2020第二学期人教版化学选修4课时同步训练44金属的电化学腐蚀与防护答案解析

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1、人教版化学选修5：金属的电化学腐蚀与防护课时跟踪训练1下列说法正确的是()A钢铁因含杂质而容易发生电化学腐蚀，所以合金都不耐腐蚀B原电池反应是导致金属腐蚀的主要原因，故不能用原电池原理来减缓金属的腐蚀C钢铁电化学腐蚀的两种类型主要区别在于水膜的酸性不同，引起的正极反应不同D无论哪种类型的腐蚀，其实质都是金属被还原解析：选C钢铁中因含杂质，容易形成原电池，发生电化学腐蚀，但并不是所有合金都不耐腐蚀，如不锈钢，故A错误；当金属作正极时，可以避免腐蚀，故B错误；钢铁电化学腐蚀分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀，主要区别在于水膜的酸性不同，故C正确；金属被腐蚀，化合价升高，被氧化，故D错误。2钢铁发生吸氧腐蚀时，

2、正极上发生的电极反应是()A2H2e=H2BFe22e=FeC2H2OO24e=4OH DFe3e=Fe2解析：选C钢铁发生吸氧腐蚀时，正极上O2得电子结合H2O生成OH，电极反应为2H2OO24e=4OH。3下列有关金属电化学腐蚀的说法正确的是()A铜既可以发生析氢腐蚀也可以发生吸氧腐蚀B铁只能发生析氢腐蚀C铜只能发生吸氧腐蚀D析氢腐蚀比吸氧腐蚀普遍解析：选C在金属活动性顺序中，铜排在氢之后，铜不能将氢气置换出来，所以不能发生析氢腐蚀，只能发生吸氧腐蚀，故A项错误，C项正确；铁既可以发生析氢腐蚀也可以发生吸氧腐蚀，故B错误；吸氧腐蚀比析氢腐蚀普遍，故D错误。4我国某大城市今年夏季多次降下酸雨

3、。据环保部门测定，该城市整个夏季酸雨的pH平均值为3.2。在这种环境中的铁制品极易被腐蚀。对此条件下铁的腐蚀的叙述不正确的是()A此腐蚀过程有化学腐蚀也有电化学腐蚀B发生电化学腐蚀时，正极反应式为2H2OO24e=4OHC在电化学腐蚀过程中有氢气产生D发生电化学腐蚀时，负极反应式为Fe2e=Fe2解析：选B在铁制品的腐蚀中，金属铁可以和溶液中的氢离子直接发生化学腐蚀，铁制品中含有铁和碳，再加之电解质环境，具备了原电池的构成条件，也会发生电化学腐蚀，故A正确；发生电化学腐蚀时，碳作正极，溶液中的氢离子得电子生成氢气，正极反应式为2H2e=H2，故B错误，C正确；发生电化学腐蚀时，铁作负极，电极反

4、应式为Fe2e=Fe2，故D正确。5下列金属防腐的措施中，使用外加电流的阴极保护法的是()A水中的钢闸门连接电源的负极B金属护栏表面涂漆C汽车底盘喷涂高分子膜D地下钢管连接镁块解析：选A水中的钢闸门连接电源的负极，钢闸门为阴极，从而得以保护，A项正确；金属护栏表面涂漆的原理是隔绝金属护栏与空气接触，从而减缓金属护栏的腐蚀，B项错误；汽车底盘喷涂高分子膜的原理也是隔绝与空气的接触，C项错误；地下钢管连接镁块，形成了原电池，属于牺牲阳极的阴极保护法，D项错误。6下列说法中，不正确的是()AB钢铁表面水膜的酸性很弱或呈中性，发生吸氧腐蚀钢铁表面水膜的酸性较强，发生析氢腐蚀CD将锌板换成铜板对钢闸门保

5、护效果更好钢闸门作为阴极而受到保护解析：选C钢铁是铁碳合金，当表面水膜为弱酸性或中性溶液时，易发生吸氧腐蚀，故A正确；钢铁是铁碳合金，当表面水膜为酸性较强溶液时，易发生析氢腐蚀，故B正确；ZnFe原电池，Fe为正极，可减缓腐蚀，如果换成FeCu原电池，Fe为负极，可加快钢闸门的腐蚀，故C错误；通过连接外接电源的负极保护钢闸门不受腐蚀，这是外接电流的阴极保护法，故D正确。7.研究电化学腐蚀及防护的装置如图所示。下列有关说法错误的是()Ad为石墨，铁片腐蚀加快Bd为石墨，石墨上电极反应为O22H2O4e=4OHCd为锌块，铁片不易被腐蚀Dd为锌块，铁片上电极反应为2H2e=H2解析：选DA由于活动

6、性：Fe石墨，所以铁、石墨及海水构成原电池，Fe为负极，失去电子被氧化为Fe2进入溶液，溶解在海水中的氧气在正极石墨上得到电子被还原，比没有形成原电池时的速率快，正确。B.d为石墨，由于海水呈弱碱性，所以发生的是吸氧腐蚀，石墨上氧气得到电子，发生还原反应，电极反应为O22H2O4e=4OH，正确。C.若d为锌块，则由于金属活动性：ZnFe，Zn为原电池的负极，Fe为正极，首先被腐蚀的是Zn，铁得到保护，铁片不易被腐蚀，正确。D.d为锌块，由于海水呈弱碱性，发生的是吸氧腐蚀，在铁片上电极反应为O22H2O4e=4OH，错误。8下图是研究铁钉腐蚀的装置图，下列说法不正确的是()A铁钉在两处的腐蚀速

7、率：aa，正确；B项，a、b中都发生原电池反应，铁钉中的碳作正极，铁作负极，正确；C项，a、b中都发生原电池反应，铁作负极，发生氧化反应，正确；D项，a中发生吸氧腐蚀，正极反应为O24e2H2O=4OH，b中发生析氢腐蚀，正极反应为2H2e=H2，错误。9下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是()A钢管与电源正极连接，钢管可被保护B铁遇冷的浓硝酸表面钝化，可保护内部不被腐蚀C钢管与铜管露天堆放在一起，钢管不易被腐蚀D钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应是Fe3e=Fe3解析：选B用电解原理保护金属时，金属应作阴极，应该与电源负极连接，故A错误；常温下，铁和浓硝酸反应生成一层致密的氧化物薄膜而阻止了反应的

8、进一步发生，所以可以保护内部金属不被腐蚀，故B正确；钢管、铜管和潮湿的空气能构成原电池，铁因作原电池负极而容易被腐蚀，故C错误；钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应式是Fe2e=Fe2，故D错误。10家用铁锅用水清洗放置后，出现红棕色的锈斑，在此过程中不发生的化学反应是()A4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3B2Fe2H2OO2=2Fe(OH)2C2H2OO24e=4OHDFe3e=Fe3解析：选D铁锅发生电化学腐蚀时，铁作负极，发生反应：Fe2e=Fe2，碳作正极，发生反应：2H2OO24e=4OH，Fe2与OH结合生成Fe(OH)2，总反应为2Fe2H2OO2=2Fe(OH)2；Fe(

9、OH)2在空气中被氧化为Fe(OH)3,4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3；但Fe被氧化不能生成Fe3，则Fe3e=Fe3不能发生。11.利用如图装置进行实验，开始时，U形管两边液面相平，密封好，放置一段时间。下列说法不正确的是()A左侧发生吸氧腐蚀，右侧发生析氢腐蚀B一段时间后，左边液面高于右边液面Ca、b两处具有相同的负极反应式：Fe2e=Fe2Da处溶液的pH增大，b处溶液的pH减小解析：选D左侧电解质溶液呈中性，因此发生吸氧腐蚀，右侧电解质溶液显酸性，因此发生析氢腐蚀，故A正确；左侧发生吸氧腐蚀，气体压强减小，右侧发生析氢腐蚀，产生气体，气体压强增大，因此左侧的液面高于右侧

10、，故B正确；吸氧腐蚀和析氢腐蚀的负极反应式均为Fe2e=Fe2，故C正确；a处正极反应式为O22H2O4e=4OH，溶液中c(OH)增大，pH增大，b处消耗H，c(H)减小，pH增大，故D错误。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阳极。下列有关表述不正确的是()A通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零B通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩C高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流D通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整解析：选C依题意，钢管桩为阴极，电子流向阴极，阴极被保护，铁不容易失去电子，故钢管桩表面腐蚀电

11、流(指铁失去电子形成的电流)，接近于0，A项正确；阳极上发生氧化反应，失去电子，电子经外电路流向阴极，B项正确；高硅铸铁作阳极，阳极上发生氧化反应，阳极上主要是海水中的水被氧化生成氧气，惰性辅助阳极不被损耗，C项错误；根据海水对钢管桩的腐蚀情况，增大或减小电流强度，D项正确。13在日常生活中，我们经常看到铁制品生锈、铝制品表面出现白斑等众多的金属腐蚀现象。可以通过下列装置所示实验进行探究。下列说法正确的是()A按图装置实验，为了更快更清晰地观察到液柱上升，可用酒精灯加热具支试管B图是图所示装置的原理示意图，图的正极材料是铁C铝制品表面出现白斑可以通过图装置进行探究，Cl由活性炭区向铝箔表面区迁

12、移，并发生电极反应：2Cl2e=Cl2D图装置的总反应为4Al3O26H2O=4Al(OH)3，生成的Al(OH)3进一步脱水形成白斑解析：选D如果加热具支试管则管内气体受热膨胀，不能更快更清晰地观察到液柱上升，故A错误；铁作负极，故B错误；负极反应式为Al3e=Al3，正极反应式为O22H2O4e=4OH，总反应式为4Al3O26H2O=4Al(OH)3，生成的Al(OH)3进一步脱水形成白斑，故C错误，D正确。14结合下图判断，下列叙述正确的是()A和中正极均被保护B和中负极反应均是Fe2e=Fe2C和中正极反应均是O22H2O4e=4OHD和中分别加入少量K3Fe(CN)6溶液，均有蓝色

13、沉淀解析：选A两个装置均为原电池，负极都是活泼金属，根据原电池原理可知，原电池的正极金属受到保护，A项正确；中负极为活泼金属Zn，B项错误；中是酸性溶液，电极反应中不能有OH生成，C项错误；中无Fe2生成，不能生成铁氰化亚铁沉淀，D项错误。15下列与金属腐蚀有关的说法正确的是()A图a中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重B图b中，开关由M改置于N时，CuZn合金的腐蚀速率减小C图c中，接通开关时Zn腐蚀速率增大，Zn上放出气体的速率也增大D图d中，ZnMnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2的氧化作用引起的解析：选B图a中，铁棒发生电化学腐蚀，靠近底端的部分与氧气接触少，腐蚀程度较轻，

14、选项A错误；图b中开关置于M时，CuZn合金作负极，由M改置于N时，CuZn合金作正极，腐蚀速率减小，选项B正确；图c中接通开关时Zn作负极，腐蚀速率增大，但氢气在Pt极上放出，选项C错误；图d中ZnMnO2干电池自放电腐蚀主要是由Zn的氧化反应引起的，选项D错误。16.利用如图装置，能完成很多电化学实验。下列有关此装置的叙述中，错误的是()A若X为锌棒，Y为NaCl溶液，开关K置于M处，可减缓铁的腐蚀，这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法B若X为碳棒，Y为NaCl溶液，开关K置于N处，可减缓铁的腐蚀，这种方法称为外加电流的阴极保护法C若X为铜棒，Y为硫酸铜溶液，开关K置于M处时，铁电极上的电极反

15、应式为Cu22e=CuD若X为铜棒，Y为硫酸铜溶液，开关K置于N处时溶液中各离子浓度都不会发生变化解析：选C锌的活泼性比铁强，K置于M处形成原电池，可减缓铁的腐蚀，是牺牲阳极的阴极保护法，故A正确；K置于N处形成电解池，铁与电源的负极相连，铁作阴极可减缓铁的腐蚀，是外加电流的阴极保护法，故B正确；K置于M处形成原电池，铁比铜活泼，作原电池的负极，铁电极上的电极反应式为Fe2e=Fe2，故C错误；K置于N处，能实现在铁棒上镀铜，铁棒质量将增加，但溶液中各离子浓度都不发生变化，故D正确。17.金属材料在使用的过程中，由于长期暴露在空气中，会因为氧化而逐渐腐蚀。其中电化学腐蚀是金属腐蚀的主要形式。如

16、图是钢铁在空气中发生电化学腐蚀的简单图示。钢铁发生电化学腐蚀时，可以形成原电池，回答下列问题。(1)该原电池的负极为_(填元素名称)，负极发生的电极反应为_；(2)正极得到电子的物质是_，正极发生的电极反应为_。.铜是人类最早使用的金属，它与人类生产、生活关系密切，请运用所学知识解释下列与铜有关的化学现象。(1)如图甲，在硫酸型酸雨地区，不纯的铜制品发生电化学腐蚀，Cu发生_反应(填“氧化”或“还原”)，写出正极的电极反应式：_。(2)如图乙，将螺旋状的铜丝在酒精灯上灼烧，铜丝变黑色，然后将红热的铜丝插入NH4Cl固体中，过一会取出，发现插入部分黑色变为光亮的红色，查阅资料可知，该过程有N2生

17、成，写出由黑色变为光亮红色过程中反应的化学方程式：_。解析：.(1)钢铁发生电化学腐蚀时，可以形成原电池，负极上Fe失去电子，负极反应为Fe2e=Fe2。(2)正极上氧气得到电子，正极反应式为O22H2O4e=4OH。.(1)在硫酸型酸雨地区，不纯的铜制品发生的是吸氧腐蚀，Cu作负极，发生的是氧化反应，正极的电极反应式为O24H4e=2H2O。(2)将螺旋状的铜丝在酒精灯上灼烧，铜丝变黑色，说明铜与空气中的氧气反应生成黑色的氧化铜，然后将红热的变黑的铜丝插入NH4Cl固体中，过一会取出，发现插入部分黑色变为光亮的红色，说明CuO发生反应生成了单质铜，由于该过程有N2生成，所以由黑色变为光亮红色

18、过程中反应的化学方程式为2NH4Cl3CuO3CuN22HCl3H2O。答案：.(1)铁Fe2e=Fe2(2)O2O22H2O4e=4OH.(1)氧化O24H4e=2H2O(2)2NH4Cl3CuO3CuN22HCl3H2O18下图所示的是某研究性学习小组探究金属腐蚀条件的实验装置图。试分析实验并回答下列问题：（1）若起始时甲、乙、丙三套装置的导管中液面高度相同，过一段时间后液面最高的是 ，铁粉腐蚀的速率由大到小的排列顺序为（用甲、乙、丙填写） 。（2）通过甲、乙装置的对比说明钢铁中碳的含量越 （填“高”或“低”）越易腐蚀。（3）乙装置中发生电化学腐蚀时正极的电极反应式为 。（4）针对乙、丙装

19、置研究的结果分析，可采用何种防护措施来减缓金属的腐蚀： （写出一点即可）。解析：Fe粉、C粉、食盐水构成原电池，发生吸氧腐蚀，故乙中液面最高；甲中Fe粉中的少量碳也能发生吸氧腐蚀，但由于C的含量少，故不如乙中Fe腐蚀的快，丙中乙醇为非电解质，Fe粉、炭粉形不成原电池，Fe受到保护，故可把钢铁放在油脂或有机溶剂中进行保护。答案：(1)乙乙甲丙(2)高(3)2H2OO24e=4OH(4)将金属放在油脂或有机溶剂中19装置甲、乙、丙的烧杯中都盛有稀硫酸。(1)装置丙中的Fe电极上的电极反应式是_。(2)装置乙中被腐蚀的金属是_(填元素符号)，比较装置甲、乙、丙中纯铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是_。(

20、3)在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置示意图如图丁。请回答：A电极对应的金属是_(填元素名称)，B电极的电极反应式_。镀层破损后，镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀，请简要说明原因：_。(4)如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。该电化学腐蚀的类型为_腐蚀。图中A、B、C三点附近的区域内，腐蚀最严重的是_(填字母)。解析：(1)装置丙构成了原电池，由于金属活动性：ZnFe，所以Fe为正极，在正极Fe上H得电子生成H2，电极反应式是2H2e=H2。(2)装置乙构成了原电池，由于金属活动性FeSn，所以装置乙中被腐蚀的金属是活动性较强的Fe。装置甲是Fe与稀硫酸直接发生反

21、应，装置乙构成原电池，首先被腐蚀的是Fe，腐蚀速率比甲快；装置丙构成原电池，首先被腐蚀的是Zn，Fe得到了保护，所以装置甲、乙、丙中纯铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是乙甲丙。(3)在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。A电极是阳极，为镀层金属铜，B电极是镀件铁，B电极对应的电极反应式是Cu22e=Cu。当镀层破损后，由于金属活动性：ZnFeCu，所以镀铜铁中铁为负极，首先被腐蚀；而镀锌铁中铁为正极，首先被腐蚀的是Zn，铁得到了保护，因此镀铜铁更容易被腐蚀。(4)钢铁在海水中发生的是吸氧腐蚀；在海水中B点的氧气浓度大，发生的吸氧腐蚀速率最快，腐蚀最严重。答案：(1)2H2e=H2(2)Fe乙甲丙(3)铜Cu22e=Cu镀层破损后，镀铜铁形成的原电池中铁作负极被腐蚀，镀锌铁形成的原电池中铁作正极被保护(4)吸氧B14