第4章 第3节 金属的腐蚀与防护(Word练习)-【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中化学选择性必修第一册（人教版）

第三节　金属的腐蚀与防护 1.D　氢氧化亚铁不稳定，易被氧气氧化为氢氧化铁，即4Fe（OH）2＋O2＋2H2O4Fe（OH）3，A发生；正极发生的是氧气得电子的还原反应，即2H2O＋O2＋4e－4OH－，负极是金属铁失电子的氧化反应，即Fe－2e－Fe2＋，合并得到：2Fe＋2H2O＋O22Fe（OH）2，B和C均发生，D不会发生。 2.C　a处是中性溶液，所以生铁发生吸氧腐蚀，b处是酸性溶液，生铁发生析氢腐蚀，A正确；a处发生吸氧腐蚀，消耗O2导致气体压强减小，b处发生析氢腐蚀，生成氢气导致气体压强增大，装置内形成压强差，所以一段时间后，a处液面高于b处液面，B正确；a处发生吸氧腐蚀，铁失电子生成亚铁离子，氧气得电子生成氢氧根离子，所以a处溶液pH增大；b处发生析氢腐蚀，正极反应式为2H＋＋2e－H2↑，反应过程中消耗H＋，溶液的pH增大，C错误；a、b两处的原电池中，铁都作负极，a、b两处具有相同的负极反应式：Fe－2e－Fe2＋，D正确。 3.D　Fe被腐蚀说明Fe元素的金属性强于Sn元素，A错误；海水含大量的盐，腐蚀较快，由图示可知，乙是海水环境下的腐蚀情况，B错误；两种环境下铁被腐蚀时的电极反应式均为Fe－2e－Fe2＋，C错误；焊点附近用锌块打“补丁”，采用牺牲阳极法，可以防止舰艇在海水中被腐蚀，D正确。 4.C　钢制管柱与电源的负极相连，被保护。外加强大的电流可以抑制金属电化学腐蚀产生的电流，从而保护钢制管柱，A正确；通电后，被保护的钢制管柱作阴极，高硅铸铁作阳极，因此电路电子被强制从高硅铸铁流向钢制管桩，B正确；高硅铸铁为惰性辅助阳极，所以高硅铸铁不损耗，C错误；通过外加电流抑制金属电化学腐蚀产生的电流，因此通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整，D正确。 5.C　牺牲阳极法遵循原电池原理，题述装置属于原电池，A错误；锌的活泼性比铁强，锌作负极，被腐蚀，本实验牺牲了金属Zn来保护金属Fe，B错误；锌被腐蚀，铁没有被腐蚀，加入K3[Fe（CN）6]溶液后，Fe电极附近不会产生特征的蓝色沉淀，C正确；远洋货轮上镶嵌的金属Zn会被腐蚀，需要定期更换，D错误。 6.B　图1为牺牲阳极法，牺牲阳极一般为较活泼金属，其作为原电池的负极被氧化，图2为外加电流法，阳极材料为辅助阳极，其通常是惰性电极，本身不被氧化，A错误；图2中，外加电压偏高时，钢闸门表面积累的电子很多，除了海水中的H＋放电外，海水中溶解的O2也会竞争放电，可发生反应：O2＋4e－＋2H2O4OH－，B正确；图2为外加电流法，理论上只要能对抗钢闸门表面的腐蚀电流即可，当钢闸门表面的腐蚀电流为零时保护效果最好，腐蚀电流会随着环境的变化而变化，若外加电压保持恒定不变，则不能保证抵消腐蚀电流，不利于提高对钢闸门的防护效果，C错误； 图1、图2中，当钢闸门表面的腐蚀电流为零时，说明从牺牲阳极或外加电流转移过来的电子阻止了钢闸门发生腐蚀，钢闸门不发生化学反应，但牺牲阳极、辅助阳极上发生了氧化反应，D错误。 7.D　形成Fe-Cu原电池，Cu作正极被保护不易被腐蚀，A正确；汽车表面涂漆可隔绝氧气，从而防止金属腐蚀，B正确；在船体上镶嵌锌块后，锌作负极，电子由负极流出，流向正极，因此由锌流向铁，C正确；阴极的钢闸门是被保护的，因此是水中的氢离子放电，电极反应为2H2O＋2e－H2↑＋2OH－，D错误。 8.A　甲中铁钉被腐蚀，未被保护，A正确；②是铜丝，作正极，发生还原反应，B错误；①处发生的电极反应式是Fe－2e－Fe2＋，③处发生的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－4OH－，所以①处看不到酚酞变色，③处会看到酚酞变红色，C错误；④处发生的电极反应式是Zn－2e－Zn2＋，D错误。 9.D　铜不能与酸反应产生H2，铜器在弱酸性环境中表面生成铜绿发生的是吸氧腐蚀，A错误；若铁被腐蚀，生成的是Fe2＋，用KSCN溶液不能检验，因此一段时间后向三颈烧瓶中加入KSCN溶液，溶液未变红，并不能说明铁被保护，B错误；压强传感器测得压强几乎未发生变化，可能是析氢腐蚀和吸氧腐蚀同时发生，C错误；采油平台的钢铁构筑物与外接电源的负极相连叫外加电流法，D正确。 10.（1）①有水（或电解质溶液）和氧气（或空气）　②O2＋4e－＋2H2O4OH－　③煮沸　隔绝空气（或防止氧气与铁接触）　④吸收水蒸气 （2）铁发生吸氧腐蚀，造成试管内气体体积减小，试管内压强减小 解析：对比A、B、C中现象可知铁生锈的外部条件是有水（或电解质溶液）和氧气（或空气）。铁钉生锈所处的环境为中性环境时，发生吸氧腐蚀，正极反应为O2＋4e－＋2H2O4OH－。 11.（1）ACD　（2） 减慢　氧气的浓度　（3）O2＋4e－＋2H2O4OH－　Fe－2e－Fe2＋　b 解析：（1）用纯氧气代替试管内空气，氧气浓度增大，反应速率加快，可以更快更清晰观察到水柱上升现象，A正确；用酒精灯加热试管升高温度，试管内气体膨胀，可能观察不到水柱上升现象，B错误；将铁钉换成铁粉和炭粉混合粉末，构成原电池，反应速率加快，可以更快更清晰观察到水柱上升现象，C正确；换成更细的导管，水中滴加红墨水，消耗相同体积的氧气时，导管中液面变化会更明显，D正确。（2）该小组将甲图装置改进成乙图装置并进行实验，根据导管中红墨水液柱高度随时间的变化，可知腐蚀的速率随时间逐渐减慢；随反应进行，氧气的浓度降低，所以反应速率变慢。（3）滴加2～3滴酚酞指示剂，a点附近溶液出现红色，说明氧气在a点被还原生成氢氧根离子，a点电极反应为O2＋4e－＋2H2O4OH－；滴加2～3滴K3[Fe（CN）6]溶液，b点周围出现蓝色沉淀，说明b点Fe被氧化生成Fe2＋，b点电极反应为Fe－2e－Fe2＋；原电池负极发生氧化反应，根据以上实验探究，可知b为负极。 13 / 63 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三节　金属的腐蚀与防护 题组一　金属的腐蚀 1.家用炒菜铁锅用水清洗放置后，出现红棕色的锈斑，在此过程中不发生的反应是（　　） A.4Fe（OH）2＋2H2O＋O24Fe（OH）3 B.2Fe＋2H2O＋O22Fe（OH）2 C.2H2O＋O2＋4e－4OH－ D.Fe－3e－Fe3＋ 2.利用如图装置进行实验，开始时，a、b两处液面相平，将装置密封放置一段时间。下列说法错误的是（　　） A.a处生铁发生吸氧腐蚀，b处生铁发生析氢腐蚀 B.一段时间后，a处液面高于b处液面 C.a处溶液的pH增大，b处溶液的pH减小 D.a、b两处具有相同的负极反应式：Fe－2e－Fe2＋ 3.实验室模拟在海水环境和河水环境下对焊接金属材料使用的影响（如图）。下列相关描述中正确的是（　　） A.由图示的金属腐蚀情况说明了Fe元素的金属性弱于Sn元素 B.由图示可以看出甲是海水环境下的腐蚀情况，乙是河水环境下的腐蚀情况 C.两种环境下铁被腐蚀时的电极反应式均为Fe－3e－Fe3＋ D.为了防止舰艇在海水中被腐蚀，可在焊点附近用锌块打“补丁” 题组二　金属的防护 4.（教材改编题）海港、码头的钢制管柱受到海水的长期侵蚀，常用外加电流法进行保护，其工作原理如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关叙述错误的是（　　） A.通入保护电流使钢制管桩表面腐蚀电流接近于零 B.通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢制管桩 C.高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流 D.通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整 5.如图是金属牺牲阳极法的实验装置，下列有关说法正确的是（　　） A.该装置为电解池 B.本实验牺牲了金属Fe来保护金属Zn C.加入K3[Fe（CN）6]溶液后，Fe电极附近不会产生特征的蓝色沉淀 D.远洋货轮上镶嵌的金属Zn长时间没有什么变化，不需要更换 6.（2024·浙江6月选考13题）金属腐蚀会对设备产生严重危害，腐蚀快慢与材料种类、所处环境有关。下图为两种对海水中钢闸门的防腐措施示意图： 　 下列说法正确的是（　　） A.图1、图2中，阳极材料本身均失去电子 B.图2中，外加电压偏高时，钢闸门表面可发生反应：O2＋4e－＋2H2O4OH－ C.图2中，外加电压保持恒定不变，有利于提高对钢闸门的防护效果 D.图1、图2中，当钢闸门表面的腐蚀电流为零时，钢闸门、阳极均不发生化学反应 7.下列说法错误的是（　　） A.铜板打上铁铆钉后，铜板不易被腐蚀 B.在汽车表面涂漆可减缓金属腐蚀 C.在船体上镶嵌锌块后，电子由锌流向铁 D.阴极的电极反应式为Fe－2e－Fe2＋ 8.（2025·东莞高二期末）将两根铁钉分别缠绕铜丝和锌皮，放入装有琼脂的培养皿中（见图），琼脂中含有食盐水和酚酞溶液，下列说法正确的是（　　） A.甲中铁钉未被保护 B.②处发生氧化反应 C.①③处现象相同 D.④处主要发生反应：O2＋4e－＋2H2O4OH－ 9.金属的腐蚀与防护和生活密切相关。下列有关说法正确的是（　　） A.铜器在弱酸性环境中表面生成铜绿发生的是析氢腐蚀 B.如上图装置，一段时间后向三颈烧瓶中加入KSCN溶液，溶液未变红，说明铁被保护 C.如上图装置，开始一段时间内压强传感器测得压强几乎未发生变化，说明镀锌皮未发生腐蚀 D.采油平台的钢铁构筑物与外接电源的负极相连叫外加电流法 10.某研究小组对铁生锈的条件进行探究。请回答下列问题： （1）甲同学设计了A、B、C三个实验（如图所示），探究铁生锈的条件。经过较长时间后，甲同学观察到A中铁钉生锈；B中铁钉不生锈；C中铁钉不生锈。 ①通过分析上述实验现象，可得出铁生锈的外部条件是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　； ②上述实验条件下铁钉发生电化学腐蚀的正极反应为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　； ③实验B所用的水要经过　　　　处理，植物油的作用是　　　　； ④实验C中碱石灰的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （2）乙同学设计了实验D（如图所示），一段时间后，发现试管中的液面升高，其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 11.研究金属腐蚀和防腐的原理很有现实意义。 （1）甲图为教材中探究钢铁的吸氧腐蚀的装置。某兴趣小组按该装置实验，导管中液柱的上升缓慢，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如下表，根据数据判断腐蚀的速率随时间逐渐　　　　　　（填“加快”“减慢”或“不变”），你认为影响因素为　　　　。 时间/min 1 3 5 7 9 液柱高度/cm 0.8 2.1 3.0 3.7 4.2 （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，请完成表格空白： 实验操作 实验现象 实验结论 向NaCl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K3[Fe（CN）6]溶液 b点周围出现蓝色沉淀 b点电极反应为②　　　 根据以上实验探究，试判断　　　　（填“a”或“b”）为负极。 3 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $