1.4 金属的腐蚀与防护 （含解析）同步练习2023-2024学年上学期高二化学鲁科版（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．下图所示各烧杯中均盛有海水，铁在其中被腐蚀最快和被保护最好的分别为（　　）
A．①⑤ B．③② C．④⑤ D．④①
2．下列说法正确的是（　　）
A．淀粉、蛋白质、油脂均属于天然有机高分子化含物
B．FeO粉末在空气中受热，迅速被氧化成
C．可漂白纸浆，可用于杀菌、消毒
D．镀锌铁皮的镀层破损后，铁皮会加速腐蚀
3．在如图烧杯中均盛有0.1mol/LNaCl溶液，其中铁片最易被腐蚀的是（　　）
A． B．
C． D．
4．对钢铁析氢腐蚀和吸氧腐蚀的比较，合理的是（）
A．负极反应不同 B．正极反应相同
C．析氢腐蚀更普遍 D．都是电化学腐蚀
5．钢铁发生析氢腐蚀时，正极上发生的电极反应是（　　）
A．2H++2e-=H2↑ B．Fe2++2e-=Fe
C．2H2O+O2+4e-=4OH- D．Fe3++e-=Fe2+
6．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
7．钢铁在潮湿的空气中往往因电化学过程而被腐蚀，下列方程式在钢铁的电化学腐蚀过程中不存在的是（　　）
A．Fe﹣2e﹣═Fe2+ B．2H2O+O2+4e﹣═4OH﹣
C．2Fe+2H2O+O2═2Fe2++4OH﹣ D．Fe﹣3e﹣═Fe3+
8．如图装置中，U型管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化氢溶液，各加入生铁块，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．红墨水柱两边的液面变为左低右高
C．两试管中负极电极反应相同
D．a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀
9．下列事实不能用电化学理论解释的是（　　）
A．轮船水线以下的船壳上装上一定数量的锌块
B．银质奖章久置后表面变暗
C．黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易产生铜绿
D．纯锌与稀H2SO4反应滴入少量的CuSO4溶液后反应速率加快
10．合理运用化学原理知识对于生产、生活以及环境保护有着重要意义。下列说法正确的是（　　）
A．化学反应过程中都伴随着能量的变化，主要形式是热能。所有的吸热反应都需要加热才能实现
B．许多在通常条件下不能发生的氧化还原反应，可以通过电解实现
C．钢铁制造的暖气管道外常涂有一些沥青，这是钢铁的电化学保护法
D．锂-空气电池是一种可充电电池，可选用有机电解液或水性电解液
11．下列有关说法正确的是（　　）
A．钢铁水闸可用牺牲阳极的阴极保护法或外加电流的阴极保护法进行保护
B．铜锌原电池中，盐桥中的 和 分别移向负极和正极
C．铅蓄电池放电时负极质量减轻，充电时阳极质量增加
D．在铁片上镀锌时，将铁片与电源的正极相连
12．铜制品上的铝质铆钉，在潮湿的空气中易腐蚀的主要原因可描述为（　　）
A．形成原电池，铝作负极
B．形成原电池，铜作负极
C．形成原电池时，电流由铝流向铜
D．铝质铆钉发生了化学腐蚀
13．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－
14．研究性学习小组用如图装置研究钢铁在海水中的腐蚀与防腐，
下列说法正确的是（　　）
A．1中只发生化学腐蚀 B．2中发生的是析氢腐蚀
C．3为外加电流的阴极保护法 D．钢铁被腐蚀的速率: 1>2>3
15．下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是（　　）
A．钢管与电源正极连接，钢管可被保护
B．铁遇冷浓硝酸表面钝化，可保护内部不被腐蚀
C．钢管与铜管露天堆放在一起时，钢管不易被腐蚀
D．钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应是Fe﹣3e﹣═Fe3+
16．某化学小组进行电化学研究，甲同学设计如图所示装置，乙同学利用甲同学的装置和桌面上其他的药品与材料，不能完成的实验是（　　）
A．使甲同学装置中的正极变为负极
B．设计一个新的原电池
C．在石墨电极上镀锌
D．使锌电极受到保护
二、综合题
17．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．
18．利用下列反应： 设计一个原电池，请选择适当的材料和试剂。
（1）I.请写出你选用的正极材料、负极材料、电解质溶液 写化学式 ：正极为　 　 ，电解质溶液：　 　 ；
（2）负极反应式： 　 　；
（3）溶液中 向 　 　 极移动。
（4）II.A，B，C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。
B中Sn极的电极反应式为　 　。
（5）比较A，B，C中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序是　 　。
19．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　 　。
20．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　 　。
21．研究金属的腐蚀过程及防腐蚀对人们的日常生活有重大意义。某化学社团欲进行以下研究，回答相关问题：
（1）利用下图研究氧气的浓度对铁腐蚀速率的影响。插入海水中的铁棒(含碳量为10.8%)越靠近下端腐蚀就越　 　(填“轻微”、“严重”)。
（2）利用下图研究电解质的酸碱性对铁腐蚀速率的影响。起始时两管内液面相平，均在恒温条件下研究。若溶液X是1mol/L的盐酸，一段时间后发现U形管内液面左低右高，则铁丝的腐蚀过程属于　 　(填“吸氧腐蚀”或“析氢腐蚀”)。
（3）利用下图装置研究铁的防腐过程：
①能最大程度地减缓铁棒腐蚀的方案是闭合　 　(填“”、“”或“”)。
②若闭合，石墨电极附近的pH将　 　(填“变大”、“变小”或“不变”)。
答案解析部分
1．【答案】C
【解析】【解答】①铁放在海水中形成微小原电池，能腐蚀。
②锌和铁形成原电池，铁做正极，被保护。
③铁和铜形成原电池，铁做负极，被腐蚀。
④形成电解池，铁做阳极，腐蚀更快。
⑤形成电解池，铁做阴极，被保护。所以五个装置中腐蚀最快的为④，保护最好的为⑤。
故答案为：C
【分析】先判断装置是原电池还是电解池，再根据原电池正负极腐蚀快慢和电解池的阴阳极腐蚀快慢来比较。
2．【答案】C
【解析】【解答】A．油脂是高级脂肪酸甘油酯，不是高分子化合物，A不符合题意；
B．氧化亚铁具有较强的还原性，在空气中受热容易被氧气氧化为稳定的四氧化三铁，B不符合题意；
C．二氧化硫除了具有漂白作用，可漂白纸浆、毛和丝等，还可用于杀菌消毒，例如，在葡萄酒酿制过程中可适当添加二氧化硫，起到杀菌、抗氧化作用，C符合题意；
D．镀锌的铁皮镀层破损后构成原电池，锌作负极，铁作正极被保护，铁皮不易被腐蚀，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】易错分析：A.油脂不属于高分子化合物，高分子化合物的分子量一般从几千到十几万不等。
3．【答案】C
【解析】【解答】A中铁发生化学腐蚀；B中镁活动性强为负极，铁作正极被镁保护；C中铁作负极加速被腐蚀；D中铁与电源负极相连，作为电解池的阴极被保护；所以铁片最易被腐蚀的是C；
故答案为：C。
【分析】一般金属腐蚀快慢：电解池阳阳极 >原电池负极>化学腐蚀；金属在电解池阴极以及原电池正极都是被保护的。
4．【答案】D
【解析】【解答】A、钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀的负极都是铁放电生成亚铁离子，负极反应相同，故A不符合题意；
B、钢铁的析氢腐蚀的正极是水膜中氢离子放电，吸氧腐蚀的正极是水膜中氧气放电，正极反应不同，故B不符合题意；
C、在钢铁的电化学腐蚀中，钢铁的吸氧腐蚀比析氢腐蚀普遍，故C不符合题意；
D、钢铁析氢腐蚀和吸氧腐蚀都是电化学腐蚀，故D符合题意。
故答案为：D。
【分析】腐蚀分为化学腐蚀和电化腐蚀，其中电化腐蚀又分为 析氢腐蚀和吸氧腐蚀 。要注意金属所处的环境来判定腐蚀例型。
5．【答案】A
【解析】【解答】钢铁是铁碳合金，电解质溶液酸性时发生析氢腐蚀，铁作负极，发生氧化反应，电极反应为Fe-2e-=Fe2+，碳作正极，发生还原反应，电极反应为：2H++2e-=H2↑，
故答案为：A。
【分析】钢铁发生析氢腐蚀，正极电极反应式为2H++2e-=H2↑，即放出氢气。
6．【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。
7．【答案】D
【解析】【解答】解：钢铁在酸性环境中发生析氢腐蚀，在弱酸性、中性或碱性环境中发生吸氧腐蚀，
A．无论析氢腐蚀还是吸氧腐蚀，负极上都是铁失电子发生氧化反应生成亚铁离子，电极反应式为Fe﹣2e﹣═Fe2+，故A正确；
B．发生吸氧腐蚀时，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B正确；
C．钢铁发生吸氧腐蚀时，电池反应式为2Fe+2H2O+O2═2Fe2++4OH﹣，故C正确；
D．无论析氢腐蚀还是吸氧腐蚀，负极上都是铁失电子发生氧化反应生成亚铁离子，故D错误；
故选：D．
【分析】钢铁在酸性环境中发生析氢腐蚀，在弱酸性、中性或碱性环境中发生吸氧腐蚀，无论析氢腐蚀还是吸氧腐蚀，负极上都是铁失电子发生氧化反应，析氢腐蚀时，正极上氢离子得电子发生还原反应，吸氧腐蚀时，正极上氧气得电子发生还原反应．
8．【答案】B
【解析】【解答】解：A．生铁中含有铁和碳，铁、碳和电解质溶液构成了原电池，较活泼的金属铁作负极，碳作正极，故A正确；
B．左边试管中是中性溶液，发生吸氧腐蚀，右边试管中是酸性溶液发生析氢腐蚀，所以左边试管内气体的氧气减小，右边试管内气体的压强不大，导致U型管内红墨水左高右低，故B错误；
C．生铁中含有铁和碳，铁、碳和电解质溶液构成了原电池，较活泼的金属铁作负极，碳作正极，负极上铁失电子发生氧化反应：Fe﹣2e﹣→Fe2+，两试管中负极电极反应相同，故C正确；
D．左边试管中是中性溶液，发生吸氧腐蚀，右边试管中是酸性溶液发生析氢腐蚀，故D正确；
故选B．
【分析】生铁中含有铁和碳，铁、碳和电解质溶液构成了原电池，较活泼的金属铁作负极，碳作正极，负极上失电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应；左边试管中是中性溶液，发生吸氧腐蚀，右边试管中是酸性溶液发生析氢腐蚀，据此进行判断．
9．【答案】B
【解析】【解答】解：A、锌比铁活泼，锌被腐蚀而铁被保护，属于牺牲阳极的阴极保护法，可用原电池理论解释，故A错误；
B、银质奖牌长期放置后在其奖牌的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正确；
C、黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易产生铜绿，锌被腐蚀而铜被保护，属于牺牲阳极的阴极保护法，可用原电池理论解释，故C错误；
D、滴入少量硫酸铜溶液后，锌把铜置换出来形成原电池反应，故加快反应速率，可用原电池原理解释，故D错误．
故选B．
【分析】根据是否能构成原电池判断，如果金属能构成原电池的就能产生电化学腐蚀，否则不能产生电化学腐蚀，据此分析解答．
10．【答案】B
【解析】【解答】A． 通常情况下，化学反应中能量的转化主要是化学能与热能之间的转化，吸热还是放热与反应条件无关，故A不符合题意；
B． 不能自发进行的氧化还原反应，通过电解的原理有可能实现，如铜和稀硫酸的反应，铜为阳极被氧化，可生成硫酸铜，故B符合题意；；
C． 钢铁制造的暖气管道外常涂有一层沥青，使钢铁与空气和水隔离，不能形成电化学腐蚀，属于物理方法，故C不符合题意；
D． 金属锂的活泼性很强，遇到水会剧烈反应，不宜使用水性电解液，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】
A.不是所有的吸热反应都需要加热，与此无关；
B.不能自发反应的氧化还原反应可以通过外加电路实现；电解的过程是氧化还原反应；
C.主要是隔绝水和氧气，属于防腐的一般方法；
D.锂很活泼，与水反应剧烈，不适合用水做电解液。
11．【答案】A
【解析】【解答】A．用牺牲阳极或外加电流的阴极保护法，铁分别为正极和阴极，都发生还原反应，可防止被氧化，故A符合题意；
B．铜锌原电池中，盐桥中的 和 分别移向正极和负极，故B不符合题意；
C．铅蓄电池放电时，负极反应为：Pb- 2e- +SO =PbSO4，充电时阳极反应为PbSO4 + 2H2O- 2e-=PbO2 + 4H++ SO ，所以负极质量增大，阳极质量减小，故C不符合题意；
D．电镀时，镀层金属为阳极，待镀金属作阴极，则在铁片上镀锌，铁片与电源的负极相连，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.牺牲阳极是形成原电池利用活泼金属做负极达到保护负极的目的，外加电流时时利用电解池的原理，将铁作为负极进行保护
B.铜锌电池，锌失去电子，变为阳离子，吸引氯离子，铜极积累大量的电子吸引阳离子
C.铅蓄电池是铅做负极，二氧化铅做正极，放电时，铅失去电子结合硫酸根离子变为硫酸铅质量增加，充电时阳极硫酸铅变为二氧化铅质量减小，
D.铁片上镀锌，铁做负极，锌离子在铁片上得到电子变为锌单质
12．【答案】A
【解析】【解答】A. 主要原因 形成了铝-铜原电池，铝作负极，故A符合题意
B.铝比铜活泼，故铝作负极，故B不符合题意
C.电流由正极流向负极，故C不符合题意
D.形成原电池，发生的是电化学腐蚀， 故D不符合题意
故答案为：A
【分析】能形成原电池的腐蚀为电化学腐蚀，电子由负极流向正极，电流的流向与电子的流向相反，
13．【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-；
14．【答案】C
【解析】【解答】A. 1中铁片为生铁，是铁碳合金，在海水中发生电化学腐蚀及化学腐蚀，选项A不符合题意；
B. 2中电解质溶液为海水，发生的是吸氧腐蚀，选项B不符合题意；
C. 3中铁片连接电源的负极，为外加电流的阴极保护法，选项C符合题意；
D. 1中主要发生化学腐蚀，2中铁片为负极发生吸氧腐蚀，3中铁片连接外加电源的负极被保护，钢铁被腐蚀的速率: 2>1>3，选项D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】铁的电化学腐蚀，在酸性溶液中发生析氢腐蚀，在中性或碱性溶液中发生吸氧腐蚀，且腐蚀的速率为电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀。
15．【答案】B
【解析】【解答】解：A．用电解原理保护金属时，金属应作电解池阴极，应该与原电池负极连接，故A错误；
B．常温下，铁和浓硝酸反应生成一层致密的氧化物薄膜而阻止了进一步反应，所以可以保护内部金属不被腐蚀，故B正确；
C．钢管、铜管和雨水能构成原电池，铁作原电池负极而容易被腐蚀，故C错误；
D．钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应是Fe﹣2e﹣═Fe2+，故D错误；
故选B．
【分析】A．用电解原理保护金属时，金属应作电解池阴极；
B．常温下，铁和浓硝酸发生钝化现象而阻止进一步反应；
C．构成原电池负极的金属易被腐蚀；
D．钢铁发生析氢腐蚀时，负极上铁失电子生成亚铁离子．
16．【答案】C
【解析】【解答】A. 装置甲是原电池，锌做负极，铜作正极，若将锌换成石墨，电解质换成硝酸银溶液时，即铜变成负极，故A不选；
B. 可将铝、石墨和硝酸银组成一个新的原电池，故B不选；
C. 因为只有硫酸铜和硝酸银2种电解质溶液，并且铜离子和银离子的氧化性都比锌离子强，所以不可能析出锌，故C选；
D. 将锌与铝组合形成原电池，锌作正极被保护，故D不选；
故答案为：C。
【分析】A.考查电池的正负极，设计原电池保持负极比正极活泼且可以在电解质溶液中反应
B.设计原电池考虑自身可以发生氧化还原，Al+3AgNO3=Al(NO3)3+3Ag即可
C.考虑氧化还原反应中氧化剂的氧化性强弱，锌离子不可能析出
D.保护锌，可以将锌做正极起到保护的作用
17．【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．
18．【答案】（1）碳棒；FeCl3
（2）Fe-2e-=Fe2+
（3）正
（4）2H++2e-=H2↑
（5）B>A>C
【解析】【解答】I.(1)在Fe+2Fe3+=3Fe2+反应中，Fe被氧化，应为原电池的负极，电极反应为：Fe-2e-=Fe2+，Fe3+得电子被还原，应为原电池正极反应，正极材料为活泼性比Fe弱的金属或非金属材料如碳棒，电解质溶液为含Fe3+离子的溶液，如FeCl3；(2)由(1)解答可知，负极反应为Fe-2e-=Fe2+；(3)原电池工作时，电子从负极经外电路流向正极，溶液中阳离子向正极C 电极方向移动，阴离子向负极移动，以形成闭合回路；II.(4)铁比锡活泼，锡为原电池正极，电极反应式为：2H++2e-=H2↑；氢离子浓度减小，溶液的pH值增大；(5)金属活动性Zn>Fe>Sn，B构成原电池，Fe为负极，加快了对Fe的腐蚀速率；C构成原电池，Zn为负极，发生氧化反应，Fe为正极，被保护，C中锌与硫酸反应的离子方程式为：Zn+2H+=Zn2++H2↑，A发生化学腐蚀，B发生电化学腐蚀，C锌比铁活泼，铁作原电池的正极而被保护，电化学腐蚀的速率大于化学腐蚀的速率大于有保护措施的腐蚀，所以A、
B、C中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序是B＞A＞C。
【分析】I.在Fe+2Fe3+=3Fe2+反应中，Fe被氧化，应为原电池的负极，电极反应为：Fe-2e-=Fe2+，Fe3+得电子被还原，应为原电池正极反应，正极材料为活泼性比Fe弱的金属或非金属材料，电解质溶液为含Fe3+离子的溶液，如FeCl3，原电池工作时，电子从负极经外电路流向正极，溶液中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，以形成闭合回路。
II. ①根据金属活泼性判断原电池的正负极；根据电极反应式得出正确结论；
②铁的化学性质，能与酸反应；电化学腐蚀的速率大于化学腐蚀的速率，金属作原电池正极时得到保护。
19．【答案】（1）电化学
（2）Fe-2e-=Fe2+；；Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓；
【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
20．【答案】（1）正；28；
（2）吸热
（3）
（4）
【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
21．【答案】（1）轻微
（2）析氢腐蚀
（3）；变大
【解析】【解答】（1）插入海水中的铁棒越靠近下端氧气浓度越低，故腐蚀就越轻微。
（2） 溶液X是1mol/L的盐酸， 一段时间后发现U形管内液面左低右高，说明左端产生了氢气， 铁丝的腐蚀过程属于析氢腐蚀。
（3）①闭合K1，为原电池装置，加快铁的腐蚀；闭合K2，为电解池，铁棒作阳极，加快铁的腐蚀；闭合K3为电解池，铁棒作阴极，铁棒受保护，不被腐蚀；故能最大程度地减缓铁棒腐蚀的方案是闭合 。
② 若闭合，为电解池装置，铁棒为阳极，石墨电极为阴极，阳极反应式为Fe-2e-=Fe2+，阴极反应式为2H++2e-=H2，石墨电极附近的pH将增大。
【分析】（1）插入海水端的铁棒发生电化学腐蚀，氧气浓度越高，腐蚀越严重。
（2）电解质为盐酸，则铁棒发生析氢腐蚀。
（3）①若组成原电池则加快铁腐蚀速率，若组成电解池，铁棒位于阳极，加快腐蚀速率，铁棒位于阴极能保护铁棒不腐蚀。
②电解池装置，石墨电极为阴极，阴极反应式为2H++2e-=H2，石墨电极附近的pH将增大。