2025年高二化學(xué)寒假銜接講練 (人教版)寒假提升練-專題12 金屬的腐蝕與防護 電化學(xué)綜合（教師版）

專題12金屬的腐蝕與防護電化學(xué)綜合內(nèi)容早知道?第一層鞏固提升練（3大考點）考點一鋼鐵的析氫腐蝕與吸氧腐蝕考點二金屬的電化學(xué)防護考點三電化學(xué)高考題型突破?第二層能力提升練?第三層拓展突破練鋼鐵的析氫腐蝕與吸氧腐蝕?積累與運用?積累與運用鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較析氫腐蝕吸氧腐蝕圖形描述條件水膜呈較強的酸性水膜呈中性或很弱的酸性電極反應(yīng)負極（Fe）Fe－2e－=Fe2+Fe－2e－=Fe2+正極（C）2H＋＋2e－=H2↑O2＋4e－＋2H2O=4OH－總反應(yīng)Fe+2H+2Fe+2H2O+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)3Fe2O3·xH2O＋(3－x)H2O聯(lián)系通常兩種腐蝕同時存在，但吸氧腐蝕更普遍1．利用如圖裝置進行實驗，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，鐵都作負極，所以負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)致氣體壓強減小，右邊裝置發(fā)生析氫腐蝕，生成氫氣導(dǎo)致氣體壓強增大，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。2．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。3．如圖裝置中，有如下實驗現(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鐵的抗腐蝕性【答案】D【詳解】A．pH=4的雨水，其酸性較強，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。4．用如圖所示裝置及試劑進行鐵的電化學(xué)腐蝕實驗探究，測定三頸燒瓶中壓強隨時間變化關(guān)系以及溶解氧(DO)隨時間變化關(guān)系的曲線如圖。下列說法正確的是A．溶解氧隨著溶液酸性減弱而增大B．pH=2.0的溶液壓強增大，主要是因為產(chǎn)生了氫氣C．整個過程中，負極電極反應(yīng)式為：Fe-3e-=Fe3+D．pH=4.0時，發(fā)生析氫腐蝕，不發(fā)生吸氧腐蝕【答案】B【詳解】A．溶液酸性減弱，鐵發(fā)生吸氧腐蝕，消耗氧氣導(dǎo)致溶解氧減少，A錯誤；B．pH=2時，溶液酸性較強，氫離子與鐵反應(yīng)生成氫氣，導(dǎo)致燒瓶內(nèi)壓強增大，B正確；C．整個過程中，錐形瓶中的Fe與C粉構(gòu)成原電池，F(xiàn)e為原電池負極，電極反應(yīng)式為Fe-2e-=Fe2+，C錯誤；D．pH=4時，燒瓶內(nèi)壓強幾乎不變，發(fā)生吸氧腐蝕消耗氧氣導(dǎo)致壓強減小，發(fā)生析氫腐蝕產(chǎn)生氫氣導(dǎo)致壓強增大，故說明pH=4時，吸氧腐蝕和析氫腐蝕同時發(fā)生，D錯誤；故答案選B。金屬的電化學(xué)防護?積累與運用?積累與運用電化學(xué)防護的兩個方法比較犧牲陽極法外加電流法示意圖工作原理原電池原理電解池原理電極設(shè)計負極：活潑性更強的金屬正極：被保護的金屬陽極：惰性金屬或石墨陰極：被保護的金屬5．北溪1號和2號被炸毀，導(dǎo)致管道中金屬材料被腐蝕。下列有關(guān)說法正確的是A．鋼鐵在海水中主要發(fā)生析氫腐蝕B．鋼鐵在海水中構(gòu)成原電池，負極反應(yīng)為Fe-3e=Fe3+C．修復(fù)管道時在管道表面涂一層隔水的保護層D．為防止管道被腐蝕，可以在鋼鐵表面鑲嵌銅鉚釘【答案】C【詳解】A．海水為中性，鋼鐵在海水中主要發(fā)生吸氧腐蝕，A錯誤；B．鐵失去電子生成亞鐵離子，負極反應(yīng)為Fe-2e-=Fe2+，B錯誤；C．修復(fù)管道時在管道表面涂一層隔水的保護層可以減緩材料的腐蝕，C正確；D．形成原電池時，銅不如鐵活潑，導(dǎo)致鐵做負極加速鐵的腐蝕，D錯誤；故選C。6．電化學(xué)腐蝕是海水對海上船體外殼腐蝕的主要類型，為了防止造成更大損失，通常船體鋼鐵外殼鑲嵌鋅塊來延緩腐蝕。下列不正確的是A．該法稱為犧牲陽極法 B．鋼鐵外殼成為原電池的正極C．鑲嵌的鋅塊需定期更換 D．原電池的負極發(fā)生還原反應(yīng)，發(fā)生反應(yīng)Zn-2e-=Zn2+【答案】D【分析】鋼鐵外殼鑲嵌了鋅塊，由于金屬活動性Zn＞Fe，即鋅塊為負極，鋼鐵為正極，形成原電池，Zn失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，從而保護鋼鐵，延緩其腐蝕。【詳解】A．該方法中鋅片作負極，鋼鐵做正極，稱為犧牲陽極法，A正確；B．由分析可知，鋼鐵外殼作原電池的正極，B正確；C．Zn失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，鑲嵌的鋅塊會被逐漸消耗，需根據(jù)腐蝕情況進行維護和更換，不能永久使用，C正確；D．原電池負極發(fā)生氧化反應(yīng)，D錯誤；故選D。7．某學(xué)習(xí)小組按如圖裝置探究金屬電化學(xué)腐蝕與防護的原理，下列說法不正確的是A．相同條件下，若X溶液為食鹽水，K分別連接B、C時，前者鐵棒的腐蝕速率更快B．若X溶液為模擬海水，K未閉合時鐵棒上E點表面鐵銹最多C．若b為負極，K連接A時，鐵棒防腐蝕的方式稱為外加電流陰極保護法D．若X溶液中含有溶液，可有效提升鐵棒腐蝕或防腐的觀察效果【答案】D【分析】K連接A時，可形成外加電流法，被保護金屬Fe應(yīng)作為陰極；K連接B時，F(xiàn)e作為負極，被腐蝕；K連接C時，形成犧牲陽極法，即犧牲Zn，保護Fe，據(jù)此解答?！驹斀狻緼．K連接B時，F(xiàn)e作為負極，被腐蝕；K連接C時，Zn作負極，F(xiàn)e作正極，即犧牲Zn，保護Fe，所以前者鐵棒的腐蝕速率更快，故A正確；B．此時F位置腐蝕最嚴重，但Fe不是變成鐵銹，E點(界面處)氧氣濃度較大，生成的OH-濃度最大，而Fe(OH)2經(jīng)氧化才形成鐵銹，所以是E點鐵銹最多，故B正確；C．若b為負極，K連接A時，鐵棒成為電解池的陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，鐵棒被保護，防腐蝕的方式稱為外加電流陰極保護法，故C正確；D．與Fe3+結(jié)合使溶液呈血紅色，而鐵棒腐蝕是鐵放電生成Fe2＋，無法觀察到血紅色，所以不能有效提升鐵棒腐蝕或防腐的觀察效果，故D錯誤；故選D。8．給鋼材鍍鋅能夠有效防止鋼材腐蝕，其電鍍方案如圖所示，兩個電極一端為待鍍鋼材，另一端為石墨電極。已知鋅的化學(xué)性質(zhì)與鋁類似。則下列說法錯誤的是A．鍍鋅鋼材能防腐蝕利用了犧牲陽極法B．石墨電極是陽極，位于右側(cè)C．為保證電鍍液各物質(zhì)濃度穩(wěn)定，可向電鍍液中持續(xù)補充ZnO固體D．電鍍液的pH隨電鍍時間增加而變小【答案】D【分析】鋼材鍍鋅，則鋼材作陰極，石墨作陽極，陰極上得到電子生成Zn，陽極上OH-失去電子生成氧氣，以此分析?！驹斀狻緼．鋅比鐵活潑，當(dāng)兩種金屬在電解質(zhì)溶液中接觸時，會形成原電池，鋅作負極被腐蝕，鐵作正極被保護，為犧牲陽極法，A正確；B．根據(jù)分析，石墨作陽極，與正極相連，位于右側(cè)，B正確；C．陰極上陰極上得到電子生成Zn，為保證電鍍液各物質(zhì)濃度穩(wěn)定，可向電鍍液中持續(xù)補充ZnO固體，ZnO和NaOH溶液反應(yīng)生成Na2，C正確；D．陰極上得到電子生成Zn，電極方程式為：，陽極上OH-失去電子生成氧氣，電極方程式為：，轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等時，溶液中OH-濃度增大，pH隨電鍍時間增加而增大，D錯誤；故選D。電化學(xué)高考題型突破?積累與運用?積累與運用一、電化學(xué)綜合考查方向一般以新型化學(xué)電源、物質(zhì)制備、可再生能源研究為載體進行原電池、電解池的綜合考查，是歷屆高考的熱點。考查角度為：1．陰陽極、正負極的判斷。2．氧化反應(yīng)或還原反應(yīng)類型的判斷。3．電子、離子移動方向的判斷，離子濃度如何變化。4．電極反應(yīng)式的正誤判斷、書寫及電化學(xué)的相關(guān)計算。二、新型化學(xué)電池的判斷1．新型電池正負極的判斷2．新型電池“放電”“充電”時電極反應(yīng)式的正誤判斷(1)新型電池放電①若給出新型電池的裝置圖：先找出電池的正、負極，即找出氧化劑和還原劑；再結(jié)合電解質(zhì)確定出還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物；最后判斷相應(yīng)的電極反應(yīng)式的正誤。②若給出新型電池的總反應(yīng)式：分析總反應(yīng)式中各元素化合價的變化情況，找出氧化劑及其對應(yīng)的還原產(chǎn)物、還原劑及其對應(yīng)的氧化產(chǎn)物，最后考慮電解質(zhì)是否參加反應(yīng)，判斷電極反應(yīng)式的正誤。(2)新型電池充電①充電時陰極的電極反應(yīng)式是該電池放電時的負極反應(yīng)式的“逆反應(yīng)”。②充電時陽極的電極反應(yīng)式是該電池放電時的正極反應(yīng)式的“逆反應(yīng)”。3．新型電池中離子的移動方向的判斷：正正負負，溶液中的帶負電荷的陰離子要移向負極；帶正電荷的陽離子要移向正極。9．我國某大學(xué)基于新型碳載釕鎳合金納米材料(Ru-Ni/C)制備出一種高能量鎳氫電池，其工作原理如圖所示。下列說法不正確的是A．放電時，向電極移動B．放電一段時間，再斷開開關(guān)一段時間后，溶液的濃度增大C．放電時，電極的電極反應(yīng)為D．電池放電時的總反應(yīng)為【答案】B【分析】由圖可知，電極a氫氣生成H2O，發(fā)生氧化反應(yīng)，為原電池的負極，電極反應(yīng)式為H2-2e-+2OH-=2H2O，電極b為正極，水分子作用下氫氧化氧鎳在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氧化鎳，電極反應(yīng)式為NiOOH+e-+H2O=Ni(OH)2+OH-，電池總反應(yīng)為H2+2NiOOH=2Ni(OH)2。【詳解】A．由分析可知，放電時，電極a為原電池的負極，電極b為正極，則陰離子氫氧根離子向負極電極a移動，故A正確；B．由分析可知，電池總反應(yīng)為H2+2NiOOH=2Ni(OH)2，則放電一段時間后，氫氧化鉀溶液的濃度基本不變，故B錯誤；C．由分析可知，放電時，電極b為正極，水分子作用下氫氧化氧鎳在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氧化鎳，電極反應(yīng)式為，故C正確；D．由分析可知，電池總反應(yīng)為H2+2NiOOH=2Ni(OH)2，故D正確；故選：B。10．第八屆國際鈉電池大會2023年9月22日首次在中國舉行，鈉離子電池比鋰離子電池更穩(wěn)定，造價更低，可實現(xiàn)內(nèi)快速充電。鈉離子電池是利用在電極之間“嵌脫實現(xiàn)充放電(原理如圖所示)，工作時總反應(yīng)為(M為一種過渡元素)。下列說法正確的是A．放電時，Na+由的X極通過交換膜移向Y極B．充電時，陽極反應(yīng)式為C．單位質(zhì)量的負極材料，鈉離子電池比鋰離子電池可以提供更多的電量D．用鉛蓄電池對該鈉離子電池充電，鉛蓄電池中每消耗鉛，鈉離子電池正極區(qū)域質(zhì)量減少4.6g【答案】B【分析】放電時M元素化合價降低，故X電極為正極，Y電極為負極；充電時X電極與電源正極相連，為陽極，Y電極與電源負極相連，為陰極。【詳解】A.放電時，X為正極、Y為負極，Na+由的Y極通過交換膜移向X極，故A錯誤；B.充電時，X為陽極，陽極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為，故B正確；C.23gNa失去1mol電子，7gLi失去1mol電子，單位質(zhì)量的負極材料，鋰離子電池比鈉離子電池可以提供更多的電量，故C錯誤；D.用鉛蓄電池對該鈉離子電池充電，鉛蓄電池中每消耗鉛，電路中轉(zhuǎn)移0.4mol電子，有0.4molNa+由正極移向負極，鈉離子電池正極區(qū)域質(zhì)量減少9.2g，故D錯誤；選B。11．一種鋅釩(Zn/V2O5)水性混合離子電池的結(jié)構(gòu)示意圖如圖，放電時正極發(fā)生的反應(yīng)為xLi++xe-+V2O5=LixV2O5，下列說法錯誤的是A．放電時，內(nèi)電路中的電流方向為鋅極到V2O5極B．充電時，溶液中Li+濃度不斷增大C．充電時，電極B上的電勢比電極A的高D．放電時，電極A每減少6.5g，有0.2xmolLi+嵌入電極B【答案】D【分析】由放電時正極發(fā)生的反應(yīng)可知，放電時，電極A為原電池的負極，電極B為正極，鋰離子嵌入五氧化二釩中；充電時，與直流電源正極相連的B電極為電解池的陽極，電極A為陰極，鋰離子從五氧化二釩中脫嵌?！驹斀狻緼．由分析可知，放電時，電極A為原電池的負極，電極B為正極，則內(nèi)電路中的電流方向為鋅極到五氧化二釩極，故A正確；B．由分析可知，充電時，鋰離子從五氧化二釩中脫嵌導(dǎo)致溶液中鋰離子濃度不斷增大，故B正確；C．由分析可知，充電時，直流電源正極相連的B電極為電解池的陽極，電極A為陰極，所以電極B上的電勢比電極A的高，故C正確；D．放電時，極A為原電池的負極，電極B為正極，鋰離子嵌入五氧化二釩中，則由得失電子數(shù)目守恒可知，電極A減少6.5g時，嵌入電極B的鋰離子的物質(zhì)的量為×2=0.2mol，故D錯誤；故選D。12．熱激活電池主要用于導(dǎo)彈、火箭以及應(yīng)急電子儀器供電，是一種電解質(zhì)受熱熔融即可開始工作的電池。一種熱激活電池的結(jié)構(gòu)如圖1所示。已知：①放電后的兩極產(chǎn)物分別為和②和混合物的熔點與物質(zhì)的量分數(shù)的關(guān)系如圖2，下列說法錯誤的是A．放電時，的移動方向：極區(qū)極區(qū)B．放電時，極的電極反應(yīng)：C．調(diào)節(jié)混合物中的物質(zhì)的量分數(shù)可改變電池的啟動溫度D．若放電前兩電極質(zhì)量相等，轉(zhuǎn)移電子后兩電極質(zhì)量相差【答案】D【分析】放電后的兩極產(chǎn)物分別為和，可知a極反應(yīng)為，a為負極；b電極，b是正極。【詳解】A．放電時，a為負極、b為正極，陽離子移向正極，的移動方向：極區(qū)極區(qū)，故A正確；B．放電后a極產(chǎn)物為放電時，a為負極，極的電極反應(yīng)，故B正確；C．該電池為熱激活電池，和混合物的熔點隨的物質(zhì)的量分數(shù)改變而改變，調(diào)節(jié)混合物中的物質(zhì)的量分數(shù)可改變電池的啟動溫度，故C正確；D．根據(jù)負極反應(yīng)式，轉(zhuǎn)移電子負極釋放1molLi+，根據(jù)正極反應(yīng)式，轉(zhuǎn)移電子正極結(jié)合1molLi+，若放電前兩電極質(zhì)量相等，轉(zhuǎn)移電子后兩電極質(zhì)量相差14g，故D錯誤；選D。1．化學(xué)與生活息息相關(guān)，下列說法正確的是A．銅板打上鐵鉚釘后，銅板更易被腐蝕B．保護水中的鋼閘門，應(yīng)將其與電源正極連接C．“祝融號”火星車使用的太陽能電池板可將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能D．用“保暖貼”取暖，鐵做負極發(fā)生吸氧腐蝕，放出熱量【答案】D【詳解】A．銅與鐵構(gòu)成原電池，鐵的活潑性強于銅，則鐵易被腐蝕，A錯誤；B．將水中的鋼閘門與電源的正極連接，使鋼閘門成為陽極，失電子速率加快，加速了鋼閘門的腐蝕；鋼閘門應(yīng)與電源負極相連，B錯誤；C．“祝融號”火星車使用的太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，C錯誤；D．“保暖貼”內(nèi)含鐵粉、碳、氯化鈉，發(fā)生吸氧腐蝕時鐵粉作負極，碳作正極，反應(yīng)放出熱量，D正確；故答案為：D。2．我國有著豐富的海風(fēng)資源，在海水中建立風(fēng)電設(shè)備，防腐蝕是一個突出問題。下列說法正確的是A．鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時負極發(fā)生的反應(yīng)為B．可將鋼鐵構(gòu)件與電源負極連接減緩腐蝕發(fā)生C．海水中發(fā)生化學(xué)腐蝕的速率大于電化學(xué)腐蝕速率D．鋼鐵構(gòu)件表面的鍍銅破損后依然會保護內(nèi)部鋼鐵不被腐蝕【答案】B【詳解】A．鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時負極發(fā)生的反應(yīng)為Fe-2e-=Fe2+，A錯誤；B．將鋼鐵部件與電源負極連接作陰極，屬于外加電流法，可以減緩腐蝕發(fā)生，B正確；C．發(fā)生電化學(xué)腐蝕的速率大于化學(xué)腐蝕速率，C錯誤；D．銅鍍層破損后，Cu、Fe和海水構(gòu)成原電池，F(xiàn)e失電子作負極，F(xiàn)e加速被腐蝕，D錯誤；故選：B。3．鋼鐵在一定條件下可能會發(fā)生各種腐蝕生銹現(xiàn)象，下列說法錯誤的是A．輸氣的鋼管被天然氣中的含硫化合物腐蝕屬于化學(xué)腐蝕B．在船舶外殼上安裝錫塊是利用了犧牲陽極法來保護鋼鐵設(shè)備C．可以用化學(xué)方法使鋼鐵部件表面生成致密的氧化膜D．對于已經(jīng)生銹的鋼鐵，可以用溶液進行除銹處理【答案】B【詳解】A．Fe與天然氣中的含硫化合物直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，引起腐蝕，屬于化學(xué)腐蝕，A正確；B．Fe比Sn更活潑，在船舶外殼安裝Sn會使得Fe成為負極，加速腐蝕，無法保護鋼鐵，B錯誤；C．用化學(xué)方法在鋼鐵部件表面進行發(fā)藍處理，可生成一層致密的四氧化三鐵薄膜，C正確；D．鐵銹的主要成分是疏松的水合氧化鐵，溶液因水解顯弱酸性，可以與鐵銹反應(yīng)，故可以用溶液進行除銹處理，D正確。故選B。4．全世界每年鋼鐵因銹蝕造成大量的損失，某城市擬用如圖所示方法保護埋在弱堿性土壤中的鋼質(zhì)管道，使其免受腐蝕。關(guān)于此方法，下列說法不正確的是A．鋼質(zhì)管道易被腐蝕是因為在潮濕的土壤中形成了原電池B．這種方法稱為犧牲陽極的陰極保護法C．鋼管上的電極反應(yīng)式：O2+2H2O+4e-=4OH-D．也可用外接直流電源保護鋼管，直流電源負極連接金屬棒X【答案】D【詳解】A．鋼質(zhì)管道在潮濕的土壤中形成原電池，鐵作負極，易被腐蝕，故A說法正確；B．根據(jù)原電池工作原理，金屬棒應(yīng)作負極，鋼管作正極，鋼管被保護，這種方法稱為犧牲陽極法，故B說法正確；C．發(fā)生吸氧腐蝕，鋼管作正極，正極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-=4OH-，故C說法正確；D．用外接直流電源保護鋼管，該裝置為電解池，根據(jù)電解原理，鋼管應(yīng)作陰極，即鋼管連接直流電源負極，故D說法錯誤；故答案為D。5．用如圖所示裝置及試劑進行鐵的電化學(xué)腐蝕實驗探究，測定具支錐形瓶中壓強隨時間變化關(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．整個過程中，負極電極反應(yīng)式均為B．和，同時發(fā)生析氫腐蝕和吸氧腐蝕C．若將鐵換為銅進行實驗，時，壓強隨時間變化曲線與鐵相似D．時，正極主要發(fā)生反應(yīng)：【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)壓強減小，據(jù)此分析解答；【詳解】A．整個過程中，錐形瓶中的Fe粉和C粉構(gòu)成了原電池，F(xiàn)e粉作為原電池的負極，發(fā)生的電極反應(yīng)式為：Fe-2e-=Fe2+，A正確；B．若pH=2.0時只發(fā)生析氫腐蝕，那么錐形瓶內(nèi)溶解氧不變，而圖中pH=2.0時，錐形瓶內(nèi)溶解氧有所下降，說明圖中反應(yīng)除了析氫腐蝕，F(xiàn)e粉還發(fā)生了吸氧腐蝕，所以氧氣減少了，若pH=4.0時只發(fā)生吸氧腐蝕，那么錐形瓶內(nèi)的氣體壓強會有下降，而圖中pH=4.0時，錐形瓶內(nèi)的壓強幾乎不變，說明圖中反應(yīng)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)壓強幾乎不變，B正確；C．若將鐵換為銅進行實驗，由于銅的金屬活動性較弱，則時，無法發(fā)生析氫腐蝕，壓強隨時間變化曲線基本不變，C錯誤；D．由圖可知，pH=6.0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)的氣壓減小，也說明有吸氧腐蝕；因此正極電極反應(yīng)式為：，D正確；故答案為：C。6．某學(xué)習(xí)小組按如圖探究金屬電化學(xué)腐蝕與防護的原理，下列說法正確的是A．b為正極，K連接A時，鐵棒腐蝕的速率最慢B．相同條件下，若X為模擬海水，K分別連接B、C，連接C時鐵棒的腐蝕速率更慢C．若X為模擬海水，K未閉合時，鐵棒上腐蝕最嚴重且表面鐵銹最多的位置則是FD．相同條件下，若K分別連接A、B時，石墨電極上的反應(yīng)物不相同【答案】B【詳解】A．b為正極，K連接A時，該裝置構(gòu)成電解池，F(xiàn)e電極作陽極，被加速腐蝕，鐵棒腐蝕的速率最快，A錯誤；B．相同條件下，若X為模擬海水，K分別連接B、C，該裝置構(gòu)成原電池。K連接B時，F(xiàn)e作負極，加速鐵被腐蝕的速率；K連接C時，F(xiàn)e作正極，F(xiàn)e電極被保護，所以連接C時鐵棒的腐蝕速率更慢，B正確；C．若X為模擬海水，K未閉合時，鐵棒上腐蝕最嚴重且表面鐵銹最多的是接觸海水且有氧氣的位置，鐵棒上腐蝕最嚴重且表面鐵銹最多的位置應(yīng)該是E，C錯誤；D．相同條件下，若K分別連接A、B時，連接A時，裝置為電解池，石墨電極可能作陽極也可能作陰極；連接B時，裝置為原電池，石墨作正極，無法判斷石墨電極上的反應(yīng)物是否相同，D錯誤；故合理選項是B。7．利用如圖裝置探究電化學(xué)裝置工作原理。下列說法錯誤的是材料X離子導(dǎo)體Y開關(guān)K的位置結(jié)論A碳棒海水K置于N處可減緩鐵件的腐蝕，X電極有氣體產(chǎn)生B鋅棒海水K置于M處可減緩鐵件的腐蝕，該保護法為犧牲陽極保護法C純銅氯化鐵溶液K置于N處通過電解反應(yīng)可知，氧化性：D純銅硫酸銅溶液K置于N處電路中有2mol電子轉(zhuǎn)移，X電極溶解64g銅A．A B．B C．C D．D【答案】C【詳解】A．開關(guān)K置于N處，則構(gòu)成電解池。若X為碳棒，X和電源的正極相連，碳棒是陽極，海水中氯離子失去電子被氧化為氯氣，X電極有氣體產(chǎn)生；鐵件為陰極被保護，A正確；B．開關(guān)K置于M處，則構(gòu)成原電池。鋅比鐵活潑，鋅是負極，鐵是正極被保護，屬于犧牲陽極的陰極保護法，B正確；C．開關(guān)K置于N處，則構(gòu)成電解池。若X為銅，X和電源的正極相連，銅是陽極失去電子被氧化為銅離子，陰極上鐵離子得到電子被還原，此為電解池裝置不能說明氧化性：，C錯誤；

D．開關(guān)K置于N處，則構(gòu)成電解池。若X為銅，X和電源的正極相連，銅是陽極失去電子被氧化為銅離子：，則電路中有2mol電子轉(zhuǎn)移，X電極溶解64g/mol×1mol=64g銅，D正確；故選C。8．給鋼材鍍鋅能夠有效防止鋼材腐蝕，其電鍍方案如圖所示，兩個電極一端為待鍍鋼材，另一端為石墨電極。已知鋅的化學(xué)性質(zhì)與鋁類似。則下列說法錯誤的是A．鍍鋅鋼材能防腐蝕利用了犧牲陽極法B．石墨電極是陽極，位于右側(cè)C．為保證電鍍液各物質(zhì)濃度穩(wěn)定，可向電鍍液中持續(xù)補充ZnO固體D．電鍍液的pH隨電鍍時間增加而變小【答案】D【分析】鋼材鍍鋅，則鋼材作陰極，石墨作陽極，陰極上得到電子生成Zn，陽極上OH-失去電子生成氧氣，以此分析?！驹斀狻緼．鋅比鐵活潑，當(dāng)兩種金屬在電解質(zhì)溶液中接觸時，會形成原電池，鋅作負極被腐蝕，鐵作正極被保護，為犧牲陽極法，A正確；B．根據(jù)分析，石墨作陽極，與正極相連，位于右側(cè)，B正確；C．陰極上陰極上得到電子生成Zn，為保證電鍍液各物質(zhì)濃度穩(wěn)定，可向電鍍液中持續(xù)補充ZnO固體，ZnO和NaOH溶液反應(yīng)生成Na2，C正確；D．陰極上得到電子生成Zn，電極方程式為：，陽極上OH-失去電子生成氧氣，電極方程式為：，轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等時，溶液中OH-濃度增大，pH隨電鍍時間增加而增大，D錯誤；故選D。9．全世界每年因鋼鐵銹蝕會造成巨大的損失，為了保護地下的鋼鐵輸水管所采取的措施如圖所示。下列說法不正確的是A．鋼鐵發(fā)生腐蝕的負極反應(yīng)為Fe-2e-=Fe2+B．導(dǎo)線與Cu塊連接也可保護鋼鐵輸水管C．將導(dǎo)線與Zn塊連接可保護鋼鐵設(shè)備，該防護方法為犧牲陽極法D．導(dǎo)線與Zn塊連接時，電子從Zn塊流向鋼鐵輸水管【答案】B【分析】要防止鋼鐵輸水管被腐蝕，可以采用兩種電化學(xué)防腐方法：一為原電池原理：犧牲陽極法，將鋼鐵輸水管設(shè)計為原電池的正極被保護，負極采用活波金屬被消耗用來保護正極鋼鐵輸水管；二為電解原理：外加電流法，將鋼鐵輸水管與外接電源的負極相連接，用惰性電極作陽極，通過電解原理將鋼鐵輸水管保護起來，據(jù)此分析回答?！驹斀狻緼．鋼鐵發(fā)生腐蝕的負極為鐵元素，被氧化失去電子轉(zhuǎn)化為，電極反應(yīng)式為：Fe-2e-

=Fe2+，A正確；B．導(dǎo)線與Cu塊連接，鋼鐵輸水管的Fe比Cu活波，形成原電池后Fe作負極失去電子被腐蝕，起不到保護鋼鐵輸水管作用，B錯誤；C．將導(dǎo)線與Zn塊連接，Zn比鋼鐵輸水管的Fe活波，形成原電池后Zn作負極失去電子被腐蝕，鋼鐵輸水管作正極被保護，可保護鋼鐵設(shè)備，該防護方法為犧牲陽極法，C正確；D．導(dǎo)線與Zn塊連接時，Zn比鋼鐵輸水管的Fe活波，形成原電池后Zn作負極失去電子被腐蝕，鋼鐵輸水管作正極被保護，原電池中電子由負極流向正極，則電子從Zn塊流向鋼鐵輸水管，D正確；故答案為：B。10．將纏有銅絲和鋅皮的鐵釘放入圖中表面皿，一段時間后，下列說法錯誤的是A．圖甲中銅絲上的電極反應(yīng)式為B．圖甲中會出現(xiàn)藍色和紅色兩種顏色C．圖乙中的鋅皮保護鐵釘未發(fā)生腐蝕，為陰極電保護法D．圖甲和圖乙均發(fā)生吸氧腐蝕【答案】C【分析】圖甲中，根據(jù)題中條件可知，形成原電池，其中鐵為負極，電極反應(yīng)式為：，銅為正極，電極反應(yīng)式為：；圖乙中，根據(jù)題中條件可知，形成原電池，其中鋅作負極，電極反應(yīng)式為：，鐵作正極，電極反應(yīng)式為：；【詳解】A．由分析知，圖甲中銅絲上的電極反應(yīng)式為，故A正確；B．圖甲中鐵放電生成Fe2＋，遇K3[Fe(CN)6]生成藍色沉淀，正極上O2放電生成OH－，遇酚酞變紅色，所以圖甲中會出現(xiàn)藍色和紅色兩種顏色，故B正確；C．由分析可知，圖乙中鐵為正極，鋅為負極，是犧牲陽極的陰極保護法，故C錯誤；D．圖甲和圖乙均發(fā)生吸氧腐蝕，圖甲中鐵被腐蝕，圖乙中鋅被腐蝕，故D正確；故選C。11．一種采用電解和催化相結(jié)合的循環(huán)方式實現(xiàn)高效制H2和O2的裝置如圖所示。下列說法正確的是A．加入Y的目的是補充H2OB．電極a連接電源正極C．電極b表面發(fā)生的電極反應(yīng)式為Br--6e-+3O2-=D．催化階段Z與Br-的物質(zhì)的量之比為2：3【答案】A【分析】由圖可知，b極溴元素化合價升高，失電子，故b極為陽極，電極反應(yīng)式為Br--6e-+3H2O=+6H+，故Y為水，a極為陰極，電極反應(yīng)式為2H++2e-=H2↑，故X為氫氣，循環(huán)階段被還原為Br-，同時生成氧氣，Z為氧氣，據(jù)此作答。【詳解】A．由分析可知，Y為水，目的是補充H2O，故A正確；B．a(chǎn)極為陰極，連接電源的負極，故B錯誤；C．由分析可知，b極為陽極，電極反應(yīng)式為Br--6e-+3H2O=+6H+，故C錯誤；D．催化階段溴元素由+5價降低為-1價，生成1mol溴離子轉(zhuǎn)移6mol電子，氧元素由-2價升高為0價，生成1mol氧氣轉(zhuǎn)移4mol電子，由電子守恒可知生成氧氣與Br-的物質(zhì)的量之比為6：4=3：2，故D錯誤；答案選A。12．一種基于氯堿工藝的新型電解池(下圖)，可用于濕法冶鐵的研究。電解過程中，下列說法不正確的是A．右側(cè)電極作陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)B．理論上每消耗0.1molFe2O3，陽極室溶液減少21.3gC．陰極區(qū)電極反應(yīng)：Fe2O3+6e?+3H2O=2Fe+6OH?，溶液中OH?逐漸升高D．理論上每消耗0.1molFe2O3，產(chǎn)生氣體6.72L(標準狀況下)【答案】B【分析】裝置圖中右側(cè)為飽和食鹽水，右側(cè)電極上生成氣體，則右側(cè)為電解池的陽極，氯離子放電生成氯氣，電極反應(yīng)：，左側(cè)電極為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，F(xiàn)e2O3在堿性條件下轉(zhuǎn)化為Fe，電極反應(yīng)：，中間為陽離子交換膜，Na+由陽極移向陰極，據(jù)此分析判斷?！驹斀狻緼．由分析知，右側(cè)電極作陽極，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，A正確；B．由可知，理論上每消耗0.1molFe2O3，轉(zhuǎn)移0.6mol電子，由可知，陽極生成0.3mol氯氣，同時有0.6molNa+由陽極移向陰極，陽極室溶液減少質(zhì)量為，B錯誤；C．左側(cè)電極為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，F(xiàn)e2O3在堿性條件下轉(zhuǎn)化為Fe，電極反應(yīng)：，陰極區(qū)溶液中濃度逐漸升高，C正確；D．由可知，理論上每消耗0.1molFe2O3，轉(zhuǎn)移0.6mol電子，由可知，陽極生成0.3mol氯氣，標準狀況下的體積為，D正確；故選B。13．近年研究發(fā)現(xiàn)，電催化和含氮物質(zhì)(等)在常溫常壓下合成尿素，有助于實現(xiàn)碳中和及解決含氮廢水污染問題。向一定濃度的溶液通至飽和，在電極上反應(yīng)生成，電解原理如圖所示。以下有關(guān)判斷錯誤的是A．b端電勢高于a端電勢B．電解過程中含氮廢水基本不變C．a(chǎn)極主要反應(yīng)為D．理論上每生成同時產(chǎn)生(標準狀況)【答案】B【分析】由氫離子的移動方向可知，a電極是電解池陰極，酸性條件下硝酸根離子和二氧化碳在陰極得到電子生成尿素和水，電極反應(yīng)式為，電極b為陽極，水分子在陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣和氫離子，電極反應(yīng)式為，據(jù)此回答?！驹斀狻緼．由分析中，a為陰極，b為陽極，故b端電勢高于a端電勢，A正確；B．由分析知，a極的電極反應(yīng)式為，b極的電極反應(yīng)式為由電子守恒可得，a極消耗的大于b極生成的，故溶液酸性減弱，增大，B錯誤；C．由分析知，a極為陰極，主要反應(yīng)為，C正確；D．a(chǎn)極的電極反應(yīng)式為，b極的電極反應(yīng)式為由電子守恒可得，理論上每生成，即1mol，同時產(chǎn)生4mol氧氣，在標準狀況下的體積為，D正確；故選B。14．以熔融碳酸鹽燃料電池為電源模擬在塑料制品上鍍鎳的裝置如圖所示。已知：①電鍍液的配方：②催化重整反應(yīng)：下列說法錯誤的是A．電鍍時電極與電極相連B．電鍍液中的作用是為了增強溶液的導(dǎo)電能力C．電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為D．當(dāng)電極上析出鎳，理論上電極上消耗的體積為1.12L(標準狀況)【答案】C【分析】根據(jù)左圖分析，電極b通入氧氣，氧氣在原電池反應(yīng)中得到電子，所以通入氧氣的b極是電池的正極；電極a通入CO和H2，生成產(chǎn)物是CO2和H2O，均失去電子，所以電極a是負極。右圖屬于電鍍，電極c是鍍層金屬鎳，作陽極；電極d是鍍件，作陰極，據(jù)此分析。【詳解】A．電極a通入CO和H2，生成產(chǎn)物是CO2和H2O，C和H元素均失去電子，所以電極a是電池的負極，應(yīng)與電解池的陰極相連，電極d是鍍件，作陰極，A正確；B．電鍍液中中的鈉離子和硫酸根離子均不參與電極反應(yīng)，所以作用是為了增強溶液的導(dǎo)電能力，B正確；C．選項中H、O原子個數(shù)未配平，且只要求寫氫氣的電極反應(yīng)式，電解質(zhì)溶液為熔融碳酸鹽，所以負極發(fā)生的電極反應(yīng)式為：，C錯誤；D．電極析出鎳的電極反應(yīng)式為：，生成的，則轉(zhuǎn)移電子為，根據(jù)電極上的反應(yīng)式：，氫氣和一氧化碳一共轉(zhuǎn)移電子，則消耗CO的量為，標準狀況下，一氧化碳體積為，D正確；故選C。15．雙極膜是陰、陽復(fù)合膜，在直流電的作用下，陰、陽膜復(fù)合層間的H2O解離成H＋和OH-，作為H＋和OH-離子源。利用雙極膜制取NaOH和H3PO4，其裝置如圖所示。已知：產(chǎn)品室1的產(chǎn)品是NaOH，則下列說法