝左端电极反应式为，C错误；将埋在地下的金属管道表面涂绝缘膜(或油漆等)，可防止金属管道被腐蚀，D正确。 8．答案：C 解析：A.U型管左边装置是中性溶液，所以发生吸氧腐蚀，右边装置是酸性溶液发生析氢腐蚀，故A正确； B.左边装置发生吸氧腐蚀时，消耗氧气导致气体压强减小，右边装置发生析氢腐蚀，生成氢气导致气体压强增大，所以右边的液体向左边移动，所以一段时间后，a管液面高于b管液面，故B正确； C.a处铁失电子生成亚铁离子，氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁沉淀，所以a处pH不变；b处溶液变成硫酸亚铁溶液，溶液的pH值变大，故C错误； D.a、b两处构成的原电池中，铁都作负极，所以负极上具有相同的电极反应式：，故D正确； 故答案选C。 9．答案：A解析：铁与氯化钠溶液反应不能生成，A项错误；铁与反应时，铁为还原剂，失电子，被氧化，B项正确；根据图a可知前400s内，的体积持续减少，但是中途压强略有上升，说明容器内温度升高，从而推断出保温瓶内发生了放热反应，C项正确。 10．答案：C 解析：A.暴晒在太阳光下的地膜塑料易变成碎片是塑料老化分解的原因，A错误； B.在铁中添加一定量的镇改变了内部结构，使得制成的金属硬币不易被腐蚀，与电化学腐蚀无关，B错误； C.铜、铝电线连接起来使用，接头在潮湿空气中形成原电池，铝线表面被氧化而不导电，出现断电现象，C正确； D.汉白玉主要成分为碳酸钙，酸性的雨水能溶解碳酸钙，故建筑物纹理变得模糊，D错误； 故选C。 11．答案：BD 解析：金属的化学腐蚀是金属直接与氧化剂接触,发生氧化还原反应,不需要在酸性条件下进行,故B项正确,C项不正确;而金属在潮湿的空气中被腐蚀主要是正极上O2得电子生成OH - ,而在潮湿的酸性环境中,则主要是正极上发生反应:2H+ +2e- —H2↑ 12答案： A 13．答案：AC 解析： 14．答案：AC 解析： 15．答案：BD 解析： 16．答案：BC 解析：温度越高，铁越容易被氧化，所以铁越容易生锈，故A正确；钢丝镀锌防腐采用的是牺牲阳极保护法，故B错误；开关由M改置于N时，合金为正极，则Cu-Zn合金被保护，腐蚀速率减小，故C错误；干电池自放电腐蚀中Zn为负极，碳棒为正极，金属锌失电子，体现还原性，故D正确。 17．答案：1.①C,  Fe ②4OH--4e-=2H2O+O2↑ 2.①2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH- ②5Cl2+I2+6H2O=10HCl+ 2HIO3 解析： 18．答案：1.①b ②锌等作原电池的负极,(失电子,Zn-2e-=Zn2+)不断遭受腐蚀,需定期拆换 2.阴,  2Cl--2e-=Cl2↑,  将湿润的淀粉碘化钾试纸放在阳极附近,试纸变蓝,证明生成氯气(或取阳极附近溶液滴加淀粉-KI溶液,变蓝) 3.①负, ClO-+2e-+H2O=Cl-+2OH- ②Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑ 4.甲醇(或CH3OH),  2Al+3H2O-6e-=Al2O3+6H+ 解析： 19．答案：1.①Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O; H2; ②正; 2Al+3H2O-6e-=Al2O3+6H+ 2.2H++2e-=H2↑; 吸氧腐蚀 3.⑤>②>①>③>④ 4.外加电流的阴极保护法; 能 学科网（北京）股份有限公司 $$