2020-2021学年第4节 金属的腐蚀与防护练习

这是一份2020-2021学年第4节 金属的腐蚀与防护练习，共18页。试卷主要包含了下列关于金属腐蚀的叙述正确的是等内容，欢迎下载使用。
知识点1金属电化学腐蚀的原理
1.下列关于金属腐蚀的叙述正确的是（ ）
A．金属被腐蚀的本质是M＋nH2O===M（OH）n＋ eq \f(n,2) H2↑
B．马口铁（镀锡铁）镀层破损后，首先是镀层被氧化
C．金属在一般情况下发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀
D．常温下，置于空气中的金属主要发生化学腐蚀
2．我国某城市今年夏季多次降下酸雨。据环保部门测定，该城市整个夏季酸雨的pH平均为3.2。在这种环境中铁制品极易被腐蚀。下列对此条件下铁的腐蚀的叙述不正确的是（ ）
A．此腐蚀过程有化学腐蚀也有电化学腐蚀
B．发生电化学腐蚀时，正极的电极反应式为2H2O＋O2＋4e－===4OH－
C．在电化学腐蚀过程中有氢气产生
D．发生电化学腐蚀时，负极的电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋
3．
铜板上铁铆钉处的吸氧腐蚀，下列说法不正确的是（ ）
A．正极的电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑
B．此过程中还涉及的反应有4Fe（OH）2＋2H2O＋O2===4Fe（OH）3
C．此过程中铜不易被腐蚀
D．此过程中电子从Fe移向Cu
4．下列各容器中盛有海水，则铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是（ ）
A.④>②>①>③>⑤>⑥
B．⑤>④>②>③>①>⑥
C．④>⑥>②>①>③>⑤
D．⑥>③>⑤>②>④>①
5．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，再同时放置于玻璃钟罩里相同的一段时间，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，左测液面装置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
6．研究电化学腐蚀及防护的装置如图所示。下列有关说法错误的是（ ）
A．d为石墨，铁片腐蚀加快
B．d为石墨，石墨上电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－
C．d为锌块，铁片不易被腐蚀
D．d为锌块，铁片上电极反应为2H＋＋2e－===H2↑
7．钢铁易生锈是因为在潮湿的空气里，其表面吸附一层薄薄的水膜，构成了若干微小原电池（如图所示）。下列有关说法正确的是（ ）
A．负极的电极反应式为Fe－3e－===Fe3＋
B．钢铁生锈过程中电能转化为化学能
C．O2在正极参加反应生成OH－
D．为减缓铁制品生锈，可将其与铜相连
8．如图所示是探究铁发生腐蚀的装置图，下列说法正确的是（ ）
A．若B处液面上升，A溶液可能是酸性溶液
B．若A为NaCl溶液，B、C液面始终保持不变
C．可能产生Fe2O3·nH2O
D．腐蚀的总反应式一定是2Fe＋O2＋2H2O===2Fe（OH）2
知识点2金属腐蚀的防护
9.利用如图装置，能完成很多电化学实验。下列有关此装置叙述中，错误的是（ ）
A．若X为锌棒，Y为NaCl溶液，开关K置于M处，可减缓铁的腐蚀，这种方法称为牺牲阳极保护法
B．若X为碳棒，Y为NaCl溶液，开关K置于N处，可减缓铁的腐蚀，这种方法称为外加电流阴极保护法
C．若X为铜棒，Y为硫酸铜溶液，开关K置于M处时，铁电极上的电极反应式为Cu2＋＋2e－―→Cu
D．若X为铜棒，Y为硫酸铜溶液，开关K置于N处时，溶液中各离子浓度都不会发生变化
10．有的桥梁的设计使用寿命高达120年，主要的防腐方法有①钢梁上安装铝片；②使用高性能富锌（富含锌粉）底漆；③使用高附着性防腐涂料；④预留钢铁腐蚀量。下列分析不合理的是（ ）
A．钢铁发生吸氧腐蚀时的负极反应式为Fe－3e－===Fe3＋
B．防腐过程中铝和锌均作为阳极，失去电子
C．防腐涂料可以防水、隔离O2，降低吸氧腐蚀速率
D．方法①②③只能减缓钢铁腐蚀，未能完全消除
11．下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是（ ）
A．在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极保护法
B．钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀
C．当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护作用
D．可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀
12．海港、码头的钢制管桩会受到海水的长期侵蚀，常用外加电流法对其进行保护，如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列说法不正确的是（ ）
A．钢制管桩应与电源的负极相连
B．通电后外电路的电子被强制流向钢制管桩
C．高硅铸铁及钢制管桩周边没有电极反应发生
D．保护电流应该根据环境条件变化进行调整
知识点3电化学腐蚀原理的应用
13.家用暖气片大多用低碳钢材料制成，一旦生锈不仅影响美观，也会造成安全隐患。下列防止生锈的方法中，存在安全隐患的是（ ）
A．在暖气片表面镀锡
B．在暖气片表面涂漆
C．在暖气片表面涂铝粉
D．非供暖期在暖气内充满弱碱性的无氧水
14．高压直流电线路的瓷绝缘子会出现铁帽腐蚀的现象，在铁帽上加锌环能有效防止铁帽的腐蚀，下列说法正确的是（ ）
A．阳极电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋
B．阴极电极反应式为4OH－－4e－===O2↑＋2H2O
C．该装置为牺牲阳极保护法
D．绝缘子表面产生的OH－向阴极移动
15．城市地下潮湿的土壤中常埋有纵横交错的管道和输电线路，当有电流泄漏并与金属管道形成回路时，就会引起金属管道的腐蚀。原理如图所示，但若电压等条件适宜，钢铁管道也可能减缓腐蚀，此现象被称为“阳极保护”。
下列有关说法不正确的是（ ）
A．该装置能够将电能转化为化学能
B．管道右端腐蚀比左端快，右端电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋
C．如果没有外加电源，潮湿的土壤中的钢铁管道比较容易发生吸氧腐蚀
D．钢铁“阳极保护”的实质是在阳极金属表面形成一层耐腐蚀的钝化膜
关键能力综合练进阶训练第二层
一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。
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．下列说法正确的是（ ）
A．钢铁因含杂质而容易发生电化学腐蚀，所以合金都不耐腐蚀
B．原电池反应是导致金属腐蚀的主要原因，故不能用原电池原理来减缓金属的腐蚀
C．钢铁电化学腐蚀的两种类型主要区别在于水膜的酸性不同，引起的正极反应不同
D．无论哪种类型的腐蚀，其实质都是金属被还原
3．下列防腐措施中，属于电化学保护法的是（ ）
A．用氧化剂使金属表面生成致密稳定的氧化物保护膜
B．在金属中加入一些铬或镍制成金属合金
C．在轮船的船壳水线以下部分，装上一定数量的锌锭
D．金属表面喷漆
4．随着全球经济的不断发展汽车的使用越来越普及，已经成为现代社会重要的交通工具。但是汽车腐蚀已经成为当今社会不可避免的问题，汽车腐蚀不仅造成巨大的经济损失，物质和能源浪费，而且还会造成环境污染和交通事故。汽车腐蚀主要是构成汽车的钢材的腐蚀。
在空气中，如图所示的四种情况里，铁的腐蚀速率最快的是（ ）
5．将金属M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，下列有关说法正确的是（ ）
A．阴极的电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋
B．金属M的活动性比Fe的活动性弱
C．钢铁设施表面因积累大量电子而被保护
D．钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快
二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。
6．下列关于如图所示的实验装置的判断中错误的是（ ）
A．若X为碳棒，开关K置于B处可减缓铁的腐蚀
B．若X为锌棒，开关K置于A或B处都可减缓铁的腐蚀
C．若X为锌棒，开关K置于B处时，为牺牲阳极保护法
D．若X为碳棒，开关K置于B处时，铁电极上发生的反应为：2H＋＋2e－===H2↑
7．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），如图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘处少。下列说法正确的是（ ）
A．液滴中的Cl－由a区向b区迁移
B．液滴边缘是正极区，发生的电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－
C．液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀，生成的Fe2＋由a区向b区迁移，与b区的OH－形成Fe（OH）2，进一步氧化、脱水形成铁锈
D．若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加NaCl溶液，则负极发生的电极反应为Fe－2e－===Fe2＋
8．用压强传感器探究生铁在pH＝2和pH＝4的醋酸溶液中发生腐蚀的装置及得到的图像如下。分析图像，以下结论错误的是（ ）
A．溶液pH≤2时，生铁发生析氢腐蚀
B．在酸性溶液中生铁可能发生吸氧腐蚀
C．析氢腐蚀和吸氧腐蚀的速率一样快
D．两溶液中负极反应均为Fe－2e－===Fe2＋
9．铜板上铁铆钉长期暴露在潮湿的空气中，形成一层酸性水膜后铁铆钉会被腐蚀，示意图如下。下列说法不正确的是（ ）
A.腐蚀过程中铜极上始终只发生：2H＋＋2e－===H2↑
B．若水膜中溶有食盐将加快铁铆钉的腐蚀
C．在金属表面涂一层油脂能防止铁铆钉被腐蚀
D．若将该铜板与直流电源负极相连，则铁铜均难被腐蚀
三、非选择题
10．（1）钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢铁占世界钢铁年产量的四分之一。请回答下列问题：
①钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀，写出该腐蚀过程中的电极反应式：负极 ，正极 。
②为了降低某水库铁闸门的腐蚀速率，可以采用图甲所示的方案，其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用 （填字母）。
A．铜 B．钠
C．锌 D．石墨
③图乙所示的方案也可以降低铁闸门的腐蚀速率，其中铁闸门应该连接在直流电源的 极上。
（2）根据如图装置，回答下列问题。
①C中Fe极的电极反应式为_______________________________________________
________________________________________________________________________。
②B中Fe极的电极反应式为_______________________________________________
________________________________________________________________________。
Cu极附近溶液的pH （填“增大”“减小”或“不变”）。比较A、B、C中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序是 。
学科素养升级练进阶训练第三层
1．一种钢铁锈蚀原理如图，下列说法不正确的是（ ）
A．缺氧区：Fe－2e－===Fe2＋
B．富氧区：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
C．Fe失去的电子通过电解质溶液传递给O2
D．隔绝氧气或电解质溶液均可有效防止铁生锈
2．某校活动小组为探究金属腐蚀的相关原理，设计了如图a所示装置，图a的铁棒末段分别连上一块Zn片和Cu片，并静置于含有K3[Fe（CN）6]及酚酞的混合凝胶上。一段时间后发现凝胶的某些区域（如图b所示）发生了变化。已知：3Fe2＋＋2[Fe（CN）6]3－===Fe3[Fe（CN）6]2↓（蓝色）。则下列说法错误的是（ ）
A．甲区发生的电极反应式：Fe－2e－===Fe2＋
B．乙区产生Zn2＋
C．丙区呈现红色
D．丁区呈现蓝色
3．关于下列各装置的叙述中，不正确的是（ ）
A．用装置①精炼铜，则a极为粗铜，电解质溶液为CuSO4溶液
B．装置②的总反应：Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋
C．装置③中钢闸门应与外接电源的负极相连
D．装置④中的铁钉几乎没被腐蚀
4．
某研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响因素，将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞（如图1）。从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液，同时测量容器中的压强变化。
（1）请完成以下实验设计表（表中不要留空格）：
（2）编号①实验测得容器中压强随时间变化如图2。t2时，容器中压强明显小于起始压强，其原因是铁发生了 腐蚀，请在图3中用箭头标出发生该腐蚀时电子流动方向；此时，碳粉表面发生了 （填“氧化”或“还原”）反应，其电极反应式是 。
（3）该小组对图2中0～t1时压强变大的原因提出了如下假设，请你完成假设二。
假设一：发生析氢腐蚀产生了气体；
假设二：________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
第4节 金属的腐蚀与防护
必备知识基础练
1．答案：C
解析：金属被腐蚀的本质是金属原子失去电子被氧化为金属阳离子：M－ne－===Mn＋，A项错误；马口铁的镀层破损后，Sn、Fe形成原电池，发生电化学腐蚀，铁先被腐蚀，B项错误；常温下，空气中的金属主要发生电化学腐蚀中的吸氧腐蚀，C项正确，D项错误。
2．答案：B
解析：金属铁的腐蚀过程中，金属铁可以和溶液中的氢离子反应，直接发生化学腐蚀，由于铁制品中含有铁和碳，再加上电解质环境，具备了原电池的构成条件，也会发生电化学腐蚀，A项正确；酸性条件下，发生电化学腐蚀时，碳作正极，溶液中的氢离子得电子生成氢气，正极的电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，B项错误，C项正确；发生电化学腐蚀时，铁作负极，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，D项正确。
3．答案：A
解析：铁铆钉处发生吸氧腐蚀时形成原电池，铁作负极，电极反应为Fe－2e－===Fe2＋，铜作正极，电极反应为2H2O＋O2＋4e－===4OH－，反应中电子从负极Fe移向正极Cu，铜不被腐蚀，总反应为2Fe＋O2＋2H2O===2Fe（OH）2，生成的Fe（OH）2继续被空气中的O2氧化成Fe（OH）3，反应方程式为4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3。
4．答案：C
解析：由题图可知，④中铁作电解池的阳极，被腐蚀的速率最快；②、⑥中铁作原电池的负极，铁被腐蚀，且两电极金属的活泼性相差越大，负极金属越容易被腐蚀，则铁被腐蚀的速率：⑥>②；①中铁发生化学腐蚀；⑤中铁作电解池的阴极，铁被保护，被腐蚀的速率最慢；③中铁作原电池的正极，铁被保护，但被腐蚀的速率大于⑤。综上所述，铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序为④>⑥>②>①>③>⑤，C项符合题意。
5．答案：B
解析：装置Ⅰ中的铁钉与挥发出的HCl反应生成H2，使左侧液面下降；由于Fe比Cu活泼，装置Ⅱ中构成了原电池，会加速铁钉的腐蚀，装置Ⅱ比装置Ⅰ放出更多的H2，左侧液面下降更多；浓硫酸是难挥发性酸，具有吸水性，装置Ⅲ中的铁钉处于较为干燥的环境中，因此短时间内几乎没有被腐蚀。
6．答案：D
解析：由于活动性Fe>石墨，所以铁、石墨及海水构成原电池，Fe为负极，失去电子被氧化变为Fe2＋进入溶液，溶解在海水中的氧气在正极石墨上得到电子被还原，比没有形成原电池时的速率快，A正确；d为石墨，由于是中性电解质，所以发生的是吸氧腐蚀，石墨上氧气得到电子，发生还原反应，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，B正确；若d为锌块，则由于金属活动性Zn>Fe，Zn为原电池的负极，Fe为正极，首先被腐蚀的是Zn，铁得到保护，铁片不易被腐蚀，C正确；d为锌块，由于电解质为中性环境，发生的是吸氧腐蚀，在铁片上电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，D错误。
7．答案：C
解析：吸氧腐蚀原理图中，铁作原电池负极，电极反应式应为Fe－2e－===Fe2＋，A项错误；钢铁生锈过程发生原电池反应，化学能主要转化为电能，B项错误；杂质碳作原电池正极，电极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，C项正确；减缓铁制品生锈，可将其作为原电池的正极，应连接比铁活泼的金属，铜没有铁活泼，D项错误。
8．答案：C
解析：析氢腐蚀的总反应为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，若B处液面下降，则A溶液可能是酸性溶液，A项错误；若A为NaCl溶液，则发生吸氧腐蚀，B处液面上升，B项错误；发生吸氧腐蚀，2Fe＋O2＋2H2O===2Fe（OH）2，4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3，Fe（OH）3部分脱水，氧化产物变为Fe2O3·nH2O，C项正确；若是析氢腐蚀，总反应式为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，D项错误。
9．答案：C
解析：若X为锌棒，Y为NaCl溶液，开关K置于M处，该装置是原电池，锌易失电子作负极、铁作正极，作正极的铁被保护，这种方法称为牺牲阳极保护法，A正确；若X为碳棒，Y为NaCl溶液，开关K置于N处，该装置是电解池，碳棒作阳极、铁作阴极，作阴极的铁被保护，这种方法称为外加电流阴极保护法，B正确；若X为铜棒，Y为硫酸铜溶液，开关K置于M处时，该装置是原电池，铁电极上铁失电子发生氧化反应，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，C错误；若X为铜棒，Y为硫酸铜溶液，开关K置于N处时，该装置是电镀池，阳极上溶解的铜等于阴极上析出的铜，电解质溶液中各离子浓度都不会发生变化，D正确。
10．答案：A
解析：钢铁发生吸氧腐蚀时的负极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，A错误；锌的活动性大于铁，作原电池的负极，防腐过程中铝和锌均作为阳极，失去电子，B正确；防腐涂料可以防水、隔离O2，减少与氧气接触面积，降低吸氧腐蚀速率，C正确；钢铁防腐只能减缓钢铁腐蚀，未能完全消除，D正确。
11．答案：A
解析：锌比铁活泼，可为原电池的负极，被氧化，铁为正极，被保护，采用了牺牲阳极保护法，A正确；空气和水是钢柱发生腐蚀的条件，其他条件相同时，氧气浓度越大，钢柱腐蚀越严重，空气和水交界处氧气浓度大于水下，所以钢柱在水下部分比在空气与水交界处更不容易腐蚀，B错误；铁比锡活泼，当镀锡铁制品的镀层破损时，铁易被腐蚀，C错误；地下输油钢管与外加直流电源的正极相连，此时该金属作阳极，该电极金属易被腐蚀，D错误。
12．答案：C
解析：被保护的钢制管桩应作为阴极，从而使其表面腐蚀电流降至零或接近零，钢制管桩应与电源的负极相连，故A正确；通电时，高硅铸铁为惰性辅助阳极，海水中的氯离子等在阳极失电子发生氧化反应，电子经导线流向电源正极，再从电源负极流出经导线流向钢制管桩，故B正确；高硅铸铁为惰性辅助阳极，可减弱腐蚀的发生，但不能使钢制管桩周边的电极反应完全消失，故C错误；在保护过程中要使被保护金属结构电位低于周围环境，则通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整，故D正确。
13．答案：A
解析：根据金属活动性顺序可知，铁比锡活泼，镀层破损后构成原电池，铁作负极，加速铁的腐蚀，A项存在安全隐患；表面涂漆，避免铁与空气接触，可以防止铁生锈，B项不存在安全隐患；铝比铁活泼，保护铁不生锈，对铁起保护作用，C项不存在安全隐患；充满弱碱性的无氧水，避免构成原电池，保护铁不生锈，D项不存在安全隐患。
14．答案：A
解析：由题图可知是电化学防腐，而且有外加电源。加锌环的铁帽为阳极，湿润的绝缘子作阴极，水是电解质。阳极应是锌放电，电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，A项正确；阴极是水电离出的氢离子放电生成氢气，B项错误；只有断电时，才是牺牲锌保护铁的牺牲阳极保护法，C项错误；电解池中阴离子移向阳极，即OH－向阳极移动，D项错误。
15．答案：B
解析：该装置相当于电解池，能将电能转化为化学能，A项正确；左端为阳极，其腐蚀速率较右端快，B项错误；如果没有外加电源，潮湿的土壤（接近中性）中的钢铁管道发生原电池反应，所以发生的是吸氧腐蚀，C项正确；根据题意，此种腐蚀较慢，所以“阳极保护”实际上是在金属表面形成了一层致密的保护膜，D项正确。
关键能力综合练
1．答案：C
解析：A项，铁和活性炭构成原电池，铁作负极，铁失去电子生成Fe2＋，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，错误；B项，能量转化形式不是唯一的，化学能除了转化为电能外，还有热能等，错误；C项，Fe和活性炭构成原电池后，反应速率变快，正确；D项，Fe和C在水中也可以构成原电池，Fe失去电子，空气中的O2得电子，发生吸氧腐蚀，如果在NaCl溶液中，铁发生吸氧腐蚀更快，错误。
2．答案：C
解析：钢铁中因含杂质，容易形成原电池，发生电化学腐蚀，但并不是所有合金都不耐腐蚀，如不锈钢，故A错误；当金属作正极时，可以避免腐蚀，故B错误；钢铁电化学腐蚀分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀，主要区别在于水膜的酸性不同，故C正确；金属被腐蚀，化合价升高，被氧化，故D错误。
3．答案：C
解析：金属的电化学保护法包括两种：一是牺牲阳极保护法（利用原电池原理）；二是外加电流阴极保护法（利用电解池原理）。
4．答案：D
解析：A是原电池，铁是负极；B也是原电池，锌是负极，铁被保护；C是电解池，铁是阴极，被保护；D也是电解池，铁是阳极。根据防腐效果由好到差的顺序为：外加电流的阴极保护法防腐>牺牲阳极保护法防腐>有一般防护条件的防腐>无防护条件的防腐可知，D项正确。
5．答案：C
解析：本题考查金属的腐蚀与防护，考查的化学学科核心素养是科学态度与社会责任。该装置中阴极发生还原反应，A项错误；金属M被氧化，即金属活动性：M>Fe，B项错误；钢铁设施为原电池的正极，表面积累大量电子而被保护，C项正确；海水中含有大量的NaCl等电解质，而河水中电解质较少，故钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的慢，D项错误。
6．答案：AD
解析：若X为碳棒，开关K置于B处，铁作原电池的负极，能加快铁的腐蚀，A项不正确；若X为碳棒，开关K置于B处，铁作原电池的负极，电极反应为：Fe－2e－===Fe2＋，D项不正确；若X为锌棒，开关K置于A处，铁作电解池的阴极，属于外加电流阴极保护法，若X为锌棒，开关K置于B处时，铁作原电池的正极，属牺牲阳极保护法，B项和C项均正确。
7．答案：BD
解析：由题中信息可知，液滴边缘应为正极区，电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，液滴下的铁构成了负极区，发生氧化反应，Cl－向负极区即a区移动，故A、C两项错误、B项正确；铁、铜、NaCl溶液构成原电池，铁为负极发生氧化反应而被腐蚀，电极反应：Fe－2e－===Fe2＋，故D项正确。
8．答案：C
解析：根据pH＝2时锥形瓶中气体压强与时间的关系知，压强随着反应的进行而逐渐增大，说明该装置中发生了析氢腐蚀，可推知溶液pH≤2时，生铁发生析氢腐蚀，故A项正确；pH＝4时锥形瓶中气体压强随着反应的进行而逐渐减小，说明发生了吸氧腐蚀，故B项正确；根据压强与时间的关系图知，pH＝2的溶液和pH＝4的溶液中，变化相同的压强时所用时间不同，前者比后者时间长，说明吸氧腐蚀速率大于析氢腐蚀速率，故C项错误；两溶液中都发生电化学腐蚀，铁均作负极，负极反应式均为Fe－2e－===Fe2＋，故D项正确。
9．答案：A
解析：根据题图可知左侧Cu上发生吸氧腐蚀，右侧Cu上发生析氢腐蚀，则两个铜极上的反应是O2＋4e－＋4H＋===2H2O，2H＋＋2e－===H2↑，故A错误；若水膜中溶有食盐，增加吸氧腐蚀介质的导电性，将加快铁铆钉的腐蚀，故B正确；在金属表面涂一层油脂，能使金属与氧气和水隔离，不能构成原电池，所以能防止铁铆钉被腐蚀，故C正确；若将该铜板与直流电源的负极相连，相当于外界电子由铜电极强制转送给铁，抑制铁失电子而不易腐蚀，故D正确。
10．答案：（1）①2Fe－4e－===2Fe2＋
O2＋2H2O＋4e－===4OH－ ②C ③负
（2）①2H＋＋2e－===H2↑
②2Fe－4e－===2Fe2＋ 增大 B>A>C
解析：（1）①发生吸氧腐蚀时，负极上Fe失去电子，正极上O2得到电子。②铁闸门上连接比较活泼的金属时，活泼的金属作负极被氧化，Fe作正极被保护，属于牺牲阳极保护法。Na与水会剧烈反应，本题应该选用锌。③图乙所示方案属于外加电流阴极保护法，需把被保护的铁闸门连接在直流电源的负极上。（2）①装置C中Zn­Fe­稀硫酸构成原电池，其中Zn作负极，电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，Fe作正极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑。②装置B中，Cu­Fe­海水构成原电池，其中负极（Fe）：2Fe－4e－===2Fe2＋，正极（Cu）：2H2O＋O2＋4e－===4OH－。该装置本质上是发生的吸氧腐蚀，故Cu极附近c（OH－）增大，pH增大。铁被腐蚀的快慢顺序是B>A>C。
学科素养升级练
1．答案：C
解析：由钢铁锈蚀原理示意图可知，铁发生了吸氧腐蚀。缺氧区，铁发生氧化反应，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，A正确；富氧区，氧气得电子发生还原反应，O2＋2H2O＋4e－===4OH－，B正确；由题图可知，Fe失去的电子通过金属导体传递给富氧区的O2，电子不能在电解质溶液中自由移动，C不正确；隔绝氧气或电解质溶液后，就不能形成原电池，所以均可有效防止铁生锈，D正确。
2．答案：A
解析：铁棒末端连上Zn片时，Zn片端（乙区）作负极，乙区的电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，铁棒另一端（甲区）作正极，甲区的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，A项错误；乙区的电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，因此乙区产生Zn2＋，B项正确；铁棒末端连上Cu片时，Cu片端（丙区）作正极，丙区的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，溶液呈碱性，使酚酞变红，C项正确；铁棒另一端（丁区）作负极，丁区的电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，遇K3[Fe（CN）6]呈现蓝色，D项正确。
3．答案：B
解析：装置①中a极和电源的正极相连，则a极为阳极，b极是阴极，精炼铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，选项A正确；装置②是原电池，铁比铜活泼，所以铁是负极，失去电子，铜是正极，溶液中的铁离子得到电子，选项B不正确；钢闸门应与外接电源的负极相连，作阴极被保护，选项C正确；装置④中浓硫酸是难挥发性酸，具有吸水性，铁钉处于较为干燥的环境中，因此铁钉几乎没被腐蚀，选项D正确。
4．答案：（1）
（2）吸氧 如图
还原 2H2O＋O2＋4e－===4OH－
（3）反应放热，温度升高
解析：（1）对比编号①，编号②中碳粉的质量与编号①相同，醋酸的浓度与编号①不同，所以铁粉的质量应与编号①相同，即2.0 g；编号③中碳粉质量与编号①不同，铁粉质量和醋酸浓度均与编号①相同，显然编号③目的是探究碳粉含量的影响。（2）t2时，容器中压强明显小于起始压强，说明容器中气体减少，所以铁发生的是吸氧腐蚀。在铁发生吸氧腐蚀的过程中，铁为负极，发生氧化反应，形成Fe2＋；碳为正极，发生还原反应：2H2O＋O2＋4e－===4OH－。（3）0～t1时压强增大，应从两方面考虑，一是生成气体，二是温度升高，则由假设一内容可得假设二应是此反应是放热反应，温度升高。编号
实验目的
碳粉/g
铁粉/g
醋酸/%
①
为以下实验作参照
0.5
2.0
90.0
②
醋酸浓度的影响
0.5
36.0
③
0.2
2.0
90.0
编号
实验目的
碳粉/g
铁粉/g
醋酸/%
②
2.0
③
碳粉含量的影响