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（4）金属的腐蚀与防护——高二化学鲁科版（2019）寒假练习
1.为检验牺牲阳极保护法对钢铁防腐的效果，将镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的溶液中。一段时间后，取溶液分别实验，能说明铁片没有被腐蚀的是( )
A.加入溶液产生沉淀
B.加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现
C.加入KSCN溶液无红色出现
D.加入溶液无蓝色沉淀生成
2.2024年5月8日，我国第三艘航空母舰福建舰顺利完成首次海试。舰体需要采取有效的防腐蚀措施，下列措施不合理是( )
A.舰体采用耐腐蚀的特种钢材 B.舰体表面喷涂油漆
C.舰体外壳安装镁合金 D.舰体与外接电源正极相连
3.在世界海运史上曾发生过这样一个悲剧：一艘名叫“阿那吉纳”的货轮满载着精铜砂，在向日本海岸行驶时突然发生大面积漏水，最终沉没。坚硬的钢制船体为什么会突然漏水呢？事后的事故调查结果表明导致沉船的原因与船上的精铜砂密切相关。下列对此调查结论的理解正确的是( )
A.精铜砂装载过多导致沉船
B.运输途中铜与空气中的氧气发生氧化反应导致质量增大超过船的承载能力
C.在潮湿的环境中，船体与铜构成了原电池，加速了作为负极的船体的腐蚀
D.在潮湿的环境中，船体与铜构成了电解池，钢制船体作阳极而被氧化腐蚀
4.豫州大地历史悠久，文化灿烂。下列河南博物院馆藏文物中易发生吸氧腐蚀的是( )
选项 A B C D
文物
名称 贾湖骨笛 云纹铜禁 武则天金简 汝窑天蓝釉刻花鹅颈瓶
A.A B.B C.C D.D
5.金属腐蚀造成的损失约占国民生产总值的2%~4%。下列有关说法错误的是( )
A.改变金属的结构，可将金属制成防腐的合金
B.喷油漆、涂油脂、电镀或表面钝化是金属防护的物理方法
C.黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿与金属的电化学防护有关
D.将钢闸门连接直流电源的负极可以起到防护作用
6.某学习小组按下图的两组装置来探究钢铁的腐蚀情况。下列相关说法错误的是( )
A.两组装置中负极均为左池的铁片
B.图Ⅰ中将石墨电极换成锌棒，可减缓铁片被腐蚀
C.若向图Ⅱ两池中滴加酚酞溶液，铁片Ⅰ附近出现红色
D.图Ⅱ中氧气浓度差异会导致电流计示数不同
7.在海水中，金属接缝处氧气浓度比海水低，易形成浓度差而发生缝隙腐蚀，机理如图所示。下列说法错误的是( )
A.负极电极反应式 B.金属接缝处溶液增大
C.金属外表面为负极，内表面为正极 D.大量的氯离子进入缝隙
8.我国多条高压直流电线路的瓷绝缘子出现铁帽腐蚀现象。在铁帽上加锌环能有效防止铁帽的腐蚀，防护原理如图所示。下列说法错误的是( )
A.通电时，锌环是阳极，发生氧化反应
B.通电时，阴极上的电极反应为
C.断电时，锌环上的电极反应为
D.断电和通电时，防止铁帽被腐蚀的化学原理不完全相同
9.将溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆周中心区（a）已被腐蚀而变暗，在液滴外沿出现棕色铁锈环（b），如图所示。下列说法错误的是( )
A.铁片腐蚀过程最终生成的铁锈为
B.液滴之下氧气含量少，铁片作负极，发生的氧化反应为
C.液滴边缘是正极区，发生的电极反应为
D.铁片腐蚀最严重区域是生锈最多的区域
10.用图示的方法可以保护钢质闸门，下列说法错误的是( )
A.当a、b间用导线连接时，则X应发生氧化反应
B.当a、b间用导线连接时，则X可以是锌
C.当a、b与外接电源相连时，a应连接电源的负极
D.当a、b与外接电源相连时，其方法为牺牲阳极的阴极保护法
11.浓硫酸贮存罐的钝化金属保护法示意图如图，其原理是利用可钝化的金属与直流电源相连，控制合适的电压，使金属贮存罐表面形成致密的钝化膜，以有效减缓金属腐蚀。下列叙述不正确的是( )
A.金属贮存罐可用钢、铝等材料
B.直流电源b极为负极
C.贮存浓硫酸的金属罐与电源负极相连
D.电压高到一定程度有可能会加剧腐蚀
12.某化学小组利用手持技术探究铁钉在4种溶液中的吸氧腐蚀，下表为得到的相关实验数据。
实验装置 编号 浸泡液 氧气体积分数随时间的变化
① 5
② 5
③ 7
④ 7
下列说法不正确的是( )
A.铁钉吸氧腐蚀的负极反应为
B.由实验可知，、能加快铁的吸氧腐蚀速率
C.曲线先陡后平可能是由于生成的氢氧化物增加，阻碍了反应继续进行
D.酸性条件下只能发生析氢腐蚀，不能发生吸氧腐蚀
13.下列关于金属腐蚀与防护的说法不正确的是( )
A.图甲中放置于干燥空气中的铁钉不易生锈
B.图乙中若断开电源，钢闸门将发生吸氧腐蚀
C.图乙中若将钢闸门与电源的正极相连，则可防止钢闸门腐蚀
D.图丙中若金属M比Fe活泼，则可防止输水管腐蚀
14.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为_____。
（2）如下两个图都是金属防护的例子。
①为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以采用图甲所示的方案，其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用__________（填字母），此方法叫__________保护法。
A.铜 B.钠 C.锌 D.石墨
②图乙方案也可以降低铁闸门腐蚀的速率，其中铁闸门应该连接直流电源的__________（填“正”或“负”）极。
③以上两种方法中，__________（填“甲”或“乙”）方法能使铁闸门保护得更好。
15.对金属制品进行抗腐蚀处理可延长其使用寿命。
（1）以下为铝材表面处理的一种方法：
以铝材为阳极，在溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应式为_________。
（2）镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是_________。
（3）利用下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应置于______处。若X为锌，开关K置于M处，该电化学保护法称为___________。
答案以及解析
1.答案：D
解析：若铁片被腐蚀，则溶液中含有，在溶液中加入溶液，反应生成蓝色的沉淀，D项正确；A项只能检验出溶液中含有，B项只能检验出溶液中无强氧化性物质，C项只能检验出溶液中无，三者均不能说明铁片没有被腐蚀。
2.答案：D
解析：A.海水中盐的浓度较大，钢铁易发生吸氧腐蚀，所以舰体采用耐腐蚀的特种钢材，可防止舰体腐蚀，A合理；
B.舰体表面喷涂油漆，将隔绝舰体与海水的接触，从而防止舰体腐蚀，B合理；
C.舰体外壳安装镁合金，形成镁、铁、海水原电池，镁作负极，从而阻止舰体发生腐蚀，C合理；
D.舰体与外接电源正极相连，则舰体作阳极，从而加速舰体腐蚀，D不合理；故选D。
3.答案：C
解析：由题干可知，沉船是由船体漏水导致的，不是由于精铜砂装载过多，故A错误；
精铜即使在潮湿的环境中与空气中的氧气反应也很慢，所以不可能是铜与氧气直接反应导致质量增大超过船的承载能力，故B错误；
在潮湿的环境中铜与船体构成了原电池，船体作负极，被腐蚀，导致漏水，故C正确，D错误。
4.答案：B
解析：“骨”的主要成分是等，不易发生吸氧腐蚀，A项不符合题意；
青铜易发生吸氧腐蚀，表面生成一层铜绿，B项符合题意；
“金”是不活泼金属，不易发生吸氧腐蚀，C项不符合题意；
“瓶”的主要成分是硅酸盐(陶瓷材料)，不易发生吸氧腐蚀，D项不符合题意。
5.答案：B
解析：A.改变金属的结构，将金属制成防腐的合金可以减少金属腐蚀造成的损失，故A正确；
B.电镀或表面钝化时，有新物质生成，属于化学变化，故B错误；
C.黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿是因为锌的金属性强于铜，锌铜构成的原电池中锌做负极被损耗，铜做正极被保护，该保护方法为牺牲阳极的阴极保护法，故C正确；
D.将钢闸门连接直流电源的负极可以起到防护作用，该保护方法为外加直流电源的阴极保护法，故D正确；
故选B。
6.答案：C
解析：A.图1中铁、碳构成原电池，铁为负极；图Ⅱ中，右池通入氧气，氧气得电子发生还原反应，所以右池铁片为正极、左池铁片为负极，两组装置中负极均为左池的铁片，故A正确；
B.图Ⅰ中将石墨电极换成锌棒，构成原电池，锌为负极、铁为正极，可减缓铁片被腐蚀，故B正确；
C.图Ⅱ中铁片Ⅰ是负极，发生反应，铁片Ⅱ是正极，发生反应，若向图Ⅱ两池中滴加酚酞溶液，铁片Ⅱ附近出现红色，故C错误；
D.图Ⅱ中氧气浓度差异会导致反应速率不同，所以电流计示数不同，故D正确；选C。
7.答案：C
解析：负极铁失电子发生氧化反应，负极电极反应式，正极为氧气得电子发生还原反应生成氢氧根离子，电极反应为；
A.据分析，负极电极反应式，A正确；
B由于正极电极反应为溶液生成氢氧根离子，金属接缝处溶液pH增大，B正确；
C.金属外表面为正极，内表面为负极，C错误；
D.阴离子由正极向负极移动，所以大量进入缝隙维持电中性，D正确；
故答案为C。
8.答案：C
解析：A.通电时，锌环与电源正极相连，锌环作阳极，失去电子，发生氧化反应，A正确；
B.通电时，铁帽作阴极，阴极的H+得到电子生成氢气，阴极上的电极反应为，B正确；
C.断电时，锌铁形成原电池，锌失去电子生成Zn2+，锌环上的电极反应为，C错误；
D.通电时，防护原理为电解池原理；断电时，防护原理为原电池原理。因此，断电和通电时，防止铁帽被腐蚀的化学原理不完全相同，D正确；
故答案选C。
9.答案：D
解析：铁在负极反应生成亚铁离子，氧气在正极得到电子变为氢氧根离子，亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁、水、氧气反应生成氢氧化铁，氢氧化铁分解变为铁锈。
A.铁锈环的主要成分是，故A正确；
B.铁片作负极，发生的氧化反应为，故B正确；
C.液滴边缘是正极区，氧气得到电子，其发生的电极反应为，故C正确；
D.铁片腐蚀最严重的区域不是生锈最多的区域，而是液滴覆盖的圆周中心区，故D错误；
综上所述，答案为D。
10.答案：D
解析：A.a、b用导线连接时，形成原电池，又为负极，失电子，发生氧化反应，故A正确;B.a、b导线连接，又作负极，活动性大于铁Zn>Fe，故B正确;C.a、b连接电源，应用外接电源的阴极保护法，钢闸门连接电源负极，作阴极被保护，故C正确；D.a、b连接电源，应为外接电源的阴极保护法，故D错误;故选D。
11.答案：C
解析：A.钢的主要成分是铁，铁、铝单质遇冷的浓硫酸发生钝化，因此金属贮存罐可用钢、铝等材料，故A说法正确；
B.金属贮存罐表面形成致密的钝化膜，铁发生氧化反应，根据电解池工作原理，金属贮存罐作阳极，即a为正极，b为负极，故B说法正确；
C.根据B选项分析，金属贮存罐作阳极，与电源正极相连，故C说法错误；
D.Fe为阳极，电压过高时，大量Fe失电子转化成，有可能会加剧腐蚀，故D说法正确；
答案为C。
12.答案：D
解析：A.铁钉吸氧腐蚀的负极反应式为铁失去电子形成亚铁离子：，A正确；
B.根据②和④可以看出能加快铁的吸氧腐蚀速率，根据①和②可以看出能加快铁的吸氧腐蚀速率，B正确；
C.一方面是由于氧气体积分数降低后使腐蚀速率变慢，另一方面也可能是于溶液碱性增强促进氢氧化物的生成，氢氧化物覆盖在铁钉表面阻碍反应继续进行，C正确；
D.铵根离子溶液显酸性，①②溶液显酸性，③④溶液显中性，酸性溶液可以加快吸氧腐蚀速率，但在强酸性溶液中，钢铁发生析氢腐蚀，D错误；
故选D。
13.答案：C
解析：潮湿空气中铁钉能发生吸氧腐蚀，干燥空气中无水，不能发生吸氧腐蚀，铁钉不易生锈，A正确；钢为铁碳合金，断开电源后，钢闸门中铁、碳与海水形成原电池，钢闸门发生吸氧腐蚀，B正确；将钢闸门与电源的负极相连，才可防止钢闸门腐蚀，防腐蚀原理为外加电流法，C错误；若金属M比铁活泼，将M与铁相连，为利用牺牲阳极法保护铁不被腐蚀，D正确。
14.答案：（1）①b
②析氢；
（2）①C；牺牲阳极
②负
③乙
解析：（1）①红墨水柱两边的液面变为左低右高，则a发生析氢腐蚀，a中盛有氯化铵溶液，b发生吸氢腐蚀，b中盛有食盐水。②a试管中铁发生的是析氢腐蚀，生铁中碳为正极，正极上发生还原反应，故电极反应式为。
（2）①为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以让金属铁作原电池的正极，其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以是比金属铁的活泼性强的金属，钠能够与水反应，不能作电极材料，所以选锌，此方法为牺牲阳极保护法；②电解池阴极上的金属被保护，为降低铁闸门的腐蚀速率，其中铁闸门应该连接直流电源的负极；③因为电解池的保护比原电池的保护更好，所以方法乙能使铁闸门保护得更好。
15.答案：（1）
（2）用铜作阳极可补充溶液中消耗的，保持溶液中浓度恒定
（3）N；牺牲阳极保护法
解析：（1）活泼金属作阳极，阳极材料本身失电子被氧化，其氧化产物为，由此可得阳极的电极反应式为。
（3）若X为碳棒，则只能用外加电流阴极保护法，此时开关K应置于N处。若X为Zn，K置于M处，其保护原理为牺牲阳极保护法。

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