1、学业分层测评(七)金属的腐蚀与防护(建议用时：45分钟)1下列有关金属腐蚀的说法中正确的是 ()A金属腐蚀指不纯金属与接触到的电解质溶液进行化学反应而损耗的过程B电化学腐蚀指在外加电流的作用下不纯金属发生化学反应而损耗的过程C钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀，负极吸收氧气，产物最终转化为铁锈D金属的电化学腐蚀和化学腐蚀本质相同，但电化学腐蚀伴有电流产生【解析】金属腐蚀的本质，主要是金属原子失电子被氧化，腐蚀的内因是金属的化学性质比较活泼，外因是金属与空气、水和其他腐蚀性的物质接触，腐蚀主要包括化学腐蚀和电化学腐蚀，A项错误；电化学腐蚀指不纯金属发生化学反应而损耗的过程，不需要外加电流，B项错误；钢铁
2、腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀，正极吸收氧气，而不是负极吸收氧气，C项错误。【答案】D2下列叙述不正确的是()A金属的电化学腐蚀比化学腐蚀普遍B钢铁在干燥的空气里不易被腐蚀C用铝质铆钉铆接铁板，铁板易被腐蚀D原电池外电路电子由负极流入正极【解析】不纯的金属在潮湿的空气中容易发生电化学腐蚀，电化学腐蚀比化学腐蚀普遍，A正确；干燥的空气中，不易发生原电池反应，B正确；铝和铁形成原电池，铝作负极被腐蚀，C错误；原电池负极发生氧化反应，失去电子时通过导线流向正极，D正确。【答案】C3在钢铁腐蚀过程中，下列五种变化可能发生的是() Fe2转化为Fe3O2被还原产生H2Fe(OH)3失水形成Fe2O3xH2O杂质
3、碳被氧化A只B只C D【解析】在腐蚀过程中，负极Fe2e=Fe2，正极O2或H得电子，Fe2与OH结合生成Fe(OH)2，Fe(OH)2被氧化生成Fe(OH)3，Fe(OH)3失水形成铁锈。【答案】C4缠有金属丝的铁钉插在含有酚酞的NaCl溶液中，如图所示，可以看到在贴近金属丝一边的溶液中出现粉红色。则该金属丝可能是()A镁B铝 C锌D铜【解析】在贴近金属丝一边的溶液中出现粉红色，金属丝附近c(OH)增大，即金属丝与Fe构成原电池，金属丝作正极，Fe作负极发生吸氧腐蚀，正极反应为O22H2O4e=4OH，则金属丝的活动性弱于铁，D正确。【答案】D5下列关于金属的防护方法的说法不正确的是()A快
4、餐杯表面有一层搪瓷，搪瓷层破损后仍能起到防止铁生锈的作用B给铁件通入直流电，把铁件与电池负极相连接C轮船在船壳吃水线以下常装有一些锌块，这是利用了牺牲阳极保护法D钢铁制造的暖气管管道外常涂有一层较厚的沥青【解析】A项中搪瓷层破损后金属铁直接暴露在空气中，搪瓷层已不能再对破损部位的铁形成有效的保护；B项中利用的是外加电流阴极保护法，从而保护铁不被腐蚀；C项是牺牲阳极保护法；D项是用沥青作涂层的涂层保护法。【答案】A6下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是()A纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗B当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护作用C在海轮外壳连接铜块可保护外壳不受腐蚀D可将地下输
5、油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀【解析】纯银器在空气中久置会被氧化变黑，为化学腐蚀，A正确；当镀层破损时，SnFe可形成原电池，Fe失电子被腐蚀，B错误；与铜块形成原电池，Fe作负极，Cu作正极，从而加速Fe腐蚀速率，所以C错误；外加电流阴极保护法应该将钢管与直流电源的负极相连，故D项错误。【答案】A7下列叙述错误的是 ()A生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁弱B用锡焊接的铁质器件，焊接处易生锈C在铁制品上镀铜时，镀件为阳极，铜盐为电镀液D铁管上镶嵌锌块，铁管不易被腐蚀【解析】A、B选项，都是原电池原理，铁作负极，使铁更易腐蚀；D是牺牲阳极保护法。【答案】C8相同材料的铁制品在下图中
6、的四种情况下最不易被腐蚀的是()【解析】A中，铁作负极，腐蚀加快；B中，铁内含杂质碳，形成原电池，加快腐蚀；C中，铁受铜的保护，不发生腐蚀；D中，铁做原电池的负极，腐蚀加快。【答案】C9A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸，如图所示：(1)A中反应的离子方程式是_。(2)B中Sn极的电极反应式为_，Sn极附近溶液的pH_(填“增大”“减小”或“不变”)。(3)C中被腐蚀的金属是_，总反应离子方程式是_，比较A、B、C中铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是_。【解析】(1)A中发生Fe与稀硫酸间的置换反应。(2)B中Sn为正极，H放电生成H2：2H2e=H2，导致Sn附近溶液中c(H)
7、减小，pH增大。(3)C中Zn为负极被腐蚀。【答案】(1)Fe2H=Fe2H2(2)2H2e=H2增大(3)ZnZn2H=Zn2H2BAC10如图所示，水槽中的试管内有一枚铁钉，放置数天后观察。 (1)铁钉逐渐生锈，铁钉的腐蚀属于_腐蚀(填“化学”或“电化学”)。(2)若试管内液面上升，则原溶液呈_，发生_腐蚀(填“析氢”或“吸氧”)，电极反应式：负极为_，正极为_。(3)若试管内液面下降，则原溶液呈_，发生_腐蚀(填“析氢”或“吸氧”)，电极反应式：负极为_，正极为_。(4)若水槽中液体甲为水，液体乙为海水，则铁钉在_(填“甲”或“乙”)溶液中腐蚀的速率快。【解析】铁钉是铁合金，主要由铁和碳
8、组成，接触电解质溶液，可构成原电池，此时发生的腐蚀属于电化学腐蚀。试管内液面上升，说明试管内压强减小，气体被吸收，发生的是吸氧腐蚀，据此可写出电极反应；试管内液面下降，说明试管内压强增大，生成气体，发生的是析氢腐蚀，据此可写出电极反应。对于同一金属来说，在电解质溶液中腐蚀的速率大于在水中腐蚀的速率。【答案】(1)电化学(2)碱性、弱酸性或中性吸氧2Fe4e=2Fe2O22H2O4e=4OH(3)较强的酸性析氢Fe2e=Fe22H2e=H2(4)乙11某研究小组对铁生锈进行研究。(1)甲同学设计了A、B、C一组实验(如图)，探究铁生锈的条件。经过较长时间后，甲同学观察到的现象是：A中铁钉生锈；B
9、中铁钉不生锈；C中铁钉不生锈。通过上述实验现象分析，可得出铁生锈的外部条件是_。由于与金属接触的介质不同，金属腐蚀分成不同类型，本实验中铁生锈属于_，正极电极反应式为_。实验B所用的水要经过_处理；植物油的作用是_。实验C中碱石灰的作用是_。(2)乙同学为了达到同样目的，设计了实验D(如图)，发现一段时间后，试管中的液面升高，其原因是_，该实验_(填“能”或“不能”)说明水对铁钉生锈产生影响。【解析】铁钉内部含有碳，在铁发生电化学腐蚀时作正极，如果再有电解质溶液和氧气即可发生腐蚀；A中的铁钉发生的是吸氧腐蚀，所以正极上发生的反应是氧气得到电子；水中往往溶有一定量的氧气，所以做实验前要先将水煮沸
10、。【答案】(1)有水(或电解质溶液)和氧气(或空气)吸氧腐蚀O24e2H2O=4OH煮沸(或“除去氧气”)隔绝空气(或“防止氧气与铁接触”)吸收水蒸气(或“干燥”“保持试管内环境干燥”)(2)铁的腐蚀要吸收氧气(或“氧气参与反应”“消耗了氧气”)使气体体积减少不能12为研究金属腐蚀的条件和速率，某课外小组学生用金属丝将三根大小相同的铁钉分别固定在图示的三个装置中，再放置于玻璃钟罩里保存相同的一段时间。下列对实验结束时现象的描述不正确的是 ()A装置左侧的液面一定会下降B左侧液面装置比装置的低C装置中的铁钉腐蚀最严重D装置中的铁钉几乎没被腐蚀【解析】由于盐酸具有挥发性，故装置、均可发生反应Fe2
11、H=Fe2H2，但装置中铁钉、铜丝可形成原电池，反应速率快，故B错误；装置中浓硫酸具有吸水性，铁钉在环境干燥的条件下，几乎不腐蚀。【答案】B13用如图所示装置进行实验，下列叙述不正确的是() AK与N连接时，铁被腐蚀BK与N连接时，石墨电极产生气泡CK与M连接时，一段时间后溶液的c(H)减小DK与M连接时，初始阶段石墨电极的电极反应为4OH4e=2H2OO2【解析】K与N连接时，形成原电池，为析氢腐蚀，铁被腐蚀，石墨电极产生H2，A、B项均正确；K与M连接时，构成电解池，铁电极的反应为2H2e=H2，氢离子浓度减小，C项正确；初始阶段石墨电极的电极反应为2Cl2e=Cl2，D项错误。【答案】D
12、14钢铁工业是国家工业的基础，请回答钢铁腐蚀与防护过程中的有关问题。(1)生产中可用盐酸来除铁锈。现将一生锈的铁片放入盐酸中，当铁锈被除尽后，溶液中发生的化合反应的化学方程式为_。(2)下列哪些装置可防止铁棒被腐蚀？_(填字母编号)。(3)在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置示意图如图：A电极对应的金属是_(写元素名称)，B电极的电极反应式是_。若电镀前A、B两金属片质量相同，电镀完成后将它们取出洗净、烘干、称量，二者质量差为5.12 g，则电镀时电路中通过的电子为_mol。镀层破损后，镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀，请简要说明原因_。【解析】(1)铁锈的主要成分为氧化铁的水合物，与
13、盐酸反应后生成了三价铁离子，而后铁与三价铁离子会化合生成亚铁离子。 (2)B中锌比铁活动性强，为牺牲阳极保护法，D为外加电流阴极保护法。A、C均易使铁棒腐蚀。(3)为在铁表面镀铜，需将铁作阴极、铜作阳极，当析出1 mol铜时两电极的质量差为6464128(g)，转移2 mol电子，当质量差为5.12 g时，电路中通过的电子为0.08 mol；镀层破损后，镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀，因为镀铜铁的镀层破损后，在形成的原电池中，铁为负极，加速铁的腐蚀，而镀锌铁的镀层破损后，在形成的原电池中锌为负极被氧化、铁为正极被保护。【答案】(1)2FeCl3Fe=3FeCl2(2)BD(3)铜Cu22e=Cu0.08铁比铜活泼，镀层破坏后，在潮湿环境中形成原电池，铁为负极，加速铁的腐蚀(其他答案合理也可)