專(zhuān)題二十五金屬的腐蝕與防護(hù)解密高考化學(xué)（新教材2019）（原卷版）

2023——2024年解密高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí)精講案第六章化學(xué)反應(yīng)與能量變化專(zhuān)題二十五金屬的腐蝕與防護(hù)第一板塊明確目標(biāo)課標(biāo)要求核心素養(yǎng)了解金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因、金屬腐蝕的危害以及防止金屬腐蝕的措施。宏觀辨識(shí)與微觀探析科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任第二板塊夯實(shí)基礎(chǔ)考點(diǎn)一金屬的腐蝕與防護(hù)1．金屬腐蝕的本質(zhì)金屬原子失去電子變?yōu)榻饘訇?yáng)離子，發(fā)生______反應(yīng)。2．金屬腐蝕的類(lèi)型(1)化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕類(lèi)型化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕條件金屬與接觸到的干燥氣體或非電解質(zhì)液體直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)不純的金屬接觸到電解質(zhì)溶液發(fā)生原電池反應(yīng)本質(zhì)M－ne－=Mn＋M－ne－=Mn＋現(xiàn)象金屬被腐蝕較活潑的金屬被腐蝕區(qū)別無(wú)電流產(chǎn)生有微弱電流產(chǎn)生聯(lián)系電化學(xué)腐蝕比化學(xué)腐蝕普遍得多，腐蝕速率更快，危害也更嚴(yán)重(2)析氫腐蝕與吸氧腐蝕(以鋼鐵的腐蝕為例)類(lèi)型析氫腐蝕吸氧腐蝕條件水膜酸性較強(qiáng)水膜酸性很弱或呈中性電極反應(yīng)負(fù)極Fe－2e－=Fe2＋正極總反應(yīng)式聯(lián)系____________更普遍對(duì)同一電解質(zhì)溶液來(lái)說(shuō)，腐蝕速率的快慢電解原理引起的腐蝕>原電池原理引起的腐蝕>化學(xué)腐蝕>有防護(hù)措施的腐蝕；外界條件相同時(shí)，電解質(zhì)濃度越大，金屬腐蝕越快對(duì)同一金屬來(lái)說(shuō)，在不同溶液中腐蝕速率的快慢強(qiáng)電解質(zhì)溶液中>弱電解質(zhì)溶液中>非電解質(zhì)溶液中；活動(dòng)性不同的兩種金屬，活動(dòng)性差別越大，腐蝕速率越快應(yīng)用舉例如圖所示，各燒杯中盛有海水，鐵在其中被腐蝕的速率由快到慢的順序?yàn)開(kāi)______________。4．金屬腐蝕的防護(hù)方法考點(diǎn)一金屬的腐蝕與防護(hù)1、下列有關(guān)金屬腐蝕的說(shuō)法正確的是()B.金屬的電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕本質(zhì)相同，但電化學(xué)腐蝕伴有電流產(chǎn)生C.鋼鐵腐蝕最普遍的是吸氧腐蝕，負(fù)極吸收氧氣，產(chǎn)物最終轉(zhuǎn)化為鐵銹2、下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述不正確的是()A.海水為電解質(zhì)溶液，鐵、銅作電極，鐵腐蝕的速率為：鐵作陽(yáng)極>鐵作負(fù)極B.在鋼鐵制品中加入一些鉻或鎳制成合金，可有效防止金屬腐蝕C.鉛蓄電池放電時(shí)負(fù)極質(zhì)量減輕，充電時(shí)陽(yáng)極質(zhì)量增加D.把鋅粒放入盛有鹽酸的試管中，加入幾滴氯化銅溶液，氣泡放出速率加快3、炒過(guò)菜的鐵鍋未及時(shí)洗凈（殘液中含NaCl），不久便會(huì)因被腐蝕而出現(xiàn)紅棕色銹斑。腐蝕原理如圖所示，下列說(shuō)法正確的是()A.腐蝕過(guò)程中，負(fù)極是CD.每生成1mol鐵銹（）理論上消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的4、某同學(xué)進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)：操作現(xiàn)象取一塊打磨過(guò)的生鐵片，在其表面滴1滴含酚酞和的食鹽水放置一段時(shí)間后，生鐵片上出現(xiàn)如圖所示“斑痕”。其邊緣處為紅色，中心區(qū)域?yàn)樗{(lán)色，在兩色環(huán)交界處出現(xiàn)鐵銹下列說(shuō)法不合理的是()B.中心區(qū)域：C.邊緣處：D.交界處：5、碳鋼廣泛應(yīng)用在石油化工設(shè)備管道等領(lǐng)域，隨著深層石油天然氣的開(kāi)采，石油和天然氣中含有的及水引起的腐蝕問(wèn)題（俗稱二氧化碳腐蝕）引起了廣泛關(guān)注。深井中二氧化碳腐爛的主要過(guò)程如下：負(fù)極：（主要）正極：（主要）下列說(shuō)法不正確的是()水溶液中的腐蝕總反應(yīng)可表示為C.碳鋼管道在深井中的腐蝕與油氣層中鹽含量有關(guān)，鹽含量高腐蝕速率會(huì)加快的溶液其腐蝕性比相同pH的HCl溶液腐蝕性更強(qiáng)6、深埋在潮濕土壤中的鐵管道會(huì)發(fā)生如圖所示的電化學(xué)腐蝕，下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是()D.每消耗1molFe會(huì)有被還原7、家用的一種儲(chǔ)水式電熱水器的結(jié)構(gòu)如圖所示，其中a、b為水管口。下列說(shuō)法正確的是()A.電熱水器通電時(shí)，可將少量的水電解B.鎂棒因提供電子而作陰極，保護(hù)了鋼制外殼而得到有效保護(hù)8、在潮濕的深層土壤中，鋼管主要發(fā)生厭氧腐蝕，有關(guān)厭氧腐蝕的機(jī)理有多種，其中一種理論為厭氧細(xì)菌可促使與反應(yīng)生成，加速鋼管的腐蝕，其反應(yīng)原理如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()B.與的反應(yīng)可表示為D.在鋼管表面鍍鋅或銅可減緩鋼管的腐蝕，即使鍍層破損后仍對(duì)鋼管有保護(hù)作用第三板塊真題演練1.（2022·華僑、港澳、臺(tái)聯(lián)高考）金屬防腐具有重要意義。地下鐵質(zhì)管道的保護(hù)設(shè)施如圖所示，有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)A.該保護(hù)法為犧牲陽(yáng)極保護(hù)法

B.金屬鋅可代替金屬鎂

C.陰極反應(yīng)：2H2O+2.（2022·上海）濃硫酸貯存罐的鈍化金屬保護(hù)法示意圖如圖，其原理是利用可鈍化的金屬與直流電源相連，控制合適的電壓，使金屬貯存罐表面形成致密的鈍化膜，以有效減緩金屬腐蝕。下列選項(xiàng)錯(cuò)誤的是(

)A.金屬貯存罐可用鋼制材料 B.電子沿導(dǎo)線流入輔助電極

C.貯存濃硫酸的金屬罐與電源負(fù)極相連 D.電壓高到一定程度有可能會(huì)加劇腐蝕3.（2021·廣東）化學(xué)創(chuàng)造美好生活。下列生產(chǎn)活動(dòng)中，沒(méi)有運(yùn)用相應(yīng)化學(xué)原理的是(

)選項(xiàng)生產(chǎn)活動(dòng)化學(xué)原理A用聚乙烯塑料制作食品保鮮膜聚乙烯燃燒生成CO2B利用海水制取溴和鎂單質(zhì)Br?可被氧化、C利用氫氟酸刻蝕石英制作藝術(shù)品氫氟酸可與SiOD公園的鋼鐵護(hù)欄涂刷多彩防銹漆鋼鐵與潮濕空氣隔絕可防止腐蝕4.（201·湖南）下列說(shuō)法正確的是(

)A.糖類(lèi)、蛋白質(zhì)均屬于天然有機(jī)高分子化合物

B.FeO粉末在空氣中受熱，迅速被氧化成Fe3O4

C.第四板塊模擬提升1.海港、碼頭的鋼制管樁會(huì)受到海水的長(zhǎng)期侵襲，常用外加電流法對(duì)其進(jìn)行保護(hù)(如圖所示，其中高硅鑄鐵為惰性輔助電極)。下列有關(guān)敘述中不正確是

(

)

A.a為負(fù)極，b為正極

B.高硅鑄鐵是作為損耗陽(yáng)極材料發(fā)揮作用的

C.通電時(shí)，海水中的陽(yáng)離子向鋼制管柱電極移動(dòng)

D.通電后使鋼制管樁表面的腐蝕電流接近零2.化學(xué)與社會(huì)生活密切相關(guān)，下列說(shuō)法正確的是(

)A.軍艦船底鑲嵌鋅塊作正極，以防船體被腐蝕

B.汽車(chē)尾氣中NO和CO可以緩慢反應(yīng)生成N2和CO2，減小壓強(qiáng)，反應(yīng)速率減慢

C.金屬冶煉過(guò)程是金屬離子得電子變成金屬單質(zhì)的氧化過(guò)程

D.PM2.5顆粒(3.某實(shí)驗(yàn)小組要定量探究鐵銹蝕的因素，設(shè)計(jì)如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置，檢查氣密性，將5?g鐵粉和2?g碳粉加入三頸燒瓶，t1時(shí)刻，加入2?mL飽和氯化鈉溶液后，再將一只裝有5?mL稀鹽酸的注射器插到燒瓶上，采集數(shù)據(jù)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.鐵發(fā)生銹蝕的反應(yīng)是放熱反應(yīng)

B.t2～t3溫度降低是因?yàn)榉磻?yīng)速率減慢了

C.BC段壓強(qiáng)減小是因?yàn)殍F和氧氣直接反應(yīng)生成了氧化鐵4.下列敘述正確的是(

)A.一定溫度下，反應(yīng)MgCl2(l)=Mg(l)+Cl2(g)的△H>0、△S>0

5.潮濕土壤中的鐵管道在硫酸鹽還原菌(最佳生存環(huán)境pH為7～8)作用下，能被硫酸根腐蝕，其電化學(xué)腐蝕原理如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)

A.鐵作負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)

B.正極反應(yīng)為SO42??86.常溫下，將4.0g鐵釘加入到30mL4%的CuSO4溶液中，一段時(shí)間后觀察到鐵釘表面產(chǎn)生氣泡，體系內(nèi)溶液pH變化如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.CuSO4溶液pH<7的原因：Cu2++2H2O?Cu(OH)2+2H+

B.鐵釘表面產(chǎn)生氣泡的原因：Fe+27.用滴有酚酞和氯化鈉溶液濕潤(rùn)的濾紙分別做甲、乙兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，下列判斷錯(cuò)誤的是(

)

A.b極附近有氣泡冒出 B.d極附近出現(xiàn)紅色

C.a、c極上都發(fā)生氧化反應(yīng) D.甲中鐵棒比乙中鐵棒更易腐蝕8.Fe2OA.Fe3O4在純氧中受熱可以生成Fe2O3

B.Fe3+的檢驗(yàn)，可用K9.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(cuò)誤的是(

)

A.a中鐵釘附近產(chǎn)生藍(lán)色沉淀 B.b中鐵釘附近呈現(xiàn)紅色

C.a中銅絲附近有氣泡產(chǎn)生 D.b中發(fā)生吸氧腐蝕10.潮濕土壤中的鐵管道在硫酸鹽還原菌(最佳生存環(huán)境pH為7～8)作用下，能被硫酸根腐蝕，其電化學(xué)腐蝕原理如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.鐵作負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)

B.正極反應(yīng)為SO42??811.利用小粒徑零價(jià)鐵(ZVI)的電化學(xué)腐蝕處理三氯乙烯，進(jìn)行水體修復(fù)的過(guò)程如圖所示，H+、O2、NOA.反應(yīng)①②③④均為還原反應(yīng)

B.有效腐蝕過(guò)程中，1mol三氯乙烯完全脫氯，消耗鐵1.5mol

C.④的電極反應(yīng)式為NO3?12.某同學(xué)利用如圖所示裝置探究金屬的腐蝕與防護(hù)條件。對(duì)于該實(shí)驗(yàn)下列說(shuō)法正確的是(

)

A.①區(qū)鐵電極發(fā)生吸氧腐蝕，Cu電極上產(chǎn)生大量氣泡

B.②區(qū)鐵電極被腐蝕，Cu電極附近滴加酚酞溶液后變成紅色

C.③區(qū)鐵電極被防護(hù)，鐵電極反應(yīng)式為2H2O+2e?=H13.湖北省隨州市出土的曾侯乙編鐘，是戰(zhàn)國(guó)早期的青銅編鐘，主要由銅錫合金冶煉鑄造而成，保存完好。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.錫青銅的熔點(diǎn)比純銅低

B.在自然環(huán)境中，錫青銅中的錫可對(duì)銅起保護(hù)作用

C.青銅文物在潮濕環(huán)境中的腐蝕比干燥環(huán)境中快

D.錫青銅表面生成Cu14.某實(shí)驗(yàn)小組金屬的電化學(xué)腐蝕實(shí)驗(yàn)探究

(1)完成下列問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)序號(hào)實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)一1.將0.5g瓊脂加入250mL燒杯中，再加入25mL飽和食鹽水和75mL水。攪拌、加熱煮沸，使瓊脂溶解，轉(zhuǎn)入培養(yǎng)血中。滴入5～6滴酚酞溶液和0.1mol?L2.將一個(gè)鐵釘用砂紙打磨光滑，一端纏有銅絲，放入培養(yǎng)皿中一段時(shí)間。銅絲的區(qū)域溶液變紅色；鐵釘區(qū)域出現(xiàn)藍(lán)色沉淀。①請(qǐng)解釋銅絲區(qū)域溶液變紅的原因是

。

②寫(xiě)出生成藍(lán)色沉淀的離子方程式

。

(2)完成下列問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)序號(hào)實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)二取2mL飽和KI溶液于試管中，滴加幾滴淀粉，振蕩。繼續(xù)滴加5～6滴0.1mol?L滴入0.1mol?L根據(jù)實(shí)驗(yàn)二的現(xiàn)象，推測(cè)K3[Fe(CN)6]可能具有

“填氧化性或還原性”。實(shí)驗(yàn)序號(hào)實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)三1.取2mL煮沸過(guò)的的0.1mol?L?1K溶液無(wú)明顯變化2.繼續(xù)向試管中加入少許NaCl固體。一段時(shí)間后，鐵片表面產(chǎn)生大量的藍(lán)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推出實(shí)驗(yàn)三的結(jié)論是：在NaCl溶液中情況下，

。

(4)結(jié)合實(shí)驗(yàn)一～實(shí)驗(yàn)三，乙同學(xué)設(shè)計(jì)如下裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)四，證明金屬可以發(fā)生電化學(xué)腐蝕，當(dāng)電極X為Fe時(shí)，實(shí)驗(yàn)四的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)方案均可以證明Fe發(fā)生電化學(xué)腐蝕

①補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)方案2中的空格部分實(shí)驗(yàn)序號(hào)實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)四1.按圖連接好裝置，準(zhǔn)確讀取電流表讀數(shù)。電流表指針偏轉(zhuǎn)，讀數(shù)為I2.取

于試管中，加入

溶液，振蕩。產(chǎn)生藍(lán)色沉淀。②思考：若電極X為Mg時(shí)，電流表讀數(shù)為1.5I，推測(cè)電極X為Zn時(shí)電流表讀數(shù)的范圍是

。15.鐵的腐蝕與防護(hù)與生產(chǎn)生活密切相關(guān)。

Ⅰ.研究鐵的腐蝕

實(shí)驗(yàn)步驟如下：

步驟1：將鐵粉放置于0.002mol?L?1CuSO4溶液中浸泡，過(guò)濾后用水洗滌。

步驟2：向15.00mL1mol?L?1NaCl溶液(用鹽酸調(diào)pH=1.78)中加入浸泡過(guò)的Fe粉。

步驟3：采集溶液pH隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)。

(1)第一階段，主要發(fā)生析氫腐蝕，Cu上發(fā)生的電極反應(yīng)為_(kāi)_____。

(2)第二、三階段主要發(fā)生吸氧腐蝕。

①選取b點(diǎn)進(jìn)行分析，經(jīng)檢驗(yàn)溶液中含有Fe2+，寫(xiě)出Fe被腐蝕的總反應(yīng)______。

②取b點(diǎn)溶液向其中滴加KSCN無(wú)明顯現(xiàn)象，加入稀鹽酸后立即變紅。寫(xiě)出b點(diǎn)Fe2+被氧化的離子方程式______。

③依據(jù)b點(diǎn)發(fā)生