4.4 金属的电化学腐蚀与防护 第1课时（分层作业）化学沪科版2020选择性必修1

4.4 金属的电化学腐蚀与防护 第1课时 金属的电化学腐蚀 分层作业 1．下列现象与电化学腐蚀无关的是 A．铝片可以露置在空中保存 B．铜线和铝线不能直接对接 C．固定铜板的铁螺丝易生锈 D．“暖宝宝”撕开包装迅速发热 【答案】A 【解析】A.铝片在空气中易形成致密的氧化物保护膜，与电化学无关，A项符合题意；B.铜、铝、潮湿的空气构成原电池，属于电化学腐蚀，B项不符合题意；C.铁、铜、潮湿的空气构成原电池，属于电化学腐蚀，C项不符合题意；D.“暖宝宝”中铁粉、碳粉、氯化钠、水构成原电池，反应放热，属于电化学腐蚀，D项不符合题意；故选A。 2．我国有着丰富的海风资源，在海水中建立风电设备，防腐蚀是一个突出问题。下列说法正确的是 A．可将钢铁构件与电源负极连接减缓腐蚀发生 B．海水中发生化学腐蚀的速率大于电化学腐蚀速率 C．钢铁发生吸氧腐蚀时负极发生的反应为Fe − 3e－ = Fe3+ D．钢铁构件表面的镀铜破损后依然会保护内部钢铁不被腐蚀 【答案】A 【解析】A．将钢铁部件与电源负极连接作阴极，属于外加电流的阴极保护法，可以减缓腐蚀发生，A正确； B．海水是电解质，海水中通常发生电化学腐蚀，且发生电化学腐蚀的速率大于化学腐蚀速率，B错误； C．钢铁发生吸氧腐蚀时负极发生的反应为Fe-2e-=Fe2+，C错误； D．铜镀层破损后，Cu、Fe和海水构成原电池，Fe失电子作负极，Fe加速被腐蚀， D错误； 故选A。 3．下列装置中(杯中均盛海水)铁腐蚀最快的是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】根据图知，C、D装置是原电池，在C中，金属铁为负极被腐蚀，D中金属铁为正极被保护；A、B装置是电解池，在A中，金属铁为阳极被腐蚀，B中金属铁作阴极被保护；金属腐蚀由快到慢的顺序：电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀；所以在A中，金属铁的腐蚀速率最快； 故选：A。 4．下列装置中四块相同的锌片。放置一段时间后腐蚀速率由快到慢的顺序 A．④①③② B．①②③④ C．①③②④ D．①④②③ 【答案】C 【分析】同一电解质溶液中同种金属腐蚀快慢顺序是：电解池阳极>原电池负极>化学腐蚀>原电池正极>电解池阴极。 【解析】①中锌作原电池的负极，且电解质为酸性溶液，被腐蚀，相比于中性溶液，腐蚀速率最快；②③④为同一电解质溶液，电解质溶液为中性，②中锌发生化学腐蚀；③中Cu为正极，锌作原电池的负极，被腐蚀；④中Zn与外接电源的负极相连为阴极，被保护；所以腐蚀速率由快到慢的顺序是①③②④；故选：C。 5．用如下装置进行铁的电化学腐蚀实验。下列说法正确的是 A．铁发生的电极反应： B．铁腐蚀过程中，化学能转化为热能 C．炭粉的存在对铁腐蚀的速率无影响 D．导管口产生气泡证明铁发生了析氢腐蚀 【答案】B 【解析】A．铁发生的电极反应：，故A错误；B．铁腐蚀过程中，试管发热，说明化学能转化为热能，故B正确；C．铁粉、炭粉、氯化钠溶液构成原电池，炭粉的存在加快铁腐蚀的速率，故C错误；D．铁腐蚀过程中，试管内温度升高，气体膨胀，导管口产生气泡不能证明铁发生了析氢腐蚀，故D错误；选B。 6．一块铆有铁铆钉的铜板暴露在潮湿空气中的示意图如图，下列说法正确的是 A．铜板表面有气泡生成 B．在干燥空气中该铜板也容易腐蚀 C．铁铆钉表面的电极反应： D．一段时间后，向水膜滴加一滴酚酞溶液，出现浅红色 【答案】D 【分析】铁铆钉的铜板暴露在潮湿空气中形成一个铁铜原电池，铁为负极，发生Fe-2e-=Fe2+，铜为正极，又因为是中性环境，发生吸氧腐蚀，发生O2+4e-十2H2O=4OH-。 【解析】A．Cu表面发生O2+4e-十2H2O=4OH-，没有气泡产生，故A错误； B．在干燥的空气中不能形成原电池，不易腐蚀，故B错误； C．Fe表面发生腐蚀，电极反应为Fe-2e-=Fe2+，故C错误； D．铜为正极，发生O2+4e-十2H2O=4OH-碱性增强，加入酚酞后，出现浅红色，故D正确； 答案选D。 7．化学有独特的符号表达形式。下列说法正确的是 A．用铁电极电解氯化镁溶液： B．钢铁发生吸氧腐蚀时，铁电极的电极反应式： C．用除去废水中的重金属： D．加热氯化铜溶液颜色由蓝变黄绿色：   【答案】C 【解析】A．用铁电极电解氯化镁溶液，阳极、阴极电极反应分别为：、，则总反应式：，A错误； B．钢铁发生吸氧腐蚀时，铁电极的电极反应式为：，B错误； C．存在沉淀溶解平衡：，废水中的与生成难溶物被除去，总反应式：，C正确； D．加热氯化铜溶液由蓝色变为黄绿色，说明加热平衡正向移动，则正反应为吸热反应，即ΔH>0，D错误； 故选C。 8．下列有关金属腐蚀和保护的说法，不正确的是 A．生铁比纯铁容易生锈 B．铁被氧化腐蚀的电极反应式为 C．埋在潮湿土壤里的铁管比在干燥土壤里更容易被腐蚀 D．铁制品表面的镀银层损坏后，铁制品更容易被腐蚀 【答案】B 【解析】A．生铁是含碳的铁合金，容易形成原电池，此时铁作负极被腐蚀，所以生铁比纯铁容易生锈，故A正确； B．铁被氧化腐蚀时，铁做原电池的负极，铁失去电子发生氧化反应生成亚铁离子，电极反应式为，故B错误； C．铁管埋在潮湿的土壤中会与周围的环境形成原电池，加快铁管腐蚀，所以埋在潮湿土壤里的铁管比在干燥土壤里更容易被腐蚀，故C正确； D．镀银的铁制品，镀层损坏后，镀层银、铁与外界环境形成原电池，铁作负极被腐蚀，所以铁制品表面的镀银层损坏后，铁制品更容易被腐蚀，故D正确； 故选B。 9．“孔蚀”是一种集中于金属表面极小范围并能深入到金属内部的电化学腐蚀。某铁合金表面钝化膜破损后的孔蚀如图所示，下列说法正确的是 A．的存在会加速该铁合金的腐蚀 B．孔的表面与内部均只能发生吸氧腐蚀 C．铁合金与锌或锡连接均属于牺牲阳极保护法 D．铁合金与电源负极连接可于表面形成钝化膜 【答案】A 【解析】A．由图可知，孔的外部氯离子进入孔的内部会增强介质的导电性，从而加快铁合金的腐蚀速率，则氯离子的存在会加速该铁合金的腐蚀，故A正确； B．由图可知，孔的内部介质中含有盐酸，若介质酸性过强，铁合金可能发生析氢腐蚀，故B错误； C．铁合金与锡连接时，金属性强于锡的铁做原电池的负极，腐蚀速率加快，则与锡连接不能达到保护铁合金的目的，不属于牺牲阳极保护法，故C错误； D．铁失去电子发生氧化反应生成钝化膜，所以铁合金与电源正极连接，做电解池的阳极才可于表面形成钝化膜，故D错误； 故选A。 10．将一定量琼脂、食盐水倒入烧杯中，系列操作后制得琼脂溶液，并如图所示进行实验，一段时间后观察现象。下列说法不正确的是 A．铁钉为正极 B．锌发生氧化反应 C．裸露的铁钉附近出现蓝色 D．锌发生吸氧腐蚀 【答案】C 【分析】根据图示，形成锌铁原电池，锌比铁活泼，锌为负极，铁为正极。 【解析】A．根据分析，铁钉为正极，A正确； B．锌为负极，发生氧化反应，B正确； C．铁为正极，不会有亚铁离子产生，裸露的铁钉附近没有出现蓝色，C错误； D．锌比铁活泼，锌为负极，发生吸氧腐蚀，D正确； 故选C。 1．下列实验不能达到目的的是 A．图1装置可以往铜牌表面镀银 B．图2装置可通过采集压强数据判断电化学腐蚀类型 C．图3所示装置可实现 D．图4装置可实现粗铜的精炼 【答案】D 【解析】A．往铜牌表面镀银，银为阳极，铜牌为阴极，电解质为硝酸银溶液，图示装置符合要求，故A不选； B．用该装置采集到的压强数据判断铁钉发生电化学腐蚀类型，若压强增大，说明为析氢腐蚀，若压强减小则为吸氧腐蚀，故B不选； C．银作阳极，银失去电子，溶液中氢离子得到电子，因此所示装置可实现，故C不选； D．粗铜精炼时粗铜与电源的正极相连，作阳极，纯铜和电源负极相连，作阴极，装置达不到目的，故D选； 故选D。 2．实验是重要的学科实践。用如图装置进行实验，开始时，a、b两处液面相平，密封完好，放置一段时间。下列说法不正确的是 A．a处生铁丝发生吸氧腐蚀 B．a管液面高于b管 C．b处溶液的增大 D．b处生铁丝发生电极反应 【答案】D 【解析】A．a管是中性溶液，发生吸氧腐蚀，b管是酸性溶液，发生析氢腐蚀，A项正确； B．a管发生吸氧腐蚀时，氧气和水反应导致气体压强减小，b管发生析氢腐蚀，生成氢气导致气体压强增大，则右边的液体向左边移动，一段时间后，a管液面高于b管液面，B项正确； C．b发生析氢腐蚀，氢离子放电生成氢气，所以溶液的pH值变大，C项正确； D．生铁丝作负极，故b处电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+，D项错误； 答案选D。 3．将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆圈中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环(b)，如图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘处少。下列说法正确的是 A．液滴中的Cl-由a区向b区迁移 B．若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板在铜铁接触处滴加NaCl溶液，则负极发生的电极反应 C．液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀，生成的Fe2+由a区向b区迁移，与b区的OH-形成，进一步氧化、脱水形成铁锈 D．液滴边缘是正极区，发生的电极反应式为 【答案】D 【分析】液滴之下氧气含量比边缘处少，所以液滴边缘为正极，发生反应，液滴中心为负极，负极发生反应Fe-2e-=Fe2+，所以圆圈中心区(a)已被腐蚀而变暗，液滴外沿形成棕色铁锈环(b)。发生铁的吸氧腐蚀。 【解析】A．a为负极、b为正极，液滴中的Cl-由b区向a区迁移，故A错误；B．若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板在铜铁接触处滴加NaCl溶液，共存原电池，铁为负极、铜为正极，负极发生的电极反应Fe-2e-=Fe2+，故B错误；C．液滴下的Fe失电子发生氧化反应而被腐蚀，故C错误；D．液滴边缘是正极区，发生的电极反应式为，故D正确；选D。 4．下列说法正确的是 A．电镀铜和电解精炼铜时，电解质溶液中c(Cu2＋)均保持不变 B．工业可以电解熔融的MgO和AlCl3制备镁、铝 C．Al、Fe、Cu在潮湿的空气中腐蚀均生成氧化物 D．上图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图，图中生成铁锈最多的是B区域 【答案】D 【解析】A．电解精炼铜时，粗铜中的锌、铁、铜在阳极失去电子发生氧化反应生成金属阳离子，铜离子在阴极得到电子发生还原反应生成铜，所以电解质溶液中的铜离子浓度减小，故A错误；B．氧化镁的熔点高于氯化镁，熔融时消耗能量大于氯化镁，而氯化铝是共价化合物，熔融状态下不导电，所以工业可以电解熔融的氯化镁和氧化铝制备镁、铝，故B错误；C．铜在潮湿的空气中会被空气中的氧气、二氧化碳和水蒸气腐蚀生成碱式碳酸铜，故C错误；D．铁在海水中发生吸氧腐蚀，海水越深氧气含量越少，海水中氧气的浓度越大，生成生成铁锈越多，由图可知，A区域铁闸门未与海水接触，B、C、D区域中B区域的海水中氧气浓度最大，所以生成铁锈最多的是B区域，故D正确；故选D。 5．化学小组研究金属的电化学腐蚀，实验如下： 序号 实验I 实验Ⅱ 实验 下列说法错误的是 A．实验Ⅰ中铁钉周边出现蓝色，铜片周边略显红色 B．实验Ⅱ中铁钉周边出现红色，锌片周边未见明显变化 C．实验I、Ⅱ均发生吸氧腐蚀，正极的电极反应式为：O2+4H++4e−=2H2O D．对比实验I、Ⅱ可知，生活中镀锌铁板比镀铜铁板在镀层破损后更耐腐蚀 【答案】C 【分析】实验I中，铁更活泼，发生吸氧腐蚀，铁为负极，失电子，生成亚铁离子，铜为正极，发生电极反应为O2+2H2O+4e−=4OH-；实验Ⅱ中，Zn更活泼，做负极，失电子，生成锌离子，从而保护了铁不被腐蚀，铁做正极，电极反应式和实验I中铜电极相同。 【解析】A．实验I中，铁更活泼，为负极，失电子生成亚铁离子，遇K3[Fe(CN)6]溶液显蓝色，铜做正极，电极反应为O2+2H2O+4e−=4OH-，酚酞遇碱变红，A正确；B．实验Ⅱ中，铁做正极，电极反应为O2+2H2O+4e−=4OH-，酚酞遇碱变红，而锌为负极，失电子生成锌离子，无明显现象，B正确；C．实验I发生吸氧腐蚀，实验Ⅱ铁被保护，正极的电极反应式为：O2+2H2O+4e−=4OH-，C错误；D．对比实验I、Ⅱ可知，镀铜铁板在镀层破损后铁为负极，更易被腐蚀，D正确；本题选C。 6．城镇地面下常埋有纵横交错的金属管道，地面上还铺有铁轨．一定条件下，某含碳钢腐蚀情况与溶液的关系如下表： 2 4 6 6.5 8 13.5 14 腐蚀快慢 较快 慢 较快 主要产物 下列说法正确的是 A．含碳钢在中性环境腐蚀较慢 B．当时，主要发生析氢腐蚀 C．当时，负极的电极反应式为： D．采用外加电流法时，需外接镁、锌等作辅助阳极 【答案】A 【解析】A．由表可知，含碳钢在中性环境腐蚀较慢，故A正确； B．由表可知，溶液pH>6时，在溶液呈中性或弱酸性条件下，铁主要发生吸氧腐蚀，故B错误； C．由表可知，pH为13.5时，溶液碱性较强条件下铁做负极失去电子发生氧化反应生成，电极反应式为，故C错误； D．采用外加电流的阴极保护时，与直流电源负极相连的钢铁做电解池的阴极，不再需要外接镁、锌等作辅助阳极，故D错误； 故选A。 1．海水资源可以有效利用，有时也会给生产、生活带来困扰，阅读如图，回答问题： （1）氯碱工业能耗大，通过如图Ⅰ改进的设计，可大幅度降低能耗，下列说法正确的是：___________。 A．电极A接电源负极，发生还原反应 B．电极B的电极反应式为： C．应选用阳离子交换膜，在右室获得浓度较高的溶液 D．改进设计中通过提高电极B上反应物的氧化性来降低电解电压，减少能耗 （2）图Ⅱ中铁棒浸入一段时间之后发现，越靠近烧杯底部发生电化学腐蚀就越轻微，则发生该腐蚀时，正极的电极反应式为： 。 （3）图Ⅲ所示的方案可以降低铁闸门的腐蚀速率。下列判断正确的是：___________。 A．若为导线，可以是铜 B．若为导线，铁闸门上的电极反应式为 C．若为直流电源，铁闸门做负极 D．若为直流电源，极上发生氧化反应 【答案】（1）CD （2） （3）D 【解析】（1） A．电极A为Cl-转化为Cl2，失电子，为阳极，故电极A接电源正极，A错误； B．电极B为阴极，通入氧气，氧气得到电子，其电极反应式为：，B错误； C．右室生成氢氧根，应选用阳离子交换膜，左边的钠离子进入到右边，在右室获得浓度较高的NaOH溶液，故C正确； D．改进设计中增大了氧气的量，提高了电极B处的氧化性，通过提高反应物的氧化性来降低电解电压，减少能耗，故D正确； 故答案为CD。 （2）为吸氧腐蚀，正极的电极反应式为； （3） A．X为导线，装置为原电池，降低铁闸门的腐蚀速率，Fe应做正极，故Y活动性应强于Fe，A错误； B．X为导线，装置为原电池，降低铁闸门的腐蚀速率，Fe应做正极，电极反应式为：，B错误； C．若X为直流电源，装置为电解池，降低铁闸门的腐蚀速率，Fe应做阴极，C错误； D．若X为直流电源，装置为电解池，降低铁闸门的腐蚀速率，Y极作阳极，发生氧化反应，D正确； 故答案选D。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 1 / 9 学科网（北京）股份有限公司 $ 4.4 金属的电化学腐蚀与防护 第1课时 金属的电化学腐蚀 分层作业 1．下列现象与电化学腐蚀无关的是 A．铝片可以露置在空中保存 B．铜线和铝线不能直接对接 C．固定铜板的铁螺丝易生锈 D．“暖宝宝”撕开包装迅速发热 2．我国有着丰富的海风资源，在海水中建立风电设备，防腐蚀是一个突出问题。下列说法正确的是 A．可将钢铁构件与电源负极连接减缓腐蚀发生 B．海水中发生化学腐蚀的速率大于电化学腐蚀速率 C．钢铁发生吸氧腐蚀时负极发生的反应为Fe − 3e－ = Fe3+ D．钢铁构件表面的镀铜破损后依然会保护内部钢铁不被腐蚀 3．下列装置中(杯中均盛海水)铁腐蚀最快的是 A． B． C． D． 4．下列装置中四块相同的锌片。放置一段时间后腐蚀速率由快到慢的顺序 A．④①③② B．①②③④ C．①③②④ D．①④②③ 5．用如下装置进行铁的电化学腐蚀实验。下列说法正确的是 A．铁发生的电极反应： B．铁腐蚀过程中，化学能转化为热能 C．炭粉的存在对铁腐蚀的速率无影响 D．导管口产生气泡证明铁发生了析氢腐蚀 6．一块铆有铁铆钉的铜板暴露在潮湿空气中的示意图如图，下列说法正确的是 A．铜板表面有气泡生成 B．在干燥空气中该铜板也容易腐蚀 C．铁铆钉表面的电极反应： D．一段时间后，向水膜滴加一滴酚酞溶液，出现浅红色 7．化学有独特的符号表达形式。下列说法正确的是 A．用铁电极电解氯化镁溶液： B．钢铁发生吸氧腐蚀时，铁电极的电极反应式： C．用除去废水中的重金属： D．加热氯化铜溶液颜色由蓝变黄绿色：   8．下列有关金属腐蚀和保护的说法，不正确的是 A．生铁比纯铁容易生锈 B．铁被氧化腐蚀的电极反应式为 C．埋在潮湿土壤里的铁管比在干燥土壤里更容易被腐蚀 D．铁制品表面的镀银层损坏后，铁制品更容易被腐蚀 9．“孔蚀”是一种集中于金属表面极小范围并能深入到金属内部的电化学腐蚀。某铁合金表面钝化膜破损后的孔蚀如图所示，下列说法正确的是 A．的存在会加速该铁合金的腐蚀 B．孔的表面与内部均只能发生吸氧腐蚀 C．铁合金与锌或锡连接均属于牺牲阳极保护法 D．铁合金与电源负极连接可于表面形成钝化膜 10．将一定量琼脂、食盐水倒入烧杯中，系列操作后制得琼脂溶液，并如图所示进行实验，一段时间后观察现象。下列说法不正确的是 A．铁钉为正极 B．锌发生氧化反应 C．裸露的铁钉附近出现蓝色 D．锌发生吸氧腐蚀 1．下列实验不能达到目的的是 A．图1装置可以往铜牌表面镀银 B．图2装置可通过采集压强数据判断电化学腐蚀类型 C．图3所示装置可实现 D．图4装置可实现粗铜的精炼 2．实验是重要的学科实践。用如图装置进行实验，开始时，a、b两处液面相平，密封完好，放置一段时间。下列说法不正确的是 A．a处生铁丝发生吸氧腐蚀 B．a管液面高于b管 C．b处溶液的增大 D．b处生铁丝发生电极反应 3．将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆圈中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环(b)，如图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘处少。下列说法正确的是 A．液滴中的Cl-由a区向b区迁移 B．若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板在铜铁接触处滴加NaCl溶液，则负极发生的电极反应 C．液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀，生成的Fe2+由a区向b区迁移，与b区的OH-形成，进一步氧化、脱水形成铁锈 D．液滴边缘是正极区，发生的电极反应式为 4．下列说法正确的是 A．电镀铜和电解精炼铜时，电解质溶液中c(Cu2＋)均保持不变 B．工业可以电解熔融的MgO和AlCl3制备镁、铝 C．Al、Fe、Cu在潮湿的空气中腐蚀均生成氧化物 D．上图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图，图中生成铁锈最多的是B区域 5．化学小组研究金属的电化学腐蚀，实验如下： 序号 实验I 实验Ⅱ 实验 下列说法错误的是 A．实验Ⅰ中铁钉周边出现蓝色，铜片周边略显红色 B．实验Ⅱ中铁钉周边出现红色，锌片周边未见明显变化 C．实验I、Ⅱ均发生吸氧腐蚀，正极的电极反应式为：O2+4H++4e−=2H2O D．对比实验I、Ⅱ可知，生活中镀锌铁板比镀铜铁板在镀层破损后更耐腐蚀 6．城镇地面下常埋有纵横交错的金属管道，地面上还铺有铁轨．一定条件下，某含碳钢腐蚀情况与溶液的关系如下表： 2 4 6 6.5 8 13.5 14 腐蚀快慢 较快 慢 较快 主要产物 下列说法正确的是 A．含碳钢在中性环境腐蚀较慢 B．当时，主要发生析氢腐蚀 C．当时，负极的电极反应式为： D．采用外加电流法时，需外接镁、锌等作辅助阳极 1．海水资源可以有效利用，有时也会给生产、生活带来困扰，阅读如图，回答问题： （1）氯碱工业能耗大，通过如图Ⅰ改进的设计，可大幅度降低能耗，下列说法正确的是：___________。 A．电极A接电源负极，发生还原反应 B．电极B的电极反应式为： C．应选用阳离子交换膜，在右室获得浓度较高的溶液 D．改进设计中通过提高电极B上反应物的氧化性来降低电解电压，减少能耗 （2）图Ⅱ中铁棒浸入一段时间之后发现，越靠近烧杯底部发生电化学腐蚀就越轻微，则发生该腐蚀时，正极的电极反应式为： 。 （3）图Ⅲ所示的方案可以降低铁闸门的腐蚀速率。下列判断正确的是：___________。 A．若为导线，可以是铜 B．若为导线，铁闸门上的电极反应式为 C．若为直流电源，铁闸门做负极 D．若为直流电源，极上发生氧化反应 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 1 / 9 学科网（北京）股份有限公司 $