4.3 金属的腐蚀与防护(Word课后习题)-【满分思维】2026-2027学年高中化学选择性必修第一册学生用书（人教版）

第三节　金属的腐蚀与防护 ◆ 学习任务一　金属的腐蚀 1.下列关于金属腐蚀的说法正确的是 (　) A.金属在潮湿空气中腐蚀的实质是M+nH2OM(OH)n+H2↑ B.金属化学腐蚀的实质是M-ne-Mn+,电子直接转移给氧化剂 C.金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行 D.在潮湿的中性环境中,金属的电化学腐蚀主要是析氢腐蚀 2.[2026·安徽阜阳高二联考] 为探究金属的腐蚀情况,某同学将锌片和铜片置于浸有饱和食盐水和酚酞的滤纸上,并组成如图所示的装置。下列判断不正确的是 (　) A.右边铜片上有气泡冒出 B.可观察到区域②变蓝 C.最先观察到变红的区域是① D.右边锌片质量减轻 3.在海水中,金属接缝处氧气浓度比海水低,易形成浓度差而发生缝隙腐蚀,机理如图所示。下列说法错误的是 (　) A.负极电极反应式为Fe-2e-Fe2+ B.金属接缝处溶液pH增大 C.金属缝隙外表面为负极,内表面为正极 D.大量的氯离子进入缝隙 ◆ 学习任务二　金属的防护 4.[2026·河北邯郸高二期中] 海上光伏作为新能源体系的重要组成部分,正迎来规模化发展的历史性机遇。海洋环境具有高湿度、高盐度等特征,对于光伏系统支撑结构造成严峻威胁,使得海上光伏电站需要具有更高要求的耐腐蚀性能。下列说法错误的是 (　) A.海水的pH一般在8.0~8.5,对光伏系统支撑结构的腐蚀主要是吸氧腐蚀 B.相比于海洋底泥区,浪花飞溅区钢结构生锈更严重 C.在牺牲阳极法中,光伏系统支撑结构与直流电源的负极相连 D.钢结构生锈时的电极反应式为Fe-2e-Fe2+ 5.浓硫酸贮存罐的钝化金属保护法示意图如图所示,其原理是利用可钝化的金属与直流电源相连,控制合适的电压,使金属贮存罐表面形成致密的钝化膜,以有效减缓金属腐蚀。下列叙述不正确的是 (　) A.金属贮存罐可用钢、铝等材料 B.直流电源b极为负极 C.贮存浓硫酸的金属罐与电源负极相连 D.电压高到一定程度有可能会加剧腐蚀 6.钢铁很容易生锈而被腐蚀,每年因腐蚀而损失的钢铁约占世界钢铁年产量的四分之一。请回答钢铁在腐蚀、防护过程中的有关问题。 (1)下列哪个装置可防止铁棒被腐蚀?  (填字母)。 (2)在实际生产中,可在铁件的表面镀铜以防止铁被腐蚀。装置示意图如下: ①铁件应与电源的　　　(填“正”或“负”)极相连,B电极的电极反应式是　 。   ②若电镀前A、B两金属片质量相同,电镀完成后将它们取出洗净、烘干、称量,二者质量差为10.24 g,则电镀时电路中通过的电子为　mol。   ③电镀结束后CuSO4溶液的浓度　　　　(填“变大”“变小”或“不变”)。   ④镀层破损后,铁不易被腐蚀的是　(填字母)。  A.镀铜铁　　B.镀锌铁　　C.镀锡铁 7.用压强传感器探究生铁在pH=2和pH=4的醋酸溶液中发生腐蚀的装置及得到的图像如下: 分析图像,以下结论错误的是 (　) A.析氢腐蚀和吸氧腐蚀的速率一样快 B.在酸性溶液中生铁可能发生吸氧腐蚀 C.溶液pH≤2时,生铁发生析氢腐蚀 D.两溶液中负极反应均为Fe-2e-Fe2+ 8.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 现象 铁钉周边出现蓝色,铜片周边略显红色 铁钉周边出现　　　　　色,锌片周边未见明显变化  下列说法不正确的是 (　) A.实验Ⅰ中正极的电极反应式:O2+2H2O+4e-4OH- B.实验Ⅱ中铁钉周边出现红色 C.实验Ⅱ中负极的电极反应式:Fe-2e-Fe2+ 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 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三节　金属的腐蚀与防护 1.B　[解析] 金属在潮湿的空气中可发生吸氧腐蚀,正极上氧气得电子发生还原反应,A错误;金属发生化学腐蚀时金属和氧化剂直接接触,电子直接转移给氧化剂,B正确;金属与其表面接触的一些物质(如O2、Cl2、SO2等)直接反应而引起化学腐蚀,在酸性较强的电解质溶液中金属发生析氢腐蚀放出H2,而在中性或酸性较弱的电解质溶液中金属发生吸氧腐蚀,析氢腐蚀和吸氧腐蚀均属于电化学腐蚀,C错误;在潮湿的中性环境中,金属的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀,D错误。 2.A　[解析] 右侧铜为正极,电极反应式为O2+4e-+2H2O4OH-,无气泡产生,A错误;区域②为阳极区,电极反应式为Cu-2e-Cu2+,可观察到区域②变蓝,B正确;区域①为电解池阴极区,电极反应式为2H2O+2e-H2↑+2OH-,区域①为电解原理的腐蚀,反应速率大于原电池,C正确;右侧锌为负极,参加反应,质量变轻,D正确。 3.C　[解析] 由图可知,金属缝隙内Fe失电子生成Fe2+,则负极反应式为Fe-2e-Fe2+,金属缝隙外O2得电子生成OH-,正极反应式为O2+4e-+2H2O4OH-。据分析,负极电极反应式为Fe-2e-Fe2+,A正确;由于正极电极反应为O2+2H2O+4e-4OH-,生成氢氧根离子,金属接缝处溶液pH增大,B正确;金属缝隙外表面为正极,内表面为负极, C错误;阴离子由正极向负极移动,所以大量Cl-进入缝隙维持电中性,D正确。 4.C　[解析] 海水的pH一般在8.0~8.5,是弱碱性环境,对光伏系统支撑结构的腐蚀主要是吸氧腐蚀,A正确;吸氧腐蚀时氧气含量越高腐蚀越严重,浪花飞溅区氧含量高,故钢结构生锈更严重,B正确;在牺牲阳极法中,光伏系统支撑结构与比铁活泼的金属相连,牺牲活泼金属保护光伏系统支撑结构,作正极,C错误;钢结构生锈时的电极反应式为Fe-2e-Fe2+,D正确。 5.C　[解析] 钢的主要成分是铁,铁、铝单质遇冷的浓硫酸发生钝化,因此金属贮存罐可用钢、铝等材料,故A说法正确;金属贮存罐表面形成致密的钝化膜,铁发生氧化反应,根据电解池工作原理,金属贮存罐作阳极,即a为正极,b为负极,故B说法正确;根据B选项分析,金属贮存罐作阳极,与电源正极相连,故C说法错误;Fe为阳极,电压过高时,大量Fe失电子转化成Fe2+,有可能会加剧腐蚀,故D说法正确。 6.(1)BD (2)①负　Cu2++2e-Cu　②0.16　③不变　④B [解析] (1)铁为活泼金属,当为原电池负极时,易被腐蚀;当铁为原电池的正极或与外接电源的负极相连时,可防止腐蚀。 (2)电镀时,镀层金属为阳极,镀件为阴极,则在铁件的表面镀铜时,铜为阳极,铁件为阴极,电解质溶液为硫酸铜溶液。电镀过程中两电极变化的质量相同,并且电解质溶液浓度不变。形成原电池时,活泼金属为负极,不活泼金属为正极,则镀层破损后,镀锌铁不易被腐蚀。 7.A　[解析] 醋酸溶液的pH=4时,锥形瓶中压强随着反应的进行而逐渐减小,说明发生吸氧腐蚀,所以在酸性溶液中生铁也可能发生吸氧腐蚀,B正确;根据醋酸溶液的pH=2时,锥形瓶中压强与时间的关系知,随着反应的进行压强逐渐增大,说明发生的是析氢腐蚀,则溶液pH≤2时,生铁发生析氢腐蚀,C正确;根据锥形瓶中气体压强与时间关系图可知,pH=2的醋酸溶液和pH=4的醋酸溶液中,变化相同的压强时所用时间不同,前者比后者所用时间长,这说明吸氧腐蚀的速率大于析氢腐蚀的速率,A错误;根据以上分析可知两个溶液中都发生电化学腐蚀,铁均作负极,电极反应均为Fe-2e-Fe2+,D正确。 8.C　[解析] 实验Ⅰ中铁钉为负极,铜片为正极,发生吸氧腐蚀,正极的电极反应式:O2+2H2O+4e-4OH-,故A正确;实验Ⅱ中铁钉作正极,发生反应O2+2H2O+4e-4OH-,铁钉周围生成的氢氧根离子导致酚酞变红,故B正确;实验Ⅱ中负极是Zn,失去电子,电极反应式:Zn-2e-Zn2+,故C错误;镀锌铁板破损后铁作正极,镀铜铁板在镀层破损后铁作负极,镀锌铁板比镀铜铁板在镀层破损后更耐腐蚀,故D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $