4.4 金属的电化学腐蚀与防护 第2课时（分层作业）化学沪科版选择性必修1

4.4 金属的电化学腐蚀与防护 第2课时 金属的电化学防护 分层作业 1．金属腐蚀在生活生产中普遍存在。下列说法错误的是 A．黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿 B．白铁皮是在薄钢板表面镀上一层锌，表面破损时，能减缓铁的腐蚀 C．海港、码头的钢制管桩会受到海水的长期侵袭，常用外加电流法对其保护 D．锅炉的内壁安装若干铜块或铅块对锅炉进行保护 【答案】D 【解析】A．金属活动性：Zn＞Cu，黄铜(铜锌合金)制作的铜锣在空气中会构成原电池，其中活动性强的锌为负极，发生失去电子的氧化反应；作为正极材料的铜不失去电子，因而不易产生铜绿，A正确； B．白铁皮是在薄钢板表面镀上一层锌，表面破损时，由于金属活动性：Zn＞Fe，Zn、Fe及周围电解质溶液构成原电池时，活动性强的锌为负极，活动性弱的铁为正极，铁不能发生氧化反应，因而能减缓铁的腐蚀，B正确； C．海港、码头的钢制管桩会受到海水的长期侵袭，为保护钢制管桩，常用外加电流法对其保护，使钢制管桩与外接电源的负极连接作阴极，发生还原反应，因而就可以保护钢制管桩，C正确； D．锅炉的内壁若安装若干铜块，由于金属活动性：Fe＞Cu，Fe、Cu及周围电解质溶液形成原电池时，被腐蚀的是活动性强的Fe，会加快铁的腐蚀，因此不能对锅炉进行保护，D错误； 故合理选项是D。 2．下列有关金属腐蚀和保护的说法中，错误的是 A．生铁中含碳，比纯铁容易生锈 B．牺牲阳极法是利用电解原理保护金属 C．埋在潮湿土壤里的铁管比在干燥的土壤里更容易被腐蚀 D．镀银的铁制品，镀层损坏后，露出的铁比镀银的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，A不符合题意； B．牺牲阳极的阴极保护法是利用原电池原理保护金属，B符合题意； 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，C不符合题意； D．镀银的铁制品，镀层损坏后，镀层、铁与外界环境形成原电池，铁作负极被腐蚀，D不符合题意； 故选B； 3．金属腐蚀会破坏机器设备、桥梁建筑等，下列做法不能有效防止金属腐蚀的是 A．把海底钢闸门连接电源的正极以使其不被腐蚀 B．把铬、镍等金属加入普通钢中制成不锈钢餐具 C．利用黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿 D．采用表面渗镀的方式在金属表面形成稳定钝化膜 【答案】A 【解析】A．作电解池阴极的金属才能被保护，阴极是连接电池负极的一极，则水中的钢闸门应该连接电源的负极，才属于外加电流的阴极保护法，故A符合题意； B．不锈钢是合金，合金改变了金属的结构，把铬、镍等金属加入到普通钢中制成不锈钢能保护铁不被腐蚀，故B不符合题意； C．黄铜是锌和铜的合金，锌比铜的化学性质活泼，与铜相比它更易与空气中的氧气反应，而阻碍了铜在空气中的缓慢氧化，所以黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿，故C不符合题意； D．在金属表面形成稳定钝化膜可阻碍金属与空气的氧气等物质反应，能有效防止金属腐蚀，D不符合题意； 故选A。 4．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 【解析】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。 5．生活中金属腐蚀主要是电化学腐蚀，利用电化学原理可以保护金属。下列金属防护方式没有涉及电化学原理的是 A．地下金属钢管连接电源负极 B．集装箱表面喷涂以锌粉为主的漆 C．汽车底盘喷涂高分子膜 D．锅炉内壁安装镁合金 【答案】C 【解析】A．地下金属钢管连接电源负极属于外加电流法，涉及电化学原理，故A不符合； B．在铁板表面镀锌，阻止了铁与空气、水的接触，从而防止金属铁防锈，没有连接外加电源，如果镀层破坏，锌的活泼性大于铁，用牺牲锌的方法来保护铁不被腐蚀，属于牺牲阳极法，涉及电化学原理，故B不符合； C．汽车底盘喷涂高分子膜阻止了铁与空气、水的接触，从而防止金属铁防锈，没有连接外加电源，没有涉及电化学原理，故C符合； D．镁的活泼性大于铁，用牺牲镁块的方法来保护锅炉而防止铁被腐蚀，属于牺牲阳极法，涉及电化学原理，故D不符合； 故选C。 6．牺牲阳极法是港珠澳大桥采用的重要防腐措施之一。下列说法错误的是 A．可选用铝作为牺牲阳极 B．牺牲阳极法利用了原电池原理 C．钢铁在海水中易发生析氢腐蚀 D．研制耐腐蚀的新型材料是解决金属腐蚀问题的重要途径 【答案】C 【解析】A．采用牺牲阳极法保护阴极时，铝作原电池的负极被氧化，铁被保护，A正确； B．牺牲阳极法保护阴极，参考选项A，铝作原电池的负极，即利用的是原电池原理，B正确； C．海水的pH一般在8.0~8.5，碱性条件下钢构件的腐蚀主要是吸氧腐蚀，C错误； D．金属在海水中更容易被腐蚀，研制耐腐蚀的新型材料是解决金属腐蚀问题的重要途径，D正确； 故选C。 7．十二生肖兽首铜像是我国的国宝，兽首上的褶皱和绒毛等细微处，都清晰逼真，其历经二百多年而不锈蚀，堪称一绝。下列有关说法正确的是 A．在兽首铜像表面镀了一层锌 B．金属铜的活动性小，不与空气中的物质反应 C．用外加电流法对它们进行了保护，所以不锈蚀 D．在铸造它的铜中添加了金、银、锡、锌，增强了抗锈蚀能力 【答案】D 【解析】A．兽首铜像属于铜合金，没有在表面镀了一层锌，A项错误； B．铜的金属活动性很弱，但是在空气中，与O2、CO2、H2O反应生成铜锈，B项错误； C．兽首铜像没有与外接电源的负极相连，没有用外加电流法对它们进行保护，C项错误； D．在铜中添加了金、银、锡、锌等金属形成合金，增强了抗锈蚀能力，D项正确； 答案选D。 8．为防止埋在地下的钢管道被锈蚀，以延长管道的使用寿命，可以用如图所示方法进行电化学保护。下列说法不正确的是 A．将镁块换成锌块也能起到保护作用 B．该方法中钢管道作正极 C．该方法称为“牺牲阳极的阴极保护法” D．镁块上发生的电极反应为 【答案】D 【解析】A．钢管道-镁块-潮湿的碱性土壤构成原电池，镁块作为负极被消耗，钢管道作为正极被保护，换为锌块后，锌比铁活泼，因此仍是锌块作为负极被消耗，钢管道作为正极被保护，故A正确； B．根据图片知钢管道-镁块-潮湿的碱性土壤构成原电池，镁比铁更活泼，可知钢管道作正极，故B正确； C．牺牲阳极的阴极保护法的是原电池原理，外加电流的阴极保护法的是电解池原理，根据图片知，该金属防护措施采用的是牺牲阳极的阴极保护法，故C正确； D．镁块作负极，电极反应：，故D错误； 故答案选D。 9．下列关于金属腐蚀与防护的说法不正确的是 A．图①，在轮船外壳上镶嵌锌块，可减缓船体的腐蚀速率 B．图②，若将钢闸门与电源负极相连，可防止钢闸门被腐蚀 C．图③，运动器材表面刷油漆可减缓金属腐蚀 D．图④，该装置用于深埋在潮湿的中性土壤中钢管的防腐 【答案】D 【解析】A．图①轮船外壳上镶嵌锌块，构成原电池，锌为负极，轮船外壳为正极被保护，可减缓船体的腐蚀速率，A正确； B．图②为外加电源的阴极保护法，通电后电子从电源负极出发到钢闸门，可防止钢闸门被腐蚀，B正确； C．图③运动器材表面刷油漆可避免金属与空气直接接触，可防止金属腐蚀，C正确； D．图④中Cu与Fe形成原电池，Cu为正极，Fe为负极，Fe被腐蚀，对钢管不起防腐作用，D错误； 答案选D。 1．《我在故宫修文物》这部纪录片里关于古代青铜器的修复引起了某研学小组的兴趣。“修旧如旧”是文物保护的主旨。 （1）查阅高中教材得知铜锈为Cu2(OH)2CO3，俗称铜绿，可溶于酸。铜绿在一定程度上可以提升青铜器的艺术价值。请写出Cu在空气中生成铜锈的方程式 。 （2）继续查阅资料，了解到铜锈的成分非常复杂，主要成分有Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl。考古学者将铜锈分为无害锈和有害锈，结构如图所示： Cu2(OH)3Cl属于 (填“无害锈”和“有害锈”)。 （3）文献显示Cu2(OH)3Cl的形成过程中会产生CuCl(白色不溶于水的固体)，请结合如图回答： ①过程I的正极反应物是 。 ②过程I负极的电极反应式是 。 （4）青铜器的修复有多种方法，其中之一是碳酸钠法：将腐蚀文物置于含Na2CO3的缓冲溶液中浸泡，使CuCl转化为难溶的Cu2(OH)3Cl；写出碳酸钠法的离子方程式 。 【答案】（1）2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2(OH)2CO3 （2）有害锈 （3）氧气和水 Cu-e-+Cl-=CuCl （4）4CuCl+O2+2H2O+2=2Cu2(OH)2CO3+4Cl- 【解析】（1）铜在空气中与空气中的氧气、二氧化碳和水生成铜绿，所以铜在空气中生成铜锈的方程式为2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2(OH)2CO3； （2）从图中可知Cu2(OH)3Cl结构疏松，没能阻止潮湿的空气与铜接触，会加快Cu的腐蚀，所以Cu2(OH)3Cl属于有害锈； （3）结合图像可知，正极得电子发生还原反应，正极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，即过程I的正极反应物是氧气和水；有害锈的形成过程中会产生白色不溶于水的固体氯化亚铜，即铜作负极失电子生成氯化亚铜，所以过程I的负极反应式为Cu-e-+Cl-=CuCl； （4）将腐蚀文物置于含Na2CO3的缓冲溶液中浸泡，使CuCl转化为难溶的Cu2(OH)3Cl，碳酸钠法的离子方程式为4CuCl+O2+2H2O+2=2Cu2(OH)2CO3+4Cl-。 2．钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一。 （1）钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀，该腐蚀过程中的电极反应式为：正极 ， 负极 。 （2）为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以采用如图所示的方案，其中焊接在闸门上的固体材料R可以采用_________。 A．铜 B．钠 C．锌 D．石墨 （3）如图所示的方案也可以降低铁闸门的腐蚀速率，其中铁闸门应该连接在直流电源的 极。 （4）现有NH4Cl和氨水组成的混合溶液。请回答下列问题(填“>”、“<”或“=”)： ①若溶液的pH=7，则该溶液中c() c(Cl-)。 ②若溶液的pH>7，则该溶液中c() c(Cl-)。 ③若c()<c (Cl-)，则溶液的pH 7。 【答案】（1） （2）C （3）负 （4）＝ ＞ ＜ 【解析】（1）钢铁发生吸氧腐蚀，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为，负极上Fe失电子发生氧化反应，电极反应式为； （2）作原电池负极的金属加速被腐蚀，作原电池正极的金属被保护，根据图知，该装置是利用原电池原理保护Fe，所以应该选取比Fe活泼的金属，如锌，钠是活泼金属，极易与水反应，故答案为C； （3）作电解池阳极的金属加速被腐蚀，作电解池阴极的金属被保护，根据图知，该装置是利用电解池原理保护Fe，则铁作电解池阴极，应该连接电源负极，故答案为：负。 （4）①若溶液的pH=7，(H＋)＝c(OH－)，根据电荷守恒c()+c(H＋)＝c(Cl－)+c(OH－)可知该溶液中c()＝c(Cl－)。 ②若溶液的pH>7，(H＋)＜c(OH－)，根据电荷守恒c()+c(H＋)＝c(Cl－)+c(OH－)可知则该溶液中c()＞c(Cl－)。 ③若c()<c(Cl－)，根据电荷守恒c()+c(H＋)＝c(Cl－)+c(OH－)可知(H＋)＞c(OH－)，因此溶液的pH＜7。 3．研究金属腐蚀和防腐的原理很有现实意义。 （1）如图甲为探究钢铁的吸氧腐蚀的装置。某兴趣小组按该装置实验，导管中液柱上升缓慢，下列措施可以更快更清晰观察到水柱上升现象的有__________（填字母）。 A．用纯氧气代替试管内空气 B．用酒精灯加热试管提高温度 C．将铁钉换成铁粉和炭粉混合粉末 D．换成更细的导管，水中滴加红墨水 （2）该小组将甲图装置改进成乙图装置并进行实验，导管中红墨水液柱高度随时间的变化逐渐减慢，你认为影响因素为 。 （3）为探究铁钉腐蚀实验a、b两点所发生的反应，进行以下实验，完成表格空白（已知铁氰化钾溶液遇亚铁离子生成蓝色沉淀，常用于亚铁离子的检验）： 实验操作 实验现象 实验结论 向溶液中滴加2～3滴酚酞指示剂 a点附近溶液出现红色 a点电极反应为① 然后再滴加2～3滴铁氰化钾溶液 b点周围出现监色沉淀 b点电极反应为② 根据以上实验探究，试判断③ （填“a”或“b”）为负极，该点腐蚀更严重。 （4）图丙中钢闸门应与外接电源的 相连（填“正极”或“负极”）钢闸门不会被腐蚀，属于 保护法。 【答案】（1）ACD （2）NaCl溶液中溶解氧的浓度 （3）O2+4e-+2H2O=4OH- Fe-2e-= Fe2+ b （4）负极 外加电流的阴极 【解析】（1）A．用纯氧气代替试管内空气，反应速率加快，O2的浓度减小快，容器内气体的压强减小快，液柱上升明显，A符合题意； B．用酒精灯加热试管提高温度，水中溶解的氧气量减少，氧气的消耗量反而减少，另外，气体的体积膨胀，液柱难以上升，B不符合题意； C．将铁钉换成铁粉和炭粉混合粉末，铁粉与电解质的接触面积增大，反应速率加快，氧气的消耗量增多，液柱上升明显，C符合题意； D．换成更细的导管，水中滴加红墨水，液柱上升快，且颜色醒目，现象明显，D符合题意； 故选ACD。 （2）从相同时间间隔内表中数据变化可以看出，相同时间内液柱高度变化越来越小，则表明腐蚀的速率随时间逐渐减慢，影响因素为：NaCl溶液中溶解氧的浓度。 （3）该装置构成原电池，a点(正极)附近溶解氧量大，发生O2得电子生成OH-的反应，a点电极反应为：O2+4e-+2H2O=4OH-，b处(负极)铁失电子生成Fe2+，电极方程式为：Fe-2e-= Fe2+，根据以上实验探究，可判断③b为负极，该点腐蚀更严重。 （4）图丙中，要保护钢闸门不被腐蚀，应阻止其失电子，钢闸门(阴极)应与外接电源的负极相连，属于外加电流的阴极保护法。 1．某学习小组按下图探究金属电化学腐蚀与防护的原理，下列说法正确的是 A．相间条件下，若X为食盐水，K分别连接B、C时，前者铁棒的腐蚀速度更慢 B．若X为模拟海水，K未闭合时铁棒上E点表面铁锈最多。 C．若b为正极，K连接A时，铁棒防腐的方式称为牺牲阳极的阴极保护法 D．若在X溶液中预先加入适量的KSCN溶液，可有效提升铁棒腐蚀或防腐的观察效果 【答案】B 【分析】K连接A时，可形成外加电流阴极保护法，被保护金属Fe应作为阴极；K连接B时，Fe作为负极，被腐蚀；K连接C时，形成牺牲阳极的阴极保护法，即牺牲Zn，保护Fe，据此解答。 【解析】A．K连接B时，Fe作为负极，被腐蚀；K连接C时，Zn作负极，Fe作正极，即牺牲Zn，保护Fe，所以后者铁棒的腐蚀速度更慢，故A项错误； B．E点(界面处)氧气浓度较大，生成的OH-浓度最大，而Fe (OH)2经氧化才形成铁锈，所以是E点铁锈最多，故B项正确； C．牺牲阳极的阴极保护法原理为原电池，无外加电流；若b为正极，K连接A时，铁棒成为电解池的阳极，加速腐蚀速率，故C项错误； D．Fe2+与K3[Fe(CN)6]溶液反应产生蓝色沉淀，通过观察沉淀量的多少判断铁棒腐蚀或防腐的效果，应加K3[Fe(CN)6]溶液，Fe2+与KSCN溶液不反应，故D项错误； 故本题选B。 2．青铜是金属冶炼史上最早的合金，我国出土了大量青铜器，体现了古代中国对人类文明的巨大贡献。青铜器在埋藏过程中会逐渐生锈，其修复工作是文物保护的重要环节。 （1）查阅高中教材得知铜锈为，俗称铜绿。铜绿在一定程度上可以提升青铜器的艺术价值。铜绿难溶于水，可用稀盐酸除去，写出发生反应的离子方程式 。 （2）继续查阅资料，了解到铜锈的成分很复杂，主要成分有和。结构如图所示： 考古学家将铜锈分为“无害锈”和“有害锈”，“无害锈”形成后可阻止内部金属继续腐蚀，而“有害锈”则无法阻止腐蚀的深入。结合两种铜锈的结构推测，“有害锈”的主要成分为 。 （3）的形成过程中会通过原电池反应产生CuCl(难溶于水的固体)，请结合下图回答： ①过程Ⅰ正极上得电子的物质是 (填化学式)。 ②过程Ⅰ负极的电极反应式为 。 （4）青铜器的修复追求“修旧如旧”，即在尽量不破坏“无害锈”的情况下阻止青铜器继续被腐蚀，保护青铜器的艺术价值。青铜器除锈有以下三种常见方法： ⅰ.柠檬酸浸法：将腐蚀文物直接放在2%~3%的柠檬酸溶液中浸泡除锈(柠檬酸的结构如图所示)： ⅱ.碳酸钠法；将文物置于含的溶液中浸泡，使CuCl转化为；ⅲ.BTA保护法：利用BTA(一种有机成膜剂)与CuCl反应，形成一层透明的高聚物薄膜(将产生的隔绝在外)。 ①柠檬酸浸法利用了其结构中 (填官能团名称)的性质。 ②向溶液中滴加稀盐酸，开始无气泡产生，此时发生反应的离子方程式为 。 ③相比于酸浸法，BTA保护法的优点是 。 （5）陕西历史博物馆展出了许多鎏金工艺青铜器。鎏金是古代常用的镀金工艺，将金汞合金涂于器物表面，加热使汞挥发，便形成一层光亮的金镀层。下列关于青铜器鎏金工艺的说法正确的是 (填字母)。 A．流金工艺的镀金过程是一种化学变化 B．流金除了改善外观，还可保护青铝器，使其不易生锈 C．若表面的金镀层破损，暴露出的青铜表面会更易生锈 【答案】（1）+4H+=2Cu2++3H2O+CO2↑ （2）Cu2(OH)3Cl （3）O2 Cu-e-+Cl-=CuCl （4）羧基 不破坏无害锈，可以保护青铜器的艺术价值，做到“修旧如旧” （5）BC 【解析】（1）铜锈为，和稀盐酸反应生成CuCl2、CO2和H2O，离子方程式为：+4H+=2Cu2++3H2O+CO2↑。 （2）由题干信息可知，碱式碳酸铜为致密结构，可以阻止潮湿空气进入内部进一步腐蚀铜；而碱式氯化铜为疏松结构，潮湿空气可以进入空隙内将内部的铜进一步腐蚀，故碱式氯化铜是有害锈，“有害锈”的主要成分为：Cu2(OH)3Cl。 （3）有害锈的形成过程中会产生CuCl(白色不溶于水的固体)，分析图示得到铜做负极失电子出CuCl沉淀，正极上是氧气得到电子发生还原反应， ①过程Ⅰ正极上得电子的物质是：O2， ②过程Ⅰ负极上Cu失去电子生成CuCl，电极反应式是：Cu-e-+Cl-=CuCl。 （4）①由题干柠檬酸的结构简式可知，分子中的羧基能与金属氧化物反应，而用于除锈，故柠檬酸浸法利用了其结构中羧基的性质；②向溶液中滴加稀盐酸，开始无气泡产生，说明和HCl反应生成了NaHCO3，离子方程式为：；③相比于酸浸法，BTA保护法的优点是酸浸法会和无害锈发生反应，不破坏无害锈，可以保护青铜器的艺术价值，做到“修旧如旧”。 （5）A．鎏金工艺的镀金过程即将金汞合金涂于器物表面，加热使汞挥发，便形成一层光亮的金镀层，故是一种物理变化，A错误；B．由题干信息可知，鎏金即在青铜器表面镀上一层金，由于金是一种很不活泼的金属，故除了改善外观，还可保护青铜器，使其不易生锈，B正确；C．由于金的活动性弱于Cu，故若表面的金镀层破损，暴露出的青铜表面由于能形成电化学腐蚀，故会更易生锈，C正确；故答案为：BC。 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2课时 金属的电化学防护 分层作业 1．金属腐蚀在生活生产中普遍存在。下列说法错误的是 A．黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿 B．白铁皮是在薄钢板表面镀上一层锌，表面破损时，能减缓铁的腐蚀 C．海港、码头的钢制管桩会受到海水的长期侵袭，常用外加电流法对其保护 D．锅炉的内壁安装若干铜块或铅块对锅炉进行保护 2．下列有关金属腐蚀和保护的说法中，错误的是 A．生铁中含碳，比纯铁容易生锈 B．牺牲阳极法是利用电解原理保护金属 C．埋在潮湿土壤里的铁管比在干燥的土壤里更容易被腐蚀 D．镀银的铁制品，镀层损坏后，露出的铁比镀银的铁制品更容易被腐蚀 3．金属腐蚀会破坏机器设备、桥梁建筑等，下列做法不能有效防止金属腐蚀的是 A．把海底钢闸门连接电源的正极以使其不被腐蚀 B．把铬、镍等金属加入普通钢中制成不锈钢餐具 C．利用黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿 D．采用表面渗镀的方式在金属表面形成稳定钝化膜 4．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 5．生活中金属腐蚀主要是电化学腐蚀，利用电化学原理可以保护金属。下列金属防护方式没有涉及电化学原理的是 A．地下金属钢管连接电源负极 B．集装箱表面喷涂以锌粉为主的漆 C．汽车底盘喷涂高分子膜 D．锅炉内壁安装镁合金 6．牺牲阳极法是港珠澳大桥采用的重要防腐措施之一。下列说法错误的是 A．可选用铝作为牺牲阳极 B．牺牲阳极法利用了原电池原理 C．钢铁在海水中易发生析氢腐蚀 D．研制耐腐蚀的新型材料是解决金属腐蚀问题的重要途径 7．十二生肖兽首铜像是我国的国宝，兽首上的褶皱和绒毛等细微处，都清晰逼真，其历经二百多年而不锈蚀，堪称一绝。下列有关说法正确的是 A．在兽首铜像表面镀了一层锌 B．金属铜的活动性小，不与空气中的物质反应 C．用外加电流法对它们进行了保护，所以不锈蚀 D．在铸造它的铜中添加了金、银、锡、锌，增强了抗锈蚀能力 8．为防止埋在地下的钢管道被锈蚀，以延长管道的使用寿命，可以用如图所示方法进行电化学保护。下列说法不正确的是 A．将镁块换成锌块也能起到保护作用 B．该方法中钢管道作正极 C．该方法称为“牺牲阳极的阴极保护法” D．镁块上发生的电极反应为 9．下列关于金属腐蚀与防护的说法不正确的是 A．图①，在轮船外壳上镶嵌锌块，可减缓船体的腐蚀速率 B．图②，若将钢闸门与电源负极相连，可防止钢闸门被腐蚀 C．图③，运动器材表面刷油漆可减缓金属腐蚀 D．图④，该装置用于深埋在潮湿的中性土壤中钢管的防腐 1．《我在故宫修文物》这部纪录片里关于古代青铜器的修复引起了某研学小组的兴趣。“修旧如旧”是文物保护的主旨。 （1）查阅高中教材得知铜锈为Cu2(OH)2CO3，俗称铜绿，可溶于酸。铜绿在一定程度上可以提升青铜器的艺术价值。请写出Cu在空气中生成铜锈的方程式 。 （2）继续查阅资料，了解到铜锈的成分非常复杂，主要成分有Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl。考古学者将铜锈分为无害锈和有害锈，结构如图所示： Cu2(OH)3Cl属于 (填“无害锈”和“有害锈”)。 （3）文献显示Cu2(OH)3Cl的形成过程中会产生CuCl(白色不溶于水的固体)，请结合如图回答： ①过程I的正极反应物是 。 ②过程I负极的电极反应式是 。 （4）青铜器的修复有多种方法，其中之一是碳酸钠法：将腐蚀文物置于含Na2CO3的缓冲溶液中浸泡，使CuCl转化为难溶的Cu2(OH)3Cl；写出碳酸钠法的离子方程式 。 2．钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一。 （1）钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀，该腐蚀过程中的电极反应式为：正极 ， 负极 。 （2）为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以采用如图所示的方案，其中焊接在闸门上的固体材料R可以采用_________。 A．铜 B．钠 C．锌 D．石墨 （3）如图所示的方案也可以降低铁闸门的腐蚀速率，其中铁闸门应该连接在直流电源的 极。 （4）现有NH4Cl和氨水组成的混合溶液。请回答下列问题(填“>”、“<”或“=”)： ①若溶液的pH=7，则该溶液中c() c(Cl-)。 ②若溶液的pH>7，则该溶液中c() c(Cl-)。 ③若c()<c (Cl-)，则溶液的pH 7。 3．研究金属腐蚀和防腐的原理很有现实意义。 （1）如图甲为探究钢铁的吸氧腐蚀的装置。某兴趣小组按该装置实验，导管中液柱上升缓慢，下列措施可以更快更清晰观察到水柱上升现象的有__________（填字母）。 A．用纯氧气代替试管内空气 B．用酒精灯加热试管提高温度 C．将铁钉换成铁粉和炭粉混合粉末 D．换成更细的导管，水中滴加红墨水 （2）该小组将甲图装置改进成乙图装置并进行实验，导管中红墨水液柱高度随时间的变化逐渐减慢，你认为影响因素为 。 （3）为探究铁钉腐蚀实验a、b两点所发生的反应，进行以下实验，完成表格空白（已知铁氰化钾溶液遇亚铁离子生成蓝色沉淀，常用于亚铁离子的检验）： 实验操作 实验现象 实验结论 向溶液中滴加2～3滴酚酞指示剂 a点附近溶液出现红色 a点电极反应为① 然后再滴加2～3滴铁氰化钾溶液 b点周围出现监色沉淀 b点电极反应为② 根据以上实验探究，试判断③ （填“a”或“b”）为负极，该点腐蚀更严重。 （4）图丙中钢闸门应与外接电源的 相连（填“正极”或“负极”）钢闸门不会被腐蚀，属于 保护法。 1．某学习小组按下图探究金属电化学腐蚀与防护的原理，下列说法正确的是 A．相间条件下，若X为食盐水，K分别连接B、C时，前者铁棒的腐蚀速度更慢 B．若X为模拟海水，K未闭合时铁棒上E点表面铁锈最多。 C．若b为正极，K连接A时，铁棒防腐的方式称为牺牲阳极的阴极保护法 D．若在X溶液中预先加入适量的KSCN溶液，可有效提升铁棒腐蚀或防腐的观察效果 2．青铜是金属冶炼史上最早的合金，我国出土了大量青铜器，体现了古代中国对人类文明的巨大贡献。青铜器在埋藏过程中会逐渐生锈，其修复工作是文物保护的重要环节。 （1）查阅高中教材得知铜锈为，俗称铜绿。铜绿在一定程度上可以提升青铜器的艺术价值。铜绿难溶于水，可用稀盐酸除去，写出发生反应的离子方程式 。 （2）继续查阅资料，了解到铜锈的成分很复杂，主要成分有和。结构如图所示： 考古学家将铜锈分为“无害锈”和“有害锈”，“无害锈”形成后可阻止内部金属继续腐蚀，而“有害锈”则无法阻止腐蚀的深入。结合两种铜锈的结构推测，“有害锈”的主要成分为 。 （3）的形成过程中会通过原电池反应产生CuCl(难溶于水的固体)，请结合下图回答： ①过程Ⅰ正极上得电子的物质是 (填化学式)。 ②过程Ⅰ负极的电极反应式为 。 （4）青铜器的修复追求“修旧如旧”，即在尽量不破坏“无害锈”的情况下阻止青铜器继续被腐蚀，保护青铜器的艺术价值。青铜器除锈有以下三种常见方法： ⅰ.柠檬酸浸法：将腐蚀文物直接放在2%~3%的柠檬酸溶液中浸泡除锈(柠檬酸的结构如图所示)： ⅱ.碳酸钠法；将文物置于含的溶液中浸泡，使CuCl转化为；ⅲ.BTA保护法：利用BTA(一种有机成膜剂)与CuCl反应，形成一层透明的高聚物薄膜(将产生的隔绝在外)。 ①柠檬酸浸法利用了其结构中 (填官能团名称)的性质。 ②向溶液中滴加稀盐酸，开始无气泡产生，此时发生反应的离子方程式为 。 ③相比于酸浸法，BTA保护法的优点是 。 （5）陕西历史博物馆展出了许多鎏金工艺青铜器。鎏金是古代常用的镀金工艺，将金汞合金涂于器物表面，加热使汞挥发，便形成一层光亮的金镀层。下列关于青铜器鎏金工艺的说法正确的是 (填字母)。 A．流金工艺的镀金过程是一种化学变化 B．流金除了改善外观，还可保护青铝器，使其不易生锈 C．若表面的金镀层破损，暴露出的青铜表面会更易生锈 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 $