沪科技版（2020）4.4金属的电化学腐蚀与防护精品课后复习题

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4.4 金属的电化学腐蚀与防护
学习聚焦


知识精讲

知识点01 金属的腐蚀
金属腐蚀的本质：是金属或合金被氧化而损耗的过程。
(1)化学腐蚀：金属或合金直接与周围介质发生反应而产生的腐蚀，直接被氧化剂氧化，无电流产生；。
(2)电化学腐蚀：不纯的金属或合金与周围电解质溶液接触而发生原电池反应产生的腐蚀，相对活泼的金属被氧化，有电流产生．钢铁的电化腐蚀又分为析氢腐蚀（酸性条件下）和吸氧腐蚀（中性或碱性条件下）．
钢铁腐蚀的电极反应方程式
吸氧腐蚀：负极：2Fe一4e→2Fe2+，正极：O2+2H2O+4e→4OH-
析氢腐蚀 ：负极：2Fe一4e→2Fe2+，正极： 2H++2e→H2↑)
金属的腐蚀以电化学腐蚀为主，例如，钢铁生锈的主要过程为：

析氢腐蚀与吸氧腐蚀（以Fe为例）

析氢腐蚀
吸氧腐蚀
条件
水膜酸性较强（pH＜4.3
水膜酸性很弱或中性
电极反应
负极
Fe-2e—=Fe2+
正极
2H++2e—=H2↑
O2+2H2O+4e—=4OH—
总反应式
Fe+2H+=Fe2++H2↑
2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2









【即学即练1】学校化学兴趣小组模拟铝的电化学腐蚀实验从而探究铝制品表面出现白斑的原因，装置如图所示，下列说法错误的是

A．铝在发生腐蚀的过程中将化学能转变成电能和热能
B．电流从铝箔通过电流表流向活性炭
C．活性炭粉的存在加速了铝箔的腐蚀
D．该反应总反应为，生成的进一步脱水形成白斑
【答案】B
【分析】由图可知，该腐蚀为电化学腐蚀，该过程将化学能转变成电能和热能，铝箔作负极，活性炭作正极，电流从正极流向负极；
【解析】A．铝在发生腐蚀的过程中将化学能转变成电能和热能，选项A正确；

B．电流应该从活性炭通过电流表流向铝箔，选项B错误；
C．活性炭粉的存在使铝箔发生电化学腐蚀，加速了铝箔的腐蚀，选项C正确；
D．该反应总反应为，生成的进一步脱水形成白斑，选项D正确；
答案选B。
知识点02 金属的防护
一般有三条途径：其一是改变金属内部结构，如制成合金；
其二是涂保护层，保持干燥；
其三是电化学保护法[牺牲阳极的阴极保护法(被保护金属作负极)；
外加电源的阴极保护法(被保护金属接电源的负极)]。
强调：电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防腐蚀措施的腐蚀；同一种金属腐蚀：强电解质>弱电解质>非电解质溶液

【即学即练2】与地震、海啸等自然灾害相比，腐蚀同样具备极强的破坏力。研究发现，每1.5分钟，全世界就有2吨的钢铁被腐蚀成铁锈，某学习小组探究金属电化学腐蚀与防护原理的示意图如下，下列说法错误的是

A．若X为食盐水，K未闭合，Fe棒上B点表面铁锈最多
B．若X为食盐水，K与M连接，石墨处溶液pH增大
C．若X为稀盐酸，K分别与N、M连接，前者Fe腐蚀得更快
D．K与M连接，石墨电极上的反应式为，则X可能为稀盐酸
【答案】C
【解析】铁丝易被腐蚀的条件是有氧气和水；若X为NaCl溶液，K与M链接，构成原电池，铁做负极；X为稀盐酸，K与N、M连接，前者做正极被保护；若X为稀盐酸，K与M链接，构成原电池，铁做负极，石墨做正极；据此分析解题。
A．铁丝易被腐蚀的条件是：有氧气和水，C点没有氧气，所以腐蚀较慢，B中含有氧气和水，所以腐蚀较快，A中没有水所以腐蚀较慢，则B点腐蚀最快，铁锈最多，故A正确；
B．若X为NaCl溶液，K与M链接，构成原电池，铁做负极，Fe上电极发生为Fe−2e−＝Fe2＋，Fe2＋水解显酸性，正极上生成氢氧根离子，正极上pH增大，故B正确；
C．若X为稀盐酸，K与N链接铁做正极被保护，与M相连接，铁做负极，加快腐蚀，所以Fe腐蚀情况前者更慢，故C错误；
D．K与M链接，构成原电池，铁做负极，石墨做正极，若电极反应为，则X可能为稀盐酸，故D正确；
故答案选C。
常见考法
常见考法一 金属的腐蚀
【例1】下列与金属腐蚀有关的说法正确的是

A．图b中，开关由M改置于N时，合金的腐蚀速率减小
B．图a中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重
C．图d中，钢铁轮船外壳连接一块金属A(铜块)可以减缓船体外壳腐蚀速度
D．图c中，接通开关时腐蚀速率增大，上放出气体的速率也增大
【答案】A
【解析】A．开关由M改置于N时，Zn为负极，合金为正极，则Cu-Zn合金的腐蚀速率减小，故A正确；
B．图a中，铁棒发生化学腐蚀，靠近底端的部分与氧气接触少，腐蚀程度较轻，故B错误；
C．Fe、Cu形成原电池时，Fe为负极被腐蚀，则钢铁轮船外壳连接一块金属A(铜块)不能减缓船体外壳腐蚀速度，故C错误；
D．图c中接通开关时Zn作负极，腐蚀速率增大，但氢气在Pt上放出，故D错误；
故选：A。
必杀技

【同步练习1】利用如图装置，可以模拟铁的电化学防护。

(1)若为铜，为减缓铁的腐蚀，开关应置于 _______ 处，铁棒上发生的电极反应为 _______ ，该种防护方法称为 _______ 。
(2)若为锌棒，开关置于 _______ 处，铁棒上的电极反应为 _______ 该电化学防护法称为 _______ 。
【答案】(1)     N     2H++2e-=H2↑     外接电源的阴极保护法
(2)     M          牺牲阳极的阴极保护法
【解析】（1）若 X 为铜，由于铁比铜活泼，为减缓铁的腐蚀，应使铁为电解池的阴极，故开关 K 应连接N处，则铁作阴极发生反应2H++2e-=H2↑，该种防护方法称为外加电源的阴极保护法；
故答案为：N；2H++2e-=H2↑；外加电源的阴极保护法；
（2）若X为锌，开关K置于M处，为原电池，Zn为负极被腐蚀，铁作正极被保护，正极反应为O2+4e-+H2O=4OH-，该电化学防护法称为牺牲阳极的阴极保护法；
故答案为：M；O2+4e-+H2O=4OH-；牺牲阳极的阴极保护法。
常见考法二 金属的防护
【例2】某地下输油管为钢质材料，且该地下输油管所在区域内为潮湿土壤，为减缓输油管的腐蚀，科研人员设计如图所示装置保护输油管。下列叙述正确的是

A．金属M可能是锌、锡等金属
B．输油管的保护过程是电能转化为化学能的过程
C．金属M失电子，电子沿导线源源不断地输送到输油管
D．正极的电极反应一定是
【答案】C
【解析】A．由于Sn的金属性比Fe弱，不能起到保护Fe的作用，故金属M可能是锌、Mg等金属，不能是锡、Cu等金属，A错误；
B．输油管的保护过程是一个牺牲阳极的阴极保护法，是利用原电池原理，即化学能转化为电能的过程，B错误；
C．金属M失电子，电子沿导线源源不断地输送到输油管，从而保护输油管中的Fe不失去电子而被腐蚀，C正确；
D．正极上发生还原反应，当电解质环境为弱酸性、中性和碱性时正极的电极反应为，当电解质环境为强酸性时，正极反应为：2H++2e-=H2↑，D错误；
故答案为：C。
必杀技
【同步练习2】实验小组研究金属电化学腐蚀，实验如下：
序号
实验


实验Ⅰ

铁钉表面及周边未见明显变化
铁钉周边零星、随机出现极少量红色和蓝色区域，有少量红棕色铁锈生成
实验Ⅱ

铁钉周边出现红色区域，未见蓝色出现
锌片周边未见明显变化
铁钉周边红色加深，区域变大，未见蓝色出现
锌片周边未见明显变化

下列说法不正确的是A．实验Ⅰ中铁钉发生了吸氧腐蚀
B．实验Ⅱ中锌片未发生反应
C．实验Ⅱ中正极的电极反应式：
D．若将片换成片，推测片周边会出现红色，铁钉周边会出现蓝色
【答案】B
【解析】A．根据实验现象可知，实验Ⅰ中铁钉被空气中氧气氧化，随机出现极少量红色和蓝色区域，Fe2+与K3[Fe(CN6)]会生成蓝色沉淀，OH-在酚酞作用下会使溶液变红，故反应过程中溶液存在OH-、Fe2+，最后有少量红棕色铁锈生成，发生了吸氧腐蚀，A项正确；
B．实验Ⅱ的反应速率比实验Ⅰ快，实验ⅠI中形成了以铁为正极，锌为负极的原电池，锌片发生氧化反应，B项错误；
C．实验Ⅱ中，溶液酸性较弱，且由铁钉周边出现红色区域可知，正极的电极反应式：，C项正确；
D．若将片换成片，则实验Ⅱ中，铁为负极，电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，铁钉周边会出现蓝色；铜为正极，根据C选项正极电极反应式可知，有OH-生成，铜片周边会出现红色，D项正确；
答案选B。




分层提分


题组A 基础过关练
1．化学与社会、科学、技术、环境密切相关，下列说法错误的是
A．电热水器内装有镁棒，采用牺牲阳极法，防止不锈钢内胆被腐蚀
B．采用合适的催化剂可以提高合成氨工业中原料的转化率
C．“木与木相摩则然(燃)中的然”是化学能转变为热能
D．生活中常用明矾净水，可加速水中悬浮物沉降
【答案】B
【解析】A．镁比铁活泼，电热水器内装有镁棒，采用牺牲阳极法，防止不锈钢内胆被腐蚀，A正确；
B．催化剂改变反应速率，但是不能改变物质的转化率，B错误；
C．木与木相摩则然(燃)中的然燃烧过程，是化学能转变为热能，C正确；
D．明矾净水是铝离子生成胶体，可加速水中悬浮物沉降，D正确；
故选B。
2．港珠澳大桥设计寿命为120年，桥体钢构件防腐是使用过程中面临的重要问题，下列说法错误的是
A．海水的pH一般在8.0~8.5，则钢构件的腐蚀主要是析氢腐蚀
B．钢构件可采用不锈钢材料以减缓腐蚀
C．钢构件表面喷涂环氧树脂涂层，是为了隔绝空气、水等
D．后期采用牺牲阳极的阴极保护法时，可使用铝作为负极
【答案】A
【解析】A．海水的pH一般在8.0~8.5，碱性条件下钢构件的腐蚀主要是吸氧腐蚀，A项错误；
B．通过改变钢构件材料的组成，可以减缓腐蚀速率，B项正确；
C．在钢构件表面喷涂环氧树脂涂层，可以防止钢构件与空气、水接触，C项正确；
D．铝与钢铁连接时，铝作原电池的负极，更容易被氧化，对桥体钢构件起到保护作用，D项正确；
故选A。
3．有关国家国宝级文物中的化学知识，下列说法中正确的是




①皇帝玉玺
②春秋越王剑
③商代后母戊鼎
④唐三彩

A．①的主要成分是氧化铝 B．②③④的主要成分都是合金
C．④的主要成分属于无机非金属材料 D．以上文物均易发生电化学腐蚀
【答案】C
【解析】A．玉石的主要成分是硅酸盐，故A错误；
B．春秋越王剑是铜合金铸成，商代的后母戊鼎也是铜合金铸成，唐三彩是陶瓷制品，不是合金，故B错误；
C．唐三彩是陶瓷制品，是硅酸盐，属无机非金属材料，故C正确；
D．玉石、唐三彩不是合金，不易发生电化学腐蚀，故D错误；
故选C。
4．将金属M连接在钢铁设施表面，可减缓水体中钢铁设施的腐蚀，在如图所示的情境中，下列有关说法正确的是

A．阴极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+
B．阳极M使用纯铜材料的效果好
C．钢铁设施表面因积累大量电子而被保护
D．钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快
【答案】C
【分析】该装置为原电池原理的金属防护措施，为牺牲阳极的阴极保护法，金属M作负极，钢铁设备作正极，据此分析解答。
【解析】A．阴极的钢铁设施实际作原电池的正极，正极金属被保护不失电子，故A错误；
B．阳极金属M实际为原电池装置的负极，电子流出，原电池中负极金属比正极活泼，因此M活动性比Fe的活动性强，故B错误；
C．金属M失电子，电子经导线流入钢铁设备，从而使钢铁设施表面积累大量电子，自身金属不再失电子从而被保护，故C正确；
D．海水中的离子浓度大于河水中的离子浓度，离子浓度越大，溶液的导电性越强，因此钢铁设施在海水中的腐蚀速率比在河水中快，故D错误；
故选C。
5．国产航母山东舰已经列装服役，它采用模块制造然后焊接组装而成，对焊接有着极高的要求。实验室模拟海水环境和河水环境对焊接金属材料的影响，实验结果如图所示。下列说法正确的是

A．的金属性强于
B．甲是海水环境下的腐蚀情况，乙是河水环境下的腐蚀情况
C．两种环境下，铁被腐蚀时的电极反应式均为
D．为了防止舰艇在海水中被腐蚀，可在焊点附近用锌块打“补丁”
【答案】D
【分析】在河水环境和海水环境下，均是为负极，为正极：
电极材料
电极名称
电极反应式

负极


正极


【解析】A．原电池中，一般情况下，金属性较强的为负极，所以的金属性强于，A项错误；
B．海水环境下电解质浓度较大，腐蚀更严重，乙是在海水环境下的腐蚀情况，B项错误；
C．两种环境下，负极发生的反应均为，C项错误；
D．在焊点附近用锌块打“补丁”，由于锌比铁活泼，构成原电池时，锌为负极被腐蚀，保护了铁不被腐蚀，D项正确；
故选D。
6．北京冬奥会赛区内将使用氢燃料清洁能源车辆，就是利用原电池原理提供清洁电能，回答下面问题：
(1)某氢氧燃料电池工作示意图如图1。

①电极a是_______(填“正极”“负极”“阳极”或“阴极”)，电极a发生的电极反应是_______。
②电解质KOH溶液中K+向_______电极移动(填“a”或“b”)。
(2)利用图1中的原电池电解饱和食盐水，可以有效的利用海水资源，原理如图：

①电极d应连接图1装置的_______电极(填“a”或“b”)，离子交换膜是_______(填“阴离子交换膜”或“阳离子交换膜”)。
②写出电极c的电极反应_______。
③写出电解饱和食盐水的离子方程式_______。
(3)将铁钉的下半部分分别镀上铜和锌，放入培养皿中，加入饱和食盐水溶液，再各滴入几滴酚酞溶液和K3[Fe(CN)6]溶液。装置如图3：

①在铁钉下半部分镀上铜的装置中，阳极材料是_______(填化学式)。
②e装置中出现蓝色沉淀，铜电极发生的电极反应是_______。
③f装置中可能出现的现象是_______。
【答案】(1)     负极     H2-2e-+2OH-=2H2O     b
(2)     a     阳离子交换膜     2Cl--2e-=Cl2     2Cl-+2H2O2OH-+H2+Cl2
(3)     Fe     O2+2H2O+4e-=4OH-     铁钉附近出现红色

【解析】（1）图示是碱性氢氧燃料电池，总反应为2H2+O2=2H2O，电极 a是氢气失电子化合价升高的氧化反应：H2-2e-+2OH-=2H2O，电极a是负极；原电池中阳离子向正极移动，故电解质KOH溶液中K+向正极即b电极移动；
（2）图2是点解饱和食盐水的电解池，总反应为2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2，电极d是发生还原反应生成H2的阴极，连接原电池的负极即a电极；离子交换膜是阳离子交换膜，允许阳离子通过，阻止阴离子OH-与阳极生成的Cl2反应；电极c的电极反应是2Cl--2e-=Cl2；电解饱和食盐水的离子方程式2Cl-+2H2O2OH-+H2+Cl2；
（3）在铁钉下半部分镀上铜的装置中，两极材料是铁和铜，铁更活泼是阳极材料；K3[Fe(CN)6]遇亚铁离子生成蓝色沉淀，e装置中出现蓝色沉淀，说明由亚铁离子生成，铜电极发生的电极反应是O2+2H2O+4e-=4OH-；f中锌比铁活泼，锌作负极失电子被氧化，铁钉作正极，氧气得电子生成氢氧根遇酚酞显红色，故铁钉附近出现红色。
题组B 能力提升练
7．如图所示，将一根铁棒垂直没入水中，一段时间后发现AB段产生较多铁锈，BC段腐蚀严重。下列关于此现象的说法不正确的是

A．铁棒AB段的溶解氧浓度高于BC段
B．铁棒AB段附近的pH值降低
C．铁棒BC段电极反应：
D．该腐蚀过程属于电化学腐蚀
【答案】B
【分析】铁棒在水溶液中发生吸氧腐蚀，形成原电池，BC段作原电池负极，铁被氧化生成亚铁离子，所以BC段腐蚀严重，AB段靠近水面接触氧气，作原电池正极，生成较多铁锈，据此解答即可。
【解析】A．铁棒AB段与空气界面较近，而深水处溶氧量较少，因此铁棒AB段的溶解氧浓度高于BC段，故A正确；
B．AB段靠近水面接触氧气，作原电池正极，电极反应式为，O2+2H2O+4e−=4OH−，pH增大，故B错误；
C．BC段作原电池负极，电极反应式为Fe-2eˉ=Fe2+，故C正确；
D．该腐蚀过程为铁棒在水溶液中发生吸氧腐蚀，属于电化学腐蚀，故D正确；
综上所述答案为B。
8．下列实验设计或装置能达到实验目的的是

A．按甲的电路连接对反应塔进行防腐保护
B．用乙测定中和反应的反应热
C．用丙探究硫酸浓度对化学反应速率的影响
D．按丁设计锌铜“双液原电池”实现化学能持续转化为电能
【答案】C
【解析】A．与电源正极相连的是阳极，阳极是反应塔发生氧化反应，A不符合题意；
B．金属散热快，所以铜制搅拌器散热多，B不符合题意；
C．，丙中硫酸浓度不同，可以通过与Na2S2O3反应产生气泡快慢判断硫酸浓度对反应速率的影响，C符合题意；
D．丁中，Zn与盐酸反应，Cu与ZnCl2反应无法构成原电池，D不符合题意；
故答案为：C。
9．下列物质应用错误的是
A．钾钠合金可用于原子反应堆导热剂
B．牺牲阳极保护法可采用废铜保护钢材
C．铝罐槽车可用于运输冷的浓硝酸
D．四氧化三铁用于制备激光打印墨粉
【答案】B
【解析】A．液态的钾钠合金可用于原子反应堆导热剂，A正确；
B．牺牲阳极保护法用原电池原理，铜的活泼性比铁弱，不能保护铁，B错误；
C．常温下，铝遇浓硝酸发生钝化现象，铝罐槽车可用于运输冷的浓硝酸，C正确；
D．四氧化三铁具有磁性的黑色粉末，可用于制备激光打印墨粉，D正确；
故选B。
10．下列说法不正确的是
A．电解精炼铜的阴极反应：Cu2++2e-=Cu
B．纯银器表面在空气中因电化学腐蚀渐渐变暗
C．稀土元素可以用来制造合金
D．储氢材料-镧镍合金(LaNi5)贮存氢气时发生了化学变化
【答案】B
【解析】A．电解精炼铜时，溶液中的Cu2+在阴极得电子生成Cu，电极反应为Cu2++2e-═Cu，故A正确；
B．发生电化学腐蚀时，金属应不纯，纯银Ag在空气中和硫化氢反应生成Ag2S而渐渐变暗，属于化学腐蚀，故B错误；
C．在合金中加入适量稀土金属，能大大改善合金的性能，所以稀土元素被誉为新材料的宝库，又被称为“冶金工业的维生素”，故C正确；
D．贮氢金属在一定的温度和压强下能够大量吸收氢气，一个金属原子可以与两三个乃至更多个氢原子结合，形成金属氢化物，属于化学变化，故D正确；
故选：B。
11．模拟电化学腐蚀及防护的装置如图所示，下列有关说法错误的是

A．若a、b不用导线连接，则c处比d处更易产生铁锈
B．若a、b用导线连接，则铁片主要发生析氢腐蚀
C．若a、b用导线连接，将石墨换成锌棒，则铁片被保护起来
D．若a、b分别连接电源的正、负极，则会加快铁片的腐蚀
【答案】B
【解析】A．若a、b不用导线连接，c处的铁接触的氧气的浓度比d处铁接触的氧气的浓度大，则c处比d处更易腐蚀，产生铁锈，A项正确；
B．若a、b用导线连接，石墨为正极，铁片为负极，在海水中铁片主要发生吸氧腐蚀，B项错误；
C．若a、b用导线连接，将石墨换成锌棒，由于Zn比Fe活泼，Zn为负极，Zn被腐蚀，铁片为正极，不被腐蚀，被保护起来，C项正确；
D．若a、b分别连接电源的正、负极，铁片为阳极，铁片的电极反应为Fe-2e-=Fe2+，会加快铁片的腐蚀，D项正确；
答案选B。
12．下列各变化中属于原电池反应的是。
A．镀锌铁表面有划损时，也能阻止铁被氧化而生锈
B．在空气中金属铝表面迅速氧化形成保护层
C．将氯化铁溶液加热蒸干最终得不到氯化铁固体
D．浓硝酸比稀硝酸更能氧化金属铜
【答案】A
【解析】A．铁、锌和合适的电解质溶液符合原电池构成条件，所以能构成原电池，发生的反应为原电池反应，锌做负极，铁被保护，是原电池反应，故A正确；
B．没有两个活泼性不同的电极，所以不能构成原电池，铝和氧气直接反应生成氧化铝，属于化学腐蚀，故B错误；
C．氯化铁溶液加热蒸干，水解生成的盐酸易挥发，促进水解平衡正向移动，所以最终得不到氯化铁固体，涉及盐类的水解，没有发生原电池反应，故C错误；
D．浓硝酸比稀硝酸更能氧化金属铜，是利用的强氧化性，不能构成原电池，故D错误；
故选：A。
13．电化学知识在工业生产、科技研究中应用广泛。
Ⅰ.可采用电化学防护技术减缓海水中钢铁设施的腐蚀，下图是钢铁桥墩部分防护原理示意图。

(1)K与M连接时钢铁桥墩的电化学防护方法为_______，K与N连接时，钢铁桥墩为_______极(填"正"、"负"、"阴"或"阳")
Ⅱ.利用电化学原理，将CO、O2和熔融K2CO3制成燃料电池，模拟工业电解法处理含Cr2O72-的废水，电解过程中溶液中发生如下反应：Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。如下图所示：

(2)甲池工作时，CO在石墨Ⅰ电极放电生成Y，Y可循环使用，甲池内的CO32-向_______移动(填“左”或“右”)；石墨Ⅱ附近发生的电极反应式为_______。
(3)乙池中Fe(Ⅰ)的电极反应式为_______。
(4)甲池中消耗3.6molCO，最多可以处理含Cr2O_______mol的废水。
Ⅲ.某科研机构用NaOH溶液吸收硫酸工业废气中的SO2，将所得的Na2SO3溶液进行电解，可循环再生NaOH，同时得到某种副产物，其原理如图所示(电极材料均为石墨)。

(5)稀NaOH溶液的作用是_______，阳极的电极反应式为_______。
【答案】(1)     外加电流的阴极保护法     正
(2)     左     O2+4e-+2CO2=2CO
(3)Fe-2e-=Fe2+
(4)0.6
(5)     增强溶液导电性     SO-2e-+H2O=SO+2H+

【解析】（1）K与M连接时，电源负极连接钢铁桥墩，钢铁桥墩做电解池的阴极，受到保护，该电化学防护方法为外加电流的阴极保护法，K与N连接时，钢铁桥墩做原电池正极，受到保护，答案：外加电流的阴极保护法；正；
（2）甲是燃料电池，乙是电解池，石墨1做负极，石墨2做正极，原电池中阴离子移向负极，所以甲池内的CO32-向左移动，O2在正极参加反应，电极反应式O2+4e-+2CO2=2CO，答案：左；O2+4e-+2CO2=2CO；
（3）Fe(Ⅰ)电解池做阳极，Fe失电子，电子反应式Fe-2e-=Fe2+，答案：Fe-2e-=Fe2+；
（4）甲池中消耗3.6molCO，转移电子，则乙池中3.6mol Fe失电子生成Fe2+，，则处理含Cr2O，答案：0.6；
（5）阴极水放电产生H2和OH-增强，纯水导电性弱，所以加入NaOH增加导电性，阳极SO放电生成SO，电极反应式SO-2e-+H2O=SO+2H+，答案：增强溶液导电性；SO-2e-+H2O=SO+2H+。




题组C 培优拔尖练
14．“孔蚀”是一种集中于金属表面极小范围并能深入到金属内部的电化学腐蚀。某铁合金表面钝化膜破损后，发生“孔蚀”的电化学腐蚀过程如图所示。下列有关说法正确的是

A．正极反应：Fe-2e-=Fe2+
B．氧化 0.2 mol Fe，需消耗 3.36 LO2
C．铁合金腐蚀的最终产物为 Fe(OH)2
D．为防止孔蚀发生可以将外接电源负极与金属相连
【答案】D
【解析】A．铁是负极，负极反应为Fe-2e-=Fe2+，故A错误；
B．铁最终生成氢氧化铁，根据电子守恒，氧化 0.2 mol Fe消耗0.15mol氧气，没有明确是否为标准状况，消耗氧气等体积不一定为3.36 L，故B错误；
C．根据图示，铁合金腐蚀的最终产物为 Fe(OH)3，故C错误；
D．为防止孔蚀发生，可以采用外加电流阴极保护法，将外接电源负极与金属相连，故D正确；
选D。
15．研究小组利用图1装置探究铁粉腐蚀原理。挤压胶头滴管将醋酸滴入铁粉与碳粉的均匀混合物中，容器内的压强随时间的变化如图2所示。下列说法正确的是

A．铁粉发生反应转化为
B．该实验中铁粉只发生电化学腐蚀
C．段压强增大只是因为产生了
D．段铁粉有发生吸氧腐蚀
【答案】D
【分析】金属单质腐蚀常见类型包括：化学腐蚀、析氢腐蚀、吸氧腐蚀，化学腐蚀常见于金属单质与大量酸直接接触，析氢腐蚀常见于酸性环境，吸氧腐蚀常见于碱性、中性、弱酸性。
【解析】A．Fe单质发生腐蚀过程中，生成Fe2+，故A项错误；
B．将胶头滴管内醋酸滴入铁粉与碳粉的均匀混合物中，0～t1装置内压强逐渐增大，说明铁与醋酸反应产生了H2，可能发生了化学腐蚀，也可能是析氢腐蚀，t1之后容器内压强减小，说明装置内气体分子数目减小，氧气被消耗，发生吸氧腐蚀，故B项错误；
C．影响定容容器内压强的因素有：气体的物质的量、温度，由于原电池的反应属于放热反应，能引起压强增大，因此0～t1装置内压强逐渐增大，可能是产生了氢气，也可能是由于温度上升导致的，故C项错误；
D．t1之后容器内压强减小，说明装置内气体分子数目减小，氧气被消耗，发生吸氧腐蚀，故D项正确；
综上所述，说法正确的是D项。
16．学校化学兴趣小组模拟铝的电化学腐蚀实验从而探究铝制品表面出现白斑的原因，装置如图所示，下列说法错误的是

A．铝在发生腐蚀的过程中将化学能转变成电能和热能
B．电流从铝箔通过电流表流向活性炭
C．活性炭粉的存在加速了铝箔的腐蚀
D．该反应总反应为，生成的进一步脱水形成白斑
【答案】B
【分析】由图可知，该腐蚀为电化学腐蚀，该过程将化学能转变成电能和热能，铝箔作负极，活性炭作正极，电流从正极流向负极；
【解析】A．铝在发生腐蚀的过程中将化学能转变成电能和热能，选项A正确；

B．电流应该从活性炭通过电流表流向铝箔，选项B错误；
C．活性炭粉的存在使铝箔发生电化学腐蚀，加速了铝箔的腐蚀，选项C正确；
D．该反应总反应为，生成的进一步脱水形成白斑，选项D正确；
答案选B。
17．与地震、海啸等自然灾害相比，腐蚀同样具备极强的破坏力。研究发现，每1.5分钟，全世界就有2吨的钢铁被腐蚀成铁锈，某学习小组探究金属电化学腐蚀与防护原理的示意图如下，下列说法错误的是

A．若X为食盐水，K未闭合，Fe棒上B点表面铁锈最多
B．若X为食盐水，K与M连接，石墨处溶液pH增大
C．若X为稀盐酸，K分别与N、M连接，前者Fe腐蚀得更快
D．K与M连接，石墨电极上的反应式为，则X可能为稀盐酸
【答案】C
【分析】铁丝易被腐蚀的条件是有氧气和水；若X为NaCl溶液，K与M链接，构成原电池，铁做负极；X为稀盐酸，K与N、M连接，前者做正极被保护；若X为稀盐酸，K与M链接，构成原电池，铁做负极，石墨做正极；据此分析解题。
【解析】A．铁丝易被腐蚀的条件是：有氧气和水，C点没有氧气，所以腐蚀较慢，B中含有氧气和水，所以腐蚀较快，A中没有水所以腐蚀较慢，则B点腐蚀最快，铁锈最多，故A正确；
B．若X为NaCl溶液，K与M链接，构成原电池，铁做负极，Fe上电极发生为Fe−2e−＝Fe2＋，Fe2＋水解显酸性，正极上生成氢氧根离子，正极上pH增大，故B正确；
C．若X为稀盐酸，K与N链接铁做正极被保护，与M相连接，铁做负极，加快腐蚀，所以Fe腐蚀情况前者更慢，故C错误；
D．K与M链接，构成原电池，铁做负极，石墨做正极，若电极反应为，则X可能为稀盐酸，故D正确；
故答案选C。
【点睛】本题考查金属的腐蚀与防护，特别是电化学防护，属于原电池原理的应用，考查内容基础，题目难度不大，注意理论联系实际。
18．下列与金属腐蚀有关的说法正确的是

A．图b中，开关由M改置于N时，合金的腐蚀速率减小
B．图a中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重
C．图d中，钢铁轮船外壳连接一块金属A(铜块)可以减缓船体外壳腐蚀速度
D．图c中，接通开关时腐蚀速率增大，上放出气体的速率也增大
【答案】A
【解析】A．开关由M改置于N时，Zn为负极，合金为正极，则Cu-Zn合金的腐蚀速率减小，故A正确；
B．图a中，铁棒发生化学腐蚀，靠近底端的部分与氧气接触少，腐蚀程度较轻，故B错误；
C．Fe、Cu形成原电池时，Fe为负极被腐蚀，则钢铁轮船外壳连接一块金属A(铜块)不能减缓船体外壳腐蚀速度，故C错误；
D．图c中接通开关时Zn作负极，腐蚀速率增大，但氢气在Pt上放出，故D错误；
故选：A。
19．对下列图示实验的描述正确的是

A．根据两烧瓶中气体颜色的变化判断正反应是吸热反应
B．用已知浓度的NaOH溶液滴定锥形瓶中未知浓度的盐酸
C．根据小试管中导气管内液面的变化判断铁钉发生吸氧腐蚀
D．向镀件上镀银
【答案】C
【解析】A．根据实验现象可知，热水中气体颜色变深，冰水中气体颜色变浅，说明升高温度反应平衡逆向移动，则该反应正反应为放热反应，A错误；
B．NaOH溶液应该装在碱式滴定管中，B错误；
C．在氯化钠溶液中铁发生吸氧腐蚀，试管中压强减小，导管内液面上升，C正确；
D．向镀件上镀银，则银应该为阳极，镀件为阴极，D错误；
故答案选C。
20．填空。
(1)某课外活动小组同学用如图装置(M、N为外电源的两个电极)进行实验，试回答下列问题：

①若开始时开关K与a连接，则铁发生电化学腐蚀中的_____腐蚀。请写出正极反应式：____。
②若开始时开关K与b连接时，两极均有气体产生，则铁电极为______极(填“阴”或“阳”)，该电极上发生的电极反应式为_______，总反应的离子方程式为_______。
③当电路中转移0.2mol电子时，100ml溶液中，NaOH溶液的浓度是_______mol/L
(2)该小组同学设想，用如图所示装置电解硫酸钠溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钠。

B出口导出的气体是_______，制得的氢氧化钠溶液从出口_______(填“A”、“B”、“C”或“D”)导出。通过阴离子交换膜的离子数_______(填“>”、“<”或“=”)通过阳离子交换膜的离子数。
【答案】(1)     吸氧     O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-     阴     2H+ + 2e- = H2↑(或2H2O + 2e- = H2↑+ 2OH-)     2Cl- + 2H2O 2OH- + H2↑+ Cl2↑     2
(2)     O2     D     <

【解析】（1）①开始时开关K与a连接形成原电池反应，发生吸氧腐蚀，A电极石墨做正极溶液中氧气得到电子生成氢氧根离子，电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-；故答案为：吸氧；O2+2H2O+4e-=40H-；
②开关K与b连接，装置为电解池，铁为阴极，发生还原反应，氢离子得到电子生成氢气，即B电极反应为2H++2e-=H2；电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气，电解总反应的离子方程式为2Cl-+2H2O2OH-+H2+Cl2，故答案为：阴；2H++2e-=H2；2Cl-+2H2O2OH-+H2+Cl2；
③OH-~e-，则当有0.2mol电子转移时，消耗0.2mol的NaOH，，故答案为：2；
（2）阳极氢氧根离子失电子生成氧气，则B出口导出的气体是O2；阴极上氢离子放电，则NaOH在阴极生成，由图可知，D在阴极附近，制得的氢氧化钠溶液从D出口导出；阳极氢氧根离子放电，因此硫酸根离子向阳极移动，阴极氢离子放电，因此钠离子向阴极移动，所以通过相同电量时，通过阴离子交换膜的离子数小于通过阳离子交换膜的离子数，故答案为：O2；D；<；