考點(diǎn)20金屬的腐蝕與防護(hù)【基礎(chǔ)過關(guān)】1．(2023·遼寧省名校聯(lián)盟高考模擬調(diào)研卷)“北溪”天然氣管道至少泄漏8萬噸天然氣，近20年間甲烷的溫室效應(yīng)率是的84倍。已知管道接口處有鋼鐵材料等，海水的pH約為8.0。設(shè)為阿伏伽德羅常數(shù)的值。下列有關(guān)敘述不正確的是()A．損壞的鋼鐵材料在海水中主要發(fā)生吸氧腐蝕B．制造管道時表面涂層能起到抗腐蝕作用C．wg鐵在海水中完全發(fā)生電化學(xué)腐蝕時轉(zhuǎn)移電子數(shù)一定為D．修復(fù)管道時在鋼管表面鑲嵌鋅塊，這種方法叫犧牲陽極法2．(2023·河北省滄州市三模)出土于陜西的兩千多年前的越王劍(主要成分為鐵)，現(xiàn)藏于廣州博物館，該劍劍格左右側(cè)皆以鳥蟲書體鑄刻“王戊”二字，劍色為水銀古，時至如今，依然鋒利。劍脊含銅量較多，韌性好，不易折斷；刃部含錫高，硬度強(qiáng)，可見其性能優(yōu)異，鍛造技術(shù)優(yōu)良。下列敘述錯誤的是已知：劍在地下因構(gòu)成原電池發(fā)生了腐蝕，導(dǎo)致生銹(Fe2O3)。A．鐵與銅、錫構(gòu)成原電池時，鐵為負(fù)極B．鐵發(fā)生的電極反應(yīng)為Fe-3e-=Fe3+C．酸性環(huán)境下劍腐蝕的過程中會產(chǎn)生氫氣D．生成80gFe2O3時理論上轉(zhuǎn)移3mol電子3．(2023·河北省邢臺市九師聯(lián)盟高三聯(lián)考)利用燒結(jié)的鐵碳混合材料可除去廢水中的污染物，在有、無溶解氧的條件下均可在溶液中生成絮凝劑，實現(xiàn)高效轉(zhuǎn)化，其工作原理如圖所示。下列說法正確的是A．工作過程中，鐵極為正極B．在強(qiáng)酸性污水中處理效果更好C．富氧時，碳極電極反應(yīng)式主要為O2＋2H2O＋4e－=4OH－D．工作過程中電子從鐵極流出，通過溶液被運(yùn)輸至碳極表面4．《本草綱目》中載有一藥物，名“銅青[Cu2(OH)2CO3]”。銅青則是銅器上綠色者，淘洗用之。時珍曰：近時人以醋制銅生綠，取收曬干貨之。下列有關(guān)說法正確的是()

A．銅在空氣中主要發(fā)生析氫腐蝕B．銅在O2、CO2、H2O存在時易發(fā)生電化學(xué)腐蝕C．用硝酸清洗銅器可以除去銅綠，保護(hù)銅器D．每生成111gCu2(OH)2CO3，轉(zhuǎn)移1mol電子5．實驗室利用如下裝置模擬探究鋁制品表面出現(xiàn)白斑的腐蝕現(xiàn)象。下列說法正確的是()

A．活性炭上發(fā)生氧化反應(yīng)B．電子從活性炭經(jīng)電流表流向鋁箔C．NaCl既是離子導(dǎo)體又是電極反應(yīng)物D．總反應(yīng)為4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3，生成的Al(OH)3進(jìn)一步脫水形成白斑6．金屬的腐蝕除化學(xué)腐蝕和普通的電化學(xué)腐蝕外，還有“氧濃差腐蝕”，如在管道或縫隙等處的不同部位氧的濃度不同，在氧濃度低的部位是原電池的負(fù)極。下列說法正確的是()A．純鐵的腐蝕屬于電化學(xué)腐蝕B．鋼鐵吸氧腐蝕時，負(fù)極的電極反應(yīng)式為Fe－3e－=Fe3＋C．海輪在浸水部位鑲一些銅錠可起到抗腐蝕作用D．在圖示氧濃差腐蝕中，M極處發(fā)生的電極反應(yīng)為O2＋2H2O＋4e－=4OH－7．糕點(diǎn)包裝中常見的脫氧劑組成為還原性鐵粉、氯化鈉、炭粉等，其脫氧原理與鋼鐵的吸氧腐蝕相同。下列分析正確的是()A．脫氧過程是吸熱反應(yīng)，可降低溫度，延長糕點(diǎn)保質(zhì)期B．脫氧過程中鐵作原電池正極，電極反應(yīng)為Fe－3e－=Fe3＋C．脫氧過程中碳作原電池負(fù)極，電極反應(yīng)為2H2O＋O2＋4e－=4OH－D．含有1．12g鐵粉的脫氧劑，理論上最多能吸收氧氣336mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)8．(2023·廣東省深圳市高三期中)某航天發(fā)生器的點(diǎn)火接頭金屬由合金鋼加工成型。該金屬接頭端面發(fā)生銹蝕的原理如圖所示。下列說法錯誤的是()A．合金鋼中Fe作負(fù)極，長條狀硫化物作正極B．合金鋼腐蝕速度與空氣相對濕度無關(guān)C．正極的電極反應(yīng)有O2＋2H2O＋4e－＝4OH－D．可使用酒精棉球擦拭清洗并均勻涂抹潤滑脂防銹9．全世界每年因鋼鐵銹蝕造成巨大損失，鋼鐵吸氧腐蝕原理如圖所示。下列說法正確的是()A．鋼鐵腐蝕過程不只發(fā)生化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化B．鋼鐵腐蝕的正極反應(yīng)為：Fe-2e-=Fe2+C．電解質(zhì)溶液濃度可影響鋼鐵腐蝕的速率D．將地下鐵管與銅塊連接，可保護(hù)鐵管10．利用如圖所示裝置可以模擬鋼鐵的電化學(xué)防護(hù)。下列說法正確的是()。A．若X為鋅棒，開關(guān)K置于M處，鐵極發(fā)生還原反應(yīng)B．若X為碳棒，開關(guān)K置于N處，X極發(fā)生還原反應(yīng)C．若X為碳棒，開關(guān)K置于N處，可加快鐵的腐蝕D．若X為鋅棒，開關(guān)K置于M處，可加快鐵的腐蝕11．炒過菜的鐵鍋未及時洗凈(殘液中含NaCl)，不久便會因被腐蝕而出現(xiàn)紅褐色銹斑。腐蝕原理如圖所示，下列說法正確的是()A．腐蝕過程中，負(fù)極是CB．Fe失去電子經(jīng)電解質(zhì)溶液轉(zhuǎn)移給CC．正極的電極反應(yīng)式為4OH－－4e－=2H2O＋O2↑D．C是正極，O2在C表面上發(fā)生還原反應(yīng)12．鋼鐵的防護(hù)有多種方法，下列對于圖中的方法描述錯誤的是()A．a(chǎn)、b以導(dǎo)線連接，輔助電極發(fā)生氧化反應(yīng)B．a(chǎn)、b以導(dǎo)線連接或以電源連接，輔助電極的材料可能都含有ZnC．a(chǎn)、b分別連接直流電源，通電后外電路電子被強(qiáng)制從輔助電極流向鋼鐵閘門D．a(chǎn)、b分別連接直流電源的負(fù)極、正極，該方法是犧牲陽極的陰極保護(hù)法13．硫酸鹽還原菌SRB在地球上分布很廣泛，通過多種相互作用發(fā)揮諸多潛力。但在水體中，會促使許多金屬及合金發(fā)生腐蝕。某種Fe合金在硫酸鹽還原菌存在條件下腐蝕的機(jī)理如圖所示。對于該反應(yīng)機(jī)理相關(guān)信息分析錯誤的是

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①升高溫度有利于硫酸鹽還原菌(SRB)對金屬的腐蝕；②硫酸鹽還原菌(SRB)對金屬的腐蝕作用是在有氧環(huán)境下進(jìn)行的；③在硫酸鹽還原菌(SRB)作用下，F(xiàn)e腐蝕后最終會生成Fe2O3·xH2O；④電化學(xué)腐蝕中負(fù)極電極反應(yīng)為Fe-2e-=Fe2+；⑤當(dāng)1molSO42-在SRB的作用下轉(zhuǎn)化為硫離子時，理論上正極反應(yīng)會消耗8mol水A．①②③ B．①②⑤ C．②③④ D．②③⑤14．下列根據(jù)實驗操作及現(xiàn)象進(jìn)行的分析和推斷中，不正確的是()

操作現(xiàn)象一段時間后：①中，鐵釘裸露在外的附近區(qū)域變紅；②中……A．NaCl的瓊脂水溶液為離子遷移的通路B．①中變紅是因為發(fā)生反應(yīng)2H++2e-=H2↑，促進(jìn)了水的電離C．②中可觀察到鐵釘裸露在外的附近區(qū)域產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，銅絲附近區(qū)域變紅D．①和②中發(fā)生的氧化反應(yīng)均可表示為M-2e-=M2+(M代表鋅或鐵)15．某研究小組為探究弱酸性條件下鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕類型的影響因素，設(shè)計下表實驗。將混合均勻的新制鐵粉和碳粉置于錐形瓶底部，塞上瓶塞。從膠頭滴管中一次性滴入醋酸溶液，同時測量容器中的壓強(qiáng)變化。下列說法不正確的是()

編號實驗?zāi)康奶挤?g鐵粉/g醋酸/醋酸/①為以下實驗作參照0.52.090.02.0②醋酸濃度的影響0.5a36.02.0③M0.22.090.02.0A．B．M為“碳粉質(zhì)量的影響”C．該實驗一共探究了4種影響因素D．鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕負(fù)極反應(yīng)為-2e-=2+16．研究發(fā)現(xiàn)，CuCl在青銅器的腐蝕過程中起催化作用，下圖是青銅器在潮濕環(huán)境中發(fā)生電化學(xué)腐蝕生成有害銹Cu2(OH)3Cl原理示意圖。已知Cu2(OH)2CO3比Cu2(OH)3Cl更難溶。下列敘述正確的是()

A．CuCl增大了反應(yīng)的活化能B．腐蝕過程中，正極的電極反應(yīng)式為O2+4H++4e-=2H2OC．若生成2.145Cu2(OH)3Cl理論上消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧氣的體積為2.24LD．修復(fù)青銅器時，可將文物置于含Na2CO3的緩沖溶液浸泡，使Cu2(OH)3Cl轉(zhuǎn)化為難溶的Cu2(OH)2CO317．厭氧性硫酸鹽還原菌(SRB)是導(dǎo)致金屬微生物腐蝕最為普遍的菌種，腐蝕過程如圖所示。下列說法正確的是()A．正極的電極反應(yīng)式為8H++88H·(吸附)、SO42-+8H·(吸附)S2-+4H2OB．正極區(qū)溶液的pH變小C．生成1molFeS，轉(zhuǎn)移6mol電子D．若引入新細(xì)菌，一定會加速金屬的腐蝕18．利用物質(zhì)由高濃度向低濃度自發(fā)擴(kuò)散的能量可制成濃差電池。在海水中的不銹鋼制品，縫隙處氧濃度比海水低，易形成濃差電池而發(fā)生縫隙腐蝕?？p隙處腐蝕機(jī)理如圖所示。下列說法不正確的是()A．金屬縫隙內(nèi)表面為負(fù)極，外自由表面為正極B．縫隙內(nèi)溶液pH增大，加快了縫隙內(nèi)腐蝕速率C．為了維持電中性，海水中大量Cl-進(jìn)入縫隙D．正極的電極反應(yīng)為O2+2H2O+4e-=4OH-19．鐵及其化合物與生產(chǎn)、生產(chǎn)關(guān)系密切。下圖是實驗室研究海水對鐵閘不同部位腐蝕情況的剖面示意圖。(1)該電化學(xué)腐蝕稱為______________。(2)圖中A、B、C、D4個區(qū)域，生成鐵銹最多的是_________(填字母)。【能力提升】20．(2023·湖州、衢州、麗水三地市高三4月教學(xué)質(zhì)量檢測)海港、碼頭的鋼制管樁會受到海水的長期侵襲，常用外加電流法對其進(jìn)行保護(hù)(如圖所示，其中高硅鑄鐵為惰性輔助電極)。下列有關(guān)敘述中不正確的是()A．a(chǎn)為負(fù)極，b為正極B．高硅鑄鐵是作為損耗陽極材料發(fā)揮作用的C．通電時，海水中的陽離子向鋼制管柱電極移動D．通電后使鋼制管樁表面的腐蝕電流接近零21．實驗小組研究金屬電化學(xué)腐蝕，實驗如下：序號實驗5min25min實驗I鐵釘表面及周邊未見明顯變化鐵釘周邊零星、隨機(jī)出現(xiàn)極少量紅色和藍(lán)色區(qū)域，有少量紅棕色鐵銹生成實驗Ⅱ鐵釘周邊出現(xiàn)紅色區(qū)域，未見藍(lán)色出現(xiàn)，鋅片周邊未見明顯變化鐵釘周邊紅色加深，區(qū)域變大，未見藍(lán)色出現(xiàn)，鋅片周邊未見明顯變化下列說法不正確的是()

A．實驗I生成鐵銹說明鐵釘發(fā)生了吸氧腐蝕B．對比實驗I，實驗Ⅱ中鐵釘在5min即出現(xiàn)紅色，說明鋅片加速了鐵的腐蝕速率C．實驗Ⅱ中正極的電極反應(yīng)式：O2+2H2O+4e-=4OH-D．若將Zn片換成Cu片，推測Cu片周邊會出現(xiàn)紅色，鐵釘周邊會出現(xiàn)藍(lán)色22．金屬腐蝕在生活中隨處可見，常見的有化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。I．某研究小組為探究弱酸性條件下鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕的類型及腐蝕速率，將混合均勻的新制鐵粉和炭粉置于錐形瓶底部，塞上瓶塞，如圖1所示。從膠頭滴管中滴入幾滴醋酸溶液，同時測量容器中的壓強(qiáng)變化。(1)請完成以下實驗設(shè)計(完成表中空格)：編號實驗?zāi)康奶糠圪|(zhì)量/g鐵粉質(zhì)量/g醋酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%①為以下實驗作參照0.52.090.0②醋酸濃度的影響0.5_________36.0③______________0.22.090.0(2)編號①實驗測得容器中壓強(qiáng)隨時間變化如圖2。2時，容器中壓強(qiáng)明顯小于起始壓強(qiáng)，其原因是鐵發(fā)生了________________(填“吸氧”或“析氫”)腐蝕，請在圖3中用箭頭標(biāo)出發(fā)生該腐蝕時電子流動的方向________；此時，炭粉表面發(fā)生了________(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)，其電極反應(yīng)式是_______。(3)圖中U形管左端紅墨水柱先下降，一段時間后又上升，請解釋開始下降的原因是_______。(4)圖為青銅器在潮濕環(huán)境中發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原理示意圖。①腐蝕過程中，負(fù)極是______(填“a”“b”或“c”)。②環(huán)境中的Cl-擴(kuò)散到孔口，并與正極反應(yīng)產(chǎn)物和負(fù)極反應(yīng)產(chǎn)物作用生成多孔粉狀銹Cu2(OH)3Cl↓，其離子方程式為____________。23．鋁的陽極氧化是一種重要的表面處理技術(shù)，其原理是用電化學(xué)方法處理鋁件表面，優(yōu)化氧化膜結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)鋁件的抗腐蝕性，同時便于表面著色。取鋁片模擬該實驗，并測定氧化膜厚度，操作步驟如下：(1)鋁片預(yù)處理鋁片表面除去油垢后，用2mol/LNaOH溶液在60～70℃下洗滌，除去鋁表面薄氧化膜，離子方程式為：_______；再用10％(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的HNO3溶液對鋁片表面進(jìn)行化學(xué)拋光。若取一定體積68％(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的濃硝酸配制該化學(xué)拋光液，需要用到的玻璃儀器有_______、_______、玻璃棒和膠頭滴管。(2)電解氧化取預(yù)處理過的鋁片和鉛做電極，控制電流恒定為0.06A，用直流電源在5～6mol/L硫酸中電解。其中鋁片接電源_______極，產(chǎn)生氧化膜的電極反應(yīng)式為氧化膜的生長過程可大致分為A、B、C三個階段(如圖所示)，C階段多孔層產(chǎn)生孔隙的離子反應(yīng)方程式為_____，A階段電壓逐漸增大的原因是_____。(3)氧化膜質(zhì)量檢驗取出陽極氧化并封閉處理過的鋁片，洗凈、