人教版 (2019)选择性必修1第三节 金属的腐蚀与防护课后作业题

这是一份人教版 (2019)选择性必修1第三节 金属的腐蚀与防护课后作业题，共10页。
1. 为了避免青铜器生成铜绿，下列方法正确的是( )
①将青铜器放在银质托盘上 ②将青铜器保存在干燥的环境中 ③将青铜器保存在潮湿的空气中
④在青铜器的表面覆盖一层防渗的高分子膜
A. ①③B. ②③C. ②④D. ①④
2. [2022南京六校期初联考]下列说法正确的是( )
A. 精炼铜时，纯铜作阳极，粗铜作阴极
B. 地下钢铁管道用导线连接铜块可以减缓管道的腐蚀
C. 铅蓄电池正极电极反应为
D. 常温常压下，氢氧燃料电池放电过程中消耗 ，转移电子的数目为
3. 用压强传感器探究生铁在和的醋酸中发生腐蚀的装置及得到的图像如图所示：
分析图像，以下结论错误的是( )
A. 溶液 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
4. 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，锌环是阳极，发生氧化反应
B. 通电时，阴极上的电极反应为
C. 断电时，锌环上的电极反应为
D. 断电时，仍能防止铁帽被腐蚀
5. 一定条件下，碳钢腐蚀与溶液的关系如表。
下列说法错误的是( )
A. 当 时，碳钢主要发生析氢腐蚀
B. 当 时，碳钢主要发生吸氧腐蚀
C. 当 时，正极反应：
D. 在煮沸除氧气后的碱性溶液中，碳钢腐蚀速率会减缓
6. 某城市为了减少钢管因锈蚀而造成的损失，拟用如图所示方法保护埋在酸性土壤中的钢管。下列有关说法正确的是( )
A. 在潮湿的酸性土壤中钢管主要发生吸氧腐蚀
B. 在潮湿的酸性土壤中金属棒 中的电子通过导线流向钢管
C. 在潮湿的酸性土壤中 向金属棒 移动，抑制 与铁的反应
D. 钢管与金属棒 也可用导线分别连接直流电源正、负极以达到减缓腐蚀钢管的目的
7. [2023南通如皋期末]电渗析法淡化海水（在直流电源作用下通过离子交换膜对海水进行处理）。
（1） 其他条件相同，在海水中钢铁设施的腐蚀速率比在河水中更快的原因是。
（2） 利用如图所示装置可以减缓海水中钢铁设施的腐蚀。若开关置于处，则电极可选用的物质是（填“石墨块”“锌块”或“铜块”），钢铁设施表面发生的电极反应为；若开关置于处，则极为电源的（填“正极”或“负极”）。
（3） 用溶液模拟海水淡化，电解装置原理示意图如图所示。阴极发生的电极反应为，淡水从（填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”）室流出。
B级 关键能力提升练
8. 下列有关金属的保护方法的说法正确的是( )
A. 常使用的快餐杯表面有一层搪瓷，搪瓷层破损后仍能起到防止铁生锈的作用
B. 白铁（镀锌铁）镀层破损后，铁皮的腐蚀加快
C. 轮船的船壳水线以下常装有一些锌块，这是利用了牺牲阳极法
D. 钢铁制造的暖气管道外常涂有一层沥青，这是钢铁的电化学保护法
9. 利用如图装置，可完成很多电化学实验。下列有关此装置的叙述正确的是( )
A. 若 为镁棒， 为 ，开关 置于 处，铁表面因积累大量电子而被保护
B. 若 为石墨棒， 为 ，开关 置于 处，可加快铁的腐蚀
C. 若 为石墨棒，开关 置于 处，当 溶液为河水时比为海水时 腐蚀快
D. 若 为铜棒， 为硫酸铜，开关 置于 处，可用于铁表面镀铜，溶液中铜离子浓度将减小
C级 学科素养创新练
10. 金属腐蚀现象遍及国民经济和国防建设各个领域，危害十分严重。近几十年来，金属的腐蚀与防腐已成为一门独立的综合性学科。某实验小组进行铁的电化学腐蚀原理及防护的探究实验：
（1） 已知:遇溶液生成蓝色沉淀。
小组同学认为以下两种检验方法，均能证明铁发生了吸氧腐蚀。
① 用电极反应式解释实验ⅰ中的现象：。
② 查阅资料：具有氧化性。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。
③ 为进一步探究的氧化性对实验ⅱ结果的影响，进行下列实验，几分钟后的记录如下：
.以上实验表明：在存在条件下，溶液可以与铁片发生反应。
.为探究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。此补充实验表明的作用是。
（2） 小组同学向如图所示装置的容器、中分别加入的溶液，闭合，电流表指针未发生偏转。加热容器，电流表指针向右偏转。
① 分别取少量容器、中的溶液置于试管中，滴加溶液，容器中的溶液所在的试管中出现蓝色沉淀，容器中的溶液所在的试管中无变化，容器中铁片作极。
② 加热后，电流表指针发生偏转的原因可能是。
（3） 金属阳极钝化是一种电化学防护方法。将作阳极置于溶液中，一定条件下，钝化形成致密的氧化膜，试写出该阳极的电极反应。
第三节 金属的腐蚀与防护
A级 必备知识基础练
1. C
[解析]比活泼，将青铜器放在银质托盘上，构成原电池时青铜器作负极，青铜器更易被腐蚀，①错误；将青铜器保存在干燥的环境中，可避免其与空气中的水接触，不易被腐蚀，②正确；青铜器在潮湿的空气中易发生吸氧腐蚀，③错误；覆盖防渗的高分子膜可以隔绝潮湿的空气，④正确。
2. C
[解析]工业上电解精炼铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，电解液为含铜离子的盐溶液，故错误；地下钢铁管道用导线连接铜块，构成原电池，钢铁作负极，铜块作正极，钢铁管道的腐蚀速率加快，故错误；铅蓄电池正极二氧化铅得电子生成硫酸铅，电极反应为，故正确；常温常压下，气体摩尔体积不等于，氢气的物质的量不能按此数据进行计算，故错误。
3. C
[解析]由压强变化图像可知时，压强增大，说明生成氢气，发生析氢腐蚀，时，压强逐渐减小，说明消耗氧气，发生吸氧腐蚀，两溶液中负极反应均为，、、项正确；由斜率可知消耗氧气的速率比生成氢气的速率快，项错误。
4. C
[解析]锌环与电源的正极相连，为阳极，阴极水电离产生的放电生成，、均正确；断电时，比铁活泼，作负极，电极反应为，铁仍受到保护，错误，正确。
5. C
[解析]在的溶液中，碳钢主要发生析氢腐蚀，负极反应为，正极反应为，正确；在的溶液中，碳钢主要发生吸氧腐蚀，负极反应为，正极反应为，正确；在的溶液中，碳钢主要发生吸氧腐蚀，正极反应为，错误；在煮沸除氧气后的碱性溶液中，浓度较低，且碱性溶液中腐蚀较慢，因此正极上氧气生成的速率减小，所以碳钢腐蚀速率会减缓，正确。
6. B
[解析]在酸性环境下，钢铁主要发生析氢腐蚀，项错误；金属棒、钢管在酸性土壤中形成原电池，其中金属棒作负极，失去电子，失去的电子通过导线流向钢管，钢管作正极被保护，项正确；在潮湿的酸性土壤中，存在大量，移动到正极上得电子被还原，即移动到钢管上得电子，抑制与铁的反应，项错误；若钢管与金属棒用导线分别连接直流电源正、负极，则钢管作阳极，腐蚀速率加快，项错误。
7. （1） 海水中电解质溶液浓度更大，形成电化学腐蚀的速率更快
[解析]其他条件相同，在海水中含有的电解质浓度大于河水，更容易形成原电池腐蚀，且离子浓度越大时，溶液的导电能力越强，电化学腐蚀速率越快。
（2） 锌块;; 正极
[解析]图中装置，若置于处形成原电池装置，为保护钢铁设施，应让钢铁设备作正极，则电极所选金属应比铁活泼，故选锌块，此时钢铁设施上发生反应为；若置于处形成电解装置，钢铁设施应作阴极，所连电极为负极，则为正极。
（3） ; Ⅱ
[解析]电解溶液，阴极发生的电极反应为，电解池中阴离子向阳极移动，阳离子向阴极移动，则Ⅱ室中钠离子通过膜进入Ⅲ室，氯离子通过膜进入Ⅰ室，最终Ⅱ室可得到淡水，而Ⅰ室中氯离子无法通过膜进入正极区，钠离子无法通过膜进入Ⅱ室，所得溶液仍为氯化钠溶液；同理Ⅲ室中氯离子无法通过膜进入Ⅱ室，钠离子无法通过膜进入负极区，而阴极生成的氢氧根可以通过膜进入Ⅲ室，所得溶液仍为氯化钠和氢氧化钠溶液。
B级 关键能力提升练
8. C
[解析]项中搪瓷层破损后，铁直接暴露在空气中，因而搪瓷层不能对破损部分进行保护，错误；项中镀层破损后，由于锌的活动性比铁强，与铁构成原电池，锌作负极，保护铁不被腐蚀，错误；项采取的是牺牲阳极法，正确；项中用沥青作涂层不是电化学保护法，错误。
9. A
[解析]若为镁棒，为，开关置于处，则构成原电池，由于金属活动性：，则为负极，失去电子，被氧化变为金属阳离子进入溶液，电子由导线经外电路流向正极，铁表面因积累大量电子而被保护，正确；若为石墨棒，为，开关置于处，装置为电解池，为阳极，铁棒为阴极，铁表面因积累大量电子而得到保护，错误；若为石墨棒，开关置于处，当溶液为河水或海水时，均构成原电池，铁棒为负极，被腐蚀。由于河水中电解质离子浓度比海水小，溶液导电能力弱，因此在河水中腐蚀相对于海水要慢些，错误；若为铜棒，为硫酸铜，开关置于处，装置为电解池，铜棒为阳极，被氧化变为进入溶液，在阴极铁棒上，溶液中的得到电子被还原，因此可用于铁棒表面镀铜，但溶液中浓度不变，错误。
C级 学科素养创新练
10. （1） ①
[解析]实验ⅰ中连接好装置，构成原电池，铁片为负极，石墨棒为正极，由于电解质溶液呈中性，则正极石墨棒上得到电子发生还原反应，正极的电极反应为，增大，附近溶液显碱性，因此石墨棒附近溶液变红。
② 可能氧化生成，会干扰由电化学腐蚀生成的的检验
[解析]根据资料“具有氧化性”，故实验ⅱ中铁电极可能直接和溶液发生氧化还原反应生成，产生的再与反应生成蓝色沉淀，会干扰对电化学腐蚀生成的的检验。
③ 破坏铁片表面的氧化膜
[解析]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，稀硫酸“酸洗”的目的是除去铁表面的氧化膜，由此补充实验,结合实验ⅳ说明的作用是破坏铁片表面的氧化膜。
（2） ① 正
[解析]溶液与反应生成蓝色沉淀，分别取少量容器、中的溶液置于试管中，滴加溶液，容器中的溶液所在的试管中出现蓝色沉淀，说明容器中生成，容器中的溶液所在的试管中无变化，说明容器中没有生成，所以容器中铁片作负极，容器中铁片作正极。
② 温度升高，还原性增强，反应速率加快
[解析]加热后，电流表指针发生偏转的原因可能是温度升高，的还原性增强，使化学反应速率加快。
（3）
[解析]阳极上失去电子并与溶液中的反应产生致密的保护膜，从而阻止反应的进一步发生，则阳极的电极反应为。
2
4
6
6.5
8
13.5
14
腐蚀快慢
较快
慢
较快
主要产物
装置
分别进行的操作
现象
ⅰ.连好装置一段时间后，向烧杯中滴加酚酞
石墨棒附近溶液变红
ⅱ.连好装置一段时间后，向烧杯中滴加溶液
铁片表面产生蓝色沉淀
实验
胶头滴管
试管
现象
溶液
ⅲ.蒸馏水
无明显变化
ⅳ.溶液
铁片表面产生大量蓝色沉淀
溶液
无明显变化