資源簡(jiǎn)介

（4）金屬的腐蝕與防護(hù)——高二化學(xué)魯科版（2019）寒假練習(xí)
1.為檢驗(yàn)犧牲陽(yáng)極保護(hù)法對(duì)鋼鐵防腐的效果，將鍍層有破損的鍍鋅鐵片放入酸化的溶液中。一段時(shí)間后，取溶液分別實(shí)驗(yàn)，能說(shuō)明鐵片沒(méi)有被腐蝕的是( )
A.加入溶液產(chǎn)生沉淀
B.加入淀粉碘化鉀溶液無(wú)藍(lán)色出現(xiàn)
C.加入KSCN溶液無(wú)紅色出現(xiàn)
D.加入溶液無(wú)藍(lán)色沉淀生成
2.2024年5月8日，我國(guó)第三艘航空母艦福建艦順利完成首次海試。艦體需要采取有效的防腐蝕措施，下列措施不合理是( )
A.艦體采用耐腐蝕的特種鋼材 B.艦體表面噴涂油漆
C.艦體外殼安裝鎂合金 D.艦體與外接電源正極相連
3.在世界海運(yùn)史上曾發(fā)生過(guò)這樣一個(gè)悲劇：一艘名叫“阿那吉納”的貨輪滿載著精銅砂，在向日本海岸行駛時(shí)突然發(fā)生大面積漏水，最終沉沒(méi)。堅(jiān)硬的鋼制船體為什么會(huì)突然漏水呢？事后的事故調(diào)查結(jié)果表明導(dǎo)致沉船的原因與船上的精銅砂密切相關(guān)。下列對(duì)此調(diào)查結(jié)論的理解正確的是( )
A.精銅砂裝載過(guò)多導(dǎo)致沉船
B.運(yùn)輸途中銅與空氣中的氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)導(dǎo)致質(zhì)量增大超過(guò)船的承載能力
C.在潮濕的環(huán)境中，船體與銅構(gòu)成了原電池，加速了作為負(fù)極的船體的腐蝕
D.在潮濕的環(huán)境中，船體與銅構(gòu)成了電解池，鋼制船體作陽(yáng)極而被氧化腐蝕
4.豫州大地歷史悠久，文化燦爛。下列河南博物院館藏文物中易發(fā)生吸氧腐蝕的是( )
選項(xiàng) A B C D
文物
名稱 賈湖骨笛 云紋銅禁 武則天金簡(jiǎn) 汝窯天藍(lán)釉刻花鵝頸瓶
A.A B.B C.C D.D
5.金屬腐蝕造成的損失約占國(guó)民生產(chǎn)總值的2%~4%。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.改變金屬的結(jié)構(gòu)，可將金屬制成防腐的合金
B.噴油漆、涂油脂、電鍍或表面鈍化是金屬防護(hù)的物理方法
C.黃銅(銅鋅合金)制作的銅鑼不易產(chǎn)生銅綠與金屬的電化學(xué)防護(hù)有關(guān)
D.將鋼閘門連接直流電源的負(fù)極可以起到防護(hù)作用
6.某學(xué)習(xí)小組按下圖的兩組裝置來(lái)探究鋼鐵的腐蝕情況。下列相關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.兩組裝置中負(fù)極均為左池的鐵片
B.圖Ⅰ中將石墨電極換成鋅棒，可減緩鐵片被腐蝕
C.若向圖Ⅱ兩池中滴加酚酞溶液，鐵片Ⅰ附近出現(xiàn)紅色
D.圖Ⅱ中氧氣濃度差異會(huì)導(dǎo)致電流計(jì)示數(shù)不同
7.在海水中，金屬接縫處氧氣濃度比海水低，易形成濃度差而發(fā)生縫隙腐蝕，機(jī)理如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.負(fù)極電極反應(yīng)式 B.金屬接縫處溶液增大
C.金屬外表面為負(fù)極，內(nèi)表面為正極 D.大量的氯離子進(jìn)入縫隙
8.我國(guó)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(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.通電時(shí)，鋅環(huán)是陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)
B.通電時(shí)，陰極上的電極反應(yīng)為
C.斷電時(shí)，鋅環(huán)上的電極反應(yīng)為
D.斷電和通電時(shí)，防止鐵帽被腐蝕的化學(xué)原理不完全相同
9.將溶液滴在一塊光亮清潔的鐵板表面上，一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)液滴覆蓋的圓周中心區(qū)（a）已被腐蝕而變暗，在液滴外沿出現(xiàn)棕色鐵銹環(huán)（b），如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.鐵片腐蝕過(guò)程最終生成的鐵銹為
B.液滴之下氧氣含量少，鐵片作負(fù)極，發(fā)生的氧化反應(yīng)為
C.液滴邊緣是正極區(qū)，發(fā)生的電極反應(yīng)為
D.鐵片腐蝕最嚴(yán)重區(qū)域是生銹最多的區(qū)域
10.用圖示的方法可以保護(hù)鋼質(zhì)閘門，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.當(dāng)a、b間用導(dǎo)線連接時(shí)，則X應(yīng)發(fā)生氧化反應(yīng)
B.當(dāng)a、b間用導(dǎo)線連接時(shí)，則X可以是鋅
C.當(dāng)a、b與外接電源相連時(shí)，a應(yīng)連接電源的負(fù)極
D.當(dāng)a、b與外接電源相連時(shí)，其方法為犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法
11.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。下列敘述不正確的是( )
A.金屬貯存罐可用鋼、鋁等材料
B.直流電源b極為負(fù)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
12.某化學(xué)小組利用手持技術(shù)探究鐵釘在4種溶液中的吸氧腐蝕，下表為得到的相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
實(shí)驗(yàn)裝置 編號(hào) 浸泡液 氧氣體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間的變化
① 5
② 5
③ 7
④ 7
下列說(shuō)法不正確的是( )
A.鐵釘吸氧腐蝕的負(fù)極反應(yīng)為
B.由實(shí)驗(yàn)可知，、能加快鐵的吸氧腐蝕速率
C.曲線先陡后平可能是由于生成的氫氧化物增加，阻礙了反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行
D.酸性條件下只能發(fā)生析氫腐蝕，不能發(fā)生吸氧腐蝕
13.下列關(guān)于金屬腐蝕與防護(hù)的說(shuō)法不正確的是( )
A.圖甲中放置于干燥空氣中的鐵釘不易生銹
B.圖乙中若斷開電源，鋼閘門將發(fā)生吸氧腐蝕
C.圖乙中若將鋼閘門與電源的正極相連，則可防止鋼閘門腐蝕
D.圖丙中若金屬M(fèi)比Fe活潑，則可防止輸水管腐蝕
14.鋼鐵很容易生銹而被腐蝕，每年因腐蝕而損失的鋼材占世界鋼鐵年產(chǎn)量的四分之一。
（1）如圖裝置中，U形管內(nèi)為紅墨水，a、b試管內(nèi)分別盛有氯化銨溶液（顯酸性）和食鹽水，各加入生鐵塊，放置一段時(shí)間均被腐蝕。
①紅墨水柱兩邊的液面變?yōu)樽蟮陀腋撸瑒t_____（填“a”或“b”）試管內(nèi)盛有食鹽水。
②a試管中鐵發(fā)生的是_____（填“析氫”或“吸氧”）腐蝕，生鐵中碳上發(fā)生的電極反應(yīng)為_____。
（2）如下兩個(gè)圖都是金屬防護(hù)的例子。
①為了降低某水庫(kù)的鐵閘門被腐蝕的速率，可以采用圖甲所示的方案，其中焊接在鐵閘門上的固體材料R可以采用__________（填字母），此方法叫__________保護(hù)法。
A.銅 B.鈉 C.鋅 D.石墨
②圖乙方案也可以降低鐵閘門腐蝕的速率，其中鐵閘門應(yīng)該連接直流電源的__________（填“正”或“負(fù)”）極。
③以上兩種方法中，__________（填“甲”或“乙”）方法能使鐵閘門保護(hù)得更好。
15.對(duì)金屬制品進(jìn)行抗腐蝕處理可延長(zhǎng)其使用壽命。
（1）以下為鋁材表面處理的一種方法：
以鋁材為陽(yáng)極，在溶液中電解，鋁材表面形成氧化膜，陽(yáng)極電極反應(yīng)式為_________。
（2）鍍銅可防止鐵制品腐蝕，電鍍時(shí)用銅而不用石墨作陽(yáng)極的原因是_________。
（3）利用下圖裝置可以模擬鐵的電化學(xué)防護(hù)。
若X為碳棒，為減緩鐵的腐蝕，開關(guān)K應(yīng)置于______處。若X為鋅，開關(guān)K置于M處，該電化學(xué)保護(hù)法稱為___________。
答案以及解析
1.答案：D
解析：若鐵片被腐蝕，則溶液中含有，在溶液中加入溶液，反應(yīng)生成藍(lán)色的沉淀，D項(xiàng)正確；A項(xiàng)只能檢驗(yàn)出溶液中含有，B項(xiàng)只能檢驗(yàn)出溶液中無(wú)強(qiáng)氧化性物質(zhì)，C項(xiàng)只能檢驗(yàn)出溶液中無(wú)，三者均不能說(shuō)明鐵片沒(méi)有被腐蝕。
2.答案：D
解析：A.海水中鹽的濃度較大，鋼鐵易發(fā)生吸氧腐蝕，所以艦體采用耐腐蝕的特種鋼材，可防止艦體腐蝕，A合理；
B.艦體表面噴涂油漆，將隔絕艦體與海水的接觸，從而防止艦體腐蝕，B合理；
C.艦體外殼安裝鎂合金，形成鎂、鐵、海水原電池，鎂作負(fù)極，從而阻止艦體發(fā)生腐蝕，C合理；
D.艦體與外接電源正極相連，則艦體作陽(yáng)極，從而加速艦體腐蝕，D不合理；故選D。
3.答案：C
解析：由題干可知，沉船是由船體漏水導(dǎo)致的，不是由于精銅砂裝載過(guò)多，故A錯(cuò)誤；
精銅即使在潮濕的環(huán)境中與空氣中的氧氣反應(yīng)也很慢，所以不可能是銅與氧氣直接反應(yīng)導(dǎo)致質(zhì)量增大超過(guò)船的承載能力，故B錯(cuò)誤；
在潮濕的環(huán)境中銅與船體構(gòu)成了原電池，船體作負(fù)極，被腐蝕，導(dǎo)致漏水，故C正確，D錯(cuò)誤。
4.答案：B
解析：“骨”的主要成分是等，不易發(fā)生吸氧腐蝕，A項(xiàng)不符合題意；
青銅易發(fā)生吸氧腐蝕，表面生成一層銅綠，B項(xiàng)符合題意；
“金”是不活潑金屬，不易發(fā)生吸氧腐蝕，C項(xiàng)不符合題意；
“瓶”的主要成分是硅酸鹽(陶瓷材料)，不易發(fā)生吸氧腐蝕，D項(xiàng)不符合題意。
5.答案：B
解析：A.改變金屬的結(jié)構(gòu)，將金屬制成防腐的合金可以減少金屬腐蝕造成的損失，故A正確；
B.電鍍或表面鈍化時(shí)，有新物質(zhì)生成，屬于化學(xué)變化，故B錯(cuò)誤；
C.黃銅(銅鋅合金)制作的銅鑼不易產(chǎn)生銅綠是因?yàn)殇\的金屬性強(qiáng)于銅，鋅銅構(gòu)成的原電池中鋅做負(fù)極被損耗，銅做正極被保護(hù)，該保護(hù)方法為犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法，故C正確；
D.將鋼閘門連接直流電源的負(fù)極可以起到防護(hù)作用，該保護(hù)方法為外加直流電源的陰極保護(hù)法，故D正確；
故選B。
6.答案：C
解析：A.圖1中鐵、碳構(gòu)成原電池，鐵為負(fù)極；圖Ⅱ中，右池通入氧氣，氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，所以右池鐵片為正極、左池鐵片為負(fù)極，兩組裝置中負(fù)極均為左池的鐵片，故A正確；
B.圖Ⅰ中將石墨電極換成鋅棒，構(gòu)成原電池，鋅為負(fù)極、鐵為正極，可減緩鐵片被腐蝕，故B正確；
C.圖Ⅱ中鐵片Ⅰ是負(fù)極，發(fā)生反應(yīng)，鐵片Ⅱ是正極，發(fā)生反應(yīng)，若向圖Ⅱ兩池中滴加酚酞溶液，鐵片Ⅱ附近出現(xiàn)紅色，故C錯(cuò)誤；
D.圖Ⅱ中氧氣濃度差異會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)速率不同，所以電流計(jì)示數(shù)不同，故D正確；選C。
7.答案：C
解析：負(fù)極鐵失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，負(fù)極電極反應(yīng)式，正極為氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氧根離子，電極反應(yīng)為；
A.據(jù)分析，負(fù)極電極反應(yīng)式，A正確；
B由于正極電極反應(yīng)為溶液生成氫氧根離子，金屬接縫處溶液pH增大，B正確；
C.金屬外表面為正極，內(nèi)表面為負(fù)極，C錯(cuò)誤；
D.陰離子由正極向負(fù)極移動(dòng)，所以大量進(jìn)入縫隙維持電中性，D正確；
故答案為C。
8.答案：C
解析：A.通電時(shí)，鋅環(huán)與電源正極相連，鋅環(huán)作陽(yáng)極，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，A正確；
B.通電時(shí)，鐵帽作陰極，陰極的H+得到電子生成氫氣，陰極上的電極反應(yīng)為，B正確；
C.斷電時(shí)，鋅鐵形成原電池，鋅失去電子生成Zn2+，鋅環(huán)上的電極反應(yīng)為，C錯(cuò)誤；
D.通電時(shí)，防護(hù)原理為電解池原理；斷電時(shí)，防護(hù)原理為原電池原理。因此，斷電和通電時(shí)，防止鐵帽被腐蝕的化學(xué)原理不完全相同，D正確；
故答案選C。
9.答案：D
解析：鐵在負(fù)極反應(yīng)生成亞鐵離子，氧氣在正極得到電子變?yōu)闅溲醺x子，亞鐵離子和氫氧根離子反應(yīng)生成氫氧化亞鐵，氫氧化亞鐵、水、氧氣反應(yīng)生成氫氧化鐵，氫氧化鐵分解變?yōu)殍F銹。
A.鐵銹環(huán)的主要成分是，故A正確；
B.鐵片作負(fù)極，發(fā)生的氧化反應(yīng)為，故B正確；
C.液滴邊緣是正極區(qū)，氧氣得到電子，其發(fā)生的電極反應(yīng)為，故C正確；
D.鐵片腐蝕最嚴(yán)重的區(qū)域不是生銹最多的區(qū)域，而是液滴覆蓋的圓周中心區(qū)，故D錯(cuò)誤；
綜上所述，答案為D。
10.答案：D
解析：A.a、b用導(dǎo)線連接時(shí)，形成原電池，又為負(fù)極，失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，故A正確;B.a、b導(dǎo)線連接，又作負(fù)極，活動(dòng)性大于鐵Zn>Fe，故B正確;C.a、b連接電源，應(yīng)用外接電源的陰極保護(hù)法，鋼閘門連接電源負(fù)極，作陰極被保護(hù)，故C正確；D.a、b連接電源，應(yīng)為外接電源的陰極保護(hù)法，故D錯(cuò)誤;故選D。
11.答案：C
解析：A.鋼的主要成分是鐵，鐵、鋁單質(zhì)遇冷的濃硫酸發(fā)生鈍化，因此金屬貯存罐可用鋼、鋁等材料，故A說(shuō)法正確；
B.金屬貯存罐表面形成致密的鈍化膜，鐵發(fā)生氧化反應(yīng)，根據(jù)電解池工作原理，金屬貯存罐作陽(yáng)極，即a為正極，b為負(fù)極，故B說(shuō)法正確；
C.根據(jù)B選項(xiàng)分析，金屬貯存罐作陽(yáng)極，與電源正極相連，故C說(shuō)法錯(cuò)誤；
D.Fe為陽(yáng)極，電壓過(guò)高時(shí)，大量Fe失電子轉(zhuǎn)化成，有可能會(huì)加劇腐蝕，故D說(shuō)法正確；
答案為C。
12.答案：D
解析：A.鐵釘吸氧腐蝕的負(fù)極反應(yīng)式為鐵失去電子形成亞鐵離子：，A正確；
B.根據(jù)②和④可以看出能加快鐵的吸氧腐蝕速率，根據(jù)①和②可以看出能加快鐵的吸氧腐蝕速率，B正確；
C.一方面是由于氧氣體積分?jǐn)?shù)降低后使腐蝕速率變慢，另一方面也可能是于溶液堿性增強(qiáng)促進(jìn)氫氧化物的生成，氫氧化物覆蓋在鐵釘表面阻礙反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，C正確；
D.銨根離子溶液顯酸性，①②溶液顯酸性，③④溶液顯中性，酸性溶液可以加快吸氧腐蝕速率，但在強(qiáng)酸性溶液中，鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕，D錯(cuò)誤；
故選D。
13.答案：C
解析：潮濕空氣中鐵釘能發(fā)生吸氧腐蝕，干燥空氣中無(wú)水，不能發(fā)生吸氧腐蝕，鐵釘不易生銹，A正確；鋼為鐵碳合金，斷開電源后，鋼閘門中鐵、碳與海水形成原電池，鋼閘門發(fā)生吸氧腐蝕，B正確；將鋼閘門與電源的負(fù)極相連，才可防止鋼閘門腐蝕，防腐蝕原理為外加電流法，C錯(cuò)誤；若金屬M(fèi)比鐵活潑，將M與鐵相連，為利用犧牲陽(yáng)極法保護(hù)鐵不被腐蝕，D正確。
14.答案：（1）①b
②析氫；
（2）①C；犧牲陽(yáng)極
②負(fù)
③乙
解析：（1）①紅墨水柱兩邊的液面變?yōu)樽蟮陀腋撸瑒ta發(fā)生析氫腐蝕，a中盛有氯化銨溶液，b發(fā)生吸氫腐蝕，b中盛有食鹽水。②a試管中鐵發(fā)生的是析氫腐蝕，生鐵中碳為正極，正極上發(fā)生還原反應(yīng)，故電極反應(yīng)式為。
（2）①為了降低某水庫(kù)的鐵閘門被腐蝕的速率，可以讓金屬鐵作原電池的正極，其中焊接在鐵閘門上的固體材料R可以是比金屬鐵的活潑性強(qiáng)的金屬，鈉能夠與水反應(yīng)，不能作電極材料，所以選鋅，此方法為犧牲陽(yáng)極保護(hù)法；②電解池陰極上的金屬被保護(hù)，為降低鐵閘門的腐蝕速率，其中鐵閘門應(yīng)該連接直流電源的負(fù)極；③因?yàn)殡娊獬氐谋Ｗo(hù)比原電池的保護(hù)更好，所以方法乙能使鐵閘門保護(hù)得更好。
15.答案：（1）
（2）用銅作陽(yáng)極可補(bǔ)充溶液中消耗的，保持溶液中濃度恒定
（3）N；犧牲陽(yáng)極保護(hù)法
解析：（1）活潑金屬作陽(yáng)極，陽(yáng)極材料本身失電子被氧化，其氧化產(chǎn)物為，由此可得陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為。
（3）若X為碳棒，則只能用外加電流陰極保護(hù)法，此時(shí)開關(guān)K應(yīng)置于N處。若X為Zn，K置于M處，其保護(hù)原理為犧牲陽(yáng)極保護(hù)法。

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