(四)金属的腐蚀与防护-【衡水金卷·先享题】2024-2025学年高二化学选择性必修1同步周测卷（鲁科版）

高二周测卷 ·化学（鲁科版）选择性必修1· 高二同步周测卷/化学选择性必修1（四）》 9 命题要素一览表 注： 1.能力要求： I.知识获取能力Ⅱ，实践操作能力Ⅲ，思维认知能力 2.学科素养： ①宏观辨识与微观探析②变化观念与平衡思想 ③证据推理与模型认知①科学探究与创新意识 ⑤科学态度与社会责任 能力要求 学科素养 预估难度 题号 题型 分 知识点 值 (主题内容) ① ②③④ ⑤ 档次 系数 1 选择题 6 金属腐蚀的原理 易 0.90 2 选择题 6 钢铁吸氧腐蚀 易 0.85 3 选择题 6 金属腐蚀原理与防护方法 易 0.85 4 选择题 6 钢铁的析氢腐蚀与吸氧腐蚀 中 0.75 选择题 6 金属的腐蚀与防护条件 中 0.75 6 选择题 6 金属的外加电流法保护原理 中 0.70 7 选择题 金属的腐蚀原理 中 0.70 选择题 6 钢铁的腐蚀条件 中 0.70 9 选择题 6 电化学原理综合应用 中 0.60 10 选择题 6 电解原理的应用、计算 难 0.50 11 非选择题 18 金属腐蚀原理与防护方法 中 0.70 12 非选择题 22 金属腐蚀原理，电解原理的综合应 分 0.60 用、计算 香考管案及解析 一、选择题 铜的铁作负极，铁失去电子发生氧化反应生成亚铁离 1.C【解析】铜是不活泼金属，不能与溶液中的氢离子 子，继而形成铁锈，D项错误。 反应生成氢气，所以铜环不能发生析氢腐，A项错 2.D【解析】在铁的电化学腐蚀中，铁单质失去电子转 误：轮船的船壳吃水线以下常装有一些锌块的原因是 化为二价铁离子，即负极反应为Fe-2e—Fe+,A 活泼金属锌作原电池的负极被损耗，船壳作正极被保 项正确：铁的腐蚀过程中化学能除了转化为电能，还 护，这种保护方法为牺牲阳极法，B项错误：半干半湿 有一部分转化为热能，B项正确：活性炭与铁混合，在 条件下，青铜和铁器在氧气浓度较大的环境中发生吸 氯化钠溶液中构成了许多徽小的原电池，加速了铁的 氧腐蚀的速率加快，导致受损严承，C项正确：铜铁交 腐蚀，若仅加入铁粉，其他因素不变，不能形成原电 接处，铁铜在潮湿的空气中构成原电池，金屈性强于 池，腐蚀速率将明显慢于本实验，C项正确：以 ·13 ·化学（鲁科版）选择性必修1· 参考答案及解析 CH,COONa溶液代替NaC1溶液，CHCO))Na溶液7.D【解析】一股情祝下，温度升高会加重腐蚀的程 呈碱性，铁在中性或碱性条件下易发生吸氧腐蚀，所 度，但温度太高，硫酸盐还原菌尖活，铁管道腐蚀变 以铁能发生腐使，D项错误。 慢，A项错误：pH为7~8时，正极S)在还原菌作 3.B【解析】形成Fe-Cu原电池，Cu作正极被保护，Cu 用下得电子，发生还原反应，电极反应式为SO十 不易被腐蚀，A项错误：镁比铁活泼，此为柄牲阳极 8e十5HO—HS十9OH,B项错误：由图可知， 法，B项正确，锌比铁活泼，形成锌铁原电池，锌作负 该腐使过程中没有吸收氧气，不属于吸氧腐蚀，C项 极，电子由锌流向铁管道，C项错误：此为外加电流 错误：根据题意，硫酸盐还原菌在弱碱性条件下活性 法，被保护金属钢制管桩应与电源负极相连，D项 高，电化学腐蚀速案快，酸性条件下，虽然硫酸盐还原 错误。 菌会失活，但铁会发生析氢腐蚀，D项正确。 4,D【解析】由题给已知信息知，铁钉吸氧腐蚀的负极8.D【解析】①是密闭体系，NaCI溶液中溶解的O,较 反应式为Fe一2e一Fe+,A项正确：根据②和① 少，不足以使生铁片明显锈蚀，A项正确：苯属于非电 可以看出NH能加快铁的吸氧腐蚀速率，根据①和 解质，②中无电解质溶液，不满足电化学腐蚀的条件， ②可以看出氯离子能加快铁的吸氧腐蚀速率，B项正 B项正确：根据③中现象，铁在中性环境下发生吸氧 确：一方面是由于氧气体积分数降低使腐蚀速率变 腐蚀，正极反应式为O,+4e+2H0一4OH,C 慢，另一方面也可能是溶液碱性增强促进氢氧化物的 项正确：根据现象可知，③中观察到明显锈蚀，发生吸 生成，氢氧化物覆盖在铁钉表面阻碍反应继续进行， 氧腐蚀，说明苯不能隔绝()：，D项错误 C项正确：吸氧腐蚀是在中性或弱酸性环境中发生 9.A【解析】X为石墨棒，溶液含Na、C1,开关K置 的，故正极反应式均为O,十4e十2H:O一4OH, 于A处，Fe与电源负极相连作阴极被保护，可减缓铁 D项错误。 的腐蚀，A项正确：X为锌棒，溶液含Na、C,开关 5.B【解析】①为原电池，Fe为负极，发生吸氧腐蚀， K置于B处，构成原电池时铁为正极，被保护，不能模 Cu电极上没有气体生成，A项错误：②区Cu电极为 拟铁的吸氧腐蚀，B项错误；X为铜棒，溶液含H, 阴极，生成氢气和氢氧化钠，Cu电极附近滴加酚酞溶 S(),开关K置于A处，构成电解池，不能比较铁和 液后变成红色，Fe为阳极，被氧化生成亚铁离子，B 铜的金属活动性强弱，C项错误：在铁棒上镀铜时，应 项正确：③为原电池，电解质溶液为巾性溶液，Fe为 选用粗铜作阳极，D项错误。 正极，电极反应式为O十2HO十4e一一4OH,Zn 10.B【解析】惰性材料作电极电解CuSO,溶液，阳极 被氧化，电极反应式为Zn一2e一Zn+,C项错误： 电极反应式为2HO一4e一(O:↑+4H,阴极电 ①为电解装置，Fe为阳极，被氧化生成亚铁离子，Zn 极反应式为Cu+十2e一Cu。O→P过程中阳极 电极为阴极，电极反应式为2HO十2e—H:◆十 产物为O:,阴极产物为C,所以只需加入一定量的 2OH,D项错误。 Cu()固体就可恢复到起始状态，A项正确：N极为 6.C【解析】由图可知，钢制管桩与直流电源的负极相 阴极，先有红色铜析出，析出完全后H+开始放电严 连，作电解池的阴极，高硅铸铁与直流电源正极相连， 生H,B项错误：P点时Cu完全反应，所以P→Q 作阳极。这种电化学保护法是外加电流法，A项错 电解过程中，实质上是电解水，阴极产生氢气，阳极 误：外电路中电子由负极流向正极，电子被强制流向 产生氧气，C项正确：若M电极材料换成Cu,阳极反 钢制管桩，B项错误：被保护的钢制管桩作阴极，从而 应式为Cu一2e一Cu,阴极反应式为Cu++ 2e一Cu,因此电解过程中CuSO,溶液的浓度不 使得金园腐蚀发生的电子迁移得到抑制，使钢制管桩 变，D项正确。 表面腐蚀电流接近于零，避免或减弱电化学腐蚀的发 生，C项正确：高硅铸铁为惰性辅助电极，作为阳极材 料不损耗，D项错误。 14。 高二周测卷 ·化学（鲁科版）选择性必修1· 二、非选择题 加涂层)、制不锈钢、电化学保护法等。 11.(18分) 12.(22分) (1)①02(2分) (1)吸氧(2分)O2+2H:O十4e一4OH(2分) ②用水做电解质，代昔氣化钠进行上述实验(2分) (2)⑤④②①③⑤(2分)2A1-6e+3H0 (2)①正(2分) AlO3十6H(2分) ②温度升高，Fe还原性增强，反应速率加快(2分) (3)正极(2分)CH,CH,OH-12e+16OH (3)①Fe-2e-Fe+(2分) 2CO+11H:(O(2分)4×10mol/L.(2分) ②另取两个烧杯，分别向其中加入铁片和一定量的 (4)①CO,+2H+2e—HCOOH(2分) 饱和NaCI溶液，再分别滴加儿滴K,[Fe(CN):]溶 ②减小36(2分) 液，然后向其中一个烧杯中通入O,观察现象(3分) (5)Fe-2e一Fe(2分)2NO,+8H+6Fe (4)4Fe+4H:O+SO-SKE 3Fe (OH):+FeS+ —N:↑+6Fe3++4H(O(2分) 20H(3分) 【解析】(1)生铁片边缘处为红色，说明生成了 (5)金属油漆（外加涂层）、制不锈钢，电化学保护 OH,生铁片发生吸氧腐蚀，电极反应式为O:十 法等(2分，其他合理答案也给分) 2HO+4e—4OH。 【解析】(1)①铁，碳以氯化钠溶液为电解质形成原 (2)②③④为原电池，⑤@为电解池。根据金属活动 电池，酚酞变红说明生成氢氧根离子，发生吸氧腐 性顺序，②①装置中铁作负极，腐蚀速率比①快，③ 蚀，故得电子的物质是O2。 装置中铁作正极，腐蚀速率比①慢，⑤装置中铁作阳 ②为了说明NCI的作用，需要补充的对照实验是用 极，腐蚀速率最快，⑥装置中铁作阴极，腐蚀速率最 水做电解质，代替氯化钠进行上述实验。 慢。故铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序为⑤①②① (2)①K:[Fe(CN),]溶液与二价铁离子反应生成蓝 ③⑥。以铝材为阳极，在HSO,溶液中电解，铝材 色沉淀，而取a、b中溶液少量，滴加K[Fe(CN):]溶 表面形成氧化膜，阳极A1失去电子生成A1O,电 液，a中出现蓝色沉淀，说明a中生成二价铁离子，b 极反应式为2A1-6e十3HO—AlO,+6H。 中无变化，b中没有二价铁离子生成，所以作负 (3)燃料电池中B口通入O2,b电极为正极，负极 极，b作正极。 CH,CH:OH失去电子在碱性环境中生成CO,电 ②加热后，指针发生偏转的原因可能是温度升高，Fe 极反应式为CHCH,OH-12e十16OH-一 还原性增强，反应速率加快。 2CO片十11H,O。设生成硫酸的物质的量为xmol, (3)①依据图表中Ⅱ组数据及指针向左偏转，侧可知 b极为负极，失去电子发生氧化反应，电极反应式为 由方程式2CuS0,+2H,0通电2Cu+2HS0,+ Fe-2eFe2+。 0↑：股=0，解得x=0.01,nH)= 128g ②要证明氧气浓度对金属腐蚀速率的影响，可以设 计对比实验如下：另取两个烧杯，分别向其中加入铁 0.001mol×2=0.002mol,c(Hr)=0.02m0-4 0.51L 片和一定量的饱和NaCI溶液，再分别滴加儿滴 ×10-3mol/L. K[Fe(CN),]溶液，然后向其中一个烧杯中通入 (4)①根据电子移动方向可知电极1为负极，电极2 O,观察现象。 为正极，正极上CO得电子，并和H结合生成 (4)结合转化原理图可以看出铁合金被腐蚀生成 HCOOH,其电极反应式为CO+2H+2e FeS和Fe(OH)2,总反应的离子方程式为4Fe十 HCOOH. 4H:0+SO-- R3Fe(OH):+FeS+20H· ②电极1上发生的电极反应为2H:O一4e (5)金属制品的防腐措施有很多，如金属刷油漆（外 4H+十O:↑，当产生22.4L(标准状况下)O:即 ·15. ·化学（鲁科版）选择性必修1· 参考答案及解析 1mol(O2时，生成的4molH移向正极，负极消耗 极反应式为Fe一2e一Fe:NO,在酸性条件下 2 mol H:O,其质量为36g。故理论上电极1室液体 具有强氧化性，能将Fe氧化，本身被还原成N:, 的质量变化为减小36g。 其反应的离子方程式为2NO:十8H++6Fe+ (5)根据电解原理，阳离子向阴极移动，由装置图可 N↑十6Fe3++4HO。 知，A为电源的正极，B为电源的负极，铁作阳极，电 ·16·高同步周测卷/化学选择性必修1 (四)金属的商蚀与防护 (考试时间40分钟.满分100分】 可能用到的相对原子质量：H1()16S32Cu64 一，选择题（本题包括10小题，辞小题6分，共6网分，每小题只有一个选项符合题意】 ,歌值（青花覺中有这样一句歌问：留外笆蕉意骤雨门环数国绿”，其中围禄即为铜 锈，主要成分为碱式碳被割，下列关于金属的痛蚀与防护说法正确的是 A.若所下爱雨为酸帽，则织环会发生析氯将蚀 B.轮船的船壳吃水线以下常装有一生锌块，这是利用了外加电流法 C青铜和铁器”干千年，湿万年，半干半醒就半年”。这句民意的含义是半干半湿条 件下最易发生吸氧腐蚀 D铜铁交接处，在灌湿的空气中直接爱生反应F一3e一F+,继面形成铁绣 2,将铁粉和活性炎的配合物用NC1溶液涧湿后，枚人如图所示装置中，进行铁的电化 学倒蚀实验。下列有关该实铃的说法错误的是 A.铁作草电池负极，电极反交式为Fe一2e一Fe B,该腐性过程中化学能部分转化为电能 C,若仅加人铁粉，其他因索不变，（使速率将明是慢于本实险 TD以CH,CONm溶液代特NC溶液，铁不能发生陶迪 化学I售科懂】选择性必修1第1质共8页】 面本金卷·先享盟 3.下列关于电化学腐生.斯的与利用的说法正确的品 w 候管毛 A.捌极打上铁獰钉后，到 乱.锈挂阳极腾护验已性接锌梅后，电子 D外加电策保的 版更易被有健 水管旗线 由铁管海德向锌 4,某化学小组利用于持技术探究铁钉在4种溶液中的吸氧腐单，下表为得到的相关实 羚数据. 实棱装置 偏梦 侵瓶液 pH 氧气体积分数随时间的变化 1.0 mol L'NH:Cl 5 0,5ml·L'(NH)sS 1.0mol·LNa 0.5mml·1.+N 7 动由南而动 下列说法罐溪的是 A.铁钉吸氧腐值的负极反成式为Fc一2心一一F B.由实晚可知，NH,能加快铁的吸氧腐使建率 C,曲缓先陆后平可能是由于生成的氢氧化物增加，图得了反应继续进行 D.上述实验的正极反应式均为O,十4e十H一2H,(O 某同学利用如图所示装置探究金属的腐蚀与斯护条件。下列说法正确的是 Fe Fe 浸有电食基水忠保 浸有难程食共水的速纸 A.①区铁电极被腐蚀，Cu电极上产生大量气泡 B,购区铁电极被腐边，C▣电极谢近滴加肠厥溶液后变成红色 C.③区铁电极被防护，Fe电极反应式为2H.O十2e一H◆十2)H )0区铁电极被斯护，Z电极反应式为Zn一2e一Z+ 高二同步周测选图 化学[鲁科微1进择性必修1第2质〔共8页引 6.海港、码头的钢H膏桩会受到海水的长期侵袭，靠用如图所示的方法对其进行保护， 其中高建铸铁为惰生袖助闲极。下列有关叙述中正确的是 立流巾流 高语传域 A,这种电化学保护法是括料阳极法 B.通电后外电路的电子被强利流向高硅铸铁 C,通电后使丽科管桩表面的病注电流接近零 D.高硅铸铁是作为悬耗阳极材料发挥作用的 7,深埋在澜湿土壤中的铁管道，在硫酸盐还原菌（该还原菌最往生存环境在H为？一8 之间)作用下，能被S度蚀，其电化学岗蚀原理如图所承。下列说法正确的是 的解止生复青-土域 →e A.围度丹高会使钱管道稀蚀程度加重 B.正板电极反成为S关+8+9用'一H8+4HO C,该将快过程属干吸氧腐使 D酸性条件下，还原菌失去话性，铁管道仍然易被篱蚀 &关于研究生铁的绣烛实验，下列分新错风的是 序号 实羚 NC口路海 生氧 观象8小时未观《到明显锈娃8小材表灵家到明夏铸健】小时观察我明是铸迪 A.①中，Na1常液中溶解的不是以使生铁片明显绣使 B.②中，生铁片未明显锈使的原因之一是缺少H) C,③中正极反藏式为0，+4e+211,0一401 D.对比①©图，说明兼能隔绝( 化学（鲁科版）选择性必修1第3页（共8赏） 陶水金炸·先享题 0.用如图所示的实验装置，按下列实徐设计能达到实验目的的是 选项 实验目约 实验设计 X为石果棉.帝液N、·开关K置于 AD-iF 减缓铁的将镇 A处 B 顾烈铁的最氧有生 X为锌棒，溶淮含N3,,开关K置于B处 比较铁和铜的金属 X为铜摔，溶液含H,,开关K置于A处 活动性第级 X为右墨棒，形液含C(NH,,开 D 在铁体上遗闲 美本置手A失 1心，用如图甲所示装置电解一定量的CS()溶液，M、N为惰性电极。电解过程实验数 据如图乙所示，黄轴表示电解过程中转移电子的物质的量，飒轴表示电解过程中产 生气体的总体积。下列说法惜误的是 甲 A.P点所得溶液只需加人一定量的C()周体就可族复到起始状卷 B电解过程中N电极表面始终有红色物质生域，无气泡产生 C,P→Q电解过程为电解水，M极产生，N极产生H D.若M电极材科换成Cu,则电解过程中C),帝液的浓皮不变 账绥 推名 分数 题号1 23 454 789t0 :高二间步调测卷四 化掌（鲁料版】选择性必修1第1置【共8引 二、非选择丽（本题包括2小题.共0分） 11,(1H分)以N口为主要成分的融雪剂会腐蚀桥梁，铁轨等钢铁设备，某研究小组探 究NCI溶液对钢铁衔蚀的影响。 (1》将涉纸用35%的NC☐溶液润湿，涂上铁粉，碳粉的形合物，贴在表面Ⅲ上。在 德纸上加儿滴检检试剂，再缓侵恒人N液至没过滤纸，操作及残象如图1 所示： 过洋清 TM序青 k5润司 单品能安九产生墙的出淀 无交化 ①实验|的现象说明，得电子的物质是 (填化学式). ②为了说明NC的作用，需要补充的对组实验是 (2)向如图2所示装置的烧杯a,6中各加入0m,3,6%的NC溶液，闭合K,指针 未发生偏转。加热烧杯，指针向右偏转。 2 ①各数a,b中溶液少量，滴加K:[下(CN),]溶液，n中出现蓝色沉淀，b中无变化，b 中钱片作 四加热后，指针发生偏转的慕因可能是 化学1鲁科懂】选择性必格1第5发{共8贞】 面本金卷·先享盛· (3)用翻2所示装置深究不同浓度NaC溶液对钢铁腐蚀的影响，向烧杯a,b中答加 人0ml.不同质量分数的NC溶液，实验记录如下表所示： 实险 h 需针偏转方向 0.01% 角右 a195 3,5% 到相 1饱棉溶液 到着 ①实验Ⅱ中，b中电段发生的电极反应是 公实验Ⅲ中，铁在恤和N门溶液中不易被腐蚀，查阅资科可知：在饱和NC溶液 中O旅度较低，钢铁不易被腐蚀。设计实验正明： (4)料学家还发现在)浓度根小的海底也有厌氧微生物（如蓝截止还，菌SRB)对 海洋钢制常件的腐蚀，其原理如图3所示，已知溶液中的s完全转化为FS,写出 该铁合金腐单的总反成的再于方程式： 果目形模 0 e金 ()请列举出生产生活中金属制品的防衡挤靠： (任写一点) 二闭步周测选图 化拿（鲁科微！选择性必修1第后质【共8页 12.(22分)可答下列可圈： (I)取一块打密过的生铁片，在表面满一滴含酚酞和K[F(CN).门的食盐术，放置 一段时间后，生钱片上出现如丽1所示“疑角”，其边缘为红色，中心区域为整色，在 两色环交界处出现铁锈，生铁片发里 南使，边镂区的电极反成 式为 (2)如周2所示，各烧杯中盛有海水，铁在其中被霜使的道率由馋到慢的顺序为 《填序号)。以朝材为阳极，在H以0溶液中电解，韶材表面彩成 氧化厦，用极反度式为 (3》以多孔铂为电授.如图3所示装置中A,B口分别通人 CH,CH,()H和)构战乙醇燃料电池，则b电极是（填“正 极”或“负极“)，该电池的负楼的电极反应式为 K馆 用该燃料电池作为电源进行电解，将再个铂电极插人50mC()溶液中进行电 解，通电一段时间后，某一电板增重0.06t8设电解时该电极无氨气析出，且不考虑 水解和溶液体积变化)，此时溶液中氢离子浓度约为 化学（鲁料版）选择性必修1第7页（共8赏） 衡水金连·先享题· (4)利用人工光合作用可将C0:转化为甲酸.反应原理为2CO+2H0一 2HC11+(0,装置如图4所示 H-U ①电极2的电极反税式是 ②在标布状况下，当产生22.41山时，理论上电极1室液体质量变化为 g (5)工业上用电解法治理重硝酸盐对水体的污染，规拟工艺如图5所示，写出电解时 铁电极发生的电极反应式： ,随后，铁电极附近有无色气体产生， 写出有关反应的离子方程式： 垂的权情 托 高二间步调卷四 化学（鲁料版】选择性必修1第8贾【共质1