2019版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)培優(yōu)計劃化學(xué)反應(yīng)與能量二特訓(xùn)點——電化學(xué)腐蝕和防護類題

1、二、特訓(xùn)點一一“電化學(xué)腐蝕和防護”類題目加餐集訓(xùn).將兩根鐵釘分別纏繞銅絲和鋁條，放入滴有混合溶液的容器中，如圖所示，下列敘述錯誤的是（）aha中鐵釘附近呈現(xiàn)藍色沉淀b中鐵釘附近呈現(xiàn)紅色b中發(fā)生吸氧腐蝕a中銅絲附近有氣泡產(chǎn)生解析：選B A項，a構(gòu)成的是鐵銅原電池，鐵作為負極：Fe 2e =Fe ,生成的Fe2+與K3Fe（CN） 6反應(yīng)生成藍色沉淀，正確； B項，b中構(gòu)成鐵鋁原電池，鋁作負極被氧化， 鐵作正極被保護，沒有 Fe生成，鐵釘附近不可能呈現(xiàn)紅色，錯誤；C項，b中發(fā)生的是吸氧腐蝕，正確；D項，a中發(fā)生的是析氫腐蝕，正極銅絲有H2生成而產(chǎn)生氣泡，正確。的雨水紅墨水. （2018 湖南六校聯(lián)

2、考）如圖所示裝置中，小試管內(nèi)為紅墨水， U形管中盛有pH=4的雨水和生鐵片。經(jīng)觀察，裝置中有如下現(xiàn)象： 開始時插在小試管中的導(dǎo)管內(nèi)的液面下降，一段時間后導(dǎo)管內(nèi)的液面 回升，略高于U形管中的液面。以下有關(guān)解釋不合理的是（）A.生鐵片中的鐵是原電池的負極，發(fā)生氧化反應(yīng)生成Fe2+B.雨水酸性較強，生鐵片開始發(fā)生析氫腐蝕C.墨水液面回升時，正極反應(yīng)式為：Q+2H2（4e-=4OH卜降，一段時間后D.如果將生鐵片換成銅片，也會出現(xiàn)開始小試管中的導(dǎo)管內(nèi)的液質(zhì) 導(dǎo)管內(nèi)的液面回升的現(xiàn)象解析：選D開始時插在小試管中的導(dǎo)管內(nèi)的液面下降，說明U形管內(nèi)壓強增大，生鐵片在pH= 4的酸性雨水中發(fā)生析氫腐蝕，生鐵片中的

3、鐵是原電池的負極，失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，生成Fe, A B項正確。一段時間后導(dǎo)管內(nèi)的液面回升，說明U形管內(nèi)壓強減小，生鐵片發(fā)生吸氧腐蝕，正極反應(yīng)式為：Q +2H2。+ 4e =4OH, C項正確。如果將生鐵片換成銅片，由于銅不能發(fā)生析氫腐蝕，所以不會出現(xiàn)同樣的現(xiàn)象，D項錯誤。.研究電化學(xué)腐蝕及防護的裝置如右圖所示。下列有關(guān)說法錯誤的 是（）d為石墨，鐵片腐蝕加快d為石墨，石墨上電極反應(yīng)為 Q +2H2。+ 4e =4OHd為鋅塊，鐵片不易被腐蝕d為鋅塊，鐵片上電極反應(yīng)為 2H+ + 2e=HT解析：選D A項，由于鐵片比石墨活潑， 所以鐵、石墨及海水構(gòu)成原電池，F(xiàn)e為負極， 失去電子被氧化變?yōu)?/p>

4、 Fe2+進入溶液，溶解在海水中的Q在正極石墨上得到電子被還原，比沒有形成原電池時的速率快，正確；B項，d為石墨，作正極，發(fā)生的是吸氧腐蝕，石墨上電極反應(yīng)為 Q+2H28 4e =4OH,正確；C項，若d為鋅塊，則由于金屬活動性：ZnFe,Zn為原電池的負極，F(xiàn)e為正極，首先被腐蝕的是 Zn, Fe得到保護，鐵片不易被腐蝕，正確； D項，d為鋅塊，由于發(fā)生的是吸氧腐蝕，鐵片上的電極反應(yīng)為Q+2HO+ 4e-=4OH,錯誤。.利用如圖所示裝置進行實驗，開始時，U形管兩側(cè)液面相平，密封好，放置一段時間。下列說法正確的是（）飽和A.左側(cè)中Q得到電子，右側(cè)中 J得到電子一段時間后，左側(cè)液面低于右側(cè)液面

5、a、b兩處具有相同的電極反應(yīng)式：Fe 3e =Fea處溶液的pH增大，b處溶液的pH減小解析：選A左側(cè)中鐵絲發(fā)生吸氧腐蝕，Q得到電子，右側(cè)中鐵絲發(fā)生析氫腐蝕，4得到電子，A項正確；左側(cè)中吸收氧氣，壓強減小，右側(cè)中析出氫氣，壓強增大，故一段時間 后，左側(cè)液面上升，右側(cè)液面下降，左側(cè)液面高于右側(cè)液面，B項錯誤；a、b兩處鐵絲均作負極，電極反應(yīng)式均為 Fe-2e =F2+, C項錯誤；左側(cè) Q得電子，發(fā)生反應(yīng) O2 + 2H,O+ 4e =4OH,故a處溶液c（OH ）增大，pH增大，右側(cè) J得電子， 發(fā)生反應(yīng)2H+ 2e-=Hf , b處溶液c（H + ）減小，pH增大，D項錯誤。一定條件下，碳鋼

6、腐蝕與溶液pH的關(guān)系如下表。pH2466.5183.5-4腐蝕快慢較快慢較快主要產(chǎn)物L(fēng) 2 +FeFe3O4Fe2O3FeO2下列說法錯誤的是（）A.當(dāng)pHv 4時，碳鋼主要發(fā)生析氫腐蝕B.當(dāng)pH6時，碳鋼主要發(fā)生吸氧腐蝕C.當(dāng)pH 14時，正極反應(yīng)為 Q + 4H + 4e =2HOD.在煮沸除氧氣后的堿性溶液中，碳鋼腐蝕速率會減緩解析：選 C C項應(yīng)為 Q + 4e+ 2HzO=4OH。（2018 北京海淀區(qū)期末）某同學(xué)進行以下實驗：操作的食盤水生鐵片取一塊打磨過的生鐵片，在具表白滴1滴含酚酗和 阿Fe（CN） 6的食鹽水現(xiàn)象放置一段時間后，生鐵片上出現(xiàn)如圖所示“斑痕”。J紅色其邊緣處為紅

7、色，中心區(qū)域為藍色，在兩色環(huán)交界處出現(xiàn)鐵銹下列說法不合理的是（）A.生鐵片發(fā)生吸氧腐蝕B.中心區(qū)域：Fe 2e =FeiC.邊緣處： Q+2h23 4e =4OHD.交界處：4Fe2+ + O + 10H2O=4Fe（OH）+8H+解析：選D生鐵片邊緣處為紅色，說明生成了 ON: C2+2Ha 4e =4OH,生鐵片發(fā) 生吸氧腐蝕，A、C項合理；根據(jù)實驗現(xiàn)象，中心區(qū)域為藍色，說明生成了Fe2+, B項合理;在兩色環(huán)交界處出現(xiàn)鐵銹， 是因為生成的氫氧化亞鐵被氧氣氧化為氫氧化鐵，氫氧化鐵分解生成鐵銹，D項不合理。.城市地下潮濕的土壤中常埋有縱橫交錯的管道和輸電線路，當(dāng)有電流泄漏并與金屬 管道形成回

8、路時，就會引起金屬管道的腐蝕。原理如圖所示，但若電壓等條件適宜，鋼鐵管道也可能減緩腐蝕，此現(xiàn)象被稱為“陽極保護”。下列有關(guān)說法不正確的是（）麗落造鈉鐫管道A.該裝置能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為化學(xué)能.管道右端腐蝕比左端快，右端電極反應(yīng)式為Fe-2e =Fe2+C.如果沒有外加電源，潮濕的土壤中的鋼鐵管道比較容易發(fā)生吸氧腐蝕D.鋼鐵“陽極保護”的實質(zhì)是在陽極金屬表面形成一層耐腐蝕的鈍化膜解析：選B A項，該裝置相當(dāng)于電解池，能將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，正確； B項，左端 是陽極，腐蝕得更快，錯誤； C項，如果沒有外加電源，潮濕的土壤 （接近中性）中的鋼鐵管 道發(fā)生原電池反應(yīng)，所以發(fā)生的是吸氧腐蝕，正確；D項，根據(jù)

9、題意，此種腐蝕較慢，所以“陽極保護”實際上是在金屬表面形成了一層致密的保護膜，正確。8.近年來AIST報告正在研制一種“高容量、低成本”鋰銅空氣燃料電池，該電池通過一種復(fù)雜的銅腐蝕“現(xiàn)象”產(chǎn)生電力，其中放電過程為 2Li +Cu h2Q=2CU-2Li +2OH ,示意圖如圖。下列說法不正確的是（）A.放電時，Li +透過固體電解質(zhì)向 Cu極移動B.放電時，負極的電極反應(yīng)式為Cu2ah23 2葭=2C酢2QHTC.通空氣時，銅被腐蝕，表面產(chǎn)生CibQD.整個反應(yīng)過程中，銅相當(dāng)于催化劑解析：選B由題中裝置圖和放電時的總反應(yīng)可知，放電時 Li為負極，Cu為正極，陽 離子向正極移動，A項正確；放電時

10、，負極 Li失電子轉(zhuǎn)化成Li +, B項錯誤；結(jié)合題中裝置圖可知，通入空氣銅被腐蝕，生成C&Q, C項正確；銅被腐蝕生成 CQ,放電時CuO又被還原成Cu,所以整個反應(yīng)過程中 Cu相當(dāng)于催化劑，D項正確。（2018 衡水中學(xué)調(diào)研）常溫下，用壓強傳感器探究生鐵在pH= 2和pH= 4的醋酸溶液中發(fā)生腐蝕的裝置及得到的圖像如下，分析圖像，以下結(jié)論錯誤的是（）電腦壓曲楮梗器0o鐵和炭粉一一定PH數(shù)據(jù)采集罌似-2時譙形胞中氣體 摳強變化的曲線圖時間,3時錐屏瓶中氣體 維強變化的曲線圖A.溶液pHK2時，生鐵發(fā)生析氫腐蝕B.在酸性溶液中生鐵可能發(fā)生吸氧腐蝕C.析氫腐蝕和吸氧腐蝕的速率一樣快D.兩溶液中負

11、極反應(yīng)均為Fe- 2e =Fe+解析：選C根據(jù)pH= 2時錐形瓶中壓強與時間的關(guān)系知，壓強隨著反應(yīng)的進行逐漸增大，說明該裝置發(fā)生析氫腐蝕，則溶液phK 2時，生鐵發(fā)生析氫腐蝕，A項正確；pH= 4時錐形瓶中壓強隨著反應(yīng)的進行逐漸減小，說明發(fā)生吸氧腐蝕，所以在酸性溶液中生鐵可能發(fā)生吸氧腐蝕，B項正確；根據(jù)壓強與時間關(guān)系圖知，pH=2的溶液和pH=4的溶液中，變化相同的壓強時所用時間不同， 前者比后者使用時間長，說明吸氧腐蝕速率大于析氫腐蝕速率， C項錯誤；兩個溶液中都發(fā)生電化學(xué)腐蝕，鐵均作負極，電極反應(yīng)式為Fe- 2e =F5+ , D項正確。.某小組按圖1所示的裝置探究鐵的吸氧腐蝕。完成下列填

12、空:（1）圖2是圖1所示裝置的示意圖，在圖 2的小括號內(nèi)填寫正極材料的化學(xué)式；在方括 號內(nèi)用箭頭表示出電子流動的方向。（2）寫出正、負極反應(yīng)的方程式。正極：,負極：。（3）按圖1裝置實驗，約8分鐘才看到導(dǎo)管中液柱上升，下列措施可以更快更清晰地觀 察到液柱上升的是 （填字母）。a.用純氧氣代替具支試管內(nèi)的空氣b.用食鹽水浸泡過的鐵釘再蘸取鐵粉和炭粉的混合物c.用毛細尖嘴管代替玻璃導(dǎo)管，并向試管的水中滴加少量紅墨水（4）升高溫度可以加快化學(xué)反應(yīng)速率，建議用酒精燈加熱具支試管。這一措施 （填“可行”或“不行”）。解析：（1）電子由負極到正極，鐵釘中的鐵作負極，碳 （C）作正極；（2）吸氧腐蝕的電極

13、反應(yīng)式：正極為C2+4e +2H2O=4OH負極為2Fe 4e-=2Fe2+; （3）a項，增大Q的濃度, 加快腐蝕；b項，增大反應(yīng)物接觸面積，加快腐蝕； c項，可清晰地觀察液柱。（4）因為加熱 具支試管，氣體體積變大，部分氧氣放出，氧氣濃度降低，腐蝕變慢。一 正柳班極 1 r ZI一二答案：（1）食鹽水(2)2H 2O+ Q+4e =4OH2 +2Fe- 4e =2Fe (3)abc (4)不仃.某研究小組對鐵生銹進行研究。（1）甲同學(xué)設(shè)計了 A、B、C三組實驗如圖:鐵釘 水、神石灰最“植物油胃 空氣/ P探究鐵生銹的條件。經(jīng)過較長時間后，甲同學(xué)觀察到的現(xiàn)象是：A中鐵釘生銹；B中鐵釘不生銹；

14、C中鐵釘不生銹。通過上述實驗現(xiàn)象分析，可得出鐵生銹的外部條件是鐵釘發(fā)生電化學(xué)腐蝕的正極電極反應(yīng)式為 O實驗 B所用的水要經(jīng)過 處理，植物油的作用是 實 驗 C 中 堿 石 灰 的 作 用 是（2）乙同學(xué)為了達到同樣目的，設(shè)計了實驗D如圖所示：鐵絲發(fā)現(xiàn)一段時間后，試管中的液面升高，其原因是，F(xiàn)，該實驗 （填“能”或“不能”）說明水甚卜對鐵釘生銹產(chǎn)生影響。酒乒MD（3）鋼鐵容易腐蝕，工業(yè)生產(chǎn)中常需對鋼鐵進行“發(fā)藍”處理，以有效避免或減緩鋼鐵的腐蝕。所謂“發(fā)藍”，就是對鋼鐵零件等進行氧化處理，使其表面形成一層致密的藍黑色氧化膜。發(fā)藍處理過程可表示如下：蝕I.砂紙n ,除油液浸泡 m,除銹液浸泡鐵干岸

15、煮沸0 min607? CW.發(fā)藍液浸泡 V .重銘酸鉀溶液浸泡煮沸_20min煮沸約彳0分鐘處理成命為檢驗經(jīng)過步驟IV處理的鐵件是否合格，常往成品表面滴上5%勺硫酸銅溶液，如果成品不合格（即鐵件表面有微小松孔，未形成致密的氧化膜），一段時間將觀察到的現(xiàn)象為解析：（1）鐵生銹的外部條件是鐵和空氣中的水以及氧氣接觸。鐵釘發(fā)生電化學(xué)腐 蝕，鐵為負極，失去電子被氧化，正極上是Q被還原，電極反應(yīng)為 Q+2HaO+ 4e =4OAo水中溶解有一定的空氣，煮沸可以將空氣排出，植物油和水是互不相溶的，它的作用是隔 絕空氣中的氧氣。堿石灰能吸收水，它的作用是吸收空氣中的水蒸氣。（2）鐵生銹會消耗Q,會使試管內(nèi)

16、氣體體積減小，所以液面上升的原因是鐵釘生銹消耗了試管內(nèi)的C2,使試管內(nèi)氣體體積減小，不能證明水對鐵釘生銹產(chǎn)生影響。（3）如果成品不合格，F(xiàn)e與CuSC溶液接觸，發(fā)生Fe與CuSO的置換反應(yīng)，生成 Cu和FeSO,所以一段時間將觀察到的現(xiàn)象為： 鐵制品表面有紅色固體析出。答案：（1）有水（或電解質(zhì)溶液）和氧氣（或空氣） （h+4e+ 2A2O=4OA煮沸 （或“除去氧氣”）隔絕空氣（或“防止氧氣與鐵接觸”）吸收水蒸氣（或“干燥”或“保持試管內(nèi)的干燥環(huán)境”）（2）鐵的吸氧腐蝕要吸收氧氣（或“氧氣參與反應(yīng)”或“消耗了氧氣”）使試管內(nèi)氣體體積減小不能（3）鐵制品表面有紅色固體析出.某研究小組為探究弱酸

17、性條件下鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕類型的影響因素，將混合均勻的 新制鐵粉和碳粉置于錐形瓶底部，塞上瓶塞（如圖1）。從膠頭滴管中滴入幾滴醋酸溶液，同時測量容器中的壓強變化。(1)請完成以下實驗設(shè)計表(表中不要留空格)：編號實驗?zāi)康奶挤?g鐵粉/g醋酸/%為以下實驗作參照0.52.090.0醋酸濃度的影響0.536.00.22.090.0(2)編號實驗測得容器中壓強隨時間變化如圖2。t2時，容器中壓強明顯小于起始壓強，其原因是鐵發(fā)生了 腐蝕，請在圖3中用箭頭標(biāo)出發(fā)生該腐蝕時電子流動方向；此時，碳粉表面發(fā)生了(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)，其電極反應(yīng)式是ti時間/目電解質(zhì)溶液膜圖3 該小組對圖2中0ti時壓強變

18、大的原因提出了如下假設(shè)，請你完成假設(shè)二。 假設(shè)一：發(fā)生析氫腐蝕產(chǎn)生了氣體；假設(shè)二：(4)為驗證假設(shè)一，某同學(xué)設(shè)計了檢驗收集的氣體中是否含有Hz的方案。請你再設(shè)計個實驗方案驗證假設(shè)一，寫出實驗步驟和結(jié)論。實驗步驟和結(jié)論(不要求寫具體操作過程)：解析：(1)對比實驗，實驗中碳粉的質(zhì)量與實驗相同，醋酸的濃度與實驗不同，所以鐵粉的質(zhì)量應(yīng)與實驗相同，即2.0 g；實驗中碳粉質(zhì)量與實驗不同，鐵粉質(zhì)量和醋酸濃度均與實驗相同，顯然實驗?zāi)康氖翘骄刻挤酆康挠绊憽?2) t 2時，容器中壓強明顯小于起始壓強，說明容器中氣體減少， 所以鐵發(fā)生的是吸氧腐蝕。 在鐵吸氧腐蝕過程中， 一 一一 、2+. . 一一 . 鐵為負極，發(fā)生氧化反應(yīng)，生成 Fe ,碳為正極，發(fā)生還原反應(yīng)：2屋8 Q+4e =4OH(或4H+