2025届高考化学一轮复习备考 金属的电化学腐蚀与防护专题练

金属的电化学腐蚀与防护 一、单选题（共15题） 1．化学与生活密切相关。下列说法正确的是（    ） A．聚氯乙烯、聚苯乙烯和聚酯纤维都是由加聚反应制得的 B．因为钠的化学性质非常活泼，故不能做电池的负极材料 C．钢化玻璃和有机玻璃都属于硅酸盐材料，均可由石英制得 D．利用外接直流电源保护铁质建筑物，属于外加电流的阴极保护法 2．根据下列实验操作及现象，所得结论错误的是 选项 实验操作及现象 结论\ A． 向溶有的溶液中滴加溶液，产生白色沉淀 具有强氧化性 B． ，用计测得某一元酸（HR）溶液的 HR为弱电解质 C． 向溶液中加入乙醇，析出深蓝色晶体 在水-乙醇混合溶剂中的溶解度较小 D． 将与用导线相连，插入稀硫酸酸化的溶液，一段时间后，从电极区取出少量溶液，滴入2滴溶液，无明显现象 Zn可以保护不被腐蚀 A．A B．B C．C D．D 3．只利用下列实验药品，不能达到实验目的的是 实验目的 实验药品 A 探究温度对化学平衡的影响 与混合气体、冷水、热水 B 验证乙醇的消去产物是乙烯 乙醇、酸性高锰酸钾溶液、浓硫酸 C 证明牺牲阳极法保护铁 、、酸化的食盐水、溶液 D 比较水和四氯化碳分子的极性 、、 A．A B．B C．C D．D 4．劳动有利于“知行合一”。下列对有关劳动项目的解释合理的是 选项 劳动项目 解释 A 船厂学研：轮船船体镶嵌锌块 只体现锌块的导电性 B 农业劳动：将收获的水果放入冷库保存 将侵害水果的害虫冻死 C 水厂帮工：用净化生活用水 具有氧化性，能杀菌 D 医疗服务：用含氯消毒剂进行环境消毒 含氯消毒剂能使蛋白质变性 A．A B．B C．C D．D 5．某小组探究不同pH时钢铁的腐蚀，实验装置及结果如下。下列说法正确的是 A．pH=2.0时，300～400s的反应速率比100～200s的速率快，可能与反应放热有关 B．pH=2.5时，碳粉作正极，发生的主要反应为O2+2H2O+4e-=4OH- C．pH=4.0时，仅发生析氢腐蚀 D．当析氢腐蚀为主时，pH越大，反应速率越大 6．下列事实可以用平衡移动原理解释的是 A．合成氨工业中使用铁触媒，提高生产效率 B．铝片放入浓中，待不再变化后，加热产生红棕色气体 C．在钢铁表面镀上一层锌，钢铁不易被腐蚀 D．盐碱地（含较多的NaCl、）施加适量石膏（），土壤的碱性降低 7．下列化学用语与所给事实不相符的是 A．向稀溶液中加入铜片，铜片溶解： B．通入溶液中制漂白液： C．浓硝酸应保存在棕色试剂瓶中： D．钢铁发生吸氧腐蚀时铁做负极： 8．下列离子方程式书写不正确的是 A．向AlCl3溶液中滴加少量氨水产生白色沉淀：Al3++3OH-=Al(OH)3↓ B．铁钉在潮湿空气中生锈的负极反应：Fe-2e-=Fe2+ C．CuSO4溶液与闪锌矿(ZnS)反应生成铜蓝(CuS)：Cu2+(aq)+ZnS(s)CuS(s)+Zn2+(aq) D．向FeBr2溶液中通入少量Cl2：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- 9．2024年“两会”提出的“新质生产力”涵盖新材料、新能源、生物医药等产业链。下列说法错误的是 A．精确控制硬化过程的可编程水泥属于硅酸盐材料 B．具有独特光学、电学性能的纳米半导体CdTe量子点属于胶体 C．福建号航母使用高性能富锌底漆是采用牺牲阳极保护法防腐蚀 D．新型药物(VV116)所含氕与氘互为同位素 10．图1为某常见金属单质及其部分化合物的“价—类”二维图。下列推断不合理的是 A．，的每步转化均可一步实现 B．b、c均可与氢碘酸反应，但反应原理不同 C．h可同时实现饮用水的消毒与净化 D．向图2中a极附近滴入铁氰化钾溶液，会产生蓝色沉淀 11．下列有关说法正确的是 A．中性环境微生物介导的铁循环过程，其部分过程见图，此环境下主要发生析氢腐蚀 B．钢铁制品在潮湿空气中发生电化学腐蚀的负极反应式：Fe-3e-=Fe3＋ C．以Zn、Fe为电极，以酸化的3% NaCl溶液作电解质溶液，连接成原电池装置，过一段时间，从Fe电极区域取少量溶液于试管中，再向试管中滴入2滴K3[Fe(CN)6]溶液，观察现象，探究金属的电化学保护法 D．将中间裹有锌皮的铁钉放在滴有酚酞的饱和NaCl溶液中，一段时间后观察铁钉周围溶液颜色变化，探究铁钉能发生吸氧腐蚀 12．下列关于金属腐蚀和保护的说法正确的是 A．图甲、乙中钢闸门均为电子输入的一端 B．图甲、乙中钢闸门上均主要发生反应：2H＋＋2e-=H2↑ C．图甲是外加电流法，图乙是牺牲阳极法 D．图丙中铜板打上铁铆钉后，铜板易被腐蚀 13．根据下列有关实验方案设计和现象，所得结论不正确的是 选项 实验方案 现象 结论 A 将打磨过的铁铜合金放在氨水中一段时间 溶液变为深蓝色 可能是铜在氨水中发生吸氧腐蚀 B 向3 mL Fe(NO3)3溶液中滴加几滴HI溶液，振荡，再滴加1 mL淀粉溶液， 溶液显蓝色 I-的还原性比Fe2＋的强 C 将Na2CO3·10H2O和NH4NO3固体混合并用玻璃棒快速搅拌 有刺激性气味的气体产生，并伴随降温 该反应能发生的主要原因是熵增 D 用精密pH试纸测定0.1mol·L-1NH4HCO3溶液的pH值 测得pH为7.8 Kb(NH3·H2O)>Ka1(H2CO3) A．A B．B C．C D．D 14．航母山东舰采用模块制造再焊接组装而成。实验室模拟海水和淡水对焊接金属材料的影响，结果如图所示。下列分析正确的是 A．舰艇腐蚀是因为形成了电解池 B．图甲是海水环境下的腐蚀情况 C．腐蚀时负极反应为： D．焊点附近可用锌块打“补丁”延缓腐蚀 15．下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是 选项 劳动项目 化学知识 A 用硫酸亚铁处理污水 胶体具有吸附性 B 用干燥的模具盛装熔融钢水 铁与高温下会反应 C 用溶液刻蚀铜质电路板 能从含的溶液中置换出铜 D 用防锈漆涂刷钢铁护栏 钢铁与潮湿空气隔绝可防止发生电化学腐蚀 A．A B．B C．C D．D 二、非选择题（共2题） 16．海水资源可以有效利用，有时也会给生产、生活带来困扰，阅读下图，回答问题： (1)氯碱工业能耗大，通过如图I改进的设计，可大幅度降低能耗，下列说法不正确的是_______。 A．电极A接电源正极，发生氧化反应 B．电极B的电极反应式为：= C．应选用阳离子交换膜，在右室获得浓度较高的NaOH溶液 D．改进设计中通过提高电极B上反应物的氧化性来降低电解电压，减少能耗 (2)图Ⅱ中铁棒浸入一段时间之后发现，越靠近烧杯底部发生电化学腐蚀就越轻微，则发生该腐蚀时，正极的电极反应式为： 。 (3)图Ⅲ所示的方案可以降低铁闸门的腐蚀速率。下列判断正确的是_______。 A．若X为导线，Y可以是锌 B．若X为导线，铁闸门上的电极反应式为 C．若X为直流电源，铁闸门做负极 D．若X为直流电源，Y极上发生还原反应 (4)土壤中的铁循环可用于水体脱氮(脱氮是指将氮元素从水体中除去)，酸性环境中脱除水体中硝态氮的反应如下，配平该反应方程式： 。 __________________________________________H2O 当有2mol电子转移时，可产生 L标况下的气体。 (5)可以验证反应后的溶液中是否含有Fe2+的一种试剂是_______。 A．稀硫酸 B．铁 C．硫氰化钾 D．酸性高锰酸钾溶液 17．研究金属的腐蚀过程及防腐蚀对人们的日常生活有重大意义。完成下列填空： (1)①已知：海水的pH约为8.1，图1的腐蚀过程属于 (选填“吸氧腐蚀”或“析氢腐蚀”。)图1插入海水中的铁棒(含碳量为10.8%)越靠近烧杯底部，发生电化学腐蚀就越 (选填“轻微”、“严重”)。 ②该实验说明 因素会影响铁的腐蚀速率。写出腐蚀时负极的电极反应式 。 (2)用图2研究铁的腐蚀过程。预测恒温条件下反应一段时间后，U形管内液面的变化情况。该组实验的目的：研究电解质种类、酸碱性等因素会对铁的腐蚀过程产生影响。(已知：起始时两管内液面相平)选填(“A”“B”“C”) A．左高右低B．左低右高C．相平 溶液X 浓硫酸 浓盐酸 极稀硫酸 液面情况 (3)用图3所示装置研究铁的防腐蚀过程：(填“K1”、“K2”或“K3”，下同)； ①K1、K2、K3只关闭一个，则铁腐蚀的速度最快的是只闭合 。 ②为减缓铁的腐蚀，应只闭合 ，该防护法称为 。 ③只闭合K3，石墨电极附近的pH将 (填“变大”、“变小”或“不变”)。 参考答案： 1．D A. 聚氯乙烯、聚苯乙烯都是由加聚反应制得的，聚酯纤维是由缩聚反应制得的，选项A错误； B、负极失电子，理论上钠可作为负极材料，选项B错误； C．钢化玻璃既是将普通玻璃加热熔融后再急速冷却，故主要成分仍为硅酸盐，即主要成分为SiO2、Na2SiO3、CaSiO3；而有机玻璃的主要成分是有机物，不是硅酸盐，选项C错误； D、外接直流电源保护铁质建筑物利用的是电解池原理，属于外加电流的阴极保护法，选项D正确； 2．A A．二氧化硫与水反应生成亚硫酸，酸性条件下硝酸根离子能与二氧化硫反应生成与溶液中钡离子反应生成硫酸钡白色沉淀的硫酸根离子，则向溶有二氧化硫的氯化钡溶液中滴加硝酸铁溶液，产生白色沉淀不能说明铁离子具有氧化性，故A错误； B．25℃，用pH计测得0.100mol/L一元酸HR溶液的pH=2.88说明HR在溶液中不能完全电离，属于弱电解质，故B正确； C．向硫酸四氨合铜溶液中加入乙醇，析出深蓝色晶体说明硫酸四氨合铜在水-乙醇混合溶剂中的溶解度较小，加入乙醇有利于降低硫酸四氨合铜的溶解度，便于晶体析出，故C正确； D．将锌与铁用导线相连，插入稀硫酸酸化的3%氯化钠溶液，一段时间后，从铁电极区取出少量溶液，滴入2滴铁氰化钾溶液，无明显现象说明锌铁在氯化钠溶液中构成原电池，锌做负极被损耗，铁在正极被保护，证明锌可以保护铁不被腐蚀，故D正确； 3．B A．二氧化氮转化为四氧化二氮的反应为放热反应，将盛有二氧化氮和四氧化二氮混合气体的玻璃球分别放入冷水和热水中，放入冷水中的混合气体颜色变浅、放入热水中的混合气体颜色变深，说明升高温度，平衡向逆反应方向移动，降低温度，平衡向正反应方向移动，所以用二氧化氮和四氧化二氮混合气体、冷水、热水可以达到探究温度对化学平衡的影响的实验目的，故A正确； B．乙醇具有挥发性，浓硫酸具有脱水性和强氧化性，则浓硫酸与乙醇共热发生消去反应制得的乙烯中混有二氧化硫和乙醇，二氧化硫、乙烯以及挥发出的乙醇均能被酸性高锰酸钾溶液氧化，所以用乙醇、酸性高锰酸钾溶液、浓硫酸不能达到验证乙醇的消去产物是乙烯的实验目的，故B错误； C．锌和铁在酸化的食盐水中构成原电池，金属性强于铁的锌做正极被损耗，铁做正极被保护，向反应后的溶液中滴加铁氰化钾溶液，溶液中没有蓝色沉淀生成，则用锌、铁、酸化的食盐水、铁氰化钾溶液可达到证明牺牲阳极法保护铁的实验目的，故C正确； D．非极性分子碘微溶于极性分子水，易溶于非极性分子四氯化碳，则用水、四氯化碳、碘可以达到比较水和四氯化碳分子的极性的实验目的，故D正确； 4．D A．在轮船船体镶嵌比铁活泼的锌块，不仅仅与锌块的导电性有关，主要是由于在海水中，锌与铁可以形成原电池，锌块作负极，船体中铁作正极，此时船体被保护，即牺牲阳极法保护船体，A项错误； B．将收获的水果放入冷库保存，降低温度，减小物质的氧化速率，保质保鲜，B项错误； C．水解生成胶体，能聚沉水中的悬浮物，起到净水作用，与氧化性无关，C项错误； D．含氯消毒剂能使蛋白质变性，可用含氯消毒剂进行环境消毒，D项正确； 5．A A．pH=2.0时，正极电极反应：2H++2e-=H2↑，300～400 s的氢离子浓度小于100～200 s的氢离子浓度，但气体压强增大，可能与反应放热有关，反应为放热反应，温度影响为主，故A正确； B．pH=2.5时，碳粉作正极，主要是析氢腐蚀，电极反应：2H++2e-=H2↑，故B错误； C．图象分析可知，pH=4.0时，气体压强减小，原因是发生了吸氧腐蚀，故C错误； D．当析氢腐蚀为主时，pH越大，反应速率越慢，故D错误； 6．D A．合成氨工业中使用铁触媒做催化剂，可以加快反应速率、但不能使平衡发生移动，不能用平衡移动原理解释，A项不符合题意； B．常温下Al放入浓硝酸中发生钝化，加热后Al与浓硝酸反应生成Al(NO3)3、红棕色的NO2气体和H2O，不能用平衡移动原理解释，B项不符合题意； C．在钢铁表面镀上一层锌，隔绝钢铁与空气、水分的接触，使钢铁不易被腐蚀，不能用平衡移动原理解释，C项不符合题意； D．在盐碱地（含较多的NaCl、Na2CO3）中存在水解平衡+H2O+OH-、+H2OH2CO3+OH-，使盐碱地土壤呈碱性，施加适量石膏，Ca2+与结合成CaCO3，的浓度减小，上述水解平衡逆向移动，或者：硫酸钙是微溶物、碳酸钙是难溶物，加入的硫酸钙能转化为碳酸钙沉淀，使碳酸根浓度减小、土壤的碱性降低，能用平衡移动原理解释，D项符合题意； 7．D A．FeCl3具有较强氧化性，溶解铜片的离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，故A正确； B．漂白液是NaCl、NaClO的混合溶液，有效成分是NaClO，制备反应为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O，故B正确； C．浓硝酸见光易发生分解反应生成NO2、O2和H2O，应保存在棕色试剂瓶中，反应为4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O，故C正确； D．钢铁发生吸氧腐蚀时铁做负极，负极反应式为Fe-2e-=Fe2+，故D错误； 8．A A．氨水为弱电解质，故向AlCl3溶液中滴加少量氨水产生白色沉淀：Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3，A错误； B．铁钉在潮湿空气中生锈时发生电化学腐蚀，铁为负极，碳为正极，负极反应式为：Fe-2e-=Fe2+，B正确； C．CuSO4溶液与闪锌矿(ZnS)反应生成铜蓝(CuS)存在沉淀的转化，即ZnS转化为CuS，离子方程式为：Cu2+(aq)+ZnS(s)CuS(s)+Zn2+(aq)，C正确； D．已知Fe2+的还原性强于Br-，故向FeBr2溶液中通入少量Cl2的离子方程式为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，D正确； 9．B A．水泥的主要成分为硅酸盐，属于传统无机非金属材料，故A正确； B．纳米半导体CdTe量子点是纯净物，不属于胶体，故B错误； C．由于锌比铁活泼，锌为负极被腐蚀，钢铁作为正极被保护，此依据是牺牲阳极法防腐，故C正确； D．质子数相同，中子数不同的核素互为同位素，氕为与氘为互为同位素，故D正确； 10．A A．Fe与HCl反应生成FeCl2，FeCl2与Cl2反应生成FeCl3，FeCl3与NaOH反应生成Fe(OH)3，Fe2O3不能通过一步反应转化为Fe(OH)3，A项不合理； B．b与HI的反应为FeO+2HI=FeI2+H2O，c与HI的反应为Fe2O3+6HI=2FeI2+I2+3H2O，前者为复分解反应、非氧化还原反应，后者为氧化还原反应，B项合理； C．具有强氧化性，用于饮用水的消毒，其还原产物Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体用于净水，C项合理； D．构成原电池，Fe为负极，Fe（a）极电极反应为Fe-2e-=Fe2+，向a极附近滴入铁氰化钾溶液会产生蓝色KFe[Fe(CN)6]沉淀，D项合理； 11．C A．中性环境中，Fe发生吸氧腐蚀，A错误； B．钢铁制品在潮湿空气中发生电化学腐蚀，其负极反应式为：Fe-2e-=Fe2＋，B错误； C．该原电池装置中，Fe作正极被保护，从Fe电极区域取少量溶液于试管中，再向试管中滴入2滴K3[Fe(CN)6]溶液，没有特征蓝色沉淀生成，该方案能用于探究金属的电化学保护法，C正确； D．Zn比Fe活泼，Zn作负极，铁钉被保护，未发生吸氧腐蚀，该方案不能用于探究铁钉的吸氧腐蚀，D错误； 12．A A．钢闸门被保护，为电子输入的一端，A正确； B．电解质溶液是海水，海水呈弱碱性，图甲是原电池，发生吸氧腐蚀，O2在钢闸门上得电子：O2＋2H2O ＋4e-=4OH-，图乙是电解池，H2O在钢闸门上得电子：2H2O＋2e-=H2↑＋2OH-，B错误； C．图甲有活泼金属，是牺牲阳极法，图乙有外接电源，是外加电流法，C错误； D．铁比铜活泼，铁作原电池的负极，故铜板打上铁铆钉后，铜板不易被腐蚀，D错误； 13．B A．铁铜合金中铜在氨水中失去电子发生吸氧腐蚀，形成四氨合铜离子使得溶液显蓝色，A正确； B．酸性条件下，硝酸根有强氧化性，加入淀粉溶液后显蓝色无法判断是硝酸根氧化碘离子还是Fe3+氧化碘离子，无法得出结论I-的还原性比Fe2＋的强，B错误； C．根据∆G=∆H-T∆S<0，反应能自发进行，反应中温度降低、生成气体为熵增的吸热反应，则该反应能发生的主要原因是熵增，C正确； D．pH为7.8，溶液显碱性，则碳酸氢根离子水解程度大于铵根离子水解程度，Kb(NH3·H2O)>Ka1(H2CO3)，D正确； 14．D A．舰艇被腐蚀是因为形成了原电池，故A错误； B．海水中含有电解质浓度大，腐蚀速度快，故乙为海水环境下的腐蚀情况，甲为淡水环境下的腐蚀情况，故B错误； C．Sn作正极被保护，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，Fe作负极，电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，故C错误； D．焊点附近用锌块打“补丁”，Zn比Fe活泼，Zn作负极，Fe作正极被保护，可延缓腐蚀，故D正确； 15．C A．亚铁离子易被氧化生成铁离子，铁离子水解生成的氢氧化铁胶体具有吸附性，能处理污水，故A正确； B．铁与H2O高温下会反应，所以要用干燥的模具盛装熔融钢水，故B正确； C．用FeCl3溶液刻蚀铜质电路板，是因为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，故C错误； D．钢铁与潮湿空气可发生电化学腐蚀，所以用防锈漆涂刷钢铁护栏，使之与空气隔绝，故D正确； 16．(1)B (2)O2 +4e- +2H2O=4OH- (3)A (4) 10Fe2+ + 2NO+ 12H+=10Fe3++1N2↑+6H2O 4.48L (5)D （1）A．电极A为转化为，失电子，发生氧化反应，为阳极，故电极A接电源正极，A正确； B．电极B为阴极，通入氧气，氧气得到电子，其电极反应式为：，B错误； C．右室生成氢氧根，应选用阳离子交换膜，左边的钠离子进入到右边，在右室获得浓度较高的NaOH溶液，C正确； D．改进设计中增大了氧气的量，提高了电极B处的氧化性，通过提高反应物的氧化性来降低电解电压，减少能耗，D正确； 故选B； （2）为吸氧腐蚀，正极的电极反应式为； （3）A．X为导线，装置为原电池，降低铁闸门的腐蚀速率，Fe应做正极，故Y活动性应强于Fe，故可以是锌，A正确； B．X为导线，装置为原电池，降低铁闸门的腐蚀速率，Fe应做正极，电极反应式为：，B错误； C．若X为直流电源，装置为电解池，降低铁闸门的腐蚀速率，Fe应做阴极，C错误； D．若X为直流电源，装置为电解池，降低铁闸门的腐蚀速率，Y极作阳极，发生氧化反应，D错误； （4）根据氧化还原反应得失电子守恒配平为10Fe2+ + 2NO+ 12H+=10Fe3++1N2↑+6H2O，在该反应中生成1mol，转移10mol电子，故转移2mol电子时可生成0.2mol氮气，标准状况下体积为4.48L； （5）验证反应后的溶液中是否含有Fe2+，可利用Fe2+的还原性，可使酸性高锰酸钾溶液褪色，故选D。 17．(1) 吸氧腐蚀 轻微 氧气的浓度 (2) C B A (3) 外加电流的阴极保护法 变大 （1）酸性条件下，铁的腐蚀是析氢腐蚀，碱性或中性条件下，铁的腐蚀是吸氧腐蚀，海水的pH约为8.1，呈弱碱性，所以图1的腐蚀过程属于吸氧腐蚀；铁的吸氧腐蚀中，氧气的浓度越大，其腐蚀速率越快，插入海水中的铁棒越靠近水面，蚀越严重，越靠近烧杯底部发生电化学腐蚀就越轻微；该实验说明氧气的浓度会影响腐蚀的速率；铁做负极，失去电子生成亚铁离子，负极的电极反应式为Fe−2e−=Fe2+； 故答案为：吸氧腐蚀；轻微；氧气的浓度；Fe−2e−=Fe2+。 （2）该铁丝中含有碳，则铁、碳以及周围潮湿的空气环境会形成原电池装置；浓硫酸具有吸水性，铁丝周围空气较干燥，所以铁丝不容易发生腐蚀，U形管两端液面无明显变化，相平，C符合；浓盐酸具有挥发性，使铁丝周围空气呈酸性，发生析氢腐蚀，导致U形管内左侧的压强变大，液面左低右高，B符合；加入稀硫酸的，周围潮湿的空气环境会使铁丝发生吸氧腐蚀，导致U形管内左侧的压强变小，液面左高右低，A符合； 故答案为：C；B；A。 （3）①关闭K1，铁棒作阴极，被保护；关闭K2，铁棒作阳极，被腐蚀；关闭K3，铁棒作原电池的负极，被腐蚀；根据腐蚀速率大小关系：阳极>负极>正极>阴极，所以铁腐蚀的速度最快的是只闭合K2； ②为减缓铁的腐蚀，应使铁作正极或阴极，所以只闭合K1就可以减缓铁的腐蚀；该防护法称为外加电流阴极保护法； ③只闭合，铁棒作原电池的负极，石墨作正极，电解质溶液是NaCl，所以发生的腐蚀是吸氧腐蚀，石墨电极是发生的反应：O2+4e-+2H2O=4OH-，生成OH-，附近的pH变大； 故答案为：K2；K1；外加电流的阴极保护法；变大。 学科网（北京）股份有限公司 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