高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第20講 金屬的腐蝕及防護(hù)作業(yè)-人教版高三化學(xué)試題

第20講金屬的腐蝕及防護(hù)

A組基礎(chǔ)題組

1.（2017北京豐臺(tái)二模,6）鐵鍋表面覆蓋有下列物質(zhì)時(shí),銹蝕速率最快的是（）

A.水B.食鹽水

C.食用油D.酒精

2.鋼鐵在潮濕的空氣中發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)，正極發(fā)生的主要反應(yīng)是（）

A.Fe_2eFe”

-

B.2H20+02+4e40H「

C.401-4d2H20+02t

D.2H42e「H2t

3.（2017北京房山二模,9）研究金屬橋墩腐蝕及防護(hù)是跨海建橋的重要課題。下列有關(guān)判斷中正確的是

（）

（D

+1??|一

③

A.用裝置①模擬研究時(shí)未見a上有氣泡,說明鐵沒有被腐蝕

B.②中橋墩與外加電源正極連接能確保橋墩不被腐蝕

C.③中采用了犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法保護(hù)橋墩

D.①②③中海水均是實(shí)現(xiàn)化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)化的電解質(zhì)

4.（2017北京懷柔零模,10）一定條件下,某含碳鋼腐蝕情況與溶液pH的關(guān)系如下表:

pH2466.5813.514

腐蝕

較快慢較快

快慢

主要

Fe2+

Fe304Fe2O3Fe02

產(chǎn)物

下列說法正確的是（）

A.隨pH的升高,含碳鋼腐蝕速率逐漸加快

B.pH<4,發(fā)生析氫腐蝕

C.pH為14,其負(fù)極反應(yīng)為2HzO+Fe-3e-Fe°2+4H+

3+

D.pH為7時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為Fe-3eTe,生成的Fe”被空氣中的氧氣氧化為Fe2O3

5.下列關(guān)于金屬腐蝕與防護(hù)的說法不正確的是（）

A.圖①,放置于干燥空氣中的鐵釘不會(huì)生銹

B.圖②,若斷開電源,鋼閘門將發(fā)生吸氧腐蝕

C.圖②,若將鋼閘門與電源的正極相連,可防止鋼閘門腐蝕

D.圖③,若金屬M(fèi)比Fe活潑,可防止輸水管腐蝕

6.以NaCl為主要成分的融雪劑會(huì)腐蝕橋梁、鐵軌等鋼鐵設(shè)備。某研究小組探究NaCl溶液對(duì)鋼鐵腐蝕的

影響。

⑴將濾紙用3.5%的NaCl溶液潤(rùn)濕,涂上鐵粉、碳粉的混合物,貼在表面皿上。在濾紙上加幾滴檢驗(yàn)試劑,

再緩慢加入NaCl溶液至沒過濾紙，操作如下所示:

酚猷溶液KtFedN）/溶液KSCN溶液

實(shí)驗(yàn)[n.iii.

現(xiàn)象局部變紅產(chǎn)生藍(lán)色沉淀無變化

①實(shí)驗(yàn)I的現(xiàn)象說明,得電子的物質(zhì)是________o

②碳粉的作用是___________________________O

③為了說明NaCl的作用，需要補(bǔ)充的對(duì)照實(shí)驗(yàn)是

(2)向圖示裝置的燒杯a、b中各加入30mL3.5%的NaCl溶液，閉合K,指針未發(fā)生偏轉(zhuǎn)。加熱燒杯a,指

針向右偏轉(zhuǎn)。

①取a、b中溶液少量,滴加!UFe(CN)6］溶液,a中出現(xiàn)藍(lán)色沉淀,b中無變化,b中鐵片作極。

②加熱后,指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的原因可能是o

(3)用圖示裝置探究不同濃度NaCl溶液對(duì)鋼鐵腐蝕的影響，向燒杯a、b中各加入30mL不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的

NaCl溶液,實(shí)驗(yàn)記錄如下表所示。

實(shí)驗(yàn)ab指針偏轉(zhuǎn)方向

I0.1%0.01%向右

II0.1%3.5%向左

III3.5%飽和溶液向右

①H中,b中電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式是.

②III中,鐵在飽和NaCl溶液中不易被腐蝕。

查閱資料可知:在飽和NaCl溶液中0?濃度較低,鋼鐵不易被腐蝕。

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明:

(4)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn),對(duì)鋼鐵腐蝕有影響的因素是

B組提升題組

7.(2017北京西城一模,10)生鐵在pH=2和pH=4的鹽酸中發(fā)生腐蝕。在密閉容器中,用壓強(qiáng)傳感器記錄該

過程的壓強(qiáng)變化,如下圖所示。下列說法中，不正項(xiàng)的是()

A.兩容器中負(fù)極反應(yīng)均為Fe-2e「Fe"

B.曲線a記錄的是pH=2的鹽酸中壓強(qiáng)的變化

-

C.曲線b記錄的容器中正極反應(yīng)是02+4e+2H2040H「

D.在弱酸性溶液中,生鐵能發(fā)生吸氧腐蝕

8.(2017北京海淀期末，10)某同學(xué)進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)：

操作現(xiàn)象

取一塊打磨過的生鐵放置一段時(shí)間后,生鐵

片,在其表面滴1滴含酚片上出現(xiàn)如下圖所示

麟和KslFe(CN)e]的食鹽“斑痕”。其邊緣處為

水紅色，中心區(qū)域?yàn)樗{(lán)

含酚猷和K3[Fe(CN)J色，在兩色環(huán)交界處出

的食鹽水

現(xiàn)鐵銹

生鐵片

下列說法不合理的是()

A.生鐵片發(fā)生吸氧腐蝕

B.中心區(qū)：Fe-2e「Fe"

C.邊緣處:。2+2壓0+4440H「

+

D.交界處:4Fe2++02+l(W)4Fe(OH)3+8H

9.某同學(xué)做如下實(shí)驗(yàn)：

裝

置圖1圖2

電流計(jì)指針未發(fā)生偏

現(xiàn)象電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)

轉(zhuǎn)

下列說法正確的是()

A.“電流計(jì)指針未發(fā)生偏轉(zhuǎn)”，說明鐵片I、鐵片H均未被腐蝕

B.用K3[Fe(CN)I溶液檢驗(yàn)鐵片III、IV附近溶液，可判斷電池的正、負(fù)極

C.鐵片I、III所處的電解質(zhì)溶液濃度相同，二者的腐蝕速率相等

D.鐵片IV的電極反應(yīng)式為Fe-3e「Fe"

10.某小組同學(xué)利用原電池裝置探究物質(zhì)的性質(zhì)。

資料顯示:原電池裝置中，負(fù)極反應(yīng)物的還原性越強(qiáng),

或正極反應(yīng)物的氧化性越強(qiáng),原電池的電壓越大。

⑴同學(xué)們利用下表中裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并記錄。

裝置編號(hào)電極A溶液B操作及現(xiàn)象

IFepH=2的HEO」溶液連接裝置后,石墨表面產(chǎn)生無色氣泡；電壓表指針偏轉(zhuǎn)

電極A

連接裝置后,石墨表面無明顯現(xiàn)象；電壓表指針偏轉(zhuǎn)，

IICupH=2的H2sO4溶液

溶液BJ

i記錄讀數(shù)為a

①同學(xué)們認(rèn)為實(shí)驗(yàn)I中鐵主要發(fā)生了析氫腐蝕,其正極的電極反應(yīng)式是o

②針對(duì)實(shí)驗(yàn)H的現(xiàn)象，甲同學(xué)認(rèn)為不可能發(fā)生析氫腐蝕,其判斷依據(jù)

是;乙同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)II中應(yīng)發(fā)生吸氧腐蝕,其正極的電極反應(yīng)式是—

(2)同學(xué)們?nèi)杂蒙鲜鲅b置并用Cu和石墨為電極繼續(xù)實(shí)驗(yàn),探究實(shí)驗(yàn)II中電壓表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的原因及影

響氧化性的因素。

編號(hào)溶液B操作及現(xiàn)象

溶液表面用煤油覆蓋,連接裝置后，電壓表指針微微偏轉(zhuǎn),記錄

III經(jīng)煮沸的pH=2的H￡04溶液

讀數(shù)為b

在石墨一側(cè)緩慢通入02并連接裝置，電壓表指針偏轉(zhuǎn),記錄讀數(shù)

IVpH=2的H2s溶液為c;取出電極,向溶液中加入數(shù)滴濃NazSO,溶液混合后,插入電

極，保持通入02,電壓表讀數(shù)為c

在石墨一側(cè)緩慢通入并連接裝置，電壓表指針偏轉(zhuǎn),記錄讀數(shù)

VpH=12的NaOH溶液

為d

①丙同學(xué)比較實(shí)驗(yàn)H、IILIV的電壓表讀數(shù)為c>a〉b,請(qǐng)解釋原因:

②丁同學(xué)對(duì)IV、V進(jìn)行比較,其目的是探究對(duì)氧化性的影響。

③實(shí)驗(yàn)IV中加入Na2s溶液的目的是

④為達(dá)到丁同學(xué)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?jīng)討論，同學(xué)們認(rèn)為應(yīng)改用如圖裝置對(duì)W、V重復(fù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其設(shè)計(jì)意圖

是;重復(fù)實(shí)驗(yàn)時(shí),記錄電壓表讀

數(shù)依次為c'、d'且c'〉d',由此得出的結(jié)論是。

答案精解精析

A組基礎(chǔ)題組

1.B食用油為非電解質(zhì)溶液,酒精為非電解質(zhì),水是弱電解質(zhì)，食鹽水是強(qiáng)電解質(zhì)溶液,所以銹蝕速率最

快的是食鹽水。

2.B鋼鐵在潮濕的空氣中發(fā)生吸氧腐蝕,負(fù)極反應(yīng)為Fe-2e-Fe2+,正極反應(yīng)為2H20+0z+4e-40田。

3.CA項(xiàng),裝置①中a極上氧氣得電子生成0匹,b極上鐵失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成Fe",鐵被腐蝕;B項(xiàng)，

橋墩與電源正極相連作陽(yáng)極,失電子發(fā)生氧化反應(yīng),被腐蝕;C項(xiàng),鋅比鐵活潑,故鋅失電子,所以③中采用

了犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法保護(hù)橋墩;D項(xiàng),海水是混合物,不是電解質(zhì)。

4.BA項(xiàng)，由表中信息可知,隨pH的升高,含碳鋼腐蝕速率先減慢后加快;B項(xiàng),當(dāng)pH<4時(shí),含碳鋼主要發(fā)

生析氫腐蝕;C項(xiàng),在pH=14的溶液中，含碳鋼發(fā)生吸氧腐蝕,負(fù)極反應(yīng)為40H-+Fe-3e「Fe°2+2壓0;D項(xiàng),pH

為7時(shí),負(fù)極反應(yīng)為Fe-2e-Fe",生成的Fe”被空氣中的氧氣氧化為Fe203o

5.CA項(xiàng),鐵生銹的條件是與水和空氣（或氧氣）接觸;B項(xiàng),鋼閘門在海水中主要發(fā)生吸氧腐蝕;C項(xiàng),鋼閘

門與電源正極相連時(shí)作電解池的陽(yáng)極,發(fā)生氧化反應(yīng)而被腐蝕;D項(xiàng)，若M比Fe活潑，則鋼鐵作正極,可防

止鋼鐵輸水管腐蝕。

6.答案（1）①6

②與鐵組成原電池，作原電池的正極

③用水代替NaCl溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

⑵①正

②溫度升高,Fe的還原性增強(qiáng),反應(yīng)速率加快

⑶①Fe-2e「Fe"

②另取兩個(gè)燒杯,分別往其中加入鐵片和一定量的飽和NaCl溶液,再分別滴加幾滴K3[Fe(CN)61溶液,然后

往其中一個(gè)燒杯中通入02,觀察現(xiàn)象

⑷溫度、NaCl溶液的濃度、的濃度

解析(1)依據(jù)題意知,鐵粉、碳粉、NaCl溶液構(gòu)成原電池,鐵粉作負(fù)極發(fā)生吸氧腐蝕,碳粉作正極。滴加

酚麟后溶液變紅說明產(chǎn)生了0田,即正極上得到電子。為了說明NaCl的作用，可用水代替NaCl溶液進(jìn)

行實(shí)驗(yàn)。

(2)①滴加K3[Fe(CN)61溶液,a中出現(xiàn)藍(lán)色沉淀,說明a中產(chǎn)生了Fe「則a中鐵片作負(fù)極,b中鐵片作正極；

②加熱后,溫度升高,Fe的還原性增強(qiáng),反應(yīng)速率加快,故電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。

⑶①實(shí)驗(yàn)H中,b中鐵片作負(fù)極，電極反應(yīng)式為Fe-2e.Fe";

②另取兩個(gè)燒杯,分別往其中加入鐵片和一定量的飽和NaCl溶液,再分別滴加幾滴K3[Fe(CN)6]溶液,然后

往其中一個(gè)燒杯中通入若通入。的燒杯中，鐵片腐蝕較嚴(yán)重,則可證明在飽和NaCl溶液中0?濃度較低,

鋼鐵不易被腐蝕。

(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)可知，對(duì)鋼鐵腐蝕有影響的因素是溫度、NaCl溶液的濃度、02的濃度。

B組提升題組

7.CA項(xiàng),生鐵發(fā)生腐蝕時(shí),無論是析氫腐蝕還是吸氧腐蝕,負(fù)極反應(yīng)均為Fe-2e-Fe";B項(xiàng),觀察圖像知，

曲線a隨著時(shí)間增加,壓強(qiáng)增大,說明有氣體生成,即發(fā)生了析氫腐蝕，所以曲線a記錄的是pH=2的鹽酸

中壓強(qiáng)的變化;C項(xiàng)，曲線b的壓強(qiáng)隨時(shí)間增加而減小,說明發(fā)生了吸氧腐蝕，由于pH=4的鹽酸呈酸性,所

+

以正極反應(yīng)是02+4e-+4H2壓0;D項(xiàng),根據(jù)曲線b的變化趨勢(shì)可知生鐵在弱酸性溶液中能發(fā)生吸氧腐蝕。

8.D生鐵片邊緣處為紅色,說明生成了Off,即0升49+2壓040H；生鐵片發(fā)生吸氧腐蝕,A