2020-2021学年高中化学每课一练：1.3.3-金属的腐蚀与防护(鲁科版选修4).docx

一、选择题(本题包括7小题，每小题3分，共21分)
1．下列关于金属腐蚀的说法正确的是 (　　)
A．金属在潮湿空气中的腐蚀的实质是：
M＋nH2O===M(OH)n＋H2↑
B．金属的化学腐蚀的实质是：M－ne－===Mn＋，电子直接转移给氧化剂
C．金属的化学腐蚀必需在酸性条件下进行
D．在潮湿的中性环境中，金属的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀
解析：金属在潮湿的中性环境中易发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀两种电化学腐蚀，主要发生吸氧腐蚀。其腐蚀的本质都是金属失电子，即M－ne－===Mn＋，所以A不正确，B、D正确。金属的化学腐蚀是金属直接接触到化学物质如酸、Cl2等发生腐蚀，所以C不正确。
答案：BD
2．美籍华裔化学家钱永健，16岁时，他凭借一个金属易受硫氰酸盐腐蚀的调查项目，荣获具有“少年诺贝尔奖”之称的有名奖项。下列说法正确的是 (　　)
A．金属腐蚀就是金属原子失去电子被还原的过程
B．合金都比纯金属易被腐蚀
C．将金属与外加直流电源的负极相连，而将正极接到废铁上，可以防止金属被腐蚀
D．镀层破损后，镀锌铁比镀锡铁更简洁被腐蚀
解析：金属原子失电子被氧化，A错误；有些合金转变了金属的内部结构，此时金属抗腐蚀性增加，如不锈钢，B错误；C项，金属作电解池的阴极，被爱护，正确；镀锌铁破损后形成原电池时，铁作正极，被爱护；而镀锡铁破损后铁作负极，腐蚀更快，D错误。
答案：C
3．下列金属防护的方法不正确的是 (　　)
A．对健身器材涂油漆以防止生锈
B．对某些工具的“机械转动部位”选用刷油漆的方法来防锈
C．用牺牲锌块的方法来爱护船身
D．自行车的钢圈上镀上一层铬防锈
解析：“机械转动部位”应涂油脂防锈，油脂既能防水又能防止气体对金属的腐蚀，还能使转动部位机敏。
答案：B
4．家用炒菜锅用水清洗放置后，消灭红棕色的锈斑。在此变化过程中不行能发生的化学反应是 (　　)
A．4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3
B．2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2
C．正极反应：2H2O＋O2＋4e－===4OH－
D．负极反应：Fe－3e－===Fe3＋
解析：家用炒菜锅用水清洗放置后，消灭红棕色的锈斑是由于在潮湿的环境中铁发生的是电化学腐蚀：负极：Fe－2e－===Fe2＋，正极反应：2H2O＋O2＋4e－===4OH－，总反应：2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2，生成的Fe(OH)2被空气中的氧气氧化。
答案：D
5.铜板上铁铆钉处的吸氧腐蚀原理如右图所示，下列有关说法不正确的是(　　)

A．正极的电极反应为：
2H＋＋2e－===H2↑
B．此过程中还涉及反应：
4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3
C．此过程中铜并不被腐蚀
D．此过程中电子从Fe移向Cu
解析：吸氧腐蚀中正极是O2得电子：O2＋2H2O＋4e－===4OH－。
答案：A
6．右图装置中，U形管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的是 (　　)
A．生铁块中的碳是原电池的正极
B．红墨水柱两边的液面变为左低右高
C．两试管中相同的电极反应式是：Fe－2e－===Fe2＋
D．a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀
解析：Fe与C及电解质溶液形成原电池，Fe是负极：Fe－2e－===Fe2＋，C是正极，在a中发生吸氧腐蚀，a中压强减小，b中发生析氢腐蚀，b中压强增大，红墨水柱液面是左高右低，故选B。
答案：B
7.［双选题］下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是（ ）
A.纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗
B.当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起爱护作用
C.在海轮外壳连接锌块爱护外壳不受腐蚀是接受了牺牲阳极的阴极爱护法
D.可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以爱护它不受腐蚀〖ZK）〗
解析：银器在空气中久置会被O2所氧化变黑，为化学腐蚀，A正确。当镀层破损时，Sn-Fe可形成原电池，Fe作负极，不再起到爱护作用，B错。与Zn块形成原电池，Zn作负极（阳极），从而爱护Fe（阴极），所以C正确；外加电流爱护法应当与直流电源的负极相连，故D错。
答案： AC
二、非选择题(本题包括4小题，共39分)
8．(9分)A、B、C三个烧杯分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。

(1)A中反应的离子方程式为_______________________________________________。
(2)B中Fe极的电极反应式为________________________________________________，
Sn极四周溶液的pH(填“增大”“减小”或“不变”)______。
(3)C中被腐蚀的金属是________，总反应式为______________________________。比较A、B、C中铁被腐蚀的速率，由快到慢的挨次是______________。
解析：(1)A中发生的是化学腐蚀，铁和稀硫酸反应，置换出氢气。
(2)B是一个原电池装置，铁比锡活泼，作负极，锡为正极。负极上的电极反应式：Fe－2e－===Fe2＋，正极上的电极反应式：2H＋＋2e－===H2↑，正极四周c(H＋)降低，pH增大。
(3)C也是一个原电池装置，锌比铁活泼，作负极，铁作正极。负极上的电极反应式：Zn－2e－===Zn2＋，正极上的电极反应式：2H＋＋2e－===H2↑。
答案：(1)Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
(2)Fe－2e－===Fe2＋　增大
(3)锌　Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑　B＞A＞C
9．(9分)钢铁很简洁生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一。

(1)钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀，该腐蚀过程中的电极反应式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以接受图甲所示的方案，其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以接受________(填写字母序号)。
A．铜　　　　　　　 B．钠
C．锌 D．石墨
(3)图乙所示的方案也可以降低铁闸门的腐蚀速率，其中铁闸门应当连接在直流电源的________极。
解析：(1)发生吸氧腐蚀时，负极上Fe失去电子，正极上O2得到电子。
(2)铁闸门上连接一块比铁活泼的金属如Zn，就可由Zn失去电子，Zn被溶解，而Fe被爱护，属于牺牲阳极的阴极爱护法。
(3)乙属于外加电流的爱护法，需把被爱护的铁闸门连接在电源的负极上。
答案：(1)负极：2Fe－4e－===2Fe2＋
正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
(2)C　(3)负
10．(10分)如何防止铁的锈蚀是工业上争辩的重点内容。为争辩铁锈蚀的影响因素，某同学做了如下探究试验：
序号
内容
试验现象
1
常温下将铁丝放在干燥空气中一个月
干燥的铁丝表面照旧光亮
2
常温下将铁丝放在潮湿空气中一小时
铁丝表面照旧光亮
3
常温下将铁丝放在潮湿的空气中一个月
铁丝表面已变得灰暗
4
将潮湿的铁丝放在常温的氧气流中一小时
铁丝表面略显灰暗
5
将潮湿的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时
铁丝表面已变得灰暗
6
将浸过氯化钠溶液的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时
铁丝表面灰暗程度比试验5严峻

回答以下问题：
(1)上述试验中发生了电化学腐蚀的是(填试验序号)____________；在电化学腐蚀中，负极反应是________________；正极反应是______________________________________；
(2)由该试验可知，可以影响铁锈蚀速率的因素是______________________；
(3)为防止铁的锈蚀，工业上普遍接受的方法是__________________________________
________________________________________________________________________(答两种方法)。
解析：由试验现象(铁丝表面变灰暗)得动身生了电化学腐蚀的试验为3、4、5、6，负极Fe失电子变成Fe2＋被腐蚀，正极均为O2得电子。从能否构成原电池的条件等方面来回答问题(2)。从转变物质的内部结构方面，从掩盖爱护层、原电池原理等方面进行思考来回答问题(3)。
答案：(1)3,4,5,6　Fe－2e－===Fe2＋
O2＋4e－＋2H2O===4OH－
(2)湿度、温度、O2的浓度、电解质的存在
(3)电镀、发蓝等在其表面形成掩盖爱护层，牺牲阳极的阴极爱护法等
11．(11分)钢铁工业是国家工业的基础。请回答钢铁腐蚀、防护过程中的有关问题。
(1)生产中可用盐酸来除铁锈。现将一生锈的铁片放入盐酸中，当铁锈被除尽后，发生的化合反应的化学方程式为________________________________。
(2)下列哪种装置可防止铁棒被腐蚀________。

(3)在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置如图所示：

请回答：
①A电极对应的金属是________(写元素符号)，B电极的电极反应是________________________________________________________________________。
②若电镀前铁、铜两片金属质量相同，电镀完成后将它们取出洗净、烘干、称量，二者质量差为5.12 g，则电镀时电路中通过的电子为________ mol。
③镀层破损后，镀铜铁比镀锌铁更简洁被腐蚀，请简要说明缘由
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)铁锈的主要成分是Fe2O3，Fe2O3和盐酸反应生成Fe3＋，2FeCl3＋Fe===3FeCl2。
(2)B项是牺牲阳极(Zn)的阴极(Fe)爱护法，D是外电电源的阴极(Fe)爱护法。
(3)①电镀的特点是：待镀金属做阴极，镀层金属做阳极，则A为阳极应是铜，B为阴极，电极反应为Cu2＋＋2e－===Cu。
②两极质量差为5.12 g，则每极变化质量为＝2.56 g，转移电子的物质的量为×2＝0.08 mol。
③破损后易形成原电池，铁比铜活泼，铁做负极更易被腐蚀。
答案：(1)2FeCl3＋Fe===3FeCl2
(2)BD
(3)①Cu　Cu2＋＋2e－===Cu
②0.08
③铁比铜活泼，镀层破坏后，在潮湿环境中形成原电池，铁为负极，加速铁的腐蚀(其他合理答案也可)