高中化學 4.4金屬的電化學腐蝕與防護練習 新人教版選修4

1、4.4金屬的電化學腐蝕與防護1下列各變化中，屬于原電池反應的是()A在空氣中，金屬鋁表面迅速氧化形成保護層B白鐵(鍍鋅)表面有劃損時，也能阻止鐵被氧化C紅熱的鐵絲與水接觸，表面形成藍黑色的保護層D在空氣中，金屬銀表面生成一層黑色物質(zhì)【解析】鍍鋅鐵表面劃損時，鋅作原電池負極被氧化。A、C、D屬于化學腐蝕?！敬鸢浮緽2下列關于鋼鐵銹蝕的敘述中，不正確的是 ()A鋼鐵銹蝕時，鐵原子失去電子成為Fe3，而后生成Fe(OH)3，再部分脫水成為氧化鐵的水合物B鍍銀的鐵制品，鍍層部分受損后，露出的鐵表面易被腐蝕C鐵銹的主要成分是Fe2O3·nH2O，為保護海輪的船殼，常在船殼上鑲?cè)脘\塊D酸雨能使鋼

2、鐵更容易發(fā)生析氫腐蝕【解析】鋼鐵銹蝕時鐵作負極，失電子生成Fe2，F(xiàn)e2與OH結(jié)合生成Fe(OH)2，而后Fe(OH)2被氧化為Fe(OH)3，F(xiàn)e(OH)3部分脫水成為氧化鐵的水合物，A項錯誤；鐵比銀活潑，鍍銀鐵制品破損后形成的原電池中鐵為負極，腐蝕加快，B項正確；鋅比鐵活潑，形成原電池時鋅為負極被腐蝕，保護鐵，C項正確；酸性條件下鋼鐵易于發(fā)生析氫腐蝕，D項正確。【答案】A3銅板上鐵鉚釘處的吸氧腐蝕原理如圖所示，下列有關說法不正確的是()A正極的電極反應式為：2H2e=H2B此過程中還涉及反應：4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3C此過程中銅并不被腐蝕D此過程中電子從Fe移向Cu【

3、解析】該圖表示為吸氧腐蝕，其中鐵鉚釘為負極，電極反應式為Fe2e=Fe2，銅板作正極，電極反應式為O24e2H2O=4OH，當形成Fe(OH)2后，還有4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3這個反應，故A項錯誤，B、C、D三項均正確。【答案】A4如圖裝置中，U形管內(nèi)為紅墨水，a、b試管內(nèi)分別盛有食鹽水和氯化銨溶液，各加入生鐵塊，放置一段時間。下列有關描述錯誤的是()A生鐵塊中的碳是原電池的正極B紅墨水柱兩邊的液面變?yōu)樽蟮陀腋逤兩試管中相同的電極反應式是：Fe2e=Fe2Da試管中發(fā)生了吸氧腐蝕，b試管中發(fā)生了析氫腐蝕【解析】a為中性環(huán)境，發(fā)生吸氧腐蝕，氧氣被消耗，氣體壓強減??；b中酸性

4、較強，發(fā)生析氫腐蝕，有氫氣放出，氣體壓強增大，所以紅墨水柱兩邊的液面變?yōu)樽蟾哂业?，故B項錯?！敬鸢浮緽5為了防止鋼鐵銹蝕，下列防護方法中正確的是()A在精密機床的鐵床上安裝銅螺釘B在排放海水的鋼鐵閥門上用導線連接一塊石墨，一同浸入海水中C在海輪舷上用鐵絲系住鋅板浸在海水里 D在地下輸油的鑄鐵管上接直流電源的正極【解析】A、B中形成的原電池都是鐵作負極，加速鋼鐵腐蝕；D中鑄鐵管作陽極，加速腐蝕；C中鋅比鐵活潑，鐵作正極?！敬鸢浮緾6下列關于金屬的防護方法的說法不正確的是 ()A我們使用的快餐杯表面有一層搪瓷，搪瓷層破損后仍能起到防止鐵生銹的作用B給鐵件通入直流電，把鐵件與電池負極相連接C輪船在船

5、殼水線以下常裝有一些鋅塊，這是利用了犧牲陽極的陰極保護法D鋼鐵制造的暖氣管管道外常涂有一層較厚的瀝青【解析】A項中搪瓷層破損后金屬鐵直接暴露在空氣中，搪瓷層已不能再對破損部位形成有效的保護；B項中利用的是外加電流的陰極保護法，從而保護鐵不被腐蝕；C項是犧牲陽極的陰極保護法；D項是用瀝青作涂層的涂層保護法。【答案】A7有關金屬腐蝕的敘述，正確的是 ()A金屬的腐蝕一定伴有電流產(chǎn)生BFe在干燥的氯氣里比在潮濕的空氣里更易被腐蝕C發(fā)生化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿母g時較活潑的金屬總是作正極而被腐蝕D發(fā)生電化學腐蝕時都有能量的轉(zhuǎn)變，且被腐蝕的金屬總是失電子【解析】金屬的腐蝕可分為化學腐蝕和電化學腐蝕。化學腐蝕是

6、金屬直接與氧化劑反應，電子直接轉(zhuǎn)移給氧化劑，無電流產(chǎn)生；而電化學腐蝕是最普遍的金屬腐蝕，其原理與原電池原理一致?！敬鸢浮緿8下列敘述不正確的是 ()A鐵表面鍍鋅，鐵作陽極B船底鑲嵌鋅塊，鋅作負極，以防船體被腐蝕C鋼鐵吸氧腐蝕的正極反應；O22H2O4e=4OHD工業(yè)上電解飽和食鹽水的陽極反應：2Cl2e=Cl2【解析】本題考查電化學知識的應用。選項A，在鐵表面鍍鋅時，應該鋅作陽極，含Zn2的溶液作電解液；選項B，Zn的活動性比Fe強，Zn失去電子而保護了船體；選項C，鋼鐵吸氧腐蝕時，O2在正極獲得電子；選項D，Cl失電子能力大于OH，電解飽和食鹽水時，Cl在陽極失去電子變?yōu)镃l2。【答案】A9

7、鋼鐵很容易生銹而被腐蝕，每年因腐蝕而損失的鋼材占世界鋼鐵年產(chǎn)量的四分之一。(1)鋼鐵腐蝕主要是吸氧腐蝕，該腐蝕過程中的電極反應式為_。(2)為了降低某水庫的鐵閘門被腐蝕的速率，可以采用圖甲所示的方案，其中焊接在鐵閘門上的固體材料R可以采用_(填寫字母序號)。A銅B鈉C鋅D石墨(3)圖乙所示的方案也可以降低鐵閘門的腐蝕速率，其中鐵閘門應該連接在直流電源的_極?！窘馕觥?1)發(fā)生吸氧腐蝕時，負極上Fe失去電子，正極上O2得到電子。(2)鐵閘門上連接一塊比鐵活潑的金屬，如鋅，則鋅失去電子而溶解，F(xiàn)e被保護，屬于犧牲陽極的陰極保護法。(3)乙屬于外加電流的陰極保護法，需把被保護的鐵閘門連接在電源的負極

8、上?！敬鸢浮?1)負極：2Fe4e=2Fe2，正極：O22H2O4e=4OH(2)C(3)負10將NaCl溶液滴在一塊光亮清潔的鐵板表面上，一段時間后發(fā)現(xiàn)液滴覆蓋的圓圈中心區(qū)(a)已被腐蝕而變暗，在液滴外沿形成棕色鐵銹環(huán)(b)，如圖所示。導致該現(xiàn)象的主要原因是液滴之下氧氣含量比邊緣處少。下列說法正確的是()A液滴中的Cl由a區(qū)向b區(qū)遷移B液滴邊緣是正極區(qū)，發(fā)生的電極反應為：O22H2O4e=4OHC液滴下的Fe因發(fā)生還原反應而被腐蝕，生成的Fe2由a區(qū)向b區(qū)遷移，與b區(qū)的OH形成Fe(OH)2，進一步氧化、脫水形成鐵銹D若改用嵌有一銅螺絲釘?shù)蔫F板，在銅鐵接觸處滴加NaCl溶液，則負極發(fā)生的電極

9、反應為：Cu2e=Cu2【解析】由圖可知外圍腐蝕速率大于中心腐蝕速率，腐蝕區(qū)將逐漸變小，鐵銹環(huán)逐漸向中心擴展，當水蒸發(fā)完時電化學腐蝕結(jié)束。所以液滴中Na、Cl都是隨著腐蝕區(qū)的減小由b區(qū)向a區(qū)移動，故A錯；Fe被腐蝕時發(fā)生氧化反應，所以C錯；改用嵌有銅螺絲釘?shù)蔫F板，鐵仍為負極而被腐蝕，D錯?！敬鸢浮緽11根據(jù)下圖，下列判斷中正確的是()A燒杯a中的溶液pH升高B燒杯a中發(fā)生的反應為2H2O2e=H22OHC燒杯b中發(fā)生還原反應D燒杯b中發(fā)生的反應為2Cl2e=Cl2【解析】根據(jù)圖中電子移動的方向判斷，燒杯a為正極區(qū)，電極反應為：O24e2H2O=4OH，燒杯a中c(OH)增大，pH升高，故A正確

10、，B錯誤；燒杯b為負極區(qū)，電極反應為：Zn2e=Zn2，為氧化反應，故C、D錯誤。【答案】A12關于下列各裝置圖的敘述中，不正確的是()A用裝置精煉銅，則a極為粗銅，電解質(zhì)溶液為CuSO4溶液B裝置的總反應是：Cu2Fe3=Cu22Fe2C裝置中鋼閘門應與外接電源的負極相連D裝置中的鐵釘幾乎沒被腐蝕【解析】A項，根據(jù)電流方向，a為陽極，b為陰極，粗銅作陽極。B項，裝置的總反應為Fe2Fe3=3Fe2，錯誤。C項，被保護的金屬應作陰極。D項，鐵釘所處的環(huán)境干燥不被腐蝕。【答案】B13(2012·海南高考)下列敘述錯誤的是()A生鐵中含有碳，抗腐蝕能力比純鐵弱B用錫焊接的鐵質(zhì)器件，焊接處

11、易生銹C在鐵制品上鍍銅時，鍍件為陽極，銅鹽為電鍍液D鐵管上鑲嵌鋅塊，鐵管不易被腐蝕【解析】A、B選項，都是原電池原理，鐵做負極，使鐵更易腐蝕；D是犧牲陽極的陰極保護法。【答案】C14鋼鐵是目前應用最廣泛的金屬材料，了解鋼鐵腐蝕的原因與防護方法具有重要意義，對鋼鐵制品進行抗腐蝕處理，可適當延長其使用壽命。(1)抗腐蝕處理前，生產(chǎn)中常用鹽酸來除鐵銹。現(xiàn)將一表面生銹的鐵件放入鹽酸中，當鐵銹除盡后，可能發(fā)生的化合反應的化學方程式為_。(2)利用如圖裝置，可以模擬鐵的電化學防護。若X為碳棒，為減緩鐵件的腐蝕，開關K應置于_處。若X為鋅，開關K置于M處，該電化學防護法稱為_。(3)上圖中若X為粗銅，容器中

12、海水替換為硫酸銅溶液，開關K置于N處，一段時間后，當鐵件質(zhì)量增加3.2 g時，X電極溶解的銅的質(zhì)量_3.2 g(填“<”、“>”或“”)。鐵件表面鍍銅可有效防止鐵被腐蝕，如果鐵件部分未鍍上銅，或鍍層破損，鍍銅鐵比鍍鋅鐵反而更易被腐蝕，請簡要說明原因：_?！窘馕觥?1)鐵銹的主要成分是Fe2O3·xH2O，與鹽酸反應生成Fe3，F(xiàn)e3會與Fe反應生成Fe2。(2)若X為碳棒，則需將鐵件接電源的負極，即開關K置于N處。若X為Zn，則ZnFe海水構(gòu)成原電池，其中Zn作負極，F(xiàn)e作正極。此方法稱為犧牲陽極的陰極保護法。(3)粗銅中含有雜質(zhì)，轉(zhuǎn)移電子共×20.1 mol。

13、故X電極溶解Cu的質(zhì)量小于3.2 g。若鍍層破損，Cu和Fe在電解質(zhì)溶液中構(gòu)成原電池，其中Fe作負極，會加快Fe的腐蝕?！敬鸢浮?1)2FeCl3Fe=3FeCl2(2)N犧牲陽極的陰極保護法(或犧牲陽極保護法)(3)<在潮濕的環(huán)境中構(gòu)成原電池，鐵是負極，加速腐蝕15A、B、C三個燒杯中分別盛有相同物質(zhì)的量濃度的稀硫酸，如圖所示：(1)A中反應的離子方程式是_。(2)B中Sn極的電極反應式為_，Sn極附近溶液的pH_(填“增大”、“減小”或“不變”)。(3)C中被腐蝕的金屬是_，總反應離子方程式是_，比較A、B、C中鐵被腐蝕的速率由快到慢的順序是_。【解析】(1)A中發(fā)生Fe與稀硫酸間的

14、置換反應。(2)B中Sn為正極，H放電生成H2：2H2e=H2，導致Sn附近溶液中c(H)減小，pH增大。(3)C中Zn為負極被腐蝕。【答案】(1)Fe2H=Fe2H2(2)2H2e=H2增大(3)ZnZn2H=Zn2H2B>A>C16對金屬制品進行腐蝕處理，可延長其使用壽命。(1)以下為鋁材表面處理的一種方法：堿洗的目的是除去鋁材表面的自然氧化膜，堿洗時常有氣泡冒出，原因是_(用離子方程式表示)。為將堿洗后槽液中的鋁以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列試劑中的_。aNH3 bCO2cNaOH dHNO3以鋁材為陽極，在H2SO4溶液中電解，鋁材表面形成氧化膜，陽極的電極反應式為_。(2)鍍銅可防止鐵制品腐蝕，電鍍時用銅而不用石墨作陽極的原因是_。(3)利用如圖裝置，可以模擬鐵的電化學防護。若X為碳棒，為減緩鐵的腐蝕，開關K應置于_處?！窘馕觥?1)鋁與堿反應產(chǎn)生H2，離子方程式為2Al2OH6H2O=2Al(OH)43H2；通CO2氣體，可以讓溶液中的Al(OH)4全部轉(zhuǎn)化為Al(OH)3沉淀。陽極材料是鋁，屬于活潑金屬