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数智分层作业(十)　金属的腐蚀与防护
(选择题每小题只有一个选项符合题目要求，选择题每小题3分，本试卷共45分)
1．家用炒菜锅用水清洗放置后，会出现红棕色的锈斑。在此变化过程中不可能发生的化学反应是(　　)
A．
B．2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2
C．正极反应：2H2O＋O2＋4e－===4OH－
D．负极反应：Fe－3e－===Fe3+
2．下列表面上镀有金属保护层的铁板中，当镀层破损后，在相同条件下最不易被腐蚀的是(　　)
A．镀锌铁板　　　　　　 B．镀锡铁板
C．镀银铁板 D．镀铜铁板
3．下列关于金属腐蚀的说法正确的是(　　)
A．金属在潮湿的空气中腐蚀的实质：M＋nH2O===M(OH)n＋H2↑
B．金属的化学腐蚀的实质是M－ne－===Mn＋，该过程有电流产生
C．金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行
D．在潮湿的中性环境中，金属的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀
4．实验室模拟在海水环境和河水环境下对焊接金属材料使用的影响(如图)。下列相关描述中正确的是(　　)
A．由图示的金属腐蚀情况说明了Fe元素的金属性弱于Sn元素
B．由图示可以看出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均为Fe－3e－===Fe3+
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”
5．如图，各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀的速率由快到慢的顺序为(　　)
A．①②③④⑤ B．④③②①⑤
C．④③①②⑤ D．④②③①⑤
6．深埋在潮湿土壤中的铁管道，在硫酸盐还原菌作用下，能被硫酸根离子腐蚀，其电化学腐蚀原理如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．铁管道发生的是吸氧腐蚀
B．输送暖气的管道也易发生此类腐蚀
C．这种情况下，土壤的pH增大
D．管道上刷富铜油漆可以延缓管道的腐蚀
7．如图装置中，U形管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液(显酸性)，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
8．(8分)根据如图装置，回答下列问题。
(1)C中Fe极的电极反应为_____________________________________________
________________________________________________________________。(2分)
(2)B中Fe极的电极反应为_____________________________________________
_____________________________________________________________________，
Cu极附近溶液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。比较A、B、C中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序是__________________________。(6分)
9．考古发掘出的古代青铜器(含铜、锡等金属)表面经常出现小孔腐蚀，这是一种电化学腐蚀现象。小孔腐蚀的过程及铜腐蚀产物(铜锈)的成分如图所示。
下列分析不正确的是(　　)
A．氧气是正极反应物
B．铜锈中铜的化合价相同
C．图乙中，Cl－从小孔外向小孔内移动
D．青铜中的锡也会发生电化学腐蚀
10．如图两套实验装置，都涉及金属的腐蚀反应，假设其中的金属块和金属丝都是足量的。下列叙述正确的是(　　)
A．装置Ⅰ在反应过程中只生成NO2气体
B．装置Ⅱ开始阶段铁丝只发生析氢腐蚀
C．装置Ⅱ在反应过程中能产生氢气
D．装置Ⅰ在反应结束时溶液中的金属阳离子有Cu2+
11．(10分)某研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响因素，将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞(如图1)。从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液，同时测量容器中的压强变化。
(1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格)：(2分)
编号 实验目的 碳粉/g 铁粉/g 醋酸溶液/%
① 为以下实验作参照 0.5 2.0 90.0
② 醋酸浓度的影响 0.5 36.0
③ 0.2 2.0 90.0
(2)编号① 实验测得容器中压强随时间变化如图2。t2时，容器中压强明显小于起始压强，其原因是铁发生了________腐蚀，请在图3中用箭头标出发生该腐蚀时电子流动方向；此时，碳粉表面发生了________(填“氧化”或“还原”)反应，其电极反应为_______________________________________________。(6分)
(3)该小组对图2中O～t1时压强变大的原因提出了如下假设，请你完成假设二。
假设一：发生析氢腐蚀产生了气体；
假设二：_________________________________________________________。(2分)
1/1数智分层作业(十)
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D A D D C C B B C
8．(1)2H＋＋2e－===H2↑ 　(2)Fe－2e－===Fe2+　增大　B＞A＞C
11．(1)
编号 实验目的 碳粉/g 铁粉/g 醋酸溶液/%
② 2.0
③ 碳粉含量的影响
(2)吸氧　如图
还原　2H2O＋O2＋4e－===4OH－
(3)反应放热，温度升高
1．D　[在潮湿的环境中铁发生电化学腐蚀，负极反应为Fe－2e－===Fe2+，正极反应为2H2O＋O2＋4e－===4OH－，总反应为2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2，生成的Fe(OH)2易被空气中的氧气氧化为Fe(OH)3。故D项错误。]
2．A　
3．D　[金属在潮湿的空气中易发生吸氧腐蚀而变质，A错误；金属的化学腐蚀的实质为M－ne－===Mn＋，是金属直接和氧化剂反应的过程，不产生电流，B错误；金属的化学腐蚀在酸性或碱性环境下均可进行，如金属铝在盐酸或NaOH溶液中均发生化学腐蚀，C错误；在潮湿的中性环境中，金属的电化学腐蚀以吸氧腐蚀为主，D正确。]
4．D　[Fe元素的金属性强于Sn元素，A错误；海水含大量的盐，腐蚀较快，由图示可以看出乙是海水环境下的腐蚀情况，B错误；两种环境下铁被腐蚀时的电极反应均为Fe－2e－===Fe2+，C错误；焊点附近用锌块打“补丁”，可以防止舰艇在海水中被腐蚀，D正确。]
5．C　[根据装置图可知，②③装置是原电池，在②中Fe作正极，被保护，在③中Fe作负极，被腐蚀；④⑤装置是电解池，④中Fe为阳极，被腐蚀，⑤中Fe为阴极，被保护。根据腐蚀速率：电解池阳极>原电池负极>化学腐蚀>原电池正极>电解池阴极，可知铁腐蚀速率由快到慢的顺序为④③①②⑤。]
6．C
7．B　[a试管发生了吸氧腐蚀，试管内气体压强减小，b试管发生了析氢腐蚀，试管内气体压强增大，故红墨水水柱两边液面变为左高右低，B错误。]
8．(1)装置C中Zn－Fe－稀硫酸构成原电池，其中Zn作负极，电极反应为Zn－2e－===Zn2+，Fe作正极，电极反应为2H＋＋2e－===H2↑。(2)装置B中，Fe-Cu-海水构成原电池，其中负极(Fe)反应为2Fe－4e－===2Fe2+，正极(Cu)反应为2H2O＋O2＋4e－===4OH－。该装置本质上发生的是吸氧腐蚀，故Cu极附近c(OH－)增大，pH增大。经比较，铁被腐蚀的快慢顺序为B＞A＞C。
9．B　[青铜器中含铜、锡等金属，也含有其他金属及非金属杂质，由于物质金属性不同，且周围存在电解质溶液，形成了原电池，且电解质溶液显中性，发生吸氧腐蚀，正极上氧气发生得电子的还原反应生成OH－，因此氧气是正极反应物，A正确；根据图乙可知，在锈蚀小孔外铜锈成分为Cu2(OH)2CO3、Cu2(OH)3Cl，Cu元素化合价为＋2价，在小孔附近和小孔内壁中铜锈成分为Cu2O、CuCl，Cu元素化合价为＋1价，B错误；由CuCl是在小孔内壁生成，可知Cl－会从小孔外向小孔内移动，C正确；由于Sn的金属性比Cu强，与Cu构成原电池时，Sn作负极，被氧化而发生电化学腐蚀，D正确。]
10．C　[装置Ⅰ中，铁遇浓硝酸钝化，铜与浓硝酸反应，在这种条件下，铜作原电池的负极，铁作正极，反应生成红棕色的NO2，随着反应的进行，浓硝酸变为稀硝酸，随后铁作负极，Cu作正极，稀硝酸发生还原反应生成无色的NO，金属过量，故反应结束时溶液中既有Fe2+又有Cu2+，A错误、D错误；因为装置Ⅱ中左边充满氧气，一开始发生吸氧腐蚀，消耗氧气导致左边液面上升，铁与稀硫酸反应产生氢气，发生析氢腐蚀，B错误，C正确。]
11．(1)对比编号①，编号②中碳粉的质量与编号①相同，醋酸的浓度与编号①不同，所以铁粉的质量应与编号①相同，即2.0 g；编号③中碳粉质量与编号①不同，铁粉质量和醋酸浓度均与编号①相同，显然编号③目的是探究碳粉含量的影响。(2)t2时，容器中压强明显小于起始压强，说明容器中气体减少，所以铁发生的是吸氧腐蚀。在铁发生吸氧腐蚀的过程中，铁为负极，发生氧化反应，形成Fe2+；碳为正极，发生还原反应：2H2O＋O2＋4e－===4OH－。(3)O～t1时压强增大，应从两方面考虑，一是生成气体，二是温度升高，则由假设一内容可得假设二应是反应放热，温度升高。
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