2024-2025學年高中化學第四章電化學基礎第四節(jié)金屬的電化學腐蝕與防護跟蹤訓練含解析新人教版選修4

PAGEPAGE1金屬的電化學腐蝕與防護1、化學與生活、生產有著親密的關系,下列敘述中正確的是(

)A.鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕時,H+得電子放出H2,鋼鐵被腐蝕

B.鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時,OH-失電子放出O2,鋼鐵被腐蝕

C.船底鑲嵌鋅塊,鋅發(fā)生還原反應而被消耗,以愛護船體

D.外加電源的正極連接在海水中的鋼鐵閘門上,可愛護閘門2、為了抵擋海水的侵蝕,往往會在船體上安裝大型的鋅塊,利用原電池反應:2Zn+2H2O+O2=2Zn(OH)2。下列說法正確的是(

)A.鋅塊作為原電池的負極,發(fā)生還原反應而被腐蝕

B.海水中的電解質如NaCl起到了導電的作用

C.正極的電極反應式為:Zn-2e-=Zn2+

D.實際應用中,需用鋅塊覆滿船體,完全隔絕海水以防止鋼鐵被腐蝕3、下圖表示的是鋼鐵在海水中的銹蝕過程,以下有關說法正確的是(

)A.該金屬腐蝕過程為析氫腐蝕

B.正極為

C.,發(fā)生的反應為氧化反應C.在酸性條件下發(fā)生的是吸氧腐蝕

D.正極反應為:正極反應為:O2+2H2O+4e→4OH4、將NaCl溶液滴在一塊光亮清潔的鐵板表面上,一段時間后發(fā)覺液滴覆蓋的圓圈中心區(qū)(a)已被腐蝕而變暗,在液滴外沿形成棕色鐵銹環(huán)(b),如圖所示。導致該現(xiàn)象的主要緣由是液滴之下氧氣含量比邊緣少。下列說法正確的是()A.液滴中的由a區(qū)向b區(qū)遷移

B.液滴邊緣是正極區(qū),發(fā)生的電極反應為

C.液滴下的Fe因發(fā)生還原反應而被腐蝕,生成的由a區(qū)向b區(qū)遷移,與b區(qū)的形成,進一步氧化、脫水形成鐵銹

D.若改用嵌有一銅螺絲釘?shù)蔫F板,在銅鐵接觸處滴加NaCl溶液,則負極發(fā)生的電極反應為5、下列有關鋼鐵腐蝕與防護的說法正確的是(

)A.當鍍錫鐵制品的鍍層破損時,鍍層仍能對鐵制品起愛護作用

B.在海輪外殼連接鋅塊愛護外殼不受腐蝕是采納了犧牲陽極的陰極愛護法

C.鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕時,負極反應式Fe-3e-=Fe3+

D.可將地下輸油鋼管與外加直流電源的正極相連以愛護它不受腐蝕6、為探究鋼鐵的吸氧腐蝕原理設計了如圖所示裝置,下列有關說法中錯誤的是(

)A.正極的電極方程式為:

B.將石墨電極改成電極,難以視察到鐵銹生成

C.若向自來水中加入少量,可較快地看到鐵銹

D.分別向鐵、石墨電極旁邊吹入,前者鐵銹出現(xiàn)得快7、探討青銅器(含Cu、Sn等)在潮濕環(huán)境中發(fā)生的腐蝕對于文物愛護和修復有重要意義。下圖為青銅器在潮濕環(huán)境中發(fā)生電化學腐蝕的原理示意圖,下列說法正確的是(

)A.青銅器發(fā)生電化學腐蝕,圖中e作負極,被還原

B.正極發(fā)生的電極反應為O2﹣4e﹣+2H2O═4OH﹣

C.環(huán)境中的C1﹣與正、負兩極反應的產物作用生成a的離子方程式為2Cu2++3OH﹣+Cl﹣═Cu(OH)3Cl↓

D.若生成0.2molCu2(OH)3Cl,則理論上消耗的O2體積為4.48L8、下列有關電化學在生產、生活中的應用分析正確的是(

)A.圖1:鐵釘發(fā)生析氫腐蝕 .圖2:可以在鐵件上鍍銅

C.圖3:溶液中c(Cu2+)保持不變 .圖4:將輸油管與電源負極相連可以防止腐蝕9、下列關于金屬腐蝕與防護的說法錯誤的是（）A.當鍍錫鐵制品的鍍層破損時，鍍層不再對鐵制品起愛護作用B.在空氣與水面交接處的鋼柱，比在水下部分的鋼柱簡單腐蝕C.鋼鐵不論發(fā)生析氫腐蝕還是吸氧腐蝕，其負極反應都為Fe-2e-=Fe2+D.將輸油管道與電源正極相連的防護方法叫做犧牲陽極的陰極愛護法10、用壓強傳感器探究生鐵在pH=2和pH=4醋酸溶液中發(fā)生腐蝕的裝置及得到的圖象如下：分析圖象，以下結論錯誤的是()A．溶液pH≤2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．兩溶液中負極反應均為：Fe-2e﹣=Fe2+11、下列有關金屬的腐蝕與防護的說法中,不正確的是(

)A.在鐵管外壁上鍍鋅可防止其被腐蝕

B.金屬被腐蝕的本質是金屬發(fā)生了氧化反應

C.溫度越高,金屬腐蝕速率越快

D.將鋼閘門與直流電源的正極相連可防止其被腐蝕12、下圖各容器中盛有海水,鐵在其中被腐蝕時由快到慢的依次是(

)A.4>2>1>3>5 B.2>1>5>3>4 C.5>4>2>3>1 D.3>5>2>4>113、下列與金屬腐蝕有關的說法,正確的是()A.圖1中,插入海水中的鐵棒,越靠近底端腐蝕越嚴峻B.圖2中,滴加少量溶液,沒有藍色沉淀出現(xiàn)C.圖3中,燃氣灶的中心部位簡單生銹,主要是由于高溫下鐵發(fā)生化學腐蝕D.圖4中,用犧牲鎂塊的方法來防止地下鋼鐵管道的腐蝕,鎂塊相當于原電池的正極14、（1）金屬腐蝕一般可分為化學腐蝕和__________腐蝕。（2）炒過菜的鐵鍋未剛好洗凈簡單發(fā)生腐蝕。①若鐵鍋內殘液呈弱酸性，則腐蝕主要屬于

_________（填“吸氧”或“析氫”，下同）腐蝕；若殘液中主要含有NaCl，腐蝕應主要屬于____________腐蝕。②吸氧腐蝕中，負極的電極反應式為_________________。鐵銹中鐵的化合價為

____。（3）假如在鐵的表面鍍上一層銅，就可以防止鐵生銹，則在電鍍過程中鐵為極，電極反應式為，銅為極，電極反應式為。15、如圖所示為某探討性學習小組探究金屬腐蝕條件的試驗裝置圖，試分析試驗并回答下列問題：（1）起始時若甲、乙、丙三套裝置的導管中液面高度相同，則過一段時間后導管中液面最高的是（填裝置代號）．（2）通過甲、乙裝置的對比試驗說明，鋼鐵中碳的含量越（填“高”或“低”）越簡單被腐蝕．（3）乙裝置中發(fā)生電化學腐蝕時正極的電極反應式為．（4）為防止鐵的銹蝕，工業(yè)上普遍采納的方法是（寫出一點即可）．16、印刷銅制電路板的腐蝕液的選取和回收再利用始終是探討的熱點。(1)溶液始終作為傳統(tǒng)的腐蝕液。①腐蝕過程中的離子方程式為____________________________________。②腐蝕結束后,通過以下兩步可分別出銅,并實現(xiàn)溶液再生。i.步驟I所加試劑和操作分別為___________________________________。ii.可實現(xiàn)步驟II轉化的物質或方法是______________(填一種即可)。(2)探討發(fā)生，溶液添加鹽酸或氨水配制成酸性腐蝕液或堿性腐蝕液，其效果優(yōu)于溶液。腐蝕液的主要成分及腐蝕原理如下:腐蝕液類型主要成分腐蝕原理酸性腐蝕液堿性腐蝕液①酸性腐蝕液中銅離子含量對腐蝕速率的影響如下圖所示,為保持較快和較平穩(wěn)的腐蝕速率,腐蝕液中銅離子含量應選擇_________g/100mL的運用范圍。②酸性腐蝕廢液經過處理后，倒入肯定量的水中，可得CuCl沉淀，過濾、洗滌、干燥后即得產品CuCl。倒入肯定量的水中，可得CuCl沉淀的緣由是_______________________________________。③通入適量的氧氣可使堿性腐蝕液再生。將該過程的離子方程式補充完整:(3)也常用來腐蝕金屬銅,運用時加入鹽酸或氨水將其配制成酸性或堿性腐蝕液?；厥掌鋸U液的工藝如下:①酸性條件下腐蝕金屬銅的離子方程式為____________________________________。②下圖是探討堿性腐蝕液的溫度對銅腐蝕量的試驗結果,上升溫度,腐蝕量改變的緣由是___________________________________________。③堿轉時的反應為。檢驗轉化完全的方法是:取少量洗滌后的堿轉固體,________________________________________。答案以及解析1答案及解析：答案：A解析：鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕時,正極反應為,A正確。鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時,正極反應是,整個過程是汲取O2而不是放出O2,B錯誤。選項C中是犧牲陽極的陰極愛護法,金屬鋅發(fā)生氧化反應,C錯誤。選項D中是外加電流的陰極愛護法,鋼鐵閘門應與外加電源的負極相連,D錯誤。2答案及解析：答案：B解析：3答案及解析：答案：D解析：4答案及解析：答案：B解析：液滴邊緣多,發(fā)生正極反應,B對。由b區(qū)向a區(qū)遷移,A錯;液滴下的鐵被氧化而腐蝕,C錯;Cu比鐵穩(wěn)定,作正極,負極反應為,D錯。5答案及解析：答案：B解析：6答案及解析：答案：D解析：鐵是負極,失電子被氧化成,在正極氧氣得電子發(fā)生還原反應生成,故將氧氣吹向石墨電極的腐蝕速率比吹向鐵電極快;向自來水中加入,可使電解質溶液的導電實力增加,加快腐蝕速率;但若將石墨電極換成電極,則負極為,被愛護,難以看到鐵生銹。7答案及解析：答案：C

解析：A、依據(jù)圖知,氧氣得電子生成氫氧根離子、Cu失電子生成銅離子,發(fā)生吸氧腐蝕,則Cu作負極被氧化,腐蝕過程中,負極是a,故A錯誤;B、氧氣在正極得電子生成氫氧根離子,電極反應式為:O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣,故B錯誤;C、Cl﹣擴散到孔口,并與正極反應產物和負極反應產物作用生成多孔粉狀銹Cu2(OH)3Cl,負極上生成銅離子、正極上生成氫氧根離子,所以該離子反應為氯離子、銅離子和氫氧根離子反應生成Cu2(OH)3Cl沉淀,離子方程式為2Cu2++3OH﹣+Cl﹣=Cu2(OH)3Cl↓,故C正確;D、依據(jù)轉移電子得n(O2)=0.02mol,未指明標準狀態(tài),無法計算體積,故D錯誤;故選:C。8答案及解析：答案：D解析：圖1,電解質溶液若呈酸性,則鐵釘發(fā)生析氫腐蝕,電解質溶液若呈堿性或中性,則鐵釘發(fā)生吸氧腐蝕,A項錯誤;圖2,在鐵件上鍍銅,銅片作陽極,應與電源正極相連,待鍍鐵件作陰極,應與電源負極相連,B項錯誤;圖3,電解精煉銅時,陽極上鋅先放電,銅后放電,而陰極上是Cu2+放電,故電解質溶液中c(Cu2+)減小,C項錯誤；圖4采納外加電流的陰極愛護法,將輸油管與電源負極相連,輸油管作陰極,可以防止腐蝕,D項正確。9答案及解析：答案：D解析：10答案及解析：答案：C解析：A滿意析氫腐蝕的條件,正確;由圖2可以看出當pH=4時壓強減小,說明發(fā)生的是吸氧腐蝕,B在弱酸性溶液中生鐵可能發(fā)生吸氧腐蝕,正確;C無法推斷腐蝕速率快慢,錯誤;D都是鐵做負極,失去電子,正確。11答案及解析：答案：D解析：12答案及解析：答案：A

解析：鐵被腐蝕時由快到慢的依次是電化學腐蝕,化學腐蝕,沒有愛護的,受愛護的;分析題目給出的裝置,可以推斷1是未受愛護的,2中鐵是活潑電極,被腐蝕,是電化學腐蝕,3是電化學腐蝕,但是鋅比鐵活潑,被愛護,不受腐蝕,4是電解池,而且鐵是陽極材料,腐蝕最快,5是電解池,鐵做陰極,被愛護,腐蝕最慢,由此可得正確答案A。故選A。13答案及解析：答案：C解析：A項，題圖1中，插入海水中的鐵棒，越靠近底端氧氣的濃度越低，腐蝕越輕;B項，題圖2中，裝置為原電池，鐵作負極，發(fā)生電極反應時有生成，滴加少量溶液，有藍色沉淀出現(xiàn);D項，題圖4中，鎂塊應作負極。14答案及解析：答案：（1）電化學（2）①析氫，吸氧②Fe–2e－=Fe2+，+3（3）陰，Cu2++2e-=Cu，陽，Cu-2e-=Cu2+解析：15答案及解析：答案：1.乙2.高3.O2+4e﹣+2H2O═4OH﹣4.犧牲陽極的陰極愛護法或者外加電流的陰極愛護法解析：（1）甲為鐵粉在氯化鈉溶液中的腐蝕，乙為鐵粉與碳形成原電池的腐蝕，而丙的腐蝕沒有電解質溶液，所以腐蝕的速率大小為：乙＞甲＞丙，故過一段時間后液面最高的是乙，故答案為：乙；（2）甲中為鐵粉，乙為鐵粉與碳粉的混合物，甲的腐蝕速率小于乙的，通過甲、乙裝置的對比說明鋼鐵中碳的含量越高，鋼鐵越易腐蝕，故答案為：高；（3）乙裝置中發(fā)生電化學腐蝕時，分解鐵失去電子，正極氧氣得到電子生成氫氧根離子，正極的電極反應式為：O2+4e﹣+2H2O═4OH﹣，故答案為：O2+4e﹣+2H2O═4OH﹣；（4）金屬的防護措施有犧牲陽極的陰極愛護法、外加電流的陰極愛護法，另外還有電鍍、噴鍍、噴油漆等方法使金屬與空氣、水等物質隔離，以防止金屬腐蝕，故答案為：犧牲陽極的陰極愛護法或者外加電流的陰極愛護法．16答案及解析：答案：(1)①②i.過量鐵粉，過濾ii.或(2)①18~20②加水后，，平衡逆向移動，析出CuCl沉淀③4;4;4;;(3)①②20~30℃時，上升溫度，腐蝕量有所增加，主要是因為溫度上升使反應速率加快;30℃以上，上升溫度，腐蝕量降低，主要是因為分解、逸出③加入足量使沉淀溶解，再加入溶液，視察是否出現(xiàn)白色沉淀解析：(1)①溶液作為印刷銅制電路板腐蝕液的反應為;②腐蝕后的廢液中含有，步驟I用過量Fe置換出銅，過濾得到的溶液X為溶液，步驟II可以用將氧化為，