高中化学复习知识点：吸氧腐蚀

试卷第1页，总5页高中化学复习知识点：吸氧腐蚀一、单选题1．钢铁的电化学腐蚀原理如图所示，下列有关说法中错误．．的是（）A．铁片里的铁和碳与食盐水形成无数的微小原电池B．铁电极发生氧化反应C．负极的电极反应方程式为O2＋4e－＋2H2O=4OH－D．放置一段时间后，铁片上有铁锈出现2．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．活性炭的存在会加速铁的腐蚀B．铁被氧化的电极反应式为Fe−3e-=Fe3+C．以水代替NaCl溶液，铁不能发生吸氧腐蚀D．铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能3．研究金属桥墩的腐蚀及防护是桥梁建设的重要课题。下列有关说法正确的是（）A．图1辅助电极的材料应为铜B．图1通入的保护电流只与钢铁桥墩和辅助阳极的材料有关C．图2钢铁桥墩上发生的反应是O2+2H2O+4e-=4OH-D．钢铁桥墩在河水的腐蚀比海水中更快4．如图的装置中，试管内是氯化铵溶液，将一生铁片放入其中，放置一段时间，下列试卷第2页，总5页有关描述正确的是（）A．生铁中的碳是原电池的阴极B．红墨水柱右端上升C．试管中发生了吸氧腐蚀D．溶液的pH值较开始减小5．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)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿棕色铁锈环(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少。有关说法正确的是A．液滴中的Cl—由b区向a区迁移B．液滴边缘是负极区，发生的电极反应为：O2＋2H2O＋4e-→4OH－C．液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀，生成的Fe2＋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为Cu－2e-→Cu2＋6．如图，在置于空气的容器里盛有NaCl溶液，再放入缠绕铜丝的铁钉，下列叙述错误的是A．铜丝上发生的反应为：O2+4e-+2H2O=4OH－B．铁钉上发生的反应为：Fe-3e-=Fe3+C．NaCl的存在能加快铁钉的腐蚀速率D．一段时间后铁钉上出现红棕色物质7．下列有关纯铁的描述正确的是（）A．熔点比生铁的低试卷第3页，总5页B．与相同浓度的盐酸反应生成氢气的速率比生铁的快C．在潮湿空气中比生铁容易被腐蚀D．在冷的浓硫酸中可钝化8．钢铁防腐方法有许多种，图是其中的一种方法，描述正确的是A．图所示是牺牲阳极阴极保护法B．a为电源正极C．电子流向：a→铁闸门，辅助电极→bD．辅助电极上的反应：O2+2H2O+4e→4OH-9．某课外活动小组，为研究金属的腐蚀和防护的原理，做了以下实验：将剪下的一块生铁片，放入锥形瓶中，并滴入少量食盐水将其浸湿，按如图所示的装置进行实验，过一段时间后观察。下列现象正确的是A．生铁被液封，与外界隔绝不易生锈B．锥形瓶中有白色的沉淀C．实验过程中，铁作为阳极，发生腐蚀D．B中导气管里形成一段水柱10．在生产和生活中金属腐蚀难以避免。对图a和图b的分析合理的是A．图a，负极上发生的反应是：O2+4e+2H2O→4OH－B．图b，接通开关后溶液中的H＋向正极移动C．图a，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重D．图b，接通开关后Zn腐蚀速率增大，Zn上放出气体的速率也增大试卷第4页，总5页二、综合题11．(1)炒过菜的铁锅未及时洗净，不久便会因腐蚀而出现红褐色锈斑。请回答：①铁锅的锈蚀是________腐蚀（填“析氢”或“吸氧”）。②写出铁锅腐蚀正极的电极反应式：________________________________(2)在如图用石墨作电极的电解池中，放入500mL含一种溶质的某蓝色溶液进行电解，观察到A电极表面有红色的固态物质生成，B电极有无色气体生成；当溶液中的原有溶质完全电解后，停止电解，取出A电极，洗涤、干燥、称量、电极增重1.6g。请回答下列问题：①A接的是电源的_______极，B电极上的反应式_____________________。②写出电解时反应的总离子方程式_____________________________________③电解后溶液的pH为_____________（假设电解前后溶液的体积不变）；要使电解后溶液恢复到电解前的状态，则需加入__________。12．原电池是化学对人类的一项重大贡献。(1)市场上出售的“热敷袋”是利用原电池原理产生热量，主要成分是铁屑、碳粉和少量的NaCl、水等。“热敷袋”在启用前用塑料袋使之与空气隔绝;启用时打开塑料袋轻轻揉搓,就会放出热量，使用后,会发现袋内有许多铁锈生成。请回答:①碳粉的作用是___________________，加入NaCl的作用是________________________。②正极反应的方程式为______________________________________。③写出使用后生成铁锈所发生的氧化还原反应的化学方程式______________________________________________________________________。(2)一种既能供电又能固氮的新型氢氮燃料电池的工作原理如图所示：其中电解液为溶有化合物A的稀盐酸。回答下列问题：①电子从通入______(填“N2”或“H2”)的电极流出，化合物A为_________(填化学式)试卷第5页，总5页②正极的电极方程式为________________________________。③电路中通过2.4mol电子时，两极共消耗标准状况下的气体___________L。④放电过程中电解质溶液的PH会_______(填“增大”或“减小””或“不变”)，为维持电解质PH基本不变，可往溶液中通入________气体(填“NH3”或“HCl”)。参考答案1．C【解析】【详解】A.在一块表面无锈的铁片上滴食盐水，由于电极活动性FeC，所以铁作负极，碳作正极，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，A正确；B.在原电池中，负极发生氧化反应，所以铁电极发生氧化反应，B正确；C.铁作负极，发生失电子的氧化反应，即Fe-2e-=Fe2+，C错误；D.铁失去电子生成氢氧亚铁，氢氧化亚铁被氧化生成氢氧化铁，氢氧化铁失水生成氧化铁，因此放置一段时间后，铁片上有铁锈出现，D正确；故合理选项是C。2．A【解析】【分析】【详解】A.Fe、C和电解质溶液构成原电池，Fe易失电子被腐蚀，加速Fe的腐蚀，故A正确；B.由图可知该装置中发生吸氧腐蚀，Fe作负极Fe失电子生成亚铁离子,电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，故B错误；C.弱酸性或中性条件下铁会发生吸氧腐蚀，水代替NaCl溶液，溶液仍然呈中性，Fe发生吸氧腐蚀，故C错误；D.铁腐蚀过程发生电化学反应，部分化学能转化为电能，放热，所以还存在化学能转化为热能的变化，故D错误；故答案：A。3．C【解析】【分析】图1有外接电源，是外加电流的阴极保护法，图2没有外接电源，是牺牲阳极的阴极保护法。【详解】A．辅助电极与电源正极相连，作阳极，Cu在阳极失电子被腐蚀消耗，成本增大，不能用Cu作阳极，A错误；B．在保护过程中要使被保护金属结构电位低于周围环境，通入的保护电流应该根据环境条件变化(pH值，离子浓度，温度等)进行调整，B错误；C．图2是牺牲阳极的阴极保护法，钢铁桥墩作正极被保护，正极上氧气得电子发生还原反应O2+2H2O+4e-=4OH-，C正确；D．河水中的电解质少于海水中的电解质，所以钢铁桥墩在海水中比在河水中腐蚀更快，D错误。答案选C。4．B【解析】【分析】【详解】A.生铁是铁碳合金，形成原电池的时候，应该是铁为负极，碳为正极，A项错误；B.氯化铵(酸性)为电解质，应该进行析氢腐蚀，生成氢气，压强增大红墨水柱右端上升，B项正确；C.氯化铵(酸性)为电解质，应该进行析氢腐蚀，C项错误；D.析氢腐蚀，生成氢气会消耗氢离子，pH变大，D项错误；答案选B。【点睛】金属被腐蚀的时候一般发生电化学腐蚀，有两种可能的情况：吸氧腐蚀和析氢腐蚀。一般来说，体系处于碱性、中性甚至弱酸性都会发生吸氧腐蚀，体系处于强酸性应该发生析氢腐蚀。实际上，本题中是否发生析氢腐蚀不好判断，仅就一般情况进行选择即可。5．A【解析】【分析】NaCl溶液滴到一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后在液滴覆盖的圆周中心区(a)被腐蚀变暗，实际上是发生了吸氧腐蚀，这时，负极电极反应为：Fe-2e-=Fe2+(发生氧化反应)，正极电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-(发生还原反应)，在液滴外沿，由于Fe2++2OH-=Fe(OH)2，4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3形成了棕色铁锈环(b)，以此解答。【详解】A．根据在原电池中，阳离子移向正极，阴离子移向负极的规律，Cl−应由b区向a区迁移，故A正确；B．液滴中心是负极区，发生反应：Fe-2e-=Fe2+，故B错误；C．液滴下的Fe因发生氧化反应而被腐蚀，故C错误；D．改用嵌有铜螺丝钉的铁板，则铁为负极，负极电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+，故D错误；故答案为：D。【点睛】对于电池或电解池工作过程中离子迁移分析：若无离子交换膜的情况下，阴离子移向氧化电极，即原电池的负极和电解池的阳极，阳离子移向还原电极，即原电池的正极和电解池的阴极；若有离子交换膜时，需根据具体情况进行分析，分析过程中根据离子迁移的目的是使溶液呈电中性原则即可。6．B【解析】【分析】在NaCl溶液存在的条件下，铁发生吸氧腐蚀，正极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-，负极反应为Fe-2e-=Fe2+，生成的Fe(OH)2不稳定，被氧化而生成红褐色Fe(OH)3，据此分析解答。【详解】A．在NaCl溶液存在的条件下，铁发生吸氧腐蚀，正极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-，故A正确；B．铁钉上发生的反应为：Fe-2e-=Fe2+，故B错误；C．NaCl的存在易形成电化学腐蚀，加快铁钉的腐蚀速率，故C正确；D．生成的Fe(OH)2不稳定，被氧化而生成红褐色Fe(OH)3，氢氧化铁可分解成红棕色氧化铁，故D正确；故选B。7．D【解析】【详解】A项、生铁是铁与碳的合金，由于合金的熔点低于组成成分中任一物质的熔点，故A错误；B项、生铁与盐酸反应时，铁、碳在盐酸中形成无数微小的原电池，使反应速率比纯铁要快，故B错误；C项、生铁在潮湿空气中，Fe、C形成原电池发生吸氧腐蚀，腐蚀速率远比纯铁要快，故C错误；D项、金属铁、铝在常温下皆在浓硫酸、浓硝酸中发生钝化，故D正确；故选D。【点睛】该题是中等难度的试题，试题贴近高考，综合性强，注重考查学生分析问题、解决问题的能力，有助于培养学生的逻辑思维能力和发散思维能力。8．C【解析】【分析】【详解】A.图所示是外接电源的阴极保护法，A错误；B.a为电源负极；C.a为电源负极，铁闸门为阴极，辅助电极为阳极，b为电源正极，因此电子流向：a→铁闸门，辅助电极→b，C正确；D.辅助电极是阳极，发生失去电子的氧化反应，D错误；答案选C。9．D【解析】【分析】【详解】金属铁为负极，发生反应：Fe-2e-=Fe2+，碳为正极，发生吸氧腐蚀，即2H2O+O2+4e-=4OH-，所以锥形瓶中气体压强减小，A．锥形瓶中生铁发生吸氧腐蚀，故A错误；B．金属发生吸氧腐蚀，发生原电池反应，反应为：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2，4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3最终有红褐色沉淀，故B错误；C．实验过程中，铁作为负极，发生腐蚀，故C错误；D．锥形瓶中金属发生吸氧腐蚀，瓶中气体压强减小，导气管里形成一段水柱，故D正确；答案选D。【点睛】中性或碱性条件下，铁腐蚀时发生的是吸氧腐蚀，是原电池反应。10．B【解析】【分析】【详解】A、根据图a知，水中溶解了氧气，碳、铁和水构成了原电池，负极上铁失电子发生氧化反应，电极反应式为：Fe－2e－＝Fe2+，故A错误；B、原电池放电时，阳离子流向正极，所以溶液