专题24 金属腐蚀与防护
1．钢铁生锈过程发生如下反应：
①2Fe＋O2＋2H2O=2Fe(OH)2；②4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3；③2Fe(OH)3=Fe2O3＋3H2O。
下列说法正确的是（ ）
A．反应①②中电子转移数目相等 B．与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀
C．反应①中氧化剂是氧气和水 D．钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀
2．下列叙述正确的是（ ）
①锌跟稀硫酸反应制H2，加入少量硫酸铜溶液能加快反应速率
②镀层破损后，白口铁(镀锌的铁)比马口铁(镀锡的铁)更易腐蚀
③电镀时，应把镀件置于电解槽的阴极
④冶炼铝时，把氧化铝加入液态冰晶石中熔融后电解
⑤钢铁表面常易腐蚀生成Fe2O3·nH2O
A．全部 B．①③④⑤ C．①③⑤ D．②④
3．研究生铁的锈蚀，下列分析不正确的是
A．①中，NaCl溶液中溶解的O2不足以使生铁片明显锈蚀
B．②中，生铁片未明显锈蚀的原因之一是缺少H2O
C．③中正极反应：O2+4e−+ 2H2O ==4OH−
D．对比①②③，说明苯能隔绝O2
4．为使埋在地下的钢管不被腐蚀，所采取的下列措施错误的是
A．向钢管外填埋干燥土壤，避开电解质溶液
B．在钢管外镀上一层锌皮，此锌皮会作负极
C．将钢管连接在直流电源的负极上，作阴极
D．在钢管外涂上油漆、沥青等使与土壤隔绝
5．钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应为：2Fe＋2H2O＋O2 = 2Fe2＋＋4OH－，以下说法不正确的是
A．负极发生的反应为：Fe－2e－ = Fe2＋
B．正极发生的反应为：2H2O＋O2＋4e－= 4OH－
C．铁在上述情况下发生的腐蚀称之为电化学腐蚀
D．钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀
6．下列有关金属腐蚀的说法中正确的是( )
A．钢铁闸门接在电源的负极上，此方法称为牺牲阳极的阴极保护法
B．电化学腐蚀指在外加电流的作用下不纯金属发生化学反应而损耗的过程
C．钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀，负极吸收氧气，产物最终转化为铁锈
D．金属的电化学腐蚀和化学腐蚀本质相同，但电化学腐蚀伴有电流产生
7．下列关于铁制品保护措施的说法中不正确的有
A．在自行车钢圈上镀上一层金属铬，摩擦部位加上机油或黄油
B．在海轮的外壳上常焊有锌块，且定期更新
C．相同条件下，马口铁(表层镀锡)与白铁(表层镀锌)相比，马口铁更为耐用
D．在钢铁中加入锰、铬等金属，以改变钢铁结构起到保护作用
8．利用下图装置，可以模拟铁的电化学防护。下列说法正确的是（ ）
A．若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应该置于M处
B．若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为牺牲阳极的阴极保护法
C．若X为碳棒，K与M连接时，一段时间后溶液的pH减小
D．若X为锌，K与N连接时，X电极产生气泡
9．下列实验装置或操作设计正确、且能达到目的的是( )
A．实验①，设计铜银双液原电池
B．实验②，将钢闸门与外接电源的负极相连，可防止钢闸门腐蚀
C．实验③，准确量取一定体积K2Cr2O7标准溶液
D．实验④，蒸干氯化镁溶液制MgCl2·6H2O
10．有关下图装置的说法中正确的是
A．若两电极直接连接，a是食盐水，则发生析氢腐蚀
B．若两电极直接连接，a是食盐水，则负极反应是：Fe-2e-=Fe2＋
C．若铁接电源负极，石墨接电源正极，a是食盐水，左侧电极上析出的气泡比右侧电极上的多
D．若铁接电源负极，石墨接电源正极，a是氯化铜，铁上有气泡
11．下列关于金属保护的说法不正确的是 ( )
A．图1是牺牲阳极阴极保护法，图2是外加电流阴极保护法
B．钢闸门均为电子输入的一端
C．锌和高硅铸铁的电板反应均为氧化反应
D．两图所示原理均发生了反应:
12．某同学做了如下实验：
下列说法中正确的是
A．加热铁片Ⅰ所在烧杯，电流表指针会发生偏转
B．用KSCN溶液检验铁片Ⅲ、Ⅳ附近溶液，可判断电池的正、负极
C．铁片Ⅰ、Ⅲ的腐蚀速率相等
D．“电流计指针未发生偏转”，说明铁片Ⅰ、铁片Ⅱ均未被腐蚀
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金属腐蚀现象。下列说法不正确的是
A．图1中，铁钉不易被腐蚀
B．图2中，滴加少量K3[Fe(CN)6]溶液，有蓝色沉淀生成
C．铝制品表面出现白斑可以通过图3装置进行探究，Cl-由活性炭区向铝箔表面区迁移，负极反应式：2Cl--2e-=Cl2↑
D．图3装置的总反应为4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3，生成的Al(OH)3进一步脱水形成白斑
14．如下图所示,将紧紧缠绕不同金属的铁钉放入培养皿中,再加入含有适量酚酞和NaCl的琼脂热溶液,冷却后形成琼胶(离子在琼胶内可以移动),下列叙述正确的是( )
A．a中铁钉发生反应：Fe-3e-=Fe3+
B．b中铁钉上发生还原反应
C．a中铜丝上发生氧化反应：O2+2H2O+4e-=4OH-
D．b中铝条附近有气泡产生
15．2018年10月24日港珠澳大桥正式通车。深埋在海水中的钢管桩易发生腐蚀，但中科院金属研究所研发的技术能保障大桥120年耐久性。下列保护钢管桩的措施不合理的是
A．使用抗腐蚀性强的合金钢 B．钢管桩附着铜以增强抗腐蚀性
C．使用防止钢筋锈蚀的海工混凝土 D．在钢筋表面覆盖一层高性能防腐涂料
16．宝鸡被誉为“青铜器之乡”，出土了大盂鼎、毛公鼎、散氏盘等五万余件青铜器。研究青铜器（含Cu、Sn等）在潮湿环境中发生的腐蚀对于文物保护和修复有重要意义。下图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图，下列说法不正确的是( )
A．青铜器发生电化学腐蚀，图中c作负极
B．潮湿环境中Cl-浓度大有利于多孔粉状锈的生成
C．若生成0.2 mol Cu2(OH)3Cl，则消耗的O2体积为4.48L
D．环境中的Cl−与正、负两极反应的产物作用生成a的离子方程式为2Cu2++3OH−+Cl−===Cu2 (OH)3Cl↓
17．铜板上铁铆钉处的吸氧腐蚀原理如图所示，下列有关说法中错误的是
A．此过程中铁被腐蚀
B．此过程中电子从Fe移向Cu
C．正极电极反应式为：2H＋＋2e－===H2↑
D．此过程中还涉及反应：4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3
18．如图装置中，小试管内为红墨水，带有支管的U型管中盛有pH＝4的雨水和生铁片。经观察，装置中有如下现象：开始时插在小试管中的导管内的液面下降，一段时间后导管内的液面回升，略高于U型管中的液面。以下有关解释合理的是
A．生铁片中的碳是原电池的负极，发生还原反应
B．雨水酸性较强，生铁片始终发生析氢腐蚀
C．墨水液面回升时，正极反应式为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
D．U型管中溶液pH逐渐减小
19．如图装置中，U形管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和稀醋酸，各加入生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的是
A．生铁块中的碳是原电池的正极
B．两试管中相同的电极反应式是：Fe－2e－ ＝ Fe2＋
C．a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀
D．红墨水柱两边的液面变为左低右高
20．研究金属桥墩腐蚀及防护是跨海建桥的重要课题。下列判断中正确的是
A．用装置①模拟研究时未见a上有气泡产生，说明铁棒没有被腐蚀
B．②中桥墩与外加电源正极连接能确保桥墩不被腐蚀
C．③中采用了牺牲阳极的阴极保护法保护桥墩
D．①②③中海水均是实现化学能转化为电能的电解质
21．Ⅰ.（1）研究钢铁的防腐蚀措施意义重大。利用如图所示装置可以模拟铁的电化学防护，其中Y为NaCl。
为减缓铁的腐蚀：
①若X为碳棒，开关K应置于____(填字母)处，此时X极发生的电极反应式为__________________。
②若X为锌，开关K置于M处，则此时铁极发生的电极反应式为__________________。
（2）在城市中地下常埋有纵横交错的管道和输电线路，地上还铺有铁轨，当有电流泄漏入潮湿的土壤中，并与金属管道形成回路时，就会引起后者的腐蚀。为表示其原理，某班级的学生绘制了下列装置图(假设电极材料均为铁，电解质溶液均为NaCl溶液)。
你认为其中能合理模拟金属管道的腐蚀原理的是______；c(Ⅱ)的总反应方程式是_______；若图d 中接通电源，则平放的铁丝左侧附近产生的现象是________；请你为防止地下金属管道腐蚀提供一种策略_______________。
Ⅱ.1 L某溶液中含有的离子如下表：
用惰性电极电解该溶液。当电路中有5 mol 电子通过时，溶液的pH=____(忽略电解时溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象)。
22．回答下列问题：
（1）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。
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)。
③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)。
（2）石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐，完成如图防腐示意图，并作相应标注：
________
（3）下图所示的各容器中均盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是__________________。
（4）如图，将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U形管中，下列分析正确的是________(填字母)。
A．K1闭合，铁棒上发生的反应为2H＋＋2e－===H2↑
B．K1闭合，石墨棒周围溶液pH逐渐升高
C．K2闭合，铁棒不会被腐蚀，属于牺牲阳极的阴极保护法
D．K2闭合，电路中通过0.002NA个电子时，两极共产生0.001 mol气体
23．研究金属腐蚀和防腐的原理很有现实意义。
（1）甲图为人教版教材中探究钢铁的吸氧腐蚀的装置。某兴趣小组按该装置实验，导管中液柱的上升缓慢，下列措施可以更快更清晰观察到水柱上升现象的有________(填序号)。
A．用纯氧气代替试管内空气 B．用酒精灯加热试管提高温度
C．将铁钉换成铁粉和炭粉混合粉末 D．换成更细的导管，水中滴加红墨水
（2）该小组将甲图装置改进成乙图装置并进行实验，导管中红墨水液柱高度随时间的变化如下表，根据数据判断腐蚀的速率随时间逐渐_______________(填“加快”、“不变”、“减慢”)， 你认为影响因素为________________________________________
（3）为探究铁钉腐蚀实验 a、b 两点所发生的反应，进行以下实验，请完成表格空白：
根据以上实验探究，试判断____________(填“a”或“b”)为负极，该点腐蚀更严重。
（4）设计下面装置研究弱酸性环境中腐蚀的主要形式。测定锥形瓶内气压和空气中氧气的体积分数随时间变化见下图，从图中可分析，t1~t2 之间主要发生__________ 腐蚀(填吸氧或析氢)，原因是__________________________________________。
（5）金属阳极钝化是一种电化学防腐方法。将 Fe 作阳极置于 H2SO4 溶液中，一定条件下Fe 钝化形成致密 Fe3O4 氧化膜，试写出该阳极电极反应式________________________。
24．某探究小组用铁钉被腐蚀的快慢实验来研究防止钢铁腐蚀的方法。所用试剂有：材质相同的无锈铁钉数个，食盐水、碳酸水、植物油各适量。实验温度为298 K、308 K，每次实验取用铁钉的数量相同，液体体积相同且足量，用大小相同的试管进行实验。
（1）请在实验目的一栏中填出对应的实验编号：
（2）请根据上述实验，判断下列有关钢铁制品防腐的说法正确的是___(填字母)。
A．在铁门、铁窗表面涂上油漆
B．自行车各部件因有防护涂层或电镀层等防腐措施，所以不需要停放在遮雨的地方
C．家用铁制厨具每次用完后应擦干放置在干燥处
D．把挡水铁闸门与直流电源的正极连接且构成回路，可降低铁闸门的腐蚀速率
25．据美国、日本、加拿大等国统计，每年因金属腐蚀造成损失占国民经济总值1%，是地震、风灾、火灾损失的总和。下图是某研究小组的金属腐蚀探究实验装置图。
（1）酸雨浸泡过的铁钉置于试管中（如图），一段时间后，如果U形管中红墨水液面左高右低，则铁钉发生了（_______）（填“A”或“B”），如果U形管内液面左低右高，则铁钉发生了（_______）（填“A”或“B”）。
A.析氢腐蚀 B．吸氧腐蚀
研究小组发现开始一段时间，U形管内液面左低右高，再过一段时间右边液面不仅没有继续升高，反而有回落的趋势（装置气密性良好），造成这一现象的原因是___________。
（2）若将铁钉换成含杂质炭的锌块，并在试管中加入少许氯化钠溶液，一段时间后，U形管内液面出现了左高右低的现象。试写出电极反应式，
负极____________________,
正极______________________________。
（3）若将锌块换成铜块（含杂质炭），并加入少许0.1mol/L的硫酸溶液，_______（填“能”或“不能”）发生析氢腐蚀；但一段时间后铜块明显发生了腐蚀，试写出其电极反应式：
负极_________________________，
正极________________________。
美国的“自由女神”是铜铸艺雕，表面因生铜绿而被腐蚀，写出空气中铜表面生成铜绿（Cu2(OH)2CO3）的化学方程式_____________________________。
本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/83c33fe0b5daa58da0116c175f0e7cd1852518fe.html
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