2022高考化學一輪專題復習34金屬的腐蝕與防護含解析

PAGE專練34金屬的腐蝕與防護一、單項選擇題1．[2021·廣東卷]化學創(chuàng)造美好生活。下列生產活動中，沒有運用相應化學原理的是()選項生產活動化學原理A用聚乙烯塑料制作食品保鮮膜聚乙烯燃燒生成CO2和H2OB利用海水制取溴和鎂單質Br－可被氧化、Mg2＋可被還原C利用氫氟酸刻蝕石英制作藝術品氫氟酸可與SiO2反應D公園的鋼鐵護欄涂刷多彩防銹漆鋼鐵與潮濕空氣隔絕可防止腐蝕2.[2021·寧夏育才中學考試]港珠澳大橋的設計使用壽命高達120年，主要的防腐方法有：①鋼梁上安裝鋁片；②使用高性能富鋅(富含鋅粉)底漆；③使用高附著性防腐涂料；④預留鋼鐵腐蝕量。下列分析不合理的是()A．防腐涂料可以防水、隔離O2，降低吸氧腐蝕速率B．防腐過程中鋁和鋅均作為負極，失去電子C．鋼鐵在海水中發(fā)生吸氧腐蝕時正極反應為O2＋4e－=2O2－D．方法①②③只能減緩鋼鐵腐蝕，未能完全消除3．下列與金屬腐蝕有關的說法，正確的是()A．圖1中，鐵釘易被腐蝕B．圖2中，滴加少量K3[Fe(CN)6]溶液，沒有藍色沉淀出現(xiàn)C．圖3中，燃氣灶的中心部位容易生銹，主要是由于高溫下鐵發(fā)生化學腐蝕D．圖4中，用犧牲鎂塊的方法來防止地下鋼鐵管道的腐蝕，鎂塊相當于原電池的正極4．[2021·福建永安三中月考]銅板上鐵鉚釘長期暴露在潮濕的空氣中，形成一層酸性水膜后鐵鉚釘會被腐蝕，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：2H＋＋2e－=H2↑B．若水膜中溶有食鹽將加快鐵鉚釘?shù)母gC．若在金屬表面涂一層油脂能防止鐵鉚釘被腐蝕D．若將該銅板與直流負極相連，則鐵銅均難被腐蝕5．[2021·貴州貴陽摸底]在一塊表面無銹的鐵片上滴食鹽水，放置一段時間后看到鐵片上有鐵銹出現(xiàn)。鐵片腐蝕過程中發(fā)生反應的總化學方程式：2Fe＋2H2O＋O2=2Fe(OH)2，F(xiàn)e(OH)2進一步被氧氣氧化為Fe(OH)3，再在一定條件下脫水生成鐵銹，其原理如圖所示。下列說法正確的是()A．鐵片發(fā)生還原反應而被腐蝕B．鐵片腐蝕生成的鐵銹可以保護內層的鐵不被腐蝕C．鐵片腐蝕過程中負極發(fā)生的電極反應：2H2O＋O2＋4e－=4OH－D．鐵片里的鐵和碳與食鹽水形成了無數(shù)微小原電池，發(fā)生了電化學腐蝕6．[2021·吉林實驗中學摸底]下列有關下圖所示的說法正確的是()A．圖甲中開關置于N處時銅鋅合金腐蝕的速率增大B．圖乙中接通開關時，鋅腐蝕的速率增大，鋅上放出氣體的速率增大C．圖丙中接通K2時鐵棒不被腐蝕，屬于犧牲陽極保護法D．圖丙中接通K1時，石墨棒周圍溶液的pH增大7．[2021·遼寧五校聯(lián)考]高壓直流電線路的瓷絕緣子經日曬雨淋容易出現(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。下列說法錯誤的是()A．通電時，鋅環(huán)是陽極，發(fā)生氧化反應B．通電時，陰極上的電極反應為2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－C．斷電時，鋅環(huán)上的電極反應為Zn2＋＋2e－=ZnD．斷電時，仍能防止鐵帽被腐蝕8．[角度創(chuàng)新]在潮濕的深層土壤中鋼管主要發(fā)生厭氧腐蝕，有關厭氧腐蝕的機理有多種，其中一種理論認為厭氧細菌可促使SOeq\o\al(2－,4)與H或H2反應生成S2－，加速鋼管的腐蝕，其反應原理如圖所示：下列說法正確的是()A．正極反應式為O2＋2H2O＋4e－=4OH－B．鋼管腐蝕的產物中含有FeS、Fe(OH)2等C．SOeq\o\al(2－,4)與H2反應可表示為4H2＋SOeq\o\al(2－,4)－8e－eq\o(=,\s\up7(厭氧細菌))S2－＋4H2OD．向鋼中加入Cu制成合金可減緩鋼管的腐蝕9．支撐海港碼頭基礎的鋼管樁，常用外加電流的陰極保護法進行防腐，工作原理如圖所示，其中高硅鑄鐵為惰性輔助陽極。下列有關表述不正確的是()A．通入保護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極材料和傳遞電流D．通入的保護電流應該根據(jù)環(huán)境條件變化進行調整10．將一根較純鐵棒垂直沒入水中，由于深水處溶氧量較少，一段時間后發(fā)現(xiàn)AB段產生較多鐵銹，BC段腐蝕嚴重，下列關于此現(xiàn)象的說法錯誤的是()A．鐵棒AB段發(fā)生反應為O2＋4e－＋2H2O=4OH－B．腐蝕過程中在鐵棒上會產生微電流，且方向是AB段到BC段C．向水中加入一定量硫酸鉀固體后，對鐵棒的生銹速率幾乎無影響D．產生這種現(xiàn)象的本質原因是鐵棒所處的化學環(huán)境不同二、不定項選擇題11．下列敘述正確的是()A．使用催化劑能夠降低化學反應的反應熱(ΔH)B．金屬發(fā)生吸氧腐蝕時，被腐蝕的速率與氧氣濃度有關C．原電池中發(fā)生的反應達平衡時，該電池仍有電流產生D．在同濃度的鹽酸中，ZnS可溶而CuS不溶，說明CuS的溶解度比ZnS的小12．利用如圖所示裝置進行實驗，開始時，a、b兩處液面相平，密封好，放置一段時間。下列說法不正確的是()A．a處發(fā)生吸氧腐蝕，b處發(fā)生析氫腐蝕B．一段時間后，a處液面高于b處液面C．a處的溶液pH增大，b處的溶液pH減小D．a、b兩處具有相同的電極反應式：Fe－2e－=Fe2＋13．驗證犧牲陽極的陰極保護法，實驗如下(燒杯內均為經過酸化的3%NaCl溶液)。①②③在Fe表面生成藍色沉淀試管內無明顯變化試管內生成藍色沉淀下列說法不正確的是()A．對比②③，可以判定Zn保護了FeB．對比①②，K3[Fe(CN)6]可能將Fe氧化C．驗證Zn保護Fe時可用①的方法D．將Zn換成Cu，用①的方法可判斷Fe比Cu活潑14．[2021·山東濟寧一中高三測試]下列說法不正確的是()A．鋼鐵表面水膜酸性很弱或呈中性，發(fā)生吸氧腐蝕B．鋼鐵表面水膜酸性較強，發(fā)生析氫腐蝕C．鋼閘門作為陰極而受到保護D．將鋅板換成銅板對鋼閘門保護效果更好15．金屬的腐蝕除化學腐蝕和普通的電化學腐蝕外，還有“氧濃差腐蝕”(如圖所示)，如在管道或縫隙等處的不同部位氧的濃度不同，在氧濃度低的部位是原電池的負極。下列說法正確的是()A．純鐵的腐蝕屬于化學腐蝕B．鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時，負極的電極反應式為Fe－3e－=Fe3＋C．在海輪浸水部位鑲一些銅錠可起到抗腐蝕的作用D．在圖示氧濃差腐蝕中，M極處發(fā)生的電極反應為O2＋2H2O＋4e－=4OH－16．一定條件下，碳鋼腐蝕與溶液pH的關系如下：pH2466.5813.514腐蝕快慢較快慢較快主要產物Fe2＋Fe3O4Fe2O3FeOeq\o\al(－,2)下列說法不正確的是()A．在pH<4的溶液中，碳鋼主要發(fā)生析氫腐蝕B．在pH>6的溶液中，碳鋼主要發(fā)生吸氧腐蝕C．在pH>14的溶液中，碳鋼腐蝕的正極反應為O2＋4H＋＋4e－=2H2OD．在煮沸除氧氣后的堿性溶液中，碳鋼腐蝕速率會減慢17．為探究鋼鐵的吸氧腐蝕原理設計了如圖所示裝置，下列有關說法錯誤的是()A．正極的電極反應式為O2＋2H2O＋4e－=4OH－B．將石墨電極改成Mg電極，難以觀察到鐵銹生成C．若向自來水中加入少量NaCl(s)，可較快地看到鐵銹D．分別向鐵、石墨電極附近吹入O2，前者鐵銹出現(xiàn)得快三、非選擇題18．鋼鐵工業(yè)是國家工業(yè)的基礎，鋼鐵生銹現(xiàn)象卻隨處可見，為此每年國家損失大量資金。請回答下列問題：(1)鋼鐵的電化學腐蝕原理：在酸性環(huán)境中發(fā)生析氫腐蝕，在中性或堿性環(huán)境中發(fā)生吸氧腐蝕。①分別寫出圖1中鐵電極和石墨電極的電極反應式：____________________，____________________。②將該裝置作簡單修改即可成為鋼鐵電化學防護的裝置，請在圖1虛線框內所示位置做出修改，并用箭頭標出導線中電子流動方向。③寫出修改后石墨電極的電極反應式：________________________________________________________________________。(2)工業(yè)上常用鹽酸除去鐵銹?，F(xiàn)將一生銹的鐵片放入鹽酸中，溶液中可能發(fā)生反應的化學方程式有_________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)在實際生產中，可在鐵制品的表面鍍銅防止鐵被腐蝕。裝置如圖2所示：①A電極對應的金屬是________(填元素名稱)，B電極的電極反應式為________。②若電鍍前鐵、銅兩片金屬質量相同，電鍍完成后將它們取出洗凈、烘干、稱量，二者質量差為5.12g，則電鍍時電路中通過的電子為________mol。③鍍層破損后，鍍銅鐵比鍍鋅鐵更容易被腐蝕，請簡要說明原因：________________________________________________________________________。專練34金屬的腐蝕與防護1．A用聚乙烯塑料制作食品保鮮膜與聚乙烯燃燒生成二氧化碳和水沒有關系，A符合題意；利用海水制取溴，是將Br－氧化成Br2，利用海水制取鎂單質，是將Mg2＋還原成Mg，B不符合題意；利用氫氟酸刻蝕石英制作藝術品是因為氫氟酸可與二氧化硅反應，C不符合題意；公園的鋼鐵護欄涂刷多彩防銹漆是設置防護涂層，使鋼鐵與潮濕空氣隔絕從而防止鋼鐵腐蝕，D不符合題意。2．C鋼是鐵碳合金材料，表面接觸空氣，水蒸氣，易形成原電池，防腐涂料可以防水、隔離O2，降低吸氧腐蝕速率，A項正確；鋁和鋅的金屬活動性大于鐵，故鋁和鋅均作為負極，失去電子，保護了鐵，B項正確；鋼鐵在海水中發(fā)生吸氧腐蝕時，正極電極反應式為O2＋2H2O＋4e－=4OH－，C項錯誤；方法①②③只能減緩鋼鐵腐蝕，不能完全消除鐵的腐蝕，D項正確。3．CA項，圖1中，鐵釘處于干燥環(huán)境，不易被腐蝕；B項，負極反應為Fe－2e－=Fe2＋，F(xiàn)e2＋與[Fe(CN)6]3－反應生成Fe3[Fe(CN)6]2藍色沉淀；D項，為犧牲陽極的陰極保護法，鎂塊相當于原電池的負極。4．A根據(jù)圖示可知左側Cu上發(fā)生吸氧腐蝕，右側Cu上發(fā)生析氫腐蝕，則兩個銅極上的反應是2H＋＋2e－=H2↑，O2＋4e－＋4H＋=2H2O，故A錯誤；若水膜中溶有食鹽，增加吸氧腐蝕介質的電導性，將加快鐵鉚釘?shù)母g，故B正確；在金屬表面涂一層油脂，能使金屬與氧氣隔離，不能構成原電池，所以能防止鐵鉚釘被腐蝕，故C正確；若將該銅板與直流負極相連，相當于外界電子由銅電極強制轉送給鐵，從而抑制鐵失電子而不易腐蝕，故D正確。5．D結合題圖知Fe失電子，化合價升高，被氧化，A項錯誤；鐵銹結構疏松，不能保護內層金屬，B項錯誤；鐵片腐蝕時，F(xiàn)e作負極，發(fā)生氧化反應：Fe－2e－=Fe2＋，C項錯誤；鐵片上的NaCl溶液為鐵與碳形成原電池提供了電解質溶液，D項正確。6．DA錯，圖甲中開關置于N處時銅鋅合金腐蝕的速率減?。籅錯，圖乙中接通開關時，鋅腐蝕的速率增大，金屬鉑上放出氣體的速率增大；C錯，圖丙中接通K2時鐵棒不被腐蝕，屬于外加電流的陰極保護法。7．C通電時，鋅環(huán)與電源正極相連，作陽極，發(fā)生氧化反應，A項正確；通電時，鐵帽為陰極，發(fā)生還原反應：2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，B項正確；斷電時，形成原電池，鋅環(huán)為負極，發(fā)生氧化反應：Zn－2e－=Zn2＋，C項錯誤；斷電時，形成原電池，鐵帽為正極，此為犧牲陽極的陰極保護法，仍能防止鐵帽被腐蝕，D項正確。8．B根據(jù)題中所給信息，潮濕的深層土壤中鋼管發(fā)生厭氧腐蝕，則正極反應式為2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，A項錯誤；負極反應式為Fe－2e－=Fe2＋，厭氧細菌促使SOeq\o\al(2－,4)與H或H2反應生成S2－，S2－及正極上生成的OH－與Fe2＋可分別生成FeS、Fe(OH)2，B項正確；SOeq\o\al(2－,4)與H2反應可表示為4H2＋SOeq\o\al(2－,4)厭氧細菌,S2－＋4H2O，C項錯誤；向鋼中加入銅，發(fā)生電化學腐蝕時，銅作正極，F(xiàn)e作負極，從而加速鋼管的腐蝕，D項錯誤。9．C外加強大的電流可以抑制金屬電化學腐蝕，因此鋼管樁表面腐蝕電流接近于零，故A項正確；被保護的鋼管樁作陰極，高硅鑄鐵作陽極，電子由陽極流向陰極，即從高硅鑄鐵流向鋼管樁，故B項正確；由題意，高硅鑄鐵為惰性輔助陽極，其作用是傳遞電流，但不被消耗，故C項錯誤；保護電流要抑制金屬電化學腐蝕產生的電流，應該根據(jù)環(huán)境條件變化進行調整，故D項正確。10．C鐵棒在水溶液中發(fā)生吸氧腐蝕，屬于原電池，BC段作原電池負極、AB段作原電池正極。根據(jù)分析可以知道，AB段為原電池的正極，發(fā)生反應O2＋4e－＋2H2O=4OH－，A正確；腐蝕過程中BC段為原電池的負極，在此生成微電流，電子從BC流向AB，故電流方向為從AB到BC，B正確；向水中加入一定量的硫酸鉀后，電解質溶液中離子濃度升高，化學反應速率加快，C錯誤；此原電池的構成是因為鐵棒所處的化學環(huán)境不同，D正確。11．BD催化劑只能改變化學反應的速率，不能改變化學反應的反應熱，故A項錯誤；金屬發(fā)生吸氧腐蝕時，被腐蝕的速率與氧氣濃度緊密相關，故B項正確；原電池中發(fā)生的反應達平衡時，正逆反應速率相等，該電池電流為零，故C項錯誤；在同濃度的鹽酸中，ZnS可溶而CuS不溶，ZnS和CuS的類型相同，說明CuS的溶解度比ZnS的小，故D項正確。12．C根據(jù)裝置圖判斷，左邊鐵絲發(fā)生吸氧腐蝕，右邊鐵絲發(fā)生析氫腐蝕。左邊的負極反應式為Fe－2e－=Fe2＋，正極反應式為O2＋4e－＋2H2O=4OH－；右邊的負極反應式為Fe－2e－=Fe2＋，正極反應式為2H＋＋2e－=H2↑。a、b處溶液的pH均增大，C項錯誤。13．CD②中試管內無明顯變化，說明Fe附近溶液中無Fe2＋，③中生成藍色沉淀，說明存在Fe2＋，對比可說明Zn的存在保護了Fe，A正確；①中加入K3[Fe(CN)6]在Fe表面產生藍色沉淀，說明Fe表面產生了Fe2＋，對比①②的異同，①中可能是K3[Fe(CN)6]將Fe氧化成Fe2＋，B正確；由于存在Fe被K3[Fe(CN)6]氧化的可能性，不能用①來驗證Zn保護Fe，C錯誤；將Zn換成Cu，若產生藍色沉淀，則可能是因為Fe比Cu活潑，形成原電池產生Fe2＋，也可能是因為K3[Fe(CN)6]氧化Fe生成Fe2＋，因此不能作為判斷Fe比Cu活潑的依據(jù)，D錯誤。14．D當鋼鐵表面的水膜酸性很弱或顯中性時，發(fā)生的是鋼鐵的吸氧腐蝕，A正確；當鋼鐵表面的水膜顯酸性時，鐵在負極放電，水膜中的氫離子在正極放電生成氫氣，發(fā)生的是析氫腐蝕，B正確；在電解池中，陰極被保護，故要保護鋼閘門，就要將鋼閘門做電解池的陰極，C正確；在原電池中，正極被保護，當將鋅板換成銅板后，銅做正極被保護，鋼閘門做負極被腐蝕，起不到對鋼閘門的保護作用，故D錯誤。15．AD純鐵發(fā)生腐蝕時，沒有正極材料，不能構成原電池，所以發(fā)生化學腐蝕，A項正確；鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時，負極的電極反應式為Fe－2e－=Fe2＋，B項錯誤；銅不如鐵活潑，銅、鐵在海水中形成原電池，F(xiàn)e作負極，加快了海輪的腐蝕，C項錯誤；因氧濃度低的部位是原電池的負極，由圖示可知，M處O2濃度高，該處O2得到電子，其電極反應式為O2＋2H2O＋4e－=4OH－，D項正確。16．CpH<4的溶液呈強酸性，發(fā)生析氫腐蝕，A項正確；pH>6的溶液，氧氣得電子，發(fā)生吸氧腐蝕，B項正確；pH>14的溶液，正極反應為O2＋2H2O＋4e－=4OH－，C項錯誤；煮沸后除去了氧氣，碳鋼的腐蝕速率會減慢，D項正確。17．D鐵是負極，失電子被氧化成F