2022高考化学 难点剖析 专题50 金属的腐蚀与防护讲解

2022高考化学 难点剖析 专题50 金属的腐蚀与防护讲解一、高考题再现1（2018北京）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）。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，可以判定Zn保护了FeB. 对比，K3Fe(CN)6可能将Fe氧化C. 验证Zn保护Fe时不能用的方法D. 将Zn换成Cu，用的方法可判断Fe比Cu活泼【答案】D2（2017课标）支撑海港码头基础的钢管柱，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【答案】C二、考点突破1、牺牲阳极的阴极保护法典例1江苏正在建设世界最大的海上风电场，防腐蚀是海上风电的突出问题，下列说法正确的是A 海水的pH一般在8.08.5，对风电钢铁支架的腐蚀主要是析氢腐蚀B 腐蚀总反应为4Fe+3O2 +2xH2O2Fe2O3xH2O（铁锈）的H 0，S0C 钢部件镀锌前，可用碱液洗去表面的铁锈D 热喷涂锌铝合金，可以减缓管道的腐蚀【答案】BD【解析】A项，海水的pH一般在8.08.5，海水呈弱碱性，对钢铁支架的腐蚀主要是吸氧腐蚀，A错误；B项，钢铁发生吸氧腐蚀的电极反应式为：负极电极反应式为Fe-2e-=Fe2+、正极电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，电池总反应为2Fe+O2+2H2O=2Fe（OH）2，接着发生的反应有4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3、2Fe（OH）3=Fe2O3+3H2O，腐蚀的总反应为4Fe+3O2+2xH2O=2Fe2O3xH2O，该反应为放热反应，S0，B正确；C项，铁锈的主要成分为Fe2O3xH2O，碱液与铁锈不反应，不能洗去钢部件表面的铁锈，C错误；D项，锌铝合金比Fe活泼，锌铝合金为负极，钢铁为正极被保护，减缓管道的腐蚀，此保护法称为牺牲阳极的阴极保护法，D正确。2、外加电流的阴极保护法典例2（2018届山东省潍坊市高三第三次高考模拟考试）我国多条高压直流电线路的瓷绝缘子出现铁帽腐蚀现象，在铁帽上加锌环能有效防止铁帽的腐蚀，防护原理如图所示。下列说法错误的是A 通电时，锌环是阳极，发生氧化反应B 通电时，阴极上的电极反应为2H2O+2e-=H2+2OH-C 断电时，锌环上的电极反应为Zn2+2e-=ZnD 断电时，仍能防止铁帽被腐蚀【答案】C3、化学腐蚀典例3（2018届四川省资阳市高中高三第二次诊断性考试）化学与生产、生活、科技等密切相关，下列有关解释正确的是A 用樟脑丸驱除衣柜里的蟑螂，是由于樟脑丸的分解产物能杀灭蟑螂B 氨气液化以及液氨气化均要吸收大量的热，所以氨气常作制冷剂C 纯银制品在空气中久置变黑，是因为发生了电化学腐蚀D 有机磷农药多为磷酸酯或硫代磷酸酯类物质，肥皂水等碱性物质有利其水解而解毒【答案】D【解析】A，用樟脑丸驱除衣柜里的蟑螂，是由于樟脑丸的主要成分萘酚具有强烈的挥发性，挥发产生的气体能杀灭蟑螂，A错误；B，氨气液化时放出大量的热，B错误；C项，纯银制品在空气中久置变黑，是因为发生了化学腐蚀，C错误；D，有机磷农药多为磷酸酯或硫代磷酸酯类物质，肥皂水的主要成分为高级脂肪酸盐，由于高级脂肪酸根的水解，肥皂水呈碱性，酯类物质能在碱性条件下发生水解而解毒，D正确。4、钢铁的析氢腐蚀典例4（2018届安徽省六安市皖西省示范高中联盟高三上学期期末考试）下列操作或装置能达到实验目的的是A 配制一定浓度的NaCl溶液 B 除去CO2中的HCl气体C 观察铁的析氢腐蚀 D 快速制备和收集一定量的氨气【答案】B5、钢铁的吸氧腐蚀典例5（2018届天津市南开区高三三模）下列实验操作正确且能达到相应目的的是选项实验目的实验操作A称取2.0gNaOH固体先在托盘上各放1张滤纸，然后在右盘上添加2g砝码，左盘上添加NaOH固体B配制稀硫酸先将浓硫酸加入烧杯，后倒入蒸馏水C验证铁的吸氧腐蚀将铁钉放入试管中，用盐酸浸没D检验溶液中是否有NH4+取少量试液于试管中，加入NaOH溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体【答案】D【解析】A项，NaOH具有强腐蚀性，不能用滤纸称量NaOH固体，应用玻璃器皿（如烧杯等）称量NaOH固体，A错误；B项，浓硫酸的密度比水大得多，直接将水加入浓硫酸会使水浮在浓硫酸表面，大量放热而使酸液沸腾溅出造成事故，稀释浓硫酸时应将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中，并不断搅拌，使稀释产生的热量及时散出，B错误；C项，钢铁在中性或酸性很弱的溶液中发生吸氧腐蚀，盐酸具有强酸性，用盐酸浸没铁钉验证铁的析氢腐蚀，C错误；D项，检验NH4+的原理是NH4+OH-NH3+H2O，NH3能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，检验NH4+的实验操作为：取少量试液于试管中，加入NaOH溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体，若试纸变蓝，则原试液中含NH4+，D正确。6、探究题典例6（2018届北京市西城区重点中学高三上学期期末复习检验）某小组同学利用下图所示装置进行铁的电化学腐蚀原理的探究实验：装置分别进行的操作现象i. 连好装置一段时间后，向烧杯中滴加酚酞ii. 连好装置一段时间后，向烧杯中滴加K3Fe(CN)6溶液铁片表面产生蓝色沉淀（1）小组同学认为以上两种检验方法，均能证明铁发生了吸氧腐蚀。实验i中的现象是_。用化学用语解释实验i中的现象：_。（2）查阅资料：K3Fe(CN)6具有氧化性。据此有同学认为仅通过ii中现象不能证明铁发生了电化学腐蚀，理由是_。进行下列实验，在实验几分钟后的记录如下：实验滴管试管现象0.5 molL-1K3Fe(CN)6溶液iii. 蒸馏水无明显变化iv. 1.0 molL-1NaCl溶液铁片表面产生大量蓝色沉淀v. 0.5 molL-1 Na2SO4溶液无明显变化a. 以上实验表明：在条件下_，K3Fe(CN)6溶液可以与铁片发生反应。b. 为探究Cl-的存在对反应的影响，小组同学将铁片酸洗（用稀硫酸浸泡后洗净）后再进行实验iii，发现铁片表面产生蓝色沉淀。此补充实验表明Cl-的作用是_。（3）有同学认为上述实验仍不严谨。为进一步探究K3Fe(CN)6的氧化性对实验ii结果的影响，又利用（2）中装置继续实验。其中能证实以上影响确实存在的是_（填字母序号）。实验试剂现象A酸洗后的铁片、K3Fe(CN)6溶液（已除O2）产生蓝色沉淀B酸洗后的铁片、K3Fe(CN)6和NaCl混合溶液（未除O2）产生蓝色沉淀C铁片、K3Fe(CN)6和NaCl混合溶液（已除O2）产生蓝色沉淀D铁片、K3Fe(CN)6和盐酸混合溶液（已除O2）产生蓝色沉淀（4）综合以上实验分析，利用实验ii中试剂能证实铁发生了电化学腐蚀的实验方案是_。【答案】 碳棒附近溶液变红 O2 + 4e- + 2H2O = 4OH- K3Fe(CN)6可能氧化Fe生成Fe2+，会干扰由于电化学腐蚀负极生成Fe2+的检验 Cl-存在 Cl-破坏了铁片表面的氧化膜 AC 连好装置一段时间后，取铁片（负极）附近溶液于试管中，滴加K3Fe(CN)6溶液，若出现蓝色沉淀，则说明负极附近溶液中产生了Fe2+，即发生了电化学腐蚀a由实验iii蒸馏水，无明显变化；iv.1.0molL-1NaCl溶液，铁片表面产生大量蓝色沉淀；v.0.5molL-1Na2SO4溶液，无明显变化可知在Cl-存在下，K3Fe(CN)6溶液可以与铁片发生反应，故答案为：Cl-存在；b由小组同学将铁片酸洗(用稀硫酸浸泡后洗净)后再进行实验III，发现铁片表面产生蓝色沉淀的实验可分析是Cl-破坏了铁表面的氧化膜，故答案为：Cl-破坏了铁表面的氧化膜；