高中化学【金属的腐蚀与防护】练习题

1/9 高中化学【金属的腐蚀与防护】练习题

(建议用时：40分钟)

[基础达标练]

1．以下现象与电化学腐蚀无关的是( )

A．黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿

B．生铁比纯铁易生锈

C．铁质器件附有铜质配件，在接触处易生铁锈

D．银质奖牌久置后表面变暗

2．为了避免青铜器生成铜绿，下列方法中正确的是( )

①将青铜器放在银质托盘上 ②将青铜器保存在干燥的环境中 ③将青铜器保存在潮湿的空气中 ④在青铜器的表面覆盖一层防渗的高分子膜

A．①③ B．②③

C．②④ D．①④

3．家用炒菜锅用水清洗放置后，会出现红棕色的锈斑。在此变化过程中不可能发生的化学反应是( )

A．4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3

B．2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2

C．正极反应式：2H2O＋O2＋4e－===4OH－

D．负极反应式：Fe－3e－===Fe3＋

4．下列表面上镀有金属保护层的铁板中，当镀层破损后，在相同条件下最不易被腐蚀的是( )

A．镀锌铁板 B．镀锡铁板

C．镀银铁板 D．镀铜铁板

5．下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是( )

①纯银器表面在空气中因化学腐蚀逐渐变暗 ②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 ③海轮外壳连接锌块保护外壳不被腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法 ④可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不被腐蚀

A．①②③ B．①③④

2/9 C．①③ D．全部

6．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，Zn—MnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2的氧化作用引起的

7. 铁脱氧剂应用铁易被氧化的性质来完全吸收包装内的氧，从而对包装内的物品起到防氧化作用。当脱氧剂变成红棕色时则失效。下表是一种含铁脱氧保鲜剂的配方。

主要原料 用量

含碳4%的铁粉 80 g

滑石粉 40 g

食盐 4 g

乙醇 适量

下列反应式中与铁脱氧原理无关的是( )

A．Fe－2e－===Fe2＋

B．C＋O2 ===点燃CO2

C．4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3

D．2Fe(OH)3===Fe2O3＋3H2O

3/9 8. 关于铜板上铁铆钉处的吸氧腐蚀，下列说法不正确的是( )

A．正极的电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑

B．此过程中还涉及的反应有4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3

C．此过程中铜不易被腐蚀

D．此过程中电子从Fe移向Cu

9．某研究小组对铁生锈的条件进行探究。请回答下列问题：

(1)甲同学设计了A、B、C一组实验(如图所示)，探究铁生锈的条件。经过较长时间后，甲同学观察到A中铁钉生锈；B中铁钉不生锈；C中铁钉不生锈。

①通过分析上述实验现象，可得出铁生锈的外部条件是

_____________________________________________________

_____________________________________________________；

②铁钉发生电化学腐蚀的正极反应式为

_____________________________________________________

_____________________________________________________；

③实验B所用的水要经过________处理，植物油的作用是________；

④实验C中碱石灰的作用是____________________。

(2)乙同学设计了实验D(如图所示)，一段时间后，发现试管中的液面升高，其原因是_____________________________________________________

_____________________________________________________。

[能力提升练]

10．由图分析，下列叙述正确的是( ) 4/9

A．Ⅰ和Ⅱ中正极均被保护

B．Ⅰ和Ⅱ中Cl－均向Fe电极移动

C．Ⅰ和Ⅱ中负极反应均是Fe－2e－===Fe2＋

D．Ⅰ和Ⅱ中正极反应均是O2＋4e－＋2H2O===4OH－

11．在城市地下常埋有纵横交错的管道和输电线路，有些地面上还铺有地铁或城铁的铁轨，当有电流泄漏入潮湿的土壤中，并与金属管道或铁轨形成回路时，就会引起后者的腐蚀，其腐蚀原理如图所示。则下列有关说法不正确的是( )

A．原理图可理解为两个串联电解装置

B．溶液中铁丝被腐蚀时，左侧有无色气体产生，附近产生少量白色沉淀，随后变为灰绿色

C．溶液中铁丝左侧电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋

D．地下管道被腐蚀后不易被发现，维修也不便，故应将埋在地下的金属管道表面涂绝缘膜(或油漆等)

12．对金属制品进行抗腐蚀处理可延长其使用寿命。

(1)以下为铝材表面处理的一种方法：

以铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应式为_____________________________________________________。

(2)镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是_____________________________________________________

_____________________________________________________。

5/9 (3)利用如图装置可以模拟铁的电化学防护。

若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于________处。若X为锌，开关K置于M处，该电化学保护法称为________________。

13．关于铁生锈的机理有人提出如下4个步骤：

①Fe－2e－===Fe2＋ ②H＋＋e－===H

③4H＋O2===2H2O ④4Fe2＋＋O2＋(4＋2x)H2O===2Fe2O3·xH2O＋8H＋

试根据以上过程回答下列问题：

(1)根据以上机理，判断下列说法正确的是________(填序号，下同)。

A．以上锈蚀过程发生的是化学腐蚀

B．从锈蚀反应的最终结果看，水既是氧化剂，又是还原剂

C．反应的实质是氧气被还原，金属铁被氧化

D．从反应机理看，锈蚀过程发生的是析氢腐蚀

(2)某铁件需长期浸于水下，为了减缓腐蚀，采取的下列措施正确的有________。

A．给铁件铆上一些锌板

B．给铁件通入直流电，把铁件与电源正极连接

C．在制造铁件时，在铁中掺入一定比例的铜制成合金

D．在铁件表面涂上一层较厚的沥青

(3)质量为1 000 g的某铁件已在水下生锈，若已知整个锈蚀过程中有6 mol电子发生转移，则参加反应的O2在标准状况下的体积为________L，生锈后铁件的质量为________g(已知铁锈Fe2O3·xH2O中x的值为1)。

答案

1. D

[银质奖牌久置后表面变暗是因为被氧气氧化生成Ag2O，属于化学腐蚀。]

2. C

6/9 [Cu比Ag活泼，将青铜器放在银质托盘上，构成原电池时青铜器作负极，青铜器更易被腐蚀，①错误；将青铜器保存在干燥的环境中，可避免其与空气中的水接触，不易被腐蚀，②正确；青铜器在潮湿的空气中易被腐蚀，③错误；覆盖防渗的高分子膜可以隔绝潮湿的空气，④正确。]

3．D

[在潮湿的环境中铁发生电化学腐蚀，负极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，正极反应式为2H2O＋O2＋4e－===4OH－，总反应式为2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2，生成的Fe(OH)2易被空气中的氧气氧化为Fe(OH)3。故D项错误。]

4．A

[铁板在镀层破损后不易被腐蚀，是指镀层破损后仍能对铁板构成有效保护。A项，铁板镀锌，镀层破损后发生电化学腐蚀时，锌为负极，铁为正极，铁被保护；B、C、D项，锡、银、铜不如铁活泼，镀层破损后发生电化学腐蚀时，铁为负极，失去电子被氧化，从而加速了铁的腐蚀。综上所述，A项符合题意。]

5．C

[纯银器在空气中不能形成原电池，主要发生化学腐蚀，①正确；当镀层破损时，Sn和Fe在空气中可形成原电池，Fe作负极，腐蚀速率加快，镀层锡不再对铁制品起保护作用，②错误；Fe与Zn形成原电池，Zn作负极，从而保护正极Fe不被腐蚀，③正确；外加电流阴极保护法中被保护的物质应该与直流电源的负极相连，④错误。本题选C。]

6．B

[图a中，铁棒发生电化学腐蚀，靠近底端的部分与氧气接触少，腐蚀程度较轻，选项A错误；图b中开关置于M时，Cu—Zn合金作负极，由M改置于N时，Cu—Zn合金作正极，腐蚀速率减小，选项B正确；图c中接通开关时

7/9 Zn作负极，腐蚀速率增大，但氢气在Pt极上放出，选项C错误；图d中Zn—MnO2干电池自放电腐蚀主要是由Zn的氧化反应引起的，选项D错误。]

7．B

[铁脱氧原理的实质是铁发生吸氧腐蚀，负极：Fe－2e－===Fe2＋，正极：O2＋4e－＋2H2O===4OH－，生成的Fe(OH)2经流程：4Fe(OH)2+O2+2H2O=

4Fe(OH)3, 2Fe(OH)3===Fe2O3＋3H2O , 最后生成铁锈]

8．A

[铁铆钉处发生吸氧腐蚀时形成原电池，铁作负极，电极反应为Fe－2e－===Fe2＋，铜作正极，电极反应为2H2O＋O2＋4e－===4OH－，反应中电子从负极Fe移向正极Cu，铜不被腐蚀，总反应为2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2，生成的Fe(OH)2继续被空气中的O2氧化成Fe(OH)3，反应式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。]

9． [解析] 对比A、B、C中现象可知铁生锈的外部条件是有水(或电解质溶液)和氧气(或空气)。铁钉生锈所处的环境为中性环境时，发生吸氧腐蚀，正极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－。

[答案] (1)①有水(或电解质溶液)和氧气(或空气)

②O2＋4e－＋2H2O===4OH－

③煮沸 隔绝空气(或防止氧气与铁接触) ④吸收水蒸气

(2)铁腐蚀吸收氧气，造成试管内气体体积减小，试管内压强减小

[能力提升练]

10．A

[两个原电池中正极金属Fe(Ⅰ中)、Cu(Ⅱ中)不参与反应，因此不会被腐蚀，A项正确。 Ⅰ中锌作负极，则氯离子向锌电极移动，Ⅱ中铁作负极，则氯离子向铁电极移动，B项错误。Ⅰ中负极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，C项错误。