1.4 金属的腐蚀与防护 同步练习（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
一、单选题
1．下列有关金属腐蚀的说法中正确的是（　　）
A．银质奖牌久置后表面变暗是因为发生了电化腐蚀
B．因为二氧化碳普遍存在， 所以钢铁的电化腐蚀以析氢腐蚀为主
C．无论是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀， 总是金属被氧化
D．钢铁吸氧腐蚀的正极反应：
2．将等质量的两份锌粉a、b分别加入到足量的稀硫酸中，同时向a中加少量CuSO4溶液，下图中产生H2的体积V(L)与时间t(min)的关系，其中正确的是（　　）
A． B．
C． D．
3．下列说法正确的是（　　）
A．煤的干馏和煤的液化均是物理变化
B．船体镀锌或锡均可保护船体，镀层破损后将立即失去保护作用
C．由于共价键具有方向性，共价化合物在形成晶体时均采取“紧密堆积”
D．反应NH4Cl （s）═NH3（g）+HCl（g）室温下不能自发进行，则该反应的△H＞0
4．生铁在pH=2和pH=4的盐酸中发生腐蚀．在密闭容器中，用压强传感器记录该过程的压强变化，如图所示．下列说法中，不正确的是（ ）
A．两容器中负极反应均为Fe﹣2e﹣═Fe2+
B．曲线a记录的是pH=2的盐酸中压强的变化
C．曲线b记录的容器中正极反应是O2+4e﹣+2H2O═4OH﹣
D．在弱酸性溶液中，生铁能发生吸氧腐蚀
5．以下现象与电化学腐蚀无关的是（　　）
A．生铁比纯铁容易生锈
B．银质物品久置表面变暗
C．铁质器件附有铜质配件，在接触处易生铁锈
D．黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿
6．利用如图装置进行实验，开始时，a、b两处液面相平，密封好，放置一段时间。下列说法错误的是（　　）
A．a管发生吸氧腐蚀，b管发生析氢腐蚀
B．一段时间后，a管液面高于b管液面
C．a处溶液的 不变，b处溶液的 减小
D．a、b两处具有相同的电极反应式：
7．潮湿环境、Cl-、溶解氧是造成青铜器锈蚀的主要环境因素，腐蚀严重的青铜器表面大多存在起催化作用的多孔催化层。图为青铜器发生电化学腐蚀的原理示意图，下列说法正确的是（　　）
A．腐蚀过程中，青铜基体是正极
B．若有64gCu腐蚀，理论上耗氧体积为22.4L（标准状况）
C．多孔催化层的形成加速了青铜器的腐蚀速率，是因为改变了反应的焓变
D．环境中的Cl-、正负极产物作用生成多孔粉状锈，其离子方程式为：2Cu2++3OH-+Cl-＝Cu2(OH)3Cl↓
8．在船体的钢铁外壳上镶嵌锌块可以有效避免船体遭受腐蚀。下列说法不正确的是（　　）
A．锌块作原电池的负极
B．钢铁在海水中易发生吸氧腐蚀
C．电子由船体钢铁外壳向锌块移动
D．在海水中阳离子向船体钢铁外壳移动
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像如图。以下结论错误的是（　　）
A．溶液pH≤2时，生铁发生析氢腐蚀
B．在酸性溶液中生铁有可能发生吸氧腐蚀
C．析氢腐蚀的速率比吸氧腐蚀快
D．两溶液中负极反应均为：Fe-2e-=Fe2+
10．能有效防止铁质栏杆锈蚀的措施是（　　）
A．接上铜网 B．与石墨相连
C．定期涂上油漆 D．定期擦去铁锈
11．如题图所示，将紧紧缠绕不同金属的铁钉放入培养皿中，再加入含有适量酚酞和NaCl的琼脂热溶液，冷却后形成琼胶（离子在琼胶内可以移动），下列叙述正确的是（　　）
A．a中铁钉附近呈现红色 B．b中铁钉上发生还原反应
C．a中铜丝上发生氧化反应 D．b中铝条附近有气泡产生
12．图为铁在稀硫酸中被腐蚀时的不同情况，其中腐蚀速率由慢到快的顺序是（　　）
A．①②③⑤⑥④ B．⑤②①⑥③④
C．⑤②③⑥①④ D．④③⑥②①⑤
13．下列事实不能用电化学理论解释的是（　　）
A．轮船水线下船壳上装有一定数量的锌块
B．银质奖章久置后表面变暗
C．镀锌铁比镀锡铁耐用
D．钢铁在潮湿空气中比在干燥空气中腐蚀得快
14．下列化学用语对事实的解释错误的是（　　）
A．钢铁发生吸氧腐蚀，负极反应为：Fe-2e-=Fe2+
B．氢氧化铁胶体的制备原理：Fe3++3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H+
C．工业上漂白粉的制备原理：2OH-+Cl2=Cl-+ClO-+H2O
D．盛装强碱溶液的试剂瓶不能用玻璃塞：SiO2+2OH-=SiO +H2O
15．北溪天然气管道被炸，至少泄漏8万吨天然气，据专业人员介绍修复管道至少需要1年以上时间。损坏的管道在海水中主要发生吸氧腐蚀。下列叙述错误的是（　　）
A．吸氧腐蚀属于电化学腐蚀
B．负极反应式为
C．正极反应式为
D．浓度越大，吸氧腐蚀速率越大
16．常温下铝在空气中不易生锈而铁易生锈原因是（　　）
A．铝比铁化学性质活泼
B．铝表面有一层致密氧化膜起保护作用
C．铝性质太活泼已经全部被氧化成了氧化铝
D．铁有可能只失去二个电子而铝失三个电子，从而比铝更容易被氧化
二、综合题
17．金属的腐蚀和防护在我们的生活中很常见。
（1）下图是为了减缓海水对钢闸门A、C的腐蚀而采取的措施，其中图1利用B的金属性比铁强来保护A，该方法称为　 　法；若采用图2所示原理来减缓钢闸门C的腐蚀，则C应与直流电源的　 　(填“正极”或“负极”)相连。
（2）为除去银器表面的硫化银(Ag2S)，可采用如下方法：向一个铝制容器中加入食盐溶液，将银器浸人食盐溶液中，使银器与铝接触良好。过一段时间，银器表面变为银白色，并有H2S气体和少量白色絮状沉淀生成，则正极的电极反应式为 　 　。
（3）青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理如图。
①腐蚀过程中，负极是　 　 (填“a”“b”或“c”)。
②已知环境中的Cl-扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔铜锈[Cu2(OH)3Cl]，该反应的离子方程式为　 　。
18．按如图所示装置进行下列不同的操作，请回答有关问题：操作：①只接通K1；②只接通K2；③只接通K3；④都断开。
（1）铁棒的腐蚀速率由大到小的顺序是　 　(填操作序号)。
（2）原料粗盐中常含有泥沙和Ca2+、SO42-等杂质，必须精制后才能供电解使用。精制时，粗盐溶于水过滤后，还要加入的试剂分别为①Na2CO3、②HCl（盐酸）③BaCl2，这3种试剂添加的合理顺序是　 　（填序号）。
（3）若把U形管中的NaCl溶液换成100mL0.1mol/L的CuSO4溶液，且只进行操作②，则当电路中通过0.01mol电子时：(填“铁”或“石墨”)　 　电极增重　 　g，此时溶液的pH=　 　(忽略溶液体积变化)。
（4）若把U形管中的NaCl溶液换成加入了2molAgNO3、1molNa2SO4和1molBaCl2后的溶液，且只进行操作②，则装置中可观察到的现象为：　 　。通电一段时间后，氧化产物与还原产物的质量比为　 　。
19．钢铁工业是国家工业的基础，请回答钢铁腐蚀与防护过程中的有关问题。
（1）生产中可用盐酸来除铁锈。现将一生锈的铁片放入盐酸中，当铁锈被除尽后，溶液中发生的化合反应的化学方程式是　 　。
（2）下列哪个装置可防止铁棒被腐蚀________。
A． B．
C． D．
（3）在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置示意图如下：
①A电极对应的金属是　 　(写元素名称)，B电极的电极反应式是　 　。
②若电镀前铁、铜两片金属质量相同，电镀完成后将它们取出洗净、烘干、称量，二者质量差为5.12 g，则电镀时电路中通过的电子为　 　 mol。
③镀层破损后，镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀，请简要说明原因　 　。
20．请回答下列问题：
（1）高炉冶铁过程中，甲烷在催化反应室中产生水煤气（CO和H2）还原氧化铁，有关反应为：
CH4（g）+CO2（g）═2CO（g）+2H2（g）△H=+260kJ mol﹣1
已知：2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H=﹣566kJ mol﹣1
则CH4与O2反应生成CO和H2的热化学方程式为　 　；
（2）钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的1/4．
钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀，该腐蚀过程中的电极反应式．
正极：　 　；负极：　 　．
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】A．银质奖牌久置变暗是由于与空气中的硫化氢气体反应生成了黑色的硫化银，不是电化腐蚀，A不符合题意；
B．钢铁在潮湿空气中的腐蚀以吸氧腐蚀为主，B不符合题意；
C．金属腐蚀的实质是金属失电子，故总是金属被氧化，C符合题意；
D．钢铁吸氧腐蚀正极反应为：，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】吸氧腐蚀发生在中性或者碱性环境，析氢腐蚀发生在酸性环境，二者都是常见金属腐蚀反应
2．【答案】A
【解析】【解答】解：将等质量的两份锌粉a、b中分别加入过量的稀硫酸，同时向a中加少量组成原电池的条件CuSO4溶液，a中部分锌与硫酸铜反应生成铜，所以生成氢气总量减少，但构成铜锌原电池反应速率加快，故A正确。
故答案为：A
【分析】组成原电池，生成氢气的反应速率加快，所以ａ快反应时间短，又消耗少量锌置换铜，造成氢气总量减少
3．【答案】D
【解析】【解答】解：A．煤的干馏是指将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，煤液化生成甲醇，属于化学变化，故A错误；
B．锌活泼性强于铁，锡活泼性弱于铁，镀锌铁破损后仍然能够保护铁，镀锡铁破损后加速铁的腐蚀，故B错误；
C．原子晶体是原子以具有方向性和饱和性的共价键结合形成的，不能紧密堆积，不遵循“紧密堆积”原理，故C错误；
D．化学反应能否自发进行，取决于焓变和熵变的综合判据，当△G=△H﹣T △S＜0时，反应能自发进行，当△H＜0，△S＞0时，△G=△H﹣T △S＜0，在室温一定能自发进行，而△H＞0，△S＜0时不能自发进行，该反应的△S＞0，反应：NH4Cl （s）═NH3（g）+HCl（g）在室温下不能自发进行，则室温下△G=△H﹣T △S＞0，说明△H＞0，故D正确；
故选D．
【分析】A．煤的干馏和煤的液化都是化学变化；
B．原电池的负极是容易有被氧化的电极，易被腐蚀；
C．共价化合物原子晶体不能紧密堆积，不遵循“紧密堆积”原理；
D．当△G=△H﹣T △S＞0时，反应不能自发进行．
4．【答案】C
【解析】【解答】解：A．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A正确；
B．曲线a的压强随着反应的进行而逐渐增大，说明发生析氢腐蚀，发生析氢腐蚀的条件是酸性较强，则该容器中的盐酸pH=2，故B正确；
C．曲线b的压强随着反应的进行而逐渐减小，说明发生吸氧腐蚀，对应的应是酸性较弱的pH=4的盐酸溶液，电解质溶液呈酸性，正极反应为O2+4e﹣+4H+═2H2O，故C错误；
D．曲线b的压强随着反应的进行而逐渐减小，说明发生吸氧腐蚀，对应的应是酸性较弱的pH=4的盐酸溶液，所以在酸性溶液中生铁可能发生吸氧腐蚀，故D正确；
故选C．
【分析】据压强与时间关系图知，曲线a的压强随着反应的进行而逐渐增大，说明发生析氢腐蚀，对应的是酸性较强的pH=2的盐酸溶液；曲线b的压强随着反应的进行而逐渐减小，说明发生吸氧腐蚀，对应的应是酸性较弱的pH=4的盐酸溶液，根据原电池原理来分析解答．
5．【答案】B
【解析】【解答】A．生铁中金属铁、碳、潮湿的空气能构成原电池，金属铁为负极，易被腐蚀而生锈，和电化学腐蚀有关，故A不符合题意；
B．银质物品久置表面变暗是由于金属银和空气中的成分发生反应的结果，属于化学腐蚀，与电化学腐蚀无关，故B符合题意；
C．铁质器件附有铜质配件，在接触处形成原电池装置，其中金属铁为负极，易生铁锈，和电化学腐蚀有关，故C不符合题意；
D．黄铜(铜锌合金)制作的铜锣中，金属锌为负极，金属铜做正极，Cu被保护，不易腐蚀，和电化学腐蚀有关，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．生铁中金属铁、碳、潮湿的空气能构成原电池；
B．金属银和空气中的成分发生反应；
C．铁质器件附有铜质配件，在接触处形成原电池；
D．依据牺牲阳极的阴极保护法分析。
6．【答案】C
【解析】【解答】A. a管内是中性溶液，所以发生吸氧腐蚀，b管内是酸性溶液发生析氢腐蚀， A不符合题意；
B. 发生吸氧腐蚀时，氧气和水反应导致气体压强减小，发生析氢腐蚀，生成氢气导致气体压强增大，所以右边的液体向左边移动，一段时间后，a管液面高于b管液面，B不符合题意；
C. a处铁失电子生成亚铁离子，氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁沉淀，所以a处pH不变；b处溶液变成硫酸亚铁溶液，溶液的pH值变大，C符合题意；
D. a、b两处构成的原电池中，铁都作负极，因此a、b两处具有相同的电极反应式： ，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】此题关键在于判断钢铁的腐蚀是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀，主要通过条件判断，极弱的酸性、中性或碱性环境下发生吸氧腐蚀，正极反应式为 ，酸性较强发生析氢腐蚀，正极反应式为 。钢铁腐蚀时，铁在负极失电子被氧化成亚铁离子。
7．【答案】D
【解析】【解答】A．根据图示可知，Cu失去电子生成Cu2+，故腐蚀过程中，青铜基体是负极，A项不符合题意；
B．由题给信息可知，原电池负极的电极反应式为：Cu-2e–=Cu2+，正极电极反应式为：O2+2H2O+4e–=4OH–，根据得失电子守恒可得关系式：2Cu～O2，据此可知，若有64gCu腐蚀，理论上耗氧体积为 （标准状况），B项不符合题意；
C．多孔催化层起催化剂的作用，催化剂能降低反应的活化能，从而加快反应速率，但不能改变反应的初态和终态，所以反应焓变不变，C项不符合题意；
D．根据题给信息，结合原电池的电极产物，可知Cl–与正负极产物发生反应：2Cu2++3OH–+Cl–＝Cu2(OH)3Cl↓，D项符合题意；
故答案为：D。
【分析】据图可知，O2得电子生成OH–，Cu失去电子生成Cu2+，过程中发生了吸氧腐蚀。据此可判断出原电池的正负极。根据原电池的工作原理，可写出电极反应式，根据得失电子守恒可进行相关计算。据此分析。
8．【答案】C
【解析】【解答】A．牺牲阳极法安装活泼金属做原电池负极，被保护的钢铁做正极，锌块作负极，A项不符合题意；
B．海水中pH接近中性，易发生吸氧腐蚀，B项不符合题意；
C．原电池中电子从负极经外电路流向正极，C项符合题意；
D．原电池正极得电子，电解质中阳离子向正极移动，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】 钢铁外壳上镶嵌锌块 ，形成锌铁原电池，锌作负极，铁作正极，电子从锌电极流向铁电极，钢铁被保护。
9．【答案】C
【解析】【解答】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pH≤2时，生铁发生析氢腐蚀，故A不符合题意；
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不符合题意；
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符合题意；
D．两个溶液中都发生电化学腐蚀，铁均作负极，电极反应式均为Fe-2e-=Fe2+，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】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。
10．【答案】C
【解析】【解答】解：A、接上铜网与铁形成原电池，铁活泼作负极加快锈蚀，故A错误．
B、与石墨相连，石墨与铁形成原电池，铁活泼作负极加快锈蚀，故B错误．
C、定期涂上油漆，能隔绝氧气和水，能防止钢铁锈蚀，故C正确．
D、定期擦去铁锈，不能隔绝氧气和水，不能防止钢铁锈蚀，故D错误．
故选：C．
【分析】铁与水、氧气充分接触时容易生锈，使铁制品与氧气和水隔绝可以防止生锈，接触进行分析判断即可．
11．【答案】B
【解析】【解答】解：A、a中构成的是铁铜原电池，铁作为负极：Fe﹣2e﹣=Fe2+，发生氧化反应，没有红色出现，故A错误；
B、b中构成铁铝原电池，铝作负极，铁作正极，发生还原反应，故B正确；
C、a中构成的是铁铜原电池，铜作为正极，发生还原反应，故C错误；
D、b中构成铁铝原电池，铝作负极：Al﹣3e﹣═Al3+，发生氧化反应，没有气泡产生，故D错误．
故选：B．
【分析】A、a中构成的是铁铜原电池，铁作为负极，发生氧化反应．
B、b中构成铁铝原电池，铝作负极，铁作正极，发生还原反应．
C、a中构成的是铁铜原电池，铜作为正极，发生还原反应．
D、b中构成铁铝原电池，铝作负极，发生氧化反应．
12．【答案】D
【解析】【解答】解：①中Fe易失电子作负极、Cu作正极，Fe加速被腐蚀；②中Fe易失电子作负极、Sn作正极，Fe加速被腐蚀，Sn比Cu活泼，被腐蚀速率小于①；③中Zn易失电子作负极、Fe作正极，Fe被保护；④中Fe作阴极被保护；⑤中Fe作阳极加速被腐蚀；⑥中Fe发生化学腐蚀；
所以Fe被腐蚀速率从慢到快顺序为④③⑥②①⑤，故选D．
【分析】金属被腐蚀快慢速率顺序为：电解池阳极＞原电池负极＞化学腐蚀＞原电池正极＞电解池阴极，据此判断．
13．【答案】B
【解析】【解答】A，轮船水线下船壳上装有一定数量的锌块，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，发生的是原电池反应，可用电化学理论解释，故A不符合题意；
B，银质奖章久置后表面变暗是银单质直接被氧化的结果，属于化学腐蚀，故B符合题意；
C，镀锌铁与镀锡铁相比，若破损后，镀锌铁因Zn比Fe活泼，Zn被腐蚀，镀锡铁因Fe比Sn活泼，Fe被腐蚀，所以镀锌铁比镀锡铁耐用，发生的是原电池反应，可用电化学原理解释，故C不符合题意；
D，在潮湿的空气里，钢铁表面吸附了一层薄薄的水膜，这层水膜里含有少量H＋和OH－，还溶解了氧气等气体，结果在钢铁表面形成了一层电解质溶液，它跟钢铁里的铁和少量的碳形无数微小的原电池，而在干燥空气中主要发生化学腐蚀，比电化学腐蚀慢得多，故D不符合题意。
答案选B
【分析】A、Zn比Fe活泼，构成Zn与Fe原电池；
B、银制品变黑是被空气中氧气氧化；
C、Zn比Fe活泼，Fe比Sn活泼，分别构成原电池，较活泼的金属为负极；
D、钢铁在潮湿空气中发生经典的电化学腐蚀；
14．【答案】C
【解析】【解答】A．钢铁发生吸氧腐蚀，铁失电子生成亚铁离子，负极反应为：Fe-2e-=Fe2+，A解释不符合题意；
B．向沸水中加入几滴饱和的氯化铁溶液至溶液呈红褐色，停止加热，氢氧化铁胶体的制备原理：Fe3++3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H+，B解释不符合题意；
C．工业上，向石灰乳中通入氯气制备漂白粉，漂白粉的制备原理：Ca(OH)2+Cl2=Ca2++Cl-+ClO-+H2O，C解释符合题意；
D．二氧化硅与强碱反应生成硅酸盐和水，则盛装强碱溶液的试剂瓶不能用玻璃塞：SiO2+2OH-=SiO +H2O，D解释不符合题意；
答案为C。
【分析】A、钢铁腐蚀过程中，Fe在负极发生失电子的氧化反应，形成Fe2＋；
B、结合Fe(OH)3胶体的制备分析；
C、工业上，将Cl2通入石灰乳或石灰浆中制取漂白粉；
D、玻璃中含有SiO2，能与强碱溶液反应；
15．【答案】B
【解析】【解答】A．电化学腐蚀分吸氧腐蚀和析氢腐蚀，A项不符合题意；
B．铁作负极，发生电极反应为，B项符合题意；
C．正极上被还原，C项不符合题意；
D．根据反应速率的影响因素，浓度越大，吸氧腐蚀速率越大，D项不符合题意。
故答案为：B。
【分析】A．电化学腐蚀分吸氧腐蚀和析氢腐蚀；
B．电池工作时，电子从负极经外电路流向正极，负极失电子，发生氧化反应，正极得电子，发生还原反应；
C．同B项分析；
D．根据反应速率的影响因素。
16．【答案】B
【解析】【解答】解：常温下，铝在空气中形成一层致密的氧化物薄膜，故能将铝保护起来，从而铝不易生锈；而铁形成的铁锈结构非常疏松，对内部的铁起不到保护作用，故铁虽然不如铝活泼，但铁更易生锈被腐蚀，
故选B．
【分析】常温下，铝在空气中形成一层致密的氧化物薄膜，故能将铝保护起来；而铁形成的铁锈对内部的铁起不到保护作用，据此分析．
17．【答案】（1）牺牲阳极的阴极保护；负极
（2）Ag2S+2e-=2Ag+S2-
（3）c；2Cu2++3OH-+Cl-=Cu2(OH)3Cl↓
【解析】【解答】（1）图1中利用金属性比铁强的金属B来保护金属A，则金属A为正极，金属B为负极，该方法称为牺牲阳极的阴极保护法；图2中有外接电源，属于电解池，为外加电流的阴极保护法，被保护的金属应与电源的负极相连，为阴极，因此C应与直流电源的负极相连；
（2）银器表面变为银白色，说明Ag2S转化为Ag，该过程中，发生得电子的还原反应，其电极反应式为：Ag2S+2e-=2Ag+S2-；
（3）①由图示原理示意图可知，腐蚀过程中，Cu发生失电子的氧化反应，生成Cu2+，因此负极是c；
②根据题干信息可知，该反应中，反应物为Cu2＋、OH－和Cl－，生成物为Cu2(OH)3Cl，该反应的离子方程式为：2Cu2＋＋3OH－＋Cl－=Cu2(OH)3Cl↓；
【分析】（1）根据金属的电化学腐蚀和防护进行分析；
（2）银器表面变为银白色，说明Ag2S转化为Ag，据此确定电极反应式；
（3）①根据负极发生氧化反应进行分析；
②根据信息确定反应物和生成物，从而书写反应的离子方程式；
18．【答案】（1）①＞③＞④＞②
（2）③①②
（3）铁；0.32；1
（4）两个电极上都产生气泡，U型管左右两边液面下降，产生的气体体积比约为2：1，漏斗中液面上升（或两个电极上都产生气泡，U型管左右两边液面下降，漏斗中液面上升）；8：1
【解析】【解答】(1)只接通K1时，该装置是电解池，铁作阳极，腐蚀最快，只闭合K3时，该装置构成原电池，铁作负极发生吸氧腐蚀，腐蚀较快，只闭合K2时，该装置构成电解池，铁作阴极而被保护，所以铁腐蚀的速度由大到小的顺序是：只接通K1＞只闭合K3＞都断开＞只闭合K2，即铁棒的腐蚀速率由大到小的顺序是①＞③＞④＞②；(2)应先加入过量BaCl2，除去SO42-，然后加过量Na2CO3，可除去Ca2+、Mg2+、Fe3+等，过滤后加入盐酸可除去Na2CO3，故试剂添加的合理顺序是③①②；(3)若把U形管中的NaCl溶液换成100mL0.1mol/L的CuSO4溶液，且只进行操作②，得到电解池，Fe作阴极，铜离子得电子的还原反应Cu2++2e-=Cu，则当电路中通过0.01mol电子时，产生金属铜质量0.005mol×64g/mol=0.32g，石墨碳棒作阳极，氢氧根离子失电子的氧化反应4OH--4e-=O2↑+2H2O，则当电路中通过0.01mol电子时，消耗氢氧根离子是0.01mol，溶液氢离子是0.01mol，氢离子浓度为 =0.1mol/L，pH=1；(4)把U形管中的NaCl溶液换成加入了2molAgNO3、1molNa2SO4和1molBaCl2后的溶液，硫酸根离子和钡离子、氯离子和银离子之间反应得到沉淀，实际得到硝酸钠溶液，只进行操作②，相当于电解硝酸钠，实质是电解水，金属铁是阴极，氢离子得到电子产生氢气(还原产物)，石墨电极是阳极，氢氧根失电子产生氧气(氧化产物)，阴阳两极产生的气体体积比约为2:1，通电一段时间后，氧化产物与还原产物的质量比为8:1。
【分析】(1)铁腐蚀的速度由大到小的顺序是：作电解池阳极＞原电池负极＞不形成电池＞电解池阴极；(2)抓住除钡离子要放在除碳酸根离子前即可得到顺序关系；(3)若把 U 形管中的 NaCl 溶液换成100mL0.1 mol/L 的 CuSO4溶液，且只进行操作②，得到电解池，Fe作阴极，氢离子得电子的还原反应，石墨碳棒作阳极，氢氧根离子失电子的氧化反应4OH--4e-=O2↑+2H2O，据电子守恒进行计算即可；(4)把 U 形管中的 NaCl 溶液换成加入了2mol AgNO3、1mol Na2SO4 和 1mol BaCl2后的溶液，硫酸根离子和钡离子、氯离子和银离子之间反应得到沉淀，实际得到硝酸钠溶液，只进行操作②，相当于电解硝酸钠，实质是电解水，据电子守恒进行计算即可。
19．【答案】（1）2FeCl3＋Fe=3FeCl2
（2）B；D
（3）铜；Cu2＋＋2e－=Cu；0.08；铁比铜活泼，镀层破坏后，在潮湿环境中形成原电池，铁为负极，加速铁的腐蚀
【解析】【解答】(1)铁锈的主要成分为氧化铁的水合物，与盐酸反应后生成了三价铁离子，而后铁与三价铁离子会化合生成亚铁离子。
(2)为防止铁棒腐蚀一般采用牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法。
(3)为在铁表面镀铜需将铁作阴极、铜作阳极，当析出1 mol铜时两电极的质量差为64＋64＝128(g)，转移2 mol电子，当质量差为5.12 g时，电路中通过的电子为0.08 mol；镀层破损后，镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀，因为镀层破坏后，在潮湿环境中形成原电池，铁为负极，加速铁的腐蚀。
【分析】（1）铁锈的主要成分是Fe2O3，与盐酸反应后生成FeCl3，FeCl3能与Fe反应生成FeCl2；
（2）可防止铁棒被腐蚀，则铁应做阴极或正极，据此结合选项所给装置分析；
（3）①铁件镀铜，则铁件做阴极，与电源的负极相连，铜做阳极，与电源的正极相连；
②二者的质量差为参与反应的铜的质量，据此结合电极反应式计算转移电子数；
③镀层破损后形成原电池，根据金属的活动性：Zn>Fe>Cu进行分析；
20．【答案】（1）2CH4（g）+O2（g）=2CO（g）+4H2（g）△H=﹣46kJ mol﹣1
（2）O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣；Fe﹣2e﹣=Fe2+
【解析】【解答】解：（1）已知：①CH4（g）+CO2（g）═2CO（g）+2H2（g）△H=+260kJ mol﹣1，②2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H=﹣566kJ mol﹣1，根据盖斯定律①×2+②可得：2CH4（g）+O2（g）=2CO（g）+4H2（g）△H=﹣46kJ mol﹣1；故答案为：2CH4（g）+O2（g）=2CO（g）+4H2（g）△H=﹣46kJ mol﹣1；（2）钢铁发生吸氧腐蚀，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣，负极上Fe失电子发生氧化反应，电极反应式为Fe﹣2e﹣=Fe2+，故答案为：正极：O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣；负极：Fe﹣2e﹣=Fe2+．
【分析】（1）已知：①CH4（g）+CO2（g）═2CO（g）+2H2（g）△H=+260kJ mol﹣1，②2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H=﹣566kJ mol﹣1，根据盖斯定律①×2+②可得；（2）钢铁发生吸氧腐蚀，负极上Fe失电子发生氧化反应，正极上氧气得电子发生还原反应．
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．