2023版人教高中同步化學(xué)選擇性必修一：第四章化學(xué)反應(yīng)與電能第三節(jié)金屬的腐蝕與防護(hù)習(xí)題

第三節(jié)金屬的腐蝕與防護(hù)

基礎(chǔ)過關(guān)練

題組一金屬的腐蝕

1.（2021北京豐臺(tái)期中）四塊相同的鋅片分別放置在下列四個(gè)裝置中（燒杯中均盛

有0.1mol?LNaCl溶液），則鋅片腐蝕最快的是（）

ZnMβ∣j∏nZnCu∏r∩iZnCuhΓf∏lZn

?~∏[二1工二JT二;[

■接B1落髭逐

?÷?j??∑?∣?<<?∣?Z<?）

ABCD

2.（2020湖北沙市中學(xué)高二上期末）如圖裝置中，觀察到:開始導(dǎo)管內(nèi)液面下降,一

段時(shí)間后導(dǎo)管內(nèi)液面回升,略高于小試管內(nèi)液面。以下有關(guān)解釋合理的是

（）

PH=4的雨水

A.生鐵片中的碳是原電池的負(fù)極,發(fā)生還原反應(yīng)

B.雨水酸性較強(qiáng),生鐵片僅發(fā)生析氫腐蝕

C.具支試管中溶液p??逐漸減小

D.墨水回升時(shí)，碳極反應(yīng)為02+2HQ+4e40H

3.（2021山東師范大學(xué)附中第一次學(xué)業(yè)測(cè)評(píng)）下圖是青銅器發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原理

示意圖，下列說法正確的是)

a:多孔粉狀銹

Cu,（OH）5Cl

—b:多孔催化層

CnCl

。：青銅基體

A.腐蝕過程中，青銅基體是正極

B.若有64gCU被腐蝕,理論上消耗氧氣的體積為22.4L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）

C.多孔催化層加速了青銅器的腐蝕,是因?yàn)楦淖兞朔磻?yīng)的焙變

D.青銅器發(fā)生的是吸氧腐蝕

題組二金屬的防護(hù)

4.（2020河北唐山一中高二上期中）圖I的目的是精煉銅，圖∏的目的是保護(hù)鋼閘

門。下列說法正確的是（）

A.圖I中b為純銅，電解過程中質(zhì)量減輕,發(fā)生的反應(yīng)為Cu2++2e-Cu

B.圖I中Sof向a極移動(dòng),但不放電

C.圖∏中如果a、b間用導(dǎo)線連接時(shí),鋼閘門作正極

D.圖II中如果a、b間連接直流電源利用外加電流法保護(hù)鋼閘門時(shí),則X必須用鋅

5.（2021河南南陽期中）下列關(guān)于如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置的判斷中錯(cuò)誤的是

()

二

二

二

A.若X為碳棒,開關(guān)K置于A處可減緩鐵的腐蝕

B.若X為鋅棒,開關(guān)K置于A或B處均可減緩鐵的腐蝕

C.若X為鋅棒,開關(guān)K置于B處時(shí),為犧牲陽極法

D.若X為碳棒,開關(guān)K置于B處時(shí),鐵電極上發(fā)生的反應(yīng)為2IΓ+2eH2↑

6.（2020福建三明三校高二上期中）鋼鐵很容易生銹而被腐蝕,每年因腐蝕而損失

的鋼鐵占世界鋼鐵年產(chǎn)量的四分之一。請(qǐng)回答鋼鐵在腐蝕、防護(hù)過程中的有關(guān)問

題。

（1）下列哪個(gè)裝置可防止鐵棒被腐蝕（填字母）。

（2）在實(shí)際生產(chǎn)中,可在鐵件的表面鍍銅防止鐵被腐蝕。裝置示意圖如下。請(qǐng)回答:

CUSO,溶液

①鐵件應(yīng)與電源的極相連（填“正”或“負(fù)”），B電極的電極反應(yīng)式

是o

②若電鍍前A、B兩金屬片質(zhì)量相同，電鍍完成后將它們?nèi)〕鱿磧簟⒑娓?、稱量,二

者質(zhì)量差為10?24g,則電鍍時(shí)電路中通過的電子為molo

③電鍍結(jié)束后CUSol溶液的濃度（填“變大”“變小”或“不變”）0

④鍍層破損后,鐵不易被腐蝕的是（填字母）。

A.鍍銅鐵B.鍍鋅鐵C.鍍錫鐵

能力提升練

題組一金屬腐蝕的不同類型與快慢比較

1.（2020天津一中高二上期末,箝）用壓強(qiáng)傳感器探究生鐵在pll=2和pH=4的醋酸溶

液中發(fā)生腐蝕的裝置及得到的圖像如下：

時(shí)間/s時(shí)間/s

]>H=2時(shí)錐形瓶中氣體PH=4時(shí)錐形瓶中氣體

壓強(qiáng)變化的曲線圖壓強(qiáng)變化的曲線圖

分析圖像，以下結(jié)論錯(cuò)誤的是（）

A.析氫腐蝕和吸氧腐蝕的速率一樣快

B.在酸性溶液中生鐵可能發(fā)生吸氧腐蝕

C.溶液pH≤2時(shí),生鐵發(fā)生析氫腐蝕

D.兩溶液中負(fù)極反應(yīng)均為Fe-2e-Fe"

2.（2020吉林延邊第二中學(xué)高二上月考,年?）如圖裝置中,U形管內(nèi)為紅墨水,a、b

試管內(nèi)分別盛有食鹽水和稀醋酸,各加入生鐵塊,放置一段時(shí)間。下列有關(guān)描述錯(cuò)

誤的是（）

A.生鐵塊中的碳是原電池的正極

B.紅墨水柱兩邊的液面變?yōu)樽蟮陀腋?/p>

C.a試管中發(fā)生了吸氧腐蝕,b試管中發(fā)生了析氫腐蝕

D.兩試管中相同的電極反應(yīng)是:Fe-2e「一Fe2^

3.（2021北京豐臺(tái)期中,姑O金屬腐蝕現(xiàn)象在生產(chǎn)生活中普遍存在,依據(jù)下列兩種腐

蝕現(xiàn)象回答下列問題：

圖1圖2

（1）圖1種被腐蝕的金屬為,其腐蝕類型屬于（填字母）。圖2中

金屬腐蝕類型屬于（填字母）。

A.化學(xué)腐蝕B.電化學(xué)腐蝕

C.析氫腐蝕D.吸氧腐蝕

（2）圖1中Cu的作用是,結(jié)合電極反應(yīng)、電子移動(dòng)、離子移動(dòng)等,

分析金屬被腐蝕的原理:O

⑶圖2中鐵的生銹過程:FefFe（OH）2,Fe（OH）3-Fe2O3???0,將Fe轉(zhuǎn)變?yōu)镕e（OH）2

的反應(yīng)補(bǔ)充完整:正極反應(yīng)式為,負(fù)極反應(yīng)式

為,總反應(yīng)為O

題組二金屬的腐蝕與防護(hù)措施

4.（2021福建福州高二檢測(cè),*，?）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（）

Γ??

鐵片3:一一

電極d

海水二三;

A.若d為石墨,鐵片腐蝕加快

B.若d為石墨,石墨上電極反應(yīng)式為02+2HQ+4e=-40H

C.若d為鋅塊,鐵片不易被腐蝕

D.若d為鋅塊,鐵片上電極反應(yīng)式為2H+2e-H2↑

5.（*：）深埋在潮濕土壤中的鐵管道,在硫酸鹽還原菌作用下，能被硫酸根離子腐蝕,

其電化學(xué)腐蝕原理如圖所示。下列說法正確的是（）

—土壤

A.鐵管道發(fā)生的是吸氧腐蝕

B.輸送暖氣的管道也易發(fā)生此類腐蝕

C.這種情況下,土壤的PH增大

D.管道上刷富銅油漆可以延緩管道的腐蝕

6.(")歷史上鋁制皇冠曾被法國皇帝當(dāng)作自己富有的象征炫耀過,但現(xiàn)在各種鋁

制品已走進(jìn)尋常百姓家,這得益于電解法冶煉鋁技術(shù)的發(fā)明。

(1)現(xiàn)代工業(yè)在1273K的溫度下電解熔融氧化鋁(熔點(diǎn)為2323K)與冰晶石(NasAlFe)

的混合物,可得到金屬鋁與氧氣。陰極上的電極反應(yīng)為,

其中冰晶石的作用可能是o

a.作催化劑

b.作助熔劑以降低氧化鋁的熔化溫度

c?作電解質(zhì)增強(qiáng)導(dǎo)電性

(2)為使鋁制品經(jīng)久耐用,現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中常對(duì)鋁材進(jìn)行表面處理,具體過程通常

為：

①鋁材脫脂:先用堿液洗滌,然后水洗，以除去鋁材表面的自然氧化膜,堿洗過程中

常有氣泡產(chǎn)生,原因是(用離子方程式表示)。

②電解氧化：以鋁材為陽極,在稀硫酸中進(jìn)行電解,鋁材表面形成氧化膜,則陽極的

電極反應(yīng)為,電解過程中必須使電解質(zhì)溶液的p??保持相對(duì)穩(wěn)

定的原因是。

答案全解全析

基礎(chǔ)過關(guān)練

I.C金屬為原電池負(fù)極或電解池陽極時(shí),腐蝕速率加快,為原電池正極或電解池

陰極時(shí),被保護(hù)。根據(jù)金屬活動(dòng)性順序,鎂的金屬性強(qiáng)于鋅,鋅的金屬性強(qiáng)于銅,故

形成原電池時(shí),B中鋅為正極,被保護(hù),C中鋅為負(fù)極，比A中腐蝕速率快,D中鋅被保

護(hù),故選C。

2.D雨水呈酸性,生鐵片中含有碳和鐵,酸性條件下,生鐵片發(fā)生析氫腐蝕生成氫

氣,導(dǎo)致具支試管內(nèi)氣體壓強(qiáng)大于大氣壓,導(dǎo)管內(nèi)液面下降,當(dāng)溶液呈弱酸性或中

性時(shí),生鐵片發(fā)生吸氧腐蝕,導(dǎo)致具支試管中氣體壓強(qiáng)小于大氣壓,導(dǎo)管內(nèi)液面回

升,略高于小試管內(nèi)液面。

3.D由題圖可知,青銅基體有Cu"產(chǎn)生,CU化合價(jià)升高,發(fā)生氧化反應(yīng),作負(fù)極,A錯(cuò)

誤;在該反應(yīng)中,銅失去電子變成Cu",64gCU被腐蝕轉(zhuǎn)移2mol電子,理論上消耗

氧氣的體積為IL2L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），B錯(cuò)誤;催化劑不改變反應(yīng)的熔變,C錯(cuò)誤；由題圖

可知,青銅器發(fā)生的是吸氧腐蝕,D正確。

4.C粗銅的精煉中,粗銅作陽極,純銅作陰極,所以a為純銅,b為粗銅,A錯(cuò)誤；電

解時(shí)，電解質(zhì)溶液中陰離子向陽極移動(dòng),所以硫酸根離子向b極移動(dòng),B錯(cuò)誤;犧牲陽

極法中，被保護(hù)的金屬作原電池正極,圖II中如果a、b間用導(dǎo)線連接,鋼閘門作正

極,C正確;外加電流法中,被保護(hù)的鋼閘門連接原電池負(fù)極,所以圖II中如果a、b

間連接電源,鋼閘門作陰極,但X不一定用鋅,D錯(cuò)誤。

5.D若X為碳棒,開關(guān)K置于A處,Fe作電解池的陰極,屬于外加電流法,A項(xiàng)正確；

若X為碳棒,開關(guān)K置于B處,Fe作原電池的負(fù)極，電極反應(yīng)為Fe-2e-Fe=D項(xiàng)

不正確;若X為鋅棒,開關(guān)K置于A處,Fe作電解池的陰極,屬于外加電流法,開關(guān)K

置于B處時(shí),Fe作原電池的正極,屬于犧牲陽極法,B、C項(xiàng)均正確。

6.答案（I）BD

⑵①負(fù)Cu2t+2e'=Cu②0.16③不變④B

解析（1）鐵為活潑金屬，當(dāng)為原電池負(fù)極時(shí)，易被腐蝕；當(dāng)鐵為原電池的正極或外

接電源的負(fù)極時(shí),可防止腐蝕。

（2）電鍍時(shí),鍍層金屬為陽極,鍍件金屬為陰極,則在鐵件的表面鍍銅時(shí),銅為陽極，

鐵件為陰極，電解質(zhì)溶液為硫酸銅溶液，電鍍過程中兩電極變化的質(zhì)量相同,并且

電解質(zhì)溶液濃度不變;形成原電池反應(yīng)時(shí),活潑金屬為負(fù)極,不活潑金屬為正極,不

易被腐蝕。

能力提升練

1.A根據(jù)錐形瓶中氣體壓強(qiáng)與時(shí)間關(guān)系圖可知,pH=2的醋酸溶液和pH=4的醋酸溶

液中,變化相同的壓強(qiáng)時(shí)所用時(shí)間不同，前者比后者所用時(shí)間長,這說明吸氧腐蝕

速率大于析氫腐蝕速率,A錯(cuò)誤;醋酸溶液的pH=4時(shí),錐形瓶中壓強(qiáng)隨著反應(yīng)的進(jìn)行

而逐漸減小,說明發(fā)生吸氧腐蝕,所以在酸性溶液中生鐵也可能發(fā)生吸氧腐蝕,B正

確;根據(jù)醋酸溶液的pH=2時(shí),錐形瓶中壓強(qiáng)與時(shí)間的關(guān)系知,隨著反應(yīng)的進(jìn)行壓強(qiáng)

逐漸增大,說明發(fā)生的是析氫腐蝕,則溶液pH≤2時(shí),生鐵發(fā)生析氫腐蝕,C正確;根

據(jù)以上分析可知兩個(gè)溶液中都發(fā)生電化學(xué)腐蝕,鐵均作負(fù)極，電極反應(yīng)均為Fe-2e

Fe2,D正確。

2.B生鐵中含有鐵和碳,和電解質(zhì)溶液構(gòu)成了原電池,較活潑的金屬鐵作負(fù)極,碳

作正極,A正確;左邊試管中是中性溶液,發(fā)生吸氧腐蝕,右邊試管中是酸性溶液發(fā)

生析氫腐蝕,所以左邊試管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)減小,右邊試管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)增大,導(dǎo)致U

形管內(nèi)紅墨水左高右低,B錯(cuò)誤、C正確;鐵作負(fù)極,碳作正極，負(fù)極上鐵失電子發(fā)生

氧化反應(yīng):Fe-2d=-Fe",D正確。

反思升華

根據(jù)介質(zhì)判斷析氫腐蝕和吸氧腐蝕

正確判斷“介質(zhì)”溶液的酸堿性是分析析氫腐蝕和吸氧腐蝕的關(guān)鍵。潮濕的空氣、

弱酸性或中性溶液中發(fā)生吸氧腐蝕;NHCl溶液、稀H/SO,等酸性溶液中發(fā)生析氫腐

蝕。

3.答案⑴鐵或FeBCBD

(2)作正極材料,導(dǎo)電銅作正極,氫離子在內(nèi)電路移向正極,得到電子,生成氫氣；

鐵作負(fù)極,失去電子，電子從負(fù)極移向正極,金屬鐵被腐蝕生成亞鐵離子

2t

(3)02+4e+2?0-40H2Fe-4e-2Fe2Fe+0z+2?0-2Fe(OH)2

解析(1)析氫腐蝕發(fā)生條件為較強(qiáng)酸性環(huán)境,圖1中水膜為二氧化硫的水溶液,酸

性較強(qiáng),鐵發(fā)生析氫腐蝕;圖2中發(fā)生吸氧腐蝕。

(3)圖2發(fā)生吸氧腐蝕,正極氧氣得電子，電極反應(yīng)式為(λ+4e+2乩0——4011,負(fù)極為

鐵失電子，電極反應(yīng)式為2Fe-4e——2Fe?+,總反應(yīng)為2Fe+0z+2Hz0-2Fe(OH)2o

4.D鐵、石墨及海水構(gòu)成原電池,Fe為負(fù)極，比沒有形成原電池時(shí)的腐蝕速率快,A

正確;若d為石墨，電解質(zhì)溶液接近中性,發(fā)生的是吸氧腐蝕,石墨上氧氣得到電子,

發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為02+2H20+4e——40Π,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,Fe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;若d為鋅塊，由于電解質(zhì)溶液接近中性,發(fā)生的是吸氧腐蝕，

鐵片上電極反應(yīng)式為02+2H20+4e——40H,D錯(cuò)誤。

5.C由題圖可知，負(fù)極反應(yīng)為Fe-2eFe：正極反應(yīng)為Sof+5IbO+8e

HS+90Πo鐵管道的腐蝕過程中，氧氣并未參與反應(yīng),所以不是吸氧腐蝕,故A錯(cuò)誤;

硫酸鹽還原菌在高溫下易變性,失去催化活性,則輸送暖氣的管道不易發(fā)生此類腐

蝕,故B錯(cuò)誤；由正、負(fù)極的電極反應(yīng)可知,鐵管道腐蝕過程中,OH-濃度增大,土壤

pH增大,故C正確；管道上刷富銅油漆,形成Cu-Fe原電池,Fe作負(fù)極,會(huì)加快管道

的腐蝕,故D錯(cuò)誤。

6.答案(l)AΓit+3e-Alb

(2)Φ2A1+2OH+2?0-2A1O2+3H2↑(2)2Al+3H20-6e-Al203+611'鋁、ALO均

是兩性物質(zhì),PH過大或過小均會(huì)導(dǎo)致它們?nèi)芙?/p>

解析(1)因電解溫度遠(yuǎn)低于氧化鋁的熔點(diǎn),故冰晶石的作用是降低氧化鋁的熔化

溫度；電解過程中Ar在陰極上得到電子轉(zhuǎn)化為Alo(2)①堿洗過程中，有少量的鋁

單質(zhì)與堿液反應(yīng)而生成H②電解過程中,鋁失去電子轉(zhuǎn)化為Al2O3,由此可知有ILO

參加電極反應(yīng),則還有H*生成。

第二~三節(jié)綜合拔高練

五年高考練

考點(diǎn)1電解原理及其應(yīng)用

1.（2020課標(biāo)∏,12,6分,*?）電致變色器件可智能調(diào)控太陽光透過率,從而實(shí)現(xiàn)節(jié)

能。下圖是某電致變色器件的示意圖。當(dāng)通電時(shí),Ag,注入到無色HQ,薄膜中,生成

AgM）3,器件呈現(xiàn)藍(lán)色,對(duì)于該變化過程,下列敘述錯(cuò)誤的是（）

.固儕電雕質(zhì)t只

_/Ag允許Ag激

\/電致變色層（WOJ

剃-、子透明導(dǎo)電層

A.Ag為陽極

B.Ag'由銀電極向變色層遷移

C.W元素的化合價(jià)升高

D.總反應(yīng)為:WCVxAg^=AgvWO3

2.（2020浙江7月選考,21,2分,"）電解高濃度RCoONa（竣酸鈉）的NaOH溶液,在陽

極RCOO放電可得到R—R（烷煌）。下列說法不正確的是（）

通電

-

A.電解總反應(yīng)方程式：2RCOONa+2HQR—R+2C02↑+H2t+2NaOH

B.RCoO-在陽極放電,發(fā)生氧化反應(yīng)

C.陰極的電極反應(yīng):2H?0+2e—=20IΓ+?↑

D.電解CH￡00Na、CRObCOONa和NaoII混合溶液可得到乙烷、丙烷和丁烷

3.（2020山東，13,4分,"）采用惰性電極，以去離子水和氧氣為原料通過電解法制

備雙氧水的裝置如下圖所示。忽略溫度變化的影響，下列說法錯(cuò)誤的是（）

t

A.陽極反應(yīng)為2H20-4e-4H+021

B.電解一段時(shí)間后，陽極室的PH未變

C.電解過程中,H'由a極區(qū)向b極區(qū)遷移

D.電解一段時(shí)間后,a極生成的02與b極反應(yīng)的O?等量

4.（2018課標(biāo)I,13,6分,峭）最近我國科學(xué)家設(shè)計(jì)了一種COz+HA協(xié)同轉(zhuǎn)化裝置,實(shí)

現(xiàn)對(duì)天然氣中Co2和H2S的高效去除。示意圖如下圖所示,其中電極分別為Zno@石

墨烯（石墨烯包裹的ZnO）和石墨烯,石墨烯電極區(qū)發(fā)生反應(yīng)為：

φEDTA-Fe2+-e—=EDTA-Fe3t

②2EDTA-Fe"+HzS=-2H++S+2EDTA-Fe"

光伏電池

zn@(

石

墨

烯

質(zhì)子交換膜

該裝置工作時(shí)，下列敘述錯(cuò)誤的是（）

A.陰極的電極反應(yīng):CO2+2H'+2e—=C0+H20

B?協(xié)同轉(zhuǎn)化總反應(yīng):CO2+112S^C0+1L0+S

C.石墨烯上的電勢(shì)比Zno@石墨烯上的低

D.若采用FeVFe"取代EDTA-Fe3VEDTA-Fe2+,溶液需為酸性

5.（2020課標(biāo)∏,26節(jié)選,*r）化學(xué)工業(yè)為疫情防控提供了強(qiáng)有力的物質(zhì)支撐。氯的

許多化合物既是重要化工原料,又是高效、廣譜的滅菌消毒劑。

氯氣是制備系列含氯化合物的主要原料,可采用如圖所示的裝置來制取。裝置中的

離子膜只允許離子通過,氯氣的逸出口是(填標(biāo)號(hào))。

精制鹽水稀NaoH溶液

6.[2020北京，15(2),*引已知反應(yīng)2H。-2H20+021能自發(fā)進(jìn)行,反向不能自發(fā)

進(jìn)行,通過電解可以實(shí)現(xiàn)由壓0和0?為原料制備I。。,。下圖為制備裝置示意圖。

①a極的電極反應(yīng)式是____________________

②下列說法正確的是O

A.該裝置可以實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

B.電極b連接電源負(fù)極

C.該方法具有原料廉價(jià),對(duì)環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)

7.[2020課標(biāo)∏,28(3),*叮C乩和C0,都是比較穩(wěn)定的分子,科學(xué)家利用電化學(xué)裝置

實(shí)現(xiàn)兩種分子的耦合轉(zhuǎn)化,其原理如下圖所示:

①陰極上的反應(yīng)式為

②若生成的乙烯和乙烷的體積比為2：1,則消耗的CHl和Co2體積比為。

8.[2019課標(biāo)II,27(4),*口環(huán)戊二烯可用于制備二茂鐵[Fe(C5H5)2,結(jié)構(gòu)簡式為

瞥

,后者廣泛應(yīng)用于航天、化工等領(lǐng)域中。二茂鐵的電化學(xué)制備原理如下圖所示，

其中電解液為溶解有澳化鈉(電解質(zhì))和環(huán)戊二烯的DMF溶液(DMF為惰性有機(jī)溶齊U)o

該電解池的陽極為,總反應(yīng)為。電解制備

需要在無水條件下進(jìn)行,原因

為___________________________________________________________________________________

9.(2019江蘇單科,20節(jié)選,*)CO,的資源化利用能有效減少C0?排放,充分利用碳

資源。

(2)電解法轉(zhuǎn)化可實(shí)現(xiàn)C0?資源化利用。電解CO?制HCOOH的原理示意圖如下。

①寫出陰極CO?還原為HCOO的電極反應(yīng)

式:

②電解一段時(shí)間后，陽極區(qū)的KHCo3溶液濃度降低,其原因

是O

10.[2018課標(biāo)ΠI,27（3）,懈]KI03也可采用“電解法”制備,裝置如圖所示。

陽離子交換膜

情性電給十"j∕惰性電極b

冷卻水—》?[0K:-二??二一:'；

KoH+LKOH

①寫出電解時(shí)陰極的電極反應(yīng)式:。

②電解過程中通過陽離子交換膜的離子主要

為,

其遷移方向是。

考點(diǎn)2金屬的腐蝕與防護(hù)

IL（2020江蘇單科，11,4分,*，）將金屬M(fèi)連接在鋼鐵設(shè)施表面,可減緩水體中鋼鐵

設(shè)施的腐蝕。在下圖所示的情境中，下列有關(guān)說法正確的是（）

A.陰極的電極反應(yīng)式為Fe-2e-Fe2+

B.金屬M(fèi)的活動(dòng)性比Fe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

12.（2019江蘇單科，10,2分,#）將鐵粉和活性炭的混合物用NaCl溶液濕潤后,置

于如圖所示裝置中,進(jìn)行鐵的電化學(xué)腐蝕實(shí)驗(yàn)。下列有關(guān)該實(shí)驗(yàn)的說法正確的是

A.鐵被氧化的電極反應(yīng)式為Fe-3e-Fes

B.鐵腐蝕過程中化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為電能

C.活性炭的存在會(huì)加速鐵的腐蝕

D.以水代替NaCl溶液,鐵不能發(fā)生吸氧腐蝕

三年模擬練

［應(yīng)用實(shí)踐］

1.（2021陜西漢中高三一模,*，）我國科學(xué)家研發(fā)了一種水系可逆Zn-Co2電池，電池

工作時(shí),復(fù)合膜（由a、b膜復(fù)合而成）層間的Il2O解離成H和0H,在外加電場(chǎng)中可透

過相應(yīng)的離子膜定向移動(dòng)。當(dāng)閉合Kl時(shí),ZnYθ2電池工作原理如圖所示。下列說法

不正確的是

A.閉合KI時(shí)通過a膜向Pd電極方向移動(dòng)

2

B.閉合Kl時(shí),Zn表面的電極反應(yīng)式為Zn+40H-2e-[Zn（OH）,1]^

C.閉合K?時(shí),Zn電極與直流電源正極相連

D.閉合L時(shí),在Pd電極上有C（λ生成

2.（2020重慶育才中學(xué)高二上期中,便）銅板上鐵獅釘長期暴露在潮濕的空氣中，形

成一層酸性水膜后鐵鉀釘會(huì)被腐蝕,示意圖如下。

下列說法不正確的是（）

A.腐蝕過程中銅極上始終只發(fā)生:2『+2e—-Hzt

B.若水膜中溶有食鹽將加快鐵鉀釘?shù)母g

C.若在金屬表面涂一層油脂能防止鐵枷釘被腐蝕

D.若將該銅板與直流電源的負(fù)極相連,則鐵、銅均難被腐蝕

3.（2020山東濟(jì)南高三上期末,"）2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予M.Stanley

Whittingham>JohnB.Goodenough和AkiraYoshino三位科學(xué)家，以表彰他們?cè)阡?/p>

離子電池發(fā)展上作出的杰出貢獻(xiàn)。以石墨烯和金屬鋰為電極的鋰一空氣電池原理

如圖所示。下列關(guān)于該電池的說法錯(cuò)誤的是（）

------Γ??Π------

外

固

無

體

機(jī)

機(jī)

金

石

電

電

電

屬

睪

解

鋰

解

嶺

解

質(zhì)

液

液

空氣

A.鋰電極的電極反應(yīng)為Li-e-Li+

B.空氣中的0?在石墨烯電極上發(fā)生還原反應(yīng)

C.電池工作時(shí)電流從鋰電極沿導(dǎo)線流向石墨烯電極

D.電池工作時(shí)鋰離子向石墨烯電極方向移動(dòng)

遷移創(chuàng)新

4.(2020天津部分區(qū)高二上期末,*?)新能源汽車所用蓄電池分為鉛酸蓄電池、二次

鋰電池、空氣電池等類型。請(qǐng)回答下列問題：

(1)2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予了為鋰離子電池發(fā)展作出貢獻(xiàn)的三位科學(xué)家。如圖所

示為水溶液鋰離子電池體系。放電時(shí)，電池的負(fù)極是(填"a”或"b”)，

溶液中Li'從遷移(填“a向b”或“b向a”)。

LiMnaLi,快離子導(dǎo)體

貓班^聚合物電解質(zhì)

高添嬴

(2)鉛酸蓄電池是最常見的二次電池，電壓穩(wěn)定,安全可靠,價(jià)格低廉,應(yīng)用廣泛。電

螭

池總反應(yīng)為Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)充電2PbS0l(s)+2?0(l)o

①放電時(shí),正極的電極反應(yīng)是,電解質(zhì)溶液中硫酸

的濃度(填“增大”“減小”或“不變”),當(dāng)外電路通過0.5mole一時(shí)，

理論上負(fù)極板的質(zhì)量增加go

②用該蓄電池作電源,進(jìn)行粗銅(含Ag、Pt、AU等雜質(zhì))的電解精煉。如圖所示，電

解液c選用溶液,A電極的材料是,B電極反應(yīng)

是O

③用該蓄電池作電源,A、B為石墨電極,c為氯化鈉溶液,進(jìn)行電解。則A電極產(chǎn)生

的氣體是，B電極附近溶液的PH(填“增大”“減小”或“不變”)。

答案全解全析

五年高考練

1.C本題重點(diǎn)考查電解原理及其應(yīng)用。根據(jù)題給裝置圖可知,該裝置有外接電源,

為電解池,且Ag電極作陽極,故A項(xiàng)正確;通電時(shí)，陽極反應(yīng)式為Ag-e——Ag+,生成

的Ag,通過固體電解質(zhì)進(jìn)入電致變色層,與W03結(jié)合得到Ag1WO3,W的化合價(jià)降低,陰

極反應(yīng)式為WQs+xe——WOr,總反應(yīng)為xAg+WO3——AglWO3,故B、D項(xiàng)正確,C項(xiàng)錯(cuò)誤。

2.ARCOO-在陽極放電,溶液呈堿性,Reoo不能轉(zhuǎn)化為C02,A項(xiàng)錯(cuò)誤;RCo(T在陽極放

電,發(fā)生氧化反應(yīng),B項(xiàng)正確;水電離產(chǎn)生的H,在陰極得電子產(chǎn)生乩,其電極反應(yīng)式為

2?0+2e=20H>H2↑,C項(xiàng)正確;RCoo轉(zhuǎn)化為R-R可以理解為脫去C、0,產(chǎn)生一R,

繼而產(chǎn)生R-R,故CRCOONa、CihCHEOONa溶液中的CHEo0、CH3CH2COO,脫去C、0

后,產(chǎn)生一Qh,一CH2CH3,產(chǎn)物可能是乙烷、丙烷、丁烷,D項(xiàng)正確。

3.D根據(jù)題給電解裝置圖可知，電解池右側(cè)Oz參加反應(yīng)生成H2O2,a極為陽極,b極

+

為陰極。電解時(shí)，陽極的電極反應(yīng)式為2?0-4e-——4H+02↑,陰極的電極反應(yīng)式為

tt

4H+202+4e-2H202,A正確;根據(jù)電極反應(yīng)式及得失電子守恒可知，陽極生成的H

通過質(zhì)子交換膜進(jìn)入陰極區(qū)最終轉(zhuǎn)化為正。2,陽極區(qū)H'的物質(zhì)的量濃度不發(fā)生變

化,pH不變,B、C正確；設(shè)電解時(shí)轉(zhuǎn)移電子為4mol,則陽極生成1mol0力陰極消耗

2molO2,D錯(cuò)誤。

4.C本題考查電解原理的應(yīng)用。由石墨烯電極區(qū)反應(yīng)①可知該極發(fā)生氧化反應(yīng)，

為陽極,則ZnO@石墨烯為陰極。陰極的電極反應(yīng)為C02+2IΓ+2e-CO+H2O,A正確；

裝置工作時(shí)涉及三個(gè)反應(yīng),F/與Fe"的轉(zhuǎn)化循環(huán)進(jìn)行,總反應(yīng)為CO?與H6之間的反

應(yīng),根據(jù)得失電子守恒可知總反應(yīng)為C02+H2S-CO+H2O+S,B正確;石墨烯與電源正

極相連,ZnO@石墨烯與電源負(fù)極相連,故石墨烯上的電勢(shì)比ZnO@石墨烯上的高,C錯(cuò)

誤;Fe二F/均在酸性環(huán)境中穩(wěn)定存在,D正確。

5.答案Na+a

解析陽極發(fā)生氧化反應(yīng)：2C1-2e—Cbt,Ck從a口逸出；陽極室排出淡鹽水，

故Na'透過離子膜進(jìn)入陰極室。

6.答案Φθ2+2H'+2e-H2O2(S)AC

解析①a極0,得電子生成?02,發(fā)生還原反應(yīng),為陰極;b極H2O失電子生成Oz和

H*,發(fā)生氧化反應(yīng),為陽極。②電極b連接電源正極。

7.答案①C(V2e——C0+02②6：5

解析①根據(jù)圖示,A極上C0?轉(zhuǎn)化為C0,固體電解質(zhì)可傳導(dǎo)O2,故電極反應(yīng)式為

2

C02+2e-C0+00

②根據(jù)題圖,B為陽極,CHKC元素化合價(jià)為-4)轉(zhuǎn)化為C2H6(C元素化合價(jià)為-3)和

GHMC元素化合價(jià)為-2),若生成1molC2&和2molC2?,消耗6mol甲烷,轉(zhuǎn)移電

子的物質(zhì)的量為10mol,則陰極上反應(yīng)的CO?的物質(zhì)的量為5mol,故消耗的CH,和

⑩體積之比即物質(zhì)的量之比為6：5o

8.答案Fe電極

Fe+2。=FΓ+H,T[Fe+2C,H6^Fe(C,HJ,+H.↑]

O水會(huì)阻礙中間物Na的生成;水會(huì)電解生成01「,進(jìn)

一步與Fe?'反應(yīng)生成Fe(OH)2

解析根據(jù)反應(yīng)歷程可知,鐵電極溶解生成了FeO故應(yīng)讓Fe電極作電解池的陽極;

由反應(yīng)歷程可知,反應(yīng)物為Fe與環(huán)戊二烯,生成物為二茂鐵和H2,再根據(jù)原子守恒

寫出總反應(yīng)式;反應(yīng)歷程中有Na生成,水會(huì)阻礙Na的生成,且電解過程中水會(huì)在陰

極生成011,進(jìn)一步與Fe?'反應(yīng)生成Fe(OII)2o

9.答案(2)①C(W+2e-HCoO或CO2+HCOg+2e——11COO+CO∣^

②陽極產(chǎn)生02>PH減小,HCo3濃度降低K部分遷移至陰極區(qū)

解析(2)①Co2、HCoO中碳元素化合價(jià)分別為+4、+2價(jià)，陰極電極反應(yīng)式為

+

C02+2e+H-HC00o

②陽極區(qū)生成02:40H-4e—O2t+2H20或2H2O-4e—O2↑+4H',溶液pl?減小，HCO3

與H'反應(yīng)生成CO/逸出，K'部分通過陽離子交換膜移向陰極區(qū)，故陽極區(qū)KnCo3溶液

濃度降低。

10.答案φ2H20+2e-20H^+?↑②ICa至Ub

解析①觀察電解裝置圖知,惰性電極a為陽極,惰性電極b為陰極,在堿性條件下,

陰極的電極反應(yīng)式為2H9+2e-H2↑+20110

②電解過程中，陽極L失去電子生成IO3,即I?TOe-+120H——2IO3+6H20,通過陽離

子交換膜的離子主要為K；遷移方向是從a到bo

11.CA項(xiàng),題圖中金屬的防護(hù)方法是犧牲陽極法,金屬M(fèi)失去電子被氧化,水在鋼

鐵設(shè)施表面得到電子,錯(cuò)誤;B項(xiàng),金屬M(fèi)和鋼鐵設(shè)施構(gòu)成原電池,金屬M(fèi)作負(fù)極,故

金屬M(fèi)的活動(dòng)性比鐵的活動(dòng)性強(qiáng),錯(cuò)誤;C項(xiàng)，電子流向鋼鐵設(shè)施,鋼鐵設(shè)施表面積累

大量電子而被保護(hù),正確;D項(xiàng),海水中含有大量電解質(zhì)，故鋼鐵設(shè)施在河水中的腐

蝕速率比在海水中的慢,錯(cuò)誤。

12.C鐵作負(fù)極,Fe-2e——Fe：A不正確；電化學(xué)腐蝕過程中化學(xué)能部分轉(zhuǎn)化為電

能