1.4 金属的腐蚀与防护 课时练习 （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 课时练习
一、单选题
1．生活中的一些现象常常涉及化学知识。下列分析中错误的是
A．咀嚼米饭时，越嚼越甜，因为淀粉水解生成了麦芽糖
B．向食盐浓溶液中加入鸡蛋清溶液，有白色沉淀析出，因为食盐能使蛋白质变性
C．铁锅用水清洗后，出现铁锈，因为潮湿环境中铁锅会发生电化学腐蚀
D．打开汽水瓶盖，有大量气泡冒出，因为减小压强后二氧化碳的溶解度减小
2．化学与生产、生活、社会密切相关。下列说法中错误的是（　　）
A．“硫黄姜”又黄又亮，可能是在用硫黄熏制的过程中产生的SO2所致
B．铁在潮湿的空气中放置，易发生化学腐蚀而生锈
C．绿色化学的核心是从源头上消除工业生产对环境的污染
D．用CO2合成聚碳酸酯可降解塑料，可实现“碳”的循环利用
3．下列现象与电化学腐蚀无关的是（　　）
A．黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易产生铜绿
B．生铁比软铁芯（几乎是纯铁）容易生锈
C．铁质器件附有铜质配件，接触处容易生铁锈
D．银质奖牌放置久了表面变暗
4．下列事实上，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
5．我市文旅产业初具规模。下列说法正确的是（　　）
A．东坡书画所用宣纸的主要成分是蛋白质
B．黄麻起义所用短枪生锈，主要原因是铁发生了化学腐蚀
C．蕲艾对多种霉菌、球菌、杆菌有抑制作用，说明蕲艾具有强氧化性
D．黄梅戏主奏乐器——高胡，所用钢丝弦属于合金
6．将金属M连接在钢铁设施表面，可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在题图所示的情境中，下列有关说法正确的是（　　）
A．钢铁设施的电极反应式为
B．金属M的活动性比Fe的活动性弱
C．钢铁设施表面因积累大量电子而被保护
D．钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快
7．材料是人类赖以生存的重要物质基础．下列有关材料的说法正确的是（　　）
A．玻璃、陶瓷、水泥属于无机硅酸盐材料，其生产原料都是石灰石
B．钢铁里的铁和碳在潮湿的空气中因构成许多原电池而易发生电化学腐蚀
C．聚氯乙烯塑料在日常生活中可用来进行食品包装
D．铝制品在空气中不易被腐蚀，是因为常温下铝不与氧气反应
8．下列说法正确的是（　　）
A．常温下，向稀醋酸溶液中缓慢通入少量 ，溶液中 值增大
B．工业合成氨 ，为提高 产率，选择较低温度下进行
C．镀铜铁制品镀层受损后，铁制品比受损前更容易生锈
D．电解精炼铜时，阳极泥中含有Zn、Ag、Au等金属单质
9．下列叙述不正确的是（　　）
A．铁制品表面镀锌可以增强其抗腐蚀性
B．在海轮外壳上连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法
C．马口铁（镀锡）外层镀层被破坏后，里面的铁更易被腐蚀
D．利用外加电流的阴极保护法，可以将水下的钢闸门与电源正极相连
10．下列叙述中错误的是（　　）
A．电热水器用镁棒防止内胆腐蚀，采用的是牺牲阳极的阴极保护法
B．葡萄酒中含维生素C等多种维生素，通常添加微量 防止营养成分被氧化
C．复方氢氧化铝、碳酸氢钠片、雷尼替丁等抗酸药均能抑制胃壁细胞分泌盐酸
D．2020年1月我国爆发了新冠肺炎疫情，可采用“84”消毒液来杀灭新型冠状病毒
11．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
12．将金属M连接在钢铁设施表面，可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在如图所示的情境中，下列有关说法正确的是
A．钢铁设施表面因积累大量电子而被保护
B．金属M的活动性比Fe的活动性弱
C．阴极的电极反应式为
D．钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快
13．关于金属的腐蚀和防护说法不正确的是（　　）
A．纯的金属在有水的溶液中比不纯的金属（或合金）在其中更容易发生腐蚀
B．金属根据接触的介质的不同，发生腐蚀的化学原理分为：化学腐蚀和电化学腐蚀
C．铝不需要特别的处理就具有抗腐蚀能力
D．在轮船在装上一块锌可以起到保护船身的作用
14．利用如下实验探究铁钉在不同溶液中的吸氧腐蚀。
下列说法错误的是（　　）
A．上述正极反应均为O2+4e-+2H2O=4OH-
B．在不同溶液中，Cl是影响吸氧腐蚀速率的主要因素
C．向实验④中加入少量(NH4)2SO4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
15．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+
16．对金属腐蚀及防护的表述正确的是（　　）
A．金属腐蚀的本质：金属失电子发生还原反应
B．牺牲阳极的阴极保护法：被保护的金属应做负极
C．外加电流阴极保护法：被保护的金属应与电源正极相连
D．钢铁表面烤蓝生成一层致密的 ，能起到防腐蚀作用
二、综合题
17．如图所示2套实验装置，分别回答下列问题。
（1）装置Ⅰ为铁的吸氧腐蚀实验。一段时间后，铁被　 　(填“ 氧化”或“还原”)； 向插入石墨棒的玻璃筒内滴入酚酞溶液，可观察到石墨附近的溶液变红，该电极反应为　 　。
（2）装置Ⅱ中甲烧杯盛放100 mL 0.2 mol·L－1的NaCl溶液，乙烧杯盛放100 mL 0.5 mol·L－1的CuSO4溶液。反应一段时间后，停止通电。向甲烧杯中滴入几滴酚酞溶液，观察到铁片电极附近首先变红。电源的M端为　 　(填“正”或“负”)极，甲烧杯中铁电极的电极反应为　 　，停止电解，乙中　 　电极质量增加。
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．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　 　。
20．回答下列问题：
（1）炒过菜的铁锅未及时洗净，不久便会因腐蚀而出现红褐色锈斑。请回答：铁锅的锈蚀是 　 　 腐蚀(填“析氢”或“吸氧”)；写出铁锅腐蚀正极的电极反应式：　 　
（2）利用如图装置，可以模拟铁的电化学防护。
①若X为碳棒，为减缓铁件的腐蚀，开关K应置于　 　处。
②若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为　 　
21．
（1）地下钢管连接镁块是金属防腐措施中的　 　法。
（2）铅及其化合物可用于蓄电池，耐酸设备及X射线防护材料等。回答下列问题：
①铅是碳的同族元素，比碳多4个电子层。铅在元素周期表的位置为　 　；铅的最高价氧化物对应水化物的酸性比碳酸的　 　(填“强”或“弱”)。
②PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体，反应的化学方程式为　 　。
③铅蓄电池放电时的正极反应式为　 　 ，当电路中有2mol电子转移时，理论上两电极质量变化的差为　 　 g。
（3）NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池，其原理见下图，石墨Ⅰ为电池的　 　极；该电池在使用过程中石墨Ⅰ电极上生成氧化物Y，其电极反应式为　 　。
答案解析部分
1．【答案】B
【解析】【解答】A．咀嚼米饭时，越嚼越甜是因为淀粉在酶的作用下发生水解反应生成了麦芽糖，故A不符合题意；
B．向食盐浓溶液中加入鸡蛋清溶液，有白色沉淀析出是因为食盐降低了蛋白质的溶解度，发生了盐析，故B符合题意；
C．铁锅用水清洗后，出现铁锈是因为潮湿环境中铁锅中的铁发生了吸氧腐蚀，故C不符合题意；
D．打开汽水瓶盖，有大量气泡冒出是因为在汽水中存在平衡：CO2(g)+H2O(l) H2CO3(aq)，减小压强后，平衡逆向移动，二氧化碳的溶解度减小，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.淀粉在酶的作用下水解生成麦芽糖；
B.食盐能使蛋白质发生盐析；
C.铁锅中的铁和碳在潮湿环境下能形成原电池，铁做负极，碳做正极；
D.气体的溶解度随压强减小而减小。
2．【答案】B
【解析】【解答】A项，SO2具有漂白性，不符合题意；
B项，铁在潮湿的空气中易发生电化学腐蚀，符合题意；
C项，只有从“源头”上消除污染，才真正地体现了绿色化学，不符合题意；
D项，用CO2合成可降解塑料，在降解过程中产生CO2，实现碳的循环，不符合题意。
故答案为：B
【分析】A.根据二氧化硫的漂白性分析；
B.铁在潮湿空气中易发生电化学腐蚀；
C.绿色化学不是治理污染；
D.根据碳的循环进行分析。
3．【答案】D
【解析】【解答】解：A、铜锌合金在电解质溶液中形成原电池反应，锌做负极被腐蚀．正极被保护，所以不易形成铜绿；和电化学有关，故A不符合；
B、生铁中含有碳，在电解质溶液中形成原电池反应，铁做原电池的负极发生氧化反应被腐蚀；所以容易生锈，故B不符合；
C、铁和铜接触处和电解质溶液会形成原电池反应，铁做负极发生氧化反应被腐蚀，故C不符合；
D、银在空气中被氧化发生化学腐蚀；和电化腐蚀无关，故D符合；
故选D．
【分析】A、铜锌合金在电解质溶液中形成原电池反应，依据原电池电极反应分析判断；
B、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；
C、铁和铜接触处和电解质溶液会形成原电池反应，铁做负极；
D、银在空气中被氧化发生化学腐蚀．
4．【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．
5．【答案】D
【解析】【解答】A．东坡书画所用宣纸的主要成分是纤维素，故A不符合题意；
B．金属腐蚀主要是电化学腐蚀，故黄麻起义所用短枪生锈，主要原因是铁发生了电化学腐蚀，故B不符合题意；
C．蕲艾挥发油含有乙酸乙醋，挥发油对多种霉菌、球菌、杆菌有抑制作用，还有平喘、镇咳作用，故C不符合题意；
D．合金强度比纯金属高，高胡所用钢丝弦属于合金，故D符合题意；
故答案为：D
【分析】A.纸的主要成分为纤维素；
B.金属腐蚀主要是电化学腐蚀；
C.具有强氧化性的物质能使蛋白质变性。
6．【答案】C
【解析】【解答】A．阴极的钢铁设施实际作原电池的正极，正极金属被保护不失电子，A不符合题意；
B．阳极金属M实际为原电池装置的负极，电子流出，原电池中负极金属比正极活泼，因此M活动性比Fe的活动性强，B不符合题意；
C．金属M失电子，电子经导线流入钢铁设备，从而使钢铁设施表面积累大量电子，自身金属不再失电子从而被保护，C符合题意；
D．海水中的离子浓度大于河水中的离子浓度，离子浓度越大，溶液的导电性越强，因此钢铁设施在海水中的腐蚀速率比在河水中快，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】
A．阴极的钢铁设施实际作原电池的正极，得到电子；
B．阳极金属M实际为原电池装置的负极，电子流出，原电池中负极金属比正极活泼，失去电子；
C．钢铁设施表面积累大量电子，自身金属不再失电子从而被保护；
D．海水中的离子浓度大于河水中的离子浓度大，溶液的导电性越强，钢铁设施在海水中的腐蚀速率比在河水中快；
7．【答案】B
【解析】【解答】解：A．陶瓷生产中不需要石灰石，故A错误；
B．钢铁中含有碳，容易构成原电池，发生电化学腐蚀，故B正确；
C．聚氯乙烯易分解放出有害物质，不能用来进行食品包装，故C错误；
D．铝表面的氧化铝为致密的氧化物结构，可阻止金属进一步被腐蚀，故D错误；
故选：B．
【分析】A．陶瓷生产中不需要石灰石；
B．钢铁中含有碳，容易形成原电池；
C．聚氯乙烯易分解放出有害物质；
D．铝表面的氧化铝为致密的氧化物结构．
8．【答案】C
【解析】【解答】A. 常温下，向稀醋酸溶液中缓慢通入少量 ，溶液中醋酸根离子浓度增大，溶液中 = 值减少，故A不符合题意；
B.工业合成氨 ，为提高 产率，原理上要选择较低温度下进行，但低温下催化剂的活性降低，反应速率变慢，为了提高反应速率和催化剂的活性，工业合成氨一般选择的是高温，故B不符合题意；
C．铁比铜活泼，发生电化学腐蚀，铁为原电池的负极，更易腐蚀，故C符合题意．
D. 电解精炼铜时，阳极泥中含有Ag、Au等金属单质，不能含有锌单质，因为锌的活泼性比铜强，在阳极失去电子被氧化生成锌离子，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.通入氨气后醋酸根离子浓度增大，结合=分析；
B.反应是放热的反应，降低温度，反应向着放热方向进行，但是反应速率会减慢；
C.镀铜铁制品镀层受损后，因铁比铜活泼，则铁被腐蚀；
D.电解精炼铜时，阳极泥中含有不如铜活泼的金属。
9．【答案】D
【解析】【解答】解：A．锌比铁活泼，并且在空气中容易形成致密的氧化膜，防止生锈，故A正确；
B．海轮外壳连接锌块，锌为负极，保护外壳不受腐蚀，为牺牲阳极的阴极保护法，故B正确；
C．当马口铁（镀锡）破损后，形成的原电池中，金属铁是负极，易被腐蚀，故C正确；
D．采用外加电流的阴极保护法保护金属时，被保护的金属作阴极，所以钢闸门与电源的负极相连，故D错误．
故选D．
【分析】A．锌在空气中容易形成致密的氧化膜；
B．海轮外壳连接锌块，锌为负极；
C．原电池的负极更易被腐蚀，正极金属被保护；
D．采用外加电流的阴极保护法保护金属时，被保护的金属作阴极．
10．【答案】C
【解析】【解答】A．电热水器内胆易腐蚀，可采用的是牺牲阳极的阴极保护法防止内胆腐蚀，A不符合题意；
B．维生素C和SO2都具有还原性，葡萄酒中添加微量SO2可防止维生素C被氧化，B不符合题意；
C．复方氢氧化铝和碳酸氢钠片用于中和过多的胃酸，不能抑制胃壁细胞分泌盐酸，C符合题意；
D．“84”消毒液可以使新型冠状病毒中含有的蛋白质发生变性，从而杀灭新型冠状病毒，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．原电池原理为牺牲阳极的阴极保护法；
B．维生素C具有还原性，可以作为抗氧化剂；
C．复方氢氧化铝和碳酸氢钠片可中和盐酸；
D．“84”消毒液含有NaClO，具有强氧化性，可以杀灭病毒；
11．【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。
12．【答案】A
【解析】【解答】A．图中钢铁设施作原电池的正极，正极发生还原反应，钢铁设施表面积累大量电子而被保护，故A符合题意；
B．阳极金属M实际为原电池装置的负极，电子流出，原电池中负极金属比正极活泼，因此M活动性比Fe的活动性强，故B不符合题意；
C．阳极金属M失电子，电子经导线流入钢铁设备，从而使钢铁设施表面积累大量电子，金属自身不再失电子从而被保护，故C不符合题意；
D．海水中的离子浓度大于河水中的离子浓度，离子浓度越大，溶液的导电性越强，因此钢铁设施在海水中的腐蚀速率比在河水中快，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.阴极得电子被保护；
B.M为原电池负极，则M的活动性比Fe强；
C.阴极发生还原反应；
D.海水的导电性更强。
13．【答案】A
【解析】【解答】解：A、因为不纯的金属（或合金）形成原电池更容易发生腐蚀，所以不纯的金属（或合金）在有水的溶液中比纯的金属在其中更容易发生腐蚀，故A错误；
B、金属腐蚀的类型：一般包括化学腐蚀和电化学腐蚀两种，故B正确；
C、铝化学性质活泼，表面易形成稳定的致密氧化物膜，阻止铝反应，所以铝不需要特别的处理就具有抗腐蚀能力，故C正确；
D、Zn比Fe活泼构成原电池时，Fe作正极被保护，所以在轮船在装上一块锌可以起到保护船身的作用，故D正确；
故选A．
【分析】A、根据不纯的金属（或合金）形成原电池更容易发生腐蚀分析；
B、金属腐蚀的类型：一般包括化学腐蚀和电化学腐蚀；
C、铝化学性质活泼，表面易形成稳定的致密氧化物膜，阻止铝反应；
D、Zn比Fe活泼构成原电池时，Fe作正极被保护；
14．【答案】B
【解析】 【解答】A.铁钉发生电化学吸氧腐蚀的正极反应为O
2+4e
-+2H
2O=4OH
-，故A不符合题意；
B.通过右侧图像中曲线对比可以看出，NH4+的存在是影响吸氧腐蚀速率的主要因素，氯离子对吸氧腐蚀速率影响不大，故B符合题意；
C. 根据图像，NH4+存在会加快吸氧腐蚀速率，所以向实验④中加入少量(NH4)2SO4固体，吸氧腐蚀速率加快，故C不符合题意；
D. NH4+水解溶液显酸性，结合图像可知酸性溶液中铁钉的平均吸氧腐蚀速率大于中性溶液，故D不符合题意。
故答案为：B
【分析】吸氧腐蚀是指金属在酸性很弱或中性溶液里，空气里的氧气溶解于金属表面水膜中而发生的电化学腐蚀。本题探究铁钉在不同溶液中的吸氧腐蚀。
A、电化学吸氧腐蚀的正极发生还原反应；
B、根据图像中氧气浓度随时间的变化分析；
C、根据图像分析；
D、根据NH4+水解溶液显酸性解答；
15．【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．
16．【答案】D
【解析】【解答】A．金属腐蚀的本质：金属失电子发生氧化反应，故A不符合题意；
B．牺牲阳极的阴极保护法，利用原电池原理，被保护的金属应做正极，故B不符合题意；
C．外加电流阴极保护法，利用电解原理，被保护的金属应与电源负极相连，作阴极，故C不符合题意；
D．钢铁表面烤蓝是在钢铁表面生成一层有一定厚度和强度的致密的 Fe3O4 ，能起到防腐蚀作用，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.失电子被氧化
B. 牺牲阳极的阴极保护法 被保护的做正极
C. 外加电流阴极保护法 被保护的做阴极
D.烤蓝是形成致密的四氧化三铁防止反应进一步发生
17．【答案】（1）氧化；O2＋2H2O＋4e－=4OH－
（2）负；2H2O+2e-=H2↑+2OH-；石墨
【解析】【解答】（1）铁发生吸氧腐蚀，铁被氧化生成Fe2+，正极发生还原反应，氧气得到电子被还原生成OH-，电极方程式为O2+4e-+2H2O-═4OH-，
故答案为：氧化；O2+4e-+2H2O-═4OH-；
（2）反应一段时间后，停止通电．向甲烧杯中滴入几滴酚酞，观察到铁电极附近首先变红，说明在铁电极上生成OH-离子，电极反应为：2H2O+2e-═2OH-+H2↑，发生还原反应，为电解池的阴极，连接电源的负极，即M端为负极，N端为正极，阴极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，
故答案为：负；2H2O+2e-=H2↑+2OH-；
乙烧杯电解硫酸铜溶液，石墨为阴极，电极反应为Cu2++2e-═Cu，故质量增加，
故答案为：石墨。
【分析】(1)铁发生吸氧腐蚀，铁被氧化生成Fe2+，正极发生还原反应，氧气得到电子被还原生成OH- ；
(2) M端为负极，N端为正极，乙烧杯电解硫酸铜溶液，石墨为阴极，电极反应为Cu2++2e-=Cu，据此分析。
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）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；
20．【答案】（1）吸氧；
（2）N；牺牲阳极的阴极保护法
【解析】【解答】(1)炒过菜的铁锅未及时洗净，不久便会因腐蚀而出现红褐色锈斑，是由于铁与其中的碳和水渍构成原电池，造成吸氧腐蚀；其中铁作负极，空气中的氧气在正极得电子结合水生成氢氧根离子，电极反应式：。
(2)①根据图示，若X为碳棒，为减缓铁件的腐蚀，铁件应与外加直流电源的负极相连，形成保护，故开关K应置于N处；
②若X为锌，开关K置于M处，锌比铁活泼，装置构成了以锌为负极、以铁件为正极、以海水为电解质溶液的原电池，该电化学防护法称为牺牲阳极的阴极保护法。
【分析】(1)在中性或碱性环境中铁发生吸氧腐蚀；
(2)①根据外加电源的阴极保护法；
②若利用原电池反应原理分析。
21．【答案】（1）牺牲阳极的阴极保护法
（2）第六周期第IVA 族；弱；PbO2 + 4HCl(浓)= PbCl2 + Cl2 ↑+ 2H2O；PbO2 + 2e- + 4H+ + SO42- = PbSO4 + 2H2O；32
（3）负；NO2-e- +NO3- =N2O5
【解析】【解答】（1）地下钢管连接镁块，镁的活泼性大于铁的活泼性，在钢管中接入镁块可形成原电池，镁作负极，失去电子，首先被腐蚀，从而保护正极的铁不被腐蚀，此法称为牺牲阳极的阴极保护法；（2）①铅是碳的同族元素，因此铅最外层有四个电子，位于元素周期表第ⅣA族；铅比碳多4个电子层，因此铅共有六个电子层，位于元素周期表的六周期，所以铅位于元素周期表第六周期第IVA 族；同一主族元素由上到下还原性在增强，氧化性在减弱，氧化性对应于非金属性，所以铅的最高价氧化物对应水化物的酸性比碳的最高价氧化物对应水化物的酸性弱；②PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体，黄绿色气体应为氯气，反应方程式为：PbO2 + 4HCl(浓)= PbCl2 + Cl2 ↑+ 2H2O；③铅蓄电池放电时的正极得到电子，发生还原反应，电极反应为：PbO2 + 2e- + 4H+ + SO42- = PbSO4 + 2H2O，当有2mol电子转移时，正极质量增加64g；铅蓄电池放电时的负极失去电子，发生氧化反应，电极反应为：Pb - 2e- +SO42- = PbSO4，当有2mol电子转移时，负极质量增加96g，则两电极质量变化的差为96g-64g=32g；（3）NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池，石墨Ⅰ通入NO2，失去电子，发生氧化反应，因此为负极，电极反应为：NO2-e-+ NO3-=N2O5。石墨Ⅱ为正极，得到电子，发生还原反应，电极反应为：O2+2 N2O5+4e-=4NO3-。
【分析】（1）电解原理的金属防腐方法是外加电源的阴极保护法，原电池原理的金属防腐方法是牺牲阳极的阴极保护法。
（2）常见特征颜色的气体有：黄绿色气体应为氯气，红棕色的气体为NO2. PbO2与浓盐酸共热生成氯气，说明PbO2的氧化性强于氯气。铅蓄电池中Pb作负极，PbO2作正极，电解质的硫酸溶液。
（3）石墨II中通入氧气，该极是正极，则石墨I为负极。