高中化学鲁科版选择性必修1第一章第四节金属的腐蚀与防护练习题（含解析）

高中化学鲁科版选择性必修1第一章第四节金属的腐蚀与防护练习题
一、单选题
港珠澳大桥设计寿命
120年，对桥体钢构件采用了多种防腐方法。下列分析错误的是?
?
?
A.
防腐原理主要是避免发生反应：?
B.
钢构件表面喷涂环氧树脂涂层，是为了隔绝空气、水等防止形成原电池
C.
采用外加电流的阴极保护时需外接镁、锌等活泼金属做阳极
D.
钢构件可采用不锈钢材料以减缓电化学腐蚀
下列说法中，不正确的是
A.
钢铁发生吸氧腐蚀
B.
钢铁发生氢析腐蚀
C.
将锌板换成铜板对钢闸门保护效果更好
D.
钢闸门作为阴极而受到保护
如图，下列各情况，在其中Fe片腐蚀由慢到快的顺序是?
?
?
?
A.
B.
C.
D.
下列关于金属腐蚀和防腐蚀的说法正确的是?
?
?
A.
金属腐蚀普遍属于化学腐蚀
B.
牺牲阳极的阴极保护法是利用原电池的原理防止腐蚀
C.
外加电流的阴极保护法是将被保护的金属与电源正极相连
D.
钢铁在潮湿空气中的腐蚀大多数为析氢腐蚀
在城市地下常埋有纵横交错的管道和运输电线路，有些地面上还铺有地铁或城铁的铁轨，当有电流泄漏入潮湿的土壤中，并与金属管道或铁轨形成回路时，就会引起金属管道、铁轨的腐蚀。原理简化如图所示。则下列有关说法
不
正
确的是?
?
?
A.
原理图可理解为两个串联电解装置
B.
如在NaCl溶液中加入酚酞，右边Fe电极附件溶液变红
C.
地下管线被腐蚀，不易发现，也不便维修，故应将埋在地下的金属管道表面涂绝缘膜或油漆等
D.
溶液中铁丝左端电极反应式为：
相同材质的铁在图中的四种情况下最易被腐蚀的是
A.
B.
C.
D.
下列是几种常见的电化学示意图。有关说法错误的是
????????????????
丙????????????????????????????????????????
丁
A.
图甲中，盐桥连接两电极电解质溶液，盐桥中可以选择作为电解质
B.
图乙中，K分别与M、N连接，均可保护Fe电极，连接N时称为“牺牲阳极的阴极保护法”
C.
图丙装置，可判断具支锥形瓶中不同pH条件下铁发生的是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀
D.
图丁装置中，干电池放电时，负极电极反应为
下列各装置中都盛有?的NaCl溶液，放置相同时间后，锌片的腐蚀速率由快到慢的顺序是
A.
B.
C.
D.
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.
用装置模拟研究时未见a上有气泡，说明铁没有被腐蚀
B.
中桥墩与外加电源正极连接能确保桥墩不被腐蚀
C.
中采用了牺牲阳极的阴极保护法保护桥墩
D.
中海水均是实现化学能与电能相互转化的电解质
全世界每年因金属腐蚀造成巨大的经济损失，下列有关说法正确的是?
?
A.
钢铁在发生吸氧腐蚀和析氢腐蚀时，其负极反应式是相同的
B.
轮船外壳上焊接锡块儿，能减缓轮船的腐蚀
C.
浸泡在海水中的钢铁设备可以连接在直流电源的正极上，以便保护设备
D.
在金属中添加其他元素制成耐蚀合金，该措施属于金属的电化学防护
二、多选题
下列说法正确的是
A.
反应的，
B.
地下钢铁管道用导线连接锌块可以减缓管道的腐蚀
C.
常温下，，的含溶液中，
D.
常温常压下，锌与稀反应生成，反应中转移的电子数为
为探究钢铁的吸氧腐蚀原理设计了如图所示的装置，下列有关说法中错误的是
A.
阳极的电极反应式为
B.
分别向铁、石墨电极附近吹入氧气，前者铁锈出现得快
C.
若向自来水中加入少量的氯化钠固体，可较快地看到铁锈
D.
将石墨电极改成镁电极，难以观察到铁锈生成
铁制品容易生锈，对钢铁制品防腐措施合理的是
A.
暂时不使用的铁锅涂上油
B.
铁质自来水管缠上铜线
C.
铜铁帽的防护栏涂上油漆
D.
自行车钢圈镀铬
下列说法不正确的是
A.
地下钢铁管道用导线连接锌块可以减缓管道的腐蚀
B.
钢铁水闸可用牺牲阳极或外加电流的阴极保护法防止其腐蚀
C.
若在海轮外壳上附着一些铜块，则可以减缓海轮外壳的腐蚀
D.
电解法精炼铜时，以粗铜作阴极，纯铜作阳极
E.
镀铜铁制品镀层受损后铁制品比受损前更容易生锈
三、填空题
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。
该电化学腐蚀称为__________。
图中A、B、C、D四个区域，生成铁锈最多的是_______填字母。
以锌为负极，采用牺牲阳极的阴极保护法防止铁闸的腐蚀，图中锌块的固定位置最好应在________处填字母。
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。
A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。
A.???
B．???
C．
中反应的离子方程式为_______________，B中Cu极电极反应式为_________________。
中被腐蚀的金属是__________，总反应方程式为______________________________，
、B、C中铁被腐蚀的速率，由大到小的顺序是______________________。
回答下列问题：
抗击新冠肺炎过程中有专家建议适当摄入蛋白质和维生素以增强免疫能力。精面粉、鲜鸡蛋、精炼植物油、柠檬汁中，富含蛋白质的是________，富含维生素的是________。
为了改善食物的色、香，味，以及防止食物变质，经常在食物中加入调味剂、防腐剂等食品添加剂。食盐、醋、味精、亚硝酸钠中不属于调味剂的是________，如果违反规定，将一些不能作为食品添加剂的物质当作食品添加剂，或者超量使用食品添加剂，对人体的健康________填“有害”或“无害”。
目前我国加工碘盐是在食盐中添加，其化学名称为________。
钢铁发生吸氧腐蚀时，正极的电极反应式为________。
钢铁表面水膜的酸性较强时，发生的是__________腐蚀选填“析氢”或“吸氧”，请写出正极的电极反应式_____________________。
消毒碗柜的消毒原理是使蛋白质________选填“盐析”或“变性”，重金属盐中毒，应立即喝大量的_____________来缓解毒性。
某品牌抗酸药的主要成分有糖衣、碳酸氢钠、淀粉等
写出该抗酸药发挥功效时的离子方程式______________________________。
淀粉在抗酸药中作填充剂、粘合剂，在人体内酶的催化作用下能发生水解反应，最终转化为____________________。
四、流程题
细菌冶金是近年来新兴的绿色冶金工艺，它主要是应用细菌法溶浸贫矿、废矿、尾矿和炉渣等，以回收某些贵重有色金属和稀有金属，节约矿产资源，最大限度地利用矿藏的一种冶金方法。其中细菌治铜的生产流程为：
上述生产流程中有三步用到了同一种分离方法，实验室中不能用这种分离方法来分离液态胶体中分散质的原因是___。
绿矾是一种良好的还原剂，也可用来制取治疗缺铁性贫血的药剂和食品调味剂。在保存绿矾时，必须___。在溶液B中加入适量固体，加热浓缩时，可以得到的原因是___。
溶液B中一定含有的金属阳离子是___。若在溶液A中加入少量铁屑只发生其中的一个反应，则此反应的平衡常数的表达式为___。
写出黄铜矿中的在氧化亚铁硫杆菌作用下被空气氧化生成溶液A的离子方程式：___。
氧化亚铜可用作船底防污漆，以杀死低级海生动物而保护船体，也可用作陶瓷和搪瓷的着色剂和红色玻璃的染色剂，氧化亚铜也是一种重要的半导体材料。请用浓的强碱溶液，根据反应，设计出工业生产氧化亚铜的一种方法：___只要求画实验装置图，其他必要材料任选。
五、实验题
铁和铁的化合物用途广泛，
（1）某研究小组进行了如下实验，探究弱酸性条件下铁的电化学腐蚀。
将混合均匀的新制铁粉和炭粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞如图1所示。从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液，同时测量容器中的压强变化。实验测得容器中压强随时间变化如图2。
①图2中0~t1时压强变大的原因可能是________________。
②t2时，容器中压强明显小于起始压强，原因是________，请在图3中用箭头标出发生该过程时电子流动方向。此时，炭粉表面发生了________（填“氧化”或“还原”）反应，电极反应式是________________。
（2）高铁酸钾（K2FeO4）可用作水处理剂。某同学通过“化学一电解法”探究K2FeO4的合成，其原理如图4所示。接通电源，调节电压，将一定量Cl2通入KOH溶液，然后滴入含Fe3＋的溶液，控制温度，可制得K2FeO4。
①高铁酸钾（K2FeO4）处理水的原理为________________。
②写出“化学法”得到FeO42-的离子方程式________________。
③写出“电解法”在阳极生成FeO42-的电极反应式________________。
钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一。
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。
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。
试管中铁发生的是______腐蚀，生铁中碳上发生的电极反应式___________。
下面两个图都是金属防护的例子。
为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以采用图甲所示的方案，其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用_____从下面选项中选择，此方法叫做______________保护法。
A.铜
钠
锌
石墨
图乙方案也可以降低铁闸门腐蚀的速率，其中铁闸门应该连接在直流电源的_____极。
采取以上两种方法，_____填“甲”或“乙”能使铁闸门保护得更好。
如图装置中，小试管内为红墨水，具支试管内盛有久置的雨水和生铁片。
实验过程中观察到的现象为：
____________________。
开始时，生铁发生__________腐蚀，负极反应式为____________________。
一段时间后，正极反应式为
_______________________。
理论上每生成铁锈，外电路中转移的电子数为___________?，利用电解原理对钢铁进行的保护的方法称为??????????
答案和解析
1.【答案】C
【解答】
A.大桥在海水中发生吸氧腐蚀，负极上铁失电子：，正极上氧气得电子：，故总反应为，故防腐蚀即为了避免此反应的发生，故A正确；
B.钢铁生锈的条件是有氧气和水，而钢构件表面喷涂环氧树脂涂层，能隔绝空气和水，故能防止原电池的形成，故B正确；
C.外加电流的阴极保护法中，钢铁做阴极被保护，阳极可以采用惰性阳极，而无需采用活性电极，故C错误；
D.不锈钢的耐腐蚀性比较好，故钢构件可以采用不锈钢，故D正确。
故选C。
2.【答案】C
【解析】【试题解析】
解：A、当钢铁表面的水膜酸性很弱或显中性时，铁在负极放电，氧气在正极上放电，发生的是钢铁的吸氧腐蚀，故A正确；
B、当钢铁表面的水膜显较强的酸性时，铁在负极放电，水膜中的氢离子在正极放电生成氢气，发生的是析氢腐蚀，故B正确；
C、在原电池中，正极被保护，当将锌板换成铜板后，铜做正极被保护，钢闸门做负极被腐蚀，起不到对钢闸门的保护作用，故C错误；
D、在电解池中，阴极被保护，故要保护钢闸门，就要将钢闸门做电解池的阴极，故D正确．
本题考查了钢铁的电化学腐蚀和防护等问题，应注意的是要将被保护的金属做原电池的正极或电解池的阴极，难度不大。
3.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查了金属的腐蚀与防护，明确原电池和电解池原理是解本题关键，知道作原电池负极或电解池阳极的金属易被腐蚀，难度不大。
【解答】
根据图知，装置是原电池，在中，金属铁做负极，中金属铁作正极，做负极的腐蚀速率快，并且两个电极金属活泼性相差越大，负极金属腐蚀速率越快，正极被保护，并且原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀，所以腐蚀速度：，
装置是电解池，中金属铁为阴极，中金属铁为阳极，阳极金属被腐蚀速率快，阴极被保护，即腐蚀速度：，
根据电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀有防护腐蚀措施的腐蚀，并且原电池的正极金属腐蚀速率快于电解池的阴极金属腐蚀速率，
所以铁腐蚀由慢到快的顺序为：，故选D。
4.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查金属的电化学腐蚀及防护，为高频考点，把握电解与原电池的工作原理、金属的保护为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意电化学知识的应用，题目难度不大。
【解答】
A.金属腐蚀有电化学腐蚀和化学腐蚀，电化学腐蚀更普遍，故A错误；?
?
?
?
?
?
?
?
?
B.牺牲阳极的阴极保护法是利用原电池的原理防止腐蚀，故B正确；
C.外加电流的阴极保护法是将被保护的金属与电源负极相连，故
C错误；
D.钢铁在潮湿空气中的腐蚀大多数为吸氧腐蚀，故D错误。
5.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查电解原理及金属的电化学腐蚀与防护，题目难度不大，本题注意电解装置阴阳的判断以及电极反应式的书写等。
【解答】
A.由装置图可知，左边铁与正极相连为阳极，铁丝左边应为阴极，形成电解装置，铁丝右边为阳极，右边的铁为阴极又组成电解装置，所以可理解为两个串联电解装置，故A正确；
B.由装置图可知，右边铁与负极相连为阴极，反应式为，产生氢氧根离子导致碱性增强，遇酚酞变红，故B正确；
C.为了保护地下管线被腐蚀，故应将埋在地下的金属管道表面涂绝缘膜，故C正确；
D.由装置图可知，左边铁与正极相连为阳极，发生，铁丝左边应为阴极，反应式为，故D错误。
故选D。
6.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查金属的腐蚀与防护，明确原电池原理即可解答，会根据金属腐蚀原理保护金属不被腐蚀，题目难度不大。
【解答】
A.食醋为酸性溶液，提供电解质溶液环境，铁勺和铜盆是相互接触的两个金属板，构成原电池的两极，形成原电池，酸性溶液中，铁是活泼金属，作负极，腐蚀快；
B.铁炒锅和铁铲都是铁碳合金，食盐水提供电解质环境，虽然符合原电池形成的条件，但腐蚀相对A中酸性溶液较慢；
C.铜镀层将铁球覆盖，使铁被保护，所以铁不易被腐蚀；
D.酸雨提供电解质溶液环境，铁铆钉和锌板分别作正、负极，形成原电池，铁被保护。
综合上述，最易被腐蚀的是A。
故选A。
7.【答案】A
【解析】
【试题解析】
【分析】
本题主要考查了电化学的知识，涉及原电池电极反应式的书写、金属的腐蚀及防护，明确装置的工作原理是解题关键，难度一般。
【解答】
A.盐桥中的物质不能和溶液中的物质发生反应，盐桥中若选择作为电解质，钙离子和溶液中的硫酸根离子反应生成微溶物硫酸钙，所以不能用作为电解质，故A错误；
B.图乙中，K与M连接，构成电解池，铁为阴极，称为外接电源的阴极保护法，K连接N时构成原电池，铁为正极，称为“牺牲阳极的阴极保护法”，均可保护Fe电极，故B正确；
C.图丙装置，可根据压强传感器与溶解氧传感器连接电脑绘制的压强随时间变化的曲线图和溶解氧随时间的变化曲线图判定铁发生的是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀，故C正确；
D.图丁装置中，碱性干电池放电时，负极锌失电子转化为氢氧化锌，电极反应为，故D正确。
故选A。
8.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查不同条件下金属腐蚀的快慢，明确腐蚀快慢为：电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀有防护腐蚀措施的腐蚀即可解答。
【解答】
电化学腐蚀较化学腐蚀快，金属得到保护时，腐蚀较慢，作原电池正极和电解池阴极的金属被保护；
中锌作负极，发生电化学腐蚀，加快锌的腐蚀，中锌作电解池阳极，在外加电源的作用下，更加快锌的腐蚀，中锌作电解池阴极，不易被腐蚀，中发生化学腐蚀，所以腐蚀速率由快到慢的顺序为。
故选：C。
9.【答案】C
【解析】解：A、是吸氧腐蚀，a极是氧气得电子生成氢氧根离子，而铁是负极发生氧化反应生成亚铁离子，铁被腐蚀，故A错误；
B、金属作电解池的阴极被保护，而铁与电源正极相连是阳极发生氧化反应，故B错误；
C、锌比铁活泼，所以锌失电子，所以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；
故选C。
本题考查金属的腐蚀、电化学防护措施等，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，难度不大．
10.【答案】A
【解析】
【分析】
本题主要考查金属的电化学腐蚀和电化学防腐蚀，注意结合金属腐蚀的原理进行分析解答，题目难度不大。
【解答】
A.钢铁在发生吸氧腐蚀和析氢腐蚀时，其负极反应式均为，故A正确；
B.因为金属性铁强于锡，则在轮船外壳上焊接锡块儿，会加快轮船的腐蚀，故B错误；
C.浸泡在海水中的钢铁设备可以连接在直流电源的负极上，以便保护设备，故C错误；
D.在金属中添加其他元素制成耐蚀合金，不属于金属的电化学防护，故D错误。
故选A。
11.【答案】BC
【解析】
【分析】
本题考查较综合，涉及反应热与焓变、原电池、难溶电解质Ksp的计算等，为高频考点，把握化学反应原理为解答的关键，侧重分析能力和应用能力的考查，注意选项D为易错点，题目难度中等。
【解答】
A.合成氨反应为放热反应，，且为气体体积减小的反应，则，故A错误；
B.导线连接锌块，构成原电池时Zn为负极，Fe作正极被保护，则可以减缓管道的腐蚀，故B正确；
C.的含溶液中，，，故C正确；
D.常温常压下，，则不能利用氢气的体积计算物质的量及转移电子数，故D错误。
12.【答案】AB
【解析】
【分析】
本题以原电池原理为载体考查了金属的腐蚀与防护，注意酸性条件下，钢铁发生析氢腐蚀，中性或弱酸性条件下，钢铁发生吸氧腐蚀。
【解答】
钢铁的吸氧腐蚀装置属于原电池，较活泼的金属是负极，较不活泼的金属或导电的非金属是正极，负极上失去电子发生氧化反应，正极上氧气得电子发生还原反应，水中加入电解质溶液会增大溶液的导电能力，从而促进铁的腐蚀，亚铁离子易被氧气氧化生成而促进铁锈的生成。
A.钢铁的吸氧腐蚀装置属于原电池，两个电极分为正负极，而不是阴阳极，钢铁的吸氧腐蚀中，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为：，故A错误；
B.
钢铁的吸氧腐蚀中，铁失去电子生成亚铁离子，正极上氧气得电子生成氢氧根离子，溶液中亚铁离子向正极移动，亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁，所以向铁电极附近吹入比向石墨电极附近吹入，铁锈出现得慢，故B错误；
C.向自来水中加入少量氯化钠固体，溶液中自由移动离子增加，铁失电子能力增加，所以可以较快看到铁锈，故C正确；
D.将石墨换成镁，镁和铁构成的原电池中，镁作负极，容易失去电子被氧气，所以铁被保护而不易生锈，难以观察到铁锈生成，故D正确。
故选AB。
13.【答案】ACD
【解析】
【分析】
本题考查金属的防护，难度不大，明确金属腐蚀的原理以及防护的措施是解答关键。
【解答】
暂时不使用的铁锅涂上油、铜铁帽的防护栏涂上油漆、自行车钢圈镀铬都是使得金属与空气隔绝，从而起到防腐效果，故A、C、D正确；铁质自来水管缠上铜线，从而形成原电池，铁做负极，铜做正极，加快了铁的腐蚀，故B错误。
故选ACD。
14.【答案】CD
【解析】
【分析】
本题考查原电池原理的应用、金属的腐蚀和防护，题目难度不大。
【解答】
A.钢铁管道用导线连接锌块，构成原电池时Zn为负极，Fe作正极被保护，则可以减缓管道的腐蚀，故A正确；
B.用牺牲阳极或外加电流的阴极保护法，铁分别为正极和阴极，都发生还原反应，可防止被氧化，故B正确；
C.若在海轮外壳上附着一些铜块，则形成原电池，铁做负极被腐蚀，会加快海轮外壳的腐蚀，故C错误；
D.电解法精炼铜时，以粗铜作阳极，纯铜作阴极，故D错误；
E.镀铜铁制品镀层受损后形成原电池，铁做负极被腐蚀，所以铁制品比受损前更容易生锈，故E正确。
故选CD。
15.【答案】吸氧腐蚀
【解析】
【分析】
本题是对金属腐蚀与防护的考查，重点考查了金属腐蚀的知识，难度较易，关键是金属腐蚀与防护的基础知识，侧重于基础的考查。
【解答】
金属在中性或较弱的酸性条件下发生的是吸氧腐蚀。发生吸氧腐蚀，越靠近液面接触到的O，越多，腐蚀得越严重。锌块应固定在腐蚀最严重的C处形成原电池，锌作负极，铁闸作正极，得到保护。
要用石墨通过电化学腐蚀保护铜，只能用电解池原理，碳接电源正极，铜接电源负极。
16.【答案】?
；
?；?
【解析】略
17.【答案】鲜鸡蛋；柠檬汁
亚硝酸钠或；有害
碘酸钾
【解析】
【分析】
本题考查常见物质的成分以及在食品中的应用等知识点，难度不大。
【解答】
鲜鸡蛋中富含蛋白质，水果中富含维生素，故答案为：鲜鸡蛋；柠檬汁；
只有亚硝酸钠不属于调味剂，亚硝酸盐有致癌的性质，对人体健康有害，
故答案为：亚硝酸钠或；有害；
名称为碘酸钾，故答案为：碘酸钾；
钢铁吸氧腐蚀，正极是氧气得电子，电极反应式为：
18.【答案】析氢；
??
变性；牛奶或蛋清
???
葡萄糖或
【解析】
【分析】
本题考查金属的腐蚀、蛋白质的变性以及常见的药物，难度不大，注意基础知识的积累。
【解答】
钢铁表面水膜的酸性较强时，发生的是析氢腐蚀，正极上氢离子得电子生成氢气，电极反应式为??；
消毒碗柜的消毒原理是使蛋白质变性，重金属盐中毒，应立即喝大量的牛奶或蛋清来缓解毒性；
胃酸的主要成分是盐酸，该抗酸药发挥功效时，碳酸氢钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，离子方程式为???；
淀粉在抗酸药中作填充剂、粘合剂，在人体内酶的催化作用下能发生水解反应，最终转化为葡萄糖或。
19.【答案】胶体的分散质或胶体粒子能通过滤纸孔隙；
密封保存，防止被空气中氧气氧化；相同温度下，硫酸亚铁铵在水中的溶解度比和的溶解度小；?
；
；
。
【解析】
【分析】
本题考查物质分离和提纯，涉及离子方程式的书写、电解池设计、氧化还原反应等知识点，明确物质性质是解本题关键，根据实验目的及反应方程式设计电解池，难点是中离子反应先后顺序，题目难度中等。
【解答】
向黄铜矿粉中加入稀硫酸、氧化亚铁硫杆菌并通入空气，发生反应的离子方程式为：，向溶液A中加入足量铁屑，发生反应：、，然后过滤分离得到Cu和溶液B，向溶液中加入适量，然后蒸发浓缩、冷却结晶得到莫尔盐；
上述生产流程中有三步都涉及了同一种分离方法为过滤，难溶性固体不能透过滤纸和半透膜，胶粒能透过滤纸但不能透过半透膜，所以实验室中不能用过滤分离方法来分离液态胶体中分散质，
故答案为：胶体的分散质或胶体粒子能通过滤纸孔隙；
绿矾中含有，易被空气中氧气氧化，则需密封保存，防止被空气中氧气氧化；在溶液B中加入晶体析出莫尔盐的原因是相同温度下，硫酸亚铁铵在水中的溶解度比和的溶解度小，
故答案为：密封保存，防止被空气中氧气氧化；相同温度下，硫酸亚铁铵在水中的溶解度比和的溶解度小；
向溶液A中加入足量铁屑，发生反应：、，Cu会和反应，有Cu生成，则溶液中一定没有、一定有；其中Fe最先将还原为，发生反应的离子方程式为：，其平衡常数表达式为，
故答案为：；；
在氧化亚铁硫杆菌作用下被空气氧化生成铜离子、铁离子、硫酸根离子和水，离子方程式为：，
故答案为：；
根据反应，应该设计成电解池，且Cu作阳极，浓NaOH溶液作电解质溶液，图象为，
故答案为：。
20.【答案】（1）①气体的量增加，温度升高；
②铁发生了吸氧腐蚀；；还原；O2＋4e-＋2H2O＝4OH-；
（2）①FeO42-具有强氧化性，能杀菌消毒，高铁酸钾在杀菌消毒时被还原生成Fe3＋，Fe3＋水解产生氢氧化铁胶体吸附水中的悬浮物；
②2Fe3＋＋3ClO-＋10OH-＝2FeO42-＋3Cl-＋5H2O；
③Fe3＋＋8OH--3e-＝FeO42-＋4H2O；
【解析】
【分析】
本题考查钢铁的电化学腐蚀及电解法探究高铁酸钾的制备，侧重考查图像分析能力，原电池中正、负极的判断，原电池及电解池的电极方程式的书写，离子方程式的书写等，题目难度一般。
【解答】
（1）①图2中0~t1时压强变大的原因可能是铁发生了析氢腐蚀，气体的量增加；铁与醋酸的反应为放热反应，温度升高，压强增大，故答案为：气体的量增加，温度升高；
②t2时，容器中压强明显小于起始压强，说明锥形瓶内的气体体积减小，发生了铁的吸氧腐蚀；此时，炭粉为正极，铁为负极，在图3中用箭头标出发生该过程时电子流动方向为；因此，炭粉表面发生还原反应，电极反应式为：O2＋4e-＋2H2O＝4OH-；故答案为：铁发生了吸氧腐蚀；；还原；O2＋4e-＋2H2O＝4OH-；
（2）①由于高铁酸钾（K2FeO4）具有强氧化性，能杀菌消毒，高铁酸钾在杀菌消毒时被还原生成Fe3＋，Fe3＋水解产生氢氧化铁胶体吸附水中的悬浮物，从而达到处理水的目的，故答案为：FeO42-具有强氧化性，能杀菌消毒，高铁酸钾在杀菌消毒时被还原生成Fe3＋，Fe3＋水解产生氢氧化铁胶体吸附水中的悬浮物；
②将一定量Cl2通入KOH溶液，生成KCl与KClO，KClO具有强氧化性，可以将Fe3＋氧化为FeO42-，根据碱性环境，配平此氧化还原方程式：2Fe3＋＋3ClO-＋10OH-＝2FeO42-＋3Cl-＋5H2O，故答案为：2Fe3＋＋3ClO-＋10OH-＝2FeO42-＋3Cl-＋5H2O；
③阳极失电子，反应物为Fe3＋，产物为FeO42-，然后根据碱性环境及守恒规则，写出“电解法”在阳极生成FeO42-的电极反应式Fe3＋＋8OH--3e-＝FeO42-＋4H2O，故答案为：Fe3＋＋8OH--3e-＝FeO42-＋4H2O。
21.【答案】电化学
?
吸氧；
；牺牲阳极的阴极?
负??
乙
【解析】
【分析】
本题考查了金属的腐蚀与防护，明确原电池和电解池原理是解本题关键，知道作原电池负极和电解池阳极的金属易被腐蚀，难度不大。
【解答】
生铁中含有碳杂质，在电解质环境下，铁发生电化学腐蚀。
故答案为：电化学；
红墨水柱两边的液面变为左低右高，则a发生析氢腐蚀，b发生吸氧腐蚀，所以b中盛有食盐水。
故答案为：b；
试管中铁发生的是吸氧腐蚀，生铁中碳上发生的电极反应式为；
故答案为：吸氧；；
为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以让金属铁做原电池的正极，其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以是比金属铁的活泼性强的金属，钠不能做电极材料，所以选锌，此方法叫做牺牲阳极的阴极保护法。
故答案为：C；牺牲阳极的阴极；
作电解池阴极的金属被保护，为降低铁闸门的腐蚀速率，铁闸门应该连接在直流电源的负极。
故答案为：负；
因为电解池的保护比原电池保护更好，所以乙能使铁闸门保护得更好。
故答案为：乙。
22.【答案】开始时导管内液面下降，一段时间后导管内液面回升，略高于小试管内液面；
析氢；；
；
?；外加电流的阴极保护法。
【解析】
【分析】
本题考查了金属的析氢腐蚀和吸氧腐蚀，明确雨水的酸碱性及生铁发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀的条件是解本题的关键，难度一般。
【解答】
溶液呈酸性，生铁中含有碳和铁，酸性条件下，生铁发生析氢腐蚀生成氢气，导致具支试管内气体压强大于大气压，导管内液面下降，当溶液呈弱酸性或中性时，生铁发生吸氧腐蚀，导致具支试管中气体压强小于大气压，导管内液面回升，略高于小试管液面；?
实验过程中观察到的现象为：开始时导管内液面下降，一段时间后导管内液面回升，略高于小试管内液面；
开始时，生铁发生析氢腐蚀；负极反应式为；
一段时间后，发生吸氧腐蚀，正极反应式为；
负极反应式为，理论上每生成铁锈，外电路中转移的电子数为；利用电解原理对钢铁进行的保护的方法称为外加电流的阴极保护法。
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