金属的腐蚀与防护 专项练 2025年高考化学一轮复习备考

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金属的腐蚀与防护 专项练
2025年高考化学一轮复习备考
一、单选题（共15题）
1．下列关于金属腐蚀的叙述正确的是
A．金属腐蚀的实质是金属的原子失去电子变成金属离子
B．金属的化学腐蚀必需在酸性条件下进行
C．金属腐蚀的快慢与温度高低无关
D．钢铁在弱酸性或中性环境腐蚀时，正极上发生的反应是2H++2e-=H2↑
2．为研究金属腐蚀的条件和速率，某课外兴趣活动小组学生用金属丝将三根大小相同的铁钉分别固定在如图所示的三个装置中，再放置于玻璃钟罩里保存相同的一段时间，下列对实验结束时现象的描述不正确的是
A．实验结束时，装置1左侧的液面会下降
B．实验结束时，左侧液面装置I比装置Ⅱ的低
C．实验结束时，装置Ⅱ中的铁钉腐蚀最严重
D．实验结束时，装置Ⅲ中的铁钉几乎没被腐蚀
3．利用如图装置实验，开始时，a、b管中液面相平，密封好，放置一段时间。下列说法不正确的是
A．a管内发生吸氧腐蚀，b管内发生析氢腐蚀
B．一段时间后，a管内液面高于b管内液面
C．b管内溶液的pH减小
D．a、b管内具有的相同的电极反应式为Fe-2e- =Fe2+
4．城镇地面下常埋有纵横交错的金属管道，地面上还铺有铁轨．一定条件下，某含碳钢腐蚀情况与溶液的关系如下表：
2 4 6 6.5 8 13.5 14
腐蚀快慢 较快 慢 较快
主要产物
下列说法正确的是
A．含碳钢在中性环境腐蚀较慢
B．当时，主要发生析氢腐蚀
C．当时，负极的电极反应式为：
D．采用外加电流法时，需外接镁、锌等作辅助阳极
5．研究小组利用图1装置探究铁粉腐蚀的原理。向注射器中加入1gFe粉（用稀盐酸湿润）、0.5g炭粉，向右拉动注射器活塞，吸入25mL空气，关闭注射器针头的止水夹，注射器内的反应体系的体积随时间的变化曲线如图2所示。下列说法正确的是
A．铁粉发生反应：
B．炭粉作为负极，发生的反应为
C．由内注射器的体积变化可判断，该时间段内铁发生了吸氧腐蚀
D．内铁粉只发生析氢腐蚀
6．用代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．常温下，溶液中，所含总数为
B．溶液中含有的数为
C．向溶液中滴入适量氨水至中性，此时溶液中所含的数目为
D．在钢铁吸氧腐蚀中，若生成，被还原的分子数为
7．学校化学兴趣小组模拟铝的电化学腐蚀实验从而探究铝制品表面出现白斑的原因，装置如图所示，下列说法错误的是
A．铝在发生腐蚀的过程中将化学能转变成电能和热能
B．电流从铝箔通过电流表流向活性炭
C．活性炭粉的存在加速了铝箔的腐蚀
D．该反应总反应为，生成的进一步脱水形成白斑
8．下列实验操作能达到实验目的的是
选项 A B
实验目的 测定中和反应的反应热 探究沉淀的转化
实验操作
选项 C D
实验目的 用标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸 探究钢铁的吸氧腐蚀
实验操作
A．A B．B C．C D．D
9．下列方法不能减缓钢铁腐蚀速率的是（ ）
A．将钢铁制品与铜、锡等金属叠放在一起保存
B．将钢铁制品表面进行烤蓝处理
C．采用外加电流法，将钢铁制品连接电源的负极
D．在钢铁中加入锰、铬等金属，以改变钢铁结构
10．最近，考古学家在江苏建湖发现一处钱币窖藏遗存，出土钱币约1.0吨，除少量的唐代开元通宝钱币外，大部分为宋代钱币，钱币主要成分是铜合金。下列叙述错误的是
A．钱币表面绿色物质的主要成分是
B．钱币中铜在地下主要发生吸氧腐蚀和析氢腐蚀
C．钱币在窖藏中发生电化学腐蚀时铜被氧化
D．保护钱币措施有保持干燥、涂保护层等
11．如图是牺牲阳极法保护金属的实验装置图，烧杯内为经过酸化的溶液。
下列关于该装置的叙述错误的是
A．铁作正极被保护
B．将换成，也可以保护铁不被腐蚀
C．向试管中加入溶液，无明显现象
D．正极反应式为
12．支撑海港码头基础的钢管桩，常用外加电流的阴极保护法进行防腐，工作原理如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助电极。下列有关表述不正确的是
A．被保护的钢管桩为阴极，高硅铸铁惰性辅助电极为阳极
B．高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流
C．通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整
D．通入的保护电流应使钢管桩表面腐蚀电流接近于零
13．如图所示方法中，地下铁管腐蚀最快的是（ ）
A． B．
C． D．
14．研究金属桥墩的腐蚀及防护是桥梁建设的重要课题。下列有关说法正确的是（ ）
A．图1辅助电极的材料应为铜
B．图1通入的保护电流只与钢铁桥墩和辅助阳极的材料有关
C．图2钢铁桥墩上发生的反应是O2+2H2O+4e-=4OH-
D．钢铁桥墩在河水的腐蚀比海水中更快
15．某学科组设计的对海水中钢闸门进行防护的四个方案如图所示，其中能达到目的的是
A． B．
C． D．
二、非选择题（共2题）
16．钢铁的电化学腐蚀
根据钢铁表面水溶液薄膜的酸碱性不同，钢铁的电化学腐蚀分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀，如下图所示：
(1)钢铁的吸氧腐蚀：
通常情况下，在潮湿的空气中，钢铁表面凝结了一层溶有氧气的水膜，将会发生 腐蚀。
负极反应式： ；正极反应式： 。
总反应式： 。
Fe(OH)2被进一步氧化成Fe(OH)3： ，Fe(OH)3部分脱水生成Fe2O3·nH2O，是铁锈的主要成分。
(2)钢铁的析氢腐蚀：
当钢铁表面的电解质溶液 较强时，腐蚀过程中有 放出。其中，Fe是 极，C是 极。
负极反应式： ；正极反应式： 。
总反应式： 。
随着了氢气的析出，溶液的pH上升，最终形成铁锈。
17．电化学在实际生活生产中十分常见，如金属的腐蚀及防护，利用电化学合成物质、处理废水等等。
(1)按图1进行实验，测得锥形瓶内气压和空气中氧气的体积分数随时间变化如图2所示，之间主要发生 (填“吸氧”或“析氢”)腐蚀，其正极反应式为 。
(2)金属阳极钝化是一种电化学防护方法。将作阳极置于一定浓度的溶液中，一定条件下，钝化形成致密氧化膜，试写出该阳极的电极反应 。
(3)氯碱工业能耗大，通过如图改进的设计可大幅度降低能耗。
①离子交换膜应选择 离子交换膜(填“阴”或“阳”)
②反应的总化学方程式为 。
③当电路中通过电子时，右侧溶液质量 (填“增加”或“减少”) 。
参考答案：
1．A
A．金属腐蚀的实质是金属原子失去电子变成阳离子，是被氧化的过程，A正确；
B．金属的腐蚀的条件为和空气以及水接触，在酸性条件下发生析氢腐蚀，在中性或弱酸性发生吸氧腐蚀，所以不一定在酸性条件下进行，B错误；
C．温度高，腐蚀更快，所以金属腐蚀的快慢与温度高低有关，C错误；
D．在弱酸性或中性条件下，发生吸氧腐蚀，正极上是氧气得到电子生成氢氧根离子，D错误；
2．B
A．装置Ⅰ中的铁钉处于盐酸蒸气中，发生化学腐蚀而释放出，使左侧液面下降而右侧液面上升，故A正确；
B．装置Ⅰ中铁钉处于盐酸的蒸气中发生化学腐蚀而释放出，装置Ⅱ中铁钉同样处于盐酸的蒸气中，所不同的是悬挂铁钉的金属丝由铁丝换成了铜丝，构成构成了原电池，加速了铁钉的腐蚀而放出更多的，使左侧液面下降更多，所以左侧液面装置I比装置Ⅱ的高，故B错误；
C．装置Ⅱ中铁钉处于盐酸的蒸气中，悬挂铁钉的金属丝由铁丝换成了铜丝，构成构成了原电池，加速了铁钉的腐蚀，所以装置Ⅱ中的铁钉腐蚀最严重，故C正确；
D．装置Ⅲ中虽然挂铁钉的还是铜丝，但由于浓硫酸有吸水性而无挥发性，使铁钉处于一种较为干燥的空气中，因而在短时间内几乎没有被侵蚀，故D正确；
3．C
A．a管内电解质呈中性，b管内电解质呈酸性，所以a管内发生吸氧腐蚀，b管内发生析氢腐蚀，A正确；
B．a管内发生吸氧腐蚀，需要消耗氧气，液面升高，b管内发生析氢腐蚀，会生成氢气，液面下降，所以一段时间后，a管内液面高于b管内液面，B正确；
C．b管内，H+得电子生成H2，溶液的酸性减弱，pH增大，C不正确；
D．a、b管内，负极都发生Fe失电子生成Fe2+的电极反应，所以具有的相同的电极反应式为Fe-2e- =Fe2+，D正确；
4．A
A．由表可知，含碳钢在中性环境腐蚀较慢，故A正确；
B．由表可知，溶液pH>6时，在溶液呈中性或弱酸性条件下，铁主要发生吸氧腐蚀，故B错误；
C．由表可知，pH为13.5时，溶液碱性较强条件下铁做负极失去电子发生氧化反应生成，电极反应式为，故C错误；
D．采用外加电流的阴极保护时，与直流电源负极相连的钢铁做电解池的阴极，不再需要外接镁、锌等作辅助阳极，故D错误；
5．C
A．Fe单质发生腐蚀过程中，生成Fe2+，A错误；
B．发生电化学腐蚀过程中，铁作负极，炭粉作为正极，B错误；
C．t1~t2s内注射器的体积变化变小，容器内压强减小，说明装置内气体分子数目减小，氧气被消耗，发生吸氧腐蚀，C正确；
D．0～t1时间段的腐蚀类型可能是铁与稀盐酸直接接触的化学腐蚀，也可能是稀盐酸与碳粉接触从而引发的析氢腐蚀，D错误；
6．C
A．氯化铁是强酸弱碱盐，铁离子在溶液中会发生水解，所以溶液中所含总数小于0.1mol/L ×1L×NAmol-1=0.1NA，A错误；
B．没有给出溶液的体积，无法计算含有的数，B错误；
C．向溶液中滴入适量氨水至中性，根据n()＋n(H＋)＝n(Cl－)＋n(OH－)和n(H＋)＝n(OH－)，得到n()＝n(Cl－)＝0.1mol，此时溶液中数目为0.1NA，C正确；
D．在钢铁吸氧腐蚀中，铁最终转化为，若生成，转移的电子的物质的量为6mol，1molO2被还原时转移4mol电子，故被还原的O2的物质的量为1.5mol，分子数为1.5NA，D错误；
7．B
A．铝在发生腐蚀的过程中将化学能转变成电能和热能，选项A正确；
B．电流应该从活性炭通过电流表流向铝箔，选项B错误；
C．活性炭粉的存在使铝箔发生电化学腐蚀，加速了铝箔的腐蚀，选项C正确；
D．由分析可知，铝为负极，空气中氧气得到电子，则该反应总反应为，生成的进一步脱水形成白斑，选项D正确；
8．D
A．测定中和反应的反应热，应用环形玻璃搅拌器，不能用铜质环形搅拌器，因为金属铜具有较好的导热性，会造成热量损失从而增大实验误差，A不符合题意；
B．向2mL0.1mol/LAgNO3溶液中滴加几滴NaCl溶液产生AgCl沉淀，但AgNO3过量，不能说明再滴加几滴KI溶液产生的AgI沉淀是由AgCl沉淀转化生成的，B不符合题意；
C．标准NaOH溶液应用碱式滴定管盛装，不能用酸式滴定管盛装，C不符合题意；
D．NaCl溶液呈中性，铁表面吸附的水膜呈中性时发生吸氧腐蚀，O2被消耗，O2含量变化可以被数据采集器采集，能探究钢铁的吸氧腐蚀，D符合题意；
9．A
A．将钢铁制品与铜、锡等金属叠放在一起保存，因为铁比铜、锡更活泼，发生电化学腐蚀的时候，铁做负极被腐蚀，不能减缓钢铁的腐蚀速率，A选项符合题意；
B．将钢铁制品表面进行烤蓝处理，会在钢铁制品表面生成一层致密的氧化膜，可以减缓钢铁腐蚀速率，B选项不符合题意；
C．采用外加电流法，将钢铁制品连接电源的负极，采用了外加电流的阴极保护法，可以减缓钢铁腐蚀速率，C选项不符合题意；
D．在钢铁中加入锰、铬等金属，以改变钢铁结构，可以减缓钢铁腐蚀速率，D选项不符合题意；
10．B
A．钱币是铜合金，钱币表面绿色物质是铜绿，主要成分是碱式碳酸铜，其化学式是Cu2(OH)2CO3，故A说法正确；
B．吸氧腐蚀正极反应式O2+2H2O+4e-=4OH-，析氢腐蚀是电解质溶液显酸性，正极反应式为2H++2e-=H2↑，根据金属活动顺序表，铜没有氢活泼，不能置换出氢气，即不能发生吸氢腐蚀，故B说法错误；
C．在潮湿环境会发生电化学腐蚀，铜作负极，发生氧化反应，故C说法正确；
D．保护钱币，应防止铜发生腐蚀，可采取的措施保持干燥环境、涂保护层等，故D说法正确；
11．B
A．铁和锌形成原电池，锌作为负极，锌被腐蚀，铁作正极被保护，A正确；
B．将换成，铁作为负极，被腐蚀，B错误；
C．铁不发生反应，向试管中加入溶液，无明显现象，C正确；
D．酸性溶液中，正极反应式为，D正确；
12．B
A、被保护的钢管桩与电源的负极相连作为阴极，高硅铸铁惰性辅助电极为阳极钢管桩，阴极不参与反应，起到了保护作用，A正确，不符合题意；
B、高硅铸铁为惰性辅助阳极，所以高硅铸铁不损耗，B错误，符合题意；
C、在保护过程中要使被保护金属结构电位低于周围环境，则通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整，C正确，不符合题意；
D、被保护的钢管桩应作为阴极，从而使得金属腐蚀发生的电子迁移得到抑制，使钢管桩表面腐蚀电流接近于零，避免或减弱电化学腐蚀的发生，D正确，不符合题意；
13．A
图A铁管做阳极，腐蚀速度加快；图B中铁管做阴极，被保护，不被腐蚀；图C中形成原电池，铁比锡活泼做负极，腐蚀速度加快；图D中形成原电池，锌作负极，铁管做正极，正极金属被保护，不被腐蚀，而电解原理引起的腐蚀速率大于原电池原理引起的腐蚀速率，故A的腐蚀速率最快。
14．C
A．辅助电极与电源正极相连，作阳极，Cu在阳极失电子被腐蚀消耗，成本增大，不能用Cu作阳极，A错误；
B．在保护过程中要使被保护金属结构电位低于周围环境，通入的保护电流应该根据环境条件变化(pH值，离子浓度，温度等)进行调整，B错误；
C．图2是牺牲阳极的阴极保护法，钢铁桥墩作正极被保护，正极上氧气得电子发生还原反应O2+2H2O+4e-=4OH-，C正确；
D．河水中的电解质少于海水中的电解质，所以钢铁桥墩在海水中比在河水中腐蚀更快，D错误。
15．A
A．Zn比Fe活泼，钢闸门与Zn块连接，形成原电池，钢闸门作正极，被保护，A能达到目的；
B．钢闸门与石墨相连，形成原电池，钢闸门作负极，加速腐蚀，B不能达到目的；
C．钢闸门与电源正极相连，作电解池阳极，加速腐蚀，C不能达到目的；
D．钢闸门与电源正极相连，作电解池阳极，加速腐蚀，D不能达到目的；
答案选A。
16．(1) 吸氧 2Fe-4e-= 2Fe2+ O2 + 2H2O + 4e-= 4OH- 2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
(2) 酸性 H2 负 正 Fe - 2e-= Fe2+ 2H+＋2e-=H2↑ Fe+2H+=Fe2++H2↑
（1）钢铁的吸氧腐蚀：通常情况下，在潮湿的空气中，钢铁表面凝结了一层溶有氧气的水膜，水膜为中性或弱酸性，将会发生吸氧腐蚀。负极铁失去电子生成亚铁离子，反应式2Fe-4e-= 2Fe2+；正极氧气得到电子发生还原反应生成氢氧根离子，反应式O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-。总反应为铁和氧气、水生成氢氧化亚铁：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2。Fe(OH)2被空气中氧气进一步氧化成Fe(OH)3：4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3，Fe(OH)3部分脱水生成Fe2O3·nH2O，是铁锈的主要成分。
（2）钢铁的析氢腐蚀：当钢铁表面的电解质溶液酸性较强时，腐蚀过程中有氢气放出。其中，Fe失去电子发生氧化反应生成亚铁离子，是负极，C极的氢离子得到电子发生还原反应生成氢气，是正极。负极反应式：Fe - 2e-= Fe2+；正极反应式：2H+＋2e-=H2↑。总反应式：Fe+2H+=Fe2++H2↑。随着了氢气的析出，溶液的pH上升，最终形成铁锈。
17．(1) 吸氧 或
(2)
(3) 阳 增加 6.2
（1）之间，压强的氧气体积分数都在下降，说明发生吸氧腐蚀；正极反应式：或；
（2）在一定浓度的溶液中钝化形成致密氧化膜，反应方程式：；
（3）①根据分析，离子交换膜应选择阳离子交换膜；
②反应的总化学方程式：；
③该装置离子交换膜为阳离子交换膜，当电路中通过电子时，有0.2mol钠离子移向右侧，根据电极反应可判断同时吸收0.5mol氧气，则右侧溶液质量增加：。
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