新教材2021-2022學(xué)年蘇教版化學(xué)選擇性必修1課時(shí)檢測(cè)13金屬的腐蝕與防護(hù)wORD版含解析

課時(shí)跟蹤檢測(cè)(八)金屬的腐蝕與防護(hù)題型一金屬的電化學(xué)腐蝕1．下列關(guān)于金屬腐蝕的敘述正確的是()A．本質(zhì)是2M＋2nH2O=2M(OH)n＋nH2↑B．電化學(xué)腐蝕必須在酸性條件下進(jìn)行C．化學(xué)腐蝕比電化學(xué)腐蝕更普遍D．本質(zhì)是M－ne－=Mn＋解析：選D金屬腐蝕的本質(zhì)是金屬失去電子而被氧化成金屬陽(yáng)離子的過程，包括化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕，A不正確；電化學(xué)腐蝕可以在酸性條件下進(jìn)行，也可以在其他條件下進(jìn)行，B不正確；化學(xué)腐蝕沒有電化學(xué)腐蝕普遍，C不正確；金屬腐蝕本質(zhì)是金屬失去電子而被氧化成金屬陽(yáng)離子的過程，可簡(jiǎn)單表示為M－ne－=Mn＋，D正確。2．下列有關(guān)金屬電化學(xué)腐蝕的說法正確的是()A．銅既可以發(fā)生析氫腐蝕也可以發(fā)生吸氧腐蝕B．鐵只能發(fā)生析氫腐蝕C．銅只能發(fā)生吸氧腐蝕D．析氫腐蝕比吸氧腐蝕普遍解析：選C在金屬活動(dòng)性順序中，銅在氫之后，銅不能置換出氫氣，因此銅不能發(fā)生析氫腐蝕，只能發(fā)生吸氧腐蝕，A項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確；鐵既可以發(fā)生析氫腐蝕也可以發(fā)生吸氧腐蝕，B項(xiàng)錯(cuò)誤；在自然界中，吸氧腐蝕比析氫腐蝕普遍，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3．金屬腐蝕的電化學(xué)原理可用下圖模擬。(1)請(qǐng)寫出有關(guān)電極反應(yīng)式：①鐵棒上的電極反應(yīng)式：______________________________________________。②碳棒上的電極反應(yīng)式：_____________________________________________。(2)該圖所表示的是________(填“析氫”或“吸氧”)腐蝕。(3)若將O2撤走，并將NaCl溶液改為稀H2SO4溶液，則此圖可表示__________(填“析氫”或“吸氧”)腐蝕原理；若用犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法來保護(hù)鐵棒不被腐蝕溶解，即可將碳棒改為_________棒。解析：金屬的腐蝕，在中性溶液中發(fā)生吸氧腐蝕，在酸性溶液中發(fā)生析氫腐蝕。答案：(1)①2Fe－4e－=2Fe2＋②O2＋2H2O＋4e－=4OH－(2)吸氧(3)析氫鋅(或其他比鐵活潑的金屬)題型二金屬的電化學(xué)防護(hù)4．下列防止金屬腐蝕的方法屬于電化學(xué)防護(hù)的是()A．船體表面刷漆B．加入鉻、錳、硅等制成不銹鋼C．自行車鏈條涂油D．水中的鋼閘門連接電源的負(fù)極解析：選D水中的鋼閘門連接電源的負(fù)極，是加電流的陰極保護(hù)法，屬于電化學(xué)防護(hù)方法，故D符合題意。5．(Ⅰ)鋼鐵容易生銹的主要原因是因?yàn)殇撹F在煉制過程中混有少量的碳雜質(zhì)，在潮濕的空氣中容易形成原電池，發(fā)生電化學(xué)腐蝕。在空氣酸度不大的環(huán)境中，其正極反應(yīng)式為________________________________________________________________________。(Ⅱ)下列各情況，在其中Fe片腐蝕由快到慢的順序是(用序號(hào)表示)________。(Ⅲ)在實(shí)際生產(chǎn)中，可在鐵件的表面鍍銅防止鐵被腐蝕。裝置示意圖如圖。請(qǐng)回答：①A電極對(duì)應(yīng)的金屬是________(寫元素名稱)，B電極的電極反應(yīng)式是________________________________________________________________________。②鍍層破損后，鍍銅鐵比鍍鋅鐵更________(填“容易”或“不容易”)被腐蝕。解析：(Ⅰ)鋼鐵在空氣酸度不大的環(huán)境中，發(fā)生吸氧腐蝕，其正極的電極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－=4OH－，負(fù)極的電極反應(yīng)式為Fe－2e－=Fe2＋。(Ⅱ)(1)為化學(xué)腐蝕；(2)中形成原電池，活潑性：Fe>Sn，F(xiàn)e為負(fù)極，發(fā)生的電極反應(yīng)為Fe－2e－=Fe2＋；(3)中形成原電池，活潑性：Fe<Zn，F(xiàn)e為正極，被保護(hù)；(4)中為電解池，F(xiàn)e為陰極，被保護(hù)；(5)中為電解池，F(xiàn)e為陽(yáng)極，發(fā)生的電極反應(yīng)為Fe－2e－=Fe2＋；鐵片腐蝕由快到慢的順序?yàn)?5)>(2)>(1)>(3)>(4)。(Ⅲ)①在鐵的表面鍍銅，陽(yáng)極材料為Cu，陰極材料為Fe，電解質(zhì)溶液為CuSO4溶液。A與外加直流電源的正極相連，A為陽(yáng)極，A電極對(duì)應(yīng)的金屬為銅。B為陰極，電極反應(yīng)式為Cu2＋＋2e－=Cu。②鍍層破損后，鍍銅鐵發(fā)生腐蝕時(shí)鐵為負(fù)極，鍍鋅鐵發(fā)生腐蝕時(shí)鐵為正極被保護(hù)，因此鍍銅鐵比鍍鋅鐵更容易被腐蝕。答案：(Ⅰ)O2＋2H2O＋4e－=4OH－(Ⅱ)(5)>(2)>(1)>(3)>(4)(Ⅲ)①銅Cu2＋＋2e－=Cu②容易6．下列有關(guān)金屬腐蝕的說法中正確的是()①金屬的腐蝕全部是氧化還原反應(yīng)②金屬的腐蝕可分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕，只有電化學(xué)腐蝕才是氧化還原反應(yīng)③因?yàn)槎趸计毡榇嬖?，所以鋼鐵的電化學(xué)腐蝕以析氫腐蝕為主④無論是析氫腐蝕還是吸氧腐蝕，總是金屬被氧化A．①③ B．②③C．①④ D．①③④解析：選C金屬的腐蝕是金屬失電子發(fā)生氧化反應(yīng)的過程，金屬的腐蝕全部是氧化還原反應(yīng)，故①正確；金屬的腐蝕可分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕，化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕都是氧化還原反應(yīng)，故②錯(cuò)誤；鋼鐵的電化學(xué)腐蝕以吸氧腐蝕為主，在酸度較大的區(qū)域以析氫腐蝕為主，故③錯(cuò)誤；無論是析氫腐蝕還是吸氧腐蝕，都是金屬失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)的過程，故④正確；故選C。7．研究電化學(xué)腐蝕及防護(hù)的裝置如圖所示。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是()A．d為石墨，鐵片腐蝕加快B．d為石墨，石墨上電極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－=4OH－C．d為鋅塊，鐵片不易被腐蝕D．d為鋅塊，鐵片上電極反應(yīng)式為2H＋＋2e－=H2↑解析：選D鐵、石墨及海水構(gòu)成原電池，F(xiàn)e為負(fù)極，失去電子被氧化變?yōu)镕e2＋進(jìn)入溶液，溶解在海水中的氧氣在正極石墨上得到電子被還原，電極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－=4OH－，比沒有形成原電池時(shí)的反應(yīng)速率快，A、B正確；若d為鋅塊，則由于金屬活動(dòng)性：Zn＞Fe，Zn為原電池的負(fù)極，F(xiàn)e為正極，首先被腐蝕的是Zn，鐵得到保護(hù)，鐵片不易被腐蝕，C正確；d為鋅塊，由于電解質(zhì)為中性環(huán)境，發(fā)生的是吸氧腐蝕，在鐵片上電極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－=4OH－，D錯(cuò)誤。8．我國(guó)某大城市今年夏季多次降下酸雨。據(jù)環(huán)保部門測(cè)定，該城市整個(gè)夏季酸雨的pH平均值為3.2。在這種環(huán)境中的鐵制品極易被腐蝕。對(duì)此條件下鐵的腐蝕的敘述不正確的是()A．此腐蝕過程有化學(xué)腐蝕也有電化學(xué)腐蝕B．發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)，正極的電極反應(yīng)式為2H2O＋O2＋4e－=4OH－C．在電化學(xué)腐蝕過程中有氫氣產(chǎn)生D．發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)式為Fe－2e－=Fe2＋解析：選B在金屬鐵的腐蝕中，金屬鐵可以和酸中的氫離子直接發(fā)生化學(xué)腐蝕，鐵制品中含有鐵和碳，具備電解質(zhì)環(huán)境，滿足原電池的構(gòu)成條件，構(gòu)成了原電池，也可以發(fā)生電化學(xué)腐蝕，故A正確；發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)，碳作正極，溶液中的氫離子得電子生成氫氣，2H＋＋2e－=H2↑，故B錯(cuò)誤，C正確；發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)的負(fù)極是鐵，電極反應(yīng)式為Fe－2e－=Fe2＋，故D正確。9．關(guān)于下列各裝置圖的敘述中，不正確的是()A．eq\a\vs4\al(精煉銅，則a極為粗銅，電解質(zhì)溶液為CuSO4溶液)B．eq\a\vs4\al(鋼閘門應(yīng)與外接電源的負(fù)極相連)C．eq\a\vs4\al(總反應(yīng)是：Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋)D．鐵釘幾乎沒被腐蝕解析：選C根據(jù)電流的方向可知a為電解池的陽(yáng)極，則裝置①用來精煉銅時(shí)，a極為粗銅，電解質(zhì)溶液為CuSO4溶液，故A正確；裝置②為外加電流的陰極保護(hù)法，鋼閘門與外接電源的負(fù)極相連，電源提供電子而防止鐵被氧化，故B正確；鐵比銅活潑，為原電池的負(fù)極，發(fā)生的反應(yīng)為Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，故C錯(cuò)誤；濃硫酸具有吸水性，在干燥的環(huán)境中鐵難以被腐蝕，故D正確。10．利用下圖所示裝置可以模擬鐵的電化學(xué)腐蝕。下列說法中，正確的是()A．若X為碳棒，開關(guān)K置于M處可以減緩鐵的腐蝕B．若X為銅棒，開關(guān)K置于N處可以加快鐵的腐蝕C．若X為碳棒，開關(guān)K置于M處，則為犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法D．若X為碳棒，開關(guān)K置于N處，則為外加電流的陰極保護(hù)法解析：選DK置于M處是原電池，X為碳，鐵比碳活潑作負(fù)極，鐵失去電子，加速鐵的腐蝕，A錯(cuò)誤；K置于N處是電解池，鐵作陰極被保護(hù)，可以減緩鐵的腐蝕，B錯(cuò)誤；K置于M處是原電池，F(xiàn)e比碳活潑，鐵作負(fù)極失去電子被腐蝕，這不是犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法，若X為比鐵活潑的金屬，則鐵作正極被保護(hù)，才是犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法，C錯(cuò)誤；開關(guān)K置于N處是電解池，鐵作陰極被保護(hù)，這是外加電流的陰極保護(hù)法，D正確。11．支撐海港碼頭基礎(chǔ)的鋼管樁，常用外加電流的陰極保護(hù)法進(jìn)行防腐，工作原理如圖所示，其中高硅鑄鐵為惰性輔助陽(yáng)極。下列有關(guān)表述不正確的是()A．通入保護(hù)電流使鋼管樁表面腐蝕電流接近于零B．通電后外電路電子被強(qiáng)制從高硅鑄鐵流向鋼管樁C．高硅鑄鐵的作用是作為損耗陽(yáng)極材料和傳遞電流D．通入的保護(hù)電流應(yīng)該根據(jù)環(huán)境條件變化進(jìn)行調(diào)整解析：選C支撐海港碼頭基礎(chǔ)的鋼管樁應(yīng)用電解原理防腐，鋼管樁作為電解池的陰極被保護(hù)、高硅鑄鐵作為惰性輔助陽(yáng)極起傳遞電流的作用。通電后，外電路電子從陽(yáng)極高硅鑄鐵流出，流入直流電源的正極，從直流電源的負(fù)極流出，流入陰極鋼管樁，通入保護(hù)電流使鋼管樁表面腐蝕電流接近于零，通入的保護(hù)電流根據(jù)環(huán)境條件變化進(jìn)行調(diào)整。表述不正確的是C選項(xiàng)。12．據(jù)美國(guó)、日本、加拿大等國(guó)統(tǒng)計(jì)，每年因金屬腐蝕造成的損失占國(guó)民經(jīng)濟(jì)總值的1%，是地震、風(fēng)災(zāi)、火災(zāi)損失的總和。下圖是某研究小組的金屬腐蝕探究實(shí)驗(yàn)裝置圖。(1)酸雨浸泡過的鐵釘置于試管中(如圖)，一段時(shí)間后，如果U形管中紅墨水液面左高右低，則鐵釘發(fā)生了________(填“A”或“B”)，如果U形管內(nèi)液面左低右高，則鐵釘發(fā)生了________(填“A”或“B”)。A．析氫腐蝕 B．吸氧腐蝕研究小組發(fā)現(xiàn)開始一段時(shí)間，U形管內(nèi)液面左低右高，再過一段時(shí)間右邊液面不僅沒有繼續(xù)升高，反而有回落的趨勢(shì)(裝置氣密性良好)，造成這一現(xiàn)象的原因是_______________________________________________________________________________________。(2)若將鐵釘換成含雜質(zhì)炭的鋅塊，并在試管中加入少許氯化鈉溶液，一段時(shí)間后，U形管內(nèi)液面出現(xiàn)了左高右低的現(xiàn)象。試寫出電極反應(yīng)式：負(fù)極_____________________________________________________________________，正極_____________________________________________________________________。(3)若將鋅塊換成銅塊(含雜質(zhì)炭)，并加入少許0.1mol·L－1的硫酸溶液，________(填“能”或“不能”)發(fā)生析氫腐蝕；但一段時(shí)間后銅塊明顯發(fā)生了腐蝕，試寫出其電極反應(yīng)式：負(fù)極______________________________________________________________________，正極______________________________________________________________________。(4)美國(guó)的“自由女神”是銅鑄藝雕，表面因生銅綠而被腐蝕，寫出空氣中銅表面生成銅綠[Cu2(OH)2CO3]的化學(xué)方程式：______________________________________________。解析：(1)如圖所示，如果U形管中紅墨水液面左高右低，說明試管內(nèi)壓強(qiáng)減小，則鐵釘發(fā)生了吸氧腐蝕，如果U形管內(nèi)液面左低右高，說明試管內(nèi)壓強(qiáng)增大有氣體生成，則鐵釘發(fā)生了析氫腐蝕，開始時(shí)鐵釘表面水膜酸度較大發(fā)生析氫腐蝕，后來水膜酸度降低，鐵釘發(fā)生了吸氧腐蝕；(2)將鐵釘換成含雜質(zhì)炭的鋅塊，此時(shí)的腐蝕屬于電化學(xué)腐蝕，屬于吸氧腐蝕；(3)因?yàn)殂~不活潑，所以不能發(fā)生析氫腐蝕，仍然是吸氧腐蝕，負(fù)極和正極的電極反應(yīng)式分別為Cu－2e－=Cu2＋,O2＋4e－＋4H＋=2H2O；(4)銅綠的生成屬于吸氧腐蝕，同時(shí)空氣中的二氧化碳也參與了反應(yīng)。答案：(1)BA開始時(shí)鐵釘表面水膜酸度較大發(fā)生析氫腐蝕，后來水膜酸度降低，鐵釘發(fā)生了吸氧腐蝕(2)Zn－2e－=Zn2＋O2＋4e－＋2H2O=4OH－(3)不能Cu－2e－=Cu2＋O2＋4e－＋4H＋=2H2O(4)2Cu＋O2＋H2O＋CO2=Cu2(OH)2CO313．垃圾是放錯(cuò)了位置的資源。垃圾主要分為可回收垃圾、有害垃圾、廚余垃圾和其他垃圾四類。ABCD(1)小明在整理房間時(shí)，清理出如下物品：舊作業(yè)本、鎳鎘電池、汽水易拉罐、生銹鐵釘、礦泉水瓶、爛蘋果、涂改液瓶、過期藥片。其中鎳鎘電池和汽水易拉罐分別投入________和________垃圾桶中(填“A”“B”“C”或“D”)。(2)生銹鐵釘屬于可回收垃圾。鐵生銹的實(shí)質(zhì)是鐵失去電子被氧化。為探究金屬的腐蝕條件，小明同學(xué)做了以下五個(gè)對(duì)照實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)2實(shí)驗(yàn)3實(shí)驗(yàn)4實(shí)驗(yàn)58小時(shí)未觀察到明顯銹蝕8小時(shí)未觀察到明顯銹蝕8小時(shí)未觀察到明顯銹蝕8小時(shí)未觀察到明顯銹蝕1小時(shí)觀察到明顯銹蝕由以上實(shí)驗(yàn)可知，金屬腐蝕的條件是______________________________________。請(qǐng)用電極反應(yīng)式表示實(shí)驗(yàn)5得電子的反應(yīng)過程：________________________________________________________________________________________________________。(3)防止金屬腐蝕的方法有電化學(xué)防護(hù)、添加保護(hù)層等多種方法。如圖所示裝置，可以模擬鐵的電化學(xué)防護(hù)。若模擬用外加電流的陰極保護(hù)法防止鐵腐蝕，電極材料X可為碳棒，并將開關(guān)K置于N處；若模擬用犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法防止鐵腐蝕，電極材料X及相關(guān)操作為_________________________