分层作业(7)金属的腐蚀与防护-【智学校本学案】2025-2026学年高中化学选择性必修第一册分层作业（鲁科版）

■ 0□0000 □口1口口1▣ 分层作业（七） 2□2222 卡 年级： 学号后 33333 金属的腐蚀与防护 信 4□444口4☐ 班级： 5 5555I5 (满分：24分) 66☐6]66 姓名： 7070707刀70 8☐8□8☐88 9□99□99□ ·基础对点练· 3.(2分)电化学原理在生产生活中的用途十分广 泛，下列说法正确的是 () 1.(2分)如图所示，此 [A]钢铁发生电化学腐蚀时，铁失去电子生 装置用来研究钢铁制 空气 成Fe3+ 品的腐蚀，装置的气 密性良好，且开始时 [B]铅蓄电池在放电时，正极与负极质量均增加 铁钉 U形管两端的红墨 [c]利用外加电流阴极保护法保护闸门时，闸门 水液面相平。一段时间后能观察到铁钉生锈。 与电源正极相连 下列说法不正确的是 ) [D]氯碱工业中电解饱和食盐水，选用阴离子交 [A]铁钉表面发生的反应为Fe一3e一Fe3+ 换膜 [B]若液体a为醋酸溶液，则U形管液面右高 4.(2分)下列关于金属腐蚀和防护的说法正确 左低 的是 () [c]若液体a为食盐水，则U形管液面左高 [A]金属腐蚀普遍属于化学腐蚀 右低 [B]外加电流阴极保护法是将被保护的金属与 [D]若液体a为食用油，则铁钉生锈速率较慢 2.(2分)在一定条件下，某含碳钢腐蚀情况与溶 电源正极相连 液pH的关系如下表所示。下列说法正确的是 [©]牺牲阳极保护法是利用原电池的原理防止 腐蚀 pH 4 66.58 13.5 14 [D]钢铁在潮湿空气中的腐蚀大多数为析氢 腐蚀快慢 较快 慢 较快 腐蚀 主要产物 Fe2+ Fe:O Fe2Og [Fe(OH),] 能力提升练· [A]当pH<4时，碳钢主要发生化学腐蚀 [B]当pH<4和pH>13.5时，碳钢主要发生析 5.(2分)下列叙述错误的是 氢腐蚀 [c]pH越大，碳钢的腐蚀速率越慢 一②④ [D]pH=14时，负极电极反应为Fe十4OH一 3e-[Fe(OH),] 浸有饱和食盐水和酚酞溶液的滤纸 13 [A]生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁弱 下列说法不正确的是 [B]用锡焊接的铁质器件，焊接处更易生锈 [A]AB段主要发生析氢腐蚀 [c]图中，左边铜片上有气泡冒出，右边铜片上 [B]AD段负极电极反应为Fe-2e—Fe2+ 也有气泡冒出 [D]图中，最先观察到红色的区域是④ [c]BC段正极反应主要为O2十4e十2H2O 6.(2分)深埋在土壤中的铁管道，在硫酸盐还原 40H 菌(SRB)作用下，能发生厌氧电化学腐蚀，溶液 [D]DE段溶液pH基本不变，可能的原因：相同 中的S2-完全转化为FeS,其电化学腐蚀原理如 时间内，2Fe+O2+4H+=2Fe2++2H2O 图所示。下列说法错误的是 ( 消耗H+的量与4Fe2++O2+10H2O Fe(OH) SRB细胞膜 FeS S03 4Fe(OH)3十8H+产生H+的量基本相同 H OH- H2O Fe Fe2+ 19876543210+0.5 Fe管道 8.(10分)(1)在实际生产中，可在铁件的表面镀 [A]Fe发生腐蚀时的正极电极反应为H2O十 铜防止铁被腐蚀。装置示意图如图甲所示。请 e—H+OH 回答下列问题： [B]Fe腐蚀后生成Fe(OH)2和FeS的物质的 A电极对应的金属是 (填元素名称)， 量之比为2：1 [©]铁管道与电源负极相连，可使其表面的腐蚀 B电极的电极反应是 电流接近于零 镀层破损后，镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀，请 [D]潮湿的土壤中比干燥土壤中发生厌氧腐蚀 简要说明原因： 的速度快 7.(2分)（创新拔高题）恒温条件下，用图1所示 装置研究铁的电化学腐蚀，测定结果如图2 铁闸模型 所示。 pH传感器6 压强传感器 海水 铁粉、碳粉 3%氯化钠溶液 CuSO,溶液 (pH=1.8) 甲 图1 103 (2)图乙是实验室研究海水对铁闸不同部位腐 102 蚀情况的剖面示意图。 101 ①该电化学腐蚀的类型为 腐蚀。 ←pH 100 压强」99 ②图中A、B、C三点附近的区域内，腐蚀最严重 200 400 600 时间/s 图2 的是 点。 14和0.025molH2O,与0.05 mol Cu、0.05molH2、0.05mol 溶液的pH增加，体系压强减小，正极电极反应为O2十4e十 O2不相同，故B错误；0.05 mol Cu(OH)2相当于加入0.05 4H+—2H2O;DE段溶液pH基本不变，但体系压强减小， mol Cu0和0.05molH20,与0.05 mol Cu、0.05molH2、0. 产生的F+被O2氧化，pH基本不变可能的原因：相同时间 05molO2相当，故C正确；0.05 mol CuCOs和0.05mol 内，2Fe十O2十4Ht—2Fe++2H20消耗H+的量与4Fe2++ H2O相当于加入0.05 mol CuO和0.05molH2O,与0.05 O2+10H2O=4Fe(OH)3+8H产生H的量基本相同。 mol Cu、0.05molH2、0.05molO2相当，故D正确。 由图可知，AB段体系的压强增大，说明产生了氢气，故AB 分层作业（七） 段主要发生析氢腐蚀，A正确；AD段内发生的都是铁的电化 学腐蚀，铁在负极的电极反应为Fe一2e一Fe2+,B正确； 答案速对 由图可知BC段的pH为3~5，正极不能产生氢氧根，电极反 应为O2+4H+十4e一2H2O,C错误；根据分析可知，D 1234567 正确。] 8.[解析](1)A电极是阳极，为镀层金属铜，B电极是镀件铁， AD B CC B C B电极对应的电极反应是Cu+十2e一Cu。当镀层破损 8.(1)铜Cu2++2e Cu镀层破损后，镀铜铁形成 后，由于金属活泼性：Zn>Fe>Cu,所以镀铜铁中铁为负极， 的原电池中铁作负极被腐蚀，镀锌铁形成的原电池中 首先被腐蚀；而镀锌铁中铁为正极，首先被腐蚀的是锌，铁得 铁作正极被保护(2)①吸氧②B 到了保护，因此镀层破损后镀铜铁更容易被腐蚀。(2)①钢铁 在海水中发生的是吸氧腐蚀。②A点不与海水接触，在海水 试题精析 中B点的氧气浓度比C点大，发生的吸氧腐蚀速率最快，腐 蚀最严重。 1.A[铁钉腐蚀时发生的反应为Fe-2e—Fe+,A项错误； 若a为醋酸溶液，发生析氢腐蚀，U形管液面右高左低，B项 分层作业（八） 正确；若a为食盐水，发生吸氧腐蚀，U形管液面左高右低，C 项正确；若a为食用油，铁钉不易形成原电池，生锈较慢，D项 答案速对 正确。] 2.D[PH<4时，酸性条件下钢铁主要发生析氢腐蚀，为电化 1: 234 学腐蚀，故A错误；pH<4时发生析氢腐蚀，pH>13.5时，发 生吸氧腐蚀，故B错误；随着pH的升高，钢铁腐蚀速率先减 BABB D 慢后加快，故C错误；pH=14时，钢铁发生吸氧腐蚀，负极电 6.(1)有50%的氢元素存在CH,中而没有得到利用 极反应为Fe+4OH-3e一[Fe(OH)4],故D正确。] (2)提高电极反应物在电极表面的吸附量，并使它们 3.B[钢铁发生电化学腐蚀时，铁失去电子生成F2+,故A错 与电解质溶液充分接触 误；铅蓄电池在放电时，正极与负极均生成硫酸铅沉淀，质量 (3)负极H2+CO3-2e=H2O+C02 均增加，故B正确；利用外加电流阴极保护法保护闸门时，闸 (4)还原O2+2C02+4e -2C0号(5)b 门与电源负极相连，使闸门作阴极被保护，故C错误；氯碱工 业中电解饱和食盐水，需要选用阳离子交换膜，只允许阳离 试题精析 子（如Na)通过，阻止阴离子（如Cl、OH)和气体通过，阳 极室的氯离子放电生成氯气，阴极室的氢离子放电生成氢 1.B[氢氧燃料电池中通入H2的一极为负极，因此a极是负 气，避免氯气和OH反应，D错误。] 极，b极是正极，故A错误；b极是正极，电极反应为2CO2十 4.C[金属的腐蚀普遍属于电化学腐蚀，A错误；外加电流阴 O2+4一2CO?,故B正确；该装置为原电池，工作时化 极保护法是将被保护的金属与电源负极相连，作阴极被保 学能转化成了电能，故C错误；在原电池中，阴离子向负极移 护，B错误；牺牲阳极保护法是利用原电池的原理，将被保护 动，因此CO向a极移动，故D错误。] 的金属作正极，防止腐蚀，C正确；钢铁在潮湿空气中的腐蚀 2.A[因N2O2能与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，产生氧 大多数为吸氧腐蚀，D错误。] 气的同时能消耗呼吸过程中产生的二氧化碳，一举两得，故A 5.C[生铁中含有碳，更易发生电化学腐蚀，抗腐蚀能力比纯 铁弱，A正确；用锡焊接的铁质器件，因锡的金属活泼性比铁 项符合题意。] 3.B[电池总反应为2H2+O2一2H2O,生成2mol水转移 弱，发生电化学腐蚀时，铁被消耗，故焊接处更易生锈，B正 确；图中左侧为原电池，右侧是电解池，左侧铜电极上氧气得 了4mol电子，当得到3.6L即3600g饮用水时，水的物质 电子变为OH厂，会使得酚酞溶液变红，右侧铜电极上水电离 的量n= 出的H得电子变为氢气，c(OH厂)升高也会使酚酞溶液变 M18g·m07=200mol,电池内转移的电子的 m 3600g 红，但是电解反应比原电池反应速率快，故先看到红色的区 物质的量为400mol,故B符合题意。] 域是④，C错误，D正确。] 4.B[葡萄糖转化为葡萄糖内酯(C,H。O。),碳元素价态升高， 6.B[根据图知，Fe发生腐蚀时正极上H2O得电子生成H和 说明锰元素价态降低，所以二氧化锰作正极，Pt作负极。电 OH,电极反应为H2O十e一H十OH,故A正确；根据 子移动方向是从负极经过导线流向正极，所以电子流向为 图知，发生的总反应为4H2O+4Fe十SO一3Fe(OH)2+ →外电路→b,A错误；a电极为负极，葡萄糖失电子，碳元素 FeS十2OH,则Fe腐蚀后生成Fe(OH)2和FeS的物质的量 价态升高，电极反应为C6H12O6-2e一CHoO。十2H, 之比为3：1，故B错误；铁管道与电源负极相连时，铁管道作 B正确；b电极是二氧化锰得电子生成了锰离子，质量减小，C 阴极，被保护，所以可使其表面的腐蚀电流接近于零，故C正 错误；随着反应进行，负极区电极反应为C。H12Os一2e 确；潮湿的土壤中含有水，根据“4H2O+4Fe十SO CHoO6十2H,pH减小，正极区电极反应为MnO2十4H十 3Fe(OH)2十FeS十2OH”可知，发生反应时消耗水，所以潮 2e一Mn++2H2O,pH增大，总反应为CHzO6+MnO2十 湿的土壤中比干燥土壤中发生厌氧腐蚀的速度快，故D 2H+一CoH1oOg+Mn2++2H2O,可乐的pH增大，D 正确。门 错误。] 7.C[图1中构成原电池，铁作负极，开始时pH=1.8,AB段 5.D[该装置为燃料电池，则催化剂能促进化学能转变为电 溶液pH增大，体系压强增大，铁主要发生析氢腐蚀；BD段 能，A错误；通入O2的电极为正极，O2得电子后形成O-, 311■