1.4 金属的腐蚀与防护 同步练习
一、单选题
1．选取 和 的醋酸溶液分别与生铁反应，进行腐蚀实验，测量密闭容器内压强变化情况如图。下列结论错误的是（ ）
A． 的醋酸溶液中一定存在吸氧腐蚀
B．酸度不同，腐蚀的主要类型可能不同
C．两组溶液的pH一定逐渐变大
D．若改用盐酸进行实验，腐蚀速率一定变大
2．用压强传感器探究生铁分别在pH=2.0、4.0和6.0的酸性溶液中发生电化学腐蚀，得到反应体系气体压强与时间的关系如图。有关叙述错误的是（ ）
A．负极的电极反应式均为：Fe 2e =Fe2+
B．pH=2.0时，生铁只发生析氢腐蚀
C．pH>4.0时，生铁主要发生吸氧腐蚀
D．外加电流法保护金属，用惰性电极作为辅助阳极
3．下列叙述错误的是（ ）
A．生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁弱
B．用锡焊接的铁质器件，焊接处易生锈
C．在铁制品上镀铜时，镀件为阳极，铜盐溶液为电镀液
D．铁管上镶嵌锌块，铁管不易被腐蚀
4．用如图所示装置及试剂进行铁的电化学腐蚀实验探究，测定三颈烧瓶中压强随时间变化关系以及溶解氧(DO)随时间变化关系的曲线如下。下列说法正确的是（ ）
A．溶解氧随着溶液酸性减弱而增大
B．时，发生析氢腐蚀而不发生吸氧腐蚀
C．整个过程中，负极电极反应式为：
D．时，既发生吸氧腐蚀又发生析氢腐蚀
5．下列说法正确的是（ ）
A．用镀锡铁做罐头盒，当镀层破坏后锡能对铁提供保护
B．用铜作电极电解稀硫酸，发生反应：Cu+H2SO4 CuSO4+H2↑
C．某原电池的电极材料分别为Mg和Al，则Mg一定做负极
D．某可逆反应升高温度，活化能大的方向化学反应速率增大程度小
6．下列装置能达成相应实验目的的是（ ）
A．图1：比较溴与碘的非金属性强弱
B．图2：探究铁钉的析氢腐蚀
C．图3：验证二氧化硫的漂白性
D．图4：制备并收集氨气
7．铜板上铁铆钉处的吸氧腐蚀原理如图所示，下列有关说法不正确的是（ ）
A．正极的电极反应式为：2H＋＋2e－＝H2↑
B．此过程中还涉及反应：4Fe(OH)2＋2H2O＋O2＝4Fe(OH)3
C．此过程中铜并不被腐蚀
D．此过程中电子从Fe移向Cu
8．下列叙述不正确的是（ ）
A．铁制品表面镀锌可以增强其抗腐蚀性
B．在海轮外壳上连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法
C．有些合金比纯净的金属耐腐蚀
D．利用外加电流的阴极保护法，可以将水下的钢闸门与电源正极相连
9．研究金属桥墩腐蚀及防护是跨海建桥的重要课题．下列有关判断中正确的是（ ）
A．用装置①模拟研究时未见a上有气泡，说明铁没有被腐蚀
B．②中桥墩与外加电源正极连接能确保桥墩不被腐蚀
C．③中采用了牺牲阳极的阴极保护法保护桥墩
D．①②③中海水均是实现化学能与电能相互转化的电解质
10．如图装置中，U型管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁块，放置一段时间．下列有关描述错误的是（ ）
A．生铁块中的碳是原电池的正极
B．红墨水柱两边的液面变为左低右高
C．两试管中相同的电极反应式是：Fe﹣2e﹣→Fe2+
D．a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀
11．下列有关说法正确的是（ ）
A．钢铁的电化学腐蚀过程中，析氢腐蚀比吸氧腐蚀更易发生
B．镀锡铁制品镀层受损后，铁制品比受损前更容易生锈
C．在氯碱工业，电解槽被阴离子交换膜隔成阴极室和阳极室
D．原电池反应是导致金属腐蚀的主要原因，故不能用原电池原理来减缓金属的腐蚀
12．化学在生产和生活中有着重要的应用。下列说法错误的是（ ）
A．可用铝槽盛放浓硝酸
B．下酸雨时铜银合金制品可发生析氢腐蚀
C．碳铵生产中碳化塔连接电源负极可保护塔身不被腐蚀
D．在农村推广建立沼气池，既能有效利用生物质能，也能为农业生产提供优质肥料
13．硫酸铜参比电极具有电位稳定的优点，在工业上可用于监测土壤环境中钢质管道的电位，进而判断钢质管道的腐蚀情况，电化学原理如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．钢质管道在潮湿土壤中主要发生电化学腐蚀
B．铜棒为正极，发生还原反应
C．负极的电极反应式为Fe-3e-=Fe3+
D．测量后参比电极中CuSO4溶液的浓度不变
14．下列说法正确的是（ ）
A．白铁皮(镀锌铁)破损后，铁会迅速被腐蚀
B．电解精炼铜时，粗铜中含有的 、 、 、 、 等杂质沉积在电解槽的底部
C．外接电源保护水中钢闸门时，应将钢闸门与电源的正极相连
D．电解精炼铜时，电路中每通过 ，阴极析出 铜
15．为防止海轮船体被腐蚀，应在船体的水线以下位置嵌上一定数量的锌块。下列说法不正确的是（ ）
A．这是利用锌比铁活泼采取的牺牲阳极的阴极保护法
B．这是利用电解原理采用的外加电流的阴极保护法
C．因为锌比铁活泼，所以在锌 铁 海水原电池中，锌是负极，失电子；而铁作正极，被保护
D．要定期更换锌块才能起到保护作用
16．2018年4月12日，我国海军首次在南海进行海上阅兵。为了保护舰艇（主要是铁合金材料），在舰体表面镶嵌金属块（R）。下有关说法错误的是（ ）
A．这种保护舰体的方法叫做牺牲阳极的阴极保护法
B．金属块R可能是镁或锌
C．海水呈弱碱性，舰艇在海水中易发生析氢腐蚀
D．正极反应式为O2 + 2H2O + 4e = 4OH
二、综合题
17．人类的生产生活离不开金属材料，金属及金属材料在生产、生活中应用广泛．
（1）生活中常用的铁锅炒菜，主要是利用了铁的 ；铁在潮湿的空气中容易锈蚀，喷漆可以延缓汽车钢铁外壳的锈蚀，起防锈原理是隔绝 ，喷漆前需将铁制品放入稀盐酸中除锈（铁锈主要成分是Fe2O3），观察到溶液变黄，有无色气泡逸出，写出其中涉及到的一个化学方程式： ．
（2）化学实验室要从含少量铜粉的银、锰（Mn）混合金属粉末中分离出贵金属，并获得一种盐晶体，将有关三种金属随意编号为：A、B、C，并设计了如下流程：
①A、B、C三种金属的活动性顺序为 ．
②金属C是 ，已知A的硫酸盐中A元素显+2价，请写出步骤①的反应的化学方程式： ．
18．钢铁工业是国家工业的基础，请回答钢铁腐蚀与防护过程中的有关问题．
（1）生产中可用盐酸来除铁锈．现将一生锈的铁片放入盐酸中，当铁锈被除尽后，溶液中发生的化合反应的化学方程式 ．
（2）如图哪个装置可防止铁棒被腐蚀 （填编号）．
（3）在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀．装置示意图如图：
①A电极对应的金属是 （写元素名称），B电极的电极反应式是 ．
②若电镀前A、B两金属片质量相同，电镀完成后将它们取出洗净、烘干、称量，二者质量差为5.12g，则电镀时电路中通过的电子为 mol．
③镀层破损后，镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀，请简要说明原因是： ．
19．
（1）合理使用化学知识可提高生活质量
①家用净水机常使用活性炭净水，其利用了活性炭的 性。
②误食重金属盐会使人中毒，应口服 来解毒
③自行车、助力车等雨雪天气骑行后，应及时擦干，否则一段时间后有些零件出现红棕色锈斑，主要原因是铁发生了 （化学腐蚀、电化学腐蚀）。
④为防止白色污染，废旧的塑料需投入到贴下图所示的垃圾桶内，该标志表示的是 。
（2）均衡营养、合理用药是保证人体健康的重要保证，小明家某次晚餐菜谱如下图所示。
炒青菜、青椒土豆丝、银鱼炖蛋、芹菜香干、红烧五花肉、西红柿榨菜汤
①菜谱中富含脂肪的食物是 。
②鸡蛋中含有丰富的蛋白质，是人体需要的营养素之一，蛋白质在人体中完全水解的产物是 （填名称）。
③土豆丝中的主要营养物质是淀粉，写出淀粉的化学式 。青椒、西红柿等蔬菜富含维生素C，维生素C 又称 酸，用淀粉溶液和碘水可检验维生素C的 性。
④当体内胃酸分泌过多时，医生会建议服用以下常用药物中的 （填字母）。
a.阿司匹林 b.青霉素片 C.复方氢氧化铝片 d.合成抗菌药
（3）创新发展能源、材料技术可推动人类社会的进步。
①近日，中科院大连化物所孙剑、葛庆杰研究员团队发现了二氧化碳高效转化新过程，通过设计一种新型多功能复合催化剂，首次实现了CO2 直接加氢制取高辛烷值汽油，如正戊烷C5H12，写出该反应的方程式 。
②可燃冰又称天然气水合物，是一种甲烷和水分子在低温高压情况下结合在一起的化合物，被看作是有望取代煤、石油的新能源。写出可燃冰（CH4·nH2O）在空气中充分燃烧的方程式 。
③中国科学院昆明植物研究所许建初团队近日宣布，在塑料生物降解领域取得重大突破——发现了塔宾曲霉菌能对塑料的生物降解作用。写出聚乙烯塑料的结构简式 。
20．根据问题进行作答：
（1）事实证明，能设计成原电池的反应通常是放热反应，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是 （ ）
A．C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H＞0
B．NaOH（aq）+HCl（aq）=NaCl（aq）+H2O（l）△H＜0
C．2CO（g）+O2（g）=2CO2（l）△H＜0
D．2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H＜0
（2）以KOH溶液为电解质溶液，依据（1）中所选反应设计一个原电池，其正极的电极反应式为：
（3）镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨做阳极的原因是：
（4）利用如图装置，可以模拟铁的电化学防护． 若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应该置于 （填M或者N）处，此时溶液中的阴离子向 极（填X或铁）移动．
21．研究金属的腐蚀过程及防腐蚀对人们的日常生活有重大意义。某化学社团欲进行以下研究，回答相关问题：
（1）利用下图研究氧气的浓度对铁腐蚀速率的影响。插入海水中的铁棒(含碳量为10.8%)越靠近下端腐蚀就越 (填“轻微”、“严重”)。
（2）利用下图研究电解质的酸碱性对铁腐蚀速率的影响。起始时两管内液面相平，均在恒温条件下研究。若溶液X是1mol/L的盐酸，一段时间后发现U形管内液面左低右高，则铁丝的腐蚀过程属于 (填“吸氧腐蚀”或“析氢腐蚀”)。
（3）利用下图装置研究铁的防腐过程：
①能最大程度地减缓铁棒腐蚀的方案是闭合 (填“”、“”或“”)。
②若闭合，石墨电极附近的pH将 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
答案解析部分
1．【答案】D
【解析】【解答】A．pH=5.0醋酸溶液时压强减小，则是吸氧腐蚀，故A不符合题意；
B．pH=2.5时，压强增大，是析氢腐蚀，pH=5.0时，压强减小，是吸氧腐蚀，酸度不同，腐蚀的主要类型可能不同，故B不符合题意；
C．两组溶液都在消耗氢离子，pH一定逐渐变大，故C不符合题意；
D．腐蚀速率与氢离子浓度有关，换成盐酸，若pH相同，则速率相同，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】pH=2.5的醋酸溶液与铁反应的压强增大，则为析氢腐蚀，电极反应式为：2CH3COOH+2e-=H2↑+2CH3COO-，pH=5.0时压强减小，则是吸氧腐蚀，电极反应式为：O2+4 CH3COOH +4e-=2H2O+4CH3COO-；
2．【答案】B
【解析】【解答】A．负极失电子，负极为铁，电极反应式为：Fe 2e =Fe2+，A不符合题意；
B．pH=2.0时，溶液酸性较强，生铁发生析氢腐蚀，但同时也会发生吸氧腐蚀，只不过酸性较强，主要发生析氢腐蚀，使得气压增大，B符合题意；
C．pH=4.0时，若只发生吸氧腐蚀，气压应下降，而图中pH=4.0时，气压几乎不变，说明除了发生吸氧腐蚀，还发生了析氢腐蚀，当pH>4.0时，气压减小，生铁主要发生吸氧腐蚀，C不符合题意；
D．外加电流法保护金属，金属作阴极，惰性电极作为辅助阳极，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】生铁分别在pH= 2.0酸性溶液中发生电化学腐蚀，铁做负极，失去电子，被氧化，生铁中的碳颗粒做正极，发生析氢腐蚀，生成氢气，由图可知，pH=4.0和6.0的弱酸性溶液中，气体压强几乎不变，甚至减小，以发生吸氧腐蚀为主。
3．【答案】C
【解析】【解答】A、生铁中含有碳，形成了原电池，铁被腐蚀速度加快，故抗腐蚀能力比纯铁弱，不符合题意；
B、用锡焊接的铁质器件，锡与铁形成原电池，铁作负极，被腐蚀，故焊接处易生锈，不符合题意；
C、在铁制品上镀铜时，镀件为阴极，铜盐溶液为电镀液，符合题意；
D、铁管上镶嵌锌块，锌铁形成原电池，锌作负极被腐蚀，铁作正极被保护，故铁管不易被腐蚀，不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A、生铁中含有碳易发生电化学腐蚀；
B、锡和铁易形成原电池，Fe作负极被腐蚀；
C、根据电镀原理分析；
D、Fe和Zn形成原电池时，Fe作正极被保护。
4．【答案】D
【解析】【解答】A．由图可知，随着pH增大即溶液酸性减弱，溶解氧(DO)减小，故A不符合题意；
B．由图可知，pH=2.0时，锥形瓶内的溶解氧减少，说明有消耗氧气的吸氧腐蚀发生，同时锥形瓶内的气压增大，说明有产生氢气的析氢腐蚀发生，故B不符合题意；
C．锥形瓶中的Fe粉和C粉构成了原电池，Fe粉作为原电池的负极，发生的电极反应式为：Fe-2e-═Fe2+，故C不符合题意；
D．若pH=4.0时只发生吸氧腐蚀，那么锥形瓶内的压强会有下降；而图中pH=4.0时，锥形瓶内的压强几乎不变，说明除了吸氧腐蚀，Fe粉还发生了析氢腐蚀，消耗氧气的同时也产生了氢气，因此锥形瓶内压强几乎不变，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．依据图中曲线的变化趋势分析；
B．依据溶解氧的量和锥形瓶内的气压变化分析；
C．原电池的负极发生氧化反应；
D．依据锥形瓶内压强的变化判断。
5．【答案】B
【解析】【解答】解：A、镀锡铁桶和镀锌铁桶在镀层破损后，铁和锡、铁和锌构成了原电池，其中镀锡的铁桶中，铁为原电池的负极，更容易被腐蚀，故A错误；
B、用铜作电极电解稀硫酸，金属铜是活泼电极，电解硫酸溶液在阴极上是硫酸中的氢离子发生得电子的还原反应，发生总反应为Cu+H2SO4 CuSO4+H2↑，故B正确；
C、原电池的电极材料分别为Mg和Al，若是氢氧化钠作电解质，此则Mg不做负极，做正极，故C错误；
D、可逆反应升高温度，吸热方向化学反应速率增大程度大，故D错误．
故选B．
【分析】A、锡的金属性小于铁、锌的金属性大于铁，所以镀层破损后 形成原电池，镀锡铁更容易被腐蚀；
B、金属铜是活泼电极，电解硫酸溶液在阴极上是硫酸中的氢离子发生得电子的还原反应；
C、在原电池中，发生失电子氧化反应的电极是负极；
D、正逆反应的活化能大小是相同的．
6．【答案】A
【解析】【解答】A．图1：溴与碘化钾反应生成碘单质，淀粉遇到碘溶液显蓝色，反应中溴为氧化剂，碘为氧化产物，氧化剂的氧化性大于氧化产物，可比较溴与碘的非金属性强弱，A能达到实验目的；
B．图2：铁钉在中性或碱性溶液中发生吸氧腐蚀，B不达到实验目的；
C．图3：二氧化硫与高锰酸钾反应，二氧化硫化合价升高表现还原性，C不达到实验目的；
D．图4：氯化铵受热分解，在试管口处遇冷重新生成氯化铵，不能收集氨气，D不达到实验目的；
故答案为：A。
【分析】A.淀粉遇碘变蓝色，因此通过观察颜色是否变蓝色说明氧化性强弱
B.析氢腐蚀需要在酸性环境下进行
C.漂白性一般是用品红溶液
D.一般是用氯化铵和氢氧化钙进行制取氨气
7．【答案】A
【解析】【解答】A.由分析可知，正极的电极反应式为O2＋4e－＋2H2O=4OH－，选项错误，A符合题意；
B.由分析可知，负极反应生成Fe2＋，正极反应生成OH－，二者可结合生成Fe(OH)2，Fe(OH)2易被空气中的O2氧化，反应的化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3，选项正确，B不符合题意；
C.由于铜的金属性比铁，反应过程中，铜不会被腐蚀，选项正确，C不符合题意；
D.在原电池中，电子由负极移向正极，因此电子由Fe移向Cu，选项正确，D不符合题意；
故答案为：A
【分析】铁发生吸氧腐蚀的过程中，其负极的电极反应式为Fe－2e－=Fe2＋；正极反应式为O2＋4e－＋2H2O=4OH－；据此结合选项进行分析。
8．【答案】D
【解析】【解答】解：A．锌比铁活泼，并且在空气中容易形成致密的氧化膜，防止生锈，故A正确；
B．海轮外壳连接锌块，锌为负极，保护外壳不受腐蚀，为牺牲阳极的阴极保护法，故B正确；
C．将金属制成耐腐蚀的合金能防止金属生锈，所以有些合金比纯净的金属耐腐蚀，故C正确；
D．采用外加电流的阴极保护法保护金属时，被保护的金属作阴极，所以钢闸门与电源的负极相连，故D错误．
故选D．
【分析】A．锌在空气中容易形成致密的氧化膜；
B．海轮外壳连接锌块，锌为负极；
C．将金属制成耐腐蚀的合金能防止金属生锈；
D．采用外加电流的阴极保护法保护金属时，被保护的金属作阴极．
9．【答案】C
【解析】【解答】解：A、是吸氧腐蚀，a极是氧气得电子生成氢氧根离子，而铁是负极发生氧化反应生成亚铁离子，铁被腐蚀，故A错误；
B、金属作电解池的阴极被保护，而铁与电源正极相连是阳极发生氧化反应，故B错误；
C、锌比铁活泼，所以锌失电子，所以③中采用了牺牲阳极的阴极保护法保护桥墩，故C正确；
D、海水是混合物，不是化合物，既不是电解质，也不是非电解质，故D错误；
故选C．
【分析】A、是吸氧腐蚀；
B、金属作电解池的阴极被保护；
C、锌比铁活泼，所以锌失电子；
D、海水是混合物．
10．【答案】B
【解析】【解答】解：A、生铁中含有铁和碳，铁、碳和电解质溶液构成了原电池，较活泼的金属铁作负极，碳作正极，负极上失电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应，故A正确．
B、左边试管中是中性溶液，发生吸氧腐蚀，右边试管中是酸性溶液发生析氢腐蚀，所以左边试管内气体的氧气减小，右边试管内气体的压强不大，导致U型管内红墨水左高右低，故B错误．
C、生铁中含有铁和碳，铁、碳和电解质溶液构成了原电池，较活泼的金属铁作负极，碳作正极，负极上铁失电子发生氧化反应Fe﹣2e﹣→Fe2+，故C正确．
D、左边试管中是中性溶液，发生吸氧腐蚀，右边试管中是酸性溶液发生析氢腐蚀，故D正确．
故选B．
【分析】生铁中含有铁和碳，铁、碳和电解质溶液构成了原电池，较活泼的金属铁作负极，碳作正极，负极上失电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应；左边试管中是中性溶液，发生吸氧腐蚀，右边试管中是酸性溶液发生析氢腐蚀．
11．【答案】B
【解析】【解答】A．钢铁的电化学腐蚀过程中，析氢腐蚀要在强酸性条件下发生，吸氧腐蚀在弱酸性、中性、碱性条件下发生，则吸氧腐蚀比析氢腐蚀更易发生，A说法不符合题意；
B．镀锡铁制品镀层受损后，在潮湿的空气中形成原电池，铁做负极被腐蚀，铁制品比受损前更容易生锈，B说法符合题意；
C．隔膜电解法以多孔隔膜将阳极区和阴极区分隔，在氯碱工业，需阻止OH-与阳极生成的氯气反应，电解槽被阳离子交换膜隔成阴极室和阳极室，C说法符合题意；
D．原电池反应是导致金属腐蚀的主要原因，利用原电池原理，构成牺牲阳极的阴极保护法来减缓金属的腐蚀，D说法不符合题意；
答案为B。
【分析】A.自然界中形成的水膜大多酸性不强；
B.镀锡铁制品镀层受损后，构成原电池时Fe为负极；
C.电解槽被离子交换膜隔成阴极室和阳极室，可以防止两极的产物接触发生反应；
D.原电池中金属作原电池的正极被保护。
12．【答案】B
【解析】【解答】A．在常温下铝遇到浓硝酸会发生钝化，所以可以用铝槽盛放浓硝酸，A不符合题意；
B．铜和银均不和酸反应，则在酸性条件下不能发生析氢腐蚀，B符合题意；
C．碳化塔连接电源负极构成电解池的阴极，不易被腐蚀，属于外接电源的阴极保护法，C不符合题意；
D．在农村推广建立沼气池，使大量的秸秆、杂草等经过微生物发酵产生沼气，可用于点火做饭或发电照明等，既能有效利用生物质能，也能为农业生产提供优质肥料，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．在常温下铝遇到浓硝酸会发生钝化；
B．铜和银均不和酸反应；
C．碳化塔连接电源负极构成电解池的阴极，不易被腐蚀，属于外接电源的阴极保护法；
D．在农村推广建立沼气池，使大量的秸秆、杂草等经过微生物发酵产生沼气，可用于点火做饭或发电照明等。
13．【答案】C
【解析】【解答】A．根据分析，钢制管道、参比电极、潮湿土壤构成原电池，铁作原电池的负极，故钢质管道在潮湿土壤中主要发生电化学腐蚀，A不符合题意；
B．根据分析，铜作正极，铜离子得电子生成铜单质，发生还原反应，B不符合题意；
C．铁作负极，电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+，C符合题意；
D．固体会不断溶解，测量后参比电极中CuSO4溶液的浓度不变，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．根据分析，钢制管道、参比电极、潮湿土壤构成原电池；
B．电池工作时，负极失电子，发生氧化反应，正极得电子，发生还原反应。
C．根据原电池中负极失电子发生氧化反应书写；
D．固体会不断溶解。
14．【答案】D
【解析】【解答】A．镀锌铁破损在表面电解质溶液中形成原电池反应，锌做负极，铁做正极，负极被腐蚀，镀锌铁破损后不会加快铁的腐蚀，A不符合题意；
B．电解法精炼铜时，粗铜中所含 、 、 等金属杂质，会先于金属铜失电子，形成阳离子进入电解质，沉积在电解槽底部的应该是不如铜活泼的金属Ag、Au，B不符合题意；
C．采用外加电流的阴极保护法保护金属时，被保护的金属作阴极，所以钢闸门门与电源的负极相连，C不符合题意；
D．电解精炼铜时，Cu2+在阴极得到电子变为单质Cu，由于Cu是+2价金属，当电路中转移2mol电子，阴极析出Cu的物质的量是1mol，质量是m (Cu) =1mol×64g/mol=64g，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A、金属性Zn>Fe，镀层破损后，Zn做负极；
B、电解精炼铜时，粗铜中的Ag、Au沉积在阳极底部；
C、外接电源保护法，被保护的金属应与电源的负极相连；
D、电解精炼铜的阴极电极反应式为Cu2＋＋2e－=Cu，据此计算；
15．【答案】B
【解析】【解答】船体是钢铁制成的，为防止浸在海水中的钢铁被腐蚀而在船体嵌入锌块，是利用原电池原理，使活泼的锌在锌 铁 海水原电池中作负极，失电子，而使铁作正极，达到保护船体的目的。这种方法就是牺牲负极锌而保护正极铁，习惯上叫牺牲阳极的阴极保护法。因为锌在反应中失去电子被消耗，所以要定期更换。
故答案为：B
【分析】A.组成原电池，利用锌的腐蚀来保护船体，称 牺牲阳极的阴极保护法 ；
B.无外界电源，不是利用电解原理；
C.较活泼金属（锌）作负极，被腐蚀；较不活泼金属（铁）作正极，被保护；
D.因锌被腐蚀，所以需定期更换。
16．【答案】C
【解析】【解答】A.在舰体表面镶嵌金属块(R)，这种保护方法利用原电池原理，需要金属块R比铁活泼，R作负极，钢铁作正极，这种方法叫做牺牲阳极的阴极保护法，故A不符合题意；
B. 金属块R比铁活泼，金属块R可能是镁或锌，故B不符合题意；
C.在弱碱性海水中主要发生吸氧腐蚀，在酸性溶液中才发生析氢腐蚀，故C符合题意；
D.吸氧腐蚀的正极上发生还原反应，电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.根据金属防护的类型进行判断；
B.船体上焊接的是比铁活泼的金属；
C.在碱性溶液中金属不能发生析氢腐蚀；
D.原电池的正极发生还原反应，氧气被还原生成氢氧根离子。
17．【答案】（1）导热性；氧气和水；Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
（2）A＞B＞C；Ag；Mn+H2SO4=MnSO4+H2↑
【解析】【解答】解：（1）生活中常用的铁锅炒菜，主要是利用了铁的良好的导热性；潮湿的空气中含义氧气、水，能够氧化铁而使铁发生腐蚀，汽车钢铁外壳喷漆隔绝氧气和水，减缓铁的腐蚀；氧化铁能与盐酸反应生成氯化铁和水，方程式：Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O；
故答案为：导热性；氧气和水；Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O；（2）铜、银、锰（Mn）的混合粉末中只有A能与稀硫酸反应生成无色气体和A的盐溶液，所以我们判断A是Mn；金属B、C为铜和银；B、C的混合物加入足量的含硝酸银溶液中，过滤后得到金属C，说明金属C不能与硝酸银溶液反应，金属B能与硝酸银溶液反应，B是Cu，C是银，①依据活泼性强的金属能够置换活泼性弱的金属，所以：A、B、C三种金属的活动性顺序：A＞B＞C；
故答案为：A＞B＞C；②步骤②的反应是铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，所以C是银；
已知A的硫酸盐中A元素显+2价，硫酸根显﹣2价，又因为金属A我们已得知是Mn，所以A的硫酸盐的化学式是MnSO4，锰和硫酸反应生成硫酸锰和氢气，化学方程式为：Mn+H2SO4=MnSO4+H2↑；
故答案为：Ag； Mn+H2SO4=MnSO4+H2↑；
【分析】（1）铁具有良好的导热性；铁具有强的还原性，遇到氧气、水发生氧化还原反应而被腐蚀；氧化铁能与盐酸反应生成氯化铁和水；（2）根据金属活动性顺序判断金属是否与酸反应、金属是否能与盐溶液的反应．
18．【答案】（1）2FeCl3+Fe=3FeCl2
（2）BD
（3）铜；Cu2++2e﹣=Cu；0.08；铁比铜活泼，镀层破坏后，在潮湿环境中形成原电池，铁为负极，加速铁的腐蚀
【解析】【解答】解：（1）氧化铁可以和盐酸之间反应生成氯化铁和水，当铁锈除净后，金属铁可以和氯化铁之间反应得到氯化亚铁，即2FeCl3+Fe=3FeCl2，
故答案为：2FeCl3+Fe=3FeCl2；（2）B装置中，金属铁做原电池的正极，被保护，不易生锈，D装置中，金属铁作阴极，被保护起来，C装置具备金属生锈的条件，A装置中，金属铁是原电池的负极，易被腐蚀，
故答案为：BD；（3）①在铁件的表面镀铜，金属铜必须是阳极材料，发生电极本身失电子的氧化反应，且金属铁为阴极，发生电极反应：Cu2++2e﹣=Cu，
故答案为：铜；Cu2++2e﹣=Cu；
②阳极上铜质量减少，阴极上铜质量增加，二者质量差为5.12g时，阴极上析出铜的质量为2.56g，根据铜和转移电子之间的关系式知，转移电子的物质的量= =0.08mol，故答案为：0.08；
③镀铜铁中由于铁比铜活泼，镀层破坏后，在潮湿环境中形成原电池，铁为负极，加速铁的腐蚀，但是镀锌的铁镀层破损后，金属Zn为负极，金属铁为正极，正极金属被保护，故答案为：铁比铜活泼，镀层破坏后，在潮湿环境中形成原电池，铁为负极，加速铁的腐蚀．
【分析】（1）氧化铁可以和盐酸之间反应生成氯化铁和水，金属铁可以和氯化铁之间反应得到氯化亚铁；（2）根据金属生锈的条件以及原电池和电解池的工作原理知识来回答判断；（3）①在铁件的表面镀铜时，金属铜必须是阳极材料，金属铁为阴极，根据电解池的工作原理来回答；
②电镀时，电镀时，镀层连接正极，镀件连接电源负极，镀层作阳极，镀件作阴极，电解质溶液中含有镀层金属元素，阳极上发生氧化反应，阴极上发生还原反应，根据金属质量和转移电子之间的关系式计算；
③在原电池中，负极金属易被腐蚀，正极上的金属被保护．
19．【答案】（1）吸附性；牛奶或豆浆；电化学腐蚀；可回收垃圾
（2）红烧五花肉；氨基酸；(C6H10O5)n；抗坏血酸；还原性；c
（3）5CO2+16H2 C5H12+10H2O；CH4·nH2O+2 O2= CO2 + (n+2 )H2O；
【解析】【解答】（1）①活性炭的结构属于疏松多空结构，能够起到吸附作用，正确答案：吸附性。
②重金属盐会使蛋白质变性，牛奶或豆浆都属于蛋白质，应该服用牛奶或豆浆来解毒，正确答案：牛奶或豆浆。
③铁、碳构成了原电池，铁做负极，失电子，变为亚铁离子，在溶液中变为氢氧化亚铁沉淀，空气中被氧化为氢氧化铁，最终失水变为氧化铁红棕色锈斑，这主要原因为铁发生了电化学腐蚀；正确答案：电化学腐蚀。
④正确答案：可回收垃圾。
（2）①肉类中脂肪的量较多，因此菜谱中富含脂肪的食物是红烧五花肉，正确答案：红烧五花肉。
②蛋白质在人体中完全水解的产物为多种氨基酸，正确答案：氨基酸。
③淀粉的化学式(C6H10O5)n ；维生素C 又称抗坏血酸；淀粉溶液和碘水混合溶液显蓝色，维生素C具有还原性，可以把碘还原为碘离子，蓝色溶液褪色，正确答案：(C6H10O5)n；抗坏血酸；还原。
④胃酸主要成分为盐酸，需要用碱性物质来中和盐酸，复方氢氧化铝片就能够和盐酸反应，达到中和的目的，故答案为：C。
（3）①CO2与氢气发生反应生成C5H12，根据原子守恒规律，该反应的方程式5CO2 +16 H2 C5H12 +10H2O ；正确答案：5CO2 +16 H2 C5H12 +10H2O。
②可燃冰（CH4·nH2O）在空气中充分燃烧生成二氧化碳和水，根据原子守恒规律，方程式. CH4·nH2O+2 O2= CO2 + (n+2 )H2O ；正确答案：CH4·nH2O+2 O2= CO2 + (n+2 )H2O。
③乙烯发生加聚反应生成聚乙烯塑料，聚乙烯塑料的结构简式为 ；正确答案： 。
【分析】（1）②重金属主要能使蛋白质变性而失去活性，因此需要补充大量蛋白质来结合重金属离子。含蛋白质多的有牛奶，蛋清，豆浆等
（2）③碘变成碘离子化合价降低，因此做氧化剂，则维C做还原剂
（3）未知产物的化学方程式，可通过原子守恒来配平。
20．【答案】（1）C；D
（2）O2+4H2O+4e﹣=4OH﹣
（3）阳极Cu可以发生氧化反应生成Cu2+，补充溶液中消耗的Cu2+，保持溶液中Cu2+的浓度恒定
（4）N；X
【解析】【解答】（1）A．C（s）+CO2（g）=2CO（g）△H＞0，为氧化还原反应，但为吸热反应，不能设计为原电池，故A不符合题意；
B．NaOH（aq）+HCl（aq）=NaCl（aq）+H2O（l）△H＜0，不属于氧化还原反应，不能设计为原电池，故B不符合题意；
C.2CO（g）+O2（g）=2CO2（l）△H＜0，为氧化还原反应，为放热反应，能设计为原电池，故C符合题意；
D.2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H＜0，为氧化还原反应，为放热反应，能设计为原电池，故D符合题意．
故答案为：CD．
（2）正极上氧化剂得电子发生还原反应，以KOH溶液为电解质溶液，则正极电极反应式为：O2+4 H2O+4e﹣=4OH﹣，
故答案为：O2+4 H2O+4e﹣=4OH﹣．
（3）电镀铜时用铜做阳极，阳极上铜被氧化，电解质溶液浓度不变，用铜作电极可及时补充电镀液中消耗的Cu2+，保持其浓度恒定，采用石墨无法补充Cu2+，故答案为：阳极Cu可以发生氧化反应生成Cu2+，补充溶液中消耗的Cu2+，保持溶液中Cu2+的浓度恒定．
（4）电极材料是铁和碳棒，铁比碳活泼，所以为减缓铁的腐蚀，必须将其设计成电解池，且铁作阴极，碳棒作阳极，该保护法的名称是外加电流的阴极保护法，则开关K应该置于N，溶液中阴离子向阳极即X极移动；
故答案为：N；X．
【分析】（1）根据能够自发进行的氧化还原反应的能够设计为原电池装置进行判断即可；
（2）根据原电池的正极发生还原反应，结合氧化还原反应进行书写电极方程式即可；
（3）根据电镀原理分析镀铜时利用铜作阳极的原因即可；
（4）根据外加电流的阴极保护法的原理进行分析回答即可.
21．【答案】（1）轻微
（2）析氢腐蚀
（3）；变大
【解析】【解答】（1）插入海水中的铁棒越靠近下端氧气浓度越低，故腐蚀就越轻微。
（2） 溶液X是1mol/L的盐酸， 一段时间后发现U形管内液面左低右高，说明左端产生了氢气， 铁丝的腐蚀过程属于析氢腐蚀。
（3）①闭合K1，为原电池装置，加快铁的腐蚀；闭合K2，为电解池，铁棒作阳极，加快铁的腐蚀；闭合K3为电解池，铁棒作阴极，铁棒受保护，不被腐蚀；故能最大程度地减缓铁棒腐蚀的方案是闭合 。
② 若闭合，为电解池装置，铁棒为阳极，石墨电极为阴极，阳极反应式为Fe-2e-=Fe2+，阴极反应式为2H++2e-=H2，石墨电极附近的pH将增大。
【分析】（1）插入海水端的铁棒发生电化学腐蚀，氧气浓度越高，腐蚀越严重。
（2）电解质为盐酸，则铁棒发生析氢腐蚀。
（3）①若组成原电池则加快铁腐蚀速率，若组成电解池，铁棒位于阳极，加快腐蚀速率，铁棒位于阴极能保护铁棒不腐蚀。
②电解池装置，石墨电极为阴极，阴极反应式为2H++2e-=H2，石墨电极附近的pH将增大。
