专题1 第3单元 金属的腐蚀与防护-【金版教程】2025-2026学年高中化学选择性必修1作业与测评课件PPT（苏教版2019）

0 专题1　化学反应与 能量变化 第三单元　金属的腐蚀 与防护 能力作业 02 目录 CONTENTS 基础作业 01 基础作业 (建议用时：10分钟) 考点一　金属的腐蚀 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 1 2 3 4 5 6 7 基础作业 4 2．下列事实中，与电化学腐蚀无关的是(　　) A．埋在潮湿土壤里的铁管比埋在干燥土壤里的铁管更易被腐蚀 B．在空气中，金属银的表面生成一层黑色物质 C．在电工操作中，铜导线和铁线不能放在一起使用 D．镀银的铁制品，镀层部分受损后，露出的铁表面易被腐蚀 解析：纯银久置表面变黑是由于金属银和空气中少量的H2S等发生反应，属于化学腐蚀，与电化学腐蚀无关。 1 2 3 4 5 6 7 基础作业 5 3.为探究钢铁的吸氧腐蚀原理设计了如图所示装置，下列 有关说法错误的是(　　) A．正极的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－ B．将石墨电极改成镁电极，难以观察到铁锈生成 C．若向自来水中加入少量NaCl固体，可较快地看到铁锈 D．向铁电极附近吹入O2比向石墨电极附近吹入O2，铁锈出现得快 1 2 3 4 5 6 7 基础作业 6 解析：钢铁的吸氧腐蚀中，正极反应为O2＋2H2O＋4e－=== 4OH－，A正确；将石墨换成镁，镁和铁构成的原电池中，镁作负 极，失去电子被氧化，铁被保护而不易生锈，B正确；向自来水 中加入少量NaCl固体，溶液中自由移动离子增加，有利于电化学 腐蚀，铁失电子能力增加，所以可以较快看到铁锈，C正确；钢 铁的吸氧腐蚀中，铁失电子生成Fe2＋，正极上O2得电子生成OH－，故将O2吹入石墨电极附近的腐蚀速率比吹入铁电极附近快，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 基础作业 7 考点二　金属的防护 4．2024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。舰体需要采取有效的防腐蚀措施，下列措施不合理的是(　　) A．舰体侧面焊接铜块 B．舰体表面喷涂油漆 C．舰体采用耐腐蚀特种钢材 D．舰体与外接电源负极相连 1 2 3 4 5 6 7 基础作业 8 5．电化学保护法是常用的金属防腐的手段， 在如图所示的情境中，下列有关说法正确的是(　　) A．图1正极的电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋ B．图1中钢铁的活动性比金属M的活动性强 C．图2高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流 D．图2防止金属腐蚀的方法叫做外加电流的阴极保护法 解析：图1正极的电极反应式为2H2O＋O2＋4e－===4OH－，A错误；图1中金属M失去电子保护钢铁，钢铁的活动性比金属M的活动性弱，B错误；图2高硅铸铁是惰性辅助阳极，作用是传递电流，C错误；图2钢柱桩外接直流电源负极，作为电子流入一极而得到保护，该方法叫做外加电流的阴极保护法，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 基础作业 9 考点三　金属腐蚀与防护的综合考查 6．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的阴极保护法 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 1 2 3 4 5 6 7 基础作业 10 解析：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，A错误；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，B正确；在轮船船体四周镶嵌锌块保护船体，叫牺牲阳极的阴极保护法，C错误；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，金属铬均匀分布在不锈钢中，而不是镀在不锈钢表面，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 基础作业 11 7．研究金属腐蚀及防护的装置如图所示，下列说法中错误的是(　　) A．d为石墨，铁片腐蚀加快 B．d为石墨，石墨上电极反应为O2＋2H2O＋4e－=== 4OH－ C．d为锡块，铁片易被腐蚀 D．d为锌块，铁片上电极反应为2H＋＋2e－===H2↑ 1 2 3 4 5 6 7 基础作业 12 能力作业 (建议用时：40分钟) 解析：金属在潮湿的空气中易发生吸氧腐蚀而变质，A错误；金属的化学腐蚀的实质为M－ne－===Mn＋，是金属直接和氧化剂反应的过程，不产生电流，B错误；金属的化学腐蚀在酸性或碱性环境下均可进行，如金属铝在盐酸或NaOH溶液中均发生化学腐蚀，C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 能力作业 14 [归纳总结]　 化学腐蚀与电化学腐蚀相同点都是造成金属被氧化腐蚀。不同点是化学腐蚀是金属和氧化剂直接发生氧化还原反应，无电流产生；电化学腐蚀是发生原电池反应，有电流产生。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 能力作业 15 2．下列现象与电化学腐蚀有关的是(　　) A．金属钠置于空气中表面变暗 B．银质物品久置表面变暗 C．钢铁在潮湿空气中发生腐蚀 D．输油钢管被原油中的硫化物腐蚀 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 能力作业 16 3．在生产生活中，金属腐蚀会带来严重的经济损失。下列说法正确的是(　　) A．生铁浸泡在食盐水中易发生析氢腐蚀 B．在船舶外壳安装锌块，利用了牺牲阳极的阴极保护法 C．钢铁发生吸氧腐蚀时，负极反应式为Fe－3e－===Fe3＋ D．将钢铁闸门与电源正极相连的防腐措施属于外加电流的阴极保护法 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 能力作业 17 4．某城市某年夏季多次降下酸雨。据环保部门测定，该城市整个夏季酸雨的平均pH为3.2。在这种环境中铁制品极易被腐蚀。对此条件下铁的腐蚀的叙述不正确的是(　　) A．此腐蚀过程有化学腐蚀也有电化学腐蚀 B．发生电化学腐蚀时的正极反应为2H2O＋O2＋4e－===4OH－ C．在化学腐蚀过程中有氢气产生 D．发生电化学腐蚀时的负极反应为Fe－2e－===Fe2＋ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 能力作业 18 解析：酸雨作用下，铁制品的腐蚀过程有化学腐蚀也有电化学腐蚀，以电化学腐蚀为主，A正确；在酸性环境中铁发生析氢腐蚀，故正极反应为2H＋＋2e－===H2↑，B错误；化学腐蚀过程中铁与氢离子发生置换反应生成氢气，C正确；发生电化学腐蚀时铁是负极，负极反应为Fe－2e－===Fe2＋，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 能力作业 19 5．为了保护舰艇(主要是合金钢材料)，一般会在舰体表面镶嵌金属块(R)。下列有关说法不正确的是(　　) A．这种保护舰体的方法叫做牺牲阳极的阴极保护法 B．金属块R可能是镁或锌 C．海水呈弱碱性，舰艇在海水中易发生析氢腐蚀 D．正极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 能力作业 20 解析：在舰体表面镶嵌金属块(R)，这种保护方法利用原电池原理，需要金属块R比铁活泼，可能是镁或锌，R作负极，钢铁作正极，这种方法叫做牺牲阳极的阴极保护法，A、B正确；钢铁材料在弱碱性海水中主要发生吸氧腐蚀，C错误；吸氧腐蚀过程中，正极上发生还原反应，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 能力作业 21 6．下列关于金属保护方法的说法正确的是(　　) A．我们使用的快餐杯表面有一层搪瓷，搪瓷层破损后仍能起到防止铁生锈的作用 B．白铁(镀锌铁)镀层破损后铁皮腐蚀速率很慢 C．轮船的船壳水线以下常装有一些锌块，这是利用了牺牲阴极的阳极保护法 D．钢铁制造的暖气管道外常涂有一层沥青，这是钢铁的电化学保护法 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 能力作业 22 7．如图所示为燃气灶的部件说明图，下列说法正确 的是(　　) A．锅支架生锈的主要原因是经常沾上盐水，铁发生 化学腐蚀 B．炉头易生锈，主要是由于高温下铁发生电化学腐蚀 C．外壳是铝合金材料，不易锈蚀是因为铝不活泼 D．灶脚由螺钉和外层电木(一种耐高温塑料)组成，电木起到了防止金属腐蚀的作用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 能力作业 23 解析：锅支架生锈的主要原因是其中含有的铁、碳和盐水形成原电池，发生电化学腐蚀，故A错误；高温下铁被氧气氧化，发生化学腐蚀，故B错误；铝合金材料不易锈蚀是因为铝表面生成的致密氧化膜阻止了铝合金继续与氧气反应，故C错误；电木隔断了螺钉与空气的接触，起到了防止金属腐蚀的作用，故D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 能力作业 24 [归纳总结]　金属的防护措施图示 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 能力作业 25 8．下列关于金属腐蚀与防护的说法不正确的是(　　) A．图甲，放置于干燥空气中的铁钉不易生锈 B．图乙，若断开电源，钢闸门将发生吸氧腐蚀 C．图乙，若将钢闸门与电源的正极相连，可防止钢闸门腐蚀 D．图丙，若金属M比Fe活泼，可防止输水管腐蚀 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 能力作业 26 解析：形成原电池需要电解质溶液，所以干燥空气中不易形成原电池，则铁钉不易生锈，A正确；中性、碱性和弱酸性条件下易发生吸氧腐蚀，所以断开电源时钢闸门会发生吸氧腐蚀，B正确；与电源的正极相连的电极作阳极，活泼金属作阳极时，金属失电子易被腐蚀，所以若将钢闸门与电源的正极相连，不能防止钢闸门腐蚀，C错误；较活泼的金属作负极，若金属M比Fe活泼，则金属M失电子作负极，Fe被保护，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 能力作业 27 9．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，如图1所 示；用胶头滴管滴入醋酸溶液，同时测量锥 形瓶内压强的变化，测量结果如图2所示。 下列说法正确的是(　　) A．图2中，0～t1 s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如图2所示 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 能力作业 28 解析：0～t1 s内，铁粉、碳粉和醋酸溶 液构成原电池，发生析氢腐蚀生成H2，导致 锥形瓶内压强增大，t1 s后压强减小的原因是 溶液酸性减弱，铁粉发生吸氧腐蚀，O2在正 极(碳粉)上发生得电子的还原反应生成OH－。0～t1 s内压强增大，说明铁在酸性条件下发生了析氢腐蚀，故A错误；该装置中铁粉为负极，碳粉为正极，发生析氢腐蚀时，H＋在正极上发生得电子的还原反应生成H2，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，发生吸氧腐蚀时，O2在正极上发生得电子的还原反应生成OH－，电极反应式为2H2O＋O2＋4e－===4OH－，故B错误；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，故D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 能力作业 29 10．如图，各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀的速率由快到慢的顺序为(　　) A．①②③④⑤ B．④③②①⑤ C．④③①②⑤ D．④②③①⑤ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 能力作业 30 解析：根据装置图可知，②③装置是原电池，在②中Fe作正极，被保护，在③中Fe作负极，被腐蚀，所以铁的腐蚀速率：③>②；④⑤装置是电解池，④中Fe为阳极，被腐蚀，⑤中Fe为阴极，被保护，所以铁的腐蚀速率：④>⑤。根据电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有原电池防护措施的腐蚀>有电解池防护措施的腐蚀，可知铁腐蚀速率由快到慢的顺序为④③①②⑤。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 能力作业 31 [方法规律]　电化学腐蚀规律 (1)活动性不同的两金属：活动性差别越大，活动性强的金属腐蚀越快。 (2)一般地对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快，且氧化剂的浓度越高，氧化性越强，腐蚀越快。 (3)电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 能力作业 32 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 能力作业 33 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 能力作业 34 12．(广东高考)为检验牺牲阳极的阴极保护法对钢铁防腐的效果，将镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的3% NaCl溶液中。一段时间后，取溶液分别实验，能说明铁片没有被腐蚀的是(　　) A．加入AgNO3溶液产生沉淀 B．加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现 C．加入KSCN溶液无红色出现 D．加入K3[Fe(CN)6]溶液无蓝色沉淀生成 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 能力作业 35 解析：氯化钠溶液中有氯离子，所以加入硝酸银溶液后，不管铁片是否被腐蚀，均会出现白色沉淀，故A不能说明铁片没有被腐蚀；淀粉碘化钾溶液可检测氧化性物质，但不论铁片是否被腐蚀，均无氧化性物质可与碘化钾发生反应，故B不能说明铁片没有被腐蚀；KSCN溶液可检测Fe3＋的存在，所以无论铁片是否被腐蚀，加入KSCN溶液后，均无红色出现，故C不能说明铁片没有被腐蚀；K3[Fe(CN)6]是用于检测Fe2＋的试剂，加入K3[Fe(CN)6]溶液无蓝色沉淀出现，说明溶液中没有亚铁离子，故D能说明铁片没有被腐蚀。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 能力作业 36 二、非选择题 13．电化学原理在防止金属腐蚀、能量转换、物质合成等方面有广泛的应用。 (1)图1中，为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀，材料B可以选择________(填序号)。 a．碳棒 b．锌板　　　　 c．铜板 用电化学原理解释材料B需定期拆换的原因：___________________________ ___________________________________________________。 b 锌作原电池的负极，因发生电极反应Zn－2e－===Zn2＋而不断消耗，故需定期拆换 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 能力作业 37 (2)图2中，钢闸门C作______极。若用氯化钠溶液模拟海水进行实验，D为石墨块，则D上发生的电极反应为____________________，检测该电极反应产物的方法是____________________________________________。 阴 2Cl－－2e－===Cl2↑ 将湿润的淀粉­KI试纸放在阳极附近，试纸变蓝 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 能力作业 38 解析：(1)图1采用牺牲阳极的阴极保护法，牺牲的金属的活泼性应强于被保护的金属的活泼性，故材料B可以为锌板；若采用锌板，锌作原电池的负极，失电子，负极上发生的电极反应为Zn－2e－===Zn2＋，Zn不断被消耗，故需定期拆换。 (2)图2采用的是外加电流的阴极保护法，被保护的金属应与电源负极相连，C作阴极，则D作阳极，Cl－在阳极失电子生成Cl2，电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑；可以用湿润的淀粉­KI试纸来检验Cl2，如果试纸变蓝，证明有Cl2产生。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 能力作业 39 　　　　　　　　　　　　　 R 一、选择题(每小题只有1个选项符合题意) 1．下列关于金属腐蚀的说法正确的是(　　) A．金属在潮湿的空气中腐蚀的实质：M＋nH2O===M(OH)n＋eq \f(n,2)H2↑ B．金属的化学腐蚀的实质是M－ne－===Mn＋，该过程有电流产生 C．金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行 D．在潮湿的中性环境中，金属的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀 11．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，其中一种理论为厌氧细菌可促使SOeq \o\al(2－,4)与H2反应生成S2-，加速钢管的腐蚀，其反应原理如图所示。下列说法错误的是(　　) A．正极的电极反应式为2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑ B．SOeq \o\al(2－,4)与H2的反应可表示为4H2＋SOeq \o\al(2－,4)eq \o(=====,\s\up17(厌氧),\s\do15(细菌))S2-＋4H2O C．钢管腐蚀的直接产物中含有FeS、Fe(OH)2 D．在钢管表面镀锌或铜可减缓钢管的腐蚀，即使镀层破损仍对钢管有保护作用 解析：正极上H2O发生还原反应生成H2，电极反应式为2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，故A正确；SOeq \o\al(2－,4)与H2在厌氧细菌的作用下反应生成S2－和H2O，离子方程式为4H2＋SOeq \o\al(2－,4)eq \o(=====,\s\up17(厌氧),\s\do15(细菌))S2－＋4H2O，故B正确；钢管腐蚀的过程中，负极上Fe失电子发生氧化反应生成Fe2＋，Fe2＋与正极周围的S2－和OH－反应分别生成FeS、Fe(OH)2，故C正确；在钢管表面镀锌或铜可减缓钢管的腐蚀，但镀铜层破损后容易形成Fe­Cu原电池，会加速铁的腐蚀，故D错误。 $$