2025届高考化学一轮复习 金属的腐蚀与防护

金属的腐蚀与防护 一．选择题（共15小题） 1．（2024•润州区开学）下列有关金属腐蚀的说法不正确的是（　　） A．镀层破损的白铁皮（镀锌）比马口铁（镀锡）更易被腐蚀 B．电解精炼粗铜时，阴极减少的质量与阳极增加的质量不一样 C．用氯化铁溶液腐蚀铜板制作印刷电路板 D．铝片经过浓硫酸处理后表面生成致密的氧化膜可保护铝 2．（2024•南通一模）关于金属的腐蚀与防护，下列说法不正确的是（　　） A．图甲：铁丝不易生成Fe2O3•xH2O B．图乙：M不一定需要比铁活泼 C．图丙：若电源断开，闸门发生吸氧腐蚀，不易发生析氢腐蚀 D．图丙：N可选用石墨 3．（2024•建邺区期末）铁制文物在潮湿环境中，会受到严重的腐蚀。明代的三宝公铁矛出土时的外观如图。下列说法正确的是（　　） A．铁矛主要发生化学腐蚀 B．铁矛被腐蚀时会吸收能量 C．铁矛被腐蚀时，Fe﹣3e﹣═Fe3+ D．将铁制文物放在干燥处，可延缓腐蚀 4．（2024•苏州一模）锥形瓶内壁用某溶液润洗后，放入混合均匀的新制铁粉和碳粉，塞紧瓶塞，同时测量锥形瓶内压强的变化，如右图所示。下列说法不正确的是（　　） A．0～t1时，铁可能发生了析氢腐蚀 B．t1～t2时，铁一定发生了吸氧腐蚀压强传感器﹣ C．负极的电极反应式为Fe﹣3e﹣═Fe3+ D．用于润洗锥形瓶的溶液可能是稀盐酸 5．（2024•海陵区一模）为减缓钢铁设施在如图所示的情境中腐蚀速率，下列说法正确的是（　　） A．此装置设计符合电解池的工作原理 B．金属M的还原性应该比Fe的还原性弱 C．当水体环境呈较强酸性时，钢铁设施表面会有气泡冒出 D．当水体环境呈中性时，发生的反应有O2﹣4e﹣+2H2O═4OH﹣ 6．（2024•姜堰区模拟）Ag催化刻蚀Si晶片的反应原理示意图如图，刻蚀溶液有一定浓度的HF和H2O2混合而成，刻蚀时间为2～16min，由Ag薄膜覆盖的硅晶片部分逐渐被刻蚀掉，剩余部分就形成了硅纳米线。下列说法不正确的是（　　） A．Ag薄膜附近随着反应的进行，pH逐渐减小 B．该刻蚀过程的是由微小的Si、Ag、HF和H2O2的原电池组成 C．该刻蚀的总反应可表示为Si+6HF+2H2O2═H2SiF6+4H2O D．Si极发生的反应为Si+6HF﹣4e﹣═H2SiF6+4H+ 7．（2024•如皋市期末）保护钢铁有利于节约资源、保护环境，下列钢铁的保护方法中不正确的是（　　） A．铁栅栏上涂上油漆 B．铁闸与直流电源正极相连 C．轮船底部焊接镁块 D．家用铁锅水洗后及时擦干 8．（2024•姑苏区一模）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 9．（2024•常熟市一模）在潮湿的深层土壤中钢管主要发生厌氧腐蚀，有关厌氧腐蚀的机理有多种，其中一种理论认为厌氧细菌可促使与H2反应生成S2﹣，加速钢管腐蚀，其反应原理如图所示。下列说法正确的是（　　） A．正极反应式为O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣ B．钢管腐蚀的产物中仅含有FeS C．向钢中加入Cu制成合金可减缓钢管的腐蚀 D．与H2反应可表示为4H2+S2﹣+4H2O 10．（2024•鼓楼区期末）下列叙述不正确的是（　　） A．铁表面镀锌，铁作阴极 B．铁发生吸氧腐蚀过程中化学能全部转化为电能 C．钢铁吸氧腐蚀的正极反应：O2+2H2O+4e﹣＝4OH﹣ D．船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀 11．（2024•常熟市一模）某同学利用如图所示装置探究金属的腐蚀与防护条件。对于该实验下列说法正确的是（　　） A．①区铁电极发生吸氧腐蚀，Cu电极上产生大量气泡 B．②区铁电极被腐蚀，Cu电极附近滴加酚酞溶液后变成红色 C．③区铁电极被防护，铁电极反应式为2H2O+2e﹣═H2↑+2OH﹣ D．④区铁电极被防护，活泼Zn电极反应式为Zn﹣2e﹣═Zn2+ 12．（2024•淮安一模）钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应为 2Fe+2H2O+O2═2Fe（OH）2．以下说法正确的是（　　） A．钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀 B．正极发生的反应为 2H2O+O2+2e﹣═4OH﹣ C．原电池是将电能转变为化学能的装置 D．负极发生的反应为 Fe﹣2e﹣═Fe2+ 13．（2024•沭阳县一模）支撑海港码头基础的钢管桩，常用外加电流法进行防腐，工作原理如图所示。其中高硅铸铁为惰性辅助电极。下列有关表述不正确的是（　　） A．通入保护电流使钢管桩表面的腐蚀电流接近于零 B．通电后，外电路电子从高硅铸铁流向钢管桩 C．高硅铸铁的作用是作为阳极材料被损耗和传递电流 D．该保护装置属于电解池 14．（2024•沭阳县一模）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Fe，发生电极反应：Fe﹣3e﹣═Fe3+ 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 15．（2024•徐州期末）“孔蚀”是一种集中于金属表面极小范围并能深入到金属内部的电化学腐蚀。某铁合金表面钝化膜破损后，发生“孔蚀”的电化学腐蚀过程如题图所示。下列有关说法正确的是（　　） A．负极反应：Fe﹣3e﹣═Fe3+ B．氧化0.2molFe，需消耗3.36LO2 C．铁合金腐蚀的最终产物为Fe（OH）3 D．为防止孔蚀发生可以将外接电源负极与金属相连 二．解答题（共5小题） 16．（2024•丰台区一模）（一）金属腐蚀现象在生产生活中普遍存在，请回答下列问题： （1）当水膜为强酸性（含有H2SO4）时，结合化学用语系统分析金属被腐蚀的原理 　 　。 （2）当水膜为强碱性时，铁生锈过程：Fe→Fe（OH）2→Fe（OH）3→Fe2O3•nH2O，正极反应为 　 　，负极反应为 　 　，Fe→Fe（OH）2的总反应为 　 　。 （二）实验室用石墨电极电解加有酚酞的饱和NaCl溶液，装置如图1所示。氯碱工业用图2所示装置制备NaOH等工业原料。 Ⅰ.实验室电解饱和食盐水（图1） （1）a为电解池的 　 　极。 （2）b处观察到的实验现象是 　 　。 （3）该电解池中发生的总反应的离子方程式为 　 　。 Ⅱ.氯碱工业（图2） （1）气体X是 　 　。 （2）简述较浓NaOH溶液的生成过程 　 　。 （3）工业装置中，阳离子交换膜的作用是 　 　（写出1条）。 17．（2024•浦东新区期末）青铜是金属冶炼史上最早的合金，我国出土了大量青铜器，体现了古代中国对人类文明的巨大贡献。青铜器在埋藏过程中会逐渐生锈，其修复工作是文物保护的重要环节。 （1）查阅资料得知铜锈为Cu2（OH）2CO3，俗称铜绿。铜绿在一定程度上可以提升青铜器的艺术价值。青铜器生锈过程中，参与形成铜绿的物质有Cu和　 　。 （2）继续查阅资料，了解到铜锈的成分很复杂，主要成分有Cu2（OH）2CO3和Cu2（OH）3Cl。结构如图所示： 考古学家将铜锈分为“无害锈”和“有害锈”，“无害锈”形成后可阻止内部金属继续腐蚀，而“有害锈”则无法阻止腐蚀的深入。结合两种铜锈的结构推测，“有害锈”的主要成分为：　 　。 青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀生成Cu2（OH）3Cl的原理示意图： （3）若生成2.145gCu2（OH）3Cl（式量：214.5），计算理论上消耗标准状况氧气体积　 　L。Cu2（OH）3Cl的形成过程中会通过原电池反应产生CuCl（难溶于水的固体），请结合如图回答： （4）写出过程Ⅰ中负极的电极反应式　 　，负极发生　 　反应（填“氧化”或“还原”）。 青铜器的修复追求“修旧如旧”，即在尽量不破坏“无害锈”的情况下阻止青铜器继续被腐蚀，保护青铜器的艺术价值。青铜器除锈有以下三种常见方法： ⅰ．柠檬酸浸法：将腐蚀文物直接放在2%～3%的柠檬酸溶液中浸泡除锈 ⅱ．碳酸钠法：将文物置于含Na2CO3的溶液中浸泡，使CuCl转化为Cu2（OH）2CO3； ⅲ．BTA保护法：利用BTA（一种有机成膜剂）与+1价Cu（如CuCl）反应，形成一层透明的高聚物薄膜。 （5）关于BTA保护法说法不正确的是　 　。 A．在青铜器表面形成一层致密的透明保护膜 B．替换出锈层中的Cl﹣，能够高效的除去有害锈 C．相比于酸浸法，不和无害锈反应，可以保护青铜器的艺术价值，做到“修旧如旧” D．BTA保护法属于外加电流的阴极保护法，保护效果更好 （6）陕西历史博物馆展出了许多鎏金工艺青铜器。鎏金是古代常用的镀金工艺，将金汞合金涂于器物表面，加热使汞挥发，便形成一层光亮的金镀层。 下列关于青铜器鎏金工艺的说法正确的　 　（不定项）。 鎏金铜沐缶 A．鎏金工艺的镀金过程是一种化学变化 B．鎏金除了改善外观，还可保护青铜器，使其不易生锈 C．若表面的金镀层破损，暴露出的青铜表面会更易生锈 D．青铜比纯铜硬度小 （7）水下考古也是文物的重要来源之一，考古队员将部分文物打捞出水后，采取脱盐、干燥等措施防止文物继续被腐蚀。从电化学原理的角度分析“脱盐、干燥”的防腐原理：　 　。 18．（2024•蓝田县期末）钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一。 Ⅰ．如图1装置中，U形管内为红墨水，a、b试管内分别盛有氯化铵（显酸性）溶液和食盐水，各加入生铁块，放置一段时间均被腐蚀，这两种腐蚀都属于腐蚀。 （1）红墨水柱两边的液面变为左低右高，则 　 　（填“a”或“b”）边盛有食盐水。 （2）b试管中铁发生的是 　 　腐蚀。 Ⅱ．下面两个图都是金属防护的例子。 （3）为了降低某水库的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 　 　（从下面选项中选择），此方法叫做 　 　保护法。 A．铜 B．钠 C．锌 D．石墨 （4）图乙方案也可以降低铁闸门腐蚀的速率，其中铁闸门应该连接在直流电源的 　 　极。 （5）采取以上两种方法，　 　（填“甲”或“乙”）种能使铁闸门保护得更好。 19．（2024•蓝田县期末）金属腐蚀现象在生产生活中普遍存在，依据下列2种腐蚀现象回答下列问题： （1）图1，被腐蚀的金属为 　 　，其腐蚀类型属于 　 　（填字母）。图2，金属腐蚀类型属于 　 　（填字母）。 A．化学腐蚀 B．电化学腐蚀 C．析氢腐蚀 D．吸氧腐蚀 （2）图1中Cu的作用是 　 　，结合电极反应、电子移动、离子移动等，分析金属被腐蚀的原理 　 　。 （3）图2中铁的生锈过程：Fe→Fe（OH）2→Fe（OH）3→Fe2O3•nH2O，将Fe转变为Fe（OH）2的反应补充完整：正极反应为 　 　，负极反应为 　 　，总反应为 　 　。 （4）下列防止铁制品生锈的措施合理的是 　 　。 A．在铁闸门表面涂油漆 B．在地下铁管道上安装若干镁合金 C．将铁罐与浓硫酸等强氧化剂接触，使之发生钝化 20．（2024•思明区一模）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。 （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 0.5 2.0 90.0 ② 醋酸浓度的影响 0.5 36.0 ③ 　 　 0.2 2.0 90.0 （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 　 　（“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：　 　； 参考答案与试题解析 一．选择题（共15小题） 1．（2024•润州区开学）下列有关金属腐蚀的说法不正确的是（　　） A．镀层破损的白铁皮（镀锌）比马口铁（镀锡）更易被腐蚀 B．电解精炼粗铜时，阴极减少的质量与阳极增加的质量不一样 C．用氯化铁溶液腐蚀铜板制作印刷电路板 D．铝片经过浓硫酸处理后表面生成致密的氧化膜可保护铝 【答案】A 【分析】A．原电池中负极金属被腐蚀，正极金属被保护； B．电解精炼粗铜时，粗铜作阳极，精铜作阴极； C．铜与氯化铁溶液反应生成氯化铜和氯化亚铁； D．常温下铝遇浓硫酸钝化。 【解答】解：A．白铁皮（镀锌）破损后，Zn比Fe活泼，Zn作负极，Fe作正极被保护，Fe腐蚀速度减慢，马口铁（镀锡）破损后，Fe比Sn活泼，Fe作负极腐蚀速度加快，故A错误； B．电解精炼粗铜时，粗铜作阳极，铜以及比铜活泼的金属放电，阴极只有铜离子放电，故阳极减少的质量与阴极增加的质量不一样，故B正确； C．铜与氯化铁溶液反应生成氯化铜和氯化亚铁，故可用氯化铁溶液腐蚀铜板制作印刷电路板，故C正确； D．常温下铝遇浓硫酸钝化，处理后表面生成致密的氧化膜可保护铝，故D正确； 故选：A。 【点评】本题考查金属的腐蚀与防护，题目难度中等，掌握金属腐蚀与防护知识是解题的关键。 2．（2024•南通一模）关于金属的腐蚀与防护，下列说法不正确的是（　　） A．图甲：铁丝不易生成Fe2O3•xH2O B．图乙：M不一定需要比铁活泼 C．图丙：若电源断开，闸门发生吸氧腐蚀，不易发生析氢腐蚀 D．图丙：N可选用石墨 【答案】B 【分析】A．铁丝生锈需要氧气和水； B．图乙：M一定需要比铁活泼； C．在中性和碱性条件下发生吸氧腐蚀； D．电极N为惰性电极。 【解答】解：A．铁丝生锈需要氧气和水，图甲中没有水，故不易生锈，故A正确； B．图乙：M一定需要比铁活泼，这样才能保护铁不被腐蚀，故B错误； C．在中性和碱性条件下发生吸氧腐蚀，若电源断开，闸门发生吸氧腐蚀，故C正确； D．电极N为惰性电极，可选用石墨，故D正确； 故选：B。 【点评】本题考查了化学腐蚀和电化腐蚀的实质分析，原电池的形成条件是解题关键，题目难度不大，侧重于考查学生的分析能力和应用能力。 3．（2024•建邺区期末）铁制文物在潮湿环境中，会受到严重的腐蚀。明代的三宝公铁矛出土时的外观如图。下列说法正确的是（　　） A．铁矛主要发生化学腐蚀 B．铁矛被腐蚀时会吸收能量 C．铁矛被腐蚀时，Fe﹣3e﹣═Fe3+ D．将铁制文物放在干燥处，可延缓腐蚀 【答案】D 【分析】铁矛被腐蚀过程是因为形成了原电池，Fe作负极，电极反应式为Fe﹣2e﹣＝Fe2+，C作正极被保护，电极反应式为O2+4e﹣+2H2O＝4OH﹣，据此作答。 【解答】解：A．铁矛被腐蚀是因为形成了原电池，主要是因为发生了电化腐蚀，故A错误； B．铁矛被腐蚀时化学能转化为电能，会释放能量，故B错误； C．铁矛被腐蚀时，铁失电子生成亚铁离子，发生氧化反应，电极反应式为：Fe﹣2e ﹣＝Fe2+，故C错误； D．将铁制文物放在干燥处，没有水不能形成原电池，所以能防止被腐蚀，故D正确； 故选：D。 【点评】本题考查金属腐蚀与防护，明确金属被腐蚀原理即可解答，知道常用防止金属被腐蚀的方法，能用化学知识解释生活现象，题目难度不大。 4．（2024•苏州一模）锥形瓶内壁用某溶液润洗后，放入混合均匀的新制铁粉和碳粉，塞紧瓶塞，同时测量锥形瓶内压强的变化，如右图所示。下列说法不正确的是（　　） A．0～t1时，铁可能发生了析氢腐蚀 B．t1～t2时，铁一定发生了吸氧腐蚀压强传感器﹣ C．负极的电极反应式为Fe﹣3e﹣═Fe3+ D．用于润洗锥形瓶的溶液可能是稀盐酸 【答案】C 【分析】图中0～t1段压强逐渐增大，可能是发生了析氢腐蚀使气体体积增大；t1～t2时，容器中压强逐渐减小，说明锥形瓶中气体体积减小，说明发生了吸氧腐蚀，以此分析解答。 【解答】解：A．0～t1段压强逐渐增大，可能是发生了析氢腐蚀使气体体积增大，故A正确； B．t1～t2时，容器中压强逐渐减小，说明锥形瓶中气体体积减小，一定发生了吸氧腐蚀，故B正确； C．负极铁失电子发生氧化反应，电极反应式为Fe﹣2e﹣═Fe2+，故C错误； D．图中0～t1段压强逐渐增大，可能是发生了析氢腐蚀，则用于润洗锥形瓶的溶液可能是稀盐酸，故D正确； 故选：C。 【点评】本题考查金属的腐蚀原理，为高频考点，明确图示曲线变化的意义为解答关键，注意掌握析氢腐蚀与吸氧腐蚀的原理及区别，试题侧重考查学生的分析与应用能力，题目难度不大。 5．（2024•海陵区一模）为减缓钢铁设施在如图所示的情境中腐蚀速率，下列说法正确的是（　　） A．此装置设计符合电解池的工作原理 B．金属M的还原性应该比Fe的还原性弱 C．当水体环境呈较强酸性时，钢铁设施表面会有气泡冒出 D．当水体环境呈中性时，发生的反应有O2﹣4e﹣+2H2O═4OH﹣ 【答案】C 【分析】A．电解池的阴极以及原电池的正极材料会减慢反应速率； B．电解池的阴极是被保护的电极，阳极的电极材料活泼性和阴极材料没有关系； C．当水体环境呈较强酸性时，在电解池的阴极上氢离子会得电子，发生还原反应； D．当水体环境呈中性时，在阳极上发生失电子的氧化反应。 【解答】解：A．减缓钢铁设施在如图所示的情境中腐蚀速率，则需要金属铁做电解池的阴极，电解池的阴极是被保护的电极，此装置设计中不存在外加电源，不符合电解池的工作原理，故A错误； B．这是牺牲阳极的阴极保护法，金属M的还原性要比铁强，故B错误； C．当水体环境呈较强酸性时，钢铁设施是阴极，氢离子会得电子，发生还原反应，表面会有气泡冒出，故C正确； D．当水体环境呈中性时，在正极上发生的反应是溶液中的阴离子：O2+4e﹣+2H2O═4OH﹣，故D错误， 故选：C。 【点评】本题考查了金属的电化学腐蚀和防护，难度不大，应注意的是原电池的正极、电解池的阴极被保护。 6．（2024•姜堰区模拟）Ag催化刻蚀Si晶片的反应原理示意图如图，刻蚀溶液有一定浓度的HF和H2O2混合而成，刻蚀时间为2～16min，由Ag薄膜覆盖的硅晶片部分逐渐被刻蚀掉，剩余部分就形成了硅纳米线。下列说法不正确的是（　　） A．Ag薄膜附近随着反应的进行，pH逐渐减小 B．该刻蚀过程的是由微小的Si、Ag、HF和H2O2的原电池组成 C．该刻蚀的总反应可表示为Si+6HF+2H2O2═H2SiF6+4H2O D．Si极发生的反应为Si+6HF﹣4e﹣═H2SiF6+4H+ 【答案】A 【分析】根据图示可知：在Ag薄膜附近发生反应：2H++2e﹣+H2O2═2H2O，在Si电极上，Si失去电子，与HF结合形成H2SiF6和H+，反应方程式为，SiO2+6HF═H2SiF6+2H2O，总反应方程式为Si+6HF+2H2O2═H2SiF6+4H2O，以此分析。 【解答】解：A．根据图示可知：在Ag薄膜附近发生反应：2H++2e﹣+H2O2═2H2O，所以随着反应的进行，溶液中c（H+）减小，故溶液的pH逐渐增大，故A错误； B．根据上述分析可知：在Ag电极上失去电子，在Si电极上得到电子，电解质溶液为HF和H2O2，它们形成闭合回路，实现了化学能向电能的转化，即构成了原电池，故B正确； C．在Ag电极上反应为：2H++2e﹣+H2O2═2H2O，在Si电极上发生反应为，SiO2+6HF═H2SiF6+2H2O，根据同一闭合回路中电子转移数目相等，可知总反应方程式为Si+6HF+2H2O2═H2SiF6+4H2O，故C正确； D．根据图示可知：在Si电极上，Si失去电子，与HF结合形成H2SiF6和H+，反应方程式为，SiO2+6HF═H2SiF6+2H2O，故D正确； 故选：A。 【点评】本题考查金属腐蚀与防护，侧重考查图片分析、判断及知识综合运用能力，明确各个电极上发生的反应是解本题关键，难点是电极反应式的书写，题目难度中等。 7．（2024•如皋市期末）保护钢铁有利于节约资源、保护环境，下列钢铁的保护方法中不正确的是（　　） A．铁栅栏上涂上油漆 B．铁闸与直流电源正极相连 C．轮船底部焊接镁块 D．家用铁锅水洗后及时擦干 【答案】B 【分析】A．铁栅栏上涂上油漆能隔绝空气和水； B．在电解池中，阳极被腐蚀； C．原电池中正极被保护； D．铁在潮湿的环境中容易生锈。 【解答】解：A．铁栅栏上涂上油漆能隔绝空气和水，故能对钢铁起到防护作用，故A正确； B．在电解池中，铁闸与直流电源正极相连，做阳极被腐蚀，故B错误； C．轮船底部焊接镁块，形成原电池，轮船做正极被保护，故C正确； D．铁在潮湿的环境中容易生锈，故家用铁锅水洗后及时擦干能保护铁锅不易生锈，故D正确； 故选：B。 【点评】本题考查了金属的腐蚀和防护，难度不大，应注意在原电池中负极被腐蚀，在电解池中，阳极被腐蚀。 8．（2024•姑苏区一模）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 【答案】D 【分析】该装置是电解池，且锌环作阳极，阳极上锌失电子发生氧化反应，阴极氢离子得电子发生还原反应；断电时，锌铁形成原电池，锌失电子生成锌离子，Fe作正极，据此分析解答。 【解答】解：A．该装置是电解池，且锌环作阳极，锌失电子发生氧化反应，阳极电极反应为Zn﹣2e﹣＝Zn2+，故A正确； B．该装置是电解池，阴极上氢离子得到电子生成氢气，阴极电极反应为2H2O+2e﹣＝H2↑+2OH﹣，故B正确； C．断电时，锌铁形成原电池，锌失电子生成锌离子，锌环上的电极反应为：Zn﹣2e﹣＝Zn2+，故C正确； D．断电时，锌铁形成原电池，锌失电子生成锌离子，Fe作正极被保护，仍能防止铁帽被腐蚀，故D错误； 故选：D。 【点评】本题综合考查了金属的腐蚀与防护，解题时应首先判断所给的装置是原电池还是电解池，再根据电解池、原电池的工作原理进行解答，侧重考查学生分析能力和应用能力，题目难度中等。 9．（2024•常熟市一模）在潮湿的深层土壤中钢管主要发生厌氧腐蚀，有关厌氧腐蚀的机理有多种，其中一种理论认为厌氧细菌可促使与H2反应生成S2﹣，加速钢管腐蚀，其反应原理如图所示。下列说法正确的是（　　） A．正极反应式为O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣ B．钢管腐蚀的产物中仅含有FeS C．向钢中加入Cu制成合金可减缓钢管的腐蚀 D．与H2反应可表示为4H2+S2﹣+4H2O 【答案】D 【分析】A．钢铁发生析氢腐蚀时，正极上氢离子得电子生成氢气； B．钢铁发生析氢腐蚀时，负极上铁失电子生成亚铁离子，正极上氢离子得电子生成氢气，厌氧细菌可促使与H2反应生成S2﹣，直接产物中含有FeS、Fe（OH）2； C．根据防止金属锈蚀的措施，进行分析判断，原电池中，作负极的金属加速被腐蚀，作正极的金属被保护； D．钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应式都是Fe﹣2e﹣＝Fe2+，正极反应式为2H++2e﹣＝H2↑，与H2的反应可表示为：4H2+S2﹣+4H2O。 【解答】解：A．在潮湿的深层土壤中，钢铁发生析氢腐蚀，正极反应式为2H++2e﹣＝H2↑，厌氧细菌可促使与H2反应生成S2﹣，故A错误； B．钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应式都是Fe﹣2e﹣＝Fe2+，正极反应式为2H++2e﹣＝H2↑，与H2的反应可表示为：4H2+S2﹣+4H2O，亚铁离子和硫离子反应生成硫化亚铁，硫离子是多元弱酸阴离子，水解分步进行，水解的离子方程式为：S2﹣+H2O⇌HS﹣+OH﹣，亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁沉淀，所以钢管腐蚀的直接产物中含有FeS、Fe（OH）2，故B错误； C．原电池中，作负极的金属加速被腐蚀，作正极的金属被保护，向钢中加入Cu制成合金，铁易失电子作负极，铜作正极，铁腐蚀得更快，故C错误； D．钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应式都是Fe﹣2e﹣＝Fe2+，正极反应式为2H++2e﹣＝H2↑，与H2的反应可表示为：4H2+S2﹣+4H2O，故D正确； 故选：D。 【点评】本题考查金属腐蚀与防护，明确原电池原理是解本题关键，防止金属被腐蚀有物理方法和化学方法，可以利用原电池原理或电解原理保护金属，会利用化学原理解释生活现象，题目难度不大。 10．（2024•鼓楼区期末）下列叙述不正确的是（　　） A．铁表面镀锌，铁作阴极 B．铁发生吸氧腐蚀过程中化学能全部转化为电能 C．钢铁吸氧腐蚀的正极反应：O2+2H2O+4e﹣＝4OH﹣ D．船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀 【答案】B 【分析】A．根据电镀原理：镀件作阴极，镀层金属为阳极来回答； B．能量转化过程必有能量损失； C．原电池的负极发生失电子的氧化反应； D．根据原电池的应正极金属可以被保护知识来回答。 【解答】解：A．铁表面镀锌，则铁作阴极，金属锌为阳极，故A正确； B．能量转化过程必有能量损失，铁发生吸氧腐蚀过程中化学能不可能全部转化为电能，故B错误； C．钢铁吸氧腐蚀的正极反应：O2+2H2O+4e﹣＝4OH﹣，故C正确； D．船底镶嵌锌块，这样金属锌、铁和海水形成原电池，其中金属锌作负极，以防船体金属铁被腐蚀，故D正确； 故选：B。 【点评】本题是一道综合知识题目，考查学生对原电池和电解池工作原理和应用知识，可以根据所学知识进行回答，难度不大。 11．（2024•常熟市一模）某同学利用如图所示装置探究金属的腐蚀与防护条件。对于该实验下列说法正确的是（　　） A．①区铁电极发生吸氧腐蚀，Cu电极上产生大量气泡 B．②区铁电极被腐蚀，Cu电极附近滴加酚酞溶液后变成红色 C．③区铁电极被防护，铁电极反应式为2H2O+2e﹣═H2↑+2OH﹣ D．④区铁电极被防护，活泼Zn电极反应式为Zn﹣2e﹣═Zn2+ 【答案】B 【分析】①为原电池，Fe为负极，发生氧化反应，②为电解装置，Fe为阳极，③为原电池，Fe为正极，④为电解装置，Fe为阳极，结合电极反应解答该题。 【解答】解：A．①为原电池，Fe为负极，发生吸氧腐蚀，Cu电极上没有气体生成，故A错误； B．②区Cu电极为阴极，生成氢气和氢氧化钠，Cu电极附近滴加酚酞后变成红色，Fe为阳极，被氧化生成亚铁离子，故B正确； C．③为原电池，Fe为正极，电解质溶液为中性溶液，电极反应为：O2+2H2O+4e﹣＝4OH﹣，Zn被氧化，电极方程式为Zn﹣2e﹣═Zn2+，故C错误； D．④为电解装置，Fe为阳极，被氧化生成亚铁离子，Zn电极为阴极，反应式为2H2O+2e﹣═H2↑+2OH﹣，故D错误； 故选：B。 【点评】本题考查了原电池原理和电解池原理的应用，为高频考点，侧重于学生的分析能力的考查，题目难度不大，注意把握电极的判断和电极方程式的书写。 12．（2024•淮安一模）钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应为 2Fe+2H2O+O2═2Fe（OH）2．以下说法正确的是（　　） A．钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀 B．正极发生的反应为 2H2O+O2+2e﹣═4OH﹣ C．原电池是将电能转变为化学能的装置 D．负极发生的反应为 Fe﹣2e﹣═Fe2+ 【答案】D 【分析】根据原电池的定义、原电池的电极反应式、以及氧气的溶解度判断，钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应为：2Fe+2H2O+O2═2Fe（OH）2是发生的吸氧腐蚀，原电池中负极发生氧化反应，正极发生还原反应。 【解答】解：钢铁中含有铁和碳，在潮湿的环境中构成原电池，铁作负极，碳作正极。 A、氧气在水中的溶解度较小，在水下部分比在空气与水交界处更难腐蚀，故A错误； B、正极上氧气得电子生成氢氧根离子，则正极发生的反应为：2H2O+O2+4e﹣＝4OH﹣，故B错误； C、原电池是将化学能转变为电能的装置，故C错误； D、根据反应方程式知，负极反应式为Fe﹣2e﹣＝Fe2+，故D正确； 故选：D。 【点评】本题考查了金属的腐蚀与防护，明确形成原电池的条件及原电池原理是解本题关键，会根据环境确定钢铁发生吸氧腐蚀还是析氢腐蚀，会书写电极反应式，为学习难点。 13．（2024•沭阳县一模）支撑海港码头基础的钢管桩，常用外加电流法进行防腐，工作原理如图所示。其中高硅铸铁为惰性辅助电极。下列有关表述不正确的是（　　） A．通入保护电流使钢管桩表面的腐蚀电流接近于零 B．通电后，外电路电子从高硅铸铁流向钢管桩 C．高硅铸铁的作用是作为阳极材料被损耗和传递电流 D．该保护装置属于电解池 【答案】C 【分析】外加电流阴极保护法是通过外加直流电源以及辅助阳极，被保护金属与电源的负极相连作为阴极，电子从电源负极流出，给被保护的金属补充大量的电子，使被保护金属整体处于电子过剩的状态，让被保护金属结构电位低于周围环境，从而使得金属腐蚀发生的电子迁移得到抑制，避免或减弱腐蚀的发生，阳极若是惰性电极，则是电解质溶液中的离子在阳极失电子，据此解答。 【解答】解：A．通入保护电流，钢管桩作为被保护的阴极，使其表面腐蚀电流接近于零，从而避免或减弱腐蚀的发生，故A正确； B．高硅铸铁作为阳极，海水中的氯离子在其上失去电子发生氧化反应，电子经导线流入电源正极，再从电源负极经导线流入阴极，即被保护的钢管桩，故B正确； C．高硅铸铁为惰性辅助阳极，其不会损耗，而是由海水中的氯离子在阳极失去电子发生氧化反应，故C错误； D．外加电流法进行防腐，属于电解池装置，故D正确； 故选：C。 【点评】本题考查金属的电化学腐蚀与防护，题目难度中等，明确外加电流阴极保护法的工作原理是解答本题的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意化学与生活的联系。 14．（2024•沭阳县一模）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Fe，发生电极反应：Fe﹣3e﹣═Fe3+ 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 【答案】D 【分析】铁锅中含有Fe、C，Fe、C和电解质溶液构成原电池，中性条件下，钢铁发生吸氧腐蚀，该原电池中，Fe易失电子作负极、C作正极，负极上铁失电子生成亚铁离子，正极上氧气得电子发生还原反应，亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁不稳定，被氧气氧化生成氢氧化铁，分解生成氧化铁结晶水合物生锈，据此分析解答。 【解答】解：A．该原电池中，Fe易失电子作负极、C作正极，负极上铁失电子生成亚铁离子，反应式为Fe﹣2e﹣＝Fe2+，故A错误； B．原电池中电子沿外导线从负极流向正极，不能通过电解质溶液，电解质溶液中是离子的定向移动形成闭合回路，故B错误； C．正极电极反应是溶液中氧气得到电子发生还原反应，电极反应O2+2H2O+4e﹣＝4OH﹣，故C错误； D、C是正极，正极电极反应是溶液中O2在C表面上发生还原反应，故D正确； 故选：D。 【点评】本题考查了金属的电化腐蚀，电极名称、电极反应、电子流向等原电池的基础知识，题目难度中等。 15．（2024•徐州期末）“孔蚀”是一种集中于金属表面极小范围并能深入到金属内部的电化学腐蚀。某铁合金表面钝化膜破损后，发生“孔蚀”的电化学腐蚀过程如题图所示。下列有关说法正确的是（　　） A．负极反应：Fe﹣3e﹣═Fe3+ B．氧化0.2molFe，需消耗3.36LO2 C．铁合金腐蚀的最终产物为Fe（OH）3 D．为防止孔蚀发生可以将外接电源负极与金属相连 【答案】D 【分析】A．Fe易失电子作负极，另外的金属电极为正极，负极上Fe失电子生成Fe2+； B．温度和压强未知，导致气体摩尔体积未知； C．铁合金腐蚀的最终产物为Fe2O3•xH2O； D．为防止孔蚀发生可以将被保护的金属作电解池阴极。 【解答】解：A．Fe易失电子作负极，另外的金属电极为正极，负极上Fe失电子生成Fe2+，电极反应式为Fe﹣2e﹣═Fe2+，故A错误； B．温度和压强未知，导致气体摩尔体积未知，所以无法计算氧气的物质的量，故B错误； C．铁合金腐蚀时先生成Fe2+，Fe2+和OH﹣反应生成Fe（OH）2，Fe（OH）2被氧化生成Fe（OH）3，Fe（OH）3脱去一部分水生成Fe2O3•xH2O，所以最终产物为Fe2O3•xH2O，故C错误； D．为防止孔蚀发生可以将被保护的金属作电解池阴极，所以应该连接原电池负极，故D正确； 故选：D。 【点评】本题考查金属的腐蚀与防护，侧重考查图象分析判断及知识综合运用能力，明确图中正负极判断方法、析氢腐蚀和吸氧腐蚀的区别是解本题关键，B为解答易错点。 二．解答题（共5小题） 16．（2024•丰台区一模）（一）金属腐蚀现象在生产生活中普遍存在，请回答下列问题： （1）当水膜为强酸性（含有H2SO4）时，结合化学用语系统分析金属被腐蚀的原理 　铁作负极：Fe﹣2e﹣═Fe2+，电子从铁片流向铜片，H+在正极铜上得电子：2H++2e﹣═H2↑，水膜中的阴离子向负极移动，阳离子向正极移动构成回路　。 （2）当水膜为强碱性时，铁生锈过程：Fe→Fe（OH）2→Fe（OH）3→Fe2O3•nH2O，正极反应为 　O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣　，负极反应为 　Fe﹣2e﹣+2OH﹣═Fe（OH）2　，Fe→Fe（OH）2的总反应为 　2Fe+O2+2H2O═2Fe（OH）2　。 （二）实验室用石墨电极电解加有酚酞的饱和NaCl溶液，装置如图1所示。氯碱工业用图2所示装置制备NaOH等工业原料。 Ⅰ.实验室电解饱和食盐水（图1） （1）a为电解池的 　阳　极。 （2）b处观察到的实验现象是 　b电极处有无色气体产生，附近溶液变红　。 （3）该电解池中发生的总反应的离子方程式为 　2Cl﹣+2H2OCl2↑+H2↑+2OH﹣　。 Ⅱ.氯碱工业（图2） （1）气体X是 　Cl2　。 （2）简述较浓NaOH溶液的生成过程 　阴极发生的电极反应为2H2O+2e﹣═H2↑+2OH﹣，使得c（OH﹣）增大，且在电场作用下，Na+经阳离子交换膜进入阴极区，最终阴极区得到NaOH浓溶液　。 （3）工业装置中，阳离子交换膜的作用是 　避免Cl2与NaOH的副反应；避免氯气和氢气混合爆炸　（写出1条）。 【答案】（一）（1）铁作负极：Fe﹣2e﹣═Fe2+，电子从铁片流向铜片，H+在正极铜上得电子：2H++2e﹣═H2↑，水膜中的阴离子向负极移动，阳离子向正极移动构成回路； （2）O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣；Fe﹣2e﹣+2OH﹣═Fe（OH）2；2Fe+O2+2H2O═2Fe（OH）2； （二）Ⅰ.（1）阳； （2）b电极处有无色气体产生，附近溶液变红； （3）2Cl﹣+2H2OCl2↑+H2↑+2OH﹣； Ⅱ.（1）Cl2； （2）阴极发生的电极反应为2H2O+2e﹣═H2↑+2OH﹣，使得 c（OH﹣）增大，且在电场作用下，Na+经阳离子交换膜进入阴极区，最终阴极区得到NaOH浓溶液； （3）避免Cl2与NaOH的副反应；避免氯气和氢气混合爆炸。 【分析】（一）当水膜为强酸性（含有H2SO4）时，钢铁发生析氢腐蚀，当水膜为强碱性时，钢铁发生吸氧腐蚀； （二）Ⅰ.由图可知，a为电解池的阳极，电极反应式为2Cl﹣﹣2e﹣＝Cl2↑，b为阴极，电极反应式为2H2O+2e﹣═H2↑+2OH﹣； Ⅱ.氯碱工业中X为氯气，Y为氢气。 【解答】解：（一）（1）金属被腐蚀的原理为铁作负极：Fe﹣2e﹣═Fe2+，电子从铁片流向铜片，H+在正极铜上得电子：2H++2e﹣═H2↑，水膜中的阴离子向负极移动，阳离子向正极移动构成回路， 故答案为：铁作负极：Fe﹣2e﹣═Fe2+，电子从铁片流向铜片，H+在正极铜上得电子：2H++2e﹣═H2↑，水膜中的阴离子向负极移动，阳离子向正极移动构成回路； （2）正极氧气得电子，电极反应式为O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣；铁作负极，电极反应式为Fe﹣2e﹣+2OH﹣═Fe（OH）2；Fe→Fe（OH）2的总反应为2Fe+O2+2H2O═2Fe（OH）2， 故答案为：O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣；Fe﹣2e﹣+2OH﹣═Fe（OH）2；2Fe+O2+2H2O═2Fe（OH）2； （二）Ⅰ.（1）a为电解池的阳极， 故答案为：阳； （2）b为阴极，电极反应式为2H2O+2e﹣═H2↑+2OH﹣，观察到的实验现象是b电极处有无色气体产生，附近溶液变红， 故答案为：b电极处有无色气体产生，附近溶液变红； （3）该电解池中发生的总反应的离子方程式为2Cl﹣+2H2OCl2↑+H2↑+2OH﹣， 故答案为：2Cl﹣+2H2OCl2↑+H2↑+2OH﹣； Ⅱ.（1）气体X是Cl2， 故答案为：Cl2； （2）较浓NaOH溶液的生成过程为阴极发生的电极反应为2H2O+2e﹣═H2↑+2OH﹣，使得 c（OH﹣）增大，且在电场作用下，Na+经阳离子交换膜进入阴极区，最终阴极区得到NaOH浓溶液， 故答案为：阴极发生的电极反应为2H2O+2e﹣═H2↑+2OH﹣，使得 c（OH﹣）增大，且在电场作用下，Na+经阳离子交换膜进入阴极区，最终阴极区得到NaOH浓溶液； （3）工业装置中，阳离子交换膜的作用是避免Cl2与NaOH的副反应；避免氯气和氢气混合爆炸， 故答案为：避免Cl2与NaOH的副反应；避免氯气和氢气混合爆炸。 【点评】本题考查原电池和电解池原理，题目难度中等，能依据图象和信息准确判断正负极和阴阳极是解题的关键。 17．（2024•浦东新区期末）青铜是金属冶炼史上最早的合金，我国出土了大量青铜器，体现了古代中国对人类文明的巨大贡献。青铜器在埋藏过程中会逐渐生锈，其修复工作是文物保护的重要环节。 （1）查阅资料得知铜锈为Cu2（OH）2CO3，俗称铜绿。铜绿在一定程度上可以提升青铜器的艺术价值。青铜器生锈过程中，参与形成铜绿的物质有Cu和　O2、CO2、H2O　。 （2）继续查阅资料，了解到铜锈的成分很复杂，主要成分有Cu2（OH）2CO3和Cu2（OH）3Cl。结构如图所示： 考古学家将铜锈分为“无害锈”和“有害锈”，“无害锈”形成后可阻止内部金属继续腐蚀，而“有害锈”则无法阻止腐蚀的深入。结合两种铜锈的结构推测，“有害锈”的主要成分为：　Cu2（OH）3Cl　。 青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀生成Cu2（OH）3Cl的原理示意图： （3）若生成2.145gCu2（OH）3Cl（式量：214.5），计算理论上消耗标准状况氧气体积　0.224　L。Cu2（OH）3Cl的形成过程中会通过原电池反应产生CuCl（难溶于水的固体），请结合如图回答： （4）写出过程Ⅰ中负极的电极反应式　Cu﹣e﹣+Cl﹣＝CuCl　，负极发生　氧化　反应（填“氧化”或“还原”）。 青铜器的修复追求“修旧如旧”，即在尽量不破坏“无害锈”的情况下阻止青铜器继续被腐蚀，保护青铜器的艺术价值。青铜器除锈有以下三种常见方法： ⅰ．柠檬酸浸法：将腐蚀文物直接放在2%～3%的柠檬酸溶液中浸泡除锈 ⅱ．碳酸钠法：将文物置于含Na2CO3的溶液中浸泡，使CuCl转化为Cu2（OH）2CO3； ⅲ．BTA保护法：利用BTA（一种有机成膜剂）与+1价Cu（如CuCl）反应，形成一层透明的高聚物薄膜。 （5）关于BTA保护法说法不正确的是　D　。 A．在青铜器表面形成一层致密的透明保护膜 B．替换出锈层中的Cl﹣，能够高效的除去有害锈 C．相比于酸浸法，不和无害锈反应，可以保护青铜器的艺术价值，做到“修旧如旧” D．BTA保护法属于外加电流的阴极保护法，保护效果更好 （6）陕西历史博物馆展出了许多鎏金工艺青铜器。鎏金是古代常用的镀金工艺，将金汞合金涂于器物表面，加热使汞挥发，便形成一层光亮的金镀层。 下列关于青铜器鎏金工艺的说法正确的　BC　（不定项）。 鎏金铜沐缶 A．鎏金工艺的镀金过程是一种化学变化 B．鎏金除了改善外观，还可保护青铜器，使其不易生锈 C．若表面的金镀层破损，暴露出的青铜表面会更易生锈 D．青铜比纯铜硬度小 （7）水下考古也是文物的重要来源之一，考古队员将部分文物打捞出水后，采取脱盐、干燥等措施防止文物继续被腐蚀。从电化学原理的角度分析“脱盐、干燥”的防腐原理：　脱盐、干燥处理破坏了微电池中的离子导体（或电解质溶液），使文物表面无法形成微电池发生电化学腐蚀　。 【答案】（1）O2、CO2、H2O； （2）Cu2（OH）3Cl； （3）0.224； （4）Cu﹣e﹣+Cl﹣＝CuCl；氧化； （5）D； （6）BC； （7）脱盐、干燥处理破坏了微电池中的离子导体（或电解质溶液），使文物表面无法形成微电池发生电化学腐蚀。 【分析】（1）铜锈为Cu2（OH）2CO3，由质量守恒定律，反应前后元素种类不变，据此分析判断反应物； （2）Cu2（OH）3Cl为疏松结构，潮湿的空气可以进入空隙内将内部的铜进一步腐蚀，属于有害锈； （3）n[Cu2（OH）3Cl]＝＝0.01mol，根据转移电子计算氧气物质的量，再根据V＝nVm计算体积； （4）过程Ⅰ中Cu作负极，失电子发生氧化反应； （5）BTA保护法是生成高聚物透明膜将产生的离子隔绝在外； （6）A．鎏金工艺的镀金过程无新物质生成； B．鎏金除了改善外观，在铜表面形成保护层； C．若表面的金镀层破损，铜比金活泼，形成原电池反应时，铜做负极被腐蚀； D．青铜属于合金，比各成分的硬度大； （7）脱盐、干燥避免钢铁有电解质溶液形成原电池。 【解答】解：（1）铜锈为Cu2（OH）2CO3，由质量守恒定律，反应前后元素种类不变，参与形成铜绿的物质有Cu和O2、CO2、H2O； 故答案为：O2、CO2、H2O； （2）Cu2（OH）3Cl为疏松结构，潮湿的空气可以进入空隙内将内部的铜进一步腐蚀，属于有害锈； 故答案为：Cu2（OH）3Cl； （3）n[Cu2（OH）3Cl]＝＝0.01mol，根据转移电子得n（O2）＝＝0.01mol，消耗标准状况氧气体积为 0.224 L， 故答案为：0.224； （4）过程Ⅰ中Cu作负极，反应式为：Cu﹣e﹣+Cl﹣＝CuCl， 故答案为：Cu﹣e﹣+Cl﹣＝CuCl；氧化； （5）A．分析可知在青铜器表面形成一层致密的透明保护膜，故A正确； B．替换出锈层中的Cl﹣，减少Cu2（OH）3Cl的生成，能够高效的除去有害锈，故B正确； C．酸浸法会和无害锈发生反应，和酸浸法相比，不破坏无害锈，可以保护青铜器的艺术价值，做到“修旧如旧”，故C正确； D．BTA保护法是利用BTA（一种有机成膜剂）与+1价Cu（如CuCl）反应，形成一层透明的高聚物薄膜，不属于外加电流的阴极保护法，故D错误； 故答案为：D； （6）A．镀金过程不属于化学变化，故A错误； B．鎏金工艺改善外观，保护青铜器，不易生锈，故B正确； C．表面的金镀层破损，暴露出的青铜表面会更易生锈，故C正确； D．青铜比纯铜硬度大，故D错误； 故答案为：BC。 （7）从电化学原理的角度分析“脱盐、干燥”的防腐原理为脱盐、干燥处理破坏了微电池中的离子导体（或电解质溶液），使文物表面无法形成微电池发生电化学腐蚀， 故答案为：脱盐、干燥处理破坏了微电池中的离子导体（或电解质溶液），使文物表面无法形成微电池发生电化学腐蚀。 【点评】本题主要考查电解池与金属性质的综合应用，注意知识的熟练掌握，题目难度中等。 18．（2024•蓝田县期末）钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一。 Ⅰ．如图1装置中，U形管内为红墨水，a、b试管内分别盛有氯化铵（显酸性）溶液和食盐水，各加入生铁块，放置一段时间均被腐蚀，这两种腐蚀都属于腐蚀。 （1）红墨水柱两边的液面变为左低右高，则 　b　（填“a”或“b”）边盛有食盐水。 （2）b试管中铁发生的是 　吸氧　腐蚀。 Ⅱ．下面两个图都是金属防护的例子。 （3）为了降低某水库的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 　C　（从下面选项中选择），此方法叫做 　牺牲阳极的阴极　保护法。 A．铜 B．钠 C．锌 D．石墨 （4）图乙方案也可以降低铁闸门腐蚀的速率，其中铁闸门应该连接在直流电源的 　负　极。 （5）采取以上两种方法，　乙　（填“甲”或“乙”）种能使铁闸门保护得更好。 【答案】Ⅰ（1）b （2）吸氧 Ⅱ（3）C；牺牲阳极； （4）负 （5）乙 【分析】Ⅰ．生铁中含有碳杂质，在电解质环境下，铁发生电化学腐蚀，若溶液呈酸性则发生析氢腐蚀，若溶液呈中性则发生吸氧腐蚀，左边试管中是中性溶液，发生吸氧腐蚀，右边试管中是酸性溶液发生析氢腐蚀，据此解答； Ⅱ．（3）原电池的负极金属易被腐蚀，根据原电池的工作原理来回答； （4）在电解池的阴极上的金属被保护，根据电解池的工作原理来回答； （5）电解池的保护比原电池保护更好判断． 【解答】解：Ⅰ．生铁中含有碳杂质，在电解质环境下，铁发生电化学腐蚀， （1）红墨水柱两边的液面变为左低右高，则a发生析氢腐蚀，b发生吸氧腐蚀，所以b边盛有食盐水，故答案为：b； （2）b试管中铁发生的是吸氧腐蚀，生铁中碳上发生的电极反应式O2+2H2O﹣4e﹣＝4OH﹣，故答案为：吸氧； Ⅱ．（1）为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以让金属铁做原电池的正极，其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以是比金属铁的活泼性强的金属，钠不能做电极材料，所以选锌，此方法叫做牺牲阳极的阴极保护法，故答案为：C；牺牲阳极的阴极； （2）电解池的阴极上的金属被保护，为降低铁闸门的腐蚀速率，其中铁闸门应该连接在直流电源的负极，故答案为：负； （3）因为电解池的保护比原电池保护更好，所以乙种能使铁闸门保护得更好； 故答案为：乙。 【点评】本题考查了金属的腐蚀与防护，明确原电池和电解池原理是解本题关键，知道作原电池负极和电解池阳极的金属易被腐蚀，难度不大。 19．（2024•蓝田县期末）金属腐蚀现象在生产生活中普遍存在，依据下列2种腐蚀现象回答下列问题： （1）图1，被腐蚀的金属为 　Fe　，其腐蚀类型属于 　BC　（填字母）。图2，金属腐蚀类型属于 　BD　（填字母）。 A．化学腐蚀 B．电化学腐蚀 C．析氢腐蚀 D．吸氧腐蚀 （2）图1中Cu的作用是 　正极材料、导电　，结合电极反应、电子移动、离子移动等，分析金属被腐蚀的原理 　H+在内电路中移向正极，得到电子，生成H2，铁作负极，在外电路中失去电子，电子向负极移向正极，金属Fe被腐蚀成亚铁离子　。 （3）图2中铁的生锈过程：Fe→Fe（OH）2→Fe（OH）3→Fe2O3•nH2O，将Fe转变为Fe（OH）2的反应补充完整：正极反应为 　O2+4e﹣+2H2O＝4OH﹣　，负极反应为 　Fe﹣2e﹣＝Fe2+　，总反应为 　2Fe+O2+2H2O＝2Fe（OH）2　。 （4）下列防止铁制品生锈的措施合理的是 　AC　。 A．在铁闸门表面涂油漆 B．在地下铁管道上安装若干镁合金 C．将铁罐与浓硫酸等强氧化剂接触，使之发生钝化 【答案】（1）Fe；BC；BD； （2）正极材料、导电；H+在内电路中移向正极，得到电子，生成H2，铁作负极，在外电路中失去电子，电子向负极移向正极，金属Fe被腐蚀成亚铁离子； （3）O2+4e﹣+2H2O＝4OH﹣；Fe﹣2e﹣＝Fe2+；2Fe+O2+2H2O＝2Fe（OH）2； （4）ABC。 【分析】（1）根据图1集合原电池原理可知，Fe的活动性大于Cu，则Fe作原电池负极，Cu作原电池正极，结合电解液的酸碱性进行分析； （2）由（1）知Cu作原电池正极，不参与电极反应，但Fe与Cu组合成电化学腐蚀可加快Fe被腐蚀的速率，该原电池负极反应式为Fe﹣2e﹣＝Fe2+，由于SO2+H2O⇌H2SO3，负极失去的电子转移到Cu上，H2SO3电离出的H+移动到Cu上得电子产生H2； （3）由图2可知铁的生锈过程为金属的吸氧腐蚀，正极在碱性环境下吸收氧气； （4）根据金属腐蚀的三大要点（与O2、H2O、酸溶液）分析， A．在铁闸门表面涂油漆，可防止铁闸门与O2接触； B．在地下铁管道上安装若干镁合金，结合成本等角度分析； C．将铁罐与浓硫酸等强氧化剂接触钝化，可在Fe罐表面形成一层特殊的氧化膜保护层。 【解答】解：（1）根据图1集合原电池原理可知，Fe的活动性大于Cu，则Fe作原电池负极被腐蚀，Cu作原电池正极，该腐蚀类型属于电化学腐蚀，由于水膜中溶有SO2，SO2与H2O反应生成H2SO3使水膜呈酸性，属于析氢腐蚀，图2中，碱性环境下氧气参与电极反应，故为电化学腐蚀中的吸氧腐蚀， 故答案为：Fe；BC；BD； （2）由（1）知Cu作原电池正极，不参与电极反应，但Fe与Cu组合成电化学腐蚀可加快Fe被腐蚀的速率，故Cu的作用是正极材料、导电，Cu作正极，H+在内电路中移向正极，得到电子，生成H2，铁作负极，在外电路中失去电子，电子向负极移向正极，金属Fe被腐蚀成亚铁离子， 故答案为：正极材料、导电；H+在内电路中移向正极，得到电子，生成H2，铁作负极，在外电路中失去电子，电子向负极移向正极，金属Fe被腐蚀成亚铁离子； （3）由图2可知铁的生锈过程为金属的吸氧腐蚀，正极在碱性环境下吸收氧气，电极反应式为：O2+4e﹣+2H2O＝4OH﹣，负极为Fe﹣2e﹣+2OH﹣＝Fe（OH）2，总反应为：2Fe+O2+2H2O＝2Fe（OH）2， 故答案为：O2+4e﹣+2H2O＝4OH﹣；Fe﹣2e﹣＝Fe2+；2Fe+O2+2H2O＝2Fe（OH）2； （4）根据金属腐蚀的三大要点（与O2、H2O、酸溶液）分析， A．在铁闸门表面涂油漆，可防止铁闸门与O2接触，故A正确； B．在地下铁管道上安装若干镁合金，利用牺牲阳极的阴极保护法防止铁生锈，故B正确； C．将铁罐与浓硫酸等强氧化剂接触，使之发生钝化，可在Fe罐表面形成一层特殊的氧化膜保护层，防止Fe继续被腐蚀，故C正确； 故答案为：ABC。 【点评】本题考查了金属的电化学腐蚀，根据得失电子确定正负极发生的反应，难点是电极反应式的书写，要注意结合电解质溶液酸碱性书写，题目难度不大。 20．（2024•思明区一模）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。 （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 0.5 2.0 90.0 ② 醋酸浓度的影响 0.5 36.0 ③ 　碳粉含量的影响　 0.2 2.0 90.0 （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 　吸氧　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 　还原　（“氧化”或“还原”）反应，其电极反应式是 　O2+2H2O+4e﹣＝4OH﹣　。 （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：　反应放热使锥形瓶内温度升高　； 【答案】（1）碳粉含量的影响； （2）吸氧；；还原；O2+2H2O+4e﹣＝4OH﹣； （3）反应放热使锥形瓶内温度升高。 【分析】（1）根据比较思维和控制变量法可知，③的实验目的是碳粉含量的影响； （2）根据题意可知，铁发生了吸氧腐蚀，空气中的氧气减少，气压减小，由图可知，铁﹣碳原电池中，铁失去电子，通过自身转移到碳上，电子流动如红线所示：，溶解在溶液中的氧气，在碳粉上得到电子，被还原为OH﹣，此时，碳粉表面发生了还原反应，其电极反应式是：O2+2H2O+4e﹣＝4OH﹣； （3）反应放热，使锥形瓶内温度升高，压强增大。 【解答】解：（1）根据比较思维和控制变量法可知，③的实验目的是探究碳粉含量的影响， 故答案为：碳粉含量的影响； （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，其原因是铁发生了吸氧腐蚀，空气中的氧气减少，气压减小，由图可知，铁﹣碳原电池中，铁失去电子，通过自身转移到碳上，溶解在溶液中的氧气，在碳粉上得到电子，被还原为OH﹣，此时，碳粉表面发生了还原反应，其电极反应式是：O2+2H2O+4e﹣＝4OH﹣， 故答案为：吸氧；；还原；O2+2H2O+4e﹣＝4OH﹣； （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： 假设一：发生析氢腐蚀产生了气体； 假设二：反应放热使锥形瓶内温度升高，压强增大， 故答案为：反应放热使锥形瓶内温度升高。 【点评】本题主要考查原电池原理的应用，涉及金属的腐蚀与防护的问题，属于基本知识的考查，难度中等。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$