金属的腐蚀与防护 同步练习题-人教版高中化学选择性必修1

4.3金属的腐蚀与防护同步练习题

一、选择题

i.下列说法正确的是

A.利用原电池原理可以使许多不能自发进行的反应顺利进行

B.外加电流的阴极保护法可减少土壤、海水中金属设备的腐蚀

C.钢铁的吸氧腐蚀、印刷电路的制作均属于电化学腐蚀

D.原电池中，电子不能在电解质溶液中流动，但可以在盐桥中流动

2.化学与生产、生活密切相关。下列说法错误的是

A.电热水器用镁棒防止内胆腐蚀是牺牲阳极保护法

B.侯氏制碱法利用物质溶解度的不同，在液相中析出纯碱固体

C.冰箱中的食品保质期较长，与温度对反应速率的影响有关

D.由C（石墨，s）-C（金刚石，$）411=+1.9151110「可知石墨比金刚石稳定

3.下列关于金属腐蚀与防护的说法错误的是

A.纯铁比生铁更容易生锈B.船底镶嵌锌块可保护铁制船体

C.阴极电保护法可用废铁做阳极D.可用吸氧腐蚀原理设计一次性保暖贴

4.设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是

A.常温下，lLpH=10的纯碱溶液中，由水电离产生的OH-数目为107°NA

B.O.lmolH?和O.lmolL于密闭容器中充分反应后，HI分子的总数为02NA

1

C.ILlmol-U氯化铁水溶液中NH：与H*数目之和大于NA

D.氢氧燃料电池正极消耗22.4L（标准状况）气体时，电路中通过的电子数目为2NA

5.2020年5月5日，广东省东莞虎门大桥出现桥面抖动现象，专家对桥墩的主体钢筋进行了

全面检测，并确定了其安全性。以下说法不正确的是

A.桥墩钢筋容易发生析氢腐蚀

B.在海面与空气交界处的钢铁，比海底下的钢铁更容易被腐蚀

C.可以在桥墩钢铁上嵌附锌片，减慢其腐蚀速率

D.将桥墩钢铁与外接电源负极相连的方法，称为外接电源的阴极保护法

6.下列有关金属腐蚀的说法正确的是

A.电化学腐蚀是在外加电流作用下不纯金属发生化学反应被损耗的过程

B.金属的电化学腐蚀和化学腐蚀本质相同，但电化学腐蚀伴有电流产生

C.钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀，负极吸收氧气，产物最终转化为铁锈

D.镀锌的铁板比镀锡的铁板更容易被腐蚀

7.利用下列装置（夹持部分略）和试剂进行实验，能达到实验目的的是

D.观察铁的析氢腐蚀

铁钉、浸有

食盐水的棉

花团

8.天然气（CHQ既是清洁能源，又是重要的化工原料，在工业生产中应用广泛。某科研小组

设计如图电池，利用CH,既除去了污染物NO,又提供了电能。下列说法正确的是

质子交换膜

c.a极与用电器的正极相连

D.正极反应式为2NO+2Hq+4e-=4OH+N2

9.下列关于金属腐蚀正确的是

A.金属在潮湿的空气中腐蚀的实质是：M+nH2O=M(OH)n+yH2$

B.金属腐蚀的实质是：M--ne-=Mn+,电子直接转移给氧化剂

C.金属在酸性条件下都能发生析氢腐蚀

D.在潮湿的中性环境中，金属的腐蚀主要是吸氧腐蚀

10.化学与生活密切相关。下列说法错误的是

A.家庭装修时用水性漆替代传统的油性漆，有利于健康及环境

B.疫苗一般应冷藏存放，以避免蛋白质变性

C.泡沫灭火器可用于一般的起火，也适用于电器起火

D.电热水器用镁棒防止内胆腐蚀，原理是牺牲阳极的阴极保护法

11.化学与生活关系密切，下列说法正确的是

A.“玉兔二号”月球车使用的太阳能电池板材料是二氧化硅

B.水垢中的CaSOa，可先用Na2cO3溶液处理，而后用酸除去

C.为了增强肥效，将草木灰与镀态氮肥混用

D.钢管表面镀锌可以防止钢管被腐蚀，镀层破损后，钢管反而会加速腐蚀

12.下列关于金属腐蚀及防护说法木定福的是

A.钢铁在潮湿空气中不会生锈

B.在钢铁表面镀铭可防止生锈

C.地下钢铁管道连接镁块可防止生锈

D.金属的腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀

13.下列装置中(杯中均盛有海水)能使铁受到保护不被腐蚀的是

14.下列关于各物质的所属类别及性质的描述不正确的是

选项ABCD

物质碳酸氢钠氯化钠氢氧化铁胶体生铁

类别酸式盐离子化合物混合物合金

性质与碱反应熔融态不导电能产生丁达尔现象易发生电化学腐蚀

A.AB.BC.CD.D

15.下列有关图中所示实验的叙述正确的是

食

盐

千

水

墨

红水

④

A.装置①可验证NH3具有还原性

B.装置②可用于制备NCh

C.装置③试管中盛有酸性高镉酸钾溶液，可验证乙烯具有还原性

D.装置④可验证铁的析氢腐蚀

二、填空题

16.I.装置如图所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同

（假设通电前后溶液体积不变），A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后，F极附近呈

红色。氢氧化铁胶体的胶粒带正电荷。请回答：

（DB极是电源的极，C极的电极反应式为，甲中溶液的pH（填

“变大“变小”或“不变”）。一段时间后丁中X极附近的颜色逐渐（填“变深”或“变浅”）。

⑵现用丙装置给铜件镀银，则H应该是（填“铜”或"银”）。常温下，当乙中溶液的OH-

浓度为O」mol/L（此时乙溶液体积为500mL）,丙中镀件上析出银的质量为go

（3）若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时，对应单质的物质的量之比为

（4）若工作一段时间后停止通电，此时，甲中C、D两极上都产生2.24L气体（标准状况），欲使

溶液恢复到起始状态，可向溶液中加入（填序号）o

A.CuOB.CU2（OH）2CO3C.CU（OH）2D.CUCO3

（5）若将C电极换为铁，其他装置都不变，则甲中发生的总反应的离子方程式为=

II.以Fe、Ni为电极制取NazFeCU的原理如图所示。通电后，在铁电极附近生成紫红色的FeO

（6）电解时阳极的电极反应式为,离子交换膜（b）为,（填“阴”或“阳”）离子交

换膜。

17.铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用。请回答下列问题：

⑴如图是自来水表的常见安装方式，发生腐蚀过程中，电流从（填“接头流向水表”或

“水表流向接头”）。

⑵某二次电池放电的电池反应为2Fe+O2+2H2O=2Fe（OH）2„反应结束时，电极a的质量

（填“减小""不变''或"增加”），该电池的正极反应式为o

负载

。2（空气）

⑶有如图装置:

①图1中，用惰性电极电解过程中的实验数据如图，横坐标表示电解过程中转移电子的物质的

量，纵坐标表示电解过程中图1装置中产生气体的总体积（标准状况）。电解过程中转移

n（e）=0.4mol,b电极的实验现象为.;Q点时，a电极收集到的气体体积为

红色），Fe电极上发生的电极反应式为0

18.金属腐蚀的本质是金属单质失电子被氧化，类型有化学腐蚀、电化学腐蚀，电化学腐蚀比

化学腐蚀普遍而且快得多，而钢铁的电化学腐蚀又分为、，如钢铁在潮湿的空

气中生锈一般是，其电极反应为：负极Fe-2e-=Fe2+,正极。2+4已+2H2O=4OH。

19.为了探究原电池和电解池的工作原理，某研究性学习小组分别用如图所示的装置进行实验,

回答下列问题。

(6mol/L)

乙

I.用甲装置进行第一组实验：

(1)实验过程中，SO：(填“从左向右”、“从右向左”或“不”)移动；滤纸上能观察到的现

象有=

(2)该小组同学用乙装置进行第二组实验时发现，两极均有气体产生，且Y极溶液逐渐变成紫

红色，停止实验后观察到铁电极明显变细，电解液仍然澄清。查阅资料知，高铁酸根离子

(FeOj)在溶液中呈紫红色。请根据实验现象及所查信息写出电解过程中Y极发生的电极反应

为4OJT—4e-=2H2O+ChT和。

II.某同学设计一个燃料电池(如图所示)，目的是探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，根据要

(1)若在标准状况下，甲装置有448mL氧气参加反应，则乙装置中铁电极上生成的气体在标况

下体积为一

(2)若用隔膜法电解饱和食盐水生成NaClO,则X应用.交换膜(填“阳离子”或“阴离子”)

(3)如果粗铜中含有锌、银等杂质，丙装置中反应一段时间，硫酸铜溶液浓度将(填“增

大”“减小”或“不势)

III.以格酸钾(KzCrCU)为原料，用电化学法制备重铭酸钾的实验装置如图.

直流电源

⑵分析阳极区能得到重铭酸钾溶液的原因

【参考答案】

一、选择题

1.B

解析：A.自发的氧化还原反应才可以设计成原电池，A错误；

B.外加电流后减少了阴极材料被土壤和海水中的其他盐分腐蚀，在此过程中只有阳极材

料被腐蚀，达到了保护了阴极的目的，B正确；

C.钢铁的吸氧腐蚀属于电化学腐蚀，印刷电路的制作属于化学腐蚀，C错误；

D.原电池中，电子不能在电解质溶液中流动，也不能在盐桥中流动，电子只能在导线和

电极上移动，D错误；

故选B。

2.B

解析：A.镁比铁活泼，易形成原电池负极，可防止电热水器内胆腐蚀，故电热水器用镁

棒防止内胆腐蚀是牺牲阳极保护法，A正确；

B.侯氏制碱法是依次将NH3、CCh通入饱和的氯化钠溶液中，发生以下的反应：NH3

+C02+H20=NH4HCO3,NH4HCO3+NaCl=NH4CI+NaHCChl，其中NaHCO3溶解度最小,

故有NaHCCh的晶体析出，利用了物质溶解度的差异，B错误；

C.温度越低反应速率越小，冰箱中的食品保质期较长，与温度对反应速率的影响有关，

c正确；

D.由C（石墨，s）-C（金刚石，s）AH=+L9kJ-mo『可知石墨能量比等质量的金刚石低，

则石墨比金刚石稳定，D正确；

故选B。

3.A

解析：A.生铁中含有碳等杂质，易与铁形成原电池，所以生铁比纯铁更容易生锈，A错

误；

B.船底镶嵌锌块，利用牺牲阳极的阴极保护法，活泼性比铁强的锌作负极，失电子被腐

蚀，铁作正极被保护，B正确；

C.利用外加电流的阴极保护法防止钢铁腐蚀时，废铁作阳极，C正确；

D.生活中常用的暖宝宝，实际上是根据铁在潮湿空气中发生吸氧腐蚀的原理，同时利用

活性炭的强吸附性，在活性炭的疏松结构中储有水蒸气，水蒸气液化成水滴流出，与空气

和铁粉接触，在氯化钠的催化作用下，较为迅速的发生反应，放出热量，D正确；

故选A„

4.C

解析：A.常温下pH=10的纯碱溶液中c(OH)=10-4mol/L,1L溶液中n(OH-)=10/1nol,该溶

液中OH-全部来自水电离，则由水电离产生的OH-数目为1(?4NA,A项错误；

B.氢气和碘蒸气生成碘化氢的反应是可逆反应，O.lmolH?和O.lmolL于密闭容器中充分反

应后，HI分子的总数小于0.2NA，B项错误；

C.ILlmol/L氯化镂溶液中C1-物质的量为Imol,溶液中的电荷守恒为

n(NH：)+n(H+)=n(Cl)+n(OH-),故溶液中NH；与H+物质的量之和大于Imol,数目大于NA,

C项正确；

D.氢氧燃料电池正极上氧气得到电子发生还原反应，存在关系式O2~4e-,则氢氧燃料电

池正极消耗22.4L(标准状况)气体即ImolCh时，电路中通过的电子数目为4NA,D项错误;

答案选C。

5.A

解析：A.桥墩钢筋可与海水形成原电池，容易发生吸氧腐蚀，A错误；

B.在海面与空气交界处的钢铁，易发生吸氧腐蚀，海面下水中氧气的溶解度较小，海底

下的钢铁腐蚀较慢，则在海面与空气交界处的钢铁比海底下的钢铁更容易被腐蚀，B正确;

C.锌的活泼性大于铁，可以在桥墩钢铁上嵌附锌片，采用牺牲阳极的阴极保护法减慢其

腐蚀速率，c正确；

D.将桥墩钢铁与外接电源负极相连的方法，防止了铁被腐蚀，称为外加电源的阴极保护

法，D正确；

答案为A。

6.B

解析：A.电化学腐蚀是不纯金属与电解质溶液接触时发生原电池反应而损耗的过程，不

需要外加电流，故A不选；

B.金属的电化学腐蚀和化学腐蚀本质相同均属于氧化还原反应，但电化学腐蚀伴有电流

产生，而化学腐蚀无电流产生，故选B；

C.钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀，正极吸收氧气，而不是负极吸收氧气，故C不选；

D.镀锌的铁板破损后，Zn作负极，Fe仍受保护，而镀锡的铁板破损后，铁作负极被腐蚀,

故D不选。

答案选B

7.B

解析：A.铜和浓硫酸在加热条件下才能反应生成二氧化硫气体，故不选A；

B.铜和稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮、水，NO难溶于水，用排水法收集NO,能达

到实验目的，故选B；

C.配制NaCl溶液，不能直接在容量瓶中溶解氯化钠固体，故不选C；

D.铁钉在氯化钠溶液中发生吸氧腐蚀，不能达到实验目的，故不选D；

选B。

8.B

解析：A.放电时，正极电极反应为2NO+4H++4e-=2H2O+N2，c（H+）减小，pH增大,

A项错误；

B.放电时，负极电极反应式为CH4+2H2O-8e-=CU+8H+,每消耗8gC4,电路中流过

4moi电子，B项正确；

C.放电时用电器的负极与电池的负极相连，C项错误；

D.由A项分析可知正极反应式为2NO+4H++4e-=2HQ+N2,D项错误；

答案选B。

9.D

解析：A.金属在潮湿的空气中是吸氧腐蚀，实质是：M+nH2O+yO2=M（OH）2n,A错误;

B.金属腐蚀的实质是：M-ne=Mn+,化学腐蚀则电子直接转移给氧化剂，电化学腐蚀则电

子转移到另一电极后与氧化剂结合，B错误；

C.较活泼的金属在酸性条件下能发生析氢腐蚀，有些不活泼的金属在酸性条件下不能发

生析氢腐蚀，发生的是吸氧腐蚀，c错误；

D.在潮湿的中性环境中，金属的腐蚀主要是吸氧腐蚀，D正确；

故选D。

10.C

解析：A.油性漆是指用有机物作为溶剂或分散剂的油漆；水性漆是指用水作为溶剂或分

散剂的油漆，使用水性漆可以减少有机物的挥发对人体健康和室内环境造成的影响，A正

确；

B.疫苗是指用各类病原微生物制作的用于预防接种的生物制品，由于疫苗对温度比较敏

感，温度较高时，会因为蛋白质变性，而失去活性，所以疫苗一般应该冷藏保存，B正确;

C.泡沫灭火器中加入的主要是碳酸氢钠和硫酸铝溶液，两者混合的时候发生双水解反应,

生成大量的二氧化碳气体泡沫，该泡沫喷出进行灭火。但是，喷出的二氧化碳气体泡沫中

一定含水，形成电解质溶液，具有一定的导电能力，可能导致触电或电器短路，c错误；

D.电热水器内胆连接一个镁棒，就形成了原电池，因为镁棒比较活泼所以应该是原电池

的负极，从而对正极的热水器内胆（多为不锈钢或铜制）起到了保护作用，这种保护方法为:

牺牲阳极的阴极保护法，D正确。

11.B

解析：A.太阳能电池板材料是硅，A错误；

B.水垢中的CaSO4,可先用Na2cO3溶液处理，而后用酸除去，B正确；

C.草木灰与镂态氮肥不可混用，会降低肥效，C错误；

D.镀层破损后，锌仍作负极，不会加速钢管腐蚀，D错误；

故选B。

12.A

解析：A.钢铁在潮湿的空气中与02、压0易发生反应，A项错误；

B.铭不易腐蚀，镀铭后将Fe与空气隔绝起到保护钢铁的作用，B项正确；

C.钢铁管易发生电化学腐蚀，若加入更活泼的镁块，镁块作为负极发生氧化反应而钢铁

不发生反应从而保护钢铁，C项正确；

D.金属直接与化学物质接触反应为化学腐蚀，而不纯的金属与水等接触发生电化学腐蚀,

D项正确；

故选A。

13.B

【分析】在含有金属材料作电极的原电池中，负极加速被腐蚀、正极被保护；在电解池中，

如果金属材料作阳极，则加速被腐蚀，阴极被保护，且金属材料作阳极被腐蚀速率大于作

原电池负极的金属材料，据此分析解答。

解析：A.该电解池中Fe作阳极而加速被腐蚀，A不符合题意；

B.该电解池中Fe作阴极而保护，B符合题意；

C.该原电池中Fe作负极而加速被腐蚀，C不符合题意；

D.该装置没有形成原电池或电解池，正常腐蚀，D不符合题意；

故选B。

14.B

解析：A.碳酸氢钠为酸式盐，与碱反应生成水和二氧化碳，A正确；

B.氯化钠含离子键为离子化合物，也是电解质熔融态导电，B错误；

C.氢氧化铁胶体为混合物，丁达尔现象是胶体特有的性质，C正确；

D.生铁为碳和铁的合金，C做正极铁金属性质活泼做负极，易发生电化学腐蚀，D正确；

答案选B。

15.A

解析：A.加热时，氨气还原氧化铜生成铜、氮气和水，氮元素化合价升高，可验证氨气

具有还原性，A正确；

B.常温下，铝与浓硝酸发生钝化，不能用来制备二氧化氮，B错误；

C.乙醇易挥发，且高温下反应会产生杂质气体二氧化硫，而乙醇、二氧化硫、乙烯均能

使酸性高锯酸钾溶液褪色，不能验证乙烯具有还原性，C错误；

D.验证铁的析氢腐蚀得在酸性较强的条件下，图示是在食盐水即中性溶液中，不能验证

铁的析氢腐蚀，D错误；

答案选A。

二、填空题

+

16.(1)负2H2O-4e-=4H+O2T变小变浅

⑵铜5.4

(3)1：2：2：2

⑷C

⑸Fe+cT…

(6)Fe-6e+8OH=FeOj+4H2O阴

【分析】F极附近呈红色，说明F极发生反应2H2O+2e-=H2f+OH-,发生还原反应，为阴极，

则B为电源负极，A为电源正极。

解析：(1)根据分析可知B为电源负极；C与电源正极相连，为阳极，电极反应为

+

2H2O-4e=4H+O2t；甲池中D极反应为Cu?++2e-=Cu,结合阳极反应可知溶液中氢离子浓

度会增大，pH变小；氢氧化铁胶体的胶粒带正电荷，所以胶粒会向阴极移动，即Y电极移

动，所以X电极附近颜色逐渐变浅；

(2)电镀时，镀层金属在阳极，镀件在阴极，H与电源负极相连，为阴极，所以应该是铜;

电解

乙中总反应为2H2O+2CTH2T+CLT+2OH-,当n(OH)=0.1mol/Lx0.5L=0.05mol时，生

成0.025mol氯气，转移0.05mol电子，根据反应Ag++e=Ag可知，析出0.05mol银，质量

为0.05molxl08g/mol=5.4g；

+2+

(3)C电极反应为2H2O-4e-=4H+O2t，D电极反应为Cu+2e=Cu,E电极反应为2C1、

2e-=Cht，F电极反应为2H2O+2e=H2f+OH-,根据电子守恒可知，对应单质的物质的量之

比为1：2：2：2；

(4)甲中C、D两极上都产生2.24L气体，即C电极产生2.24LO2,即O.lmol氧气，电解

过程中C电极反应不变，所以转移0.4mol电子，D电极生成O.lmolHz,转移0.2mol电子，

所以发生反应Cu2++2e-=Cu时也转移0.2mol电子，生成O.lmol铜，综上所述从溶液出来了

0.1molO2>O.lmollh和O.lmolCu,刚好为0.1molCu(OH)2,故选C；

(5)C为阳极，若换成铁则电极反应为Fe-2e=Fe2+,阴极反应不变，则总反应为Fe+Cu2+

电解

Cu+Fe2+；

(6)据图可知阳极为Fe,根据题意可知被氧化为FeOj,根据电子守恒、元素守恒可得电

极反应为Fe-6e-+8OH-=FeO1+4H20；根据电极反应可知，制备过程中需要消耗氢氧根，

则需要H室中的氢氧根可以迁移至m室，所以离子交换膜(b)为阴离子交换膜。

17.水表流向接头增加O2+4e-+2H2O=4OH-先有红色物质析出，后有气

2

泡产生2.24LFe-6e-+80H-=FeO4+4H2O

解析：(1)铁比铜活泼，所以在发生腐蚀过程中，铁做负极，铜做正极，所以电流由水表

流向接头；

(2)电极a为铁，放电过程中铁被氧化生成Fe2+与氢氧根反应生成Fe(OH)2沉淀附着在a

电极上，所以反应结束后电极a质量增加；电极a发生氧化反应为负极，则电极b发生还

原反应为正极，该过程中氧气在正极得电子被还原，方程式为0?+4e-+2H2。=40H-；

(3)①电解过程中，b与电源负极相连，为电解池的阴极；电解硫酸铜溶液时阴极先发生

Cu2++2e-=Cu,铜离子完全反应后发生2H++2e-=H2f,据图可知气体的体积不是线性变化，

说明反应过程中有氢气生成，所以现象为先有红色物质析出，后有气泡产生；a电极与电

源正极相连，为电解池阳极，始终发生4OH-4e=2H2O+Chf,Q点转移电子为0.4mol,根

据电极方程式可知生成O.lmol氧气，标准状况下体积为2.24L；

②装置通电后，溶液仍然保持澄清，铁电极附近呈紫红色，说明无Fe2+或Fe3+生成，铁元

素被氧化为FeCU、则根据电子守恒可知电解过程中，Fe极发生的电极反应为Fe-6e-+8OH-

2

=FeO4+4H2Oo

18.吸氧腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀

解析：电化学腐蚀由于电解质环境的不同，在酸性较强时正极氢离子得电子生成氢气，称

为析氢腐蚀；在弱酸性、中性、碱性环境下正极空气中的氧气得电子，称为吸氧腐蚀，钢

铁在潮湿空气中生锈水膜的酸性较弱因此发生的是吸氧腐蚀，故答案为：吸氧腐蚀；析氢

腐蚀；吸氧腐蚀；

19.从右向左滤纸上有蓝色沉淀产生(答出“蓝色斑点”即可)Fe—6r+8OJT=

FeOj+4H2O0.896L阴离子