专题07 金属腐蚀的原理和类型判断（重难点训练） 化学鲁科版2019选择性必修1

专题07 金属腐蚀的原理和类型推断 建议时间：25分钟 突破一 化学腐蚀与电化学腐蚀 1. 将缠有铜丝和锌皮的铁钉放入图中表面皿，一段时间后，下列说法错误的是 A．图甲中铜丝上的电极反应式为 B．图甲中会出现蓝色和红色两种颜色 C．图乙中的锌皮保护铁钉未发生腐蚀，为阴极电保护法 D．图甲和图乙均发生吸氧腐蚀 2.下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是 A．铁锅中残留的水滴内部比边缘更容易生锈 B．大型水闸常与直流电源的负极相连而得到保护，此保护法称为“阴极电保护法” C．镀层破损后，白铁（镀锌的铁）比马口铁（镀锡的铁）更易被腐蚀 D．保暖贴在发热过程中主要发生了化学腐蚀 突破二 吸氧腐蚀与析氢腐蚀 3.如图装置中，小试管内为红墨水，具支试管内盛有pH＝4的雨水和生铁片。观察到：开始导管内液面下降，一段时间后导管内液面回升，略高于小试管液面。以下有关解释合理的是(　　) A．生铁片中的碳是原电池的负极，发生还原反应 B．雨水酸性较强，生铁片仅发生析氢腐蚀 C．墨水回升时，碳极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－ D．具支试管中溶液pH逐渐减小 4.海南省博物馆常设展览中有汉代青铜器(如铜钱)的陈列(如图所示)，可系统了解海南青铜文化。下列叙述错误的是 A．青铜是合金 B．出土的铜钱表面的绿色物质主要是 C．铜钱在土壤和空气中发生了吸氧腐蚀 D．青铜文物保护时喷涂丙烯酸树脂，以隔绝空气和水分 突破三 钢铁腐蚀类型的判断 5.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 6.在生产、生活中，金属腐蚀会带来严重的损失。下列事实与金属电化学腐蚀无关的是（　　） A．铁制器件附有铜质配件，在接触处易生铁锈 B．金属钠置于空气中表面变暗 C．黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易产生铜绿 D．埋在潮湿土壤里的铁管比埋在干燥土壤里的铁管更容易被腐蚀 7.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 突破四 钢铁腐蚀的防护 8.下列有关金属的腐蚀和防护说法正确的是 A．当镀锡铁皮的镀层破损时，减慢铁的腐蚀速率 B．外加电源阴极保护法常用于海堤钢闸门防腐，被保护的钢铁设备作为阳极 C．铜铁交接处，在潮湿的空气中直接发生反应：，继而形成铁锈 D．石油管道常常通过连接一块锌块以达到防腐的作用 9.下列关于金属的腐蚀与防护说法正确的是 A．图①中往电极区滴入2滴铁氰化钾溶液，溶液中产生蓝色沉淀 B．图②中铁丝不易生成 C．图③中金属比铁活泼，防护过程中电子流入金属 D．图④中钢铁闸门连接电源的正极可减缓其腐蚀速率 10.发蓝是处理钢铁零件表面的一种防腐蚀工艺，其原理是在钢铁表面生成一定厚度和强度的致密的氧化层(Fe3O4)，下列有关说法错误的是 A．该方法为金属表面覆盖保护层法 B．钢铁表面镀层破坏后，若接触食盐水会发生吸氧腐蚀 C．将钢铁连接在电源的正极也能得到保护 D．在钢铁表面镀铜也可以达到防腐蚀效果 建议时间：25分钟 11．（24-25高一下·福建莆田·期中）将铁粉和活性炭的混合物用溶液湿润后，置于如图所示装置中，进行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是 A．铁被氧化的电极反应式为 B．铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能 C．活性炭的存在会加速铁的腐蚀 D．以醋酸溶液代替溶液，铁主要还是发生吸氧腐蚀 12．（24-25高一下·吉林长春·期末）下列关于电化学的说法正确的是 A．在自然环境中，青铜器中的锡加快了铜的腐蚀 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．铁能与酸反应，置换出氢气，故生活中的铁发生析氢腐蚀更普遍 13．（24-25高一下·江苏·期末）用图-1所示装置及试剂进行铁的电化学腐蚀实验探究。通过传感器采集数据，测得具支锥形瓶中压强和溶解氧随时间变化如图-2所示。下列说法正确的是     A．pH=2.0时，压强增大仅是因为产生了H2 B．pH=2.0时，正极只发生析氢腐蚀，电极方程式为： C．pH=4.0时，同时发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀 D．整个过程中，负极电极反应式均为： 14．（24-25高一下·安徽·期末）钢铁在海水中发生腐蚀的原理如图所示。下列说法错误的是 A．该腐蚀原理属于原电池原理 B．铁电极是负极，生成的离子是 C．C为正极，该电极上发生还原反应 D．铁锅洗净擦干可以减缓锈蚀 15．（24-25高二下·安徽·期末）下列生产、生活活动中用到的化学原理解释正确的是 选项 生产、生活活动 化学原理 A 生活中用明矾净水 明矾溶于水显酸性，杀菌 B 用“保暖贴”取暖 铁作正极发生吸氧腐蚀，放出热量 C 农业上将草木灰与铵盐混合使肥效降低 草木灰中的水解呈碱性，与发生反应使用会降低肥效 D 用含氟牙膏预防龋齿 氟离子有强氧化性，可抑制细菌的生成 A．A B．B C．C D．D 16．（24-25高一下·山东潍坊·期末）某同学用如图所示的装置探究金属的腐蚀情况。下列说法错误的是 A．最先观察到变红的区域是① B．③处铁片质量减轻 C．②处多孔石墨上生成黄绿色气体 D．④处多孔石墨上发生反应 17.（24-25高二上·江苏苏州·期中）全世界每年钢铁因锈蚀造成大量的损失，某城市拟用如图所示方法保护埋在弱碱性土壤中的钢质管道，使其免受腐蚀。关于此方法，下列说法不正确的是 A．钢质管道易被腐蚀是因为在潮湿的土壤中形成了原电池 B．这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法 C．钢管上的电极反应式：O2+2H2O+4e-=4OH- D．也可用外接直流电源保护钢管，直流电源负极连接金属棒X 18.（24-25高二上·山东青岛·期末）为探究金属腐蚀的原理，进行了如下实验。表面皿中都装有混合了饱和食盐水、酚酞和铁氰化钾溶液的琼脂，分别将缠有铜丝的铁钉和缠有锌皮的铁钉放置其中，如图所示。下列说法错误的是 A．图B中铁钉受锌皮保护，为牺牲阳极的阴极保护法 B．离子在半凝固态的琼脂内可定向移动 C．图B中铁钉上的电极反应式： D．图A中铁钉两端蓝色中间红色，图B中铁钉两端红色中间无色 19.某研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响因素，将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞(如图1)。从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液，同时测量容器中的压强变化。 (1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格)： 编号 实验目的 碳粉/g 铁粉/g 醋酸/% ① 为以下实验作参照 0.5 2.0 90.0 ② 醋酸浓度的影响 0.5 36.0 ③ 0.2 2.0 90.0 (2)编号①实验测得容器中压强随时间变化曲线如图2所示。t2时，容器中压强明显小于起始压强，其原因是铁发生了________腐蚀，请在图3中用箭头标出发生该腐蚀时电子流动方向；此时，碳粉表面发生了________(填“氧化”或“还原”)反应，其电极反应式是___________。 (3)该小组对图2中O～t1时压强变大的原因提出了如下假设，请你完成假设二。 假设一：发生析氢腐蚀产生了气体； 假设二：________________________________________________________________________。 20.某小组同学利用下图所示装置进行铁的电化学腐蚀原理的探究实验： 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。 ①实验i中的现象是___________________________________________________。 ②用化学用语解释实验i中的现象：________________________________ __________________________________________________________。 （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，并记录实验现象。 0.5 mol·L－1 K3[Fe（CN）6] 溶液 iii.蒸馏水 无明显变化 iv.1.0 mol· L－1 NaCl 溶液 铁片表面产生大量蓝色沉淀 v.0.5 mol·L－1 Na2SO4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）有同学认为上述实验仍不严谨。为进一步探究K3[Fe（CN）6]的氧化性对实验ii结果的影响，又利用（2）中装置继续实验。其中能证实以上影响确实存在的是　　　　（填字母）。 实验 试剂 现象 A 酸洗后的铁片、K3[Fe（CN）6]溶液（已除O2） 产生蓝色沉淀 B 酸洗后的铁片、K3[Fe（CN）6]和NaCl混合溶液（未除O2） 产生蓝色沉淀 C 铁片、K3[Fe（CN）6]和NaCl混合溶液（已除O2） 产生蓝色沉淀 D 铁片、K3[Fe（CN）6]和盐酸混合溶液（已除O2） 产生蓝色沉淀 建议时间：15分钟 21. （2024·广东·高考真题）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，以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： 22．（2024·浙江·高考真题）金属腐蚀会对设备产生严重危害，腐蚀快慢与材料种类、所处环境有关。下图为两种对海水中钢闸门的防腐措施示意图： 下列说法正确的是 A．图1、图2中，阳极材料本身均失去电子 B．图2中，外加电压偏高时，钢闸门表面可发生反应： C．图2中，外加电压保持恒定不变，有利于提高对钢闸门的防护效果 D．图1、图2中，当钢闸门表面的腐蚀电流为零时，钢闸门、阳极均不发生化学反应 23．（2024·安徽·高考真题）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。下列有关解释合理的是 A．清洗铁锅后及时擦干，能减缓铁锅因发生吸氧腐蚀而生锈 B．烹煮食物的后期加入食盐，能避免长时间受热而分解 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，利用中和发酵过程产生的酸 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题07 金属腐蚀的原理和类型推断 建议时间：25分钟 突破一 化学腐蚀与电化学腐蚀 1. 将缠有铜丝和锌皮的铁钉放入图中表面皿，一段时间后，下列说法错误的是 A．图甲中铜丝上的电极反应式为 B．图甲中会出现蓝色和红色两种颜色 C．图乙中的锌皮保护铁钉未发生腐蚀，为阴极电保护法 D．图甲和图乙均发生吸氧腐蚀 【答案】C 【分析】图甲中，根据题中条件可知，形成原电池，其中铁为负极，电极反应式为：，铜为正极，电极反应式为：；图乙中，根据题中条件可知，形成原电池，其中锌作负极，电极反应式为：，铁作正极，电极反应式为：； 【详解】A．由分析知，图甲中铜丝上的电极反应式为，故A正确； B．图甲中铁放电生成Fe2＋，遇K3[Fe(CN)6]生成蓝色沉淀，正极上O2放电生成OH－，遇酚酞变红色，所以图甲中会出现蓝色和红色两种颜色，故B正确； C．由分析可知，图乙中铁为正极，锌为负极，是牺牲阳极的阴极保护法，故C错误； D．图甲和图乙均发生吸氧腐蚀，图甲中铁被腐蚀，图乙中锌被腐蚀，故D正确； 故选C。 2.下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是 A．铁锅中残留的水滴内部比边缘更容易生锈 B．大型水闸常与直流电源的负极相连而得到保护，此保护法称为“阴极电保护法” C．镀层破损后，白铁（镀锌的铁）比马口铁（镀锡的铁）更易被腐蚀 D．保暖贴在发热过程中主要发生了化学腐蚀 【答案】B 【详解】A．水滴内部比边缘溶氧量少，不易发生吸氧腐蚀，不容易生锈，A错误； B．大型水闸与直流电源的负极相连，大型水闸为阴极，被保护，此保护法为“外加电流的阴极保护法”，B正确； C．白铁(镀锌的铁)中，镀层破损后，Zn为负极，被腐蚀的是Zn，Fe被保护，马口铁(镀锡的铁)中，Fe为负极，被腐蚀的是Fe，Sn被保护，所以镀层破损后，白铁(镀锌的铁)比马口铁(镀锡的铁)铁更耐腐蚀，C错误； D． 保暖贴在发热过程中主要发生了电化学腐蚀——吸氧腐蚀，D错误； 故选B。 突破二 吸氧腐蚀与析氢腐蚀 3.如图装置中，小试管内为红墨水，具支试管内盛有pH＝4的雨水和生铁片。观察到：开始导管内液面下降，一段时间后导管内液面回升，略高于小试管液面。以下有关解释合理的是(　　) A．生铁片中的碳是原电池的负极，发生还原反应 B．雨水酸性较强，生铁片仅发生析氢腐蚀 C．墨水回升时，碳极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－ D．具支试管中溶液pH逐渐减小 【答案】C 【解析】生铁片中的碳是原电池的正极，A错误；雨水酸性较强，开始时铁片发生析氢腐蚀，产生氢气，导管内液面下降，一段时间后铁片发生吸氧腐蚀，吸收氧气，导管内液面回升，B错误；墨水回升时，铁片发生吸氧腐蚀，碳极为正极，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，C正确；铁片无论是发生析氢腐蚀还是吸氧腐蚀，具支试管中溶液pH都增大，D错误。 4.海南省博物馆常设展览中有汉代青铜器(如铜钱)的陈列(如图所示)，可系统了解海南青铜文化。下列叙述错误的是 A．青铜是合金 B．出土的铜钱表面的绿色物质主要是 C．铜钱在土壤和空气中发生了吸氧腐蚀 D．青铜文物保护时喷涂丙烯酸树脂，以隔绝空气和水分 【答案】B 【详解】A．青铜是铜和锡等金属形成的合金，A项正确； B．铜钱表面的绿色物质是而非，B项错误； C．在土壤和空气中，由于水、氧气的存在，铜钱会发生吸氧腐蚀(铜作负极)，C项正确； D．涂保护层是保护青铜器的常用方法，喷涂丙烯酸树脂可以在文物表面形成一层保护膜，隔绝空气和水分，防止文物被腐蚀，D项正确； 故选B。 突破三 钢铁腐蚀类型的判断 5.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 【解析】金属被腐蚀的本质是金属原子失电子，发生氧化反应：M－ne－===Mn＋，A错误；马口铁的镀层破损后，Sn、Fe形成原电池，发生电化学腐蚀，铁先被腐蚀，B错误；常温下，空气中的金属主要发生电化学腐蚀中的吸氧腐蚀，C正确、D错误。 6.在生产、生活中，金属腐蚀会带来严重的损失。下列事实与金属电化学腐蚀无关的是（　　） A．铁制器件附有铜质配件，在接触处易生铁锈 B．金属钠置于空气中表面变暗 C．黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易产生铜绿 D．埋在潮湿土壤里的铁管比埋在干燥土壤里的铁管更容易被腐蚀 【答案】B 【解析】铁和铜接触处和电解质溶液会形成原电池反应，铁做负极发生氧化反应被腐蚀，A不符合；金属钠暴露在空气中表面变暗是因为钠被氧化生成了氧化钠，属于化学变化，与金属电化学腐蚀无关，B符合题意； 铜锌合金在电解质溶液中形成原电池反应，锌做负极被腐蚀，正极被保护，所以不易形成铜绿，和电化学有关，C不符合；埋在潮湿土壤里的铁管由于潮湿土壤中的电解质更容易导电，发生电化学反应，故比埋在干燥土壤里的铁管更容易被腐蚀，D不符合。 7.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 【答案】B　 【解析】埋在潮湿土壤里的铁管更易形成原电池而发生腐蚀，A不符合题意；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，B符合题意；铜导线和铁线放在一起使用容易形成原电池而发生腐蚀，C不符合题意；镀银的铁制品，镀层部分受损后，易形成铁银原电池，使铁被腐蚀，D不符合题意。 突破四 钢铁腐蚀的防护 8.下列有关金属的腐蚀和防护说法正确的是 A．当镀锡铁皮的镀层破损时，减慢铁的腐蚀速率 B．外加电源阴极保护法常用于海堤钢闸门防腐，被保护的钢铁设备作为阳极 C．铜铁交接处，在潮湿的空气中直接发生反应：，继而形成铁锈 D．石油管道常常通过连接一块锌块以达到防腐的作用 【答案】D 【详解】A．当镀锡铁皮的镀层破损时，锡铁在潮湿空气中形成原电池，金属性强于锡的铁为负极，腐蚀速率加快，故A错误； B．外加电源阴极保护法常用于海堤钢闸门防腐，被保护的钢铁设备作为阴极，故B错误； C．铜铁在潮湿空气中形成原电池，金属性强于铜的铁为负极，铁失去电子发生氧化反应生成亚铁离子，电极反应式为，故C错误； D．地下钢铁管道用导线连接着锌块，锌铁在潮湿环境中构成原电池，金属性强于铁的锌为负极被腐蚀，铁管为正极被保护，故D正确； 故选D。 9.下列关于金属的腐蚀与防护说法正确的是 A．图①中往电极区滴入2滴铁氰化钾溶液，溶液中产生蓝色沉淀 B．图②中铁丝不易生成 C．图③中金属比铁活泼，防护过程中电子流入金属 D．图④中钢铁闸门连接电源的正极可减缓其腐蚀速率 【答案】B 【详解】A．因为锌比铁活泼，所以锌为负极，失去电子生成Zn2+，铁为正极，铁被保护，故图①中往Fe电极区滴入2滴铁氰化钾K3[Fe(CN)6]溶液，不能产生蓝色沉淀，A错误； B．图②试管内为干燥的空气，铁不易发生腐蚀，B正确； C．图③金属M活泼为负极，铁为正极，防护过程中电子由金属M流入铁，C错误； D．图④钢闸门连接电源负极作阴极，可防止钢闸门失电子被腐蚀，减缓其腐蚀速率，D错误； 故选B。 10.发蓝是处理钢铁零件表面的一种防腐蚀工艺，其原理是在钢铁表面生成一定厚度和强度的致密的氧化层(Fe3O4)，下列有关说法错误的是 A．该方法为金属表面覆盖保护层法 B．钢铁表面镀层破坏后，若接触食盐水会发生吸氧腐蚀 C．将钢铁连接在电源的正极也能得到保护 D．在钢铁表面镀铜也可以达到防腐蚀效果 【答案】C 【详解】A．由题意可知，该防腐蚀工艺为在钢铁表面生成一定厚度和强度的致密的氧化层的金属表面覆盖保护层法，故A正确； B．钢铁表面镀层破坏后，接触食盐水时，铁和碳在食盐水中构成原电池，钢铁会发生吸氧腐蚀，故B正确； C．将钢铁连接在电源的负极时，钢铁也能得到保护，故C错误； D．在钢铁表面镀铜也能隔绝钢铁与空气中水蒸气和氧气的接触，避免形成原电池被腐蚀，也可以达到防腐蚀效果，故D正确； 故选C。 建议时间：25分钟 11．（24-25高一下·福建莆田·期中）将铁粉和活性炭的混合物用溶液湿润后，置于如图所示装置中，进行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是 A．铁被氧化的电极反应式为 B．铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能 C．活性炭的存在会加速铁的腐蚀 D．以醋酸溶液代替溶液，铁主要还是发生吸氧腐蚀 【答案】C 【详解】A．铁被氧化的电极反应式为Fe−2e-=Fe2+，A错误； B．铁腐蚀过程中将化学能转化为电能，但不能全部转化，B错误； C．活性炭具有导电性，可作为原电池的正极，加速铁的腐蚀，C正确； D．以醋酸溶液代替NaCl溶液，由于醋酸溶液中H+浓度大，使铁发生析氢腐蚀，D错误； 故选C。 12．（24-25高一下·吉林长春·期末）下列关于电化学的说法正确的是 A．在自然环境中，青铜器中的锡加快了铜的腐蚀 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．铁能与酸反应，置换出氢气，故生活中的铁发生析氢腐蚀更普遍 【答案】C 【详解】A．青铜器中锡的金属活动性比铜强，在电化学腐蚀中作为阳极被腐蚀，反而保护了铜，因此锡不会加快铜的腐蚀，A错误； B．钢闸门接直流电源正极时，闸门作为阳极会被加速腐蚀，正确的外加电流保护法应接电源负极，B错误； C．锌块比铁活泼，作为牺牲阳极优先被腐蚀，保护船体铁材料，属于牺牲阳极法，C正确； D．生活中的铁在潮湿中性环境中主要发生吸氧腐蚀，析氢腐蚀需酸性条件，并不普遍，D错误； 故选C。 13．（24-25高一下·江苏·期末）用图-1所示装置及试剂进行铁的电化学腐蚀实验探究。通过传感器采集数据，测得具支锥形瓶中压强和溶解氧随时间变化如图-2所示。下列说法正确的是     A．pH=2.0时，压强增大仅是因为产生了H2 B．pH=2.0时，正极只发生析氢腐蚀，电极方程式为： C．pH=4.0时，同时发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀 D．整个过程中，负极电极反应式均为： 【答案】C 【分析】不纯的Fe在酸性环境下会发生析氢腐蚀，产生氢气，会导致锥形瓶内压强增大；若介质的酸性很弱或呈中性，并且有氧气参与，此时Fe就会发生吸氧腐蚀，吸收氧气，会导致锥形瓶内压强减小。 【详解】A．由图可知，pH=2.0时，锥形瓶内的溶解氧减少，说明有消耗氧气的吸氧腐蚀发生，同时锥形瓶内的气压增大，说明有产生氢气的析氢腐蚀发生，压强增大是因为产生H2的物质的量比消耗O2的多，A错误； B．根据A中分析，pH=2.0时，既有析氢腐蚀又有吸氧腐蚀，正极反应式有：、O2+4e-+4H+=2H2O，B错误； C．若pH=4.0时只发生吸氧腐蚀，锥形瓶内的压强会有下降；而图中pH=4.0时，锥形瓶内的压强几乎不变，说明除了吸氧腐蚀，还发生了析氢腐蚀，C正确； D．锥形瓶中的Fe粉和C粉构成了原电池，Fe粉作为原电池的负极，发生氧化反应，电极反应式为：，D错误； 故选C。 14．（24-25高一下·安徽·期末）钢铁在海水中发生腐蚀的原理如图所示。下列说法错误的是 A．该腐蚀原理属于原电池原理 B．铁电极是负极，生成的离子是 C．C为正极，该电极上发生还原反应 D．铁锅洗净擦干可以减缓锈蚀 【答案】B 【分析】铁、氧气和电解质海水构成原电池，发生吸氧腐蚀。 【详解】A．该腐蚀过程有电子定向移动，属于原电池原理，故A正确； B．铁电极是负极，铁电极失电子生成，故B错误； C．C是正极，正极上得电子生成，氧元素价态降低发生还原反应，故C正确； D．铁锅洗净擦干，没有电解质溶液，不能构成原电池，可以减缓腐蚀，故D正确； 选B。 15．（24-25高二下·安徽·期末）下列生产、生活活动中用到的化学原理解释正确的是 选项 生产、生活活动 化学原理 A 生活中用明矾净水 明矾溶于水显酸性，杀菌 B 用“保暖贴”取暖 铁作正极发生吸氧腐蚀，放出热量 C 农业上将草木灰与铵盐混合使肥效降低 草木灰中的水解呈碱性，与发生反应使用会降低肥效 D 用含氟牙膏预防龋齿 氟离子有强氧化性，可抑制细菌的生成 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．明矾净水是由于Al3+水解生成Al(OH)3胶体吸附杂质，而非酸性杀菌，A错误； B．“保暖贴”中铁为负极被氧化，碳为正极，发生还原反应，该过程为吸氧腐蚀，B错误； C．草木灰中的K2CO3水解呈碱性，与反应生成NH3逸出，导致肥效降低，C正确； D．含氟牙膏通过形成氟磷灰石增强牙齿抗酸蚀能力，与氟的氧化性无关，D错误； 故选C。 16．（24-25高一下·山东潍坊·期末）某同学用如图所示的装置探究金属的腐蚀情况。下列说法错误的是 A．最先观察到变红的区域是① B．③处铁片质量减轻 C．②处多孔石墨上生成黄绿色气体 D．④处多孔石墨上发生反应 【答案】D 【分析】根据图形，左边使用了电源，则左边为电解饱和食盐水，①的铁为阴极，电极反应式为：，②处多孔石墨为阳极，电极反应式为：；右边为原电池装置，根据电极材料可知③的铁片为负极，电极反应式为：，④处多孔石墨为正极，电极反应式为：，据此分析解答。 【详解】A．根据分析，区域①为电解池的阴极，有大量产生，首先遇酚酞变红，A正确； B．③处铁片为原电池的负极，失去电子变为亚铁离子进入溶液，使铁片质量减轻，B正确； C．②处多孔石墨为电解池的阳极，发生反应，生成黄绿色气体，C正确； D．④处多孔石墨为原电池的正极，发生吸氧腐蚀，电极反应式为：，D错误； 故答案为：D。 17.（24-25高二上·江苏苏州·期中）全世界每年钢铁因锈蚀造成大量的损失，某城市拟用如图所示方法保护埋在弱碱性土壤中的钢质管道，使其免受腐蚀。关于此方法，下列说法不正确的是 A．钢质管道易被腐蚀是因为在潮湿的土壤中形成了原电池 B．这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法 C．钢管上的电极反应式：O2+2H2O+4e-=4OH- D．也可用外接直流电源保护钢管，直流电源负极连接金属棒X 【答案】D 【解析】钢质管道在潮湿的土壤中形成原电池，铁作负极，易被腐蚀，故A说法正确；根据原电池工作原理，金属棒应作负极，钢管作正极，钢管被保护，这种方法称为牺牲阳极法，故B说法正确；发生吸氧腐蚀，钢管作正极，正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，故C说法正确；用外接直流电源保护钢管，该装置为电解池，根据电解原理，钢管应作阴极，即钢管连接直流电源负极，故D说法错误；故选D。 18.（24-25高二上·山东青岛·期末）为探究金属腐蚀的原理，进行了如下实验。表面皿中都装有混合了饱和食盐水、酚酞和铁氰化钾溶液的琼脂，分别将缠有铜丝的铁钉和缠有锌皮的铁钉放置其中，如图所示。下列说法错误的是 A．图B中铁钉受锌皮保护，为牺牲阳极的阴极保护法 B．离子在半凝固态的琼脂内可定向移动 C．图B中铁钉上的电极反应式： D．图A中铁钉两端蓝色中间红色，图B中铁钉两端红色中间无色 【答案】C 【分析】图A中，根据题中条件可知，形成原电池，其中铁为负极，电极反应式为：，铜为正极，电极反应式为：；图B中，根据题中条件可知，形成原电池，其中锌作负极，电极反应式为：，铁作正极，电极反应式为：； 【解析】由分析可知，图B中铁为正极，锌为负极，是牺牲阳极的阴极保护法，A正确；该装置形成原电池，原电池内电路阳离子向正极定向移动、阴离子向负极定向移动，混合了饱和食盐水、酚酞和铁氰化钾溶液的琼脂起电解质溶液的作用，所以离子在半凝固态的琼脂内可定向移动，B正确；由分析可知，图B中铁钉上的电极反应式为，C错误；根据以上分析可知，图A中铁作负极，发生氧化反应，生成亚铁离子，亚铁离子与铁氰化钾反应生成蓝色沉淀，铜作正极，产物为氢氧根，则铁钉中间为红色；图B中锌皮作负极生成锌离子为无色，铁作正极，产物为氢氧根，遇酚酞变红，则图B铁钉两端红色中间无色，D正确；故选C。 19.某研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响因素，将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞(如图1)。从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液，同时测量容器中的压强变化。 (1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格)： 编号 实验目的 碳粉/g 铁粉/g 醋酸/% ① 为以下实验作参照 0.5 2.0 90.0 ② 醋酸浓度的影响 0.5 36.0 ③ 0.2 2.0 90.0 (2)编号①实验测得容器中压强随时间变化曲线如图2所示。t2时，容器中压强明显小于起始压强，其原因是铁发生了________腐蚀，请在图3中用箭头标出发生该腐蚀时电子流动方向；此时，碳粉表面发生了________(填“氧化”或“还原”)反应，其电极反应式是___________。 (3)该小组对图2中O～t1时压强变大的原因提出了如下假设，请你完成假设二。 假设一：发生析氢腐蚀产生了气体； 假设二：________________________________________________________________________。 【答案】(1) 编号 实验目的 碳粉/g 铁粉/g 醋酸/% ② 2.0 ③ 碳粉含量的影响 (2)吸氧　(如图) 还原　2H2O＋O2＋4e－===4OH－ (3)反应放热，温度升高 【解析】(1)对比编号①，编号②中碳粉的质量与编号①相同，醋酸的浓度与编号①不同，所以铁粉的质量应与编号①相同，即2.0 g；编号③中碳粉质量与编号①不同，铁粉质量和醋酸浓度均与编号①相同，显然编号③的目的是探究碳粉含量的影响。 (2)t2时，容器中压强明显小于起始压强，说明容器中气体减少，所以铁发生的是吸氧腐蚀。在铁发生吸氧腐蚀的过程中，铁为负极，发生氧化反应，生成Fe2＋；碳为正极，发生还原反应：2H2O＋O2＋4e－===4OH－。 (3)O～t1时压强增大，应从两方面考虑，一是生成气体，二是温度升高，则由假设一内容可得假设二：此反应是放热反应，温度升高。 20.某小组同学利用下图所示装置进行铁的电化学腐蚀原理的探究实验： 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。 ①实验i中的现象是___________________________________________________。 ②用化学用语解释实验i中的现象：________________________________ __________________________________________________________。 （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，并记录实验现象。 0.5 mol·L－1 K3[Fe（CN）6] 溶液 iii.蒸馏水 无明显变化 iv.1.0 mol· L－1 NaCl 溶液 铁片表面产生大量蓝色沉淀 v.0.5 mol·L－1 Na2SO4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）有同学认为上述实验仍不严谨。为进一步探究K3[Fe（CN）6]的氧化性对实验ii结果的影响，又利用（2）中装置继续实验。其中能证实以上影响确实存在的是　　　　（填字母）。 实验 试剂 现象 A 酸洗后的铁片、K3[Fe（CN）6]溶液（已除O2） 产生蓝色沉淀 B 酸洗后的铁片、K3[Fe（CN）6]和NaCl混合溶液（未除O2） 产生蓝色沉淀 C 铁片、K3[Fe（CN）6]和NaCl混合溶液（已除O2） 产生蓝色沉淀 D 铁片、K3[Fe（CN）6]和盐酸混合溶液（已除O2） 产生蓝色沉淀 【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Fe2＋的检验　Cl－存在　Cl－破坏了铁片表面的氧化膜　（3）AC 【解析】（1）①实验i中，发生吸氧腐蚀，碳棒为正极，发生O2得电子生成OH－的反应，从而使碳棒附近溶液变红。②正极氧气得电子发生还原反应，电极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－。（2）①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K3[Fe（CN）6]具有氧化性，可能氧化Fe生成Fe2＋，影响实验结果。②对比试验iv和v，溶液中的Na＋、SO对铁的腐蚀无影响，Cl－使反应加快；实验表明：在Cl－存在的条件下，K3[Fe（CN）6]溶液可以与铁片发生反应；用稀硫酸酸洗后，铁片表面的氧化膜被破坏，再进行实验iii，铁片表面产生蓝色沉淀，则Cl－的作用与稀硫酸的作用相同，也是破坏铁表面的氧化膜。（3）已除O2的溶液中的铁片不能发生吸氧腐蚀，只能发生铁片、K3[Fe（CN）6]溶液的反应，从而表明K3[Fe（CN）6]能与铁作用生成Fe2＋，故A符合题意；酸洗后的铁片、K3[Fe（CN）6]和NaCl混合溶液（未除O2），同时满足两个反应发生的条件，既可能是K3[Fe（CN）6]与铁作用生成Fe2＋，也可能是铁片发生了吸氧腐蚀，故B不合题意；铁片、K3[Fe（CN）6]和NaCl混合溶液（已除O2），不能发生吸氧腐蚀，只能是Cl－破坏氧化膜，然后K3[Fe（CN）6]与铁作用生成Fe2＋，C符合题意；铁片、K3[Fe（CN）6]和盐酸混合溶液（已除O2）反应产生蓝色沉淀，可能是铁片与盐酸直接反应生成Fe2＋，也可能是K3[Fe（CN）6]与铁作用生成Fe2＋，故D不合题意。 建议时间：15分钟 21. （2024·广东·高考真题）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，以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 【分析】钢铁外壳镶嵌了锌块，由于金属活动性Zn＞Fe，即锌块为负极，钢铁为正极，形成原电池，Zn失去电子，发生还原反应，，从而保护钢铁，延缓其腐蚀。 【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。 22．（2024·浙江·高考真题）金属腐蚀会对设备产生严重危害，腐蚀快慢与材料种类、所处环境有关。下图为两种对海水中钢闸门的防腐措施示意图： 下列说法正确的是 A．图1、图2中，阳极材料本身均失去电子 B．图2中，外加电压偏高时，钢闸门表面可发生反应： C．图2中，外加电压保持恒定不变，有利于提高对钢闸门的防护效果 D．图1、图2中，当钢闸门表面的腐蚀电流为零时，钢闸门、阳极均不发生化学反应 【答案】B 【详解】A．图1为牺牲阳极的阴极保护法，牺牲阳极一般为较活泼金属，其作为原电池的负极，其失去电子被氧化；图2为外加电流保护法，阳极材料为辅助阳极，其通常是惰性电极，本身不失去电子，电解质溶液中的阴离子在其表面失去电子，如海水中的，A不正确； B．图2中，外加电压偏高时，钢闸门表面积累的电子很多，除了海水中的放电外，海水中溶解的也会竞争放电，故可发生，B正确； C．图2为外加电流保护法，理论上只要能对抗钢闸门表面的腐蚀电流即可，当钢闸门表面的腐蚀电流为零时保护效果最好；腐蚀电流会随着环境的变化而变化，若外加电压保持恒定不变，则不能保证抵消腐蚀电流，不利于提高对钢闸门的防护效果，C不正确； D．图1当钢闸门表面的腐蚀电流为零时，说明钢闸门被保护，钢闸门不发生化学反应，图2中当钢闸门表面的腐蚀电流为零时，说明钢闸门被保护，辅助阳极上发生了氧化反应，D不正确； 综上所述，本题选B。 23．（2024·安徽·高考真题）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。下列有关解释合理的是 A．清洗铁锅后及时擦干，能减缓铁锅因发生吸氧腐蚀而生锈 B．烹煮食物的后期加入食盐，能避免长时间受热而分解 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，利用中和发酵过程产生的酸 【答案】A 【详解】A．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，A正确； B．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，B错误； C．焦糖的主要成分仍是糖类，同时还含有一些醛类、酮类等物质，蔗糖在高温下并未炭化，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； 故答案选A。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$