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专题25 电化学腐蚀与防护
1.金属的腐蚀与电化学防护
(1)析氢腐蚀和吸氧腐蚀的比较
类型
析氢腐蚀
吸氧腐蚀
条件
水膜呈酸性
水膜呈弱酸性或中性
正极反应
2H++2e-===H2↑
O2+2H2O+4e-===4OH-
负极反应
Fe-2e-===Fe2+
其他反应
Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
Fe(OH)3失去部分水转化为铁锈
(2)金属电化学保护的“两种方法”
①牺牲阳极法(原电池原理):正极为被保护金属,负极为比被保护的金属活泼的金属
②外加电流法(电解原理):阴极为被保护的金属,阳极为惰性电极
1.用下列实验装置进行相应实验,其中装置或操作正确且能达到实验目的的是
A.借助秒表,测定稀硫
酸与锌的反应速率
B.验证
易溶于水,
且溶液呈碱性
C.为装有
溶液的
滴定管排气泡
D.验证铁的析氢腐蚀
2.用压强传感器探究生铁在
和
醋酸溶液中发生腐蚀的装置及得到的图像如下:
分析图像,以下结论错误的是
A.溶液
时,生铁发生析氢腐蚀
B.在酸性溶液中生铁可能发生吸氧腐蚀
C.析氢腐蚀和吸氧腐蚀的速率一样快
D.两溶液中负极反应均为:
3.化学能与电能的相互转化在生产生活中应用广泛。下列说法错误的是
A.装置甲工作一段时间后,阳极产物与阴极产物的物质的量之比为
B.装置乙可以实现铁上镀光亮的铜镜(已知:
能微弱电离出铜离子)
C.装置丙若银电极增重
,理论上有0.35 mol 电子通过外电路
D.装置丁中钢闸门应与外接电源正极相连
4.下列实验装置或操作能达到实验目的的是
A.比较Cl2和I2的氧化性
B.制备NaHCO3固体
C.验证牺牲阳极法保护
铁
D.制备AlCl3固体
A.A
B.B
C.C
D.D
5.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
①
在Fe 表面生成蓝色沉淀
②
试管内无明显变化
③
试管内生成蓝色沉淀
A.对比②③,可以判定Zn 保护了Fe
B.对比①②,
可能将Fe 氧化
C.实验③生成蓝色沉淀的离子方程式为:
D.将Zn 换成Cu,用①的方法可判断Fe 比Cu 活泼
6.化学小组研究金属的电化学腐蚀,实验如下:
实验
Ⅰ
Ⅱ
装置
现象
锌片附近处颜色无变化,裸露
在外的铁钉附近处出现红色。
铜片附近处出现红色,裸露在
外的铁钉附近处出现蓝色
下列说法不正确的是
A.实验Ⅰ和Ⅱ中均发生电化学腐蚀,且铁钉腐蚀速度实验Ⅰ>实验Ⅱ
B.实验Ⅰ中铁钉和实验Ⅱ中铜片附近处出现红色,发生电极反应:
C.一段时间后,实验Ⅰ铁钉附近也出现了蓝色,可能是
氧化了单质Fe
D.实验Ⅱ中裸露在外的铁钉附近处出现蓝色,出现蓝色的离子方程式为:
7.某课题组为探究海水
值、含盐量对某钢材腐蚀行为的影响,测量了钢材光洁部分的失重速率,实验结果
如下图。下列说法正确的是
A.实验中,钢材浸泡结束取出,快速干燥,立即称重
B.据图1 推测,不同
时钢材腐蚀速率:
C.海水含盐量升高,有利于形成原电池,腐蚀速率一定加快
D.含盐量大于
时,失重速率下降与海水中溶解氧含量下降有关
8.室温下,实验小组利用如图1 装置探究钢铁的电化学腐蚀,测定结果如图2 所示。下列说法错误的是
A.钢铁电化学腐蚀的负极反应式:
B.
,
、压强均增大,可能原因是体系有氧气生成
C.
,正极主要发生反应为
D.由实验可知,钢铁的电化学腐蚀类型与电解质溶液的
有关
9.镀锌铁皮具有较强的耐腐蚀性。镀锌层(如图)是铁皮的保护膜,膜的厚度与均匀度是判断镀层质量的重要指
标。测定镀锌层厚度的方案如下:
步骤Ⅰ——取样:剪取合适长宽的镀锌铁皮(计算面积为
);
步骤Ⅱ——称重:用电子天平称量铁皮的质量
;
步骤Ⅲ——酸溶:将镀锌铁皮放入烧杯中,加入足量稀硫酸,用玻璃棒小心翻动铁皮,使铁皮镀锌层都充分反
应。到反应速率突然减小时(产生气泡速率变得极慢),立刻将铁皮取出,用水冲掉附着的酸液。
步骤Ⅳ——称重:将铁片放在陶土网上,用酒精灯小火烘干,冷却后称量质量
。
已知:锌的密度为
下列说法不正确的是
A.步骤Ⅲ,反应速率突然减小的主要原因是镀锌层消耗完,不能与铁构成原电池
B.步骤Ⅲ,理论上若不取出铁皮,让它完全溶解,通过测定生成氢气的体积,可以计算混合物中锌的质量
C.步骤Ⅳ,若用大火加热则可能使铁氧化而导致测定的镀锌层厚度偏小
D.镀锌层厚度
10.恒温条件下,用图1 所示装置研究铁的腐蚀,已知
和
均可作为Fe 氧化剂,测定结果如图2 所示,则
下列说法中错误的是
A.AB 段,以
氧化Fe 为主
B.BC 段正极反应式主要为
C.其他条件不变,增大空气中氧气浓度,腐蚀速率越快
D.DE 段溶液pH 不变,可能的原因:相同时间内,
消耗
的量与
产生
的量基本相同
11.下列关于金属的腐蚀与防护说法正确的是
A.图①中越靠底部铁棒腐蚀越严重
B.图②中往
电极区滴入2 滴
,产生蓝色沉淀
C.图③中使
成为原电池的正极,从而保护了钢铁输水管
D.图④中钢铁闸门外接直流电源的负极,从而保护钢铁
12.关于下列实验操作、现象和解释或结论不正确的是
实验操作、现象
解释或结论
A
向两份
草酸溶液中,分别滴加
和
的酸性高锰酸钾溶液2mL,加入
的酸性高锰酸钾溶液褪色快
反应物浓度越大,反应速率越
快
B
将
气体通入
溶液中,溶液先变为红棕色(含
),过一
段时间又变成浅绿色
与
络合反应速率比氧
化还原反应速率快,但氧化还
原反应的平衡常数更大
C
以
为电极,以酸化的
溶液作电解质溶液,连接成原电池
装置。过一段时间,从Fe 电极区域取少量溶液于试管中,再向试管中滴
入2 滴
溶液,观察现象
探究金属的电化学保护法
D
向硫酸四氨合铜溶液中加入乙醇,有深蓝色沉淀析出
乙醇的极性弱于水的极性
13.与地震、海啸等自然灾害相比,腐蚀同样具备极强的破坏力。某学习小组探究金属电化学腐蚀与防护原理
的示意图如下图,下列说法不正确的是
A.若X 为食盐水,K 未闭合,Fe 棒上B 点表面铁锈最多
B.若X 为浓硫酸,K 与M 连接,石墨电极上的反应式为 2H++2e-=H2↑
C.若X 为稀盐酸,K 分别与M、N 连接,前者Fe 腐蚀得更快
D.若将Fe 棒与电源负极相连,Fe 棒被保护的方法叫阴极电保护法
14.恒温条件下,用图1 装置研究铁的电化学腐蚀,测定结果如图2。下列说法不正确的是
A.
段主要发生析氢腐蚀
B.
段负极反应式为
C.
段正极反应式主要为
D.
段溶液的
基本不变,可能的原因:相同时间内,
消耗
的量与
产生
的量基本相同
15.在潮湿的深层土壤中,厌氧细菌(最佳生存环境pH 为7~8)可促使
与
反应生成
,加速钢管的腐
蚀,反应原理如图。下列说法错误的是
A.腐蚀过程中钢管做负极
B.腐蚀过程中正极区局部土壤
会下降
C.厌氧细菌有利于发生“析氢腐蚀”
D.
与
反应可表示为
16.海上光伏作为新能源体系的重要组成部分,正迎来规模化发展的历史性机遇。海洋环境具有高湿度、高盐
度等特征,对于光伏系统支撑结构造成严峻威胁,使得海上光伏电站需要具有更高要求的耐腐蚀性能。下列说
法错误的是
A.海水的
一般在
,对光伏系统支撑结构的腐蚀主要是吸氧腐蚀
B.相比于海洋底泥区,浪花飞溅区钢结构生锈更严重
C.在牺牲阳极的阴极保护法中,光伏系统支撑结构与直流电源的负极相连
D.钢结构生锈时的电极反应式为
17.大型发电机的定子线圈由空芯铜导线缠绕制成。发电机运行时,需向铜导线的空芯通冷水降温,铜导线内
壁因发生电化学反应生成
层。一段时间后,
表面产生的沉积物会造成堵塞,空芯铜导线截面如图。
下列说法错误的是
A.
层对铜导线起保护作用
B.正极生成
的电极反应式为
C.沉积物的成分可能有
D.腐蚀最严重的区域是沉积物最多之处
18.将NaCl 溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上,一段时间后,发现液滴覆盖的圆周中心区(a)已被腐蚀变暗,
在液滴外沿出现棕色铁锈环(b),如图所示。下列说法不正确的是
A.铁锈环的主要成分是
,铁片腐蚀过程发生的反应为
、
B.液滴之下氧气含量少,铁片作负极,发生的氧化反应为
C.液滴边缘是正极区,发生的电极反应为
D.铁片腐蚀最严重的区域不是生锈最多的区域
19.利用小粒径零价铁(ZVI)的电化学腐蚀处理三氯乙烯,进行水体修复的过程如图所示,
、
、
等共
存物会影响修复效果。下列说法错误的是
A.反应①②③④均为还原反应
B.有效腐蚀过程中,1mol 三氯乙烯完全脱氯,消耗铁1.5mol
C.④的电极反应式为
D.修复过程中可能产生Fe(OH)3
20.潮湿土壤中的铁管道在硫酸盐还原菌(最佳生存环境
为7~8)作用下,能被硫酸根腐蚀,其电化学腐蚀原
理如图所示。下列说法错误的是
A.铁作负极发生氧化反应
B.正极反应为
C.将管道连接废锌块可防止腐蚀
D.酸性环境下铁管道不易被硫酸根腐蚀
21.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。下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-浓度大有利于多孔粉状锈的生成
C.若生成0.2 mol Cu2(OH)3Cl,则消耗的O2体积为4.48L
D.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↓
22.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)。
①
②
③
在Fe 表面生成蓝色沉淀
试管内无明显变化
试管内生成蓝色沉淀
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
1.(2025·全国卷)下列关于铁腐蚀与防护的反应式正确的是( )
A.酸性环境中铁发生析氢腐蚀的负极反应:Fe-2e-===Fe2+
B.铁发生腐蚀生锈的反应:3Fe+2O2+xH2O===Fe3O4·xH2O
C.铁经过发蓝处理形成致密氧化膜:Fe+2HNO3(浓)===FeO+2NO2↑+H2O
D.安装锌块保护船舶外壳,铁电极上发生的反应:Fe3++3e-===Fe
2.(2024·湖北卷)2024 年5 月8 日,我国第三艘航空母舰福建舰顺利完成首次海试。舰体表面需要采取有效的防
锈措施,下列防锈措施中不形成表面钝化膜的是( )
A.发蓝处理
B.阳极氧化
C.表面渗镀
D.喷涂油漆
3.(2024·广东卷)我国自主设计建造的浮式生产储御油装置“海葵一号”将在珠江口盆地海域使用,其钢铁外壳
镶嵌了锌块,以利用电化学原理延缓外壳的腐蚀。下列有关说法正确的是( )
A.钢铁外壳为负极
B.镶嵌的锌块可永久使用
C.该法为外加电流法
D.锌发生反应:Zn-2e-===Zn2+
4.(2024·浙江1 月)破损的镀锌铁皮在氨水中发生电化学腐蚀,生成[Zn(NH3)4]2+和H2,下列说法不正确的是(
)
A.氨水浓度越大,腐蚀趋势越大
B.随着腐蚀的进行,溶液pH 变大
C.铁电极上的电极反应式为:2NH3+2e-=H2↑+2NH
D.每生成标准状况下22.4 mL H2,消耗0.010 mol Zn
5.(2024·浙江6 月)金属腐蚀会对设备产生严重危害,腐蚀快慢与材料种类、所处环境有关。下图为两种对海水
中钢闸门的防腐措施示意图,下列说法正确的是( )
图1 图2
A.图1、图2 中,阳极材料本身均失去电子
B.图2 中,外加电压偏高时,钢闸门表面可发生反应:O2+4e-+2H2O===4OH-
C.图2 中,外加电压保持恒定不变,有利于提高对钢闸门的防护效果
D.图1、图2 中,当钢闸门表面的腐蚀电流为零时,钢闸门、阳极均不发生化学反应
6.(2022·广东卷)为检验牺牲阳极的阴极保护法对钢铁防腐的效果,将镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的
3%NaCl 溶液中。一段时间后,取溶液分别实验,能说明铁片没有被腐蚀的是( )
A.加入AgNO3溶液产生沉淀 B.加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现
C.加入KSCN 溶液无红色出现
D.加入K3[Fe(CN)6]溶液无蓝色沉淀生成
7.(2020·江苏高考)将金属M 连接在钢铁设施表面,可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在题图所示的情境中,下
列有关说法正确的是( )
A.阴极的电极反应式为Fe-2e-===Fe2+
B.金属M 的活动性比Fe 的活动性弱
C.钢铁设施表面因积累大量电子而被保护
D.钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快
8.(2019·江苏卷)将铁粉和活性炭的混合物用NaCl 溶液湿润后,置于如图所示装置中,进行铁的电化学腐蚀实
验。下列有关该实验的说法正确的是( )
A.铁被氧化的电极反应式为Fe-3e-===Fe3+
B.铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能
C.活性炭的存在会加速铁的腐蚀
D.以水代替NaCl 溶液,铁不能发生吸氧腐蚀
9.(2019·上海卷)关于下列装置,叙述错误的是( )
A.石墨电极反应O2+4H++4e-===2H2O
B.鼓入少量空气,会加快Fe 的腐蚀
C.加入少量NaCl,会加快Fe 的腐蚀
D.加入HCl,石墨电极反应式:2H++2e-===H2↑
10.(2018·北京卷)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( )
①
②
③
在Fe 表面生
成蓝色沉淀
试管内无明显变化
试管内生成蓝色沉淀
A.对比②③,可以判定Zn 保护了Fe
B.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.D.将Zn 换成Cu,用①的方法可判断Fe 比Cu 活泼
11.(2018·上海卷)如图所示,具支试管内壁用水湿润后,放入铁粉、碳粉,导管插入到红墨水中。下列描述错
误的是( )
A.具支试管底部发热
B.负极电极反应式:Fe-2e-=Fe2+
C.反应结束后,最终导管内液面下降
D.正极电极反应式:2H2O+O2+4e-=4OH-
12.(2017·浙江卷)在一块表面无锈的铁片上滴食盐水,放置一段时间后看到铁片上有铁锈出现,铁片腐蚀过程
中发生的总化学方程式:2Fe+2H2O+O2===2Fe(OH)2,Fe(OH)2进一步被氧气氧化为Fe(OH)3,再在一定条件
下脱水生成铁锈,其原理如图。下列说法正确的是( )
A.铁片发生还原反应而被腐蚀
B.铁片腐蚀最严重区域应该是生锈最多的区域
C.铁片腐蚀中负极发生的电极反应:2H2O+O2+4e-===4OH-
D.铁片里的铁和碳与食盐水形成无数微小原电池,发生了电化学腐蚀
13.(2017·全国卷Ⅰ)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
14.(2015·上海卷)研究电化学腐蚀及防护的装置如图所示。下列有关说法错误的是( )
A.d 为石墨,铁片腐蚀加快
B.d 为石墨,石墨上电极反应为:O2+2H2O+4e-=4OH-
C.d 为锌块,铁片不易被腐蚀
D.d 为锌块,铁片上电极反应为:2H++2e-=H2↑
15.(2013·北京卷)下列金属防腐的措施中,使用外加电流的阴极保护法的是( )
A.水中的钢闸门连接电源的负极
B.金属护拦表面涂漆
C.汽车底盘喷涂高分子膜
D.地下钢管连接镁块
16.(2013·上海卷)糕点包装中常见的脱氧剂组成为还原性铁粉、氯化钠、炭粉等,其脱氧原理与钢铁的吸氧腐
蚀相同。下列分析正确的是( )
A.脱氧过程是吸热反应,可降低温度,延长糕点保质期
B.脱氧过程中铁作原电池正极,电极反应为:Fe-3e-=Fe3+
C.脱氧过程中碳做原电池负极,电极反应为:2H2O+O2+4e-=4OH-
D.含有1.12g 铁粉的脱氧剂,理论上最多能吸收氧气336 mL(标准状况)
17.(2012·海南卷)下列叙述错误的是( )
A.生铁中含有碳,抗腐蚀能力比纯铁弱 B.用锡焊接的铁质器件,焊接处易生锈
C.在铁制品上镀铜时,镀件为阳极,铜盐为电镀液 D.铁管上镶嵌锌块,铁管不易被腐蚀
18.(2012·山东卷)下列与金属腐蚀有关的说法正确的是( )
A.图a 中,插入海水中的铁棒,越靠近底端腐蚀越严重
B.图b 中,开关由M 改置于N 时,Cu
Zn
﹣
合金的腐蚀速率减小
C.图c 中,接通开关时Zn 腐蚀速率增大,Zn 上放出气体的速率也增大
D.图d 中,Zn
MnO
﹣
2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2的氧化作用引起的
19.(2011·北京卷)结合如图判断,下列叙述正确的是( )
A.Ⅰ和Ⅱ中正极均被保护
B.Ⅰ和Ⅱ中负极反应均是Fe-2e-===Fe2+
C.Ⅰ和Ⅱ中正极反应均是O2+2H2O+4e-===4OH-
D.Ⅰ和Ⅱ中分别加入少量K3[Fe(CN)6]溶液,均有蓝色沉淀
20.(2010·北京卷)下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是( )
A.钢管与电源正极连接,钢管可被保护
B.铁遇冷浓硝酸表面钝化,可保护内部不被腐蚀
C.钢管与铜管露天堆放在一起,钢管不易被腐蚀
D.钢铁发生析氢腐蚀时,负极反应是Fe-3e-===Fe3+
21.(2010·上海卷)铁是用途最广的金属材料之一。为探究铁的化学性质,某同学将盛有铁屑的试管塞上蓬松的
棉花,然后倒置在水中(如右图所示)。数天后,他观察到的现象是( )
A.铁屑不生锈,试管内液面上升 B.铁屑不生锈,试管内液面高度不变
C.铁屑生锈,试管内液面上升 D.铁屑生锈,试管内液面高度不变
22.(2009·江苏卷)化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是( )
A.明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物,可用于水的净化
B.在海轮外壳上镶入锌块,可减缓船体的腐蚀速率
C.MgO 的熔点很高,可用于制作耐高温材料
D.电解MgCl2饱和溶液,可制得金属镁
23.(2009·北京卷)下列叙述不正确的是( )
A.铁表面镀锌,铁作阳极
B.船底镶嵌锌块,锌作负极,以防船体被腐蚀
C.钢铁吸氧腐蚀的正极反应:O2+2H2O+4e-===4OH-
D.工业上电解饱和和食盐水的阳极反应: 2Cl--2e-===Cl2↑
答案及解析
1.【答案】B
【详解】A.稀硫酸与锌反应生成的氢气会沿着长颈漏斗释放到空气中,无法利用注射器测定生成气体的体积,
装置错误,A 不符合题意;
B.该装置为“喷泉实验”装置,氨气极易溶于水,从而造成“负压”,产生喷泉,滴有酚酞的水溶液被吸入
烧瓶后喷泉为红色,故氨气溶于水显碱性,能达到实验目的,B 符合题意;
C.高锰酸钾具有强氧化性,需要装在酸式滴定管中,图中为碱式滴定管,装置错误,C 不符合题意;
D.饱和食盐水显中性,在此条件下铁发生的是吸氧腐蚀,无法验证析氢腐蚀,D 不符合题意;
故答案选B。
2.【答案】C
【分析】锥形瓶中生铁、碳粉与一定
的醋酸溶液形成微小原电池原理。
【详解】A.根据图像可知,
时锥形瓶中气体压强随反应的进行而增大,产生了大量气体即
,发生了析氢腐蚀,可知溶液
时,生铁发生析氢腐蚀,A 正确;
B.根据图像可知,
时锥形瓶中气体压强随反应的进行而减小,消耗了锥形瓶中的气体即
,发生了吸氧腐蚀,即在酸性溶液中生铁可能发生析氢腐蚀也可能发生吸氧腐蚀,B 正确;
C.由两图像对比可知,变化相同的压强所用的时间不同,析氢腐蚀所用时间长而吸氧腐蚀所用的时间短,因
而吸氧腐蚀的速率比析氢腐蚀快,C 错误;
D.析氢腐蚀和吸氧腐蚀负极反应均为
,D 正确;
故选C。
3.【答案】D
【详解】A.装置甲为电解熔融氯化钠,阳极反应为:2Cl--2e-=Cl2↑,阴极反应为:2Na++2e−=2Na,阳极产物与
阴极产物的物质的量之比为1:2,A 正确;
B.电镀要求待镀金属(铁)作阴极,镀层金属(铜)作阳极,且电解质含铜离子,B 正确;
C.装置为原电池,银电极为正极,电极反应式为Ag++e-=Ag,增重37.8 g Ag,物质的量为
=0.35
mol,每1 mol Ag⁺还原需1 mol e⁻,故转移电子0.35 mol,C 正确;
D.外加电流阴极保护法中,被保护金属(钢闸门)需与外接电源负极相连作阴极,防止失电子被腐蚀,辅助
电极作阳极,D 错误;
故选D。
4.【答案】A
【详解】A.浓盐酸与高锰酸钾反应生成氯气,通入淀粉-KI 溶液中,若溶液变蓝,说明氯气将碘离子氧化为
I2,比较Cl2和I2的氧化性,A 正确;
B.氨气极易溶于水,直接将氨气通入饱和食盐水会发生倒吸,B 错误;
C.装置为原电池,Zn 做负极被氧化,Fe 做正极被保护,属于牺牲阳极的阴极保护法,但不能直接滴加铁氰酸
钾溶液,需要取铁电极附近溶液于试管中,再向试管中滴加铁氰酸钾溶液,防止铁氰酸钾溶液与铁电极反应,
C 错误;
D.AlCl3溶液在空气中直接加热会促进其水解生成氢氧化铝,氢氧化铝受热分解可能生成氧化铝,不能制备
AlCl3,D 错误;
故答案选A。
5.【答案】D
【详解】A.对比②③,②中
附近的溶液加入
无明显变化,说明②中
附近的溶液中不含
,③中
附近的溶液加入
产生蓝色沉淀,说明③中
附近的溶液中含
,则②中
被保
护(即
保护了
),故A 正确;
B.实验①中在
的表面产生蓝色沉淀,说明
表面产生了
,对比①②的异同,同时结合
是
氧化剂,故①中可能是
将
氧化为
,故B 正确;
C.实验③生成蓝色沉淀的离子方程式为:
,故C 正确;
D.由实验①可知:
可能将
氧化为
,故将
换成
,
均有可能被
氧化,
所以不能用①的方法判断
比
活泼,故D 错误;
故答案选D。
6.【答案】A
【分析】实验Ⅰ中锌比铁活泼,锌片作负极,铁钉作正极;实验Ⅱ中铁比铜活泼,铁钉作负极,铜片作正极。
【详解】A.实验I 和Ⅱ中都是中性环境,均发生吸氧腐蚀,实验I 中锌为负极,铁为正极被保护,腐蚀慢,实
验Ⅱ中Fe 为负极,腐蚀加快,铁钉腐蚀速度实验Ⅰ<实验Ⅱ,A 错误;
B.实验Ⅰ中铁钉和实验Ⅱ中铜片均作正极,均发生O2的还原反应,电极反应:O2+2H2O+4e-=4OH-,B 正确;
C.实验I 中Fe 为正极,本应无Fe2+,一段时间后,铁钉附近出现了蓝色,说明溶液中生成了Fe2+,可能是
K3[Fe(CN)6]氧化了Fe 单质,C 正确;
D.实验Ⅱ中Fe 为负极,反应生成Fe2+,Fe2+与 K3[Fe(CN)6]反应生成蓝色沉淀,离子方程式为:K++Fe2++
[Fe(CN)6]3−=KFe[Fe(CN)6]↓,D 正确;
故答案为:A。
7.【答案】D
【详解】A.钢材在实验
值(中性环境中)主要发生吸氧腐蚀,生成铁锈附着,质量增加,需要清除附着物后
再测量失重量,故A 错误;
B.
值到达5.0 时为酸性,会发生析氢腐蚀,无法比较腐蚀速率,故B 错误;
C.图2 可知,当含盐量超过一定值约3.5%后,失重速率下降,并非含盐量升高,腐蚀速率一定加快,故C 错
误;
D.含盐量升高,溶剂极性上升,氧气是非极性分子,根据相似相溶原理,溶解度应下降,而海水中溶解氧气
的量会影响钢材的吸氧腐蚀,故失重速率下降可能与海水中溶解氧气的量下降有关,故D 正确;
故选:D。
8.【答案】B
【详解】A.钢铁电化学腐蚀中,铁作为负极失去电子生成
,负极反应式为
,A 正确;
B.0~200 s,初始溶液含少量稀盐酸呈酸性,可能发生析氢腐蚀,正极
得电子生成
,
浓度减小使pH
增大,生成
导致压强增大,B 错误;
C.正极反应为得电子的还原反应,400~600 s 时溶液酸性减弱(pH 增大),主要发生吸氧腐蚀,正极正确反应
应为
,C 正确;
D.实验初始酸性条件可能发生析氢腐蚀,后期pH 升高可能发生吸氧腐蚀,说明腐蚀类型与电解质溶液pH 有
关,D 正确;
故选B。
9.【答案】D
【分析】镀锌铁皮中含有铁和锌,锌比铁活泼,锌、铁与稀硫酸构成原电池,锌为负极,铁为正极,反应速率
较快,当镀锌层中的锌反应完后,只有铁与稀硫酸反应,反应速率减慢时,取出镀锌铁皮,剩余的镀锌铁皮只
含铁,镀锌铁皮反应前后减少的质量(
)g 为锌的质量,据此回答问题。
【详解】A.由分析可知,步骤Ⅲ,反应速率突然减小的主要原因是镀锌层消耗完,不能与铁构成原电池,A
正确;
B.由分析可知,步骤Ⅲ,理论上若不取出铁皮,让它完全溶解,根据化学方程式
和
,通过测定生成氢气的体积,可以计算混合物中锌的质量,B 正确;
C.步骤Ⅳ,若用大火加热则可能使铁氧化,导致冷却后称量的
偏大,则锌的质量偏小,测定的镀锌层厚度
偏小,C 正确;
D.由分析知,镀锌层中锌的质量(
)g,则镀锌层的体积为
,镀锌层单侧面积为
,则
镀锌层的厚度
,D 错误;
故答案选D。
10.【答案】B
【详解】A.AB 段pH 上升(
被消耗),压强增大(产生
),说明主要发生析氢腐蚀,以H⁺氧化Fe 为主,
A 正确;
B.BC 段溶液pH 约3-5(酸性环境),吸氧腐蚀正极反应应为
(酸性条件),B 错误;
C.增大
浓度,吸氧腐蚀速率加快,整体腐蚀速率增大,C 正确;
D.DE 段pH 不变,因反应
消耗
的量与
中
生成
量相等,D 正确;
故答案选B。
11.【答案】D
【详解】A.图①铁的吸氧腐蚀中,氧气的浓度越大,其腐蚀速率越快,插入海水中的铁棒,越靠近底端氧气
的浓度越小,则腐蚀越轻,A 项错误;
B.图②为Zn-Fe 原电池,Zn 比Fe 活泼作负极,Fe 为正极,正极反应为
,Fe 电极不参与反应,
无Fe2+生成,
与Fe2+才生成蓝色沉淀,滴入后无蓝色沉淀,B 项错误;
C.图③利用原电池原理保护钢铁输水管时,需钢铁作正极,被保护,则M 应作负极,为更活泼金属,C 项错
误;
D.图④为外加电流阴极保护法,钢铁闸门应接直流电源负极,作阴极被保护,接正极会成为阳极,发生反应
,从而加速腐蚀,D 项正确;
答案选D。
12.【答案】A
【详解】A.向两份草酸溶液中滴加不同浓度的高锰酸钾溶液,浓度高的褪色快。但根据反应
,草酸与高锰酸钾的物质的量比为5:2,当高锰酸钾浓度过高为
时,草酸不足以完全还原高锰酸钾,导致高锰酸钾过量,溶液无法完全褪色,A 项错误;
B.由现象,
与
先络合后发生氧化还原反应,络合反应速率比氧化还原反应速率快,而氧化还原平衡
常数更大,最终生成亚铁离子,B 项正确;
C.Zn-Fe 原电池中,Fe 作为正极被保护,溶液中无Fe2+,滴加
无蓝色沉淀,说明电化学保护法有
效,C 项正确;
D.乙醇极性弱于水,降低硫酸四氨合铜的溶解度,导致沉淀析出,D 项正确;
答案选A。
13.【答案】B
【详解】A.铁丝易被腐蚀的条件是:有氧气和水,C 点没有氧气,所以腐蚀较慢,B 中含有氧气和水,所以腐
蚀较快,A 中没有水所以腐蚀较慢,则B 点腐蚀最快,铁锈最多,A 正确;
B.若X 为浓硫酸,K 与M 连接,形成原电池,石墨为正极,浓硫酸具有强氧化性,在常温下会使铁钝化,此
时正极上是
发生还原反应,而不是
,B 错误;
C.若X 为稀盐酸,K 与M 连接时Fe 与石墨构成原电池(Fe 为负极,加速腐蚀);K 与N 连接时Fe 与Zn 构成
原电池(Zn 为负极,Fe 作正极被保护),故前者Fe 腐蚀更快,C 正确;
D.Fe 棒与电源负极相连时作为电解池阴极,被保护的方法为外加电流的阴极保护法,D 正确;
故选B。
14.【答案】C
【分析】图1 中构成原电池,铁作负极,开始时pH=1.8,AB 段溶液pH 值增大,体系压强增大,铁主要发生析
氢腐蚀;BD 段溶液的pH 值增加,体系压强减小,正极反应式为:O2+4e-+4H+=2H2O;DE 段溶液pH 基本不变,
但压强减小,产生的Fe2+被O2氧化,pH 基本不变可能的原因:相同时间内,2Fe+O2+4H+=2Fe2++2H2O 消耗
H+的量与4Fe2++O2+10H2O=4Fe(OH)3+8H+产生H+的量基本相同,据此分析;
【详解】A.由图可知,AB 段体系的压强增大,说明产生了氢气,故AB 段主要发生析氢腐蚀,A 正确;
B.AD 段内发生的都是铁的电化学腐蚀,铁在负极的电极式为:Fe-2e-=Fe2+,B 正确;
C.由图可知BC 段的pH 为3-5,正极不能产生氢氧根,电极反应式为:O2+4e-+4H+=2H2O,C 错误;
D.根据分析,DE 段溶液pH 基本不变,但压强减小,产生的Fe2+被O2氧化,pH 基本不变可能的原因:相同时
间内,2Fe+O2+4H+=2Fe2++2H2O 消耗H+的量与4Fe2++O2+10H2O=4Fe(OH)3+8H+产生H+的量基本相同,D 正确;
故选C。
15.【答案】B
【详解】A.厌氧细菌(最佳生存环境pH 为7~8)可促使
与
反应生成
,加速钢管的腐蚀,钢管腐蚀时
失电子作负极,A 正确;
B.根据厌氧细菌(最佳生存环境pH 为7~8)加速钢管的腐蚀,反应原理如图可知正极是
,生成氢氧根使pH 升高,B 错误;
C.该腐蚀环境为厌氧环境,发生的腐蚀为析氢腐蚀,其正极反应为
。腐蚀过程中正
极析出氢气,厌氧细菌通过消耗
促进了该反应的进行,因此有利于"析氢腐蚀"的发生,C 正确;
D.
与
反应可方程式为
,D 正确;
故选B。
16.【答案】C
【详解】A.海水的
一般在
,是弱碱性环境,对光伏系统支撑结构的腐蚀主要是吸氧腐蚀,A 正确;
B.吸氧腐蚀时氧气含量越高腐蚀越严重,浪花飞溅区氧含量高,故钢结构生锈更严重,B 正确;
C.在牺牲阳极的阴极保护法中,光伏系统支撑结构与比铁活泼的金属相连,牺牲活泼金属保护光伏系统支撑
结构作正极,C 错误;
D.钢结构生锈时的电极反应式为
,D 正确;
故选C。
17.【答案】D
【分析】铜导线内壁发生电化学反应生成
层,负极为Cu,电极反应为
,正极氧气得电子生成
氢氧根离子,
与OH-生成
,电极反应为
,据此分析;
【详解】A.Cu2O 层为致密的氧化膜,能阻止内部铜与水、氧气进一步接触,对铜导线起保护作用,A 正确;
B.由分析得,电极反应式为
,B 正确;
C.Cu2O 可被氧化为CuO,或与H2O、CO2、O2反应生成Cu2(OH)2CO3,沉积物成分可能包含二者,C 正确;
D.沉积物最多的区域,有较厚的CuO、Cu2(OH)2CO3层覆盖,Cu 与冷水、O2的接触被阻碍,腐蚀速率减慢,
D 错误;
故选D。
18.【答案】B
【详解】A.在发生原电池反应的过程中,铁片作负极,发生氧化反应,失去电子生成Fe2+,液滴边缘是正极区,
O2得到电子与水反应生成OH-,两极生成的Fe2+和OH-相互吸引,发生迁移接触后生成Fe(OH)2,方程式为:
,继而发生反应
和
,则铁锈环的主要成分是
,A 正确;
B.铁片作负极,发生氧化反应,电极反应为
,B 错误;
C.溶液覆盖的铁片主要发生吸氧腐蚀,正极区O2在液滴边缘得到电子被还原:
,C 正
确;
D.铁片腐蚀最严重的区域不是生锈最多的区域,而是液滴覆盖的圆周中心区,D 正确;
故选B。
19.【答案】B
【详解】A.由修复过程示意图中反应前后元素化合价变化可知,反应①②③④均为化合价降低得电子的反应,
所以均为还原反应,A 说法正确;
B.三氯乙烯C2HCl3中C 原子化合价为+1 价,乙烯中C 原子化合价为−2 价,对应的Fe 元素从0 价变为+2 价,
则1mol 三氯乙烯完全脱Cl 时,即转化为1molC2H4时,得到6mol 电子,则消耗铁3mol,B 说法错误;
C.由示意图及N 元素的化合价变化可写出如下转化
+8e-=
,生成物中有
生成,则应用H+和H2O
来配平该反应,所以④的电极反应式为
+10H++8e-=
+3H2O,C 说法正确;
D.由修复过程示意图可知,生成的二价铁、氧气与氢氧根离子反应,能生成Fe(OH)3,D 说法正确;
答案为B。
20.【答案】B
【分析】根据图示可知,铁失电子,为原电池的负极,发生氧化反应;正极上硫酸根得电子,被还原生成
HS-,据此分析作答。
【详解】A.铁失电子,作负极发生氧化反应,A 项正确;
B.正极上硫酸根得电子,被还原生成HS-,正极反应为
,B 项错误;
C.将管道连接废锌块,形成原电池,其中废锌块为负极,会先反应,可防止腐蚀,C 项正确;
D.酸性环境下,硫酸盐还原菌会失活,则铁管道不易被硫酸根腐蚀,D 项正确;
答案选B。
21.【答案】C
【分析】根据图知,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,Cl-扩散到孔口,并与
正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl。
【详解】A 项、根据图知,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,则Cu 作负极
被氧化,腐蚀过程中,负极是c,故A 正确;
B 项、Cl-扩散到孔口,并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,潮湿环境中Cl-浓度大,有利于多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl 的生成,故B 正确;
C 项、未指明标准状态,无法计算消耗的O2体积,故C 错误;
D 项、Cl-扩散到孔口,并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl,负极上生成铜离
子、正极上生成氢氧根离子,所以该离子反应为氯离子、铜离子和氢氧根离子反应生成Cu2(OH)3Cl 沉淀,离
子方程式为2Cu2++3OH-+Cl-=Cu2(OH)3Cl↓,故D 正确。
故选C。
【点睛】本题考查原电池原理的应用,侧重分析与应用能力的考查,把握Cu 及其化合物的性质以及电化学反应
原理等为解答的关键。
22.【答案】D
【详解】分析:A 项,对比②③,②Fe 附近的溶液中加入K3[Fe(CN)6]无明显变化,②Fe 附近的溶液中不含
Fe2+,③Fe 附近的溶液中加入K3[Fe(CN)6]产生蓝色沉淀,③Fe 附近的溶液中含Fe2+,②中Fe 被保护;B 项,
①加入K3[Fe(CN)6]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+;C 项,对比①②,①也能检验出Fe2+,不能用①的方法验证Zn 保护Fe;D 项,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。
详解:A 项,对比②③,②Fe 附近的溶液中加入K3[Fe(CN)6]无明显变化,②Fe 附近的溶液中不含Fe2+,
③Fe 附近的溶液中加入K3[Fe(CN)6]产生蓝色沉淀,③Fe 附近的溶液中含Fe2+,②中Fe 被保护,A 项正确;
B 项,①加入K3[Fe(CN)6]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 项正确;C 项,对比①②,①加入K3[Fe(CN)6]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 项正确;D 项,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 项错误;答案选D。
点睛:本题通过实验验证牺牲阳极的阴极保护法,考查Fe2+的检验、实验方案的对比,解决本题的关键是用对
比分析法。要注意操作条件的变化,如①中没有取溶液,②中取出溶液,考虑Fe 对实验结果的影响。要证明Fe
比Cu 活泼,可用②的方法。
1.A。解析:A 选项,酸性环境中铁发生析氢腐蚀,铁作负极失去电子的电极反应:Fe-2e-===Fe2+,A 正
确。B 选项,铁发生腐蚀生锈,铁锈的成分为Fe2O3·xH2O,B 错误。C 选项,铁经过发蓝形成致密氧化膜是
Fe3O4,C 错误。D 选项,锌块保护船舶外壳铁电极作正极,发生的反应:O2+2H2O+4e-===4OH-,D 错误。
2.D。解析:A.发蓝处理技术通常用于钢铁等黑色金属,通过在空气中加热或直接浸泡于浓氧化性溶液中来
实现,可在金属表面形成一层极薄的氧化膜,这层氧化膜能有效防锈,A 不符合题意;B.阳极氧化是将待保护
的金属与电源正极连接,在金属表面形成一层氧化膜的过程,B 不符合题意;C.表面渗镀是在高温下将气态、
固态或熔化状态的欲渗镀的物质(金属或非金属元素)通过扩散作用从被渗镀的金属的表面渗入内部以形成表层
合金镀层的一种表面处理的方法,C 不符合题意;D.喷涂油漆是将油漆涂在待保护的金属表面并没有在表面形
成钝化膜,D 符合题意;故答案选D。
3.D。解析:钢铁外壳镶嵌了锌块,由于金属活动性Zn>Fe,即锌块为负极,钢铁为正极,形成原电池,Zn
失去电子,发生还原反应,Zn-2e-===Zn2+,从而保护钢铁,延缓其腐蚀。A.由于金属活动性Zn>Fe,钢铁
外壳为正极,锌块为负极,故A 错误;B.Zn 失去电子,发生还原反应,Zn-2e-===Zn2+,镶嵌的锌块会被逐
渐消耗,需根据腐蚀情况进行维护和更换,不能永久使用,故B 错误;C.由分析得,该方法为牺牲阳极的阴
极保护法,故C 错误;D.Zn 失去电子,发生还原反应:Zn-2e-=Zn2+,故D 正确;故选D。
4.C。解析:A 项,Zn 比Fe 活泼,在氨水中二者可形成原电池,电化学腐蚀的总反应方程式为Zn+
4NH3·H2O===[Zn(NH3)4]2++H2↑+2H2O+2OH-,氨水浓度越大,生成[Zn(NH3)4]2+的速率越快,腐蚀趋势越大,
A 正确;B 项,总反应方程式中有OH-生成,故溶液pH 变大,B 正确;C 项,Zn 生成[Zn(NH3)4]2+,发生氧化
反应,作负极,则Fe 作正极,正极上水解离出来的H+得电子生成氢气,结合电解液为氨水知Fe 电极上发生的
电极反应式为2H2O+2e-===H2↑+2OH-,C 错误;D 项,根据总反应方程式,可得关系式:H2~Zn,故每生成
标准状况下224 mL(0.010 mol)H2,消耗0.010 mol Zn,D 正确;故选C。
5.B。解析:A 项,图1 为牺牲阳极的阴极瓮中保护法,牺牲阳极一般为较活泼金属,其作为原电池的负极,
其失去电子被氧化;图2 为外加电流的阴极保护法,阳极材料为辅助阳极,其通常是惰性电极,其本身不失去
电子,电解质溶液中的阴离子在其表面失去电子,如海水中的Cl-,A 不正确;B 项,图2 中,外加电压偏高
时,钢闸门表面积累的电子很多,除了海水中的H+放电外,海水中溶解的O2也会竞争放电,故可发生生O2+
4e-+2H2O===4OH-,B 正确;C 项,图2 为外加电流的阴极保护法,理论上只要能对抗钢闸门表面的腐蚀电流
即可,当钢闸门表面的腐蚀电流为零时保护效果最好;腐蚀电流会随着环境的变化而变化,若外加电压保持恒
定不变,则不能保证抵消腐蚀电流,不利于提高对钢闸门的防护效果,C 不正确;D 项,图1、图2 中,当钢闸
门表面的腐蚀电流为零时,说明从牺牲阳极或外加电源传递过来的电子阻止了Fe-2e-===Fe2+的发生,钢闸门
不发生化学反应,但是牺牲阳极和发生了氧化反应,辅助阳极上也发生了氧化反应,D 不正确;故选B。
6.D。解析:镀层有破损的镀锌铁片被腐蚀,则将其放入到酸化的3%NaCl 溶液中,会构成原电池,由于锌比
铁活泼,作原电池的负极,而铁片作正极,溶液中破损的位置会变大,铁也会继续和酸化的氯化钠溶液反应产
生氢气,溶液中会有亚铁离子生成,据此分析解答。A.氯化钠溶液中始终存在氯离子,所以加入硝酸银溶液
后,不管铁片是否被腐蚀,均会出现白色沉淀,故A 不符合题意;B.淀粉碘化钾溶液可检测氧化性物质,但
不论铁片是否被腐蚀,均无氧化性物质与碘化钾发生反应,故B 不符合题意;C.KSCN 溶液可检测铁离子的存
在,上述现象中不会出现铁离子,所以无论铁片是否被腐蚀,加入KSCN 溶液后,均无红色出现,故C 不符合
题意;D.K3[Fe(CN)6]是用于检测Fe2+的试剂,若铁片没有被腐蚀,则溶液中不会生成亚铁离子,则加入
K3[Fe(CN)6]溶液就不会出现蓝色沉淀,故D 符合题意。综上所述,答案为D。
7.C。解析:阴极得电子,A 错误;金属M 失电子,其活动性应强于铁的,B 错误;M 失去的电子流入钢铁设
施表面,钢铁设施不易失去电子而被保护,C 正确;海水中所含电解质的浓度远大于河水中的,因此钢铁设施
在海水中被腐蚀的速率快,D 错误。
8.C。解析:A 项,铁和炭的混合物用NaCl 溶液湿润后构成原电池,铁作负极,铁失去电子生成Fe2+,电极
反应式为Fe-2e-===Fe2+,错误;B 项,铁腐蚀过程中化学能除了转化为电能外,还可转化为热能等,错误;
C 项,构成原电池后,铁腐蚀的速率变快,正确;D 项,用水代替NaCl 溶液,Fe 和炭也可以构成原电池,Fe
失去电子,空气中的O2得到电子,铁发生吸氧腐蚀,错误。
9.A。解析:A.石墨电极为正极,溶液为中性,空气中的氧气得到电子,电极反应为O2+2H2O+4e-==4OH
-,错误;B.鼓入少量空气,增加氧气的浓度,加快反应速率,正确;C.加入少量氯化钠,溶液导电能力增
强,能加快铁的腐蚀,正确;D.加入氯化氢,发生析氢腐蚀,石墨电极上氢离子得到电子生成氢气,电极反
应式为:2H++2e-===H2↑,正确;答案选A。
10.D。解析:②中Zn 作负极,发生氧化反应生成Zn2+,Fe 作正极被保护,所以取出的少量Fe 附近的溶液中
滴入铁氰化钾溶液,试管内无明显变化。但③中没有Zn 保护Fe,Fe 在酸性环境中发生析氢腐蚀,Fe 作负极被
氧化生成Fe2+,所以取出的少量Fe 附近的溶液中滴入铁氰化钾溶液,生成蓝色沉淀,对比②③可知Zn 保护了
Fe,A 项正确;①与②的区别在于:前者是将铁氰化钾溶液直接滴入烧杯中,而后者是在取出的少量Fe 附近的
溶液中滴加铁氰化钾溶液,①中出现了蓝色沉淀,说明有Fe2+生成。对比分析可知,可能是铁氰化钾氧化Fe 生
成了Fe2+,B 项正确;通过上述分析可知,验证Zn 保护Fe 时不能用①的方法,C 项正确;若将Zn 换成Cu,铁
氰化钾仍会将Fe 氧化为Fe2+,在铁的表面同样会生成蓝色沉淀,所以无法判断Fe2+是不是负极产物,即无法判
断Fe 与Cu 的活泼性,D 项错误。
11.C。解析:由题干信息分析可知,该装置中Fe 和C 形成原电池发生吸氧腐蚀,Fe 作负极失去电子,电极反
应式为:Fe-2e-=Fe2+,C 作正极,O2在正极得到电子,电极反应式为2H2O+O2+4e-=4OH-,据此分析解答
问题。A.Fe 发生吸氧腐蚀,是放热反应,因此具支试管底部会发热,正确;B.由上述分析可知,Fe 作负极
失去电子,电极反应式为:Fe-2e-=Fe2+,正确;C.具支试管中氧气被消耗,压强减小,与外界压强形成气
压差,则导管内液面会上升,错误;D.根据上述分析,C 作正极,O2在正极得到电子,电极反应式为
2H2O+O2+4e-=4OH-,D 选项正确;答案选C。
12.D。解析:A、铁作负极,发生失电子的氧化反应,选项A 错误;B、铁片负极腐蚀最严重,由于离子的移
动,在正极区域生成铁锈最多,选项B 错误;C、铁作负极,发生失电子的氧化反应,即Fe-2e-=Fe2+,选项
C 错误;D、在一块表面无锈的铁片上滴食盐水,铁片里的铁和碳与食盐水形成无数微小原电池,发生了电化学
腐蚀,铁作负极,碳作正极,选项D 正确。答案选D。
13.C。解析:A 对:外加强大的电流可以抑制金属电化学腐蚀产生的电流。B 对:被保护的钢管桩作阴极,高
硅铸铁作阳极,电解池中外电路电子由阳极流向阴极,即从高硅铸铁流向钢管桩。C 错:高硅铸铁为惰性辅助
阳极,其主要作用是传递电流,而不是作为损耗阳极。D 对:保护电流要抑制金属电化学腐蚀产生的电流,应
根据环境条件变化进行调整。
14.D。解析:A、由于活动性:Fe>石墨,所以铁、石墨及海水构成原电池,Fe 为负极,失去电子被氧化变
为Fe2+进入溶液,溶解在海水中的氧气在正极石墨上得到电子被还原,比没有形成原电池时的速率快,正确;
B、d 为石墨,由于是中性电解质,所以发生的是吸氧腐蚀,石墨上氧气得到电子,发生还原反应,电极反应
为:O2+2H2O+4e-=4OH-,正确;C、若d 为锌块,则由于金属活动性:Zn>Fe,Zn 为原电池的负极,Fe 为
正极,首先被腐蚀的是Zn,铁得到保护,铁片不易被腐蚀,正确;D、d 为锌块,由于电解质为中性环境,发
生的是吸氧腐蚀,在铁片上电极反应为:O2+2H2O+4e-=4OH-,错误。答案选D。
15.A。解析:A.水中的钢闸门连接电源负极,阴极上得电子被保护,所以属于使用外加电流的阴极保护法,
正确;B.金属护拦表面涂漆使金属和空气、水等物质隔离而防止生锈,没有连接外加电源,错误;C.汽车底
盘喷涂高分子膜阻止了铁与空气、水的接触,从而防止金属铁防锈,没有连接外加电源,错误;D.镁的活泼
性大于铁,用牺牲镁块的方法来保护地下钢管而防止铁被腐蚀,属于牺牲阳极的阴极保护法,错误;故选A。
16.D。解析:A.脱氧过程是放热反应,可吸收氧气,延长糕点保质期,A 不正确;B.脱氧过程中铁作原电
池负极,电极反应为Fe-2e-=Fe2+,B 不正确;C.脱氧过程中碳做原电池正极,电极反应为2H2O+O2+4e-
=
4OH-,C 不正确;D.含有1.12g 铁粉的脱氧剂,铁的物质的量为0.02mol,其最终被氧化为氢氧化铁,电子转
移总量为0.06mol,理论上最多能吸收氧气0.015mol,其体积在标准状况下为336mL,D 正确。故选D。
17.C。解析:A、生铁中含有碳,形成了原电池,铁被腐蚀速度加快,故抗腐蚀能力比纯铁弱,正确;B、用
锡焊接的铁质器件,锡与铁形成原电池,铁作负极,被腐蚀,故焊接处易生锈,正确;C、在铁制品上镀铜
时,镀件为阴极,铜盐为电镀液,错误;D、铁管上镶嵌锌块,锌铁形成原电池,锌作负极被腐蚀,铁作正极
被保护,故铁管不易被腐蚀,正确;综上,本题选择C。
18.B。解析:A、图a 中应该是与溶液液面接触处最易腐蚀,因为与氧气接触面积大,A 错;B、图b 中,开
关置于N 处,形成原电池,N 处中Zn 腐蚀加快,B 错;C、图c 中接通开关,Zn 做负极,发生析氢腐蚀,Zn 腐
蚀加快,Pt 是产生气泡加快,C 错;D、图d 中,Zn-MnO2干电池自放电腐蚀,Zn 是负极,发生氧化反应,因
而主要是由Zn 的氧化作用引起的,D 正确。答案选D。
19.A。解析:两个装置均为原电池,负极都是活泼金属,根据原电池原理可知,原电池的正极金属受到保
护,A 项正确;Ⅰ中负极为活泼金属Zn,B 项错误;Ⅱ中是酸性溶液,电极反应中不能有OH-生成,C 项错
误;Ⅰ中无Fe2+生成,不能生成铁氰化亚铁沉淀,D 项错误。
20.B。解析:A.用电解原理保护金属时,金属应作电解池阴极,应该与原电池负极连接,错误;B.常温
下,铁和浓硝酸反应生成一层致密的氧化物薄膜而阻止了进一步反应,所以可以保护内部金属不被腐蚀,正
确;C.钢管、铜管和雨水能构成原电池,铁作原电池负极而容易被腐蚀,错误;D.钢铁发生析氢腐蚀时,负
极反应是
Fe-2e-===Fe2+,错误。答案选B。
21.C。解析:铁在有水和氧气并存时易生锈,铁生锈消耗氧气,能使试管内的压强变小。将盛有铁屑的试管
塞上蓬松的棉花,然后倒置在水中,装置中的铁屑在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀,电池反应为2Fe+O2+
2H2O===2Fe(OH)2,4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3,最终Fe(OH)3失水生成铁锈,反应消耗氧气,使试管内
气压减小,试管内液面上升,答案选C。
22.D。解析:A.明矾溶于水电离产生的铝离子水解形成Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物,可用于水的净化,
正确;B.在海轮外壳上镶入锌块,锌、铁、海水形成原电池,锌作负极发生氧化反应,可减缓船体的腐蚀速
率,正确;C.MgO 的熔点很高,可用于制作耐高温材料,正确;D.电解氯化镁溶液生成氢氧化镁、氢气和
氯气,得不到镁,电解熔融氯化镁生成镁,错误;答案选D。
23.A。解析:A.铁作阳极,铁失去电子生成Fe2+,铁电极溶解,错误;B.Zn 的活泼性比Fe 强,Zn 失去电
子而保护了船体,正确;C.钢铁发生吸氧腐蚀时,O2在正极获得电子,与水生成OH-,正确;D.Cl-先于
OH-放电,电解饱和食盐水时,Cl-在阴极失去电子变为Cl2,正确;本题答案选A。