高中化学人教版（2019）选择性必修1第四章第3节金属的腐蚀与防护
一、单选题
1．（2021·三明模拟）化学知识无处不在，下列家务劳动涉及的化学知识错误的是（ ）
选项 家务劳动 化学知识
A 将切过咸菜的钢制刀具洗净并擦干 减缓钢铁的电化学锈蚀
B 给花木施肥时，草木灰不与硝酸铵共施 草木灰与硝酸铵反应造成肥效降低
C 用温热的纯碱溶液清洗厨具油污 油脂在热的纯碱溶液中更易发生水解
D 用富含淀粉的谷物酿酒 淀粉水解为葡萄糖后再氧化为乙醇
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护；铵盐；二糖的性质和用途；油脂的性质、组成与结构
【解析】【解答】A．咸菜的腌制过程中加入食盐（电解质），钢铁在NaCl溶液中发生吸氧腐蚀，将刀具洗净并擦干，可以减缓钢铁的电化学腐蚀，故A不选；
B．草木灰(碳酸钾)与硝酸铵混合后会发生双水解，产生氨气会挥发，造成氮元素的损失，肥效降低，所以草木灰不与硝酸铵共施，故B不选；
C．盐的水解为吸热过程，温水促进盐的水解，即 ， 增大，在碱性环境下油脂水解完全，故C不选；
D．淀粉酿酒 ， ，则不是葡萄糖被氧化为乙醇，而是被还原成乙醇，
故答案为：D。
【分析】A.咸菜含有食盐可形成电解质溶液，而钢制道具是合金易在电解质溶液中形成原电池
B.主要考虑的是碳酸根水解显碱性，铵根水解呈酸性，可以相互促进导致肥效降低
C.水解是吸热反应，温度越高越水解，除污效果越好
D.不是氧化为乙醇而是在酶的作用下进行
2．（2021·泉州模拟）下列装置能达成相应实验目的的是（ ）
A．图1：比较溴与碘的非金属性强弱
B．图2：探究铁钉的析氢腐蚀
C．图3：验证二氧化硫的漂白性
D．图4：制备并收集氨气
【答案】A
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护；氨的实验室制法；二氧化硫的漂白作用；元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A．图1：溴与碘化钾反应生成碘单质，淀粉遇到碘溶液显蓝色，反应中溴为氧化剂，碘为氧化产物，氧化剂的氧化性大于氧化产物，可比较溴与碘的非金属性强弱，A能达到实验目的；
B．图2：铁钉在中性或碱性溶液中发生吸氧腐蚀，B不达到实验目的；
C．图3：二氧化硫与高锰酸钾反应，二氧化硫化合价升高表现还原性，C不达到实验目的；
D．图4：氯化铵受热分解，在试管口处遇冷重新生成氯化铵，不能收集氨气，D不达到实验目的；
故答案为：A。
【分析】A.淀粉遇碘变蓝色，因此通过观察颜色是否变蓝色说明氧化性强弱
B.析氢腐蚀需要在酸性环境下进行
C.漂白性一般是用品红溶液
D.一般是用氯化铵和氢氧化钙进行制取氨气
3．（2021·义乌模拟）下列说法正确的是（ ）
A．麒麟9905G芯片己正式发布，其主要成分为SiO2
B．碳酸钠能与盐酸反应，可用于治疗胃酸过多
C．在船身上装有锌块，是利用了牺牲阳极的阴极保护法保护船体
D．明矾水解时产生具有吸附性的胶体粒子，可以用于饮用水的杀菌消毒
【答案】C
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护；硅和二氧化硅；钠的重要化合物；水的净化
【解析】【解答】A．麒麟9905G芯片己正式发布，其主要成分为Si，故A不符合题意；
B．碳酸钠能与盐酸反应，但是碳酸钠碱性过强不可用于治疗胃酸过多，故B不符合题意；
C．由于金属活动性: Zn>Fe，在船身上装有锌块，当与海水形成原电池时，首先被腐蚀的是Zn，船体得到了保护，这是利用了牺牲阳极的阴极保护法来保护船体，故C符合题意；
D．明矾溶于水，电离产生的铝离子水解会生成氢氧化铝胶体，具有吸附性，能够吸附水中的杂质，因此可以用于净水，但不能用于饮用水的杀菌消毒，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.二氧化硅是制备光导纤维
B.一般用碳酸氢钠治疗胃酸过多
C.锌的活动性强于铁，形成原电池，锌做负极保护铁块
D.氢氧化铝胶体可以吸附但是不能杀毒
4．（2021·成都模拟）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周中心区(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。下列说法错误的是（ ）
A．铁片腐蚀最严重区域不是生锈最多的区域
B．液滴边缘是正极区，发生的电极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-
C．液滴下氧气含量少，铁片作负极，发生的还原反应为Fe-2e-=Fe2+
D．铁片腐蚀过程发生的总化学方程式为4Fe+6H2O+3O2=4Fe(OH)3
【答案】C
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护；原电池工作原理及应用；铁的吸氧腐蚀
【解析】【解答】A．铁片做负极，腐蚀最严重，但生锈最多的区域在正极，故A不符合题意；
B．由分析可知，液滴边缘是正极区，发生的电极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-，故B不符合题意；
C．液滴下氧气含量少，铁片作负极，发生的氧化反应为Fe-2e-=Fe2+，故C符合题意；
D．由分析可知，铁片腐蚀过程发生的总化学方程式为4Fe+6H2O+3O2=4Fe(OH)3，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】NaCl溶液滴到一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后在液滴覆盖的圆周中心区（a）被腐蚀变暗，实际上是发生了吸氧腐蚀，负极电极反应式为Fe-2e-=Fe2+（发生氧化反应），正极电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-（发生还原反应），在液滴外沿，由于发生反应Fe2++2OH-=Fe（OH）2、4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3形成了棕色铁锈环（b）。
5．（2021·咸阳模拟）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）。
① ② ③
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
下列说法错误的是（ ）
A．对比②③，可以判定Zn保护了Fe
B．对比①②，K3[Fe(CN)6]可能将Fe氧化
C．验证Zn保护Fe时不能用①的方法
D．将Zn换成Cu，用①的方法可判断Fe比Cu活泼
【答案】D
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】解：A项，对比②③，②Fe附近的溶液中加入K3[Fe（CN）6]无明显变化，②Fe附近的溶液中不含Fe2+，③Fe附近的溶液中加入K3[Fe（CN）6]产生蓝色沉淀，③Fe附近的溶液中含Fe2+，②中Fe被保护，A项不符合题意；
B.①加入K3[Fe（CN）6]在Fe表面产生蓝色沉淀，Fe表面产生了Fe2+，对比①②的异同，①可能是K3[Fe（CN）6]将Fe氧化成Fe2+，B项不符合题意；
C.对比①②，①加入K3[Fe（CN）6]在Fe表面产生蓝色沉淀，①也能检验出Fe2+，不能用①的方法验证Zn保护Fe，C项不符合题意；
D.由实验可知K3[Fe（CN）6]可能将Fe氧化成Fe2+，将Zn换成Cu不能用①的方法证明Fe比Cu活泼，D项符合题意；
故答案为：D。
【分析】A项，对比②③，②Fe附近的溶液中加入K3[Fe（CN）6]无明显变化，②Fe附近的溶液中不含Fe2+，③Fe附近的溶液中加入K3[Fe（CN）6]产生蓝色沉淀，③Fe附近的溶液中含Fe2+，②中Fe被保护；B项，①加入K3[Fe（CN）6]在Fe表面产生蓝色沉淀，Fe表面产生了Fe2+，对比①②的异同，①可能是K3[Fe（CN）6]将Fe氧化成Fe2+；C项，对比①②，①也能检验出Fe2+，不能用①的方法验证Zn保护Fe；D项，由实验可知K3[Fe（CN）6]可能将Fe氧化成Fe2+，将Zn换成Cu不能用①的方法证明Fe比Cu活泼。
6．（2021·重庆模拟）下列事实能用勒夏特列原理解释的是（ ）
A．铜与浓硫酸反应需要加热
B．加热蒸干FeCl3溶液最终得到Fe(OH)3
C．使用催化剂提高合成氨的生产效率
D．钢管与铜管堆放一处，钢管更易腐蚀
【答案】B
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护；化学反应速率的影响因素；化学平衡的影响因素；浓硫酸的性质；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A．铜与浓硫酸在加热的条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，不涉及化学平衡，不能用勒夏特列原理解释，A与题意不符；
B．FeCl3为强酸弱碱盐，铁离子水解生成Fe(OH)3和H+，反应是吸热反应，加热促进水解，能用勒夏特列原理解释，B符合题意；
C．使用催化剂能加快反应速率，不能使化学平衡移动，能用勒夏特列原理解释，C与题意不符；
D．钢管与铜管堆放一处，铁、铜及金属表面的水膜形成原电池，能加快铁的腐蚀，则钢管更易腐蚀，属于电化学腐蚀，能用勒夏特列原理解释，D与题意不符；
故答案为B。
【分析】 勒夏特列原理是解释可逆反应，而氯化铁制取氢氧化铁胶体就是利用铁离子的水解得到，而水解是可逆反应符合题意即可判断
7．（2021·四川模拟）化学对提高人类生活质量和促进社会发展具有重要作用，下列说法中正确的是（ ）
A．碳酸钠可用于制作糕点的膨松剂，是因为加热能分解出二氧化碳
B．电热水器用镁棒防止内胆腐蚀，采用的是牺牲阳极的阴极保护法
C．含棉、麻、丝、毛及合成纤维的废旧衣物燃烧处理时都只生成CO2和H2O
D．高纯铝被大量用于制造火箭、导弹和飞机的外壳
【答案】B
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护；钠的重要化合物；铝的化学性质；氨基酸、蛋白质的结构和性质特点
【解析】【解答】A．碳酸氢钠受热产生二氧化碳，碳酸钠受热不分解，A不符合题意；
B．Mg活泼性强，作牺牲阳极，保护电热水器内胆，B符合题意；
C．蛋白质或合成纤维除C、H、O元素外，可能还有P、S等其他元素，燃烧时不止生成二氧化碳和水，C不符合题意；
D．高纯铝硬度较小，不能作为火箭、导弹、飞机外壳，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.碳酸氢钠是膨松剂
B.利用镁的活泼性强于铁进行保护铁
C.棉麻主要是植物，成分是纤维素，主要元素是碳氢氧，而丝毛主要是蛋白质，主要元素是碳氢氧氮
D.一般用的铝合金制取外壳
8．（2021·中卫模拟）下列实验操作符合题意且能达到相应实验目的的是（ ）
实验目的 实验操作
A 称取2.0gNaOH固体 先在托盘上各放一张滤纸，然后在右盘上添加2g砝码，左盘上添加NaOH固体
B 配制FeCl3溶液 将FeCl3固体溶解于适量蒸馏水
C 检验溶液中是否含有NH4+ 取少量试液于试管中，加入NaOH溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体
D 验证铁的吸氧腐蚀 将铁钉放入试管中，用盐酸浸没
A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【知识点】铵离子检验；配制一定物质的量浓度的溶液；铁的吸氧腐蚀
【解析】【解答】A.氢氧化钠易潮解且具有腐蚀性，不能用滤纸称量，A不符合题意；
B.氯化铁易水解而使溶液变浑浊，应将氯化铁溶于少量盐酸中，再稀释，B不符合题意；
C.加热时铵离子与氢氧根反应产生氨气，湿润的红色石蕊试纸遇氨气变蓝，能达到相应实验目的，C符合题意；
D.在盐酸作用下，铁发生析氢腐蚀，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A氢氧化钠易潮解不能用滤纸，应该用玻璃器皿
B：Fe3+易水解而使容易浑浊
C：加热时铵离子与氢氧根会反应产生氨气
D：酸性条件下，发生析氢腐蚀
9．（2021·长宁模拟）对金属腐蚀及防护的表述正确的是（ ）
A．金属腐蚀的本质：金属失电子发生还原反应
B．牺牲阳极的阴极保护法：被保护的金属应做负极
C．外加电流阴极保护法：被保护的金属应与电源正极相连
D．钢铁表面烤蓝生成一层致密的 ，能起到防腐蚀作用
【答案】D
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】A．金属腐蚀的本质：金属失电子发生氧化反应，故A不符合题意；
B．牺牲阳极的阴极保护法，利用原电池原理，被保护的金属应做正极，故B不符合题意；
C．外加电流阴极保护法，利用电解原理，被保护的金属应与电源负极相连，作阴极，故C不符合题意；
D．钢铁表面烤蓝是在钢铁表面生成一层有一定厚度和强度的致密的 Fe3O4 ，能起到防腐蚀作用，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.失电子被氧化
B. 牺牲阳极的阴极保护法 被保护的做正极
C. 外加电流阴极保护法 被保护的做阴极
D.烤蓝是形成致密的四氧化三铁防止反应进一步发生
10．（2021·徐汇模拟）锥形瓶内壁用某溶液润洗后，放入混合均匀的新制铁粉和碳粉，塞紧瓶塞，同时测量锥形瓶内压强的变化，如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．0~t1时，铁可能发生了析氢腐蚀
B．0~t1时，铁可能发生了吸氧腐蚀
C．t1~t2时，铁一定发生了吸氧腐蚀
D．用于润洗锥形瓶的溶液一定显酸性
【答案】B
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护；铁的吸氧腐蚀
【解析】【解答】A．由图可知，0~t1时，压强逐渐增大，说明锥形瓶中气体体积增大，铁可能发生了析氢腐蚀，A项不符合题意；
B．由图可知，0~t1时，压强逐渐增大，说明锥形瓶中气体体积增大，吸氧腐蚀会导致锥形瓶中气体体积减小，与题给信息不符，故0~t1时，铁不可能发生吸氧腐蚀，B项符合题意；
C．t1~t2时，压强逐渐减小，说明锥形瓶中气体体积减小，说明铁发生了吸氧腐蚀，C项不符合题意；
D．由题给信息，0~t1时，压强逐渐增大，说明锥形瓶中气体体积增大，铁可能发生了析氢腐蚀，也可能是铁与酸性溶液发生了化学反应导致，D项不符合题意；
故答案为：B。
【分析】根据气压变化。开始时气压增大，说明产生了气体，发生的析氢腐蚀，一段时间后压强减小，说明发生了吸氧腐蚀，因此开始利用酸性物质进行润洗锥形瓶。
11．（2021·浦东模拟）选取 和 的醋酸溶液分别与生铁反应，进行腐蚀实验，测量密闭容器内压强变化情况如图。下列结论错误的是（ ）
A． 的醋酸溶液中一定存在吸氧腐蚀
B．酸度不同，腐蚀的主要类型可能不同
C．两组溶液的pH一定逐渐变大
D．若改用盐酸进行实验，腐蚀速率一定变大
【答案】D
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护；铁的吸氧腐蚀
【解析】【解答】A．pH=5.0醋酸溶液时压强减小，则是吸氧腐蚀，故A不符合题意；
B．pH=2.5时，压强增大，是析氢腐蚀，pH=5.0时，压强减小，是吸氧腐蚀，酸度不同，腐蚀的主要类型可能不同，故B不符合题意；
C．两组溶液都在消耗氢离子，pH一定逐渐变大，故C不符合题意；
D．腐蚀速率与氢离子浓度有关，换成盐酸，若pH相同，则速率相同，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】pH=2.5的醋酸溶液与铁反应的压强增大，则为析氢腐蚀，电极反应式为：2CH3COOH+2e-=H2↑+2CH3COO-，pH=5.0时压强减小，则是吸氧腐蚀，电极反应式为：O2+4 CH3COOH +4e-=2H2O+4CH3COO-；
12．（2021·闵行模拟）港珠澳大桥桥体的钢构件采用了多种防腐方法。有关其分析正确的是（ ）
A．越靠近海底的钢构件，腐蚀越严重
B．钢构件上镶嵌铝块，属牺牲阳极阴极保护法
C．钢构件若腐蚀，正极反应式为：Fe-2e-=Fe2＋
D．钢构件表面喷涂环氧树脂涂层，防止形成电解池
【答案】B
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】A．海面的海水中溶解的氧气比海底溶解的氧气多，则越靠近海面的钢构件，腐蚀越严重，故A不符合题意；
B．钢构件上镶嵌铝块，比铁活泼的铝在海水中构成的铁铝原电池中做负极被损耗，钢构件做正极被保护，该方法为牺牲阳极阴极保护法，故B符合题意；
C．钢构件若腐蚀，铁做原电池的负极，电极反应式为Fe-2e-=Fe2＋，故C不符合题意；
D．钢构件表面喷涂环氧树脂涂层，防止钢构件在海水中形成原电池，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.海水溶解氧的含量越多，金属的腐蚀速度越快，腐蚀越严重
B.铝块做负极，失去电子变为铝离子，铁做正极，被保护因此是牺牲阳极的阴极保护法
C.钢件被腐蚀，铁做负极，其他做正极，负极是铁失去电子变为亚铁离子，正极是氧气得到电子与水结合变为氢氧根离子
D.主要是防止形成原电池不是形成电解池，电解池需要外界接电路
13．（2021·黄浦模拟）研究电化学腐蚀及防护的装置如下图所示。下列有关说法错误的是（ ）
A．d为石墨，铁片腐蚀加快
B．d为石墨，石墨上电极反应为O2＋2H2O＋4e ＝4OH
C．d为锌块，铁片不易被腐蚀
D．d为锌块，锌块上电极反应为2H＋＋2e ＝H2↑
【答案】D
【知识点】电极反应和电池反应方程式；金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】A．由于活动性：铁＞石墨，所以铁、石墨及海水构成原电池，Fe为负极，失去电子被氧化，Fe变为Fe2+进入溶液，溶解在海水中的氧气在正极石墨上得到电子被还原，比没有形成原电池时的速率快，A项不符合题意；
B．d为石墨，由于是中性电解质，所以发生的是吸氧腐蚀，石墨上氧气得到电子，发生还原反应，电极反应为：O2＋2H2O＋4e ＝4OH ，B项不符合题意；
C．若d为锌块，则由于金属活动性：Zn＞Fe，Zn作为原电池的负极，Fe为正极，首先被腐蚀的是Zn，铁得到保护，铁片不易被腐蚀，C项不符合题意；
D．d为锌块，金属活动性：锌＞铁，锌块、铁片和海水构成原电池，锌块作原电池的负极，发生氧化反应，电极反应为：Zn-2e ＝Zn2+，D项符合题意；
故答案为：D。
【分析】d为石墨，铁做负极，铁失去电子变为亚铁离子，加速铁的腐蚀，石墨做正极，氧气得到电子结合水变为氢氧根离子。d为锌块，锌做负极，失去电子变为锌离子，铁做正极，氧气得到电子结合水变为氢氧根离子
14．（2021·南宁模拟）下列有关物质在生活中应用的说法正确的是（ ）
A．暖宝宝中的铁粉、活性炭、水等物质与空气接触会发生电化学反应
B．含维生素C的食物宜在空气中长时间加热后食用
C．酒精的浓度越高，消毒杀菌效果越好
D．将废旧电池埋入土里，可防止重金属对环境造成污染
【答案】A
【知识点】氧化还原反应；金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】A．暖宝宝中发生了原电池反应，实质是铁的电化学腐蚀，故A符合题意；
B．维生素C的食物在空气中长时间加热后会变质，不能长时间加热，故B不符合题意；
C．酒精的消毒杀菌效果最好的浓度是百分之七十五，不是浓度越大越好，故C不符合题意；
D．废电池埋入土里会污染土壤，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】根据金属电化学腐蚀的原理判断，或者根据化学反应的实质判断是否发生电化学反应，利用维生素C具有还原性，氧气具有氧化性，根据氧化还原反应进行判断。
15．（2021·普陀模拟）在潮湿的深层土壤中，钢管主要发生厌氧腐蚀，厌氧细菌可促使土壤中的 与H2反应生成S2-，加速钢管的腐蚀，其反应原理如下图所示。
下列说法正确的是（ ）
A．正极的电极反应式为：2H2O+O2+4e-=4OH-
B．钢管腐蚀的直接产物中含有FeS、Fe(OH)2
C．在钢管表面镀锌或镀铜均可减缓钢管的腐蚀
D． 与H2的反应可表示为：4H2+ -8e- S2-+4H2O
【答案】B
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】A．由图知，钢铁发生析氢腐蚀，正极反应式为： ，A不符合题意；
B．铁发生析氢腐蚀时，负极反应式是 ，正极反应式为： ，亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁沉淀，厌氧细菌可促使土壤中的 与H2反应生成S2-，亚铁离子和硫离子反应生成FeS，则钢管腐蚀的直接产物中含有、Fe(OH)2，B符合题意；
C．原电池中，作负极的金属加速被腐蚀，作正极的金属被保护，Fe、Zn和电解质溶液构成原电池时，锌易失电子作负极，Fe作正极，所以Fe被保护，在钢管表面镀锌可以防止腐蚀，但在钢管表面镀铜，铁易失电子作负极，铜作正极，铁腐蚀得更快， C不符合题意；
D． 与H2发生氧化还原反应，反应可表示为：4H2+ S2-+4H2O，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】根据得失电子情况，铁失去电子变为亚铁离子，铁做负极，水得到电子变为氢气和氢氧根，氢气和硫酸根反应得到硫离子，硫离子和氢氧根离子向负极移动形成硫化亚铁和氢氧化亚铁。镀锌可以减缓铁的腐蚀，镀铜可以加速铁的腐蚀，硫酸根发生的氧化还原反应到硫离子。
二、多选题
16．（2021·张家口模拟）在缺乏氧气的深层潮湿土壤中存在的硫酸盐还原菌，会附着在钢管表面促进钢铁的腐蚀，这个过程被称为厌氧腐蚀，其反应原理如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．厌氧腐蚀属于电化学腐蚀
B．负极的电极反应式为
C．每生成1 mol FeS，最终转移的电子数为2
D．镀锌或铜的钢管破损后均会加快钢管的腐蚀
【答案】A,B
【知识点】电极反应和电池反应方程式；金属的电化学腐蚀与防护；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A．钢管中含有碳元素，铁、C与潮湿的土壤形成原电池，则厌氧腐蚀属于电化学腐蚀，A说法符合题意；
B．根据图像可知，负极铁失电子生成亚铁离子，电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，B说法符合题意；
C．硫酸根离子变为硫离子时，转移8个电子，则每生成1 mol FeS，最终转移的电子数为8NA，C说法不符合题意；
D．镀锌的钢管破损后锌比铁活泼，锌作负极，保护铁不被腐蚀，而铜比铁活泼性差，作正极，会加快钢管的腐蚀，D说法不符合题意；
故答案为AB。
【分析】A.厌氧腐蚀涉及到电子的转移是电化学腐蚀
B.发生腐蚀时，铁做负极，失去电子变为亚铁离子
C.根据硫酸根离子到硫离子的转化过程中电子的转移即可计算出生成1mo硫化亚铁时电子的转移
D.镀锌会减弱腐蚀，但是镀铜会增加腐蚀
17．（2018·南通模拟）下列有关说法正确的是（ ）
A．一定条件下反应2SO2+O2 2SO3达到平衡时，v(O2)正=2v(SO3)逆
B．用右图所示方法可保护钢闸门不被腐蚀
C．常温下，向NH4Cl溶液中加入少量NaOH固体，溶液中 的值增大
D．常温下， pH=2的HCl溶液与pH=12的Ba(OH)2溶液等体积混合，两者恰好完全反应
【答案】C,D
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护；化学平衡状态的判断；盐类水解的应用
【解析】【解答】A. 一定条件下反应2SO2+O2 2SO3达到平衡时，正反应速率等于逆反应速率，2v(O2)正=v(SO3)逆，故A不符合题意；
B. 图中钢闸门为阳极，腐蚀速率加快，故B不符合题意；
C. NH4Cl溶液中存在，NH4++ H2O NH3 H2O+ H+，加入少量NaOH固体，c(H+)减小，c(NH3 H2O)增大，c(NH4+)减小，则 增大，故C符合题意；
D. 常温下，pH=2的HCl溶液中c(H+)与pH=12的Ba(OH)2溶液中的c(OH-)相等，等体积混合，两者恰好完全反应，故D符合题意；
故答案为：CD。
【分析】A.根据可逆反应达到平衡时反应速率表示与化学反应方程式的计数关系解答；
B.阳极被腐蚀，阴极被保护；
C.根据离子浓度对铵根离子的水解平衡的影响解答；
D.分别计算出盐酸与氢氧化钠中氢离子与氢氧根离子的浓度，进而即可得出答案。
18．（ 金属的电化学腐蚀与防护b）下列说法正确的是（ ）
A．船舶防腐时，船体上加装的阳极锌需定期更换
B．合成氨反应中使用高效催化剂可提高原料转化率
C．将图中的活塞快速推至A处固定，气体颜色先变深、再变浅，但比起始时深
D．等体积、等浓度NaOH溶液和CH3COOH溶液混合后溶液pH=7
【答案】A,C
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护；化学反应速率的影响因素；化学平衡的影响因素
【解析】【解答】解：A、在电解池中，阴极被保护，阳极被腐蚀，故可以将船体做电解池的阴极，锌做电解池的阳极，故锌需要定期更换，故A正确；
B、催化剂不能使平衡移动，故使用高效的催化剂平衡不移动，则原料的转化率不能改变，故B错误；
C、将图中的活塞快速推至A处，则气体的浓度瞬间增大，故颜色瞬间变深，但由于增大压强后平衡2NO2 N2O4右移，故颜色又逐渐变浅，但由于平衡的移动只能减弱改变，故颜色变浅后还是比原来的深，故C正确；
D、等体积、等浓度NaOH溶液和CH3COOH溶液混合后所得的溶液为醋酸钠溶液，醋酸钠是强碱弱酸盐，水解显碱性，故pH＞7，故D错误．
故选AC．
【分析】A、在电解池中，阴极被保护，阳极被腐蚀；
B、催化剂不能使平衡移动；
C、改变影响平衡的一个条件，平衡向能够减弱这种改变的方向移动；
D、等体积、等浓度NaOH溶液和CH3COOH溶液混合后所得的溶液为醋酸钠溶液．
三、填空题
19．（ 金属与合金在性能上的主要差异）我国材料科学家师昌绪在合金钢、高温合金及材料强度的研究领域作出了杰出贡献，荣获2010年度国家最高科学技术奖．
①合金是生活中常见的材料．某合金具有密度小、强度高的优良性能，常用于制造门窗框架．该合金中含量最高的金属元素的原子结构示意图为 ．
②铁锈的主要成分是 （填化学式），它是钢铁在潮湿的空气中发生 腐蚀的结果．
③玻璃是一种常用的硅酸盐材料．制备普通玻璃的原料有Na2CO3、 和 （填化学式）．
【答案】；Fe2O3 xH2O；电化学；CaCO3；SiO2
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护；合金及其应用
【解析】【解答】解：①铝原子结构示意图为 ，故答案为： ；②铁锈的成分为Fe2O3 xH2O，钢铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀，属于电化学腐蚀，故答案为：Fe2O3 xH2O；电化学；③工业制玻璃主要原料有石英、纯碱和石灰石，故答案为：CaCO3；SiO2．
【分析】①根据该金属常用于制造门窗框架．可知为铝，然后写出原子结构示意图；②钢铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀；③工业制玻璃主要原料有石英、纯碱和石灰石．
20．（ 金属的电化学腐蚀与防护b）利用如图装置，可以模拟铁的电化学防护．
若X为铜，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于 处．铁棒上发生的电极反应为 ，该种防护方法称为 若X为锌棒，开关K置于 处，铁棒上的电极反应为 该电化学防护法称为 ．
【答案】N；2H++2e﹣=H2↑；外接电源的阴极保护法；M；O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣；牺牲阳极的阴极保护法
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】解：若X为铜，由于Fe比较活泼，为减缓铁的腐蚀，应使Fe为电解池的阴极，故K连接N处，铁棒为阴极，发生的电极反应为2H++2e﹣=H2↑，该种防护方法称为外接电源的阴极保护法；
若X为锌，开关K置于M处，Zn为负极被腐蚀，Fe为正极被保护，正极反应为：O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣，该防护法称为牺牲阳极的阴极保护法；
故答案为：N；2H++2e﹣=H2↑；外接电源的阴极保护法；M；O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣；牺牲阳极的阴极保护法．
【分析】若X为铜，由于Fe比较活泼，为减缓铁的腐蚀，应使Fe连接电源的负极；若X为锌，开关K置于M处，形成原电池，Zn为负极被腐蚀，Fe为正极被保护．
四、实验探究题
21．（2020高一下·太和期末）某小组同学利用原电池装置探究物质的性质。资料显示：原电池装置中，负极反应物的还原性越强，或正极反应物的氧化性越强，原电池的电压越大。
（1）同学们利用下表中装置进行实验并记录。
装置 编号 电极A 溶液B 操作及现象
Ⅰ Fe pH=2的H2SO4 连接装置后，石墨表面产生无色气泡；电压表指针偏转
Ⅱ Cu pH=2的H2SO4 连接装置后，石墨表面无明显现象；电压表指针偏转，记录读数为a
①同学们认为实验Ⅰ中铁主要发生了析氢腐蚀，其正极反应式是 。
②针对实验Ⅱ现象：甲同学认为不可能发生析氢腐蚀，其判断依据是 ；乙同学认为实验Ⅱ中应发生吸氧腐蚀，其正极的电极反应式是 。
（2）同学们仍用上述装置并用Cu和石墨为电极继续实验，探究实验Ⅱ指针偏转原因及影响O2氧化性因素。
编号 溶液B 操作及现象
Ⅲ 经煮沸的pH=2的 H2SO4 溶液表面用煤油覆盖，连接装置后，电压表指针微微偏转，记录读数为b
Ⅳ pH=2的H2SO4 在石墨一侧缓慢通入O2并连接装置，电压表指针偏转，记录读数为c；取出电极，向溶液中加入数滴浓Na2SO4溶液混合后，插入电极，保持O2通入，电压表读数仍为c
Ⅴ pH=12的NaOH 在石墨一侧缓慢通入O2并连接装置，电压表指针偏转，记录读数为d
①丙同学比较实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的电压表读数为：c＞a＞b，请解释原因是 。
②丁同学对Ⅳ、Ⅴ进行比较，其目的是探究 对O2氧化性的影响；实验Ⅳ中加入Na2SO4溶液的目的是 。
【答案】（1）2H+ + 2e-=H2↑；在金属活动性顺序中，Cu在H后，Cu不能置换出H2；O2 + 4H+ + 4e-=2H2O
（2）O2浓度越大，其氧化性越强，使电压值增大；溶液的酸碱性；排除溶液中的Na+（或SO42-）对实验的可能干扰
【知识点】原电池工作原理及应用；铁的吸氧腐蚀
【解析】【解答】（1）①同学们认为实验Ⅰ中铁主要发生了析氢腐蚀，即为溶液中的H+得电子生成H2，其正极反应式是2H+ + 2e-=H2↑。②针对实验Ⅱ现象，甲同学考虑到：在金属活动顺序表中，Cu排在H的后面，所以他认为不可能发生析氢腐蚀。乙同学认为实验Ⅱ中应发生吸氧腐蚀，其正极是溶解在溶液中的O2得电子，电极反应式是O2 + 4H+ + 4e-=2H2O。（2）①丙同学比较实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，同样是pH=2的H2SO4溶液，只是溶解的O2量不同，导致电压表读数为：c＞a＞b，因此可以看出，氧气浓度越大，导电能力越强。②丁同学对Ⅳ、Ⅴ进行比较，其变量是溶液pH的不同，因此其目的是探究溶液的酸碱性对O2氧化性的影响。实验Ⅳ中加入Na2SO4溶液，结果溶液的导电能力未变，从而说明溶液中的Na+（或SO42-）对实验不产生干扰，也由此得出实验Ⅳ中加入Na2SO4溶液的目的是排除溶液中的Na+（或SO42-）对实验的可能干扰。
【分析】（1）①析氢腐蚀： 2H+ + 2e-=H2↑
②Cu不能置换出氢，吸氧腐蚀： O2+ 4H+ + 4e-=2H2O
（2）煤油覆盖，氧气浓度减小，第四组和第五组一个在酸性条件，一个在碱性条件，加硫酸钠是为了排除钠离子的干扰。
22．（2019高二下·杭州期末）某铜制品在潮湿环境中发生的电化学腐蚀过程可表示为如图，腐蚀后有A物质生成，某小组为分析A物质的组成，进行了如下实验：
实验①：取A样品，加过量稀硝酸完全溶解后，再加入 溶液，有白色沉淀生成。
实验②：另取A样品4.29g，加入含 的稀硫酸溶液，恰好中和，生成两种盐的混合溶液。向所得混合溶液中加入适量的NaOH溶液，产生蓝色沉淀，经过滤、洗涤、灼烧得3.20g黑色固体。
（1）该粉状锈中除了铜元素外还含有（写元素符号） 元素，该铜制品发生电化学腐蚀生成粉状锈时其正极电极反应式为 。
（2）写出该粉状锈溶于稀硫酸反应的离子方程式 。
（3）加热条件下，实验②中所得的黑色固体能与乙醇反应，化学方程式为 。
【答案】（1）O、H、Cl；
（2）
（3）
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】（1）根据先加过量稀硝酸完全溶解后，再加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成，推出该物质应该含有Cl元素；再根据另取A样品4.29g，加入含0.030molH2SO4的稀硫酸溶液，恰好中和，生成两种盐的混合溶液，推测出含有氢氧根离子，所以含有H和O元素；由图可知，氧气参与放电，所以正极电极反应方程式为 O2+2H2O+4e-=4OH-；
（2）根据实验②，灼烧得3.2g的黑色固体为氧化铜，物质的量是0.04mol，推断出铜元素有0.04mol，加入0.03mol的稀硫酸后，恰好完全中和，推断出氢氧根有0.06mol，再根据化合价推出氯离子的物质的量是0.02mol，所以粉状锈的化学式为Cu2(OH)3Cl ，粉状锈与硫酸发生反应的方程式为Cu2(OH)3Cl+3H+=2Cu2+3H2O+Cl-；
（3）根据其中含有铜元素推出黑色物质为氧化铜，氧化铜可以与乙醇溶液反应，所以方程式为 。
【分析】（1）和AgNO3溶液反应，有白色沉淀生成，该物质含有氯离子；加入稀硫酸恰好中和，推测出含有氢氧根离子，所以含有H和O元素；
（2）结合①②，该物质由Cu、OH-、Cl-，再结合反应的物质的量，推测粉状锈的化学式为Cu2(OH)3Cl；
（3）乙醇在铜作催化剂的条件下，可以被氧化为乙醛。
五、综合题
23．（2021高一下·阜宁期中）按要求回答问题：
（1）以 和 为电极，稀 为电解质溶液形成的原电池中：
① 向 极移动（填“正”或“负”）。
②若有 流过导线，则理论上负极质量减少 g。
③若将稀硫酸换成浓硝酸，其负极的电极方程式为： 。
（2）氢气是未来最理想的能源，科学家最近研制使海水分解得到氢气的新技术。分解海水时，实现了从太阳能转变为化学能。生成的氢气用于燃料电池时，实现化学能转变为电能。分解海水的反应属于 （填“放热”或“吸热”）反应。
（3）有人以化学反应： 为基础设计一种原电池，移入人体内作为心脏起搏器的能源，它靠人体内血液中溶有一定浓度的 进行工作。则原电池的负极材料是锌，发生的电极反应为 。
（4）常温下，暴露在空气中的生铁容易发生吸氧腐蚀，请写出正极的电极反应式 。
【答案】（1）正；28；
（2）吸热
（3）
（4）
【知识点】吸热反应和放热反应；电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用；铁的吸氧腐蚀
【解析】【解答】（1）以 和 为电极，稀 为电解质溶液形成的原电池中， 电极失电子为负极，电极反应为Fe-2e-=Fe2+， 电极上H+得电子为为正极，电极反应为2H++2e-=H2↑。
①原电池中阳离子向正极移动，所以 向正极移动；
②负极反应为：Fe-2e-=Fe2+，若有 流过导线，则理论上负极有0.05mol Fe损耗，质量减少为28g；
③若将稀硫酸换成浓硝酸，铁电极钝化做正极，铜电极做负极，失电子，则负极的电极方程式为： 。
（2）氢气和氧气燃烧生成水为放热反应，所以水分解生成氢气和氧气为吸热反应，答案为吸热。
（3）根据电极反应 可知负极发生的电极反应为 。
（4）吸氧腐蚀时氧气在正极参与反应得电子，此时溶液不能为强酸性溶液，所以正极的电极反应式为 。
【分析】（1）铁和铜做电极以及硫酸做电解质溶液时，铁做负极，失去电子变为亚铁离子，即可计算出转移1mol电子负极减少的质量，铜做正极，氢离子得到电子变为氢气，氢离子向正极移动，当电解质溶液换成浓硫酸时，此时负极是铜，铜失去电子变为铜离子。
（2）根基氢气和氧气反应得到水的反应是放热即可得到水分解反应的热状态
（3）根据总的反应，锌失去电子变为锌离子，因此锌做负极
（4）铁发生吸氧腐蚀，负极是铁失去电子变为亚铁离子，正极是氧气得到电子结合水变为氢氧根离子
24．（2020高二上·丰台期中）金属腐蚀现象在生产生活中普遍存在，依据下列2种腐蚀现象回答下列问题：
（1）图1，被腐蚀的金属为 ，其腐蚀类型属于 (填字母)。图2，金属腐蚀类型属于 (填字母)。
A．化学腐蚀 B．电化学腐蚀 C．析氢腐蚀 D．吸氧腐蚀
（2）图1中Cu的作用是 ，结合电极反应、电子移动、离子移动等，分析金属被腐蚀的原理 。
（3）图2中铁的生锈过程：Fe→Fe(OH)2→Fe(OH)3→Fe2O3·nH2O，将Fe转变为Fe(OH)2的反应补充完整：正极反应为 ，负极反应为 ，总反应为 。
（4）下列防止铁制品生锈的措施合理的是__________。
A．在铁闸门表面涂油漆
B．在地下铁管道上安装若干镁合金
C．将铁罐与浓硫酸等强氧化剂接触，使之发生钝化
【答案】（1）铁或Fe；BC；BD
（2）做正极材料，导电；铜做正极，氢离子在内电路移向正极，得到电子，生成氢气；铁做负极，在外电路失去电子，电子从负极移向正极，金属铁被腐蚀成亚铁离子。
（3）O2+4e-+2H2O=4OH- ；2Fe-4e-=2Fe2+；2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2
（4）A；B；C
【知识点】电极反应和电池反应方程式；金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】（1） 析氢腐蚀发生条件为较强酸性环境，图1为二氧化硫的水溶液，酸性较强，与铁、铜形成电化学腐蚀中的析氢腐蚀；图2为碱性环境，碱性或中性或酸性较弱环境易发生吸氧腐蚀，腐蚀类型属于电化学腐蚀中的吸氧腐蚀，故答案为：铁或Fe；BC；BD；（2）图1中Cu的作用是做正极材料，导电（不参与反应），结合电极反应、电子移动、离子移动等，可得出图1金属被腐蚀的原理为铜做正极，氢离子在内电路移向正极，得到电子，生成氢气，铁做负极，在外电路失去电子，从负极移向正极，金属铁被腐蚀成亚铁离子。答案为：做正极材料，导电；铜做正极，氢离子在内电路移向正极，得到电子，生成氢气，铁做负极，在外电路失去电子，电子从负极移向正极，金属铁被腐蚀成亚铁离子。（3）图2发生吸氧腐蚀，正极反应为氧气得电子，反应式为O2+4e-+2H2O=4OH- ，负极反应为铁失电子，反应式为2Fe-4e-=2Fe2+，总反应为2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2，答案为：O2+4e-+2H2O=4OH-；2Fe-4e-=2Fe2+，2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2(4)下列防止铁制品生锈的措施可以在铁闸门表面涂一层保护膜如油漆等，也可以在地下铁管道上安装若干镁合金或锌合金（比铁活泼），利用牺牲阳极保护法来防止铁生锈，还可将铁罐与浓硫酸等强氧化剂接触，使之发生钝化，在铁表面形成致密氧化膜来防止铁生锈，故答案为：ABC。
【分析】（1）图1形成原电池，活动性强的Fe做负极失去电子，活动性弱的Cu做正极，氢离子得电子变成氢气，图2已形成原电池，发生吸氧腐蚀
（2）图1中铜做正极材料，氢离子在正极放电变成氢气，并且起到导电的作用，形成原电池，活动性强的Fe做负极失去电子变成亚铁离子，活动性弱的Cu做正极，氢离子得电子变成氢气
（3）图二发生的吸氧腐蚀，负极是铁失电子，正极是氧气得到电子。保证整个过程中电子转移数目相等，即可写出电极式和总反应
（4）防止铁生锈主要从根源上解决，隔绝空气和水蒸气或者制备成合金
25．（2020高二下·榆树期末）炒过菜的铁锅未及时洗净(残液中含有NaCl)，不久便会因腐蚀而出现红褐色锈斑。试回答：
（1）铁锅的锈蚀应属于 腐蚀。
（2）铁锅锈蚀的电极反应式为：负极： ；正极： 。正负极反应产物会继续发生反应，反应的离子方程式 ，化学方程式为 。
【答案】（1）电化学
（2）Fe-2e-=Fe2+；；Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓；
【知识点】电极反应和电池反应方程式；金属的电化学腐蚀与防护；原电池工作原理及应用；铁的吸氧腐蚀
【解析】【解答】(1)铁锅中含有铁和碳，若有氯化钠残液存在时容易形成原电池，发生原电池反应的腐蚀属于电化学腐蚀，故答案为：电化学；
(2)铁锅与电解质形成的原电池中，铁为负极，碳为正极，负极反应为：Fe-2e-=Fe2+，正极空气中氧气得电子，电极反应为： ，负极产生的亚铁离子与正极生成的氢氧根离子结合生成氢氧化铁，离子反应为：Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓，该电池的总反应为： ，故答案为：Fe-2e-=Fe2+； ；Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓； ；
【分析】（1）电解质溶液是氯化钠，为中性溶液，故可发生吸氧腐蚀
（2）负极是铁，铁失去电子，变成亚铁离子；正极是碳，空气中的氧气得到电子，负极产生亚铁离子和正极产生的氢氧根结合
26．（2020高二下·房山期末）电化学原理被广泛地应用于生产、生活的许多方面。
（1）I．制备氯气
工业中用电解饱和食盐水的方法制备氯气，其原理如下图所示。
此过程中能量转化形式为 转化为 (填“化学能”或“电能”)
（2）电极乙为 (填“阴极”或“阳极”)，A 口生成的气体是
（3）电解饱和食盐水的离子方程式是
（4）下列有关氯气的说法中正确的是
a．实验室常用排饱和食盐水法收集
b．可使碘化钾溶液变蓝
c．转化为 NaClO、ClO2 等含氯化合物可用于杀菌消毒
（5）II．金属防护
某小组同学为探究电极对金属腐蚀与防护的影响，设计如下实验：将饱和食盐水与琼脂(凝固剂，不参与反应)的混合液置于两个培养皿中，向其中滴入少量酚酞溶液和K3Fe(CN)6溶液，混合均匀。分别将包裹锌片和铜片的铁钉放入两个培养皿中，观察现象如下。
被腐蚀的是包裹 的铁钉(填“锌片”或“铜片”)
（6）结合电极反应式解释 i 中现象产生的原因
（7）结合以上实验，请对铁制零件的使用提出建议
【答案】（1）电能；化学能
（2）阴极；Cl2
（3）2Cl-+2H2O 2OH-+H2↑+Cl2↑
（4）ac
（5）铜片
（6）锌为负极，发生电极反应Zn-2e-=Zn2+，铁为正极，发生电极反应O2+2H2O+4e-=4OH-，生成的氢氧根离子能使酚酞变红色，没有生成Fe2+，K3Fe(CN)6溶液不能变蓝
（7）在铁表面镀上一层比铁活泼的金属
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)此过程为电解饱和食盐水的方法制备氯气，能量转化形式为电能转化为化学能；(2) 电解池中阳离子向阴极移动，根据图中Na+的流向可知，电极乙为阴极；电极甲为阳极，Cl-在阳极失去电子生成Cl2，所以A生成的气体是Cl2；(3)电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气，离子方程式是2Cl-+2H2O 2OH-+H2↑+Cl2↑；(4) a．氯气在饱和食盐水中的溶解度较小，所以实验室常用排饱和食盐水法收集，a正确；
b．氯气能与碘化钾溶液反应生成碘单质，但是没有加淀粉，溶液不能变蓝，b不正确；
c．氯气能转化为 NaClO、ClO2 等含氯化合物，NaClO和ClO2具有强氧化性，可用于杀菌消毒，c正确。
故答案为：ac。(5)根据图ii中K3Fe(CN)6溶液变蓝，说明ii中生成了Fe2+，铁被腐蚀，所以被腐蚀的是包裹铜片的铁钉；(6) i 中现象只变红产生的原因：锌和铁形成原电池时，锌比铁活泼，锌为负极，发生电极反应Zn-2e-=Zn2+，铁为正极，发生电极反应O2+2H2O+4e-=4OH-，生成的氢氧根离子能使酚酞变红色，没有生成Fe2+，K3Fe(CN)6溶液不能变蓝；(7)结合以上实验，活泼金属作原电池负极被氧化，铁作正极被保护，所以铁制零件的使用提出建议在铁表面镀上一层比铁活泼的金属。
【分析】本题考查原电池和电解池的原理，结合原电池和电解池的知识点进行解题，要学会分析题目，结合原理，做出正确的判断。
1 / 1高中化学人教版（2019）选择性必修1第四章第3节金属的腐蚀与防护
一、单选题
1．（2021·三明模拟）化学知识无处不在，下列家务劳动涉及的化学知识错误的是（ ）
选项 家务劳动 化学知识
A 将切过咸菜的钢制刀具洗净并擦干 减缓钢铁的电化学锈蚀
B 给花木施肥时，草木灰不与硝酸铵共施 草木灰与硝酸铵反应造成肥效降低
C 用温热的纯碱溶液清洗厨具油污 油脂在热的纯碱溶液中更易发生水解
D 用富含淀粉的谷物酿酒 淀粉水解为葡萄糖后再氧化为乙醇
A．A B．B C．C D．D
2．（2021·泉州模拟）下列装置能达成相应实验目的的是（ ）
A．图1：比较溴与碘的非金属性强弱
B．图2：探究铁钉的析氢腐蚀
C．图3：验证二氧化硫的漂白性
D．图4：制备并收集氨气
3．（2021·义乌模拟）下列说法正确的是（ ）
A．麒麟9905G芯片己正式发布，其主要成分为SiO2
B．碳酸钠能与盐酸反应，可用于治疗胃酸过多
C．在船身上装有锌块，是利用了牺牲阳极的阴极保护法保护船体
D．明矾水解时产生具有吸附性的胶体粒子，可以用于饮用水的杀菌消毒
4．（2021·成都模拟）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周中心区(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。下列说法错误的是（ ）
A．铁片腐蚀最严重区域不是生锈最多的区域
B．液滴边缘是正极区，发生的电极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-
C．液滴下氧气含量少，铁片作负极，发生的还原反应为Fe-2e-=Fe2+
D．铁片腐蚀过程发生的总化学方程式为4Fe+6H2O+3O2=4Fe(OH)3
5．（2021·咸阳模拟）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）。
① ② ③
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
下列说法错误的是（ ）
A．对比②③，可以判定Zn保护了Fe
B．对比①②，K3[Fe(CN)6]可能将Fe氧化
C．验证Zn保护Fe时不能用①的方法
D．将Zn换成Cu，用①的方法可判断Fe比Cu活泼
6．（2021·重庆模拟）下列事实能用勒夏特列原理解释的是（ ）
A．铜与浓硫酸反应需要加热
B．加热蒸干FeCl3溶液最终得到Fe(OH)3
C．使用催化剂提高合成氨的生产效率
D．钢管与铜管堆放一处，钢管更易腐蚀
7．（2021·四川模拟）化学对提高人类生活质量和促进社会发展具有重要作用，下列说法中正确的是（ ）
A．碳酸钠可用于制作糕点的膨松剂，是因为加热能分解出二氧化碳
B．电热水器用镁棒防止内胆腐蚀，采用的是牺牲阳极的阴极保护法
C．含棉、麻、丝、毛及合成纤维的废旧衣物燃烧处理时都只生成CO2和H2O
D．高纯铝被大量用于制造火箭、导弹和飞机的外壳
8．（2021·中卫模拟）下列实验操作符合题意且能达到相应实验目的的是（ ）
实验目的 实验操作
A 称取2.0gNaOH固体 先在托盘上各放一张滤纸，然后在右盘上添加2g砝码，左盘上添加NaOH固体
B 配制FeCl3溶液 将FeCl3固体溶解于适量蒸馏水
C 检验溶液中是否含有NH4+ 取少量试液于试管中，加入NaOH溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体
D 验证铁的吸氧腐蚀 将铁钉放入试管中，用盐酸浸没
A．A B．B C．C D．D
9．（2021·长宁模拟）对金属腐蚀及防护的表述正确的是（ ）
A．金属腐蚀的本质：金属失电子发生还原反应
B．牺牲阳极的阴极保护法：被保护的金属应做负极
C．外加电流阴极保护法：被保护的金属应与电源正极相连
D．钢铁表面烤蓝生成一层致密的 ，能起到防腐蚀作用
10．（2021·徐汇模拟）锥形瓶内壁用某溶液润洗后，放入混合均匀的新制铁粉和碳粉，塞紧瓶塞，同时测量锥形瓶内压强的变化，如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．0~t1时，铁可能发生了析氢腐蚀
B．0~t1时，铁可能发生了吸氧腐蚀
C．t1~t2时，铁一定发生了吸氧腐蚀
D．用于润洗锥形瓶的溶液一定显酸性
11．（2021·浦东模拟）选取 和 的醋酸溶液分别与生铁反应，进行腐蚀实验，测量密闭容器内压强变化情况如图。下列结论错误的是（ ）
A． 的醋酸溶液中一定存在吸氧腐蚀
B．酸度不同，腐蚀的主要类型可能不同
C．两组溶液的pH一定逐渐变大
D．若改用盐酸进行实验，腐蚀速率一定变大
12．（2021·闵行模拟）港珠澳大桥桥体的钢构件采用了多种防腐方法。有关其分析正确的是（ ）
A．越靠近海底的钢构件，腐蚀越严重
B．钢构件上镶嵌铝块，属牺牲阳极阴极保护法
C．钢构件若腐蚀，正极反应式为：Fe-2e-=Fe2＋
D．钢构件表面喷涂环氧树脂涂层，防止形成电解池
13．（2021·黄浦模拟）研究电化学腐蚀及防护的装置如下图所示。下列有关说法错误的是（ ）
A．d为石墨，铁片腐蚀加快
B．d为石墨，石墨上电极反应为O2＋2H2O＋4e ＝4OH
C．d为锌块，铁片不易被腐蚀
D．d为锌块，锌块上电极反应为2H＋＋2e ＝H2↑
14．（2021·南宁模拟）下列有关物质在生活中应用的说法正确的是（ ）
A．暖宝宝中的铁粉、活性炭、水等物质与空气接触会发生电化学反应
B．含维生素C的食物宜在空气中长时间加热后食用
C．酒精的浓度越高，消毒杀菌效果越好
D．将废旧电池埋入土里，可防止重金属对环境造成污染
15．（2021·普陀模拟）在潮湿的深层土壤中，钢管主要发生厌氧腐蚀，厌氧细菌可促使土壤中的 与H2反应生成S2-，加速钢管的腐蚀，其反应原理如下图所示。
下列说法正确的是（ ）
A．正极的电极反应式为：2H2O+O2+4e-=4OH-
B．钢管腐蚀的直接产物中含有FeS、Fe(OH)2
C．在钢管表面镀锌或镀铜均可减缓钢管的腐蚀
D． 与H2的反应可表示为：4H2+ -8e- S2-+4H2O
二、多选题
16．（2021·张家口模拟）在缺乏氧气的深层潮湿土壤中存在的硫酸盐还原菌，会附着在钢管表面促进钢铁的腐蚀，这个过程被称为厌氧腐蚀，其反应原理如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．厌氧腐蚀属于电化学腐蚀
B．负极的电极反应式为
C．每生成1 mol FeS，最终转移的电子数为2
D．镀锌或铜的钢管破损后均会加快钢管的腐蚀
17．（2018·南通模拟）下列有关说法正确的是（ ）
A．一定条件下反应2SO2+O2 2SO3达到平衡时，v(O2)正=2v(SO3)逆
B．用右图所示方法可保护钢闸门不被腐蚀
C．常温下，向NH4Cl溶液中加入少量NaOH固体，溶液中 的值增大
D．常温下， pH=2的HCl溶液与pH=12的Ba(OH)2溶液等体积混合，两者恰好完全反应
18．（ 金属的电化学腐蚀与防护b）下列说法正确的是（ ）
A．船舶防腐时，船体上加装的阳极锌需定期更换
B．合成氨反应中使用高效催化剂可提高原料转化率
C．将图中的活塞快速推至A处固定，气体颜色先变深、再变浅，但比起始时深
D．等体积、等浓度NaOH溶液和CH3COOH溶液混合后溶液pH=7
三、填空题
19．（ 金属与合金在性能上的主要差异）我国材料科学家师昌绪在合金钢、高温合金及材料强度的研究领域作出了杰出贡献，荣获2010年度国家最高科学技术奖．
①合金是生活中常见的材料．某合金具有密度小、强度高的优良性能，常用于制造门窗框架．该合金中含量最高的金属元素的原子结构示意图为 ．
②铁锈的主要成分是 （填化学式），它是钢铁在潮湿的空气中发生 腐蚀的结果．
③玻璃是一种常用的硅酸盐材料．制备普通玻璃的原料有Na2CO3、 和 （填化学式）．
20．（ 金属的电化学腐蚀与防护b）利用如图装置，可以模拟铁的电化学防护．
若X为铜，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于 处．铁棒上发生的电极反应为 ，该种防护方法称为 若X为锌棒，开关K置于 处，铁棒上的电极反应为 该电化学防护法称为 ．
四、实验探究题
21．（2020高一下·太和期末）某小组同学利用原电池装置探究物质的性质。资料显示：原电池装置中，负极反应物的还原性越强，或正极反应物的氧化性越强，原电池的电压越大。
（1）同学们利用下表中装置进行实验并记录。
装置 编号 电极A 溶液B 操作及现象
Ⅰ Fe pH=2的H2SO4 连接装置后，石墨表面产生无色气泡；电压表指针偏转
Ⅱ Cu pH=2的H2SO4 连接装置后，石墨表面无明显现象；电压表指针偏转，记录读数为a
①同学们认为实验Ⅰ中铁主要发生了析氢腐蚀，其正极反应式是 。
②针对实验Ⅱ现象：甲同学认为不可能发生析氢腐蚀，其判断依据是 ；乙同学认为实验Ⅱ中应发生吸氧腐蚀，其正极的电极反应式是 。
（2）同学们仍用上述装置并用Cu和石墨为电极继续实验，探究实验Ⅱ指针偏转原因及影响O2氧化性因素。
编号 溶液B 操作及现象
Ⅲ 经煮沸的pH=2的 H2SO4 溶液表面用煤油覆盖，连接装置后，电压表指针微微偏转，记录读数为b
Ⅳ pH=2的H2SO4 在石墨一侧缓慢通入O2并连接装置，电压表指针偏转，记录读数为c；取出电极，向溶液中加入数滴浓Na2SO4溶液混合后，插入电极，保持O2通入，电压表读数仍为c
Ⅴ pH=12的NaOH 在石墨一侧缓慢通入O2并连接装置，电压表指针偏转，记录读数为d
①丙同学比较实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的电压表读数为：c＞a＞b，请解释原因是 。
②丁同学对Ⅳ、Ⅴ进行比较，其目的是探究 对O2氧化性的影响；实验Ⅳ中加入Na2SO4溶液的目的是 。
22．（2019高二下·杭州期末）某铜制品在潮湿环境中发生的电化学腐蚀过程可表示为如图，腐蚀后有A物质生成，某小组为分析A物质的组成，进行了如下实验：
实验①：取A样品，加过量稀硝酸完全溶解后，再加入 溶液，有白色沉淀生成。
实验②：另取A样品4.29g，加入含 的稀硫酸溶液，恰好中和，生成两种盐的混合溶液。向所得混合溶液中加入适量的NaOH溶液，产生蓝色沉淀，经过滤、洗涤、灼烧得3.20g黑色固体。
（1）该粉状锈中除了铜元素外还含有（写元素符号） 元素，该铜制品发生电化学腐蚀生成粉状锈时其正极电极反应式为 。
（2）写出该粉状锈溶于稀硫酸反应的离子方程式 。
（3）加热条件下，实验②中所得的黑色固体能与乙醇反应，化学方程式为 。
五、综合题
23．（2021高一下·阜宁期中）按要求回答问题：
（1）以 和 为电极，稀 为电解质溶液形成的原电池中：
① 向 极移动（填“正”或“负”）。
②若有 流过导线，则理论上负极质量减少 g。
③若将稀硫酸换成浓硝酸，其负极的电极方程式为： 。
（2）氢气是未来最理想的能源，科学家最近研制使海水分解得到氢气的新技术。分解海水时，实现了从太阳能转变为化学能。生成的氢气用于燃料电池时，实现化学能转变为电能。分解海水的反应属于 （填“放热”或“吸热”）反应。
（3）有人以化学反应： 为基础设计一种原电池，移入人体内作为心脏起搏器的能源，它靠人体内血液中溶有一定浓度的 进行工作。则原电池的负极材料是锌，发生的电极反应为 。
（4）常温下，暴露在空气中的生铁容易发生吸氧腐蚀，请写出正极的电极反应式 。
24．（2020高二上·丰台期中）金属腐蚀现象在生产生活中普遍存在，依据下列2种腐蚀现象回答下列问题：
（1）图1，被腐蚀的金属为 ，其腐蚀类型属于 (填字母)。图2，金属腐蚀类型属于 (填字母)。
A．化学腐蚀 B．电化学腐蚀 C．析氢腐蚀 D．吸氧腐蚀
（2）图1中Cu的作用是 ，结合电极反应、电子移动、离子移动等，分析金属被腐蚀的原理 。
（3）图2中铁的生锈过程：Fe→Fe(OH)2→Fe(OH)3→Fe2O3·nH2O，将Fe转变为Fe(OH)2的反应补充完整：正极反应为 ，负极反应为 ，总反应为 。
（4）下列防止铁制品生锈的措施合理的是__________。
A．在铁闸门表面涂油漆
B．在地下铁管道上安装若干镁合金
C．将铁罐与浓硫酸等强氧化剂接触，使之发生钝化
25．（2020高二下·榆树期末）炒过菜的铁锅未及时洗净(残液中含有NaCl)，不久便会因腐蚀而出现红褐色锈斑。试回答：
（1）铁锅的锈蚀应属于 腐蚀。
（2）铁锅锈蚀的电极反应式为：负极： ；正极： 。正负极反应产物会继续发生反应，反应的离子方程式 ，化学方程式为 。
26．（2020高二下·房山期末）电化学原理被广泛地应用于生产、生活的许多方面。
（1）I．制备氯气
工业中用电解饱和食盐水的方法制备氯气，其原理如下图所示。
此过程中能量转化形式为 转化为 (填“化学能”或“电能”)
（2）电极乙为 (填“阴极”或“阳极”)，A 口生成的气体是
（3）电解饱和食盐水的离子方程式是
（4）下列有关氯气的说法中正确的是
a．实验室常用排饱和食盐水法收集
b．可使碘化钾溶液变蓝
c．转化为 NaClO、ClO2 等含氯化合物可用于杀菌消毒
（5）II．金属防护
某小组同学为探究电极对金属腐蚀与防护的影响，设计如下实验：将饱和食盐水与琼脂(凝固剂，不参与反应)的混合液置于两个培养皿中，向其中滴入少量酚酞溶液和K3Fe(CN)6溶液，混合均匀。分别将包裹锌片和铜片的铁钉放入两个培养皿中，观察现象如下。
被腐蚀的是包裹 的铁钉(填“锌片”或“铜片”)
（6）结合电极反应式解释 i 中现象产生的原因
（7）结合以上实验，请对铁制零件的使用提出建议
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护；铵盐；二糖的性质和用途；油脂的性质、组成与结构
【解析】【解答】A．咸菜的腌制过程中加入食盐（电解质），钢铁在NaCl溶液中发生吸氧腐蚀，将刀具洗净并擦干，可以减缓钢铁的电化学腐蚀，故A不选；
B．草木灰(碳酸钾)与硝酸铵混合后会发生双水解，产生氨气会挥发，造成氮元素的损失，肥效降低，所以草木灰不与硝酸铵共施，故B不选；
C．盐的水解为吸热过程，温水促进盐的水解，即 ， 增大，在碱性环境下油脂水解完全，故C不选；
D．淀粉酿酒 ， ，则不是葡萄糖被氧化为乙醇，而是被还原成乙醇，
故答案为：D。
【分析】A.咸菜含有食盐可形成电解质溶液，而钢制道具是合金易在电解质溶液中形成原电池
B.主要考虑的是碳酸根水解显碱性，铵根水解呈酸性，可以相互促进导致肥效降低
C.水解是吸热反应，温度越高越水解，除污效果越好
D.不是氧化为乙醇而是在酶的作用下进行
2．【答案】A
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护；氨的实验室制法；二氧化硫的漂白作用；元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A．图1：溴与碘化钾反应生成碘单质，淀粉遇到碘溶液显蓝色，反应中溴为氧化剂，碘为氧化产物，氧化剂的氧化性大于氧化产物，可比较溴与碘的非金属性强弱，A能达到实验目的；
B．图2：铁钉在中性或碱性溶液中发生吸氧腐蚀，B不达到实验目的；
C．图3：二氧化硫与高锰酸钾反应，二氧化硫化合价升高表现还原性，C不达到实验目的；
D．图4：氯化铵受热分解，在试管口处遇冷重新生成氯化铵，不能收集氨气，D不达到实验目的；
故答案为：A。
【分析】A.淀粉遇碘变蓝色，因此通过观察颜色是否变蓝色说明氧化性强弱
B.析氢腐蚀需要在酸性环境下进行
C.漂白性一般是用品红溶液
D.一般是用氯化铵和氢氧化钙进行制取氨气
3．【答案】C
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护；硅和二氧化硅；钠的重要化合物；水的净化
【解析】【解答】A．麒麟9905G芯片己正式发布，其主要成分为Si，故A不符合题意；
B．碳酸钠能与盐酸反应，但是碳酸钠碱性过强不可用于治疗胃酸过多，故B不符合题意；
C．由于金属活动性: Zn>Fe，在船身上装有锌块，当与海水形成原电池时，首先被腐蚀的是Zn，船体得到了保护，这是利用了牺牲阳极的阴极保护法来保护船体，故C符合题意；
D．明矾溶于水，电离产生的铝离子水解会生成氢氧化铝胶体，具有吸附性，能够吸附水中的杂质，因此可以用于净水，但不能用于饮用水的杀菌消毒，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.二氧化硅是制备光导纤维
B.一般用碳酸氢钠治疗胃酸过多
C.锌的活动性强于铁，形成原电池，锌做负极保护铁块
D.氢氧化铝胶体可以吸附但是不能杀毒
4．【答案】C
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护；原电池工作原理及应用；铁的吸氧腐蚀
【解析】【解答】A．铁片做负极，腐蚀最严重，但生锈最多的区域在正极，故A不符合题意；
B．由分析可知，液滴边缘是正极区，发生的电极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-，故B不符合题意；
C．液滴下氧气含量少，铁片作负极，发生的氧化反应为Fe-2e-=Fe2+，故C符合题意；
D．由分析可知，铁片腐蚀过程发生的总化学方程式为4Fe+6H2O+3O2=4Fe(OH)3，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】NaCl溶液滴到一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后在液滴覆盖的圆周中心区（a）被腐蚀变暗，实际上是发生了吸氧腐蚀，负极电极反应式为Fe-2e-=Fe2+（发生氧化反应），正极电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-（发生还原反应），在液滴外沿，由于发生反应Fe2++2OH-=Fe（OH）2、4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3形成了棕色铁锈环（b）。
5．【答案】D
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】解：A项，对比②③，②Fe附近的溶液中加入K3[Fe（CN）6]无明显变化，②Fe附近的溶液中不含Fe2+，③Fe附近的溶液中加入K3[Fe（CN）6]产生蓝色沉淀，③Fe附近的溶液中含Fe2+，②中Fe被保护，A项不符合题意；
B.①加入K3[Fe（CN）6]在Fe表面产生蓝色沉淀，Fe表面产生了Fe2+，对比①②的异同，①可能是K3[Fe（CN）6]将Fe氧化成Fe2+，B项不符合题意；
C.对比①②，①加入K3[Fe（CN）6]在Fe表面产生蓝色沉淀，①也能检验出Fe2+，不能用①的方法验证Zn保护Fe，C项不符合题意；
D.由实验可知K3[Fe（CN）6]可能将Fe氧化成Fe2+，将Zn换成Cu不能用①的方法证明Fe比Cu活泼，D项符合题意；
故答案为：D。
【分析】A项，对比②③，②Fe附近的溶液中加入K3[Fe（CN）6]无明显变化，②Fe附近的溶液中不含Fe2+，③Fe附近的溶液中加入K3[Fe（CN）6]产生蓝色沉淀，③Fe附近的溶液中含Fe2+，②中Fe被保护；B项，①加入K3[Fe（CN）6]在Fe表面产生蓝色沉淀，Fe表面产生了Fe2+，对比①②的异同，①可能是K3[Fe（CN）6]将Fe氧化成Fe2+；C项，对比①②，①也能检验出Fe2+，不能用①的方法验证Zn保护Fe；D项，由实验可知K3[Fe（CN）6]可能将Fe氧化成Fe2+，将Zn换成Cu不能用①的方法证明Fe比Cu活泼。
6．【答案】B
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护；化学反应速率的影响因素；化学平衡的影响因素；浓硫酸的性质；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A．铜与浓硫酸在加热的条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，不涉及化学平衡，不能用勒夏特列原理解释，A与题意不符；
B．FeCl3为强酸弱碱盐，铁离子水解生成Fe(OH)3和H+，反应是吸热反应，加热促进水解，能用勒夏特列原理解释，B符合题意；
C．使用催化剂能加快反应速率，不能使化学平衡移动，能用勒夏特列原理解释，C与题意不符；
D．钢管与铜管堆放一处，铁、铜及金属表面的水膜形成原电池，能加快铁的腐蚀，则钢管更易腐蚀，属于电化学腐蚀，能用勒夏特列原理解释，D与题意不符；
故答案为B。
【分析】 勒夏特列原理是解释可逆反应，而氯化铁制取氢氧化铁胶体就是利用铁离子的水解得到，而水解是可逆反应符合题意即可判断
7．【答案】B
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护；钠的重要化合物；铝的化学性质；氨基酸、蛋白质的结构和性质特点
【解析】【解答】A．碳酸氢钠受热产生二氧化碳，碳酸钠受热不分解，A不符合题意；
B．Mg活泼性强，作牺牲阳极，保护电热水器内胆，B符合题意；
C．蛋白质或合成纤维除C、H、O元素外，可能还有P、S等其他元素，燃烧时不止生成二氧化碳和水，C不符合题意；
D．高纯铝硬度较小，不能作为火箭、导弹、飞机外壳，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.碳酸氢钠是膨松剂
B.利用镁的活泼性强于铁进行保护铁
C.棉麻主要是植物，成分是纤维素，主要元素是碳氢氧，而丝毛主要是蛋白质，主要元素是碳氢氧氮
D.一般用的铝合金制取外壳
8．【答案】C
【知识点】铵离子检验；配制一定物质的量浓度的溶液；铁的吸氧腐蚀
【解析】【解答】A.氢氧化钠易潮解且具有腐蚀性，不能用滤纸称量，A不符合题意；
B.氯化铁易水解而使溶液变浑浊，应将氯化铁溶于少量盐酸中，再稀释，B不符合题意；
C.加热时铵离子与氢氧根反应产生氨气，湿润的红色石蕊试纸遇氨气变蓝，能达到相应实验目的，C符合题意；
D.在盐酸作用下，铁发生析氢腐蚀，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A氢氧化钠易潮解不能用滤纸，应该用玻璃器皿
B：Fe3+易水解而使容易浑浊
C：加热时铵离子与氢氧根会反应产生氨气
D：酸性条件下，发生析氢腐蚀
9．【答案】D
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】A．金属腐蚀的本质：金属失电子发生氧化反应，故A不符合题意；
B．牺牲阳极的阴极保护法，利用原电池原理，被保护的金属应做正极，故B不符合题意；
C．外加电流阴极保护法，利用电解原理，被保护的金属应与电源负极相连，作阴极，故C不符合题意；
D．钢铁表面烤蓝是在钢铁表面生成一层有一定厚度和强度的致密的 Fe3O4 ，能起到防腐蚀作用，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.失电子被氧化
B. 牺牲阳极的阴极保护法 被保护的做正极
C. 外加电流阴极保护法 被保护的做阴极
D.烤蓝是形成致密的四氧化三铁防止反应进一步发生
10．【答案】B
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护；铁的吸氧腐蚀
【解析】【解答】A．由图可知，0~t1时，压强逐渐增大，说明锥形瓶中气体体积增大，铁可能发生了析氢腐蚀，A项不符合题意；
B．由图可知，0~t1时，压强逐渐增大，说明锥形瓶中气体体积增大，吸氧腐蚀会导致锥形瓶中气体体积减小，与题给信息不符，故0~t1时，铁不可能发生吸氧腐蚀，B项符合题意；
C．t1~t2时，压强逐渐减小，说明锥形瓶中气体体积减小，说明铁发生了吸氧腐蚀，C项不符合题意；
D．由题给信息，0~t1时，压强逐渐增大，说明锥形瓶中气体体积增大，铁可能发生了析氢腐蚀，也可能是铁与酸性溶液发生了化学反应导致，D项不符合题意；
故答案为：B。
【分析】根据气压变化。开始时气压增大，说明产生了气体，发生的析氢腐蚀，一段时间后压强减小，说明发生了吸氧腐蚀，因此开始利用酸性物质进行润洗锥形瓶。
11．【答案】D
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护；铁的吸氧腐蚀
【解析】【解答】A．pH=5.0醋酸溶液时压强减小，则是吸氧腐蚀，故A不符合题意；
B．pH=2.5时，压强增大，是析氢腐蚀，pH=5.0时，压强减小，是吸氧腐蚀，酸度不同，腐蚀的主要类型可能不同，故B不符合题意；
C．两组溶液都在消耗氢离子，pH一定逐渐变大，故C不符合题意；
D．腐蚀速率与氢离子浓度有关，换成盐酸，若pH相同，则速率相同，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】pH=2.5的醋酸溶液与铁反应的压强增大，则为析氢腐蚀，电极反应式为：2CH3COOH+2e-=H2↑+2CH3COO-，pH=5.0时压强减小，则是吸氧腐蚀，电极反应式为：O2+4 CH3COOH +4e-=2H2O+4CH3COO-；
12．【答案】B
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】A．海面的海水中溶解的氧气比海底溶解的氧气多，则越靠近海面的钢构件，腐蚀越严重，故A不符合题意；
B．钢构件上镶嵌铝块，比铁活泼的铝在海水中构成的铁铝原电池中做负极被损耗，钢构件做正极被保护，该方法为牺牲阳极阴极保护法，故B符合题意；
C．钢构件若腐蚀，铁做原电池的负极，电极反应式为Fe-2e-=Fe2＋，故C不符合题意；
D．钢构件表面喷涂环氧树脂涂层，防止钢构件在海水中形成原电池，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.海水溶解氧的含量越多，金属的腐蚀速度越快，腐蚀越严重
B.铝块做负极，失去电子变为铝离子，铁做正极，被保护因此是牺牲阳极的阴极保护法
C.钢件被腐蚀，铁做负极，其他做正极，负极是铁失去电子变为亚铁离子，正极是氧气得到电子与水结合变为氢氧根离子
D.主要是防止形成原电池不是形成电解池，电解池需要外界接电路
13．【答案】D
【知识点】电极反应和电池反应方程式；金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】A．由于活动性：铁＞石墨，所以铁、石墨及海水构成原电池，Fe为负极，失去电子被氧化，Fe变为Fe2+进入溶液，溶解在海水中的氧气在正极石墨上得到电子被还原，比没有形成原电池时的速率快，A项不符合题意；
B．d为石墨，由于是中性电解质，所以发生的是吸氧腐蚀，石墨上氧气得到电子，发生还原反应，电极反应为：O2＋2H2O＋4e ＝4OH ，B项不符合题意；
C．若d为锌块，则由于金属活动性：Zn＞Fe，Zn作为原电池的负极，Fe为正极，首先被腐蚀的是Zn，铁得到保护，铁片不易被腐蚀，C项不符合题意；
D．d为锌块，金属活动性：锌＞铁，锌块、铁片和海水构成原电池，锌块作原电池的负极，发生氧化反应，电极反应为：Zn-2e ＝Zn2+，D项符合题意；
故答案为：D。
【分析】d为石墨，铁做负极，铁失去电子变为亚铁离子，加速铁的腐蚀，石墨做正极，氧气得到电子结合水变为氢氧根离子。d为锌块，锌做负极，失去电子变为锌离子，铁做正极，氧气得到电子结合水变为氢氧根离子
14．【答案】A
【知识点】氧化还原反应；金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】A．暖宝宝中发生了原电池反应，实质是铁的电化学腐蚀，故A符合题意；
B．维生素C的食物在空气中长时间加热后会变质，不能长时间加热，故B不符合题意；
C．酒精的消毒杀菌效果最好的浓度是百分之七十五，不是浓度越大越好，故C不符合题意；
D．废电池埋入土里会污染土壤，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】根据金属电化学腐蚀的原理判断，或者根据化学反应的实质判断是否发生电化学反应，利用维生素C具有还原性，氧气具有氧化性，根据氧化还原反应进行判断。
15．【答案】B
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】A．由图知，钢铁发生析氢腐蚀，正极反应式为： ，A不符合题意；
B．铁发生析氢腐蚀时，负极反应式是 ，正极反应式为： ，亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁沉淀，厌氧细菌可促使土壤中的 与H2反应生成S2-，亚铁离子和硫离子反应生成FeS，则钢管腐蚀的直接产物中含有、Fe(OH)2，B符合题意；
C．原电池中，作负极的金属加速被腐蚀，作正极的金属被保护，Fe、Zn和电解质溶液构成原电池时，锌易失电子作负极，Fe作正极，所以Fe被保护，在钢管表面镀锌可以防止腐蚀，但在钢管表面镀铜，铁易失电子作负极，铜作正极，铁腐蚀得更快， C不符合题意；
D． 与H2发生氧化还原反应，反应可表示为：4H2+ S2-+4H2O，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】根据得失电子情况，铁失去电子变为亚铁离子，铁做负极，水得到电子变为氢气和氢氧根，氢气和硫酸根反应得到硫离子，硫离子和氢氧根离子向负极移动形成硫化亚铁和氢氧化亚铁。镀锌可以减缓铁的腐蚀，镀铜可以加速铁的腐蚀，硫酸根发生的氧化还原反应到硫离子。
16．【答案】A,B
【知识点】电极反应和电池反应方程式；金属的电化学腐蚀与防护；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A．钢管中含有碳元素，铁、C与潮湿的土壤形成原电池，则厌氧腐蚀属于电化学腐蚀，A说法符合题意；
B．根据图像可知，负极铁失电子生成亚铁离子，电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，B说法符合题意；
C．硫酸根离子变为硫离子时，转移8个电子，则每生成1 mol FeS，最终转移的电子数为8NA，C说法不符合题意；
D．镀锌的钢管破损后锌比铁活泼，锌作负极，保护铁不被腐蚀，而铜比铁活泼性差，作正极，会加快钢管的腐蚀，D说法不符合题意；
故答案为AB。
【分析】A.厌氧腐蚀涉及到电子的转移是电化学腐蚀
B.发生腐蚀时，铁做负极，失去电子变为亚铁离子
C.根据硫酸根离子到硫离子的转化过程中电子的转移即可计算出生成1mo硫化亚铁时电子的转移
D.镀锌会减弱腐蚀，但是镀铜会增加腐蚀
17．【答案】C,D
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护；化学平衡状态的判断；盐类水解的应用
【解析】【解答】A. 一定条件下反应2SO2+O2 2SO3达到平衡时，正反应速率等于逆反应速率，2v(O2)正=v(SO3)逆，故A不符合题意；
B. 图中钢闸门为阳极，腐蚀速率加快，故B不符合题意；
C. NH4Cl溶液中存在，NH4++ H2O NH3 H2O+ H+，加入少量NaOH固体，c(H+)减小，c(NH3 H2O)增大，c(NH4+)减小，则 增大，故C符合题意；
D. 常温下，pH=2的HCl溶液中c(H+)与pH=12的Ba(OH)2溶液中的c(OH-)相等，等体积混合，两者恰好完全反应，故D符合题意；
故答案为：CD。
【分析】A.根据可逆反应达到平衡时反应速率表示与化学反应方程式的计数关系解答；
B.阳极被腐蚀，阴极被保护；
C.根据离子浓度对铵根离子的水解平衡的影响解答；
D.分别计算出盐酸与氢氧化钠中氢离子与氢氧根离子的浓度，进而即可得出答案。
18．【答案】A,C
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护；化学反应速率的影响因素；化学平衡的影响因素
【解析】【解答】解：A、在电解池中，阴极被保护，阳极被腐蚀，故可以将船体做电解池的阴极，锌做电解池的阳极，故锌需要定期更换，故A正确；
B、催化剂不能使平衡移动，故使用高效的催化剂平衡不移动，则原料的转化率不能改变，故B错误；
C、将图中的活塞快速推至A处，则气体的浓度瞬间增大，故颜色瞬间变深，但由于增大压强后平衡2NO2 N2O4右移，故颜色又逐渐变浅，但由于平衡的移动只能减弱改变，故颜色变浅后还是比原来的深，故C正确；
D、等体积、等浓度NaOH溶液和CH3COOH溶液混合后所得的溶液为醋酸钠溶液，醋酸钠是强碱弱酸盐，水解显碱性，故pH＞7，故D错误．
故选AC．
【分析】A、在电解池中，阴极被保护，阳极被腐蚀；
B、催化剂不能使平衡移动；
C、改变影响平衡的一个条件，平衡向能够减弱这种改变的方向移动；
D、等体积、等浓度NaOH溶液和CH3COOH溶液混合后所得的溶液为醋酸钠溶液．
19．【答案】；Fe2O3 xH2O；电化学；CaCO3；SiO2
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护；合金及其应用
【解析】【解答】解：①铝原子结构示意图为 ，故答案为： ；②铁锈的成分为Fe2O3 xH2O，钢铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀，属于电化学腐蚀，故答案为：Fe2O3 xH2O；电化学；③工业制玻璃主要原料有石英、纯碱和石灰石，故答案为：CaCO3；SiO2．
【分析】①根据该金属常用于制造门窗框架．可知为铝，然后写出原子结构示意图；②钢铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀；③工业制玻璃主要原料有石英、纯碱和石灰石．
20．【答案】N；2H++2e﹣=H2↑；外接电源的阴极保护法；M；O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣；牺牲阳极的阴极保护法
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】解：若X为铜，由于Fe比较活泼，为减缓铁的腐蚀，应使Fe为电解池的阴极，故K连接N处，铁棒为阴极，发生的电极反应为2H++2e﹣=H2↑，该种防护方法称为外接电源的阴极保护法；
若X为锌，开关K置于M处，Zn为负极被腐蚀，Fe为正极被保护，正极反应为：O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣，该防护法称为牺牲阳极的阴极保护法；
故答案为：N；2H++2e﹣=H2↑；外接电源的阴极保护法；M；O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣；牺牲阳极的阴极保护法．
【分析】若X为铜，由于Fe比较活泼，为减缓铁的腐蚀，应使Fe连接电源的负极；若X为锌，开关K置于M处，形成原电池，Zn为负极被腐蚀，Fe为正极被保护．
21．【答案】（1）2H+ + 2e-=H2↑；在金属活动性顺序中，Cu在H后，Cu不能置换出H2；O2 + 4H+ + 4e-=2H2O
（2）O2浓度越大，其氧化性越强，使电压值增大；溶液的酸碱性；排除溶液中的Na+（或SO42-）对实验的可能干扰
【知识点】原电池工作原理及应用；铁的吸氧腐蚀
【解析】【解答】（1）①同学们认为实验Ⅰ中铁主要发生了析氢腐蚀，即为溶液中的H+得电子生成H2，其正极反应式是2H+ + 2e-=H2↑。②针对实验Ⅱ现象，甲同学考虑到：在金属活动顺序表中，Cu排在H的后面，所以他认为不可能发生析氢腐蚀。乙同学认为实验Ⅱ中应发生吸氧腐蚀，其正极是溶解在溶液中的O2得电子，电极反应式是O2 + 4H+ + 4e-=2H2O。（2）①丙同学比较实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，同样是pH=2的H2SO4溶液，只是溶解的O2量不同，导致电压表读数为：c＞a＞b，因此可以看出，氧气浓度越大，导电能力越强。②丁同学对Ⅳ、Ⅴ进行比较，其变量是溶液pH的不同，因此其目的是探究溶液的酸碱性对O2氧化性的影响。实验Ⅳ中加入Na2SO4溶液，结果溶液的导电能力未变，从而说明溶液中的Na+（或SO42-）对实验不产生干扰，也由此得出实验Ⅳ中加入Na2SO4溶液的目的是排除溶液中的Na+（或SO42-）对实验的可能干扰。
【分析】（1）①析氢腐蚀： 2H+ + 2e-=H2↑
②Cu不能置换出氢，吸氧腐蚀： O2+ 4H+ + 4e-=2H2O
（2）煤油覆盖，氧气浓度减小，第四组和第五组一个在酸性条件，一个在碱性条件，加硫酸钠是为了排除钠离子的干扰。
22．【答案】（1）O、H、Cl；
（2）
（3）
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】（1）根据先加过量稀硝酸完全溶解后，再加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成，推出该物质应该含有Cl元素；再根据另取A样品4.29g，加入含0.030molH2SO4的稀硫酸溶液，恰好中和，生成两种盐的混合溶液，推测出含有氢氧根离子，所以含有H和O元素；由图可知，氧气参与放电，所以正极电极反应方程式为 O2+2H2O+4e-=4OH-；
（2）根据实验②，灼烧得3.2g的黑色固体为氧化铜，物质的量是0.04mol，推断出铜元素有0.04mol，加入0.03mol的稀硫酸后，恰好完全中和，推断出氢氧根有0.06mol，再根据化合价推出氯离子的物质的量是0.02mol，所以粉状锈的化学式为Cu2(OH)3Cl ，粉状锈与硫酸发生反应的方程式为Cu2(OH)3Cl+3H+=2Cu2+3H2O+Cl-；
（3）根据其中含有铜元素推出黑色物质为氧化铜，氧化铜可以与乙醇溶液反应，所以方程式为 。
【分析】（1）和AgNO3溶液反应，有白色沉淀生成，该物质含有氯离子；加入稀硫酸恰好中和，推测出含有氢氧根离子，所以含有H和O元素；
（2）结合①②，该物质由Cu、OH-、Cl-，再结合反应的物质的量，推测粉状锈的化学式为Cu2(OH)3Cl；
（3）乙醇在铜作催化剂的条件下，可以被氧化为乙醛。
23．【答案】（1）正；28；
（2）吸热
（3）
（4）
【知识点】吸热反应和放热反应；电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用；铁的吸氧腐蚀
【解析】【解答】（1）以 和 为电极，稀 为电解质溶液形成的原电池中， 电极失电子为负极，电极反应为Fe-2e-=Fe2+， 电极上H+得电子为为正极，电极反应为2H++2e-=H2↑。
①原电池中阳离子向正极移动，所以 向正极移动；
②负极反应为：Fe-2e-=Fe2+，若有 流过导线，则理论上负极有0.05mol Fe损耗，质量减少为28g；
③若将稀硫酸换成浓硝酸，铁电极钝化做正极，铜电极做负极，失电子，则负极的电极方程式为： 。
（2）氢气和氧气燃烧生成水为放热反应，所以水分解生成氢气和氧气为吸热反应，答案为吸热。
（3）根据电极反应 可知负极发生的电极反应为 。
（4）吸氧腐蚀时氧气在正极参与反应得电子，此时溶液不能为强酸性溶液，所以正极的电极反应式为 。
【分析】（1）铁和铜做电极以及硫酸做电解质溶液时，铁做负极，失去电子变为亚铁离子，即可计算出转移1mol电子负极减少的质量，铜做正极，氢离子得到电子变为氢气，氢离子向正极移动，当电解质溶液换成浓硫酸时，此时负极是铜，铜失去电子变为铜离子。
（2）根基氢气和氧气反应得到水的反应是放热即可得到水分解反应的热状态
（3）根据总的反应，锌失去电子变为锌离子，因此锌做负极
（4）铁发生吸氧腐蚀，负极是铁失去电子变为亚铁离子，正极是氧气得到电子结合水变为氢氧根离子
24．【答案】（1）铁或Fe；BC；BD
（2）做正极材料，导电；铜做正极，氢离子在内电路移向正极，得到电子，生成氢气；铁做负极，在外电路失去电子，电子从负极移向正极，金属铁被腐蚀成亚铁离子。
（3）O2+4e-+2H2O=4OH- ；2Fe-4e-=2Fe2+；2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2
（4）A；B；C
【知识点】电极反应和电池反应方程式；金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】（1） 析氢腐蚀发生条件为较强酸性环境，图1为二氧化硫的水溶液，酸性较强，与铁、铜形成电化学腐蚀中的析氢腐蚀；图2为碱性环境，碱性或中性或酸性较弱环境易发生吸氧腐蚀，腐蚀类型属于电化学腐蚀中的吸氧腐蚀，故答案为：铁或Fe；BC；BD；（2）图1中Cu的作用是做正极材料，导电（不参与反应），结合电极反应、电子移动、离子移动等，可得出图1金属被腐蚀的原理为铜做正极，氢离子在内电路移向正极，得到电子，生成氢气，铁做负极，在外电路失去电子，从负极移向正极，金属铁被腐蚀成亚铁离子。答案为：做正极材料，导电；铜做正极，氢离子在内电路移向正极，得到电子，生成氢气，铁做负极，在外电路失去电子，电子从负极移向正极，金属铁被腐蚀成亚铁离子。（3）图2发生吸氧腐蚀，正极反应为氧气得电子，反应式为O2+4e-+2H2O=4OH- ，负极反应为铁失电子，反应式为2Fe-4e-=2Fe2+，总反应为2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2，答案为：O2+4e-+2H2O=4OH-；2Fe-4e-=2Fe2+，2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2(4)下列防止铁制品生锈的措施可以在铁闸门表面涂一层保护膜如油漆等，也可以在地下铁管道上安装若干镁合金或锌合金（比铁活泼），利用牺牲阳极保护法来防止铁生锈，还可将铁罐与浓硫酸等强氧化剂接触，使之发生钝化，在铁表面形成致密氧化膜来防止铁生锈，故答案为：ABC。
【分析】（1）图1形成原电池，活动性强的Fe做负极失去电子，活动性弱的Cu做正极，氢离子得电子变成氢气，图2已形成原电池，发生吸氧腐蚀
（2）图1中铜做正极材料，氢离子在正极放电变成氢气，并且起到导电的作用，形成原电池，活动性强的Fe做负极失去电子变成亚铁离子，活动性弱的Cu做正极，氢离子得电子变成氢气
（3）图二发生的吸氧腐蚀，负极是铁失电子，正极是氧气得到电子。保证整个过程中电子转移数目相等，即可写出电极式和总反应
（4）防止铁生锈主要从根源上解决，隔绝空气和水蒸气或者制备成合金
25．【答案】（1）电化学
（2）Fe-2e-=Fe2+；；Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓；
【知识点】电极反应和电池反应方程式；金属的电化学腐蚀与防护；原电池工作原理及应用；铁的吸氧腐蚀
【解析】【解答】(1)铁锅中含有铁和碳，若有氯化钠残液存在时容易形成原电池，发生原电池反应的腐蚀属于电化学腐蚀，故答案为：电化学；
(2)铁锅与电解质形成的原电池中，铁为负极，碳为正极，负极反应为：Fe-2e-=Fe2+，正极空气中氧气得电子，电极反应为： ，负极产生的亚铁离子与正极生成的氢氧根离子结合生成氢氧化铁，离子反应为：Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓，该电池的总反应为： ，故答案为：Fe-2e-=Fe2+； ；Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓； ；
【分析】（1）电解质溶液是氯化钠，为中性溶液，故可发生吸氧腐蚀
（2）负极是铁，铁失去电子，变成亚铁离子；正极是碳，空气中的氧气得到电子，负极产生亚铁离子和正极产生的氢氧根结合
26．【答案】（1）电能；化学能
（2）阴极；Cl2
（3）2Cl-+2H2O 2OH-+H2↑+Cl2↑
（4）ac
（5）铜片
（6）锌为负极，发生电极反应Zn-2e-=Zn2+，铁为正极，发生电极反应O2+2H2O+4e-=4OH-，生成的氢氧根离子能使酚酞变红色，没有生成Fe2+，K3Fe(CN)6溶液不能变蓝
（7）在铁表面镀上一层比铁活泼的金属
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)此过程为电解饱和食盐水的方法制备氯气，能量转化形式为电能转化为化学能；(2) 电解池中阳离子向阴极移动，根据图中Na+的流向可知，电极乙为阴极；电极甲为阳极，Cl-在阳极失去电子生成Cl2，所以A生成的气体是Cl2；(3)电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气，离子方程式是2Cl-+2H2O 2OH-+H2↑+Cl2↑；(4) a．氯气在饱和食盐水中的溶解度较小，所以实验室常用排饱和食盐水法收集，a正确；
b．氯气能与碘化钾溶液反应生成碘单质，但是没有加淀粉，溶液不能变蓝，b不正确；
c．氯气能转化为 NaClO、ClO2 等含氯化合物，NaClO和ClO2具有强氧化性，可用于杀菌消毒，c正确。
故答案为：ac。(5)根据图ii中K3Fe(CN)6溶液变蓝，说明ii中生成了Fe2+，铁被腐蚀，所以被腐蚀的是包裹铜片的铁钉；(6) i 中现象只变红产生的原因：锌和铁形成原电池时，锌比铁活泼，锌为负极，发生电极反应Zn-2e-=Zn2+，铁为正极，发生电极反应O2+2H2O+4e-=4OH-，生成的氢氧根离子能使酚酞变红色，没有生成Fe2+，K3Fe(CN)6溶液不能变蓝；(7)结合以上实验，活泼金属作原电池负极被氧化，铁作正极被保护，所以铁制零件的使用提出建议在铁表面镀上一层比铁活泼的金属。
【分析】本题考查原电池和电解池的原理，结合原电池和电解池的知识点进行解题，要学会分析题目，结合原理，做出正确的判断。
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