高三化学金属的电化学腐蚀与防护试题

高三化学金属的电化学腐蚀与防护试题

1. 食品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，延长食品保质期

B．脱氧过程中铁作原电池正极，电极反应为：Fe－3e－=Fe3+

C．脱氧过程中碳做原电池负极，电极反应为：2H2O+O2+4e－=4OH－

D．含有1．12g铁粉的脱氧剂，理论上最多能吸收氧气336mL（标准状况）

【答案】A

【解析】脱氧原理与钢铁的吸氧腐蚀相类似，故铁做负极，发生氧化反应生成亚铁离子，1.12g铁的物质的量为0.02mol，失去0.04mol电子，碳做正极，氧气发生还原反应，氧气若得到0.04mol电子，氧气的物质的量为0.01mol，标况下的体积为224mL，B、C、D均错误；故选A。

【考点】吸氧腐蚀的原理与氧化还原的相关计算

2. 下图是研究铁钉腐蚀的装置图，下列说法不正确的是

A．铁钉在两处的腐蚀速率：a < b

B．a、b两处铁钉中碳均正极

C．a、b两处铁钉中的铁均失电子被氧化

D．a、b两处的正极反应式均为O2+4e-+4H+ ===2H2O

【答案】D

【解析】A、b中的氢离子浓度较大，所以腐蚀速率b>a，正确；B、ab中都发生原电池反应，铁钉中的碳作正极，铁作负极，正确；C、铁作负极，发生氧化反应，失电子，正确；D、a中发生吸氧腐蚀，正极反应是O2+4e-+2H2O ="4" OH-；b中发生析氢腐蚀，正极反应是2H++2e-==H2↑；错误，答案选D。

【考点】考查金属腐蚀的种类及正负极的判断，电极反应式的书写判断

3. 下列说法正确的是

A．工业上常通过电解熔融的MgO冶炼金属镁

B．合金的硬度一般比其成分金属的硬度大

C．钢铁发生吸氧腐蚀时，正极反应是4OH－－4e－＝2H2O＋O2↑

D．在铁上镀铜，应选用铜作阴极

【答案】B

【解析】A、氧化镁的熔点高熔融需要消耗大量的能源，因此工业上常通过电解熔融的氯化镁冶炼金属镁，A不正确；B、合金的硬度一般比其成分金属的硬度大，B正确；C、钢铁发生吸氧腐蚀时，正极反应是O2+4e－+2H2O＝4OH－，C不正确；D、在铁上镀铜，应选用铜作阳极，铁做阴极，硫酸铜溶液作电镀液，D不正确，答案选B。

【考点】考查金属冶炼、合金、金属的腐蚀以及电镀等有关判断

4. 将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆圈中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环(b)，如图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘少。下列说法正确的是( )

A．液滴中的Cl-由a区向b区迁移

B．液滴边缘是正极区，发生的电极反应为O2+2H2O+4e－=4OH-

C．液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀，生成的Fe2＋由a区向b区迁移，与b区的OH-形成Fe(OH)2，进一步氧化、脱水形成铁锈

D．若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加NaCl溶液，则负极发生的电极反应为Cu-2e－=Cu2+

【答案】B

【解析】液滴边缘O2多，发生正极反应O2＋2H2O＋4e－=4OH-。液滴下的Fe发生负极反应Fe－2e－=Fe2＋，为腐蚀区(a)。A项错误，Cl－由b区向a区迁移；C项错误，液滴下的Fe因发生氧化反应而被腐蚀；D项错误，Cu不如Fe活泼，作正极，负极反应为Fe-2e-=Fe2+。

5. 如图装置中，U形管内为红墨水，a、b试管中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．a中发生了吸氧腐蚀，b中发生了析氢腐蚀

B．两试管中负极反应均是：Fe-2e-=Fe2+

C．生铁块中碳作原电池正极

D．在一段时间后，红墨水两边液面变为左低右高

【答案】D

【解析】从图示可以得知，左边发生吸氧腐蚀，右边发生析氢腐蚀，左边由于吸收氧气，导致气压降低，而右边则是析出氢气，导致气压变大。故应出现两边液面变为右低左高

6. 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会因化学腐蚀渐渐变暗

B．地下输油钢管与外加直流电源的正极相连可保护其不受腐蚀

C．海轮外壳连接锌块是采用牺牲阴极的阳极保护法保护外壳不受腐蚀

D．当镀锡铁制品的镀层破损时，锡镀层仍能对铁制品起保护作用

【答案】A

【解析】A．纯银器表面在空气中和硫化氢反应因化学腐蚀渐渐变暗A选项正确。B．地下输油钢管应外加直流电源的负极保护，错误。C．海轮外壳连接锌块是应该是采用牺牲阳极的阴极保护法，错误。当镀层破损时，不能对铁制品保护，由于铁比锡活泼，形成原电池时铁做负极且容易产生电化学腐蚀，错误。

【考点】本题考查了金属的化学腐蚀和电化学腐蚀。

7. 利用下图密封装置进行实验，起初a、b两处液面相平，放置一段时间。下列说法正确的是

A．a中发生析氢腐蚀，b中发生吸氧腐蚀

B．一段时间后，a中液面低于b中液面

C．a中溶液的pH增大，b中溶液的pH减小

D．a、b中负极的电极反应式均为Fe－2e－=Fe2+

【答案】D

【解析】A、饱和食盐水显中性，稀硫酸显酸性，则前者中的铁丝发生吸氧腐蚀，后者中的铁丝发生析氢腐蚀，错误；B、a中液面上空气中的O2被消耗，b中产生氢气，液面上气体体积增大，a中液面高于b，错误；C、a中总反应式为2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2，溶液的pH不变，b中总反应式为Fe+2H+=Fe2++H2↑，溶液pH增大，错误；D、负极反应式均为Fe－2e－=Fe2+，正确。

【考点】考查金属的电化学腐蚀等相关知识。

8. 对于铁在海水的腐蚀及防护设计实验如下（烧杯中装的是海水），以下描述正确的是

A．1中的铁被腐蚀得最快

B．2中的铁被腐蚀得最慢

C．3中是电化学防腐蚀的运用，称为牺牲阳极的阴极保护法

D．4中装置也能起到防止铁被腐蚀的作用

【答案】C

【解析】根据装置图可知，1中铁直接和海水接触，发生化学腐蚀；2、3中均构成原电池，由于金属性是Zn＞Fe＞Cu，所以2中铁是负极，被腐蚀。3中铁是正极，被保护；4是电解池，铁和电源的正极相连，作阳极，被腐蚀的速度最快，即A、B和D都是错误的，所以正确的答案选C。

【考点】考查钢铁的腐蚀和防护

点评：该题是基础性试题的考查，也是和生活联系较为密切的试题，难度不大。本题有利于培养学生的逻辑推理能力，也有利于调动学生的学习积极性，激发学生的求知欲。

9. 下列与金属腐蚀有关的说法正确的是

A．图a中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重

B．图b中，开关由M改置于N时，Cu－Zn合金的腐蚀速率减小

C．图c中，接通开关时Zn腐蚀速率增大，Zn上放出气体的速率也增大

D．图d中，工作时NH的移动方向为由里向外 【答案】B

【解析】图a中，铁棒发生化学腐蚀，靠近底端的部分与氧气接触少，腐蚀程度较轻，A项错误；图b中开关由M置于N，Cu一Zn作正极，腐蚀速率减小，B对；图c中接通开关时Zn作负极，腐蚀速率增大，但氢气在Pt上放出，C项错误；图d中干电池放电时MnO2发生还原反应，体现还原性，D项错误，答案选B。

【考点】金属的腐蚀

点评：金属腐蚀的速度：电解池的阳极>原电池的负极>正常化学反应。

10. 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

【答案】C

【解析】生铁容易方式电化学腐蚀，A正确；由于铁的金属性强于锡的，所以用锡焊接的铁质器件，一旦方式电化学腐蚀，铁是负极，因此焊接处易生锈，B正确；电镀时待镀金属作阴极，镀层金属作阳极，含有镀层金属离子的溶液作电镀液，所以选项C不正确；由于锌的金属性强于铁的，所以铁管上镶嵌锌块，铁管不易被腐蚀，D正确，答案选C。

【考点】考查电化学的有关应用和判断

点评：金属的腐蚀是指金属失去电子，被氧化的过程。金属腐蚀主要是电化学腐蚀，而电化学腐蚀中又以吸氧腐蚀为主。同样也可以利用电化学原理，进行金属的防护。常用的方法是牺牲阳极的阴极保护法和外接电源的阴极保护法，据此可以进行有关判断。

11. 关于下列各装置图的叙述中，不正确的是

A．用装置①精炼铜，则a极为粗铜，电解质溶液为CuSO4溶液

B．装置②的总反应是：Cu＋2Fe3+＝Cu2+＋2Fe2+

C．装置③中钢闸门应与外接电源的负极相连

D．装置④中的铁钉几乎没被腐蚀

【答案】B

【解析】略

12. 如图，在置于空气的容器里盛有NaCl溶液，再放入缠绕铜丝的铁钉，下列叙述错误的是

A．铜丝上发生的反应为：O2+4e+2H2O→4OH－

B．铁钉上发生的反应为：Fe-3e→Fe3+

C．NaCl的存在能加快铁钉的腐蚀速率

D．一段时间后铁钉上出现红棕色物质 【答案】B

【解析】略

13. 利用下图装置可以模拟铁的电化学防护。下列说法不正确的是

A．若X为锌棒，开关K置于M处，可减缓铁的腐蚀

B．若X为锌棒，开关K置于M处，铁极发生氧化反应

C．若X为碳棒，开关K置于N处，可减缓铁的腐蚀

D．若X为碳棒，开关K置于N处，X极发生氧化反应

【答案】B

【解析】若X为锌棒，开关K置于M处，形成原电池，锌作负极，发生氧化反应；铁做正极被保护，故A正确，B不正确。若X为碳棒，开关K置于N处，形成电解池，铁作阴极，被保护，可减缓铁的腐蚀，C正确；X极作阳极，发生氧化反应，D正确。

故选B

14. 下列有关金属铁的腐蚀与防护，说法正确的是

A．酸酸雨后易发生析氢腐蚀、炒锅存留盐液时易发生吸氧腐蚀

B．当镀锡铁和镀锌铁镀层破损时，后者更易被腐蚀

C．铁与电源正极连接可实现电化学保护

D．将钢管与铜管一起堆放时可保护钢管少受腐蚀

【答案】A

【解析】A 正确，溶液显酸性时，容易发生析氢腐蚀，溶液显中性或者碱性时，容易发生吸氧腐蚀

B 错误，镀层破损后，镀锡铁比镀锌铁更易被腐蚀

C 错误，铁与电源正极连接，铁就为阴极，阴极不参与反应，可实现电化学保护

D 错误，将钢管与铜管一起堆放时，铁比铜活泼，铁做原电池的负极，更易被腐蚀。

15. 下列说法中正确的是

A．增大反应物浓度，可逆反应正速率增大；减少反应物浓度，可逆反应逆速率增大

B．粗铜精炼时，电解质液中的c(Cu2＋)保持不变

C．纯银在空气中久置变黑发生的是电化学腐蚀

D．阴极电保护法是将被保护的金属与外加电源的负极相连

【答案】D

【解析】A、增大反应物浓度，可逆反应正速率增大；减少反应物浓度，可逆反应正反应速率减小，随着化学平衡的移动，逆反应速率逐渐减小，错误；B、粗铜精炼时，电解质液中的c(Cu2＋)略微减小，错误；C、纯银在空气中久置变黑发生的是化学腐蚀，错误；D、阴极电保护法是将被保护的金属与外加电源的负极相连，被保护的金属作电解的阴极，正确。

【考点】本题考查化学反应速率、电解精炼铜、金属的腐蚀与防护。