2021屆高三化學考前沖刺突破：金屬的腐蝕與防護【考向分析、核心導學、題組訓練】

1、2021屆高三化學考前沖刺突破：金屬的腐蝕與防護【考向分析】該類試題常以金屬的腐蝕與防護為背景進行命題，實質(zhì)上仍然是考查電化 學原理。命題主要涉及腐蝕類型的探究分析、腐蝕快慢的比擬以及金屬防護措 施的判斷等。同時考查考生探究問題的能力，及證據(jù)推理與模型認知的核心素 養(yǎng)，將化學學科與實際應(yīng)用相連接，培養(yǎng)學生對化學學科的興趣及社會責任。 解答該類題目的關(guān)鍵有兩點：正確判斷“介質(zhì)溶液的酸堿性確定析氫腐蝕 或吸氧腐蝕；準確判斷金屬防護利用的是原電池原理還是電解池原理。【核心導學】1 準確判斷析氫腐蝕和吸氧腐蝕以鐵的腐蝕為例類型析氫腐蝕吸氧腐蝕條件水膜呈酸性水膜呈弱酸性或中性正極反響2H+ + 2e_=

2、HfQ+ 2FbO+ 4e =4OH負極反響Fe 2e_ =Fe其他反響Fe2+ + 2OH =Fe(OHM4Fe(OH+ O + 2HO=4Fe(OH)Fe(OH?失去局部水轉(zhuǎn)化為鐵銹(FezQ)2 明確金屬腐蝕快慢的“三規(guī)律1金屬腐蝕類型的差異電解原理引起的腐蝕原電池原理引起的腐蝕化學腐蝕有防護腐蝕措 施的腐蝕原電池原理防護電解原理防護。2電解質(zhì)溶液的影響 對同一金屬來說，腐蝕的快慢濃度相同：強電解質(zhì)溶液弱電解質(zhì)溶 液非電解質(zhì)溶液 對同一種電解質(zhì)溶液來說，電解質(zhì)濃度越大，腐蝕越快。 活潑性不同的兩金屬，活潑性差異越大，腐蝕越快。耐陽概的 陰概保護法3 理解金屬電化學保護的“兩方法正權(quán)為被恨

3、護的Mi詭枇為EE* 保護的金JV胡汝的金僅外加電流的MT191械為被粋護的爐展.陽根血憎性電慢【題組訓練】1. 2021 江蘇卷將鐵粉和活性炭的混合物用 NaCI溶液濕潤后，置于如圖所示裝置中，進行鐵的電化學腐蝕實驗。以下有關(guān)該實驗的說法正確的選項是 A. 鐵被氧化的電極反響式為 Fe 3e_=Fe*B. 鐵腐蝕過程中化學能全部轉(zhuǎn)化為電能C. 活性炭的存在會加速鐵的腐蝕D. 以水代替NaCI溶液，鐵不能發(fā)生吸氧腐蝕C解析 鐵在中性環(huán)境中發(fā)生吸氧腐蝕，負極上鐵失電子發(fā)生氧化反響， 電極反響式為Fe 2e=Fe+，正極上氧氣得電子發(fā)生復(fù)原反響， 電極反響式為 2fg Q + 4e=4OH, A、

4、D項錯誤；鐵的電化學腐蝕過程中，化學能除轉(zhuǎn)化為 電能外還有局部轉(zhuǎn)化為熱能，B項錯誤。2. 2021 北京卷驗證犧牲陽極的陰極保護法，實驗如下燒杯內(nèi)均為經(jīng)過酸化的3% NaCI溶液。 -哩在Fe外表生成藍色沉淀試管內(nèi)無明顯變化試管內(nèi)生成藍色沉淀以下說法不正確的選項是()A. 比照，可以判定Zn保護了 FeB. 比照，K3Fe(CN)6可能將Fe氧化C. 驗證Zn保護Fe時不能用的方法D. 將Zn換成Cu,用的方法可判斷Fe比Cu活潑D解析 實驗中參加K3Fe(CN)6，溶液無變化，說明溶液中沒有 Fe2： 實驗中參加 冏Fe(CN)6生成藍色沉淀，說明溶液中有 Fe2 +，A項正確；比照 可知，

5、中 回Fe(CN)6可將Fe氧化成FeFe2+再與 回Fe(CN*反響生成 藍色沉淀，B項正確；由以上分析可知，驗證 Zn保護Fe時，可以用做比照 實驗，不能用的方法，C項正確；將Zn換成Cu, KFe(CN)6仍將單質(zhì)鐵氧化 為Fe2 +，F(xiàn)e2+與 冏Fe(CN)M生成藍色沉淀，附著在Fe外表，無法判斷鐵比銅活 潑，D項錯誤。3. (2021 遼寧五校協(xié)作體模擬)高壓直流電線路的瓷絕緣子經(jīng)日曬雨淋容 易出現(xiàn)鐵帽腐蝕現(xiàn)象，在鐵帽上加鋅環(huán)能有效防止鐵帽腐蝕，防護原理如圖所 示。以下說法錯誤的選項是()濕潤的 泄聞 A ini戊減電A向A. 通電時，鋅環(huán)是陽極，發(fā)生氧化反響B(tài). 通電時，陰極上的

6、電極反響為 2fg 2e=HT+ 2OHC. 斷電時，鋅環(huán)上的電極反響為 Zn2+ + 2e- =Z nD. 斷電時，仍能防止鐵帽被腐蝕C解析 通電時，鋅環(huán)與電源正極相連，作陽極，發(fā)生氧化反響， A項正 確；通電時，鐵帽為陰極，發(fā)生復(fù)原反響： 2H2O+ 2e_ =HT+ 2OH, B項正確; 斷電時，形成原電池，鋅環(huán)為負極，發(fā)生氧化反響： Zn 2e_ =zn+, C項錯誤; 斷電時為犧牲陽極的陰極保護法，仍能防止鐵帽被腐蝕， D項正確。能被硫酸根腐蝕,( )4. 深埋在潮濕土壤中的鐵管道，在硫酸鹽復(fù)原菌作用下, 其電化學腐蝕原理如下圖。以下與此原理有關(guān)說法錯誤的選項是A. 正極反響：SO_

7、 + 5H2O+ 8e_ =HS+ 90HB. 輸送暖氣的管道不易發(fā)生此類腐蝕C. 這種情況下，F(xiàn)e腐蝕的最終產(chǎn)物為Fe2QxHOD. 管道上刷富鋅油漆可以延緩管道的腐蝕c解析 原電池的正極發(fā)生復(fù)原反響，由題圖可知發(fā)生的電極反響為s0_+ 5H2O+ 8e=HS+ 9OH,A項正確；硫酸鹽復(fù)原菌是蛋白質(zhì)，在高溫下易變性， 失去催化能力，那么輸送暖氣的管道不易發(fā)生此類腐蝕，B項正確；由題意可知，深埋在土壤中，即在缺氧環(huán)境中， Fe腐蝕的最終產(chǎn)物不可能為 Fe2Q xH2O, C 項錯誤；管道上刷富鋅油漆，形成 Zn Fe原電池，F(xiàn)e為正極，可以延緩管道的 腐蝕，D項正確。5. 研究電化學腐蝕及防

8、護的裝置如下圖。以下有關(guān)說法錯誤的選項是()A. 假設(shè)d為石墨，鐵片腐蝕加快B. 假設(shè)d為石墨，石墨上電極反響為 0+ 2H2O+ 4e=40HC. 假設(shè)d為鋅塊，鐵片不易被腐蝕D. 假設(shè)d為鋅塊，鐵片上電極反響為 2H+ + 2e=HTD解析 A項，由于活動性：Fe>石墨，所以鐵、石墨及海水構(gòu)成原電池，F(xiàn)e為負極，鐵的腐蝕速率加快，正確；B項，d為石墨，由于是弱堿性電解質(zhì)，所以發(fā)生的是吸氧腐蝕，石墨上電極反響為Q+ 2H0+ 4e=4OH,正確；C項, 假設(shè)d為鋅塊，那么由于金屬活動性：Zn> Fe, Zn為原電池的負極，F(xiàn)e為正極，首 先被腐蝕的是Zn,鐵得到保護，不易被腐蝕，

9、正確；D項，d為鋅塊，鐵片為正極，在弱堿性溶液中發(fā)生復(fù)原反響，電極反響為Q+ 2H2O+ 4e =4OH，錯誤6. (2021 湖北九校聯(lián)考)某實驗小組利用以下裝置探究電解質(zhì)溶液的濃度對金屬腐蝕的影響:裝置90 hLM 的 NKZISW 1吠H 31現(xiàn)象電流計指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)以下說法正確的選項是()A. 裝置I中的鐵片均不會發(fā)生任何腐蝕B. 鐵片d上可能發(fā)生的電極反響為 Fe 3e_=f6+C利用K3Fe(CN) 6溶液可確定裝置U中的正、負極D.鐵片a、c所處的NaCl溶液的濃度相等，二者腐蝕速率相等C解析 裝置I中因為兩燒杯中 NaCl溶液的濃度相等，兩邊電勢相等， 所以電

10、流計指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，但鐵片 a、b仍可發(fā)生普通的化學腐蝕，A項錯誤; 鐵片d上Fe可能發(fā)生反響生成Fe2+, B項錯誤；裝置U中負極發(fā)生反響：Fe2e=Fe+，F(xiàn)e2+遇KsFe(CN) 6溶液生成藍色沉淀，故可利用KsFe(CN) 6溶液確 定裝置U中的正、負極，C項正確；裝置U中明顯產(chǎn)生了電流，電化學腐蝕比化 學腐蝕要快得多，故鐵片a、c的腐蝕速率不同，D項錯誤。7. (2021 河南洛陽統(tǒng)考)利用如表實驗探究鐵釘在不同溶液中的吸氧腐蝕:實驗裝置實驗編號浸泡液pHi-J1.0 mol L1NHCI50.5 mol L YNHSO511.0 mol L NaCl7按剋液一10.5 mol L

11、 NqSQ71860 I2G 180 >4OJO(UilJ/min氧氣濃度隨時間的變化以下說法不正確的選項是A. 上述正極反響式均為 Q + 4e+ 2HtO=4OHB. 在不同溶液中，C是影響吸氧腐蝕速率的主要因素C. 向?qū)嶒炛袇⒓由倭縉H42SQ固體，吸氧腐蝕速率加快D. 在300 min內(nèi)，鐵釘?shù)钠骄醺g速率酸性溶液大于中性溶液B解析 由題意知，鐵釘在弱酸性、中性條件下發(fā)生吸氧腐蝕，那么正極反 應(yīng)式為O + 4e+ 2"O=4OH A項正確；實驗的溶液呈酸性，實驗的 溶液呈中性，根據(jù)題圖可知，300 min內(nèi)鐵釘?shù)钠骄醺g速率酸性溶液大于 中性溶液，D項正確；向?qū)?/p>

12、驗中參加少量NH2SQ固體，浸泡液由中性溶液變 成弱酸性溶液，溶液pH下降，那么吸氧腐蝕速率加快，C項正確；結(jié)合所用浸泡 液及氧氣濃度隨時間的變化圖像可知，相同時間內(nèi)，實驗的平均吸氧腐蝕 速率相差不大，實驗的平均吸氧腐蝕速率相差不大，那么ci -不是影響吸氧腐蝕速率的主要因素，影響吸氧腐蝕速率的主要因素是pH, B項錯誤。8. 研究金屬橋墩腐蝕及防護是跨海建橋的重要課題。以下有關(guān)判斷中正確:海水的是：:：7av £Z>.r yw*t' a_p鐘敘A. 用裝置模擬研究時未見a上有氣泡，說明鐵沒有被腐蝕B. 中橋墩與外加電源正極連接能確保橋墩不被腐蝕C中采用了犧牲陽極的陰極

13、保護法保護橋墩D.中海水均是實現(xiàn)化學能與電能相互轉(zhuǎn)化的電解質(zhì)C解析 A項，圖是吸氧腐蝕，a極上O得電子生成OH,而Fe是負極, 發(fā)生氧化反響生成Fe2+, Fe被腐蝕，錯誤；B項，金屬作電解池的陰極被保護， 而圖橋墩與電源正極相連，作陽極發(fā)生氧化反響，錯誤；C項，Zn比Fe活潑, Zn失電子，所以中采用了犧牲陽極的陰極保護法保護橋墩，正確； D項，海 水是混合物，不是化合物，既不是電解質(zhì)，也不是非電解質(zhì)，錯誤。9. 支撐海港碼頭根底的鋼管樁，常用外加電流的陰極保護法進行防腐，工 作原理如下圖，其中高硅鑄鐵為惰性輔助陽極。以下有關(guān)表述不正確的選項是 ( )卜高硅鏘鐵A. 通入保護電流使鋼管樁外表腐蝕電流接近于零B. 通電后外電路電子被強制從高硅鑄鐵流向鋼管樁C. 高硅鑄鐵