2022届高考化学一轮复习考点精练之知识点21金属的腐蚀与防护含答案

这是一份2022届高考化学一轮复习考点精练之知识点21金属的腐蚀与防护含答案，共10页。试卷主要包含了下列叙述不正确的是，研究青铜器等内容，欢迎下载使用。

A.在镀件上电镀铜时，可用金属铜作阳极
B.镀层破损后，白铁（镀锌）比马口铁（镀锡）更易被腐蚀
C.工业上电解饱和食盐水制烧碱，NaOH在阴极产生
D.钢铁在发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀时，完全相同的反应是负极反应
2.考古学家将铜锈分为无害锈(形成了保护层)和有害锈(使器物损坏程度逐步加剧,并不断扩散),结构如图所示。文献显示有害锈的形成过程中也会产生(白色不溶于水的固体);将腐蚀文物置于含的缓冲溶液中浸泡,可使转化为难溶的。
下列说法正确的是( )
A.俗称铜绿,属于有害锈
B.在酸性条件下,无害锈也能起到保护作用
C.潮湿的空气穿过有害锈层与铜接触,发生化学腐蚀
D.用含的缓冲溶液处理腐蚀文物,发生反应:
3.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.C处发生的电极反应为B.该电化学腐蚀称为析氢腐蚀
C.B点处生成的铁锈最多D.海水中的阳离子由B极向C极迁移
4.研究青铜器（含Cu、Sn等）在潮湿环境中发生的腐蚀对于文物保护和修复有重要意义。如图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图，下列说法正确的是（ ）
A.酸性环境中有利于多孔粉状锈的形成
B.负极发生的电极反应为
C.将c与电源正极相连，可起到保护青铜器的作用
D.干燥条件下青铜器的电化学腐蚀难发生
5.一定条件下，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
6.埋在地下的钢管道可以用如图所示方法进行保护。下列说法正确的是（ ）
A.该方法利用了电解池原理 B.该方法称为“外加电流的阴极保护法”
C.在此装置中钢管道作正极 D.镁块上发生的电极反应为
7.青铜是我国使用最早的合金,商代后期制作的后母戊鼎属于青铜,它充分体现了我国光辉灿烂的古代科技。合金的组成、性质与化学密切相关。下列有关说法正确的是( )
A.自行车的钢架生锈是因为发生了化学腐蚀
B.后母戊鼎在自然界中不能被腐蚀
C.钛合金用于制作飞机发动机压气机部件,是因为其比强度高、耐热性好、抗腐蚀等
D."曾青得铁则化为铜"涉及一种炼铜方法,其中发生的反应为复分解反应
8.全世界每年因钢铁锈蚀造成大量的损失。某城市拟用如图方法保护埋在弱碱性土壤中的钢质管道，使其免受腐蚀。关于此方法，下列说法正确的是( )
A．钢管附近土壤的pH小于金属棒附近土壤
B．钢管上的电极反应式为：
C．金属棒X的材料应该是比镁活泼的金属
D．也可以外接直流电源保护钢管，直流电源正极连接金属棒X
9.下列有关金属腐蚀与防护的说法不正确的是( )
A.钢铁在弱碱性条件下发生电化学腐蚀的正极反应是
B.当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护作用
C.在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法
D.可将地下输油钢管与外加直流电源的负极相连以保护它不受腐蚀
10.验证牺牲阳极的阴极保护法，实验如下（烧杯内均为经过酸化的3%NaCl溶液）。
下列说法不正确的是（ ）
A.对比②③，可以判定Zn保护了Fe
B.对比①②，可能将Fe氧化
C.验证Zn保护Fe时不能用①的方法
D.将Zn换成Cu，用①的方法可判断Fe比Cu活泼
11.利用如图所示装置可以模拟铁的电化学腐蚀。下列说法中,正确的是( )
A.若X为碳棒,开关K置于M处可以减缓铁的腐蚀
B.若X为铜棒,开关K置于N处可以加快铁的腐蚀
C.若X为碳棒,开关K置于M处,则为牺牲阳极的阴极保护法
D.若X为碳棒,开关K置于N处,则为外加电流的阴极保护法
12.利用如下实验探究铁钉在不同溶液中的吸氧腐蚀
下列说法不正确的是（）
A.上述正极反应均为
B.在不同溶液中，是影响吸氧腐蚀速率的主要 因素
C.向实验④中加入少量固体，吸氧腐 蚀速率加快
D.在300 min内，铁钉的平均吸氧腐蚀速率酸性溶液大于中性溶液
13.据了解,铜锈的成分非常复杂,主要成分有Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl。考古学家将铜锈分为无害锈(形成了保护层)和有害锈(使器物损坏程度逐步加剧,并不断扩散),结构如图所示。
下列说法正确的是（ ）
A.Cu2(OH)3Cl属于有害锈，Cu2(OH)2CO3属于正盐
B.将糊状的Ag2O涂在被腐蚀的部位，Ag2O与有毒组分CuCl2发生复分解反应生成AgCl和CuO保护层，可以防止青铜器进一步被腐蚀
C. CuCl2在青铜器腐蚀中起催化作用，是因为降低了反应的焓变及活化能
D.用NaOH溶液法除锈可以保护青铜器的艺术价值,做到“修旧如旧”
14.某研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响因素，将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞（如图甲）。从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液，同时测量容器中的压强变化。
(1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格)：
(2)编号①实验测得容器中压强随时间变化如图乙。时，容器中压强明显小于起始压强，其原因是铁发生了_______________腐蚀，请在图丙中用箭头标出发生该腐蚀时电子流动方向；此时，碳粉表面发生了______________(填“氧化”或“还原")反应，其电极反应式是_____________。
(3)该小组对图乙中时压强变大的原因提出了如下假设，请你完成假设二：
假设一：发生析氢腐蚀产生了气体；
假设二：______________________；
……
(4)为验证假设一，某同学设计了检验收集的气体中是否含有的方案。请你再设计一个实验方案验证假设一，写出实验步骤和结论。
15.研究金属腐蚀和防腐的原理很有现实意义。
(1)甲图为人教版教材中探究钢铁的吸氧腐蚀的装置。某兴趣小组按该装置实验，导管中液柱的上升缓慢，为更快更清晰观察到水柱上升的现象，下列措施错误的______(填序号)。
A.用纯氧气代替试管内空气B.用酒精灯加热试管提高温度
C.将铁钉换成铁粉和炭粉混合粉末D.换成更细的导管，水中滴加红墨水
(2)为探究铁钉腐蚀实验 a、b 两点所发生的反应，张老师进行以下实验，证明铁发生了电化学腐蚀。请完成表格空白：
(3)孔老师认为仅通过b中现象不能证明铁发生了电化学腐蚀，补充进行下列实验，在实验几分钟后的记录如下：
以上实验表明：具有__________性。
(4)赵老师设计下面装置研究弱酸性环境中腐蚀的主要形式。测定锥形瓶内气压和空气中氧气的体积分数随时间变化见图，从图中可分析，之间主要发生_______腐蚀(填吸氧或析氢)。
(5)金属阳极钝化形成保护膜是一种电化学防腐方法。将Fe作阳极置于溶液中，一定条件下Fe表面形成致密氧化膜，试写出该阳极电极反应式________。
答案以及解析
1、答案及解析：答案：B
解析：在镀件上镀铜时，镀层金属作阳极，所以金属铜作阳极，故A正确；白铁中，镀层破损后形成原电池，Zn为负极，被腐蚀的是Zn，马口铁中，Fe为负极，被腐蚀的是Fe，所以镀层破损后，白铁比马口铁更耐腐蚀，故B错误；电解饱和食盐水制烧碱，阴极上氢离子得电子生成氢气，氢氧根离子浓度增大，所以在阴极区产生NaOH溶液，故C正确；钢铁在发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀时，负极均是金属铁失电子发生氧化反应，故D正确。
2、答案及解析：答案：D
解析：从题图中可知形成一层致密的保护膜，阻止潮湿的空气和Cu接触，从而减缓Cu的腐蚀，因此属于无害锈,A错误;能够与酸反应，酸性条件下，保护层被破坏，无法起到保护作用，B错误;铜在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀，属于电化学腐蚀,C错误。
3、答案及解析：答案：C
解析：A项，C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，B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C处区域腐蚀最严重，故C极为负极，B点为正极，阳离子由负极移向正极，即由C极向B极迁移，错误。
4、答案及解析：答案：D
解析：是一种碱式盐，能与酸反应，因此酸性环境不利于多孔粉状锈的形成，A错误；由在b上得到电子形成知b为正极，B错误；c只有与电源负极相连做阴极时才能被保护，C错误；电化学腐蚀需要有电解质溶液，干燥条件下无法形成电解质溶液，D正确。
5、答案及解析：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。
6、答案及解析：答案：C
解析：根据所给图示，没有外加电源，因此该方法不是利用电解池原理，而是利用原电池原理，A错误；该方法称为牺牲阳极的阴极保护法，B错误；镁比铁活泼，因此镁作负极，铁作正极，C正确；镁作负极，发生的电极反应式为Mg＋2OH－－2e－=Mg(OH)2，D错误。答案选C。
7、答案及解析：答案：C
解析：
8、答案及解析：答案：B
解析：A.因为金属棒是用来保护钢管的，所以金属棒会被腐蚀掉，金属棒会失去电子变成阳离子，而钢管极会得到电子产生氢氧根离子呈现碱性，所以钢管附近的pH要大于金属棒附近土壤，故A错误；
B.钢管受到金属棒的保护，钢管作原电池的正极，电极反应式为：，故B正确；
C.比镁活泼的金属为钾、钙、钠，这些物质会与水发生剧烈反应，不适合用作电极材料，故C错误；
D.用外加电流来保护钢管，应该使直流电源负极接钢管，因为接正极的一极会被腐蚀，故D错误。
【答案】B
9、答案及解析：答案：B
解析：
10、答案及解析：答案：D
解析：根据实验②的现象可知，在酸化的3%NaCl溶液中Fe电极未溶解，根据实验③的现象可知，Fe在酸化的3%Na]溶液生成了，两者对照，可以判定Zn保护了Fe，A正确；根据实验②取出Fe附近的溶液，滴加溶液，无明显变化，可知Fe电极附近未生成，而实验①中Fe表面变蓝，说明可能将Fe氧化，B、C正确；将Zn换成Cu，用①的方法可将Fe氧化，Fe表面也会生成蓝色沉淀，不能根据电化学原理判断Fe比Cu活泼。
11、答案及解析：答案：D
解析：A. 若X为碳棒，当开关K置于M处时则形成原电池，在此原电池中，铁做负极被腐蚀，腐蚀速率加快，故A错误；
B. 若X为铜棒，开关置于N处，则形成电解池，其中铁做阴极被保护，能减缓铁的腐蚀，故B错误；
C. 若X为碳棒，当开关K置于M处时则形成原电池，在此原电池中，铁做负极被腐蚀，腐蚀速率加快，不是牺牲阳极的阴极保护法，故C错误；
D. 若X为碳棒，开关置于N处，则形成电解池，其中铁做阴极被保护，能减缓铁的腐蚀，此方法是外加电源的阴极保护法，故D正确。
故选：D
12、答案及解析：答案：B
解析：根据图像吋知，实验装置中的氧气浓度是逐渐降低的，故此腐蚀为吸氧腐蚀，其正极反应为，故A正确；根据图像可知，①②的反应速率接近.③④的反应速率接近，且 ①远大于③，②远大于④，故阴离子对反应速率影响不大，是影 响反应速率的主要因素，故B错误；因为是影响反应速率的主 要因素，能导致钢铁的吸氧腐蚀速率加快，故向实验④中加入少，阂体，吸氧腐浊速率加快，故C正确；①②溶液显酸性， ③④溶液显中性,根据图像可知，铁钉的平均吸氧腐浊速率酸性溶液大于中性溶液，故D正确
13、答案及解析：答案：B
解析：
14、答案及解析：答案：（1）
（2）吸氧（如图）；还原；（或）；
（3）反应放热，温度升高
（4）
解析：（1）对比实验要求只有一个条件不同，其他条件都要相同，则②是探究醋酸浓度的影响，则铁粉的质量必须为2.0 g；③和①相比，为碳粉质量不同。
（2）酸性条件下发生析氢腐蚀，所以一开始压强增大，当酸的量减少，铁发生吸氧腐蚀，导致压强减小；铁作为负极，失去电子，碳作正极，碳粉表面是氧气发生还原反应，电解质溶液依然显弱酸性，则电极反应式为。
（3）反应放热也能导致压强增大。
（4）排除吸氧腐蚀的方法为将反应装置中的氧气排出，再滴入醋酸，若压强增大，则假设一正确。
15、答案及解析：答案：（1）B
（2）;;
（3）氧化
（4）吸氧
（5）
解析：
pH
2
4
6
6.5
8
13.5
14
腐蚀快慢
较快
慢
较快
主要产物
①
②
③
在Fe表面生成蓝色沉淀
试管内无明显变化
试管内生成蓝色沉淀
实验装置
实验编号
浸泡液
pH
氧气浓度随时间的变化
①
1.0ml/L NH4Cl
5
②
0.5ml/L (NH4)2SO4
5
③
1.0ml/L NaCl
7
④
0.5ml/L Na2SO4
7
编号
试验目的
碳粉/g
铁粉/g
醋酸/%
①
为以下实验作参照
0.5
2.0
90.0
②
醋酸浓度的影响
0.5
36.0
③
0.2
2.0
90.0
实验操作
实验现象
实验结论
ⅰ.向NaCl溶液中滴加2~3滴酚酞指示剂
a点附近溶液出现红色
a点电极反应为____________________
ⅱ.然后再滴加2~3滴铁氰化钾溶液
b点周围出现蓝色沉淀
b点电极反应为____________________
沉淀的化学式为_________
实验
滴管
现象
1.0 NaCl 溶液
0.5
溶液
铁片表面产生大量蓝色沉淀
编号
实验目的
碳粉/g
铁粉/g
醋酸/%
②
2.0
③
碳粉含量的影响