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选修4第四章第四节金属的电化学腐蚀与防护（原卷版）
第I卷（选择题）
一、单选题
1．为了减缓地下钢管的腐蚀，下列措施可行的是
A．钢管与镁块相连
B．钢管与铜板相连
C．钢管与铅板相连
D．钢管与直流电源正极相连
2．如图所示试管中的铁钉腐蚀最快的是
A．
B．
C．
D．
3．下列防止金属腐蚀的做法不可行的是（
）
A．在某些工具的机械转动部位刷油漆以防锈
B．衣架和电线外面包上一层塑料层以防锈
C．在钢材制造的大型船舶上装上一定数量的锌块
D．自行车的钢圈和车铃上镀上一层铬，既耐腐蚀又美观耐磨
4．钢铁腐蚀发生得最普遍的是（
）
A．化学腐蚀
B．析氢腐蚀
C．吸氧腐蚀
D．酸碱腐蚀
5．下列说法正确的是（
）
A．煤是无机化合物，天然气和石油是有机化合物
B．氢能属于可再生能源
C．现实生活中，化学腐蚀现象比电化学腐蚀现象更严重
D．铅蓄电池属于一次电池
6．铜板上铁铆钉处的吸氧腐蚀原理如图所示，下列有关说法中不正确的(
)
A．此过程中铜并不被腐蚀
B．此过程中正极电极反应式为：2H++2e-
=
H2↑
C．此过程中电子从Fe移向Cu
D．此过程中还涉及到反应：4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
7．为了减少钢管因锈蚀造成的损失，某城市拟用如图方法保护埋在酸性土壤中的钢管。下列有关说法错误的是（
）
A．在潮湿的酸性土壤中，钢管主要发生析氢腐蚀
B．电子由金属棒M沿导线流向钢管
C．在潮湿的酸性土壤中，向金属棒M移动，抑制与铁的反应
D．该方法称为牺牲阳极的阴极保护法
8．在具支试管中加入铁粉和活性炭的混合物，然后注入少量稀盐酸，立即塞上橡胶塞组成如图所示装置。下列有关说法错误的是
A．铁一定发生析氢腐蚀
B．铁可能会发生吸氧腐蚀
C．若改用NaOH溶液，腐蚀不再发生
D．若改用食盐水，一段时间后导气管内液面高于导管外
9．下列装置中(杯中均盛有海水)能使铁受到保护不被腐蚀的是(
)
A．
B．
C．
D．
10．下列电化学装置及用途正确的是
A
B
C
D
铜的精炼
铁上镀银
防止Fe被腐蚀
构成铜锌原电池
A．A
B．B
C．C
D．D
11．铜锈的主要成分有
Cu2(OH)2CO3
和
Cu2(OH)3Cl，结构如图所示。考古学家将铜锈分为无害锈和有害锈，
下列说法不正确的是（
）
A．上述铜锈的形成过程中，铜均为负极
B．Cu2(OH)2CO3
结构致密，属于无害锈
C．在文物表面涂抹饱和食盐水，能够对文物起到保护作用
D．上述铜锈的形成过程中，正极电极反应式均为O2＋4e?＋2H2O＝4OH?
12．某小组为研究金属的腐蚀与防护，设计如图所示装置。下列叙述正确的是
A．若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于M处
B．若X为碳棒，开关K置于N处，会加快铁的腐蚀
C．若X为锌，开关K置于M处，是牺牲阳极的阴极保护法
D．若X为锌，开关K置于N处，铁电极发生的反应为：Fe-2e-=Fe3+
13．下列关于金属腐蚀与防护的说法不正确的是
A．图①，放置于干燥空气中的铁钉不易生锈
B．图②，若断开电源，钢闸门将发生析氢腐蚀
C．图②，若将钢闸门与电源的负极相连，可防止钢闸门腐蚀
D．图③，若金属M
比
Fe
活泼，可防止输水管腐蚀
14．钢板上铁铆钉处的吸氧腐蚀原理如图所示，下列有关说法正确的是（
）
A．负极反应式为：2H++2e-→H2↑
B．此过程中铁做负极，被氧化
C．此过程中铜会被腐蚀，发生氧化反应
D．此过程中电子从Fe移向Cu，铁铆钉发生还原反应
15．下图中烧杯里盛的是海水,铁被腐蚀由快到慢的顺序是(??
??)
A．③>②>①>⑤>④
B．④>②>①>③>⑤
C．③>②>④>⑤>①
D．④>⑤>②>③>①
16．一定条件下，碳钢腐蚀与溶液pH的关系如下表。下列说法错误的是（ ）
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
FeO2﹣
A．当pH＜4时，碳钢主要发生析氢腐蚀
B．当pH＞6时，碳钢主要发生吸氧腐蚀
C．当pH＞14时，正极反应为O2+4H++4e→2H2O
D．在煮沸除氧气后的碱性溶液中，碳钢腐蚀速率会减缓
17．右图是金属牺牲阳极的阴极保护法的实验装置，有关说法正确的是(
)
A．该装置为电解池
B．本实验牺牲了金属Fe来保护金属Zn
C．若加入K3[Fe(CN)6]溶液后，Fe电极附近不会产生特征蓝色的沉淀
D．远洋货轮上镶嵌的金属Zn长时间没有什么变化，不需要更换
18．青铜器发生电化学腐蚀的原理示意图，下列说法正确的是
A．腐蚀过程中，青铜基体是正极
B．若有64g
Cu腐蚀，理论上耗氧体积为22.4L(标准状况)
C．多孔催化层加速了青铜器的腐蚀，因为改变了反应的焓变
D．为防止腐蚀，可通过导线将铜器与直流电源负极相连
19．下图所示的实验，能达到实验目的的是
A
B
C
D
片刻后在
Fe
电极附近滴入铁氰化钾溶液
验证化学能转化为电能
证明温度对平衡移动的影响
验证
Fe
电极被保护
验证AgCl
溶解度大于Ag2S
20．在潮湿的深层土壤中，钢管主要发生厌氧腐蚀，有关厌氧腐蚀的机理有多种，其中一种理论为厌氧细菌可促使SO42－与H2反应生成S2－，加速钢管的腐蚀，其反应原理如图所示。下列说法不正确的是
A．正极的电极反应式为：2H2O＋2e－＝H2＋2OH－
B．SO42－与H2的反应可表示为：4H2＋SO42－S2－＋4H2O
C．钢管腐蚀的直接产物中含有FeS、Fe(OH)3
D．在钢管表面镀锌可减缓钢管的腐蚀
第II卷（非选择题）
二、填空题
21．某研究小组对铁钉生锈进行研究
(1)经过较长时间后，甲同学观察到的现象是：上述图中的铁钉最容易生锈的是____(填序号)。
(2)在铁钉的锈蚀过程中，Fe发生了____(填“氧化”或“还原”反应)。
(3)铁生锈的外部条件是____。
(4)若为了防止铁钉生锈，该同学想在铁钉表面镀上一层金属，该金属最好是____。
A．锡 B．铜 C．锌
(5)水是一种宝贵的自然资源。下列做法会造成水污染的是_____(填序号)。
①生活污水任意排放
②海上油轮原油泄漏
③水力发电
④农药化肥不合理施用
向含Hg2+的废水中加入Na2S以除去Hg2+，该反应的离子方程式为_____。
22．铁及其化合物用途非常广泛。
（1）已知赤铁矿还原冶炼时是逐级进行的，已知：
(a)
3Fe2O3(s)＋CO(g)
2Fe3O4(s)＋CO2(g)
△H
=
a
kJ·mol－1
(b)
Fe2O3(s)＋3CO(g)
2Fe(s)＋3CO2(g)
△H
=b
kJ·mol－1
(c)
Fe3O4(s)＋CO(g)
3FeO(s)＋CO2
(g)
△H
=
c
kJ·mol－1
①上述反应(a)平衡常数表达式为K=___________________。
②反应FeO(s)＋CO(g)
Fe(s)＋CO2(g)
△H
=__________kJ·mol－1（用含a、b、c的代数式表示）。
（2）用类似冶炼铝的方法，
在600～1000℃时电解熔融的Fe2O3冶炼铁（装置示意图如图），该法除消耗能量较少外，另一最突出的优点是__________________________________；电解时阳极发生的电极反应为____________。
（3）生铁在自然界中可发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀，析氢腐蚀的负极的电极反应式为_________；如图所示，纯铁处于a、b、c三种不同的环境中，铁被腐蚀的速率由大到小的顺序是（填字母）_____________。
23．本题为《化学与生活（选修1）》模块选做题，人类的衣食住行都离不开化学，化学与生活密切相关。
（1）根据要求，选择恰当的选项用字母代号填空：
①“含氟牙膏”中的氟应理解为___。
A．单质
B．元素
C．离子
②抗生素药有阻止多种细菌生长的功能，下列药物属于抗生素药的是___。
A．阿司匹林
B．抗酸药（氢氧化铝）
C．青霉素
③下列方法不属于目前常用的垃圾处理方法的是___。
A．焚烧法
B．干馏法
C．堆肥法
（2）在全球每年被腐蚀的钢铁中，电化学腐蚀比化学腐蚀所占比例___（填“高”或“低”）。
24．84消毒液等含氯消毒剂等可有效灭活新型冠状病毒。了解这些消毒剂的制备原理、性质十分重要。
试回答下列问题：
(1)取少量84消毒液于试管中，滴几滴酚酞试液，溶液先变红后褪色，其主要原因是_______(用离子方程式表示)。
(2)采用如图所示的简易装置可以在家中制备84消毒液。a为电源______极，制备84消毒液的总反应的化学方程式为_______。
(3)盛装84消毒液宜选择塑料容器，不宜用铁器，其主要原因是________(答2条即可)。
25．(1)图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。
①该电化学腐蚀称为__________。
②图中A、B、C、D四个区域，生成铁锈最多的是_______(填字母)。
(2)石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐，完成图防腐示意图，并作相应标注________。
(3)航母舰体材料为合金钢。
①舰体在海水中发生的电化学腐蚀主要为_______。
②航母用钢可由低硅生铁冶炼而成，则在炼铁过程中为降低硅含量需加入的物质为________。
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选修4第四章第四节金属的电化学腐蚀与防护（解析版）
第I卷（选择题）
一、单选题
1．为了减缓地下钢管的腐蚀，下列措施可行的是
A．钢管与镁块相连
B．钢管与铜板相连
C．钢管与铅板相连
D．钢管与直流电源正极相连
【答案】A
【解析】
A．由于金属活动性Mg>Fe，所以钢管与镁块相连，构成原电池时，钢管为正极，Fe被保护，首先腐蚀的是镁，A符合题意；
B．由于金属活动性Fe>Cu，所以钢管与铜板相连，构成原电池时，钢管为负极，发生氧化反应，导致腐蚀加快，B不符合题意；
C．金属活动性Fe>Pb，所以钢管与铅板相连构成原电池时，钢管为负极，发生氧化反应，导致腐蚀加快，C不符合题意；
D．钢管与直流电源正极相连，作阳极，失去电子，发生氧化反应，腐蚀速率大大加快，D不符合题意；
答案选A。
2．如图所示试管中的铁钉腐蚀最快的是
A．
B．
C．
D．
【答案】D
【解析】
形成原电池能加快金属的腐蚀速率，Fe与铜离子发生置换反应生成Cu，Cu、Fe和电解质溶液形成原电池，Fe作负极被腐蚀，所以D中腐蚀速率最快。
故选：D。
3．下列防止金属腐蚀的做法不可行的是（
）
A．在某些工具的机械转动部位刷油漆以防锈
B．衣架和电线外面包上一层塑料层以防锈
C．在钢材制造的大型船舶上装上一定数量的锌块
D．自行车的钢圈和车铃上镀上一层铬，既耐腐蚀又美观耐磨
【答案】A
【解析】
A．在某些工具的机械转动部位刷油漆，能隔绝空气和水，但转动部位漆易脱落，应该涂油，故A错误；
B．衣架和电线外面包上一层塑料层，能隔绝空气和水，所以能防锈，故B正确；
C．在钢材制造的大型船舶上装上一定数量的锌块，Fe、Zn和海水构成原电池，Zn易失电子作负极、Fe作正极，所以被保护，故C正确；
D．自行车的钢圈和车铃上镀上一层铬，能隔绝空气和水，且Cr不易发生腐蚀，所以能防止铁生锈，故D正确；
答案选A。
4．钢铁腐蚀发生得最普遍的是（
）
A．化学腐蚀
B．析氢腐蚀
C．吸氧腐蚀
D．酸碱腐蚀
【答案】C
【解析】
钢铁的化学腐蚀和电化学腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀比化学腐蚀要普遍的多，且腐蚀速度也快得多，在钢铁的电化学腐蚀中，在酸性条件下发生析氢腐蚀，在弱酸性、中性或碱性条件下发生吸氧腐蚀，所以钢铁的吸氧腐蚀比析氢腐蚀普遍；
故选C。
5．下列说法正确的是（
）
A．煤是无机化合物，天然气和石油是有机化合物
B．氢能属于可再生能源
C．现实生活中，化学腐蚀现象比电化学腐蚀现象更严重
D．铅蓄电池属于一次电池
【答案】B
【解析】
A．煤是多种有机物和无机物的混合物，主要成分是碳单质，不是化合物，选项A错误；
B．氢能能通过电解水等方法获得，属于可再生能源，选项B正确；
C．电化学腐蚀加速负极金属被腐蚀，比化学腐蚀快，危害更大，选项C错误；
D．铅蓄电池为可充电电池，可以重复使用，不属于一次电池，选项D错误；
答案选B。
6．铜板上铁铆钉处的吸氧腐蚀原理如图所示，下列有关说法中不正确的(
)
A．此过程中铜并不被腐蚀
B．此过程中正极电极反应式为：2H++2e-
=
H2↑
C．此过程中电子从Fe移向Cu
D．此过程中还涉及到反应：4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
【答案】B
【解析】
根据图片知，水中溶解了氧气，铜、铁和水构成了原电池，较活泼的金属作负极，较不活泼的金属作正极，发生吸氧腐蚀。则
A．该原电池中铜作正极，Fe作负极，原电池放电时，负极失电子容易被腐蚀，则此过程中铁被腐蚀，铜不被腐蚀，A正确；
B．正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为：O2+2H2O+4e-=4OH-，B错误；
C．该原电池放电时，外电路上电子从负极铁流向正极铜，C正确；
D．此过程中铁被腐蚀负极上发生的电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+，正极上的电极反应式为：O2+2H2O+4e-=4OH-，亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁不稳定，容易被空气中的氧气氧化生成氢氧化铁，反应方程式为：4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3，D正确；
答案选B。
7．为了减少钢管因锈蚀造成的损失，某城市拟用如图方法保护埋在酸性土壤中的钢管。下列有关说法错误的是（
）
A．在潮湿的酸性土壤中，钢管主要发生析氢腐蚀
B．电子由金属棒M沿导线流向钢管
C．在潮湿的酸性土壤中，向金属棒M移动，抑制与铁的反应
D．该方法称为牺牲阳极的阴极保护法
【答案】C
【解析】
A.在酸性环境下，钢铁发生析氢腐蚀，A正确；
B.为了减少钢管的损失，金属棒M、钢管与潮湿的酸性土壤形成原电池，其中金属棒M作负极，金属棒M失去的电子通过导线流向钢管，保护钢管不被腐蚀，B正确；
C.潮湿的酸性土壤中存在大量氢离子，氢离子移动到正极上得电子被还原，即移动到钢管上得电子，产生氢气，C错误；
D.该方法利用了原电池原理，称为牺牲阳极的阴极保护法，D正确；
答案选C。
8．在具支试管中加入铁粉和活性炭的混合物，然后注入少量稀盐酸，立即塞上橡胶塞组成如图所示装置。下列有关说法错误的是
A．铁一定发生析氢腐蚀
B．铁可能会发生吸氧腐蚀
C．若改用NaOH溶液，腐蚀不再发生
D．若改用食盐水，一段时间后导气管内液面高于导管外
【答案】C
【解析】
A．酸性条件下，钢铁发生析氢腐蚀，故A正确；
B．当盐酸反应完，即发生吸氧腐蚀，铁可能会发生吸氧腐蚀，故B正确；
C．若改用NaOH溶液，溶液显碱性，发生吸氧腐蚀，故C错误；
D．若改用食盐水，发生吸氧腐蚀，正极上氧气得电子生成氢氧根离子，气体减少，所以导气管内液面高于导管外，故D正确。
故答案为C。
9．下列装置中(杯中均盛有海水)能使铁受到保护不被腐蚀的是(
)
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【解析】
A.铁与直流电源的正极相连，做电解池的阳极，腐蚀速率会加快，故A错误；
B.铁与直流电源的负极相连，做电解池的阴极，该方法为外加直流电源的阴极保护法，能使铁受到保护不被腐蚀，故B正确；
C.铁的金属性强于锡，铁、锡在海水中构成原电池，铁做负极，腐蚀速率会加快，故C错误；
D.铁与直流电源的正极相连，做电解池的阳极，腐蚀速率会加快，故D错误；
故选B。
10．下列电化学装置及用途正确的是
A
B
C
D
铜的精炼
铁上镀银
防止Fe被腐蚀
构成铜锌原电池
【答案】C
【解析】
A.
根据电解原理，铜的精炼中，粗铜作阳极，与电源的正极相连，纯铜作阴极，与电源的负极相连，故A错误；
B.
电镀，镀件作阴极，镀层金属作阳极，即Fe为阴极，Ag为阳极，故B错误；
C.
该装置为电解池装置，Fe为阴极，根据电解原理，Fe不参与反应，即该装置能防止Fe被腐蚀，故C正确；
D.锌与硫酸铜直接反应，没有电流产生，不能构成原电池；锌电极应盛放ZnSO4溶液，Cu电极盛放CuSO4溶液，这样才能构成原电池，故D错误；
答案为C。
11．铜锈的主要成分有
Cu2(OH)2CO3
和
Cu2(OH)3Cl，结构如图所示。考古学家将铜锈分为无害锈和有害锈，
下列说法不正确的是（
）
A．上述铜锈的形成过程中，铜均为负极
B．Cu2(OH)2CO3
结构致密，属于无害锈
C．在文物表面涂抹饱和食盐水，能够对文物起到保护作用
D．上述铜锈的形成过程中，正极电极反应式均为O2＋4e?＋2H2O＝4OH?
【答案】C
【解析】
A.
Cu生成铜锈，化合价由0价升高为+2价，发生氧化反应，铜作负极，A正确；
B.
Cu2(OH)2CO3结构致密，能防止Cu的腐蚀，属于无害锈，Cu2(OH)3Cl结构疏松，不能防止Cu的腐蚀，属于有害锈，B正确；
C.青铜器文物表面涂抹饱和食盐水，可构成原电池，加快Cu的腐蚀生成疏松的Cu2(OH)3Cl，不能起到保护的作用，C错误；
D.铜作负极，氧气作正极，氧气在碱性条件下发生还原反应，其电极反应式为：O2＋4e?＋2H2O＝4OH?，D正确；
故答案为：C。
12．某小组为研究金属的腐蚀与防护，设计如图所示装置。下列叙述正确的是
A．若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于M处
B．若X为碳棒，开关K置于N处，会加快铁的腐蚀
C．若X为锌，开关K置于M处，是牺牲阳极的阴极保护法
D．若X为锌，开关K置于N处，铁电极发生的反应为：Fe-2e-=Fe3+
【答案】C
【解析】
A．若X为碳棒，当开关K置于N处时，形成电解池，铁做阴极被保护，能减缓铁的腐蚀，故A错误；
B．当X为碳棒，开关K置于N处时，形成电解池，铁做阴极被保护，能减缓铁的腐蚀，故B错误；
C．当X为锌时，开关K置于M处，形成原电池，铁做原电池的正极被保护，即为牺牲阳极的阴极保护法，故C正确；
D．当X为锌时，开关K置于N处，形成电解池，铁做阴极，故阴极上的电极反应为：O2+4e-+2H2O=4OH-，故D错误。
答案选C。
13．下列关于金属腐蚀与防护的说法不正确的是
A．图①，放置于干燥空气中的铁钉不易生锈
B．图②，若断开电源，钢闸门将发生析氢腐蚀
C．图②，若将钢闸门与电源的负极相连，可防止钢闸门腐蚀
D．图③，若金属M
比
Fe
活泼，可防止输水管腐蚀
【答案】B
【解析】
A.
图①，放置于干燥空气中的铁钉不易生锈，放在潮湿的空气中易生锈，故A正确；
B.
图②，若断开电源，电解质是中性或弱碱性环境，钢闸门将发生吸氧腐蚀，故B错误；
C.
图②，若将钢闸门与电源的负极相连，可防止钢闸门腐蚀，防腐方法为外加电流的阴极保护法，故C正确；
D.
图③，若金属M比Fe活泼，可防止输水管腐蚀，让M作负极，Fe作正极，叫牺牲阳极的阴极保护法，故D正确。
综上所述，答案为B。
14．钢板上铁铆钉处的吸氧腐蚀原理如图所示，下列有关说法正确的是（
）
A．负极反应式为：2H++2e-→H2↑
B．此过程中铁做负极，被氧化
C．此过程中铜会被腐蚀，发生氧化反应
D．此过程中电子从Fe移向Cu，铁铆钉发生还原反应
【答案】B
【解析】
A.
吸氧腐蚀形成的是原电池，负极铁失电子被氧化成Fe2+，故A错误；
B.
此过程中Fe失电子被氧化成Fe2+，所以铁做负极，被氧化，故B正确；
C.
该原电池中铜作正极，原电池放电时，负极失电子容易被腐蚀，正极被保护，所以铜不被腐蚀，故C错误；
D.
此过程中铁柳钉失电子发生氧化反应，故D错误；
故答案为B。
15．下图中烧杯里盛的是海水,铁被腐蚀由快到慢的顺序是(??
??)
A．③>②>①>⑤>④
B．④>②>①>③>⑤
C．③>②>④>⑤>①
D．④>⑤>②>③>①
【答案】A
【解析】
根据图知：①铁为活泼金属，发生的是化学腐蚀；
②为原电池装置，Fe较Sn活泼，为原电池的负极，发生氧化反应被腐蚀；
③为电解池装置，Fe连接电源正极，为电解池的阳极，发生氧化反应被腐蚀；
④为电解池装置，Fe连接电源负极，为电解池的阴极而被保护；
⑤为原电池装置，Fe较Zn不活泼，为原电池的正极而被保护；
由金属腐蚀快慢顺序：电解池的阳极＞原电池负极＞化学腐蚀＞原电池正极＞电解池阴极可知，腐蚀速率由快到慢的顺序为③②①⑤④；
答案选A。
16．一定条件下，碳钢腐蚀与溶液pH的关系如下表。下列说法错误的是（ ）
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
FeO2﹣
A．当pH＜4时，碳钢主要发生析氢腐蚀
B．当pH＞6时，碳钢主要发生吸氧腐蚀
C．当pH＞14时，正极反应为O2+4H++4e→2H2O
D．在煮沸除氧气后的碱性溶液中，碳钢腐蚀速率会减缓
【答案】C
【解析】
在强酸性条件下，碳钢发生析氢腐蚀，在弱酸性、中性、碱性条件下，碳钢发生吸氧腐蚀，据此分析解答。
A．当pH＜4溶液中，碳钢主要发生析氢腐蚀，负极反应式为：Fe-2e-=Fe2+，正极反应式为：2H++2e-=H2↑，故A正确；
B．当pH＞6溶液中，碳钢主要发生吸氧腐蚀，负极反应式为：Fe-2e-=Fe2+，正极反应式为：O2+2H2O+4e-=4OH-，因此主要得到铁的氧化物，故B正确；
C．在pH＞14溶液中，碳钢发生吸氧腐蚀，正极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-，故C错误；
D．在煮沸除氧气后的碱性溶液中，正极上氧气浓度减小，生成氢氧根离子速率减小，所以碳钢腐蚀速率会减缓，故D正确；
故选C。
17．右图是金属牺牲阳极的阴极保护法的实验装置，有关说法正确的是(
)
A．该装置为电解池
B．本实验牺牲了金属Fe来保护金属Zn
C．若加入K3[Fe(CN)6]溶液后，Fe电极附近不会产生特征蓝色的沉淀
D．远洋货轮上镶嵌的金属Zn长时间没有什么变化，不需要更换
【答案】C
【解析】
A．根据图示，装置中没有电源，属于原电池，故A错误；
B．锌的活泼性比铁强，锌作负极，被腐蚀，本实验牺牲了金属Zn来保护金属Fe，故B错误；
C．锌的活泼性比铁强，锌作负极，铁没有被腐蚀，加入K3[Fe(CN)6]溶液后，Fe电极附近不会产生特征蓝色的沉淀，故C正确；
D．远洋货轮上镶嵌的金属Zn会被腐蚀，需要不定期更换，故D错误；
故选C。
18．青铜器发生电化学腐蚀的原理示意图，下列说法正确的是
A．腐蚀过程中，青铜基体是正极
B．若有64g
Cu腐蚀，理论上耗氧体积为22.4L(标准状况)
C．多孔催化层加速了青铜器的腐蚀，因为改变了反应的焓变
D．为防止腐蚀，可通过导线将铜器与直流电源负极相连
【答案】D
【解析】
A．根据图示可知，青铜基体电极有Cu2+产生，Cu化合价升高，发生氧化反应，作负极，A错误；
B．在该反应中，铜失去电子变成Cu2+，64g
Cu腐蚀转移2mol电子，在标况下，理论上耗氧体积为，B错误；
C．反应的焓变只与反应物、生成物的状态有关，故反应焓变不变，C错误；
D．将铜器与直流电源负极相连，则铜器做阴极，采用外加电流的阴极保护法防止腐蚀，D正确；
答案选D。
19．下图所示的实验，能达到实验目的的是
A
B
C
D
片刻后在
Fe
电极附近滴入铁氰化钾溶液
验证化学能转化为电能
证明温度对平衡移动的影响
验证
Fe
电极被保护
验证AgCl
溶解度大于Ag2S
【答案】B
【解析】
A．由图可知，该装置缺少盐桥，不能形成闭合回路，不能形成原电池，则不能验证化学能转化为电能，故A不能达到实验目的；
B．二氧化氮为红棕色气体，四氧化二氮为无色气体，利用气体颜色的深浅变化，可说明温度对化学平衡的影响，故B能达到实验目的；
C．由图可知，与电源正极相连的Fe电极为电解池阳极，铁失去电子发生氧化反应，加快Fe的腐蚀，不能验证Fe电极被保护，故C不能达到实验目的；
D．由图可知，AgNO3溶液过量，过量的Ag＋能与S2－直接反应生成Ag2S沉淀，不存在AgCl与Ag2S的沉淀的转化，则不能证明AgCl溶解度大于Ag2S，故D不能达到实验目的；
故选B。
20．在潮湿的深层土壤中，钢管主要发生厌氧腐蚀，有关厌氧腐蚀的机理有多种，其中一种理论为厌氧细菌可促使SO42－与H2反应生成S2－，加速钢管的腐蚀，其反应原理如图所示。下列说法不正确的是
A．正极的电极反应式为：2H2O＋2e－＝H2＋2OH－
B．SO42－与H2的反应可表示为：4H2＋SO42－S2－＋4H2O
C．钢管腐蚀的直接产物中含有FeS、Fe(OH)3
D．在钢管表面镀锌可减缓钢管的腐蚀
【答案】C
【解析】
A．在潮湿的深层土壤中钢管主要发生厌氧腐蚀，没有氧气参与反应，正极上水发生还原反应生成H2，电极反应式为2H2O
+2e-=2OH-+H2，故A正确；
B．SO42-与H2在厌氧细菌的催化作用下反应生成S2-和H2O，根据电子守恒和元素守恒可知离子反应式为：4H2+SO42-S2-+4H2O，故B正确；
C．钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应式都是Fe-2e-=Fe2+，正极反应式为2H++2e-=H2↑，SO42-与H2的反应可表示为：4H2+SO42-S2-+4H2O，亚铁离子和硫离子反应生成硫化亚铁，硫离子是多元弱酸阴离子，水解分步进行，水解的离子方程式为：S2-+H2O?HS-+OH-，亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁沉淀，所以钢管腐蚀的直接产物中含有FeS、Fe(OH)2，故C错误；
D．原电池中，作负极的金属加速被腐蚀，作正极的金属被保护，Fe、Zn和电解质溶液构成原电池时，锌更活泼，易失电子作负极，Fe作正极，所以Fe被保护，在钢管表面镀锌可以防止腐蚀，故D正确；
故答案为C。
第II卷（非选择题）
二、填空题
21．某研究小组对铁钉生锈进行研究
(1)经过较长时间后，甲同学观察到的现象是：上述图中的铁钉最容易生锈的是____(填序号)。
(2)在铁钉的锈蚀过程中，Fe发生了____(填“氧化”或“还原”反应)。
(3)铁生锈的外部条件是____。
(4)若为了防止铁钉生锈，该同学想在铁钉表面镀上一层金属，该金属最好是____。
A．锡 B．铜 C．锌
(5)水是一种宝贵的自然资源。下列做法会造成水污染的是_____(填序号)。
①生活污水任意排放
②海上油轮原油泄漏
③水力发电
④农药化肥不合理施用
向含Hg2+的废水中加入Na2S以除去Hg2+，该反应的离子方程式为_____。
【答案】A
氧化
水、氧气
C
①②④
Hg2+
+
S2-
=
HgS
【解析】
(1)A.
铁在潮湿的空气中易发生电化学腐蚀；
B.
植物油隔绝空气，铁难以腐蚀；
C.
碱石灰吸水，在干燥的空气中铁难以腐蚀；
则经过较长时间后，最容易生锈的铁钉是A；
(2)铁为活泼金属，易失去电子而被氧化，则在铁钉的锈蚀过程中，Fe发生了氧化反应；
(3)铁在潮湿的空气中易发生原电池反应，发生吸氧腐蚀而被氧化，故铁生锈的外部条件是水、氧气；
(4)在铁表面镀上一层锌，锌比铁活泼，当镀层破损后，易腐蚀锌而保护铁，故选C；
(5)①生活污水任意排放，生活污水中含有P元素，造成水体富营养化，水质恶化，所以污染水资源，故选；
②海上油轮原油泄露，会造成水中鱼类大量死亡，水质恶化，故选；
③水力发电，污染小，能源利用高，不会污染水，故不选；
④农药化肥不合理施用，N、P、As等元素排放到水中，造成水体污染，故选；
故选①②④；
Hg2+和Na2S反应生成硫化汞沉淀，离子反应方程式为：Hg2++S2-=HgS↓。
22．铁及其化合物用途非常广泛。
（1）已知赤铁矿还原冶炼时是逐级进行的，已知：
(a)
3Fe2O3(s)＋CO(g)
2Fe3O4(s)＋CO2(g)
△H
=
a
kJ·mol－1
(b)
Fe2O3(s)＋3CO(g)
2Fe(s)＋3CO2(g)
△H
=b
kJ·mol－1
(c)
Fe3O4(s)＋CO(g)
3FeO(s)＋CO2
(g)
△H
=
c
kJ·mol－1
①上述反应(a)平衡常数表达式为K=___________________。
②反应FeO(s)＋CO(g)
Fe(s)＋CO2(g)
△H
=__________kJ·mol－1（用含a、b、c的代数式表示）。
（2）用类似冶炼铝的方法，
在600～1000℃时电解熔融的Fe2O3冶炼铁（装置示意图如图），该法除消耗能量较少外，另一最突出的优点是__________________________________；电解时阳极发生的电极反应为____________。
（3）生铁在自然界中可发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀，析氢腐蚀的负极的电极反应式为_________；如图所示，纯铁处于a、b、c三种不同的环境中，铁被腐蚀的速率由大到小的顺序是（填字母）_____________。
【答案】
(3b-a-2c)/6
不产生CO2
2O2--4e-=O2↑
Fe-2e-=Fe2+
c>a>b
【解析】
(1)①反应(a)为3Fe2O3(s)＋CO(g)2Fe3O4(s)＋CO2(g)，平衡常数表达式为：，故答案为：
②根据盖斯定律，[3(b)-(a)-2(c)]/6可得：FeO(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g)，则H
=(3b-a-2c)/6kJ·mol－1，故答案为：(3b-a-2c)/6；
(2)
还原法冶炼铁过程中会产生CO2气体，对环境有破坏，电解熔融的Fe2O3冶炼铁时，不产生CO2；O2-在阳极失去电子生成O2，其阳极发生的电极反应为：2O2--4e-=O2↑，故答案为：不产生CO2；2O2--4e-=O2↑；
(3)析氢腐蚀，铁在负极失电子生成亚铁离子，其负极的电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+；铁与碳构成原电池，加快了铁的腐蚀；铁与锌构成原电池，Zn保护了Fe，减慢了Fe的腐蚀，所以铁被腐蚀的速率由大到小的顺序是：c>a>b，故答案为：Fe-2e-=Fe2+；c>a>b。
23．本题为《化学与生活（选修1）》模块选做题，人类的衣食住行都离不开化学，化学与生活密切相关。
（1）根据要求，选择恰当的选项用字母代号填空：
①“含氟牙膏”中的氟应理解为___。
A．单质
B．元素
C．离子
②抗生素药有阻止多种细菌生长的功能，下列药物属于抗生素药的是___。
A．阿司匹林
B．抗酸药（氢氧化铝）
C．青霉素
③下列方法不属于目前常用的垃圾处理方法的是___。
A．焚烧法
B．干馏法
C．堆肥法
（2）在全球每年被腐蚀的钢铁中，电化学腐蚀比化学腐蚀所占比例___（填“高”或“低”）。
【答案】B
C
B
高
【解析】
（1）①“加碘食盐”、“铁强化酱油”、“含氟牙膏”等商品，这些商品中所强调的碘、铁、氟，都是说明这些物质的存在，而不关注以什么形式存在，或者便于说明如何存在，所以就用宏观的元素种类来说明，因此理解为元素。
故答案为B；
②阿司匹林是解热镇痛药；青霉素是抗生素青霉素是抗生素；氢氧化铝是抗酸药。
故答案为C；
③目前我国采用的垃圾处理方法有：填埋、堆肥、焚烧、资源化。
故答案为B；
（2）由于平时使用的钢铁制品大多数是合金，故发生电化学腐蚀的几率要远高于化学腐蚀，即电化学腐蚀是造成钢铁腐蚀的主要原因。
故答案为高。
24．84消毒液等含氯消毒剂等可有效灭活新型冠状病毒。了解这些消毒剂的制备原理、性质十分重要。
试回答下列问题：
(1)取少量84消毒液于试管中，滴几滴酚酞试液，溶液先变红后褪色，其主要原因是_______(用离子方程式表示)。
(2)采用如图所示的简易装置可以在家中制备84消毒液。a为电源______极，制备84消毒液的总反应的化学方程式为_______。
(3)盛装84消毒液宜选择塑料容器，不宜用铁器，其主要原因是________(答2条即可)。
【答案】
负
具有强氧化性，易腐蚀铁器；是电解质，铁器易发生吸氧腐蚀(合理即可)
【解析】
(1)发生水解反应，则水解使溶液显碱性，而水解生成的次氯酸具有漂白性，故滴加酚酞试液后溶液先变红后褪色；
(2)导管的作用是排出阴极生成的，阴极附近产生，阳极产生，溶液吸收可得到84消毒液，有关化学方程式依次为，，两个化学方程式相加即可得到总反应的化学方程式为；
(3)盛装84消毒液宜选择塑料容器，不宜用铁器，其主要原因是具有强氧化性，易腐蚀铁器；是电解质，铁器易发生吸氧腐蚀。
25．(1)图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。
①该电化学腐蚀称为__________。
②图中A、B、C、D四个区域，生成铁锈最多的是_______(填字母)。
(2)石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐，完成图防腐示意图，并作相应标注________。
(3)航母舰体材料为合金钢。
①舰体在海水中发生的电化学腐蚀主要为_______。
②航母用钢可由低硅生铁冶炼而成，则在炼铁过程中为降低硅含量需加入的物质为________。
【答案】吸氧腐蚀
B
吸氧腐蚀
或
【解析】
（1）由题图可看出，在海水中，该电化学腐蚀属于吸氧腐蚀，在A、B、C、D四个区域中，因为B区能接触到氧气，则生成铁锈最多的是B区，故答案为：吸氧腐蚀；B；
（2）铜是不活泼的金属，石墨是能导电的非金属，所以应用阴极电保护法保护铜，石墨与直流电源的正极相连，做电解池的阳极，铜与直流电源的负极相连，做阴极，防腐示意图为，故答案为：；
（3）①舰体在海水中发生的电化学腐蚀主要为吸氧腐蚀，故答案为：吸氧腐蚀；
②二氧化硅为酸性氧化物，为降低生铁中硅的含量，即降低二氧化硅的含量，可加入碳酸钙或氧化钙，使其在高温下与二氧化硅反应，故答案为：或。
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精品试卷·第
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