1.3 金属的腐蚀与防护 同步练习 2022-2023学年高二 化学苏教版（2019）选择性必修1
一、单选题
1．下列说法正确的是
A．“爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏”所涉及的反应是吸热反应
B．任何熵增的反应都一定是自发反应
C．使用催化剂能增加活化分子的百分数从而增大化学反应的速率
D．“以醋制铜生绿”所涉及的是析氢腐蚀
2．利用如图装置进行实验，开始时，a、b两处液面相平，将装置密封放置一段时间。下列说法不正确的是
A．a处生铁发生吸氧腐蚀，b处生铁发生析氢腐蚀
B．一段时间后，a处液面高于b处液面
C．a处溶液的pH增大，b处溶液的pH减小
D．a、b两处具有相同的负极反应式：
3．下列有关镀锌钢管（锌盐溶液作电解质溶液）的说法正确的是（ ）
A．电镀时，钢管作阳极，锌棒作阴极
B．钢管镀锌过程中，阴阳两极的质量变化一定不相等
C．镀锌的目的是在钢管表面形成Fe—Zn合金，增强钢管的耐腐蚀能力
D．钢管镀锌过程中，阴极的电极反应式为Zn2++2e-=Zn
4．将金属M连接在钢铁设施表面，可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在如图所示的情境中，下列有关说法正确的是
A．正极的电极反应式为
B．金属M的活动性比Fe的活动性弱
C．钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快
D．当水体呈较强酸性时，钢铁设施表面会有气泡冒出
5．下列表述不正确的是
A B C D
盐桥中的Cl-移向ZnSO4溶液 外电路电流由a极流向b极 a极附近产生的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝 正极反应式为O2+4e-+2H2O= 4OH-
A．A B．B C．C D．D
6．下列有关金属腐蚀及防腐的说法正确的是
A．图a中，插入海水中的铁棒，越靠近底部越容易发生电化学腐蚀
B．图b中，开关由M改置于N时，Cu—Zn合金的腐蚀速率减小
C．图c中，接通开关时Zn腐蚀速率增大，Zn上放出气体的速率也增大
D．图d中钢闸门应与电源的正极相连被保护，该方法叫做外加电流阴极保护法
7．下列有关电化学的说法正确的是
A．铜的金属活泼性比铁弱，可在海轮外壳上镶入若干铜块以减缓铁腐蚀
B．原电池中，一定由活泼性强的金属作负极，发生氧化反应
C．原电池放电时的负极和电解池充电时的阴极均发生氧化反应
D．可充电电池充电时，负极与电源负极相连，正极与电源正极相连
8．下列说法不正确的是
A．绿色食品是指不含任何化学物质的食品 B．阿司匹林具有解热镇痛的作用
C．食盐可作调味剂，也可作食品防腐剂 D．钢铁在自然界中主要发生电化学腐蚀
9．锥形瓶内壁用某溶液润洗后，放入混合均匀的新制铁粉和碳粉，塞紧瓶塞，同时测量锥形瓶内压强的变化，如图所示。下列说法不正确的是
A．0~时，铁可能发生了析氢腐蚀
B．~时，铁一定发生了吸氧腐蚀
C．负极的电极反应式为
D．用于润洗锥形瓶的溶液可能是稀盐酸
10．将金属M连接在钢铁设施表面构成原电池，可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在如图所示的情境中，下列有关说法正确的是
A．钢铁设施上的电极反应式为 B．电子流向：金属M→水体→钢铁设施表面
C．M的金属性比Fe的金属性强 D．钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快
11．化学与社会、生产、生活密切相关。下列说法错误的是
A．漂白液、漂白粉既可作漂白棉、麻、纸张的漂白剂，又可作游泳池的消毒剂
B．硅胶常用作实验室药品或食品的干燥剂，也可用作催化剂的载体
C．补铁剂与维生素C共同服用可提高补铁效果，利用了维生素C的还原性
D．“暖宝宝”片(内含铁粉、活性炭、氯化钠、水等)是利用析氢腐蚀原理放热
12．用如图所示装置进行以下实验，实验现象与结论描述均正确的是
① ② 实验现象与结论
A 铝条 浓硫酸 无明显现象，铝与浓硫酸不反应
B 锌棒 海水 ③中导管内液面上升，锌发生吸氧腐蚀
C 铜丝 FeCl3溶液 ②中溶液颜色最终变为蓝色，Cu发生置换反应
D 铁丝 稀硝酸 ②中试管口出现红棕色气体，Fe与稀硝酸反应生成NO2
A．A B．B C．C D．D
13．国产航母山东舰已经列装服役，它采用模块制造然后焊接组装而成，对焊接有着极高的要求。实验室模拟海水环境和河水环境对焊接金属材料的影响，实验结果如图所示。下列说法正确的是
A．的金属性强于
B．甲是海水环境下的腐蚀情况，乙是河水环境下的腐蚀情况
C．两种环境下，铁被腐蚀时的电极反应式均为
D．为了防止舰艇在海水中被腐蚀，可在焊点附近用锌块打“补丁”
14．江苏正在建设世界上最大的海上风电厂，防腐蚀是海上风电的突出问题，已知海水的pH一般在8.0-8.5，下列说法正确的是
A．可以采用给钢部件镀锌的方法减缓腐蚀
B．可将电源正极与钢部件相连减缓腐蚀
C．海水对风电钢部件的腐蚀一般为析氢腐蚀
D．生成铁锈的总反应为：3Fe+2O2+xH2O=Fe3O4 xH2O
二、填空题
15．能源、资源问题是当前人类社会面临的一项重大课题。
（1）燃料电池将能量转化效率比直接燃烧效率高，如图为某种燃料电池的工作原理示意图，a、b均为惰性电极。
使用时，空气从_______口通入(填“A”或“B”);
（2）钢铁的腐蚀现象非常普遍，电化学腐蚀是造成钢铁腐蚀的主要原因，某同学按下图进行钢铁腐蚀的模拟，则正极的电极反应式为:_________________，当导线中有3.01×1023个电子流过，被腐蚀的铁元素为_______g。[ 提示:电化学的总反应式为2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2 ]
（3）海水化学资源的开发利用具有重要的意义和作用，下图是海带中提取碘的示意图:
①中操作的名称是_______；下述物质中不可做试剂③的是________。
A．乙醇 B．苯 C．乙酸 D．四氯化碳
16．钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一
(1)如图装置中，U形管内为红墨水，a、b试管内分别盛有氯化铵溶液(显酸性)和食盐水，各加入生铁块，放置一段时间均被腐蚀。
①红墨水柱两边的液面变为左低右高，则_______(填“a”或“b”)试管内盛有食盐水。
②a试管中铁发生的是_______(填“析氢”或“吸氧”)腐蚀，生铁中碳上发生的电极反应式为_______。
(2)钢铁表面常电镀一层铬(Cr)达到防腐蚀的目的，这是由于铬具有优良的抗腐蚀性能。电镀时，把待镀的金属制品与直流电源的_______极(填“正”或“负”)相连，把镀层金属铬作_______极(填“阳”或“阴”)。电镀铬时，不能用含有CrO或Cr2O的溶液作电镀液，原因是_______(用电极反应式表明原因)。
(3)利用如图装置，可以模拟铁的电化学保护。
若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于N处，该电化学保护法称为_______若X为锌，开关K置于M处，铁棒上发生的电极反应式_______
三、实验题
17．如图装置中，小试管内为红墨水，具支试管内盛有pH=4的雨水和生铁片。观察到：开始导管内液面下降，一段时间后导管内液面回升，略高于小试管液面。
(1)导管内液面下降时，发生___________(填“析氢”或“吸氧”)腐蚀。
(2)墨水回升时，发生____(填“析氢”或“吸氧”)腐蚀，此时正极反应式为：_____。
(3)析氢腐蚀消耗______(填“H+”或“OH-”，下同)，吸氧腐蚀产生______，具支试管中溶液pH逐渐_____(填“增大”或“减小”)。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】A．“爆竹声中一岁除”中体现的是燃烧反应，为放热反应，A错误；
B．当反应的ΔG＜0，反应能够自发进行，根据可得，对于熵增的反应，若该反应ΔH>0，则高温下才能自发进行，若ΔH<0，则任何条件下均能自发进行，B错误；
C．催化剂通过改变反应的途径进而降低反应的活化能，能够增加活化分子的百分数和单位体积内活化分子的浓度，加快反应速率，C正确；
D．“以醋制铜生绿”说明铜合金在电解质环境下与氧气、二氧化碳发生反应生成铜绿，总反应式为，负极反应式为，正极反应式为说明发生的电化学反应为吸氧腐蚀，而不是析氢腐蚀，D错误；
故选C。
2．C
【详解】A．a处是中性溶液，所以生铁发生吸氧腐蚀，b处是酸性溶液，生铁发生析氢腐蚀，选项A正确。
B．a处发生吸氧腐蚀，消耗导致气体压强减小，b处发生析氢腐蚀，生成氢气导致气体压强增大，装置内形成压强差，所以一段时间后，a处液面高于b处液面，选项B正确。
C．a处发生吸氧腐蚀，铁失电子生成亚铁离子，氧气得电子生成氢氧根离子，所以a处pH增大；b处发生析氢腐蚀，正极反应式为，反应过程中消耗，溶液的pH增大，选项C错误。
D．a、b两处构成的原电池中，铁都作负极，因此a、b两处具有相同的负极反应式：，选项D正确。
答案选C。
3．D
【详解】A．电镀时镀层金属作阳极，待镀金属作阴极，故钢管镀锌时，锌棒作阳极，钢管作阴极，A项错误；
B．钢管镀锌过程中，阳极的电极反应式为，阴极的电极反应式为，电镀过程中阴阳极转移的电子数相等，故阴阳两极的质量变化一定相等，B项错误；
C．钢管镀锌的目的是美观、保护钢管等，而不是为了在钢管表面形成合金，C项错误。
D．钢管镀锌过程中，阳极的电极反应式为，阴极的电极反应式为，D项正确；
故选 D。
4．D
【详解】A．正极的电极反应式为O2＋2H2O＋4e ═4OH ，故A错误；
B．金属M与Fe的活动性无法比较，故B错误；
C．钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中慢，因为海水的导电性较强，故C错误；
D．当水体呈较强酸性时，钢铁设施表面会发生化学腐蚀，直接反应生成氢气，故有气泡冒出，故D正确；
故答案选D。
5．B
【详解】A．原电池中阴离子向负极移动，故盐桥中的Cl-移向ZnSO4溶液，A正确；
B．燃料电池中通燃料的一极为负极，通O2等氧化剂的一极为正极，电流是由正极经导线流向负极，故图中外电路电流由b极流向a极，B错误；
C．图示为用石墨电极电解CuCl2溶液，a为阳极，电极反应为：2Cl--2e-=Cl2，由于2I-+Cl2=I2+2Cl-，故 a极附近产生的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，C正确；
D．图示模拟钢铁的吸氧腐蚀，正极反应为：O2+4e-+2H2O= 4OH-，正确；
故答案为：B。
6．B
【详解】A．图a中，铁棒发生化学腐蚀，靠近底端的部分与氧气接触少，腐蚀程度较轻，选项A错误；
B．图b中开关由M置于N，Cu-Zn合金作正极，腐蚀速率减小，选项B正确；
C．图c中接通开关时Zn作负极，腐蚀速率增大，但氢气在Pt上放出，选项C错误；
D．图d中，钢闸门应与电源的负极相连作阴极被保护，该方法叫做外加电流阴极保护法，选项D错误；
答案选B。
7．D
【详解】A．作原电池负极的金属加速被腐蚀，作原电池正极的金属被保护，铁、铜和海水构成的原电池中，铁易失电子作负极，所以加速被腐蚀，故A错误；
B．原电池中，一般由活泼性强的金属作负极，发生氧化反应，但镁-铝-氢氧化钠原电池，则不活泼的铝为负极，故B错误；
C．负极和阳极均失电子发生氧化反应，则原电池放电时的负极和充电时的阳极均发生失电子的氧化反应，故C错误；
D．原电池负极发生氧化反应，充电时，阴极发生还原反应，可充电电池充电时负极连接外加电源的负极，原电池正极发生还原反应，充电时，阳极发生氧化反应，可充电电池充电时正极连接外加电源的正极，故D正确；
答案选D。
【点睛】本题的易错点为B，原电池中，一般由活泼性强的金属作负极，发生氧化反应，但不是绝对的，活泼性的强弱是相对的，与电解质溶液有关，常说的金属活动性，是指金属在酸中的活泼性。
8．A
【详解】A．研究利用一套原理在化学产品的设计、开发和加工生产过程中减少或消除使用或产生对人类健康和环境有害物质的食品，核心是从源头减少和消除对环境的污染，A错误；
B．阿司匹林是一种具有解热镇痛作用的合成药物，B正确；
C．食盐具有咸味，所以食盐可作调味剂，腌制食品时，食盐可进入食品内液产生浓度差，形成细菌不易生长的环境，也可作食品防腐剂，C正确；
D．钢铁在自然界中溶液构成铁碳原电池，主要发生电化学 腐蚀，D正确；
故选A。
9．C
【详解】A．由图可知，0~t1时锥形瓶内压强增大，说明气体的物质的量增加，则铁可能发生了析氢腐蚀，故A不选；
B．由图可知，t1~t2时锥形瓶内压强减少，说明气体物质的量减少，则铁一定发生了吸氧腐蚀，故B不选；
C．负极反应为：Fe-2e-=Fe2+，故C选；
D．锥形瓶内开始发生析氢腐蚀，则用于润洗锥形瓶的溶液一定显酸性，可能是稀盐酸，故D不选；
故选：C。
10．C
【分析】由图可知，该装置的保护方法为牺牲阳极的阴极保护法，金属M的金属性强于铁，做原电池的负极，发生氧化反应被损耗，钢铁设施中的铁做正极，水中的氧气在正极发生还原反应，钢铁设施被保护。
【详解】A．由分析可知，钢铁设施中的铁做正极，水中的氧气在正极发生还原反应，电极反应式为O2+4e—+2H2O=4OH—，故A错误；
B．原电池工作时，电子流向为：金属M→导线→钢铁设施表面，故B错误；
C．由分析可知，金属M的金属性强于铁，故C正确；
D．海水中电解质的浓度高于河水，导电性强于河水，则钢铁设施在海水中的腐蚀速率比在河水中的快，故D错误；
故选C。
11．D
【详解】A．漂白液的有效成分是次氯酸钠、漂白粉的有效成分是次氯酸钙，次氯酸钠和次氯酸钙均具有氧化性，能使蛋白质变性，可作消毒剂，次氯酸钠和次氯酸钙可吸收空气中的二氧化碳转化为次氯酸，次氯酸具有漂泊性，所以漂白粉和漂白液可作漂白剂，故A正确；
B．硅胶具有较大的接触面积，性质稳定，具有吸水性，可作干燥剂，也可用作催化剂的载体，故B正确；
C．维生素C具有还原性，能将铁离子还原为亚铁离子，维生素C可以防止亚铁离子被氧化，补铁剂与维生素C共服可提高补铁效果，故C正确；
D．“暖宝宝”片内含铁粉、活性炭、氯化钠、水等，可形成原电池，中性条件下发生吸氧腐蚀，故D错误；
故答案为D。
12．B
【详解】A．铝条与浓硫酸发生钝化反应，即铝与浓硫酸反应，在铝的表面生成一层致密的氧化膜，A结论错误；
B．锌与海水发生吸氧腐蚀，导致②试管压强减小，③中导管内液面上升，B结论正确；
C．铜与氯化铁反应生成氯化铜和氯化亚铁，未发生置换反应，C结论错误；
D．铁与稀硝酸反应生成的气体为NO，NO在试管口与空气反应生成NO2，D结论错误；
答案为B。
13．D
【分析】在河水环境和海水环境下，均是为负极，为正极：
电极材料 电极名称 电极反应式
负极
正极
【详解】A．原电池中，一般情况下，金属性较强的为负极，所以的金属性强于，A项错误；
B．海水环境下电解质浓度较大，腐蚀更严重，乙是在海水环境下的腐蚀情况，B项错误；
C．两种环境下，负极发生的反应均为，C项错误；
D．在焊点附近用锌块打“补丁”，由于锌比铁活泼，构成原电池时，锌为负极被腐蚀，保护了铁不被腐蚀，D项正确；
故选D。
14．A
【详解】A．Zn比Fe活泼，构成原电池时Fe为正极，则可以减缓管道的腐蚀，A正确；
B．钢铁部件与电源正极相连，变成电解池的阳极，失电子发生氧化反应加速钢铁的腐蚀，B错误；
C．海水的pH一般在8.0～8.5，对风电钢铁支架的腐蚀主要是吸氧腐蚀，C错误；
D．铁锈的主要成分为Fe2O3 xH2O，腐蚀总反应为4Fe+3O2+2xH2O═2[Fe2O3 xH2O]（铁锈），D错误；
故答案选：A。
15． B 2H2O + O2 + 4e- = 4OH- 14 溶解、过滤 AC
【详解】(1)由电子转移方向可知a为负极，发生氧化反应，应通入燃料，b为正极，发生还原反应，应通入空气，故答案为B；
(2)钢铁腐蚀，在电解质溶液为中性溶液时发生的是吸氧腐蚀，铁做负极失电子发生氧化反应，电极反应为：Fe-2e-=Fe2+，杂质碳做正极，溶液中氧气得到电子发生还原反应，电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-，电化学的总反应式为2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2，当导线中有3.01×1023个电子流过，电子物质的量==0.5mol，被腐蚀的铁元素为0.25mol，质量=0.25mol×56g/mol=14g，故答案为O2+2H2O+4e-=4OH-；14；
(3)分离不溶性固体和溶液的方法是溶解、过滤，碘离子和双氧水发生氧化还原反应生成碘单质和水，离子方程式为：H2O2+2I-+2H+=2H2O+I2，萃取剂的选取标准为：溶质在萃取剂中的溶解度大于在原溶剂中的溶解度，两种溶剂不能互溶，萃取剂和溶质不反应，乙醇和乙酸能与水互溶，所以不能作萃取剂，苯和四氯化碳符合萃取剂的选取标准，所以可以作萃取剂，故选AC，故答案为溶解、过滤；AC。
16．(1) b 析氢 2H++2e-=H2↑
(2) 负 阳 CrO或Cr2O均带负电荷，电镀过程中向阳极运动，不会再阴极上放电析出铬
(3) 外接电源的阴极保护法 O2+2H2O+ 4e- =4OH-
【详解】（1）①铁在酸性条件下发生析氢腐蚀，在中性条件下发生吸氧腐蚀；红墨水柱两边的液面变为左低右高，则b试管内盛有食盐水，b中消耗氧气压强减小、a中生成氢气压强变大。
②由①分析可知，a试管中铁发生的是析氢腐蚀，生铁中碳作为正极，氢离子放电生成氢气，发生的电极反应式为2H++2e-=H2↑；
（2）电镀时，把待镀的金属制品与直流电源的负相连，作为阴极，发生还原反应生成金属单质；把镀层金属铬作阳极，发生氧化反应，生成铬离子。电解池中阴离子向阳极运动，电镀铬时，不能用含有CrO或Cr2O的溶液作电镀液，原因是CrO或Cr2O均带负电荷，电镀过程中向阳极运动，不会再阴极上放电析出铬；
（3）若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于N处，此时铁做电解池阴极被饱和，该电化学保护法称为外接电源的阴极保护法；若X为锌，开关K置于M处，此时铁做原电池的正极，铁棒上水中溶解氧放电发生还原反应，O2+2H2O+ 4e- =4OH-。
17．(1)析氢
(2) 吸氧 O2+2H2O+4e-=4OH-
(3) H+ OH- 增大
【分析】生铁浸在雨水中形成原电池，原电池原理发生金属腐蚀时，极弱酸性、中性和碱性环境发生吸氧腐蚀，酸性较强时发生析氢腐蚀；
【详解】（1）导管内液面下降时，说明容器内产生气体、气体压强有所增大，因为溶液酸性较强，生铁发生析氢腐蚀。
（2）墨水回升时，说明容器内消耗了气体、气体压强有所减小，发生吸氧腐蚀，正极上O2得电子被还原生成OH-，此时正极反应式为：O2+2H2O+4e-=4OH-。
（3）析氢腐蚀正极上H2+2e-=H2↑，消耗H+，吸氧腐蚀产生OH-，具支试管中溶液pH逐渐增大。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
