化学选择性必修1第三节 金属的腐蚀与防护达标测试

金属的腐蚀与防护

1.如图是钢铁在海水中锈蚀过程的模型，若有0.2mol电子发生转移，下列说法正确的是(   )

A.该金属腐蚀过程为析氢腐蚀                         B.有2.8g铁被腐蚀

C.钢铁表面出现气体                                          D.消耗气体体积约为1.12L（标准状况）

2.将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后，置于如图所示装置中，进行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是（    ）

A.铁被氧化的电极反应式为  B.铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能

C.活性炭的存在会加速铁的腐蚀  D.以水代替NaCl溶液，铁不能发生吸氧腐蚀

3.海水和空气会对船体造成腐蚀，因此船体的防腐处理非常重要。下列说法错误的是(   )

A.海上舰艇的腐蚀主要为金属的化学腐蚀

B.可以在船舶外壳装上锌块，用牺牲阳极法防止金属被腐蚀

C.刷防锈漆，使金属与空气、水等物质隔离，可防止金属被腐蚀

D.外加电流，使需要保护的金属作阴极，可以起到保护金属的作用

4.下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是(   )

A.钢管与铜管露天堆放在一起，钢管不易被腐蚀

B.在如图所示环境中，铁被腐蚀速率：Ⅰ>Ⅲ>Ⅱ

C.铁制品应保存在温度较高的地方

D.钢铁发生电化学腐蚀时，负极反应是

5.支撑海港码头基础的钢管桩，常用外加电流的阴极保护法进行防腐，工作原理如 图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是(   )

A.通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零

B.通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩

C.高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流

D.通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整

6.如图所示，拴上金属条的铁钉插在含有酚酞的NaCl溶液中，可以看到在贴近金属条一边的溶液出现粉红色。该金属条可能是(   )

A.镁 B.锡 C.铝 D.锌

7.图Ⅰ的目的是精炼铜，图Ⅱ的目的是保护钢闸门。下列说法正确的是(   )

A.图Ⅰ中b为纯铜，电解过程中质量减轻，发生的反应为

B.图Ⅰ中向a极移动，但不放电

C.图Ⅱ中如果a、b间用导线连接时，钢闸门作正极

D.图Ⅱ中如果a、b间连接直流电源利用外加电流法保护钢闸门时，则X必须用锌

8.下列关于金属腐蚀的说法正确的是(   )

A.金属在潮湿空气中腐蚀的实质是：

B.金属的化学腐蚀的实质是，该过程有电流产生

C.金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行

D.在潮湿的中性环境中，金属的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀

9.如图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图，下列有关说法正确的是()

                                                     
A. 处发生的电极反应为                       B. 该电化学腐蚀称为析氢腐蚀
C.点处生成的铁锈最多                                              D. 海水中的阳离子由极向极迁移

10.一定条件下,某含碳钢腐蚀情况与溶液pH的关系如表所示,下列说法不正确的是()

A. 随pH的升高，碳钢腐蚀速率先减慢后加快
B. pH<4，碳钢发生析氢腐蚀，溶液酸性减弱
C. pH=14时，其负极反应为
D. pH=7时，负极反应式为，生成的被空气中的氧气氧化为

11.用压强传感器探究生铁在pH=2和pH=4的醋酸溶液中发生腐蚀的装置及得到的图像如下：分析图像，以下结论错误的是(   )

A.析氢腐蚀和吸氧腐蚀的速率一样快

B.在酸性溶液中生铁可能发生吸氧腐蚀

C.溶液pH≤2时，生铁发生析氢腐蚀

D.两溶液中负极反应均为

12.深埋在潮湿土壤中的铁管道，在硫酸盐还原菌作用下，能被硫酸根离子腐蚀，其电化学腐蚀原理如图所示。下列说法正确的是(   )

A.铁管道发生的是吸氧腐蚀                                B.输送暖气的管道也易发生此类腐蚀

C.这种情况下，土壤的pH增大                         D.管道上刷富铜油漆可以延缓管道的腐蚀

13.历史上铝制皇冠曾被法国皇帝当作自己富有的象征炫耀过，但现在各种铝制品已走进寻常百姓家，这得益于电解法冶炼铝技术的发明。

（1）现代工业在1273K的温度下电解熔融氧化铝（熔点为2323K）与冰晶石的混合物，可得到金属铝与氧气。阴极上的电极反应为              ，其中冰晶石的作用可能是              。

a.作催化剂              b.作熔剂以降低氧化铝的熔化温度             c.作电解质增强导电性

（2）为使铝制品经久耐用，现代工业生产中常对铝材进行表面处理，具体过程通常为：

①铝材脱脂：先用碱液洗涤，然后水洗，以除去铝材表面的自然氧化膜，碱洗过程中常有气泡产生，原因是                  （用离子方程式表示）。

②电解氧化：以铝材为阳极，在稀硫酸中进行电解，铝材表面形成氧化膜，则阳极的电极反应为                      ，电解过程中必须使电解质溶液的pH保持相对稳定的原因是                  。

答案以及解析

1.答案：D

解析：从题图中看出，空气中的氧气在正极放电，所以发生了吸氧腐蚀，A错误；原电池中，铁失电子为负极，发生氧化反应，电极反应为，所以有0.2mol电子发生转移时，有5.6g铁被腐蚀，B错误；铁失电子为负极，发生氧化反应生成，所以钢铁表面不会出现气体，C错误；吸氧腐蚀时，氧气在正极发生得电子的还原反应，电极反应为，所以有0.2mol电子发生转移，消耗标准状况的气体体积约为，D正确。

2.答案：C

解析： A项，铁和炭的混合物用NaCl溶液湿润后构成原电池，铁作负极，铁失去电子生成，电极反应式为，错误；B项，铁腐蚀过程中化学能除了转化为电能外，还可转化为热能等，错误；C项构成原电池后，铁腐蚀的速率变快，正确；D项，用水代替NaCl溶液，Fe和炭也可以构成原电池，Fe失去电子，空气中的得到电子，铁发生吸氧腐蚀，错误。

3.答案：A

解析：海上舰艇的腐蚀主要为电化学腐蚀，故A项错误；在船舶外壳装上锌块，锌为负极，负极金属易被腐蚀，正极金属被保护，该保护金属的方法称为牺牲阳极法，故B项正确；刷防锈漆，使金属与空气、水等物质隔离，可防止金属被腐蚀，故C项正确；电解池中阳极金属易被腐蚀，使被保护的金属作阴极的保护金属的方法称为外加电流法，故D项正确。

4.答案：B

解析：钢管与铜管露天堆放在一起，金属铁和金属铜形成原电池，铁为负极，易被腐蚀，A错误；金属腐蚀速率顺序：电化学腐蚀>化学腐蚀>有保护措施的腐蚀，Ⅰ中金属铁作原电池的负极，Ⅱ中金属铁作原电池的正极，所以腐蚀速率：Ⅰ>Ⅲ>Ⅱ，B正确；高温下金属铁和氧气的反应速率会加快，铁制品应该放在低温干燥环境中保存，C错误；在钢铁发生电化学腐蚀时，负极反应是，D错误。

5.答案：C

解析：将被保护的金属（钢管桩）与电源的负极相连，外加保护电流可以抑制金属电化学腐蚀产生的电流，使钢管桩表面腐蚀电流接近于零，A项正确；高硅铸铁为惰性辅助阳极，阳极上发生氧化反应，失去电子，电子从高硅铸铁流向钢管粧，B项正确；高硅铸铁为惰性辅助阳极，只是用于传递电流，故阳极材料不损耗，C项错误；金属的腐蚀受环境的影响，故通入的电流要根据环境条件的变化及时进行调整，D项正确。

6.答案：B

解析：拴上金属条的铁钉插在含有酚酞的NaCl溶液中，可以看到在贴近金属条一边的溶液出现粉红色，说明铁钉发生吸氧腐蚀，铁易失电子作负极、另一种金属作正极，则另一种金属的活泼性小于铁。

7.答案：C

解析：粗铜的精炼中，粗铜作阳极，纯铜作阴极，所以a为纯铜，b为粗铜，A错误；电解时，电解质溶液中阴离子向阳极移动，所以硫酸根离子向b极移动，B错误；牺牲阳极法中，被保护的金属作原电池正极，图Ⅱ中如果a、b间用导线连接，钢闸门作正极，C正确；外加电流法中，被保护的钢闸门连接原电池负极，所以图Ⅱ中如果a、b间连接电源，钢闸门作阴极，但X不一定用锌，D错误。

8.答案：D

解析：金属在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀，正极上氧气得电子发生还原反应，所以没有氢气生成，A错误；金属的化学腐蚀实质是，是金属直接和氧化剂反应的过程，该过程中没有电流产生， B错误；金属的化学腐蚀在酸性和碱性条件下均有可能进行，C错误；在潮湿的中性环境中，负极上金属失电子被腐蚀，正极上氧气得电子，即金属的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀，D正确。

9.答案：C

解析：A项，处电极反应为铁原子失去电子变成错误；B项，该电化学腐蚀为吸氧腐蚀，错误；C项，点与氧气接触，氧气浓度大，产生的易转化为铁锈，故生成铁锈最多，正确；D项，因处区域腐蚀最严重，故极为负极，点为正极，阳离子由负极移向正极，即由极向极迁移，错误。

10.答案：C

解析：由表可知，随pH的升高，碳钢腐蚀速率先减慢后逐渐加快，A项正确；当pH<4时，碳钢主要发生析氢腐蚀，反应方程式为，溶液酸性减弱，B项正确；在pH=14的溶液中，碳钢发生吸氧腐蚀，根据主要产物写出负极反应为,C项错误；pH为7时，负极反应为，生成的被空气中的氧气氧化为，D项正确。

11.答案：A

解析：根据锥形瓶中气体压强与时间关系图可知，pH=2的醋酸溶液和pH=4的醋酸溶液中，变化相同的压强时所用时间不同，前者比后者所用时间长，这说明吸氧腐蚀速卒大于析氢腐蚀速率，A错误；醋酸溶液的pH=4时，锥形瓶中压强随着反应的进行而逐渐减小，说明发生吸氧腐蚀，所以在酸性浴液中牛铁也可能发生吸氧腐蚀，B正确；根据醋酸溶液的pH=2时，锥形瓶中压强与时间的关系知，随着反应的进行压强逐渐增大，说明发牛的是析氢腐蚀，则溶液pH≤2时，生铁发生析氢腐蚀，C正确；根据以上分析可知两个溶液中都发生电化学腐蚀铁均作负极，电极反应均为，D正确。

12.答案：C

解析：由题图可知，负极反应为，正极反应为。铁管道的腐蚀过程中，氧气并未参与反应，所以不是吸氧腐蚀，故A错误；硫酸盐还原菌在高温下易变性，失去催化活性，则输送暖气的管道不易发生此类腐蚀，故B错误；由正、负极的电极反应可知，铁管道腐蚀过程中，浓度增大，土壤pH增大，故C正确；管道上刷富铜油漆，形成Cu-Fe原电池，Fe作负极，会加快管道的腐蚀，故D错误。

13.答案：（1）；b

（2）① 

②；铝、均是两性物质，pH过大或过小均会导致它们溶解

解析：（1）因电解温度远低于氧化铝的熔点，故冰晶石的作用是降氧化铝的熔化温度；电解过程中在阴极上得到电子转化为Al。

（2）①碱洗过程中，有少量的铝单质与碱液反应而生成；②电解过程中，铝失去电子转化为由此可知有参加电极反应，则还有生成。