2020高中化学 第四章 电化学基础 第四节 金属的电化学腐蚀与防护导学案 新人教版选修4

流的阴极保护法；D项，K2闭合时，阳极的电极反应式是2Cl－2e===Cl2↑，阴极的电极反应式是2H＋2e===H2↑，所以当电路中通过0.002NA个即0.002 mol电子时，生成H2和Cl2的物质的量均为0.001 mol，则两极共产生0.002 mol气体。

40分钟课时作业 [经典基础题]

题组1 金属的腐蚀与防护

1.下列事实与电化学腐蚀无关的是( ) A.光亮的自行车钢圈不易生锈

B.黄铜(Cu、Zn合金)制的铜锣不易生锈 C.铜、铝电线一般不连接起来作导线 D.生铁比熟铁(几乎是纯铁)容易生锈 答案 A

解析 B、C、D项均与原电池有关，能用电化学知识来解释，故选A。 2.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 答案 C

3.下列与金属腐蚀有关的说法，正确的是( )

＋

－

－－

A.图1中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重 B.图2中，插入溶液中的铁棒容易溶解，主要是发生电化学腐蚀

C.图3中，燃气灶的中心部位容易生锈，主要是由于高温下铁发生化学腐蚀 D.图4中，用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀，镁块相当于原电池的阴极 答案 C

解析 A项，水面附近的铁接触的氧气多，容易腐蚀，错误；B项，铁作为阴极受保护，不容易腐蚀，错误；C项，高温下铁被氧化，正确；D项，镁块为原电池的负极，一般用锌块，

因为镁容易形成致密氧化膜，错误。 4.下列说法中正确的是( )

①镀层破损后，白铁(镀锌的铁)比马口铁(镀锡的铁)更易被腐蚀 ②钢铁表面常易锈蚀生成Fe2O3·xH2O

③锌和铁构成原电池时，铁作负极 ④铅蓄电池中铅作负极，PbO2作正极，两极浸到稀H2SO4中

A.只有②④ C.①②③ 答案 A

解析 镀层破损后，白铁形成原电池时，因为锌比铁活泼，易失电子，从而保护了铁，而马口铁破损后，因为形成原电池时，铁比锡活泼，铁被腐蚀，所以在镀层破损后，马口铁比白铁更易被腐蚀，①说法错误。钢铁无论发生析氢腐蚀或吸氧腐蚀，铁都是失电子变成Fe，吸氧腐蚀更普遍，O2得电子变成OH，与Fe结合生成Fe(OH)2，Fe(OH)2在空气中很易被氧化成Fe(OH)3，因此铁锈的成分常用Fe2O3·xH2O表示，②说法正确。锌和铁构成原电池时，锌比铁活泼，应该是锌作负极，③说法不正确。④说法正确，故A为正确选项。 5.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时，钢管不易被腐蚀 D.钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应是Fe－3e===Fe 答案 B

解析 铁易失去电子，故钢管与电源正极相连时，更易使铁失去电子，故A项错误；铁遇冷浓硝酸时表面能形成一层致密的氧化物薄膜，故B项正确；铁比铜活泼，当铁、铜相接触时构成原电池，铁作负极，被腐蚀，故C项错误；钢铁发生析氢腐蚀时，负极发生反应：Fe－2e===Fe，故D项错误。 题组2 析氢腐蚀与吸氧腐蚀

6.如图装置中，U形管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的是( ) A.生铁块中的碳是原电池的正极 B.红墨水水柱两边的液面变为左低右高 C.两试管中相同的电极反应式是Fe－2e===Fe D.a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀 答案 B

解析 生铁在a中发生吸氧腐蚀，压强降低，在b中发生析氢腐蚀，压强增大，所以红墨水

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3＋

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2＋

2＋

B.只有①③ D.①②③④

应左高右低。

7.如图所示，将紧紧缠绕不同金属的铁钉放入培养皿中，再加入含有适量酚酞和NaCl的琼脂热溶液，冷却后形成琼胶(离子在琼胶内可以移动)。下列叙述正确的是( )

A.a中铁钉附近呈现红色 B.b中铁钉上发生还原反应 C.a中铜丝上发生氧化反应 D.b中铝条附近有气泡产生 答案 B

解析 a中铁比铜活泼，铁作负极，发生氧化反应，铜作正极，发生还原反应，电极反应式分别为负极：2Fe－4e===2Fe，正极：O2＋2H2O＋4e===4OH，因此A、C不正确；b中铝比铁活泼，铝作负极，发生氧化反应，铁作正极，发生还原反应，电极反应式分别为负极：4Al－12e===4Al，正极：3O2＋6H2O＋12e===12OH，因此B正确，D不正确。 8.下列与金属腐蚀有关的说法正确的是( )

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2＋

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A.图a中，铁钉易被腐蚀

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－MnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2的氧化作用引起的 答案 B

解析 选项A，图a中，铁钉与溶液不接触，不能形成原电池，因此不易被腐蚀，错误；选项B，图b中开关置于M时，Cu－Zn合金作负极，由M改置于N时，Cu－Zn合金作正极，腐蚀速率减小，正确；选项C，图c中接通开关时Zn作负极，腐蚀速率增大，但氢气在Pt极上放出，错误；选项D，图d中Zn－MnO2干电池自放电腐蚀主要是由Zn的还原作用引起

的，错误。

9.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圈中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环(b)，如图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘处少。下列说法正确的是( ) A.液滴中的Cl由a区向b区迁移

B.液滴边缘是正极区，发生的电极反应式为O2＋2H2O＋4e===4OH

C.液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀，生成的Fe由a区向b区迁移，与b区的OH形成Fe(OH)2，进一步氧化、脱水形成铁锈

D.若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加NaCl溶液，则负极发生的电极反应式为Cu－2e===Cu 答案 B

解析 液滴边缘O2多，在碳粒上发生正极反应：O2＋2H2O＋4e===4OH。液滴下的Fe发生负极反应：Fe－2e===Fe，为腐蚀区(a)，B选项正确；阴离子应移向负极，即Cl由b区向a区迁移，A选项错误；液滴下的Fe因发生氧化反应而被腐蚀，C选项错误；铜螺丝钉在铁板上，Cu不如铁活泼，作正极，反应为O2＋2H2O＋4e===4OH，D选项错误。

10.银器的保护主要是维持它的原貌。对于轻微腐蚀蒙有硫化银的银器，可将其和铝片一起接触浸泡在稀NaOH溶液中，经一定时间后污迹消失，取出后用水洗干净，再用软布或棉团擦光。下列有关叙述中，不正确的是( ) A.溶液中的OH向负极移动

B.在银表面上的反应为Ag2S＋2e===2Ag＋S C.在铝表面上的反应为Al－3e===Al

D.在铝表面的反应为Al＋4OH－3e===AlO2＋2H2O 答案 C

解析 金属铝、硫化银和NaOH溶液构成了原电池，金属铝、硫化银分别充当了负极和正极，电极反应分别是在银表面上：Ag2S＋2e===2Ag＋S，在铝表面：Al－3e===Al，在碱性条件下，Al又会与过量的OH反应生成AlO2，所以在铝表面的实际反应为Al＋4OH－3e===AlO2＋2H2O，溶液中的OH向负极移动，A、B、D均正确。

[能力提升题]

11.甲、乙两池电极材料都是铁棒与碳棒，请回答下列问题：

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