高中苏教版 (2019)金属的腐蚀与防护同步达标检测题

这是一份高中苏教版 (2019)金属的腐蚀与防护同步达标检测题，共16页。试卷主要包含了下列说法不正确的是，下列有关金属腐蚀的说法错误的是等内容，欢迎下载使用。

题组一 金属的腐蚀
1.(2024河北保定部分高中期中)下列事实中,主要是吸氧腐蚀引起的是( )
A.煤气灶炉头生锈
B.装浓硝酸的铁桶内部变黑
C.纯银手链长时间佩戴后变黑
D.炒完菜的铸铁锅长时间用水浸泡导致生锈
2.(创新题新情境)(2025广东部分学校联考)尘埃落在平整的铁制品的表面上,水蒸气在尘粒下形成薄水层,尘粒覆盖的中心部分供氧较少,而在尘粒的边缘有较多的O2,实际腐蚀情况如图。下列说法不正确的是( )
A.空气中含有CO2、SO2会加快腐蚀
B.铁制品被腐蚀的最终产物是FeO
C.铁制品的溶解主要发生在尘粒的中部
D.边缘区反应为O2+2H2O+4e- 4OH-
3.金属腐蚀现象在生产、生活中普遍存在,依据下列2种腐蚀现象回答问题。

图1 图2
(1)图1中被腐蚀的金属为 ,其腐蚀类型为 (填字母)。图2中金属腐蚀类型为 (填字母)。
A.化学腐蚀 B.电化学腐蚀
C.析氢腐蚀 D.吸氧腐蚀
(2)图1中Cu的作用是 ,结合电极反应、电子移动、离子移动等,分析金属被腐蚀的原理: 。
(3)图2中铁的生锈过程为Fe→Fe(OH)2→Fe(OH)3→Fe2O3·nH2O,将Fe转变为Fe(OH)2的反应补充完整:正极反应为 ,负极反应为 ,总反应为 。
题组二 金属的防护
4.(2025重庆十一中月考)下列说法不正确的是( )
A.汽车底盘喷涂高分子膜,可起到保护作用
B.港珠澳大桥使用高性能富锌(锌粉)底漆防腐的原理是外加电流的阴极保护法
C.在钢铁部件表面进行发蓝处理是化学过程
D.输气的钢管被天然气中含硫化合物腐蚀,属于化学腐蚀
5.(2025广东广州月考)保护金属管道的常用方法是外加电流的阴极保护法加覆盖涂层的联合保护法。下列说法错误的是( )
A.涂层只能是金属或合金
B.金属管道连接直流电源的负极
C.辅助阳极可以选石墨
D.联合保护法能延长管道的使用寿命
6.(2024山东德州第一中学月考)钢铁的防护有多种方法,下列对于图中的防护方法描述正确的是( )
A.a、b以导线连接,辅助电极发生还原反应
B.a、b以导线连接或以直流电源连接,辅助电极的材料可能都含有Zn
C.a、b以直流电源连接,通电后外电路电子被强制流向辅助电极
D.a、b分别连接直流电源的负极、正极,该方法是牺牲阳极的阴极保护法
7.(2024四川雅安期末)利用如图装置,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应置于N处
B.若X为锌,开关K置于M处,该电化学防护法称为外加电流的阴极保护法
C.若X为碳棒,为减缓铁的腐蚀,开关K应置于M处,该电化学防护法称为牺牲阳极的阴极保护法
D.若X为锌,开关K置于N处,对铁不能起到保护作用
题组三 金属腐蚀快慢的比较
8.下列有关金属腐蚀的说法错误的是( )
A.图a中,若将海水换为蒸馏水,则生铁的腐蚀速率减小
B.图b中,开关由M改置于N时,Cu-Zn合金的腐蚀速率减慢
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,用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀,镁块相当于原电池的负极
9.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
10.(2025广东部分学校联考)研究金属的腐蚀过程及防腐蚀对人们的日常生活有重大意义,某电化学实验装置如图所示。下列说法不正确的是( )
A.闭合K1时,阴极的电极反应式为2H2O+2e-H2↑+2OH-
B.闭合K2时,铁腐蚀的速率最快
C.闭合K3时,石墨电极附近溶液的pH将增大
D.闭合K3并将石墨换成锌棒,铁的腐蚀速率减慢
能力提升练
题组一 金属的腐蚀与防护
1.(教材深研拓展)(2024河北唐山丰润期中)下列关于金属腐蚀与防护的说法不正确的是( )

图① 图② 图③
A.图①,放置于干燥空气中的铁钉不易生锈
B.图②,若断开电源,钢闸门将发生吸氧腐蚀
C.图②,若将钢闸门与电源的正极相连,可防止钢闸门腐蚀
D.图③,若金属M比Fe活泼,可防止输水管腐蚀
2.(2025山东德州开学考)在海水中,金属接缝处氧气浓度比海水低,易形成浓度差而发生缝隙腐蚀,机理如图所示。下列说法错误的是( )
A.负极电极反应式Fe-2e-Fe2+
B.金属接缝处溶液pH增大
C.金属外表面为负极,内表面为正极
D.大量的氯离子进入缝隙
题组二 金属腐蚀与防护相关实验探究
3.(2024江苏苏州中学月考)某小组同学为探究电极对金属腐蚀与防护的影响,设计如下实验:将饱和食盐水与琼脂(凝固剂,不参与反应)的混合液置于两个培养皿中,向其中滴入少量酚酞溶液和K3[Fe(CN)6]溶液,混合均匀,分别将包裹锌片和铜片的铁钉放入两个培养皿中,观察现象如表。已知:K3[Fe(CN)6]遇到Fe2+能产生蓝色沉淀,下列有关实验现象及分析不正确的是( )
A.两个培养皿中金属均发生吸氧腐蚀,且铁钉腐蚀速率ⅰ快
B.该实验证明,若给金属表面镀活泼性比被保护金属强的金属,则破损后依旧可以防护
C.培养皿ⅱ中对铁钉的防护是牺牲阳极的阴极保护法
D.随着反应的进行,培养皿ⅰ和ⅱ中均出现红褐色浑浊
4.(2025黑龙江大庆实验学校月考)恒温条件下,用图1所示装置研究铁的电化学腐蚀,测定结果如图2。

图1 图2
下列说法正确的是( )
A.AB段pH越大,析氢速率越大
B.其他条件不变,增大空气中O2浓度,析出H2的质量增多
C.BC段正极电极反应式主要为O2+4e-+2H2O 4OH-
D.DE段溶液pH基本不变,可能的原因:相同时间内,2Fe+O2+4H+ 2Fe2++2H2O消耗H+的量与4Fe2++O2+10H2O 4Fe(OH)3↓+8H+产生H+的量基本相同
5.(2025福建泉州阶段考)某小组同学进行铁的电化学腐蚀原理的探究实验。
(1)小组同学认为以上两种检验方法,均能证明铁发生了吸氧腐蚀。
①实验ⅰ中的现象是 。
②用化学用语解释实验ⅰ中的现象: 。
(2)查阅资料:K3[Fe(CN)6]具有氧化性。
①据此有同学认为仅通过ⅱ中现象不能证明铁发生了电化学腐蚀,理由是 。
②进行实验,在实验几分钟后记录实验现象,具体如下。
a.以上实验表明:在 条件下,K3[Fe(CN)6]溶液可以与铁片发生反应。
b.为探究Cl-的存在对反应的影响,小组同学将铁片酸洗(用稀硫酸浸泡后洗净)后再进行实验ⅲ,发现铁片表面产生蓝色沉淀。此补充实验表明Cl-的作用是 。
(3)有同学认为上述实验仍不严谨。为进一步探究K3[Fe(CN)6]的氧化性对实验ⅱ结果的影响,又利用(2)中装置继续实验。其中能证实以上影响确实存在的是 (填字母)。
(4)综合以上实验分析,利用实验ⅱ中试剂能证实铁发生了电化学腐蚀的实验方案是:连好装置一段时间后, (相关操作、现象),则说明负极附近溶液中产生了Fe2+,即发生了电化学腐蚀。
答案与分层梯度式解析
第三单元 金属的腐蚀与防护
基础过关练
1.D 煤气灶炉头生锈是因为铁与氧气反应生成氧化铁,属于化学腐蚀,故A不符合题意;装浓硝酸的铁桶内部变黑是因为铁在浓硝酸中发生了钝化,属于化学腐蚀,故B不符合题意;纯银手链长时间佩戴后变黑是因为银与空气中的硫化氢或氧气反应生成黑色的硫化银或氧化银,属于化学腐蚀,故C不符合题意;炒完菜的铸铁锅长时间用水浸泡导致生锈,Fe为负极,C为正极,水溶液为电解质溶液,O2在正极上得电子,属于吸氧腐蚀,故D符合题意。
2.B 空气中含有的CO2、SO2会与水反应生成碳酸、亚硫酸,c(H+)的增大会加快铁制品的腐蚀,A正确;铁制品被腐蚀时一般会经过:Fe→Fe2+→Fe(OH)2→Fe(OH)3→Fe2O3·xH2O,即最终产物是Fe2O3·xH2O,B错误;由题给实际腐蚀图可知,铁制品的溶解主要发生在尘粒的中部,C正确;题图中尘粒边缘区的O2是Fe-C原电池中在正极参与得电子的物质,则电极反应式为O2+2H2O+4e- 4OH-,D正确。
3.答案 (1)铁(或Fe) BC BD
(2)作为正极材料,导电 铜作为正极,氢离子在内电路中移向正极,得到电子,生成氢气;铁作为负极,失去电子,电子通过外电路从负极移向正极,金属铁被腐蚀生成Fe2+ (3)O2+4e-+2H2O 4OH- 2Fe-4e- 2Fe2+ 2Fe+O2+2H2O 2Fe(OH)2
解析 (1)题图1中SO2的水溶液作为电解质溶液,酸性较强,与铁、铜形成原电池,腐蚀类型为析氢腐蚀;题图2中O2得电子生成OH-,所发生电化学腐蚀类型为吸氧腐蚀。(3)题图2中发生吸氧腐蚀,正极反应式为O2+4e-+2H2O 4OH-,铁作负极失电子,电极反应式为2Fe-4e- 2Fe2+,总反应为2Fe+O2+2H2O 2Fe(OH)2。
4.B 汽车底盘喷涂高分子膜阻止了铁与空气、水的接触,可以起到防护的作用,A正确;锌、铁及潮湿的空气可以构成原电池,且锌作负极保护铁,采用的是牺牲阳极的阴极保护法,B不正确;在钢铁部件表面进行发蓝处理,是将Fe转化为Fe3O4薄膜,从而保护内层金属,属于化学变化,C正确;输气的钢管被天然气中含硫化合物腐蚀是金属与含硫化合物直接发生化学反应,属于化学腐蚀,D正确。
5.A 保护金属管道涂层不一定是金属或者合金,也可以是油漆、矿物油等有机物,A错误;外加电流的阴极保护法被保护的金属应该作阴极,连接直流电源的负极,B正确;辅助阳极可以是惰性电极或者废旧金属,C正确;覆盖涂层可以隔绝氧化剂,外加电流在涂层破坏后还可以起保护作用,则联合保护法保护金属效果更好,更能延长管道的使用寿命,D正确。
6.B a、b以导线连接,利用牺牲阳极的阴极保护法,则辅助电极活动性应该比铁强,作负极,发生氧化反应,A项错误;a、b以导线连接或以电源连接,辅助电极都是发生氧化反应,Zn比Fe活泼,B项正确;通电后,被保护的钢铁闸门作阴极,辅助电极作阳极,因此通电后外电路电子被强制从辅助电极流向钢铁闸门,使钢铁闸门得到保护,C项错误;由于有外加电源,故此方法为外加电流的阴极保护法,D项错误。
易错提示 若a、b以导线连接,则属于原电池原理的电化学防护:牺牲阳极的阴极保护法;若a、b以直流电源连接,则属于电解池原理的电化学防护:外加电流的阴极保护法。
A

若X为碳棒,开关K置于N处,金属铁作电解池的阴极,铁被保护,可减缓铁的腐蚀,A正确;若X为锌,开关K置于M处,锌作原电池的负极,铁作原电池的正极,该电化学防护法称为牺牲阳极的阴极保护法,B错误;若X为碳棒,开关K置于M处,铁作原电池的负极,加快了铁的腐蚀,C错误;若X为锌,开关K置于N处,锌作电解池的阳极,铁作电解池的阴极,可以减缓铁的腐蚀,D错误。
8.C 题图a中,水是弱电解质,蒸馏水的导电能力很弱,则生铁的腐蚀速率减小,A正确;题图b中,开关由M改置于N时,Cu-Zn合金作正极,锌作负极,所以Cu-Zn合金的腐蚀速率减慢,B正确;题图c中,接通开关时,Zn作负极,腐蚀速率增大,氢离子在铂上放电生成氢气,C错误;题图d中,Mg的活泼性比Fe强,构成原电池时,Mg作负极,用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁输水管的腐蚀,D正确。
9.B 盐酸易挥发,装置Ⅰ中铁钉发生化学腐蚀,生成H2,使左侧液面下降,A项正确;装置Ⅱ中,铁钉与铜丝连接,由于Fe比Cu活泼,Fe、Cu与挥发出的盐酸形成原电池,Fe作负极,发生析氢腐蚀,放出更多的H2,使左侧液面下降得更多,即左侧液面装置Ⅱ比装置Ⅰ低,B项错误;装置Ⅲ中浓硫酸是难挥发性酸,而且浓硫酸具有吸水性,干燥的空气中铁不易被腐蚀,所以装置Ⅲ中的铁钉几乎没有被腐蚀,D项正确;根据以上分析可知,装置Ⅱ中的铁钉腐蚀最严重,C项正确。
10.B 闭合K1时,石墨作阴极,电极反应式为2H2O+2e-H2↑+2OH-,A正确;非惰性金属作电解池阳极时腐蚀速率最快、作电解池阴极时腐蚀速率最慢,则闭合K2时,铁棒作阴极,铁腐蚀的速度最慢,B错误;闭合K3时,铁棒作原电池的负极,石墨作正极,电解质溶液是NaCl溶液,可发生吸氧腐蚀,正极的电极反应式为O2+4e-+2H2O 4OH-,石墨电极附近溶液的pH增大,C正确;闭合K3时构成原电池,将石墨换成锌棒后,锌作负极,则铁被保护,铁的腐蚀速度减慢,D正确。
能力提升练
1.C 潮湿空气中铁钉能发生吸氧腐蚀;干燥空气中无水,不能发生吸氧腐蚀,铁钉不易生锈,A项正确。断开电源后,钢闸门中的Fe、C与海水形成的原电池中,Fe作负极,失电子被氧化,在海水中发生吸氧腐蚀,B项正确。应该将钢闸门与电源的负极相连,防腐蚀原理为外加电流的阴极保护法,C项错误。若金属M比铁活泼,将M与钢铁输水管相连,为牺牲阳极的阴极保护法,可防止钢铁输水管腐蚀,D项正确。
2.C 由题图可知,金属内表面为负极,电极反应式为Fe-2e-Fe2+,金属外表面为正极,电极反应式为O2+4e-+2H2O4OH-,则金属接缝处溶液pH增大,A、B正确,C错误;原电池中,阴离子向负极方向移动,则海水中大量Cl-进入缝隙,D正确。
3.D “变红”说明有OH-生成,且两个培养皿中都为中性环境,则均发生吸氧腐蚀破题关键,电极反应式为O2+2H2O+4e- 4OH-,培养皿ⅰ中铁为原电池的负极、铜为正极,培养皿ⅱ中锌为原电池的负极、铁为正极,铁钉被保护,所以培养皿ⅰ中铁钉腐蚀速率快,A项正确;若给金属表面镀活泼性比被保护金属强的金属,则破损后被保护金属作正极,依旧可以防护,B项正确;培养皿ⅱ中锌为负极,铁为正极,铁钉被保护,该防护方法为牺牲阳极的阴极保护法,C项正确;培养皿ⅱ中铁受到保护,不会出现红褐色浑浊,培养皿ⅰ中铁为负极失去电子生成Fe2+,Fe2+和OH-反应生成Fe(OH)2,Fe(OH)2和O2、H2O反应生成Fe(OH)3,因此会出现红褐色浑浊,D项错误。
4.D 图1构成原电池,Fe是负极,开始pH较小,AB段溶液pH逐渐增大,体系压强增大,主要发生析氢腐蚀破题关键,负极反应式为Fe-2e- Fe2+,正极反应式为2H++2e- H2↑,pH越大,析氢速率越小,A错误;BC段的pH约为3~5,正极不能产生氢氧根离子,正极电极反应式为O2+4e-+4H+ 2H2O,其他条件不变,增大空气中氧气浓度,会促进吸氧腐蚀的过程,析出H2的质量减小,B、C错误;DE段溶液pH基本不变,可能的原因是相同时间内,2Fe+O2+4H+ 2Fe2++2H2O消耗H+的量与4Fe2++O2+10H2O 4Fe(OH)3↓+8H+产生H+的量基本相同,D正确。
5.答案 (1)①碳棒附近溶液变红 ②O2+4e-+2H2O 4OH-
(2)①K3[Fe(CN)6]将Fe氧化为Fe2+,会干扰由于电化学腐蚀生成的Fe2+的检验 ②a.Cl-存在 b.破坏铁片表面的氧化膜
(3)AC
(4)取出少许铁片(负极)附近的溶液于试管中,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,若出现蓝色沉淀
解析 (1)①实验ⅰ中,碳棒为正极,正极上发生O2得电子生成OH-的反应,碳棒附近溶液变红。②正极上氧气得电子与水反应生成氢氧根离子,电极反应式为O2+4e-+2H2O 4OH-。(2)①K3[Fe(CN)6]具有氧化性,能将Fe氧化为Fe2+,影响实验结果。②a.对比实验ⅳ和ⅴ,溶液中的Na+、SO42−对铁的腐蚀无影响,Cl-使K3[Fe(CN)6]溶液易与Fe反应;b.用稀硫酸酸洗后,铁片表面的氧化膜被破坏,再进行实验ⅲ,铁片表面产生蓝色沉淀,则Cl-的作用与稀硫酸相同,也是破坏铁片表面的氧化膜。(3)已除O2,则铁片不能发生吸氧腐蚀,只能发生铁片、K3[Fe(CN)6]溶液的反应,从而表明K3[Fe(CN)6]能与铁作用生成Fe2+,A符合题意;酸洗后的铁片、K3[Fe(CN)6]和NaCl混合溶液(未除O2),同时满足两个反应发生的条件,既可能是K3[Fe(CN)6]与铁作用生成Fe2+,也可能是铁片发生了吸氧腐蚀,B不符合题意;铁片、K3[Fe(CN)6]和NaCl混合溶液(已除O2),不能发生吸氧腐蚀,只能是Cl-破坏铁片表面的氧化膜,然后K3[Fe(CN)6]与铁作用生成Fe2+,C符合题意;铁片、K3[Fe(CN)6]和盐酸混合溶液(已除O2)反应产生蓝色沉淀,可能是铁片与盐酸直接反应生成Fe2+,也可能是K3[Fe(CN)6]与铁作用生成Fe2+,D不符合题意。
图a
图b
图c
图d
ⅰ.包裹铜片的铁钉
ⅱ.包裹锌片的铁钉
装置
分别进行
的操作
ⅰ.连好装置一段时间后,向烧杯中滴加酚酞溶液
ⅱ.连好装置一段时间后,向烧杯中滴加K3[Fe(CN)6]溶液
现象
铁片表面产生蓝色沉淀
实验装置
滴管内试剂
0.5 ml·L-1 K3[Fe(CN)6] 溶液
试管内试剂
ⅲ.蒸
馏水
ⅳ.1.0 ml·L-1
NaCl溶液
ⅴ.0.5 ml·L-1
Na2SO4 溶液
实验现象
无明显
变化
铁片表面产生
大量蓝色沉淀
无明显变化
实验
试剂
现象
A
酸洗后的铁片、K3[Fe(CN)6]溶液(已除O2)
产生蓝色沉淀
B
酸洗后的铁片、K3[Fe(CN)6]和NaCl混合溶液(未除O2)
产生蓝色沉淀
C
铁片、K3[Fe(CN)6]和NaCl混合溶液(已除O2)
产生蓝色沉淀
D
铁片、K3[Fe(CN)6]和盐酸混合溶液(已除O2)
产生蓝色沉淀