高中化学复习知识点：析氢腐蚀

高中化学复习知识点：析氢腐蚀一、单选题1．如图装置中，有如下实验现象：开始时插在小试管中的导管内的液面下降，一段时间后导管内的液面回升，略高于U 型管中的液面。

以下有关解释不合理的是A ．生铁片中所含的碳能增强铁的抗腐蚀性B．雨水酸性较强，生铁片开始发生析氢腐蚀C．导管内墨水液面回升时，正极反应式：O2＋2H 2O＋4e—==4OH D．随着反应的进行，U 型管中雨水的酸性逐渐减弱2．将炭粉和铁粉均匀混合，撒入内壁分别用氯化钠溶液和稀醋酸溶液润湿过的具支试观察下图，示意正确的是(C．D．3．钢铁在海水中的腐蚀过程如图所示，有关说法正确的是(A ．该腐蚀过程为析氢腐蚀B ．正极的反应为：O2+2H2O+4e→4OH-C．碳上发生的是氧化反应D．若该钢铁上焊有铜钉，其被腐蚀的速率将减小4．如图是钢铁在酸雨环境中腐蚀的示意图。

有关说法正确的是( )A ．正极上电极反应式为：2H2O+O2+4e=4OH -B．铁被腐蚀发生还原反应C．有微小电流从C 移向FeD ．还涉及到的离子反应为：Fe2+＋2OH - =Fe(OH) 2↓5．如图装置中，小试管内为红墨水，具支试管内盛有pH=4 的雨水和生铁片。

观察：开始导管内液面下降，一段时间后导管内液面回升，略高于小试管液面。

以下有关解释A ．生铁片中的碳是原电池的阳极，发生还原反应B ．雨水酸性较强，生铁片仅发生析氢腐蚀C．墨水回升时，碳极反应式为：O2 + 2H2O + 4e-→ 4OH- D．具支试管中溶液pH 逐渐减小6．下列有关原电池和电解池的叙述中正确的是A ．钢管大部分浸在淡水中，主要发生析氢腐蚀B．钢管若采用外加电流的阴极保护措施，应当与电源的正极相连C．钢管若需保护，可采用牺牲阳极的阴极保护法D ．电解氯化钠溶液时电子从负极经过溶液流向正极7．将炭粉和铁粉均匀混合，撒入内壁分别用氯化钠溶液和稀醋酸溶液润湿过的具支试管中，并按下图装置好仪器，一段时间后观察现象，下列示意图正确的是8．结合右图判断，下列叙述正确的是（ ）A ．①中铁的腐蚀被加速B ．①和②中负极反应均是 Fe 2e － Fe 2C ．②中碳棒上反应是O 2＋2H 2O ＋4e －→ 4OHD ．①为钢铁的析氢腐蚀，②为钢铁的吸氧腐蚀9．如图装置中，在 U 形管底部盛有 CCl 4，分别在 U 形管两端小心倒入饱和食盐水和饱 和稀硫酸溶液，并使 a 、 b两处液面相平，然后分别塞上插有生铁丝的塞子，密封好，A ．D ．放置一段时间后，下列有关叙述错误的是A ．铁丝在两处的腐蚀速率：a<bB．a、b 两处相同的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+C．一段时间后，a处液面高于b 处液面D ．生铁丝中的碳在a、b 两处分别作原电池的负极和正极10 ．结合如图判断，如下叙述正确的是（）A．I和II中负极均能产生气泡B．I和II中正极均能产生气泡C．I 和II 中负极反应均是Fe–2e=Fe2+D．I和II中正极反应均是2H++2e=H2↑二、综合题11．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）：编号实验目的碳粉/g铁粉/g醋酸/%① 为以下实验作参照0.52.0 90.0 ② 醋酸浓度的影响0.536.0③0.22.0 90.0（ 2）编号①实验测得容器中压强随时间变化如图 2。

t 2 时，容器中压强明显小于起始压强，其原因是铁发生了 _________ 腐蚀，负极的电极反应式为 __________ 。

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 __________ （ “氧化 ”或“还原”）（ 3）该小组对图 2中 0～t 1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： ______________________ 。

三、填空题12 ．钢铁很容易生锈而被腐蚀， 每年因腐蚀而损失的钢铁占世界钢铁年产量的四分之一。

钢铁容易生锈的主要原因是因为钢铁在炼制过程中混有少量的碳杂质， 在潮湿的空气中 容易形成原电池，发生电化学腐蚀。

I ．如图装置中， U 形管内为红墨水， a 、 b 试管内分别盛有氯化铵（显酸性）溶液和食 盐水，各加入生铁块，放置一段时间均被腐蚀，这两种腐蚀都属于 ___________________________________ 。

（填 “化 学腐蚀 ”或“电化学腐蚀 ”）（ 1）红墨水柱两边的液面变为左低右高，则 ____________ （填 “ a 或”“ b ）”边盛有食盐水。

（2）b 试管中铁发生的是 ________ 腐蚀，生铁中碳上发生的电极反应式Ⅱ ．下图装罝的盐桥中盛有饱和 NH 4NO 3 琼脂溶液，能够连接两份电解质溶液，形成闭 合回路：反应（1）该装置的能量转化形式为：___________________ ，装置工作时，盐桥中的NH 4+移向__________。

（“ CuS4O溶液”或“ AgNO3溶液”）（2）若将盐桥换成n型铜丝，电路中也有电流通过，则左边装置是______________ ，（填“原电池或电解池”），则n 型铜丝左端为___极，该极反应式为：__。

（3）右边装置中Ag 为____________ 极，左边装置中与Ag 相连的铜片电极发生的反应式为：___________ 。

（4）将左边装置中与Ag 相连的铜片电极换成石墨棒，一段时间后，若某一电极质量增重1.28 g，则另一电极生成_____________________ mL （标况下）气体。

参考答案1．A【解析】【详解】A 、生铁片中所含的碳构成原电池，使铁更易腐蚀，故 A 错误，符合题意；B、雨水酸性较强，生铁片开始发生析氢腐蚀，所以开始时插在小试管中的导管内的液面下降，故B 正确，不符合题意；C、导管内墨水液面回升时发生吸氧腐蚀，正极反应式：O2＋2H2O＋4e—=4OH－，故C正确，不符合题意；D 、随着反应的进行，U 型管中雨水的酸性逐渐减弱，由开始的析氢腐蚀变为吸氧腐蚀，故D 正确，不符合题意；答案选A 。

2．B【解析】【分析】【详解】A. 将炭粉和铁粉均匀混合，撒入内壁用稀醋酸溶液润湿过的具支试管中，发生析氢腐蚀，可以观察到右边试管中导气管口有气泡，A 错误；B. 将炭粉和铁粉均匀混合，撒入内壁用氯化钠溶液润湿过的具支试管，发生吸氧腐蚀，具支试管中气体压强减小，可观察到导气管中形成一段水柱， B 正确；C. 将炭粉和铁粉均匀混合，撒入内壁用氯化钠溶液润湿过的具支试管，发生吸氧腐蚀，具支试管中气体压强减小，可观察到导气管中形成一段水柱， C 错误；D. 将炭粉和铁粉均匀混合，撒入内壁用稀醋酸溶液润湿过的具支试管中，发生析氢腐蚀，由于具支试管敞口，导气管中无明显现象， D 错误；答案选B。

3．B【解析】【分析】【详解】钢铁中含有铁和碳，在潮湿的环境中构成原电池，铁作负极，碳作正极；A ．从图中看出，空气中的氧气减少，所以发生了吸氧腐蚀，故A 错误；B ．吸氧腐蚀时，氧气在正极发生得电子的还原反应：O2+2H2O+4e -═ 4OH-，故B 正确；C．碳作正极，发生的反应为还原反应，故 C 错误；D ．铁、铜、电解质溶液构成原电池，活泼金属铁作负极，加速了铁的腐蚀，故 D 错误；故答案为B 。

4．C【解析】【分析】酸性条件下，铁发生析氢腐蚀，C 为正极，氢离子得电子发生还原反应生成氢气；铁为负极，失电子发生氧化反应生成亚铁离子。

【详解】A. 该原电池中，碳作正极，正极上氢离子得电子发生还原反应，电极反应式为2H++2e-=H2↑，故A 错误；B. 铁被腐蚀是铁被氧化的过程，故B 错误；C. 该原电池中C 为正极，Fe为负极，所以有微小电流从C 移向Fe，故C正确；D. 酸雨环境为酸性环境，还发生Fe+2H+=Fe2++H 2↑，故D 错误；故答案为C。

【点睛】原电池中电子经导线由负极流向正极，电流流向与电子流向相反。

5．C【解析】【分析】生铁皮含C 和Fe，pH=4 的雨水有酸性，发生析氢腐蚀，雨水呈中性或者弱碱性发生吸氧腐蚀。

【详解】A. C 作原电池的正极（阴极），碳上发生还原反应，但碳不参与反应，A 错误；B. 导管内液面下降，发生析氢腐蚀，导管内液面上升，发生吸氧腐蚀，B 错误；C. 墨水回升时，发生吸氧腐蚀，吸氧腐蚀的正极反应为：O2 + 2H2O + 4e-→ 4OH-，C 正确；D. 析氢腐蚀消耗H+，吸氧腐蚀产生OH-，具支试管中溶液pH 逐渐增大，D 错误；答案选C。

6．C【解析】【分析】A、中性溶液中金属的腐蚀以吸氧腐蚀为主；B、电解池中活泼金属作阳极会加快金属的腐蚀；C、金属做原电池的正极或电解池的阴极均会被保护；D、电解池中, 电子由负极流出，进入阴极，电子不能经过溶液进入到阳极；【详解】A、中性溶液中金属的腐蚀以吸氧腐蚀为主, 强酸性环境中, 金属主要发生析氢腐蚀, 故A错误；B、活泼金属作阳极,则在阳极上放电的是金属,会加快金属的腐蚀,故B错误；C、金属做原电池的正极（即发生还原反应的阴极）可以被保护,所以C选项是正确的；D、电解池中, 电子从负极流出进入阴极，溶液中的氢离子在此得电子，溶液中的氯离子在阳极失电子，电子经过阳极流回到正极，故 D 错误；综上所述，本题正确选项C。

7．C【解析】【分析】【详解】A. 当电解质是醋酸时，金属铁会发生析氢腐蚀，产生氢气，装置和空气相通，所以导管内和试管内液面相平，故A 错误；B. 当电解质是醋酸时，金属铁会发生析氢腐蚀，产生氢气，导管液面下降，故B 错误；C. 当电解质为中性氯化钠环境时，金属铁会发生吸氧腐蚀，导致试管中气压减小，导管中会上升一段水柱，故C 正确；D. 当电解质为中性氯化钠环境时，金属铁会发生吸氧腐蚀，导致试管中气压减小，导管中会上升一段水柱，故D 错误；故选：C。

8．C【解析】【详解】A、图①中Zn比Fe活泼，Fe作正极被保护，A 错误；B 、①中负极是Zn，发生反应Zn 2e－=Zn2，②中负极是Fe发生反应是Fe 2e－=Fe2+，B 错误；C、②中碳棒作正极，发生还原反应：O2＋2H2O＋4e－=4OH－，C 正确；D、①中Zn 作负极失去电子，Fe作正极，溶液中的H+得到电子生成H2，是锌的析氢腐蚀；②中Fe 为负极失电子，正极为石墨，溶液中溶解的氧气得电子生成OH –，为钢铁的吸氧腐蚀，D 错误；正确答案为C。

【点睛】铁的腐蚀包括析氢腐蚀和吸氧腐蚀，铁均作负极，酸性环境中发生析氢腐蚀，中性或碱性溶液中发生吸氧腐蚀。