4.3 金属的腐蚀与防护素养提升检测-【化学可以这样讲】2024-2025学年高二化学同步教学课件+习题（人教版2019选择性必修1）

4.3 金属的腐蚀与防护核心素养提升练 （考试时间：75分钟，满分：100分） 一、选择题（共16题，每小题3分，共计48分） 1．（2024高二上·安徽黄山·期末）化学与生活、生产、科技息息相关。下列说法错误的是 A．“嫦娥五号”使用的太阳能电池，可将化学能转变成电能 B．含氟牙膏可以有效防止龋齿 C．草木灰和铵态氮肥不可以混合施用 D．在船舶的外壳安装若干锌块防止船体腐蚀是牺牲阳极法 2．（2025高二上·天津·期末）下列关于各装置图的叙述正确的是 A．Ⅰ装置中盐桥中的移向左边烧杯 B．Ⅱ装置电解精炼铜的过程中，阳极减少的质量与阴极增加的质量相等 C．Ⅲ装置模拟工业上在镀件上镀银 D．Ⅳ装置中钢闸门应与外接电源的负极相连，称之为“牺牲阳极法” 3．（2025高二上·浙江金华·阶段练习）下列说法正确的是 A．铸铁管道用导线连接锌块或直流电源的负极，可减缓管道生锈 B．灼烧NaCl时火焰出现黄色，属于钠元素产生的原子吸收光谱 C．基态时，原子的最外能层排布式为的元素均位于元素周期表的s区 D．碱AOH溶液加水稀释10倍，pH变化量小于1，AOH可确定为弱碱 4.(2023·温州十校联合体高二期中联考)下列关于电化学的说法不正确的是(　　) A.铝制品可利用阳极氧化法处理表面，使之形成致密的氧化膜而起到防护作用 B.水库的钢闸门接直流电源的正极，可以减缓闸门的腐蚀 C.轮船在船壳水线以下常装有一些锌块，这是利用了牺牲阳极法 D.氯碱工业选用阳离子交换膜隔离两个电极区 5.(2023·长春第二实验中学高二期中)考古发掘出的古代青铜器(铜锡合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆盖在其表面。下列说法正确的是(　　) A.铜易导电，属于电解质 B.在自然环境中，青铜器中的锡加快了铜的腐蚀 C.青铜器文物深浸在水中的腐蚀速率比暴露在空气中的快 D.生成Cu2(OH)3Cl覆盖物的过程可能与电化学腐蚀有关 6.(2023·肇庆一中高二期中)电化学原理在生活中广泛存在，下列叙述错误的是(　　) A.生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁弱 B.用锡焊接铁质器件，焊接处易生锈 C.可以将电源正极与铁质闸门相连，保护闸门 D.铁管上镶嵌锌块，铁管不易被腐蚀 7.(2023·福建南靖一中、兰水中学高二期中)许多跨海大桥桥墩的主体是钢筋。以下说法不正确的是(　　) A.桥墩钢筋容易发生析氢腐蚀 B.在海面与空气交界处的钢铁，比海底下的钢铁更容易被腐蚀 C.可以在桥墩钢铁上嵌附锌片，减慢其腐蚀速率 D.将桥墩钢铁与外接电源负极相连的方法，称为外加电流法 6.(2023·河南许平汝联盟高二期中联考)某研究小组向锥形瓶内加入混合均匀的新制铁粉和碳粉，塞紧瓶塞，从胶头滴管中滴入醋酸溶液，同时测量锥形瓶内压强的变化，如图所示。下列说法正确的是(　　) A.0～t1内，压强增大的原因是铁发生了吸氧腐蚀 B.碳粉表面的电极反应式只有：2H＋＋2e－=H2↑ C.整个过程中铁粉发生了氧化反应 D.若将铁粉换为铜粉，锥形瓶内的压强变化仍为如图 7．（2025高二上·陕西宝鸡·阶段练习）下列关于金属腐蚀和防腐的说法不正确的是 A．海上舰艇的腐蚀主要为金属的电化学腐蚀 B．刷防锈漆，使金属与空气、水等物质隔离，可防止金属被腐蚀 C．可以在船舶外壳装上锌块，是用外加电流法防止金属腐蚀 D．改变金属的内部结构，将金属做成合金可有效防止金属被腐蚀 8．（2025高二上·天津第二次月考习）下列有关说法正确的是 A．金属的腐蚀和防护均是既可以通过原电池原理也可以通过电解池原理来实现 B．铜锌原电池中，盐桥中的K+和NO3-分别移向负极和正极 C．铅蓄电池放电时负极质量减轻，充电时阳极质量增加 D．在铁片上镀锌时，将铁片与电源的正极相连 9．（2024 吉林长春·二模）为了抵御海水的侵蚀，往往会在船体上安装大型的锌块，利用原电池反应：2Zn+2H2O+O2=2Zn（OH）2，下列说法正确的是 A．锌块发生还原反应而被腐蚀 B．船体与海水中的NaCl等发生反应 C．正极的电极反应式为：2H2O+2e-=H2↑+2OH- D．该抵御措施称为牺牲阳极的阴极保护法 10.(双选)(2023·安阳高二月考)家用的一种储水式电热水器的结构如图所示，其中a、b为水管口。 下列说法正确的是(　　) A.电热水器通电时，可将少量的水电解 B.镁棒提供电子，钢制外壳作阴极而受到保护 C.镁棒因表面生成Mg(OH)2而得到有效保护 D.电热水器可将电能转化为热能 11．（2024 高二下菏泽期末）如图为阳离子交换膜法电解饱和食盐水的原理示意图。下列说法错误的是 A．左侧连接电源的负极 B．标准状况下，每生成，同时生成 C．从E口逸出的气体是 D．从A口加入精制饱和NaCl溶液 12．（2024高二上·北京西城·期末）下列图示与化学用语表述内容不相符的是 A．牺牲阳极法实验 B．AgCl沉淀转化为AgI沉淀 C．锌铜原电池 D．H2与Cl2反应过程中焓的变化 正极：2H2O+O2+4e－= 4OH－ I－(aq)+AgCl(s)⇌AgI(s)+Cl－(aq) Zn + Cu2+= Zn2+ + Cu H2(g)+Cl2(g)= 2HCl(g)  < 13．（2025高二上·陕西西安·期末）下列几组常见的实验装置示意图，有关叙述正确的是 (1)装置①中阳极上有红色物质析出 (2)装置②中的铜片应与直流电源的负极相连 (3)装置③中，若电解液为KOH溶液，则电极a的反应式：H2-2e-＋2OH-=2H2O (4)装置④中，CuSO4溶液的浓度始终不变 (5)装置⑤中使M成为原电池的正极，从而保护了钢铁输水管 (6)装置⑥中外接电源使钢铁表面腐蚀电流接近于零，从而保护了钢铁 A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 14．（2024高二上·江苏南通·期中）电解原理具有广泛的应用。下列装置不正确的是 A．用装置甲制取和溶液 B．用装置乙在金属制品表面镀银 C．用装置丙电解精炼粗铜 D．用装置丁制取 15．（2025高二上·辽宁·期末）关于下列各装置图的叙述正确的是 A．装置电流表指针不偏转 B．装置精炼铜，b极为纯铜 C．装置钢闸门与电源正极相连获得保护 D．装置可以用于制取Cl2和NaOH溶液 16．（2024·山东·高考真题）以不同材料修饰的为电极，一定浓度的溶液为电解液，采用电解和催化相结合的循环方式，可实现高效制和，装置如图所示。下列说法错误的是 A．电极a连接电源负极 B．加入Y的目的是补充NaBr C．电解总反应式为 D．催化阶段反应产物物质的量之比 二、填空题（共4题，共计52分） 17．（2024高二上，7分）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。 18．（2024高二上·河北石家庄第二次月考，11分）依据《第四章化学反应与电能》所学知识填空。 (1)把 的装置叫做电解池。 (2)金属冶炼就是使矿石中的金属离子 的过程。 (3)金属与其表面接触的一些物质(如O2、Cl2、SO2等) 而引起的腐蚀，叫做化学腐蚀。当 时会发生原电池反应，比较活泼的金属发生氧化反应而被腐蚀，这种腐蚀叫做电化学腐蚀。 (4)由于条件不同，钢铁腐蚀可分为 和 。金属的防护措施包括改变金属材料的组成、 、电化学保护法，其中电化学保护法包括 和 。 19．（2024高二上·福建福州·期中，10分）电化学在实际生活生产中十分常见，如金属的腐蚀及防护，利用电化学合成物质、处理废水等等。 (1)按图1进行实验，测得锥形瓶内气压和空气中氧气的体积分数随时间变化如图2所示，之间主要发生 (填“吸氧”或“析氢”)腐蚀，其正极反应式为 。 (2)金属阳极钝化是一种电化学防护方法。将作阳极置于一定浓度的溶液中，一定条件下，钝化形成致密氧化膜，试写出该阳极的电极反应 。 (3)氯碱工业能耗大，通过如图改进的设计可大幅度降低能耗。 ①离子交换膜应选择 离子交换膜(填“阴”或“阳”) ②反应的总化学方程式为 。 ③当电路中通过电子时，右侧溶液质量 (填“增加”或“减少”) 。 20.(2023·六安舒城中学高二月考,9分)某小组按图1所示的装置探究铁的吸氧腐蚀。完成下列填空： (1)图2是图1所示装置的示意图，在图2的小括号内填写正极材料的化学式，在方括号内用箭头表示出电子流动的方向。正极反应式是____________________。 (2)升高温度可以加快化学反应速率，建议用酒精灯加热具支试管。这一措施________(填“可行”或“不行”)。 (3)有同学观察到图1装置在组装时会使导管中液面低于试管中液面，导致实验时导管中液柱上升需要更多的时间。图1装置组装时，使导管中液面低于试管中液面的原因是____________________________________。 消除这一现象的简单操作是___________________________________________。 21.(15分)(2023·龙岩连城一中高二月考)研究金属腐蚀和防腐的原理很有现实意义。 (1)甲图为教材中探究钢铁的吸氧腐蚀的装置。某兴趣小组按该装置实验，导管中液柱的上升缓慢，下列措施可以更快更清晰观察到水柱上升现象的有________(填序号)。 A.用纯氧气代替试管内空气 B.用酒精灯加热试管提高温度 C.将铁钉换成铁粉和炭粉混合粉末 D.换成更细的导管，水中滴加红墨水 (2)该小组将甲图装置改进成乙图装置并进行实验，导管中红墨水液柱高度随时间的变化如下表，根据数据判断腐蚀的速率随时间逐渐________(填“加快”、“不变”、“减慢”)，你认为影响因素为____________________。 时间/min 1 3 5 7 9 液柱高度/cm 0.8 2.1 3.0 3.7 4.2 (3)为探究铁钉腐蚀实验a、b两点所发生的反应，进行以下实验，请完成表格空白： 实验操作 实验现象 实验结论 向NaCl溶液中滴加2～3滴酚酞指示剂 a点附近溶液出现红色 a点电极反应为①___________________ 然后再滴加2～3滴K3[Fe(CN)6]溶液 b点周围出现蓝色沉淀 b点电极反应为②______________ 根据以上实验探究，试判断________(填“a”或“b”)为负极，该点腐蚀更严重。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 4.3 金属的腐蚀与防护核心素养提升练 （考试时间：75分钟，满分：100分） 一、选择题（共16题，每小题3分，共计48分） 1．（2024高二上·安徽黄山·期末）化学与生活、生产、科技息息相关。下列说法错误的是 A．“嫦娥五号”使用的太阳能电池，可将化学能转变成电能 B．含氟牙膏可以有效防止龋齿 C．草木灰和铵态氮肥不可以混合施用 D．在船舶的外壳安装若干锌块防止船体腐蚀是牺牲阳极法 【答案】 A 【解析】 A．太阳能电池阵是将太阳能转变成电能，A错误；B．适量氟与牙面接触之后形成氟化物，可以防止釉质表面溶解，有效防止龋齿，B正确；C．草木灰（K2CO3）与铵态氮肥不能混合施用，因为草木灰与铵态氮肥会互相促进水解，C正确；D．在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是由于金属活动性：Zn＞Fe，锌块、轮船及海水构成原电池，锌块为负极，采用了牺牲阳极的阴极保护法，D正确；本题选A。 2．（2025高二上·天津·期末）下列关于各装置图的叙述正确的是 A．Ⅰ装置中盐桥中的移向左边烧杯 B．Ⅱ装置电解精炼铜的过程中，阳极减少的质量与阴极增加的质量相等 C．Ⅲ装置模拟工业上在镀件上镀银 D．Ⅳ装置中钢闸门应与外接电源的负极相连，称之为“牺牲阳极法” 【答案】 A 【解析】 A．图Ⅰ中Zn为负极，Zn极电极反应为Zn-2e-=Zn2+，Cu为正极，Cu极电极反应为Cu2++2e-=Cu，盐桥中KCl的阴离子Cl-移向左边烧杯，A项正确；B．图Ⅱ为电解精炼铜，粗铜为阳极，纯铜为阴极，粗铜上是比Cu活泼的金属Zn、Fe等先失电子转化成Zn2+、Fe2+等，然后Cu失电子转化成Cu2+，活泼性比Cu弱的金属如Ag等形成阳极泥，纯铜上的电极反应为Cu2++2e-=Cu，根据得失电子守恒，阳极减少的质量与阴极增加的质量不相等， B项错误；C． 图Ⅲ中若要镀件上镀银，则银为阳极、镀件应为阴极，C项错误；D．图Ⅳ装置中钢闸门与外接电源的负极相连，钢闸门为阴极，辅助电极为阳极，称之为“外加电流法”， D项错误； 答案选A。 3．（2025高二上·浙江金华·阶段练习）下列说法正确的是 A．铸铁管道用导线连接锌块或直流电源的负极，可减缓管道生锈 B．灼烧NaCl时火焰出现黄色，属于钠元素产生的原子吸收光谱 C．基态时，原子的最外能层排布式为的元素均位于元素周期表的s区 D．碱AOH溶液加水稀释10倍，pH变化量小于1，AOH可确定为弱碱 【答案】 A 【解析】 A．铸铁管道用导线连接锌块，形成原电池装置，Zn作负极，管道作正极，可减缓管道生锈；铸铁管道与直流电源负极相连，管道作阴极，形成外接电流的阴极保护法，可减缓管道生锈，故A正确；B．焰色反应为发射光谱，故B错误；C．基态时，原子的最外能层排布式为的元素可能位于元素周期表的s区，也可能位于ds区，如Cu，核外价电子排布为：3d104s1，也可能位于d区，如Cr，核外价电子排布为：3d54s1，故C错误；D．常温下pH介于7-8的强碱溶液，加水稀释10倍，pH变化量也小于1，因此时需考虑水电离出的离子浓度，因此不能说明AOH为弱碱，故D错误；故选：A。 4.(2023·温州十校联合体高二期中联考)下列关于电化学的说法不正确的是(　　) A.铝制品可利用阳极氧化法处理表面，使之形成致密的氧化膜而起到防护作用 B.水库的钢闸门接直流电源的正极，可以减缓闸门的腐蚀 C.轮船在船壳水线以下常装有一些锌块，这是利用了牺牲阳极法 D.氯碱工业选用阳离子交换膜隔离两个电极区 【答案】　B 【解析】　利用阳极氧化法处理铝制品的表面，阳极的电极反应式为：2Al＋3O2－－6e－=Al2O3，使之形成致密的氧化膜而钝化，A正确；用外加电源的方法保护水库钢闸门，直流电源的负极和钢闸门直接相连，可以减缓闸门的腐蚀，B错误；轮船在船壳水线以下常装有一些锌块与铁构成原电池，铁做原电池的正极，锌做原电池的负极材料，利用了牺牲阳极法，C正确；氯碱工业中隔离两电极的材料是阳离子交换膜，只允许阳离子通过，可以获得氢氧化钠并保证实验安全，该生产方法又称“阳离子交换膜法”，D正确。 5.(2023·长春第二实验中学高二期中)考古发掘出的古代青铜器(铜锡合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆盖在其表面。下列说法正确的是(　　) A.铜易导电，属于电解质 B.在自然环境中，青铜器中的锡加快了铜的腐蚀 C.青铜器文物深浸在水中的腐蚀速率比暴露在空气中的快 D.生成Cu2(OH)3Cl覆盖物的过程可能与电化学腐蚀有关 【答案】　D 【解析】　铜是单质，既不属于电解质，也不属于非电解质，A错误；锡比铜活泼，故在发生电化学腐蚀时，锡失电子保护铜，B错误；深浸在水中，隔绝氧气，不易腐蚀，C错误；青铜器是铜锡合金，在潮湿的环境下会发生电化学腐蚀，D正确。 6.(2023·肇庆一中高二期中)电化学原理在生活中广泛存在，下列叙述错误的是(　　) A.生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁弱 B.用锡焊接铁质器件，焊接处易生锈 C.可以将电源正极与铁质闸门相连，保护闸门 D.铁管上镶嵌锌块，铁管不易被腐蚀 【答案】　C 【解析】　生铁中含有碳，容易形成碳铁原电池而被腐蚀，抗腐蚀能力比纯铁弱，A正确；铁活动性大于锡，容易形成原电池而被腐蚀，B正确；将电源负极与铁质闸门相连，不能保护闸门，C错误；铁管上镶嵌锌块，锌比铁活泼，锌腐蚀而铁管不易被腐蚀，D正确。 7.(2023·福建南靖一中、兰水中学高二期中)许多跨海大桥桥墩的主体是钢筋。以下说法不正确的是(　　) A.桥墩钢筋容易发生析氢腐蚀 B.在海面与空气交界处的钢铁，比海底下的钢铁更容易被腐蚀 C.可以在桥墩钢铁上嵌附锌片，减慢其腐蚀速率 D.将桥墩钢铁与外接电源负极相连的方法，称为外加电流法 【答案】　A 【解析】　桥墩钢筋可与海水形成原电池，易发生吸氧腐蚀，A错误；在海面与空气交界处的钢铁，易发生吸氧腐蚀，海面下水中氧气的溶解度较小，海底下的钢铁腐蚀较慢，则在海面与空气交界处的钢铁比海底下的钢铁更容易被腐蚀，B正确；锌的活泼性大于铁，可以在桥墩钢铁上嵌附锌片，采用牺牲阳极法减慢其腐蚀速率，C正确；将桥墩钢铁与外接电源负极相连的方法，防止了铁被腐蚀，称为外加电流法，D正确。 6.(2023·河南许平汝联盟高二期中联考)某研究小组向锥形瓶内加入混合均匀的新制铁粉和碳粉，塞紧瓶塞，从胶头滴管中滴入醋酸溶液，同时测量锥形瓶内压强的变化，如图所示。下列说法正确的是(　　) A.0～t1内，压强增大的原因是铁发生了吸氧腐蚀 B.碳粉表面的电极反应式只有：2H＋＋2e－=H2↑ C.整个过程中铁粉发生了氧化反应 D.若将铁粉换为铜粉，锥形瓶内的压强变化仍为如图 【答案】　C 【解析】　铁在酸性条件下发生的是析氢腐蚀，不是吸氧腐蚀，且0～t1内压强增大，说明气体的物质的量增加，则铁可能发生了析氢腐蚀，A错误；H＋在正极上得到电子发生还原反应生成H2，电极反应式为2H＋＋2e－=H2↑，t1后压强减小，铁粉发生吸氧腐蚀，O2在正极上得到电子发生还原反应生成OH－，电极反应式为2H2O＋O2＋4e－=4OH－，B错误；不管是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀，整个过程中铁粉失电子生成亚铁离子，发生氧化反应，C正确；若将铁粉换为铜粉，锥形瓶中只发生吸氧腐蚀，锥形瓶内的压强逐渐减小，D错误。 7．（2025高二上·陕西宝鸡·阶段练习）下列关于金属腐蚀和防腐的说法不正确的是 A．海上舰艇的腐蚀主要为金属的电化学腐蚀 B．刷防锈漆，使金属与空气、水等物质隔离，可防止金属被腐蚀 C．可以在船舶外壳装上锌块，是用外加电流法防止金属腐蚀 D．改变金属的内部结构，将金属做成合金可有效防止金属被腐蚀 【答案】 C 【解析】 A．海上舰艇长期接触含盐分的海水，形成电解质环境，主要发生电化学腐蚀，故A正确;Ｂ．刷防锈漆能隔绝金属与空气、水接触，属于覆盖层保护法，故B正确;Ｃ．船舶外壳安装锌块属于牺牲阳极法（利用活泼金属被腐蚀的原理），而非外加电流法（需外接电源），故C错误；Ｄ．通过制成合金（如不锈钢）改变金属内部结构可提高抗腐蚀性，故D正确;故选C。 8．（2025高二上·天津第二次月考习）下列有关说法正确的是 A．金属的腐蚀和防护均是既可以通过原电池原理也可以通过电解池原理来实现 B．铜锌原电池中，盐桥中的K+和NO3-分别移向负极和正极 C．铅蓄电池放电时负极质量减轻，充电时阳极质量增加 D．在铁片上镀锌时，将铁片与电源的正极相连 【答案】 A 【解析】 A．金属的腐蚀和防护既可以通过原电池原理也可以通过电解池原理来实现，A项正确；B．铜锌原电池中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，故K+向正极移动，NO3-向负极移动，B项错误；C．铅蓄电池放电时，负极Pb变为PbSO4，质量增加，充电时，阳极PbSO4变为PbO2，质量减轻，C项错误；D．在铁片上镀锌时，铁片作阴极，与电源的负极相连，D项错误；答案选A。 9．（2024 吉林长春·二模）为了抵御海水的侵蚀，往往会在船体上安装大型的锌块，利用原电池反应：2Zn+2H2O+O2=2Zn（OH）2，下列说法正确的是 A．锌块发生还原反应而被腐蚀 B．船体与海水中的NaCl等发生反应 C．正极的电极反应式为：2H2O+2e-=H2↑+2OH- D．该抵御措施称为牺牲阳极的阴极保护法 【答案】 D 【解析】 A.在船体上安装大型的锌块可以构成锌铁海水原电池，锌的金属性强于铁，锌做负极，失去电子发生氧化反应而被腐蚀，故A错误；B.在船体上安装大型的锌块可以构成锌铁海水原电池，反应的实质是锌与海水中溶解的氧气反应，不与海水中的NaCl等发生反应，故B错误；C.在船体上安装大型的锌块可以构成锌铁海水原电池，氧气在正极上得到电子发生还原反应，电极反应式为O2+4e-+2H2O =4OH-，故C错误；D.在船体上安装大型的锌块可以构成锌铁海水原电池保护船体的措施为牺牲阳极的阴极保护法，故D正确；故选D。 10.(双选)(2023·安阳高二月考)家用的一种储水式电热水器的结构如图所示，其中a、b为水管口。 下列说法正确的是(　　) A.电热水器通电时，可将少量的水电解 B.镁棒提供电子，钢制外壳作阴极而受到保护 C.镁棒因表面生成Mg(OH)2而得到有效保护 D.电热水器可将电能转化为热能 【答案】　BD 【解析】　电热水器通电时，加热棒工作，电路不和水接触，不会电解水，A错误；利用原电池原理保护金属，更活泼的金属镁作阳极(负极)，失去电子，不断被腐蚀，可定期更换，钢铁外壳作阴极(正极)得到保护，B正确；镁棒作阳极(负极)，失去电子生成Mg2＋，阴极(正极)上水电离出的H＋放电，剩余的OH－与Mg2＋结合生成Mg(OH)2，该设计是牺牲阳极法，故镁棒表面生成Mg(OH)2并非为了保护镁棒，反而影响了对钢制外壳的保护，C错误；电热水器是用电能加热，使水温升高，该过程电热水器将电能转化为热能，D正确。 11．（2024 高二下菏泽期末）如图为阳离子交换膜法电解饱和食盐水的原理示意图。下列说法错误的是 A．左侧连接电源的负极 B．标准状况下，每生成，同时生成 C．从E口逸出的气体是 D．从A口加入精制饱和NaCl溶液 【答案】 A 【解析】 根据钠离子移动方向知，右边是阴极区，左边是阳极区。阴极上氢离子得到电子生成氢气，阳极上氯离子失去电子生成氯气。A.左边是阳极区，应连接电源的正极，A错误；B.标准状况下，22.4L Cl2的物质的量为1mol；电解的总反应式，故每生成1mol Cl2，同时生成2mol NaOH，B正确；C.右边是阴极区，阴极上氢离子得到电子生成的氢气从E口逸出，C正确；D.电解时，阳极生成氯气，消耗NaCl，则应在阳极补充NaCl，故从A口加入精制饱和NaCl溶液，D正确；故选A。 12．（2024高二上·北京西城·期末）下列图示与化学用语表述内容不相符的是 A．牺牲阳极法实验 B．AgCl沉淀转化为AgI沉淀 C．锌铜原电池 D．H2与Cl2反应过程中焓的变化 正极：2H2O+O2+4e－= 4OH－ I－(aq)+AgCl(s)⇌AgI(s)+Cl－(aq) Zn + Cu2+= Zn2+ + Cu H2(g)+Cl2(g)= 2HCl(g)  < 【答案】 A 【解析】 A．Zn比Fe活泼，则Zn为负极，Fe为正极，电解质溶液是经过酸化的3%NaCl溶液，故正极反应式为：2H++2e-=H2↑，A符合题意；B．AgCl沉淀转化为AgI沉淀发生的离子方程式为：I－(aq)+AgCl(s)⇌AgI(s)+Cl－(aq)，B不合题意；C．由图可知，反应物总能量大于生成物总能量，故该反应为放热反应，△H＜0，C不合题意；D．锌铜原电池，Zn比Cu活泼，Zn作负极失电子，Cu作正极，溶液中铜离子得电子，电池总反应为Zn+Cu2+═Zn2++Cu，D不合题意；故答案为：A。 13．（2025高二上·陕西西安·期末）下列几组常见的实验装置示意图，有关叙述正确的是 (1)装置①中阳极上有红色物质析出 (2)装置②中的铜片应与直流电源的负极相连 (3)装置③中，若电解液为KOH溶液，则电极a的反应式：H2-2e-＋2OH-=2H2O (4)装置④中，CuSO4溶液的浓度始终不变 (5)装置⑤中使M成为原电池的正极，从而保护了钢铁输水管 (6)装置⑥中外接电源使钢铁表面腐蚀电流接近于零，从而保护了钢铁 A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 【答案】 B 【解析】 (1) 装置①中用惰性电极电解CuCl2溶液，在阳极上Cl-失去电子被氧化变为Cl2，阳极的电极反应式为：2Cl--2e-=Cl2↑；在阴极上Cu2+得到电子被还原为单质Cu，阴极的电极反应式为：Cu2++2e-=Cu，故电解时在阴极上有红色物质析出，错误；(2)在装置②电镀铜时，应该使镀层金属铜片与直流电源的正极相连，作阳极；镀件与直流电源的负极连接作阴极，错误；(3)在装置③的氢氧燃料电池中，通入燃料H2的电极a为负极，通入O2的电极b为正极，若电解液为KOH溶液，溶液显碱性，则电极a的反应式：H2-2e-+2OH-=2H2O，正确；(4)在装置④的金属铜的精炼中，粗铜作阳极，精铜作阴极。阳极上Cu及活动性比Cu强金属如Zn、Fe等会失去电子变为金属阳离子进入电解质溶液；在阴极上只有Cu2+得到电子被还原变为单质Cu。由于同一闭合回路中电子转移数目相等，因此电解一段时间后，溶液中CuSO4的浓度会逐渐降低，错误；(5)在装置⑤中形成原电池，M成为原电池的负极，才能保护钢铁输水管，错误；(6)装置⑥为外加电流的阴极保护法，外接电源使钢铁表面腐蚀电流接近于零，即钢铁闸门自身不放电，从而保护了钢铁，正确；符合题意的为(3)(6)，故答案选B。 14．（2024高二上·江苏南通·期中）电解原理具有广泛的应用。下列装置不正确的是 A．用装置甲制取和溶液 B．用装置乙在金属制品表面镀银 C．用装置丙电解精炼粗铜 D．用装置丁制取 【答案】 A 【解析】 A．电解饱和NaCl溶液，饱和NaCl溶液应从阳极进入，氯气在阳极产生，且应选用阳离子交换膜，A项错误；B．在金属制品表面镀银，Ag作阳极，与电源正极相连，金属制品作阴极，与电源负极相连，B项正确；C．粗铜精炼时，粗铜作阳极，与电源正极相连，精铜作阴极，与电源负极相连，C项正确；D．制取金属钠，用惰性电极电解熔融的氯化钠，D项正确；故选A。 15．（2025高二上·辽宁·期末）关于下列各装置图的叙述正确的是 A．装置电流表指针不偏转 B．装置精炼铜，b极为纯铜 C．装置钢闸门与电源正极相连获得保护 D．装置可以用于制取Cl2和NaOH溶液 【答案】 B 【解析】 A．在氯化钠溶液中通入氧气，铁电极发生还原反应，做作正极，锌作负极，两烧杯用盐桥相连形成原电池装置，有电流产生，电流表的指针发生偏转，A项错误；B．电解精炼铜的装置中，粗铜作阳极，纯铜作阴极，根据外接电源电流的流向可知a作阳极，为粗铜，b作阴极，为纯铜，B项正确；C．外接电源来保护钢闸门时，钢闸门应与电源的负极连接，作阴极才能获得保护，C项错误；D．电解氯化钠溶液制取Cl2时，氯化钠溶液在阳极室中通入，氯气在阳极生成，应选择阳离子交换膜，D项错误；答案选B。 16．（2024·山东·高考真题）以不同材料修饰的为电极，一定浓度的溶液为电解液，采用电解和催化相结合的循环方式，可实现高效制和，装置如图所示。下列说法错误的是 A．电极a连接电源负极 B．加入Y的目的是补充NaBr C．电解总反应式为 D．催化阶段反应产物物质的量之比 【答案】 B 【解析】 电极b上Br-发生失电子的氧化反应转化成，电极b为阳极，电极反应为Br- -6e-+3H2O=+6H+；则电极a为阴极，电极a的电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-；电解总反应式为Br-+3H2O+3H2↑；催化循环阶段被还原成Br-循环使用、同时生成O2，实现高效制H2和O2，即Z为O2。A．根据分析，电极a为阴极，连接电源负极，A项正确；B．根据分析电解过程中消耗H2O和Br-，而催化阶段被还原成Br-循环使用，故加入Y的目的是补充H2O，维持NaBr溶液为一定浓度，B项错误；C．根据分析电解总反应式为Br-+3H2O+3H2↑，C项正确；D．催化阶段，Br元素的化合价由+5价降至-1价，生成1molBr-得到6mol电子，O元素的化合价由-2价升至0价，生成1molO2失去4mol电子，根据得失电子守恒，反应产物物质的量之比n(O2) ∶n(Br-)=6∶4=3∶2，D项正确；答案选B。 二、填空题（共4题，共计52分） 17．（2024高二上，7分）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。 【答案】 (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 【解析】（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。 18．（2024高二上·河北石家庄第二次月考，11分）依据《第四章化学反应与电能》所学知识填空。 (1)把 的装置叫做电解池。 (2)金属冶炼就是使矿石中的金属离子 的过程。 (3)金属与其表面接触的一些物质(如O2、Cl2、SO2等) 而引起的腐蚀，叫做化学腐蚀。当 时会发生原电池反应，比较活泼的金属发生氧化反应而被腐蚀，这种腐蚀叫做电化学腐蚀。 (4)由于条件不同，钢铁腐蚀可分为 和 。金属的防护措施包括改变金属材料的组成、 、电化学保护法，其中电化学保护法包括 和 。 【答案】 (1)电能转化为化学能的装置 (2)获得电子变成金属单质 (3) 直接反应 不纯的金属与电解质溶液接触 （4）析氢腐蚀 吸氧腐蚀 在金属表面覆盖层 牺牲阳极的阴极保护法 外加电流的阴极保护法 【解析】（1）把电能转化为化学能的装置叫做电解池。（2）金属冶炼就是使矿石中的金属离子获得电子变成金属单质的过程。（3）金属腐蚀是指金属单质失去电子转化为化合物的过程，而化学腐蚀是指金属与其表面接触的一些物质(如O2、Cl2、 SO2等)直接反应而引起的腐蚀叫化学腐蚀。电化学腐蚀是指当不纯的金属与电解质溶液接触时，金属和能导电的杂质形成两个电极，会发生原电池反应，比较活泼的金属作负极，发生氧化反应而被腐蚀，这种腐蚀叫电化学腐蚀。（4）由于条件不同，钢铁的腐蚀可以分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀两种类型。金属的防护措施包括改变金属材料的组成、在金属表面覆盖层和电化学保护法。其中电化学保护法包括牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法。 19．（2024高二上·福建福州·期中，10分）电化学在实际生活生产中十分常见，如金属的腐蚀及防护，利用电化学合成物质、处理废水等等。 (1)按图1进行实验，测得锥形瓶内气压和空气中氧气的体积分数随时间变化如图2所示，之间主要发生 (填“吸氧”或“析氢”)腐蚀，其正极反应式为 。 (2)金属阳极钝化是一种电化学防护方法。将作阳极置于一定浓度的溶液中，一定条件下，钝化形成致密氧化膜，试写出该阳极的电极反应 。 (3)氯碱工业能耗大，通过如图改进的设计可大幅度降低能耗。 ①离子交换膜应选择 离子交换膜(填“阴”或“阳”) ②反应的总化学方程式为 。 ③当电路中通过电子时，右侧溶液质量 (填“增加”或“减少”) 。 【答案】 (1)吸氧 或 (2) (4) 阳 增加 6.2 【解析】 该装置电极A发生电极反应：，电极B发生电极反应：； （1）之间，压强的氧气体积分数都在下降，说明发生吸氧腐蚀；正极反应式：或；（2）在一定浓度的溶液中钝化形成致密氧化膜，反应方程式：；（3）①根据分析，离子交换膜应选择阳离子交换膜；②反应的总化学方程式：；③该装置离子交换膜为阳离子交换膜，当电路中通过电子时，有0.2mol钠离子移向右侧，根据电极反应可判断同时吸收0.05mol氧气，则右侧溶液质量增加：。 20.(2023·六安舒城中学高二月考,9分)某小组按图1所示的装置探究铁的吸氧腐蚀。完成下列填空： (1)图2是图1所示装置的示意图，在图2的小括号内填写正极材料的化学式，在方括号内用箭头表示出电子流动的方向。正极反应式是____________________。 (2)升高温度可以加快化学反应速率，建议用酒精灯加热具支试管。这一措施________(填“可行”或“不行”)。 (3)有同学观察到图1装置在组装时会使导管中液面低于试管中液面，导致实验时导管中液柱上升需要更多的时间。图1装置组装时，使导管中液面低于试管中液面的原因是_________________________________________________________。 消除这一现象的简单操作是___________________________________________。 【答案】　(1)　O2＋2H2O＋4e－=4OH－ (2)不行　(3)不论是后塞塞子还是后将导管插入水中，都会造成容器中气体体积减小，压强增大，使导管中液面低于试管中液面　用针筒从橡胶塞处抽气或把橡皮塞换成带分液漏斗的单孔塞 【解析】　(1)氯化钠溶液显中性，所以在食盐水中，铁钉发生吸氧腐蚀，铁作负极，碳作正极，电子从铁沿导线流向正极碳；正极的电极反应式为2H2O＋O2＋4e－=4OH－；(2)温度越高，氧气的溶解度越小，反应速率越小，所以用酒精灯加热具支试管，降低反应速率，因此这一措施是不行的；(3)一定量的气体，压强与气体体积成反比，体积越小，压强越大，不论是后塞塞子还是后将导管插入水中，都会造成容器中气体体积减小，压强增大，使导管中液面低于试管中液面，所以可以采用用针筒从橡胶塞处抽气或把橡皮塞换成带分液漏斗的单孔塞的方法消除这一现象。 21.(15分)(2023·龙岩连城一中高二月考)研究金属腐蚀和防腐的原理很有现实意义。 (1)甲图为教材中探究钢铁的吸氧腐蚀的装置。某兴趣小组按该装置实验，导管中液柱的上升缓慢，下列措施可以更快更清晰观察到水柱上升现象的有________(填序号)。 A.用纯氧气代替试管内空气 B.用酒精灯加热试管提高温度 C.将铁钉换成铁粉和炭粉混合粉末 D.换成更细的导管，水中滴加红墨水 (2)该小组将甲图装置改进成乙图装置并进行实验，导管中红墨水液柱高度随时间的变化如下表，根据数据判断腐蚀的速率随时间逐渐________(填“加快”、“不变”、“减慢”)，你认为影响因素为____________________。 时间/min 1 3 5 7 9 液柱高度/cm 0.8 2.1 3.0 3.7 4.2 (3)为探究铁钉腐蚀实验a、b两点所发生的反应，进行以下实验，请完成表格空白： 实验操作 实验现象 实验结论 向NaCl溶液中滴加2～3滴酚酞指示剂 a点附近溶液出现红色 a点电极反应为①___________________ 然后再滴加2～3滴K3[Fe(CN)6]溶液 b点周围出现蓝色沉淀 b点电极反应为②______________ 根据以上实验探究，试判断________(填“a”或“b”)为负极，该点腐蚀更严重。 【答案】　(1)ACD　(2)减慢　氧气的浓度(3)O2＋4e－＋2H2O =4OH－　Fe－2e－=Fe2＋　b 【解析】　(1)用纯氧气代替试管内空气，氧气浓度增大，反应速率加快，可以更快更清晰观察到水柱上升现象，选A; 用酒精灯加热试管提高温度，温度升高，试管内气体膨胀，可能观察不到水柱上升现象，不选B；将铁钉换成铁粉和炭粉混合粉末，构成原电池，反应速率加快，可以更快更清晰观察到水柱上升现象，选C; 换成更细的导管，水中滴加红墨水，消耗相同体积的氧气时，导管中液面变化会明显，选D。(2)该小组将甲图装置改进成乙图装置并进行实验，根据导管中红墨水液柱高度随时间的变化，可知腐蚀的速率随时间逐渐减慢；随反应进行，氧气的浓度降低，所以反应速率减慢。(3)滴加2～3滴酚酞指示剂，a点附近溶液出现红色，说明氧气在a点得电子生成氢氧根离子，a点电极反应为O2＋4e－＋2H2O =4OH－；滴加2～3滴K3[Fe(CN)6]溶液，b点周围出现蓝色沉淀，说明b点铁失电子生成Fe2＋，b点电极反应为Fe－2e－=Fe2＋；原电池负极发生氧化反应，根据以上实验探究，可知b为负极，b点腐蚀更严重。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$