人教版 (2019)选择性必修1第三节 金属的腐蚀与防护课堂检测

4.3课时 金属的腐蚀与防护

一、选择题（本大题共14小题，每小题所给的4个选项，只有一个答案符合题目要求。）

1．将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后，置于如图所示装置中，进行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是

A．铁被氧化的电极反应式为Fe−3e−Fe3+

B．铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能

C．活性炭的存在会加速铁的腐蚀

D．以水代替NaCl溶液，铁不能发生吸氧腐蚀

2．如图是中国在南极建设的第四个科学考察站——泰山站。为了延长科学考察站基础设施使用寿命，钢铁设备表面镶嵌一些金属块(M)。下列说法正确的是

A．金属块M可能是铜，发生氧化反应

B．这种保护方法叫牺牲阳极的阴极保护法

C．科考考察站里的设备在潮湿空气中主要发生化学腐蚀

D．若采用外加电流的阴极保护法，设备与电源正极相连

3．关于钢铁腐蚀与防护的说法不正确的是(　　)

A．钢铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀的负极反应式均为Fe－2e－===Fe2＋

B．钢铁发生吸氧腐蚀时，正极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－

C．地下钢管连接镁块是采用牺牲阳极保护法

D．用外加电流的阴极保护法防止钢铁腐蚀时，钢铁接电源的正极

4．为了防止钢铁锈蚀，下列防护方法中正确的是（     ）

A．在精密机床的铁床上安装铜螺钉

B．在排放海水的钢铁阀门上用导线连接一块石墨，一同浸入海水中

C．在海轮舷上用铁丝系住锌板浸在海水里

D．在地下输油的铸铁管上接直流电源的正极

5．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

6．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

7．相同材质的铁在下列情形下最不易被腐蚀的是

A． B．

C． D．

8．某种钢闸门保护法原理示意图如下，下列说法不正确的是

A．锌块发生氧化反应：Zn-2e–= Zn2+

B．钢闸门有电子流入，可以有效减缓腐蚀

C．若通过外加电源保护钢闸门，应将钢闸门与电源正极相连

D．锅炉内壁装上若干镁合金的防腐原理与该种钢闸门保护法原理相同

9．将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆圈中心区（a）已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环（b），铁片腐蚀过程中发生的总化学方程式：2Fe+2H2O+O2═2Fe（OH）2，Fe（OH）2进一步被氧气氧化为Fe（OH）3，再在一定条件下脱水生成铁锈。下列说法正确的是（　　）

A．液滴中的Cl﹣ 由a区向b区迁移

B．铁腐蚀严重的区域，生锈也严重

C．液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀

D．液滴边缘是正极区，发生的电极反应为：O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣

10．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Ⅰ装置实验，为了更快更清晰地观察到液柱上升，可采用下列方法：用酒精灯加热具支试管

B．图Ⅱ是图Ⅰ所示装置的原理示意图，图Ⅱ的正极材料是铁

C．铝制品表面出现白斑可以通过图Ⅲ装置进行探究，Cl－由活性炭区向铝箔表面区迁移，并发生电极反应：2Cl－－2e－=Cl2↑

D．图Ⅲ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

11．下列事实中，与电化学腐蚀无关的是（    ）

A．远洋海轮的尾部装上一定数量的锌板

B．银纸奖牌久置后表面变暗

C．白铁皮片比马口铁片更耐腐蚀

D．埋在潮湿土壤里的铁管比埋在干燥土壤里的铁管更易被腐蚀

12．为研究金属腐蚀的条件和速率，某课外兴趣活动小组学生用金属丝将三根大小相同的铁钉分别固定在如图所示的三个装置中，再放置于玻璃钟罩里保存相同的一段时间，下列对实验结束时现象的描述不正确的是

A．实验结束时，装置Ⅰ左侧的液面会下降

B．实验结束时，左侧液面装置Ⅰ比装置Ⅱ的低

C．实验结束时，装置Ⅱ中的铁钉腐蚀最严重

D．实验结束时，装置Ⅲ中的铁钉几乎没被腐蚀

13．用压强传感器探究生铁在pH=2和pH=4醋酸溶液中发生腐蚀的装置及得到的图象如下以下结论错误的是（          ）

A．溶液pH≤2时，生铁发生析氢腐蚀

B．在酸性溶液中生铁不可能发生吸氧腐蚀

C．吸氧腐蚀的速率比析氢腐蚀快

D．两溶液中负极反应均为：Fe-2e-=Fe2+

14．将 NaCl 溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆周中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿棕色铁锈环(b)，如图所示。下列说法不正确的是（     ）

A．铁片腐蚀过程发生的总化学方程式为：4Fe+6H2O+3O2 ==4 Fe(OH)3

B．液滴之下氧气含量少， 铁片作负极，发生的还原反应为： Fe－2e－=Fe2＋

C．液滴边缘是正极区，发生的电极反应为： O2＋2H2O＋4e－=4OH－

D．铁片腐蚀最严重区域不是生锈最多的区域

二、非选择题（本大题共5小题）

15．（1）家用炒菜铁锅用水清洗放置后会出现红棕色的锈斑，某同学欲对其原理及条件进行分析。该同学准备了下列实验用品：20%的NaCl溶液、蒸馏水、酚酞试液、KSCN溶液、新制氯水、纯铁丝、碳棒、U形管导线等；请设计一个实验方案验证铁被腐蚀的电极产物，简述操作过程并写出溶液中有关反应的离子方程式：_____________________________，______________________________。

（2）将一铜棒和碳棒用导线连接后，插人盛有20%NaCl溶液的U形管中。

①若该装置不是原电池，请说明原因：________________________。（如果回答此题，则下面的②不用回答）。

②若该装置是原电池，请采取适当的措施（电极材料、溶液浓度均不变）来提高电池的放电效率：________________________。

16．吸氧腐蚀的实质是铁在_____________的存在下被__________氧化，这一腐蚀过程因吸收了__________而被称为吸氧腐蚀。发生吸氧腐蚀的正极反应是_______________，负极反应是____________________。

17．（1）据中新社2017年6月29日电，也门遭世界最严重霍乱疫情 1400人死亡疑20余万人感染。霍乱是由霍乱弧菌引起的急性肠道传染病，患者常出现呕吐、腹泻、脱水和高烧等症状，重症和延误治疗可致死亡。据联合国儿童基金会专家表示，正常情况下，霍乱可以预防并且治愈率很高，但由于也门基础设施被完全损坏，将很难控制疾病传播。

请根据此信息和题意回答下列问题（填字母，下同）。

a．蛋白质 　　b．氨基酸    　c．葡萄糖 　d．变性 　e．盐析

①霍乱弧菌中的主要成分中含有____________；该成分经水解后变为__________；

②为了预防霍乱，该疫情地区普遍采用喷洒消毒水进行消毒，对所接触到的器具均采用高温灭菌处理，这是因为在高温条件下病毒和细菌都发生了__________。

（2）化学与材料密切相关，材料是人类生存和发展的物质基础。

①在快中子反应堆中得以广泛应用的钠钾合金在常温下呈液态，这个事实说明合金的熔点比其成分金属的熔点_______（填“高”或者“低”）。

②有机玻璃（聚甲基丙烯酸甲酯）实际上不是硅酸盐材料而是一种线型高分子化合物，它具有_____________性（选填“热塑”或“热固”）。

③据报道，每年我国因金属腐蚀造成的损失占国民生产总值（GDP）的4%。钢铁在潮湿的空气中发生________腐蚀时，负极的电极反应为 ______________。

（3）化学与环境紧密联系。

①空气质量报告的各项指标可以反映出各地空气的质量。下列物质不属于空气污染物的是______（填字母）

a．SO2        b．NO2        c．PM2.5     d．CO2 

② 天然水中杂质较多，常需加入明矾，ClO2等物质处理后才能饮用。加入ClO2的作用是__________________；加入明矾后， Al3+水解的离子方程式是 ________________。

③为减少SO2的排放量，可向煤中加入适量 __________（填名称）；也可以将煤气化，即在高温条件下与水蒸气反应转化为水煤气，该反应方程式为___________________。

18．取6根铁钉，6支干净的试管及其他材料，如图所示。

试管①放入一根铁钉，再注入蒸馏水，使铁钉和空气及水接触；

试管②在试管底部放入硅胶(是一种干燥剂)，再放入铁钉，用棉花团堵住试管口，使铁钉和干燥空气接触；

试管③先放入一根铁钉，趁热倒入煮沸的蒸馏水(已赶出原先溶解在蒸馏水中的空气)浸没铁钉，再加上一层植物油，使铁钉不能跟空气接触；

试管④中放入铁钉注入食盐水，使铁钉和空气及食盐水接触；

试管⑤放入相连的铁钉和锌片，注入自来水，浸没铁钉和锌片；

试管⑥放入相连的铁钉和铜丝，注入自来水，浸没铁钉和铜丝。

把6支试管放在试管架上，几天后观察铁钉被腐蚀的情况。

（1）上述实验中铁钉发生了电化学腐蚀的是____(填试管序号)；在电化学腐蚀中，负极反应是____，正极反应是______。

（2）从铁钉被腐蚀的情况可知引起和促进铁钉被腐蚀的条件是_________。

（3）为防止铁的锈蚀，工业上普遍采用的方法是____________(答两种方法)。

19．钢铁工业是国家工业的基础。请回答钢铁腐蚀、防护过程中的有关问题。

（1）生产中可用盐酸来除铁锈，现将一生锈的铁片放入盐酸中，当铁锈被除尽后，发生的化合反应的化学方程式为_______________________________________________。

（2）下列哪个装置可防止铁棒被腐蚀？_____________________________。

（3）在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置如图所示，请回答：

①A电极对应的金属是________________（写元素符号），B电极的电极反应是___________________________。

②若电镀前铁、铜两片金属的质量相同，电镀完成后将它们取出洗净、烘干、称量，二者的质量差为5.12g，则电镀时电路中通过的电子为________________mol。

③镀层破损后，镀铜铁比镀锌铁更溶液被腐蚀，请简要说明原因：__________________。

参考答案

1．C

【解析】A.在铁的电化学腐蚀中，铁单质失去电子转化为二价铁离子，即负极反应为：Fe-2e-=Fe2+，故A错误；

B.铁的腐蚀过程中化学能除了转化为电能，还有一部分转化为热能，故B错误；

C.活性炭与铁混合，在氯化钠溶液中构成了许多微小的原电池，加速了铁的腐蚀，故C正确；

D.以水代替氯化钠溶液，水也呈中性，铁在中性或碱性条件下易发生吸氧腐蚀，故D错误；

综上所述，本题应选C.

2．B

【解析】A．如果金属块M是铜，铜与钢铁设备构成原电池时，铁为负极，腐蚀速率加快，故A错误；

B．为了延长科学考查站基础设施使用寿命，钢铁设备表面镶嵌一些金属块(M)，M应该充当原电池的负极，这种保护方法叫牺牲阳极的阴极保护法，故B正确；

C．科考考查站里的设备在潮湿空气中主要发生电化学腐蚀，故C错误；

D．若采用外加电流的阴极保护法，钢铁设备应该与电源负极相连，充当电解池的阴极，被保护，故D错误；

故选B。

3．D

【解析】A项、钢铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀中，铁都作负极，负极上铁失电子发生氧化反应，电极反应式为Fe-2e-═Fe2+，故A正确；

B项、钢铁发生吸氧腐蚀时，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为O2+2H2O+4e-═4OH-，故B正确；

C项、镁、铁和电解质溶液构成原电池时，镁易失电子而做负极，铁做正极，做正极的金属被保护，牺牲负极保护正极的方法属于牺牲阳极的阴极保护法，故C正确；

D项、利用外接电源保护金属时，被保护的金属做阴极，所以如果保护铁时，铁要连接电源负极，故D错误；

故选D。

4．C

【解析】A. 在精密机床的铁床上安装铜螺钉，Fe、Cu、水膜形成原电池，Fe作负极，加速腐蚀，A不正确；

B. 在排放海水的钢铁阀门上用导线连接一块石墨，一同浸入海水中，形成原电池，Fe作负极，加速腐蚀，B不正确；

C. 在海轮舷上用铁丝系住锌板浸在海水里，形成的原电池中，铁作正极，受到保护，C正确；

D. 在地下输油的铸铁管上接直流电源的正极，铁作阳极，加速腐蚀，D不正确。

故选C。

5．B

【解析】A.若X为碳棒，开关K置于M处构成原电池，铁是负极，铁被腐蚀，故A错误；

B.当X为锌，K置于M处时，构成原电池，铁作正极被保护，故B正确；

C.当X为碳棒，K置于M处时，仍构成原电池，铁作负极，总反应为2Fe+O2+2H2O=2Fe（OH）2↓，溶液的pH不会减小，故C错误；

D.若X为锌，当K置于N处时，构成电解池，Zn作阳极，电极反应Zn-2e-=Zn2+，故D错误；

答案：B

6．A

【解析】A. 分析反应前后元素化合价变化知，反应①、②中均转移4 mole-，A项正确；

B. 铜、钢及水溶液构成原电池，铁做负极，铜做正极，加速了铁的腐蚀，B项错误；

C. 反应①中Fe元素化合价升高，氧气中氧元素化合价降低，故Fe失电子作还原剂，氧气得电子做氧化剂；水中氢氧元素化合价不变，故水既不是氧化剂也不是还原剂，C项错误；

D. 钢铁在潮湿的空气中极易发生吸氧腐蚀，它属于电化学腐蚀，D项错误；

答案选A。

7．C

【解析】A项、铁勺、铜盆在食醋中形成原电池，铁做负极、铜做正极，铁发生析氢腐蚀，腐蚀速率加快，故A错误；

B项、铁炒锅、铁铲在食盐水中形成原电池，铁做负极、合金中的碳等材料做正极，铁发生吸氧腐蚀，腐蚀速率加快，故B错误；

C项、铁球被均匀的铜镀层保护，不易被腐蚀，故C正确；

D项、铁铆钉、铜板在酸雨中形成原电池，铁做负极、铜做正极，铁发生析氢腐蚀，腐蚀速率加快，故D错误。

故选C。

8．C

【解析】A. 该保护法利用了原电池的原理，锌块作负极，发生氧化反应，电极反应为Zn-2e–= Zn2+，A正确；

B. 锌块作负极，发生氧化反应，失去的电子通过导线转移到钢闸门，减缓了钢闸门的腐蚀，B正确；

C. 通过外加电源保护钢闸门，若将钢闸门与电源正极相连，则钢闸门作阳极，这样会加快钢闸门的腐蚀，C错误；

D. 镁的活泼性比铁强，锅炉内壁装上若干镁合金的防腐原理与该种铁闸门保护法一样，都是利用了原电池的原理，D正确；

故合理选项为C。

9．D

【解析】A．放电时，Cl ﹣ 由b区向a区迁移，故A错误；

B．铁被腐蚀在负极上发生反应，生锈在正极上反应，所以铁腐蚀严重的区域，生锈不严重，故B错误；

C．液滴下的铁为负极，失电子发生氧化反应而被腐蚀，故C错误；

D．液滴边缘是正极区，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为O2+2H2O+4e﹣＝4OH﹣，故D正确；

故选D。

10．D

【解析】A、加热更容易使O2逸出，不易发生吸氧腐蚀，选项A错误；

B、负极材料应为铁，选项B错误；

C、根据Cl－的趋向可判断，铝箔表面应为负极，活性炭区为正极，正极：O2＋4e－＋2H2O=4OH－，负极：Al－3e－＋3OH－=Al(OH)3↓，选项C错误；

D、负极电极反应式为Al-3e-=Al3+，正极反应式O2+2H2O+4e-═4OH-，总反应方程式为：4Al+3O2+6H2O═4 Al(OH)3，生成的Al(OH)3，进一步脱水形成白斑，选项D正确。

答案选D。

11．B

【解析】A、原电池中活泼金属作负极，腐蚀锌，保护了铁，与电化学腐蚀有关，选项A不选；

B、纯银饰品长久置表面变暗是由于金属银和空气中的二氧化硫发生反应生成硫化银的结果，属于化学腐蚀，与电化学腐蚀无关，选项B选；

C、白铁（镀锌的铁）中，镀层破损后，Zn为负极，被腐蚀的是Zn，Fe被保护，马口铁（镀锡的铁）中，Fe为负极，被腐蚀的是Fe，Sn被保护，所以镀层破损后，白铁（镀锌的铁）比马口铁（镀锡的铁）铁更耐腐蚀，与电化学腐蚀有关，选项C不选；

D、生铁中金属铁、碳、潮湿的空气能构成原电池，金属铁为负极，易被腐蚀而生锈，和电化学腐蚀有关，选项D不选；

答案选B。

12．B

【解析】A．装置I中铁钉和铁丝连接，盐酸易挥发，铁钉腐蚀化学腐蚀，铁和盐酸反应生成氢气，左侧的液面一定会下降，故A正确；

B．盐酸具有挥发性，所以II中左侧空气中含有稀盐酸，导致II发生析氢腐蚀，发生了反应为2H++2e-=H2↑，生成了气体，则Ⅱ中左侧液面会下降，即左侧液面装置Ⅱ比装置Ⅰ低，故B错误；

C．装置II中盐酸易挥发，铁钉和铜丝连接易形成电化腐蚀，电化学腐蚀比化学腐蚀快，所以装置Ⅱ中的铁钉腐蚀最严重，故C正确；

D．装置III中浓硫酸是难挥发性酸，而且浓硫酸具有吸水性，则铁与硫酸不接触，即二者不发生化学反应，干燥的空气中铁不能发生电化学腐蚀，所以装置Ⅲ中的铁钉几乎没有被腐蚀，故D正确；

故答案为B。

13．D

【解析】A. pH=2时由图可知压强随着反应的进行而增大，产生了大量气体，发生了析氢腐蚀，溶液pH≤2时，生铁发生析氢腐蚀，A项正确；

B. pH=4时压强随着反应的进行而减小，气体的量减少，发生了吸氧腐蚀，所以在酸性溶液中生铁可能发生析氢腐蚀也可能发生吸氧腐蚀，B项错误；

C.由两幅图可知变化相同的压强所用的时间不同，析氢腐蚀所用时间长而吸氧腐蚀所用的时间短，因而吸氧腐蚀的速率比析氢腐蚀快，C项正确；

D.不论是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀，负极均为铁失电子，点击反应为：Fe-2e-=Fe2+，D项正确；

答案选B。

14．B

【解析】A．根据以上分析，铁片腐蚀过程发生的总化学方程式为：4Fe+6H2O+3O2═4 Fe(OH)3，故A正确；B．铁片作负极，发生的氧化反应，电极反应为：Fe-2e-=Fe2+，故B错误；C．O2在液滴外沿反应，正极电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH- (发生还原反应)，故C正确。D．铁片腐蚀最严重区域不是生锈最多的区域，而是液滴中心区，故D正确；故答案为B。

15．用导线连接纯铁丝和碳棒后插人盛有20%溶液的U形管中，放置一段时间后，向插入纯铁丝的一端滴入1～2滴KSCN溶液，无明显变化，再滴入新制氯水，溶液显红色，证明负极有生成，    ，=    向插入碳棒的一端滴入酚酞试液，溶液显红色，证明有生成    向插入碳棒一侧的溶液中通入氧气或空气。   

【解析】(1)为加速腐蚀，实验应选用20％的NaCl溶液作电解质溶液，以纯铁丝和碳棒作两极，分别对两极产物Fe2+和OH-进行检验，具体操作为：用导线连接纯铁丝和碳棒后插入盛有20%NaCl溶液的U形管中，放置一段时间后，向插入纯铁丝的一端滴入1～2滴KSCN溶液，无明显变化，再滴入新制氯水，溶液显红色，证明负极有Fe2+生成，相关的离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3，向插入碳棒的一端滴入酚酞试液，溶液显红色，证明有OH-生成；

(2)铜、碳和食盐水符合原电池的构成条件而构成原电池，铜易失电子作负极，碳作正极，发生吸氧腐蚀，所以该装置是原电池；在正极上发生还原反应的是空气中的O2，要加快反应速率，可增大O2的浓度。

16．水    空气（氧气）    氧气    O2+2H2O+4e－=4OH－    Fe－2e－=Fe2+   

【解析】由铁和碳组成的钢铁发生吸氧腐蚀时，较活泼的铁作负极，本身发生升、失、氧化反应，即负极反应式为Fe－2e－=Fe2+，碳作正极，吸收空气中的水蒸气、氧气，并且使它们发生降、得、还原反应，即正极反应式为O2+2H2O+4 e－=4OH－，两极产生的阴阳离子再相向移动且相遇时发生沉淀反应，即Fe2++ 2 OH－= Fe(OH)2↓，因此吸氧腐蚀的实质是2Fe + O2 + 2H2O = 2Fe(OH)2，即铁在水存在下被氧气氧化为氢氧化亚铁，接着氢氧化亚铁再被氧气和水化合生成氢氧化铁，最终氢氧化铁分解生成铁锈。

17．a     b    d    低    热塑    电化学（或者吸氧）    Fe-2e－=Fe2+    d    杀菌消毒    Al3++3H2OAl（OH）3 (胶体)+3H+    石灰石    C＋H2O(g) CO＋H2   

【解析】（1）①细菌的主要成分是蛋白质，蛋白质水解得到的产物为氨基酸，故答案为a，b。

②病毒和细菌的主要成分是蛋白质，蛋白质在高温条件下发生变性，故答案为d。

（2）①合金相对于组成它的金属来说，一般具有密度较小、熔点较低、耐腐蚀性强、硬度大、机械强度大等特点，所以说明合金的熔点比其成分金属的熔点低，故答案为低。

②有机玻璃（聚甲基丙烯酸甲酯）是一种线型高分子化合物，它具有热塑性，故答案为热塑。

③钢铁在潮湿的空气中发生电化学（或者吸氧）腐蚀时，负极上铁失去电子发生氧化反应，电极反应式为：Fe-2e－=Fe2+，故答案为电化学（或者吸氧），Fe-2e－=Fe2+。

（3）①影响空气质量的空气污染物为可吸入颗粒物、二氧化硫、二氧化氮等气体，不包括二氧化碳气体，故答案为d。

②ClO2具有强氧化性，则其作用是杀菌消毒，明矾中的铝离子水解生成胶体具有吸附性，则可对水质净化，水解的离子方程式为：Al3++3H2OAl（OH）3（胶体）+3H+，故答案为杀菌消毒，Al3++3H2OAl（OH）3（胶体）+3H+。

③为减少SO2的排放量，可向煤中加入适量石灰石，焦炭在高温条件下与水蒸气反应转化为水煤气（CO和H2），反应方程式为：C＋H2O(g) CO＋H2，故答案为石灰石；C＋H2O(g) CO＋H2。

18．①④⑥    2Fe－4e－=2Fe2＋    O2＋2H2O＋4e－=4OH－    水、空气、电解质溶液和不活泼金属杂质的存在    在表面涂上油漆、搪瓷、沥青等或镀上不易生锈的合金或牺牲阳极的阴极保护法(答出其中两种即可)   

【解析】（1）①铁钉与水、空气接触可形成原电池，发生电化学腐蚀；②、③两个试管不具备构成原电池的条件，不能发生电化学腐蚀；④铁钉与食盐水、空气接触可形成原电池，发生电化学腐蚀；⑤尽管具备构成原电池的条件，但锌比铁活泼，在原电池中作负极，使铁成为正极，铁未被腐蚀；⑥铁的活泼性大于铜，铁作原电池的负极，发生电化学腐蚀；则发生了电化学腐蚀的是①④⑥；在电化学腐蚀中，负极反应是Fe-2e-=Fe2+；正极上氧气发生得电子的还原反应O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣，故答案为①④⑥；2Fe－4e－=2Fe2＋；O2＋2H2O＋4e－=4OH－；

（2）从铁钉被腐蚀的情况可知引起和促进铁钉被腐蚀需形成原电池，铁做负极，条件是水、空气、电解质溶液和不活泼金属杂质的存在；

（3）利用原电池原理、电解池原理、加保护层的方法都可防止铁的锈蚀，工业上普遍采用的方法是在表面涂上油漆、搪瓷、沥青等或镀上不易生锈的合金或牺牲阳极的阴极保护法等。

19．    BD    Cu        0.08    铁比铜活泼，镀层破损后，在潮湿环境中形成原电池，铁为负极.加速铁的腐蚀   

【解析】（1）铁锈的成分是Fe2O3•xH2O，能和盐酸反应生成氯化铁和水，氯化铁具有氧化性，能和铁发生化合反应生成氯化亚铁，反应方程式为2FeCl3+Fe═3FeCl2，故答案为2FeCl3+Fe═3FeCl2；

（2）钢铁在碱性、潮湿的环境下发生吸氧腐蚀，负极上铁失电子，正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，金属铁作原电池正极或电解池阴极都被保护而防止被腐蚀，A装置中铁作原电池负极加快铁腐蚀，B装置中铁作原电池正极被保护，在C装置中，金属铁和水以及少量的氧气接触，也会被腐蚀，D装置中铁作电解池阴极被保护，故选BD，故答案为BD；

（3）①在铁上镀铜时，铜作阳极连接原电池正极，铁作阴极连接原电池负极，所以A为铜，B为铁，故答案为铜；

②电镀时，阳极上金属失电子导致金属质量减少，阴极上析出金属，导致质量增加，电镀后两极质量差的一半为阴极上析出的铜质量，所以阴极上析出铜的质量=5.12g×1/2=2.56g，转移电子的物质的量=2.56g÷64g/mol×2=0.08mol，故答案为0.08；

③铜、铁和电解质溶液构成的原电池中，铁作负极而加速被腐蚀，铁、锌和电解质溶液构成的原电池中，铁作正极被保护，所以镀层破损后，镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀，故答案为铁比铜活泼，镀层破坏后，在潮湿环境中形成原电池，铁为负极，加速铁的腐蚀。