2022届高三化学一轮复习考点特训金属的电化学腐蚀与防护含解析

金属的电化学腐蚀与防护

一、选择题（共15题）

1.利用右图装置进行实验，开始时，a、b两处液面相平，密封好，放置一段时间。下列说法不正确的是(　　)

A．a管发生吸氧腐蚀，b管发生析氢腐蚀

B．一段时间后，a管液面高于b管液面

C．a处溶液的pH增大，b处溶液的pH减小

D．a、b两处具有相同的电极反应式：Fe-2e-=Fe2＋

2.下列关于金属的腐蚀及防腐说法错误的是(    )

A．马口铁(镀锡铁)镀层破损铁的腐蚀速率加快

B．为了防止钢铁设备腐蚀，利用外加电流的阴极保护法，应另附加一惰性电极，惰性电极作阴极

C．可以采用改变金属组成或结构的方法防止金属腐蚀

D．为保护海轮的船壳，利用牺牲阳极的阴极保护法，常在船壳上镶入锌块

3.如图所示装置中都盛有0.1mol·L-1的NaCl溶液，放置一定时间后，装置中的四块相同锌片，腐蚀速率由快到慢的正确顺序是(     )

A．③①④② B．①②④③ C．②③④① D．②①④③

4.支撑海港码头基础的钢管桩，常用外加电流的阴极促护法进行防腐，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．通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩

B．通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零

C．通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整

D．高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流

5.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。在题图所示的情境中，下列有关说法正确的是

A．钢铁设施的电极反应式为Fe  2e  Fe2

B．金属M 的活动性比 Fe 的活动性弱

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

6．一定条件下，碳钢腐蚀与溶液pH的关系如下：

下列说法不正确的是

A．在pH＜4的溶液中，碳钢主要发生析氢腐蚀

B．在pH＞6的溶液中，碳钢主要发生吸氧腐蚀

C．在pH＞14的溶液中，碳钢腐蚀的反应为O2+4OH-+4e-===2H2O

D．在煮沸除氧气后的碱性溶液中，碳钢腐蚀速率会减慢

7.用压强传感器探究生铁在pH=2和pH=4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．溶液pH≤2时，生铁发生析氢腐蚀

B．在酸性溶液中生铁可能发生吸氧腐蚀

C．析氢腐蚀和吸氧腐蚀的速率一样快，

D．两溶液中负极反应均为Fe-2e →Fe2+

8.如图是研究铁被海水腐蚀的实验装置。图2中M是某种与铁片紧贴的金属，下列说法正确的是(  )

A．若M是铜片，可保护铁

B．若M是锌片，可保护铁

C．图1铁片靠近烧杯底部的部分，腐蚀更严重

D．M是铜或是锌都不能保护铁，是因没有构成原电池

9.下列防止钢铁腐蚀的方法不属于电化学防护的是（    ）

A． B．

C． D．

10.下列有关电化学原理的说法错误的是(     )

A．可将河道中的钢铁闸门与外加直流电源的负极相连以保护其不受腐蚀

B．在钢铁表面镀锌不属于牺牲阳极的阴极保护法

C．用惰性电极电解足量NaCl溶液，一段时间后再加入一定量的盐酸，溶液能与原来溶液完全一样

D．相同时间内，阳离子在阴极上得到的电子与阴离子在阳极上失去的电子数相等

11.利用如图所示装置，可以模拟铁的电化学防护。下列说法正确的是

A．若X是锌棒，将K与M连接，铁不易受腐蚀，此法称为阴极电保护法

B．若X是碳棒，将K与M或N连接，均可减缓铁的腐蚀

C．若X是碳棒，将K与M连接，碳棒的电极反应式是2H++2e－=H2↑

D．若X是锌棒，将K与N连接，锌棒的电极反应式是Zn－2e－=Zn2+

12.利用如图装置，完成很多电化学实验。下列有关此装置的叙述中，不正确的是(    )

A．若X为锌棒，Y为NaCl溶液，开关K置于M处，可减缓铁的腐蚀，这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法

B．若X为碳棒，Y为NaCl溶液，开关K置于N处，铁做阴极被保护。

C．若X为铜棒，Y为硫酸铜溶液，开关K置于M处，铜棒质量将增加，此时外电路中的电子向铜电极移动

D．若X为铜棒，Y为硫酸铜溶液，开关K置于N处，可用于铁表面镀铜，溶液中铜离子浓度将减小

13.青铜器发生电化学腐蚀的原理示意图，下列说法正确的是（    ）

A．腐蚀过程中，青铜基体是正极

B．为防止腐蚀，可通过导线将铜器与直流电源负极相连

C．多孔催化层加速了青铜器的腐蚀，因为改变了反应的焓变

D．若有64 g Cu腐蚀，理论上耗氧体积为22.4 L(标准状况)

14.下列关于各图的说法，不正确的是(　　)

A．①中阳极处能产生使湿润淀粉-KI试纸变蓝的气体

B．②中待镀铁制品应与电源正极相连而形成铜镀层

C．③中钢闸门应与外接电源的负极相连形成外加电流的阴极保护法

D．④中的离子交换膜可以避免生成的Cl2与NaOH溶液反应

15.在城市地下常埋有纵横交错的管道和运输电线路，有些地面上还铺有地铁或城铁的铁轨，当有电流泄漏入潮湿的土壤中，并与金属管道或铁轨形成回路时，就会引起金属管道、铁轨的腐蚀。原理简化如图所示。则下列有关说法不正确的是（）

A．溶液中铁丝左端电极反应式为：Fe−2e−＝Fe2+

B．如在NaCl溶液中加入酚酞，右边Fe电极附近溶液变红

C．地下管线被腐蚀，不易发现，也不便维修，故应将埋在地下的金属管道表面涂绝缘膜（或油漆等），也可以使用外加电流阴极保护法

D．原理图可理解为两个串联电解装置

二、非选择题（共5题）

16.(1)如图所示装置：若烧杯中溶液为稀硫酸，则正极反应为_____________。若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液，则负极反应为___________。将铝片和铜片用导线相连，插入浓硝酸中，电池总反应为___________。

(2)钢铁是目前应用最广泛的金属材料，了解钢铁腐蚀的原因与防护方法具有重要意义。

①下列各种情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序为_____________

②利用下图装置，可以模拟铁的电化学防护。

若X为碳棒，为减缓铁件的腐蚀，开关K应置于____________处

若X为碳棒，开关K置于M处，则碳棒发生的电极反应为_________，产生氢氧化铁的化学方程式为__________。若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为________________。

(3)利用氧化还原反应可设计出原电池。在方框内画出所设计的双液原电池的示意图，并标出正负极材料和电解质溶液__________。

17.某研究性学习小组设计了如图所示装置探究钢铁的腐蚀与防护。

(1)在相同条件下，三组装置中铁电极腐蚀最快的装置中正极反应式为__；

(2)为防止金属Fe被腐蚀，可以采用上述__(填装置序号)装置原理进行防护；

(3)装置③中总反应的离子方程式为__。

18.金属腐蚀现象在生产生活中普遍存在，依据下列2种腐蚀现象回答下列问题：

(1)图1，被腐蚀的金属为____，其腐蚀类型属于____(填字母)。图2，金属腐蚀类型属于____(填字母)。

A．化学腐蚀      B．电化学腐蚀      C．析氢腐蚀     D．吸氧腐蚀

(2)图1中Cu的作用是______，结合电极反应、电子移动、离子移动等，分析金属被腐蚀的原理______。

(3)图2中铁的生锈过程：Fe→Fe(OH)2→Fe(OH)3→Fe2O3·nH2O，将Fe转变为Fe(OH)2的反应补充完整：正极反应为_______，负极反应为______，总反应为____。

(4)下列防止铁制品生锈的措施合理的是__________。

A．在铁闸门表面涂油漆

B．在地下铁管道上安装若干镁合金

C．将铁罐与浓硫酸等强氧化剂接触，使之发生钝化

19.铁及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用。

(1)某研究性学习小组设计了如图所示装置探究钢铁的腐蚀与防护，烧杯内液体均为饱和食盐水。

(1)在相同条件下，三组装置中铁电极腐蚀最快的是_____(填装置序号)，该装置中正极反应式为_________。

(2)为防止金属Fe被腐蚀，可以采用上述__________(填装置序号)装置原理进行防护。

(3)通信用磷酸铁锂电池有体积小、重量轻、高温性能突出、可高倍率充放电、绿色环保等众多优点。磷酸铁锂电池是以磷酸铁锂为正极材料的一种锂离子二次电池，放电时，正极反应式为M1-x FexPO4+e-+Li+=LiM1-x FexPO4，其原理如图所示。

①放电时，电流由_________电极经负载流向__________电极；负极反应式为______________。

②该电池工作时Li+移向___________电极；充电时石墨电极接电源的______________极。

20．某锂电池的反应式为FePO4+LiLiFePO4，回答下列问题：

(1)该蓄电池放电过程中发生还原反应的物质是___________(写化学式)，充电时外电路中转移了电子，则阴极产物的质量为___________g。

(2)为防止水体中的钢铁制品发生化学腐蚀，可采用外加电源的阴极保护法，下图是以海水中的钢铁闸门为例的保护图示，则锂电池___________(填“正极”或“负极”)接钢铁闸门。

(3)若以该锂电池为电源，电解稀溶液，制备和，则阴极的电极反应式为___________。

(4)若利用该电源精炼铜。粗铜精炼过程中，因阳极杂质逐渐溶解，电解质溶液中、的浓度会逐渐增大，而这些杂质离子则会影响后续精炼。某同学设计下图所示的除杂方案：

已知有关氢氧化输沉淀的pH如下表：

加入H2O2溶液时发生反应的离子方程式为___________；调节pH=5.0时，则沉淀的离子主要是___________(填离子符号)；操作A的名称是___________。该同学的方案中未除去的杂质金属阳离子是___________。

【参考答案及解析】

一、选择题

1.

【答案】C

【详解】

A．a管内是中性溶液，所以发生吸氧腐蚀，b管内是酸性溶液发生析氢腐蚀， 选项A正确；

B．发生吸氧腐蚀时，氧气和水反应导致气体压强减小，发生析氢腐蚀，生成氢气导致气体压强增大，所以右边的液体向左边移动，一段时间后，a管液面高于b管液面，选项B正确；

C．a处铁失电子生成亚铁离子，氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁沉淀，所以a处pH不变；b处溶液变成硫酸亚铁溶液，溶液的pH值变大，选项C不正确；

D．a、b两处构成的原电池中，铁都作负极，因此a、b两处具有相同的电极反应式：，选项D正确；

答案选C。

2.

【答案】B

【详解】

A．铁比锡活泼，马口铁(镀锡铁)的表面一旦破损，构成原电池，Fe为负极，则铁腐蚀加快，故A不符合题意；

B．电解池中，阳极被腐蚀，阴极被保护，故应将钢铁的设备做阴极，惰性电极作阳极，故B符合题意；

C．将金属制成合金，即改变金属的组成和结构，能起到很好的防止腐蚀的作用，故C不符合题意；

D．海轮外壳镶嵌锌块，此时铁作为原电池的正极金属而被保护，不易腐蚀，是采用了牺牲阳极的阴极保护法，故D不符合题意；

答案选B。

3.

【答案】D

【详解】

①铜锌构成原电池，锌为负极失电子，发生电化学腐蚀，加快锌的腐蚀；

②外加电源，构成电解池，锌接正极，为阳极，失电子，加快腐蚀且由电解池引起的腐蚀速率大于原电池引起的腐蚀；

③图中构成电解池，锌接负极，为阴极，得电子，为外加电流的阴极保护法，锌不易被腐蚀；

④为锌的化学腐蚀；

腐蚀速率由快到慢的顺序为②①④③，B项正确；

故选B。

4.

【答案】D

【详解】

A．通电后，惰性高硅铸铁作阳极，海水中的氯离子等在阳极失电子发生氧化反应，电子经导线流向电源正极，再从电源负极流出经导线流向钢管桩，A正确；

B．被保护的钢管桩应作为阴极，从而使得金属腐蚀发生的电子迁移得到抑制，使钢管桩表面腐蚀电流接近于零，避免或减弱电化学腐蚀的发生，B正确；

C．在保护过程中要使被保护金属结构电位低于周围环境，则通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整，C正确；

D．高硅铸铁为惰性辅助阳极，所以高硅铸铁不损耗，D错误；

故答案为：D。

5.

【答案】C

【详解】

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；

A．图中钢铁设施作原电池的正极，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；

答案选C。

6．

【答案】C

【详解】

A. 当pH＜4溶液中，碳钢主要发生析氢腐蚀，负极电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+，正极上电极反应式为：2H++2e-=H2↑，故A正确；

B. 当pH＞6溶液中，碳钢主要发生吸氧腐蚀，负极电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+，正极上电极反应式为：O2+2H2O+4e-=4OH-，故B正确；

C. 在pH＞14溶液中，碳钢腐蚀的正极反应O2+2H2O+4e-=4OH-，故C错误；

D. 将碱性溶液煮沸除去氧气后，正极上氧气生成氢氧根离子的速率减小，所以碳钢腐蚀速率会减缓，故D正确；

故选C。

7.

【答案】C

【详解】

A. 由图可知pH=2时压强随着反应的进行而增大，产生了大量气体，发生了析氢腐蚀，溶液pH≤2时，生铁发生析氢腐蚀，故A正确；

B. pH=4时压强随着反应的进行而减小，气体的量减少，发生了吸氧腐蚀，所以在酸性溶液中生铁可能发生析氢腐蚀也可能发生吸氧腐蚀，故B项正确；

C. 由两幅图可知变化相同的压强所用的时间不同，析氢腐蚀所用时间长而吸氧腐蚀所用的时间短，因而吸氧腐蚀的速率比析氢腐蚀快，故C错误；

D.析氢腐蚀和吸氧腐蚀负极反应均为，故D正确。

故答案选：C。

8.

【答案】B

【详解】

A．若M是铜片，构成原电池，铁是负极，铁被腐蚀，故A错误；

B．若M是锌片，构成原电池，锌是负极，锌被腐蚀，铁被保护，故B正确；

C．图1铁片靠近水面的部分，水分、氧气充足，腐蚀更严重，故C错误；

D．M是锌能保护铁，因构成原电池，锌是负极，故D错误；

选B。

9.

【答案】D

【详解】

A．将铁管道与直流电源的负极相连即为让金属做电解池的阴极，防止金属的腐蚀，属于电化学保护，故A不选；

B．将钢铁输水管与金属镁相连，形成原电池，即让被保护金属做原电池的正极，防止金属的腐蚀，属于电化学保护，故B不选；

C．将铁管道与锌相连，形成原电池，即让被保护金属做原电池的正极，防止金属的腐蚀，属于电化学保护，故C不选；

D．在表面刷漆是为了将金属和空气隔绝，防止金属生锈，不属于电化学防护，故D选。

答案选D。

10.

【答案】C

【详解】

A．钢铁闸门连接电源的负极，钢铁闸门作阴极，根据电解池的原理，钢铁闸门不参与反应，被保护，不受腐蚀，此方法叫外加电流保护法，故A说法正确；

B．锌比铁活泼，构成原电池时，锌作负极，铁作正极，钢铁被保护，此方法叫牺牲阳极的阴极保护法，故B说法正确；

C．电解NaCl溶液，总反应式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，恢复与原来溶液完全一样，需要通入氯化氢气体，因为盐酸是氯化氢的水溶液，加入盐酸，使原来溶液的浓度降低，故C说法错误；

D．整个电路转移电子数相等，相同时间内，阳离子在阴极上得到的电子与阴离子在阳极上失去的电子数相等，故D说法正确；

答案为C。

11.

【答案】D

【详解】

A．若X是锌棒，将K与M连接，构成原电池，则锌棒作负极，铁棒作正极被保护起来，此方法称为牺牲阳极的阴极保护法，故A错误；

B．若X是碳棒，将K与N相连，铁连接电源的负极，则铁作阴极被保护起来，可减缓铁的腐蚀，将K与M连接，形成原电池，且铁棒作负极，会加速铁的腐蚀，故B错误；

C．若X是碳棒，将K与M相连，则碳棒作正极，铁发生吸氧腐蚀，碳棒的电极反应式为2H2O＋O2＋4e－=4OH－，故C错误；

D．若X是锌棒，将K与N连接，则锌棒作阳极，阳极上Zn失电子发生氧化反应，电极反应式是Zn－2e－=Zn2+，故D正确；

答案选D。

12.

【答案】D

【详解】

A．若X为锌棒，Y为NaCl溶液，开关K置于M处，此时属于原电池装置，锌较活泼，为负极，铁较不活泼作正极，锌失去电子被氧化，铁则被保护，故可减缓铁的腐蚀，这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法，A正确；

B．若X为碳棒，Y为NaCl溶液，开关K置于N处，此时属于电解池，铁作阴极不参与反应，故铁被保护，B正确；

C．若X为铜棒，Y为硫酸铜溶液，开关K置于M处，此时属于原电池装置，铁活泼，为负极，铜不活泼作正极，负极铁失去电子被氧化，正极反应式为： ，故铜棒质量将增加，原电池工作时，外电路中电子由负极铁流向铜电极，C正确；

D．若X为铜棒，Y为硫酸铜溶液，开关K置于N处，此时属于电解池，铜作阳极被氧化，电极反应式为：，铁作阴极不参与反应，阴极反应式为：，则可用于铁表面镀铜，电极上得失电子数守恒，故溶液中铜离子浓度不变化，D错误；

答案选D。

13.

【答案】B

【详解】

A．由图可知，青铜基体电极有Cu2+产生，Cu化合价升高，发生氧化反应，为负极，A错误；

B．将铜器与直流电源负极相连，则铜器做阴极，采用外加电流的阴极保护法防止腐蚀，B正确；

C．反应的焓变只与反应物、生成物的状态有关，与反应过程无关，因此反应焓变不会改变，C错误；

D．在该反应中，Cu失去电子变成Cu2+，64 g Cu的物质的量为=1 mol，转移电子物质的量为2 mol，消耗1分子O2转移4个电子，根据转移电子守恒，生成O2的物质的量为=0.5 mol，在标况下，理论上耗氧体积为0.5mol×22.4L/mol=11.2 L，D错误；

故选B。

14.

【答案】B

【详解】

A. ①装置是电解池，电解氯化铜溶液，Cl-在阳极放电产生氯气，氧化KI生成I2,所以湿润淀粉－KI试纸会变蓝色，故A正确；

B. ②装置为电镀池，待镀制品应和电源负极相连，作电解池的阴极，使铜离子放电生成铜镀在镀件上，故B错误；

C. ③装置是电解池，为了保护钢铁闸门不被腐蚀，要与外接电源的负极连接，作阴极，因此该方法叫外接电源的阴极保护法，故C正确；

D. 装置④为电解池，Cl2与水反应产生酸性物质，能和NaOH在溶液反应。而Cl2在阳极生成，NaOH在阴极生成，④装置中的离子交换膜只允许Na+等阳离子通过，Cl2分子不能通过，就可以避免生成的Cl2与NaOH溶液反应，故D正确；

故答案：B

15.

【答案】A

【详解】

A. 由装置图可知，左边铁与正极相连为阳极，发生Fe−2e−═Fe2+，铁丝左边应为阴极，反应式为2H++2e−═H2↑，故A错误；

B. 根据装置图，铁丝左边应为阴极，反应式为2H++2e−═H2↑，消耗氢离子导致碱性增强，阴离子OH-移向阳极，故右边Fe电极附近溶液变红，故B正确；

C. 为了保护地下管线被腐蚀，故应将埋在地下的金属管道表面涂绝缘膜，也可以使用外加电流阴极保护法，故C正确；

D. 由装置图可知，左边铁与正极相连为阳极，铁丝左边应为阴极，形成电解装置，铁丝右边为阳极，右边的铁为阴极又组成电解装置，所以可理解为两个串联电解装置，故D正确；

故选A。

二、非选择题

16.

【答案】2H++2e- =H2↑    Al+4OH--3e-=AlO+2H2O    Cu+2NO+4H+=2NO2↑+2H2O+Cu2+    (5)>(2)>(1)>(3)>(4)    N    2H2O+4e-+O2=4OH-    2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2，4Fe(OH)2+O2+2H2O=4 Fe(OH)3    牺牲阳极的阴极保护法       

【详解】

(1) 该装置为原电池装置，将化学能转变为电能，镁比铝活泼，当溶液是稀硫酸时，铝作正极，发生还原反应，电极反应为2H++2e- =H2↑，若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液，铝能与氢氧化钠反应而镁不能，所以铝做负极，负极反应为Al+4OH--3e-=AlO+2H2O，将铝片和铜片用导线相连，插入浓硝酸中，铝被浓硝酸钝化后不能继续和浓硝酸反应，而铜可以与浓硝酸反应，所以铜为负极，铝为正极，总反应式为Cu+2NO+4H+=2NO2↑+2H2O+Cu2+，故答案为：2H++2e- =H2↑，Al+4OH--3e-=AlO+2H2O，Cu+2NO+4H+=2NO2↑+2H2O+Cu2+；

(2) ①(5)装置是电解池，(4)中金属铁为阴极，(5)中金属铁为阳极，阳极金属被腐蚀速率快，阴极被保护，即(5) > (4)，根据电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护腐蚀措施的腐蚀，电解池的阴极金属被保护，不易腐蚀，速率最慢，所以铁腐蚀快慢顺序为：(5) > (2) > (1)> (3)> (4) ；故答案为：(5)>(2)>(1)>(3)>(4)；

②若X为碳棒，由于铁比较活泼，为减缓铁的腐蚀，应使铁为电解池的阴极，故K连接N处；若X为碳棒，开关K置于M处，所形成的的是原电池，由于铁比碳棒活泼，铁做负极，碳棒做正极，氧气的电子被还原，正极发生反应为2H2O+4e-+O2=4OH-，正极反应为Fe-2e-=Fe2+，总反应方程式为2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2，还会发生4Fe(OH)2+O2+2H2O= 4Fe(OH)3，所以形成氢氧化铁化学反应方程式为：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2，4Fe(OH)2+O2+2H2O= 4Fe(OH)3；若X为锌，开关K置于M处，Zn为负极被腐蚀， Fe为正极被保护，该防护法称为牺牲阳极的阴极保护法，故答案为：N，2H2O+4e-+O2=4OH-，2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2，4Fe(OH)2+O2+2H2O=4 Fe(OH)3，牺牲阳极的阴极保护法；

(3) 反应Cu+2FeCl3=Cu+2FeCl2中，铜元素化合价升高，铜在负极上发生氧化反应，铁元素化合价降低，铁离子在正极上得电子，发生还原反应，所以用铜作负极，比铜不活泼的Pt作正极，以氯化铁溶液和氯化铜溶液总作电解质溶液可以设计正极负极成原电池，如图所示：，故答案为：。

17.

【答案】O2+2H2O+4e-=4OH-    ②③    2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑   

【分析】

①装置为原电池，铁为负极被腐蚀；②装置为原电池锌做负极被腐蚀，铁做正极被保护；③装置为电解池，铁做阴极被保护，由此分析。

【详解】

(1)①装置为原电池铁为负极被腐蚀；②装置为原电池锌做负极被腐蚀，铁做正极被保护；③装置为电解池，铁做阴极被保护；①组装置中铁电极腐蚀最快；正极反应是氧气得到电子发生还原反应，电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-；

(2)根据分析可知，②③装置中铁被保护；

(3)装置③中发生的是电解饱和食盐水的反应，阳极是氯离子失电子生成氯气，阴极是氢离子得到电子发生还原反应，实质为电解饱和食盐水，总反应的离子方程式为：2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑。

18.

【答案】铁或Fe    BC    BD    做正极材料，导电    铜做正极，氢离子在内电路移向正极，得到电子，生成氢气；铁做负极，在外电路失去电子，电子从负极移向正极，金属铁被腐蚀成亚铁离子。    O2+4e-+2H2O=4OH-     2Fe-4e-=2Fe2+    2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2    ABC   

【详解】

（1） 析氢腐蚀发生条件为较强酸性环境，图1为二氧化硫的水溶液，酸性较强，与铁、铜形成电化学腐蚀中的析氢腐蚀；图2为碱性环境，碱性或中性或酸性较弱环境易发生吸氧腐蚀，腐蚀类型属于电化学腐蚀中的吸氧腐蚀，故答案为：铁或Fe；BC；BD；

（2）图1中Cu的作用是做正极材料，导电（不参与反应），结合电极反应、电子移动、离子移动等，可得出图1金属被腐蚀的原理为铜做正极，氢离子在内电路移向正极，得到电子，生成氢气，铁做负极，在外电路失去电子，从负极移向正极，金属铁被腐蚀成亚铁离子。答案为：做正极材料，导电；铜做正极，氢离子在内电路移向正极，得到电子，生成氢气，铁做负极，在外电路失去电子，电子从负极移向正极，金属铁被腐蚀成亚铁离子。

（3）图2发生吸氧腐蚀，正极反应为氧气得电子，反应式为O2+4e-+2H2O=4OH- ，负极反应为铁失电子，反应式为2Fe-4e-=2Fe2+，总反应为2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2，答案为：O2+4e-+2H2O=4OH-；2Fe-4e-=2Fe2+，2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2

(4)下列防止铁制品生锈的措施可以在铁闸门表面涂一层保护膜如油漆等，也可以在地下铁管道上安装若干镁合金或锌合金（比铁活泼），利用牺牲阳极保护法来防止铁生锈，还可将铁罐与浓硫酸等强氧化剂接触，使之发生钝化，在铁表面形成致密氧化膜来防止铁生锈，故答案为：ABC。

19.

【答案】①        ②③    磷酸铁锂    石墨    LiC6-e-=Li++6C    磷酸铁锂    负   

【详解】

(1)作原电池正极或作电解池阴极的电极被保护，①装置为原电池铁为负极被腐蚀；②装置为原电池锌做负极被腐蚀，铁做正极被保护；③装置为电解池，铁做阴极被保护，所以三组装置中铁电极腐蚀最快的是①；该装置中发生铁的吸氧腐蚀，所以正极的反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-；

(2)装置②、③中铁电极均被保护，所以可以采用②、③装置原理进行防护；

(3)①根据放电时的正极反应式可知磷酸铁锂电极为正极，石墨电极为负极，电流由正极经负载流向负极，即从磷酸铁锂点电极流向石墨电极，负极的反应式为LiC6-e-=Li++6C；

②该电池工作时为原电池，原电池中阳离子流向正极，所以锂离子流向磷酸铁锂电极；放电时石墨电极发生氧化反应，则充电时石墨电极发生还原反应为阴极，与电源的负极相接。

20．

【答案】    14    负极                过滤       

【详解】

(1)由FePO4+LiLiFePO4电池反应可知，放电时被还原生成，所以蓄电池放电过程中发生还原反应的物质是；充电时，阴极被还原生成，，转移2mol电子，则阴极生成2mol Li，即14g Li；故答案：；14g。

(2)外加电源保护法也叫外加电源的阴极保护法，被保护的金属部件连接电池负极；故答案：负极。

(3)电解NaOH稀溶液实质是电解水，则阴极为H2O得电子生成H2，故电极反应式为，故答案：。

(4)加入溶液的目的是使氧化为，故离子方程式为；时开始沉淀，时沉淀完全，调节时，沉淀的离子主要是；调节后析出，故采用过滤的方法可除去沉淀；时开始沉淀，时沉淀完全，所以调节，此时未被沉淀，故溶液中含有；故答案：；；；。