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；合金的熔点一般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(
2、)A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解析电子从负极流向正极，抑制正极失电子，所以正极均被保护，A正确；中的负极反应为Zn2e=Zn2，B错误；中的正极反应为2H2e=H2，C错误；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，D错误。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
3、生成铁锈B反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解析酸性条件下发生析氢腐蚀，最终能形成铁锈，A错误；氧化剂只有氧气，没有水，B错误；钢铁在潮湿的空气中更易发生电化学腐蚀，D错误。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，铁铆钉
4、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K3Fe
5、(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：Fe2e=F
6、e2，正极上氧气发生还原反应：O24e2H2O=4OH，钢铁的吸氧腐蚀为放热反应，故A、B、C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；乙图对应的这种原电池中，电流会迅速
7、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形管内为红墨水，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蚀造成大量的损失。某城市拟用如
8、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错误。题组二高考小题11(2019江苏高考)将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后，置于如图所示装置中，进行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是()A铁被氧化的电极反应式为Fe3e=Fe3B铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能C活性炭的存在会加速铁的腐蚀D以水代替NaCl溶液，铁不能
9、发生吸氧腐蚀答案C解析铁在中性环境中发生吸氧腐蚀，负极上铁失电子发生氧化反应，电极反应式为Fe2e=Fe2，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为2H2OO24e=4OH，A、D错误；铁的电化学腐蚀过程中，化学能除转化为电能外还有部分转化为热能，B错误。12(2018北京高考)验证牺牲阳极的阴极保护法，实验如下(烧杯内均为经过酸化的3%NaCl溶液)。在Fe表面生成蓝色沉淀试管内无明显变化试管内生成蓝色沉淀下列说法不正确的是()A对比，可以判定Zn保护了FeB对比，K3Fe(CN)6可能将Fe氧化C验证Zn保护Fe时不能用的方法D将Zn换成Cu，用的方法可判断Fe比Cu活泼答案D解析对比，
10、Fe附近的溶液中加入K3Fe(CN)6无明显变化，说明Fe附近的溶液中不含Fe2，Fe附近的溶液中加入K3Fe(CN)6产生蓝色沉淀，说明Fe附近的溶液中含Fe2，中Fe被保护，A正确；加入K3Fe(CN)6在Fe表面产生蓝色沉淀，Fe表面产生了Fe2，对比的异同，可能是K3Fe(CN)6将Fe氧化成Fe2，B正确；对比，加入K3Fe(CN)6在Fe表面产生蓝色沉淀，也能检验出Fe2，不能用的方法验证Zn保护Fe，C正确；由实验可知K3Fe(CN)6可能将Fe氧化成Fe2，将Zn换成Cu不能用的方法证明Fe比Cu活泼，D错误。13(2017全国卷)支撑海港码头基础的钢管桩，常用外加电流的阴极保
11、护法进行防腐，工作原理如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是()A通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零B通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩C高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流D通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整答案C解析外加强大的电流可以抑制金属电化学腐蚀产生的电流，A正确；被保护的钢管桩作阴极，高硅铸铁作阳极，电解池中外电路电子由阳极流向阴极，即从高硅铸铁流向钢管桩，B正确；高硅铸铁为惰性辅助阳极，其主要作用是传递电流，而不是作为损耗阳极，C错误；保护电流要抑制金属电化学腐蚀产生的电流，应根据环境条件变化进行调整，D正确。题组三模拟小题14(
12、2019山西吕梁模拟)关于图中装置说法正确的是()A装置中电子移动的途径：负极FeM溶液石墨正极B若M为NaCl溶液，通电一段时间后，溶液中可能有NaClOC若M为FeCl2溶液，可以实现石墨上镀铁D若M是海水，该装置是通过“牺牲阳极的阴极保护法”使铁不被腐蚀答案B解析装置中电子移动的途径：负极Fe电极，石墨正极，溶液中通过离子导电，电子不通过溶液，A错误；若M为NaCl溶液，通电一段时间后，阳极产生Cl2，溶液中的NaOH与阳极产生的Cl2发生反应生成NaCl和NaClO，所以溶液中可能有NaClO，B正确；若M为FeCl2溶液，在阳极，溶液中的Cl失去电子生成Cl2，所以不可能实现石墨上镀
13、铁，C错误；若M是海水，该装置是电解池，是通过外加电流的阴极保护法使铁不被腐蚀，不是通过“牺牲阳极的阴极保护法”，D错误。15(2019黑龙江模拟)铜板上铁铆钉长期暴露在潮湿的空气中，形成一层弱酸性水膜后铁铆钉会被腐蚀，示意图如图所示。下列说法错误的是()A若水膜中溶解了SO2，则铁铆钉腐蚀的速率将加快B铁、铜与弱酸性水膜形成了原电池，铁铆钉发生还原反应C铜板上的反应有2H2e=H2，O24e4H=2H2OD若在金属表面涂一层油漆，可有效阻止铁铆钉被腐蚀答案B解析若水膜中溶解了SO2，水膜中c(H)增大，则铁铆钉腐蚀的速率将加快，故A正确；铁、铜与弱酸性水膜形成了原电池，铁铆钉作负极，发生氧化
14、反应，故B错误；水膜酸性较强时铜板上发生的反应为2H2e=H2，水膜酸性较弱时铜板上发生的反应为O24e4H=2H2O，故C正确；若在金属表面涂一层油漆，能隔离空气，可有效阻止铁铆钉被腐蚀，故D正确。16(2019泰安质检)高压直流电线路的瓷绝缘子易出现铁帽腐蚀现象，在铁帽上加锌环能有效防止铁帽的腐蚀，防护原理如图所示。下列说法中错误的是()A通电时，锌环是阳极，发生氧化反应B通电时，阴极上的电极反应为2H2O2e=H22OHC断电时，锌环上的电极反应为Zn22e=ZnD断电时，仍能防止铁帽被腐蚀答案C解析通电时，锌环连接电源正极，所以是阳极，发生氧化反应，A正确；阴极为湿润环境中的氢离子得电
15、子，所以发生的电极反应为2H2O2e=H22OH，B正确；断电时发生原电池反应，锌环失电子作负极，电极反应为Zn2e=Zn2，C错误；断电时锌作负极，属于牺牲阳极的阴极保护法，铁帽被保护，D正确。17(2019山东济宁一中一模)下列说法不正确的是()A图甲：钢铁表面水膜酸性很弱或呈中性，发生吸氧腐蚀B图乙：钢铁表面水膜酸性较强，发生析氢腐蚀C图丙：钢闸门作为阴极而受到保护D图丁：将锌板换成铜板对钢闸门保护效果更好答案D解析金属的腐蚀分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀，若钢铁表面水膜酸性很弱或呈中性，发生吸氧腐蚀，若钢铁表面水膜酸性较强，则发生析氢腐蚀，A、B正确；钢闸门连接外加电源的负极，作阴极，被保护，
16、C正确；若将锌板换成铜板，则钢闸门与铜板形成原电池，钢闸门作负极，被腐蚀，D错误。18(2019河南中原名校质量检测)下列有关电化学在生产、生活中的应用分析正确的是()A图甲：铁钉发生析氢腐蚀B图乙：可以在铁件上镀铜C图丙：溶液中c(Cu2)保持不变D图丁：将输油管与电源负极相连可以防止腐蚀答案D解析图甲右侧导管中液面上升，说明左侧试管中压强减小，则发生吸氧腐蚀，A错误；电镀时应保证镀件作阴极、镀层金属作阳极，图乙中待镀铁件作阳极、镀层金属作阴极，B错误；图丙中阳极锌等比铜活泼的金属先失电子，而阴极只有Cu2得电子析出，造成c(Cu2)减小，C错误；图丁中将输油管与电源负极相连为外加电流的阴极
17、保护法，D正确。题组一基础大题19下图中a为生铁，A烧杯中放入苯，B烧杯中为1 molL1的稀硫酸，C烧杯中为海水。(1)B中Pt极的电极反应式为_ _。(2)C中Cu极的电极反应式为_，Cu极附近溶液的pH_(填“增大”“减小”或“不变”)。(3)比较A、B、C中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序是_。(4)要使B中的铁难被腐蚀，可将B中的稀硫酸改为_。答案(1)2H2e=H2(2)2H2OO24e=4OH增大(3)BCA(4)酒精(或苯、四氯化碳等)解析(2)C中Cu极是正极，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
18、Cu大，且B中电解液为稀硫酸，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20(2015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”“b”或“c”)。(2)环境中的Cl扩散到孔口，并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
19、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。题组三模拟大题21(2020成都市高三摸底测试)二氧化硫在生产和生活中有着广泛的用途。(1)用足量NaOH溶液吸收尾气中的SO2，反应的离子方程式为_；吸收后的浓溶液可用图1的装置再生循环脱硫，并制得硫酸，电极a的电极反应为_，乙是_。(2)
20、可设计二氧化硫空气质子交换膜燃料电池处理尾气中的二氧化硫，原理如图2所示。其能量转化的主要形式是_，c电极是_极，移动的离子及方向是_。答案(1)SO22OH=SOH2O2H2O2e=H22OH浓H2SO4溶液(2)化学能转化成电能负H由c电极通过质子交换膜向d电极移动解析(1)SO2为酸性氧化物，与足量NaOH溶液反应生成Na2SO3和水，离子方程式为SO22OH=SOH2O；图1为电解池装置，装置分析如下：电极溶液中离子移动方向电极反应阴极(a)Na通过阳离子交换膜移向此电极2H2O2e=H22OH阳极(b)SO通过阴离子交换膜移向此电极H2OSO2e=SO2H由电极反应可知乙为浓H2SO4溶液。(2)该装置为燃料电池，其能量转化形式为化学能转化为电能；燃料电池中，通入燃料的一极为负极，装置分析如下：在原电池内部，阳离子移向正极，阴离子移向负极；由于交换膜为质子交换膜，只允许H通过，故在燃料电池内部，H由c电极(负极)通过质子交换膜向d电极(正极)移动。