1、考点21金属的电化学腐蚀与防护题组一基础小题1下列叙述正确的是()A金属腐蚀就是金属失去电子被还原的过程B将水库中的水闸(钢板)与外加直流电源的负极相连，正极连接到一块废铁上可防止水闸被腐蚀C合金的熔点都高于它的成分金属，合金的耐腐蚀性也都比其成分金属强D铜板上的铁铆钉处在潮湿的空气中直接发生反应：Fe3e=Fe3，继而形成铁锈答案B解析金属腐蚀就是金属失去电子被氧化的过程，A错误；将水库中的水闸(钢板)与外加直流电源的负极相连，水闸会受到保护，B正确；合金的熔点都低于它的成分金属，C错误；铜板上的铁铆钉处在潮湿的空气中发生反应：Fe2e=Fe2，D错误。2结合下图判断，下列叙述正确的是()A
2、和中正极均被保护B和中负极反应均是Fe2e=Fe2C和中正极反应均是O22H2O4e=4OHD和中分别加入少量K3Fe(CN)6溶液，均有蓝色沉淀答案A解析A项，电子从负极流向正极，抑制正极失电子，所以正极均被保护；B项，中的负极反应为Zn2e=Zn2；C项，中的正极反应为2H2e=H2；D项，由于中负极反应产生Zn2，不会与K3Fe(CN)6溶液作用产生蓝色沉淀。3钢铁生锈过程发生如下反应：2FeO22H2O=2Fe(OH)2；4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3；2Fe(OH)3=Fe2O33H2O。下列说法正确的是()A钢铁在碱性条件下腐蚀生成铁锈，而在酸性条件下不生成铁锈B反
3、应中的氧化剂是氧气和水C上述反应表示钢铁发生的是吸氧腐蚀D钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀答案C解析A项，酸性条件下发生析氢腐蚀，最终能形成铁锈，不正确；B项，氧化剂只有氧气，没有水，不正确；D项，钢铁在潮湿的空气中更易发生电化学腐蚀，不正确。4相同材质的铁在图中的四种情况下最不易被腐蚀的是()答案C解析A中，食醋提供电解质溶液环境，铁勺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；B中，食盐水提供电解质溶液环境，铁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；C中，铜镀层将铁球覆盖，使铁被保护，所以铁不易被腐蚀；D中，酸雨提供电解质溶液环境，
4、铁铆钉和铜板分别作负极、正极，形成原电池。5下列与金属腐蚀有关的说法中，不正确的是()A钢铁在潮湿空气中生锈属于电化学腐蚀B电化学腐蚀一般可分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀C金属腐蚀的本质是金属原子失去电子被氧化的过程D铝具有很强的抗腐蚀能力，是因为其不易与氧气发生反应答案D解析铝活动性强，易与空气中的氧气反应生成致密的氧化膜，阻止内部金属进一步反应，具有很强的抗腐蚀能力。6下列关于电化学的叙述正确的是()A图两极均有气泡产生，滴加酚酞溶液时石墨一极变红B图装置可以验证牺牲阳极的阴极保护法C图可以模拟钢铁的吸氧腐蚀，碳棒一极的电极反应式为O22H2O4e=4OHD分别给上述4个装置的铁电极附近滴加少量K
5、3Fe(CN)6溶液，出现蓝色沉淀答案C解析A项，石墨作阳极，Cl放电，滴加酚酞不变红，错误；B项，为外加电流的阴极保护法，错误；D项，只有会出现蓝色沉淀，错误。7糕点包装中常见的脱氧剂组成为还原性铁粉、氯化钠、炭粉等，其脱氧原理与钢铁的吸氧腐蚀相同。下列分析正确的是()A脱氧过程是吸热反应，可降低温度，延长糕点保质期B脱氧过程中铁作原电池正极，电极反应为Fe3e=Fe3C脱氧过程中碳作原电池负极，电极反应为2H2OO24e=4OHD含有1.12 g铁粉的脱氧剂，理论上最多能吸收氧气336 mL(标准状况)答案D解析由“其脱氧原理与钢铁的吸氧腐蚀相同”知，脱氧过程中铁作负极，发生氧化反应：Fe
6、2e=Fe2，正极上氧气发生还原反应：O24e2H2O=4OH，原电池反应是自发的氧化还原反应，反应放热，故A、B、C项错误。1.12 g铁粉的物质的量为0.02 mol,0.02 mol Fe参与反应最终生成三价铁离子，失去电子0.06 mol，理论上可吸收氧气0.015 mol，标准状况下的氧气体积为336 mL，D项正确。8用下列装置能达到预期目的的是()A甲图装置可用于电解精炼铝B乙图装置可得到持续、稳定的电流C丙图装置可达到保护钢闸门的目的D丁图装置可达到保护钢闸门的目的答案D解析AlCl3溶液中存在Al3、H，通电时后者先得电子，故阴极得到的不是铝，而是氢气，A不能达到目的；乙图对
7、应的这种原电池中，电流会迅速衰减，B不能达到目的；丙装置是牺牲阳极的阴极保护法，其中阳极材料要为活泼的金属，C不能达到预期目的。9下图装置中，U型管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的是()A生铁块中的碳是原电池的正极B红墨水柱两边的液面变为左低右高C两试管中相同的电极反应式是Fe2e=Fe2Da试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀答案B解析铁与碳及电解质溶液形成原电池，铁是负极：Fe2e=Fe2，碳是正极；在a中发生吸氧腐蚀，a中压强减小；b中发生析氢腐蚀，b中压强增大，红墨水水柱液面是左高右低。10. 全世界每年钢铁因锈
8、蚀造成大量的损失。某城市拟用如图方法保护埋在酸性土壤中的钢质管道，使其免受腐蚀。关于此方法，下列说法不正确的是()A土壤中的钢铁易被腐蚀是因为在潮湿的土壤中形成了原电池B金属棒M的材料应该是比镁活泼的金属C金属棒M上发生反应：Mne=MnD这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法答案B解析金属棒M只要比铁活泼即可，太活泼的金属易与水反应，B选项错误。题组二高考小题112015上海高考 研究电化学腐蚀及防护的装置如图所示。下列有关说法错误的是()Ad为石墨，铁片腐蚀加快Bd为石墨，石墨上电极反应为O22H2O4e=4OHCd为锌块，铁片不易被腐蚀Dd为锌块，铁片上电极反应为2H2e=H2答案D解析A项，
9、铁、石墨及海水构成原电池，Fe为负极，失去电子被氧化变为Fe2进入溶液，溶解在海水中的氧气在正极石墨上得到电子被还原，比没有形成原电池时的腐蚀速率快，正确；B项，d为石墨，由于是中性电解质，所以发生的是吸氧腐蚀，石墨上氧气得到电子，发生还原反应，电极反应为O22H2O4e=4OH，正确；C项，若d为锌块，则由于金属活动性：ZnFe，Zn为原电池的负极，Fe为正极，首先被腐蚀的是Zn，铁得到保护，铁片不易被腐蚀，正确；D项，d为锌块，由于电解质为中性环境，发生的是吸氧腐蚀，在铁片上电极反应为O22H2O4e=4OH，错误。122015江苏高考下列说法正确的是()A若H2O2分解产生1 mol O
10、2，理论上转移的电子数约为46.021023B室温下，pH3的CH3COOH溶液与pH11的NaOH溶液等体积混合，溶液pH7C钢铁水闸可用牺牲阳极或外加电流的阴极保护法防止其腐蚀D一定条件下反应N23H22NH3达到平衡时，3v正(H2)2v逆(NH3)答案C解析A项，由2H2O2=2H2OO2可知，每生成1 mol O2转移的电子数约为26.021023；B项，pH3的CH3COOH溶液与pH11的NaOH溶液等体积混合后形成的应为CH3COONa和CH3COOH两物质的混合溶液，pHCA(4)酒精(或苯、四氯化碳等)解析(1)B中Pt极的电极反应式为2H2e=H2。(2)C中Cu极是正极
11、，发生还原反应，电极反应式为2H2OO24e=4OH，Cu极附近溶液的pH增大。(3)由于Fe与Pt的活动性差距比Fe与Cu大，故B中反应速率快，而A中物质是苯，铁不易被腐蚀，故腐蚀速率由快到慢的顺序是BCA。(4)要使B中的铁难被腐蚀，可将B中的稀硫酸改为非电解质溶液，如酒精、苯、四氯化碳等。题组二高考大题222015重庆高考我国古代青铜器工艺精湛，有很高的艺术价值和历史价值。但出土的青铜器大多受到环境腐蚀，故对其进行修复和防护具有重要意义。如图所示为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图。(1)腐蚀过程中，负极是_(填图中字母“a”或“b”或“c”)。(2)环境中的Cl扩散到孔口，并
12、与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl，其离子方程式为_。(3)若生成4.29 g Cu2(OH)3Cl，则理论上耗氧体积为_L(标准状况)。答案(1)c(2)2Cu23OHCl=Cu2(OH)3Cl(3)0.448解析(1)铜作负极失电子，产物是Cu2。(3)4.29 g Cu2(OH)3Cl中含有0.04 mol Cu2，Cu2e=Cu2，则转移0.08 mol电子，需耗氧0.02 mol，标准状况下为0.448 L。232014安徽高考 某研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响因素，将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞(如图1)。从
13、胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液，同时测量容器中的压强变化。(1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格)编号实验目的碳粉/g铁粉/g醋酸/%为以下实验作参照0.52.090.0醋酸浓度的影响0.536.00.22.090.0(2)编号实验测得容器中压强随时间变化如图2。t2时，容器中压强明显小于起始压强，其原因是铁发生了_腐蚀，请在图3中用箭头标出发生该腐蚀时电子流动方向；此时，碳粉表面发生了_(填“氧化”或“还原”)反应，其电极反应式是_。(3)该小组对图2中0t1时压强变大的原因提出了如下假设，请你完成假设二：假设一：发生析氢腐蚀产生了气体；假设二：_；(4)为验证假设一，某同学设计了检验收集的
14、气体中是否含有H2的方案。请你再设计一个实验方案验证假设一，写出实验步骤和结论。答案(1)编号实验目的碳粉/g铁粉/g醋酸/%2.0碳粉含量的影响(2)吸氧还原2H2OO24e=4OH(或4HO24e=2H2O)(3)反应放热，温度升高(4)实验步骤和结论(不要求写具体操作过程)：药品用量和操作同编号实验(多孔橡皮塞增加进、出导管)；通入氩气排净瓶内空气；滴入醋酸溶液，同时测量瓶内压强变化(也可测温度变化，检验Fe2等)。如果瓶内压强增大，假设一成立。否则假设一不成立。 (本题属于开放性试题，合理答案均可)解析(1)由表格数据知：组实验作参照，组实验探究醋酸浓度的影响，所以铁粉质量不变；组实验
15、中醋酸浓度和铁粉质量未变，碳粉质量减少，所以实验目的是碳粉含量的影响。(2)由图2知，t2时瓶内压强明显小于起始压强，所以瓶内压强减小，发生了吸氧腐蚀；Fe和碳构成了原电池的两极，电子由负极Fe流向正极碳，碳粉表面发生了还原反应，电极反应式为2H2OO24e=4OH(或4HO24e=2H2O)。(3)由图2知，0t1时瓶内压强增大，假设二可以为Fe与醋酸反应放热使气体受热体积膨胀。本题为开放性题，其他合理答案也可。(4)由题意知，检验收集的气体中是否含有H2，可根据H2的性质设计实验方案，如实验步骤：收集一试管刚反应的气体，迅速插入一根表面变黑的灼热铜丝，若铜丝表面的黑色变红，则可验证有H2生
16、成。题组三模拟大题24. 2017莆田质检铁是用途最广的金属材料之一，但生铁易生锈。请讨论电化学实验中有关铁的性质。(1)某原电池装置如图所示，右侧烧杯中的电极反应式为_，左侧烧杯中的c(Cl)_(填“增大”“减小”或“不变”)。(2)已知下图甲、乙两池的总反应式均为FeH2SO4=FeSO4H2，且在同侧电极(指均在“左电极”或“右电极”)产生H2。请在两池上标出电极材料(填“Fe”或“C”)。(3)装置丙中，易生锈的是_点(填“a”或“b”)。装置丁中可观察到的实验现象是_。甲乙丙丁答案(1)2H2e=H2增大(2)甲池中：左Fe，右C，乙池中：左Fe，右C(3)a铁屑表面生成红棕色锈斑，
17、试管内液面上升解析(1)原电池反应中Fe作负极，石墨棒作正极，右侧烧杯中电极反应式为2H2e=H2。由于平衡电荷的需要，盐桥中的Cl向负极迁移，故NaCl溶液中c(Cl)增大。(2)装置乙是电解装置，阴极(右侧)产生H2，同时根据总反应式可知Fe只能作阳极(左侧)。由已知条件知，在装置甲中，Fe作原电池的负极，在左侧，C作原电池的正极，在右侧。(3)装置丙中由于a点既与电解液接触，又与空气接触，故易生锈。装置丁中铁屑发生吸氧腐蚀，负极：Fe2e=Fe2，正极：O24e2H2O=4OH，生成的离子继续反应：Fe22OH= Fe(OH)2，4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3，2Fe(OH)3=Fe2O33H2O，由整个反应来看，最终铁屑表面会生成红棕色的铁锈，由于反应消耗氧气，因此试管内液面上升。