第四章 第三节 金属的腐蚀与防护 课时对点练（含答案）
文档属性
| 名称 | 第四章 第三节 金属的腐蚀与防护 课时对点练（含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 1.8MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2022-12-22 15:30:54 | ||
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文档简介
第三节 金属的腐蚀与防护
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题组一 金属的腐蚀
1. 炒过菜的铁锅未及时洗净(残液中含NaCl)，不久便会因被腐蚀而出现红褐色锈斑。腐蚀原理如图所示，下列说法正确的是( )
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A．腐蚀过程中，负极是C
B．Fe失去电子经电解质溶液转移给C
C．正极的电极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
D．C作正极，O2在C表面上发生还原反应
2．国产航母山东舰已经列装服役，它是采用模块制造然后焊接组装而成的，对焊接有着极高的要求。实验室模拟在海水环境和河水环境下对焊接金属材料使用的影响(如图)。下列相关描述不正确的是( )
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A．由图示的金属腐蚀情况说明了Sn元素的金属性弱于Fe元素
B．由图示可以看出甲是海水环境下的腐蚀情况，乙是河水环境下的腐蚀情况
C．两种环境下铁被腐蚀时的电极反应式均为Fe－2e－===Fe2＋
D. 为了防止舰艇在海水中被腐蚀，可在焊点附近用锌块打“补丁”
3．某同学进行下列实验
操作 现象
INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\4-141A.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-141A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-141A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\4-141A.TIF" \* MERGEFORMATINET 取一块打磨过的生铁片，在其表面滴一滴含酚酞和K3[Fe(CN)6]的食盐水 INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\4-141.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-141.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-141.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\4-141.TIF" \* MERGEFORMATINET 放置一段时间后，生铁片上出现如图所示“斑痕”，其边缘为红色，中心区域为蓝色，在两色环交界处出现铁锈
下列说法不合理的是( )
A．生铁片发生吸氧腐蚀
B．中心区的电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋
C．边缘处的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－
D．交界处发生的反应为4Fe2＋＋O2＋10H2O===4Fe(OH)3＋8H＋
4．宝鸡被誉为“青铜器之乡”，出土了大盂鼎、毛公鼎、散氏盘等五万余件青铜器。研究青铜器(含Cu、Sn等)在潮湿环境中发生的腐蚀对于文物保护和修复有重要意义。下图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图，下列说法不正确的是( )
INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\4-142.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-142.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-142.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\4-142.TIF" \* MERGEFORMATINET
A．青铜器发生电化学腐蚀，图中c作负极
B．潮湿环境中Cl－浓度大时有利于多孔粉状锈的生成
C．若生成0.2 mol Cu2(OH)3Cl，则消耗O2的体积为4.48 L
D．环境中的Cl－与正、负两极反应的产物作用生成a的离子方程式为2Cu2＋＋3OH－＋Cl－===Cu2(OH)3Cl↓
题组二 金属腐蚀的防护方法
5．下列有关金属的防护方法的说法正确的是( )
A．常使用的快餐杯表面有一层搪瓷，若搪瓷层破损后仍能起到防止铁生锈的作用
B．白铁(镀锌铁)镀层破损后，铁皮的腐蚀速率加快
C．轮船的船壳水线以下常装有一些锌块，这是利用了牺牲阳极法
D．钢铁制造的暖气管道外常涂有一层沥青，这是钢铁的电化学保护法
6. 支撑海港码头基础的钢管桩，常用外加电流法进行防腐，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( )
INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\4-152.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-152.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-152.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\4-152.TIF" \* MERGEFORMATINET
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
7. 我国有多条高压直流电线路的瓷绝缘子出现铁帽腐蚀现象，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。下列说法错误的是( )
INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\4-144.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-144.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-144.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\4-144.TIF" \* MERGEFORMATINET
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2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
C．断电时，锌环上的电极反应为Zn2＋＋2e－===Zn
D．断电时，仍能防止铁帽被腐蚀
题组三 金属腐蚀快慢的比较
8．相同材质的铁在图中的四种情况下最不易被腐蚀的是( )
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INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\4-146.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-146.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-146.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\4-146.TIF" \* MERGEFORMATINET
9．(2022·天津河西区高二检测)下列对生铁片锈蚀对比实验的分析正确的是( )
序号 ① ② ③
实验 INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\4-153.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-153.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-153.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\4-153.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\4-154.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-154.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-154.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\4-154.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\4-155.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-155.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-155.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\4-155.TIF" \* MERGEFORMATINET
现象 8小时未观察到明显锈蚀 8小时未观察到明显锈蚀 1小时观察到明显锈蚀
A.对比实验①②③，说明苯能隔绝O2
B．实验①中，生铁片未见明显锈蚀的主要原因是缺少O2
C．实验②中，饱和食盐水中溶解的O2不足以使生铁片明显锈蚀
D．实验③中，属于铁的吸氧腐蚀，负极反应：O2＋4e－＋2H2O===4OH－
INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\综合强化.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\综合强化.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\综合强化.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\综合强化.TIF" \* MERGEFORMATINET
10．下列有关装置图的说法正确的是( )
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INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\4-149.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-149.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-149.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\4-149.TIF" \* MERGEFORMATINET
A．装置①中K键闭合时，片刻后CuSO4溶液中c(Cl－)增大
B．装置①中K键闭合时，片刻后可观察到滤纸a附近变红色
C．装置②中铁腐蚀的速率由大到小的顺序是只闭合K1>只闭合K3>只闭合K2>都断开
D．装置③中当铁制品上析出1.6 g铜时，电源负极输出的电子数为0.025NA
11. 金属腐蚀的电化学原理可用如图模拟。
INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\4-150.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-150.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-150.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\4-150.TIF" \* MERGEFORMATINET
(1)请写出有关电极反应式：
①铁棒上电极反应式：____________________________________________________。
②碳棒上电极反应式：_____________________________________________________。
(2)该图所表示的是______(填“析氢”或“吸氧”)腐蚀。
(3)若将O2撤走，并将NaCl溶液改为稀硫酸，则此图可表示______(填“析氢”或“吸氧”)腐蚀原理；若用牺牲阳极法来保护铁棒不被腐蚀溶解，则可将碳棒改为______棒。
12．如图所示，a为生铁，A、B两个烧杯中为海水，C烧杯中为1 mol·L－1的稀硫酸。
INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\4-156.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-156.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-156.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\4-156.TIF" \* MERGEFORMATINET
(1)C中Cu极的电极反应式为____________________________________________________。
(2)B中Zn极的电极反应式为_____________________________________________________，
Fe极附近溶液的pH__________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)A、B、C中铁被腐蚀的速率最快的是_____________________________________________。
13．如图所示的是某研究性学习小组探究金属腐蚀条件的实验装置图，试分析实验并回答下列问题：
INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\4-157.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-157.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-157.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\4-157.TIF" \* MERGEFORMATINET
(1)若起始时甲、乙、丙三套装置的导管中液面高度相同，过一段时间后导管中液面最高的是________。铁粉腐蚀的速率由大到小的排列顺序为______________(用甲、乙、丙填写)。
(2)通过甲、乙装置的对比说明铁粉中碳的含量越______(填“高”或“低”)越易被腐蚀。
(3)乙装置中发生电化学腐蚀时正极反应式为________________________________________。
(4)针对乙、丙装置实验的结果分析，可采用何种防护措施来减缓金属的腐蚀：________________________________________(写出一点即可)。
14．某实验小组欲探究牺牲阳极法的原理，设计如图实验装置：
INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\4-158.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-158.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-158.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\4-158.TIF" \* MERGEFORMATINET
实验Ⅰ：向烧杯中加入一定量的饱和食盐水，插入两个无底玻璃筒。将一根锌棒和一根铁棒用导线与电流表连接后，再分别插入两个玻璃筒中，电流表指针发生偏转。
(1)锌棒上发生的电极反应为_________________________；铁棒上发生的电极反应为________________________________________________________________________。
(2)向铁棒附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液，无明显现象，这说明该实验中无________产生。
实验Ⅱ：该小组的同学将锌棒换为铜棒，并用导线将其与电流表连接。一段时间后，向插入铁棒的玻璃筒内滴入几滴K3[Fe(CN)6]溶液，向插入铜棒的玻璃筒内滴入几滴酚酞溶液。
(3)实验Ⅱ中电流表指针的偏转方向与实验Ⅰ______(填“相同”或“相反”)。
(4)在铁棒和铜棒附近可观察到的现象分别是_____________________________、_____________________________________。
(5)上述两个实验表明，活泼性不同的两种金属作电极构成原电池时，一般是相对________(填“活泼”或“不活泼”)的金属被保护，根据此原理采取的金属防护方法称为________________________。
15. 某研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响因素，将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞(如图1)。从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液，同时测量容器中的压强变化。
INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\4-159.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-159.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-159.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\4-159.TIF" \* MERGEFORMATINET
(1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格)：
编号 实验目的 碳粉/g 铁粉/g 醋酸/%
① 为以下实验作参照 0.5 2.0 90.0
② 醋酸浓度的影响 0.5 36.0
③ 0.2 2.0 90.0
(2)编号①实验测得容器中压强随时间变化如图2。t2时，容器中压强明显小于起始压强，其原因是铁发生了________腐蚀，请在图3中用箭头标出发生该腐蚀时电子流动方向；此时，碳粉表面发生了____________(填“氧化”或“还原”)反应，其电极反应式是________________________________________________________________________。
INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\4-160.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-160.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-160.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\4-160.TIF" \* MERGEFORMATINET
(3)该小组对图2中O～t1时压强变大的原因提出了如下假设，请你完成假设二。
假设一：发生析氢腐蚀产生了气体；
假设二：_______________________________________________________________。
第三节 金属的腐蚀与防护
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题组一 金属的腐蚀
1. 炒过菜的铁锅未及时洗净(残液中含NaCl)，不久便会因被腐蚀而出现红褐色锈斑。腐蚀原理如图所示，下列说法正确的是( )
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A．腐蚀过程中，负极是C
B．Fe失去电子经电解质溶液转移给C
C．正极的电极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
D．C作正极，O2在C表面上发生还原反应
答案 D
解析 A项，铁锅中含有的Fe、C和电解质溶液构成原电池，活泼金属作负极，Fe易失电子，故腐蚀过程中，负极是Fe，错误；B项，原电池中电子由负极Fe经外电路流向正极C，在电解质溶液中依靠离子的移动导电，错误；C项，该原电池中，C作正极，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，C错误、D正确。
2．国产航母山东舰已经列装服役，它是采用模块制造然后焊接组装而成的，对焊接有着极高的要求。实验室模拟在海水环境和河水环境下对焊接金属材料使用的影响(如图)。下列相关描述不正确的是( )
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A．由图示的金属腐蚀情况说明了Sn元素的金属性弱于Fe元素
B．由图示可以看出甲是海水环境下的腐蚀情况，乙是河水环境下的腐蚀情况
C．两种环境下铁被腐蚀时的电极反应式均为Fe－2e－===Fe2＋
D. 为了防止舰艇在海水中被腐蚀，可在焊点附近用锌块打“补丁”
答案 B
解析 由图可知，两种环境下都是铁被腐蚀，电极反应式为：Fe－2e－===Fe2＋，说明Sn元素的金属性弱于Fe元素，故A、C正确；对比甲、乙腐蚀程度，乙被腐蚀的比甲多，说明乙所处环境离子浓度大，所以乙是海水环境下的腐蚀情况，甲是河水环境下的腐蚀情况，故B错误；为了防止舰艇在海水中被腐蚀，可在焊点附近用比铁活泼性强的金属锌块打“补丁”，故D正确。
3．某同学进行下列实验
操作 现象
INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\4-141A.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-141A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-141A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\4-141A.TIF" \* MERGEFORMATINET 取一块打磨过的生铁片，在其表面滴一滴含酚酞和K3[Fe(CN)6]的食盐水 INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\4-141.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-141.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-141.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\4-141.TIF" \* MERGEFORMATINET 放置一段时间后，生铁片上出现如图所示“斑痕”，其边缘为红色，中心区域为蓝色，在两色环交界处出现铁锈
下列说法不合理的是( )
A．生铁片发生吸氧腐蚀
B．中心区的电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋
C．边缘处的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－
D．交界处发生的反应为4Fe2＋＋O2＋10H2O===4Fe(OH)3＋8H＋
答案 D
解析 生铁片边缘处为红色，说明生成了OH－，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，生铁片发生吸氧腐蚀，故A、C两项合理；根据实验现象，中心区域为蓝色，说明生成了Fe2＋，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，故B项合理；在两色环交界处出现铁锈，是因为生成的氢氧化亚铁被氧气氧化成了氢氧化铁，故D项不合理。
4．宝鸡被誉为“青铜器之乡”，出土了大盂鼎、毛公鼎、散氏盘等五万余件青铜器。研究青铜器(含Cu、Sn等)在潮湿环境中发生的腐蚀对于文物保护和修复有重要意义。下图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图，下列说法不正确的是( )
INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\4-142.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-142.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-142.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\4-142.TIF" \* MERGEFORMATINET
A．青铜器发生电化学腐蚀，图中c作负极
B．潮湿环境中Cl－浓度大时有利于多孔粉状锈的生成
C．若生成0.2 mol Cu2(OH)3Cl，则消耗O2的体积为4.48 L
D．环境中的Cl－与正、负两极反应的产物作用生成a的离子方程式为2Cu2＋＋3OH－＋Cl－===Cu2(OH)3Cl↓
答案 C
解析 根据题图知，氧气得电子生成氢氧根离子、Cu失电子生成铜离子，发生吸氧腐蚀，腐蚀过程中c作负极，A项正确；潮湿环境中的Cl－与正极反应产物氢氧根离子和负极反应产物铜离子作用生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl，离子方程式为2Cu2＋＋3OH－＋Cl－===Cu2(OH)3Cl↓，潮湿环境中Cl－浓度大时，有利于多孔粉状锈的生成，B、D项正确；未指明是否为标准状况，无法计算消耗O2的体积，C项错误。
题组二 金属腐蚀的防护方法
5．下列有关金属的防护方法的说法正确的是( )
A．常使用的快餐杯表面有一层搪瓷，若搪瓷层破损后仍能起到防止铁生锈的作用
B．白铁(镀锌铁)镀层破损后，铁皮的腐蚀速率加快
C．轮船的船壳水线以下常装有一些锌块，这是利用了牺牲阳极法
D．钢铁制造的暖气管道外常涂有一层沥青，这是钢铁的电化学保护法
答案 C
解析 涂层破损后，铁直接暴露在空气中，因而搪瓷层不能对破损部分进行保护，A错误；镀层破损后由于锌的金属性比铁强，和铁构成原电池，锌作负极，保护铁不被腐蚀，B错误；装锌块是牺牲阳极法，C正确；应是用沥青作涂层的涂层保护法，D错误。
6. 支撑海港码头基础的钢管桩，常用外加电流法进行防腐，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( )
INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\4-152.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-152.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-152.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\4-152.TIF" \* MERGEFORMATINET
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 依题意，钢管桩为阴极，电子流向阴极，阴极被保护，铁不容易失去电子，故钢管桩表面的腐蚀电流(指铁失去电子形成的电流)接近于0，A项正确；阳极上发生氧化反应，失去电子，电子经外电路流向阴极，B项正确；高硅铸铁作阳极，阳极上发生氧化反应，阳极上主要是海水中的水被氧化生成氧气，惰性辅助阳极不被损耗，C项错误；根据海水对钢管桩的腐蚀情况，增大或减小电流强度，D项正确。
7. 我国有多条高压直流电线路的瓷绝缘子出现铁帽腐蚀现象，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。下列说法错误的是( )
INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\4-144.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-144.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-144.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\4-144.TIF" \* MERGEFORMATINET
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2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
C．断电时，锌环上的电极反应为Zn2＋＋2e－===Zn
D．断电时，仍能防止铁帽被腐蚀
答案 C
解析 锌环与电源的正极相连，为阳极，A项正确；断电时，Zn比铁活泼，作负极，电极反应为Zn－2e－===Zn2＋，C项错误。
题组三 金属腐蚀快慢的比较
8．相同材质的铁在图中的四种情况下最不易被腐蚀的是( )
INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\4-145.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-145.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-145.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\4-145.TIF" \* MERGEFORMATINET
INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\4-146.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-146.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-146.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\4-146.TIF" \* MERGEFORMATINET
答案 C
解析 A项，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电极，形成原电池，铁是活泼金属作负极；B项，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；D项，酸雨提供电解质溶液环境，铁铆钉和铜板分别作负、正极，形成原电池；在上述三种情况中，都是铁作负极，铁容易被腐蚀；C项，铜镀层将铁球覆盖，使铁被保护，所以铁不易被腐蚀。
9．(2022·天津河西区高二检测)下列对生铁片锈蚀对比实验的分析正确的是( )
序号 ① ② ③
实验 INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\4-153.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-153.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-153.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\4-153.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\4-154.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-154.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-154.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\4-154.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\4-155.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-155.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-155.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\4-155.TIF" \* MERGEFORMATINET
现象 8小时未观察到明显锈蚀 8小时未观察到明显锈蚀 1小时观察到明显锈蚀
A.对比实验①②③，说明苯能隔绝O2
B．实验①中，生铁片未见明显锈蚀的主要原因是缺少O2
C．实验②中，饱和食盐水中溶解的O2不足以使生铁片明显锈蚀
D．实验③中，属于铁的吸氧腐蚀，负极反应：O2＋4e－＋2H2O===4OH－
答案 C
解析 对比①②③，说明生铁腐蚀，碳为正极，铁为负极，需足量O2和水，由实验③可知，生铁片明显锈蚀，说明苯不能隔绝O2，故A错误；原电池的形成条件：有两个活泼性不同的电极、电解质溶液、闭合回路，实验①中，苯不是电解质溶液，生铁难以腐蚀，故B错误；实验②中，铁能发生电化学腐蚀，但饱和食盐水中溶解的O2不足以使生铁片明显锈蚀，故C正确；实验③中，铁是负极，发生氧化反应，生成Fe2＋，电极反应为Fe－2e－===Fe2＋，在正极上发生吸氧腐蚀，电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，故D错误。
INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\综合强化.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\综合强化.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\综合强化.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\综合强化.TIF" \* MERGEFORMATINET
10．下列有关装置图的说法正确的是( )
INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\4-148.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-148.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-148.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\4-148.TIF" \* MERGEFORMATINET
INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\4-149.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-149.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-149.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\4-149.TIF" \* MERGEFORMATINET
A．装置①中K键闭合时，片刻后CuSO4溶液中c(Cl－)增大
B．装置①中K键闭合时，片刻后可观察到滤纸a附近变红色
C．装置②中铁腐蚀的速率由大到小的顺序是只闭合K1>只闭合K3>只闭合K2>都断开
D．装置③中当铁制品上析出1.6 g铜时，电源负极输出的电子数为0.025NA
答案 B
解析 装置①中K键闭合后，形成原电池，锌为负极，铜为正极，原电池中阴离子向负极移动，则Cl－向ZnSO4溶液移动，A项错误；装置①中K键闭合时，a极为阴极，阴极水中氢离子放电同时生成氢氧根离子，所以a附近变红色，B项正确；Fe作阳极被腐蚀，作阴极被保护，所以铁腐蚀的速率由大到小的顺序是只闭合K1>只闭合K3>都断开>只闭合K2，C项错误；装置③中待镀铁制品上发生的反应为Cu2＋＋2e－===Cu，析出1.6 g铜即0.025 mol，则电源负极输出的电子数为0.05NA，D项错误。
11. 金属腐蚀的电化学原理可用如图模拟。
INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\4-150.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-150.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-150.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\4-150.TIF" \* MERGEFORMATINET
(1)请写出有关电极反应式：
①铁棒上电极反应式：____________________________________________________。
②碳棒上电极反应式：_____________________________________________________。
(2)该图所表示的是______(填“析氢”或“吸氧”)腐蚀。
(3)若将O2撤走，并将NaCl溶液改为稀硫酸，则此图可表示______(填“析氢”或“吸氧”)腐蚀原理；若用牺牲阳极法来保护铁棒不被腐蚀溶解，则可将碳棒改为______棒。
答案 (1)①2Fe－4e－===2Fe2＋ ②O2＋2H2O＋4e－===4OH－ (2)吸氧 (3)析氢 锌(或其他比Fe活泼的金属)
解析 电解质是氯化钠，溶液呈中性，发生吸氧腐蚀，负极反应式是2Fe－4e－===2Fe2＋，正极反应式是O2＋2H2O＋4e－===4OH－。若将O2撤走，并将NaCl溶液改为稀硫酸，此时发生析氢腐蚀；若用牺牲阳极法保护铁棒不被腐蚀溶解，此时构成的原电池中铁棒作正极，负极是比铁活泼的金属，因此可将碳棒改为锌棒。
12．如图所示，a为生铁，A、B两个烧杯中为海水，C烧杯中为1 mol·L－1的稀硫酸。
INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\4-156.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-156.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-156.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\4-156.TIF" \* MERGEFORMATINET
(1)C中Cu极的电极反应式为____________________________________________________。
(2)B中Zn极的电极反应式为_____________________________________________________，
Fe极附近溶液的pH__________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)A、B、C中铁被腐蚀的速率最快的是_____________________________________________。
答案 (1)2H＋＋2e－===H2↑
(2)Zn－2e－===Zn2＋ 增大 (3)C
解析 (1)装置C中，Cu、Fe、稀H2SO4构成原电池，其中Fe作负极，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，Cu作正极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑。
(2)装置B中，Zn、Fe、海水构成原电池，其中负极(Zn)：Zn－2e－===Zn2＋，正极(Fe)：2H2O＋O2＋4e－===4OH－，故Fe极附近c(OH－)增大，pH增大。
(3)C中铁作原电池的负极，腐蚀速率加快；B中铁作原电池的正极，被保护；经比较，铁被腐蚀的快慢顺序为C>A>B。
13．如图所示的是某研究性学习小组探究金属腐蚀条件的实验装置图，试分析实验并回答下列问题：
INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\4-157.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-157.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-157.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\4-157.TIF" \* MERGEFORMATINET
(1)若起始时甲、乙、丙三套装置的导管中液面高度相同，过一段时间后导管中液面最高的是________。铁粉腐蚀的速率由大到小的排列顺序为______________(用甲、乙、丙填写)。
(2)通过甲、乙装置的对比说明铁粉中碳的含量越______(填“高”或“低”)越易被腐蚀。
(3)乙装置中发生电化学腐蚀时正极反应式为________________________________________。
(4)针对乙、丙装置实验的结果分析，可采用何种防护措施来减缓金属的腐蚀：________________________________________(写出一点即可)。
答案 (1)乙 乙>甲>丙 (2)高
(3)2H2O＋O2＋4e－===4OH－
(4)将金属放在油脂或有机溶剂中(答案合理即可)
解析 乙中铁粉、炭粉及NaCl溶液构成原电池，发生吸氧腐蚀，故乙中导管液面最高；甲中铁粉含有少量碳，也能发生吸氧腐蚀，但由于C的含量少，故不如乙中铁粉腐蚀得快；丙中乙醇为非电解质，铁粉、炭粉不能形成原电池，腐蚀最慢。
14．某实验小组欲探究牺牲阳极法的原理，设计如图实验装置：
INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\4-158.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-158.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-158.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\4-158.TIF" \* MERGEFORMATINET
实验Ⅰ：向烧杯中加入一定量的饱和食盐水，插入两个无底玻璃筒。将一根锌棒和一根铁棒用导线与电流表连接后，再分别插入两个玻璃筒中，电流表指针发生偏转。
(1)锌棒上发生的电极反应为_________________________；铁棒上发生的电极反应为________________________________________________________________________。
(2)向铁棒附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液，无明显现象，这说明该实验中无________产生。
实验Ⅱ：该小组的同学将锌棒换为铜棒，并用导线将其与电流表连接。一段时间后，向插入铁棒的玻璃筒内滴入几滴K3[Fe(CN)6]溶液，向插入铜棒的玻璃筒内滴入几滴酚酞溶液。
(3)实验Ⅱ中电流表指针的偏转方向与实验Ⅰ______(填“相同”或“相反”)。
(4)在铁棒和铜棒附近可观察到的现象分别是_____________________________、_____________________________________。
(5)上述两个实验表明，活泼性不同的两种金属作电极构成原电池时，一般是相对________(填“活泼”或“不活泼”)的金属被保护，根据此原理采取的金属防护方法称为________________________。
答案 (1)Zn－2e－===Zn2＋ 2H2O＋O2＋4e－===4OH－ (2)Fe2＋ (3)相反 (4)产生蓝色沉淀 溶液变红色 (5)不活泼 牺牲阳极法
解析 锌、铁、饱和食盐水构成原电池时，发生的是吸氧腐蚀，锌作负极被腐蚀，铁作正极被保护。铜、铁、饱和食盐水构成原电池时，发生的也是吸氧腐蚀，铜作正极被保护，铁作负极被腐蚀。由于两次实验中原电池的电子流向相反，所以电流表指针的偏转方向也相反。铁作负极时，Fe失去电子生成Fe2＋，与K3[Fe(CN)6]反应生成蓝色沉淀，铜作正极，电极反应式为2H2O＋O2＋4e－===4OH－，故在铜棒附近溶液变红色。对比两个实验可知，一般情况下，发生吸氧腐蚀时，活泼金属被腐蚀，不活泼金属被保护，根据此原理采取的金属防护法称为牺牲阳极法。
15. 某研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响因素，将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞(如图1)。从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液，同时测量容器中的压强变化。
INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\4-159.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-159.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-159.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\4-159.TIF" \* MERGEFORMATINET
(1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格)：
编号 实验目的 碳粉/g 铁粉/g 醋酸/%
① 为以下实验作参照 0.5 2.0 90.0
② 醋酸浓度的影响 0.5 36.0
③ 0.2 2.0 90.0
(2)编号①实验测得容器中压强随时间变化如图2。t2时，容器中压强明显小于起始压强，其原因是铁发生了________腐蚀，请在图3中用箭头标出发生该腐蚀时电子流动方向；此时，碳粉表面发生了____________(填“氧化”或“还原”)反应，其电极反应式是________________________________________________________________________。
INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\4-160.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-160.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-160.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\4-160.TIF" \* MERGEFORMATINET
(3)该小组对图2中O～t1时压强变大的原因提出了如下假设，请你完成假设二。
假设一：发生析氢腐蚀产生了气体；
假设二：________________________________________________________________________。
答案 (1)
编号 实验目的 碳粉/g 铁粉/g 醋酸/%
② 2.0
③ 碳粉含量的影响
(2)吸氧 如图
INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\4-161.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-161.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-161.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\4-161.TIF" \* MERGEFORMATINET
还原 2H2O＋O2＋4e－===4OH－
(3)反应放热，温度升高
解析 (1)对比编号①，编号②中碳粉的质量与编号①相同，醋酸的浓度与编号①不同，所以铁粉的质量应与编号①相同，即2.0 g；编号③中碳粉质量与编号①不同，铁粉质量和醋酸浓度均与编号①相同，显然编号③的目的是探究碳粉含量的影响。
(2)t2时，容器中压强明显小于起始压强，说明容器中气体减少，所以铁发生的是吸氧腐蚀。在铁发生吸氧腐蚀的过程中，铁为负极，发生氧化反应，生成Fe2＋；碳为正极，发生还原反应：2H2O＋O2＋4e－===4OH－。
(3)O～t1时压强增大，应从两方面考虑，一是生成气体，二是温度升高，则由假设一内容可得假设二：此反应是放热反应，温度升高。
INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\对点训练A.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\对点训练A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\对点训练A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\对点训练A.TIF" \* MERGEFORMATINET
题组一 金属的腐蚀
1. 炒过菜的铁锅未及时洗净(残液中含NaCl)，不久便会因被腐蚀而出现红褐色锈斑。腐蚀原理如图所示，下列说法正确的是( )
INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\4-138.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-138.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-138.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\4-138.TIF" \* MERGEFORMATINET
A．腐蚀过程中，负极是C
B．Fe失去电子经电解质溶液转移给C
C．正极的电极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
D．C作正极，O2在C表面上发生还原反应
2．国产航母山东舰已经列装服役，它是采用模块制造然后焊接组装而成的，对焊接有着极高的要求。实验室模拟在海水环境和河水环境下对焊接金属材料使用的影响(如图)。下列相关描述不正确的是( )
INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\4-151.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-151.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-151.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\4-151.TIF" \* MERGEFORMATINET
A．由图示的金属腐蚀情况说明了Sn元素的金属性弱于Fe元素
B．由图示可以看出甲是海水环境下的腐蚀情况，乙是河水环境下的腐蚀情况
C．两种环境下铁被腐蚀时的电极反应式均为Fe－2e－===Fe2＋
D. 为了防止舰艇在海水中被腐蚀，可在焊点附近用锌块打“补丁”
3．某同学进行下列实验
操作 现象
INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\4-141A.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-141A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-141A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\4-141A.TIF" \* MERGEFORMATINET 取一块打磨过的生铁片，在其表面滴一滴含酚酞和K3[Fe(CN)6]的食盐水 INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\4-141.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-141.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-141.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\4-141.TIF" \* MERGEFORMATINET 放置一段时间后，生铁片上出现如图所示“斑痕”，其边缘为红色，中心区域为蓝色，在两色环交界处出现铁锈
下列说法不合理的是( )
A．生铁片发生吸氧腐蚀
B．中心区的电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋
C．边缘处的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－
D．交界处发生的反应为4Fe2＋＋O2＋10H2O===4Fe(OH)3＋8H＋
4．宝鸡被誉为“青铜器之乡”，出土了大盂鼎、毛公鼎、散氏盘等五万余件青铜器。研究青铜器(含Cu、Sn等)在潮湿环境中发生的腐蚀对于文物保护和修复有重要意义。下图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图，下列说法不正确的是( )
INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\4-142.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-142.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-142.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\4-142.TIF" \* MERGEFORMATINET
A．青铜器发生电化学腐蚀，图中c作负极
B．潮湿环境中Cl－浓度大时有利于多孔粉状锈的生成
C．若生成0.2 mol Cu2(OH)3Cl，则消耗O2的体积为4.48 L
D．环境中的Cl－与正、负两极反应的产物作用生成a的离子方程式为2Cu2＋＋3OH－＋Cl－===Cu2(OH)3Cl↓
题组二 金属腐蚀的防护方法
5．下列有关金属的防护方法的说法正确的是( )
A．常使用的快餐杯表面有一层搪瓷，若搪瓷层破损后仍能起到防止铁生锈的作用
B．白铁(镀锌铁)镀层破损后，铁皮的腐蚀速率加快
C．轮船的船壳水线以下常装有一些锌块，这是利用了牺牲阳极法
D．钢铁制造的暖气管道外常涂有一层沥青，这是钢铁的电化学保护法
6. 支撑海港码头基础的钢管桩，常用外加电流法进行防腐，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( )
INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\4-152.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-152.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-152.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\4-152.TIF" \* MERGEFORMATINET
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
7. 我国有多条高压直流电线路的瓷绝缘子出现铁帽腐蚀现象，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。下列说法错误的是( )
INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\4-144.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-144.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-144.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\4-144.TIF" \* MERGEFORMATINET
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2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
C．断电时，锌环上的电极反应为Zn2＋＋2e－===Zn
D．断电时，仍能防止铁帽被腐蚀
题组三 金属腐蚀快慢的比较
8．相同材质的铁在图中的四种情况下最不易被腐蚀的是( )
INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\4-145.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-145.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-145.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\4-145.TIF" \* MERGEFORMATINET
INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\4-146.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-146.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-146.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\4-146.TIF" \* MERGEFORMATINET
9．(2022·天津河西区高二检测)下列对生铁片锈蚀对比实验的分析正确的是( )
序号 ① ② ③
实验 INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\4-153.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-153.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-153.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\4-153.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\4-154.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-154.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-154.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\4-154.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\4-155.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-155.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-155.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\4-155.TIF" \* MERGEFORMATINET
现象 8小时未观察到明显锈蚀 8小时未观察到明显锈蚀 1小时观察到明显锈蚀
A.对比实验①②③，说明苯能隔绝O2
B．实验①中，生铁片未见明显锈蚀的主要原因是缺少O2
C．实验②中，饱和食盐水中溶解的O2不足以使生铁片明显锈蚀
D．实验③中，属于铁的吸氧腐蚀，负极反应：O2＋4e－＋2H2O===4OH－
INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\综合强化.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\综合强化.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\综合强化.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\综合强化.TIF" \* MERGEFORMATINET
10．下列有关装置图的说法正确的是( )
INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\4-148.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-148.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-148.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\4-148.TIF" \* MERGEFORMATINET
INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\4-149.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-149.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-149.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\4-149.TIF" \* MERGEFORMATINET
A．装置①中K键闭合时，片刻后CuSO4溶液中c(Cl－)增大
B．装置①中K键闭合时，片刻后可观察到滤纸a附近变红色
C．装置②中铁腐蚀的速率由大到小的顺序是只闭合K1>只闭合K3>只闭合K2>都断开
D．装置③中当铁制品上析出1.6 g铜时，电源负极输出的电子数为0.025NA
11. 金属腐蚀的电化学原理可用如图模拟。
INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\4-150.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-150.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-150.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\4-150.TIF" \* MERGEFORMATINET
(1)请写出有关电极反应式：
①铁棒上电极反应式：____________________________________________________。
②碳棒上电极反应式：_____________________________________________________。
(2)该图所表示的是______(填“析氢”或“吸氧”)腐蚀。
(3)若将O2撤走，并将NaCl溶液改为稀硫酸，则此图可表示______(填“析氢”或“吸氧”)腐蚀原理；若用牺牲阳极法来保护铁棒不被腐蚀溶解，则可将碳棒改为______棒。
12．如图所示，a为生铁，A、B两个烧杯中为海水，C烧杯中为1 mol·L－1的稀硫酸。
INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\4-156.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-156.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-156.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\4-156.TIF" \* MERGEFORMATINET
(1)C中Cu极的电极反应式为____________________________________________________。
(2)B中Zn极的电极反应式为_____________________________________________________，
Fe极附近溶液的pH__________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)A、B、C中铁被腐蚀的速率最快的是_____________________________________________。
13．如图所示的是某研究性学习小组探究金属腐蚀条件的实验装置图，试分析实验并回答下列问题：
INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\4-157.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-157.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-157.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\4-157.TIF" \* MERGEFORMATINET
(1)若起始时甲、乙、丙三套装置的导管中液面高度相同，过一段时间后导管中液面最高的是________。铁粉腐蚀的速率由大到小的排列顺序为______________(用甲、乙、丙填写)。
(2)通过甲、乙装置的对比说明铁粉中碳的含量越______(填“高”或“低”)越易被腐蚀。
(3)乙装置中发生电化学腐蚀时正极反应式为________________________________________。
(4)针对乙、丙装置实验的结果分析，可采用何种防护措施来减缓金属的腐蚀：________________________________________(写出一点即可)。
14．某实验小组欲探究牺牲阳极法的原理，设计如图实验装置：
INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\4-158.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-158.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-158.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\4-158.TIF" \* MERGEFORMATINET
实验Ⅰ：向烧杯中加入一定量的饱和食盐水，插入两个无底玻璃筒。将一根锌棒和一根铁棒用导线与电流表连接后，再分别插入两个玻璃筒中，电流表指针发生偏转。
(1)锌棒上发生的电极反应为_________________________；铁棒上发生的电极反应为________________________________________________________________________。
(2)向铁棒附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液，无明显现象，这说明该实验中无________产生。
实验Ⅱ：该小组的同学将锌棒换为铜棒，并用导线将其与电流表连接。一段时间后，向插入铁棒的玻璃筒内滴入几滴K3[Fe(CN)6]溶液，向插入铜棒的玻璃筒内滴入几滴酚酞溶液。
(3)实验Ⅱ中电流表指针的偏转方向与实验Ⅰ______(填“相同”或“相反”)。
(4)在铁棒和铜棒附近可观察到的现象分别是_____________________________、_____________________________________。
(5)上述两个实验表明，活泼性不同的两种金属作电极构成原电池时，一般是相对________(填“活泼”或“不活泼”)的金属被保护，根据此原理采取的金属防护方法称为________________________。
15. 某研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响因素，将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞(如图1)。从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液，同时测量容器中的压强变化。
INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\4-159.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-159.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-159.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\4-159.TIF" \* MERGEFORMATINET
(1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格)：
编号 实验目的 碳粉/g 铁粉/g 醋酸/%
① 为以下实验作参照 0.5 2.0 90.0
② 醋酸浓度的影响 0.5 36.0
③ 0.2 2.0 90.0
(2)编号①实验测得容器中压强随时间变化如图2。t2时，容器中压强明显小于起始压强，其原因是铁发生了________腐蚀，请在图3中用箭头标出发生该腐蚀时电子流动方向；此时，碳粉表面发生了____________(填“氧化”或“还原”)反应，其电极反应式是________________________________________________________________________。
INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\4-160.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-160.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-160.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\4-160.TIF" \* MERGEFORMATINET
(3)该小组对图2中O～t1时压强变大的原因提出了如下假设，请你完成假设二。
假设一：发生析氢腐蚀产生了气体；
假设二：_______________________________________________________________。
第三节 金属的腐蚀与防护
INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\对点训练A.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\对点训练A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\对点训练A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\对点训练A.TIF" \* MERGEFORMATINET
题组一 金属的腐蚀
1. 炒过菜的铁锅未及时洗净(残液中含NaCl)，不久便会因被腐蚀而出现红褐色锈斑。腐蚀原理如图所示，下列说法正确的是( )
INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\4-138.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-138.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-138.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\4-138.TIF" \* MERGEFORMATINET
A．腐蚀过程中，负极是C
B．Fe失去电子经电解质溶液转移给C
C．正极的电极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
D．C作正极，O2在C表面上发生还原反应
答案 D
解析 A项，铁锅中含有的Fe、C和电解质溶液构成原电池，活泼金属作负极，Fe易失电子，故腐蚀过程中，负极是Fe，错误；B项，原电池中电子由负极Fe经外电路流向正极C，在电解质溶液中依靠离子的移动导电，错误；C项，该原电池中，C作正极，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，C错误、D正确。
2．国产航母山东舰已经列装服役，它是采用模块制造然后焊接组装而成的，对焊接有着极高的要求。实验室模拟在海水环境和河水环境下对焊接金属材料使用的影响(如图)。下列相关描述不正确的是( )
INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\4-151.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-151.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-151.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\4-151.TIF" \* MERGEFORMATINET
A．由图示的金属腐蚀情况说明了Sn元素的金属性弱于Fe元素
B．由图示可以看出甲是海水环境下的腐蚀情况，乙是河水环境下的腐蚀情况
C．两种环境下铁被腐蚀时的电极反应式均为Fe－2e－===Fe2＋
D. 为了防止舰艇在海水中被腐蚀，可在焊点附近用锌块打“补丁”
答案 B
解析 由图可知，两种环境下都是铁被腐蚀，电极反应式为：Fe－2e－===Fe2＋，说明Sn元素的金属性弱于Fe元素，故A、C正确；对比甲、乙腐蚀程度，乙被腐蚀的比甲多，说明乙所处环境离子浓度大，所以乙是海水环境下的腐蚀情况，甲是河水环境下的腐蚀情况，故B错误；为了防止舰艇在海水中被腐蚀，可在焊点附近用比铁活泼性强的金属锌块打“补丁”，故D正确。
3．某同学进行下列实验
操作 现象
INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\4-141A.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-141A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-141A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\4-141A.TIF" \* MERGEFORMATINET 取一块打磨过的生铁片，在其表面滴一滴含酚酞和K3[Fe(CN)6]的食盐水 INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\4-141.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-141.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-141.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\4-141.TIF" \* MERGEFORMATINET 放置一段时间后，生铁片上出现如图所示“斑痕”，其边缘为红色，中心区域为蓝色，在两色环交界处出现铁锈
下列说法不合理的是( )
A．生铁片发生吸氧腐蚀
B．中心区的电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋
C．边缘处的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－
D．交界处发生的反应为4Fe2＋＋O2＋10H2O===4Fe(OH)3＋8H＋
答案 D
解析 生铁片边缘处为红色，说明生成了OH－，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，生铁片发生吸氧腐蚀，故A、C两项合理；根据实验现象，中心区域为蓝色，说明生成了Fe2＋，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，故B项合理；在两色环交界处出现铁锈，是因为生成的氢氧化亚铁被氧气氧化成了氢氧化铁，故D项不合理。
4．宝鸡被誉为“青铜器之乡”，出土了大盂鼎、毛公鼎、散氏盘等五万余件青铜器。研究青铜器(含Cu、Sn等)在潮湿环境中发生的腐蚀对于文物保护和修复有重要意义。下图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图，下列说法不正确的是( )
INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\4-142.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-142.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-142.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\4-142.TIF" \* MERGEFORMATINET
A．青铜器发生电化学腐蚀，图中c作负极
B．潮湿环境中Cl－浓度大时有利于多孔粉状锈的生成
C．若生成0.2 mol Cu2(OH)3Cl，则消耗O2的体积为4.48 L
D．环境中的Cl－与正、负两极反应的产物作用生成a的离子方程式为2Cu2＋＋3OH－＋Cl－===Cu2(OH)3Cl↓
答案 C
解析 根据题图知，氧气得电子生成氢氧根离子、Cu失电子生成铜离子，发生吸氧腐蚀，腐蚀过程中c作负极，A项正确；潮湿环境中的Cl－与正极反应产物氢氧根离子和负极反应产物铜离子作用生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl，离子方程式为2Cu2＋＋3OH－＋Cl－===Cu2(OH)3Cl↓，潮湿环境中Cl－浓度大时，有利于多孔粉状锈的生成，B、D项正确；未指明是否为标准状况，无法计算消耗O2的体积，C项错误。
题组二 金属腐蚀的防护方法
5．下列有关金属的防护方法的说法正确的是( )
A．常使用的快餐杯表面有一层搪瓷，若搪瓷层破损后仍能起到防止铁生锈的作用
B．白铁(镀锌铁)镀层破损后，铁皮的腐蚀速率加快
C．轮船的船壳水线以下常装有一些锌块，这是利用了牺牲阳极法
D．钢铁制造的暖气管道外常涂有一层沥青，这是钢铁的电化学保护法
答案 C
解析 涂层破损后，铁直接暴露在空气中，因而搪瓷层不能对破损部分进行保护，A错误；镀层破损后由于锌的金属性比铁强，和铁构成原电池，锌作负极，保护铁不被腐蚀，B错误；装锌块是牺牲阳极法，C正确；应是用沥青作涂层的涂层保护法，D错误。
6. 支撑海港码头基础的钢管桩，常用外加电流法进行防腐，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( )
INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\4-152.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-152.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-152.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\4-152.TIF" \* MERGEFORMATINET
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 依题意，钢管桩为阴极，电子流向阴极，阴极被保护，铁不容易失去电子，故钢管桩表面的腐蚀电流(指铁失去电子形成的电流)接近于0，A项正确；阳极上发生氧化反应，失去电子，电子经外电路流向阴极，B项正确；高硅铸铁作阳极，阳极上发生氧化反应，阳极上主要是海水中的水被氧化生成氧气，惰性辅助阳极不被损耗，C项错误；根据海水对钢管桩的腐蚀情况，增大或减小电流强度，D项正确。
7. 我国有多条高压直流电线路的瓷绝缘子出现铁帽腐蚀现象，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。下列说法错误的是( )
INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\4-144.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-144.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-144.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\4-144.TIF" \* MERGEFORMATINET
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2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
C．断电时，锌环上的电极反应为Zn2＋＋2e－===Zn
D．断电时，仍能防止铁帽被腐蚀
答案 C
解析 锌环与电源的正极相连，为阳极，A项正确；断电时，Zn比铁活泼，作负极，电极反应为Zn－2e－===Zn2＋，C项错误。
题组三 金属腐蚀快慢的比较
8．相同材质的铁在图中的四种情况下最不易被腐蚀的是( )
INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\4-145.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-145.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-145.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\4-145.TIF" \* MERGEFORMATINET
INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\4-146.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-146.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-146.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\4-146.TIF" \* MERGEFORMATINET
答案 C
解析 A项，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电极，形成原电池，铁是活泼金属作负极；B项，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；D项，酸雨提供电解质溶液环境，铁铆钉和铜板分别作负、正极，形成原电池；在上述三种情况中，都是铁作负极，铁容易被腐蚀；C项，铜镀层将铁球覆盖，使铁被保护，所以铁不易被腐蚀。
9．(2022·天津河西区高二检测)下列对生铁片锈蚀对比实验的分析正确的是( )
序号 ① ② ③
实验 INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\4-153.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-153.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-153.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\4-153.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\4-154.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-154.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-154.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\4-154.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\4-155.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-155.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-155.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\4-155.TIF" \* MERGEFORMATINET
现象 8小时未观察到明显锈蚀 8小时未观察到明显锈蚀 1小时观察到明显锈蚀
A.对比实验①②③，说明苯能隔绝O2
B．实验①中，生铁片未见明显锈蚀的主要原因是缺少O2
C．实验②中，饱和食盐水中溶解的O2不足以使生铁片明显锈蚀
D．实验③中，属于铁的吸氧腐蚀，负极反应：O2＋4e－＋2H2O===4OH－
答案 C
解析 对比①②③，说明生铁腐蚀，碳为正极，铁为负极，需足量O2和水，由实验③可知，生铁片明显锈蚀，说明苯不能隔绝O2，故A错误；原电池的形成条件：有两个活泼性不同的电极、电解质溶液、闭合回路，实验①中，苯不是电解质溶液，生铁难以腐蚀，故B错误；实验②中，铁能发生电化学腐蚀，但饱和食盐水中溶解的O2不足以使生铁片明显锈蚀，故C正确；实验③中，铁是负极，发生氧化反应，生成Fe2＋，电极反应为Fe－2e－===Fe2＋，在正极上发生吸氧腐蚀，电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，故D错误。
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10．下列有关装置图的说法正确的是( )
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INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\4-149.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-149.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-149.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\4-149.TIF" \* MERGEFORMATINET
A．装置①中K键闭合时，片刻后CuSO4溶液中c(Cl－)增大
B．装置①中K键闭合时，片刻后可观察到滤纸a附近变红色
C．装置②中铁腐蚀的速率由大到小的顺序是只闭合K1>只闭合K3>只闭合K2>都断开
D．装置③中当铁制品上析出1.6 g铜时，电源负极输出的电子数为0.025NA
答案 B
解析 装置①中K键闭合后，形成原电池，锌为负极，铜为正极，原电池中阴离子向负极移动，则Cl－向ZnSO4溶液移动，A项错误；装置①中K键闭合时，a极为阴极，阴极水中氢离子放电同时生成氢氧根离子，所以a附近变红色，B项正确；Fe作阳极被腐蚀，作阴极被保护，所以铁腐蚀的速率由大到小的顺序是只闭合K1>只闭合K3>都断开>只闭合K2，C项错误；装置③中待镀铁制品上发生的反应为Cu2＋＋2e－===Cu，析出1.6 g铜即0.025 mol，则电源负极输出的电子数为0.05NA，D项错误。
11. 金属腐蚀的电化学原理可用如图模拟。
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(1)请写出有关电极反应式：
①铁棒上电极反应式：____________________________________________________。
②碳棒上电极反应式：_____________________________________________________。
(2)该图所表示的是______(填“析氢”或“吸氧”)腐蚀。
(3)若将O2撤走，并将NaCl溶液改为稀硫酸，则此图可表示______(填“析氢”或“吸氧”)腐蚀原理；若用牺牲阳极法来保护铁棒不被腐蚀溶解，则可将碳棒改为______棒。
答案 (1)①2Fe－4e－===2Fe2＋ ②O2＋2H2O＋4e－===4OH－ (2)吸氧 (3)析氢 锌(或其他比Fe活泼的金属)
解析 电解质是氯化钠，溶液呈中性，发生吸氧腐蚀，负极反应式是2Fe－4e－===2Fe2＋，正极反应式是O2＋2H2O＋4e－===4OH－。若将O2撤走，并将NaCl溶液改为稀硫酸，此时发生析氢腐蚀；若用牺牲阳极法保护铁棒不被腐蚀溶解，此时构成的原电池中铁棒作正极，负极是比铁活泼的金属，因此可将碳棒改为锌棒。
12．如图所示，a为生铁，A、B两个烧杯中为海水，C烧杯中为1 mol·L－1的稀硫酸。
INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\4-156.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-156.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-156.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\4-156.TIF" \* MERGEFORMATINET
(1)C中Cu极的电极反应式为____________________________________________________。
(2)B中Zn极的电极反应式为_____________________________________________________，
Fe极附近溶液的pH__________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)A、B、C中铁被腐蚀的速率最快的是_____________________________________________。
答案 (1)2H＋＋2e－===H2↑
(2)Zn－2e－===Zn2＋ 增大 (3)C
解析 (1)装置C中，Cu、Fe、稀H2SO4构成原电池，其中Fe作负极，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，Cu作正极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑。
(2)装置B中，Zn、Fe、海水构成原电池，其中负极(Zn)：Zn－2e－===Zn2＋，正极(Fe)：2H2O＋O2＋4e－===4OH－，故Fe极附近c(OH－)增大，pH增大。
(3)C中铁作原电池的负极，腐蚀速率加快；B中铁作原电池的正极，被保护；经比较，铁被腐蚀的快慢顺序为C>A>B。
13．如图所示的是某研究性学习小组探究金属腐蚀条件的实验装置图，试分析实验并回答下列问题：
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(1)若起始时甲、乙、丙三套装置的导管中液面高度相同，过一段时间后导管中液面最高的是________。铁粉腐蚀的速率由大到小的排列顺序为______________(用甲、乙、丙填写)。
(2)通过甲、乙装置的对比说明铁粉中碳的含量越______(填“高”或“低”)越易被腐蚀。
(3)乙装置中发生电化学腐蚀时正极反应式为________________________________________。
(4)针对乙、丙装置实验的结果分析，可采用何种防护措施来减缓金属的腐蚀：________________________________________(写出一点即可)。
答案 (1)乙 乙>甲>丙 (2)高
(3)2H2O＋O2＋4e－===4OH－
(4)将金属放在油脂或有机溶剂中(答案合理即可)
解析 乙中铁粉、炭粉及NaCl溶液构成原电池，发生吸氧腐蚀，故乙中导管液面最高；甲中铁粉含有少量碳，也能发生吸氧腐蚀，但由于C的含量少，故不如乙中铁粉腐蚀得快；丙中乙醇为非电解质，铁粉、炭粉不能形成原电池，腐蚀最慢。
14．某实验小组欲探究牺牲阳极法的原理，设计如图实验装置：
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实验Ⅰ：向烧杯中加入一定量的饱和食盐水，插入两个无底玻璃筒。将一根锌棒和一根铁棒用导线与电流表连接后，再分别插入两个玻璃筒中，电流表指针发生偏转。
(1)锌棒上发生的电极反应为_________________________；铁棒上发生的电极反应为________________________________________________________________________。
(2)向铁棒附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液，无明显现象，这说明该实验中无________产生。
实验Ⅱ：该小组的同学将锌棒换为铜棒，并用导线将其与电流表连接。一段时间后，向插入铁棒的玻璃筒内滴入几滴K3[Fe(CN)6]溶液，向插入铜棒的玻璃筒内滴入几滴酚酞溶液。
(3)实验Ⅱ中电流表指针的偏转方向与实验Ⅰ______(填“相同”或“相反”)。
(4)在铁棒和铜棒附近可观察到的现象分别是_____________________________、_____________________________________。
(5)上述两个实验表明，活泼性不同的两种金属作电极构成原电池时，一般是相对________(填“活泼”或“不活泼”)的金属被保护，根据此原理采取的金属防护方法称为________________________。
答案 (1)Zn－2e－===Zn2＋ 2H2O＋O2＋4e－===4OH－ (2)Fe2＋ (3)相反 (4)产生蓝色沉淀 溶液变红色 (5)不活泼 牺牲阳极法
解析 锌、铁、饱和食盐水构成原电池时，发生的是吸氧腐蚀，锌作负极被腐蚀，铁作正极被保护。铜、铁、饱和食盐水构成原电池时，发生的也是吸氧腐蚀，铜作正极被保护，铁作负极被腐蚀。由于两次实验中原电池的电子流向相反，所以电流表指针的偏转方向也相反。铁作负极时，Fe失去电子生成Fe2＋，与K3[Fe(CN)6]反应生成蓝色沉淀，铜作正极，电极反应式为2H2O＋O2＋4e－===4OH－，故在铜棒附近溶液变红色。对比两个实验可知，一般情况下，发生吸氧腐蚀时，活泼金属被腐蚀，不活泼金属被保护，根据此原理采取的金属防护法称为牺牲阳极法。
15. 某研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响因素，将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞(如图1)。从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液，同时测量容器中的压强变化。
INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\4-159.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-159.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-159.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\4-159.TIF" \* MERGEFORMATINET
(1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格)：
编号 实验目的 碳粉/g 铁粉/g 醋酸/%
① 为以下实验作参照 0.5 2.0 90.0
② 醋酸浓度的影响 0.5 36.0
③ 0.2 2.0 90.0
(2)编号①实验测得容器中压强随时间变化如图2。t2时，容器中压强明显小于起始压强，其原因是铁发生了________腐蚀，请在图3中用箭头标出发生该腐蚀时电子流动方向；此时，碳粉表面发生了____________(填“氧化”或“还原”)反应，其电极反应式是________________________________________________________________________。
INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\4-160.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-160.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-160.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\4-160.TIF" \* MERGEFORMATINET
(3)该小组对图2中O～t1时压强变大的原因提出了如下假设，请你完成假设二。
假设一：发生析氢腐蚀产生了气体；
假设二：________________________________________________________________________。
答案 (1)
编号 实验目的 碳粉/g 铁粉/g 醋酸/%
② 2.0
③ 碳粉含量的影响
(2)吸氧 如图
INCLUDEPICTURE "F:\\源文件\\2022\\同步\\化学\\4-161.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-161.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\4-161.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张春兰\\e\\张春兰\\2022\\同步\\化学\\化学 人教版 选择性必修1\\word\\4-161.TIF" \* MERGEFORMATINET
还原 2H2O＋O2＋4e－===4OH－
(3)反应放热，温度升高
解析 (1)对比编号①，编号②中碳粉的质量与编号①相同，醋酸的浓度与编号①不同，所以铁粉的质量应与编号①相同，即2.0 g；编号③中碳粉质量与编号①不同，铁粉质量和醋酸浓度均与编号①相同，显然编号③的目的是探究碳粉含量的影响。
(2)t2时，容器中压强明显小于起始压强，说明容器中气体减少，所以铁发生的是吸氧腐蚀。在铁发生吸氧腐蚀的过程中，铁为负极，发生氧化反应，生成Fe2＋；碳为正极，发生还原反应：2H2O＋O2＋4e－===4OH－。
(3)O～t1时压强增大，应从两方面考虑，一是生成气体，二是温度升高，则由假设一内容可得假设二：此反应是放热反应，温度升高。