【教材实验热点】17 金属的腐蚀与防护
专题17 金属的腐蚀与防护
【教材实验梳理】
1.钢铁生锈原理
2.实验验证牺牲阳极的阴极保护法
1．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。下列说法不正确的是
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pH增大，b处溶液的pH减小
D．a、b两处具有相同的电极反应式：Fe-2e-=Fe2+
【巩固练习】
2．下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是
A．当镀锌铁制品镀层破损时，镀层不能对铁制品继续起保护作用。
B．铜表面会覆盖一层绿色的铜锈不是化学过程。
C．保护海轮外壳可以采用牺牲阳极的阴极保护法
D．保护地下输油钢管与外加直流电源的正极相连。
3．港珠澳大桥的设计使用寿命高达120年，主要的防腐方法有：①钢梁上安装铝片；②使用高性能富锌(富含锌粉)底漆；③使用高附着性防腐涂料；④预留钢铁腐蚀量。下列分析不合理的是
A．钢铁发生吸氧腐蚀时的负极反应式为：Fe-3e-=Fe3+
B．防腐过程中铝和锌均作为牺牲阳极，失去电子
C．防腐涂料可以防水、隔离O2，降低吸氧腐蚀速率
D．方法①②③只能减缓钢铁腐蚀，未能完全消除
4．实验小组研究金属电化学腐蚀，实验如下：
序号 实验 5 min 25 min
实验I 铁钉表面及周边未见明显变化 铁钉周边零星、随机出现极少量红色和蓝色区域，有少量红棕色铁锈生成
实验II 铁钉周边出现红色区域，未见蓝色出现，锌片周边未见明显变化 铁钉周边红色加深，区域变大，未见蓝色出现，锌片周边未见明显变化
下列说法不正确的是
A．实验II中Zn保护了Fe，使铁的腐蚀速率比实验I慢
B．实验II中正极的电极反应式：O2 + 2H2O + 4e- =4OH-
C．实验I的现象说明K3[Fe(CN)6]溶液与Fe反应生成了Fe2+
D．若将Zn片换成Cu片，推测Cu片周边会出现红色，铁钉周边会出现蓝色
5．下图所示的是探究金属腐蚀条件的实验装置图，下列说法错误的是
A．通过甲、乙装置的对比说明生铁比纯铁更易腐蚀
B．图乙装置中为了加快吸氧腐蚀的速率，可用酒精灯一直加热试管
C．图乙、图丙装置中的负极材料是铁粉，电极反应式是
D．图丙装置的导管中开始没有红墨水进入，一段时间后有红墨水进入并最终形成一段水柱
6．用如图装置探究金属的腐蚀原理。有关说法正确的是
A．K打开时，生铁越靠近底端腐蚀越严重
B．K打开时，生铁的腐蚀速率比K闭合时慢
C．K闭合时，锌作阴极保护生铁
D．K闭合时，生铁上的电极反应式为O2+2H2O+4e- = 4OH-
7．利用如下实验探究铁钉在不同溶液中的吸氧腐蚀。下列说法不正确的是
实验装置 实验编号 浸泡液 pH 氧气浓度随时间的变化
① 1.5 mol/L NH4Cl 5
② 0.76 mol/L(NH4)2SO4 5
③ 1.5 mol/LNaCl 7
④ 0.76 mol/LNa2SO4 7
A．上述正极反应均为O2+4e-+2H2O=4OH-
B．在不同溶液中，阴离子是影响吸氧腐蚀速率的主要因素
C．向实验④中加入少量NH4Cl固体，吸氧腐蚀速率加快
D．在300 min内，铁钉的平均吸氧腐蚀速率酸性溶液大于中性溶液
8．下列说法不正确的是
A．钢管被原油中含硫化合物腐蚀发生的是化学腐蚀
B．为了增强钢的抗腐蚀性，可以向钢中加入Cr、Ni等元素制成不锈钢
C．如图为模拟吸氧腐蚀法
D．在铁质船体上镶嵌锌块，可以减缓船体被海水腐蚀速率，称为牺牲阳极的阴极保护法
9．某校活动小组为探究金属腐蚀的相关原理，设计了如下图a所示装置，图a的铁棒末段分别连上一块Zn片和Cu片，并静置于含有K3[Fe(CN)6]及酚酞的混合凝胶上。一段时间后发现凝胶的某些区域(如图b所示)发生了变化。已知：3Fe2++2[Fe(CN)6]3－=Fe3[Fe(CN)6]2↓。则下列说法错误的是
A．甲区发生还原反应 B．乙区产生Zn2+
C．丙区呈现红色 D．丁区呈现黄色
10．研究金属桥墩腐蚀及防护是跨海建桥的重要课题。下列有关判断中正确的是
A．用装置①模拟研究时未见a上有气泡，说明铁没有被腐蚀
B．②中桥墩与外加电源正极连接能确保桥墩不被腐蚀
C．③中采用了牺牲阳极的阴极保护法保护桥墩
D．①②③中海水均是实现化学能转化为电能的电解质
11．下列叙述不正确的是
A．金属表面覆盖保护层，保护层破损后，就完全失去了对金属的保护作用
B．港珠澳大桥桥底镶嵌锌块，锌作负极，以防大桥被腐蚀
C．精炼铜工业中，当阳极通过的电子数为2NA，阴极析出的铜为1mol
D．钢铁吸氧腐蚀的正极反应。
12．2019年12月17日，中国首艘国产航母山东舰正式列装服役，山东舰所用特种钢材全部国产，研发过程中重点提高了材料的耐腐蚀性。在一定条件下，某含碳钢腐蚀情况与溶液pH的关系如表所示，下列说法正确的是
pH 2 4 6 6.5 8 13.5 14
腐蚀快慢 较快 慢 较快
主要产物 Fe2+ Fe3O4 Fe2O3 FeO
A．当pH＜6.5时，碳钢主要发生化学腐蚀
B．当pH＜4和pH＞13.5时，碳钢主要发生析氢腐蚀
C．pH越大，碳钢的腐蚀速率越慢
D．pH＝14时，负极反应为4OH-+Fe-3e-=+2H2O
13．下列说法正确的是
A．钢铁在潮湿的空气生锈是因为发生了析氢腐蚀
B．铅蓄电池放电时正极质量较少
C．化学电源能将化学能完全转化为电能
D．工业上用图装置电解熔融氧化铝制铝时，阳极碳块常因被生成的氧气氧化而需定期更换
14．某研究小组对铁生锈进行研究。
(1)甲同学设计了A、B、C一组实验(如图)，探究铁生锈的条件。经过较长时间后，甲同学观察到的现象是：
A中铁钉生锈；B中铁钉不生锈；C中铁钉不生锈。
①通过上述实验现象分析，可得出铁生锈的外部条件是__________。
②由于与金属接触的介质不同，金属腐蚀分成不同类型，本实验中铁生锈属于_____，正极电极反应式为________。
③实验B所用的水要经过_______处理；植物油的作用是__________。
④实验C中碱石灰的作用是_________。
(2)乙同学为了达到同样目的，设计了实验D(如图)，发现一段时间后，试管中的液面升高，其原因是_________，该实验_______(填“能”或“不能”)说明水对铁钉生锈产生影响。
(3)丙同学为了防止铁钉生锈，想在铁钉表面镀上一层金属，该金属最好是______。
A．锡 B．铜 C．锌
15．如图是某研究性学习小组探究金属腐蚀条件的实验装置示意图，试分析实验并回答下列问题：
(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、乙装置的对比说明钢铁中碳的含量越_______(填“高”或“低”)越易腐蚀。
(3)乙装置中发生电化学腐蚀时正极的电极反应式为_______。
(4)针对乙、丙装置研究的结果分析，可采用何种防护措施来减缓金属的腐蚀：_______(写出一点即可)。
16．某锂电池的反应式为FePO4+LiLiFePO4，回答下列问题：
(1)该蓄电池放电过程中发生还原反应的物质是___________(写化学式)，充电时外电路中转移了电子，则阴极产物的质量为___________g。
(2)为防止水体中的钢铁制品发生化学腐蚀，可采用外加电源的阴极保护法，下图是以海水中的钢铁闸门为例的保护图示，则锂电池___________(填“正极”或“负极”)接钢铁闸门。
(3)若以该锂电池为电源，电解稀溶液，制备和，则阴极的电极反应式为___________。
(4)若利用该电源精炼铜。粗铜精炼过程中，因阳极杂质逐渐溶解，电解质溶液中、的浓度会逐渐增大，而这些杂质离子则会影响后续精炼。某同学设计下图所示的除杂方案：
已知有关氢氧化输沉淀的pH如下表：
氢氧化物 Fe(OH)3 Cu(OH)2 Zn(OH)2 Fe(OH)2
开始沉淀时的pH 2.3 5.6 6.2 7.5
完全沉淀时的pH 3.9 6.4 8.0 9.7
加入H2O2溶液时发生反应的离子方程式为___________；调节pH=5.0时，则沉淀的离子主要是___________(填离子符号)；操作A的名称是___________。该同学的方案中未除去的杂质金属阳离子是___________。
参考答案：
1．C
【详解】A．U型管左边装置是中性溶液，所以发生吸氧腐蚀，右边装置是酸性溶液发生析氢腐蚀，故A正确；
B．左边装置发生吸氧腐蚀时，消耗氧气导致气体压强减小，右边装置发生析氢腐蚀，生成氢气导致气体压强增大，所以右边的液体向左边移动，所以一段时间后，a管液面高于b管液面，故B正确；
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，故C错误；
D．a、b两处构成的原电池中，铁都作负极，所以负极上具有相同的电极反应式：Fe-2e-=Fe2+，故D正确；
故答案选C。
2．C
【详解】A．锌比铁活泼，当镀锌铁制品镀层破损时，锌、铁形成原电池后，Zn为负极被氧化，镀层依然能对铁制品继续起保护作用，故A错误；
B．绿色的铜锈主要成分为碱式碳酸铜，铜表面覆盖一层绿色的铜锈的过程中有新的物质生成，属于化学过程，故B错误；
C．在海轮外壳连接锌块，锌比铁活泼，锌为负极，保护外壳不受腐蚀，为牺牲阳极的阴极保护法，故C正确；
D．与外加直流电源的正极相连则为阳极，阳极发生氧化反应，铁在阳极失电子，加速了钢管的腐蚀，故D错误；
综上所述答案为C。
3．A
【详解】A．钢铁发生吸氧腐蚀时的负极反应式为：Fe-2e-=Fe2+，故A错误；
B．铝和锌的活泼性大于铁，钢铁防腐过程中铝和锌均作为负极，失去电子，为牺牲阳极的阴极保护法，故B正确；
C．防腐涂料可以防水、隔离O2，减少铁与氧气接触，降低吸氧腐蚀速率，故C正确；
D．钢铁防腐只能减缓钢铁腐蚀，未能完全消除钢铁腐蚀，故D正确；
选A。
4．C
【详解】A．实验II中Zn比Fe活泼，作原电池的负极，发生吸氧腐蚀，Fe作正极，被保护，铁的腐蚀速率比实验I慢，A正确；
B．实验II中Fe作正极，氧气发生得电子的还原反应，其电极反应式：O2 + 2H2O + 4e- =4OH-，B正确；
C．实验I的现象说明25min时，Fe失去电子生成Fe2+，K3[Fe(CN)6]溶液与Fe2+发生反应生成特征蓝色沉淀，C错误；
D．若将Zn片换成Cu片，因为Fe比Cu活泼，推测Cu片周边氧气发生得电子的还原反应生成氢氧根离子，酚酞溶液会出现红色，铁钉作原电池的负极，发生失电子的氧化反应生成亚铁离子，与K3[Fe(CN)6]溶液反应，使其周边会出现蓝色，D正确；
故选C。
5．B
【详解】A.甲装置中固体为铁粉，乙装置中固体为铁粉与炭粉的混合物，乙装置中铁粉、炭粉、NaCl溶液构成原电池，故甲装置中Fe的腐蚀速率小于乙装置中的，生铁中含有碳，通过甲、乙装置的对比说明生铁比纯铁更易腐蚀，A正确；
B.一直加热试管，试管温度升高，其中的空气、水蒸气会逸出，不能加快吸氧腐蚀速率，B错误；
C.铁发生腐蚀时，铁作负极，电极反应式是，C正确;
D.图丙装置中开始时酸度较大，发生析氢腐蚀，即有氢气生成，故导管中开始没有红墨水进入，后来酸度降低，发生了吸氧腐蚀，即消耗了氧气，故一段时间后红墨水进入并最终形成一段水柱，D正确；
答案选B。
6．D
【分析】K打开时，生铁发生吸氧腐蚀；K闭合时，由于锌比铁活泼，锌为负极，生铁被保护，据此分析判断。
【详解】A．K打开时，生铁发生吸氧腐蚀，接触空气又接触水的部位腐蚀最严重，越靠近底端，氧气的含量越少，越不易被腐蚀，故A错误；
B．K打开时，生铁发生吸氧腐蚀；K闭合时，由于锌比铁活泼，锌为负极，生铁被保护，即K打开时，生铁的腐蚀速率比K闭合时快，故B错误；
C．K闭合时，由于锌比铁活泼，锌为负极，生铁为正极，被保护，该方法称为牺牲阳极的阴极保护法，故C错误；
D．K闭合时，生铁为正极，电极反应式为O2+2H2O+4e-→ 4OH-，故D正确；
故选D。
7．B
【详解】A．根据图像可知，实验探究铁钉在不同溶液中的吸氧腐蚀，正极上氧气得到电子，其正极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-，故A正确；
B．根据图像可知，①②的反应速率接近，③④的反应速率接近，且①远大于③，②远大于④，因此，阴离子对反应速率影响不大，是影响吸氧腐蚀速率的主要因素，故B错误；
C．是影响吸氧腐蚀速率的主要因素，能导致钢铁的吸氧腐蚀速率加快，所以向实验④中加入少量NH4Cl固体，故C正确；
D．①②溶液显酸性，③④溶液显中性，根据图像可知，铁钉的吸氧腐蚀速率酸性溶液大于中性溶液，故D正确；
故选B。
8．B
【详解】A．钢管被原油中的含硫化合物腐蚀，是金属与非电解质直接发生化学反应，属于化学腐蚀，A正确；
B．向钢中加入Cr、Ni等金属和非金属制成不锈钢，不锈钢是合金，是几种金属和非金属熔合而成，B错误；
C．该图的电解质溶液——海水呈弱碱性，该装置模拟吸氧腐蚀法，C正确；
D．锌比铁活泼，在铁质船体上镶嵌锌块，锌块先被腐蚀，以减缓船体被海水的腐蚀速率，该方法叫作牺牲阳极的阴极保护法，D正确；
故选B。
9．D
【分析】铁棒末段分别联上一块锌片和铜片，并静置于含有K3Fe(CN)6及酚酞的混合凝胶上，则形成原电池装置，实质发生吸氧腐蚀，活泼金属为负极，根据电极反应式来判断各个电极的变化情况。
【详解】A．甲区为正极，氧气得到电子发生还原反应，正极的电极反应：O2+2H2O+4e-=4OH-，A正确；
B．乙区为负极，Zn失去电子，发生氧化反应产生Zn2+，B正确；
C．丙区为正极，正极的电极反应：O2+2H2O+4e-=4OH-，生成的OH-能使附近溶液显碱性，酚酞试液变为红色，所以丙区呈红色，C正确；
D．丁区为负极，发生电极反应：2Fe-4e-=2Fe2+，生成Fe2+与K3Fe(CN)6作用呈蓝色，D错误；
故合理选项是D。
10．C
【详解】A．装置①是吸氧腐蚀，a极是正极，氧气得电子生成氢氧根离子，即O2+4e-+2H2O=4OH-，铁是负极，发生氧化反应生成亚铁离子，即Fe-2e-=Fe2+，铁被腐蚀，故A错误；
B．金属作电解池的阴极被保护，而钢铁桥墩与电源正极相连是阳极，失电子发生氧化反应，即Fe-2e-=Fe2+，钢铁桥墩被腐蚀，故B错误；
C．锌比铁活泼，作负极，锌失电子，即Zn-2e-=Zn2+，所以③中采用了牺牲阳极的阴极保护法保护桥墩，故C正确；
D．海水是混合物，不是化合物，既不是电解质，也不是非电解质，故D错误；
答案为C。
11．A
【详解】A．铁上镀锌，可以保护铁不被腐蚀，当保护层破坏以后，铁与锌在电解质环境下形成原电池，锌活泼性强于铁，做负极，铁做正极，铁受到保护，故A错误；
B．Zn比Fe活泼，所以Zn作负极保护Fe，故B正确；
C．精炼铜中，阴极上发生的反应为：Cu2++2e-=Cu，当阳极通过的电子数为2NA，阴极上要得到2NA个电子，则阴极上析出的铜为1mol，故C正确；
D．铁吸氧腐蚀的正极发生还原反应，氧气在正极获得电子生成氢氧根离子，电极反应式为：2H2O+O2+4e-=4OH-，故D正确。
答案选A。
12．D
【详解】A．当pH＜4时，碳钢主要发生化学腐蚀，当4＜pH＜6.5时，主要发生电化学腐蚀，A不正确；
B．当pH＜4时，碳钢主要发生析氢腐蚀，当pH＞13.5，碳钢主要发生吸氧腐蚀，B不正确；
C．从表中信息可以得出，pH在6~8之间时，碳钢的腐蚀速率慢，但pH＞8时，碳钢的腐蚀速率加快，C不正确；
D．pH＝14时，在负极，Fe失电子的产物与OH-反应生成等，电极反应式为4OH-+Fe-3e-=+2H2O，D正确；
故选D。
13．D
【详解】A. 钢铁在潮湿的空气发生吸氧腐蚀，在酸性条件下发生析氢腐蚀，故A错误；
B. 铅蓄电池在放电过程中，正极发生PbO2+ +2e +4H+═PbSO4+2H2O，质量增大，故B错误；
C. 原电池放电时，部分化学能转化为电能，部分化学能转化为热能，故C错误；
D. 电解熔融氧化铝制铝，阳极放出氧气，会氧化阳极的碳块，所以阳极碳块需定期更换，故D正确；
故选：D。
14． 有水(或电解质溶液)和氧气(或空气) 吸氧腐蚀 O2＋4e-＋2H2O===4OH- 煮沸(或除去氧气) 隔绝空气(或防止氧气与铁接触) 吸收水蒸气(或干燥、保持试管内干燥环境) 铁的腐蚀要吸收O2，使试管内气体压强减小 不能 C
【分析】铁在潮湿的空气中易发生电化学腐蚀，隔绝空气或在干燥的空气中难以形成原电池反应。
【详解】(1)①对比A和B可知铁生锈需要有氧气(或空气)，对比A和C可知铁生锈需要有水(或电解质溶液)；
②水为中性环境，铁发生吸氧腐蚀，正极为氧气得电子生成氢氧根的反应，电极反应式为O2＋4e-＋2H2O===4OH-；
③为保证变量唯一，实验B中的水需要煮沸除去氧气；植物油可以隔绝空气，防止氧气与铁接触；
④碱石灰可以吸收水蒸气，保证试管内干燥环境；
(2) 铁生锈会消耗氧气，这样会使试管内压强低于大气压，所以液面上升的原因是铁钉生锈消耗了试管内的氧气，使试管内压强低于大气压，不能证明水对铁钉生锈产生影响；
(3)铁钉表面镀的金属应比铁活泼，这样发生电化学腐蚀时，铁作正极才能被保护，故答案为C。
15． 乙 乙>甲>丙 高 2H2O＋O2＋4e-=4OH- 将金属放在油脂或有机溶剂中
【分析】铁粉-炭粉-食盐水构成原电池，发生吸氧腐蚀，故乙中液面最高；甲中铁粉中的少量碳也能发生吸氧腐蚀，但由于C的含量少，故不如乙中Fe腐蚀得快，丙中乙醇为非电解质，铁粉、炭粉形不成原电池，Fe受到保护，故可把钢铁放在油脂或有机溶剂中进行防护，据此分析解答。
【详解】(1)甲为铁粉在氯化钠溶液中的腐蚀，乙为铁粉与碳形成原电池的腐蚀，而丙的腐蚀没有电解质溶液，所以腐蚀的速率大小为：乙＞甲＞丙，故过一段时间后液面最高的是乙，故答案为：乙；乙＞甲＞丙；
(2)甲中为铁粉，乙为铁粉与碳粉的混合物，甲的腐蚀速率小于乙的，通过甲、乙装置的对比说明钢铁中碳的含量越高，钢铁越易腐蚀，故答案为：高；
(3)乙装置中发生电化学腐蚀时，负极铁失去电子，正极氧气得到电子生成氢氧根离子，正极的电极反应式为：2H2O＋O2＋4e-=4OH-，故答案为：2H2O＋O2＋4e-=4OH-；
(4)金属的防护措施有牺牲阳极的阴极保护法、外加电流的阴极保护法，另外还有电镀、喷镀、喷油漆等方法使金属与空气、水等物质隔离，以防止金属腐蚀，针对乙、丙装置研究的结果分析可知，将金属放在油脂或有机溶剂中
故答案为：将金属放在油脂或有机溶剂中。
16． 14 负极 过滤
【详解】(1)由FePO4+LiLiFePO4电池反应可知，放电时被还原生成，所以蓄电池放电过程中发生还原反应的物质是；充电时，阴极被还原生成，，转移2mol电子，则阴极生成2mol Li，即14g Li；故答案：；14g。
(2)外加电源保护法也叫外加电源的阴极保护法，被保护的金属部件连接电池负极；故答案：负极。
(3)电解NaOH稀溶液实质是电解水，则阴极为H2O得电子生成H2，故电极反应式为，故答案：。
(4)加入溶液的目的是使氧化为，故离子方程式为；时开始沉淀，时沉淀完全，调节时，沉淀的离子主要是；调节后析出，故采用过滤的方法可除去沉淀；时开始沉淀，时沉淀完全，所以调节，此时未被沉淀，故溶液中含有；故答案：；；；。【教材实验热点】17 金属的腐蚀与防护
专题17 金属的腐蚀与防护
【教材实验梳理】
1.钢铁生锈原理
2.实验验证牺牲阳极的阴极保护法
1．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。下列说法不正确的是
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pH增大，b处溶液的pH减小
D．a、b两处具有相同的电极反应式：Fe-2e-=Fe2+
【巩固练习】
2．下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是
A．当镀锌铁制品镀层破损时，镀层不能对铁制品继续起保护作用。
B．铜表面会覆盖一层绿色的铜锈不是化学过程。
C．保护海轮外壳可以采用牺牲阳极的阴极保护法
D．保护地下输油钢管与外加直流电源的正极相连。
3．港珠澳大桥的设计使用寿命高达120年，主要的防腐方法有：①钢梁上安装铝片；②使用高性能富锌(富含锌粉)底漆；③使用高附着性防腐涂料；④预留钢铁腐蚀量。下列分析不合理的是
A．钢铁发生吸氧腐蚀时的负极反应式为：Fe-3e-=Fe3+
B．防腐过程中铝和锌均作为牺牲阳极，失去电子
C．防腐涂料可以防水、隔离O2，降低吸氧腐蚀速率
D．方法①②③只能减缓钢铁腐蚀，未能完全消除
4．实验小组研究金属电化学腐蚀，实验如下：
序号 实验 5 min 25 min
实验I 铁钉表面及周边未见明显变化 铁钉周边零星、随机出现极少量红色和蓝色区域，有少量红棕色铁锈生成
实验II 铁钉周边出现红色区域，未见蓝色出现，锌片周边未见明显变化 铁钉周边红色加深，区域变大，未见蓝色出现，锌片周边未见明显变化
下列说法不正确的是
A．实验II中Zn保护了Fe，使铁的腐蚀速率比实验I慢
B．实验II中正极的电极反应式：O2 + 2H2O + 4e- =4OH-
C．实验I的现象说明K3[Fe(CN)6]溶液与Fe反应生成了Fe2+
D．若将Zn片换成Cu片，推测Cu片周边会出现红色，铁钉周边会出现蓝色
5．下图所示的是探究金属腐蚀条件的实验装置图，下列说法错误的是
A．通过甲、乙装置的对比说明生铁比纯铁更易腐蚀
B．图乙装置中为了加快吸氧腐蚀的速率，可用酒精灯一直加热试管
C．图乙、图丙装置中的负极材料是铁粉，电极反应式是
D．图丙装置的导管中开始没有红墨水进入，一段时间后有红墨水进入并最终形成一段水柱
6．用如图装置探究金属的腐蚀原理。有关说法正确的是
A．K打开时，生铁越靠近底端腐蚀越严重
B．K打开时，生铁的腐蚀速率比K闭合时慢
C．K闭合时，锌作阴极保护生铁
D．K闭合时，生铁上的电极反应式为O2+2H2O+4e- = 4OH-
7．利用如下实验探究铁钉在不同溶液中的吸氧腐蚀。下列说法不正确的是
实验装置 实验编号 浸泡液 pH 氧气浓度随时间的变化
① 1.5 mol/L NH4Cl 5
② 0.76 mol/L(NH4)2SO4 5
③ 1.5 mol/LNaCl 7
④ 0.76 mol/LNa2SO4 7
A．上述正极反应均为O2+4e-+2H2O=4OH-
B．在不同溶液中，阴离子是影响吸氧腐蚀速率的主要因素
C．向实验④中加入少量NH4Cl固体，吸氧腐蚀速率加快
D．在300 min内，铁钉的平均吸氧腐蚀速率酸性溶液大于中性溶液
8．下列说法不正确的是
A．钢管被原油中含硫化合物腐蚀发生的是化学腐蚀
B．为了增强钢的抗腐蚀性，可以向钢中加入Cr、Ni等元素制成不锈钢
C．如图为模拟吸氧腐蚀法
D．在铁质船体上镶嵌锌块，可以减缓船体被海水腐蚀速率，称为牺牲阳极的阴极保护法
9．某校活动小组为探究金属腐蚀的相关原理，设计了如下图a所示装置，图a的铁棒末段分别连上一块Zn片和Cu片，并静置于含有K3[Fe(CN)6]及酚酞的混合凝胶上。一段时间后发现凝胶的某些区域(如图b所示)发生了变化。已知：3Fe2++2[Fe(CN)6]3－=Fe3[Fe(CN)6]2↓。则下列说法错误的是
A．甲区发生还原反应 B．乙区产生Zn2+
C．丙区呈现红色 D．丁区呈现黄色
10．研究金属桥墩腐蚀及防护是跨海建桥的重要课题。下列有关判断中正确的是
A．用装置①模拟研究时未见a上有气泡，说明铁没有被腐蚀
B．②中桥墩与外加电源正极连接能确保桥墩不被腐蚀
C．③中采用了牺牲阳极的阴极保护法保护桥墩
D．①②③中海水均是实现化学能转化为电能的电解质
11．下列叙述不正确的是
A．金属表面覆盖保护层，保护层破损后，就完全失去了对金属的保护作用
B．港珠澳大桥桥底镶嵌锌块，锌作负极，以防大桥被腐蚀
C．精炼铜工业中，当阳极通过的电子数为2NA，阴极析出的铜为1mol
D．钢铁吸氧腐蚀的正极反应。
12．2019年12月17日，中国首艘国产航母山东舰正式列装服役，山东舰所用特种钢材全部国产，研发过程中重点提高了材料的耐腐蚀性。在一定条件下，某含碳钢腐蚀情况与溶液pH的关系如表所示，下列说法正确的是
pH 2 4 6 6.5 8 13.5 14
腐蚀快慢 较快 慢 较快
主要产物 Fe2+ Fe3O4 Fe2O3 FeO
A．当pH＜6.5时，碳钢主要发生化学腐蚀
B．当pH＜4和pH＞13.5时，碳钢主要发生析氢腐蚀
C．pH越大，碳钢的腐蚀速率越慢
D．pH＝14时，负极反应为4OH-+Fe-3e-=+2H2O
13．下列说法正确的是
A．钢铁在潮湿的空气生锈是因为发生了析氢腐蚀
B．铅蓄电池放电时正极质量较少
C．化学电源能将化学能完全转化为电能
D．工业上用图装置电解熔融氧化铝制铝时，阳极碳块常因被生成的氧气氧化而需定期更换
14．某研究小组对铁生锈进行研究。
(1)甲同学设计了A、B、C一组实验(如图)，探究铁生锈的条件。经过较长时间后，甲同学观察到的现象是：
A中铁钉生锈；B中铁钉不生锈；C中铁钉不生锈。
①通过上述实验现象分析，可得出铁生锈的外部条件是__________。
②由于与金属接触的介质不同，金属腐蚀分成不同类型，本实验中铁生锈属于_____，正极电极反应式为________。
③实验B所用的水要经过_______处理；植物油的作用是__________。
④实验C中碱石灰的作用是_________。
(2)乙同学为了达到同样目的，设计了实验D(如图)，发现一段时间后，试管中的液面升高，其原因是_________，该实验_______(填“能”或“不能”)说明水对铁钉生锈产生影响。
(3)丙同学为了防止铁钉生锈，想在铁钉表面镀上一层金属，该金属最好是______。
A．锡 B．铜 C．锌
15．如图是某研究性学习小组探究金属腐蚀条件的实验装置示意图，试分析实验并回答下列问题：
(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、乙装置的对比说明钢铁中碳的含量越_______(填“高”或“低”)越易腐蚀。
(3)乙装置中发生电化学腐蚀时正极的电极反应式为_______。
(4)针对乙、丙装置研究的结果分析，可采用何种防护措施来减缓金属的腐蚀：_______(写出一点即可)。
16．某锂电池的反应式为FePO4+LiLiFePO4，回答下列问题：
(1)该蓄电池放电过程中发生还原反应的物质是___________(写化学式)，充电时外电路中转移了电子，则阴极产物的质量为___________g。
(2)为防止水体中的钢铁制品发生化学腐蚀，可采用外加电源的阴极保护法，下图是以海水中的钢铁闸门为例的保护图示，则锂电池___________(填“正极”或“负极”)接钢铁闸门。
(3)若以该锂电池为电源，电解稀溶液，制备和，则阴极的电极反应式为___________。
(4)若利用该电源精炼铜。粗铜精炼过程中，因阳极杂质逐渐溶解，电解质溶液中、的浓度会逐渐增大，而这些杂质离子则会影响后续精炼。某同学设计下图所示的除杂方案：
已知有关氢氧化输沉淀的pH如下表：
氢氧化物 Fe(OH)3 Cu(OH)2 Zn(OH)2 Fe(OH)2
开始沉淀时的pH 2.3 5.6 6.2 7.5
完全沉淀时的pH 3.9 6.4 8.0 9.7
加入H2O2溶液时发生反应的离子方程式为___________；调节pH=5.0时，则沉淀的离子主要是___________(填离子符号)；操作A的名称是___________。该同学的方案中未除去的杂质金属阳离子是___________。
