高中化学选修四配套练习：1.3.2-金属的腐蚀与防护(鲁科版).docx

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课时提能演练(五)
(30分钟 50分)
一、选择题(本题包括6小题，每小题5分，共30分)
1.(2022·嘉兴高二检测)下列关于金属腐蚀与防护的说法正确的是( )
A．金属腐蚀就是金属失去电子被还原的过程
B．铝制品的耐腐蚀性强，说明铝的化学性质不活泼
C．将海水中钢铁闸门与电源的负极相连，可防止闸门被腐蚀
D．钢铁锈蚀时，铁原子失去电子成为Fe3＋，而后生成Fe(OH)3，再部分脱水成为氧化铁的水合物
2.下列有关钢铁腐蚀说法正确的是( )
A．钢铁腐蚀时铁作正极
B．钢铁腐蚀时铁发生的反应为：Fe-3e-====Fe3+
C．在碱性环境中正极反应式为：O2+2H2O+4e-====4OH-
D．在酸性环境中正极反应式为：O2+4H++4e-====2H2O
3.(2022·盐城高二检测)下列有关工业生产的叙述正确的是( )
A．钢管被原油中的含硫化合物腐蚀是电化学腐蚀
B．粗锌与稀硫酸反应制氢气比纯锌快，是由于粗锌比纯锌还原性强
C．铁板镀锡属于电化学防护
D．生铁浸泡在食盐水中发生吸氧腐蚀
4.(2022·成都高二检测)相同材质的铁在图中的四种状况下最不易被腐蚀的是
( )

5.(2022·杭州高二检测)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。观看：开头导管内液面下降，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阳极，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pH渐渐减小

6.(2022·山东高考)下列与金属腐蚀有关的说法正确的是( )

A.图a中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严峻
B.图b中，开关由M改置于N时，Cu-Zn合金的腐蚀速率减小
C.图c中，接通开关时，Zn腐蚀速率增大，Zn上放出气体的速率也增大
D.图d中，Zn-MnO2干电池的放电腐蚀主要是由MnO2的氧化作用引起的
二、非选择题(本题包括2小题，共20分)
7．(7分)取6根铁钉，6支洁净的试管及其他材料，如图所示。

试管①放入一根铁钉，再注入蒸馏水，使铁钉和空气及水接触；
试管②在试管底部放入硅胶(是一种干燥剂)，再放入铁钉，用棉花团堵住试管口，使铁钉和干燥空气接触；
试管③先放入一根铁钉，趁热倒入煮沸的蒸馏水(已赶出原先溶解在蒸馏水中的空气)浸没铁钉，再加上一层植物油，使铁钉不能跟空气接触；
试管④中放入铁钉注入食盐水，使铁钉和空气及食盐水接触；
试管⑤放入相连的铁钉和锌片，注入自来水，浸没铁钉和锌片；
试管⑥放入相连的铁钉和铜丝，注入自来水，浸没铁钉和铜丝。
把6支试管放在试管架上，几天后观看铁钉被腐蚀的状况。
(1)上述试验中铁钉发生了电化学腐蚀的是__________ (填试管序号)；在电化学腐蚀中，负极反应是_______________，正极反应是___________________。
(2)从铁钉被腐蚀的状况可知引起和促进铁钉被腐蚀的条件是_____________。
(3)为防止铁的锈蚀，工业上普遍接受的方法是_________________________
(答两种方法)。
8.(13分)(2022·福州高二检测)如图所示3套试验装置，分别回答下列问题：

(1)装置1为铁的吸氧腐蚀试验。一段时间后，向插入铁钉的玻璃筒内滴入KSCN溶液呈无色，再滴入氯水即可观看到铁钉四周的溶液变红色，表明铁被_______；向插入碳棒的玻璃筒内滴入酚酞试液，可观看到碳棒四周的溶液变红，该电极反应为_______________。
(2)装置2中的石墨是_________极(填“正”或“负”)，该装置发生的总反应的离子方程式为________________。
(3)装置3中甲烧杯盛放100 mL 0.2 mol·L-1的NaCl溶液，乙烧杯盛放100 mL 0.5 mol·L-1的CuSO4溶液。反应一段时间后，停止通电。向甲烧杯中滴入几滴酚酞试液，观看到石墨电极四周首先变红。
①电源的M端为_________极，甲烧杯中铁电极的电极反应为________________；
②乙烧杯中电解反应的离子方程式为___________________________________；
③停止电解，取出Cu电极，洗涤、干燥、称量，电极增重0.64 g，则甲烧杯中产生的气体在标准状况下为____________ mL。

答案解析
1.【解析】选C。金属腐蚀是金属失去电子被氧化的过程，A错误；铝制品的耐腐蚀性强是由于铝表面生成一层致密的氧化物疼惜膜， B错误；C项属于外加电流的阴极疼惜法，正确；钢铁腐蚀时，铁失去电子生成Fe2＋，不会生成Fe3＋，D错误。
2.【解析】选C。钢铁腐蚀时形成铁碳原电池，铁为负极，A错；铁发生反应：Fe-2e-====Fe2+，B错；碱性环境中发生吸氧腐蚀，C对；酸性环境中发生析氢腐蚀：2H++2e-====H2↑，D错。
3.【解析】选D。钢管被原油中的含硫化合物腐蚀是金属与非电解质直接发生化学反应，属于化学腐蚀，A错误；粗锌与稀硫酸反应制氢气比纯锌快，是由于粗锌与稀硫酸构成原电池加快了反应的进行，B错误；电镀锡属于在金属表面掩盖疼惜层，不是电化学防护，C错误；生铁浸泡在食盐水中发生吸氧腐蚀，D正确。
【误区警示】该题易错选C项，缘由是对金属电化学防护的概念理解不准。电化学防护的原理是防护过程利用的是原电池原理或电解池原理，而铁板镀锡只是用电镀的方法在铁板的表面加一层疼惜层，疼惜金属的原理是将金属与外界隔绝，属于物理方法。
4.【思路点拨】推断腐蚀快慢状况时，关键是分清是原电池还是电解池，有无疼惜措施。
【解析】选C。C中铁球均匀镀铜，表面有疼惜层，不易被腐蚀。A、B、D中，铁均为原电池的负极，腐蚀较快。
5.【解析】选C。形成原电池，铁为负极，碳为正极，A错；反应前期，析氢腐蚀，后期为吸氧腐蚀，B错；反应进行后，溶液酸性减弱，pH增大，D错。
6.【思路点拨】解答本题时应理解原电池工作原理，电化学腐蚀和一般化学腐蚀快慢不同的缘由。
【解析】选B。A项，因溶液具有均一性，烧杯底端的溶液浓度与上端相同，故腐蚀速度相同，A错误；B项，由M改置于N后，锌作原电池的负极，Cu-Zn合金应充当原电池的正极，明显受到了确定的疼惜，腐蚀速度减小，B正确；C项，接通开关时，锌作原电池的负极，腐蚀速率变大，但是气体不在锌上(负极)产生，而是在铂上(正极)产生，C错误；D项，Zn-MnO2干电池发生放电反应，导致Zn被腐蚀，主要缘由是锌发生氧化反应，体现了锌的还原性，D错误。
7．【解析】此题是利用原电池形成的条件及原理解释金属腐蚀的速率问题。解答此类题目的关键是依据金属腐蚀的原理、分类和条件对题目进行综合分析。
(1)由于②、③两个试管不具备构成原电池的条件，不能发生电化学腐蚀，所以未被腐蚀。而试管⑤尽管具备构成原电池的条件，但锌比铁活泼，在原电池中作负极，使铁变成亚铁离子的反应难以发生，所以铁也未被腐蚀。发生电化学腐蚀的负极反应为Fe-2e-====Fe2+，正极反应为O2+2H2O+4e-====4OH-。
(2)对比发生电化学腐蚀的试管和未发生电化学腐蚀的试管中铁钉的锈蚀状况，可知引起和促进铁钉腐蚀的条件为水、空气、电解质溶液和不活泼金属杂质的存在。
(3)电镀、发蓝、制成不锈钢、牺牲阳极疼惜法等都可以疼惜金属。
答案：(1)①④⑥ Fe-2e-====Fe2+
O2+2H2O+4e-====4OH-
(2)水、空气、电解质溶液和不活泼金属杂质的存在
(3)在表面涂上油漆、搪瓷、沥青等或镀上不易生锈的合金或牺牲阳极疼惜法(答出其中两种即可)
8.【思路点拨】本题为原电池、电解池装置的综合运用，精确推断装置类别是解题的关键。无论哪种装置，电路中转移的电子数都是守恒的。
【解析】(1)先滴入KSCN无色，又滴入氯水后显红色，说明有Fe2+生成，则铁被氧化。
(2)装置2为具有盐桥的原电池，铜为负极，石墨为正极，电解质溶液为氯化铁溶液。
(3)装置3甲乙均为电解池，甲中电解氯化钠溶液，滴入酚酞试液，石墨电极四周变红色，石墨为阴极，则M为电源的正极，甲中铁为阳极，活性电极作阳极，阳极自身失电子发生氧化反应；乙中为电解硫酸铜溶液。乙中：Cu2++2e-====Cu，当增重0.64克时，转移电子0.02 mol，甲中：2H++2e-====H2↑。当转移0.02 mol电子时，生成气体0.01 mol，224 mL。
答案：(1)氧化 O2+4e-+2H2O====4OH-
(2)正 2Fe3++Cu====2Fe2++Cu2+
(3)①正 Fe-2e-====Fe2+
②2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+
③224