2021屆高考化學(xué) 小題必練11 金屬的腐蝕與防護(hù)

1、2021屆高考化學(xué) 小題必練11 金屬的腐蝕與防護(hù)2021屆高考化學(xué) 小題必練11 金屬的腐蝕與防護(hù)年級(jí)：姓名：11（新高考）小題必練11：金屬的腐蝕與防護(hù)主要是在新高考中逐漸出現(xiàn)相關(guān)的題型，往常常與化學(xué)電源，電解原理等結(jié)合考查金屬的腐蝕與防護(hù)，特別是金屬的防護(hù)中的幾種重要的方法。常見(jiàn)的有鐵的吸氧腐蝕和析氫腐蝕為主。1【2020年江蘇卷】將金屬m連接在鋼鐵設(shè)施表面，可減緩水體中鋼鐵設(shè)施的腐蝕。在題圖所示的情境中，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（ ）a陰極的電極反應(yīng)式為b金屬m的活動(dòng)性比f(wàn)e的活動(dòng)性弱c鋼鐵設(shè)施表面因積累大量電子而被保護(hù)d鋼鐵設(shè)施在河水中的腐蝕速率比在海水中的快【答案】c【解析】陰極的鋼鐵

2、設(shè)施實(shí)際作原電池的正極，正極金屬被保護(hù)不失電子，故a錯(cuò)誤；陽(yáng)極金屬m實(shí)際為原電池裝置的負(fù)極，電子流出，原電池中負(fù)極金屬比正極活潑，因此m活動(dòng)性比f(wàn)e的活動(dòng)性強(qiáng)，故b錯(cuò)誤；金屬m失電子，電子經(jīng)導(dǎo)線流入鋼鐵設(shè)備，從而使鋼鐵設(shè)施表面積累大量電子，自身金屬不再失電子從而被保護(hù)，故c正確；海水中的離子濃度大于河水中的離子濃度，離子濃度越大，溶液的導(dǎo)電性越強(qiáng)，因此鋼鐵設(shè)施在海水中的腐蝕速率比在河水中快，故d錯(cuò)誤；故選：c?！军c(diǎn)睛】該裝置為原電池原理的金屬防護(hù)措施，為犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法，金屬m作負(fù)極，鋼鐵設(shè)備作正極。2【2020年浙江選考】下列說(shuō)法不正確的是（ ）a會(huì)破壞鋁表面的氧化膜bnahco3的熱穩(wěn)

3、定性比na2co3強(qiáng)ckmno4具有氧化性，其稀溶液可用于消毒d鋼鐵在潮濕空氣中生銹主要是發(fā)生了電化學(xué)腐蝕【答案】b【解析】cl很容易被吸附在鋁表面的氧化膜上，將氧化膜中的氧離子取代出來(lái)，從而破壞氧化膜，a選項(xiàng)正確；b碳酸氫鈉受熱分解可產(chǎn)生碳酸鈉、水和二氧化碳，則穩(wěn)定性：nahco3na2co3，b選項(xiàng)錯(cuò)誤；ckmno4具有強(qiáng)氧化性，可使病毒表面的蛋白質(zhì)外殼變形，其稀溶液可用于消毒，c選項(xiàng)正確；d鋼鐵在潮濕的空氣中，鐵和碳、水膜形成原電池，發(fā)生電化學(xué)腐蝕，腐蝕速率更快，d選項(xiàng)正確；答案選b?！军c(diǎn)睛】金屬的腐蝕與電解質(zhì)溶液有關(guān)。1將一塊鍍層破損的鐵片置于海邊潮濕環(huán)境中，一段時(shí)間后鐵片如圖所示。下

4、列說(shuō)法正確的是（ ）a電子由鍍層流向鐵b鐵片凹陷深處產(chǎn)生了較多ohc鍍層的金屬性比鐵弱d對(duì)鐵進(jìn)行了犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)【答案】c【解析】a由圖可知，鐵片被腐蝕，說(shuō)明鐵做負(fù)極，電子由鐵流向鍍層金屬，故a不選；b鐵皮作負(fù)極，失電子產(chǎn)生較多的fe2+，即鐵皮凹陷處產(chǎn)生較多的fe2+，故b不選；c構(gòu)成原電池的條件之一就是由兩活性不同的電極，由圖可知，鐵片被腐蝕，說(shuō)明鐵做負(fù)極，所以鍍層金屬的金屬性比鐵弱，故選c；d如果鍍層金屬的金屬性別鐵強(qiáng)，則鐵為正極，鍍層為負(fù)極，則為棲牲陽(yáng)極保護(hù)陰極，但本題中鍍層金屬的金屬性比鐵弱，不屬于犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)法，故d不選；答案選c。2鋼鐵在潮濕的空氣中會(huì)形成原電池而被腐蝕，

5、下列說(shuō)法正確的是（ ）a原電池的正極反應(yīng)為：o2+2h2o+4e=4ohb原電池的負(fù)極反應(yīng)為：fe=fe3+3ec鋼鐵設(shè)備上連接銅塊可以防止腐蝕d鋼鐵與外加直流電源的正極相連可以防止腐蝕【答案】a【解析】a鋼鐵在潮濕的空氣中形成原電池，發(fā)生的主要是吸氧腐蝕，鐵作負(fù)極，碳作正極，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：o2+2h2o+4e=4oh，a正確；b原電池的負(fù)極反應(yīng)為：fe-2e=fe2+，b錯(cuò)誤；c鐵、銅相連和合適的電解質(zhì)溶液能構(gòu)成原電池，由于金屬活動(dòng)性fecu，所以鐵作負(fù)極，負(fù)極上鐵更易失電子而被腐蝕，c錯(cuò)誤；d鋼鐵與外加直流電源的正極連接時(shí)，fe作陽(yáng)極，陽(yáng)極上鐵失電子生成亞鐵離

6、子而被腐蝕，d錯(cuò)誤；故合理選項(xiàng)是a?！军c(diǎn)睛】金屬的防腐蝕措施常常利用外加電源的陰極保護(hù)法，將需保護(hù)的金屬與電源的負(fù)極相連和犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法，選用比被保護(hù)的金屬性強(qiáng)的金屬與之相連。3下列生產(chǎn)、生活中的事實(shí)不能用金屬活動(dòng)性順序表解釋的是（ ）a鋁制器皿不宜盛放酸性食物b金屬鈉和熔融氯化鉀反應(yīng)置換出金屬鉀c電解飽和食鹽水時(shí)，陰極區(qū)產(chǎn)生的是氫氣d鍍鋅鐵桶鍍層破損后鐵仍不易被腐蝕【答案】b【解析】a金屬活動(dòng)順序表中，鋁排在氫的前面，鋁能置換出氫，所以鋁制器皿不宜盛放酸性食物，a不合題意；b在金屬活動(dòng)順序表中，金屬鈉排在鉀的后面，但鈉能與熔融氯化鉀反應(yīng)置換出金屬鉀，b符合題意；c電解飽和食鹽水時(shí)，陰極

7、區(qū)h+得電子產(chǎn)生氫氣，而沒(méi)有得到na，表明h+的得電子能力比na+強(qiáng)，c不合題意；d因?yàn)殇\的金屬活動(dòng)性大于鐵，所以鍍鋅鐵桶鍍層破損后，鋅強(qiáng)于鐵失電子，鐵仍不易被腐蝕，d不合題意；故選b。4（雙選）考古中出土的錫青銅(銅錫合金)文物常有cu2(oh)3cl覆蓋在其表面。下列說(shuō)法正確的是（ ）a錫青銅的熔點(diǎn)比純銅低b錫青銅文物在潮濕環(huán)境中的腐蝕比干燥環(huán)境中快c錫青銅中的錫加速了銅的腐蝕速度d生成cu2(oh)3cl覆蓋物是電化學(xué)腐蝕過(guò)程，但不是化學(xué)反應(yīng)過(guò)程【答案】ab【解析】a錫青銅是合金，合金的熔點(diǎn)比純金屬的熔點(diǎn)都低，故a符合題意；b在潮濕環(huán)境中，錫青銅易形成原電池而發(fā)生電化學(xué)腐蝕，所以在潮濕環(huán)

8、境中的腐蝕比干燥環(huán)境中快，故b符合題意；c錫青銅中的錫比銅活潑，所以形成原電池時(shí)，錫作負(fù)極，則銅被保護(hù)，故c不符合題意；d生成cu2(oh)3cl覆蓋物是電化學(xué)腐蝕過(guò)程，但屬于化學(xué)反應(yīng)，故d不符合題意；答案選ab。5下列事實(shí)不能用電化學(xué)理論解釋的是（ ）a輪船船尾連接鋅塊b鋁片不用特殊方法保護(hù)c純鋅與稀硫酸反應(yīng)時(shí)，滴入少量的cuso4溶液后速率加快d白口鐵（鍍鋅的鐵）比馬口鐵（鍍錫的鐵）耐用【答案】b【解析】azn比f(wàn)e活潑，構(gòu)成原電池時(shí)zn作負(fù)極，fe受保護(hù)，是犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法，故a不選；b由于在金屬鋁的表面有一層致密的氧化膜，能夠阻止內(nèi)部金屬的腐蝕，和電化學(xué)原理無(wú)關(guān)，故b選；czn置換

9、出cu，與稀硫酸構(gòu)成原電池，加快反應(yīng)速率，故c不選；dzn比f(wàn)e活潑，構(gòu)成原電池時(shí)fe受保護(hù)，fe比sn活潑，構(gòu)成原電池時(shí)，fe受腐蝕，故d不選；答案選b。6某小組同學(xué)研究84消毒液(主要成分為naclo)對(duì)鐵的腐蝕作用：將等量的鐵釘(鐵碳合金)和純鐵粉分別浸沒(méi)于10ml 84消毒液中，記錄現(xiàn)象如下：1小時(shí)2小時(shí)5小時(shí)鐵釘無(wú)明顯現(xiàn)象鐵釘表面出現(xiàn)少量紅褐色物質(zhì)鐵釘表面“生長(zhǎng)”出大量紅褐色物質(zhì)純鐵粉無(wú)明顯現(xiàn)象無(wú)明顯現(xiàn)象無(wú)明顯現(xiàn)象下列說(shuō)法正確的是（ ）a鐵釘主要發(fā)生的是化學(xué)腐蝕b鐵釘腐蝕后的溶液中c(cl)增大c鐵粉的腐蝕速率慢主要是由于其表面積大d84消毒液有強(qiáng)氧化性，因此fe被腐蝕時(shí)發(fā)生：fe-

10、3e=fe3+【答案】b【解析】a鐵釘為鐵碳合金，主要發(fā)生的是電化學(xué)腐蝕，a說(shuō)法錯(cuò)誤；b鐵釘腐蝕后，次氯酸根離子生成為氯離子，溶液中c(cl)增大，b說(shuō)法正確；c鐵粉的腐蝕速率慢主要是鐵粉與次氯酸鈉不發(fā)生化學(xué)腐蝕，c說(shuō)法錯(cuò)誤；d84消毒液有強(qiáng)氧化性，鐵釘發(fā)生電化學(xué)腐蝕，fe失電子生成亞鐵離子，電極反應(yīng)式為fe-2e=fe2+，d說(shuō)法錯(cuò)誤；答案為b。7下列根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象進(jìn)行的分析和推斷中，不正確的是（ ）操作現(xiàn)象一段時(shí)間后：中，鐵釘裸露在外的附近區(qū)域變紅；中anacl的瓊脂水溶液為離子遷移的通路b中變紅是因?yàn)榘l(fā)生反應(yīng)2h+2eh2，促進(jìn)了水的電離c中可觀察到鐵釘裸露在外的附近區(qū)域變藍(lán)，銅絲附

11、近區(qū)域變紅d和中發(fā)生的氧化反應(yīng)均可表示為m-2em2+(m代表鋅或鐵)【答案】b【解析】中，鋅的金屬活動(dòng)性大于鐵，則鋅作原電池的負(fù)極，發(fā)生反應(yīng)zn-2e=zn2+，鐵釘作正極，發(fā)生反應(yīng)o2+4e+2h2o=4oh；中，鐵的金屬活動(dòng)性大于銅，則鐵作原電池的負(fù)極，發(fā)生反應(yīng)fe-2e=fe2+，銅作正極，發(fā)生反應(yīng)o2+4e+2h2o=4oh。anacl的瓊脂水溶液能夠讓離子自由運(yùn)動(dòng)，所以其為離子遷移的通路，a正確；b中變紅是因?yàn)榘l(fā)生反應(yīng)o2+4e+2h2o=4oh，oh使酚酞變紅，b不正確；c反應(yīng)生成的fe2+與fe(cn)63反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀，使中鐵釘裸露在外的附近區(qū)域變藍(lán)，因生成oh使酚酞變紅，

12、而使銅絲附近區(qū)域變紅，c正確；d中發(fā)生的氧化反應(yīng)為zn-2e=zn2+，中發(fā)生的氧化反應(yīng)為fe-2e=fe2+，均可表示為m-2em2+(m代表鋅或鐵)，d正確；故選b。8國(guó)產(chǎn)航母山東艦已經(jīng)列裝服役，它是采用模塊制造然后焊接組裝而成的，對(duì)焊接有著極高的要求。實(shí)驗(yàn)室模擬在海水環(huán)境和河水環(huán)境下對(duì)焊接金屬材料使用的影響(如圖)。下列相關(guān)描述中正確的是（ ）a由圖示的金屬腐蝕情況說(shuō)明了sn元素的金屬性強(qiáng)于fe元素b由圖示可以看出甲是海水環(huán)境下的腐蝕情況，乙是河水環(huán)境下的腐蝕情況c兩種環(huán)境下鐵被腐蝕時(shí)的電極反應(yīng)式均為fe-3e=fe3+d為了防止艦艇在海水中被腐蝕，可在焊點(diǎn)附近用鋅塊打“補(bǔ)丁”【答案】d

13、【解析】a兩圖中被腐蝕的都是fe，說(shuō)明fe是負(fù)極，sn為正極，說(shuō)明金屬性fesn，a錯(cuò)誤；b從腐蝕程度來(lái)講，乙明顯比較嚴(yán)重，因海水中含有較多的鹽分，腐蝕速率比河水快，故乙是海水環(huán)境下的腐蝕情況，甲是河水環(huán)境下的腐蝕情況，b錯(cuò)誤；c鐵被腐蝕時(shí)電極反應(yīng)式應(yīng)為fe-2e=fe2+，c錯(cuò)誤；d金屬性，用鋅做補(bǔ)丁，zn做負(fù)極被腐蝕，可以保護(hù)，d正確；答案選d。9考古發(fā)掘出的古代青銅器(含銅錫等金屬)表面經(jīng)常出現(xiàn)小孔腐蝕，這是一種電化學(xué)腐蝕現(xiàn)象。小孔腐蝕的過(guò)程及銅腐蝕產(chǎn)物(銅銹)的成份如下圖所示：已知：2cucl+h2ocu2o+2hcl下列分析不正確的是（ ）a氧氣是正極反應(yīng)物 b銅銹的成份與氧氣濃度、

14、ph有關(guān)c圖2中，cl從小孔內(nèi)向小孔外移動(dòng) d青銅中的錫也會(huì)發(fā)生電化學(xué)腐蝕【答案】c【解析】a青銅器中含銅錫等金屬，也含有其它金屬及非金屬雜質(zhì)，由于物質(zhì)活動(dòng)性不同，周?chē)须娊赓|(zhì)溶液，形成了原電池，cu為原電池的負(fù)極，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，由于電解質(zhì)溶液為中性，發(fā)生吸氧腐蝕，正極上氧氣得到電子，變?yōu)閛h，因此氧氣是正極反應(yīng)物，a正確；b根據(jù)圖2可知：在銹蝕小孔外物質(zhì)成分為cu2(oh)2co3、cu2(oh)3cl，cu元素化合價(jià)為+2價(jià)；在小孔附近物質(zhì)是cu2o，小孔內(nèi)壁物質(zhì)成分是cucl，cu元素化合價(jià)為+1價(jià)，小孔外氧氣濃度大，cu元素價(jià)態(tài)高，小孔內(nèi)氧氣濃度小，cu元素價(jià)態(tài)低，物質(zhì)成分與氧

15、氣濃度有關(guān)；在溶液酸性較強(qiáng)時(shí)可逆反應(yīng)2cucl+h2ocu2o+2hcl的平衡逆向移動(dòng)，物質(zhì)成分主要是cucl，若溶液酸性弱，平衡正向移動(dòng)，物質(zhì)成分主要是cu2o，可見(jiàn)物質(zhì)成分也與溶液的ph有關(guān)，b正確；c溶液中微粒cl總是向低洼處流動(dòng)，因此會(huì)從小孔外向小孔內(nèi)移動(dòng)，與氧氣濃度較小時(shí)的+1價(jià)cu形成難溶性固體cucl，c錯(cuò)誤；d由于sn是比較活潑的金屬，因此也會(huì)與活動(dòng)性比sn弱的金屬構(gòu)成原電池，sn為負(fù)極，被氧化而引起電化學(xué)腐蝕，d正確；故合理選項(xiàng)是c。10高壓直流電線路的瓷絕緣子經(jīng)常出現(xiàn)鐵帽腐蝕現(xiàn)象，在鐵帽上加鋅環(huán)能有效防止鐵帽的腐蝕，防護(hù)原理如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ ）a斷電時(shí)，犧牲陽(yáng)極

16、保護(hù)法使鐵帽不被腐蝕b通電時(shí)，陽(yáng)極上的電極反應(yīng)為zn-2e=zn2+c斷電時(shí)，鋅環(huán)上的電極反應(yīng)為zn-2e=zn2+d鐵帽上加銅環(huán)也能防止鐵被腐蝕【答案】d【解析】由題干中的防護(hù)原理圖分析可知，該裝置為電化學(xué)防腐，加有外接電源，通電時(shí)，加鋅環(huán)的鐵帽作陽(yáng)極，濕潤(rùn)的絕緣子作陰極，斷電時(shí)，鋅環(huán)作負(fù)極，鐵作正極。a斷電時(shí)，鋅環(huán)作負(fù)極失去電子作負(fù)極，利用的原電池原理，是犧牲陽(yáng)極保護(hù)法使鐵帽不被腐蝕，a選項(xiàng)正確；b通電時(shí)，加鋅環(huán)的鐵帽作陽(yáng)極，鋅失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為zn-2e=zn2+，b選項(xiàng)正確；c斷電時(shí)發(fā)生原電池反應(yīng)，鋅環(huán)作負(fù)極失去電子，電極反應(yīng)為zn-2e=zn2+，c選項(xiàng)正確；dfe比c

17、u更活潑，若將鋅環(huán)換成銅環(huán)，通電時(shí)，加銅環(huán)的鐵帽作陽(yáng)極，鐵失去電子，不能防止鐵被腐蝕，d選項(xiàng)錯(cuò)誤；答案選d?！军c(diǎn)睛】掌握金屬的防腐措施為解答本題的關(guān)鍵，犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法利用原電池原理，連接一個(gè)更活潑的金屬做原電池負(fù)極，外加電流的陰極保護(hù)法是指將被保護(hù)金屬與電源的負(fù)極相連，作電解池的陰極。11碳鋼廣泛應(yīng)用在石油化工設(shè)備管道等領(lǐng)域，隨著深層石油天然氣的開(kāi)采，石油和天然氣中含有的co2及水引起的腐蝕問(wèn)題（俗稱二氧化碳腐蝕）引起了廣泛關(guān)注。深井中二氧化碳腐蝕的主要過(guò)程如下所示：負(fù)極：（主要）正極：（主要）下列說(shuō)法不正確的是（ ）a鋼鐵在co2水溶液中的腐蝕總反應(yīng)可表示為b深井中二氧化碳對(duì)碳鋼的腐蝕

18、主要為化學(xué)腐蝕c碳鋼管道在深井中的腐蝕與油氣層中鹽份含量有關(guān)，鹽份含量高腐蝕速率會(huì)加快d腐蝕過(guò)程表明含有co2的溶液其腐蝕性比相同ph值的hcl溶液腐蝕性更強(qiáng)【答案】b【解析】a將正極反應(yīng)式和負(fù)極反應(yīng)式相加得到鋼鐵在co2水溶液中的腐蝕總反應(yīng)為，故a正確；b深井中二氧化碳對(duì)碳鋼的腐蝕主要為電化學(xué)腐蝕，不是化學(xué)腐蝕，故b錯(cuò)誤；c鹽份含量高，溶液的導(dǎo)電性越好，腐蝕速率越快，故c正確；d腐蝕過(guò)程表明含有co2的溶液主要腐蝕電化學(xué)腐蝕，腐蝕性比相同ph值的hcl溶液腐蝕性更強(qiáng)，故d正確；故選b。12如圖為我國(guó)圓明園獸首銅像兔首和鼠首，看上去仍熠熠生輝。下列對(duì)其原因的分析最可能的是（ ）a它們表面的銅綠已用酸性溶液洗去 b利用電鍍?cè)碓谄浔砻驽兞艘粚幽透g的黃金c銅的活動(dòng)性很弱，與空氣成分不反應(yīng) d它們是含一定比例金、銀、錫、鋅的銅合金【答案】