復習鞏固：（10）金屬的腐蝕與防護——2023-2024學年高二化學人教版（2019）寒假輕松銜接1.2020年12月1日，馬首銅像正式回歸圓明園。圓明園馬首銅像結束百年流離，成為回歸圓明園的流失海外重要文物。這件銅鑄國寶在兩百多年后看上去仍然熠熠生輝，光彩照人。下列對其原因的分析，最有可能的是()A.表面涂有油脂或其他防護層B.環境污染日趨嚴重，它們表面的銅綠被酸雨溶解洗去C.銅的金屬活動性弱，不會被氧化D.馬首銅像屬于銅合金，形成原電池時，銅被保護2.下列金屬防腐的措施中，使用犧牲陽極法的是()A.科學考察站鋼鐵設備表面鑲嵌鋁塊 B.金屬護欄表面涂漆C.汽車底盤噴涂高分子膜 D.水中的鋼閘門連接電源的負極3.下列鋼鐵管道（管樁）或鐵釘易被腐蝕的是()ABCDA.A B.B C.C D.D4.如圖是研究鐵被海水腐蝕的實驗裝置。圖2中M是某種與鐵片緊貼的金屬，下列說法正確的是()A.若M是銅片，可保護鐵B.若M是鋅片，可保護鐵C.圖1鐵片靠近燒杯底部的部分，腐蝕更嚴重D.M無論是銅還是鋅都不能保護鐵，是因沒有構成原電池5.如圖裝置中，觀察到：開始導管內液面下降，一段時間后導管內液面回升，略高于小試管內液面。以下有關解釋合理的是()A.生鐵片中的碳是原電池的負極，發生還原反應B.雨水酸性較強，生鐵片僅發生析氫腐蝕C.具支試管中溶液pH逐漸減小D.墨水回升時，碳極反應為6.把鋅片和鐵片放在盛有由稀食鹽水和酚酞試液組成的混合溶液的玻璃皿中（平面圖如圖所示），經過一段時間后，首先觀察到溶液變紅的區域是()A.Ⅰ和Ⅲ附近 B.Ⅱ和Ⅲ附近 C.Ⅰ和Ⅴ附近 D.Ⅱ和Ⅳ附近7.兩種金屬接觸時，接觸部位會發生“電偶腐蝕”。金屬鐵和銅在自來水和海水中，相同時間發生的腐蝕情況如圖。下列有關說法正確的是()A.甲圖中的介質為海水B.腐蝕過程中電能轉化為化學能C.鐵電極反應式為D.若在金屬Fe的表面涂油漆，可以減慢鐵的腐蝕8.圖Ⅰ的目的是精煉銅，圖Ⅱ的目的是保護鋼閘門。下列說法正確的是()A.圖Ⅰ中b為純銅，電解過程中質量減輕，發生的反應為B.圖Ⅰ中向a極移動，但不放電C.圖Ⅱ中如果a、b間用導線連接時，鋼閘門作正極D.圖Ⅱ中如果a、b間連接直流電源利用外加電流陰極保護法保護鋼閘門時，則X必須用鋅9.沿海電廠采用海水為冷卻水，但生物在排水管中的附著和滋生會阻礙冷卻水排放并降低冷卻效率，為解決這一問題，通常在管道口設置一對惰性電極（如圖所示），通入一定的電流。下列敘述正確的是()A.陰極生成 B.管道中生成可以氧化滅殺附著生物的NaClOC.陽極生成陰極 D.陽極表面形成10.下列有關金屬腐蝕的說法錯誤的是()圖a圖b圖c圖dA.圖a中，插入海水中的鐵棒，越靠近海水與空氣交接處腐蝕越嚴重B.圖b中，開關由M改置于N時，Cu-Zn合金的腐蝕速率減慢C.圖c中，接通開關時Zn腐蝕速率增大，Zn上放出氣體的速率也增大D.圖d中，用犧牲鎂塊的方法來防止地下鋼鐵管道的腐蝕，鎂塊相當于原電池的負極11.如圖各容器中盛有海水，鐵在其中被腐蝕時由快到慢的順序是()A.③>②>④>① B.④>②>①>③ C.②>①>③>④ D.④>②>③>①12.金屬腐蝕現象在生產、生活中普遍存在，依據下列2種腐蝕現象回答問題。（1）圖1中被腐蝕的金屬為__________，其腐蝕類型為_________（填字母）。圖2中金屬腐蝕類型為_________（填字母）。A.化學腐蝕 B.電化學腐蝕 C.析氫腐蝕 D.吸氧腐蝕（2）圖1中Cu的作用是_________，結合電極反應、電子移動、離子移動等，分析金屬被腐蝕的原理：_________。（3）圖2中鐵的生銹過程為，將Fe轉變為的反應補充完整：正極反應為_________，負極反應為_________，總反應為_________。（4）下列防止鐵制品生繡的措施合理的是_________。A.在鐵閘門表面涂油漆B.在地下鐵管道上安裝若干鎂合金C.將鐵罐與濃硫酸等強氧化劑接觸，使之鈍化13.中國傳統的農具、兵器曾大量使用鐵，鐵器的修復是文物保護的重要課題。（1）潮濕環境中，鐵器發生電化學腐蝕的負極反應是____________。（2）鐵器表面氧化層的成分有多種，性質如下：成分性質致密疏松疏松①被空氣中的氧氣氧化為的化學方程式是_________。②在有氧條件下，在含的溶液中會轉化為FeOCl，將相關反應的離子方程式補充完整：_______+________________________。（3）化學修復可以使FeOCl轉化為致密保護層：用和NaOH混合溶液浸泡銹蝕的鐵器，一段時間后取出，再用NaOH溶液反復洗滌。①FeOCl在NaOH的作用下轉變為FeO（OH），推測溶解度FeOCl_______（填“>”或“<”）FeO（OH）。②的作用是___________。③檢驗FeOCl轉化完全的操作和現象是___________。14.某小組同學進行鐵的電化學腐蝕原理的探究實驗。裝置分別進行的操作ⅰ.連好裝置一段時間后，向燒杯中滴加酚酞溶液ⅱ.連好裝置一段時間后，向燒杯中滴加溶液現象鐵片表面產生藍色沉淀（1）小組同學認為以上兩種檢驗方法，均能證明鐵發生了吸氧腐蝕。①實驗ⅰ中的現象是__________。②用化學用語解釋實驗ⅰ中的現象：__________。（2）查閱資料：具有氧化性。①據此有同學認為僅通過ⅱ中現象不能證明鐵發生了電化學腐蝕，理由是__________。②進行實驗，在實驗幾分鐘后記錄實驗現象，具體如下。實驗裝置滴管內試劑溶液試管內試劑ⅲ.蒸餾水ⅳ.溶液ⅴ.溶液實驗現象無明顯變化鐵片表面產生大量藍色沉淀無明顯變化a.以上實驗表明：在_________條件下，溶液可以與鐵片發生反應。b.為探究的存在對反應的影響，小組同學將鐵片酸洗（用稀硫酸浸泡后洗凈）后再進行實驗ⅲ，發現鐵片表面產生藍色沉淀。此補充實驗表明的作用是__________。（3）有同學認為上述實驗仍不嚴謹。為進一步探究的氧化性對實驗ⅱ結果的影響，又利用（2）中裝置繼續實驗。其中能證實以上影響確實存在的是_________（填字母）。實驗試劑現象A酸洗后的鐵片、溶液（已除）產生藍色沉淀B酸洗后的鐵片、和NaCl混合溶液（未除）產生藍色沉淀C鐵片、和NaCl混合溶液（已除）產生藍色沉淀D鐵片、和鹽酸混合溶液（已除）產生藍色沉淀15.請回答下列問題：（1）在實際生產中，可在鐵件的表面鍍銅防止鐵被腐蝕（如圖X）。①電鍍時，鍍件與電源的________（填“正”或“負”）極連接，A電極對應的金屬是__________（填金屬名稱），B電極的電極反應式是________。②圖Y是一種鈉硫高能電池的結構示意圖，M由和制得，其作用是導電和作隔膜，該電池總反應為。該電池的正極反應式為__________。用該電池作電源對①中鐵件鍍銅時，若電鍍池中兩電極的質量開始相同，電鍍完成后取出洗凈、烘干、稱量，二者質量相差25.6g，則理論上該鈉硫電池負極消耗的質量為__________g。（2）裝置甲、乙、丙的燒杯中都盛有稀硫酸。①裝置丙中的Fe電極上的電極反應式是_________。②裝置乙中被腐蝕的金屬是_________（填元素符號），裝置甲、乙、丙中純鐵被腐蝕的速率由快到慢的順序是_________。

答案以及解析1.答案：D解析：馬首銅像是含一定比例金、銀、錫、鋅的銅合金，形成原電池時銅作正極被保護，耐腐蝕性好，所以該銅鑄國寶仍然熠熠生輝不生銹，D項正確。2.答案：A解析：科學考察站鋼鐵設備表面鑲嵌鋁塊，Fe、Al、電解質溶液構成原電池，Fe失電子能力小于Al而作正極被保護，所以該保護方法屬于犧牲陽極法，A項正確；金屬護欄表面涂漆，阻止Fe與空氣、水接觸，從而防止金屬被腐蝕，屬于物理方法，B項錯誤；汽車底盤噴涂高分子膜，阻止Fe與空氣、水接觸，從而防止金屬被腐蝕，屬于物理方法，C項錯誤；水中的鋼閘門連接電源的負極，充當電解池的陰極，屬于外加電流法，D項錯誤。3.答案：D解析：圖A中構成了電解池，鋼制管樁作陰極被保護，故不易被腐蝕，A項錯誤；圖B中鎂和鐵制輸水管構成了原電池，而鎂作負極被腐蝕，輸水管作正極被保護，故不易被腐蝕，B項錯誤；圖C中鐵管道和鋅構成了原電池，鋅作負極被腐蝕，鐵管道作正極被保護，C項錯誤。4.答案：B解析：若M是銅片，銅片、鐵片與海水構成原電池，鐵是負極，鐵被腐蝕，故A錯誤；若M是鋅片，鋅片、鐵片與海水構成原電池，鋅是負極，鋅被腐蝕，鐵被保護，故B正確、D錯誤；圖1鐵片靠近水面的部分，接觸的氧氣更多，腐蝕更嚴重，故C錯誤。5.答案：D解析：雨水呈酸性，生鐵片中含有碳和鐵，酸性條件下，生鐵片發生析氫腐蝕生成氫氣，導致具支試管內氣體壓強大于大氣壓，導管內液面下降，當溶液呈弱酸性或中性時，生鐵片發生吸氧腐蝕，導致具支試管中氣體壓強小于大氣壓，導管內液面回升，略高于小試管內液面。6.答案：C解析：左圖中鋅和鐵在食鹽水中構成電解池，鋅為陰極，鐵為陽極，鐵失去電子生成亞鐵離子，鋅電極上溶液中的氫離子得到電子生成氫氣，溶液中的氫氧根離子濃度增大，所以鋅極附近顏色變紅；右圖中鋅和鐵在食鹽水中形成原電池，鋅為負極，失去電子生成鋅離子，鐵為正極，氧氣在正極上得到電子生成氫氧根離子，鐵電極附近顏色變紅。綜上所述，C項正確。7.答案：D解析：鐵和銅接觸時，遇到電解質溶液會形成原電池，且形成的原電池中鐵作為負極，銅作為正極，電解質溶液為海水時的腐蝕速率大于自來水作電解質溶液時的腐蝕速率，因此甲圖中的介質為自來水，乙圖中的介質是海水，A項錯誤；腐蝕過程中化學能轉化為電能，B項錯誤；形成的原電池中鐵作為負極，失去電子，電極反應式為，C項錯誤；在金屬Fe的表面涂油漆，可以減慢鐵的腐蝕，D項正確。8.答案：C解析：粗銅的精煉中，粗銅作陽極，純銅作陰極，所以為純銅，b為粗銅，A錯誤；電解時，電解質溶液中的陰離子向陽極移動，所以硫酸根離子向b極移動，B錯誤；犧牲陽極保護法中，被保護的金屬作原電池正極，圖Ⅱ中如果a、b間用導線連接，鋼閘門作正極，C正確；外加電流陰極保護法中，被保護的鋼閘門連接直流電源的負極，所以圖Ⅱ中如果a、b間連接直流電源，鋼閘門作陰極，但X不一定用鋅，D錯誤。9.答案：B解析：海水中陽極區的會優先失去電子生成，A項錯誤；該裝置的原理為電解池，陽極區生成的與陰極區生成的在管道中會發生反應生成NaCl、NaClO和，其中NaClO具有強氧化性，可氧化滅殺附著的生物，B項正確；陰極區生成，C項錯誤；陰極的電極反應式為，生成的會使海水中的沉淀積垢，D項錯誤。10.答案：C解析：圖a中，鐵棒中含有鐵和碳，鐵、碳和海水構成了原電池，鐵作負極失電子而容易被腐蝕，海水中氧的含量較少，所以越靠近海水與空氣交接處腐蝕越嚴重，A正確；圖b中，開關由M改置于N時，合金作正極，鋅作負極，所以合金的腐蝕速率減慢，B正確；圖c中，接通開關時，Zn作負極，腐蝕速率增大，但氫離子在鉑上放電生成氫氣，C錯誤；圖d中，Mg的活潑性比Fe強，構成原電池時，Mg作負極，用犧牲鎂塊的方法來防止地下鋼鐵管道的腐蝕，D正確。11.答案：B解析：根據題圖可知，①發生化學腐蝕，腐蝕速率較慢，②③裝置是原電池，在③中鋅比鐵活潑，金屬鐵為正極受保護，腐蝕速率最慢，②中金屬鐵比錫活潑，金屬鐵為負極，④裝置是電解池，金屬鐵為陽極，腐蝕速率最快，所以腐蝕速率：④>②>①>③，故選B。

12、（1）答案：鐵（或Fe）；BC；BD解析：圖1中二氧化硫的水溶液作為電解質溶液，酸性較強，與鐵、銅形成原電池，腐蝕類型為析氫腐蝕；圖2中電解質溶液顯堿性，所發生電化學腐蝕類型為吸氧腐蝕。（2）答案：作為正極材料，導電；銅作為正極，氫離子在內電路中移向正極，得到電子，生成氫氣；鐵作為負極，失去電子，電子通過外電路從負極移向正極，金屬鐵被腐蝕生成解析：略（3）答案：；；解析：圖2中發生吸氧腐蝕，正極反應為氧氣得電子，反應式為，在負極鐵失電子，電極反應式為，總反應為。（4）答案：ABC解析：在鐵表面涂油漆、在地下鐵管道上安裝若干鎂合金，將鐵罐與濃硫酸等強氧化劑接觸使之鈍化均可防止鐵制品生銹。13.答案：（1）（2）①②；6；12；（3）①>②作還原劑，將FeOCl還原為③取最后一次的洗滌液于試管中，加入酸化，再加入溶液，無白色沉淀產生，證明FeOCl轉化完全解析：（1）鐵器發生電化學腐蝕時，鐵是負極，發生氧化反應，負極反應式是。（2）①被空氣中的氧氣氧化生成四氧化三鐵和水，反應的化學方程式為。②該反應的離子方程式為。（3）①化學反應中，一般溶解度小的物質轉化為溶解度更小的物質，由FeOCl在NaOH的作用下轉變為FeO（OH），可知FeOCl的溶解度大于FeO（OH）。②具有還原性，可將FeOCl還原為。③檢驗FeOCl轉化完全可檢驗，操作和現象是：取最后一次的洗滌液于試管中，加入酸化，再加入溶液，無白色沉淀產生，證明FeOCl轉化完全。

14、（1）答案：①碳棒附近溶液變紅②解析：①實驗ⅰ中，碳棒為正極，正極上發生得電子生成的反應，碳棒附近溶液變紅。②正極上氧氣得電子與水反應生成氫氧根離子，電極反應式為。（2）答案：①將Fe氧化為，會干擾由于電化學腐蝕生成的的檢驗②a.存在b.破壞鐵片表面的氧化膜解析：①具有氧化性，能將Fe氧化為，影響實驗結果。②a.對比實驗ⅳ和ⅴ，溶液中的對鐵的腐蝕無影響，使溶液易與Fe反應；b.用稀硫酸酸洗后，鐵片表面的氧化膜被破壞，再進行實驗ⅱ，鐵片表面產生藍色沉淀，則的作用與稀硫酸相同，也是破壞鐵片表面的氧化膜。（3）答案：AC解析：已除的鐵片不能發生吸氧腐蝕，只能發生鐵片、溶液的反應，從而表明能與鐵作用生成，A符合題意；酸洗后的鐵片、和NaCl混合溶液（未除），同時滿足兩個反應發生的條件，既可能是與鐵作用生成，也可能是鐵片發生了吸氧腐