金属的电化学腐蚀与防护-高考化学考前专项练习试题（含解析）

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金属的电化学腐蚀与防护
共18题，满分100分
题号 一 二 三 总分
得分
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请注意保持试卷整洁
一、单选题（共50分）
1．（本题5分）下列说法正确的是
A．铜的金属活泼性比铁的弱，可在海轮外壳上镶入若干铜块以减缓其腐蚀
B．向0.1 mol·L－1 CH3COONa溶液中加入少量水，溶液中c(H+)/c(CH3COO-)减小
C．反应TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(g)＋O2(g)；ΔH>0能自发进行，其原因是ΔS>0
D．一定温度下，增大反应2BaO2(s) 2BaO(s) ＋O2(g)容器的体积，平衡不移动
2．（本题5分）下列实验方案能达到实验目的的是
选项 A B C D
目的 装置可以干燥HBr气体 证明温度对平衡的影响 证明AgI的溶解度小于AgCl 检验该条件下Fe发生了析氢腐蚀
实验 方案
A．A B．B C．C D．D
3．（本题5分）下列操作或仪器的选用正确的是
A．配制稀硫酸 B．探究铁的吸氧腐蚀 C．实验室制备氨气 D．除去乙烯中的乙烷
4．（本题5分）下列实验装置或操作设计正确、且能达到目的的是（ ）
A．用甲装置制取氨气
B．用乙装置测定醋酸浓度
C．用丙装置采集到的压强数据判断铁钉发生电化学腐蚀类型
D．用丁装置验证酸性：硝酸＞碳酸＞苯酚
5．（本题5分）下列有关说法中错误的是
A．侯氏制碱法中的“碱”指的是烧碱
B．硫酸铵或氯化钠溶液都能使鸡蛋清凝固
C．粮食发酵产生的酒精分散在酒糟中，可以通过蒸馏与酒糟分离
D．食品包装中常见的抗氧化剂成分为：还原性铁粉、氯化钠、炭粉等，其脱氧原理与钢铁的吸氧腐蚀相同
6．（本题5分）化学与生产生活息息相关下列有关说法错误的是
A．硅胶可用作食品的抗氧化剂 B．可用热碱水清洗炊具上的油渍
C．铁表面镀锌可增强其抗腐蚀性 D．大量燃烧化石燃料是导致雾霾天气的重要因素之一
7．（本题5分）下列对客观事实的解析不正确的是
选项 客观事实 解析
A 用84消毒液(含NaClO)能杀灭细菌 NaClO有氧化性
B SO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色 SO2有还原性
C 镀锌铁皮的镀层破损后，仍具有防护功能 金属活动性：Zn>Fe
D HF的热稳定性大于HCl HF分子间能形成氢键
A．A B．B C．C D．D
8．（本题5分）下列叙述不正确的是
A．Al3+跟S2-在水溶液中发生比较彻底的双水解，所以用单质化合的方法制备Al2S3 B．用铝热反应原理可制得熔点较高的金属铁
C．电解MgCl2饱和溶液，可制得金属镁 D．在海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀速率
9．（本题5分）下面各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是
A．①②③④⑤ B．③②①⑤④
C．⑤①③②④ D．⑤②①③④
10．（本题5分）炒过菜的铁锅未及时洗净(残液中含NaCl)，不久便会因被腐蚀而出现红褐色锈斑。腐蚀原理如图所示，下列说法正确的是
A．腐蚀过程中，负极是C
B．Fe失去电子经电解质溶液转移给C
C．正极的电极反应式为4OH－－4e－=2H2O＋O2↑
D．C是正极，O2在C表面上发生还原反应
二、判断题（共20分）
11．（本题4分）钢铁在潮湿的空气中被腐蚀，主要是在钢铁表面发生了电化学腐蚀的原因。(_______)
12．（本题4分）工业上常利用一些溶液的氧化作用，在机器零件、精密仪器等钢铁制件的表面上形成一层致密的黑色的四氧化三铁薄膜。(_______)
13．（本题4分）生铁比纯铁容易生锈。( )
14．（本题4分）水中的钢闸门连接电源的负极,属于外加电流的阴极保护法。
15．（本题4分）可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀。(_______)
三、解答题（共30分）
16．（本题10分）某实验小组金属的电化学腐蚀实验探究
(1)完成下列问题。
实验序号 实验装置 实验方案 实验现象
实验一 1.将琼脂加入烧杯中，再加入饱和食盐水和水。搅拌、加热煮沸，使琼脂溶解，转入培养皿中。滴入5～6滴酚酞溶液和溶液
2.将一个铁钉用砂纸打磨光滑，一端缠有铜丝，放入培养皿中一段时间。 铜丝的区域溶液变红色；铁钉区域出现蓝色沉淀
①请解释铜丝区域溶液变红的原因是 (电极反应式及文字说明)。
②写出生成蓝色沉淀的离子方程式 。
(2)完成下列问题。
实验序号 实验方案 实验现象
实验二 取饱和溶液于试管中，滴加几滴淀粉，振荡。继续滴加5～6滴溶液，振荡。 滴入溶液后，溶液变蓝色。
根据实验二的现象，推测可能具有 “填氧化性或还原性”。
(3)依据实验二的现象，甲同学认为实验一不一定能说明发生了电化学腐蚀，设计如下实验证明其结论。
实验序号 实验装置 实验方案 实验现象
实验三 1.取煮沸过的的溶液于试管中，向试管中加入一小段铁片，再加入煤油液封。 溶液无明显变化
2.继续向试管中加入少许固体。 一段时间后，铁片表面产生大量的蓝色沉淀
根据实验现象推出实验三的结论是：在溶液中情况下， 。
(4)结合实验一～实验三，乙同学设计如下装置进行实验四，证明金属可以发生电化学腐蚀，当电极X为时，实验四的两个实验方案均可以证明发生电化学腐蚀
①补全实验方案2中的空格部分
实验序号 实验装置 实验方案 实验现象
实验四 1.按图连接好装置，准确读取电流表读数。 电流表指针偏转，读数为I
2.取 于试管中，加入 溶液，振荡。 产生蓝色沉淀。
②思考：若电极X为时，电流表读数为，推测电极X为时电流表读数的范围是 。
17．（本题10分）全世界每年因钢铁锈蚀造成大量的损失．某学生欲探究在蒸馏水、氯化钠溶液和醋酸溶液三种条件下铁锈蚀的快慢，设计了如表实验．
实验序号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
实验 内容
请回答：
①在一周的观察过程中，他发现实验序号为 的试管中铁钉锈蚀速度最慢．．
②下列防止钢铁锈蚀的措施不合理的是 （填字母）．
A．在自行车的钢圈表面镀镍
B．改变金属内部结构制成不锈钢．
C．在地下钢铁管道上连接铜块
③炒过菜的铁锅未及时洗净（残液中含NaCl），第二天便会因腐蚀出现红褐色锈斑．试回答：铁锅的腐蚀主要是由 腐蚀造成的．
18．（本题10分）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。钢铁容易生锈的主要原因是因为钢铁在炼制过程中混有少量的碳杂质，在潮湿的空气中容易形成原电池，发生电化学腐蚀。
I．如图装置中，U形管内为红墨水，a、b试管内分别盛有氯化铵（显酸性）溶液和食盐水，各加入生铁块，放置一段时间均被腐蚀，这两种腐蚀都属于 腐蚀。（填“化学腐蚀”或“电化学腐蚀”）
（1）红墨水柱两边的液面变为左低右高，则 （填“a”或“b”）边盛有食盐水。
（2）b试管中铁发生的是 腐蚀，（填“析氢腐蚀”或“吸氧腐蚀”）生铁中碳上发生的电极反应式 。
Ⅱ．下图装置的盐桥中盛有饱和NH4NO3琼脂溶液，能够连接两份电解质溶液，形成闭合回路：
（1）该装置的能量转化形式为： ，装置工作时，盐桥中的NH4+移向 。(“CuSO4溶液”或“AgNO3溶液”)
（2）若将盐桥换成铜丝，电路中也有电流通过，则铜丝左端为 极，该极反应式为： 。
参考答案：
1．C
【详解】A.Cu与Fe形成原电池时，铜的金属活泼性比铁的弱，铁作负极更易被腐蚀，所以不能在海轮外壳上镶入若干铜块以减缓其腐蚀，故A错误；
B.0.1 mol·L－1 CH3COONa溶液中加入少量水，CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-，根据勒夏特列原理，水解平衡虽然正向移动，但是CH3COO-、CH3COOH、OH-浓度均下降。OH-浓度减小，则H+的浓度增大，溶液中c(H+)/c(CH3COO-)增大，故B错误；
C.判断反应是否能自发进行的两个判据：焓判据ΔH>0不符合，则熵判据必须符合ΔS>0，反应才可能自发进行，故C正确；
D. 一定温度下，增大反应2BaO2(s) 2BaO(s) ＋O2(g)容器的体积，相当于减小压强，平衡向气体体积增大的方向进行，因此平衡正向移动，故D错误；
答案：C
2．B
【详解】A．浓硫酸有强氧化性，可以氧化-1价溴，A错误；
B．2NO2 N2O4 ΔH<0，升高温度，平衡向吸热方向移动，颜色加深，B正确；
C．试管中AgNO3过量，加入碘离子直接沉淀，不涉及沉淀转化问题，C错误；
D．氯化钠溶液显中性，该条件下铁发生的是吸氧腐蚀，D错误；
故选B。
3．B
【详解】试题分析：浓硫酸不能直接在容量瓶中稀释，故A错误；中性溶液中铁碳构成原电池，发生铁的吸氧腐蚀，气体减少，针筒中气体体积缩小，故B正确；用加热氯化铵和氢氧化钙的混合物的方法制备氨气，故C错误；乙烯和酸性高锰酸钾反应，故D错误。
考点：本题考查化学实验操作。
4．C
【详解】A．实验制氨气应用氯化铵和氢氧化钙混合加热，不能用硝酸铵，因硝酸铵受热分解生成氮气，故A错误；B．NaOH溶液应盛装在碱式滴定管里，不能用酸式滴定管，故B错误；C．用丙装置采集到的压强数据判断铁钉发生电化学腐蚀类型，如果压强增大是析氢腐蚀，如果压强减小是吸氧腐蚀，故C正确；D．硝酸有挥发性，干扰CO2与苯酚的反应，无法判断碳酸与苯酚的酸性强弱，故D错误；答案为C。
5．A
【详解】A. 碳酸钠的俗名是纯碱，则侯氏制碱法中的“碱”指的是纯碱，故A错误，符合题意；
B. 硫酸铵或氯化钠是电解质，鸡蛋清是蛋白质，蛋白质遇到电解质溶液发生盐析出现凝固，故B正确，但不符合题意；
C. 酒精与水互溶，水与酒精的沸点不同，可以通过蒸馏的方法分离酒与酒糟，故C正确，但不符合题意；
D. 铁粉、氯化钠溶液、炭粉构成原电池，铁作负极，碳作正极，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，与钢铁的吸氧腐蚀相同，故D正确，但不符合题意；
故选：A。
6．A
【详解】硅胶可用作食品的干燥剂，故A错误；加热促进碳酸钠水解，溶液碱性增强，有利于油渍水解，故B正确；锌的活泼性大于铁，铁表面镀锌，属于牺牲阳极的阴极保护，故C正确；大量燃烧化石燃料产生烟尘，所以导致雾霾天气，故D正确。
7．D
【详解】A．84消毒液中NaClO具有氧化性，能使蛋白质变性，因此可用于消毒杀菌，故A项不符合题意；
B．SO2与酸性高锰酸钾溶液反应过程中，S元素化合价升高被氧化，SO2表现出还原性，故B项不符合题意；
C．因金属活动性：Zn>Fe，镀锌铁皮的镀层破损后，Zn先于Fe与空气中氧气发生反应，因此仍可起到防护作用，故C项不符合题意；
D．HF的热稳定性大于HCl，是由于H-F键的键长更短，与HF分子间能形成氢键无关，故D项符合题意；
综上所述，答案为D。
8．C
【分析】A.S和Al可发生反应生成Al2S3；
B.铝热反应利用了铝的强还原性和放热放出大量热的特点；
C.电解MgCl2饱和溶液,不能得到镁；
D.锌比铁活泼,可为原电池的负极。
【详解】A.S和Al可发生反应生成Al2S3，因Al3+跟S2-在水溶液中发生比较彻底的双水解,则只能用单质化合的方法制备，故A正确；
B.铝热反应利用了铝的强还原性和放热放出大量热的特点,可制得熔点较高的金属铁,故B正确；
C.电解MgCl2饱和溶液,不能得到镁，在阴极上得到氢氧化镁沉淀和氢气，在阳极上得到氯气,应用电解熔融氯化镁的方法,故C错误；
D.锌比铁活泼,可为原电池的负极,为牺牲阳极的阴极保护法,故D正确；
故答案选C。
9．C
【详解】试题分析：根据铁腐蚀速率：作电解池阳极＞原电池负极＞化学腐蚀＞作原电池正极＞作电解池阴极：①铁的活动性大于Sn，铁作负极，加速被腐蚀；②锌的活动性大于Fe，铁作正极，被保护；③铁发生化学腐蚀；④铁作电解池阴极，被保护；⑤铁作电解池阳极加速被腐蚀；综上，铁腐蚀快慢顺序为⑤①③②④。
考点：考查金属腐蚀与防护。
10．D
【详解】A．铁锅中含有的Fe、C和电解质溶液构成原电池，活泼金属为负极，故负极是Fe，A项错误；
B．原电池中电子由负极Fe经外电路向正极C移动，在电解质溶液中依靠离子的移动导电，B项错误；
C．该原电池中，C为正极，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应为O2＋2H2O＋4e－=4OH－，C项错误；
D．该原电池中，C为正极，正极上氧气得电子发生还原反应，故D正确；
故选D。
11．正确
【详解】钢铁在潮湿的空气中被腐蚀，发生的是吸氧腐蚀，正确；
12．正确
【详解】工业上常利用一些溶液的氧化作用，在机器零件、精密仪器等钢铁制件的表面上形成一层致密的黑色的四氧化三铁薄膜，从而提高钢铁制件的防腐性能，故说法正确。
13．正确
【详解】生铁中含有碳，在潮湿空气中会形成原电池，加速腐蚀，则其比纯铁容易生锈，故答案为：正确。
14．正确
【详解】钢闸门连接电源的负极，就是做电解池的阴极，使钢闸门难失电子，属于外加电流的阴极保护法。原说法正确；
15．错误
【详解】外加直流电源保护器件时，被保护器件应该为阴极，与电源负极连接，故错误；
16．(1) 铜丝发生电极反应：，反应生成，溶液显碱性，遇酚酞变红色
(2)氧化性
(3)可将Fe氧化为
(4) 少量烧杯中溶液
【详解】（1）铁与铜丝连接，在氯化钠溶液中形成原电池装置，其中铜作正极，铜丝发生电极反应：，反应生成，使铜丝附近溶液显碱性，遇酚酞变红色；铁作负极，失电子生成，与反应生成蓝色沉淀，故答案为：铜丝发生电极反应：，反应生成，溶液显碱性，遇酚酞变红色；；
（2）加入溶液后出现溶液变蓝，可知KI被氧化生成碘单质，由此判断具有氧化性，故答案为：氧化性；
（3）由实验现象可知，未加氯化钠时，没有明显现象，加入氯化钠后铁片与发生氧化还原反应生成，与反应生成蓝色沉淀，故答案为：可将Fe氧化为；
（4）①验证产物是否有，应取反应后烧杯中的溶液少量于试管中，滴加溶液，观察是否生成蓝色沉淀；故答案为：少量烧杯中溶液；；
②该装置中铁作负极时电流强度为I，换成比铁活泼的镁时电流强度增大到1.5I，由此判断随金属的活泼性增强电流强度增大，则Zn的活泼性介于Fe和Mg之间，其作负极时电流强度应介于I和1.5I之间，故答案为：。
17． II C 电化学
【分析】①形成原电池后能加快金属的腐蚀速率；
②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；
③金属的腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀．
【详解】①Ⅰ、铁钉和氯化钠溶液能构成原电池，铁作负极而被腐蚀；
Ⅱ、蒸馏水中不含氧气，所以铁钉和蒸馏水不能构成原电池；
Ⅲ、铁钉和醋酸能发生氧化还原反应而被腐蚀，所以铁钉腐蚀最慢的是Ⅱ，
故答案为II；
②A．在自行车的钢圈表面镀镍，能阻止钢铁和电解质溶液构成原电池，所以能防腐，故正确；
B．在金属中加入一些其它物质制成合金，改变了金属的结构，所以能防腐，故正确；
C．铁、铜和电解质溶液构成原电池，铁比铜活泼，加快了铁的腐蚀，所以不能起到防腐作用，故错误；
故答案为C；
③金属的腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀，炒过菜的铁锅未及时洗净（残液中含NaCl），第二天便会因腐蚀出现红褐色锈斑，铁钉和氯化钠溶液能构成原电池，铁作负极而被腐蚀，属于电化学腐蚀，故答案为电化学．
18． 电化学 b 吸氧 O2+2H2O+4e-=4OH- 化学能转化为电能 AgNO3溶液 阴 Cu2++2e-=Cu
【详解】试题分析：I．钢铁是合金在水溶液中构成原电池易发生电化学腐蚀，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；Ⅱ．（1） 该装置是原电池，铜的活泼性大于银，所以铜是负极、银是正极，原电池中阳离子移向正极；（2）若将盐桥换成铜丝，左池中两个电极相同，构成电解池；右池中两个电极不同，构成原电池，铜是负极、银是正极。
解析：根据以上分析，I．钢铁在氯化铵（显酸性）溶液和食盐水中都能构成原电池，都属于电化学腐蚀腐蚀。
（1）红墨水柱两边的液面变为左低右高，说明a中气体增多发生析氢腐蚀、b中气体减少发生吸氧腐蚀，则b盛有食盐水。
（2）b试管中铁发生的是吸氧腐蚀，生铁中碳是正极，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式是O2+2H2O+4e-=4OH-。
Ⅱ．（1） 该装置是原电池，将化学能转化为电能；铜的活泼性大于银，所以铜是负极、银是正极，原电池中阳离子移向正极，装置工作时，盐桥中的NH4+移向AgNO3溶液；（2）若将盐桥换成铜丝，左池中两个电极相同，构成电解池；右池中两个电极不同，构成原电池，铜是负极、银是正极。铜丝左端为与原电池的负极相连，所以铜丝左端为电解池的阴极，阴极是铜离子得电子生成铜，阴极反应式为Cu2++2e-=Cu。
点睛：原电池中两个电极的活泼性不同，较活泼性的是负极、活泼性差的是正极；所以题目中若将盐桥换成铜丝，由于左池中两个电极相同，构成电解池，右池中两个电极不同，构成原电池。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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