【精准解析】2021化学人教版选择性必修第一册课后提升训练：第四章　第三节　金属的腐蚀与防护

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第四章化学反应与电能

第三节　金属的腐蚀与防护

课后篇素养形成

夯实基础轻松达标

1.下列与金属腐蚀有关的说法中,不正确的是(　　)

A.钢铁在潮湿空气中生锈属于电化学腐蚀

B.电化学腐蚀一般可分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀

C.金属腐蚀的本质是金属原子失去电子被氧化

D.铝具有很强的抗腐蚀能力,是因为其不易与氧气发生反应

解析 D项,铝具有很强的抗腐蚀能力,是因为铝易被空气中的氧气氧化生成一层致密的氧化物

保护膜,使内部金属不被腐蚀。

答案 D

2.铁生锈是一种常见的自然现象,其主要反应的化学方程式为 4Fe+3O2+xH2O

2Fe2O3·xH2O。如图为一放在水槽中的铁架,水位高度如图。最容易生锈的铁架横杆是(　　)

A.①B.②C.③D.④

解析④处没有和电解质溶液接触,锈蚀较慢;①②③ 处已与电解质溶液接触,但①②处含 O2较少,

所以③处腐蚀最快。

答案 C

3.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。观察到:开始时导管

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。以下有关解释合理的是(　　)

A.生铁片中的碳是原电池的负极,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

解析发生原电池反应时,生铁片中的碳是原电池的正极,A 错误;雨水酸性较强,开始时铁片发生

析氢腐蚀,产生氢气,导管内液面下降,一段时间后铁片发生吸氧腐蚀,吸收氧气,导管内液面上升,

B错误;导管内液面上升时,铁片发生吸氧腐蚀,碳为正极,正极电极反应式为 O2+2H2O+4e-

4OH-,C 正确;铁片无论是发生析氢腐蚀还是吸氧腐蚀,具支试管内溶液 pH 均增大,D 错误。

答案 C

4.为探究钢铁的吸氧腐蚀原理设计了如图所示的装置,下列有关说法中错误的是(　　)

A.正极的电极反应式为 O2+2H2O+4e-4OH-

B.将石墨电极改成 Mg 电极,难以观察到铁锈生成

C.若向自来水中加入少量 NaCl(s),可较快地看到铁锈

D.分别向铁、石墨电极附近吹入 O2,前者铁锈出现得快

解析铁是负极,失电子被氧化成 Fe2+;在正极氧气得电子发生还原反应生成 OH-,故向石墨电极

附近吹入 O2的腐蚀速率比向铁电极附近吹入 O2的腐蚀速率大;向自来水中加入 NaCl(s),可使

电解质溶液的导电能力增加,增大腐蚀速率;若将石墨电极换成 Mg 电极,则负极为 Mg,Fe 被保

护,难以看到铁生锈。

答案 D

5.一定条件下,碳钢腐蚀与溶液 pH 的关系如下:

pH 2 4 6 6.5 8 13.5 14

腐蚀快慢较快慢较快

主要产物 Fe2+ Fe3O4Fe2O3Fe

下列说法不正确的是(　　)

A.在pH<4 的溶液中,碳钢主要发生析氢腐蚀

B.在pH>6 的溶液中,碳钢主要发生吸氧腐蚀

C.在pH>14 的溶液中,碳钢腐蚀的正极反应为 O2+4H++4e- 2H2O

D.在煮沸除氧气后的碱性溶液中,碳钢腐蚀速率会减小

解析 C项,在pH>14 的溶液中,碳钢腐蚀的正极反应为 O2+2H2O+4e-4OH-。

答案 C

6.相同材质的铁在图中的四种情形下最不易被腐蚀的是(　　)

解析 A、B、D都能形成原电池而加快 Fe 的腐蚀,而C中铁被铜镀层保护,则不易被腐蚀。

答案 C

7.下列装置中电解质溶液均为稀硫酸。对铁而言,采用的是外加电流法的是(　　)

解析 A项属于牺牲阳极法;B 项中铁作阳极,腐蚀更快;C 项中右侧装置两电极的活动性相差较

大,所以右侧为原电池,铁与原电池的负极相连,属于外加电流法,正确;D 项中不能构成原电池。

答案 C

8.下列金属防腐的措施中,使用外加电流法的是(　　)

A.水中的钢闸门连接电源的负极

B.金属护栏表面涂漆

C.汽车底盘喷涂高分子膜

D.地下钢管连接镁块

解析外加电流法中把要保护的金属连接在直流电源的负极上,使其作为电解池的阴极被保护,A

项符合题意;金属表面涂漆或喷涂高分子膜可防止金属与 H2O、O2等接触发生反应,但不属于

外加电流法,B、C项不符合题意;地下钢管连接镁块利用的是原电池原理,镁为负极被氧化,钢

管为正极被保护,D 项不符合题意。

答案 A

9.如右图所示,液面上浮着一个空心铁球。

(1)数天后可观察到的现象是(　　)

① 铁球表面出现红棕色锈斑　②铁球表面出现黑色锈斑　③量筒内水位下降　④量筒内水位

上升

A.①③ B.①④

C.②③ D.③④

(2)发生上述现象的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

(用反应式及必要的文字予以说明)。ô

解析量筒中的空气、食盐水和铁球(铁碳合金)组成原电池,铁球发生吸氧腐蚀。其负极反应是

2Fe-4e-2Fe2+,正极反应是 O2+2H2O+4e-4OH-。Fe2+与OH-结合成 Fe(OH)2,再被氧化成

Fe(OH)3,Fe(OH)3脱水生成 Fe2O3·xH2O,故在铁球表面出现红棕色锈斑。由于量筒中的 O2被吸

收,所以量筒内的水位会上升。

答案(1)B　(2)铁球发生吸氧腐蚀,其负极反应为 2Fe-4e-2Fe2+,正极反应为 O2+2H2O+4e-

4OH-,总反应为 2Fe+O2+2H2O 2Fe(OH)2,Fe(OH)2继续发生反应 4Fe(OH)2+O2+2H2O

4Fe(OH)3、2Fe(OH)3Fe2O3·xH2O+(3-x)H2O

提升能力跨越等级

1.埋在地下的钢管常用如图所示方法加以保护,使其免受腐蚀。关于此方法,下列说法正确的是

(　　)

A.金属棒 X的材料可能为铜

B.金属棒 X的材料可能为钠

C.钢管附近土壤的pH 增大

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