1.3 金属的腐蚀与防护 同步练习 2024-2025学年高二上学期化学苏教版（2019）选择性必修1

2024—2025学年高中化学苏教版选择性必修第一册1.3 金属的腐蚀与防护 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．下列有关金属腐蚀和防护的说法不正确的是 A．为减缓海水中钢闸门腐蚀，常将钢闸门与直流电源的阳极相连，该方法为牺牲阳极法 B．用化学方法在钢铁部件表面进行发蓝处理生成一层致密的四氧化三铁薄膜 C．一定条件下，钢铁制品和纯铜制品均能发生吸氧腐蚀 D．钢管表面镀锌可以防止钢管被腐蚀，镀层破损后，钢管也不易腐蚀 2．下列实验装置符合实验目的的是 A．粗铜的精练 B．验证电解饱和溶液（含酚酞）的产物 C．在铁制品上的镀铜 D．观察铁的析氢腐蚀 3．生活中金属腐蚀主要是电化学腐蚀，利用电化学原理可以保护金属。下列金属防护方式没有涉及电化学原理的是 A．地下金属钢管连接电源负极 B．集装箱表面喷涂以锌粉为主的漆 C．汽车底盘喷涂高分子膜 D．锅炉内壁安装镁合金 A．A B．B C．C D．D 4．下列不能用于金属防腐处理的是 A．涂油漆 B．改变金属内部结构 C．在海轮的船体上镶铜块 D．镀上一层耐腐蚀的金属 5．下列现象与电化学腐蚀无关的是 A．铜制灯架天长日久表面变黑 B．铸铁锅中水未擦干容易生锈 C．在船舶外壳安装若干锌块使船体不易被腐蚀 D．用铁屑与稀硫酸制氢气，滴加硫酸铜溶液时产气速率加快 6．在相同条件下，通以相同的电量，分别电解足量的CuCl2溶液和AgNO3溶液，如果析出64g铜，则析出银的质量为 A．108g B．54g C．216g D．64g 7．某同学在学习“金属腐蚀与防护”知识后，设计如图所示装置以减少潮湿地面下钢铁输水管的腐蚀。下列说法正确的是 A．钢铁输水管主要发生化学腐蚀 B．镁极发生还原反应 C．导线中e－由镁流向钢铁输水管 D．该防护方法为外加电流法 8．将Zn块连接在钢铁设施表面，可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在如图所示的情境中，下列有关说法不正确的是 A．该装置设计利用了原电池原理 B．Zn比Fe的活泼性强 C．Zn极的电极反应式为 D．工作时电子经外电路由钢铁设施流向金属Zn 9．下列有关电解原理的应用的说法正确的是 A．氯化铝是一种电解质，可用于电解法制铝 B．电解法精炼铜时，以粗铜作阴极，纯铜作阳极 C．用惰性电极电解饱和食盐水时，阴极反应式为 D．在铁制品上镀银时，铁制品与电源正极相连 10．化学就在身边，下列说法中正确的是 A．开启啤酒瓶后，瓶中马上泛起大量泡沫，此现象无法用勒夏特列原理解释 B．将水坝中的钢闸门连通电源的负极对其进行保护，其原理为牺牲阳极的阴极保护法 C．银锡子佩戴时间长了会发黑，将其放在盛有食盐水的铝制易拉罐（打磨后）中，可使其光亮如新 D．钢铁发生吸氧腐蚀时负极发生的反应为 11．下列说法正确的是 A．电解精炼铜时溶液中的铜离子浓度不会减少 B．电镀时，应把镀件置于电解池的阳极 C．燃料电池发电比直接燃烧产生热量发电能量转换率高，且可组合成“绿色发电站” D．电化学防护中牺牲阳极保护法利用了电解原理 12．为防止埋在地下的钢管道被锈蚀，以延长管道的使用寿命，可以用如图所示方法进行电化学保护。下列说法不正确的是 A．将镁块换成锌块也能起到保护作用 B．该方法中钢管道作正极 C．该方法称为“牺牲阳极的阴极保护法” D．镁块上发生的电极反应为 13．利用下图所示装置可模拟电解原理在工业上的应用。下列说法中正确的是 A．外加电流的阴极保护法，Y是待保护金属 B．铁制品表面镀锌，X为锌、Y为铁、Z为 C．铜的精炼，X是纯铜，Y是粗铜，Z是 D．氯碱工业，X为铁、Y为石墨，Z为精制饱和食盐水 14．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．钢铁的腐蚀生成疏松氧化膜，不能保护内层金属 C．在轮船船体四周镶嵌锌块保护船体不受腐蚀的方法叫外加电流阴极保护法 D．不锈钢有较强的抗腐蚀能力是因为在钢铁表面镀上了铬 15．验证牺牲阳极的阴极保护法，实验如下（烧杯内均为经过酸化的3%NaCl溶液）。 ① ② ③ 在Fe表面生成蓝色沉淀 试管内无明显变化 试管内生成蓝色沉淀 下列说法不正确的是 A．对比②③，可以判定Zn保护了Fe B．对比①②，K3[Fe(CN)6]可能将Fe氧化 C．验证Zn保护Fe时不能用①的方法 D．将Zn换成Cu，用①的方法可判断Fe比Cu活泼 二、填空题 16．金属的电化学防护 金属的电化学防护包括牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法。    (1)牺牲阳极的阴极保护法 将被保护的金属与比其更活泼的金属连在一起，更活泼的金属作 ，在不断腐蚀后定期更换，作为原电池的 的金属不易被腐蚀。 (2)外加电流的阴极保护法 被保护的钢铁设备作为阴极，另加 作阳极，两者都处在电解质溶液中，接上外接电源。通电后，电子流向 ，从而抑制钢铁 ，阻止钢铁被腐蚀。 17．金属电化学腐蚀的原理 (1)定义：不纯的金属接触到 发生原电池反应而发生的腐蚀。 (2)实质：被腐蚀的金属作原电池的 极而失电子被氧化。 (3)析氢腐蚀与吸氧腐蚀(以钢铁的腐蚀为例) 类别 吸氧腐蚀 析氢腐蚀 条件 正极反应 负极反应 原电池总反应 18．回答下列问题： (1)如图所示： ①若棉团浸有NH4Cl溶液，铁钉发生 腐蚀，正极反应式为 ，右试管中现象是 。 ②若棉团浸有NaCl溶液，铁钉发生 腐蚀，正极反应式为 ，右试管中现象是 。 (2)下图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。 ①腐蚀最严重的部位是 (用“A”“B”或“C”回答，下同)。原因 。 ②形成铁锈最多的部位是 ，原因 。 (3)为什么要在轮船船体与水面接触线以下的船壳上嵌入一定数量的锌块？ 。 19．金属电化学防护的方法有哪些？哪一个效果更好 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《2025年3月14日高中化学作业》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A B C C A C C D C C 题号 11 12 13 14 15 答案 C D A B D 1．A 【详解】A．为减缓海水中钢闸门腐蚀，常将钢闸门与直流电源的负极相连，该方法为外加电流法，A错误； B．用化学方法在钢铁部件表面进行发蓝处理生成一层致密的四氧化三铁薄膜，B正确； C．一定条件下，钢铁制品和纯铜制品均能发生吸氧腐蚀，C正确； D．钢管表面镀锌可以防止钢管被腐蚀，镀层破损后，钢管作正极也不易腐蚀，D正确； 故选A。 2．B 【详解】A．粗铜的精炼装置中，粗铜作阳极，接电源正极，精铜作阴极，接电源负极，A错误； B．电流流出的电极为正极，则碳棒电极作阳极，阳极上Cl-发生氧化反应生成Cl2，I-被氧化生成I2，使淀粉溶液变蓝，铁棒电极作阴极，阴极上H+发生还原反应生成H2，用向下排空气法收集，B正确； C．在铁制品上镀铜，则待镀铁制品作阴极，连接电源负极，Cu作阳极，连接电源正极，C错误； D．铁在中性溶液中发生吸氧腐蚀，D错误； 故选B。 3．C 【详解】A．地下金属钢管连接电源负极属于外加电流法，涉及电化学原理，故A不符合； B．在铁板表面镀锌，阻止了铁与空气、水的接触，从而防止金属铁防锈，没有连接外加电源，如果镀层破坏，锌的活泼性大于铁，用牺牲锌的方法来保护铁不被腐蚀，属于牺牲阳极法，涉及电化学原理，故B不符合； C．汽车底盘喷涂高分子膜阻止了铁与空气、水的接触，从而防止金属铁防锈，没有连接外加电源，没有涉及电化学原理，故C符合； D．镁的活泼性大于铁，用牺牲镁块的方法来保护锅炉而防止铁被腐蚀，属于牺牲阳极法，涉及电化学原理，故D不符合； 故选C。 4．C 【详解】A．在金属表面涂油漆可以隔绝空气，能起到防腐作用，故A不选； B．改变金属内部结构，可以防止金属的腐蚀，故B不选； C．利用原电池原理保护金属不被腐蚀，需给金属附加比金属本身更活泼的金属，海轮的船体一般为钢材质，钢的主要元素是铁，铜没有铁活泼，镶铜块会让船体腐蚀的更快，故C选； D．在金属表面镀上一层耐腐蚀的金属可以隔绝空气，能起到防腐作用，故D不选； 故选C。 5．A 【详解】A．铜制灯架表面变黑是因为铜与空气中氧气反应生成氧化铜，发生的是化学腐蚀，与电化学腐蚀无关，故A选； B．铸铁锅中水未擦干，在空气中发生吸氧腐蚀，是电化学腐蚀，故B不选； C．钢铁船舶的外壳安装若干锌块，让船体做正极，锌块做负极，采用了牺牲阳极法，与电化学防护有关，故C不选； D．滴加几滴硫酸铜溶液，构成Cu、Fe原电池，加快反应速率，与电化学反应有关，故D不选； 答案选A。 6．C 【详解】电解足量的CuCl2溶液，阴极的电极反应式为，如果析出64g铜，则析出1molCu，转移2mol电子；电解足量的AgNO3溶液的阴极反应式为，若通以相同的电量，则析出Ag2mol，质量为，故选C。 7．C 【详解】A．潮湿地面下钢铁输水管主要发生电化学腐蚀，故A错误； B．该防护的原理是牺牲阳极的阴极保护法，镁极发生氧化反应，故B错误； C．该防护的原理是牺牲阳极的阴极保护法，寻找一个比Fe更活泼的金属做负极，因此导线中e－由镁流向钢铁输水管，故C正确； D．该防护方法为牺牲阳极的阴极保护法，故D错误。 综上所述，答案为C。 8．D 【详解】A．锌和铁相连浸泡在海水里构成了原电池，锌做负极，失去电子被氧化，钢铁设施做正极被保护，该装置设计利用了原电池原理，故A正确； B．在该原电池中锌失去电子做负极，所以锌的金属性比铁强，故B正确； C．锌做负极，失去电子被氧化，电极反应式为，故C正确； D．原电池中电子由负极沿着导线流向正极，锌为负极，钢铁设施为正极，工作时电子经外电路由金属锌流向钢铁设施，故D错误； 故选D。 9．C 【详解】A．氯化铝是属于共价化合物，熔融状态下不导电，不可用于电解法制铝，A错误； B．电解法精炼铜时，以粗铜作阳极，发生氧化反应生成铜离子；纯铜作阴极，铜离子发生还原反应生成铜，B错误； C．用惰性电极电解饱和食盐水时，水电离出氢离子在阴极放电生成氢气，反应式为2H++2e−=H2↑，C正确； D．在铁制品上镀银时，铁制品与电源负极相连作为电解池的阴极，D错误； 故选C。 10．C 【详解】A．啤酒中存在平衡，打开啤酒瓶时，泛起大量泡沫，是因为压强降低，平衡向生成二氧化碳的方向移动，可以用勒夏特列原理解释，A项错误； B．将水坝的钢闸门连接电源负极进行保护，原理为“外加电流的阴极保护法”，B项错误； C．将发黑的银锡子放入盛有食盐水的铝制易拉罐中，可构成原电池，负极铝失电子，正极硫化银得电子生成银单质，故可使其光亮如新，C项正确； D．钢铁发生吸氧腐蚀时，负极发生的反应为，D项错误； 答案选C。 11．C 【详解】A．电解精炼铜时，粗铜作阳极、精铜作阴极，阳极溶解的金属不仅有Cu，还有其他金属，而阴极上只析出Cu，所以溶解的铜小于析出的Cu，导致溶液中铜离子浓度减小，故A错误； B．电镀时，镀层金属作阳极，镀件金属作电解池的阴极，故B错误； C．燃料直接燃烧时，化学能转化为热能和光能，而燃料电池中化学能转化为电能，所以燃料电池发电比直接燃烧产生热量发电能量转换率高，且可组合成“绿色发电站”，故C正确； D．电化学防护中牺牲阳极保护法，需要外接活泼金属，活泼金属作负极失电子被氧化而腐蚀，从而保护了作正极的金属，所以利用的是原电池原理，故D错误； 故答案为：C。 12．D 【详解】A．钢管道-镁块-潮湿的碱性土壤构成原电池，镁块作为负极被消耗，钢管道作为正极被保护，换为锌块后，锌比铁活泼，因此仍是锌块作为负极被消耗，钢管道作为正极被保护，故A正确； B．根据图片知钢管道-镁块-潮湿的碱性土壤构成原电池，镁比铁更活泼，可知钢管道作正极，故B正确； C．牺牲阳极的阴极保护法的是原电池原理，外加电流的阴极保护法的是电解池原理，根据图片知，该金属防护措施采用的是牺牲阳极的阴极保护法，故C正确； D．镁块作负极，电极反应：，故D错误； 故答案选D。 13．A 【分析】由图可知，电解池中X电极为阳极、Y电极为阴极。 【详解】A．该装置的保护方法为外加电流的阴极保护法，Y是待保护金属，故A正确； B．铁制品表面镀锌时，镀层金属锌为阳极、镀件铁为阴极、电解质溶液为硫酸锌，故B错误； C．精炼铜时，粗铜做阳极、纯铜做阴极、电解质溶液为硫酸铜，故C错误； D．氯碱工业中，惰性电极石墨做阳极、活性电极铁做阴极、电解质溶液为精制饱和食盐水，故D错误； 故选A。 14．B 【详解】A．黄铜是锌和铜的合金，锌比铜的化学性质活泼，铜、锌形成原电池时，锌作负极，铜被保护，所以黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿，故A错误； B．铁锈具有疏松多孔的结构，不能隔绝空气，所以不能保护内层金属，故B正确； C．在轮船船体四周镶嵌锌块保护船体，叫牺牲阳极保护法，故C错误； D．不锈钢有较强的抗腐蚀能力是因为其表面可以形成一层致密的氧化膜，保护内部金属不被腐蚀，不是在钢铁表面镀上了铬，故D错误； 故选B。 15．D 【详解】分析：A项，对比②③，②Fe附近的溶液中加入K3[Fe（CN）6]无明显变化，②Fe附近的溶液中不含Fe2+，③Fe附近的溶液中加入K3[Fe（CN）6]产生蓝色沉淀，③Fe附近的溶液中含Fe2+，②中Fe被保护；B项，①加入K3[Fe（CN）6]在Fe表面产生蓝色沉淀，Fe表面产生了Fe2+，对比①②的异同，①可能是K3[Fe（CN）6]将Fe氧化成Fe2+；C项，对比①②，①也能检验出Fe2+，不能用①的方法验证Zn保护Fe；D项，由实验可知K3[Fe（CN）6]可能将Fe氧化成Fe2+，将Zn换成Cu不能用①的方法证明Fe比Cu活泼。 详解：A项，对比②③，②Fe附近的溶液中加入K3[Fe（CN）6]无明显变化，②Fe附近的溶液中不含Fe2+，③Fe附近的溶液中加入K3[Fe（CN）6]产生蓝色沉淀，③Fe附近的溶液中含Fe2+，②中Fe被保护，A项正确；B项，①加入K3[Fe（CN）6]在Fe表面产生蓝色沉淀，Fe表面产生了Fe2+，对比①②的异同，①可能是K3[Fe（CN）6]将Fe氧化成Fe2+，B项正确；C项，对比①②，①加入K3[Fe（CN）6]在Fe表面产生蓝色沉淀，①也能检验出Fe2+，不能用①的方法验证Zn保护Fe，C项正确；D项，由实验可知K3[Fe（CN）6]可能将Fe氧化成Fe2+，将Zn换成Cu不能用①的方法证明Fe比Cu活泼，D项错误；答案选D。 点睛：本题通过实验验证牺牲阳极的阴极保护法，考查Fe2+的检验、实验方案的对比，解决本题的关键是用对比分析法。要注意操作条件的变化，如①中没有取溶液，②中取出溶液，考虑Fe对实验结果的影响。要证明Fe比Cu活泼，可用②的方法。 16．(1) 阳极(负极) 阴极(正极) (2) 惰性电极 被保护的钢铁设备 失去电子 【详解】（1）牺牲阳极的阴极保护法是：将被保护的金属与比其更活泼的金属连在一起，更活泼的金属作原电池的负极发生氧化反应，在不断腐蚀后定期更换，作为原电池的正极的金属不易被腐蚀； （2）外加电流的阴极保护法为：被保护的钢铁设备作为阴极得到保护，另加惰性电极作阳极，两者都处在电解质溶液中，接上外接电源。通电后，电子流向作为被保护的钢铁设备提供的阴极，从而抑制钢铁失去电子，阻止钢铁被腐蚀。 17．(1)电解质溶液 (2)负 (3) 水膜酸性不强 水膜酸度较高 O2+2H2O+4e-=4OH- 2H++2e-=H2↑ Fe-2e-=Fe2+ Fe+2H+=Fe2++H2↑ 2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2 【解析】略 18．(1) 析氢 2H＋＋2e－=H2↑ 有气泡冒出 吸氧 O2＋4e－＋2H2O=4OH－ 导管内液面上升 (2) C 由于近水面B处溶解氧浓度大于C处，发生吸氧腐蚀时B为正极，C为负极，C处Fe－2e－=Fe2＋ B 由于B处海水O2浓度较大，Fe2＋扩散至B处附近易发生Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3，2Fe(OH)3=Fe2O3·xH2O＋(3－x)H2O (3)Fe、Zn和海水构成原电池，Zn作负极，Fe作正极，锌被腐蚀，而船体受到保护 【详解】（1）①若棉团浸有NH4Cl溶液，NH4Cl属于强酸弱碱盐，NH4Cl溶液呈酸性，则铁钉发生析氢腐蚀，正极反应式为2H++2e-=H2↑，由于产生了H2，故右试管中现象是：有气泡冒出。 ②若棉团浸有NaCl溶液，NaCl溶液呈中性，则铁钉发生吸氧腐蚀，正极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，由于O2被消耗，左试管中气体压强减小，右试管中现象是：导管内液面上升。 （2）①由于近水面B处溶解氧浓度大于C处，发生吸氧腐蚀时B为正极，C为负极，C处Fe-2e-=Fe2+，故腐蚀最严重的部位是C。 ②由于B处海水O2浓度较大，Fe2+扩散至B处附近易发生Fe2++2OH-=Fe(OH)2，4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，2Fe(OH)3=Fe2O3·xH2O+(3－x)H2O，故形成铁锈最多的部位是B。 （3）Fe、Zn和海水构成原电池，Zn作负极，锌被腐蚀，Fe作正极，船体受到保护，故在轮船船体与水面接触线以下的船壳上嵌入一定数量的锌块为牺牲阳极法保护轮船船体。 19．牺牲阳极法(原电池原理)；外加电流法(电解池原理)。外加电流法的保护效果大于牺牲阳极法 【详解】金属的电化学腐蚀主要是金属在原电池中作负极，失去电子被腐蚀，结合原电池的原理可以另外加一个更加活泼的电极和被保护的金属形成原电池，或者外加电源，防止被保护的金属失去电子，故答案为：牺牲阳极法(原电池原理)；外加电流法(电解池原理)。外加电流法的保护效果大于牺牲阳极法。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$