2023年高考化学一轮复习章节检测金属的电化学腐蚀与防护高中化学.docx

第九章 第三节 金属的电化学腐蚀与防护 一、选择题(此题包括10小题，每题5分，共50分) 1．(2023·北京高考)以下表达不正确的选项是 (　　) A．铁外表镀锌，铁作阳极 B．船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀 C．钢铁吸氧腐蚀的正极反响： O2＋2H2O＋4e－===4OH－ D．工业上电解饱和食盐水的阳极反响： 2Cl－－2e－===Cl2↑ 解析：A项，阳极上发生氧化反响，阴极上发生复原反响，在铁件外表发生的反响为：Zn2＋＋2e－===Zn，所以铁作阴极．B项，船底镶嵌锌块，锌比铁活泼，易失去电子从而抑制钢铁的腐蚀，使船体得到保护，是牺牲阳极的阴极保护法． 答案：A 2．相同材质的铁在图中的四种情况下最不易被腐蚀的是 (　　) 解析：在A中，食醋提供电解质溶液环境，铁铲和铜盆是相互接触的两个金属极，形成原电池，铁是活泼金属作负极；在B中，食盐水提供电解质溶液环境，炒锅和铁铲都是铁碳合金，符合原电池形成的条件，铁是活泼金属作负极，碳作正极；在C中，铜镀层将铁球覆盖、使铁被保护，所以铁不易被腐蚀；在D中，酸雨提供电解质溶液环境，铁铆钉和铜板分别作负、正极，形成原电池． 答案：C 3．以下举措不能防止或减缓钢铁腐蚀的是 (　　) A．在钢铁制品外表镀一层金属锌 B．将钢铁制品放置在潮湿处 C．在钢铁中参加锰、铬等金属，以改变钢铁结构 D．将钢铁制品与电源负极相连 解析：A项，在钢铁外表镀锌，使内部金属被保护；B项，钢铁在潮湿空气中易发生吸氧腐蚀；C项，在钢铁中参加锰、铬金属，制成不锈钢，能有效防止钢铁被腐蚀；D项，电源负极能为钢铁制品输入电子，防止Fe失电子被腐蚀． 答案：B 4．(2023·广州调研)为了探究金属腐蚀的条件和快慢，某课外学习小组用不同的细金属丝将三根大小相同的普通铁钉分别固定在如以以下图所示的三个装置内，并将这些装置在相同的环境中放置相同的一段时间，以下对实验结果的描述不正确的选项是 (　　) A．实验结束时，装置(1)左侧的液面一定会下降 B．实验结束时，装置(1)左侧的液面一定比装置(2)的低 C．实验结束时，铁钉b腐蚀最严重 D．实验结束时，铁钉c几乎没有被腐蚀 解析：(1)中发生化学腐蚀：Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑ (2)中发生析氢腐蚀，Cu为正极，铁钉为负极． (3)中不被腐蚀，因为浓H2SO4有吸水性，铁钉不能发生电化学腐蚀，应选B. 答案：B 5．如以下图，将紧紧缠绕不同金属的铁钉放入培养皿中，再参加含有适量酚酞和NaCl的琼脂热溶液，冷却后形成琼胶(离子在琼胶内可以移动)． 以下表达正确的选项是 (　　) A．a中铁钉附近呈现红色 B．b中铁钉上发生复原反响 C．a中铜丝上发生氧化反响 D．b中铝条附近有气泡产生 解析：a中铁钉作负极，铜丝作正极，正极反响为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，正极周围变红；b中铝条作负极，失去电子发生氧化反响，铁钉作正极，发生复原反响． 答案：B 6．有关右图所示装置的表达不正确的选项是 (　　) A．这是电解NaOH溶液的装置 B．该装置中Pt为正极，电极反响为： O2＋2H2O＋4e－===4OH－ C．该装置中Fe为负极，电极反响为： Fe－2e－＋2OH－===Fe(OH)2 D．这是一个原电池装置 解析：装置中没有外接直流电源，所以不是电解池，而是原电池，所以A错，D对；该电池是铁的吸氧腐蚀，在反响中Fe作负极，电极反响式为：Fe＋2OH－===Fe(OH)2＋2e－，Pt作正极，O2是正极反响物，电极反响式为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，故B、C项正确． 答案：A 7．在钢铁腐蚀过程中，以下五种变化可能发生的是 (　　) ①Fe2＋转化为Fe3＋　②O2被复原　③产生H2 ④Fe(OH)3失水形成Fe2O3·H2O　⑤杂质碳被氧化 A．只有①和② B．只有②③④ C．①②③④ D．①②③④⑤ 解析： 钢铁腐蚀的过程中，杂质碳作正极不会参与电极反响，其他四种情况均可能发生． 答案：C 8．某课外活动小组，为研究金属的腐蚀和防护的原理，做了以下 实验：将剪下的一块镀锌铁片，放入锥形瓶中，并滴入少量食 盐水将其浸湿，再加数滴酚酞试液，按如以下图的装置进行实 验，过一段时间后观察． 以下现象不可能出现的是 (　　) A．B中导气管产生气泡 B．B中导气管里形成一段水柱 C．金属片剪口变红 D．锌被腐蚀 解析：该题思考的切入点是铁—锌—NaCl溶液构成原电池，由于溶液显中性，锌又比铁活泼，只能是锌作负极，铁作正极，在负极上发生Zn－2e－===Zn2＋，正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，所以在A中由于其中的氧气作氧化剂而使锥形瓶内气体的量减小，导致B中的水沿导气管进入而使导气管里形成一段水柱，同时锌被腐蚀，金属片上由于O2得到电子，使金属片剪口处溶液c(OH－)增大，使得溶液显碱性，遇到酚酞试液而变红．故综合以上选A. 答案：A 9．铜板上铁铆钉处的吸氧腐蚀原理如以下图，以下有关说法错误 的是 (　　) A．正极电极反响式为：2H＋＋2e－===H2↑ B．此过程中还涉及到反响： 4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3 C．此过程中Cu并不被腐蚀 D．此过程中电子从Fe移向Cu 解析：铁、铜接触处在潮湿空气中发生吸氧腐蚀，其中Fe作负极，电极反响式为Fe－2e－===Fe2＋，Cu作正极，电极反响式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，原电池反响为2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2，但Fe(OH)2易与空气中的O2发生反响4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3. 答案：A 10．以以下图各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀，腐蚀的速率由快到慢的顺序为(　　) A．⑤②①③④ B．④③①②⑤ C．⑤④②①③ D．③②④①⑤ 解析：判断金属腐蚀的快慢，首先判断该金属是否充当原电池或电解池的电极，假设 是电解池的阳极，金属腐蚀速率最快，其次是充当原电池的负极腐蚀较快，而作为 电解池的阴极和原电池的正极那么不被腐蚀．⑤中，Fe作为电解池的阳极，腐蚀最快， ②③④均为原电池，③中，Fe为正极，不被腐蚀，②④中Fe均为负极被腐蚀，Fe 和Cu的金属活动性差异比Fe和Sn大，故④中铁腐蚀较快，那么铁被腐蚀的速率由 快到慢的顺序为⑤④②①③. 答案：C 二、非选择题(此题包括4小题，共50分) 11．(13分)市场上出售的“热敷袋〞其主要成分是铁屑、碳粉、木屑和少量氯化钠、水等．“热敷袋〞启用之前，用塑料袋使之与空气隔绝，启用时，翻开塑料袋轻轻揉搓就会放出热量，使用完后，会发现有大量铁锈存在．请答复以下问题： (1)“热敷袋〞放出的热量是利用了铁__________放出的热量； (2)碳粉的主要作用是____________________________________________ ____________________________________________________________________；　　　　　　　　　 (3)参加氯化钠的主要作用是___________________________________________； (4)写出有关的电极反响方程式______________________________、____________________________. 解析：解此题的关键条件是使用时要翻开塑料袋与空气接触，这说明氧气参与了反响，从所给原料和产物上看，O2只能氧化铁粉．再由反响的条件：NaCl溶于水形成电解质溶液，铁、碳是两种活泼性不同的导体，O2作氧化剂，可知发生的反响是原电池反响，同时放出热量． 答案：(1)被氧化 (2)碳粉与铁屑、氯化钠溶液构成原电池，碳作正极，加速铁屑的氧化 (3)氯化钠溶于水，形成电解质溶液 (4)负极：2Fe－4e－===2Fe2＋ 正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 12．(13分)铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等． (1)写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式_____________________． (2)假设将(1)中的反响设计成原电池，请画出原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极反响式． 正极反响_______________________________________________________， 负极反响_____________________________________________________________． (3)某科研人员发现劣质不锈钢在酸中腐蚀缓慢，但在某些盐溶液中腐蚀现象明显．请从上表提供的药品中选择两种(水可任选)，设计最正确实验，验证劣质不锈钢易被腐蚀． 有关反响的化学方程式____________________． 劣质不锈钢腐蚀的实验现象___________________________________________． 解析：(1)该反响是FeCl3氧化金属铜，离子方程式为2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋. (2)将(1)中反响设计成的原电池必须是Cu作负极，选择比铜不活泼的金属或碳棒为正极，FeCl3溶液作电解质溶液．装置图如以以下图： 正极：2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋ 负极：Cu－2e－===Cu2＋ (3)根据题给条件，此不锈钢在盐溶液中腐蚀明显，可选择的药品为CuO、浓H2SO4.先用水稀释浓H2SO4，再用H2SO4与CuO反响生成CuSO4溶液，不锈钢与CuSO4溶液反响，在不锈钢的外表有紫红色物质生成，即验证劣质不锈钢易被腐蚀． 答案：(1)2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ (2)装置图如下： 正极反响：Fe3＋＋e－===Fe2＋ (或2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋) 负极反响：Cu－2e－===Cu2＋ (3)CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu 不锈钢外表有紫红色物质生成 13．(11分)某研究性学习课题组为探究影响钢铁生锈的因素， 设计了如下的方案：在四只小烧瓶中分别放入以下物质：A 瓶枯燥的细铁丝、B瓶浸过食盐水的细铁丝、C瓶浸过清水 的细铁丝、D瓶食盐水及细铁丝，并使铁丝完全浸没在食盐 水中．然后装配成如以下图的四套装置，每隔一段时间测量导管中水面上升的高度， 结果如下表(表中所列数据为导管中水面上升的高度/cm)所示． 不同时间水面上升的高度 时间/h 高度 瓶号 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 A瓶(盛枯燥细铁丝) 0 0 0 0 0 0 0 B瓶(盛浸过食盐水 的细铁丝) 0 0.4 1.2 3.4 5.6 7.6 9.8 C瓶(盛浸过清水