【走向高考】2013高考化学一轮总复习 9-3金属的电化学腐蚀与防护 新人教版(必修部分)

9-3金属的电化学腐蚀与防护一、选择题1．下列叙述中不正确的是( )A．金属的电化学腐蚀比化学腐蚀普遍B．钢铁在干燥的空气里不易腐蚀C．用铝质铆钉铆接铁板，铁板易被腐蚀D．原电池外电路电子由负极流入正极解析：A项，不纯的金属在潮湿的空气中易发生电化学腐蚀，所以电化学腐蚀比化学腐蚀普遍，A项正确；B项，钢铁在干燥的空气中，不易腐蚀，B项正确；C项，铝和铁形成原电池，铝作负极易被腐蚀，C项错误；D项，原电池负极发生氧化反应，失去的电子通过导线流向正极。

答案：C2．下列反应一定属于氧化反应的是( )A．金属的腐蚀B．原电池的正极反应C．放热反应D．电镀池镀件一极的反应解析：金属腐蚀的本质就是被氧化的过程，A正确；B、D发生的均为还原反应；C项放热反应与是否发生氧化还原反应无直接关系。

答案：A3．(2011·北京西城区期末考试)下列现象与电化学腐蚀无关的是( )A．生铁比纯铁易生锈B．纯银饰品久置表面变暗C．黄铜(铜锌合金)制品不易产生铜绿D．与铜管连接的铁管易生锈解析：B项，纯银不符合构成原电池的条件，故它表面变暗与电化学腐蚀无关。

答案：B4．相同材质的铁在下列情形下最不易被腐蚀的是( )解析：A、B、D均可构成原电池而加速铁的腐蚀，C中铜镀层把铁完全覆盖，构不成原电池，不易被腐蚀。

答案：C5．(2012·陕西省长安一中高三质检(二))某学生设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验。

滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿，然后平铺在一块铂片上，接通电源后，用铅笔在滤纸上写字，会出现红色字迹。

据此，下列叙述正确的是( )A．铅笔端作阳极，发生还原反应B．铂片端作阴极，发生氧化反应C．铅笔端有少量的氯气产生D．a极是负极，b极是正极解析：出现红色字迹，说明笔尖生成氢氧根离子，所以铅笔端是阴极，铂片端是阳极，A、B项错误；铅笔端产生氢气，不是氯气，C项错误；a极是负极，D项正确。

答案：D(2012·潍坊模拟)下面两套实验装置，都涉及金属的腐蚀反应，假设其中的金属块和金属丝都是足量的。

请同学们仔细观察，完成6～7题。

6．下列叙述正确的是( )A．装置Ⅰ在反应过程中自始至终只生成红棕色气体B．装置Ⅱ开始阶段铁丝只发生析氢腐蚀C．装置Ⅱ在反应过程中能产生氢气D．装置Ⅰ在反应结束时溶液中的金属阳离子只有Cu2＋解析：装置Ⅰ形成原电池，铜作负极、铁作正极，反应的实质是铜与硝酸发生氧化还原反应，开始生成二氧化氮，硝酸变稀后生成一氧化氮；浓硝酸变稀后，铁和铜两个电极转换，溶液中会有亚铁离子生成；装置Ⅱ开始阶段发生的是化学腐蚀不是电化学腐蚀，铁、氧气和水反应生成铁锈，氧气消耗后压强变小液面左移，接触后发生析氢腐蚀，有氢气放出。

答案：C7.下列与反应原理相关的叙述不正确的是( )A．装置Ⅰ中不可能发生如下反应：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋B．装置Ⅱ在反应结束时溶液中存在Fe2＋C．装置Ⅰ的溶液若换为稀硝酸，则腐蚀过程与原装置不同D．装置Ⅱ中的铁丝能发生电化学腐蚀解析：浓硝酸变稀，稀硝酸与钝化生成的氧化物反应有铁离子生成，铁单质与铁离子发生反应：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，溶液中最终只含有Fe2＋；稀硝酸存在时，铁作负极，铜作正极，铁被腐蚀过程发生变化；装置Ⅱ开始阶段发生的是化学腐蚀不是电化学腐蚀，铁、氧气和水反应生成铁锈，氧气消耗后压强变小液面左移，接触后发生析氢腐蚀。

答案：A8．如图所示装置中都盛有0.1 mol/L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．①②④③C．①②③④ D．②①④③解析：①为原电池，活泼金属Zn为负极，发生氧化反应，腐蚀速率比④快，②③为电解池，②中的Zn作阳极，失电子，被腐蚀。

③中Zn作阴极，被保护，比④中的Zn腐蚀更慢，故由快到慢的顺序是②①④③。

答案：D9．(2012·西安中学高三第三次月考)关于下列各装置图的叙述中，不正确的是( )A．用甲装置精炼铜，则a极为粗铜，电解质溶液为CuSO4溶液B．乙装置的总反应是Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋C．丙装置中钢闸门应与外接电源的负极相连D．丁装置中的铁钉几乎没被腐蚀解析：本题综合考查电化学知识。

难度中等。

在原电池中，较活泼的金属作负极，发生氧化反应，不活泼的金属作正极，不参与反应，B错误。

答案：B10．(2011·东北高三联考)按如图所示装置进行下列不同的操作，其中不正确的是( )A．铁腐蚀的速度由大到小的顺序是：只接通K1>只闭合K3>都断开>只闭合K2B．只接通K1，一段时间后，U形管中出现白色沉淀C．只接通K2，U形管左、右两端液面均下降D．先只接通K1，一段时间后，漏斗液面上升，然后再只接通K2，漏斗液面下降解析：只闭合K1，铁作阳极，电解氯化钠溶液，铁失电子生成Fe2＋，H2O在阴极得电子生成H2和OH－，Fe2＋和OH－扩散到U形管底部相遇生成白色氢氧化亚铁沉淀，B项正确。

只接通K2，铁作阴极，不能失电子，阴极生成氢气，石墨电极上生成氯气。

C项正确，综上分析只接通K1铁腐蚀速率最快；只闭合K3，形成原电池，铁腐蚀的速率次之；都断开时铁自然腐蚀；而只接通K2时铁作阴极被保护，腐蚀速率最慢，故A项正确。

答案：D11．(2012·长沙市高考模拟考试(一))下列用来表示物质变化的化学反应中，正确的是( )A．Na与水反应的化学方程式：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑B．钢铁腐蚀时可能发生的负极反应：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑C．NH4HCO3溶液与足量NaOH溶液反应的离子方程式：NH＋4＋OH－===NH3↑＋H2OD．表示中和热的热化学方程式：HCl＋NaOH===NaCl＋H2O ΔH＝－57.3kJ/mol解析：本题考查化学用语。

难度中等。

B中负极为Fe，失电子发生氧化反应：Fe－2e－===Fe2＋，错误；C中HCO－3也与OH－反应，错误；D中热化学方程式缺少了物质的状态，错误。

答案：A12．用惰性电极电解物质的量浓度为1 3的CuSO 4和NaCl 的混合溶液，可能发生的反应有( )①2Cu 2＋＋2H 2O=====通电2Cu ＋4H ＋＋O 2↑ ②Cu 2＋＋2Cl －=====通电Cu ＋Cl 2↑③2Cl －＋2H 2O=====通电2OH －＋H 2↑＋Cl 2↑ ④2H 2O=====通电2H 2↑＋O 2↑A ．①②③B ．①②④C ．②③④D ．②④解析：设CuSO 4和NaCl 的物质的量分别为1 mol 和3 mol ，根据离子的放电顺序和电子守恒可知电解过程应分为如下阶段。

(1)电解CuCl 2溶液 阳极：2Cl －－2e －===Cl 2↑ 2 mol 2 mol阴极：Cu 2＋＋2e －===Cu 1 mol 2 mol总反应式：Cu 2＋＋2Cl －=====通电Cu ＋Cl 2↑(2)电解NaCl 溶液 阳极：2Cl －－2e －===Cl 2↑ 1 mol 1 mol阴极：2H ＋＋2e －===H 2↑ 1 mol 1 mol总反应式：2Cl －＋2H 2O=====通电Cl 2↑＋H 2↑＋2OH －(3)电解Na 2SO 4溶液阳极：4OH －－4e －===2H 2O ＋O 2↑ 阴极：4H ＋＋4e －===2H 2↑总反应式：2H 2O=====通电2H 2↑＋O 2↑。

答案：C13．(2012·北京市海淀区高三第一次模拟)下列有关金属的腐蚀与防护的说法中不正确的是( )A．温度越高，金属腐蚀速率越快B．在铁管外壁上镀锌可防止其被腐蚀C．金属被腐蚀的本质是金属发生了氧化反应D．将钢闸门与直流电源的正极相连可防止其被腐蚀解析：本题考查的是金属的腐蚀与防护。

温度越高，化学反应速率就越快，A正确；Zn 比Fe活泼，在铁管外壁上镀锌可防止其被腐蚀，B正确；金属被腐蚀的本质是金属失电子，发生了氧化反应，C正确；钢闸门防止其被腐蚀，应该接到电源的负极上，D错。

答案：D14．(2011·上海)用电解法提取氯化铜废液中的铜，方案正确的是( )A．用铜片连接电源的正极，另一电极用铂片B．用碳棒连接电源的正极，另一电极用铜片C．用氢氧化钠溶液吸收阴极产物D．用带火星的木条检验阳极产物解析：铜片作阴极：Cu2＋＋2e－===Cu。

答案：B15．(2012·江苏单科)下列有关说法正确的是( )A．CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)室温下不能自发进行，说明该反应的ΔH<0B．镀铜铁制品镀层受损后，铁制品比受损前更容易生锈C．N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g) ΔH<0，其他条件不变时升高温度，反应速率v(H2)和H2的平衡转化率均增大D．水的离子积常数K W随着温度的升高而增大，说明水的电离是放热反应解析：A项，该反应的ΔS>0，室温下不能自发进行，说明该反应的ΔH>0；B项，镀层受损后，铁、铜在潮湿的环境中形成原电池，铁作负极被腐蚀；C项，正反应的ΔH<0，升高温度，平衡逆向移动，H2的平衡转化率减小；D项，温度升高，K W增大，平衡正向移动，说明水的电离是吸热反应。

答案：B二、非选择题16．钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一。

(1)钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀，该腐蚀过程中的电极反应式为__________________________________________________________。

(2)为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以采用图甲所示的方案，其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用________。

(填序号)A．铜B．钠C．锌D．石墨(3)图乙所示的方案也可以降低铁闸门的腐蚀速率，其中铁闸门应该连接在直流电源的________极。

(4)生产中可用盐酸来除铁锈。

现将一生锈的铁片放入盐酸中，当铁锈被除尽后，溶液中发生的化合反应的化学方程式______________________________________________________________。

(5)在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。

装置示意如图：①A电极对应的金属________(写元素名称)，B电极的电极反应是____________________。

②若电镀前A、B两金属片质量相同，电镀完成后将它们取出洗净、烘干、称量，二者质量差为5.12 g，则电镀时电路中通过的电子为________mol。

③镀层破损后，镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀，请简要说明原因____________________________________________________________________________________________________________________。