1.4 金属的腐蚀与防护 同步练习题（含解析） 2023-2024学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

1.4 金属的腐蚀与防护 同步练习题
一、单选题
1．下列叙述正确是（　　）
A．原电池中阳离子向负极移动
B．用铝质铆钉接铁板，铁易被腐蚀
C．马口铁（镀锡）表面一旦破损，铁腐蚀加快
D．白铁（镀锌）表面一旦破损，铁腐蚀加快
2．如图是模拟铁的电化学防护装置。以下叙述正确的是（　　）
A．此装置属于电解池
B．此装置中的铁极上发生氧化反应
C．该电化学防护法称为“牺牲阳极阴极保护法”
D．该电化学防护法称为“外加电源阴极保护法”
3．将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆圈中心区（a）已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环（b），如图所示。导致现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘处少。下列说法正确的是（　　）
A．液滴中的Cl–由a区向b区迁移
B．液滴边缘是正极区，发生的电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-
C．液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀，生成的Fe2+由a区向b区迁移，与b区的OH 形成Fe(OH)2，进一步氧化、脱水形成铁锈
D．若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加NaCl溶液，则负极发生的电极反应为：Cu-2e-=Cu2+
4．研究电化学腐蚀及防护的装置如右图所示。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，铁片上电极反应为：2H+ + 2e → H2↑
5．如图，各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀的速度由快到慢的顺序为（　　）
A．①②③④⑤ B．④③②①⑤ C．④③①②⑤ D．④②③①⑤
6．如图所示的钢铁腐蚀中，下列说法正确的是(　　)
①
②
A．碳表面发生氧化反应
B．钢铁被腐蚀的最终产物为FeO
C．生活中钢铁制品的腐蚀以图①所示为主
D．图②中，正极反应式为O2＋4e－＋2H2O=4OH－
7．下列说法正确的是（　　）
A．波长为的紫外光的光子能量大于蛋白质中的、、键的键能，因而会灼伤皮肤
B．浓硝酸与碳在加热条件下得到的红棕色气体一定是被碳还原生成的
C．镀锌或镀铜的钢管破损后均会加快钢管的腐蚀
D．硅胶、生石灰、均可用作食品干燥剂
8．将等质量的两份锌粉a、b分别加入过量的稀硫酸，同时向a中加入少量CuSO4溶液，下列各图中 产生H2的体积V（L）与时间t（min）的关系，正确的是（　　）
A． B．
C． D．
9．将两根铁钉分别缠绕铜丝和铝条，放入滴有混合溶液的容器中，如图所示，下列叙述错误的是（　　）
A．a中铁钉附近呈现蓝色沉淀 B．b中铁钉附近呈现红色
C．b中发生吸氧腐蚀 D．a中铜丝附近有气泡产生
10．有关如图所示装置的叙述不正确的是（　　）
A．这是一个原电池装置
B．该装置中Pt为正极，电极反应为：O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣
C．该装置中Fe为负极，电极反应为：Fe﹣2e﹣+2OH﹣═Fe（OH）2
D．这是电解NaOH溶液的装置
11．为了防止钢铁锈蚀，下列防护方法中正确的是 (　　)
A．在精密的铁制仪器上铆上铜钉增加美观性
B．在排放海水的钢铁阀门上用导线连接一块石墨，一同浸入海水中
C．在地下输油的铸铁管上包裹一层高密度塑料
D．在海轮舷上用铁丝系住铜板浸在海水里
12．下列有关金属腐蚀的说法正确的是（　　）
A．电化学腐蚀是在外加电流作用下不纯金属发生化学反应被损耗的过程
B．金属的电化学腐蚀和化学腐蚀本质相同，但电化学腐蚀伴有电流产生
C．钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀，负极吸收氧气，产物最终转化为铁锈
D．镀锌的铁板比镀锡的铁板更容易被腐蚀
13．镀锌铁在发生吸氧腐蚀时，若有0.2mol电子发生转移，下列说法正确的是（　　）
①有5.6g金属被腐蚀
②有6.5g金属被腐蚀
③在标准状况下有2.24L气体吸收
④在标准状况下有1.12L气体吸收．
A．①② B．②③ C．①④ D．②④
14．下列有关电化学原理及应用的相关说法正确的是（　　）
A．电池是能量高效转化装置，燃料电池放电时化学能全部转化为电能
B．电热水器用牺牲阳极的阴极保护法阻止不锈钢内胆腐蚀，阳极选用铜棒
C．工业上用电解法精炼铜过程中，阳极质量减少和阴极质量增加相同
D．电解氧化法在铝制品表面形成氧化膜减缓腐蚀，铝件作为阳极
15．如下图所示装置中都盛有0.1 mol·L-1的NaCl溶液，放置一定时间后，装置中的四块相同的锌片腐蚀速率由快到慢的正确顺序是(　　)
A．③①④② B．①②④③
C．①②③④ D．②①④③
16．下列各种方法中：①金属表面涂抹油漆　②改变金属内部结构　③保持金属表面清洁干燥　④在金属表面进行电镀⑤使金属表面形成致密的氧化物薄膜，能对金属起到防护或减缓腐蚀作用的是 (　　)
A．①②③④ B．①③④⑤ C．①②④⑤ D．①②③④⑤
二、综合题
17．资源必须要合理使用．
（1）水是一种宝贵的资源，保护水资源就是保护我们的生命．
①下列做法不利于水资源保护的是　 　（填字母代号）
A．科学合理使用农药 B．任意排放化工厂废水 C．处理生活污水，达标排放
②矿泉水瓶不能随意丢弃．根据垃圾分类方法，矿泉水瓶属于　 　（填“可回收物”或“可堆肥垃圾”）；
③在汽车尾气系统中安装催化转化器，可有效降低尾气中CO和NO等向大气的排放，减小环境污染．在催化转化器中，CO和NO发生反应．请完成该反应的化学主程式　 　．
（2）保护环境、爱护地球已成为人们的共同呼声．
①我们常在公共场所见到下列标志，其中属于回收标志的是　 　
②2014年1月，教育部规定在学校公共场所禁止吸烟．下列有关说法中，不正确的是　 　．
A．吸烟会对室内和公共场所造成污染
B．吸入焦油、尼古丁及颗粒物可导致多种病变
C．N2、CO2、CO尼古丁和都属于室内空气污染物
（3）化学与生活关系密切．现有下列四种物质：
A．蛋白质 B．亚硝酸盐 C．维生素C D．油脂
①　 　是重要的体内能源；
②　 　广泛存在于新鲜水果和绿色蔬菜中，有酸性和还原性，又称为抗坏血酸；
（4）材料是人类赖以生存和发展的重要物质基础
①试管、烧杯和烧瓶等化学仪器的主要材质是　 　；
A．玻璃 B．陶瓷 C．水泥
②“辽宁号”航母的服役举世瞩目．钢铁是制造航母的主要材料．生铁和钢成分上的主要差别是　 　；
A．碳的含量不同 B．磷、硫的含量不同 C．镍、铬等金属含量不同
③钢铁在潮湿空气中易发生吸氧腐蚀，负极反应式为　 　．
18．电化学原理在防止金属腐蚀、能量转换、物质合成等方面应用广泛．
（1）为了减缓海水对钢闸门A和C的腐蚀，图1中，材料B可以选择　 　（填字母序号）．
a．锌板 b．铜板 c．碳棒
图2中，钢闸门C作　 　极．若用氯化钠溶液模拟海水进行实验，D为石墨块，则D上的电极
反应式为　 　，检测该电极反应产物的试剂是　 　．
（2）微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图3所示（质子交换膜只允许H+自由通过）．该电池的正极反应式为　 　．
（3）电渗析法处理厨房垃圾发酵液，同时得到乳酸（弱酸）的原理如图4所示（图中“HA”表示乳酸
分子，A﹣表示乳酸根离子）．
①阳极的电极反应式为　 　．
②简述浓缩室中得到浓乳酸的原理：　 　．
19．高炉炼铁是冶炼铁的主要方法，发生的主要反应为：
Fe2O3（s）+3CO（g） 2Fe（s）+3CO2（g）△H=a kJ mol﹣1
（1）已知：①Fe2O3（s）+3C（石墨）=2Fe（s）+3CO（g）△H1=+489.0kJ mol﹣1
②C（石墨）+CO2（g）=2CO（g）△H2=+172.5kJ mol﹣1
则a=　 　kJ mol﹣1．
（2）冶炼铁反应的平衡常数表达式K=　 　，温度升高后，K值　 　（填“增大”、“不变”或“减小”）．
（3）在T℃时，该反应的平衡常数K=64，在2L恒容密闭容器甲和乙中，分别按下表所示加入物质，反应经过一段时间后达到平衡．
Fe2O3 CO Fe CO21
甲/mol 1.0 1.0 1.0 1.0
乙/mol 1.0 2.0 1.0 1.0
①甲容器中CO的平衡转化率为　 　．
②下列说法正确的是　 　（填字母）．
a．若容器内气体密度恒定时，标志反应达到平衡状态 b．甲容器中CO的平衡转化率大于乙的
c．甲、乙容器中，CO的平衡浓度之比为2：3 d．增加Fe2O3可以提高CO的转化率
（4）采取一定措施可防止钢铁腐蚀．下列装置中的烧杯里均盛有等浓度、等体积的NaCl溶液．
①在a～c装置中，能保护铁的是　 　（填字母）．
②若用d装置保护铁，X极的电极材料应是　 　（填名称）．
20．将质量相等的铁片和铜片用导线相连浸入500mL硫酸铜溶液中构成如图1的装置：（以下均假设反应过程中溶液体积不变）．
（1）铁片上的电极反应式为　 　，铜片周围溶液会出现　 　的现象．
（2）若2min后测得铁片和铜片之间的质量差为1.2g，计算：导线中流过的电子的物质的量为　 　mol；
（3）金属的电化学腐蚀的本质是形成了原电池．如图2所示，烧杯中都盛有稀硫酸．
①图2B中的Sn为　 　极，Sn极附近溶液的pH（填增大、减小或不变）　 　．
②图2C中被腐蚀的金属是　 　．比较A，B，C中纯铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是　 　．
（4）人们应用原电池原理制作了多种电池，以满足不同的需要．燃料电池是一种高效、环境友好的供电装置，如图3是电解质为稀硫酸溶液的氢氧燃料电池原理示意图，回答下列问题：
①氢氧燃料电池的总反应化学方程式是：　 　．
②电池工作一段时间后硫酸溶液的浓度　 　（填“增大”、“减小”或“不变”）．
21．2014年8月28日，第二届夏季青年奥林匹克运动会（以下简称“青奥会”）在南京奥体中心顺利闭幕．请完成下列与“青奥会”有关的填空．
（1）随着“青奥会”的举行，各种与城市建设相关的新材料接连不断地展现出．
①体育场馆需用大量的建筑材料．下列材料不属于硅酸盐材料的是　 　（填字母）．
a．石灰石 b．水泥 c．玻璃
②轨道交通建设需大量金属材料．下列金属材料最易发生腐蚀的是　 　（填字母）．
a．铝合金 b．钢铁 c．纯铜
（2）“青奥会”期间，要保障运动员的营养与健康．
①及时补充体能是运动员取得优秀成绩的基本保证．氨基酸是组成蛋白质的基本单元，其分子中所含官能团是　 　（填名称）和　 　（填名称）；脂肪在人体内水解的产物是高级脂肪酸和　 　（填名称）．
②运动员还要合理吸收维生素．维生素C的结构简式如图所示，其分子式为　 　；在氯化铁溶液中加入维生素C后，溶液由黄色转变为浅绿色，说明维生素C具有较强的　 　性（填“氧化”或“还原”）．
③服用违禁药物不仅妨碍体育竞技的公平、公正，也有害运动员的身心健康．在阿司匹林、青霉素、麻黄碱、小苏打等常用药物中，参赛选手不可服用的是　 　．
答案解析部分
1．【答案】C
【解析】【解答】解：A．原电池中，阳离子向正极移动、阴离子向负极移动，能平衡电荷，故A错误；
B．Al、Fe和电解质溶液构成原电池，Al易失电子作负极、Fe作正极，正极Fe被保护，故B错误；
C．Sn、Fe和电解质溶液构成原电池，Fe易失电子作负极而加速被腐蚀，故C正确；
D．Zn、Fe和电解质溶液构成原电池，Zn易失电子作负极、Fe作正极，则Fe被保护，故D错误；
故选C．
【分析】原电池中，负极加速被腐蚀、正极被保护，电解质溶液中阳离子向正极移动、阴离子向负极移动，据此分析解答．
2．【答案】C
【解析】【分析】正确答案C
A．不正确，没有外加电源，此装置属于原电池；
B．不正确，此装置中的铁极上发生还原反应：O2＋4e―＋2H2O=4OH―；
C．正确；
D．不正确。该电化学防护法称为“牺牲阳极阴极保护法”。
3．【答案】B
【解析】【解答】A．根据在原电池中，阳离子移向正极，阴离子移向负极的规律，阴离子Cl-应由b区向a区迁移，A不符合题意；
B．O2在液滴外沿反应，正极电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-，发生还原反应，B符合题意；
C．液滴下的Fe因发生氧化反应而被腐蚀，C不符合题意；
D．若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加NaCl溶液，由于Fe的金属活动性比铜强，Fe仍为负极，负极发生的电极反应为：Fe-2e-=Fe2+，D不符合题意；
故答案为：B。
【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）被腐蚀变暗是负极，周围氧气更充足发生了吸氧腐蚀是正极。这时，负极电极反应为：Fe-2e-=Fe2+ （发生氧化反应），正极电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH- （发生还原反应）在液滴外沿。由于Fe2++2OH-=Fe（OH）2，4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3 形成了棕色铁锈环（b）。
4．【答案】D
【解析】【解答】由于活动性：Fe>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，正确。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–，正确。C.若d为锌块，则由于金属活动性：Zn>Fe，Zn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，正确。D. d为锌块，由于电解质为中性环境，发生的是吸氧腐蚀，在铁片上电极反应为：O2 + 2H2O + 4e → 4OH–，错误。
【分析】电化学理论是化学学习的重要理论，特别是在科技迅速发展，人均能耗不断增加，能源日趋紧张的今天，了解电化学理论，实现能量的转化，减少对环境的污染和保护，都是非常必要的。电化学知识包括原电池和电解池，首先要确定装置是原电池还是电解池。确定方法是观察图示是否有电源，若有就是电解池，否则就是原电池。电解池工作时，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。结合电解质溶液的酸碱性书写电极反应式、总反应方程式，并根据电性作用原理:同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引确定电解质溶液中离子移动的方向。原电池工作时，活动性强的电极为负极，发生氧化反应，活动性弱的电极为正极，正极上发生还原反应。要掌握电化学反应原理，结合电极及电解质溶液的酸碱性正确书写电极反应式，利用好图示及题干提供的信息，是本题解决的关键。
5．【答案】C
【解析】【解答】解：作原电池负极或作电解池阳极的金属加速被腐蚀，作原电池正极或电解池阴极的金属被保护，金属被腐蚀快慢顺序是：电解池阳极＞原电池负极＞化学腐蚀＞原电池正极＞电解池阴极，①中铁发生化学腐蚀；②中铁作正极，被保护；③中Fe易失电子作负极，加速被腐蚀；④中铁作阳极，加速被腐蚀；⑤中铁作阴极，被保护；
通过以上分析知，Fe被腐蚀由快到慢顺序是④③①②⑤，故选C．
【分析】作原电池负极或作电解池阳极的金属加速被腐蚀，作原电池正极或电解池阴极的金属被保护，金属被腐蚀快慢顺序是：电解池阳极＞原电池负极＞化学腐蚀＞原电池正极＞电解池阴极，据此分析解答．
6．【答案】D
【解析】【解答】A.图①为析氢腐蚀，图②为吸氧腐蚀，因①C正极反应为2H＋＋2e－=H2，Fe负极反应为Fe－2e－=Fe2＋，图②C正极反应为O2＋4e－＋2H2O=4OH－，Fe负极反应为2Fe－4e－=2Fe2＋，故碳表面发生还原反应，A不符合题意；
B.由于反应产生Fe2＋，Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2，Fe(OH)2＋O2＋H2O=Fe(OH)3，2Fe(OH)3 Fe2O3＋3H2O，故钢铁被腐蚀最终产物为Fe2O3，B不符合题意；
C.图①为析氢腐蚀，电解质为酸性，图②为吸氧腐蚀，故图②为生活中钢铁制品腐蚀的主要方式，C不符合题意；
故答案为：D
【分析】A.碳表面发生H+、O2得电子的还原反应；
B.钢铁腐蚀，最终形成Fe2O3；
C.铁在日常生活中以吸氧腐蚀为主；
D.图②中O2发生的电子得还原反应，形成OH-；
7．【答案】A
【解析】【解答】A．波长为的紫外光的光子能量大于蛋白质中的、、键的键能，能使蛋白质中这些键断裂，因而会灼伤皮肤，A符合题意；
B．浓硝酸受热本身能发生分解反应，生成红棕色气体是二氧化氮，B不符合题意；
C．镀锌钢管破损后，由于锌比铁活泼，锌作负极被氧化，而铁作为正极得到保护，镀铜的钢管破损后，铁比铜活泼，铁作负极，会加快腐蚀，C不符合题意；
D．硅胶、生石灰、均可用作食品干燥剂，不可以做食品干燥剂，因为其溶于水产生大量热并生成磷酸，磷酸受热或遇水分解放热，放出有毒的腐蚀性烟气，具有强腐蚀性，常用作气体和液体的干燥剂，不可作食品干燥剂，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】B.浓硝酸受热分解生成二氧化氮；
C.镀铜的钢管破损后形成铜铁原电池，铁作负极，铁的腐蚀加快；
D.不能作食品干燥剂。
8．【答案】A
【解析】【解答】a中由于加入少量CuSO4溶液，发生反应：Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu，由于部分Zn用于置换Cu，因而产生的H2量减少，但同时形成Cu－Zn原电池，因而反应速率加快。
【分析】考查原电池原理的应用，金属在构成的原电池装置中作负极可加快反应速率。
9．【答案】B
【解析】【解答】A、a构成的是铁铜原电池，铁作为负极：Fe-2e－═Fe2＋，与K3[Fe（CN）6]反应，生成蓝色沉淀，故A正确；
B、b中构成铁铝原电池，铝作负极，铁作正极，没有Fe3＋ ，铁钉附近不可能呈现红色，故B错误；
C、正极上O2得电子，故 b中发生吸氧腐蚀，故C正确；
D、a中铜丝附近有气泡产生，H＋ 得电子生成H2，故D正确。
故答案为：B
【分析】铁、铜作为原电池的电极时，铁做负极被氧化为亚铁离子，铝、铁作为原电池的电极时，铝做原电池的负极被氧化，结合电极反应进行分析即可.
10．【答案】D
【解析】【解答】解：A．该装置是将化学能转变为电能的装置，属于原电池，故A正确；
B．该装置中，铂作正极，正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，电极反应为：O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣，故B正确；
C．该装置中，铁作负极，负极上铁失电子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁，电极反应式为：Fe﹣2e﹣+2OH﹣═Fe（OH）2，故C正确；
D．该装置没有外接电源，属于原电池而不属于电解池，故D错误．
故选D．
【分析】该装置是铁发生吸氧腐蚀的装置，是将化学能转变为电能的装置，属于原电池，负极上铁失去电子发生氧化反应，正极上氧气得电子发生还原反应，据此分析解答．
11．【答案】C
【解析】【解答】A项，铜、铁与环境中的电解质一起构成原电池，加速铁制仪器的腐蚀，故不正确；B项，石墨与钢铁阀门、海水构成原电池，加速钢铁阀门的腐蚀，不正确；D项，铜、铁与海水构成原电池，铁更易被腐蚀，不正确。
【分析】本题考查金属防护的常用方法，熟练掌握金属腐蚀的原理是解题的关键 。
12．【答案】B
【解析】【解答】A．电化学腐蚀是不纯金属与电解质溶液接触时发生原电池反应而损耗的过程，不需要外加电流，故A不选；
B．金属的电化学腐蚀和化学腐蚀本质相同均属于氧化还原反应，但电化学腐蚀伴有电流产生，而化学腐蚀无电流产生，故选B；
C．钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀，正极吸收氧气，而不是负极吸收氧气，故C不选；
D．镀锌的铁板破损后，Zn作负极，Fe仍受保护，而镀锡的铁板破损后，铁作负极被腐蚀，故D不选。
故答案为：B
【分析】A．电化学腐蚀是形成原电池，不是外加电流；
B．金属腐蚀的本质是金属失去电子形成阳离子，所以电化学腐蚀和化学腐蚀本质相同，但电化学腐蚀是形成原电池，有电流产生；
C．钢铁的析氢腐蚀需在酸性较强的条件下才会发生，所以更常见的是吸氧腐蚀，负极是铁失电子变成亚铁离子，最后转化为铁锈；
D．根据金属的保护分析，原电池中较活泼的金属做负极，所以镀锌的铁板 可以保护铁，镀锡的铁板则会加快铁的腐蚀。
13．【答案】D
【解析】【解答】解：镀锌铁在发生析氢腐蚀时，较活泼的金属锌作负极，较不活泼的金属铁作正极，负极上锌失电子而被腐蚀，正极上氢离子得电子被还原．
根据Zn﹣2e﹣=Zn2+得，腐蚀锌的质量= ×65g/mol=6.5g；
根据2H++2e﹣=H2↑得，生成氢气的体积= ×22.4L/mol=2.24L，所以②④正确．
故选D．
【分析】镀锌铁在发生析氢腐蚀时，较活泼的金属锌作负极，较不活泼的金属铁作正极，负极上锌失电子而被腐蚀，正极上氢离子得电子被还原，根据金属、氢气和转移电子之间的关系式计算．
14．【答案】D
【解析】【解答】A．电池是能量高效转化装置，但是燃料电池放电的时候化学能并不能完全转化为电能，如电池工作时，在电路中会产生热能，A项不符合题意；
B．牺牲阳极的阴极保护法需要外接活泼金属，Cu的活动性比Fe的活动性低，因此起不到保护的作用，B项不符合题意；
C．电解精炼铜的过程中，阳极除了Cu，还有Zn、Fe等比Cu活泼的金属也会失去电子，阴极始终是Cu2+被还原成Cu，所以阳极质量的减少和阴极质量的增加不相同，C项不符合题意；
D．利用电解法使铝的表面生成氧化铝，Al的化合价从0升高到＋3，失去电子，在电解池中作阳极，D项符合题意；
故答案为：D。
【分析】特别注意牺牲阳极的阴极保护法需要外接活泼金属；在精炼铜的的过程中，阳极材料可能存在Fe、Zn等其他杂质，质量变化不一定相同。
15．【答案】D
【解析】【解答】①中锌作负极，发生电化学腐蚀，加快锌的腐蚀，②中锌作电解池阳极，在外加电源的作用下，更加快锌的腐蚀，③中锌作电解池阴极，不易被腐蚀，④中发生化学腐蚀，所以腐蚀速率由快到慢的顺序为②①④③，
故答案为：D。
【分析】由电解池原理引起的腐蚀速率>由原电池原理引起的腐蚀速率>化学腐蚀速率>由保护措施引起的腐蚀。
16．【答案】D
【解析】【解答】①④⑤都是在金属表面加保护层；②改变金属内部结构，如制成不锈钢能防止金属腐蚀；③是防止金属在潮湿的环境中发生电化学腐蚀。
【分析】本题考查金属腐蚀的防护，根据金属腐蚀的原理进行防护即可。
17．【答案】（1）B；可回收物；2NO+2CO N2+2CO2
（2）B；C
（3）D；C
（4）A；A；Fe﹣2e﹣=Fe2+
【解析】【解答】解：（1）①生活用水、工业废水、农药和化肥的不合理使用都能造成地下水的污染，因此科学合理使用农药、处理生活污水，达标排放是保护水资源的有效措施，故答案为：B；②矿泉水瓶的主要成分是聚对苯二甲酸乙二醇酯，是食品用塑料瓶，属于可回收物，故答案为：可回收物；③可排入大气说明气体无污染，反应前后C元素化合价升高，O元素化合价没变，因此N元素的化合价肯定降低，因此产物为氮气，则反应方程式为：2NO+2CO N2+2CO2；
故答案为：2NO+2CO N2+2CO2；（2）①A．该图是可燃垃圾标志，故A错误；B．该图是可回收标志，故B正确；C．图为当心辐射标志，故C错误；
故答案为：B；②A．吸烟会产生有毒气体，如CO等，所以吸烟会对室内和公共场所造成污染，故A正确；B．焦油、尼古丁及颗粒物会危害人体健康，吸入焦油、尼古丁及颗粒物可导致多种病变，故B正确；C．N2、CO2无毒，对人体无害，所以N2、CO2不属于室内空气污染物，故C错误；故答案为：C；（3）油脂在人体内发生氧化反应生成释放大量能量；绿色植物中富含维生素C，维生素C有酸性和还原性，又称为抗坏血酸；①油脂是重要的体内能源；②维生素C广泛存在于新鲜水果和绿色蔬菜中，有酸性和还原性，又称为抗坏血酸；故答案为：D；C；（4）①试管、烧杯和烧瓶等化学仪器的主要材质是玻璃；
故答案为：A；②生铁和钢都是铁和碳的合金，生铁中含碳量比钢中含碳量高，所以生铁和钢成分上的主要差别是碳的含量不同；故答案为：A；③钢铁发生电化学腐蚀时，铁做负极，失去电子生成亚铁离子，负极电极反应式为：Fe﹣2e﹣=Fe2+，故答案为：Fe﹣2e﹣=Fe2+．
【分析】（1）①生活用水、工业废水、农药和化肥的不合理使用都能造成地下水的污染；②矿泉水瓶是食品用塑料瓶，属于可回收物；③可排入大气说明气体无污染，再结合氧化还原关系可知产物为氮气；（2）①根据图表的意义进行分析解答即可；②A．吸烟会产生有毒气体；B．焦油、尼古丁及颗粒物会危害人体健康；C．N2、CO2不属于室内空气污染物；（3）油脂在人体内发生氧化反应生成释放大量能量；绿色植物中富含维生素C；（4）①试管、烧杯和烧瓶等化学仪器的主要材质是玻璃；②生铁和钢都是铁和碳的合金；③钢铁发生电化学腐蚀时，铁做负极，失去电子生成亚铁离子．
18．【答案】（1）a；阴；2Cl﹣﹣2e﹣═Cl2↑；湿润的淀粉碘化钾试纸放在阳极附近，试纸变蓝，证明生成氯气
（2）O2+4e﹣+4H+═2H2O
（3）4OH﹣﹣4e﹣═2H2O+O2↑；阳极OH﹣放电，c（H+）增大，H+从阳极通过阳离子交换膜进入浓缩室，A﹣通过阴离子交换膜从阴极进入浓缩室，H++A﹣═HA，乳酸浓度增大
【解析】【解答】解：（1）形成原电池时，Fe作正极被保护，则要选择活泼性比Fe强的金属作负极，所以选锌；Fe作阴极被保护，则钢闸门C做阴极；电解氯化钠溶液时阳极上氯离子失电子生成氯气，其电极反应为：2Cl﹣﹣2e﹣═Cl2↑，检验氯气用湿润的淀粉碘化钾试纸，即用湿润的淀粉碘化钾试纸放在阳极附近，试纸变蓝，证明生成氯气；故答案为：a；阴；2Cl﹣﹣2e﹣═Cl2↑；湿润的淀粉碘化钾试纸放在阳极附近，试纸变蓝，证明生成氯气；（2）根据图知，负极上C6H12O6失电子，正极上O2得电子和H+反应生成水，负极的电极反应式为C6H12O6+6H2O﹣24e﹣=6CO2+24H+，正极的电极反应式为O2+4e﹣+4H+═2H2O，故答案为：O2+4e﹣+4H+═2H2O；（3）①阳极上是阴离子氢氧根离子发生失电子的氧化反应，电极反应式为：4OH﹣﹣4e﹣═2H2O+O2↑，故答案为：4OH﹣﹣4e﹣═2H2O+O2↑；
②在电解池的阳极上是OH﹣放电，所以c（H+）增大，并且H+从阳极通过阳离子交换膜进入浓缩室；根据电解原理，电解池中的阴离子移向阳极，即A﹣通过阴离子交换膜从阴极进入浓缩室，这样：H++A﹣═HA，乳酸浓度增大，
故答案为：阳极OH﹣放电，c（H+）增大，H+从阳极通过阳离子交换膜进入浓缩室，A﹣通过阴离子交换膜从阴极进入浓缩室，H++A﹣═HA，乳酸浓度增大．
【分析】（1）形成原电池时，Fe作正极被保护；活泼性比Fe强的金属作负极，被腐蚀；Fe作阴极被保护；阳极上氯离子失电子生成氯气，检验氯气用湿润的淀粉碘化钾试纸；（2）根据图知，负极上C6H12O6失电子，正极上O2得电子和H+反应生成水，负极的电极反应式为C6H12O6+6H2O﹣24e﹣=6CO2+24H+，正极的电极反应式为O2+4e﹣+4H+═2H2O；（3）①电解池中阳极上氢氧根离子失电子生成氧气；
②根据电解池中离子移动方向来回答判断．
19．【答案】（1）﹣28.5
（2）；减小
（3）60%；ac
（4）bc；锌
【解析】【解答】解：（1）①Fe2O3（s）+3C（石墨）=2Fe（s）+3CO（g）△H1=+489.0kJmol﹣1
②C（石墨）+CO2（g）=2CO（g）△H2=+172.5kJmol﹣1
由盖斯定律①﹣②×3得到Fe2O3（s）+3CO（g） 2Fe（s）+3CO2（g）△H=（+489.0kJmol﹣1）﹣（+172.5kJmol﹣1）×3=﹣28.5kJmol﹣1，
故答案为：﹣28.5；（2）Fe2O3（s）+3CO（g） 2Fe（s）+3CO2（g）△H=﹣28.5kJmol﹣1，平衡常数K= ，反应是放热反应，升温平衡逆向进行，平衡常数减小，
故答案为： ；减小；（3）①在T℃时，该反应的平衡常数K=64，在2L恒容密闭
容器甲中，加入物质反应达到平衡，设消耗一氧化碳物质的量为x
　 Fe2O3（s） + 3CO（g） 2Fe（s） + 3CO2（g）
起始量（mol） 1 　 1 　 1 　 1
变化量（mol） 　 　 x 　 　 　 x
平衡量（mol） 　 　 1﹣x 　 　 　 1+x
K= =64，解得x=0.6，转化率为 ×100%=60%，
故答案为：60%；
②a．反应前后气体质量变化，体积不变，若容器内气体密度恒定时，标志反应达到平衡状态，故a正确；
b．反应前后气体体积相同，所以增加反应物的物质的量，等同于加压，平衡不移动，平衡转化率相同，故错误；
c．甲容器中平衡一氧化碳物质的量为0.4mol；乙容器中结合平衡常数计算得到消耗一氧化碳为1.4mol，平衡物质的量为0.6mol，甲和乙容器中CO的平衡浓度之比为0.4+0.6=2：3，故正确；
d．固体量增加不影响化学平衡，增加Fe2O3不能提高CO的转化率，故错误；
故答案为：ac；（4）①a、铁做阳极，失去电子，故没有被保护；b、铁做阴极，被保护；c、铁做正极，被保护；故选bc；
②保护铁，则让铁做原电池的正极，X活动性比铁强，可以为锌，故答案为：锌．
【分析】（1）①Fe2O3（s）+3C（石墨）=2Fe（s）+3CO（g）△H1=+489.0kJmol﹣1
②C（石墨）+CO2（g）=2CO（g）△H2=+172.5kJmol﹣1
由盖斯定律①﹣②×3得到Fe2O3（s）+3CO（g） 2Fe（s）+3CO2（g）；（2）K为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比，反应是放热反应，升温平衡逆向进行；（3）①在T℃时，该反应的平衡常数K=64，在2L恒容密闭容器甲中，加入物质反应达到平衡，设消耗一氧化碳物质的量为x
　 Fe2O3（s） + 3CO（g） 2Fe（s） + 3CO2（g）
起始量（mol） 1 　 1 　 1 　 1
变化量（mol） 　 　 x 　 　 　 x
平衡量（mol） 　 　 1﹣x 　 　 　 1+x
K= =64，解得x=0.6，以此计算转化率；
②a．反应前后气体质量变化，体积不变，气体密度为变量；
b．反应前后气体体积相同，所以增加反应物的物质的量，等同于加压，平衡不移动；
c．甲容器中平衡一氧化碳物质的量为0.4mol；乙容器中结合平衡常数可知消耗一氧化碳为1.4mol，平衡物质的量为0.6mol；
d．固体量增加不影响化学平衡；（4）①原电池中正极被保护，电解池中阴极被保护；
②保护铁，则让铁做原电池的正极，X为比铁活泼的金属．
20．【答案】（1）Fe﹣2e﹣=Fe2+；溶液颜色变浅
（2）0.02
（3）正；增大；锌；B＞A＞C
（4）2H2+O2=2H2O；减小
【解析】【解答】解：（1）铁比铜活泼，为原电池的负极，发生氧化反应，电极方程式为Fe﹣2e﹣=Fe2+；铜为正极，发生还原反应，电极方程式为Cu2++2e﹣=Cu，则铜片周围溶液会出现溶液颜色变浅的现象，故答案为：Fe﹣2e﹣=Fe2+；溶液颜色变浅；（2）设转移xmol电子，则消耗0.5xmolFe，析出0.5xmolCu，则有0.5x×（64+56）=1.2，x=0.02，故答案为：0.02；（3）①B装置构成原电池，Fe更活泼易失电子作负极，Sn作正极，正极上氢离子得电子发生还原反应而生成氢气，电极反应式为2H++2e﹣=H2↑，导致氢离子浓度降低，溶液的pH增大，故答案为：正；增大；②A装置中Fe发生化学腐蚀；装置B、C构成原电池，B装置中Fe更活泼易失电子作负极，Sn作正极；C装置中Zn易失电子作负极，Fe作正极，作负极的金属加速被腐蚀，所以锌被腐蚀，作正极的金属铁被保护，金属腐蚀快慢速率为：作负极的金属＞发生化学腐蚀的金属＞作正极的金属，所以铁被腐蚀快慢速率为B＞A＞C，故答案为：锌；B＞A＞C；（4）①氢氧燃料电池的总反应即是氢气与氧气反应生成水，其反应的总方程式为：2H2+O2=2H2O，故答案为：2H2+O2=2H2O；②已知氢氧燃料电池的总反应为：2H2+O2=2H2O，电池工作一段时间后，生成水使溶液体积增大，则硫酸的浓度减小，
故答案为：减小．
【分析】（1）铁比铜活泼，为原电池的负极，铁失电子发生氧化反应，铜为正极，溶液中的铜离子在正极得电子发生还原反应；（2）负极上铁溶解，正极上析出铜，铁片和铜片相差的质量为溶解铁和析出铜的质量之和，溶解铁的物质的量和析出铜的物质的量相等，根据金属和转移电子之间的关系式计算；（3）①B装置构成原电池，Fe更活泼易失电子作负极，Sn作正极，正极上氢离子得电子发生还原反应而生成氢气，导致氢离子浓度降低；②作负极的金属加速被腐蚀，作正极的金属被保护，金属腐蚀快慢速率：作负极的金属＞发生化学腐蚀的金属＞作正极的金属；（4）①氢氧燃料电池的总反应即是氢气与氧气反应生成水；
②根据燃料电池的总反应方程式判断硫酸浓度的变化．
21．【答案】（1）a；b
（2）羧基；氨基；甘油；C6H8O6；还原；麻黄碱
【解析】【解答】解：（1）①硅酸盐材料包括玻璃、陶瓷、水泥，石灰石不属于硅酸盐材料，故答案为：a； ②铝的活动性非常强，常温下即可与氧气反应，在表面形成致密的氧化铝薄膜，阻止进一步氧化，所以铝在空气中具有较强的抗腐蚀性；钢铁一形成原电池，加快腐蚀；铜不活泼不易被腐蚀，故答案为：b；（2①氨基酸是组成蛋白质的基本单元，其分子中所含官能团是氨基和羧基；脂肪在人体内水解的产物是高级脂肪酸和甘油，故答案为：羧基；氨基；甘油；②根据结知分子式：C6H8O6，溶液由黄色转变为浅绿色说明三价铁被还原，维生素C有还原性，辣椒富含维生素C，鸡蛋富含蛋白质，米饭富含淀粉，青霉素是抗生素，
故答案为：C6H8O6；还原；③青霉素是抗生素，麻黄素有兴奋作用，小苏打是抗酸药，故答案为：麻黄碱．
【分析】（1）①常见传统无机非金属材料包括玻璃、陶瓷、水泥等； ②原电池能加快化学反的速率；（2）①氨基酸是组成蛋白质的基本单元，其分子中所含官能团是氨基和羧基；脂肪在人体内水解的产物是高级脂肪酸和甘油；②根据结构书写分子式，溶液由黄色转变为浅绿色说明三价铁被还原，辣椒富含维生素C； ③青霉素是抗生素，麻黄素有兴奋作用，小苏打是抗酸药．