1.3 金属的腐蚀与防护课时作业 高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考新苏教版高中化学选择性必修1《化学反应原理》PAGE答案第=2页总=sectionpages22页PAGE2课时作业7：1.3金属的腐蚀与防护学校：__________姓名：__________班级：__________考号：__________一、单选题（共12小题）1.(5分)下列关于金属腐蚀的叙述正确的是()A.金属被腐蚀的本质：2xM＋yO2===2MxOy B.马口铁(镀锡铁)镀层破损后，首先是镀层被氧化C.金属在一般情况下发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀 D.常温下，置于空气中的金属主要发生化学腐蚀2.(5分)铜板上铁铆钉的吸氧腐蚀原理如图所示。下列说法正确的是()A.正极电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑ B.此过程中还涉及反应4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3C.此过程中Fe、Cu均被腐蚀 D.此过程中电流从Fe流向Cu3.(5分)如图所示是探究铁发生腐蚀的装置图，下列说法正确的是()A.若B处液面上升，A溶液可能是酸性溶液 B.若A溶液为NaCl溶液，B、C液面始终保持不变C.可能产生Fe2O3·nH2O D.腐蚀的总反应式一定是2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)24.(5分)宝鸡被誉为“青铜器之乡”，出土了大盂鼎、毛公鼎、散氏盘等五万余件青铜器。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，下列说法不正确的是()A.青铜器发生电化学腐蚀，图中c作负极B.潮湿环境中Cl－浓度大时有利于多孔粉状锈的生成C.若生成0.2molCu2(OH)3Cl，则消耗的O2体积为4.48LD.环境中的Cl－与正、负两极反应的产物作用生成a的离子方程式为2Cu2＋＋3OH－＋Cl－===Cu2(OH)3Cl↓5.(5分)(2023·南京高二检测)下列对生铁片锈蚀对比实验的分析正确的是()A.对比实验①②③，说明苯能隔绝O2B.实验①中，生铁片未见明显锈蚀的主要原因是缺少O2C.实验②中，饱和食盐水中溶解的O2不足以使生铁片明显锈蚀D.实验③中，属于铁的吸氧腐蚀，负极反应：O2＋4e－＋2H2O===4OH－6.(5分)某城市为了减少钢管因锈蚀而造成的损失，拟用如图所示方法保护埋在酸性土壤中的钢管。下列有关说法正确的是()A.在潮湿的酸性土壤中钢管主要发生吸氧腐蚀B.在潮湿的酸性土壤中金属棒M中的电子通过导线流向钢管C.在潮湿的酸性土壤中H＋向金属棒M移动，抑制H＋与铁的反应D.钢管与金属棒M也可用导线分别连接直流电源的正、负极7.(5分)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，K3[Fe(CN)6]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8.(5分)2023年7月20日，郑州遭遇特大暴雨，导致贾鲁河下游水位上涨，周口市进行开闸放水，闸门由钢制材料制作，长期浸于水中，通常采用如图装置对钢闸门进行保护。下列说法不正确的是()A.a、b间用导线连接时，则X可以是锌 B.a、b间接入电源时，a应连在电源的负极上C.X应定期更换 D.a、b间用导线连接时，则X发生还原反应9.(5分)下列关于金属腐蚀与防护的说法不正确的是()A.图①，放置于干燥空气中的铁钉不易生锈B.图②，若断开电源，钢闸门将发生吸氧腐蚀C.图②，若将钢闸门与电源的正极相连，可防止钢闸门腐蚀D.图③，若金属M比Fe活泼，可防止钢铁输水管腐蚀10.(5分)在城市地下常埋有纵横交错的管道和输电线路，有些地面上还铺有地铁的铁轨，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，就会引起后者的腐蚀，其腐蚀原理如图所示。下列有关说法不正确的是()A.原理图可理解为两个串联电解装置B.溶液中铁丝被腐蚀时，左侧有无色气体产生，附近产生少量白色沉淀，随后变为灰绿色C.溶液中铁丝左侧电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋D.地下管道被腐蚀后不易被发现，维修也不便，故应将埋在地下的金属管道表面涂绝缘膜(或油漆等)11.(5分)在日常生活中，我们经常看到铁制品生锈、铝制品表面出现白斑等众多的金属腐蚀现象。可以通过下列装置所示实验进行探究。下列说法正确的是()A.按图Ⅰ装置实验，为了更快更清晰地观察到液柱上升，采用下列方法：用酒精灯加热左边的具支试管B.图Ⅲ装置的总反应为4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3，生成的Al(OH)3进一步脱水形成白斑C.图Ⅱ是图Ⅰ所示装置的原理示意图，图Ⅱ的正极材料是铁D.铝制品表面出现白斑可以通过图Ⅲ装置进行探究，Cl－由活性炭区向铝箔表面区迁移，并在铝箔上发生电极反应：2Cl－－2e－===Cl2↑12.(5分)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二、填空题（共1小题）13.(10分)关于铁生锈的机理有人提出如下4个步骤：①Fe－2e－===Fe2＋②H＋＋e－===H③4H＋O2===2H2O④4Fe2＋＋O2＋(4＋2x)H2O===2Fe2O3·xH2O＋8H＋试根据以上过程回答下列问题：(1)根据以上机理，判断下列说法正确的是______________(填字母，下同)。A．以上锈蚀过程发生的是化学腐蚀B．从锈蚀反应的最终结果看，水既是氧化剂，又是还原剂C．反应的实质是氧气被还原，金属铁被氧化D．从反应机理看，锈蚀过程发生的是析氢腐蚀(2)某铁件需长期浸于水下，为了减缓腐蚀，采取的下列措施正确的有__________________。A．给铁件铆上一些锌板B．给铁件通入直流电，把铁件与电源正极连接C．在制造铁件时，在铁中掺入一定比例的铜制成合金D．在铁件表面涂上一层较厚的沥青(3)质量为1000g的某铁件已在水下生锈，若已知整个锈蚀过程中有6mol电子发生转移，则参加反应的O2在标准状况下的体积为____________L，生锈后铁件的质量为______g(已知铁锈Fe2O3·xH2O中x的值为1)。三、实验题（共2小题）14.(16分)某实验小组欲探究牺牲阳极的阴极保护法的原理，设计如图实验装置：实验Ⅰ：向烧杯中加入一定量的饱和食盐水，插入两个无底玻璃筒。将一根锌棒和一根铁棒用导线与电流表连接后，再分别插入两个玻璃筒中，电流表指针发生偏转。(1)锌棒上发生的电极反应为__________________________________________________；铁棒上发生的电极反应为________________。(2)从铁棒附近取少量溶液于试管中，再向试管中滴加几滴K3[Fe(CN)6]溶液，无明显现象，这说明该实验中无________产生。实验Ⅱ：该小组的同学将锌棒换为铜棒，并用导线将其与电流表连接。一段时间后，从插入铁棒的玻璃筒内取少量溶液于试管中，再向试管中滴入几滴K3[Fe(CN)6]溶液，向插入铜棒的玻璃筒内滴入几滴酚酞溶液。(3)实验Ⅱ中电流表指针的偏转方向与实验Ⅰ________(填“相同”或“相反”)。(4)在铁棒和铜棒附近可观察到的现象分别是____________________、____________________。(5)上述两个实验表明，活泼性不同的两种金属作电极构成原电池时，一般是相对________(填“活泼”或“不活泼”)的金属被保护，根据此原理采取的金属防护方法称为________________________。15.(14分)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1)。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曲线如图2所示。t2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3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2中O～t1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：________________________________________________________________________。1.【答案】C【解析】金属被腐蚀的本质是金属原子失电子，发生氧化反应：M－ne－===Mn＋，A错误；马口铁的镀层破损后，Sn、Fe形成原电池，发生电化学腐蚀，铁先被腐蚀，B错误；常温下，空气中的金属主要发生电化学腐蚀中的吸氧腐蚀，C正确、D错误。2.【答案】B【解析】铁铆钉发生吸氧腐蚀的正极电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，铜作正极不被腐蚀，电子从负极通过外电路流向正极。3.【答案】C【解析】析氢腐蚀的总反应为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，使B处液面下降，则A溶液不可能是酸性溶液，A错误；若A溶液为NaCl溶液，则发生吸氧腐蚀，B处液面上升，B错误；发生吸氧腐蚀：2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2,4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，Fe(OH)3部分脱水，氧化产物变为Fe2O3·nH2O，C正确；如果是析氢腐蚀，总反应为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，D错误。4.【答案】C【解析】根据题图知，氧气得电子生成氢氧根离子、Cu失电子生成铜离子，发生吸氧腐蚀，腐蚀过程中c作负极，A项正确；潮湿环境中的Cl－与正极反应产物氢氧根离子和负极反应产物铜离子作用生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl，离子方程式为2Cu2＋＋3OH－＋Cl－===Cu2(OH)3Cl↓，潮湿环境中Cl－浓度大时，有利于多孔粉状锈的生成，B、D项正确；未指明是否为标准状况，无法计算消耗的O2体积，C项错误。5.【答案】C【解析】对比①②③，说明生铁腐蚀，碳为正极，铁为负极，需足量O2和水，由实验③可知，生铁片明显锈蚀，说明苯不能隔绝O2，故A错误；原电池的形成条件：有两个活泼性不同的电极、电解质溶液、闭合回路，实验①中，苯不是电解质溶液，生铁难以腐蚀，故B错误；实验③中，铁是负极，发生氧化反应，生成Fe2＋，电极反应为Fe－2e－===Fe2＋，故D错误。6.【答案】B【解析】在酸性环境下，钢铁主要发生析氢腐蚀，A项错误；金属棒M、钢管在酸性土壤中形成原电池，其中金属棒M作负极，失去电子，失去的电子通过导线流向钢管，钢管作正极被保护，B项正确；在潮湿的酸性土壤中，存在大量H＋，H＋移动到正极上得电子被还原，即移动到钢管上得电子，抑制H＋与铁的反应，C项错误；若钢管与金属棒M用导线分别连接直流电源的正、负极，则钢管作阳极，腐蚀速率加快，D项错误。7.【答案】D【解析】对比②③，②Fe附近的溶液中，不含Fe2＋，③Fe附近的溶液中，含Fe2＋，②中Fe被保护，A正确；①加入K3[Fe(CN)6]溶液在Fe表面产生蓝色沉淀，Fe表面产生了Fe2＋，对比①②的异同，①可能是K3[Fe(CN)6]将Fe氧化成Fe2＋，B正确；对比①②，①加入K3[Fe(CN)6]溶液在Fe表面产生蓝色沉淀，①也能检验出Fe2＋，不能用①的方法验证Zn保护Fe，C正确；由实验可知K3[Fe(CN)6]可能将Fe氧化成Fe2＋，将Zn换成Cu不能用①的方法证明Fe比Cu活泼，D错误。8.【答案】D【解析】a、b用导线连接时形成原电池，若要保护钢闸门，则X活泼性应强于铁，X可以是锌，A正确；若接入电源，则a应连电源的负极作阴极，B正确；X不断消耗，应定期更换，C正确；a、b用导线连接时形成原电池，X失去电子发生氧化反应，D错误。9.【答案】C【解析】与电源正极相连作阳极，活泼金属作阳极时，金属失电子易被腐蚀，所以若将钢闸门与电源的正极相连，则会加快钢闸门的腐蚀，故C错误。10.【答案】C【解析】由原理图可知，左侧铁棒与正极相连，为阳极，铁丝左侧应为阴极，形成电解装置，铁丝右侧为阳极，右侧铁棒为阴极又组成电解装置，所以可理解为两个串联电解装置，A项正确；左侧铁棒为阳极，电极反应为Fe－2e－===Fe2＋，左侧铁丝为阴极，电极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，OH－浓度增大，与阳极产生的Fe2＋结合生成白色Fe(OH)2沉淀，后被氧化成灰绿色，B项正确，C项错误；为了保护地下管道不被腐蚀，故应将埋在地下的金属管道表面涂绝缘膜等，D项正确。11.【答案】B【解析】具支试管内气体受热压强增大，部分气体逸出，冷却后，气体压强减小，对实验结果产生干扰，A错误；正极与负极反应式相加得到图Ⅲ装置的总反应为4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3，生成的Al(OH)3进一步脱水形成白斑，B正确；负极材料为铁，正极材料为碳，C错误；铝箔为负极，电极反应式为4Al－12e－===4Al3＋，活性炭为正极，电极反应式为3O2＋12e－＋6H2O===12OH－，D错误。12.【答案】C【解析】依题意，钢管桩为阴极，电子流向阴极，阴极被保护，故钢管桩表面的腐蚀电流(指铁失去电子形成的电流)接近于0，A项正确；阳极上发生氧化反应，失去电子，电子经外电路流向阴极，阳极上主要是海水中的水被氧化生成氧气，惰性辅助阳极不被损耗，B项正确，C项错误；根据海水对钢管桩的腐蚀情况，增大或减小电流强度，D项正确。13.【答案】(1)C(2)AD(3)33.61066【解析】(1)根据反应机理，将方程式叠加：①×4＋②×8＋③×2＋④可得，4Fe＋3O2＋2xH2O===2Fe2O3·xH2O，为吸氧腐蚀。(2)保护铁不被腐蚀，可隔绝O2或采取牺牲阳极的阴极保护法等。(3)由4Fe＋3O2＋2H2O===2Fe2O3·H2O得关系式：3O2～12e－～增加质量3×22.4L12mol132gV(O2)6molΔmV(O2)＝＝33.6L，Δm＝＝66g，生锈后铁件质量为1000g＋66g＝1066g。14.【答案】(1)2Zn－