高考二轮复习知识点：金属的电化学腐蚀与防护2

试卷更新日期：2023-07-30 类型：二轮复习

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一、选择题

1. 下列叙述错误的是（）

A、生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁弱 B、用锡焊接的铁质器件，焊接处易生锈 C、在铁制品上镀铜时，镀件为阳极，铜盐为电镀液 D、铁管上镶嵌锌块，铁管不易被腐蚀

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2. 利用如图装置探究铁在海水中的电化学防护，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，海水 $pH$ 降低 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，碳棒上发生氧化反应

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3. 化学与社会、生活、生产密切相关，下列有关说法正确的是（）

A、漂白粉可用于游泳池杀菌消毒 B、菜刀洗净后擦干主要是为了防止发生化学腐蚀 C、安装煤炭燃烧过程的“固硫”装置，主要是为了提高煤的利用率 D、区分食盐是否加碘的方法是向食盐溶液中加少量淀粉，观察是否变蓝

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4. “外加电流法”和“牺牲阳极法”均可有效防止铁发生电化学腐蚀。下列说法不正确的是（）

A、铁发生电化学腐蚀的原因是在其表面形成了原电池 B、利用“外加电流法”时，铁连接电源负极 C、“牺牲阳极法”利用了电解池原理 D、两种保护法中都要采用辅助阳极

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5. 化学与社会、生产和生活密切相关。下列说法不正确的是（）

A、研究高效合成氨有利于提高粮食产量 B、大量鲜花的香味主要来自酯的混合物 C、液化石油气是一种可再生的清洁能源 D、采用喷涂油漆法可以防止钢铁的腐蚀

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6. 我国学者进行了如下模拟实验：将甲、乙两片相同的低合金钢片用导线连接插入海水中，钢片甲附近通入氧气，钢片乙附近通入氮气。研究表明钢片乙的腐蚀速率明显高于钢片甲，下列说法不正确的是（）

A、钢片甲作正极 B、氮气在钢片乙上得电子 C、在海水中阳离子向钢片甲移动 D、能产生电流的主要原因是两极上氧气浓度不同

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7. 在船体的钢铁外壳上镶嵌锌块可以有效避免船体遭受腐蚀。下列说法不正确的是（）

A、锌块作原电池的负极 B、钢铁在海水中易发生吸氧腐蚀 C、电子由船体钢铁外壳向锌块移动 D、在海水中阳离子向船体钢铁外壳移动

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8. 美好生活离不开化学。下列人类活动中，运用了相应的化学原理的是（）

选项	人类活动	化学原理
A	NH₄Cl溶液除铁锈	NH $4_{+}$ 水解呈酸性
B	游轮底部定期更换锌块	利用电解原理可防止腐蚀
C	铝罐贮运浓硝酸	铝具有良好导热性
D	NH₄HCO₃可用作氮肥	NH₄HCO₃受热易分解

A、A B、B C、C D、D

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9. 镀锌铁皮可用于制备七水合硫酸锌(ZnSO₄ $\cdot$ 7H₂O)，其流程如图。

下列有关说法正确的是（）

A、镀锌铁皮的镀层被破坏后铁的腐蚀比生铁快 B、“氧化”发生反应的离子方程式为2Fe²⁺+2H⁺+H₂O₂=2Fe³⁺+2H₂O C、“调pH”后所得溶液中大量存在的离子有Zn²⁺、SO $_{4}^{2 -}$ 、Fe³⁺、H⁺ D、从“过滤2”所得滤液中获取晶体的操作为：蒸发滤液至有大量晶体出现时停止加热，利用余热将液体蒸干

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10. 化学与生活密切相关，下列说法错误的是（）

A、利用 $C_{2} H_{5} OH$ 、 $H_{2} O_{2}$ 和 $NaClO$ 的强氧化性进行消毒 B、电热水器用镁棒防止铁质内胆腐蚀，原理是牺牲阳极的阴极保护法 C、某品牌运动服材料的主要成分聚氨酯，属于有机高分子化合物 D、实施“煤改气”等清洁燃料改造工程，有利于保护环境

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11. 下列实验设计能达到相应实验目的的是（）


A．关闭a，打开b，可检验装置的气密性	B．比较KMnO₄、Cl₂、S的氧化性强弱	C．验证铁钉能发生析氢腐蚀	D．检验乙醇消去反应的产物乙烯

A、A B、B C、C D、D

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12. 下列说法错误的是（）

A、溶质的溶解度越大，析出速度越慢，越有可能得到颗粒较大的晶体 B、亚硝酸钠与碘化钾反应生成的碘可使淀粉溶液变蓝色，据此可以检验亚硝酸根的存在 C、镀锌铁皮酸浸过程中，可根据产生气体速度显著减慢这一现象来判定锌镀层已反应完全 D、实验时意外受溴腐蚀可用大量的浓氢氧化钠溶液清洗伤口

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13. 下列说法正确的是（）

A、麒麟9905G芯片己正式发布，其主要成分为SiO₂ B、碳酸钠能与盐酸反应，可用于治疗胃酸过多 C、在船身上装有锌块，是利用了牺牲阳极的阴极保护法保护船体 D、明矾水解时产生具有吸附性的胶体粒子，可以用于饮用水的杀菌消毒

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14. 下列有关实验说法中，错误的是（）

A、利用纸层析法分离Fe³⁺、Cu²⁺时，氨熏显色后上方出现红棕色斑点，下方出现深蓝色斑点 B、可用AgNO₃溶液和稀HNO₃区分NaCl、NaNO₂和NaNO₃ C、在“镀锌铁皮的镀层厚度的测定”实验中，将镀锌铁皮放入稀硫酸，待产生气泡的速率显著减小时，可以判断锌镀层已反应完全 D、溶质的溶解度小，溶液的浓度高，可析出较大晶粒

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15. 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周中心区(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。下列说法错误的是（）

A、铁片腐蚀最严重区域不是生锈最多的区域 B、液滴边缘是正极区，发生的电极反应为O₂+2H₂O+4e^-=4OH^- C、液滴下氧气含量少，铁片作负极，发生的还原反应为Fe-2e^-=Fe²⁺ D、铁片腐蚀过程发生的总化学方程式为4Fe+6H₂O+3O₂=4Fe(OH)₃

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16. 验证牺牲阳极的阴极保护法，实验如下（烧杯内均为经过酸化的3%NaCl溶液）。

①

②

③

在Fe表面生成蓝色沉淀

试管内无明显变化

试管内生成蓝色沉淀

下列说法错误的是（）

A、对比②③，可以判定Zn保护了Fe B、对比①②，K₃[Fe(CN)₆]可能将Fe氧化 C、验证Zn保护Fe时不能用①的方法 D、将Zn换成Cu，用①的方法可判断Fe比Cu活泼

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17. 下列事实能用勒夏特列原理解释的是（）

A、铜与浓硫酸反应需要加热 B、加热蒸干FeCl₃溶液最终得到Fe(OH)₃ C、使用催化剂提高合成氨的生产效率 D、钢管与铜管堆放一处，钢管更易腐蚀

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18. 图中实验装置正确，且能达到实验目的的是（）

A、利用图1 装置模拟石油的分馏 B、利用图 2 装置检验 NH₄Cl分解产生的两种气体 C、利用图 3 装置蒸发结晶得到食盐晶体 D、利用图 4 装置验证牺牲阳极的阴极保护法

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19. 化学对提高人类生活质量和促进社会发展具有重要作用，下列说法中正确的是（）

A、碳酸钠可用于制作糕点的膨松剂，是因为加热能分解出二氧化碳 B、电热水器用镁棒防止内胆腐蚀，采用的是牺牲阳极的阴极保护法 C、含棉、麻、丝、毛及合成纤维的废旧衣物燃烧处理时都只生成CO₂和H₂O D、高纯铝被大量用于制造火箭、导弹和飞机的外壳

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20. 对金属腐蚀及防护的表述正确的是（）

A、金属腐蚀的本质：金属失电子发生还原反应 B、牺牲阳极的阴极保护法：被保护的金属应做负极 C、外加电流阴极保护法：被保护的金属应与电源正极相连 D、钢铁表面烤蓝生成一层致密的 ${Fe}_{3} O_{4}$ ，能起到防腐蚀作用

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21. 锥形瓶内壁用某溶液润洗后，放入混合均匀的新制铁粉和碳粉，塞紧瓶塞，同时测量锥形瓶内压强的变化，如图所示。下列说法错误的是（）

A、0~t₁时，铁可能发生了析氢腐蚀 B、0~t₁时，铁可能发生了吸氧腐蚀 C、t₁~t₂时，铁一定发生了吸氧腐蚀 D、用于润洗锥形瓶的溶液一定显酸性

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二、多选题

22. 银器的保护主要是维持它的原貌，对于轻微腐蚀蒙有硫化银的银器，可将其和铝片一起接触浸泡在稀NaOH溶液中，经一定时间污迹消失，取出后用水洗于净，再用软布或棉团擦光．有关叙述正确的是（　　）

A、溶液中的OH^﹣离子向正极移动 B、在银表面上的反应为：Ag₂S+2e^﹣═2Ag+S²^﹣ C、反应后容易的pH增大 D、在铝表面的反应为：Al+4OH^﹣﹣3e^﹣═AlO₂^﹣+2H₂O

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三、非选择题

23.
用零价铁（Fe）去除水体中的硝酸盐（NO₃^﹣）已成为环境修复研究的热点之一．

(1)、Fe还原水体中NO₃^﹣的反应原理如图1所示．
①作负极的物质是．
②正极的电极反应式是．

(2)、
将足量铁粉投入水体中，经24小时测定NO₃^﹣的去除率和pH，结果如下：
初始pH
pH=2.5
pH=4.5
NO₃^﹣的去除率
接近100%
＜50%
24小时pH
接近中性
接近中性
铁的最终物质形态
pH=4.5时，NO₃^﹣的去除率低．其原因是．

(3)、实验发现：在初始pH=4.5的水体中投入足量铁粉的同时，补充一定量的Fe²⁺可以明显提高NO₃^﹣的去除率．对Fe²⁺的作用提出两种假设：
Ⅰ．Fe²⁺直接还原NO₃^﹣；
Ⅱ．Fe²⁺破坏FeO（OH）氧化层．
①做对比实验，结果如图2所示，可得到的结论是．
②同位素示踪法证实Fe²⁺能与FeO（OH）反应生成Fe₃O₄ ．结合该反应的离子方程式，解释加入Fe²⁺提高NO₃^﹣去除率的原因：．

(4)、其他条件与（2）相同，经1小时测定NO₃^﹣的去除率和pH，结果如表：
初始pH
pH=2.5
pH=4.5
NO₃^﹣的去除率
约10%
约3%
1小时pH
接近中性
接近中性
与（2）中数据对比，解释（2）中初始pH不同时，NO₃^﹣去除率和铁的最终物质形态不同的原因：．

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24. 回答下列问题：

(1)、X、Y、Z、W均为中学化学中常见物质，一定条件下它们之间有如下转化关系(其它产物已略去)。下列说法错误的是

A、若W是单质铁，则Z溶液可能是 $F e C l_{2}$ 溶液 B、若W是氢氧化钠，则X水溶液呈酸性 C、若W是氧气，则X、Z的相对分子质量可能相差48 D、若W是强氧化性的单质，则X可能是金属铝

(2)、A是一种常见的铵盐，受热分解可得到碱性气体B，C、D是常见的两种氧化物，E溶液显酸性。A、B、C、D、E是含有一种相同元素的五种化合物，在一定条件下可发生如图所示的转化。

①B的化学式；D的颜色。

②实验室中常用A和另一种固体制备B，写出相应的化学方程式。

(3)、电化学原理在防止金属腐蚀、能量转换、物质合成等方面应用广泛。
①图1中，为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀，材料B可以选择(填字母标号)。

a．碳棒 b．锌板 c．铜板

②镁燃料电池在可移动电子设备电源和备用电源等方面应用前景广阔。图2为“镁—次氯酸盐”燃料电池原理示意图，电极为镁合金和铂合金。E为该燃料电池的(填“正”或“负”)极。F电极上的电极反应式为。

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25. 回答下列问题

(1)、一种锂离子电池，以LiPF₆ (六氟磷酸锂)的碳酸酯溶液(无水)为电解质溶液，其中P元素在周期表中的位置是，写出其基态原子的价层电子的轨道表示式， Li、P、F三种元素的基态原子的第一电离能由大到小顺序为(请填元素符号)。

(2)、海港、码头的钢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，工作原理如图所示。钢管桩上主要发生的电极反应式为：(假设海水为氯化钠溶液，下同)。也可以在钢管桩上焊接锌块进行保护，钢管桩中的铁上主要发生的电极反应式为：。

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26. 回答下列问题：

(1)、炒菜的铸铁锅长期不用时会因腐蚀而出现红褐色锈斑，铁锅的锈蚀主要是电化学腐蚀中的腐蚀，正极的电极反应式为。

(2)、锂离子电池具有质量小、体积小、储存和输出能量大等特点，是多种便携式电子设备和交通工具的常用电池。一种锂离子电池构造如图所示，其中电解质 $L i C l O_{4}$ 溶于混合有机溶剂中， $L i^{+}$ 通过电解质迁移入 $M n O_{2}$ 晶格中，生成 $L i M n O_{2}$ 。回答下列问题：
①a电极为该电池的极；
②该电池正极的电极反应式为。

(3)、许多有机化学反应包含电子的转移，使这些反应在电解池中进行时称为电有机合成。
电有机合成反应条件温和，生产效率高。电解合成1， $2 -$ 二氯乙烷 $(C l C H_{2} C H_{2} C l)$ 的实验装置如图所示。回答下列问题：
①离子交换膜X为交换膜(填“阳离子”或“阴离子”)；
②阴极区的电极反应式是；
③阳极区发生的液相反应化学方程式为。

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27. 完成下列各小题。

(1)、在火箭推进器中装有强还原剂肼(N₂H₄)和强氧化剂(H₂O₂)，当它们混合时，即产生大量的N₂和水蒸气，并放出大量热。已知0.4mol液态肼和足量H₂O₂反应，生成氮气和水蒸气，放出256kJ的热量。写出该反应的热化学方程式。

(2)、金属腐蚀一般可分为化学腐蚀和电化学腐蚀，炒过菜的铁锅未及时清洗容易发生腐蚀而生锈。请写出铁锅生锈过程的负极反应式：。

(3)、图中甲池的总反应式为N₂H₄+O₂=N₂+2H₂O。
①甲池中N₂H₄发生的是(填“氧化反应”或“还原反应”)，乙池中SO $4_{2 -}$ 向移动(填“左”或“右”)。
②乙池中总反应的离子方程式为。
③要使乙池恢复到反应前的状态，应向溶液中加入(填化学式)。

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28. 某实验小组欲探究牺牲阳极法的原理，设计如图实验装置：

(1)、实验Ⅰ：向烧杯中加入一定量的饱和食盐水，插入两个无底玻璃筒。将一根锌棒和一根铁棒用导线与电流表连接后，再分别插入两个玻璃筒中，电流表指针发生偏转。
锌棒上发生的电极反应为；铁棒上发生的电极反应为。

(2)、向铁棒附近滴加K₃[Fe（CN）₆]溶液，无明显现象，这说明该实验中无产生。

(3)、实验Ⅱ：该小组的同学将锌棒换为铜棒，并用导线将其与电流表连接。一段时间后，向插入铁棒的玻璃筒内滴入几滴K₃[Fe（CN）₆]溶液，向插入铜棒的玻璃筒内滴入几滴酚酞溶液。
实验Ⅱ中电流表指针的偏转方向与实验Ⅰ（填“相同”或“相反”）。

(4)、在铁棒和铜棒附近可观察到的现象分别是、。

(5)、上述两个实验表明，活泼性不同的两种金属作电极构成原电池时，一般是相对（填“活泼”或“不活泼”）的金属被保护，根据此原理采取的金属防护方法称为。

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29. 2020年3月22日为第 28届世界水日，化学中有很多与水相关的化学知识。

(1)、海水会腐蚀铁质海轮外壳，制造海轮时会在船底四周镶嵌。(填“锌块”或“铜块”)

(2)、自来水厂常用含有 Fe³⁺的净水剂净水，其原理是。(用离子方程式表示)

(3)、自来水常用氯气杀菌消毒， ${Cl}_{2} + H_{2} O ⇌ HCl + HClO$ ，要增大 HClO 的浓度，可以加入下列物质中的____。

A、CH₃COONa B、HCl C、CaCO₃固体 D、H₂O E、SO₂

(4)、常温下，0.01mol·L^-1NaOH溶液，由水电离出的c(OH^-)=mol·L^-1。

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30. 按要求回答下列问题：

(1)、含40.0 g NaOH的稀溶液与含24.5gH₂SO₄的稀硫酸反应，放出28.7kJ的热量，表示该反应中和热的热化学反应方程式。

(2)、钢铁发生吸氧腐蚀的正极反应式。

(3)、衡量一个体系的物理量叫做熵。

(4)、甲苯和浓硝酸、浓硫酸的混合酸在100℃时反应生成TNT的化学方程式。

(5)、写出如图所示高分子化合物的单体。

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31.

(1)、下列说法正确的是_______(填字母序号)。

A、化学反应的实质就是旧化学键的断裂，新化学键的形成，在化学反应中，反应物转化为生成物的同时，必然伴随着能量的变化 B、钢铁生锈腐蚀时，铁被氧化 C、放热反应发生时，不一定要加热。但吸热反应必须要加热才能发生

(2)、在101 kPa时，2 g H₂完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ热量，氢气完全燃烧的热化学方程式表示为。

(3)、目前工业上有一种方法是用CO₂来生产甲醇：CO₂(g)+3H₂(g)⇌CH₃OH(g)+H₂O(g)。如图1表示该反应进行过程中能量的变化(单位为：kJ·mol^-¹)，该反应是△H0(选填“>”“=”或“<”)。

(4)、图2装置属于原电池的是(填序号)。在选出的原电池中，是负极，发生(选填“氧化”或“还原”)反应，正极的现象。此原电池反应的化学方程式为。

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32. 铁及其化合物是生活中常见的物质。

(1)、铁件表面镀铜可有效防止铁被腐蚀，电镀时，以CuSO₄溶液为电解液，铜作(填 “阳”或“阴”)极，铜离子向极移动，阴极的电极反应式为。

(2)、下图中，为了减缓海水对铁闸门A的腐蚀，材料B可以选择(填字母序号)。

a.碳棒 b.锌板 c.铜板

用电化学原理解释材料B需定期拆换的原因：。

(3)、将FeCl₃溶液滴加到Mg(OH)₂悬浊液中，有红褐色沉淀产生。该变化的离子方程式为。

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33. 炒过菜的铁锅未及时洗净(残液中含有NaCl)，不久便会因腐蚀而出现红褐色锈斑。试回答：

(1)、铁锅的锈蚀应属于腐蚀。

(2)、铁锅锈蚀的电极反应式为：负极：；正极：。正负极反应产物会继续发生反应，反应的离子方程式，化学方程式为。

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34. 电化学原理被广泛地应用于生产、生活的许多方面。

(1)、I．制备氯气
工业中用电解饱和食盐水的方法制备氯气，其原理如下图所示。

此过程中能量转化形式为转化为(填“化学能”或“电能”)

(2)、电极乙为(填“阴极”或“阳极”)，A 口生成的气体是

(3)、电解饱和食盐水的离子方程式是

(4)、下列有关氯气的说法中正确的是
a．实验室常用排饱和食盐水法收集

b．可使碘化钾溶液变蓝

c．转化为 NaClO、ClO₂ 等含氯化合物可用于杀菌消毒

(5)、II．金属防护
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K₃Fe(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，观察现象如下。

被腐蚀的是包裹的铁钉(填“锌片”或“铜片”)

(6)、结合电极反应式解释 i 中现象产生的原因

(7)、结合以上实验，请对铁制零件的使用提出建议

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35. 某小组同学利用原电池装置探究物质的性质。

资料显示：原电池装置中，负极反应物的还原性越强，或正极反应物的氧化性越强，原电池的电压越大。

(1)、同学们利用下表中装置进行实验并记录。

装置	编号	电极A	溶液B	操作及现象
	Ⅰ	Fe	pH=2的H₂SO₄	连接装置后，石墨表面产生无色气泡；电压表指针偏转
	Ⅱ	Cu	pH=2的H₂SO₄	连接装置后，石墨表面无明显现象；电压表指针偏转，记录读数为a

① 同学们认为实验Ⅰ中铁主要发生了析氢腐蚀，其正极反应式是。

② 针对实验Ⅱ现象：甲同学认为不可能发生析氢腐蚀，其判断依据是；乙同学认为实验Ⅱ中应发生吸氧腐蚀，其正极的电极反应式是。

(2)、同学们仍用上述装置并用Cu和石墨为电极继续实验，探究实验Ⅱ指针偏转原因及影响O₂氧化性因素。

编号	溶液B	操作及现象
Ⅲ	经煮沸的pH=2的 H₂SO₄	溶液表面用煤油覆盖，连接装置后，电压表指针微微偏转，记录读数为b
Ⅳ	pH=2的H₂SO₄	在石墨一侧缓慢通入O₂并连接装置，电压表指针偏转，记录读数为c；取出电极，向溶液中加入数滴浓Na₂SO₄溶液混合后，插入电极，保持O₂通入，电压表读数仍为c
Ⅴ	pH=12的NaOH	在石墨一侧缓慢通入O₂并连接装置，电压表指针偏转，记录读数为d

① 丙同学比较实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的电压表读数为：c>a>b，请解释原因是。

②丁同学对Ⅳ、Ⅴ进行比较，其目的是探究对O₂氧化性的影响；实验Ⅳ中加入Na₂SO₄溶液的目的是。

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36. 2018年7月至9月，国家文物局在辽宁开展水下考古，搜寻、发现并确认了甲午海战北洋水师沉舰——经远舰。已知：正常海水呈弱碱性。

(1)、经远舰在海底“沉睡”124年后，钢铁制成的舰体腐蚀严重。舰体发生电化学腐蚀时，负极的电极反应式为。

(2)、为了保护文物，考古队员采用“牺牲阳极的阴极保护法”对舰船进行了处理。

①下列说法错误的是。

A．锌块发生氧化反应：Zn-2e^-=Zn²⁺

B．舰体有电子流入，可以有效减缓腐蚀

C．若通过外加电源保护舰体，应将舰体与电源正极相连

D．地下钢铁管道用导线连接锌块与该种舰体保护法原理相同

②采用“牺牲阳极的阴极保护法”后，舰体上正极的电极反应式为。

(3)、船上有些器皿是铜制品，表面有铜锈。
①据了解铜锈的成分非常复杂，主要成分有Cu₂(OH)₂CO₃和Cu₂(OH)₃Cl。考古学家将铜锈分为无害锈(形成了保护层)和有害锈(使器物损坏程度逐步加剧，并不断扩散)，结构如图所示。

下列说法正确的是

A．疏松的Cu₂(OH)₃Cl属于有害锈

B．Cu₂(OH)₂CO₃既能溶于盐酸也能溶于氢氧化钠溶液

C．青铜器表面涂一层食盐水可以做保护层

D．用HNO₃溶液除锈可以保护青铜器的艺术价值，做到“修旧如旧”

②文献显示Cu₂(OH)₃Cl的形成过程中会产生CuCl(白色不溶于水的固体)，将腐蚀文物置于含Na₂CO₃的缓冲溶液中浸泡，可以使CuCl转化为难溶的Cu₂(OH)₂CO₃反应的离子方程式为。

(4)、考古队员将舰船上的部分文物打捞出水后，采取脱盐、干燥等措施保护文物。从电化学原理的角度分析“脱盐、干燥”的防腐原理：。

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①	②	③

在Fe表面生成蓝色沉淀	试管内无明显变化	试管内生成蓝色沉淀

初始pH	pH=2.5	pH=4.5
NO₃^﹣的去除率	接近100%	＜50%
24小时pH	接近中性	接近中性
铁的最终物质形态