高中化学人教版 (2019)选择性必修1金属的腐蚀与防护练习

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修1金属的腐蚀与防护练习，共9页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题
1.(2024·湖北卷)2024年5月8日,我国第三艘航空母舰福建舰顺利完成首次海试。舰体表面需要采取有效的防锈措施,下列防锈措施中不形成表面钝化膜的是( )
A.发蓝处理B.阳极氧化
C.表面渗镀D.喷涂油漆
2.(2025·重庆高二期末)十二生肖兽首铜像是我国的国宝,兽首上的褶皱和绒毛等细微处,都清晰逼真,其历经二百多年而不锈蚀,堪称一绝。下列有关说法正确的是( )
A.在兽首铜像表面镀了一层锌
B.金属铜的活动性小,不与空气中的物质反应
C.用外加电流法对它们进行了保护,所以不锈蚀
D.在铸造它的铜中添加了金、银、锡、锌,增强了抗锈蚀能力
3.(2025·南京高二期末)下列关于金属腐蚀和防腐的说法不正确的是( )
A.海上舰艇的腐蚀主要为金属的化学腐蚀
B.可以在船舶外壳装上锌块,用牺牲阳极法防止金属腐蚀
C.刷防锈漆,使金属与空气、水等物质隔离,可防止金属被腐蚀
D.改变金属的内部结构,将金属做成合金可有效防止金属被腐蚀
4.(2025·东莞高二期末)将两根铁钉分别缠绕铜丝和锌皮,放入装有琼脂的培养皿中(见图),琼脂中含有食盐水和酚酞溶液,下列说法正确的是( )
A.甲中铁钉未被保护
B.②处发生氧化反应
C.①③处现象相同
D.④处主要发生反应:O2+4e-+2H2O4OH-
5.(2025·西安高二期末)铆接工艺是钢与铝连接的主要方法之一,在长期使用过程中接头的腐蚀是影响连接强度,导致连接失效的重要原因。钢板与铝板采用的镀锌钢铆钉连接示意图如图,下列有关说法错误的是( )
A.腐蚀发生时,铝板会优先腐蚀
B.若接触到酸性电解质溶液,GC2处会发生析氢腐蚀
C.为减缓腐蚀,可将多个零件设计成一个整体,尽量减少铆接点
D.钢板与铝板之间若存在间隙,会造成电解质溶液侵入,加速腐蚀
6.(2025·成都高二月考)关于金属的腐蚀与防护,下列说法正确的是( )
A.图①:铁丝发生吸氧腐蚀
B.图②:金属性M>Fe
C.图③:防护方法为牺牲阳极法
D.图③:N不可选石墨
7.考古学家发现一处钱币窖藏遗存,钱币主要成分是铜合金。下列叙述错误的是( )
A.钱币表面绿色物质的主要成分是Cu2(OH)2CO3
B.钱币中铜在地下主要发生吸氧腐蚀和析氢腐蚀
C.钱币在窖藏中发生电化学腐蚀时铜被氧化
D.保护钱币措施有保持干燥、涂保护层等
8.利用如图装置可以模拟铁的电化学防护。下列说法错误的是( )
A.若X为锌棒,开关K置于M处,可减缓铁的腐蚀
B.若X为锌棒,开关K置于M处,铁极发生氧化反应
C.若X为碳棒,开关K置于N处,可减缓铁的腐蚀
D.若X为碳棒,开关K置于N处,X极发生氧化反应
9.(2025·沈阳高二期末)利用如图装置进行实验,开始时,a、b两处液面相平,密封好,放置一段时间。下列说法不正确的是( )
A.a管发生吸氧腐蚀,b管发生析氢腐蚀
B.一段时间后,a管液面高于b管液面
C.a处溶液的pH增大,b处溶液的pH减小
D.a、b两处具有相同的电极反应式:Fe-2e-Fe2+
10.(2025·南京高二检测)下列对生铁片锈蚀对比实验的分析正确的是( )
A.对比实验①②③,说明苯能隔绝O2
B.实验①中,生铁片未见明显锈蚀的主要原因是缺少O2
C.实验②中,饱和食盐水中溶解的O2不足以使生铁片明显锈蚀
D.实验③中,属于铁的吸氧腐蚀,负极反应:O2+4e-+2H2O4OH-
11.(2025·福州高二期末)我国多条高压直流电线路的瓷绝缘子出现铁帽腐蚀现象,在铁帽上加锌环能有效防止铁帽的腐蚀,防护原理如图所示。下列说法错误的是( )
A.通电时,锌环是阳极,发生氧化反应
B.通电时,阴极上的电极反应为2H2O+2e-H2↑+2OH-
C.断电时,锌环上的电极反应为Zn-2e-Zn2+
D.断电时,则不能防止铁帽被腐蚀
12.科学研究发现金属生锈时,锈层内如果有硫酸盐会加快金属的腐蚀,其腐蚀原理如图所示。下列说法错误的是( )
A.钢铁的腐蚀中正极电极反应式为O2+4e-+2H2O4OH-
B.酸雨地区的钢铁更易被腐蚀
C.Fe(OH)2生成FeO(OH)反应的化学方程式为2Fe(OH)2+O22FeO(OH)+H2O
D.硫酸盐加速电子传递,有一定的催化剂作用
13.某种Fe合金在硫酸盐还原菌(SRB)存在条件下腐蚀的机理如图所示。
涉及的部分反应:H2OH++OH-
H++e-[H]
SO42−+8[H]S2-+4H2O
下列说法正确的是( )
A.电化学腐蚀中负极的电极反应为Fe-2e-Fe2+
B.SRB对金属的腐蚀作用是在有氧环境下进行的
C.在SRB作用下,Fe腐蚀后最终会生成Fe2O3·xH2O
D.当1 ml SO42−在SRB作用下转化为S2-时,理论上净消耗2 ml H2O
二、非选择题
14.(6分)(2025·沈阳高二期中)研究金属腐蚀和防腐的原理很有现实意义。
(1)据资料显示,全世界每年因腐蚀而报废的金属材料相当于其年产量的20%以上。为防护金属被腐蚀可采取的措施有 (填字母)。
A.健身器材刷油漆
B.使被保护的钢闸门与电源的正极相连
C.制成不锈钢
D.将钢管用导线与碳棒连接
(2)镀锡铁和镀锌铁相比,当镀层出现破损后,哪个更容易被腐蚀? (填“镀锡铁”或“镀锌铁”)。
(3)用如图1所示装置及试剂进行铁的电化学腐蚀实验探究,测定具支锥形瓶中压强(p)随时间变化关系的曲线如图2所示,从图中可分析,pH=2.0时,压强增大是因为 。
课时跟踪检测(三十五)
1.选D 发蓝处理是将钢在空气中加热或直接浸在浓氧化性溶液中,使其表面产生极薄的氧化物膜的材料保护技术,故A不符合题意;阳极氧化是使阳极材料表面形成一层氧化膜的过程,B不符合题意;表面渗镀是向金属中渗入一种或几种元素以在表面形成一层扩散合金层,C不符合题意;喷涂油漆是利用油漆隔绝空气中的水蒸气和氧气,不形成表面钝化膜,D符合题意。
2.选D 铜兽首的材料是铜合金,含有98%的Cu、1%的Pb及一定量的Fe和Zn、Au、Ag、Sn,故A错误;Cu的金属活动性较弱,但Cu在潮湿的空气中易产生铜锈,故B错误;200年前没有电,无法用电流对其进行保护,故C错误;铜兽首中加入了其他金属形成了合金,合金能提高抗腐蚀能力,故D正确。
3.选A 海上舰艇的腐蚀主要为吸氧腐蚀,是电化学腐蚀,故A错误;锌块比铁活泼,会先被腐蚀,可以在船舶外壳装上锌块,用牺牲阳极法防止金属腐蚀,故B正确;金属腐蚀的条件是与空气和水接触,刷防锈漆,使金属与空气、水等物质隔离,可防止金属被腐蚀,故C正确;改变金属的内部结构可以防止金属腐蚀,将金属做成合金可有效防止金属被腐蚀,故D正确。
4.选A 铁钉被腐蚀,未被保护,故A正确;②是铜丝,作正极,发生还原反应,故B错误;①处发生的电极反应式是Fe-2e-Fe2+,③处发生的电极反应式为O2+2H2O+4e-4OH-,所以①处看不到酚酞变色,③处会看到酚酞变红色,故C错误;④处发生的电极反应式是Zn-2e-Zn2+,故D错误。
5.选A 铝板表面会生成氧化物保护膜,不容易腐蚀,镀锌钢铆钉上的锌层先发生反应,故A错误;强酸性溶液中,镀锌钢易发生析氢腐蚀,所以若接触到酸性电解质溶液,GC2处会发生析氢腐蚀,故B正确;减少铆接点,能减少形成原电池的数量,从而减缓腐蚀,故C正确;钢板与铝板之间若存在间隙,会造成电解质溶液侵入,从而构成原电池,加速被腐蚀,故D正确。
6.选B 干燥空气中不能形成原电池,铁丝发生化学腐蚀,不能发生吸氧腐蚀,故A错误;原电池原理保护钢铁输水管,则输水管应作正极,金属M作负极,负极金属比正极活泼,即金属性M>Fe,故B正确;图③为外接电流法,钢铁闸门连接电源负极作阴极,辅助电极N作阳极,可选用石墨作电极,故C、D错误。
7.选B 钱币是铜合金,钱币表面绿色物质是铜绿,主要成分是碱式碳酸铜,其化学式是Cu2(OH)2CO3,故A正确;吸氧腐蚀正极反应式为O2+2H2O+4e-4OH-,根据金属活动顺序表,铜没有氢活泼,不能置换出氢气,即不能发生析氢腐蚀,故B错误;在潮湿环境会发生电化学腐蚀,铜作负极,发生氧化反应,故C正确;保护钱币,应防止铜发生腐蚀,可采取的措施有保持干燥环境、涂保护层等,故D正确。
8.选B 若X为锌棒,开关K置于M处时,锌作负极,铁作正极被保护,A项正确,B项错误;若X为碳棒,开关K置于N处,铁连接电源负极作阴极被保护,C项正确;X连接电源正极作阳极被氧化,D项正确。
9.选C U形管左边装置是中性溶液,所以发生吸氧腐蚀,右边装置是酸性溶液发生析氢腐蚀,故A正确;左边装置发生吸氧腐蚀时,氧气和水反应导致气体压强减小,右边装置发生析氢腐蚀,生成氢气导致气体压强增大,所以右边的液体向左边移动,所以一段时间后,a管液面高于b管液面,故B正确;a处铁失电子生成亚铁离子,氧气得电子和水反应生成氢氧根离子,亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁沉淀,所以a处pH不变;b处溶液变成硫酸亚铁溶液,溶液的pH变大,故C错误;a、b两处构成的原电池中,铁都作负极,所以负极上具有相同的电极反应式:Fe-2e-Fe2+,故D正确。
10.选C 对比①②③,说明生铁腐蚀,碳为正极,铁为负极,需足量O2和水,由实验③可知,生铁片明显锈蚀,说明苯不能隔绝O2,故A错误;原电池的形成条件:有两个活泼性不同的电极、电解质溶液、闭合回路,实验①中,苯不是电解质溶液,生铁难以腐蚀,故B错误;实验③中,铁是负极,发生氧化反应,生成Fe2+,电极反应为Fe-2e-Fe2+,故D错误。
11.选D 该装置是电解池,且锌环作阳极,锌失电子发生氧化反应,阳极电极反应为Zn-2e-Zn2+,故A正确;该装置是电解池,阴极上氢离子得到电子生成氢气,阴极电极反应为2H2O+2e-H2↑+2OH-,故B正确;断电时,锌铁形成原电池,锌失电子生成锌离子,锌环上的电极反应为Zn-2e-Zn2+,故C正确;断电时,锌铁形成原电池,锌失电子生成锌离子,Fe作正极被保护,仍能防止铁帽被腐蚀,故D错误。
12.选C 钢铁发生吸氧腐蚀时,C作正极,氧气在正极得电子,电极反应式为O2+4e-+2H2O4OH-,故A正确;酸性溶液可以加速铁的锈蚀,故B正确;Fe(OH)2不稳定,易被氧气氧化生成FeO(OH),反应为4Fe(OH)2+O24FeO(OH)+2H2O,故C错误;锈层内如果有硫酸盐会加快金属的腐蚀,硫酸盐能增加导电性,加速电子传递,有一定的催化剂作用,故D正确。
13.选A 由图可知该电化学腐蚀负极的电极反应为Fe-2e-Fe2+,A正确;硫酸根在硫酸盐还原菌(SRB)作用下转化成硫离子,硫离子再与Fe2+结合成FeS,若有氧气存在会将SRB氧化,不利于硫酸根转化成硫离子,B错误;由图中信息可知在SRB作用下,Fe腐蚀后最终会生成FeS,C错误;1 ml SO42−在SRB作用下转化为S2-时,转移电子数为8 ml,结合已知反应可知消耗水的物质的量为8 ml,而1 ml SO42−在SRB作用下转化为S2-时生成4 ml H2O,则净消耗4 ml H2O,D错误。
14.解析:(1)健身器材刷油漆,能避免金属与空气接触,可以防护金属被腐蚀,故A正确;使被保护的钢闸门与电源的正极相连,则钢闸门作阳极腐蚀速度加快,应与电源负极相连作阴极被保护,故B错误;制成不锈钢,改变金属内部结构,可以防护金属被腐蚀,故C正确;将钢管用导线与碳棒连接,铁作负极腐蚀速度加快,应与比铁活泼金属如Zn等相连,铁作正极被保护,故D错误。(2)当金属镀层出现破损后,形成原电池,Zn比Fe活泼,Zn作负极,Fe作正极被保护,Fe比Sn活泼,Fe作负极,Sn作正极,铁腐蚀速度加快。(3)pH=2.0时,压强增大是因为溶液酸性较强,铁发生析氢腐蚀生成氢气。
答案:(1)AC (2)镀锡铁 (3)溶液酸性较强,铁发生析氢腐蚀生成氢气
序号
①
②
③
实验
现象
8小时未观察到明显锈蚀
8小时未观察到明显锈蚀
1小时观察到明显锈蚀