【全程復習方略】2020-2021學年高中化學選修1-1達標檢測：3.2金屬的腐蝕和防護

溫馨提示：此套題為Word版，請按住Ctrl,滑動鼠標滾軸，調整合適的觀看比例，答案解析附后。關閉Word文檔返回原板塊。課時達標·效果檢測一、選擇題1.(2022·安陽高二檢測)下列有關金屬腐蝕的說法中正確的是()A.金屬腐蝕指不純金屬與接觸到的電解質溶液進行化學反應而損耗的過程B.電化學腐蝕指在外加電流的作用下不純金屬發(fā)生化學反應而損耗的過程C.鋼鐵腐蝕最普遍的是吸氧腐蝕，負極吸取氧氣，產物最終轉化為鐵銹D.金屬的電化學腐蝕和化學腐蝕本質相同，但電化學腐蝕伴有電流產生【解析】選D。金屬腐蝕的本質，主要是金屬原子失電子被氧化，腐蝕的內因是金屬的化學性質比較活潑，外因是金屬與空氣、水和其他腐蝕性的物質接觸，腐蝕主要包括化學腐蝕和電化學腐蝕，但電化學腐蝕伴有電流產生，所以A錯誤、D正確；電化學腐蝕指不純金屬發(fā)生原電池反應而損耗的過程，不需要外加電流，所以B錯誤；鋼鐵腐蝕最普遍的是吸氧腐蝕，正極吸取氧氣，而不是負極吸取氧氣，所以C錯誤。2.(2022·宜昌高二檢測)金屬發(fā)生了原電池反應而被腐蝕叫電化學腐蝕，以下現(xiàn)象與電化學腐蝕無關的是()A.黃銅(銅鋅合金)制作的銅鑼不易產生銅綠B.生鐵比軟鐵芯(幾乎是純鐵)簡潔生銹C.鐵質器件附有銅質配件，在接觸處易生鐵銹D.銀質獎牌久置后表面變暗【解析】選D。銅鋅合金轉變金屬的內部結構，不易構成原電池；生鐵中含雜質碳，易構成原電池，故生銹快；鐵質器件附有銅質配件，在接觸處易構成原電池而生鐵銹；銀質獎牌久置后表面變暗是銀表面發(fā)生氧化反應而致，故D符合題意。3.下列防腐措施中，利用原電池反應使主要金屬得到疼惜的是()A.用氧化劑使金屬表面生成致密穩(wěn)定的氧化物疼惜膜B.在金屬中加入一些鉻或鎳制成合金C.在輪船的殼體水線以下部分裝上鋅錠D.金屬表面噴漆【解析】選C。A、D兩項是在金屬的表面加疼惜層，B項是轉變金屬的結構，只有C項符合題意。【補償訓練】建筑用的鋼材在出廠之前都要經過發(fā)藍處理，使其表面生成一層四氧化三鐵，其目的是()A.增加鋼材的硬度B.增加鋼材的抗腐蝕力氣C.使鋼材美觀D.增加鋼材的韌性【解析】選B。發(fā)藍處理，鋼材“表面生成一層四氧化三鐵”是為了在金屬表面掩蓋疼惜層，增加抗腐蝕力氣。4.(2021·北京高考)下列金屬防腐的措施中，使用外加電流的陰極疼惜法的是()A.水中的鋼閘門連接電源的負極B.金屬護欄表面涂漆C.汽車底盤噴涂高分子膜D.地下鋼管連接鎂塊【解析】選A。水中的鋼閘門連接電源的負極之后，作電解池的陰極，被疼惜起來，所以接受的是外加電流的陰極疼惜法；金屬護欄表面涂漆、汽車底盤噴涂高分子膜均使用的是掩蓋疼惜層法的疼惜措施；地下鋼管連接鎂塊，鎂作負極，被腐蝕從而起到疼惜鋼管的作用，所以使用的是犧牲陽極的陰極疼惜法。5.下列幾種鐵板，在鍍層被破壞后，最耐腐蝕的是()A.鍍鋅鐵板 B.鍍銅鐵板C.鍍錫鐵板 D.鍍鉛鐵板【解析】選A。鍍鋅鐵板，鍍層被破壞后，構成Zn-Fe原電池，鋅為負極被氧化，鐵為正極，鐵得以疼惜，故最耐腐蝕；B、C、D項中鍍層被破壞后鐵簡潔被腐蝕，由于銅、錫、鉛的金屬活動性比鐵弱，形成原電池時，鐵為負極，失去電子被氧化，故不耐腐蝕。6.相同材質的鐵在圖中的四種狀況下最不易被腐蝕的是()【解析】選C。A中，食醋供應電解質溶液環(huán)境，鐵勺和銅盆是相互接觸的兩個金屬極，形成原電池，鐵是活潑金屬作負極；在B中，食鹽水供應電解質溶液環(huán)境，炒鍋和鐵鏟都是鐵碳合金，符合原電池形成的條件，鐵是活潑金屬作負極，碳作正極；在D中，酸雨供應電解質溶液環(huán)境，鐵鉚釘和銅板分別作負、正極，形成原電池；在上述三種狀況中，都是鐵作負極，鐵簡潔被腐蝕；在C中，銅鍍層將鐵球掩蓋，使鐵被疼惜，所以鐵不易被腐蝕。7.如圖液面上浮著一個空心鐵球，數(shù)天后可觀看到的現(xiàn)象是()①鐵球表面毀滅紅棕色銹斑②鐵球表面毀滅黑色銹斑③量筒內水位下降④量筒內水位上升A.①③ B.①④ C.②③ D.②④【解析】選B。量筒中的空氣、溶有O2的食鹽水和鐵碳合金(鐵球)組成原電池，發(fā)生了吸氧腐蝕，鐵球表面毀滅紅棕色(Fe2O3·nH2O)銹斑，因不斷消耗O2導致量筒內氣體壓強小于外界大氣壓，量筒內水位上升。8.鋼鐵生銹過程發(fā)生如下反應：①2Fe+O2+2H2O2Fe(OH)2；②4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3；③2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O。下列說法正確的是()A.反應①②中電子轉移數(shù)目相等B.反應①中氧化劑是氧氣和水C.與銅質水龍頭連接處的鋼質水管不易發(fā)生腐蝕D.鋼鐵在潮濕的空氣中不能發(fā)生電化學腐蝕【解析】選A。①②反應中消耗O2的量相等，兩個反應也僅有O2作為氧化劑，故轉移電子數(shù)是相等的，A項正確；①中H2O的H、O兩元素的化合價沒有變，故不作氧化劑，B項錯；銅和鋼構成原電池，腐蝕速率加快，C項錯；鋼鐵是鐵和碳的混合物，在潮濕的空氣中易發(fā)生吸氧腐蝕，屬于電化學腐蝕，故D錯?！狙a償訓練】鋼鐵在很弱的酸性或中性條件下發(fā)生電化學腐蝕時，正極的反應式為()A.Fe-2e-Fe2+B.2H++2e-H2↑C.2H2O+O2+4e-4OH-D.Fe-3e-Fe3+【解析】選C?？疾榻饘俚碾娀瘜W腐蝕的實質。鋼鐵中含有多種雜質，在考慮鋼鐵的電化學腐蝕時，為了簡化問題，主要爭辯碳雜質問題，也就是以Fe為負極，C為正極的原電池反應。在中性條件或弱酸性條件下發(fā)生的是吸氧腐蝕，原電池的正極為C，發(fā)生的是還原反應，即得電子反應，故A、D兩項應排解，在B、C兩項中，B項是析氫腐蝕的電極反應式，所以C項符合題意。9.(2022·紅河高二檢測)為了探究金屬腐蝕的條件和快慢，某課外學習小組用不同的細金屬絲將三根大小相同的一般鐵釘分別固定在如圖所示的三個裝置內，并將這些裝置在相同的環(huán)境中放置相同的一段時間，下列對試驗結果的描述不正確的是()A.試驗結束時，裝置甲左側的液面確定會下降B.試驗結束時，裝置甲左側的液面確定比裝置乙的低C.試驗結束時，鐵釘b腐蝕最嚴峻D.試驗結束時，鐵釘c幾乎沒有被腐蝕【解析】選B。甲中發(fā)生化學腐蝕：Fe+2HClFeCl2+H2↑；乙中發(fā)生析氫腐蝕，Cu為正極，鐵釘為負極，乙為電化學腐蝕，其腐蝕最為嚴峻，產生的氫氣較化學腐蝕的多些，裝置甲左側的液面確定比裝置乙的高一些；丙中的鐵釘不被腐蝕，由于濃硫酸有吸水作用，使空氣干燥，鐵釘不易被腐蝕?！狙a償訓練】(2022·茂名高二檢測)如圖裝置中，U形管內為紅墨水，a、b試管內分別盛有食鹽水和氯化銨溶液，各加入生鐵塊，放置一段時間。下列有關描述錯誤的是()A.生鐵塊中的碳是原電池的正極B.紅墨水柱兩邊的液面變?yōu)樽蟮陀腋逤.兩試管中相同的電極反應式是Fe-2e-Fe2+D.a試管中發(fā)生了吸氧腐蝕，b試管中發(fā)生了析氫腐蝕【解析】選B。a為中性環(huán)境，發(fā)生吸氧腐蝕，氧氣被消耗，壓強減??；b中酸性較強，發(fā)生析氫腐蝕，有氫氣放出，壓強增大，所以紅墨水柱兩邊的液面變?yōu)樽蟾哂业停蔅項錯。10.(2021·無錫高二檢測)下列關于鐵制品腐蝕或疼惜措施的說法中不正確的有()A.在如圖所示環(huán)境中，鐵被腐蝕速率：Ⅰ>Ⅲ>ⅡB.軍事演習期間給坦克的履帶上刷上油漆以防止生銹C.海輪的外殼上常焊有鋅塊，且定期更新D.將不銹鋼制成刀具和餐具，有的刀具還進行烤藍處理【解析】選B。A項Ⅰ中鐵作原電池負極，腐蝕速率加快，Ⅱ中鐵作原電池正極，被疼惜，腐蝕速率減慢，所以鐵被腐蝕速率：Ⅰ>Ⅲ>Ⅱ；B項軍事演習期間給坦克的履帶上刷上油漆，油漆會很快脫落起不到疼惜作用，B項錯誤；C項鋅作負極疼惜海輪，正確；D項疼惜措施正確?！狙a償訓練】(2022·衡陽高二檢測)下列有關鋼鐵腐蝕與防護的說法正確的是()A.鋼管與電源正極連接，鋼管可被疼惜B.鐵遇冷濃硝酸表面鈍化，可疼惜內部不被腐蝕C.鋼管與銅管露天堆放在一起時，鋼管不易被腐蝕D.鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕時，負極反應是Fe-3e-Fe3+【解析】選B。鐵易失去電子，故鋼管與電源正極相連時，更易使鐵失電子，A錯；鐵遇冷濃硝酸表面形成致密的氧化物疼惜膜，B對；鐵銅接觸時，形成原電池，鐵作負極被腐蝕，C錯；鐵發(fā)生析氫腐蝕時，負極反應為Fe-2e-Fe2+，D錯。二、非選擇題11.某爭辯性學習小組對鐵生銹進行爭辯。(1)甲同學設計了A、B、C試驗(如圖)，探究鐵生銹的條件。經過較長時間后，甲同學觀看到的現(xiàn)象是：A中鐵釘生銹；B中鐵釘不生銹；C中鐵釘不生銹。①通過上述試驗現(xiàn)象分析，可得出鐵生銹的外部條件是____________________；②鐵釘發(fā)生電化學腐蝕的正極電極反應式為_____________________________；③試驗B所用的水要經過________處理；植物油的作用是_________________。④試驗C中堿石灰的作用是______________________。(2)乙同學為了達到同樣目的，設計了試驗D(如圖)，發(fā)覺一段時間后，試管中的液面上升，其緣由是____________________________，該試驗________(填“能”或“不能”)說明水對鐵釘生銹產生影響?！窘馕觥緼試管中的鐵釘在與空氣和水接觸時能生銹，B試管中用植物油隔絕了空氣，C試管中用堿石灰吸取了試管內水分，B、C試管中的鐵釘都不生銹，由此可知鐵生銹的條件是有水與氧氣。答案：(1)①在潮濕環(huán)境中與氧氣接觸②O2+2H2O+4e-4OH-③煮沸隔絕空氣④吸取其中的水蒸氣(2)鐵發(fā)生吸氧腐蝕，導致試管內壓強減小，液面上升不能【補償訓練】(2022·咸陽高二檢測)鐵生銹是比較常見的現(xiàn)象，某試驗小組為爭辯鐵生銹的條件，設計了以下快速、易行的方法：首先檢查制取氧氣裝置的氣密性，然后按圖連接好裝置，點燃酒精燈給藥品加熱，持續(xù)3分鐘左右，觀看到的試驗現(xiàn)象為①玻璃管中潮濕的鐵絲表面顏色變得灰暗，發(fā)生銹蝕；②玻璃管中干燥的鐵絲表面照舊光亮，沒有發(fā)生銹蝕；③燒杯中潮濕的鐵絲表面照舊光亮。試回答以下問題：(1)由于與金屬接觸的介質不同，金屬腐蝕分成不同類型，本試驗中鐵生銹屬于________；(2)儀器A的名稱為________，其中裝的藥品可以是________，其作用是_________________________________________________________________________；(3)由試驗可知，該類鐵生銹的條件為___________________________________；打算鐵生銹快慢的一個重要因素是_____________________________________?！窘馕觥吭囼灛F(xiàn)象①說明鐵絲生銹需同時具備接觸水和O2兩個條件；試驗現(xiàn)象②說明鐵絲只接觸O2，不接觸水時不會生銹；試驗現(xiàn)象③說明空氣中O2濃度低，不易使鐵絲生銹，因此打算鐵絲生銹快慢的一個重要因素是O2的濃度；本試驗中鐵絲在潮濕氧氣中發(fā)生銹蝕，而在干燥氧氣中不銹蝕，表示鐵絲銹蝕需電解質溶液(水)參與，因此鐵絲發(fā)生了電化學腐蝕。答案：(1)電化學腐蝕(2)球形干燥管堿石灰(或無水CaCl2)干燥O2(3)同時跟氧氣和水接觸O2濃度12.(2022·吉安高二檢測)金屬腐蝕的電化學原理可用下圖模擬。(1)請寫出有關電極反應式：①鐵棒上電極反應式：_____________________________________________。②碳棒上電極反應式：_____________________________________________。(2)該圖所表示的是____________(填“析氫”或“吸氧”)腐蝕。(3)若將O2撤走，并將NaCl溶液改為稀硫酸溶液，則此圖可表示________________(填“析氫”或“吸氧”)腐蝕原理；若用犧牲陽極法來疼惜鐵棒不被腐蝕溶解，即可將碳棒改為________棒?！窘馕觥侩娊赓|是氯化鈉，溶液呈中性，為吸氧腐蝕，負極反應是2Fe-4e-2Fe2+，正極反應是O2+2H2O+4e-4OH-。若將O2撤走，并將NaCl溶液改為稀硫酸溶液，此時是析氫腐蝕；若用犧牲陽極法來疼惜鐵棒不被腐蝕溶解，此時構成的原電池中鐵棒作正極，負極是比鐵活潑的金屬，因此可將碳棒改為鋅棒。答案：(1)①2Fe-4e-2Fe2+②O2+2H2O+4e-4OH-(2)吸氧(3)析氫鋅(或其他比Fe活潑的金屬)【方法規(guī)律】金屬腐蝕類型的推斷方法(1)依據(jù)是否發(fā)生原電池反應來推斷。發(fā)生原電池反應引起的金屬腐蝕，屬于電化學腐蝕，金屬與氧化劑直接反應的屬于化學腐蝕。(2)依據(jù)金屬的活動性及電解質溶液的酸性推斷，位于金屬活動性挨次中氫前面的金屬，在酸性較強的電解質溶液中發(fā)生析氫腐蝕，在中性或酸性較弱的電解質溶液中發(fā)生吸氧腐蝕；金屬活動性挨次中氫后面的金屬只可能發(fā)生吸氧腐蝕。13.(力氣挑戰(zhàn)題)如圖中a為生鐵，A、B兩個燒杯中為海水，C燒杯中為1mol·L-1的稀硫酸。(1)C中Cu極的電極反應式為______________________。(2)B中Zn極的電極反應式為______________________，F(xiàn)e極四周溶液的pH______(填“增大”“減小”或“不變”)。(3)A、B、C中鐵被腐蝕的速率由快到慢的挨次是_________________