1.4 金属的腐蚀与防护 （含解析）能力检测 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 能力检测
一、单选题
1．下列图示装置不能达到实验目的的是（　　）
A．装置甲用CCl4萃取溴水中的Br2 B．装置乙除去Cl2中的HCl并干燥
C．装置丙验证铁的吸氧腐蚀 D．装置丁实验室制备少量NH3
2．劳动创造世界，造福人类美好生活。下列劳动项目与所涉及的化学知识不相符的是（　　）
选项 劳动项目 化学知识
A 家务劳动：用糯米酿制米酒 葡萄糖在酒化酶的作用下转化为酒精
B 社区服务：给社区的栏杆重新涂上油漆 油漆隔绝空气防止氧化
C 自主探究：用不同浓度的酸性溶液浸泡的硅藻土制部分水果的保鲜剂 乙烯能被酸性高锰酸钾溶液氧化
D 学农活动：用草木灰给农作物施肥 草木灰富含氮、磷元素
A．A B．B C．C D．D
3．如图装置中，U形管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入一生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的是（　　）
A．生铁块中的碳是原电池的正极
B．a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀
C．两试管中相同的电极反应式是：Fe－2e-= Fe2+
D．红墨水柱两边的液面变为左低右高
4．下列叙述正确的是（　　）
A．图a中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重
B．Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如图b所示，石墨电极上产生氢气，铜电极发生氧化反应
C．如图c，盐桥的作用是传递电子以维持电荷平衡，Fe3+经过盐桥进入左侧烧杯中
D．如图d铁上镀铜，铁应与外加电源负极相连，一段时间后CuSO4溶液浓度减小
5．为探究海水对钢铁的腐蚀，某兴趣小组设计了如下五种装置，铁片在这五种装置中的腐蚀速率由慢到快的顺序为（　　）
A．①⑤④③② B．③①②①⑤
C．④③①⑤② D．④⑤②①③。
6．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
7．家庭常用的一种储水式电热水器的结构如下图所示，其中a、b为水管口。
下列说法错误的是（　　）
A．电热水器可将电能转化为热能
B．该热水器采用了牺牲阳极的电化学保护法
C．镁棒可以有效防止内部水垢生成
D．a应为出水口，b应为进水口
8．化学与生活密切相关。下列说法错误的是（　　）
A．泡沫灭火器可用于一般的灭火，也适用于电器灭火
B．疫苗一般应冷藏存放，以避免蛋白质变性
C．家庭装修时用水性漆替代传统的油性漆，有利于健康及环境
D．电热水器用镁棒防止内胆腐蚀，原理是牺牲阳极的阴极保护法
9．用压强传感器探究生铁在pH=2和pH=4醋酸溶液中发生腐蚀的装置及得到的图象如下：分析图象，以下结论错误的是（　　）
A．溶液pH≤2时，生铁发生析氢腐蚀
B．在酸性溶液中生铁可能发生吸氧腐蚀
C．析氢腐蚀和吸氧腐蚀的速率一样快
D．两溶液中负极反应均为：Fe﹣2e﹣═Fe2+
10．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+
11．用如图所示装置及试剂进行铁的电化学腐蚀实验探究，测定具支锥形瓶中压强(p)随时间变化关系以及溶解氧(DO)随时间变化关系的曲线如下，下列说法错误的是（　　）
A．压强增大主要是因为产生了H2
B．整个过程中，负极电极反应式为Fe-2e-=Fe2+
C．pH=4.0时，不发生析氢腐蚀，只发生吸氧腐蚀
D．pH=2.0时，正极电极反应式为2H++2e-=H2↑和O2+4e-+4H+=2H2O
12．列事实上，与电化学腐蚀无关的是（　　）
A．在空气中，金属银的表面生成一层黑色物质
B．镀银的铁制品，镀层部分受损后，露出的铁表面易被腐蚀
C．埋在潮湿土壤里的铁管比埋在干燥土壤里的铁管更易被腐蚀
D．为保护海轮的船壳，常在船壳上镶入锌块
13．如图是研究铁被海水腐蚀的实验装置。图2中M是某种与铁片紧贴的金属，下列说法正确的是（　　）
A．图1铁片靠近烧杯底部的部分，腐蚀更严重
B．若M是锌片，可保护铁
C．若M是铜片，可保护铁
D．M是铜或是锌都不能保护铁，是因没有构成原电池
14．“外加电流法”和“牺牲阳极法”均可有效防止铁发生电化学腐蚀。下列说法不正确的是（　　）
A．铁发生电化学腐蚀的原因是在其表面形成了原电池
B．利用“外加电流法”时，铁连接电源负极
C．“牺牲阳极法”利用了电解池原理
D．两种保护法中都要采用辅助阳极
15．如图所示各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序是（　　）
A．④＞②＞①＞③ B．②＞①＞③＞④
C．③＞②＞④＞① D．④＞②＞③＞①
16．下列有关电化学说法正确的是（　　）
A．钢铁电化学锈蚀时，在负极失电子生成
B．在电解法精炼铜的过程中，若转移电子，理论上阴极析出铜的质量为32g
C．将海水中钢铁闸门与电源正极相连，可防止闸门被腐蚀
D．如图所示的铅蓄电池在放电过程中，负极质量减小，正极质量增加
二、综合题
17．如图是铁钉在某溶液中被腐蚀的实验（开始时试管中液面和试管外液面等高）．
（1）甲、乙两图溶液中呈酸性的是　 　（填“甲”或“乙”）．
（2）甲图电极反应式是：正极　 　，负极　 　．
（3）乙图中发生反应的离子方程式是　 　．
18．写出下列反应的热化学方程式．
（1）25℃，1.01×105Pa下，1g 硫粉在氧气中充分燃烧放出 9.36kJ热量，写出表示硫燃烧生成1molSO2的热化学方程式　 　
（2）用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜．已知：
Cu（s）+2H+（aq）=Cu2+（aq）+H2（g）△H=+64.39kJ/mol
2H2O2（l）=2H2O（l）+O2（g）△H=﹣196.46kJ/mol
H2（g）+1/2O2（g）=H2O（l）△H=﹣285.84kJ/mol 在H2SO4溶液中Cu与H2O2反应生成Cu2+和H2O的热化学方程式为　 　．
（3）下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是　 　（填序号）
19．某小组按图1所示的装置探究铁的吸氧腐蚀。
（1）图2是图1所示装置的示意图，在图2的小括号内填写正极材料的化学式　 　；在方括号内用箭头表示出电子流动的方向　 　。
（2）正极反应式为　 　，负极反应式为　 　。
（3）按图1装置实验，约8 min时才看到导管中液柱上升，下列措施可以更快更清晰地观察到液柱上升的是　 　。
a．用纯氧气代替具支试管内的空气
b．将食盐水浸泡过的铁钉表面撒上铁粉和碳粉的混合物
c．用毛细尖嘴管代替玻璃导管，并向试管的水中滴加少量红墨水
20．根据问题填空:
（1）钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢铁占世界钢铁年产量的四分之一．
①钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀，该腐蚀过程中的正极反应式为　 　．
②为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以采用如图甲所示的方案，其中焊接在铁闸门上的固体材料 R 可以采用　 　．
A．铜B．锡C．锌D．石墨
③如图乙方案也可以降低铁闸门的腐蚀速率，其中铁闸门应该连接在直流电源的　 　极上．
（2）根据反应 Fe+Fe2（SO4）3═3FeSO4设计的双液原电池如图丙所示．
①电极Ⅰ的材料为金属铁，则烧杯 A 中的电解质溶液为　 　（填化学式）
②电极Ⅱ发生的电极反应式为　 　．
（3）某同学组装了如图丁所示的电化学装置．电极Ⅰ为 Al，其他电极均为 Cu．
①电极Ⅰ为　 　极（填“正”“负”或“阴”“阳”），发生　 　反应（填“氧化”或“还 原”），电极反应式为　 　；电极Ⅲ为　 　极（填“正”“负”或“阴”“阳”）．
②盐桥中盛有含 KNO3 溶液的琼脂，盐桥中的 K+向　 　极（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）移动．
21．下图所示水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天后观察：
（1）铁钉在逐渐生锈，则铁钉的腐蚀属于　 　腐蚀。
（2）若试管内液面上升，则原溶液呈　 　性，发生　 　腐蚀，正极反应式为　 　。
（3）若试管内液面下降，则原溶液呈　 　性，正极反应式为　 　。
答案解析部分
1．【答案】D
【解析】【解答】A．四氯化碳和水不互溶，溴在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度，则装置甲能达到用用四氯化碳萃取溴水中溴的实验目的，故A不符合题意；
B．HCl易溶于水，饱和食盐水能抑制氯气溶解，浓硫酸具有吸水性，因此盛有饱和NaCl溶液的洗气瓶能除去氯化氢气体，盛有的浓硫酸的洗气瓶能干燥氯气，则装置乙能达到除去氯气中的氯化氢气体并干燥的实验目的，故B不符合题意；
C．中性或弱酸性溶液中，铁丝发生吸氧腐蚀，铁丝网在氯化钠溶液中发生吸氧腐蚀会使试管内气体的物质的量减小，气体压强减小，红墨水会进入导气管中形成一段液柱，则装置丙能达到验证铁的吸氧腐蚀的实验目的，故C不符合题意；
D．由图可知，装置丁的向下排空气法收集氨气的试管中没有排出气体的出口，则装置丁不能达到实验室制备少量氨气的实验目的，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.溴在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度，且水与四氯化碳互不相溶；
B.饱和氯化钠溶液能抑制氯气溶解，HCl易溶于氯化钠溶液，浓硫酸具有吸水性；
C.中性或弱酸性溶液中，铁丝发生吸氧腐蚀。
2．【答案】D
【解析】【解答】A．糯米中含有大量的淀粉，淀粉发生水解生成葡萄糖，葡萄糖在酒化酶的作用下转化为酒精，故A不符合题意；
B．金属栏杆容易被空气中的氧气氧化而腐蚀，涂油漆可以隔绝空气，防止金属被氧化，从而达到金属防护的目的，故B不符合题意；
C．乙烯是植物生长调节剂，乙烯促使水果成熟，乙烯含有碳碳双键，容易被高锰酸钾氧化，故C不符合题意；
D．草木灰的主要成分是，属于钾肥，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.为淀粉转化为葡萄糖，在酒化酶的作用下，葡萄糖转化为乙醇。
B.对金属涂油漆，采用物理方法隔绝空气，防止金属氧化。
C.乙烯具有催熟效果，吸收乙烯可以延长保鲜期。
3．【答案】D
【解析】【解答】该反应为原电池生铁块中的碳是原电池的正极，a试管中为中性溶液发生了吸氧腐蚀，b试管中为酸性溶液发生了析氢腐蚀。两试管中相同的电极反应式是：Fe－2e-= Fe2+，左边压强减小，右边压强增加，红墨水柱两边的液面变为右低左高。
【分析】a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀。依据反应原理分析。
4．【答案】B
【解析】【解答】电极：关于盐桥的作用需要明确以下几点：①使整个装置构成闭合回路，代替两溶液直接接触。②通过带电离子的定向移动，平衡烧杯中电解质溶液的电荷。如在Zn/ZnSO4—Cu/CuSO4原电池中Zn失去电子Zn2＋进入ZnSO4溶液，ZnSO4溶液中因Zn2＋增多而带正电荷。同时，CuSO4溶液则由于Cu2＋变成Cu，使得SO42－相对较多而带负电荷。通过盐桥中阴阳离子定向移动而使两极电解质溶液中正负电荷守恒而保持电中性。③不能用一根导线连接，因为导线是不能传递阴阳离子的。
A. 图a中，铁棒发生化学腐蚀，靠近底端的部分与氧气接触少，腐蚀程度较轻，A错误；
B. 图b中石墨电极与电源负极相连，作阴极，溶液中的氢离子放电，电极上产生氢气，铜电极是阳极，发生氧化反应，B正确；
C. 原电池中阳离子向正极移动，盐桥的作用是传递电荷以维持电荷平衡，右侧为正极，所以Fe3+在右侧烧杯中不向左移动，C错误；
D. 铁上镀铜，铁应与外加电源负极相连，阳极是铜失去电子，阴极是铜离子得到电子，所以一段时间后CuSO4溶液浓度不变，D错误，
故答案选：B。
【分析】A.海水中的铁棒隔绝氧气，腐蚀程度轻；
B.与电源正极相连的为阳极，失电子发生氧化反应；与电源负极相连的为阴极，得电子发生还原反应；
C.原电池中阳离子向正极移动；
D.与电源负极相连的为阴极，得电子发生还原反应，被保护。
5．【答案】D
【解析】【解答】图①构成原电池，铁为负极，发生铁的吸氧腐蚀；图②为铁的化学腐蚀；图③构成电解池，铁为阳极，发生反应；图④构成电解池，铁为阴极，属于外接电流阴极保护法；图⑤构成原电池，铁为正极，属于牺牲阳极的阴极保护法；铁片在这五种装置中的腐蚀速率由慢到快的顺序为④⑤②①③，
故答案为：D。
【分析】金属腐蚀快慢顺序是：电解池阳极＞原电池负极＞化学腐蚀＞原电池正极＞电解池阳阴极。
6．【答案】D
【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。
7．【答案】C
【解析】【解答】A．电热水器是利用电能加热使水升高温度，即电能转化为热能，故A不符合题意；
B．该热水器中镁作阳极，失电子，钢制壳体作阴极，被保护，采用了牺牲阳极的电化学保护法，故B不符合题意；
C．该热水器中镁作阳极，失电子，变为镁离子进入溶液，阴极氢离子得电子剩余氢氧根离子，镁离子与氢氧根离子结合成受热易分解的氢氧化镁，会生成不溶于水的氧化镁，所以镁棒不能有效防止内部水垢生成，故C符合题意；
D． 热水炉加热时首先加热下面的水，然后下面的水通过热传递把热量传递给上面的水，最后一起达到沸点，故a应为出水口，b应为进水口，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.电热水器是电能转化为热能的过程；
B.加镁棒可以保护热水器；
C.镁棒会产生镁离子，与氢氧根结合生成氢氧化镁；
D.a应为出水口，b应为进水口。
8．【答案】A
【解析】【解答】A．泡沫灭火器中加入的主要是碳酸氢钠和硫酸铝溶液，两者混合时发生盐的双水解反应，生成大量的二氧化碳气体泡沫，该泡沫喷出CO2进行灭火。但是，喷出的二氧化碳气体泡沫中一定含水，形成电解质溶液，具有一定的导电能力，会导致触电或电器短路，因此泡沫灭火器不适用于电器灭火，A符合题意；
B．疫苗是指用各类病原微生物制作的用于预防接种的生物制品。由于疫苗对温度比较敏感，温度较高时，会因为蛋白质变性，而失去活性，所以疫苗一般应该冷藏保存，B不符合题意；
C．油性漆是指用有机物作为溶剂或分散剂的油漆；水性漆是指用水作为溶剂或分散剂的油漆，使用水性漆可以减少有机物的挥发对人体健康和室内环境造成的影响，C不符合题意；
D．电热水器内胆连接一个镁棒，就形成了原电池，因为镁棒比较活泼，Mg棒作原电池的负极，从而对正极的热水器内胆（多为不锈钢或铜制）起到了保护作用，这种保护方法为：牺牲阳极的阴极保护法，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.泡沫灭火器会有水出来
B.温度过高，蛋白质变性
C.油性漆有毒
9．【答案】C
【解析】【解答】解：A．根据pH=2的溶液中压强与时间的关系知，压强随着反应的进行而逐渐增大，说明该装置发生析氢腐蚀，则溶液pHpH≤2时，生铁发生析氢腐蚀，故A正确；
B．pH=4的醋酸溶液中压强随着反应的进行而逐渐减小，说明发生吸氧腐蚀，pH=4的醋酸溶液呈酸性，所以在酸性溶液中生铁可能发生吸氧腐蚀，故B正确；
C．根据压强与时间关系图知，pH=2的溶液和pH=4的溶液中，变化相同的压强时所用时间不同，前者比后者使用时间长，说明吸氧腐蚀速率大于析氢腐蚀速率，故C错误；
D．两个溶液中都发生电化学腐蚀，铁均作负极，电极反应式为Fe﹣2e﹣=Fe2+，故D正确；
故选C．
【分析】根据压强与时间关系图知，pH=2的醋酸溶液中压强随着反应的进行而逐渐增大，说明该反应发生析氢腐蚀，pH=4的醋酸溶液中压强随着反应的进行而逐渐减小，说明发生吸氧腐蚀，根据原电池原理来分析解答．
10．【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）。
11．【答案】C
【解析】【解答】A．pH=2.0的溶液，酸性较强，因此锥形瓶中的Fe粉能发生析氢腐蚀，析氢腐蚀产生氢气，因此会导致锥形瓶内压强增大，故A不符合题意；
B．锥形瓶中的Fe粉和C粉构成了原电池，Fe粉作为原电池的负极，发生的电极反应式为：Fe-2e-═Fe2+，故B不符合题意；
C．若pH=4.0时只发生吸氧腐蚀，那么锥形瓶内的压强会有下降；而图中pH=4.0时，锥形瓶内的压强几乎不变，说明除了吸氧腐蚀，Fe粉还发生了析氢腐蚀，消耗氧气的同时也产生了氢气，因此锥形瓶内压强几乎不变，故C符合题意；
D．由图可知，pH=2.0时，锥形瓶内的溶解氧减少，说明有消耗氧气的吸氧腐蚀发生，同时锥形瓶内的气压增大，说明有产生氢气的析氢腐蚀发生；因此，正极反应式有：2H++2e-═H2↑和O2+4e-+4H+═2H2O，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】Fe在酸性环境下会发生析氢腐蚀，产生氢气，会导致锥形瓶内压强增大；若介质的酸性很弱或呈中性，并且有氧气参与，此时Fe就会发生吸氧腐蚀，吸收氧气，会导致锥形瓶内压强减小。
12．【答案】A
【解析】【解答】解：A、银在空气中被氧气氧化发生化学腐蚀，与电化学腐蚀无关，故A无关；
B、镀银的铁制品铁破损后发生电化腐蚀，因Fe比Ag活泼，因而是铁被腐蚀，发生原电池反应而可用电化学知识解释，故B有关；
C、埋在潮湿土壤里的铁管，铁、C和潮湿的空气形成原电池，加快了铁的腐蚀，而干燥土壤里的缺少电解质溶液，不能形成原电池，不易腐蚀，属于此现象与电化学知识有关，故C有关；
D、轮船水线下的船壳装上锌块后，可保护船壳在海水中不被腐蚀，因为Zn比Fe活泼，Zn与Fe构成原电池，在海水中锌被腐蚀，从而保护船壳，发生原电池反应可用电化学知识解释，故D有关．
故选A．
【分析】A．银在空气中被氧气氧化发生化学腐蚀；
B．镀银的铁制品铁破损后发生电化腐蚀，铁做负极；
C．生铁中含有碳，在电解质溶液中形成原电池反应，铁做原电池的负极；
D．轮船水线下的船壳装上锌块和铁在海水中会形成原电池反应，锌做负极．
13．【答案】B
【解析】【解答】A. 图1中铁片在海水中主要发生吸氧腐蚀，水面处铁片接触氧气和水，腐蚀更严重，A项不符合题意；
B. 图2中，若M是锌片，则锌、铁与海水构成原电池，电子从锌转移向铁，使铁得到保护，B项符合题意；
C. 图2中，若M是铜片，则铜、铁与海水构成原电池，电子从铁转移向铜，铁更易被腐蚀，C项不符合题意；
D. M是铜或锌，它与铁、海水都构成原电池，只有当M为锌时铁被保护，D项不符合题意。
本题选B。
【分析】据钢铁的腐蚀条件、原电池原理分析判断。
14．【答案】C
【解析】【解答】A．铁发生电化学腐蚀的原因是铁不纯，铁与杂质在其表面形成了原电池，A项不符合题意；
B．利用“外加电流法”时，铁连接电源负极，B项不符合题意；
C．“牺牲阳极法”利用了原电池原理，C项符合题意；
D．两种保护法中都要采用辅助阳极，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】“外加电流法”属于电解池原理，其中被保护的金属与电源负极相连；“牺牲阳极法”和电化学腐蚀都属于原电池原理，其中被保护的金属作正极。这两种保护法均采用了辅助阳极。据此分析。
15．【答案】A
【解析】【解答】由图可知④是电解池，铁是阳极，腐蚀速率最快；②中Fe为原电池的负极被腐蚀，腐蚀速率也较快；③中铁为原电池的正极，被保护，不被腐蚀；①属于金属铁的化学腐蚀，腐蚀速率较慢；则腐蚀时由快到慢的顺序是④＞②＞①＞③，
故答案为：A。
【分析】当电解质溶液相同时，同一金属腐蚀的快慢是电解池的阳极>原电池的负极>化学腐蚀>原电池的正极>电解池的阴极，以此分析解答。
16．【答案】B
【解析】【解答】A．钢铁电化学腐蚀时，Fe在负极上失电子生成Fe2+，故A不符合题意；
B．精炼铜过程中，阴极上电极反应式为Cu2++2e-=Cu，转移1mol电子，理论上阴极析出铜的质量为32g，故B符合题意；
C．根据电解原理，活动性金属作阳极，活动性金属先失电子，因此钢铁闸门应于电源的负极相连，可防止闸门被腐蚀，故C不符合题意；
D．负极电极反应式为Pb-2e-+=PbSO4，电极质量增大，正极反应式为PbO2+2e-++4H+=PbSO4+2H2O，正极质量增大，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.钢铁电化学锈蚀时，Fe在负极失电子生成Fe2+；
B.精炼铜阴极反应为Cu2++2e-=Cu；
C.作电解池阴极的金属被保护，作电解池阳极的金属被腐蚀；
D.铅蓄电池的负极反应为Pb-2e-+=PbSO4，正极反应为PbO2+2e-++4H+=PbSO4+2H2O。
17．【答案】（1）乙
（2）O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣；Fe﹣2e﹣═Fe2+
（3）Fe+2H+═Fe2++H2↑
【解析】【解答】解：从两图中液面的高度可以看出，甲图试管内液面上升，说明气体体积减小，氧气被吸收，发生吸氧腐蚀，乙图试管内液面下降，说明气体体积增大，有氢气生成，发生析氢腐蚀，（1）由以上分析可知乙发生析氢腐蚀，溶液呈酸性，故答案为：乙；（2）甲发生吸氧腐蚀，正极发生还原反应，电极方程式为O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣，负极发生氧化反应，电极方程式为Fe﹣2e﹣═Fe2+，
故答案为：O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣；Fe﹣2e﹣═Fe2+；（3）乙发生析氢腐蚀，铁被氧化，同时生成氢气，离子方程式为Fe+2H+═Fe2++H2↑，故答案为：Fe+2H+═Fe2++H2↑．
【分析】从两图中液面的高度可以看出，甲图试管内液面上升，说明气体体积减小，氧气被吸收，发生吸氧腐蚀，乙图试管内液面下降，说明气体体积增大，有氢气生成，发生析氢腐蚀，以此解答．
18．【答案】（1）S（s）+O2（g）=SO2（g）△H=﹣299.52 kJ mol﹣1
（2）Cu（s）+H2O2（l）+2H+（aq）=Cu2+（aq）+2H2O（l）△H=﹣319.6KJ/mol
（3）④②①③
【解析】【解答】解：（1）质量换算物质的量结合反应热计算得到生成1mol二氧化硫气体的焓变，1g 硫粉在氧气中充分燃烧放出 9.36kJ热量，生成1molSO2的反应放出的热量=9.36KJ×32=299.52 kJ；依据热化学方程式书写方法，标注物质聚集状态，和对应量的反应热；热化学方程式为：S（s）+O2（g）=SO2（g）△H=﹣299.52 kJ mol﹣1；
故答案为：S（s）+O2（g）=SO2（g）△H=﹣299.52 kJ mol﹣1；（2）①Cu（s）+2H+（aq）=Cu2+（aq）+H2（g）△H=+64.39kJ/mol
②2H2O2（l）=2H2O（l）+O2（g）△H=﹣196.46kJ/mol
③H2（g）+1/2O2（g）=H2O（l）△H=﹣285.84kJ/mol
依据盖斯定律①+ ②+③得到：Cu（s）+H2O2（l）+2H+（aq）=Cu2+（aq）+2H2O（l）△H=﹣319.6KJ/mol；
故答案为：Cu（s）+H2O2（l）+2H+（aq）=Cu2+（aq）+2H2O（l）△H=﹣319.6KJ/mol；（3）①是铁的化学腐蚀；②是原电池反应铁做负极被腐蚀；③形成原电池反应，铁做正极被保护；④电解池反应，铁做阳极被腐蚀；电解池阳极腐蚀最快，其次是原电池的负极，原电池正极被保护，所以Fe片腐蚀由快到慢的顺序是④②①③；
故答案为：④②①③；
【分析】（1）质量换算物质的量结合反应热计算得到生成1mol二氧化硫气体的焓变，依据热化学方程式书写方法，标注物质聚集状态，和对应量的反应热；（2）依据热化学方程式和盖斯定律计算得到；（3）①是铁的化学腐蚀；②是原电池反应铁做负极被腐蚀；③形成原电池反应，铁做正极被保护；④电解池反应，铁做阳极被腐蚀；
19．【答案】（1）C；
（2）O2 +2H2O+e-=4OH-；Fe-2e-=Fe
（3）abc
【解析】【解答】(1)在食盐水中，铁钉发生吸氧腐蚀，活动性较强的铁作负极，其中含有的活动性弱的杂质碳作正极，正极的化学式为C；电子从负极Fe沿导线流向正极C，其图象为 ；
(2)该装置中，负极上铁失电子发生氧化反应，负极的电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+；正极C上O2得电子发生还原反应，正极的电极反应式为：2H2O+O2+4e-=4OH-；
(3)a.用纯氧气代替具支试管内的空气，氧气的浓度增大，反应速率加快，a正确；
b.用食盐水浸泡过的铁钉再蘸取铁粉和炭粉的混合物，增大反应物的接触面积，反应速率加快，b正确；
c.用毛细尖嘴管代替玻璃导管，并向试管的水中滴加少量红墨水，改变相同的压强即改变相同的体积，毛细尖嘴管上升的高度大于玻璃导管，且红墨水现象更明显，c正确；
故答案为：abc。
【分析】（1）铁的吸氧腐蚀中正极材料是铁中的碳，电子由负极流向正极；
（2）正极上发生氧气的还原反应生成氢氧根离子；负极发生铁的氧化反应；
（3）根据加快反应速率、使现象更加明显的方法进行分析。
20．【答案】（1）O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣；C；负
（2）FeSO4；Fe3++e﹣=Fe2+
（3）负；氧化；Al﹣3e﹣=Al3+；阳；II
【解析】【解答】解：（1）①钢铁发生吸氧腐蚀时，铁作负极，发生失电子的氧化反应，即Fe=Fe2++2e﹣，碳作正极，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为：2H2O+O2+4e﹣=4OH﹣，故答案为：2H2O+O2+4e﹣=4OH﹣；
②为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以让金属铁做原电池的正极，其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以是比金属铁的活泼性强的金属，
故答案为：C；
③电解池的阴极上的金属被保护，为降低铁闸门的腐蚀速率，其中铁闸门应该连接在直流电源的负极，
故答案为：负；（2）①电解Ⅰ的材料为金属铁，则烧杯A中的电解质溶液为含有亚铁离子的可溶性的盐溶液，可以是硫酸亚铁，故答案为：FeSO4；
②B烧杯是硫酸铁溶液，溶液中铁离子在电极Ⅱ上得电子，变成亚铁离子，所以Ⅱ发生的电极反应式为：Fe3++e﹣=Fe2+，故答案为：Fe3++e﹣=Fe2+；（3）①电极Ⅰ为Al，其它均为Cu，Al易失电子作负极，所以Ⅰ是负极，负极上发生氧化反应，其电极反应为：Al﹣3e﹣=Al3+；I与IV相连，则Ⅳ是阴极，II为正极，Ⅲ是阳极；
故答案为：负；氧化；Al﹣3e﹣=Al3+；阳；
②原电池中阳离子向正极移动，则盐桥中的K+向II极移动；
故答案为：II．
【分析】（1）①铁为活泼金属，易发生电化学腐蚀，钢铁发生吸氧腐蚀，负极上铁失电子发生氧化反应，正极上氧气得电子发生还原反应；
②原电池的负极金属易被腐蚀，根据原电池的工作原理来回答；
③在电解池的阴极上的金属被保护，根据电解池的工作原理来回答；（2）①电解Ⅰ的材料为金属铁，则烧杯A中的电解质溶液为含有亚铁离子的可溶性的盐溶液；
②B烧杯是硫酸铁溶液，溶液中铁离子在电极Ⅱ上得电子，变成亚铁离子；（3）电极Ⅰ为Al，其它均为Cu，Al易失电子作负极，所以Ⅰ是负极、Ⅳ是阴极，Ⅲ是阳极、Ⅱ是正极，负极上失电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应，原电池中阳离子向正极移动，据此分析解答．
21．【答案】（1）电化学
（2）弱酸性或中；吸氧；O2+2H2O+4e-=4OH-
（3）较强的酸；2H++2e-=H2 ↑
【解析】【解答】（1）铁钉含有杂质，浸泡在水溶液中则可构成原电池，因此发生的腐蚀属于电化学腐蚀。
（2）试管内液面上升，说明试管内压强减小，即气体被消耗，因而发生的是吸氧腐蚀，溶液的酸性较弱或呈中性，正极反应式为：O2+2H2O+4e-＝4OH-。
（3）若试管内液面下降，说明有气体生成，因而是析氢腐蚀，溶液酸性较强，正极反应式为：2H++2e-＝H2↑
【分析】金属的腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀，金属与氧化剂直接接触而发生的腐蚀属于化学腐蚀，而通过原电池原理发生的腐蚀属于电化学腐蚀，据此解答即可。