2022年高二化学选修1寒假练习试卷（含答案）：11金属的腐蚀和防护

11金属的腐蚀和防护

练习A

1．钢铁在很弱的酸性或中性条件下发生电化学腐蚀时，正极的反应式为(　　)

A．Fe－2e－===Fe2＋

B．2H＋＋2e－===H2↑

C．2H2O＋O2＋4e－===4OH－

D．Fe－3e－===Fe3＋

答案：C

2．为了探究金属腐蚀的条件和快慢，某课外学习小组用不同的细金属丝将三根大小相同的普通铁钉分别固定在如图所示的三个装置内，并将这些装置在相同的环境中放置相同的一段时间，下列对实验结果的描述不正确的是(　　)

A．实验结束时，装置甲左侧的液面一定会下降

B．实验结束时，装置甲左侧的液面一定比装置乙的低

C．实验结束时，铁钉b腐蚀最严重

D．实验结束时，铁钉c几乎没有被腐蚀

解析：甲中发生化学腐蚀：Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑；乙中发生析氢腐蚀，Cu为正极，铁钉为负极，乙为电化学腐蚀，其腐蚀最为严重，产生的氢气较化学腐蚀的多些，装置甲左侧的液面一定比装置乙的高一些；丙中的铁钉不被腐蚀，因为浓硫酸有吸水作用，使空气干燥，铁钉不易被腐蚀。[来源:学优高考网gkstk]

答案：B

3．相同材质的铁在图中的四种情况下最不易被腐蚀的是(　　)

答案：C

4．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

答案：A

5．如图所示，水槽中的试管内有一枚铁钉，放置数天观察。

(1)若试管内液面上升，则原溶液呈________性，发生__________腐蚀。电极反应：负极：

______________________________________________________；

正极：___________________________________________。

(2)若试管内液面下降，则原溶液呈________性，发生________腐蚀。电极反应：负极：______________________________________；

正极：________________________________________________。

解析：铁的电化学腐蚀有两种：吸氧腐蚀和析氢腐蚀。当电解质溶液为中性、碱性或弱酸性时，发生吸氧腐蚀，电极反应为：负极2Fe－4e－===2Fe2＋，正极O2＋4e－＋2H2O===4OH－，正极上要消耗O2，试管中液面上升。当电解质溶液为较强酸性时，发生析氢腐蚀，电极反应为：负极Fe－2e－===Fe2＋，正极2H＋＋2e－===H2↑，正极上放出H2，试管内液面将下降。

答案：(1)中性、碱性或弱酸　吸氧　2Fe－4e－===2Fe2＋　O2＋4e－＋2H2O===4OH－　(2)较强酸　析氢　Fe－2e－===Fe2＋　2H＋＋2e－===H2↑

练习B

一、选择题(每小题8分，共56分)

1．埋在地下的输油铸铁管道，在下列各种情况下，被腐蚀最慢的是(　　)

A．在含铁元素较多的酸性土壤中

B．在潮湿疏松的土壤中

C．在干燥致密不透气的土壤中

D．在含碳粒较多，潮湿透气的中性土壤中

解析：干燥致密不透气的土壤缺少氧气和水，所以腐蚀得最慢。

答案：C

2．为防止碳素钢菜刀生锈，在使用后特别是切过咸菜后，应将其(　　)

A．洗净、擦干　　　　 B．浸泡在水中

C．浸泡在食醋中    D．直接置于空气中

解析：碳素钢菜刀切过咸菜后，在水中或空气中容易发生吸氧腐蚀，在食醋中容易发生析氢腐蚀，只有在干燥环境中不易腐蚀。

答案：A

3．下列做法不能起防锈作用的是(　　)

A．保留铁制品上的铁锈[来源:学优高考网]

B．在铁制品表面镀锌

C．在金属机械上涂油

D．在车、船的表面刷油漆

解析：铁锈是比较疏松的氧化膜，容易保存一些水分，形成电解质溶液加速铁的腐蚀，不能起到防锈的作用。B、C、D三项均能起到防锈的作用。

答案：A

4．下列几种铁板，在镀层被破坏后，最耐腐蚀的是(　　)

A．镀锌铁板  B．镀铜铁板

C．镀锡铁板  D．镀铅铁板

答案：A[来源:学优高考网]

5．下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是(　　)

A．铜管与电源正极连接，钢管可被保护

B．铁遇冷浓硝酸表面钝化，可保护内部不被腐蚀

C．钢管与铜管露天堆放在一起时，钢管不易被腐蚀

D．钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应是Fe－3e－===Fe3＋

解析：铁易失去电子，故钢管与电源正极相连时，更易使铁失电子，A错；铁遇冷浓硝酸表面形成致密的氧化物保护膜，B对；铁铜接触时，形成原电池，铁作负极被腐蚀，C错；铁发生析氢腐蚀时，负极反应为Fe－2e－===Fe2＋，D错。

答案：B

6．如图所示，液面上浮着一个空心铁球，数天后可观察到的现象是(　　)

①铁球表面出现红棕色锈斑　②铁球表面出现黑色锈斑

③量筒内水位下降　④量筒内水位上升

A．①③  B．①④

C．②③  D．②④

解析：量筒中的空气、溶有O2的食盐水和铁碳合金(铁球)组成原电池，发生了吸氧腐蚀，铁球表面出现红棕色(Fe2O3·nH2O)锈斑，因不断消耗O2导致量筒内气体压强小于外界大气压，量筒内水位上升。

答案：B

7．下列关于铁制品腐蚀或保护措施的说法中不正确的是(　　)

A．在如图所示环境中，铁被腐蚀速率：Ⅰ>Ⅲ>Ⅱ

B．军事演习期间给坦克的履带涂油漆以防止生锈

C．海轮的外壳上常焊有锌块，且定期更新

D．将不锈钢制成刀具和餐具，有的刀具还进行烤蓝处理

解析：A项，Ⅰ中铁作原电池负极，腐蚀速率加快，Ⅱ中铁作原电池正极，被保护，腐蚀速率减慢，所以铁被腐蚀速率：Ⅰ>Ⅲ>Ⅱ；B项，军事演习期间给坦克的履带涂油漆，油漆会很快脱落起不到保护作用，B项错误；C项，锌作负极保护海轮，正确；D项，保护措施正确。

答案：B

二、非选择题(本题包括2个小题，共44分)

8．(22分)某研究性学习小组对铁生锈进行研究。

(1)甲同学设计了A、B、C实验(如图)，探究铁生锈的条件。经过较长时间后，甲同学观察到的现象是：A中铁钉生锈；B中铁钉不生锈；C中铁钉不生锈。

[来源:学优高考网gkstk]

①通过上述实验现象分析，可得出铁生锈的外部条件是

_____________________________________________________；

②铁钉发生电化学腐蚀的正极电极反应式为________________

________________________________；[来源:学优高考网]

③实验B所用的水要经过________处理；植物油的作用是_____；

④实验C中碱石灰的作用是_____________________________。

(2)乙同学为了达到同样目的，设计了实验D(如上图)，发现一段时间后，试管中的液面升高，其原因是________________________，该实验________(填“能”或“不能”)说明水对铁钉生锈产生影响。

解析：A试管中的铁钉在与空气和水接触时能生锈，B试管中用植物油隔绝了空气，C试管中用碱石灰吸收了试管内水分，B、C试管中的铁钉都不生锈，由此可知铁生锈的条件是有水与氧气。

答案：(1)①在潮湿环境中与氧气接触　②O2＋2H2O＋4e－===4OH－　③煮沸　隔绝空气　④吸收其中的水蒸气

(2)铁发生吸氧腐蚀，导致试管内压强减小，液面上升　不能

9．(22分)如图中a为生铁，A、B两个烧杯中为海水，C烧杯中为1 mol·L－1的稀硫酸。

(1)C中Cu极的电极反应式为____________________________。

(2)B中Zn极的电极反应式为________________，Fe极附近溶液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。

(3)A、B、C中铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是________。

解析：B、C装置为原电池，在原电池中，活泼金属作负极，故B中Fe作正极被保护，C中Fe作负极被腐蚀。

答案：(1)2H＋＋2e－===H2↑

(2)Zn－2e－===Zn2＋　增大　(3)C>A>B