第07讲 金属腐蚀的原理和类型判断（重难点训练）化学苏教版2019选择性必修1

第07讲 金属腐蚀的原理和类型判断 建议时间：25分钟 突破一 金属的化学腐蚀和电化学腐蚀 1．下列关于金属腐蚀的叙述正确的是 A．金属被腐蚀的本质：2xM＋yO2=2MxOy B．马口铁(镀锡铁)镀层破损后，首先是镀层被氧化 C．金属在一般情况下发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀 D．常温下，置于空气中的金属主要发生化学腐蚀 2．西周太保鼎堪称国之瑰宝，清朝道光、咸丰年间出土于山东寿张县。《考工记》记载：“六分其金而锡居一，谓之钟鼎之齐。”下列说法错误的是 A．青铜属于金属材料 B．青铜的熔点比纯铜高，适合铸造大型器物 C．可用焦炭与孔雀石共热的方法来炼铜 D．青铜器表面青绿色的锈蚀是在潮湿环境中发生腐蚀的结果 突破二 析氢腐蚀 3．下列化学用语对事实的表述不正确的是 A．电镀铜的阴极反应： B．纯水的电导率不为0： C．用除去工业废水中的 D．金属析氢腐蚀的正极反应： 4．下列关于钢铁的腐蚀和防护的说法不正确的是 A．工业废气中的和导致地区内钢铁发生析氢腐蚀 B．在钢铁表面进行烤蓝处理形成疏松的，可防止钢铁被腐蚀 C．薄钢板上的镀锡层一旦破损，会加快钢板的腐蚀 D．沿海港口的钢制管桩与直流电源的负极相连以减缓海水侵蚀 突破三 吸氧腐蚀 5．电化学在生产、生活中有广泛的应用。下列说法错误的是 A．航天器所用的氢氧燃料电池中，通入的电极为电池的正极 B．电解精炼铜时，外电路通过，阳极质量减少 C．铁腐蚀消耗氧气和水，食品包装袋的双吸剂可用铁粉为主要成分制作 D．工业上用石墨电极电解熔融冶炼铝时，阳极因被氧气氧化需定期更换 6．化学是一门以实验为基础的学科，下列叙述与其相应的图示相符合的是 A．测定溶液的pH B．验证不同金属离子的催化效果 C．稳定性：C(金刚石，s)>C(石墨，s) D．验证铁钉的析氢腐蚀 A．A B．B C．C D．D 突破四 金属的防护 7．化学促进人的全面发展。下列项目相关的化学知识不正确的是 选项 项目 化学知识 A 养成废旧电池分类回收的习惯 废旧电池中的重金属会污染环境 B 剧烈运动后可饮用葡萄糖溶液补充体力 葡萄糖属于电解质 C 利用NH3和水形成喷泉，感受实验之美 NH3极易溶于水 D 工程师在船舶外壳安装锌块保护船体 此电化学保护中锌块作负极 A．A B．B C．C D．D 8．青少年帮厨既可培养劳动习惯，也能将化学知识应用于实践。下列说法正确的是 A．烹煮食物的后期加入食盐，能避免NaCl长时间受热而分解 B．清洗铁锅后及时擦干，能减缓铁锅因发生吸氧腐蚀而生锈 C．将白糖熬制成焦糖汁，利用蔗糖高温下充分炭化为食物增色 D．制作面点时加入食用纯碱，利用NaHCO3中和发酵过程产生的酸 建议时间：30分钟 9．暖贴是利用钢铁电化学腐蚀原理制成的，内部结构如图所示。下列说法正确的是 A．铁作负极，其电极反应式： B．暖贴工作时需要与空气中的和水蒸气接触 C．暖贴短时间内产生较多的热是因为活性炭被氧化 D．暖贴使用后产生的红色固体成分为 10．埋藏在地下的青铜器会被弱酸性土壤腐蚀，若土壤中还含有较丰富的氯离子，其腐蚀过程如下，下列说法正确的是 A．生成的过程发生的是析氢腐蚀 B．遇稀王水发生反应能生成 C．隔绝空气高温加热可制得 D．生成的离子方程式为 11．下列说法错误的是 A．浓硝酸见光易分解，应保存在棕色试剂瓶中 B．SO2是抗氧化剂，能防止葡萄酒中一些成分被氧化 C．在钢铁设备上安装镁合金或锌块，避免设备遭受腐蚀 D．含有Hg2+、Pb2+等离子的废液，应加水稀释后排放 12．下列铁制品防护的装置或方法中，不正确的是 A．外加电流保护法 B．牺牲阳极保护法 C．涂防锈漆 D．制成不锈钢 A．A B．B C．C D．D 13．拟晶(quasicrystal)是一种具有凸多面体规则外形但不同于晶体的固态物质。Al65Cu23Fe12是目前发现的几百种拟晶之一，具有合金的某些优良物理性能。下列有关该拟晶的说法中错误的是 A．Al65Cu23Fe12可用做长期浸泡在海水中的材料 B．Al65Cu23F12中三种金属的化合价均可视为零 C．Al65Cu23Fe12的硬度可能比金属Al、Cu、Fe都大 D．1 mol Al65Cu23Fe12溶于过量的硝酸时共失去277 mol电子 14．化学与生产、生活息息相关，下列情境中涉及的原理错误的是 选项 生产、生活情境 原理 A 船舶的外壳安装锌块 利用外加电流法防止钢铁被腐蚀 B 铝盐、铁盐可用作净水剂 、水解生成的胶体、胶体具有吸附、絮凝作用 C 过氧化钠可在呼吸面具中作为氧气的来源 与、反应均放出氧气 D 碳纳米管可用于生产复合材料、电池和传感器 碳纳米管的比表面积大，有相当高的强度和优良的电学性能 A．A B．B C．C D．D 15．下列装置不能达到相应实验目的的是 A．熔化 B．比较非金属性强弱： C．验证铁的吸氧腐蚀 D．定量测定中和反应的反应热 A．A B．B C．C D．D 16．某小组同学利用如图所示装置进行铁的电化学腐蚀原理的探究实验： 装置 分别进行的操作 现象    ⅰ．连好装置一段时间后，向烧杯中滴加酚酞 ⅱ．连好装置一段时间后，向烧杯中滴加K3[Fe(CN)6]溶液 铁片表面产生蓝色沉淀 (1)小组同学认为以上两种检验方法，均能证明铁发生了吸氧腐蚀。实验ⅰ中的现象是 。用化学用语解释实验ⅰ中的现象： 。(写电极反应式) (2)查阅资料：K3[Fe(CN)6]具有氧化性。 ①据此有同学认为仅通过ⅱ中现象不能证明铁发生了电化学腐蚀，理由是 。 ②进行下列实验，几分钟后的记录如下： 实验 滴管 试管 现象 0.5 mol·L-1K3[Fe(CN)6]溶液 ⅲ．蒸馏水 无明显变化 ⅳ．1.0 mol·L-1NaCl溶液 铁片表面产生大量蓝色沉淀 ⅴ．0.5 mol·L-1Na2SO4溶液 无明显变化 A．以上实验表明：在 条件下，K3[Fe(CN)6]溶液可以与铁片发生反应。 B．为探究Cl-的存在对反应的影响，小组同学将铁片酸洗(用稀硫酸浸泡后洗净)后再进行实验ⅲ，发现铁片表面产生蓝色沉淀。此补充实验表明Cl-的作用是 。 (3)综合以上实验分析，利用实验ⅱ中试剂能证实铁发生了电化学腐蚀的实验方案是 。 (4)已知蓝色沉淀为KFe[Fe(CN)6]，写出产生该沉淀的离子方程式： 。 17．某化学兴趣小组设计了如下实验，探究铁的电化学腐蚀及防护原理。 I．铁的电化学腐蚀原理探究 (1)利用如图装置，进行铁的电化学腐蚀原理探究。 装置 实验步骤及操作 现象 a．连接好装置，观察现象 电流表指针偏转 b．一段时间后，向烧杯中滴加酚酞 ___________ c．一段时间后，向烧杯中滴加铁氰化钾溶液 铁棒表面产生蓝色沉淀 ①b中的实验现象为 ，碳棒电极的电极反应式为 。蓝色沉淀的化学式为 。 ②已知：具有氧化性。该小组有同学认为仅通过c中现象不能证明铁发生了电化学腐蚀。为验证猜想并推出相应结论，设计了如下实验： 实验装置 实验方案 实验现象 1.取煮沸过的 溶液于试管中，向试管中加入一小段铁片，再加入煤油液封 溶液无明显变化 2.继续向试管中加入少许固体 一段时间后，铁片表面产生大量的蓝色沉淀 根据实验现象推出结论：在溶液中， 。 (2)兴趣小组通过数字化实验装置及试剂进行铁的电化学腐蚀实验探究，测定具支锥形瓶中压强随时间变化关系以及溶氧量随时间变化关系，实验装置及数据记录如图。 实验装置 实验数据 ①整个过程中，负极电极反应式为 。 ②酸溶液时，锥形瓶内压强增大的原因是 。 ③请解释酸溶液时锥形瓶内压强几乎不变的原因： 。 Ⅱ．铁制品的防护 (3)铁制品上镀铜，此时铁制品应与电源的 极相连。 (4)金属阳极钝化也是一种电化学防护方法。将作阳极置于溶液中，一定条件下，表面钝化形成致密的氧化膜，则阳极的电极反应式为 。 18.利用电化学原理延缓外壳的腐蚀。下列有关说法正确的是 A．钢铁外壳为负极 B．镶嵌的锌块可永久使用 C．该法为外加电流法 D．锌发生反应： 建议时间：15分钟 19．（2024·浙江·高考真题）破损的镀锌铁皮在氨水中发生电化学腐蚀，生成和，下列说法不正确的是 A．氨水浓度越大，腐蚀趋势越大 B．随着腐蚀的进行，溶液变大 C．铁电极上的电极反应式为： D．每生成标准状况下，消耗 20．（2022·辽宁·高考真题）镀锌铁钉放入棕色的碘水中，溶液褪色；取出铁钉后加入少量漂白粉，溶液恢复棕色；加入，振荡，静置，液体分层。下列说法正确的是 A．褪色原因为被还原 B．液体分层后，上层呈紫红色 C．镀锌铁钉比镀锡铁钉更易生锈 D．溶液恢复棕色的原因为被氧化 21．（2024·湖北·高考真题）2024年5月8日，我国第三艘航空母舰福建舰顺利完成首次海试。舰体表面需要采取有效的防锈措施，下列防锈措施中不形成表面钝化膜的是 A．发蓝处理 B．阳极氧化 C．表面渗镀 D．喷涂油漆 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第07讲 金属腐蚀的原理和类型判断 建议时间：25分钟 突破一 金属的化学腐蚀和电化学腐蚀 1．下列关于金属腐蚀的叙述正确的是 A．金属被腐蚀的本质：2xM＋yO2=2MxOy B．马口铁(镀锡铁)镀层破损后，首先是镀层被氧化 C．金属在一般情况下发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀 D．常温下，置于空气中的金属主要发生化学腐蚀 【答案】C 【详解】A．金属腐蚀的本质包括电化学腐蚀和化学腐蚀，而选项A仅描述金属与氧气直接反应的化学腐蚀，未涵盖电化学腐蚀，A错误； B．马口铁镀层破损后，Fe比Sn活泼，Fe作为负极优先被氧化，而非镀层Sn被氧化，B错误； C．金属在潮湿空气中主要发生电化学腐蚀，且中性或弱酸性条件下以吸氧腐蚀为主，C正确； D．常温下空气中的金属因存在水膜形成电解质溶液，主要发生电化学腐蚀而非化学腐蚀，D错误； 故选C。 2．西周太保鼎堪称国之瑰宝，清朝道光、咸丰年间出土于山东寿张县。《考工记》记载：“六分其金而锡居一，谓之钟鼎之齐。”下列说法错误的是 A．青铜属于金属材料 B．青铜的熔点比纯铜高，适合铸造大型器物 C．可用焦炭与孔雀石共热的方法来炼铜 D．青铜器表面青绿色的锈蚀是在潮湿环境中发生腐蚀的结果 【答案】B 【详解】A．青铜是铜锡合金，属于金属材料，A正确； B．合金的熔点通常低于纯金属，青铜熔点应比纯铜低，B错误； C．孔雀石（碱式碳酸铜）受热分解生成氧化铜，焦炭可将其还原为铜，C正确； D．青铜锈蚀（铜绿）是铜在潮湿环境中与O2、H2O、CO2反应的结果，D正确； 故选B。 突破二 析氢腐蚀 3．下列化学用语对事实的表述不正确的是 A．电镀铜的阴极反应： B．纯水的电导率不为0： C．用除去工业废水中的 D．金属析氢腐蚀的正极反应： 【答案】A 【详解】A．电镀铜的阴极反应：，A错误； B．因为水是弱电解质，，所以纯水的电导率不为0，B正确； C．与生成沉淀：，C正确； D．金属析氢腐蚀的正极反应，氢离子得到电子，，D正确； 故选A。 4．下列关于钢铁的腐蚀和防护的说法不正确的是 A．工业废气中的和导致地区内钢铁发生析氢腐蚀 B．在钢铁表面进行烤蓝处理形成疏松的，可防止钢铁被腐蚀 C．薄钢板上的镀锡层一旦破损，会加快钢板的腐蚀 D．沿海港口的钢制管桩与直流电源的负极相连以减缓海水侵蚀 【答案】B 【详解】A．工业废气中的氮氧化物和二氧化硫会形成酸雨，酸雨会导致地区内钢铁发生析氢腐蚀，故A正确； B．在钢铁表面进行烤蓝处理形成致密的四氧化三铁，可防止钢铁被腐蚀，故B错误； C．薄钢板上的镀锡层一旦破损，铁和锡在潮湿空气中会构成原电池，金属性强于锡的铁做负极会加快钢板的腐蚀，故C正确； D．沿海港口的钢制管桩与直流电源的负极相连做电解池的阴极，可以减缓海水侵蚀，该方法为外加直流电源的阴极保护法，故D正确； 故选B。 突破三 吸氧腐蚀 5．电化学在生产、生活中有广泛的应用。下列说法错误的是 A．航天器所用的氢氧燃料电池中，通入的电极为电池的正极 B．电解精炼铜时，外电路通过，阳极质量减少 C．铁腐蚀消耗氧气和水，食品包装袋的双吸剂可用铁粉为主要成分制作 D．工业上用石墨电极电解熔融冶炼铝时，阳极因被氧气氧化需定期更换 【答案】B 【详解】A．氢氧燃料电池中，氧气作为氧化剂在正极被还原，因此通入O₂的电极为正极，A正确； B．电解精炼铜时，阳极是粗铜（含Zn、Fe等杂质），活泼金属优先溶解，转移2mol e⁻时，溶解的金属可能包含Zn（摩尔质量65g/mol）和Cu（64g/mol），总质量减少不是64g，B错误； C．铁腐蚀需要氧气和水，铁粉作为双吸剂可吸收两者，延长食品保质期，C正确； D．电解熔融Al2O3时，阳极反应为2O2--4e⁻=O2↑，生成的O2在高温下与石墨反应生成CO/CO2，导致石墨被氧化消耗，D正确； 故选B。 6．化学是一门以实验为基础的学科，下列叙述与其相应的图示相符合的是 A．测定溶液的pH B．验证不同金属离子的催化效果 C．稳定性：C(金刚石，s)>C(石墨，s) D．验证铁钉的析氢腐蚀 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．pH试纸不能浸入待测液中，防止污染试剂，A错误； B．实验中变量为金属离子，能验证不同金属离子的催化效果， B正确； C．石墨能量更低，则更稳定，C错误； D．食盐水浸泡过的铁钉和空气接触，溶液中性条件下发生的是吸氧腐蚀，不是析氢腐蚀，D错误； 故本题选B。 突破四 金属的防护 7．化学促进人的全面发展。下列项目相关的化学知识不正确的是 选项 项目 化学知识 A 养成废旧电池分类回收的习惯 废旧电池中的重金属会污染环境 B 剧烈运动后可饮用葡萄糖溶液补充体力 葡萄糖属于电解质 C 利用NH3和水形成喷泉，感受实验之美 NH3极易溶于水 D 工程师在船舶外壳安装锌块保护船体 此电化学保护中锌块作负极 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．废旧电池中的重金属会污染土壤和水源，我们要养成废旧电池分类回收的习惯，A正确； B．葡萄糖的水溶液不能导电，其熔融状态也不能导电，葡萄糖属于非电解质，B错误； C．NH3极易溶于水，可以利用NH3和水形成喷泉，C正确； D．工程师在船舶外壳安装锌块保护船体，锌金属活动性强于铁，锌块做负极，D正确； 答案选B。 8．青少年帮厨既可培养劳动习惯，也能将化学知识应用于实践。下列说法正确的是 A．烹煮食物的后期加入食盐，能避免NaCl长时间受热而分解 B．清洗铁锅后及时擦干，能减缓铁锅因发生吸氧腐蚀而生锈 C．将白糖熬制成焦糖汁，利用蔗糖高温下充分炭化为食物增色 D．制作面点时加入食用纯碱，利用NaHCO3中和发酵过程产生的酸 【答案】B 【详解】A．食盐中含有碘酸钾，碘酸钾受热不稳定易分解，因此烹煮食物时后期加入食盐，与NaCl无关，A错误； B．铁发生吸氧腐蚀时，正极上O2得电子结合水生成氢氧根离子，清洗铁锅后及时擦干，除去了铁锅表面的水分，没有了电解质溶液，能减缓铁锅因发生吸氧腐蚀而生锈，B正确； C．焦糖化是蔗糖受热分解生成焦糖色素的过程，并非完全炭化(生成碳单质)，描述不准确，C错误； D．食用纯碱主要成分为Na2CO3，制作面点时加入食用纯碱，利用了Na2CO3中和发酵过程产生的酸，D错误； 故选B。 建议时间：30分钟 9．暖贴是利用钢铁电化学腐蚀原理制成的，内部结构如图所示。下列说法正确的是 A．铁作负极，其电极反应式： B．暖贴工作时需要与空气中的和水蒸气接触 C．暖贴短时间内产生较多的热是因为活性炭被氧化 D．暖贴使用后产生的红色固体成分为 【答案】B 【详解】A．由分析可知，暖贴工作时，铁、碳在氯化钠溶液中构成原电池，铁做负极失去电子发生氧化反应生成亚铁离子，电极反应式为，故A错误； B．由分析可知，正极反应式为，则暖贴工作时需要与空气中的和水蒸气接触，故B正确； C．由分析可知，暖贴工作时，铁做负极被消耗，活性炭做正极不被消耗，故C错误； D．负极产生的亚铁离子与正极产生的氢氧根离子生成，被氧化为，受热分解生成红色的，故D错误； 故选B。 10．埋藏在地下的青铜器会被弱酸性土壤腐蚀，若土壤中还含有较丰富的氯离子，其腐蚀过程如下，下列说法正确的是 A．生成的过程发生的是析氢腐蚀 B．遇稀王水发生反应能生成 C．隔绝空气高温加热可制得 D．生成的离子方程式为 【答案】C 【详解】A．生成的过程发生的是吸氧腐蚀，A错误； B．被王水中的硝酸氧化成，无法生成，B错误； C．先解生成，高温再分解生成，C正确； D．生成的离子方程式为，D错误； 故选C。 11．下列说法错误的是 A．浓硝酸见光易分解，应保存在棕色试剂瓶中 B．SO2是抗氧化剂，能防止葡萄酒中一些成分被氧化 C．在钢铁设备上安装镁合金或锌块，避免设备遭受腐蚀 D．含有Hg2+、Pb2+等离子的废液，应加水稀释后排放 【答案】D 【详解】A．浓硝酸的稳定性差，见光或受热易分解生成二氧化氮、氧气等，需避光保存，所以应保存在棕色试剂瓶中，A正确； B．葡萄酒中的某些果香和色素等易被氧气氧化，加入SO2后，SO2可作抗氧化剂，能够优先与O2发生反应，从而防止葡萄酒中一些成分被氧化，B正确； C．在钢铁设备上安装镁合金或锌块，可阻止铁失电子，从而保护钢铁，避免设备遭受腐蚀，C正确； D．Hg2+、Pb2+属于重金属离子，会造成土壤、水源等污染，对于含有Hg2+、Pb2+等离子的废液，应加入化学试剂进行处理，加水稀释只能降低其浓度，不能消除其危害，D错误； 故选D。 12．下列铁制品防护的装置或方法中，不正确的是 A．外加电流保护法 B．牺牲阳极保护法 C．涂防锈漆 D．制成不锈钢 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．外加电流的阴极保护法，应该铁连接电源的负极，A错误； B．铁、镁构成原电池，镁作负极、铁做正极，为牺牲阳极的阴极保护法，B正确； C．防锈漆的作用为隔离钢铁和潮湿空气，从而防止腐蚀，C正确； D．制成不锈钢，改变钢铁内部结构，防止铁生锈，D正确； 故选A。 13．拟晶(quasicrystal)是一种具有凸多面体规则外形但不同于晶体的固态物质。Al65Cu23Fe12是目前发现的几百种拟晶之一，具有合金的某些优良物理性能。下列有关该拟晶的说法中错误的是 A．Al65Cu23Fe12可用做长期浸泡在海水中的材料 B．Al65Cu23F12中三种金属的化合价均可视为零 C．Al65Cu23Fe12的硬度可能比金属Al、Cu、Fe都大 D．1 mol Al65Cu23Fe12溶于过量的硝酸时共失去277 mol电子 【答案】A 【详解】A．拟晶具有合金的某些性能，将它浸泡于海水中，能够形成原电池，加速其腐蚀，故A错误； B．拟晶Al65Cu23Fe12是由三种金属元素组成，由于金属无负价，根据化合价代数和为0的原则，三种金属的化合价均可视作零价，故B正确； C．Al65Cu23Fe12具有合金的优良物理性能，故其也具有硬度大，熔点低的特点，故C正确； D．溶于过量稀硝酸时，Al与Fe均变为+3价，Cu变为+2价，故1molAl65Cu23Fe12失电子为65×3+23×2+12×3=277mol，故D正确； 故选A。 14．化学与生产、生活息息相关，下列情境中涉及的原理错误的是 选项 生产、生活情境 原理 A 船舶的外壳安装锌块 利用外加电流法防止钢铁被腐蚀 B 铝盐、铁盐可用作净水剂 、水解生成的胶体、胶体具有吸附、絮凝作用 C 过氧化钠可在呼吸面具中作为氧气的来源 与、反应均放出氧气 D 碳纳米管可用于生产复合材料、电池和传感器 碳纳米管的比表面积大，有相当高的强度和优良的电学性能 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．铁和锌在溶液中构成原电池，金属性强于铁的锌做原电池的负极被损耗，铁在正极被保护，所以船舶安装锌块属于牺牲阳极法，而非外加电流法，或者说——锌作为活泼金属，优先被腐蚀（阳极），从而保护钢铁船体（阴极），A错误； B．、水解生成Al(OH)3和Fe(OH)3胶体，胶体通过吸附和絮凝作用净化水质，B正确； C．与H2O、CO2反应均生成氧气：2Na2O2+ 2H2O= 4NaOH+O2↑，2 Na2O2+ 2CO2=2Na2CO3 + O2，可用作氧气来源，C正确； D．碳纳米管因比表面积大、强度高、导电性好，适用于复合材料、电池和传感器等领域，D正确； 故选A。 15．下列装置不能达到相应实验目的的是 A．熔化 B．比较非金属性强弱： C．验证铁的吸氧腐蚀 D．定量测定中和反应的反应热 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．瓷坩埚中有SiO2，熔化的碳酸钠与SiO2要反应，故A错误； B．发生强酸制取弱酸的反应，可判定最高价含氧酸的酸性为硫酸＞碳酸＞硅酸，则非金属性强弱：，故B正确； C．发生吸氧腐蚀，试管中压强减小，导管中红墨水上升，故C正确； D．图中保温好，温度计测定温度，可测定中和热，故D正确； 答案选A。 16．某小组同学利用如图所示装置进行铁的电化学腐蚀原理的探究实验： 装置 分别进行的操作 现象    ⅰ．连好装置一段时间后，向烧杯中滴加酚酞 ⅱ．连好装置一段时间后，向烧杯中滴加K3[Fe(CN)6]溶液 铁片表面产生蓝色沉淀 (1)小组同学认为以上两种检验方法，均能证明铁发生了吸氧腐蚀。实验ⅰ中的现象是 。用化学用语解释实验ⅰ中的现象： 。(写电极反应式) (2)查阅资料：K3[Fe(CN)6]具有氧化性。 ①据此有同学认为仅通过ⅱ中现象不能证明铁发生了电化学腐蚀，理由是 。 ②进行下列实验，几分钟后的记录如下： 实验 滴管 试管 现象 0.5 mol·L-1K3[Fe(CN)6]溶液 ⅲ．蒸馏水 无明显变化 ⅳ．1.0 mol·L-1NaCl溶液 铁片表面产生大量蓝色沉淀 ⅴ．0.5 mol·L-1Na2SO4溶液 无明显变化 A．以上实验表明：在 条件下，K3[Fe(CN)6]溶液可以与铁片发生反应。 B．为探究Cl-的存在对反应的影响，小组同学将铁片酸洗(用稀硫酸浸泡后洗净)后再进行实验ⅲ，发现铁片表面产生蓝色沉淀。此补充实验表明Cl-的作用是 。 (3)综合以上实验分析，利用实验ⅱ中试剂能证实铁发生了电化学腐蚀的实验方案是 。 (4)已知蓝色沉淀为KFe[Fe(CN)6]，写出产生该沉淀的离子方程式： 。 【答案】(1) 碳棒附近溶液变红 O2+4e-+2H2O=4OH- (2) K3[Fe(CN)6]可能氧化Fe生成Fe2+，会干扰由于电化学腐蚀负极生成的Fe2+的检验 Cl-存在 破坏了铁片表面的氧化膜 (3)连好装置一段时间后，取铁片(负极)附近溶液于试管中，滴加K3[Fe(CN)6]溶液,若出现蓝色沉淀，则说明负极附近溶液中产生了Fe2+，即发生了电化学腐蚀 (4)K++Fe2++[Fe(CN)6]3-= KFe[Fe(CN)6]↓ 【详解】（1）实验i中连好装置，铁片为负极，电极反应为Fe-2e-=Fe2+，碳棒为正极，由于电解质溶液呈中性，则碳棒上的电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-，一段时间后，向烧杯中滴加酚酞，证明铁发生了吸氧腐蚀的现象为：碳棒附近溶液变红。 （2）①根据资料“K3[Fe(CN)6]具有氧化性”，故实验ii中铁电极能直接和K3[Fe(CN)6]溶液发生氧化还原反应生成Fe2+，产生的Fe2+再与K3[Fe(CN)6]反应生成蓝色沉淀，干扰对电化学腐蚀生成的Fe2+的检验。 ②A．根据实验iii知，只有水时K3[Fe(CN)6]溶液和铁片不反应；再对比实验iv和v，阳离子相同、阴离子不同，结合实验现象知，在Cl-存在条件下，K3[Fe(CN)6]溶液可以和铁片发生反应。 B．小组同学将铁片酸洗(用稀硫酸浸泡后洗净)后再进行实验iii，发现铁片表面产生蓝色沉淀，稀硫酸“酸洗”的目的是除去铁表面的氧化膜，由此补充实验、结合实验iv说明，Cl-的作用是：破坏了铁表面的氧化膜。 （3）利用实验ⅱ中试剂，连好装置一段时间后，取铁片(负极)附近溶液于试管中，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，若出现蓝色沉淀，则说明负极附近溶液中产生了Fe2+，即发生了电化学腐蚀； （4）蓝色沉淀为KFe[Fe(CN)6]，产生该沉淀的离子方程式：K++Fe2++[Fe(CN)6]3-= KFe[Fe(CN)6]↓。 17．某化学兴趣小组设计了如下实验，探究铁的电化学腐蚀及防护原理。 I．铁的电化学腐蚀原理探究 (1)利用如图装置，进行铁的电化学腐蚀原理探究。 装置 实验步骤及操作 现象 a．连接好装置，观察现象 电流表指针偏转 b．一段时间后，向烧杯中滴加酚酞 ___________ c．一段时间后，向烧杯中滴加铁氰化钾溶液 铁棒表面产生蓝色沉淀 ①b中的实验现象为 ，碳棒电极的电极反应式为 。蓝色沉淀的化学式为 。 ②已知：具有氧化性。该小组有同学认为仅通过c中现象不能证明铁发生了电化学腐蚀。为验证猜想并推出相应结论，设计了如下实验： 实验装置 实验方案 实验现象 1.取煮沸过的 溶液于试管中，向试管中加入一小段铁片，再加入煤油液封 溶液无明显变化 2.继续向试管中加入少许固体 一段时间后，铁片表面产生大量的蓝色沉淀 根据实验现象推出结论：在溶液中， 。 (2)兴趣小组通过数字化实验装置及试剂进行铁的电化学腐蚀实验探究，测定具支锥形瓶中压强随时间变化关系以及溶氧量随时间变化关系，实验装置及数据记录如图。 实验装置 实验数据 ①整个过程中，负极电极反应式为 。 ②酸溶液时，锥形瓶内压强增大的原因是 。 ③请解释酸溶液时锥形瓶内压强几乎不变的原因： 。 Ⅱ．铁制品的防护 (3)铁制品上镀铜，此时铁制品应与电源的 极相连。 (4)金属阳极钝化也是一种电化学防护方法。将作阳极置于溶液中，一定条件下，表面钝化形成致密的氧化膜，则阳极的电极反应式为 。 【答案】(1) 碳棒附近溶液变红 可将氧化为 (2) 发生了析氢反应，产生了氢气 除了发生吸氧腐蚀，粉还发生了析氢腐蚀，消耗氧气的同时也产生了氢气且消耗的氧气量与生成的氢气量大致相等 (3)负 (4) 【详解】（1）①碳棒作正极，发生电极反应：O2 +4e−+2H2O=4OH−；使溶液呈碱性，碳棒附近溶液变红；负极发生反应：，向烧杯中滴加铁氰化钾溶液，与反应生成蓝色沉淀； ②由现象可知铁片在溶液中，被氧化为Fe2+，生成的Fe2+与反应生成蓝色沉淀； （2）①该装置中Fe-Cu-酸溶液构成原电池，负极Fe失电子生成Fe2+；电极反应为：； ②在酸性条件下，Fe发生析氢腐蚀，正极发生电极反应：；使锥形瓶内压强增大； ③时，Fe除了发生吸氧腐蚀，粉还发生了析氢腐蚀，消耗氧气的同时也产生了氢气且消耗的氧气量与生成的氢气量大致相等，因此锥形瓶内压强几乎不变； （3）铁制品上镀铜，镀层金属作阳极，与电源正极相连；铁制品作阴极，与电源负极相连； （4）作阳极，铁失电子形成致密的氧化膜，则阳极的电极反应式为：。我国自主设计建造的浮式生产储御油装置“海葵一号”将在珠江口盆地海域使用，其钢铁外壳镶嵌了锌块 18.利用电化学原理延缓外壳的腐蚀。下列有关说法正确的是 A．钢铁外壳为负极 B．镶嵌的锌块可永久使用 C．该法为外加电流法 D．锌发生反应： 【答案】D 【详解】A．由于金属活动性Zn＞Fe，钢铁外壳为正极，锌块为负极，故A错误； B．Zn失去电子，发生氧化反应，，镶嵌的锌块会被逐渐消耗，需根据腐蚀情况进行维护和更换，不能永久使用，故B错误； C．由分析得，该方法为牺牲阳极的阴极保护法，故C错误； D．Zn失去电子，发生氧化反应：，故D正确； 故选D。 建议时间：15分钟 19．（2024·浙江·高考真题）破损的镀锌铁皮在氨水中发生电化学腐蚀，生成和，下列说法不正确的是 A．氨水浓度越大，腐蚀趋势越大 B．随着腐蚀的进行，溶液变大 C．铁电极上的电极反应式为： D．每生成标准状况下，消耗 【答案】C 【详解】A．氨水浓度越大，越容易生成，腐蚀趋势越大，A正确； B．腐蚀的总反应为Zn+4NH3•H2O=+H2↑+2H2O+2OH-，有OH-离子生成，溶液变大，B正确； C．该电化学腐蚀中Zn作负极，Fe作正极，正极上氢离子得电子生成氢气，铁电极上的电极反应式为：，C错误； D．根据得失电子守恒，每生成标准状况下，转移电子数为，消耗，D正确； 故选C。 20．（2022·辽宁·高考真题）镀锌铁钉放入棕色的碘水中，溶液褪色；取出铁钉后加入少量漂白粉，溶液恢复棕色；加入，振荡，静置，液体分层。下列说法正确的是 A．褪色原因为被还原 B．液体分层后，上层呈紫红色 C．镀锌铁钉比镀锡铁钉更易生锈 D．溶液恢复棕色的原因为被氧化 【答案】D 【详解】A．比活泼，更容易失去电子，还原性更强，先与发生氧化还原反应，故溶液褪色原因为被还原，A项错误； B．液体分层后，在层，的密度比水大，则下层呈紫红色，B项错误； C．若镀层金属活泼性大于，则不易生锈，反之，若活泼性大于镀层金属，则更易生锈，由于活泼性：，则镀锡铁钉更易生锈，C项错误； D．漂白粉的有效成分为，其具有强氧化性，可将氧化，D项正确； 答案选D。 21．（2024·湖北·高考真题）2024年5月8日，我国第三艘航空母舰福建舰顺利完成首次海试。舰体表面需要采取有效的防锈措施，下列防锈措施中不形成表面钝化膜的是 A．发蓝处理 B．阳极氧化 C．表面渗镀 D．喷涂油漆 【答案】D 【详解】A．发蓝处理技术通常用于钢铁等黑色金属，通过在空气中加热或直接浸泡于浓氧化性溶液中来实现，可在金属表面形成一层极薄的氧化膜，这层氧化膜能有效防锈，A不符合题意； B．阳极氧化是将待保护的金属与电源正极连接，在金属表面形成一层氧化膜的过程，B不符合题意； C．表面渗镀是在高温下将气态、固态或熔化状态的欲渗镀的物质(金属或非金属元素)通过扩散作用从被渗镀的金属的表面渗入内部以形成表层合金镀层的一种表面处理的方法，C不符合题意； D．喷涂油漆是将油漆涂在待保护的金属表面并没有在表面形成钝化膜，D符合题意； 故答案选D。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$