第四章 第3节 金属的腐蚀与防护 同步练习 2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1

第四章 第3节 金属的腐蚀与防护 同步练习 1. 选择题 (一)金属的腐蚀 1.下列关于金属腐蚀的说法中不正确的是（ ） A． 金属腐蚀的本质是金属原子失去电子而被氧化 B．金属腐蚀一般包括化学腐蚀和电化学腐蚀 C．纯的金属一般难以发生电化学腐蚀 D．金属发生的化学腐蚀比电化学腐蚀要普遍得多 2.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，在接触处铁易生锈 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.铁在潮湿土壤里比在干燥土壤里更易腐蚀 3 . 下列说法错误的是（ ） A．纯铁比生铁易生锈 B．护发素能调节头发的pH C．催化剂不影响平衡转化率 D．盐类的水解促进水的电离 （二）金属的电化学腐蚀（吸氧腐蚀和析氢腐蚀） 4.下列有关金属腐蚀的说法中正确的是（ ） A．金属腐蚀指不纯金属与接触到的电解质溶液进行化学反应而损耗的过程 B．电化学腐蚀指在外加电流的作用下不纯金属发生化学反应而损耗的过程 C．钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀，负极吸收氧气，产物最终转化为铁锈 D．金属的电化学腐蚀和化学腐蚀本质相同，但电化学腐蚀伴有电流产生 5. 设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（ ） A．电解精炼铜的实验中，阳极质量减少6.4 g，则电路中通过的电子数目是0.2NA B．某纯净铁发生析氢腐蚀时，正极产生标况下67.2 L气体，则被氧化的铁原子数目为2NA C．铅酸蓄电池负极增重96 g时，电路中转移的电子数为2NA D．3 mol H2与足量N2充分反应，生成NH3分子的数目为2NA 6. 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 7. 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c(H＋)逐渐增大 8 . 是海洋大气环境中金属表面的主要固体沉积物之一，颗粒落在金属表面上，具有很强的吸湿性，促进了金属的腐蚀。下图为碳钢基体在—大气环境中发生电化学腐蚀的原理示意图。下列说法不正确的是（ ） A．腐蚀过程中，为负极，发生氧化反应 B．正极反应式为 C．对腐蚀反应起催化作用 D．腐蚀过程中水体酸性增强 9 . 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周中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿棕色铁锈环(b)，如图所示。下列说法错误的是（ ） A．铁片腐蚀最严重区域是生锈最多的区域 B．铁片腐蚀过程最终生成的铁锈为 C．液滴边缘是正极区，发生的电极反应为： D．液滴之下氧气含量少，铁片作负极，发生的氧化反应为： （三)金属的防护 10.2024年5月8日，我国第三艘航空母舰福建舰顺利完成首次海试。舰体表面需要采取有效的防锈措施，下列措施不能起到防锈效果的是（ ） A．放置铜块 B．发蓝处理 C．表面渗镀 D．喷涂油漆 11.下列防止钢铁腐蚀的方法不属于电化学防护的是 A B C D A．A B．B C．C D．D 12. 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 . 下列关于金属的腐蚀与防护的说法错误的是（ ） A．钢铁放置在潮湿空气中主要发生电化学腐蚀 B．镀锌铁利用的是牺牲阴极法保护铁制品 C．室外健身器材涂油漆等保护层可有效防止铁被腐蚀 D．钢闸门接外加电源的负极可防止钢闸门被腐蚀 14. 下列关于电化学腐蚀、防护与利用的说法中，不正确的是（ ） A．铜板打上铁铆钉后，铜板不易被腐蚀 B．暖气片表面刷油漆可防止金属腐蚀 C．阴极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+ D．连接锌棒后，电子由锌流向铁管道 A．A B．B C．C D．D 15 . 下列关于金属腐蚀与防护，说法正确的是（ ） A．白铁皮与马口铁制品均破损时，白铁皮制品更易被腐蚀 B．钢铁发蓝多用于军工器械，发蓝过程属于物理变化 C．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 D．化学腐蚀和电化学腐蚀往往同时发生，电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍，危害更大 (四)金属腐蚀快慢的比较 16.相同材质的铁在下图中的各情形下最不易被腐蚀的是（ ） A B C D 17.相同材质的铁在下图中的四种情况下腐蚀最慢的是（ ） A B C D  18.融雪剂可以降低冰雪融化的温度，利于道路通畅，通常分为氯盐类的无机融雪剂和非氯盐类的有机融雪剂两类。氯化钠、醋酸钾两种融雪剂相同条件下融冰量和对碳钢(铁碳合金)腐蚀速率图像如下所示。下列关于碳钢(铁碳合金)腐蚀的说法中，不正确的是（ ） A．盐类融雪剂能够造成碳钢的腐蚀 B．碳钢腐蚀的负极反应为 C．融雪剂浓度越大，碳钢腐蚀速率越快 D．由图1可知，与氯化钠相比，醋酸钾融冰量高，是更加高效的融雪剂 二．填空题 19 . 研究金属的腐蚀过程及防腐蚀对人们的日常生活有重大意义。 (1)如图1中的铁棒为纯铁，则其腐蚀过程属于___________腐蚀。 (2)如图1中的铁棒(含碳量为10.8%)越靠近烧杯底部发生电化学腐蚀就越___________(选填“轻微”、“严重”)。该实验说明___________因素会影响铁的腐蚀速率。腐蚀时正极的电极反应式为___________。(已知：海水pH约为8.1) (3)用图2研究铁的腐蚀过程。预测恒温条件下反应一段时间后，U形管内液面的变化情况。(已知：起始时两管内液面相平，实验过程中铁丝始终不接触溶液，选填“左高右低”、“左低右高”或“几乎不变”) 溶液X 浓硫酸 浓盐酸 稀硫酸 液面情况 ___________ ___________ ___________ (4)用图3所示装置研究铁的防腐蚀过程： ①、、只关闭一个，则铁腐蚀的速度最快的是只闭合___________(填“”、“”或“”下同)； ②为减缓铁的腐蚀，应只闭合___________，该防护法称为___________； ③只闭合，石墨电极附近的pH将___________(填“变大”、“变小”或“不变”)。 (5)图4为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图。 ①腐蚀过程中，负极是___________(填“a”、“b”或“c”)； ②环境中的扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈。青铜器发生电化腐蚀并最终生成的总离子方程式为___________。 20. 某化学兴趣小组设计了如下实验，探究铁的电化学腐蚀及防护原理。 I．铁的电化学腐蚀原理探究 (1)利用如图装置，进行铁的电化学腐蚀原理探究。 装置 实验步骤及操作 现象 a．连接好装置，观察现象 电流表指针偏转 b．一段时间后，向烧杯中滴加酚酞 ___________ c．一段时间后，向烧杯中滴加铁氰化钾K3[Fe(CN)6]溶液 铁棒表面产生蓝色沉淀 ①b中的实验现象为___________，碳棒电极的电极反应式为___________。 ②已知：K3[Fe(CN)6]具有氧化性。该小组有同学认为仅通过中现象不能证明铁发生了电化学腐蚀。为验证猜想并推出相应结论，设计了如下实验： 实验装置 实验方案 实验现象 1.取2 mL煮沸过的0.1 mol/L K3[Fe(CN)6]溶液于试管中，向试管中加入一小段铁片，再加入1mL煤油液封 溶液无明显变化 2.继续向试管中加入少许NaCl固体 一段时间后，铁片表面产生大量的蓝色沉淀 根据实验现象推出结论：在NaCl溶液中，___________。 (2)兴趣小组通过数字化实验装置及试剂进行铁的电化学腐蚀实验探究，测定具支锥形瓶中压强随时间变化关系以及溶氧量随时间变化关系，实验装置及数据记录如图。 实验装置 实验数据 ①整个过程中，负极电极反应式为___________。 ②酸溶液pH=2.0时，锥形瓶内压强增大的原因___________。 ③请解释酸溶液pH=4.0时锥形瓶内压强几乎不变的原因：___________。 Ⅱ．铁制品的防护 (3)铁制品上镀铜，此时铁制品应与电源的___________极相连。 (4)金属阳极钝化也是一种电化学防护方法。将Fe作阳极置于H2SO4溶液中，一定条件下，Fe表面钝化形成致密的Fe3O4氧化膜，则阳极的电极反应式为___________。 21.电化学原理在防止金属腐蚀、能量转换等方面应用广泛。回答下列问题： (1)如图所示，将金属M连接在钢铁设施表面，可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀，材料M可以选用_______金属，此方法叫做_______保护法。也可以将钢铁设备连接在直流电源的_______(填“正极”或“负极”)来减缓腐蚀。 (2)在潮湿的深层土壤中，钢管主要发生厌氧腐蚀，有关厌氧腐蚀的机理有多种，其中一种理论为厌氧细菌(该厌氧细菌最佳生存环境在pH为7-8之间)可促使与H2反应生成S2-，加速钢管的腐蚀，其反应原理如图所示。下列说法正确的_______。 A．钢管中的铁做原电池的负极，电极反应式为Fe-2e-=Fe2+ B．正极的电极反应式为+5H2O+8e-=HS-+9OH- C．酸性条件下，厌氧菌失去活性，钢管就不易被腐蚀 D．管道上刷富锌油漆可以延缓管道的腐蚀 22 (1)如图所示装置：若烧杯中溶液为稀硫酸，则正极反应为_____________。若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液，则负极反应为___________。将铝片和铜片用导线相连，插入浓硝酸中，电池总反应为___________。 (2)钢铁是目前应用最广泛的金属材料，了解钢铁腐蚀的原因与防护方法具有重要意义。 ①下列各种情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序为_____________ ②利用下图装置，可以模拟铁的电化学防护。 若X为碳棒，为减缓铁件的腐蚀，开关K应置于____________处 若X为碳棒，开关K置于M处，则碳棒发生的电极反应为_________，产生氢氧化铁的化学方程式为__________。若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为________________。 答案 一．选择题 1. D 2.B 3.A 4.D 5.C 6.C 7.B 8.D 9.A 10.A 11.D 12.C 13.B 14.C 15.D 16.C 17.D 18.C 二．填空题 19.(1) 化学 (2) 轻微 氧气的浓度 O2+4e−+4OH−=2H2O (3) 几乎不变 左低右高 左高右低 (4) K1 K2 外加电流阴极保护法 变大 20.(1) 碳棒附近溶液变红 O2+2H2O+4e−=4OH− K3[Fe(CN)6]可将Fe氧化为Fe2+ (2) Fe−2e−=Fe2+ 发生了析氢反应，产生了氢气 除了发生吸氧腐蚀，Fe粉还发生了析氢腐蚀，消耗氧气的同时也产生了氢气且消耗的氧气量与生成的氢气量大致相等 (3) 负 (4) 3Fe−8e−+4H2O=Fe3O4+8H+ 21.(1) Zn或者Mg 牺牲阳极法 负极 (2) AD 22.(1)2H++2e−=H2↑ Al+4OH−−3e−=AlO2−+2H2O Cu+2NO3−+4H+=2NO2↑+2H2O+Cu2+ (2) (5) > (2) > (1) > (3) > (4) N 2H2O+4e−+O2=4OH− 2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 牺牲阳极的阴极保护法 学科网（北京）股份有限公司 $