易錯(cuò)專題15 金屬的腐蝕與保護(hù)（原卷版）-2024-2025學(xué)年高二化學(xué)易錯(cuò)題典例精講與習(xí)題精練（人教版2019選擇性必修1）

易錯(cuò)專題15金屬的腐蝕與保護(hù)聚焦易錯(cuò)點(diǎn)：?易錯(cuò)點(diǎn)一金屬的腐蝕?易錯(cuò)點(diǎn)二金屬的保護(hù)典例精講易錯(cuò)點(diǎn)一金屬的腐蝕【易錯(cuò)典例】例1（2024·福建·廈門英才學(xué)校高二期中）為研究金屬腐蝕的條件和速率，某課外小組學(xué)生用金屬絲將三根大小相同的鐵釘分別固定在圖示的三個(gè)裝置中，再放置于玻璃鐘罩里保存相同的一段時(shí)間。下列對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)現(xiàn)象的描述不正確的是()A．裝置Ⅰ左側(cè)的液面一定會(huì)下降B．左側(cè)液面裝置Ⅰ比裝置Ⅱ的低C．裝置Ⅱ中的鐵釘腐蝕最嚴(yán)重D．裝置Ⅲ中的鐵釘幾乎沒被腐蝕【解題必備】1.金屬腐蝕(1)定義：金屬與周圍接觸到的氣體或液體物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)而引起損耗的現(xiàn)象。(2)分類：類型化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕條件金屬跟非金屬單質(zhì)直接接觸不純金屬或合金跟電解質(zhì)溶液接觸現(xiàn)象無電流產(chǎn)生有微弱電流產(chǎn)生本質(zhì)金屬被氧化較活潑金屬被氧化聯(lián)系兩者往往同時(shí)發(fā)生，電化學(xué)腐蝕更普遍①化學(xué)腐蝕：金屬與接觸到的干燥氣體(如O2、Cl2、SO2等)或非電解質(zhì)液體(如石油)等直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕。腐蝕的速率隨溫度升高而加快。②電化學(xué)腐蝕：不純的金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時(shí)，會(huì)發(fā)生原電池反應(yīng)，比較活潑的金屬失去電子而被氧化。2．鋼鐵的電化學(xué)腐蝕：根據(jù)鋼鐵表面水溶液薄膜的酸堿性不同，鋼鐵的電化學(xué)腐蝕分為析氫腐蝕和吸氧腐蝕，如下圖所示：(1)鋼鐵的析氫腐蝕：當(dāng)鋼鐵表面的電解質(zhì)溶液酸性較強(qiáng)時(shí)，腐蝕過程中有H2放出。Fe是負(fù)極，C是正極。發(fā)生的電極反應(yīng)式及總反應(yīng)式為負(fù)極：Fe－2e－=Fe2＋；正極：2H＋＋2e－=H2↑；總反應(yīng)：Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑。(2)鋼鐵的吸氧腐蝕：當(dāng)鋼鐵表面的電解質(zhì)溶液呈中性或呈弱酸性并溶有O2時(shí)，將會(huì)發(fā)生吸氧腐蝕。電極反應(yīng)式及總反應(yīng)式為負(fù)極：2Fe－4e－=2Fe2＋；正極：2H2O＋O2＋4e－=4OH－；總反應(yīng)：2Fe＋2H2O＋O2=2Fe(OH)2。最終生成Fe2O3·xH2O，是鐵銹的主要成分。3.影響金屬腐蝕的因素：影響金屬腐蝕的因素包括金屬的本性和介質(zhì)兩個(gè)方面。就金屬本性來說，金屬越活潑，越容易失去電子而被腐蝕。介質(zhì)對(duì)金屬腐蝕的影響也很大，如果金屬在潮濕的空氣中，接觸腐蝕性氣體或電解質(zhì)溶液，都容易被腐蝕。4.鋼鐵析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較：因鋼鐵表面水膜酸堿性不同，鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕和吸氧腐蝕，二者正極反應(yīng)式不同，但負(fù)極反應(yīng)式相同，都是鐵失電子被氧化。5．判斷金屬腐蝕快慢的規(guī)律(1)電解原理引起的腐蝕>原電池原理引起的腐蝕>化學(xué)腐蝕>有防護(hù)措施的腐蝕。(2)對(duì)同一種金屬來說，腐蝕的快慢：強(qiáng)電解質(zhì)溶液>弱電解質(zhì)溶液>非電解質(zhì)溶液。(3)活潑性不同的兩種金屬，構(gòu)成原電池活動(dòng)性差別越大，腐蝕越快。(4)對(duì)同一種電解質(zhì)溶液來說，一般是電解質(zhì)溶液濃度越大，腐蝕越快?！咀兪酵黄啤?．（2023·貴州·清華中學(xué)高二階段練習(xí)）相同材料的鐵制品在下圖中的四種情況下最不易被腐蝕的是()易錯(cuò)點(diǎn)二金屬的保護(hù)【易錯(cuò)典例】例2（2023·福建·上杭縣才溪中學(xué)高二階段練習(xí)）下列對(duì)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置的判斷中錯(cuò)誤的是()A.若X為碳棒，開關(guān)K置于A處可減緩鐵的腐蝕B.若X為鋅棒，開關(guān)K置于A或B處均可減緩鐵的腐蝕C.若X為鋅棒，開關(guān)K置于B處時(shí)，為犧牲陽極的陰極保護(hù)法D.若X為碳棒，開關(guān)K置于B處時(shí)，鐵電極上發(fā)生的反應(yīng)為2H＋＋2e－=H2↑【解題必備】金屬的防護(hù)金屬防護(hù)改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)而增強(qiáng)抗腐蝕能力——不銹鋼金屬表面覆蓋保護(hù)層涂礦物油、油漆或覆蓋搪瓷、塑料鍍抗蝕金屬——電鍍、熱鍍、噴鍍法用化學(xué)方法使其表面形成一層致密的氧化膜，金屬的鈍化電化學(xué)保護(hù)法外加電流的陰極保護(hù)法犧牲陽極的陰極保護(hù)法金屬的防護(hù)就是防止金屬的腐蝕，要解決的主要問題是使金屬不被氧化。從金屬腐蝕的反應(yīng)實(shí)質(zhì)、影響因素等方面分析，確定金屬防護(hù)的方法。根據(jù)不同的用途選擇不同的材料組成耐蝕合金，或在金屬中添加合金元素，提高其耐蝕性，可以防止或減緩金屬的腐蝕，如在鋼中加入鎳制成不銹鋼可以增強(qiáng)防腐蝕的能力；在金屬表面覆蓋各種保護(hù)層，把被保護(hù)金屬氣腐蝕性質(zhì)隔開，是防止金屬腐蝕的有效方法，如在金屬表面加上油漆、搪瓷、瀝青、塑料、橡膠等耐腐蝕的非金屬材料，采用電鍍或表面鈍化等方法在金屬表面鍍上一層不易被腐蝕的金屬；電化學(xué)保護(hù)是金屬腐蝕防護(hù)的重要方法之一,其原理是利用外部電流使被腐蝕金屬電位發(fā)生變化從而減緩或抑制金屬腐蝕，電化學(xué)保護(hù)可分為陽極保護(hù)和陰極保護(hù)兩種方法，犧牲陽極的陰極保護(hù)法的核心是正極為被保護(hù)的金屬，負(fù)極為比被保護(hù)的金屬活潑的金屬，外加電流的陰極保護(hù)法的實(shí)質(zhì)陰極為被保護(hù)的金屬，陽極為惰性電極?！咀兪酵黄啤?．（2023·山東棗莊·高二期中）某研究小組對(duì)鐵生銹進(jìn)行研究。(1)甲同學(xué)設(shè)計(jì)了A、B、C一組實(shí)驗(yàn)(如圖)，探究鐵生銹的條件。經(jīng)過較長(zhǎng)時(shí)間后，甲同學(xué)觀察到的現(xiàn)象是：A中鐵釘生銹；B中鐵釘不生銹；C中鐵釘不生銹。①通過上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析，可得出鐵生銹的外部條件是__________________________。②由于與金屬接觸的介質(zhì)不同，金屬腐蝕分成不同類型，本實(shí)驗(yàn)中鐵生銹屬于________，正極電極反應(yīng)式為_______________________________________________________________。③實(shí)驗(yàn)B所用的水要經(jīng)過______處理；植物油的作用是_______________________________。④實(shí)驗(yàn)C中堿石灰的作用是__________________________________。(2)乙同學(xué)為了達(dá)到同樣目的，設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)D(如圖)，發(fā)現(xiàn)一段時(shí)間后，試管中的液面升高，其原因是____________________________，該實(shí)驗(yàn)________(填“能”或“不能”)說明水對(duì)鐵釘生銹產(chǎn)生影響。習(xí)題精練1．（2023上·河北保定·高二校聯(lián)考期中）下列事實(shí)中，主要是吸氧腐蝕引起的是A．煤氣灶爐頭生銹 B．裝濃硝酸的鐵桶內(nèi)部變黑C．純銀手鏈長(zhǎng)時(shí)間佩戴后變黑 D．炒完菜的鑄鐵鍋長(zhǎng)時(shí)間用水浸泡導(dǎo)致生銹2．（2023上·河北滄州·高二校聯(lián)考期中）下列現(xiàn)象與電化學(xué)腐蝕無關(guān)的是A．鋁片可以露置在空中保存 B．銅線和鋁線不能直接對(duì)接C．固定銅板的鐵螺絲易生銹 D．“暖寶寶”撕開包裝迅速發(fā)熱3．（2023上·山東青島·高二山東省青島第五十八中學(xué)校考期中）下列說法正確的是A．銅制品既能發(fā)生吸氧腐蝕又能發(fā)生析氫腐蝕B．純銀器表面變黑和鋼鐵表面生銹腐蝕原理不一樣C．采用催化轉(zhuǎn)換技術(shù)能提高汽車尾氣中有害氣體的平衡轉(zhuǎn)化率D．“天宮”空間站使用的太陽能電池陣和鋰離子電池組，均可將化學(xué)能轉(zhuǎn)成電能4．（2023上·河北·高二校聯(lián)考階段練習(xí)）下列防止鋼鐵腐蝕的方法中，屬于犧牲陽極的陰極保護(hù)法的是A． B．C． D．5．（2023上·福建福州·高二福州高新區(qū)第一中學(xué)（閩侯縣第三中學(xué)）校聯(lián)考期中）北京冬奧會(huì)火種燈的外形設(shè)計(jì)靈感來自于西漢的“長(zhǎng)信宮燈”。下列說法正確的是A．青銅的熔點(diǎn)大于純銅B．銅銹的主要成分是C．鎦金層破損后，金作負(fù)極可以繼續(xù)保護(hù)破損處的銅，此法稱為犧牲陽極的陰極保護(hù)法D．鋁合金表面氧化物薄膜可保護(hù)內(nèi)部金屬不被腐蝕6．（2023上·江蘇蘇州·高二蘇州中學(xué)階段練習(xí)）某小相同學(xué)為探究電極對(duì)金屬腐蝕與防護(hù)的影響，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)：將飽和食鹽水與瓊脂(凝固劑，不參與反應(yīng))的混合液置于兩個(gè)培養(yǎng)皿中，向其中滴入少量酚酞溶液和溶液，混合均勻，分別將包裹鋅片和銅片的鐵釘放入兩個(gè)培養(yǎng)皿中，觀察現(xiàn)象如表。已知：遇到能產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，對(duì)有關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及分析不正確的是變紅變藍(lán)變紅?。~片的鐵釘ⅱ．包裹鋅片的鐵釘A．兩個(gè)培養(yǎng)皿中金屬均發(fā)生吸氧腐蝕，且鐵釘腐蝕速度ⅰ快B．該實(shí)驗(yàn)證明，若給金屬表面鍍活潑性比被保護(hù)金屬?gòu)?qiáng)的金屬，則破損后依舊可以防護(hù)C．培養(yǎng)皿ⅱ中對(duì)鐵釘?shù)姆雷o(hù)是犧牲陽極的陰極保護(hù)法D．隨著反應(yīng)的進(jìn)行，培養(yǎng)皿ⅰ和ⅱ中均出現(xiàn)紅褐色渾濁7．（2023上·江蘇蘇州·高二江蘇省蘇州第一中學(xué)校階段練習(xí)）將鐵粉和活性炭的混合物用NaCl溶液濕潤(rùn)后，置于如圖所示裝置中，進(jìn)行鐵的電化學(xué)腐蝕實(shí)驗(yàn)。下列有關(guān)該實(shí)驗(yàn)的說法正確的是A．鐵被氧化的電極反應(yīng)式為Fe-3e-=Fe3+B．鐵腐蝕過程中化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為電能C．活性炭的存在會(huì)加速鐵的腐蝕D．以Na2SO4溶液代替NaCl溶液，鐵不能發(fā)生吸氧腐蝕8．（2023上·山東青島·高二?？计谥校┭芯啃〗M將混合均勻的新制鐵粉和碳粉置于錐形瓶底部，塞上瓶塞(如圖1)，從膠頭滴管中滴入醋酸溶液，容器中的壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化曲線如圖2，下列說法不正確的是A．鐵粉發(fā)生反應(yīng)：B．時(shí)碳粉上發(fā)生了還原反應(yīng)C．時(shí)壓強(qiáng)增大的原因一定是鐵發(fā)生了析氫腐蝕D．時(shí)，容器中壓強(qiáng)明顯小于起始?jí)簭?qiáng)，原因是鐵發(fā)生了吸氧腐蝕9．（2023上·福建·高二福建省羅源第一中學(xué)校聯(lián)考期中）用如圖所示裝置及試劑進(jìn)行鐵的電化學(xué)腐蝕實(shí)驗(yàn)探究，測(cè)定具支錐形瓶中壓強(qiáng)隨時(shí)間變化關(guān)系以及溶解氧隨時(shí)間變化關(guān)系的曲線如下。下列說法正確的是A．pH=6.0時(shí)，正極電極反應(yīng)式為：O2+2H2O+4e-=4OH–B．整個(gè)過程中，負(fù)極電極反應(yīng)式均為：Fe–3e-=Fe3+C．pH=4.0時(shí)，同時(shí)發(fā)生析氫腐蝕和吸氧腐蝕D．將鐵換成銅進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，pH=2.0時(shí)，壓強(qiáng)隨時(shí)間變化的曲線走勢(shì)與鐵基本相同10．（2023上·遼寧·高二校聯(lián)考期中）關(guān)于下列各裝置圖的敘述中不正確的是A．用裝置①精煉銅，則b極為粗銅，電解質(zhì)溶液為溶液B．裝置②的總反應(yīng)是C．裝置③中鋼閘門應(yīng)與外接電源的負(fù)極相連D．裝置④中的鐵釘幾乎沒被腐蝕11．（2023上·江蘇蘇州·高二階段練習(xí)）如圖是模擬電化學(xué)反應(yīng)的裝置圖。下列說法正確的是A．開關(guān)K置于N處，可以減緩鐵的腐蝕B．開關(guān)K置于M處，電子從碳棒經(jīng)開關(guān)K流向鐵捧C．開關(guān)K置于M處，則鐵電極的電極反應(yīng)式為D．開關(guān)K置于N處，則鐵電極的電極反應(yīng)式為12．（2023上·河北唐山·高二統(tǒng)考期中）下列關(guān)于金屬腐蝕與防護(hù)的說法不正確的是A．圖①，放置于干燥空氣中的鐵釘不易生銹B．圖②，若斷開電源，鋼閘門將發(fā)生吸氧腐蝕C．圖②，若將鋼閘門與電源的正極相連，可防止鋼閘門腐蝕D．圖③，若金屬比活潑，可防止輸水管腐蝕13．（2023上·河南鄭州·高二鄭州市第四十七高級(jí)中學(xué)校聯(lián)考期中）關(guān)于下列各裝置圖的敘述正確的是A．圖①裝置實(shí)現(xiàn)銅的電解精煉，a極為精銅，離子導(dǎo)體為硫酸酸化溶液B．圖②裝置中電子由電極流向電極，鹽橋中的移向溶液C．圖③裝置中鋼閘門應(yīng)與外接電源的正極相連獲得保護(hù)D．圖④兩個(gè)裝置中電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向相同，正極上均產(chǎn)生氫氣14．（2023上·河北保定·高二校聯(lián)考期中）青銅器的腐蝕產(chǎn)物粉狀銹的主要成分是堿式氯化銅［］。青銅器電化學(xué)腐蝕過程中，表面的粉狀銹構(gòu)成的電極與金屬基體組成的電極構(gòu)成原電池，原理如圖，下列說法正確的是A．在酸性較強(qiáng)的溶液中易發(fā)生析氫腐蝕B．潮濕的空氣中，粉狀銹上的電極反應(yīng)為C．將青銅長(zhǎng)時(shí)間浸泡在稀硝酸中是除去青銅表面粉狀銹的一種有效方法D．青銅基體與外接電源正極相連可以減緩青銅的腐蝕15．（2023上·北京海淀·高二統(tǒng)考期中）用如下裝置進(jìn)行鐵的電化學(xué)腐蝕實(shí)驗(yàn)。下列說法正確的是A．鐵發(fā)生的電極反應(yīng)：B．鐵腐蝕過程中，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能C．炭粉的存在對(duì)鐵腐蝕的速率無影響D．導(dǎo)管口產(chǎn)生氣泡證明鐵發(fā)生了析氫腐蝕16．（2023上·山東濟(jì)南·高二山東師范大學(xué)附中校考階段練習(xí)）研究金屬腐蝕及防護(hù)的裝置如圖所示.下列有關(guān)說法不正確的是（

）圖1

圖2A．圖1：a點(diǎn)溶液變紅 B．若圖2中為銅，海水換成稀硫酸，則銅棒產(chǎn)生C．圖2：若為鋅，則鐵不易被腐蝕 D．圖1：點(diǎn)產(chǎn)生的鐵銹比點(diǎn)的少17．（2023上·江蘇蘇州·高二蘇州中學(xué)階段練習(xí)）電化學(xué)是化學(xué)研究重要分支，請(qǐng)回答下列問題：(1)鉛酸蓄電池是最常見的二次電池，電壓穩(wěn)定，安全可靠，價(jià)格低廉，應(yīng)用廣泛。①放電時(shí)，電解質(zhì)溶液中硫酸的濃度(填“增大”“減小”或“不變”)，當(dāng)外電路通過時(shí)，理論上負(fù)極板的質(zhì)量增加g。②用該蓄電池作電源，進(jìn)行鐵釘鍍鋅，電解一段時(shí)間后，電解質(zhì)溶液的濃度。(填“增大”“減小”或“不變”)，若電解一段時(shí)間后將電源正負(fù)極反接，則鐵釘(填“能”“否”)復(fù)原。(2)以燃料電池為電源電解法制取，二氧化氯()為一種黃綠色氣體，是國(guó)際上公認(rèn)的高效、廣譜、快速、安全的殺菌消毒劑。①圖中電解池用石墨作電極，在一定條件下電解飽和食鹽水制取，陽極產(chǎn)生的反應(yīng)式為。②電解一段時(shí)間，從陰極處收集到的氣體比陽極處收集到氣體多時(shí)(標(biāo)準(zhǔn)狀況，忽略生成的氣體溶解)，停止電解，通過陽離子交換膜的陽離子為(精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位)。(3)下圖所示的各容器中均盛有海水，鐵在其中被腐蝕時(shí)由快到慢的順序是_______。A．④>②>③>① B．②>①>③>④ C．④>②>①>③ D．③>②>④>①18．（2023上·江蘇蘇州·高二江蘇省蘇州第一中學(xué)校階段練習(xí)）鐵、鋁及其化合物在生產(chǎn)和生活中有著廣泛的應(yīng)用。(1)某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了如圖所示裝置探究鋼鐵的腐蝕與防護(hù)。為防止金屬Fe被腐蝕，可以采用上述(填裝置序號(hào))裝置原理進(jìn)行防護(hù)；裝置③中總反應(yīng)的離子方程式為。(2)用甲烷或其他有機(jī)物、氧氣為原料可設(shè)計(jì)成原電池，以CH3OH、O2為原料，KOH溶液為電解質(zhì)設(shè)計(jì)成燃料電池，則負(fù)極的電極反應(yīng)式為。(3)圖1是在金屬鋅板上貼上一張用某溶液浸濕的濾紙，圖2是NaBH4/H2O2燃料電池。①圖2電池負(fù)極區(qū)的電極反應(yīng)為。②若用硫酸鈉和酚酞的混合溶液浸濕濾紙，用導(dǎo)線將a、b直接相連，則濾紙出現(xiàn)色，c位置的電極反應(yīng)式為。③若用KI-淀粉常液漫濕速紙，用導(dǎo)線將b與A．B電極相連，鉛筆芯c點(diǎn)處出現(xiàn)藍(lán)色，則b接的填"A"或“B")電極。19．（2023上·福建漳州·高二校聯(lián)考期中）研究金屬腐蝕和防腐的原理很有現(xiàn)實(shí)意義。(1)甲圖為人教版教材中探究鋼鐵的吸氧腐蝕的裝置。某興趣小組按該裝置實(shí)驗(yàn)，導(dǎo)管中液柱上升緩慢，下列措施可以更快更清晰觀察到水柱上升現(xiàn)象的有_______(填序號(hào))。A．用純氧氣代替試管內(nèi)空氣 B．用酒精燈加熱試管提高溫度C．將鐵釘換成鐵粉和炭粉混合粉末 D．換成更細(xì)的導(dǎo)管，水中滴加紅墨水(2)該小組將甲圖裝置改進(jìn)成乙圖裝置并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，導(dǎo)管中紅墨水液柱高度隨時(shí)間的變化如表，根據(jù)數(shù)據(jù)判斷腐蝕的速率隨時(shí)間逐漸(填“加快”、“不變”、“減慢”)，你認(rèn)為影響因素為。時(shí)間/min13579液柱高度/cm0.82.13.03.74.2(3)為探究鐵釘腐蝕實(shí)驗(yàn)a、b兩點(diǎn)所發(fā)生的反應(yīng)，進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)，完成表格空白(已知鐵氰化鉀溶液遇亞鐵離子顯藍(lán)色，常用于亞鐵離子的檢驗(yàn))；實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論向NaCl溶液中滴加2~3滴酚酞指示劑a點(diǎn)附近溶液出現(xiàn)紅色a點(diǎn)電極反應(yīng)為①然后再滴加2~3滴鐵氰化鉀溶液b點(diǎn)周圍出現(xiàn)藍(lán)色沉淀b點(diǎn)電極反應(yīng)為②根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)探究，試判斷③(填“a”或“b”)為負(fù)極，該點(diǎn)腐蝕更嚴(yán)重。(4)圖丙中鋼閘門應(yīng)與外接電源的相連(填“正極”或“負(fù)極”)鋼閘門不會(huì)被腐蝕，屬于保護(hù)法。(5)金屬陽極鈍化是另一種電化學(xué)防腐方法。將Fe作陽極置于H2SO4溶液中，一定條件下Fe鈍化形成致密Fe3O4氧化膜，寫出該陽極電極反應(yīng)式是