2027年高考化学一轮总复习 第34讲 金属的腐蚀与防护 专项练习（含解析）

这是一份2027年高考化学一轮总复习 第34讲 金属的腐蚀与防护 专项练习（含解析），共6页。试卷主要包含了下列说法正确的是等内容，欢迎下载使用。
1.我国有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,阳极的电极反应为Zn-2e-Zn2+
B.通电时,阴极上的电极反应为2H2O+2e-H2↑+2OH-
C.通电时,该装置为牺牲阳极的阴极保护法
D.断电时,仍能防止铁帽被腐蚀
2.一种电解乙酰基吡嗪废水中的(NH4)2SO4制备(NH4)2S2O8的电化学装置如图所示。下列说法正确的是( )
A.石墨电极与直流电源正极相连
B.电解时,铂网电极附近pH增大
C.离子交换膜应选择性透过阴离子
D.阴极上的电极反应为2SO42-+2e-S2O82-
3.(2025·南京期末)保护钢铁有利于节约资源、保护环境,下列钢铁的保护方法中不正确的是( )
A.铁栅栏上涂上油漆
B.铁闸与直流电源正极相连
C.轮船底部镶嵌锌块
D.家用铁锅水洗后及时擦干
4.(苏教选择性必修1习题改编)用滴有酚酞和氯化钠溶液的湿润滤纸分别做甲、乙两个实验,下列判断不正确的是( )
甲
乙
A.b极附近有气泡冒出
B.d极附近出现红色
C.a、c极上都发生氧化反应
D.甲中铁棒比乙中铁棒更易腐蚀
5.(2025·徐州模拟)将Zn块连接在钢铁设施表面,可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在如图所示的情境中,下列有关说法不正确的是( )
A.该装置设计利用了原电池原理
B.Zn比Fe的活泼性强
C.Zn极的电极反应式为Zn-2e-Zn2+
D.工作时电子经外电路由钢铁设施流向Zn
6.(2025·镇江模拟)下列说法正确的是( )
A.电镀铜和电解精炼铜时,电解质溶液中c(Cu2+)均保持不变
B.工业上可以电解熔融的MgO和AlCl3制备镁、铝
C.Al、Fe、Cu在潮湿的空气中腐蚀均生成氧化物
D.题图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图,图中生成铁锈最多的是B区域
7.(2025·苏州期中)全世界每年钢铁因锈蚀造成大量的损失,某城市拟用如图所示方法保护埋在弱碱性土壤中的钢质管道,使其免受腐蚀。关于此方法,下列说法不正确的是( )
A.钢质管道易被腐蚀是因为在潮湿的土壤中形成了原电池
B.这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法
C.钢管上的电极反应式:O2+2H2O+4e-4OH-
D.也可用外接直流电源保护钢管,直流电源负极连接金属棒X
8.(2025·苏州模拟)下列对如图所示的实验装置的判断中不正确的是( )
A.若X为石墨棒,开关K置于A处可减缓铁的腐蚀
B.若X为锌棒,开关K置于A或B处均可减缓铁的腐蚀
C.若X为锌棒,开关K置于B处时,为外加电流的阴极保护法
D.若X为石墨棒,开关K置于B处时,铁电极未被保护
9.(2025·苏州昆山中学模拟)锥形瓶内壁用某溶液润洗后,放入混合均匀的新制铁粉和炭粉,塞紧瓶塞,同时测量锥形瓶内压强的变化,如图所示。下列说法不正确的是( )
A.0~t1时,铁可能发生了析氢腐蚀
B.t1~t2时,铁一定发生了吸氧腐蚀
C.负极的电极反应式为Fe-3e-Fe3+
D.用于润洗锥形瓶的溶液可能是稀盐酸
10.(15分)(2025·淮安高中校协作体期中)在日常生活中,金属腐蚀的现象普遍存在,金属腐蚀常常是自发进行的。回答下列问题:
(1)钢铁腐蚀分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀:
①在酸性环境中,主要发生的腐蚀称为 (填“析氢”或“吸氧”)腐蚀,此时正极上的电极反应式为 。
②发生吸氧腐蚀时,每转移0.2 ml电子,消耗气体的体积为 mL(标准状况下)。
(2)钢铁的保护法如图所示:
图1
图2
①图1为 (填“牺牲阳极的阴极保护法”或“外接电流的阴极保护法”),此时锌板上发生的电极反应为 。
②图2中,a为电源的 (填“正”或“负”)极,判断的理由为 。
参考答案
1.C 解析:通电时,锌环与电源的正极相连,作阳极,电极反应为Zn-2e-Zn2+,A正确;通电时,阴极上水得电子,电极反应为2H2O+2e-H2↑+2OH-,B正确;通电时,该装置是电解池,为外接电流的阴极保护法,C错误;断电时,该装置为铁锌原电池,锌作负极,铁作正极被保护,属于牺牲阳极的阴极保护法,故仍能防止铁帽被腐蚀,D正确。
2.B 解析:由(NH4)2SO4制备(NH4)2S2O8,铂网电极的电极反应为2SO42--2e-S2O82-,铂网电极作阳极,则石墨电极作阴极,与直流电源负极相连,A错误;电解时,铂网电极作阳极,(NH4)2SO4失去电子发生氧化反应生成(NH4)2S2O8,电极反应为2SO42--2e-O82-,阴极反应为2H++2e-H2↑,则右室氢离子通过阳离子交换膜进入左室,故电解时,铂网电极附近pH增大,B正确;由B项分析可知,离子交换膜应选择性透过氢离子,C错误;阴极上的电极反应为2H++2e-H2↑,D错误。
3.B 解析:铁栅栏上涂上油漆可以防止铁与碳形成原电池,有利于减缓铁栅栏的腐蚀,保护方法正确,A不符合题意;与直流电源正极相连的铁闸作电解池的阳极,会加快铁闸的腐蚀,保护方法不正确,B符合题意;轮船底部焊接锌块,铁锌在溶液中形成原电池,锌作原电池的负极被损耗,铁作正极被保护,保护方法正确,C不符合题意;家用铁锅水洗后及时擦干可以防止铁与碳形成原电池,有利于减缓铁锅的腐蚀,保护方法正确,D不符合题意。
4.A 解析:甲为原电池,铁发生吸氧腐蚀,b极是正极,发生的电极反应为2H2O+O2+4e-4OH-,无气泡冒出,A错误;乙为电解池,乙中阴极上发生的电极反应为2H2O+2e-H2↑+2OH-,水电离出的氢离子放电导致阴极附近有大量OH-,溶液呈碱性,无色酚酞溶液遇碱变红色,B正确;a极是原电池的负极、c极是电解池的阳极,均发生氧化反应,C正确;甲中铁是原电池的负极,被腐蚀,而乙中铁是电解池的阴极被保护,所以甲中铁棒比乙中铁棒更易腐蚀,D正确。
5.D 解析:锌和铁相连浸泡在海水里构成了原电池,锌作负极,失去电子被氧化,钢铁设施作正极被保护,该装置设计利用了原电池原理,A正确;在该原电池中锌失去电子作负极,所以锌的金属性比铁强,B正确;锌作负极,失去电子被氧化,电极反应式为Zn-2e-Zn2+,C正确;原电池中电子由负极沿着导线流向正极,锌为负极,钢铁设施为正极,工作时电子经外电路由金属锌流向钢铁设施,D错误。
6.D 解析:电解精炼铜时,粗铜中的锌、铁、铜在阳极失去电子发生氧化反应生成金属阳离子,铜离子在阴极得到电子发生还原反应生成铜,所以电解质溶液中的铜离子浓度减小,A错误;氧化镁的熔点高于氯化镁,熔融时消耗能量大于氯化镁,而氯化铝是共价化合物,熔融状态下不导电,所以工业上可以电解熔融的氯化镁和氧化铝制备镁、铝,B错误;铜在潮湿的空气中会被腐蚀生成碱式碳酸铜,C错误;铁在海水中发生吸氧腐蚀,海水越深氧气含量越少,海水中氧气的浓度越大,生成铁锈越多,由图可知,A区域铁闸门未与海水接触,B、C、D区域中B区域的海水中氧气浓度最大,所以生成铁锈最多的是B区域,D正确。
7.D 解析:钢质管道在潮湿的土壤中形成原电池,铁作负极,易被腐蚀,A正确;根据原电池工作原理,金属棒应作负极,钢管作正极,钢管被保护,这种方法称为牺牲阳极的阴极法,B正确;发生吸氧腐蚀,钢管作正极,正极反应式为O2+2H2O+4e-4OH-,C正确;用外接直流电源保护钢管,该装置为电解池,根据电解原理,钢管应作阴极,即钢管连接直流电源负极,D错误。
8.C 解析:若X为石墨棒,开关K置于A处可减缓铁的腐蚀,这是外加电流的阴极保护法,A正确;若X为锌棒,开关K置于A处时形成电解池,Fe作阴极被保护,置于B处时形成原电池,这是牺牲阳极的阴极保护法,均可减缓铁的腐蚀,B正确,C错误;若X为石墨棒,开关K置于B处时形成原电池,铁作负极未被保护,D正确。
9.C 解析:由图可知,0~t1时锥形瓶内压强增大,说明气体的物质的量增加,则铁可能发生了析氢腐蚀,A正确;t1~t2时锥形瓶内压强减小,说明气体物质的量减少,则铁一定发生了吸氧腐蚀,B正确;负极反应为Fe-2e-Fe2+,C错误;锥形瓶内开始发生析氢腐蚀,则用于润洗锥形瓶的溶液一定显酸性,可能是稀盐酸,D正确。
10.(1)①析氢 2H++2e-H2↑ ②1120
(2)①牺牲阳极的阴极保护法 Zn-2e-Zn2+ ②负 与电源负极相连的电极为阴极
解析:(1)①在酸性环境中,主要发生的腐蚀称为析氢腐蚀,此时正极上氢离子得电子生成氢气,电极反应式为2H++2e-H2↑。②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-,每转移4 ml电子,消耗1 ml氧气,若转移0.2 ml电子,则消耗气体的体积为0.2ml4×22 400 mL·ml-1=1 120 mL(标准状况下)。(2)①题图1为牺牲阳极的阴极保护法,锌的还原性强于铁,此时锌板上发生的电极反应为Zn-2e-Zn2+。②题图2中,a为电源的负极,判断的理由为与电源负极相连的电极为阴极。