2025版高中化學(xué)第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第4節(jié)金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)課時(shí)作業(yè)新人教版選修4VIP

PAGEPAGE1第四章第四節(jié)金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)基礎(chǔ)鞏固1．下列有關(guān)金屬腐蝕的說法正確的是(D)A．金屬腐蝕是指不純金屬接觸電解質(zhì)溶液進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而損耗的過程B．電化學(xué)腐蝕是指在外加電流的作用下，不純金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而損耗的過程C．鋼鐵腐蝕最普遍的是吸氧腐蝕，負(fù)極汲取氧氣最終轉(zhuǎn)化為鐵銹D．電化學(xué)腐蝕伴有電流產(chǎn)生解析：金屬腐蝕分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕，化學(xué)腐蝕是指干脆發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的腐蝕，電化學(xué)腐蝕是指形成原電池的腐蝕，不須要外加電流，故A、B錯(cuò)誤；鋼鐵腐蝕最普遍的是吸氧腐蝕，正極汲取氧氣形成氫氧根離子，C錯(cuò)誤。2．鋼鐵生銹過程發(fā)生如下反應(yīng)：①2Fe＋O2＋2H2O=2Fe(OH)2；②4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3；③2Fe(OH)3=Fe2O3＋3H2O。下列說法正確的是(A)A．反應(yīng)①②中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等B．反應(yīng)①中氧化劑是氧氣和水C．與銅質(zhì)水龍頭連接處的鋼質(zhì)水管不易發(fā)生腐蝕D．鋼鐵在潮濕的空氣中不能發(fā)生電化學(xué)腐蝕解析：反應(yīng)①②中消耗O2的量相等，兩個(gè)反應(yīng)也僅有O2作為氧化劑，故轉(zhuǎn)移電子數(shù)是相等的，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；銅和鋼構(gòu)成原電池，鋼制水管腐蝕速率加快，C項(xiàng)錯(cuò)誤；鋼鐵是鐵和碳的混合物，在潮濕的空氣中易發(fā)生吸氧腐蝕，屬于電化學(xué)腐蝕，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。3．(2024·山東師范高校附屬中學(xué))下列與金屬腐蝕有關(guān)的說法，正確的是(B)A．圖1中，鐵釘易被腐蝕B．圖2中，燃?xì)庠畹闹行牟课缓唵紊P，主要是由于高溫下鐵發(fā)生化學(xué)腐蝕C．圖3中，接通開關(guān)時(shí)Zn腐蝕速率增大，Zn上放出氣體的速率也增大D．鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)，負(fù)極反應(yīng)是Fe－3e－=Fe3＋解析：A．濃硫酸具有吸水性，能夠干燥空氣，干燥條件下，鐵釘不易被腐蝕，故A錯(cuò)誤；B．高溫下，F(xiàn)e與氧氣反應(yīng)生成四氧化三鐵，該條件下，鐵發(fā)生化學(xué)腐蝕，故B正確；C．圖3中接通開關(guān)時(shí)Zn作負(fù)極，腐蝕速率增大，但氫氣在Pt上放出，故C錯(cuò)誤；D．在鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)，負(fù)極反應(yīng)是Fe－2e－=Fe2＋，故D錯(cuò)誤；故選B。4．(2024·山東濰坊)下列有關(guān)金屬腐蝕和防護(hù)的說法正確的是(D)A．金屬腐蝕的本質(zhì)是金屬被還原B．運(yùn)用物品久置表面變暗主要是化學(xué)腐蝕的結(jié)果C．鍍錫鐵板比鍍鋅鐵板更耐腐蝕D．在海輪外殼連接鋅塊采納的是犧牲陽極的陰極愛護(hù)法解析：A、金屬腐蝕的本質(zhì)是金屬被氧化，故A錯(cuò)誤；B、運(yùn)用物品久置表面變暗有的主要是電化學(xué)腐蝕的結(jié)果，如鐵器生銹；運(yùn)用物品久置表面變暗有的主要是化學(xué)腐蝕，純銀質(zhì)物品久置表面變暗，是因?yàn)殂y的表面形成硫化銀，屬于化學(xué)腐蝕；故B錯(cuò)誤；C、鐵比錫活潑，鍍錫鐵板更易腐蝕，鋅比鐵活潑，鍍鋅鐵板更耐腐蝕，故C錯(cuò)誤；D、犧牲陽極的陰極愛護(hù)法是指原電池的負(fù)極金屬易被腐蝕，而正極金屬被愛護(hù)，在海輪外殼連接鋅塊采納的是犧牲陽極的陰極愛護(hù)法，故D正確；故選D。5．下列敘述正確的是(B)①鋅跟稀硫酸反應(yīng)制H2，加入少量硫酸銅溶液能加快反應(yīng)速率②鍍層破損后，白口鐵(鍍鋅的鐵)比馬口鐵(鍍錫的鐵)更易腐蝕③電鍍時(shí)，應(yīng)把鍍件置于電解槽的陰極④冶煉鋁時(shí)，把氧化鋁加入液態(tài)冰晶石中熔融后電解⑤鋼鐵表面常易腐蝕生成Fe2O3·nH2OA．全部 B．①③④⑤C．①③⑤ D．②④解析：①對(duì)，因?yàn)槟芙M成原電池，反應(yīng)速率加快。②錯(cuò)，因?yàn)榘卓阼F(鍍鋅的鐵)鍍層破損后，腐蝕鋅愛護(hù)鐵，馬口鐵(鍍錫的鐵)是腐蝕鐵、愛護(hù)錫；③對(duì)，因?yàn)殡婂儠r(shí)，鍍件金屬作陰極，鍍層金屬作陽極；④對(duì)，因?yàn)檠趸X熔點(diǎn)很高，只有在冰晶石助熔劑的作用下，在較低溫度下就能熔融，可節(jié)能降耗；⑤對(duì)，因?yàn)殍F銹的主要成分是Fe2O3·nH2O，顯紅色。6．探討電化學(xué)腐蝕及防護(hù)的裝置如右圖所示。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是(D)A．d為石墨，鐵片腐蝕加快B．d為石墨，石墨上電極反應(yīng)為O2＋2H2O＋4e－=4OH－C．d為鋅塊，鐵片不易被腐蝕D．d為鋅塊，鐵片上電極反應(yīng)為2H＋＋2e－=H2↑解析：由于活動(dòng)性：鐵>石墨，所以鐵、石墨及海水構(gòu)成原電池，F(xiàn)e為負(fù)極，失去電子被氧化變?yōu)镕e2＋，進(jìn)入溶液，溶解在海水中的氧氣在正極石墨上得到電子被還原，鐵片腐蝕比沒有形成原電池時(shí)的速率快，A正確；d為石墨，由于是中性電解質(zhì)，所以發(fā)生的是吸氧腐蝕，石墨上氧氣得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為O2＋2H2O＋4e－=4OH－，B正確；若d為鋅塊，則由于金屬活動(dòng)性：Zn>Fe，Zn為原電池的負(fù)極，F(xiàn)e為正極，首先被腐蝕的是Zn，鐵得到愛護(hù)，鐵片不易被腐蝕，C正確；d為鋅塊，由于電解質(zhì)為中性環(huán)境，發(fā)生的是吸氧腐蝕，在鐵片上電極反應(yīng)為O2＋2H2O＋4e－=4OH－，D錯(cuò)誤。7．下列有關(guān)鋼鐵腐蝕與防護(hù)的說法正確的是(B)A．鋼管與電源正極連接，鋼管可被愛護(hù)B．鐵遇冷濃硝酸表現(xiàn)鈍化，可愛護(hù)內(nèi)部不被腐蝕C．鋼管與銅管露天堆放在一起時(shí)，鋼管不易被腐蝕D．鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕時(shí)，正極反應(yīng)為Fe－3e－=Fe3＋解析：鋼管與電源正極相連，則鋼管作陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)而被腐蝕，A項(xiàng)錯(cuò)誤；鐵遇冷濃硝酸表面鈍化，在表面生成一層致密的氧化膜愛護(hù)內(nèi)部不被腐蝕，B項(xiàng)正確；鋼管與銅管露天堆放在一起，形成原電池時(shí)鋼管作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)而被腐蝕，C項(xiàng)錯(cuò)誤；鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕時(shí)，正極反應(yīng)為2H＋＋2e－=H2↑，D項(xiàng)錯(cuò)誤。8．取6根鐵釘，6支干凈的試管及其他材料，如圖所示。試管①放入一根鐵釘，再注入蒸餾水，使鐵釘和空氣及水接觸；試管②在試管底部放入硅膠(是一種干燥劑)，再放入鐵釘，用棉花團(tuán)堵住試管口，使鐵釘和干燥空氣接觸；試管③先放入一根鐵釘，趁熱倒入煮沸的蒸餾水(已趕出原先溶解在蒸餾水中的空氣)浸沒鐵釘，再加上一層植物油，使鐵釘不能跟空氣接觸；試管④中放入鐵釘注入食鹽水，使鐵釘和空氣及食鹽水接觸；試管⑤放入相連的鐵釘和鋅片，注入自來水，浸沒鐵釘和鋅片；試管⑥放入相連的鐵釘和銅絲，注入自來水，浸沒鐵釘和銅絲。把6支試管放在試管架上，幾天后視察鐵釘被腐蝕的狀況。(1)上述試驗(yàn)中鐵釘發(fā)生了電化學(xué)腐蝕的是__①④⑥___(填試管序號(hào))；在電化學(xué)腐蝕中，負(fù)極反應(yīng)是__2Fe－4e－=2Fe2＋___，正極反應(yīng)是__O2＋2H2O＋4e－=4OH－___。(2)從鐵釘被腐蝕的狀況可知引起和促進(jìn)鐵釘被腐蝕的條件是__水、空氣、電解質(zhì)溶液和不活潑金屬雜質(zhì)的存在___。(3)為防止鐵的銹蝕，工業(yè)上普遍采納的方法是__在表面涂上油漆、搪瓷、瀝青等或鍍上不易生銹的合金或犧牲陽極的陰極愛護(hù)法(答出其中兩種即可)___(答兩種方法)。解析：(1)由于②、③兩個(gè)試管不具備構(gòu)成原電池的條件，不能發(fā)生電化學(xué)腐蝕，所以未被腐蝕。而試管⑤盡管具備構(gòu)成原電池的條件，但鋅比鐵活潑，在原電池中作負(fù)極，使鐵變成亞鐵離子的反應(yīng)難以發(fā)生，所以鐵也未被腐蝕。發(fā)生電化學(xué)腐蝕的負(fù)極反應(yīng)為Fe－2e－=Fe2＋，正極反應(yīng)為O2＋2H2O＋4e－=4OH－。(2)對(duì)比發(fā)生電化學(xué)腐蝕的試管和未發(fā)生電化學(xué)腐蝕的試管中鐵釘?shù)匿P蝕狀況，可知引起和促進(jìn)鐵釘腐蝕的條件為水、空氣、電解質(zhì)溶液和不活潑金屬雜質(zhì)的存在。(3)電鍍、發(fā)藍(lán)、制成不銹鋼、犧牲陽極的陰極愛護(hù)法、外加電流的陰極愛護(hù)法等都可以愛護(hù)金屬。能力提升1．以下現(xiàn)象與電化學(xué)腐蝕無關(guān)的是(D)A．鍍錫鐵器比鍍鋅鐵器表面破損時(shí)更易被腐蝕B．純鐵不簡單生銹C．鑲有相鄰的銀牙和金牙簡單引起頭痛D．輸送氯氣的鋼管易被氯氣腐蝕解析：A項(xiàng)中鍍錫鐵器表面破損時(shí)形成原電池，F(xiàn)e作負(fù)極，易被腐蝕；而鍍鋅鐵器表面破損時(shí)形成原電池，F(xiàn)e作正極，被愛護(hù)。B項(xiàng)中純鐵不能形成原電池，所以不簡單被腐蝕。C項(xiàng)中相鄰的銀牙和金牙簡單形成原電池產(chǎn)生電流，使人頭痛惡心。D項(xiàng)中是鐵和Cl2干脆發(fā)生反應(yīng)，為化學(xué)腐蝕，與電化學(xué)腐蝕無關(guān)。2．下列關(guān)于鐵的腐蝕、防護(hù)的敘述正確的是(A)A．用鐵鍋燒制糖醋魚時(shí)，鐵鍋會(huì)發(fā)生化學(xué)腐蝕和析氫腐蝕B．鐵發(fā)生吸氧腐蝕的負(fù)極反應(yīng)可用O2＋4e－＋2H2O=4OH－表示C．常溫下，鐵在濃硫酸中比在稀硫酸中腐蝕得快D．可用下圖表示對(duì)鋼鐵實(shí)行外加電流的陰極愛護(hù)法的原理解析：鐵鍋在受熱時(shí)會(huì)被氧氣氧化，這是鐵的化學(xué)腐蝕；食醋呈酸性，鐵在酸性條件下會(huì)發(fā)生析氫腐蝕，A項(xiàng)正確。鐵發(fā)生吸氧腐蝕的負(fù)極反應(yīng)為Fe－2e－=Fe2＋，正極反應(yīng)為O2＋4e－＋2H2O=4OH－，B項(xiàng)不正確。常溫下，鐵在濃硫酸中發(fā)生鈍化，在稀硫酸中發(fā)生反應(yīng)：Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑，C項(xiàng)不正確。該圖表示的是對(duì)鋼鐵實(shí)行犧牲陽極(原電池的負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng))的陰極愛護(hù)法的原理，鋅塊是負(fù)極，被氧化，鋼件是正極，被愛護(hù)，D項(xiàng)不正確。3．為了防止鋼鐵銹蝕，下列防護(hù)方法中正確的是(C)A．在精密機(jī)床的鐵床上安裝銅螺釘B．在排放海水的鋼鐵閥門上用導(dǎo)線連接一塊石墨，一同浸入海水中C．在海輪舷上用鐵絲系住鋅板浸在海水里D．在地下輸油的鑄鐵管上接直流電源的正極解析：A、B中形成的原電池都是鐵作負(fù)極，加速鋼鐵腐蝕；D中鑄鐵管作陽極，加速腐蝕；C中鋅比鐵活潑，鐵作正極，故選C。4．鍍鋅鐵在發(fā)生析氫腐蝕時(shí)，若有0.2mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，則下列說法正確的是(B)①有5.6g金屬被腐蝕②有6.5g金屬被腐蝕③在標(biāo)準(zhǔn)狀況下有2.24L氣體放出④在標(biāo)準(zhǔn)狀況下有1.12L氣體放出A．①② B．②③C．①④ D．③④解析：鍍鋅鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕，鋅作負(fù)極：Zn－2e－=Zn2＋，當(dāng)有0.2mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)，有0.1molZn溶解，在正極上：2H＋＋2e－=H2↑，生成0.1molH2。5．下列對(duì)如圖所示的試驗(yàn)裝置的推斷中錯(cuò)誤的是(D)A．若X為碳棒，開關(guān)K置于A處可減緩鐵的腐蝕B．若X為鋅棒，開關(guān)K置于A或B處均可減緩鐵的腐蝕C．若X為鋅棒，開關(guān)K置于B處時(shí)，為犧牲陽極的陰極愛護(hù)法D．若X為碳棒，開關(guān)K置于B處時(shí)，鐵電極上發(fā)生的反應(yīng)為2H＋＋2e－===H2↑解析：A選項(xiàng)，若X為碳棒，開關(guān)K置于A處可減緩鐵的腐蝕，這是外加電流的陰極愛護(hù)法，正確；B選項(xiàng)，若X為鋅棒，開關(guān)K置于A處時(shí)形成電解池，F(xiàn)e作陰極被愛護(hù)，置于B處時(shí)形成原電池，這是犧牲陽極的陰極愛護(hù)法，B、C選項(xiàng)正確；若X為碳棒，開關(guān)K置于B處時(shí)，鐵電極上發(fā)生的反應(yīng)為Fe－2e－===Fe2＋，D錯(cuò)誤。6．(2024·湖北華中師大附中高三模擬)如圖是金屬犧牲陽極的陰極愛護(hù)法的試驗(yàn)裝置，有關(guān)說法正確的是(C)A．該裝置為電解池B．本試驗(yàn)犧牲了金屬Fe來愛護(hù)金屬ZnC．若加入K3[Fe(CN)6]溶液后，F(xiàn)e電極旁邊不會(huì)產(chǎn)生特征的藍(lán)色沉淀D．遠(yuǎn)洋貨輪上鑲嵌的金屬Zn長時(shí)間沒有什么改變，不須要更換解析：依據(jù)圖示，裝置中沒有電源，屬于原電池，故A錯(cuò)誤；鋅的活潑性比鐵強(qiáng)，鋅作負(fù)極，被腐蝕，本試驗(yàn)犧牲了金屬Zn來愛護(hù)金屬Fe，故B錯(cuò)誤；鋅的活潑性比鐵強(qiáng)，鋅作負(fù)極，鐵沒有被腐蝕，加入K3[Fe(CN)6]溶液后，F(xiàn)e電極旁邊不會(huì)產(chǎn)生特征的藍(lán)色沉淀，故C正確；遠(yuǎn)洋貨輪上鑲嵌的金屬Zn會(huì)被腐蝕，須要定期更換，故D錯(cuò)誤。7．(2024·北京西城區(qū)高三期末)下列說法中，不正確的是(C)AB鋼鐵表面水膜的酸性很弱或呈中性，發(fā)生吸氧腐蝕鋼鐵表面水膜的酸性較強(qiáng)，發(fā)生析氫腐蝕CD將鋅板換成銅板對(duì)鋼閘門愛護(hù)效果更好鋼閘門作為陰極而受到愛護(hù)解析：鋼鐵是鐵碳合金，當(dāng)表面水膜為弱酸性或中性溶液時(shí)，易發(fā)生吸氧腐蝕，故A正確；鋼鐵是鐵碳合金，當(dāng)表面水膜為酸性較強(qiáng)溶液時(shí)，易發(fā)生析氫腐蝕，故B正確；Zn－Fe原電池，F(xiàn)e為正極，可減緩腐蝕，假如換成Fe－Cu原電池，F(xiàn)e為負(fù)極，可加快鋼閘門的腐蝕，故C錯(cuò)誤；通過連接外接電源的負(fù)極愛護(hù)鋼閘門不受腐蝕，這是外接電流的陰極愛護(hù)法，故D正確。8．關(guān)于鋼鐵腐蝕與防護(hù)的說法不正確的是(D)A．鋼鐵的吸氧腐蝕和析氫腐蝕的負(fù)極反應(yīng)式均為Fe－2e－=Fe2＋B．鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時(shí)，正極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－=4OH－C．地下鋼管連接鎂塊是采納犧牲陽極的陰極愛護(hù)法D．用外加電流的陰極愛護(hù)法防止鋼鐵腐蝕時(shí)，鋼鐵接電源的正極解析：鋼鐵的吸氧腐蝕和析氫腐蝕都是鐵失去電子做負(fù)極，電極反應(yīng)式為Fe－2e－=Fe2＋，鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時(shí)，正極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－=4OH－，A、B正確。地下鋼管連接鎂塊，鎂比鐵活潑，鎂做負(fù)極，鐵做正極得到愛護(hù)，C正確。用外加電流的陰極愛護(hù)法防止鋼鐵腐蝕時(shí)，鋼鐵連接電源的負(fù)極，D錯(cuò)誤。9．鋼鐵工業(yè)是國家工業(yè)的基礎(chǔ)，請(qǐng)回答鋼鐵腐蝕與防護(hù)過程中的有關(guān)問題。(1)生產(chǎn)中可用鹽酸來除鐵銹?，F(xiàn)將一生銹的鐵片放入鹽酸中，當(dāng)鐵銹被除盡后，溶液中發(fā)生的化合反應(yīng)的化學(xué)方程式為__2FeCl3＋Fe=3FeCl2___。(2)下列哪些裝置可防止鐵棒被腐蝕__B、D___。(3)在實(shí)際生產(chǎn)中，可在鐵件的表面鍍銅防止鐵被腐蝕。裝置如圖：①A電極對(duì)應(yīng)的金屬是__銅___(寫元素名稱)，B電極的電極反應(yīng)式是__Cu2＋＋2e－=Cu___。②若電鍍前A、B兩金屬片質(zhì)量相同，電鍍完成后將它們?nèi)〕鱿磧?、烘干、稱量，二者質(zhì)量差為5.12g，則電鍍時(shí)電路中通過的電子為__0.08___mol。③鍍層破損后，鍍銅鐵比鍍鋅鐵更簡單被腐蝕，請(qǐng)簡要說明緣由__鐵比銅活潑，鍍層破壞后，在