新教材2025版高中化學(xué)課時(shí)作業(yè)20金屬的腐蝕與防護(hù)新人教版選擇性必修1

課時(shí)作業(yè)20金屬的腐蝕與防護(hù)1．下列措施不能防止或減緩鋼鐵腐蝕的是()A.在鋼鐵制品表面鍍一層金屬鋅B.將鋼鐵制品放置在潮濕處C.在鋼鐵中加入錳、鉻等金屬，以變更鋼鐵結(jié)構(gòu)D.將鋼鐵制品與電源負(fù)極相連2．銅板上鐵鉚釘處的吸氧腐蝕原理如圖所示，下列有關(guān)說法不正確的是()A.正極的電極反應(yīng)式為2H＋＋2e－=H2↑B.此過程中還涉及反應(yīng)：4Fe(OH)2＋2H2O＋O2=4Fe(OH)3C.此過程中銅并不被腐蝕D.此過程中電子從Fe移向Cu3．如圖所示，將緊緊纏繞不同金屬的鐵釘放入培育皿中，再加入含有適量酚酞和NaCl的瓊脂熱溶液，冷卻后形成瓊膠(離子在瓊膠內(nèi)可以移動(dòng))。下列敘述正確的是()A.a中鐵釘旁邊呈現(xiàn)紅色B.b中鐵釘上發(fā)生還原反應(yīng)C.a中銅絲上發(fā)生氧化反應(yīng)D.b中鋁條旁邊有氣泡產(chǎn)生4．如圖是金屬犧牲陽極的陰極愛護(hù)法的試驗(yàn)裝置，下列有關(guān)說法正確的是()A.該裝置為電解池B.本試驗(yàn)犧牲了金屬Fe來愛護(hù)金屬ZnC.若加入K3[Fe(CN)6]溶液，F(xiàn)e電極旁邊不會(huì)產(chǎn)生特征藍(lán)色的沉淀D.遠(yuǎn)洋貨輪上鑲嵌的金屬Zn不須要更換5．下列對如圖所示的試驗(yàn)裝置的推斷中錯(cuò)誤的是()A.若X為碳棒，開關(guān)K置于A處可減緩鐵的腐蝕B.若X為鋅棒，開關(guān)K置于A或B處均可減緩鐵的腐蝕C.若X為鋅棒，開關(guān)K置于B處時(shí)，為犧牲陽極的陰極愛護(hù)法D.若X為碳棒，開關(guān)K置于B處時(shí)，鐵電極上發(fā)生的反應(yīng)為2H＋＋2e－=H2↑6．寶雞被譽(yù)為“青銅器之鄉(xiāng)”，出土了大盂鼎、毛公鼎、散氏盤等五萬余件青銅器。探討青銅器(含Cu、Sn等)在潮濕環(huán)境中發(fā)生的腐蝕對于文物愛護(hù)和修復(fù)有重要意義。下圖為青銅器在潮濕環(huán)境中發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原理示意圖，下列說法不正確的是()A.青銅器發(fā)生電化學(xué)腐蝕，圖中c做負(fù)極，被氧化B.正極發(fā)生的電極反應(yīng)為O2＋4e－＋2H2O=4OH－C.環(huán)境中的Cl－與正、負(fù)兩極反應(yīng)的產(chǎn)物作用生成a的離子方程式為2Cu2＋＋3OH－＋Cl－=Cu2(OH)3Cl↓D.若生成0.2molCu2(OH)3Cl，則理論上消耗的O2體積為4.48L7．如圖是中國在南極建設(shè)的第四個(gè)科學(xué)考察站——泰山站。為了延長科學(xué)考察站基礎(chǔ)設(shè)施的運(yùn)用壽命，鋼鐵設(shè)備表面鑲嵌了一些金屬塊(M)。下列說法正確的是()A.金屬塊M可能是銅，發(fā)生氧化反應(yīng)B.科學(xué)考察站里的鋼鐵設(shè)備在潮濕空氣中主要發(fā)生化學(xué)腐蝕C.這種愛護(hù)方法叫犧牲陽極的陰極愛護(hù)法D.若采納外加電流法，鋼鐵設(shè)備應(yīng)與電源正極相連8．(雙選)支撐海港碼頭基礎(chǔ)的防腐技術(shù)，常用外加電流的陰極愛護(hù)法進(jìn)行防腐，工作原理如圖所示，其中高硅鑄鐵為惰性協(xié)助陽極。下列有關(guān)表述不正確的是()A.通入愛護(hù)電流使鋼管樁表面腐蝕電流接近于零B.通電后外電路電子被強(qiáng)制從鋼管樁流向高硅鑄鐵C.高硅鑄鐵的作用是作為損耗陽極材料和傳遞電流D.通入的愛護(hù)電流應(yīng)當(dāng)依據(jù)環(huán)境條件變更進(jìn)行調(diào)整9．下列與金屬腐蝕有關(guān)的說法正確的是()A.圖a中，插入海水中的鐵棒，越靠近底端腐蝕越嚴(yán)峻B.圖b中，開關(guān)由M改置于N時(shí)，Cu－Zn合金的腐蝕速率減小C.圖c中，接通開關(guān)時(shí)Zn的腐蝕速率增大，Zn電極上放出氣體的速率也增大D.圖d中，Zn－MnO2干電池自放電腐蝕主要是由MnO2的氧化作用引起的10．(雙選)驗(yàn)證犧牲陽極的陰極愛護(hù)法，試驗(yàn)如下(燒杯內(nèi)均為經(jīng)過酸化的3%NaCl溶液)。①②③在Fe表面生成藍(lán)色沉淀試管內(nèi)無明顯變更試管內(nèi)生成藍(lán)色沉淀下列說法不正確的是()A．對比②③，可以判定Zn愛護(hù)了FeB．對比①②，K3[Fe(CN)6]可能將Fe氧化C．驗(yàn)證Zn愛護(hù)Fe時(shí)能用①的方法D．將Zn換成Cu，用①的方法可推斷Fe比Cu活潑11．回答下列問題：(1)如圖是試驗(yàn)室探討海水對鐵閘不同部位腐蝕狀況的剖面示意圖。①該電化學(xué)腐蝕稱為________。②圖中A、B、C、D四個(gè)區(qū)域，生成鐵銹最多的是________(填字母)。③以鋅為負(fù)極，采納犧牲陽極的陰極愛護(hù)法防止鐵閘的腐蝕，圖中鋅塊的固定位置最好應(yīng)在________處(填字母)。(2)石墨可用于自然水體中銅件的電化學(xué)防腐，完成下面防腐示意圖，并作相應(yīng)標(biāo)注：(3)下圖所示的各容器中盛有海水，鐵在其中被腐蝕時(shí)由快到慢的依次是____________。(4)如圖，將鐵棒和石墨棒插入盛有飽和NaCl溶液的U形管中，下列分析正確的是________(填字母)。A.K1閉合，鐵棒上發(fā)生的反應(yīng)為2H＋＋2e－=H2↑B．K1閉合，石墨棒四周溶液pH漸漸上升C．K2閉合，鐵棒不會(huì)被腐蝕，屬于犧牲陽極的陰極愛護(hù)法D．K2閉合，電路中通過0.002NA個(gè)電子時(shí)，兩極共產(chǎn)生0.001mol氣體12．鐵生銹是比較常見的現(xiàn)象，某試驗(yàn)小組為探討鐵生銹的條件，設(shè)計(jì)了如圖所示的快速、易行的試驗(yàn)：首先檢查制取氧氣裝置的氣密性，然后按圖所示連接好裝置，點(diǎn)燃酒精燈，持續(xù)3min左右，視察到的試驗(yàn)現(xiàn)象：①硬質(zhì)玻璃管中干燥的團(tuán)狀細(xì)鐵絲表面依舊光亮，沒有發(fā)生腐蝕；②硬質(zhì)玻璃管中潮濕的團(tuán)狀細(xì)鐵絲表面顏色變灰暗，發(fā)生腐蝕；③燒杯中潮濕的團(tuán)狀細(xì)鐵絲表面依舊光亮。試回答下列問題：(1)依據(jù)與金屬接觸的介質(zhì)不同，金屬腐蝕可分成不同類型，本試驗(yàn)中鐵生銹屬于________，能表示其原理的電極反應(yīng)為________________________________________________________________________。(2)儀器A的名稱為________，其中裝的藥品可以是________，其作用是________________________________________________________________________。(3)由試驗(yàn)可知，鐵生銹的條件為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。確定鐵生銹快慢的一個(gè)重要因素是________________________________________________________________________。13．某探討小組為探究弱酸性條件下鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕類型的影響因素，將混合勻稱的新制鐵粉和碳粉置于錐形瓶底部，塞上瓶塞(如圖1)。從膠頭滴管中滴入幾滴醋酸溶液，同時(shí)測量容器中的壓強(qiáng)變更。(1)請完成以下試驗(yàn)設(shè)計(jì)表(表中不要留空格)：編號(hào)試驗(yàn)?zāi)康奶挤?g鐵粉/g醋酸/%①為以下試驗(yàn)作參照0.52.090.0②醋酸濃度的影響0.536.0③0.22.090.0(2)編號(hào)①試驗(yàn)測得容器中壓強(qiáng)隨時(shí)間變更如圖2。t2時(shí)，容器中壓強(qiáng)明顯小于起始?jí)簭?qiáng)，其緣由是鐵發(fā)生了________腐蝕，請?jiān)趫D3中用箭頭標(biāo)動(dòng)身生該腐蝕時(shí)電子流淌方向；此時(shí)，碳粉表面發(fā)生了________(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)，其電極反應(yīng)式是________________________________________________________________________。(3)該小組對圖2中0～t1時(shí)壓強(qiáng)變大的緣由提出了如下假設(shè)，請你完成假設(shè)二：假設(shè)一：發(fā)生析氫腐蝕產(chǎn)生了氣體；假設(shè)二：________________________________________________________________________；……14．某學(xué)?；瘜W(xué)愛好小組設(shè)計(jì)如下試驗(yàn)探究鐵的電化學(xué)腐蝕原理：(1)試驗(yàn)一：甲小組同學(xué)設(shè)計(jì)如圖所示裝置證明鐵發(fā)生了電化學(xué)腐蝕。裝置分別進(jìn)行的試驗(yàn)現(xiàn)象a.連接好裝置，一段時(shí)間后，向燒杯中滴加酚酞溶液碳棒旁邊溶液變紅b.連接好裝置，一段時(shí)間后，向燒杯中滴加K3[Fe(CN)6]溶液鐵片表面產(chǎn)生藍(lán)色沉淀①用電極反應(yīng)說明試驗(yàn)a的現(xiàn)象：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②寫出試驗(yàn)b中生成藍(lán)色沉淀的離子方程式：________________________________________。(2)試驗(yàn)二：乙小組同學(xué)向如圖所示裝置的容器a、b中分別加入30mL3.5%的NaCl溶液，閉合K，電流計(jì)指針未發(fā)生偏轉(zhuǎn)。加熱容器a，電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)。①分別取少量容器a、b中溶液于試管中，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，容器a中溶液所在的試管中出現(xiàn)藍(lán)色沉淀，容器b中溶液所在的試管中無變更，容器b中鐵片作________極。②加熱后，電流計(jì)指計(jì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)的緣由可能是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)試驗(yàn)三：丙小組同學(xué)向如圖所示裝置的容器a、b中各加入30mL不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的NaCl溶液，試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示：試驗(yàn)標(biāo)號(hào)容器a容器b電流計(jì)指計(jì)偏轉(zhuǎn)方向Ⅰ0.1%0.01%向右Ⅱ0.1%3.5%向左Ⅲ3.5%飽和溶液向右則試驗(yàn)Ⅱ的容器b中發(fā)生的電極反應(yīng)是________________________________________________________________________。課時(shí)作業(yè)20金屬的腐蝕與防護(hù)1．解析：鋼鐵表面鍍鋅，可使內(nèi)部金屬被愛護(hù)；鋼鐵在潮濕空氣中會(huì)發(fā)生吸氧腐蝕；鋼鐵中加入錳、鉻金屬，制成不銹鋼，能有效防止鋼鐵被腐蝕；將鋼鐵與電源負(fù)極相連，鋼鐵作陰極，被愛護(hù)。答案：B2．答案：A3．答案：B4．解析：該裝置沒有外接電源，所以是原電池而不是電解池，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；鋅比鐵活潑，失電子作負(fù)極，鐵作正極，所以犧牲了鋅愛護(hù)了鐵，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；鐵被愛護(hù)，所以溶液中不會(huì)產(chǎn)生亞鐵離子，加入K3[Fe(CN)6]溶液后，F(xiàn)e電極旁邊不會(huì)產(chǎn)生特征藍(lán)色的沉淀，故C項(xiàng)正確；遠(yuǎn)洋貨輪船底鑲嵌鋅塊，其中鋅與鐵構(gòu)成原電池，鋅作負(fù)極，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，鋅被腐蝕，為愛護(hù)貨輪需定期更換，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：C5．答案：D6．解析：依據(jù)圖知，氧氣得電子生成氫氧根離子、Cu失電子生成銅離子，發(fā)生吸氧腐蝕，則Cu做負(fù)極被氧化，腐蝕過程中，負(fù)極是c，發(fā)生氧化反應(yīng)，A項(xiàng)正確；氧氣在正極得電子生成氫氧根離子，電極反應(yīng)式為O2＋4e－＋2H2O=4OH－，B項(xiàng)正確；多孔粉狀銹Cu2(OH)3Cl為固體，故生成Cu2(OH)3Cl的離子方程式為2Cu2＋＋3OH－＋Cl－=Cu2(OH)3Cl↓，C項(xiàng)正確；不確定氧氣是否在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，則不能計(jì)算氧氣的體積，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：D7．解析：若金屬塊M為銅，在環(huán)境中Fe和Cu構(gòu)成原電池，F(xiàn)e比Cu活潑，F(xiàn)e作負(fù)極，則會(huì)加快鋼鐵設(shè)備的腐蝕，A項(xiàng)錯(cuò)誤；潮濕的空氣中，鋼鐵設(shè)備主要發(fā)生電化學(xué)腐蝕中的吸氧腐蝕，B項(xiàng)錯(cuò)誤；外加金屬塊的金屬防護(hù)方法是犧牲陽極的陰極愛護(hù)法，C項(xiàng)正確；外加電流法中，被愛護(hù)的金屬不能發(fā)生氧化反應(yīng)，故鋼鐵設(shè)備應(yīng)與電源負(fù)極相連，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：C8．解析：鋼管樁接電源的負(fù)極，高硅鑄鐵接電源的正極，通電后，外電路中的電子從高硅鑄鐵(陽極)流向正極，從負(fù)極流向鋼管樁(陰極)，A正確、B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，題給信息高硅鑄鐵為“惰性協(xié)助陽極”不損耗，錯(cuò)誤。答案：BC9．解析：圖a中，鐵棒發(fā)生電化學(xué)腐蝕，靠近底端的部分與氧氣接觸少，腐蝕程度較輕，A項(xiàng)錯(cuò)誤；圖b中，開關(guān)置于M時(shí)，Cu－Zn合金作負(fù)極，由M改置于N時(shí)，Cu－Zn合金作正極，腐蝕速率減小，B項(xiàng)正確；圖c中，接通開關(guān)時(shí)Zn作負(fù)極，腐蝕速率增大，但氫氣在Pt電極上放出，C項(xiàng)錯(cuò)誤；圖d中，Zn－MnO2干電池自放電腐蝕主要是由Zn發(fā)生氧化反應(yīng)引起的，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：B10．解析：②中Zn作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)生成Zn2＋，F(xiàn)e作正極被愛護(hù)，所以取出的少量Fe旁邊的溶液中滴入鐵氰化鉀溶液，試管內(nèi)無明顯變更。但③中沒有Zn愛護(hù)Fe，F(xiàn)e在酸性環(huán)境中發(fā)生析氫腐蝕，F(xiàn)e作負(fù)極被氧化生成Fe2＋，所以取出的少量Fe旁邊的溶液中滴入鐵氰化鉀溶液，生成藍(lán)色沉淀，對比②③可知Zn愛護(hù)了Fe，A項(xiàng)正確。①與②的區(qū)分在于：前者是將鐵氰化鉀溶液干脆滴入燒杯中，而后者是在取出的少量Fe旁邊的溶液中滴加鐵氰化鉀溶液，①中出現(xiàn)了藍(lán)色沉淀，說明有Fe2＋生成。對比分析可知，可能是鐵氰化鉀氧化Fe生成了Fe2＋，B項(xiàng)正確。通過上述分析可知，驗(yàn)證Zn愛護(hù)Fe時(shí)不能用①的方法，C項(xiàng)錯(cuò)誤。若將Zn換成Cu，鐵氰化鉀仍會(huì)將Fe氧化為Fe2＋，在鐵的表面同樣會(huì)生成藍(lán)色沉淀，所以無法推斷Fe2＋是不是負(fù)極產(chǎn)物，即無法推斷Fe與Cu的活潑性，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：CD11．解析：(1)①金屬在中性或較弱的酸性條件下發(fā)生的是吸氧腐蝕。②發(fā)生吸氧腐蝕，越靠近液面接觸到的O2越多，腐蝕得越嚴(yán)峻。③鋅塊應(yīng)固定在腐蝕最嚴(yán)峻的C處形成原電池，鋅做負(fù)極，鐵閘做正極，得到愛護(hù)。(2)要用石墨通過電化學(xué)腐蝕愛護(hù)銅，只能用電解池原理，碳接電源正極，銅接電源負(fù)極。(3)當(dāng)電解質(zhì)溶液相同時(shí)，同一金屬腐蝕的快慢是電解池的陽極>原電池的負(fù)極>化學(xué)腐蝕>原電池的正極>電解池的陰極。故本小題中，鐵腐蝕由快到慢的依次為④>②>①>③。(4)A項(xiàng)，K1閉合時(shí)，該裝置構(gòu)成了Fe-C-NaCl溶液原電池，鐵做負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式是Fe－2e－=Fe2＋；B項(xiàng)，石墨棒做正極，發(fā)生的電極反應(yīng)式是2H2O＋O2＋4e－=4OH－，故石墨棒四周溶液pH漸漸上升；C項(xiàng)，K2閉合時(shí)，該裝置構(gòu)成了Fe-C-外加電源的電解池，石墨棒做陽極，F(xiàn)e做陰極而不被腐蝕，該方法稱為外加電流的陰極愛護(hù)法；D項(xiàng)，K2閉合時(shí)，陽極的電極反應(yīng)式是2Cl－－2e－=Cl2↑，陰極的電極反應(yīng)式是2H＋＋2e－=H2↑，所以當(dāng)電路中通過0.002NA個(gè)即0.002mol電子時(shí)，生成H2和Cl2的物質(zhì)的量均為0.001mol，則兩極共產(chǎn)生0.002mol氣體。答案：(1)①吸氧腐蝕②B③C(2)(3)④>②>①>③(4)B12．解析：由試驗(yàn)現(xiàn)象①②可知，潮濕是鐵生銹的必要前提；而當(dāng)潮濕程度相同時(shí)，硬質(zhì)玻璃管中的試驗(yàn)與燒杯中試驗(yàn)的對比說明O2的濃度是影響鐵生銹快慢的重要因素。答案：(1)吸氧腐蝕負(fù)極：2Fe－4e－=2Fe2＋，正極：2H2O＋O2＋4e－=4OH－(2)球形干燥管堿石灰(或無水CaCl2)干燥O2(3)與O2接觸，與水接觸氧氣濃度13．解析：(1)探究醋酸濃度對電化學(xué)腐蝕的影響時(shí)，應(yīng)保證碳粉和鐵粉的質(zhì)量與參照試驗(yàn)相同，因此試驗(yàn)②中鐵粉為2.0g；對比試驗(yàn)①和③可知，鐵粉的質(zhì)量及醋酸的濃度相同，而碳粉的質(zhì)量不同，明顯探究的是碳粉的含量對鐵的電化學(xué)腐蝕的影響。(2)當(dāng)鐵發(fā)生析