4.3 金屬的腐蝕與防護(hù)-2024-2025學(xué)年高二化學(xué)講義解題大招（人教版）

PAGE14.3金屬的腐蝕與防護(hù)【兩大必考點(diǎn)+三大秒殺招+四大題型+分層訓(xùn)練】課前預(yù)習(xí)課前預(yù)習(xí)+知識精講知識點(diǎn)01金屬的腐蝕1.概念：金屬或合金與周圍接觸到的氣體或液體物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)而引起損耗的現(xiàn)象。其實(shí)質(zhì)是金屬原子失去電子變?yōu)殛栯x子，金屬發(fā)生氧化反應(yīng)。2.根據(jù)與金屬接觸的氣體或液體不同，金屬腐蝕可分為兩類：3．鋼鐵的電化學(xué)腐蝕類別項(xiàng)目析氫腐蝕吸氧腐蝕示意圖條件水膜酸性較強(qiáng)水膜酸性很弱或呈中性負(fù)極Fe－2e－=Fe2＋正極2H＋＋2e－=H2↑O2＋4e－＋2H2O=4OH－總反應(yīng)Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑2Fe＋O2＋2H2O=2Fe(OH)2后續(xù)反應(yīng)最終生成鐵銹(主要成分為Fe2O3·xH2O)，反應(yīng)如下：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3，2Fe(OH)3=Fe2O3·xH2O＋(3－x)H2O聯(lián)系通常兩種腐蝕同時存在，但后者更普遍4.實(shí)驗(yàn)探究：電化學(xué)腐蝕(1)吸氧腐蝕實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)解釋導(dǎo)管中液面上升裝置中鐵、碳和飽和食鹽水構(gòu)成原電池，鐵釘發(fā)生吸氧腐蝕(2)電化學(xué)腐蝕與化學(xué)腐蝕速率比較實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)解釋①試管中產(chǎn)生氣泡的速率快Zn與CuSO4反應(yīng)生成Cu，Zn、Cu和稀鹽酸構(gòu)成原電池，發(fā)生電化學(xué)腐蝕，產(chǎn)生氣泡的速率更快(3)結(jié)論：①電化學(xué)腐蝕中吸氧腐蝕更為普遍。②電化學(xué)腐蝕速率比化學(xué)腐蝕大得多。知識點(diǎn)02金屬的防護(hù)金屬的防護(hù)主要從金屬、與金屬接觸的物質(zhì)及兩者反應(yīng)的條件等方面來考慮。1.金屬的防護(hù)的本質(zhì)阻止金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，基本思路是防止金屬與化學(xué)物質(zhì)直接接觸，防止金屬做原電池的負(fù)極。2.金屬防護(hù)的幾種重要方法（1）改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)合金鋼中含有合金元素，使組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，耐腐蝕。如:不銹鋼。在鋼鐵中加入一定比例的鉻和鎳（14%~8%Cr，7%～9%Ni），改變鋼鐵內(nèi)部的組成和結(jié)構(gòu)，可極大程度地提高鋼鐵抗腐蝕性能，這就是常見的“不銹鋼”(合金)。（2）在金屬表面覆蓋保護(hù)層。常見方式有:涂油脂、油漆或覆蓋搪瓷、塑料等;用化學(xué)方法使金屬表面鈍化，形成致密氧化膜;在表面鍍一層有自我保護(hù)作用的另一種金屬。（3）電化學(xué)保護(hù)法:金屬在發(fā)生電化學(xué)腐蝕時，總是作為原電池負(fù)極(陽極)的金屬被腐蝕，作為正極(陰極)的金屬不被腐蝕，如果能使被保護(hù)的金屬成為陰極，則該金屬就不易被腐蝕。①犧牲陽極法原理：原電池原理，被保護(hù)的金屬作正極，活潑性更強(qiáng)的金屬作負(fù)極。應(yīng)用：鍋爐內(nèi)壁、船舶外殼、鋼鐵閘門安裝鎂合金或鋅塊?！緦?shí)驗(yàn)探究1】如圖裝置反應(yīng)一段時間后，往Fe電極區(qū)滴入2滴黃色K3[Fe(CN)6](鐵氰化鉀)溶液，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。已知Fe2＋與[Fe(CN)6]3－反應(yīng)生成帶有特征藍(lán)色的KFe[Fe(CN)6]沉淀。實(shí)驗(yàn)裝置電流表陽極(負(fù)極區(qū))陰極(正極區(qū))現(xiàn)象指針偏轉(zhuǎn)Zn溶解有氣泡產(chǎn)生，無藍(lán)色沉淀生成有關(guān)反應(yīng)—Zn－2e－=Zn2＋2H＋＋2e－=H2↑結(jié)論溶液中不含F(xiàn)e2＋，鐵作正極未被腐蝕【實(shí)驗(yàn)探究2】在兩個培養(yǎng)皿中分別放入含有NaCl的瓊脂，并注入5～6滴酚酞溶液和K3[Fe(CN)6]溶液混合均勻，取兩個2～3cm的鐵釘，用砂紙擦光，將裹有鋅皮的鐵釘放入a，纏有銅絲的鐵釘放入b。實(shí)驗(yàn)裝置現(xiàn)象鐵釘周圍變紅鐵釘周圍生成藍(lán)色沉淀，銅絲周圍變紅結(jié)論鐵作為負(fù)極時易被腐蝕，作為正極時未被腐蝕②外加電流法原理：電解池原理，被保護(hù)的金屬作為陰極，與電源的負(fù)極相連。應(yīng)用：鋼鐵閘門，高壓線鐵架，地下管道連接直流電源的負(fù)極。解題大招解題大招大招01金屬腐蝕易錯點(diǎn)金屬腐蝕過程中，電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕同時發(fā)生，但絕大多數(shù)屬于電化學(xué)腐蝕，且比化學(xué)腐蝕的速率大得多。大招02電化學(xué)腐蝕總結(jié)（１）吸氧腐蝕和析氫腐蝕的本質(zhì)都是被腐蝕金屬做原電池的負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)。（２）吸氧腐蝕比析氫腐蝕更普遍，按照金屬活動性順序，“Ｈ”前金屬既可以發(fā)生析氫腐蝕也可以發(fā)生吸氧腐蝕，“Ｈ”后金屬只能發(fā)生吸氧腐蝕。（３）發(fā)生吸氧腐蝕還是析氫腐蝕主要由水膜酸堿性決定，酸性較強(qiáng)時發(fā)生析氫腐蝕，酸性較弱時發(fā)生吸氧腐蝕。大招03判斷金屬腐蝕快慢的規(guī)律：1.電解原理引起的腐蝕（做陽極）＞原電池原理引起的腐蝕（做負(fù)極）＞化學(xué)腐蝕＞有防護(hù)腐蝕措施的腐蝕（做正極）＞有防護(hù)腐蝕措施的腐蝕（做陰極）；2.同種金屬的腐蝕在強(qiáng)電解質(zhì)中＞弱電解質(zhì)中＞非電解質(zhì)中；3.活潑性不同的兩金屬組成原電池，活潑性差別越大，腐蝕越快；4.對同一電解質(zhì)溶液來說，電解質(zhì)溶液濃度越大，腐蝕越快。防腐措施由好到壞的順序如下：外接電源的陰極保護(hù)法＞犧牲陽極的陰極保護(hù)法＞有一般防腐條件保護(hù)＞無防腐條件。題型分類題型分類題型01金屬的腐蝕【例1】下列與金屬腐蝕有關(guān)的說法中，不正確的是A．鋁不易與氧氣發(fā)生反應(yīng)，具有很強(qiáng)的抗腐蝕能力B．鋼鐵在潮濕空氣中生銹屬于電化學(xué)腐蝕C．電化學(xué)腐蝕一般可分為吸氧腐蝕和析氫腐蝕D．金屬腐蝕的本質(zhì)是金屬原子失去電子被氧化的過程【答案】A【解析】A．鋁的表面易形成致密的氧化膜，氧化膜能飽和內(nèi)部金屬不被腐蝕，所以鋁具有很強(qiáng)的抗腐蝕能力，故A錯誤；B．鋼鐵在潮濕的空氣中易形成原電池，所以鋼鐵在潮濕空氣中生銹屬于電化學(xué)腐蝕，故B正確；C．中性或弱酸性條件下，金屬發(fā)生吸氧腐蝕，酸性環(huán)境下，金屬發(fā)生析氫腐蝕，則電化學(xué)腐蝕一般可分為吸氧腐蝕和析氫腐蝕，故C正確；D．金屬腐蝕時失電子生成陽離子，則金屬腐蝕的本質(zhì)是金屬原子失去電子被氧化的過程，故D正確；故選A?！咀兪?-1】以下現(xiàn)象與電化學(xué)腐蝕無關(guān)的是A．生鐵比軟鐵芯（純鐵）容易生銹 B．電工操作規(guī)定不能將鋁線、銅線直接相連使用C．銀質(zhì)器皿久置后表面變暗 D．“暖寶寶”撕開包裝迅速發(fā)熱【答案】C【解析】A．生鐵中含有碳，在電解質(zhì)溶液中形成原電池反應(yīng)，鐵做原電池的負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)被腐蝕，所以容易生銹，與電化學(xué)腐蝕有關(guān)，故A不符合；B．銅、鋁在潮濕的空氣中能構(gòu)成原電池，鋁做原電池的負(fù)極被損耗，所以不能將鋁線和銅線接在一起，則電工操作中不能將鋁線和銅線接在一起與電化學(xué)腐蝕有關(guān)，故B不符合；C．銀質(zhì)器皿久置后表面變暗是因?yàn)榻饘巽y與空氣中的氧氣、硫化氫等反應(yīng)生成了氧化銀、硫化銀等的結(jié)果，該反應(yīng)屬于化學(xué)腐蝕，與電化學(xué)腐蝕無關(guān)，故C符合；D．“暖寶寶”撕開包裝迅速發(fā)熱是因?yàn)殍F、碳在氯化鈉溶液中構(gòu)成了原電池，鐵做原電池的負(fù)極發(fā)生吸氧腐蝕而放出熱量的緣故，則“暖寶寶”撕開包裝迅速發(fā)熱與電化學(xué)腐蝕有關(guān)，故D不符合；故選C?！咀兪?-2】下列事實(shí)與電化學(xué)腐蝕無關(guān)的是A．生鐵比熟鐵(幾乎是純鐵)容易生銹B．黃銅(Cu―Zn合金)制的銅鑼不易生銹C．銅、鋁電線一般不直接連接起來作導(dǎo)線D．光亮的自行車鋼圈不易生銹【答案】D【解析】A．生鐵的成分中含有金屬鐵和碳，可以形成原電池，金屬鐵為負(fù)極，負(fù)極金屬易被腐蝕，與電化學(xué)腐蝕有關(guān)，故A不選；B．黃銅（銅鋅合金）制作的銅鑼中，金屬銅做正極，是被保護(hù)的電極，不易生銹，與電化學(xué)腐蝕有關(guān)，故B不選；C．銅、鋁電線連接易形成原電池，鋁做負(fù)極被腐蝕，與電化學(xué)腐蝕有關(guān)，故C不選；D．光亮的自行車鋼圈說明鍍層沒有磨損，自行車鋼圈只有鍍層和外界接觸，因而不會發(fā)生電化學(xué)腐蝕，與電化學(xué)腐蝕無關(guān)，故選D；故答案選D。題型02析氫腐蝕與吸氧腐蝕【例2】鋼鐵的電化學(xué)腐蝕(1)實(shí)驗(yàn)探究——鋼鐵的電化學(xué)腐蝕原理

①向鐵粉中加入碳粉的目的是；②實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：a裝置右邊的小試管中液面；b裝置中右邊小試管中液面。(2)鋼鐵的電化學(xué)腐蝕根據(jù)鋼鐵表面水溶液薄膜的酸堿性不同，鋼鐵的電化學(xué)腐蝕分為析氫腐蝕和吸氧腐蝕，如下圖所示：

①鋼鐵的吸氧腐蝕：通常情況下，在潮濕的空氣中，鋼鐵表面凝結(jié)了一層溶有氧氣的水膜，將會發(fā)生腐蝕。負(fù)極反應(yīng)式：；正極反應(yīng)式：?？偡磻?yīng)式：。Fe(OH)2被進(jìn)一步氧化成Fe(OH)3：，F(xiàn)e(OH)3部分脫水生成Fe2O3·nH2O，是鐵銹的主要成分。②鋼鐵的析氫腐蝕：當(dāng)鋼鐵表面的電解質(zhì)溶液較強(qiáng)時，腐蝕過程中有放出。其中，F(xiàn)e是極，C是極。負(fù)極反應(yīng)式：；正極反應(yīng)式：?？偡磻?yīng)式：。隨著了氫氣的析出，溶液的pH上升，最終形成鐵銹。【答案】(1)碳作原電池的正極上升下降(2)吸氧2Fe-4e-=2Fe2+O2+2H2O+4e-=4OH-2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3酸性H2負(fù)正Fe-2e-=Fe2+2H+＋2e-=H2↑Fe+2H+=Fe2++H2↑【解析】（1）①向鐵粉中加入碳粉的目的是使得碳作為原電池的正極，和鐵構(gòu)成原電池；②酸性條件下，鐵發(fā)生析氫腐蝕生成氫氣，中性或弱酸性條件下發(fā)生吸氧腐蝕消耗氧氣；故實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：a裝置右邊的小試管中液面上升；b裝置中右邊小試管中液面下降；（2）①鋼鐵的吸氧腐蝕：通常情況下，在潮濕的空氣中，鋼鐵表面凝結(jié)了一層溶有氧氣的水膜，水膜為中性或弱酸性，將會發(fā)生吸氧腐蝕。負(fù)極鐵失去電子生成亞鐵離子，反應(yīng)式2Fe-4e-=2Fe2+；正極氧氣得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氧根離子，反應(yīng)式O2+2H2O+4e-=4OH-?？偡磻?yīng)為鐵和氧氣、水生成氫氧化亞鐵：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2。Fe(OH)2被空氣中氧氣進(jìn)一步氧化成Fe(OH)3：4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3，F(xiàn)e(OH)3部分脫水生成Fe2O3·nH2O，是鐵銹的主要成分。②鋼鐵的析氫腐蝕：當(dāng)鋼鐵表面的電解質(zhì)溶液酸性較強(qiáng)時，腐蝕過程中有氫氣放出。其中，F(xiàn)e失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成亞鐵離子，是負(fù)極，C極的氫離子得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣，是正極。負(fù)極反應(yīng)式：Fe-2e-=Fe2；正極反應(yīng)式：2H+＋2e-=H2↑?？偡磻?yīng)式：Fe+2H+=Fe2++H2↑。隨著了氫氣的析出，溶液的pH上升，最終形成鐵銹。【變式2-1】如圖裝置中，有如下實(shí)驗(yàn)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。以下解釋不合理的是

A．雨水酸性較強(qiáng)時，生鐵片開始發(fā)生析氫腐蝕B．一段時間后，往U形管中滴加溶液，會有藍(lán)色沉淀產(chǎn)生C．導(dǎo)管內(nèi)紅墨水液面回升時，正極反應(yīng)為D．生鐵片中所含的碳能增強(qiáng)鐵的抗腐蝕性【答案】D【解析】A．pH=4的雨水，其酸性較強(qiáng)，生鐵片在該雨水中發(fā)生析氫腐蝕，故A合理；B．U形管中發(fā)生反應(yīng)，所以滴加溶液，會有藍(lán)色沉淀產(chǎn)生，故B合理；C．開始時正極反應(yīng)為，由于生成，氣體壓強(qiáng)增大，開始時插在小試管中的導(dǎo)管內(nèi)的液面下降；隨著反應(yīng)的進(jìn)行，雨水的酸性逐漸減弱，最后發(fā)生了吸氧腐蝕，正極反應(yīng)為，故導(dǎo)管內(nèi)紅墨水液面回升，故C合理；D．生鐵片中以鐵為負(fù)極，碳為正極，水膜為電解質(zhì)溶液的大量小型原電池，則生鐵片中的碳降低了鐵的抗腐蝕性，所以純鐵比生鐵耐腐蝕，故D不合理；故選：D?！咀兪?-2】在潮濕的環(huán)境中，鋼鐵發(fā)生腐蝕的示意圖如圖所示。下列說法錯誤的是A．圖甲、圖乙描述的分別是鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕B．圖甲、圖乙中負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)均為Fe-3e-=Fe3+C．圖甲、圖乙中正極反應(yīng)不同的原因是電解質(zhì)溶液的酸堿性不同D．圖甲、圖乙中負(fù)極腐蝕的最終產(chǎn)物都是Fe2O3·xH2O【答案】B【解析】A．據(jù)圖可知，圖甲中Fe被腐蝕時生成氫氣，為析氫腐蝕，圖乙中Fe被腐蝕時吸收氧氣，為吸氧腐蝕，A正確；B．原電池中，F(xiàn)e參與電極反應(yīng)時，反應(yīng)式為Fe-2e-=Fe2+，B錯誤；C．一般情況下強(qiáng)酸性環(huán)境中鐵發(fā)生析氫腐蝕，中性、堿性環(huán)境中發(fā)生吸氧腐蝕，即正極反應(yīng)不同的原因是電解質(zhì)溶液的酸堿性不同，C正確；D．Fe被氧化為Fe2+后，繼而生成Fe(OH)2，然后在潮濕環(huán)境中被氧氣氧化為Fe(OH)3，再進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為Fe2O3·xH2O，D正確；綜上所述答案為B。題型03金屬的防護(hù)【例3】下列金屬防腐的措施中，使用外加電流法的是A．汽車底盤噴涂高分子膜 B．金屬護(hù)欄表面涂漆C．地下鋼管連接鎂塊 D．水中的鋼閘門連接電源的負(fù)極【答案】D【解析】A．汽車底盤噴涂高分子膜阻止了鐵與空氣、水的接觸，從而防止金屬鐵防銹，沒有連接外加電源，A不符合題意；B．金屬護(hù)欄表面涂漆使金屬和空氣、水等物質(zhì)隔離而防止生銹，沒有連接外加電源，B不符合題意；C．鎂的活潑性大于鐵，用犧牲鎂塊的方法來保護(hù)地下鋼管而防止鐵被腐蝕，屬于犧牲陽極的陰極保護(hù)法，C不符合題意；D．水中的鋼閘門連接電源負(fù)極，陰極上得電子被保護(hù)，所以屬于使用外加電流的陰極保護(hù)法，D符合題意；故選D。【變式3-1】下列關(guān)于金屬腐蝕和防腐的說法不正確的是A．海上艦艇的腐蝕主要為金屬的化學(xué)腐蝕B．可以在船舶外殼裝上鋅塊，用犧牲陽極法防止金屬腐蝕C．刷防銹漆，使金屬與空氣、水等物質(zhì)隔離，可防止金屬被腐蝕D．改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，將金屬做成合金可有效防止金屬被腐蝕【答案】A【解析】A．有鹽分的海水和空氣會對船體造成腐蝕為形成原電池的電化學(xué)腐蝕，故A錯誤；B．在船舶外殼裝上鋅塊，鋅為負(fù)極，負(fù)極金屬易被腐蝕，正極金屬被保護(hù)，該保護(hù)金屬的方法稱為犧牲陽極法，故B正確；C．刷防銹漆，使金屬與空氣、水等物質(zhì)隔離，可防止金屬被腐蝕，故C正確；D．通過添加其他金屬元素，改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，將金屬做成合金可有效防止金屬被腐蝕，故D正確；故選A?！咀兪?-2】犧牲陽極法是港珠澳大橋采用的重要防腐措施之一。下列說法錯誤的是A．可選用鋁作為犧牲陽極B．犧牲陽極法利用了原電池原理C．鋼鐵在海水中易發(fā)生析氫腐蝕D．研制耐腐蝕的新型材料是解決金屬腐蝕問題的重要途徑【答案】C【解析】A．采用犧牲陽極法保護(hù)陰極時，鋁作原電池的負(fù)極被氧化，鐵被保護(hù)，A正確；B．犧牲陽極法保護(hù)陰極，參考選項(xiàng)A，鋁作原電池的負(fù)極，即利用的是原電池原理，B正確；C．海水的pH一般在8.0~8.5，堿性條件下鋼構(gòu)件的腐蝕主要是吸氧腐蝕，C錯誤；D．金屬在海水中更容易被腐蝕，研制耐腐蝕的新型材料是解決金屬腐蝕問題的重要途徑，D正確；故選C。題型04金屬腐蝕快慢的比較【例4】下圖所示裝置的燒杯中均盛有溶液，其中鐵片最易被腐蝕的是A． B． C． D．【答案】D【解析】金屬腐蝕快慢順序?yàn)殡娊獬仃枠O＞原電池負(fù)極＞化學(xué)腐蝕＞原電池正極＞電解池陰極，A中Fe發(fā)生化學(xué)腐蝕，B中Fe作陰極被保護(hù)，C中Fe作正極被保護(hù)，D中Fe作負(fù)極加速被腐蝕，故選D?！咀兪?-1】下列裝置中四塊相同的鋅片。放置一段時間后腐蝕速率由快到慢的順序A．④①③② B．①②③④ C．①③②④ D．①④②③【答案】C【解析】①中鋅作原電池的負(fù)極，被腐蝕；②中鋅發(fā)生化學(xué)腐蝕；③中Cu為正極，鋅作原電池的負(fù)極，被腐蝕；④中Zn與外接電源的負(fù)極相連為陰極，被保護(hù)；①③中鋅都是作原電池的負(fù)極，被腐蝕，但是①中的氧化還原反應(yīng)更容易發(fā)生，Zn腐蝕的更快；所以腐蝕速率由快到慢的順序是①③②④；故選：C。【變式4-2】下列試管所盛的溶液中的鐵腐蝕速度說法正確的是A．①比②慢 B．③比④快 C．⑤比⑥快 D．①比③慢【答案】C【解析】A．②中是干燥、相對無氧環(huán)境，故不容易發(fā)生腐蝕，則①比②快，A錯誤；B．③中是無氧環(huán)境，故不容易發(fā)生腐蝕，則③比④慢，B錯誤；C．⑤中鐵與銅絲構(gòu)成原電池、鐵為負(fù)極被氧化而腐蝕，⑥中鐵與鋅構(gòu)成原電池、鋅為負(fù)極被氧化而腐蝕、鐵為正極被保護(hù)，則⑤比⑥快，C正確；D．③中是無氧環(huán)境，故不容易發(fā)生腐蝕，則①比③快，D錯誤；答案選C。分層訓(xùn)練分層訓(xùn)練【基礎(chǔ)過關(guān)】1．化學(xué)與生產(chǎn)、生活息息相關(guān)，下列說法正確的是A．鐵質(zhì)菜刀鑲嵌銅把手可以緩解菜刀的腐蝕 B．銅質(zhì)雕像在酸雨中發(fā)生析氫腐蝕C．太陽能電池板可將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 D．暖氣片表面刷油漆可防止金屬腐蝕【答案】D【詳解】A．Fe、Cu和表面的水膜構(gòu)成原電池，較活潑的鐵易失電子而作負(fù)極，故加速菜刀的腐蝕，故A錯誤；B．銅與氫離子不反應(yīng)，故銅不會發(fā)生析氫腐蝕，故B錯誤；C．太陽能電池板可將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，故C錯誤；D．暖氣片表面刷油漆可將金屬和空氣中的氧氣以及水蒸氣隔絕，防止金屬腐蝕，故D正確；答案選D。2．下列說法錯誤的是A．粗銅精煉時，粗銅應(yīng)與電源的正極相連B．酸式或堿式滴定管在使用前需要檢查是否漏液C．犧牲陽極保護(hù)法——在鍋爐內(nèi)壁安裝若干鋅塊D．在酸性環(huán)境中，由于腐蝕過程中不斷有放出，因此該過程被稱為吸氧腐蝕【答案】D【詳解】A．粗銅電解精煉時，粗銅為陽極，應(yīng)與電源的正極相連，純銅為陰極，粗銅被氧化，在陰極上析出銅，A正確；B．酸式或堿式滴定管在使用前需要檢查是否漏液?，這是因?yàn)榈味ü軒в谢钊蚱咳?，如果存在漏水現(xiàn)象，會影響實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性和可靠性，B正確；C．鋅的活潑性比鐵強(qiáng)，鍋爐內(nèi)壁裝上若干鋅塊的防腐原理是利用了原電池的原理，稱為犧牲陽極的陰極保護(hù)法，C正確；D．在酸性環(huán)境中，由于腐蝕過程中不斷有放出，因此該過程被稱為析氫腐蝕，D錯誤；故選D。3．在生產(chǎn)、生活中金屬腐蝕所帶來的損失非常嚴(yán)重。下列有關(guān)金屬腐蝕與防護(hù)的說法錯誤的是A．鐵鍋表面加聚四氟乙烯涂層可有效保護(hù)鐵鍋不被腐蝕B．福建號航母使用高性能富鋅底漆利用了犧牲陽極保護(hù)法防腐C．將海水中的鋼閘門與外加直流電源的正極相連，使其受到保護(hù)D．右圖中鐵棒底端的腐蝕速率比中間部位腐蝕速率慢【答案】C【詳解】A．鐵鍋表面加聚四氟乙烯涂層可以隔絕氧氣和水，不利于鐵發(fā)生吸氧腐蝕，可有效保護(hù)鐵鍋不被腐蝕，故A正確；B．福建號航母使用高性能富鋅底漆的防腐原理是鐵鋅在海水中構(gòu)成原電池時，鋅為負(fù)極被腐蝕，鐵作正極被保護(hù)，該保護(hù)方法為犧牲陽極保護(hù)法，故B正確；C．由外加直流電源的陰極保護(hù)法可知，將在海水中的鋼閘門與外加直流電源的負(fù)極連接，作電解池的陰極而被保護(hù)，故C錯誤；D．越靠近海水底端氧氣含量越少，鐵棒腐蝕速率越慢，中間部位與海水接觸且氧氣含量較多，腐蝕速率較快，所以鐵棒底端的腐蝕速率比中間部位腐蝕速率慢，故D正確；故選C。4．下列用于解釋事實(shí)的方程式書寫不正確的是A．鋼鐵制品在潮濕空氣中的電化學(xué)腐蝕：Fe-3e-=Fe3+B．電解精煉銅的陰極反應(yīng)：Cu2++2e-=CuC．牙膏中添加氟化物能起到預(yù)防齲齒的作用，因?yàn)榉x子能與羥基磷灰石發(fā)生反應(yīng)生成氟磷灰石[Ca5(PO4)3F]：Ca5(PO4)3OH(s)+F-(aq)?Ca5(PO4)3F(s)+OH-(aq)D．Na2CO3溶液能去油污的原理：+H2O?+OH-【答案】A【詳解】A．鋼鐵制品在潮濕空氣中發(fā)生電化學(xué)腐蝕時，F(xiàn)e作負(fù)極，C作正極，負(fù)極Fe失電子生成Fe2+，電極反應(yīng)式為：Fe-2e-=Fe2+，A錯誤；B．電解精煉銅時，陰極材料為純銅，陰極溶液中的Cu2+得電子生成Cu，陰極反應(yīng)為：Cu2++2e-=Cu，B正確；C．牙膏中添加氟化物，與牙齒中的羥基磷灰石Ca5(PO4)3OH發(fā)生反應(yīng)，生成更難溶的氟磷灰石Ca5(PO4)3F，能起到預(yù)防齲齒的作用，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：Ca5(PO4)3OH(s)+F-(aq)?Ca5(PO4)3F(s)+OH-(aq)，C正確；D．Na2CO3在溶液中能發(fā)生水解反應(yīng)：+H2O?+OH-，因此溶液呈堿性，堿性條件下有利于促進(jìn)油脂的水解，達(dá)到去油污作用，D正確；故選A。5．下列勞動項(xiàng)目與所述的化學(xué)知識沒有關(guān)聯(lián)的是選項(xiàng)勞動項(xiàng)目化學(xué)知識A用硫酸鐵處理污水Fe(OH)3膠體具有吸附性B用干燥的模具盛裝熔融鋼水鐵與H2O高溫下會反應(yīng)C用FeCl3溶液刻蝕銅質(zhì)電路板Fe能從含Cu2+的溶液中置換出銅D用防銹漆涂刷鋼鐵護(hù)欄鋼鐵與潮濕空氣隔絕可防止發(fā)生電化學(xué)腐蝕A．A B．B C．C D．D【答案】C【詳解】A．亞鐵離子易被氧化生成鐵離子，鐵離子水解生成的氫氧化鐵膠體具有吸附性，能處理污水，A正確；B．鐵與H2O高溫下會反應(yīng)，所以要用干燥的模具盛裝熔融鋼水，B正確；C．用FeCl3溶液刻蝕銅質(zhì)電路板，是因?yàn)?Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，C錯誤；D．鋼鐵與潮濕空氣可發(fā)生電化學(xué)腐蝕，所以用防銹漆涂刷鋼鐵護(hù)欄，使之與空氣隔絕，D正確；故選C。6．下列敘述中錯誤的有幾項(xiàng)①CO2、NO2、SiO2均為酸性氧化物②犧牲陽極法屬于電解原理③30mL1mol·L-1鹽酸與鋅片反應(yīng)，加入適量的氯化鈉溶液，反應(yīng)速率不變④碳與二氧化碳的反應(yīng)、Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl固體的反應(yīng)均是吸熱反應(yīng)⑤下列過程均需要通電才可進(jìn)行：電離、電解、電鍍、吸氧腐蝕⑥苛性鈉、次氯酸、氯氣的分類依次為：強(qiáng)電解質(zhì)、弱電解質(zhì)、非電解質(zhì)⑦ΔH<0，ΔS>0的反應(yīng)在溫度低時不能自發(fā)進(jìn)行A．4 B．5 C．6 D．全部【答案】C【詳解】①酸性氧化物是指能與堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物，則CO2、SiO2均為酸性氧化物，但NO2與堿反應(yīng)時除了生成鹽和水外，還會生成NO，不屬于酸性氧化物，①錯誤；②犧牲陽極法是較活潑金屬作負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)而被犧牲消耗，被保護(hù)的金屬作正極，免于被腐蝕，屬于原電池原理，②錯誤；③30mL1mol·L-1鹽酸與鋅片反應(yīng)，加入適量的氯化鈉溶液相當(dāng)于稀釋鹽酸，溶液中氫離子濃度減小，反應(yīng)速率減小，③錯誤；④碳與二氧化碳的反應(yīng)、Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl固體的反應(yīng)均是吸熱反應(yīng)，④正確；⑤電離是電解質(zhì)在溶于水或受熱熔化時就能進(jìn)行，不需要通電；吸氧腐蝕是鋼鐵表面吸附的水膜酸性很弱或呈中性，但溶有一定量的O2就能進(jìn)行，不需要通電；但電解、電鍍均需要通電才可進(jìn)行，⑤錯誤；⑥氯氣是非金屬單質(zhì)，單質(zhì)既不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì)，⑥錯誤；⑦ΔH<0，ΔS>0的反應(yīng)在任何溫度下均有ΔH-TΔS＜0，都能自發(fā)進(jìn)行，⑦錯誤；①②③⑤⑥⑦錯誤，故選C。7．我國多條高壓直流電線路的瓷絕緣子出現(xiàn)鐵帽腐蝕現(xiàn)象，在鐵帽上加鋅環(huán)能有效防止鐵帽的腐蝕，防護(hù)原理如圖所示。下列說法不正確的是A．通電時，鋅環(huán)是陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)B．通電時，陰極上的電極反應(yīng)式為C．把鋅環(huán)換成錫環(huán)后，斷電時，仍能防止鐵帽被腐蝕D．?dāng)嚯姇r，正極上的電極反應(yīng)式為【答案】C【分析】根據(jù)電源和直流電方向可知，鋅環(huán)作陽極、鐵帽作陰極，據(jù)此回答?！驹斀狻緼．通電時鋅環(huán)與電源的正極相連，作陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，A正確；B．通電時鐵作陰極，水中氫離子放電，電極反應(yīng)式為，B正確；C．因鐵比錫活潑，斷電時構(gòu)成原電池，錫作正極，而鐵作負(fù)極被消耗，所以鐵帽被腐蝕，C錯誤；D．?dāng)嚯姇r構(gòu)成原電池，鐵作正極氧氣得電子，即正極上的電極反應(yīng)式為，D正確；故選C。8．銅板上鐵鉚釘若較長時間浸沒在海水中會生銹，其腐蝕原理如圖所示。下列有關(guān)該過程的說法錯誤的是A．正極上的主要電極反應(yīng)為B．該過程中銅被腐蝕C．該過程中會有微弱的電流從Fe流向CuD．該過程還涉及反應(yīng)【答案】B【詳解】A．正極上O2得到電子生成OH-，電極反應(yīng)式為，A正確；B．由于活潑性：Fe>Cu，因此該過程中Fe被腐蝕，B錯誤；C．Fe為負(fù)極失去電子，Cu為正極，得到電子，C正確；D．該過程中生成的Fe2+被OH-沉淀生成Fe(OH)2，F(xiàn)e(OH)2被空氣中O2氧化生成Fe(OH)3，D正確；故選B。9．下列對如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置的判斷中不正確的是A．若X為碳棒，開關(guān)K置于A處可減緩鐵的腐蝕B．若X為鋅棒，開關(guān)K置于A或B處均可減緩鐵的腐蝕C．若X為鋅棒，開關(guān)K置于B處時，為外加電流的陰極保護(hù)法D．若X為碳棒，開關(guān)K置于B處時，鐵電極未被保護(hù)【答案】C【詳解】A．若X為碳棒，開關(guān)K置于A處可減緩鐵的腐蝕，這是外加電流的陰極保護(hù)法，A正確；B．若X為鋅棒，開關(guān)K置于A處時形成電解池，F(xiàn)e作陰極被保護(hù)，置于B處時形成原電池，這是犧牲陽極的陰極保護(hù)法，均可減緩鐵的腐蝕，B正確；C．若X為鋅棒，開關(guān)K置于B處時形成原電池，這是犧牲陽極的陰極保護(hù)法，C錯誤；D．若X為碳棒，開關(guān)K置于B處時形成原電池，鐵作負(fù)極未被保護(hù)，D正確；答案選C。10．防止鋼鐵腐蝕有利于節(jié)約資源﹑現(xiàn)采用如圖所示的兩種陰極保護(hù)法，其中高硅鑄鐵是惰輔助陽極。下列說法錯誤的是A．當(dāng)K位于N時，該防護(hù)方法為犧牲陽極法B．當(dāng)K位于M時，鋼鐵橋墩表面有大量電子C．高硅鑄鐵是作為損耗陽極材料發(fā)揮作用的D．保護(hù)電流應(yīng)該根據(jù)環(huán)境條件變化進(jìn)行調(diào)整【答案】C【分析】由圖可知，當(dāng)K位于N時，該裝置是原電池，鋅板作負(fù)極，鋼鐵橋墩作正極被保護(hù)，當(dāng)K位于M時，接通電源，該裝置是電解池，鋼鐵橋墩表面有大量電子，作陰極，從而被保護(hù)。【詳解】A．當(dāng)K位于N時，該裝置是原電池，該防護(hù)方法為犧牲陽極法，A正確；B．當(dāng)K位于M時，該裝置是電解池，鋼鐵橋墩表面有大量電子，起到保護(hù)作用，B正確；C．高硅鑄鐵為惰性輔助陽極，所以高硅鑄鐵不損耗，C錯誤；D．保護(hù)電流應(yīng)該根據(jù)環(huán)境條件變化進(jìn)行調(diào)整，D正確；故選C。11．（多選）如圖所示是探究鐵發(fā)生腐蝕的裝置圖，下列說法正確的是A．若C處液面上升，A溶液是酸性溶液B．若A為NaCl溶液，B、C液面始終保持不變C．可能產(chǎn)生D．腐蝕的總反應(yīng)式一定是【答案】AC【詳解】A．C處液面上升，說明鐵釘與A溶液反應(yīng)生成了氣體，根據(jù)鐵的腐蝕原理知發(fā)生了析氫腐蝕，A溶液為酸性溶液，A正確；B．若A是NaCl溶液，鐵會發(fā)生吸氧腐蝕，管內(nèi)氧氣被消耗，使B處液面高于C處液面，B錯誤；C．若鐵釘發(fā)生吸氧腐蝕，經(jīng)過一系列反應(yīng)，生成鐵銹，鐵銹的主要成分是，C正確；D．鐵的腐蝕有可能是吸氧腐蝕，也有可能是析氫腐蝕，因此腐蝕的總反應(yīng)不一定是，D錯誤；故選AC。12．（多選）如圖所示的鋼鐵腐蝕中，下列說法正確的是A．碳表面發(fā)生還原反應(yīng)B．鋼鐵被腐蝕的最終產(chǎn)物為FeOC．生活中鋼鐵制品的腐蝕以圖①所示為主D．圖②中，正極反應(yīng)式為O2+4e-+2H2O=4OH-【答案】AD【分析】圖①為鋼鐵的析氫腐蝕，圖②為鋼鐵的吸氧腐蝕，無論析氫腐蝕還是吸氧腐蝕，F(xiàn)e均做負(fù)極，電極反應(yīng)式為Fe-2e-=Fe2+，據(jù)此分析；【詳解】A．碳是正極，根據(jù)原電池工作原理，碳表面發(fā)生還原反應(yīng)，故A正確；B．鋼鐵被腐蝕的最終產(chǎn)物為氧化鐵，故B錯誤；C．圖①為析氫腐蝕，電解質(zhì)溶液呈酸性，生活中鋼鐵制品的腐蝕以圖②吸氧腐蝕為主，故C錯誤；D．圖②為吸氧腐蝕，正極反應(yīng)式為O2+4e－+2H2O＝4OH－，故D正確。答案選AD。13．（多選）鋼鐵的防護(hù)有多種方法，下列對于圖中的防護(hù)方法描述正確的是A．a(chǎn)、b以導(dǎo)線連接，輔助電極發(fā)生還原反應(yīng)B．a(chǎn)、b以導(dǎo)線連接或以電源連接，輔助電極的材料可能都含有ZnC．a(chǎn)、b分別連接直流電源，通電后外電路電子被強(qiáng)制流向鋼鐵閘門D．a(chǎn)、b分別連接直流電源的負(fù)極、正極，該方法是犧牲陽極法【答案】BC【分析】若a、b以導(dǎo)線連接，則屬于原電池原理的電化學(xué)防護(hù)：犧牲陽極的陰極保護(hù)法的應(yīng)用；若a、b分別連接直流電源，則屬于電解原理的化學(xué)防護(hù)：外加電流的陰極保護(hù)法，兩種防護(hù)原理不一樣?！驹斀狻緼．a(chǎn)、b以導(dǎo)線連接，裝置即為犧牲陽極的陰極保護(hù)法，則輔助電極活動性應(yīng)該比鐵強(qiáng)，作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，A錯誤；B．a(chǎn)、b以導(dǎo)線連接或以電源連接，輔助電極都是發(fā)生氧化反應(yīng)，Zn比較活潑，會失去電子，B正確；C．通電后，被保護(hù)的鋼鐵閘門作陰極，輔助電極作陽極，因此通電后外電路電子被強(qiáng)制從輔助電極流向鋼鐵閘門，使鋼鐵閘門得到保護(hù)，C正確；D．由于有外加電源，故此方法為外加電流的陰極保護(hù)法，D錯誤；故選BC。14．回答下列問題I.(1)下列事實(shí)中，與電化學(xué)腐蝕無關(guān)的是。A．埋在潮濕土壤里的鐵管比埋在干燥土壤里的鐵管更易被腐蝕B．金屬鈉置于空氣中表面變暗C．鐵制器件附有銅制配件，在接觸處易生鐵銹D．黃銅(銅鋅合金)制作的銅鑼不易產(chǎn)生銅綠E．生鐵比軟鐵芯(幾乎是純鐵)容易生銹F．鍍銀的鐵制品，鍍層部分受損后，露出的鐵表面更易被腐蝕Ⅱ.(2)利用反應(yīng)可制備，若將該反應(yīng)設(shè)計(jì)為原電池，其正極電極反應(yīng)式為。Ⅲ．如圖所示，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個燃料電池并探究氯堿工業(yè)原理和粗銅的精煉原理，其中乙裝置中X為離子交換膜。請按要求回答相關(guān)問題：(3)甲烷燃料電池負(fù)極反應(yīng)式是。(4)乙中C電極的電極反應(yīng)式為。(5)X選擇離子交換膜(填“陰”，“陽”)。(6)丙模擬粗銅(含F(xiàn)e、Zn、Ag、Pt等雜質(zhì))的精煉，那么粗銅放在(填“A”，“B”)極，反應(yīng)結(jié)束后硫酸銅溶液的濃度(填“變大”，“變小”，“不變”)。(7)若在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，有1.12L氧氣參加反應(yīng)，則乙裝置中鐵極上生成的氣體體積為L。(8)寫出圖中電解飽和食鹽水的總的化學(xué)反應(yīng)方程式：。【答案】(1)B(2)(3)(4)(5)陽(6)B變小(7)2.24(8)【分析】甲池通入氧氣一極為正極，通入甲烷一極為負(fù)極，則Fe為陰極生成氫氣，C為陽極產(chǎn)生氯氣，A為陰極，B為陽極，據(jù)此回答?！驹斀狻浚?）A．鐵管中除了鐵，還含有碳等，潮濕土壤可提供電解質(zhì)溶液，故形成原電池，發(fā)生電化學(xué)腐蝕，腐蝕速率更快，與電化學(xué)腐蝕有關(guān)，A不符合；B．金屬鈉置于空氣中表面變暗，是鈉與氧氣直接反應(yīng)生成氧化鈉，沒有形成原電池，與電化學(xué)腐蝕無關(guān)，B符合；C．鐵制器件附有銅制配件，形成原電池，鐵作負(fù)極，故在接觸處易生鐵銹，與電化學(xué)腐蝕有關(guān)，C不符合；D．銅鋅合金中，鋅較活潑，作負(fù)極，銅被保護(hù)，故黃銅(銅鋅合金)制作的銅鑼不易產(chǎn)生銅綠，與電化學(xué)腐蝕有關(guān)，D不符合；E．生鐵含碳量高，形成原電池，鐵作負(fù)極，故生鐵比軟鐵芯(幾乎是純鐵)容易生銹，與電化學(xué)腐蝕有關(guān)，E不符合；F．鍍銀的鐵制品，鍍層部分受損后，形成原電池，鐵作負(fù)極，故露出的鐵表面更易被腐蝕，與電化學(xué)腐蝕有關(guān)，F(xiàn)不符合；故選B。（2）正極發(fā)生還原反應(yīng)，故氧氣在正極得電子，正極電極反應(yīng)式為；（3）甲烷失去電子轉(zhuǎn)化為碳酸根，電極反應(yīng)式為：；（4）乙中C電極為陽極生成氯氣，電極反應(yīng)式為：；（5）一方面陽離子交換膜允許陽離子通過，阻止陰離子和氣體分子通過，從而避免陽極產(chǎn)生的氯氣和陰極產(chǎn)生的氫氣混合，防止爆炸，另一方面，陽離子交換膜阻止氯氣進(jìn)入陰極區(qū)，避免氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)，所以X應(yīng)該為陽離子交換膜；（6）丙模擬粗銅(含F(xiàn)e、Zn、Ag、Pt等雜質(zhì))的精煉，粗銅在陽極，即放在B電極，陽極粗銅中除了銅之外的其他Fe、Zn金屬也會失去電子進(jìn)入溶液，在陰極，只有Cu2+得到電子被還原成銅單質(zhì)，陽極生成的Cu2+比陰極消耗的Cu2+少，從而使電解質(zhì)溶液中Cu2+的濃度下降，所以反應(yīng)結(jié)束后硫酸銅溶液的濃度變?。唬?）若在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，有1.12L氧氣參加反應(yīng)，即0.05molO2被消耗，根據(jù)1molO2轉(zhuǎn)移4mol電子可知，0.05molO2被消耗，轉(zhuǎn)移0.2mol電子，乙裝置中鐵極上生成的氣體為氫氣，生成1molH2轉(zhuǎn)移2mol電子，則轉(zhuǎn)移0.2mol電子生成0.1mol氫氣，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為2.24L；（8）電解飽和食鹽水生成氫氣、氯氣、氫氧化鈉，電解飽和食鹽水的總的化學(xué)反應(yīng)方程式：。15．鐵的腐蝕與防護(hù)與生產(chǎn)生活密切相關(guān)。Ⅰ．生鐵的腐蝕下圖實(shí)驗(yàn)裝置中，U形管內(nèi)為紅墨水，a、b試管中分別盛有氯化銨溶液和食鹽水，各加入生鐵片，一段時間后，紅墨水柱兩邊的液面變?yōu)樽蟮陀腋摺?1)猜測a試管中生鐵發(fā)生(填“析氫”或“吸氧”)腐蝕。(2)b試管中正極上發(fā)生的電極反應(yīng)為。Ⅱ．生鐵的防護(hù)——電鍍法i.用電解的方法制備CuSO4電鍍液，如圖所示。(3)與直流電源a端相連的電極材料是(填“銅片”或“石墨”)。(4)將進(jìn)口處較濃硫酸替換為Na2SO4溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)得到的CuSO4溶液pH比替換前升高，結(jié)合化學(xué)用語解釋pH升高的原因是。ii.測定CuSO4溶液的濃度。實(shí)驗(yàn)操作為：準(zhǔn)確量取V1mL待測液于錐形瓶中，調(diào)節(jié)溶液，加入過量的kI，用amol/LNa2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，消耗Na2S2O3溶液V2mL。上述過程中反應(yīng)的離子方程式：2Cu2++4I-=2CuI(白色)↓+I2，。(5)CuSO4溶液的濃度是mol/L(用含a、V1、V2的代數(shù)式表示)。iii.生鐵片上電鍍銅。已知：Cu2+放電的速率緩慢且平穩(wěn)，有利于得到致密、細(xì)膩的鍍層。(6)生鐵片應(yīng)與電源的相連。(7)向CuSO4溶液中加入過量氨水，發(fā)生反應(yīng)Cu2++4NH3·H2O[Cu(NH3)4]2++4H2O，制得銅氨溶液，可使鍍層更加致密、細(xì)膩。原因是?！敬鸢浮?1)析氫(2)O2+2H2O+4e-=4OH-(3)銅片(4)將進(jìn)口處較濃硫酸替換為Na2SO4，則陰極的反應(yīng)為2H2O+2e-=H2↑+2OH-，陰極區(qū)c(OH-)＞c(H+)，氫氧根離子也可以通過陰離子交換膜運(yùn)動到陽極區(qū)，導(dǎo)致CuSO4溶液pH比替換前升高(5)(6)負(fù)極(7)降低Cu2+的濃度，使得Cu2+放電速率減緩，同時通過平衡的移動補(bǔ)充放電消耗的Cu2+，使其濃度保持相對穩(wěn)定，達(dá)到放電速率平穩(wěn)的作用【分析】酸性較強(qiáng)時發(fā)生析氫腐蝕，酸性極弱或接近中性時發(fā)生吸氧腐蝕，發(fā)生吸氧腐蝕時正極上O2得電子被還原生成OH-，此時正極反應(yīng)式為：O2+2H2O+4e-=4OH-。析氫腐蝕正極上2H++2e-=H2↑；鋼鐵保護(hù)方法有犧牲陽極的陰極保護(hù)法，以及外加電源的陰極保護(hù)法等措施?！驹斀狻浚?）導(dǎo)致U型管內(nèi)紅墨水左低右高，左邊試管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)變大，右邊試管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)減小，所以左邊試管中是酸性溶液氯化銨（顯酸性），發(fā)生析氫腐蝕，右邊試管中是中性溶液食鹽水，發(fā)生吸氧腐蝕；（2）b試管中是中性溶液食鹽水，鐵作負(fù)極，發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，碳作正極，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為O2+2H2O+4e-=4OH-；（3）由圖可以看出，硫酸根離子向左側(cè)移動，則左側(cè)為陽極，右側(cè)為陰極，則制備CuSO4電鍍液，需要陽極自身放電，即選用Cu做電極；（4）將進(jìn)口處較濃硫酸替換為Na2SO4，則陰極的反應(yīng)為2H2O+2e-=H2↑+2OH-，陰極區(qū)c(OH-)＞c(H+)，氫氧根離子也可以通過陰離子交換膜運(yùn)動到陽極區(qū)，導(dǎo)致CuSO4溶液pH比替換前升高；（5）根據(jù)方程式，有比例關(guān)系2Cu2+~I2~2Na2S2O3，則n(CuSO4)=n(Na2S2O3)=amol/L×V2×10-3L，CuSO4溶液的濃度是；（6）鐵片渡銅時，陰極發(fā)生反應(yīng)Cu2++2e-=Cu，則鐵片與電源負(fù)極相連；（7）制得銅氨溶液，可使鍍層更加致密、細(xì)膩的原因是降低Cu2+的濃度，使得Cu2+放電速率減緩，同時通過平衡的移動補(bǔ)充放電消耗的Cu2+，使其濃度保持相對穩(wěn)定，達(dá)到放電速率平穩(wěn)的作用。【能力提升】 1．下圖是模擬金屬電化學(xué)腐蝕與防護(hù)原理的示意圖。下列敘述錯誤的是A．若X為食鹽水，K未閉合，F(xiàn)e棒上B點(diǎn)鐵銹最多B．若X為食鹽水，K與M連接，石墨附近pH最大C．若X為稀鹽酸，K分別與M、N連接，F(xiàn)e腐蝕情況前者更慢D．若X為稀鹽酸，K與M連接，石墨上電極反應(yīng)為：【答案】C【詳解】A．若X為食鹽水，K未閉合，F(xiàn)e棒上B點(diǎn)處水面上鐵與空氣及水蒸氣接觸，最易發(fā)生腐蝕，鐵銹最多，A正確；B．若X為食鹽水，K與M連接，形成原電池，碳棒為正極，發(fā)生吸氧腐蝕，，氫氧根離子濃度增大，pH最大，B正確；C．若X為稀鹽酸，K分別與M、N連接，都形成原電池，接M時鐵為負(fù)極，腐蝕加快，而接N時鐵為正極，被保護(hù)，F(xiàn)e腐蝕情況前者更快，C錯誤；D．若X為稀鹽酸，K與M連接，石墨上氫離子得電子產(chǎn)生氫氣，電極反應(yīng)為，D正確；故答案選C。2．利用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，開始時，a、b兩處液面相平，密封好，放置一段時間。下列說法正確的是A．a(chǎn)處不腐蝕，b處發(fā)生析氫腐蝕B．a(chǎn)、b兩處具有相同的電極反應(yīng)式：Fe-3e-=Fe3+C．左側(cè)的溶液pH增大，右側(cè)的溶液pH減小D．一段時間后，左側(cè)液面高于右側(cè)液面【答案】D【詳解】A．U型管左邊裝置是中性溶液，所以發(fā)生吸氧腐蝕，右邊裝置是酸性溶液，發(fā)生析氫腐蝕，故A錯誤；B．a(chǎn)、b兩處構(gòu)成的原電池中，鐵都作負(fù)極，所以負(fù)極上具有相同的電極反應(yīng)式：Fe-2e-=Fe2+，故B錯誤；C．a(chǎn)處鐵失電子生成亞鐵離子，氧氣得電子和水反應(yīng)生成氫氧根離子，亞鐵離子和氫氧根離子反應(yīng)生成氫氧化亞鐵沉淀，所以a處pH不變；b處溶液變成硫酸亞鐵溶液，生成氫氣，溶液的pH值變大，故C錯誤；D．左邊裝置發(fā)生吸氧腐蝕時，氧氣和水反應(yīng)導(dǎo)致氣體壓強(qiáng)減小，右邊裝置發(fā)生析氫腐蝕，生成氫氣導(dǎo)致氣體壓強(qiáng)增大，所以右邊的液體向左邊移動，所以一段時間后，a管液面高于b管液面，故D正確；答案選D。3．下列有關(guān)電化學(xué)的裝置與闡述正確的是A．圖A是新型可充電雙離子電池，充電時陰極區(qū)溶液增大B．圖B是模仿氯堿工業(yè)驗(yàn)證溶液（含酚酞）的電解產(chǎn)物C．圖C是陰極電保護(hù)法保護(hù)鐵管道D．圖D是工業(yè)上常采用電解熔融金屬氯化物來冶煉活潑金屬單質(zhì)（如鈉、鎂、鋁等）【答案】A【詳解】A．根據(jù)圖象信息可知，放電時，Zn失電子，與氫氧根離子反應(yīng)生成[Zn(OH)4]2-，作負(fù)極，充電時，原負(fù)極接電源負(fù)極作陰極，對應(yīng)陰極區(qū)[Zn(OH)4]2-得電子生成Zn和OH-，pH增大，A正確；B．該裝置目的為用碘化鉀淀粉溶液檢驗(yàn)生成的氯氣，用小試管收集并檢驗(yàn)生成的氫氣，左側(cè)電極附近溶液變紅檢驗(yàn)生成的氫氧化鈉，因此左側(cè)鐵棒應(yīng)作陰極，右側(cè)電極作陽極，電流方向：陽極→陰極，圖示裝置電子方向有誤，B錯誤；C．形成電解池，鐵管道連接電源正極做陽極，鐵失電子鐵管道被腐蝕，C錯誤；D．氯化鋁為共價化合物，熔融態(tài)不導(dǎo)電，電解熔融的氯化鋁無法冶煉鋁，工業(yè)電解熔融的氧化鋁制取鋁，D錯誤；故選：A。4．下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)裝置或操作正確，且能達(dá)到相應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖茿．用圖甲所示裝置測NaClO溶液的pHB．用圖乙驗(yàn)證鐵的吸氧腐蝕C．圖丙中，鐵表面產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，證明Zn不能對Fe起到保護(hù)作用D．用圖丁所示裝置可構(gòu)成銅鋅雙液原電池并持續(xù)供電【答案】B【詳解】A．NaClO溶液具有強(qiáng)氧化性，能夠漂白，不能用pH試紙測量，且測量pH時需要用玻璃棒蘸取待測液滴到pH試紙上，A錯誤；B．由圖可知，用食鹽水浸泡過的鐵釘在中性條件下發(fā)生吸氧腐蝕，插入水中的導(dǎo)氣管會產(chǎn)生液柱，B正確；C．圖丙所示的實(shí)驗(yàn)：Zn比Fe活潑，做負(fù)級，鐵被保護(hù)，加入溶液后，在鐵表面生成藍(lán)色沉淀，說明溶液中并沒有Fe2+存在，而在鐵片表面形成的Fe2+，可能是因?yàn)橹械腇e（Ⅲ）氧化了Fe單質(zhì)生成的，因此不能得出Zn不能對Fe起到保護(hù)作用的結(jié)論，C錯誤；D．左側(cè)燒杯中Zn與CuSO4溶液發(fā)生置換反應(yīng),應(yīng)將兩個燒杯中的電解質(zhì)溶液應(yīng)該互換，D錯誤；故選B。5．下列實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?yīng)方案正確的是A．利用裝置觀察鐵的吸氧腐蝕B．制備C．測定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱D．保護(hù)鋼鐵設(shè)施A．A B．B C．C D．D【答案】A【詳解】A．利用裝置觀察鐵的吸氧腐蝕，一段時間后，可以看到紅墨水在導(dǎo)管內(nèi)倒吸一段，證明前面試管氧氣被消耗，與鐵釘發(fā)生了吸氧腐蝕，A正確；B．制備NaHCO3,需向飽和食鹽水中先通入氨氣，飽和后再通入二氧化碳，該裝置中氨氣導(dǎo)氣管插入液面以下發(fā)生倒吸，B錯誤；C．測定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱的裝置中需要用到環(huán)形玻璃攪拌棒，該裝置中沒有環(huán)形玻璃攪拌棒，C錯誤；D．保護(hù)鋼鐵設(shè)施，鋼鐵設(shè)施需作原電池的正極才能被保護(hù)，金屬銅活潑性差，做正極，加快了鋼鐵的腐蝕，D錯誤；故選A。6．城鎮(zhèn)地面下常埋有縱橫交錯的金屬管道，當(dāng)金屬管道或鐵軌在潮濕土壤中形成電流回路時，就會引起這些金屬制品的腐蝕。為了防止這類腐蝕的發(fā)生，某同學(xué)設(shè)計(jì)圖所示的裝置。下列有關(guān)說法中正確的是A．電流由經(jīng)過導(dǎo)線流向鋼鐵制品B．塊表面隨著時間的進(jìn)行，會有產(chǎn)生C．鋼鐵管道與電源正極相連的保護(hù)法是外加電流保護(hù)法D．應(yīng)選用電阻率小的導(dǎo)體，比如來避免能量損耗【答案】B【分析】鋼鐵輸水管與鎂塊相連形成原電池，鎂作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)被腐蝕，鋼鐵輸水管作正極，受到保護(hù)?！驹斀狻緼．鋼鐵輸水管與鎂塊相連形成原電池，鎂作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)被腐蝕，鋼鐵輸水管作正極，電流由鋼鐵制品經(jīng)過導(dǎo)線流向，A錯誤；B．由分可知，鎂作負(fù)極，Mg失去電子生成Mg2+，Mg2+在潮濕的環(huán)境中會水解轉(zhuǎn)化為，B正確；C．Mg為活潑金屬，可作為犧牲陽極，則將Mg與鋼鐵輸水管相連是用犧牲陽極法保護(hù)鋼鐵輸水管，C錯誤；D．Fe比Ag活潑，若選用作為導(dǎo)體，Ag與鋼鐵制品形成原電池，鋼鐵制品作負(fù)極會被腐蝕，D錯誤；故選B。7．下列兩組實(shí)驗(yàn)中，燒杯內(nèi)均為經(jīng)過酸化的3%NaCl溶液，向圖1燒杯中滴加溶液后有藍(lán)色沉淀{}生成，向圖2燒杯中滴加溶液后無現(xiàn)象。下列敘述正確的是A．圖1中生成藍(lán)色沉淀的離子方程式為Fe2++K3[Fe(CN)6]=KFe[Fe(CN)6]+2K+B．圖2說明Zn保護(hù)了Fe，若把Zn換作Sn，現(xiàn)象相同C．圖1說明可能將Fe氧化生成D．圖2在Zn、Fe間接入電源時，F(xiàn)e連在電源的正極上，現(xiàn)象相同【答案】C【詳解】A．圖1中生成藍(lán)色沉淀的離子方程式為Fe2++K++[Fe(CN)6]3-=KFe[Fe(CN)6]↓，A錯誤；B．圖2說明Zn保護(hù)了Fe，若把Zn換作Sn，F(xiàn)e比Sn活潑，鐵是負(fù)極，失去電子，現(xiàn)象不相同，B錯誤；C．圖1中Fe是正極，不參與反應(yīng)，生成了亞鐵離子，則說明可能將Fe氧化生成，C正確；D．圖2中，Zn為負(fù)極失電子，若在Zn、Fe間接入電源時，F(xiàn)e連在電源的正極上，則Fe失電子生成亞鐵離子，現(xiàn)象不相同，D錯誤；故選C。8．與地震、海嘯等自然災(zāi)害相比，腐蝕同樣具備極強(qiáng)的破壞力。研究發(fā)現(xiàn)，每1.5分鐘，全世界就有2噸的鋼鐵被腐蝕成鐵銹，某學(xué)習(xí)小組探究金屬電化學(xué)腐蝕與防護(hù)原理的示意圖如圖，下列說法不正確的是A．若X為食鹽水，K未閉合，F(xiàn)e棒上B點(diǎn)表面鐵銹最多B．若X為食鹽水，K與M連接，石墨電極上的反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-=4OH-C．若X為稀鹽酸，K分別與M、N連接，后者Fe腐蝕得更快D．若X為稀鹽酸，K與M連接，石墨電極周圍的pH會增大【答案】C【詳解】A．鐵絲易被腐蝕的條件是：有氧氣和水，C點(diǎn)沒有氧氣，所以腐蝕較慢，B中含有氧氣和水，所以腐蝕較快，A中沒有水所以腐蝕較慢，則B點(diǎn)腐蝕最快，鐵銹最多，故A正確；B．若X為NaCl溶液，K與M鏈接，構(gòu)成原電池，鐵做負(fù)極，F(xiàn)e上電極發(fā)生為Fe-2e-=Fe2+，石墨做正極，石墨電極上的反應(yīng)式為O2+2H2O+4e=4OH-，故B正確；C．若X為稀鹽酸，K與M相連接，鐵做負(fù)極，加快腐蝕，與N鏈接鐵做正極被保護(hù)，所以Fe腐蝕情況前者更慢，故C錯誤；D．若X為稀鹽酸，K與M鏈接，構(gòu)成原電池，鐵做負(fù)極，石墨電極做正極，電極反應(yīng)為2H++2e-=H2↑，石墨電極周圍的pH會增大，故D正確；答案選C。9．下列關(guān)于金屬的腐蝕與防護(hù)說法正確的是A．圖①中往電極區(qū)滴入2滴鐵氰化鉀溶液，溶液中產(chǎn)生藍(lán)色沉淀B．圖②中鐵絲不易生成C．圖③中金屬比鐵活潑，防護(hù)過程中電子流入金屬D．圖④中鋼鐵閘門連接電源的正極可減緩其腐蝕速率【答案】B【詳解】A．因?yàn)殇\比鐵活潑，所以鋅為負(fù)極，失去電子生成Zn2+，鐵為正極，鐵被保護(hù)，故圖①中往Fe電極區(qū)滴入2滴鐵氰化鉀K3[Fe(CN)6]溶液，不能產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，A錯誤；B．圖②試管內(nèi)為干燥的空氣，鐵不易發(fā)生腐蝕，B正確；C．圖③金屬M(fèi)活潑為負(fù)極，鐵為正極，防護(hù)過程中電子由金屬M(fèi)流入鐵，C錯誤；D．圖④鋼閘門連接電源負(fù)極作陰極，可防止鋼閘門失電子被腐蝕，減緩其腐蝕速率，D錯誤；故選B。10．用如下圖所示裝置及試劑進(jìn)行鐵的電化學(xué)腐蝕實(shí)驗(yàn)探究，測定具支錐形瓶中壓強(qiáng)隨時間變化關(guān)系以及溶解氧隨時間變化關(guān)系的曲線如下。下列說法不正確的是A．壓強(qiáng)增大主要是因?yàn)楫a(chǎn)生了B．整個過程中，負(fù)極電極反應(yīng)式為：C．時，不發(fā)生析氫腐蝕，只發(fā)生吸氧腐蝕D．時，正極電極反應(yīng)式為：和【答案】C【分析】Fe在酸性環(huán)境下會發(fā)生析氫腐蝕，產(chǎn)生氫氣，會導(dǎo)致錐形瓶內(nèi)壓強(qiáng)增大；若介質(zhì)的酸性很弱或呈中性，并且有氧氣參與，此時Fe就會發(fā)生吸氧腐蝕，吸收氧氣，會導(dǎo)致錐形瓶內(nèi)壓強(qiáng)減小，據(jù)此分析解答?！驹斀狻緼．根據(jù)分析可知，酸性較強(qiáng)，因此錐形瓶中的Fe粉能發(fā)生析氫腐蝕，析氫腐蝕產(chǎn)生氫氣，因此會導(dǎo)致錐形瓶內(nèi)壓強(qiáng)增大，故A正確；B．錐形瓶中的Fe粉和Cu粉與酸溶液共同構(gòu)成了原電池，F(xiàn)e粉作為原電池的負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：，故B正確；C．若pH=4.0時，若只發(fā)生吸氧腐蝕，那么錐形瓶內(nèi)的壓強(qiáng)會有下降，但圖中pH=4.0時，錐形瓶內(nèi)的壓強(qiáng)幾乎不變，說明除了吸氧腐蝕，F(xiàn)e粉還發(fā)生了析氫腐蝕，消耗氧氣的同時也產(chǎn)生了氫氣，因此錐形瓶內(nèi)壓強(qiáng)幾乎不變，故C錯誤；D．由圖可知，pH=2.0時，錐形瓶內(nèi)的溶解氧減少，說明有消耗氧氣的吸氧腐蝕發(fā)生，同時錐形瓶內(nèi)的氣壓增大，說明有產(chǎn)生氫氣的析氫腐蝕發(fā)生，因此，正極反應(yīng)式有：和，故D正確；故答案選C。11．（多選）我國有多條高壓直流電線路的瓷絕緣子出現(xiàn)鐵帽腐蝕現(xiàn)象，在鐵帽上加鋅環(huán)能有效防止鐵帽的腐蝕，防護(hù)原理如下圖所示。下列說法錯誤的是A．通電時，陽極的電極反應(yīng)式為Zn-2e-=Zn2+B．通電時，陰極上的電極反應(yīng)為2H2O-2e-=H2↑+2OH-C．通電時，該裝置為犧牲陽極的陰極保護(hù)法D．?dāng)嚯姇r，仍能防止鐵帽被腐蝕【答案】BC【分析】如圖可知，通電時Zn與電池正極相連作為電解池陽極，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，鐵帽與電源負(fù)極相連做陰極，得電子發(fā)生還原反應(yīng)。【詳解】A．通電時，Zn作為電解池陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，A正確，不符合題意；B．通電時，陰極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，B錯誤，符合題意；C．通電時該裝置為電解池，為外接電流的陰極保護(hù)法，C錯誤，符合題意；D．?dāng)嚯姇r該裝置為原電池，鋅做負(fù)極，仍能防止鐵帽被腐蝕，D正確，不符合題意；本題選BC。12．（多選）觀察下列裝置有關(guān)說法錯誤的是A．裝置B與裝置C一起組成鉛酸原電池，電極為該電池的負(fù)極B．裝置A中總反應(yīng)的離子方程式為C．當(dāng)裝置A中電極質(zhì)量改變時，裝置D中產(chǎn)生的氣體總體積為(標(biāo)準(zhǔn)狀況下，不考慮氣體的溶解)D．裝置E中極板M金屬比極板N金屬更易腐蝕【答案】CD【分析】由圖可知，裝置B與裝置C一起組成鉛酸原電池，鉛發(fā)生氧化反應(yīng)為負(fù)極、氧化鉛發(fā)生還原反應(yīng)為正極；【詳解】A．由分析可知，裝置B與裝置C一起組成鉛酸原電池，電極為該電池的負(fù)極，故A正確；B．A中銅極為陽極，銅失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，鉑電極為陰極，氫離子放電生成氫氣，故B正確；C．當(dāng)裝置A中電極質(zhì)量改變（0.1mol）時，，則轉(zhuǎn)移電子0.2mol；裝置D中陰極反應(yīng)為，生成氫氣0.1mol；陽極反應(yīng)為，氯離子共0.1mol，消耗0.1mol電子生成氯氣0.05mol，同時另0.1mol電子放電生成0.025mol氧氣；共生成氣體0.175mol，產(chǎn)生的氣體總體積為3.92L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下，不考慮氣體的溶解)，故C錯誤；D．裝置E中極板M金屬做陰極，比極板N金屬更不容易腐蝕，故D錯誤；故選CD。13．（多選）利用小粒徑零價鐵(ZVI)的電化學(xué)腐蝕處理三氯乙烯(C2HCl3)進(jìn)行水體修復(fù)的過程如圖所示。H+、O2、NO等粒子的存在會影響水體修復(fù)效果，設(shè)單位時間內(nèi)ZVI釋放電子的物質(zhì)的量為nt，其中用于有效腐蝕的電子的物質(zhì)的量為ne。下列說法不正確的是

A．增大單位體積水體中ZVI的投入量，可使nt增大B．反應(yīng)①在負(fù)極反生，反應(yīng)②③④在正極發(fā)生C．單位時間內(nèi)，三氯乙烯脫去amol氯原子時，ne=amolD．反應(yīng)④為NO+10H++8e-=NH+3H2O【答案】BC【詳解】A．增大單位體積水體中小微粒ZVI的投入量，可以增大小微粒ZVI和正極的接觸面積，加快ZVI釋放電子的速率，可使nt增大，故A正確；B．由修復(fù)過程示意圖中反應(yīng)前后元素化合價變化可知，反應(yīng)①②③④均為得電子的反應(yīng)，所以應(yīng)在正極發(fā)生，故B錯誤；C．三氯乙烯C2HCl3中C原子化合價為+1價，乙烯中C原子化合價為-2價，1molC2HCl3轉(zhuǎn)化為1molC2H4時，得到6mol電子，脫去3mol氯原子，所以脫去amolCl時ne=2amol，故C錯誤；D．由示意圖及N元素的化合價變化可寫出如下轉(zhuǎn)化NO+8e-→NH，由于生成物中有NH，所以只能用H+和H2O來配平該反應(yīng)，而不能用H2O和OH-來配平，所以④的電極反應(yīng)式為NO+10H++8e-=NH+3H2O，故D正確；答案選BC。14．氫能是具有廣泛應(yīng)用前景的新能源。(1)101kPa時，氫氣在氯氣中點(diǎn)燃生成氯化氫氣體的能量變化示意圖如下：寫出此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。(2)電解法制Na2FeO4，同時得到H2：Fe+2H2O+2OH-+3H2↑，工作原理如圖。已知：若NaOH溶液濃度過高，鐵電極區(qū)會產(chǎn)生紅褐色物質(zhì)；Na2FeO4只在強(qiáng)堿性條件下穩(wěn)定，易被H2還原。①電解時，F(xiàn)e電極發(fā)生的電極反應(yīng)式為：。電解時，OH-移向電極(填“Fe”或“Ni”)。②電解過程中，須將陰極產(chǎn)生的氣體及時排出，主要原因是。③c(Na2FeO4)隨初始c(NaOH)的變化如圖，則分析M、N點(diǎn)c(Na2FeO4)均低于最高值的可能原因：M點(diǎn)，N點(diǎn)。(3)下圖各容器中均盛有海水，鐵在其中被腐蝕