2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第四節(jié)金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)跟蹤訓(xùn)練含解析新人教版選修4

PAGEPAGE1金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)1、化學(xué)與生活、生產(chǎn)有著親密的關(guān)系,下列敘述中正確的是(

)A.鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕時(shí),H+得電子放出H2,鋼鐵被腐蝕

B.鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時(shí),OH-失電子放出O2,鋼鐵被腐蝕

C.船底鑲嵌鋅塊,鋅發(fā)生還原反應(yīng)而被消耗,以愛護(hù)船體

D.外加電源的正極連接在海水中的鋼鐵閘門上,可愛護(hù)閘門2、為了抵擋海水的侵蝕,往往會在船體上安裝大型的鋅塊,利用原電池反應(yīng):2Zn+2H2O+O2=2Zn(OH)2。下列說法正確的是(

)A.鋅塊作為原電池的負(fù)極,發(fā)生還原反應(yīng)而被腐蝕

B.海水中的電解質(zhì)如NaCl起到了導(dǎo)電的作用

C.正極的電極反應(yīng)式為:Zn-2e-=Zn2+

D.實(shí)際應(yīng)用中,需用鋅塊覆滿船體,完全隔絕海水以防止鋼鐵被腐蝕3、下圖表示的是鋼鐵在海水中的銹蝕過程,以下有關(guān)說法正確的是(

)A.該金屬腐蝕過程為析氫腐蝕

B.正極為

C.,發(fā)生的反應(yīng)為氧化反應(yīng)C.在酸性條件下發(fā)生的是吸氧腐蝕

D.正極反應(yīng)為:正極反應(yīng)為:O2+2H2O+4e→4OH4、將NaCl溶液滴在一塊光亮清潔的鐵板表面上,一段時(shí)間后發(fā)覺液滴覆蓋的圓圈中心區(qū)(a)已被腐蝕而變暗,在液滴外沿形成棕色鐵銹環(huán)(b),如圖所示。導(dǎo)致該現(xiàn)象的主要緣由是液滴之下氧氣含量比邊緣少。下列說法正確的是()A.液滴中的由a區(qū)向b區(qū)遷移

B.液滴邊緣是正極區(qū),發(fā)生的電極反應(yīng)為

C.液滴下的Fe因發(fā)生還原反應(yīng)而被腐蝕,生成的由a區(qū)向b區(qū)遷移,與b區(qū)的形成,進(jìn)一步氧化、脫水形成鐵銹

D.若改用嵌有一銅螺絲釘?shù)蔫F板,在銅鐵接觸處滴加NaCl溶液,則負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)為5、下列有關(guān)鋼鐵腐蝕與防護(hù)的說法正確的是(

)A.當(dāng)鍍錫鐵制品的鍍層破損時(shí),鍍層仍能對鐵制品起愛護(hù)作用

B.在海輪外殼連接鋅塊愛護(hù)外殼不受腐蝕是采納了犧牲陽極的陰極愛護(hù)法

C.鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕時(shí),負(fù)極反應(yīng)式Fe-3e-=Fe3+

D.可將地下輸油鋼管與外加直流電源的正極相連以愛護(hù)它不受腐蝕6、為探究鋼鐵的吸氧腐蝕原理設(shè)計(jì)了如圖所示裝置,下列有關(guān)說法中錯(cuò)誤的是(

)A.正極的電極方程式為:

B.將石墨電極改成電極,難以視察到鐵銹生成

C.若向自來水中加入少量,可較快地看到鐵銹

D.分別向鐵、石墨電極旁邊吹入,前者鐵銹出現(xiàn)得快7、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,下列說法正確的是(

)A.青銅器發(fā)生電化學(xué)腐蝕,圖中e作負(fù)極,被還原

B.正極發(fā)生的電極反應(yīng)為O2﹣4e﹣+2H2O═4OH﹣

C.環(huán)境中的C1﹣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﹣═Cu(OH)3Cl↓

D.若生成0.2molCu2(OH)3Cl,則理論上消耗的O2體積為4.48L8、下列有關(guān)電化學(xué)在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用分析正確的是(

)A.圖1:鐵釘發(fā)生析氫腐蝕 .圖2:可以在鐵件上鍍銅

C.圖3:溶液中c(Cu2+)保持不變 .圖4:將輸油管與電源負(fù)極相連可以防止腐蝕9、下列關(guān)于金屬腐蝕與防護(hù)的說法錯(cuò)誤的是（）A.當(dāng)鍍錫鐵制品的鍍層破損時(shí)，鍍層不再對鐵制品起愛護(hù)作用B.在空氣與水面交接處的鋼柱，比在水下部分的鋼柱簡單腐蝕C.鋼鐵不論發(fā)生析氫腐蝕還是吸氧腐蝕，其負(fù)極反應(yīng)都為Fe-2e-=Fe2+D.將輸油管道與電源正極相連的防護(hù)方法叫做犧牲陽極的陰極愛護(hù)法10、用壓強(qiáng)傳感器探究生鐵在pH=2和pH=4醋酸溶液中發(fā)生腐蝕的裝置及得到的圖象如下：分析圖象，以下結(jié)論錯(cuò)誤的是()A．溶液pH≤2時(shí)，生鐵發(fā)生析氫腐蝕 B．在酸性溶液中生鐵可能發(fā)生吸氧腐蝕C．析氫腐蝕和吸氧腐蝕的速率一樣快 D．兩溶液中負(fù)極反應(yīng)均為：Fe-2e﹣=Fe2+11、下列有關(guān)金屬的腐蝕與防護(hù)的說法中,不正確的是(

)A.在鐵管外壁上鍍鋅可防止其被腐蝕

B.金屬被腐蝕的本質(zhì)是金屬發(fā)生了氧化反應(yīng)

C.溫度越高,金屬腐蝕速率越快

D.將鋼閘門與直流電源的正極相連可防止其被腐蝕12、下圖各容器中盛有海水,鐵在其中被腐蝕時(shí)由快到慢的依次是(

)A.4>2>1>3>5 B.2>1>5>3>4 C.5>4>2>3>1 D.3>5>2>4>113、下列與金屬腐蝕有關(guān)的說法,正確的是()A.圖1中,插入海水中的鐵棒,越靠近底端腐蝕越嚴(yán)峻B.圖2中,滴加少量溶液,沒有藍(lán)色沉淀出現(xiàn)C.圖3中,燃?xì)庠畹闹行牟课缓唵紊P,主要是由于高溫下鐵發(fā)生化學(xué)腐蝕D.圖4中,用犧牲鎂塊的方法來防止地下鋼鐵管道的腐蝕,鎂塊相當(dāng)于原電池的正極14、（1）金屬腐蝕一般可分為化學(xué)腐蝕和__________腐蝕。（2）炒過菜的鐵鍋未剛好洗凈簡單發(fā)生腐蝕。①若鐵鍋內(nèi)殘液呈弱酸性，則腐蝕主要屬于

_________（填“吸氧”或“析氫”，下同）腐蝕；若殘液中主要含有NaCl，腐蝕應(yīng)主要屬于____________腐蝕。②吸氧腐蝕中，負(fù)極的電極反應(yīng)式為_________________。鐵銹中鐵的化合價(jià)為

____。（3）假如在鐵的表面鍍上一層銅，就可以防止鐵生銹，則在電鍍過程中鐵為極，電極反應(yīng)式為，銅為極，電極反應(yīng)式為。15、如圖所示為某探討性學(xué)習(xí)小組探究金屬腐蝕條件的試驗(yàn)裝置圖，試分析試驗(yàn)并回答下列問題：（1）起始時(shí)若甲、乙、丙三套裝置的導(dǎo)管中液面高度相同，則過一段時(shí)間后導(dǎo)管中液面最高的是（填裝置代號）．（2）通過甲、乙裝置的對比試驗(yàn)說明，鋼鐵中碳的含量越（填“高”或“低”）越簡單被腐蝕．（3）乙裝置中發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)正極的電極反應(yīng)式為．（4）為防止鐵的銹蝕，工業(yè)上普遍采納的方法是（寫出一點(diǎn)即可）．16、印刷銅制電路板的腐蝕液的選取和回收再利用始終是探討的熱點(diǎn)。(1)溶液始終作為傳統(tǒng)的腐蝕液。①腐蝕過程中的離子方程式為____________________________________。②腐蝕結(jié)束后,通過以下兩步可分別出銅,并實(shí)現(xiàn)溶液再生。i.步驟I所加試劑和操作分別為___________________________________。ii.可實(shí)現(xiàn)步驟II轉(zhuǎn)化的物質(zhì)或方法是______________(填一種即可)。(2)探討發(fā)生，溶液添加鹽酸或氨水配制成酸性腐蝕液或堿性腐蝕液，其效果優(yōu)于溶液。腐蝕液的主要成分及腐蝕原理如下:腐蝕液類型主要成分腐蝕原理酸性腐蝕液堿性腐蝕液①酸性腐蝕液中銅離子含量對腐蝕速率的影響如下圖所示,為保持較快和較平穩(wěn)的腐蝕速率,腐蝕液中銅離子含量應(yīng)選擇_________g/100mL的運(yùn)用范圍。②酸性腐蝕廢液經(jīng)過處理后，倒入肯定量的水中，可得CuCl沉淀，過濾、洗滌、干燥后即得產(chǎn)品CuCl。倒入肯定量的水中，可得CuCl沉淀的緣由是_______________________________________。③通入適量的氧氣可使堿性腐蝕液再生。將該過程的離子方程式補(bǔ)充完整:(3)也常用來腐蝕金屬銅,運(yùn)用時(shí)加入鹽酸或氨水將其配制成酸性或堿性腐蝕液?；厥掌鋸U液的工藝如下:①酸性條件下腐蝕金屬銅的離子方程式為____________________________________。②下圖是探討堿性腐蝕液的溫度對銅腐蝕量的試驗(yàn)結(jié)果,上升溫度,腐蝕量改變的緣由是___________________________________________。③堿轉(zhuǎn)時(shí)的反應(yīng)為。檢驗(yàn)轉(zhuǎn)化完全的方法是:取少量洗滌后的堿轉(zhuǎn)固體,________________________________________。答案以及解析1答案及解析：答案：A解析：鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕時(shí),正極反應(yīng)為,A正確。鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時(shí),正極反應(yīng)是,整個(gè)過程是汲取O2而不是放出O2,B錯(cuò)誤。選項(xiàng)C中是犧牲陽極的陰極愛護(hù)法,金屬鋅發(fā)生氧化反應(yīng),C錯(cuò)誤。選項(xiàng)D中是外加電流的陰極愛護(hù)法,鋼鐵閘門應(yīng)與外加電源的負(fù)極相連,D錯(cuò)誤。2答案及解析：答案：B解析：3答案及解析：答案：D解析：4答案及解析：答案：B解析：液滴邊緣多,發(fā)生正極反應(yīng),B對。由b區(qū)向a區(qū)遷移,A錯(cuò);液滴下的鐵被氧化而腐蝕,C錯(cuò);Cu比鐵穩(wěn)定,作正極,負(fù)極反應(yīng)為,D錯(cuò)。5答案及解析：答案：B解析：6答案及解析：答案：D解析：鐵是負(fù)極,失電子被氧化成,在正極氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成,故將氧氣吹向石墨電極的腐蝕速率比吹向鐵電極快;向自來水中加入,可使電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電實(shí)力增加,加快腐蝕速率;但若將石墨電極換成電極,則負(fù)極為,被愛護(hù),難以看到鐵生銹。7答案及解析：答案：C

解析：A、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作負(fù)極被氧化,腐蝕過程中,負(fù)極是a,故A錯(cuò)誤;B、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﹣,故B錯(cuò)誤;C、Cl﹣擴(kuò)散到孔口,并與正極反應(yīng)產(chǎn)物和負(fù)極反應(yīng)產(chǎn)物作用生成多孔粉狀銹Cu2(OH)3Cl,負(fù)極上生成銅離子、正極上生成氫氧根離子,所以該離子反應(yīng)為氯離子、銅離子和氫氧根離子反應(yīng)生成Cu2(OH)3Cl沉淀,離子方程式為2Cu2++3OH﹣+Cl﹣=Cu2(OH)3Cl↓,故C正確;D、依據(jù)轉(zhuǎn)移電子得n(O2)=0.02mol,未指明標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài),無法計(jì)算體積,故D錯(cuò)誤;故選:C。8答案及解析：答案：D解析：圖1,電解質(zhì)溶液若呈酸性,則鐵釘發(fā)生析氫腐蝕,電解質(zhì)溶液若呈堿性或中性,則鐵釘發(fā)生吸氧腐蝕,A項(xiàng)錯(cuò)誤;圖2,在鐵件上鍍銅,銅片作陽極,應(yīng)與電源正極相連,待鍍鐵件作陰極,應(yīng)與電源負(fù)極相連,B項(xiàng)錯(cuò)誤;圖3,電解精煉銅時(shí),陽極上鋅先放電,銅后放電,而陰極上是Cu2+放電,故電解質(zhì)溶液中c(Cu2+)減小,C項(xiàng)錯(cuò)誤；圖4采納外加電流的陰極愛護(hù)法,將輸油管與電源負(fù)極相連,輸油管作陰極,可以防止腐蝕,D項(xiàng)正確。9答案及解析：答案：D解析：10答案及解析：答案：C解析：A滿意析氫腐蝕的條件,正確;由圖2可以看出當(dāng)pH=4時(shí)壓強(qiáng)減小,說明發(fā)生的是吸氧腐蝕,B在弱酸性溶液中生鐵可能發(fā)生吸氧腐蝕,正確;C無法推斷腐蝕速率快慢,錯(cuò)誤;D都是鐵做負(fù)極,失去電子,正確。11答案及解析：答案：D解析：12答案及解析：答案：A

解析：鐵被腐蝕時(shí)由快到慢的依次是電化學(xué)腐蝕,化學(xué)腐蝕,沒有愛護(hù)的,受愛護(hù)的;分析題目給出的裝置,可以推斷1是未受愛護(hù)的,2中鐵是活潑電極,被腐蝕,是電化學(xué)腐蝕,3是電化學(xué)腐蝕,但是鋅比鐵活潑,被愛護(hù),不受腐蝕,4是電解池,而且鐵是陽極材料,腐蝕最快,5是電解池,鐵做陰極,被愛護(hù),腐蝕最慢,由此可得正確答案A。故選A。13答案及解析：答案：C解析：A項(xiàng)，題圖1中，插入海水中的鐵棒，越靠近底端氧氣的濃度越低，腐蝕越輕;B項(xiàng)，題圖2中，裝置為原電池，鐵作負(fù)極，發(fā)生電極反應(yīng)時(shí)有生成，滴加少量溶液，有藍(lán)色沉淀出現(xiàn);D項(xiàng)，題圖4中，鎂塊應(yīng)作負(fù)極。14答案及解析：答案：（1）電化學(xué)（2）①析氫，吸氧②Fe–2e－=Fe2+，+3（3）陰，Cu2++2e-=Cu，陽，Cu-2e-=Cu2+解析：15答案及解析：答案：1.乙2.高3.O2+4e﹣+2H2O═4OH﹣4.犧牲陽極的陰極愛護(hù)法或者外加電流的陰極愛護(hù)法解析：（1）甲為鐵粉在氯化鈉溶液中的腐蝕，乙為鐵粉與碳形成原電池的腐蝕，而丙的腐蝕沒有電解質(zhì)溶液，所以腐蝕的速率大小為：乙＞甲＞丙，故過一段時(shí)間后液面最高的是乙，故答案為：乙；（2）甲中為鐵粉，乙為鐵粉與碳粉的混合物，甲的腐蝕速率小于乙的，通過甲、乙裝置的對比說明鋼鐵中碳的含量越高，鋼鐵越易腐蝕，故答案為：高；（3）乙裝置中發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)，分解鐵失去電子，正極氧氣得到電子生成氫氧根離子，正極的電極反應(yīng)式為：O2+4e﹣+2H2O═4OH﹣，故答案為：O2+4e﹣+2H2O═4OH﹣；（4）金屬的防護(hù)措施有犧牲陽極的陰極愛護(hù)法、外加電流的陰極愛護(hù)法，另外還有電鍍、噴鍍、噴油漆等方法使金屬與空氣、水等物質(zhì)隔離，以防止金屬腐蝕，故答案為：犧牲陽極的陰極愛護(hù)法或者外加電流的陰極愛護(hù)法．16答案及解析：答案：(1)①②i.過量鐵粉，過濾ii.或(2)①18~20②加水后，，平衡逆向移動，析出CuCl沉淀③4;4;4;;(3)①②20~30℃時(shí)，上升溫度，腐蝕量有所增加，主要是因?yàn)闇囟壬仙狗磻?yīng)速率加快;30℃以上，上升溫度，腐蝕量降低，主要是因?yàn)榉纸?、逸出③加入足量使沉淀溶解，再加入溶液，視察是否出現(xiàn)白色沉淀解析：(1)①溶液作為印刷銅制電路板腐蝕液的反應(yīng)為;②腐蝕后的廢液中含有，步驟I用過量Fe置換出銅，過濾得到的溶液X為溶液，步驟II可以用將氧化為，