《2025年优化探究同步导学案高中化学选择性必修1人教版》

2. 城市地下潮湿的土壤中，常埋有纵横交错的管道和输电线路，当有电流泄漏并与金属管道形成回路时，就会引起金属管道的腐蚀。原理如图所示，但若电压等条件适宜，钢铁管道也可能减缓腐蚀，此现象被称为“阳极保护”。下列有关说法不正确的是()


A.该装置能够将电能转化为化学能
B.管道右端腐蚀比左端快，右端电极反应为Fe - 2e⁻ = Fe²⁺
C.如果没有外加电源，潮湿的土壤中的钢铁管道比较容易发生吸氧腐蚀
D.钢铁“阳极保护”的实质是在阳极金属表面形成一层耐腐蚀的钝化膜

答案： 2.BA.该装置相当于电解池，能将电能转化为化学能，正确；B.电解池中阳极被腐蚀，左端为阳极，其腐蚀速率较右端快，左端电极反应为$\mathrm{Fe-2e^{-}=Fe^{2+}}$，错误；C.如果没有外加电源，潮湿的土壤(接近中性)中的钢铁管道发生原电池反应，发生的是吸氧腐蚀，正确；D.根据题意，若电压等条件适宜，Fe在阳极失电子生成氧化物薄膜，能防止金属被腐蚀，所以“阳极保护”实际上是在阳极金属表面形成了一层致密的保护膜，正确。

3. 利用如图所示装置，可以模拟铁的电化学防护。若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于M处还是N处？若X为锌，开关K置于M处还是N处？该防护法的名称是什么？

答案： 3.若X为碳棒，当开关K置于M处时，Fe为负极，被腐蚀；当开关K置于N处时，Fe为阴极，被保护，所以为减缓铁的腐蚀，开关K应置于N处。若X为锌，当开关K置于M处时，形成原电池，Zn为负极，Fe为正极，Fe被保护，该防护法属于牺牲阳极法。

1. 一次性保暖贴工作原理
铁与氧气的反应是一个放热反应，这个反应在自然条件下进行得很慢，但当它以电池反应的形式发生时则会变得很快，并放出大量的热。

答案： 1.铁粉 活性炭 $\mathrm{Fe-2e^{-}=Fe^{2+}}$ $\mathrm{O_{2}+2H_{2}O+4e^{-}=4OH^{-}}$

2. 微电解技术处理工业废水


[教材微拓展]
金属腐蚀快慢的比较
(1) 在同一电解质溶液中：电解池原理引起的腐蚀 ＞ 原电池原理引起的腐蚀 ＞ 化学腐蚀 ＞ 有防护措施的腐蚀。
(2) 同一种金属在相同浓度、不同介质中腐蚀，由快到慢的顺序为强电解质溶液 ＞ 弱电解质溶液 ＞ 非电解质溶液。
(3) 有无保护措施的腐蚀快慢顺序：无保护措施的金属腐蚀 ＞ 有一定保护措施的金属腐蚀 ＞ 牺牲阳极法引起的金属腐蚀 ＞ 外加电流法引起的金属腐蚀。
(4) 对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀速率越快。
(5) 同一种金属A与另一较不活泼的金属B相连时，在相同的环境条件下，金属B越不活泼，金属A腐蚀越厉害。

答案： 2.铁屑中的铁 铁屑中的碳 $\mathrm{Fe-2e^{-}=Fe^{2+}}$ $\mathrm{O_{2}+2H_{2}O+4e^{-}}$
$\mathrm{=4OH^{-}}$ $\mathrm{2H^{+}+2e^{-}=H_{2}\uparrow}$