第四章 第三节 金属的腐蚀与防护 讲义-2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1

本讲义聚焦高中化学“金属的腐蚀与防护”核心知识点，系统梳理化学腐蚀与电化学腐蚀的原理，明晰吸氧腐蚀与析氢腐蚀的电极反应差异，构建从腐蚀本质到防护方法（改变组成、覆盖保护膜、电化学保护等）的完整学习支架。 该资料通过题型分类整合知识，结合典例（如电化学防腐实验）和变式题培养科学思维，联系海港码头钢管桩防腐、暖贴工作原理等实际情境提升科学探究与实践能力，课中辅助教师高效教学，课后助力学生巩固知识、查漏补缺。

第四章 第三节 金属的腐蚀与防护 内 容 导 航 题型1 金属腐蚀的化学原理 题型2 金属的化学腐蚀与电化学腐蚀 题型3 吸氧腐蚀与析氢腐蚀 题型4 电化学腐蚀原理的应用 题型5 金属的防护 题型6 金属防护的常用方法 考 点 演 练 题型1 金属腐蚀的化学原理 解｜题｜知｜识 一、金属腐蚀的类型： 1、化学腐蚀； 2、电化学腐蚀。 二、化学腐蚀 1、定义：金属跟接触到的干燥气体（如O2、Cl2、SO2等）或非电解质液体（如石油）等直接发生化学反应而引起的腐蚀 2、条件：金属跟氧化剂直接接触 3、现象：无电流产生 4、本质：金属被氧化而腐蚀 5、反应速率：v（电化学腐蚀）＞v（化学腐蚀） 三、电化学腐蚀： 金属的电化学腐蚀：不纯的金属或合金因发生原电池反应而造成的腐蚀。 最普遍的钢铁腐蚀是： 负极：2Fe﹣4e﹣＝2Fe2+ 正极：O2+2H2O+4e﹣＝4OH﹣ （注：在少数情况下，若周围介质的酸性较强，正极的反应是：2H++2e﹣＝H2↑） 金属的腐蚀以电化腐蚀为主。 例如，钢铁生锈的主要过程为： 2Fe﹣4e﹣＝2Fe2+ O2+2H2O+4e﹣＝4OH﹣→Fe2++2OH﹣＝Fe（OH）2→4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3→2Fe（OH）3＝Fe2O3•nH2O+（3﹣n）H2O （1）吸氧腐蚀：金属在酸性很弱或中性溶液里，空气里的氧气溶解于金属表面水膜中而发生的电化腐蚀。 ①发生条件：水膜的酸性很弱或呈中性 ②反应本质：形成原电池 ③铁为负极，发生氧化反应 （2）析氢腐蚀：在酸性较强的溶液中发生电化腐蚀时放出氢气，这种腐蚀叫做析氢腐蚀。 ①发生条件：水膜的酸性较强 ②反应本质：形成原电池 ③铁为负极，发生氧化反应 四、金属腐蚀快慢的判断： 金属腐蚀的快慢与下列两个因素有关： （1）与构成原电池的材料有关，两极材料的活泼性差别越大，电动势越大，氧化还原反应的速率越快，活泼金属被腐蚀的速率就越快。 （2）与金属所接触的电解质溶液的性质有关，活泼金属在电解质溶液中的腐蚀快于在非电解质溶液中的腐蚀，在强电解质溶液中的腐蚀快于在弱电解质溶液中的腐蚀。一般来说，可用下列原则判断：电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞有防护措施的腐蚀。 【典例1】甲、乙同学分别用如图所示装置验证铁的电化学防腐原理。 相同时间后进行如下实验 实验①：甲同学分别向Ⅰ、Ⅱ中Fe电极附近滴加K3[Fe（CN）6]溶液，Ⅰ中产生蓝色沉淀，Ⅱ中无沉淀。 实验②：乙同学分别取Ⅰ、Ⅱ中Fe电极附近溶液，滴加K3[Fe（CN）6]溶液，Ⅰ、Ⅱ中均无沉淀。 下列说法正确的是（　　） A．Ⅰ是牺牲阳极保护法，负极反应式为Fe﹣2e﹣＝Fe2+ B．Ⅱ为外加电流阴极保护法，Fe电极与外接电源的正极相连 C．由实验①中Ⅰ、Ⅱ现象的差异，推测K3[Fe（CN）6]在Ⅰ中氧化性强于Ⅱ D．由实验可知，两种保护法均能保护Fe，且Ⅱ保护得更好 【答案】D 【解答】解：A．由图可知，Fe电极是正极，Zn电极是负极，属于牺牲阳极的阴极保护法，负极是Zn失去电子，反应为：Zn﹣2e﹣═Zn2+，故A错误； B．外加电流阴极保护法中要保护的电极应与外接电源的负极相连，即Fe电极与外接电源的负极相连，故B错误； C．由于Ⅰ中Fe电极与电解质溶液直接接触，会有少量的Fe直接与酸反应生成Fe2+，与K3[Fe（CN）6]在Ⅰ、Ⅱ中的氧化性无关，故C错误； D．对比Ⅰ、Ⅱ现象的差异可知，两种保护法均能保护Fe，且电解法保护的更好，即Ⅱ保护得更好，故D正确； 故选：D。 【变式1】支撑海港码头基础的钢管桩，常采用图1、图2所示进行防腐，其中图1中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是（　　） A．图1该钢管桩的保护原理为外加电流的阴极保护法 B．两图中钢管桩均作为电子流入的电极 C．高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流 D．图1中，当海水的腐蚀性较强时，可适当增大外加电流的强度 【答案】C 【解答】解：A．该装置属于电解池，图1该钢管桩的保护原理为外加电流的阴极保护法，故A正确； B．图1钢管桩作电解池的阴极，图2钢管桩作原电池的正极，电解池的阴极和原电池的正极都是电子流入极，故B正确； C．高硅铸铁为惰性辅助阳极，不发生反应，可以导电，进行传递电流，故C错误； D．通入的保护电流可根据环境条件变化进行调整，当海水的腐蚀性较强时，可适当增大外加电流的强度，增强对电极的保护，故D正确； 故选：C。 【变式2】下列有关A、B、C、D的说法中，正确的是（　　） A.离子交换膜法；电解饱和食盐水，a为饱和食盐水的入口，d为较浓NaOH溶液的出口，交换膜为阳离子交换膜。 B.工业冶炼钠；装置中a是钠出口，b是氯气出口 C.铁钉缠绕铜丝放在盛有饱和食盐水（滴有几滴酚酞和K3[Fe（CN）6]溶液）的培养皿中形成原电池反应，Fe发生吸氧腐蚀，Fe做负极，Fe﹣3e﹣＝Fe3+ D.轮船底部镶嵌锌，该防护轮船不被腐蚀的方法为牺牲阳极法，是电解原理保护金属 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【解答】解：A．离子交换膜为阳离子交换膜，避免氢氧根离子进入阳极区发生反应，故A正确； B．装置中铁作阴极，得到钠，石墨作阳极得到氯气。故b是钠的出口，a是氯气的出口，故B错误； C．Fe发生吸氧腐蚀，Fe做负极，Fe﹣2e﹣＝Fe2+，故C错误； D．为防止金属被腐蚀，如果利用牺牲阳极的阴极保护法保护金属，则被保护的金属作原电池正极，应该选取比铁活泼的金属作原电池负极，一般在轮船身上装有一定数量的锌，是原电池原理保护金属铁，故D错误； 故选：A。 【变式3】下列说法正确的是（　　） A．钢铁在海水中比在河水中更易被腐蚀，主要原因是海水含氧量高于河水 B．蚕丝、羊毛和淀粉分别属于纤维素、蛋白质和多糖 C．不可用铝制餐具长时间存放酸性、碱性食物 D．凡含有食品添加剂的食物对人体健康均有害，不宜食用 【答案】C 【解答】解：A．钢铁在海水中比在河水中更易腐蚀，主要原因是海水含盐量高，吸氧腐蚀，故A错误； B．蚕丝属于蛋白质，羊毛和淀粉分别属于蛋白质和多糖，故B错误； C．铝能与酸或碱反应，然后生成铝离子溶入水中，含铝元素的盐进入人体，会引起铝慢性中毒，故C正确； D．我国把营养强化剂也归为食品添加剂的范畴，包括对人体有益的某些氨基酸类，盐类，矿物质类，膳食纤维等，故D错误。 故选：C。 题型2 金属的化学腐蚀与电化学腐蚀 解｜题｜知｜识 1.金属跟干燥气体或非电解质液体接触；不纯金属或合金跟电解质溶液接触 2.化学腐蚀没有电流产生，电化学腐蚀有电流产生 3.电化学腐蚀较普遍； 4.牺牲阳极法（原电池原理）、外加电流法（电解原理） 【典例1】如图所示是探究铁发生腐蚀的装置图。发现开始时U形管左端红墨水水柱下降，一段时间后U形管左端红墨水水柱又上升。下列说法不正确的是（　　） A．两种腐蚀负极的电极反应式均为Fe﹣2e﹣═Fe2+ B．开始时发生的是析氢腐蚀 C．一段时间后发生的是吸氧腐蚀 D．析氢腐蚀的总反应式为2Fe+O2+2H2O═2Fe（OH）2 【答案】D 【解答】解：A．无论是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀，铁都作负极，负极上发生的电极反应式都为Fe﹣2e﹣═Fe2+，故A正确； B．PH＝3的雨水说明该雨水是酸雨，溶液中溶有二氧化硫，酸性条件下，钢铁能发生析氢腐蚀，所以开始时，发生的是析氢腐蚀，故B正确； C．一段时间后，雨水的酸性减弱，钢铁发生的是吸氧腐蚀，故C正确； D．析氢腐蚀的总反应为：Fe+2H+＝Fe2++H2↑，故D错误； 故选：D。 【变式1】下列说法正确的是（　　） A．铜制品既能发生吸氧腐蚀又能发生析氢腐蚀 B．纯银器表面变黑和钢铁表面生锈腐蚀原理不一样 C．采用催化转换技术能提高汽车尾气中有害气体的平衡转化率 D．“天宫”空间站使用的太阳能电池阵和锂离子电池组，均可将化学能转成电能 【答案】B 【解答】解：A．铜制品不能发生析氢腐蚀，故A错误； B．纯银器表面变黑是化学腐蚀，钢铁表面生锈腐是电化学腐蚀，纯银器表面变黑和钢铁表面生锈腐蚀原理不一样，故B正确； C．催化剂不能提高汽车尾气中有害气体的平衡转化率，故C错误； D．太阳能电池阵是太阳能转化为电能，不是化学能转化为电能，故D错误； 故选：B。 【变式2】如图是探究铁发生腐蚀的装置图。发现开始时U型管左端红墨水水柱下降，一段时间后U型管左端红墨水水柱又上升。下列说法不正确的是（　　） A．开始时发生的是析氢腐蚀 B．一段时间后发生的是吸氧腐蚀 C．两种腐蚀负极的电极反应均为：Fe﹣2e﹣═Fe2+ D．析氢腐蚀的总反应为：2Fe+O2+2H2O═2Fe（OH）2 【答案】D 【解答】解：A、PH＝3的雨水说明该雨水是酸雨，溶液中溶有二氧化硫，酸性条件下，钢铁能发生析氢腐蚀，所以开始时，发生的是析氢腐蚀，故A正确； B、一段时间后，亚硫酸根离子能被氧气氧化生成硫酸根离子，发生的是吸氧腐蚀，故B正确； C、无论是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀，铁都作负极，负极上发生的电极反应式都为Fe﹣2e﹣═Fe2+，故C正确； D、析氢腐蚀的总反应为：Fe+2H+＝Fe 2++H2↑，故D错误； 故选：D。 【变式3】将经过酸洗除锈的铁钉，用饱和食盐水浸泡后放入如图所示装置中，下列叙述正确的是（　　） A．过一段时间，Ⅱ试管中的导管内水柱上升 B．Ⅰ试管中铁钉由于发生电解反应而被腐蚀 C．铁钉在该装置中被腐蚀的情况随时间的延长而加快 D．Ⅰ试管中铁钉发生反应的一个电极反应式为：2Cl﹣﹣2e﹣═Cl2↑ 【答案】A 【解答】解：A．生铁遇到氯化钠溶液发生吸氧腐蚀，导致I试管中气体压强减小，小于大气压，所以II试管中的导管内水柱上升，故A正确； B．I试管中铁钉发生的是原电池反应，而不是电解反应，故B错误； C．铁钉在该装置中发生吸氧腐蚀，随着氧气量的减少，则被腐蚀的情况随时间的延长而减慢，故C错误； D．I试管中铁钉发生反应电极反应式分别为：负极 Fe﹣2e﹣═Fe2+，正极 O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣，故D错误； 故选：A。 题型3 吸氧腐蚀与析氢腐蚀 解｜题｜知｜识 1.环境： 吸氧腐蚀：弱酸性或中性溶液；析氢腐蚀：强酸性溶液； 2.电极反应式： 析氢腐蚀：正极上得到氢气，吸氧腐蚀：正极上得到OH﹣ 3.吸氧腐蚀更普遍 【典例1】下列描述与电化学无关的是（　　） A．固定铜板的铁螺丝易生锈 B．铜线和铝线不能直接对接 C．铝制品可以露置在空中保存 D．“暖宝宝”撕开包装迅速发热 【答案】C 【解答】解：A．铁、铜、潮湿的空气构成原电池，属于电化学腐蚀，故A错误； B．铜、铝、潮湿的空气构成原电池，属于电化学腐蚀，故B错误； C．铝制品在空气中易形成致密的氧化物保护膜，与电化学无关，故C正确； 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，故D错误； 故选：C。 【变式1】验证牺牲阳极的阴极保护法，实验如下（烧杯内均为经过酸化的3%NaCl溶液）。下列说法不正确的是（　　） ① ② ③ 在Fe表面生成蓝色沉淀 试管内无明显变化 试管内生成蓝色沉淀 A．对比②③，可以判定Zn保护了Fe B．将Zn换成Cu，用①的方法可判断Fe比Cu活泼 C．验证Zn保护Fe时不能用①的方法 D．对比①②，K3[Fe（CN）6]可能将Fe氧化 【答案】B 【解答】解：A．②中铁没有被腐蚀，而③铁腐蚀，可说明铁连接锌后，锌保护了铁，故A正确； B．实验①可说明K3[Fe（CN）6]提供具有强氧化性的Fe3+可将Fe氧化为Fe2+，说明方法存在缺陷，不能比较金属的活泼性，则将Zn换成Cu，用①的方法无法判断Fe比Cu活，故B错误。 C．如铁不纯，也可形成原电池反应而被氧化，加入K3[Fe（CN）6]可在铁的表面生成蓝色沉淀，则验证Zn保护Fe时不能用①的方法，应用②的方法，故C正确； D．①②相比较，可知铁棒表面被氧化，但溶液中没有亚铁离子，可能的原因为K3[Fe（CN）6]将Fe氧化，故D正确； 故选：B。 【变式2】验证牺牲阳极的阴极保护法，实验如下（烧杯内均为经过酸化的3%NaCl溶液）。下列说法不正确的是（　　） ① ② ③ 在Fe表面生成蓝色沉淀 试管内无明显变化 试管内生成蓝色沉淀 A．对比②③，可以判定Zn保护了Fe B．对比①②，K3[Fe（CN）6]可能将Fe氧化 C．验证Zn保护Fe时不能用①的方法 D．将Zn换成Cu，用①的方法可判断Fe比Cu活泼 【答案】D 【解答】解：A．②中铁没有被腐蚀，而③铁腐蚀，可说明铁连接锌后，锌保护了铁，故A正确； B．①②相比较，可知铁棒表面被氧化，但溶液中没有亚铁离子，可能的原因为K3[Fe（CN）6]将Fe氧化，故B正确； C．如铁不纯，也可形成原电池反应而被氧化，加入K3[Fe（CN）6]可在铁的表面生成蓝色沉淀，则验证Zn保护Fe时不能用①的方法，应用②的方法，故C正确； D．实验①可说明铁被氧化，说明方法存在缺陷，不能比较金属的活泼性，则换成铜，也不能证明金属的活泼性，故D错误。 故选：D。 【变式3】如图是金属牺牲阳极的阴极保护法的实验装置，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．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 D．若加入K3[Fe（CN）6]溶液后，Fe电极附近不会产生特征蓝色的沉淀 【答案】D 【解答】解：A．该装置没有外接电源，所以是原电池而不是电解池，故A错误； B．锌活泼失电子作负极，铁作正极，所以牺牲了锌保护了铁，故B错误； C．远洋货轮船底镶嵌锌块，其中锌与铁构成原电池，锌活泼作负极失电子发生氧化反应，锌被腐蚀，为保护货轮需定期更换，故C错误； D．铁被保护，所以溶液中不会产生亚铁离子，加入K3[Fe（CN）6]溶液后，Fe电极附近不会产生特征蓝色的沉淀，故D正确； 故选：D。 题型4 电化学腐蚀原理的应用 解｜题｜知｜识 1.电化学腐蚀包含原电池和电解池原理的腐蚀 【典例1】下列说法不正确的是（　　） A．过氧化铬（CrO5） 的结构为：可推知CrO5中既存在非极性键又存在极性键 B．用浸泡过溴的四氯化碳溶液的硅藻土吸收水果产生的乙烯不能达到保鲜目的 C．将水库的钢闸门与电源负极相连或将锌块焊接于钢闸门上以防止钢闸门生锈 D．在0.1mol•﹣1LNa2CO3溶液中加两滴酚酞显浅红色，微热红色加深，说明盐类水解是吸热反应 【答案】B 【解答】解：A、氧氧之间是非极性共价键，氧铬之间是极性共价键，所以CrO5中既存在非极性键又存在极性键，故A正确； B．乙烯具有催熟作用，溴能与乙烯发生加成反应，则用浸泡过溴的四氯化碳溶液的硅藻土吸收水果释放的乙烯，可达到水果保鲜的目的，故B错误； C．与电源负极相连，为外加电源的阴极保护法，将锌块焊接于闸门上为牺牲阳极的阴极保护法，均可防止其生锈，故C正确； D、盐类水解中存在水解平衡，当升高温度平衡向吸热方向移动，在0.1mol•L﹣1 Na2CO3溶液中，加两滴酚酞显浅红色，微热后红色加深，平衡向正反应方向移动，所以说明盐类水解反应是吸热反应，故D正确。 故选：B。 【变式1】化学与社会都密切相关，下列说法正确的是（　　） A．军舰船底镶嵌锌块作正极，以防船体被腐蚀 B．汽车尾气中NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2，减小压强反应速率减慢 C．金属冶炼过程是金属离子得电子变成金属单质的氧化过程 D．PM2.5颗粒（微粒直径约为2.5×10﹣6m）分散在空气中形成气溶胶 【答案】B 【解答】解：A．锌的活泼性强于铁，军舰船底镶嵌锌块作负极，以防船体被腐蚀，为金属的牺牲阳极的阴极保护，故A错误； B．减小压强，活化分子百分数不变，但是压强减小，反应速率减小，故B正确； C．金属矿物中，金属为化合态，金属离子得到电子被还原可得到金属单质，是还原过程，故C错误； D．PM2.5（微粒直径约为2.5×10﹣6m）微粒直径大于10﹣7m，不能形成气溶胶，故D错误； 故选：B。 题型5 金属的防护 解｜题｜知｜识 1.知道金属防护的方法：物理方法和化学方法； 2.电化学方法：电化学方法与原电池和电解池的关系 【典例1】下列说法正确的是（　　） A．含有氯化钙的融雪剂会加快钢铁桥梁的腐蚀，发生了化学腐蚀 B．氯碱工业中制备氯气与氢氧化钠，采用的是阴离子交换膜 C．氢氧化铁胶体的电泳实验中阴极颜色加深 D．食品包装袋中常有硅胶、生石灰、还原铁粉等，其作用都是防止食品氧化变质 【答案】C 【解答】解：A．氯化钙为电解质，能与桥梁中的钢构成原电池，发生电化学腐蚀，较快钢铁的腐蚀速率，是电化腐蚀，故A错误； B．氯碱工业中，为防止氯气与氢氧化钠溶液、氢气反应，采用阳离子交换膜电解槽电解饱和食盐水，从而获得氯气和氢氧化钠，故B错误； C．Fe（OH）3胶粒吸附带正电荷的粒子，通电时，阴极区颜色加深，故C正确； D．食品包装袋中常有硅胶、生石灰，是防止吸水变质，还原铁粉的作用都是防止食品氧化变质，故D错误； 故选：C。 【变式1】下列叙述错误的是（　　） A．生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁弱 B．如图为埋在地下的钢管道采用牺牲阳极保护法防腐 C．马口铁（镀锡铁）镀层破损后，被腐蚀时首先是镀层被氧化 D．金属在一般情况下发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀 【答案】C 【解答】解：A．生铁中含有碳，可以形成铁、碳合金，加快铁的腐蚀，所以铁抗腐蚀能力比纯铁弱，故A正确； B．由图可知，镁块做负极，钢管做正极，牺牲阳极的阴极保护法，故B正确； C．马口铁是镀锡铁，镀层破损后，铁做负极，被氧化，被腐蚀时首先是铁被氧化，故C错误； D．金属在一般情况下发生的腐蚀是电化学腐蚀，且以吸氧腐蚀为主，故D正确； 故选：C。 【变式2】为研究金属腐蚀的条件和速率，某课外小组学生用金属丝将三根大小相同的铁钉分别固定在图示的三个装置中，再放置于玻璃钟罩里保存一星期后，下列对实验结束时现象描述不正确的是（　　） A．装置Ⅰ左侧的液面一定会上升 B．左侧液面装置Ⅰ比装置Ⅱ的低 C．装置Ⅱ中的铁钉腐蚀最严重 D．装置Ⅲ中的铁钉几乎没被腐蚀 【答案】B 【解答】解：A、Ⅰ中铁钉中含有C、Fe，C、Fe和水蒸气构成原电池，发生吸氧腐蚀，所以I中左侧压强减小，液面上升，故A正确； B、盐酸具有挥发性，所以II中左侧空气中含有稀盐酸，导致II发生析氢腐蚀，发生了反应为2H++2e﹣＝H2↑，生成了气体，则Ⅱ中左侧液面会下降，即左侧液面装置Ⅱ比装置Ⅰ低，故B错误； C、Ⅱ中铁丝与铜丝相连，金属活泼性相差较大，且用挥发性盐酸，构成电化学腐蚀，因此Ⅱ中的铁丝腐蚀最严重，故C正确； D、Ⅲ中虽然铁钉也和铜丝相连，但由于所装试剂为不挥发性硫酸，因此铁钉几乎不被腐蚀，故D正确； 故选：B。 【变式3】铁制自来水管与下列材料作成的自来水龙头连接，自来水管锈蚀最快的是（　　） A．铁水龙头 B．铜水龙头 C．塑料水龙头 D．陶瓷水龙头 【答案】B 【解答】解：铁制自来水管与铜水龙头相连接，这样Cu、Fe以及自来水形成原电池，Fe的活动性强于Cu，金属铁作负极，故使Fe锈蚀更快，其他选项都不形成原电池。 故选：B。 题型6 金属防护的常用方法 解｜题｜知｜识 金属防护的常用方法： （1）改变金属的组成或结构。如在铁中加入一定比例的铬炼制的铬钢，具有很强的耐腐蚀性。既含铬又含镍的铬镍不锈钢，其耐腐蚀性更好。 （2）在金属表面覆盖一层保护膜，使金属与周围具有腐蚀性的气体或电解质溶液隔离，便可保护金属，防止金属腐蚀。如在金属表面喷漆、电镀或表面钝化等。 （3）外加电流的阴极保护法。如把金属连接在电源的负极上，这样就能消除引起金属腐蚀的原电池反应。 （4）牺牲阳极的阴极保护法。如在金属上铆接比它更活泼的另一种金属，发生金属腐蚀时是较活泼的金属被腐蚀而金属本身受到保护。 【典例1】化学与社会、科学、技术、环境密切相关，下列说法错误的是（　　） A．干冰可用于人工增雨作业。干冰在云层中的变化过程中ΔH＞0，ΔS＞0 B．“木与木相摩则然（燃）”中的“然”是化学能转变为热能 C．《荀子劝学》中记载“冰之为水，而寒于水”，说明冰的能量低于水，冰变为水属吸热反应 D．电热水器内装有镁棒，采用牺牲阳极法，防止不锈钢内胆被腐蚀 【答案】C 【解答】解：A．干冰在云层中的变化过程是二氧化碳固体转化为二氧化碳气体的过程，该过程是熵增的吸热过程，故A正确； B．“然”指的是木材的燃烧，燃烧是化学能转变为热能的过程，故B正确； C．冰变为水是吸热的物理过程，不是吸热反应，故C错误； D．Mg比Fe活泼，电热水器内装有的Mg棒做原电池的负极，Mg失去电子发生氧化反应被腐蚀，Fe做正极被保护，目的是采用牺牲阳极法，防止不锈钢内胆被腐蚀，故D正确； 故选：C。 【变式1】用图示的方法可以保护钢质闸门，下列说法不正确的是（　　） A．当a、b间用导线连接时，则X应发生氧化反应 B．当a、b间用导线连接时，则X可以是锌 C．当a、b与外接电源相连时，a应连接电源的负极 D．当a、b与外接电源相连时，其方法为牺牲阳极的阴极保护法 【答案】D 【解答】解：A．牺牲阳极的阴极保护法中，被保护的金属作原电池正极，如果a、b间用导线连接形成原电池，则X作负极发生氧化反应，钢质闸门为正极，故A正确； B．牺牲阳极的阴极保护法中，被保护的金属作原电池正极，如果a、b间用导线连接形成原电池，则X作负极，其活泼性大于铁，则X可以是锌，故B正确； C．外加电流的阴极保护法中，被保护的金属作阴极应于电源负极相连，所以当a、b与外接电源相连时形成电解池，钢质闸门应于电源负极相连作阴极，所以a应连接电源的负极，故C正确； D．牺牲阳极的阴极保护法进行钢铁防腐时，应将铁与活泼性强于铁的金属相连，不外加电源，当a、b与外接电源相连时，为外加电流的阴极保护法，故D错误； 故选：D。 【变式2】从古至今化学均与生活、生产密切相关，化学工业在各国的国民经济中占有重要地位，是许多国家的基础产业和支柱产业。下列有关说法错误的是（　　） A．战国曾侯乙编钟属于青铜制品，青铜是一种合金 B．敦煌莫高窟壁画中绿色颜料铜绿的主要成分是碳酸铜. C．港珠澳大桥水下钢柱镶铝块防腐的方法为牺牲阳极的阴极保护法 D．大兴机场的隔震支座由橡胶和钢板相互叠加黏结而成，不属于新型无机非金属材料 【答案】B 【解答】解：A．青铜是铜锡合金，即青铜是一种合金，故A正确； B．铜绿的主要成分是Cu2（OH）2CO3，是碱式碳酸铜，不是碳酸铜，故B错误； C．铝比铁活泼，铝做负极，铁做正极，保护钢柱不被腐蚀，这种方法属于牺牲阳极的阴极保护法，故C正确； D．橡胶属于有机高分子材料，钢板属于金属材料，隔震支座由橡胶和钢板相互叠加黏结而成，属于复合材料，不属于新型无机非金属材料，故D正确； 故选：B。 过 关 验 收 1.钢铁工业是国家工业的基础，钢铁生锈现象却随处可见，为此每年国家损失大量资金。 （1）钢铁腐蚀主要是 　 　 腐蚀，该腐蚀过程中的正极电极反应式为：　 。 （2）为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以采用图①所示的方案，其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用 　 　 。 A.铜 B.钠 C.锌 D.石墨 （3）图②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）钢铁的防护除了用电化学保护方法之外，在钢铁制品表面镀铜也可以有效地防止其腐蚀，电镀的装置如图③所示： ①电镀装置图③的“直流电源”中，　 　 （填“a”或“b”）是正极。Fe电极反应式为 　 　 。 ②接通电源前，装置图③中的铜、铁两个电极质量相等，电镀完成后，将两个电极取出，用水小心冲洗干净、烘干，然后称量，二者质量之差为5.12g，由此计算电镀过程中电路中通过电子的物质的量为 　 　 。 ③上述铁镀件破损后，铁更容易被腐蚀。请简要说明镀铜铁镀件破损后，铁更容易被腐蚀的原因：　 　 。 【答案】（1）吸氧；O2+2H2O+4e﹣＝4OH﹣； （2）C； （3）负； （4）①a；Cu2++2e﹣＝Cu； ②0.08mol； ③铁比铜活泼，铁和铜构成原电池的两个电极，铁作负极，更溶液被腐蚀。 【解答】解：（1）钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀，该腐蚀过程中的正极O2得到电子产生OH﹣，反应的电极反应式为：O2+2H2O+4e﹣＝4OH﹣， 故答案为：吸氧；O2+2H2O+4e﹣＝4OH﹣； （2）采用牺牲阳极的阴极保护法对铁闸门进行防腐蚀处理，焊接在铁闸门上的固体材料R与铁形成原电池，R失电子被腐蚀，从而达到保护铁闸门的目的，所以R的活泼性要强于铁，可以排除铜和石墨，但不能直接与水反应，可以排除钠，所以R为锌， 故答案为：C； （3）电解池阴极上的金属被保护，为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负极， 故答案为：负； （4）①电镀时电源正极连接的电极为阳极，故a为正极，铁连接为负极，故Fe电极反应式为：Cu2++2e﹣＝Cu， 故答案为：a；Cu2++2e﹣＝Cu； ②阳极溶解的铜的质量等于阴极上析出的铜的质量，故阳极溶解的铜为2.56g，即0.04 mol，故电镀过程中电路中通过的电子的物质的量为0.08 mol， 故答案为：0.08mol； ③镀件镀层破损后，镀层金属与镀件金属在周围环境中形成原电池，活泼性较强的金属更容易被腐蚀，即铁比铜活泼，铁和铜构成原电池的两个电极，铁作负极，更溶液被腐蚀， 故答案为：铁比铜活泼，铁和铜构成原电池的两个电极，铁作负极，更溶液被腐蚀。 2．电化学在工业生产中有广泛应用． （1）如图所示，水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察，发现铁钉被腐蚀． ①若试管内液面上升，发生　 　 腐蚀，负极电极反应为　 ②若试管内液面下降，则烧杯中的溶液呈　　 性，正极的电极反应为　 　 （2）采用惰性电极从NO﹣3，Cl﹣，Cu2+，Ba2+，H+等离子中选出适当的离子组成电解质，并对其溶液进行电解． ①若两极分别放出H2和O2，电解质的化学式可能是　 ②若阴极析出金属，阳极放出氧气，电解质化学式为　 ． 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）生铁中含有碳，铁、碳和合适的电解质溶液构成原电池， ①若试管内液面上升，说明试管内气体因和水反应而使其压强减小，发生的是吸氧腐蚀，铁作负极，负极上铁失电子发生氧化反应，电极反应式为：Fe﹣2e﹣＝Fe2+，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为2H2O+O2+4e﹣＝4OH﹣， 故答案为：吸氧，Fe﹣2e﹣＝Fe2+； ②若试管内液面下降，说明金属的腐蚀中生成气体导致压强增大，则金属发生的是析氢腐蚀，溶液呈酸性，负极上铁失电子发生氧化反应，电极反应式为：Fe﹣2e﹣＝Fe2+，正极上氢离子得电子发生还原反应，电极反应式为： 4H++4e﹣＝2H2↑， 故答案为：酸；4H++4e﹣＝2H2↑； （2）①若两极分别放出H2和O2，则阴极上氢离子放电，阳极上氢氧根离子放电，根据阴阳离子放电顺序知，溶液中存在的阴离子为含氧酸根离子，阳离子为氢离子或活泼金属离子，所以电解质的化学式为HNO3、Ba（NO3）2， 故答案为：HNO3、Ba（NO3）2； ②若阴极析出金属，根据离子的放电顺序知，溶液中含有H之后的不活泼金属阳离子，阳极放出O2，则溶液中含有含氧酸根离子，所以电解质的化学式为Cu（NO3）2， 故答案为：Cu（NO3）2． 3．研究金属腐蚀的原理很有现实意义。 （1）甲图为探究钢铁的吸氧腐蚀的装置。某兴趣小组按该装置实验，导管中的液柱上升缓慢，下列措施可以更快地观察到水柱上升现象的有 　　 。 A.用纯氧气代替试管内空气 B.用酒精灯加热具支试管提高温度 C.将铁钉换成铁粉和炭粉的混合物 （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表，根据数据判断腐蚀的速率随时间增长逐渐 　 　 （填“加快”“不变”或“减慢”），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中所发生的反应，进行以下实验，请补全表格。 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点附近液面出现红色 腐蚀对应的电极反应式为①　 　 然后再滴加2～3滴②　 　 铁钉附近的溶液中出现蓝色沉淀 腐蚀对应的电极反应式为③　 根据以上实验探究，可知在腐蚀过程中a点附近为 　 　 （填“正极”或“负极”）。 【答案】（1）AC； （2）减慢；氧气的浓度； （3）①； ②铁氰化钾溶液； ③Fe﹣2e﹣═Fe2+； 正极。 【解答】解：（1）A.用纯氧气代替试管内空气，即增大氧气的浓度，反应速率加快，氧气消耗速率加快，可以更快地观察到水柱上升，故A正确； B.用酒精灯加热具支试管提高温度，试管内气体膨胀，反而不利于观察水柱上升，故B错误； C.将铁钉换成铁粉和炭粉的混合，构成更多微电池，反应速率加快，氧气消耗速率加快，可以更快地观察到水柱上升，故C正确； 故答案为：AC； （2）根据表格数据可知，腐蚀的速率随时间增长逐渐减慢，可逆影响因素为氧气的浓度逐渐减小，反应速率逐渐减慢， 故答案为：减慢；氧气的浓度； （3）①向NaCl溶液中滴加2～3滴酚酞指示剂，a点附近液面出现红色腐蚀对应的电极反应式为：， 故答案为：； ②然后再滴加2～3滴铁氰化钾溶液，铁钉附近的溶液中出现蓝色沉淀； 故答案为：铁氰化钾溶液； ③铁钉做负极，腐蚀对应的电极反应式为Fe﹣2e﹣═Fe2+， 故答案为：Fe﹣2e﹣═Fe2+； 根据以上实验探究，可知在腐蚀过程中a点附近为正极，发生吸氧腐蚀， 故答案为：正极。 4．研究金属腐蚀和防腐的原理很有现实意义。 （1）甲图为人教版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 　 　 （填序号） 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”、“不变”、“减慢”），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②　 b点周围出现蓝色沉淀 b点电极反应为③　 　 （4） 为防止钢铁被腐蚀，很多钢铁部件采用在表面电镀一层锌或镍的方法，电镀时钢铁部件需连接电源的 　 　 极。而对于地下输水钢管，经常使用“牺牲阳极法”进行保护，钢铁承担的电极是 　 　 极。金属阳极钝化也是电化学防腐方法之一，将Fe作阳极置于H2SO4溶液中，一定条件下Fe钝化形成致密Fe3O4氧化膜，试写出该阳极电极反应式 　　 。 【答案】（1）ACD； （2）减慢；氧气的浓度； （3）O2+4e﹣+2H2O＝4OH﹣；铁氰化钾；Fe﹣2e﹣═Fe2+； （4）负；正；3Fe﹣8e﹣+4H2O＝Fe3O4+8H+。 【解答】解：（1）A．用纯氧气代替试管内空气，氧气的浓度增大，反应速率加快，故A正确； B．用酒精灯加热试管提高温度，试管内气体受热压强增大，体积膨胀，不能更快更清晰地观察到液柱上升，故B错误； C．将铁钉换成铁粉和炭粉混合粉末，增大反应物的接触面积，形成更多微小的原电池，反应速率加快，故C正确； D．换成更细的导管，水中滴加红墨水，毛细尖嘴管上升的高度大于玻璃导管，且红墨水现象更明显，故D正确； 故答案为：ACD； （2）液柱高度变化值与铁腐蚀的速率成正比，分析2min时间内液柱高度变化值即可判断腐蚀的速率变化，2min时间内：1min～3、3～5、5～7、7～9min时间段液柱上升高度分别为：1.3cm、0.9cm、0.7cm、0.5cm，则铁腐蚀的速率逐渐减慢；由于铁的锈蚀是铁与氧气、水的反应，反应过程中不断消耗氧气，容器内氧气的浓度不断减小，反应速率逐渐减慢，相同时间内液柱上升的高度逐渐减弱， 故答案为：减慢；氧气的浓度； （3）向NaCl溶液中滴加2～3滴酚酞溶液，并且a点附近溶液出现红色，说明a点电极上有OH﹣生成，电极反应式为O2+4e﹣+2H2O＝4OH﹣，b点为Fe失去电子，变为Fe2+，周围出现蓝色沉淀，应该滴加的试剂为铁氰化钾，电极反应式为：Fe﹣2e﹣═Fe2+， 故答案为：O2+4e﹣+2H2O＝4OH﹣；铁氰化钾；Fe﹣2e﹣═Fe2+； （4）电镀时镀件为阴极，钢铁部件应连接电源负极，“牺牲阳极法”被保护的金属做正极，钢铁应为正极，将Fe作阳极置于H2SO4溶液中，一定条件下Fe钝化形成致密Fe3O4氧化膜，即Fe失去电子，转化为Fe3O4，电极反应式为：3Fe﹣8e﹣+4H2O＝Fe3O4+8H+； 故答案为：负；正；3Fe﹣8e﹣+4H2O＝Fe3O4+8H+。 5．结合如图判断，下列叙述正确的是（　　） A．Ⅰ是验证牺牲阳极的阴极保护法的实验装置 B．Ⅰ和Ⅱ中负极反应式均是：Fe﹣2e﹣＝Fe2+ C．Ⅰ和Ⅱ中正极反应式均是：2H++2e﹣＝H2 D．Ⅰ和Ⅱ中分别加入少量K3Fe（CN）6溶液，均有蓝色沉淀 【答案】A 【解答】解：A．Ⅰ装置是原电池，锌做负极，铁做正极，发生的是锌的吸氧腐蚀，是验证牺牲阳极的阴极保护法的实验装置，故A正确； B．Ⅰ中原电池负极为锌，电极反应为Zn﹣2e﹣＝Zn2+，Ⅱ为原电池，铁做负极，电极反应为Fe﹣2e﹣＝Fe2+，故B错误； C．Ⅰ装置是电解质溶液时中性溶液，属于吸氧腐蚀，正极电极反应为：O2+2H2O+4e﹣＝4OH﹣，Ⅱ装置中电解质溶液时酸性溶液，属于析氢腐蚀，正极电极反应为2H++2e﹣＝H2↑，故C错误； D．加入少量K3Fe（CN）6溶液，有蓝色沉淀是亚铁离子的性质，Ⅰ装置中不能生成亚铁离子，Ⅱ装置中负极铁失电子生成亚铁离子，故D错误； 故选：A。 6．如图图示装置和对应实验原理的描述均正确的是（　　） A B C D 根据温度计读数的变化测定浓硫酸和NaOH溶液反应的反应热 加热固体NaHCO3制备少量的Na2CO3 验证牺牲阳极的阴极保护法，可证明铁被保护 根据小试管中液面的变化可判断铁钉发生了析氢腐蚀 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【解答】解：A．温度计读数的变化，可计算温度差，反应物的物质的量未知，不能计算反应热，故A错误； B．加热固体在坩埚或大试管中进行，不能选烧杯，故B错误； C．图中为原电池，Zn为负极，为牺牲阳极的阴极保护法，可证明铁被保护，故C正确； D．食盐水为中性，为吸氧腐蚀，故D错误； 故选：C。 7．结合图判断，下列叙述正确的是（　　） A．Ⅰ是验证牺牲阳极的阴极保护法的实验装置 B．Ⅰ和Ⅱ中负极反应均是Fe﹣2e﹣＝Fe2+ C．Ⅰ和Ⅱ中正极反应均是O2+2H2O+4e﹣＝4OH﹣ D．Ⅰ和Ⅱ中分别加入少量K3Fe（CN）6溶液，均有蓝色沉淀 【答案】A 【解答】解：A、Ⅰ装置是原电池，锌做负极，铁做正极，发生的是锌的吸氧腐蚀，是验证牺牲阳极的阴极保护法的实验装置，故A正确； B、Ⅰ中原电池负极为锌，电极反应为Zn﹣2e﹣＝Zn2+，Ⅱ为原电池，铁做负极，电极反应为Fe﹣2e﹣＝Fe2+，故B错误； C、Ⅰ装置是电解质溶液时中性溶液，属于吸氧腐蚀，正极电极反应为：O2+2H2O+4e﹣＝4OH﹣，Ⅱ装置中电解质溶液时酸性溶液，属于析氢腐蚀，正极电极反应为2H++2e﹣＝H2↑，故C错误； D、加入少量K3Fe（CN）6溶液，有蓝色沉淀是亚铁离子的性质，Ⅰ装置中不能生成亚铁离子，Ⅱ装置中负极铁失电子生成亚铁离子，故D错误； 故选：A。 8．下列叙述正确的是（　　） ①工业上合成非氧化物陶瓷氮化硅（Si3N4）需要在高温、空气气氛中进行 ②钢铁制品锈蚀主要是因为钢铁中含有碳而发生原电池反应，因此生铁炼钢时要尽可能完全除去生铁中的碳 ③建设三峡大坝需要使用大量水泥，水泥是硅酸盐材料 ④煤、石油、天然气都是取之不尽，用之不竭的化石能源 ⑤KNO3、NH4H2PO4均为复合肥料 ⑥金属材料是指金属及其合金，且合金的性能优于纯金属 ⑦对某些合成材料和塑料废弃物的处理可以倾倒入海洋中 ⑧硫酸生产中用98.3%的硫酸吸收SO3可以提高吸收率． A．①②③⑦ B．②④⑤⑥ C．③④⑤⑧ D．③⑤⑥⑧ 【答案】D 【解答】解：①硅与空气中的氧气在高温下发生氧化反应，合成非氧化物陶瓷氮化硅（Si3N4），不能再空气氛围中制备，故①错误； ②铁中含有适量的碳，可以提高钢的质量，故②错误； ③建设三峡大坝需要使用大量水泥，水泥属于硅酸盐材料，故③正确； ④煤、石油、天然气都是化石燃料，属于不可再生资源，故④错误； ⑤KNO3含有钾、氮；NH4H2PO4含有氮和磷，都属于复合肥，故⑤正确； ⑥金属材料是指金属及其合金，且合金的性能优于纯金属，故⑥正确； ⑦塑料废弃物属于污染物，倾倒入海洋中会造成污染，故⑦错误； ⑧不能用水吸收三氧化硫而用98.3%的浓硫酸，若用水或稀硫酸吸收，轻易形成酸雾，且吸收速度慢，故⑧正确； 故选：D。 9．某小组学生研究常见的金属腐蚀现象，分析其原理。按要求回答下列问题。 （1）甲同学设计如图1所示对比实验。当a中滴入CuSO4溶液后，观察到其中产生气泡的速率较b中的 　 　 （填“快”或“慢”）。其原因是 　 　 。 （2）乙同学将锥形瓶内壁用酸化的饱和食盐水润洗后，放入混合均匀的铁粉和碳粉，塞紧瓶塞，同时用压强传感器测得锥形瓶内压强的变化，如图2所示。 ①0～t1时，碳粉表面生成的气体为 　 。 ②t1～t2时，碳粉表面发生的电极反应式为 　 。 ③0～t2电化学腐蚀过程中，铁极的电极反应式为 　 。 （3）丙同学研读如下一次性保暖贴说明书，并分析暖贴工作原理。 品名：一次性保暖贴 主要成分：铁粉、水、食盐、活性炭、蛭石、吸水性树脂 产品性能：平均温度55，最高温度63，发热时间12小时以上 ①暖贴工作时，铁粉发生的反应为 　 　 （填“氧化反应”或“还原反应”）。 ②当暖贴放热结束时，铁粉转化成的物质中可能含有 　 　 。 【答案】（1）快；由于发生反应Zn+CuSO4＝ZnSO4+Cu产生的Cu附着在锌粒表面，即可形成Cu—Zn稀盐酸原电池； （2）①H2； ②O2+2H2O+4e﹣＝4OH﹣； ③Fe﹣2e﹣＝Fe2+； （3）①氧化反应； ②Fe（OH）2、Fe（OH）3、Fe2O3•xH2O。 【解答】解：（1）甲同学设计如图所示对比实验。当a中滴入CuSO4溶液后，观察到其中产生气泡的速率较b中的快，其原因是：由于发生反应Zn+CuSO4＝ZnSO4+Cu产生的Cu附着在锌粒表面，即可形成Cu—Zn稀盐酸原电池，从而加快锌和稀盐酸的反应速率， 故答案为：快；由于发生反应Zn+CuSO4＝ZnSO4+Cu产生的Cu附着在锌粒表面，即可形成Cu—Zn稀盐酸原电池； （2）①0～t1时段压强逐渐增大，可能是发生了析氢腐蚀使气体的总物质的量增大，电极反应为：H2+2e﹣＝H2↑，则0～t1时，碳粉表面生成的气体为H2， 故答案为：H2； ②t1～t2时段，容器中压强逐渐减小，说明锥形瓶中气体体积减小，一定发生了吸氧腐蚀，碳为正极，则t1～t2时，碳粉表面发生的电极反应式为O2+2H2O+4e﹣＝4OH﹣， 故答案为：O2+2H2O+4e﹣＝4OH﹣； ③0～t2电化学腐蚀过程中，铁发生电化学腐蚀时，铁作负极，其电极反应为：Fe﹣2e﹣＝Fe2+， 故答案为：Fe﹣2e﹣＝Fe2+； （3）根据保暖贴的成分可知，铁粉和活性炭在氯化钠溶液中形成原电池，铁做负极，碳做正极，铁发生吸氧腐蚀，铁电极反应为：Fe﹣2e﹣＝Fe2+，碳极的电极反应为：O2+2H2O+4e﹣＝4OH﹣，总反应为：2Fe+O2+2H2O＝2Fe（OH）2，Fe（OH）2具有还原性，很容易被空气中的O2氧化，反应的化学方程式为：4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3，且氢氧化铁受热能转化为铁锈：2Fe（OH）3+（x﹣3）H2O＝Fe2O3•xH2O（红褐色固体），故当暖贴放热结束时，铁粉转化成的物质中可能含有Fe（OH）2、Fe（OH）3、Fe2O3•xH2O。 ①据分析，暖贴工作时，铁粉发生的反应为氧化反应， 故答案为：氧化反应； ②据分析，当暖贴放热结束时，铁粉转化成的物质中可能含有Fe（OH）2、Fe（OH）3、Fe2O3•xH2O， 故答案为：Fe（OH）2、Fe（OH）3、Fe2O3•xH2O。 10．人类的生活离不开化学，生活中的化学无处不在。请回答： （1）家用铁锅用水清洗后放置一段时间，出现红棕色的锈斑。此过程中不可能发生的变化有　 　 （填序号）。 ①铁元素被氧化 ②铁元素被还原 ③铁元素由+3价转化为+2价 为防止铁锅生锈，将其洗净后，可进一步采取的措施是　　 （填序号）。 ①擦干 ②放在潮湿的地方 （2）抗酸药物的作用是中和胃里过多的盐酸。某抗酸药的主要成分是碳酸氢钠，写出碳酸氢钠与盐酸反应的离子方程式：　 　 。若此抗酸药每片含碳酸氢钠0.40g，取此药一片研碎后与足量的盐酸反应，生成气体在标准状况下的体积为　 　 L（精确到0.01）。 【答案】②③；①；HCO3﹣+H+＝CO2↑+H2O；0.11 【解答】解：（1）铁锅中含有碳、铁，碳、铁和合适的电解质溶液构成原电池，较活泼的金属铁作负极，碳作正极，铁失电子发生氧化反应，氧气得电子发生还原反应，亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁不稳定被氧气氧化生成氢氧化铁，所以不可能发生的变化是②③，为防止形成原电池，要擦干，故选①； 故答案为：②③，①； （2）碳酸氢钠和盐酸反应的离子方程式为：HCO3﹣+H+＝CO2↑+H2O， 根据HCO3﹣+H+＝CO2↑+H2O知，生成二氧化碳的体积0.11L， 故答案为：HCO3﹣+H+＝CO2↑+H2O，0.11。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第四章 第三节 金属的腐蚀与防护 内 容 导 航 题型1 金属腐蚀的化学原理 题型2 金属的化学腐蚀与电化学腐蚀 题型3 吸氧腐蚀与析氢腐蚀 题型4 电化学腐蚀原理的应用 题型5 金属的防护 题型6 金属防护的常用方法 考 点 演 练 题型1 金属腐蚀的化学原理 解｜题｜知｜识 一、金属腐蚀的类型： 1、化学腐蚀； 2、电化学腐蚀。 二、化学腐蚀 1、定义：金属跟接触到的干燥气体（如O2、Cl2、SO2等）或非电解质液体（如石油）等直接发生化学反应而引起的腐蚀 2、条件：金属跟氧化剂直接接触 3、现象：无电流产生 4、本质：金属被氧化而腐蚀 5、反应速率：v（电化学腐蚀）＞v（化学腐蚀） 三、电化学腐蚀： 金属的电化学腐蚀：不纯的金属或合金因发生原电池反应而造成的腐蚀。 最普遍的钢铁腐蚀是： 负极：2Fe﹣4e﹣＝2Fe2+ 正极：O2+2H2O+4e﹣＝4OH﹣ （注：在少数情况下，若周围介质的酸性较强，正极的反应是：2H++2e﹣＝H2↑） 金属的腐蚀以电化腐蚀为主。 例如，钢铁生锈的主要过程为： 2Fe﹣4e﹣＝2Fe2+ O2+2H2O+4e﹣＝4OH﹣→Fe2++2OH﹣＝Fe（OH）2→4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3→2Fe（OH）3＝Fe2O3•nH2O+（3﹣n）H2O （1）吸氧腐蚀：金属在酸性很弱或中性溶液里，空气里的氧气溶解于金属表面水膜中而发生的电化腐蚀。 ①发生条件：水膜的酸性很弱或呈中性 ②反应本质：形成原电池 ③铁为负极，发生氧化反应 （2）析氢腐蚀：在酸性较强的溶液中发生电化腐蚀时放出氢气，这种腐蚀叫做析氢腐蚀。 ①发生条件：水膜的酸性较强 ②反应本质：形成原电池 ③铁为负极，发生氧化反应 四、金属腐蚀快慢的判断： 金属腐蚀的快慢与下列两个因素有关： （1）与构成原电池的材料有关，两极材料的活泼性差别越大，电动势越大，氧化还原反应的速率越快，活泼金属被腐蚀的速率就越快。 （2）与金属所接触的电解质溶液的性质有关，活泼金属在电解质溶液中的腐蚀快于在非电解质溶液中的腐蚀，在强电解质溶液中的腐蚀快于在弱电解质溶液中的腐蚀。一般来说，可用下列原则判断：电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞有防护措施的腐蚀。 【典例1】甲、乙同学分别用如图所示装置验证铁的电化学防腐原理。 相同时间后进行如下实验 实验①：甲同学分别向Ⅰ、Ⅱ中Fe电极附近滴加K3[Fe（CN）6]溶液，Ⅰ中产生蓝色沉淀，Ⅱ中无沉淀。 实验②：乙同学分别取Ⅰ、Ⅱ中Fe电极附近溶液，滴加K3[Fe（CN）6]溶液，Ⅰ、Ⅱ中均无沉淀。 下列说法正确的是（　　） A．Ⅰ是牺牲阳极保护法，负极反应式为Fe﹣2e﹣＝Fe2+ B．Ⅱ为外加电流阴极保护法，Fe电极与外接电源的正极相连 C．由实验①中Ⅰ、Ⅱ现象的差异，推测K3[Fe（CN）6]在Ⅰ中氧化性强于Ⅱ D．由实验可知，两种保护法均能保护Fe，且Ⅱ保护得更好 【变式1】支撑海港码头基础的钢管桩，常采用图1、图2所示进行防腐，其中图1中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是（　　） A．图1该钢管桩的保护原理为外加电流的阴极保护法 B．两图中钢管桩均作为电子流入的电极 C．高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流 D．图1中，当海水的腐蚀性较强时，可适当增大外加电流的强度 【变式2】下列有关A、B、C、D的说法中，正确的是（　　） A.离子交换膜法；电解饱和食盐水，a为饱和食盐水的入口，d为较浓NaOH溶液的出口，交换膜为阳离子交换膜。 B.工业冶炼钠；装置中a是钠出口，b是氯气出口 C.铁钉缠绕铜丝放在盛有饱和食盐水（滴有几滴酚酞和K3[Fe（CN）6]溶液）的培养皿中形成原电池反应，Fe发生吸氧腐蚀，Fe做负极，Fe﹣3e﹣＝Fe3+ D.轮船底部镶嵌锌，该防护轮船不被腐蚀的方法为牺牲阳极法，是电解原理保护金属 A．A B．B C．C D．D 【变式3】下列说法正确的是（　　） A．钢铁在海水中比在河水中更易被腐蚀，主要原因是海水含氧量高于河水 B．蚕丝、羊毛和淀粉分别属于纤维素、蛋白质和多糖 C．不可用铝制餐具长时间存放酸性、碱性食物 D．凡含有食品添加剂的食物对人体健康均有害，不宜食用 题型2 金属的化学腐蚀与电化学腐蚀 解｜题｜知｜识 1.金属跟干燥气体或非电解质液体接触；不纯金属或合金跟电解质溶液接触 2.化学腐蚀没有电流产生，电化学腐蚀有电流产生 3.电化学腐蚀较普遍； 4.牺牲阳极法（原电池原理）、外加电流法（电解原理） 【典例1】如图所示是探究铁发生腐蚀的装置图。发现开始时U形管左端红墨水水柱下降，一段时间后U形管左端红墨水水柱又上升。下列说法不正确的是（　　） A．两种腐蚀负极的电极反应式均为Fe﹣2e﹣═Fe2+ B．开始时发生的是析氢腐蚀 C．一段时间后发生的是吸氧腐蚀 D．析氢腐蚀的总反应式为2Fe+O2+2H2O═2Fe（OH）2 【变式1】下列说法正确的是（　　） A．铜制品既能发生吸氧腐蚀又能发生析氢腐蚀 B．纯银器表面变黑和钢铁表面生锈腐蚀原理不一样 C．采用催化转换技术能提高汽车尾气中有害气体的平衡转化率 D．“天宫”空间站使用的太阳能电池阵和锂离子电池组，均可将化学能转成电能 【变式2】如图是探究铁发生腐蚀的装置图。发现开始时U型管左端红墨水水柱下降，一段时间后U型管左端红墨水水柱又上升。下列说法不正确的是（　　） A．开始时发生的是析氢腐蚀 B．一段时间后发生的是吸氧腐蚀 C．两种腐蚀负极的电极反应均为：Fe﹣2e﹣═Fe2+ D．析氢腐蚀的总反应为：2Fe+O2+2H2O═2Fe（OH）2 【变式3】将经过酸洗除锈的铁钉，用饱和食盐水浸泡后放入如图所示装置中，下列叙述正确的是（　　） A．过一段时间，Ⅱ试管中的导管内水柱上升 B．Ⅰ试管中铁钉由于发生电解反应而被腐蚀 C．铁钉在该装置中被腐蚀的情况随时间的延长而加快 D．Ⅰ试管中铁钉发生反应的一个电极反应式为：2Cl﹣﹣2e﹣═Cl2↑ 题型3 吸氧腐蚀与析氢腐蚀 解｜题｜知｜识 1.环境： 吸氧腐蚀：弱酸性或中性溶液；析氢腐蚀：强酸性溶液； 2.电极反应式： 析氢腐蚀：正极上得到氢气，吸氧腐蚀：正极上得到OH﹣ 3.吸氧腐蚀更普遍 【典例1】下列描述与电化学无关的是（　　） A．固定铜板的铁螺丝易生锈 B．铜线和铝线不能直接对接 C．铝制品可以露置在空中保存 D．“暖宝宝”撕开包装迅速发热 【变式1】验证牺牲阳极的阴极保护法，实验如下（烧杯内均为经过酸化的3%NaCl溶液）。下列说法不正确的是（　　） ① ② ③ 在Fe表面生成蓝色沉淀 试管内无明显变化 试管内生成蓝色沉淀 A．对比②③，可以判定Zn保护了Fe B．将Zn换成Cu，用①的方法可判断Fe比Cu活泼 C．验证Zn保护Fe时不能用①的方法 D．对比①②，K3[Fe（CN）6]可能将Fe氧化 【变式2】验证牺牲阳极的阴极保护法，实验如下（烧杯内均为经过酸化的3%NaCl溶液）。下列说法不正确的是（　　） ① ② ③ 在Fe表面生成蓝色沉淀 试管内无明显变化 试管内生成蓝色沉淀 A．对比②③，可以判定Zn保护了Fe B．对比①②，K3[Fe（CN）6]可能将Fe氧化 C．验证Zn保护Fe时不能用①的方法 D．将Zn换成Cu，用①的方法可判断Fe比Cu活泼 【变式3】如图是金属牺牲阳极的阴极保护法的实验装置，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．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 D．若加入K3[Fe（CN）6]溶液后，Fe电极附近不会产生特征蓝色的沉淀 题型4 电化学腐蚀原理的应用 解｜题｜知｜识 1.电化学腐蚀包含原电池和电解池原理的腐蚀 【典例1】下列说法不正确的是（　　） A．过氧化铬（CrO5） 的结构为：可推知CrO5中既存在非极性键又存在极性键 B．用浸泡过溴的四氯化碳溶液的硅藻土吸收水果产生的乙烯不能达到保鲜目的 C．将水库的钢闸门与电源负极相连或将锌块焊接于钢闸门上以防止钢闸门生锈 D．在0.1mol•﹣1LNa2CO3溶液中加两滴酚酞显浅红色，微热红色加深，说明盐类水解是吸热反应 【变式1】化学与社会都密切相关，下列说法正确的是（　　） A．军舰船底镶嵌锌块作正极，以防船体被腐蚀 B．汽车尾气中NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2，减小压强反应速率减慢 C．金属冶炼过程是金属离子得电子变成金属单质的氧化过程 D．PM2.5颗粒（微粒直径约为2.5×10﹣6m）分散在空气中形成气溶胶 题型5 金属的防护 解｜题｜知｜识 1.知道金属防护的方法：物理方法和化学方法； 2.电化学方法：电化学方法与原电池和电解池的关系 【典例1】下列说法正确的是（　　） A．含有氯化钙的融雪剂会加快钢铁桥梁的腐蚀，发生了化学腐蚀 B．氯碱工业中制备氯气与氢氧化钠，采用的是阴离子交换膜 C．氢氧化铁胶体的电泳实验中阴极颜色加深 D．食品包装袋中常有硅胶、生石灰、还原铁粉等，其作用都是防止食品氧化变质 【变式1】下列叙述错误的是（　　） A．生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁弱 B．如图为埋在地下的钢管道采用牺牲阳极保护法防腐 C．马口铁（镀锡铁）镀层破损后，被腐蚀时首先是镀层被氧化 D．金属在一般情况下发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀 【变式2】为研究金属腐蚀的条件和速率，某课外小组学生用金属丝将三根大小相同的铁钉分别固定在图示的三个装置中，再放置于玻璃钟罩里保存一星期后，下列对实验结束时现象描述不正确的是（　　） A．装置Ⅰ左侧的液面一定会上升 B．左侧液面装置Ⅰ比装置Ⅱ的低 C．装置Ⅱ中的铁钉腐蚀最严重 D．装置Ⅲ中的铁钉几乎没被腐蚀 【变式3】铁制自来水管与下列材料作成的自来水龙头连接，自来水管锈蚀最快的是（　　） A．铁水龙头 B．铜水龙头 C．塑料水龙头 D．陶瓷水龙头 题型6 金属防护的常用方法 解｜题｜知｜识 金属防护的常用方法： （1）改变金属的组成或结构。如在铁中加入一定比例的铬炼制的铬钢，具有很强的耐腐蚀性。既含铬又含镍的铬镍不锈钢，其耐腐蚀性更好。 （2）在金属表面覆盖一层保护膜，使金属与周围具有腐蚀性的气体或电解质溶液隔离，便可保护金属，防止金属腐蚀。如在金属表面喷漆、电镀或表面钝化等。 （3）外加电流的阴极保护法。如把金属连接在电源的负极上，这样就能消除引起金属腐蚀的原电池反应。 （4）牺牲阳极的阴极保护法。如在金属上铆接比它更活泼的另一种金属，发生金属腐蚀时是较活泼的金属被腐蚀而金属本身受到保护。 【典例1】化学与社会、科学、技术、环境密切相关，下列说法错误的是（　　） A．干冰可用于人工增雨作业。干冰在云层中的变化过程中ΔH＞0，ΔS＞0 B．“木与木相摩则然（燃）”中的“然”是化学能转变为热能 C．《荀子劝学》中记载“冰之为水，而寒于水”，说明冰的能量低于水，冰变为水属吸热反应 D．电热水器内装有镁棒，采用牺牲阳极法，防止不锈钢内胆被腐蚀 【变式1】用图示的方法可以保护钢质闸门，下列说法不正确的是（　　） A．当a、b间用导线连接时，则X应发生氧化反应 B．当a、b间用导线连接时，则X可以是锌 C．当a、b与外接电源相连时，a应连接电源的负极 D．当a、b与外接电源相连时，其方法为牺牲阳极的阴极保护法 【变式2】从古至今化学均与生活、生产密切相关，化学工业在各国的国民经济中占有重要地位，是许多国家的基础产业和支柱产业。下列有关说法错误的是（　　） A．战国曾侯乙编钟属于青铜制品，青铜是一种合金 B．敦煌莫高窟壁画中绿色颜料铜绿的主要成分是碳酸铜. C．港珠澳大桥水下钢柱镶铝块防腐的方法为牺牲阳极的阴极保护法 D．大兴机场的隔震支座由橡胶和钢板相互叠加黏结而成，不属于新型无机非金属材料 过 关 验 收 1.钢铁工业是国家工业的基础，钢铁生锈现象却随处可见，为此每年国家损失大量资金。 （1）钢铁腐蚀主要是 　 　 腐蚀，该腐蚀过程中的正极电极反应式为：　 。 （2）为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以采用图①所示的方案，其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用 　 　 。 A.铜 B.钠 C.锌 D.石墨 （3）图②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）钢铁的防护除了用电化学保护方法之外，在钢铁制品表面镀铜也可以有效地防止其腐蚀，电镀的装置如图③所示： ①电镀装置图③的“直流电源”中，　 　 （填“a”或“b”）是正极。Fe电极反应式为 　 　 。 ②接通电源前，装置图③中的铜、铁两个电极质量相等，电镀完成后，将两个电极取出，用水小心冲洗干净、烘干，然后称量，二者质量之差为5.12g，由此计算电镀过程中电路中通过电子的物质的量为 　 　 。 ③上述铁镀件破损后，铁更容易被腐蚀。请简要说明镀铜铁镀件破损后，铁更容易被腐蚀的原因：　 　 。 2．电化学在工业生产中有广泛应用． （1）如图所示，水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察，发现铁钉被腐蚀． ①若试管内液面上升，发生　 　 腐蚀，负极电极反应为　 ②若试管内液面下降，则烧杯中的溶液呈　　 性，正极的电极反应为　 　 （2）采用惰性电极从NO﹣3，Cl﹣，Cu2+，Ba2+，H+等离子中选出适当的离子组成电解质，并对其溶液进行电解． ①若两极分别放出H2和O2，电解质的化学式可能是　 ②若阴极析出金属，阳极放出氧气，电解质化学式为　 ． 3．研究金属腐蚀的原理很有现实意义。 （1）甲图为探究钢铁的吸氧腐蚀的装置。某兴趣小组按该装置实验，导管中的液柱上升缓慢，下列措施可以更快地观察到水柱上升现象的有 　　 。 A.用纯氧气代替试管内空气 B.用酒精灯加热具支试管提高温度 C.将铁钉换成铁粉和炭粉的混合物 （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表，根据数据判断腐蚀的速率随时间增长逐渐 　 　 （填“加快”“不变”或“减慢”），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中所发生的反应，进行以下实验，请补全表格。 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点附近液面出现红色 腐蚀对应的电极反应式为①　 　 然后再滴加2～3滴②　 　 铁钉附近的溶液中出现蓝色沉淀 腐蚀对应的电极反应式为③　 根据以上实验探究，可知在腐蚀过程中a点附近为 　 　 （填“正极”或“负极”）。 4．研究金属腐蚀和防腐的原理很有现实意义。 （1）甲图为人教版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 　 　 （填序号） 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”、“不变”、“减慢”），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②　 b点周围出现蓝色沉淀 b点电极反应为③　 　 （4） 为防止钢铁被腐蚀，很多钢铁部件采用在表面电镀一层锌或镍的方法，电镀时钢铁部件需连接电源的 　 　 极。而对于地下输水钢管，经常使用“牺牲阳极法”进行保护，钢铁承担的电极是 　 　 极。金属阳极钝化也是电化学防腐方法之一，将Fe作阳极置于H2SO4溶液中，一定条件下Fe钝化形成致密Fe3O4氧化膜，试写出该阳极电极反应式 　　 。 5．结合如图判断，下列叙述正确的是（　　） A．Ⅰ是验证牺牲阳极的阴极保护法的实验装置 B．Ⅰ和Ⅱ中负极反应式均是：Fe﹣2e﹣＝Fe2+ C．Ⅰ和Ⅱ中正极反应式均是：2H++2e﹣＝H2 D．Ⅰ和Ⅱ中分别加入少量K3Fe（CN）6溶液，均有蓝色沉淀 6．如图图示装置和对应实验原理的描述均正确的是（　　） A B C D 根据温度计读数的变化测定浓硫酸和NaOH溶液反应的反应热 加热固体NaHCO3制备少量的Na2CO3 验证牺牲阳极的阴极保护法，可证明铁被保护 根据小试管中液面的变化可判断铁钉发生了析氢腐蚀 A．A B．B C．C D．D 7．结合图判断，下列叙述正确的是（　　） A．Ⅰ是验证牺牲阳极的阴极保护法的实验装置 B．Ⅰ和Ⅱ中负极反应均是Fe﹣2e﹣＝Fe2+ C．Ⅰ和Ⅱ中正极反应均是O2+2H2O+4e﹣＝4OH﹣ D．Ⅰ和Ⅱ中分别加入少量K3Fe（CN）6溶液，均有蓝色沉淀 8．下列叙述正确的是（　　） ①工业上合成非氧化物陶瓷氮化硅（Si3N4）需要在高温、空气气氛中进行 ②钢铁制品锈蚀主要是因为钢铁中含有碳而发生原电池反应，因此生铁炼钢时要尽可能完全除去生铁中的碳 ③建设三峡大坝需要使用大量水泥，水泥是硅酸盐材料 ④煤、石油、天然气都是取之不尽，用之不竭的化石能源 ⑤KNO3、NH4H2PO4均为复合肥料 ⑥金属材料是指金属及其合金，且合金的性能优于纯金属 ⑦对某些合成材料和塑料废弃物的处理可以倾倒入海洋中 ⑧硫酸生产中用98.3%的硫酸吸收SO3可以提高吸收率． A．①②③⑦ B．②④⑤⑥ C．③④⑤⑧ D．③⑤⑥⑧ 9．某小组学生研究常见的金属腐蚀现象，分析其原理。按要求回答下列问题。 （1）甲同学设计如图1所示对比实验。当a中滴入CuSO4溶液后，观察到其中产生气泡的速率较b中的 　 　 （填“快”或“慢”）。其原因是 　 　 。 （2）乙同学将锥形瓶内壁用酸化的饱和食盐水润洗后，放入混合均匀的铁粉和碳粉，塞紧瓶塞，同时用压强传感器测得锥形瓶内压强的变化，如图2所示。 ①0～t1时，碳粉表面生成的气体为 　 。 ②t1～t2时，碳粉表面发生的电极反应式为 　 。 ③0～t2电化学腐蚀过程中，铁极的电极反应式为 　 。 （3）丙同学研读如下一次性保暖贴说明书，并分析暖贴工作原理。 品名：一次性保暖贴 主要成分：铁粉、水、食盐、活性炭、蛭石、吸水性树脂 产品性能：平均温度55，最高温度63，发热时间12小时以上 ①暖贴工作时，铁粉发生的反应为 　 　 （填“氧化反应”或“还原反应”）。 ②当暖贴放热结束时，铁粉转化成的物质中可能含有 　 　 。 10．人类的生活离不开化学，生活中的化学无处不在。请回答： （1）家用铁锅用水清洗后放置一段时间，出现红棕色的锈斑。此过程中不可能发生的变化有　 　 （填序号）。 ①铁元素被氧化 ②铁元素被还原 ③铁元素由+3价转化为+2价 为防止铁锅生锈，将其洗净后，可进一步采取的措施是　　 （填序号）。 ①擦干 ②放在潮湿的地方 （2）抗酸药物的作用是中和胃里过多的盐酸。某抗酸药的主要成分是碳酸氢钠，写出碳酸氢钠与盐酸反应的离子方程式：　 　 。若此抗酸药每片含碳酸氢钠0.40g，取此药一片研碎后与足量的盐酸反应，生成气体在标准状况下的体积为　 　 L（精确到0.01）。 学科网（北京）股份有限公司 $