专题1 第3单元 金属的腐蚀与防护（Word练习）-【精讲精练】2025-2026学年高中化学选择性必修第一册（苏教版）

[对应知能达标训练P16] 1．下列文物修复与保护，主要运用“金属电化学腐蚀与金属保护”原理的是(　　) 选项 A B C D 文物 名称 元青花四 爱图梅瓶 越王勾 践剑 云梦睡虎 地秦简 石家河 玉人像 解析　“瓶”主要成分是硅酸盐；“剑”主要成分是合金；“简”主要成分是纤维素；“玉”主要成分是硅酸盐等，剑的修复和保护要运用金属电化学腐蚀知识和金属保护知识。 答案　B 2．用下图所示的实验装置，按下列实验设计不能完成的实验是(　　) 选项 实验目的 实验设计 A 制备金属钠 X为石墨棒，水溶液含Na＋、Cl－，开关K置于A处 B 减缓铁的腐蚀 X为锌棒，水溶液含Na＋、Cl－，开关K置于B处 C 在铁棒上镀铜 X为铜棒，水溶液含Cu2+、SO，开关K置于A处 D 比较铁和铜的金属活动性强弱 X为铜棒，水溶液含H＋、SO，开关K置于B处 解析　电解氯化钠溶液生成氢氧化钠和氢气、氯气，不能生成金属钠，不能完成实验，故A符合题意；X为锌棒，水溶液含Na＋、Cl－，开关K置于B处，锌比铁活泼，锌做负极、铁做正极，铁被保护，能完成实验，故B不符合题意；X为铜棒，水溶液含Cu2+、SO，开关K置于A处，铜为阳极发生氧化反应生成铜离子，铁为阴极，铜离子在阴极发生还原反应生成铜，实现在铁棒上镀铜，能完成实验，故C不符合题意；X为铜棒，水溶液含H＋、SO，开关K置于B处，形成原电池，铁做负极被溶解、铜做正极表面生成氢气，说明铁的金属活动性比铜强，能完成实验，故D不符合题意。 答案　A 3．相同材质的铁在下图中的四种情况下最不易被腐蚀的是(　　) 解析　A项，食醋提供电解质溶液环境，铁勺和铜盆是相互接触的两个金属板，形成原电池，铁是活泼金属作负极，铁易被腐蚀；B项，食盐水提供电解质溶液环境，铁炒锅和铁铲都是铁碳合金，符合原电池形成的条件，铁是活泼金属作负极，碳作正极，铁易被腐蚀；C项，铜镀层将铁球覆盖，使铁被保护，所以铁不易被腐蚀；D项，酸雨提供电解质溶液环境，铁铆钉和铜板分别作原电池的负极和正极，铁易被腐蚀。 答案　C 4．如图表示钢铁在海水中的锈蚀过程，以下有关说法正确的是(　　) A．该金属腐蚀过程为析氢腐蚀 B．正极为C，发生的反应为氧化反应 C．在酸性条件下发生的是吸氧腐蚀 D．正极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 解析　钢铁中含有铁和碳，在潮湿的环境中构成原电池，铁作负极，碳作正极，从图中看出，空气中的O2参加反应，所以发生了吸氧腐蚀，A错误；碳作正极，发生的反应为还原反应，B错误；在酸性条件下，原电池的正极发生H＋得电子的还原反应，析出H2，即在酸性条件下发生析氢腐蚀，C错误；发生吸氧腐蚀时，O2在正极发生得电子的还原反应：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，D正确。 答案　D 5．下列关于金属腐蚀与防护的说法不正确的是(　　) A．图①，放置于干燥空气中的铁钉不易生锈 B．图②，若断开电源，钢闸门将发生吸氧腐蚀 C．图②，若将钢闸门与电源的正极相连，可防止钢闸门腐蚀 D．图③，若金属M比Fe活泼，可防止输水管腐蚀 解析　干燥空气中缺少铁生锈的条件，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，所以钢闸门会发生吸氧腐蚀，B正确；与电源的正极相连作阳极，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；M、Fe形成原电池时，若金属M比Fe活泼，M作负极，Fe作正极，M失电子，Fe被保护，D正确。 答案　C 6．下列金属防腐的措施中，使用外加电流的阴极保护法的是(　　) A．水中的钢闸门连接电源的负极 B．金属护栏表面涂漆 C．汽车底盘喷涂高分子膜 D．地下钢管连接镁块 解析　A.水中的钢闸门连接电源的负极，即使用了外加电流，正确；B.金属护栏表面涂漆，是一种使用外加涂层而使金属隔绝空气和水分的保护方法；C.汽车底盘喷涂高分子膜，也是一种使用外加涂层而使金属隔绝空气和水分的保护方法；D.地下钢管连接镁块，是牺牲阳极的阴极保护法。 答案　A 7．研究生铁的锈蚀，下列分析不正确的是(　　) 序号 ① ② ③ 实验 现象 8小时未观察到明显锈蚀 8小时未观察到明显锈蚀 1小时观察到明显锈蚀 A．①中，NaCl溶液中溶解的O2不足以使生铁片明显锈蚀 B．②中，生铁片未明显锈蚀的原因之一是缺少H2O C．③中正极反应：O2＋4e－＋2H2O===4OH－ D．对比①②③，说明苯能隔绝O2 解析　①中由于是密闭体系，溶解的O2较少，不足以使生铁片明显锈蚀，A正确；苯属于非电解质，②中无电解质溶液，不满足电化学腐蚀的条件，B正确；根据现象，铁在中性环境下发生吸氧腐蚀，正极反应：O2＋4e－＋2H2O===4OH－，电极反应式合理，C正确；根据现象，③中发生吸氧腐蚀，①③溶液中均溶解有氧气，③中观察到明显锈蚀，说明苯不能隔绝O2，D错误。 答案　D 8．(2024·郑州检测)如图所示，将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U形管中，下列分析正确的是(　　) A．K1闭合，铁棒上发生的反应为2H＋＋2e－===H2↑ B．K1闭合，石墨棒周围溶液的pH逐渐降低 C．K2闭合，铁棒不会被腐蚀，属于牺牲阳极的阴极保护法 D．K2闭合，电路中通过0.002NA个电子时，两极共产生0.002 mol气体 解析　K1闭合，该装置是原电池，中性条件下，铁发生吸氧腐蚀，Fe易失电子生成亚铁离子而作负极，负极反应式为Fe－2e－===Fe2+，C作正极，正极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，正极附近有OH－生成导致溶液pH增大，A、B错误；K2闭合，该装置是电解池，C作阳极、Fe作阴极，Fe被保护，因为有外加电源，所以属于外加电流法，C错误；K2闭合，该装置是电解池，C作阳极、Fe作阴极，Fe被保护，阳极上Cl－放电生成氯气、阴极上水得电子生成氢气和OH－，阳极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑，阴极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，根据电极反应式知，电路中通过0.002NA个电子即0.002 mol电子，阳极上生成n(Cl2)＝0.001 mol，阴极上生成n(H2)＝0.001 mol，所以两个电极共产生0.002 mol气体，D正确。 答案　D 9. (2024·济南检测)铁及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用。 (1)某研究性学习小组设计了如图1所示装置探究钢铁的腐蚀与防护。 图1 ①在相同条件下，三组装置中铁电极腐蚀最快的是__________。(填装置序号) ②乙装置中，Fe电极的电极反应式为______________________________________。 ③装置丙中总反应的离子方程式为__________________________________________。 (2)利用图2装置，可以模拟铁的电化学防护。 图2 ①若X为碳电极，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于__________(填“A”“B”或“C”)处。 ②若X为锌电极，开关K置于A处，该电化学保护法称为________________。 解析　(1)①甲装置为原电池铁作负极被腐蚀；乙装置为原电池锌作负极被腐蚀，铁作正极被保护；丙装置为电解池，铁作阴极被保护，三组装置中铁电极腐蚀最快的是甲；②乙装置中，Fe电极是原电池的正极，发生吸氧腐蚀，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－。(2)①作原电池正极或作电解池阴极的金属被保护，若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，则铁应作电解池阴极，所以开关K应该置于B处；②若X为锌，开关K置于A处，该装置构成原电池，锌易失电子作负极，铁作正极而被保护，该电化学防护法称为牺牲阳极的阴极保护法。 答案　(1)①甲 ②O2＋2H2O＋4e－===4OH－ ③2Cl－＋2H2O2OH－＋Cl2↑＋H2↑ (2)①B　②牺牲阳极的阴极保护法 10．(2024·聊城检测)(1)对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。以下为铝材表面处理的一种方法： ①碱洗的目的是洗去铝材表面的自然氧化膜，碱洗时常有气泡冒出，其原因是___________________________________________________________________(用离子方程式表示)。为将碱洗槽液中的铝以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中的________(填字母编号)。 a．NH3 b．CO2 c．NaOH d．HNO3 ②以铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极的电极反应式为________________________________________________________________________。电解后的铝材需氨洗的目的是_______________________________________________________。阳极氧化膜中有微孔，需进行封孔，封孔的操作方法是_______________________________ ________________________________________________________________________。 (2)镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐，完成如图防腐示意图，并作相应标注。 解析　(1)①铝能和氢氧化钠溶液反应生成氢气，当其表面的氧化膜洗去后，铝就和氢氧化钠溶液反应生成氢气，离子方程式是2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑；碱洗的溶液中铝以AlO的形成存在，由于氢氧化铝是两性氢氧化物，所以应该通入CO2，而不能加入硝酸。②电解池中阳极失去电子，因此阳极是铝失去电子，生成氧化铝，电极反应式是2Al＋3H2O－6e－===Al2O3＋6H＋；由于反应中生成氢离子，所以氨洗的目的是中和表面的酸溶液；微孔存在说明含有气体，因此封孔的方法是将铝材放在沸水中浸煮5分钟。(2)镀铜时溶液中铜离子在阴极得到电子而析出，所以铜作阳极的目的是补充溶液中消耗的Cu2+，保持溶液中Cu2+浓度恒定，所以不能用石墨作阳极。(3)用石墨通过电化学腐蚀保护铜，只能用电解原理，所以装置图如答案图所示。 答案　(1)①2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑　b ②2Al＋3H2O－6e－===Al2O3＋6H＋　中和表面的酸溶液　将铝材放在沸水中浸煮5分钟 (2)补充溶液中消耗的Cu2+，保持溶液中Cu2+浓度恒定 (3) 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$