高中化學(xué)專題豐富多彩的生活材料應(yīng)用廣泛的金屬材料課時訓(xùn)練蘇教

1、課時訓(xùn)練14金屬的腐蝕與防護(hù)基礎(chǔ)夯實(shí)1.古老的鐵橋,經(jīng)常每隔一段時間,就要涂一遍油漆,但仍看到有銹跡。下列說法中合理的是()A.油漆只起美觀作用,而與腐蝕無關(guān)B.鐵橋生銹主要是鐵與空氣中的氧氣發(fā)生了化學(xué)腐蝕C.鐵橋生銹主要是鐵與空氣中的O2、H2O等發(fā)生電化學(xué)腐蝕D.鐵橋腐蝕與外界環(huán)境無關(guān),只由金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定解析：鐵橋腐蝕主要是Fe與空氣中的O2、H2O等發(fā)生了電化學(xué)腐蝕中的吸氧腐蝕的結(jié)果,而油漆起到了隔絕O2、H2O的作用。答案：C2.以下現(xiàn)象與電化學(xué)腐蝕無關(guān)的是()(導(dǎo)學(xué)號52200088)A.黃銅(銅鋅合金)制作的銅鑼不易產(chǎn)生銅綠B.生鐵比軟鐵芯(幾乎是純鐵)容易生銹C.鐵質(zhì)器件附有銅

2、質(zhì)配件,在接觸處易生鐵銹D.銀質(zhì)獎牌久置后表面變暗解析：A中黃銅(銅鋅合金)可以構(gòu)成原電池,被腐蝕的金屬應(yīng)是金屬性較強(qiáng)的鋅而不是銅,所以不會產(chǎn)生銅綠。B中生鐵中含有碳,可以構(gòu)成原電池從而使鐵腐蝕生銹。C中鐵與銅接觸構(gòu)成原電池,鐵比銅活潑,鐵被腐蝕生成鐵銹。D中銀質(zhì)獎?wù)率怯奢^純的銀制作的,不構(gòu)成原電池,久置后變暗是跟空氣中的物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)造成的。答案：D3.下列關(guān)于金屬腐蝕的敘述正確的是()A.金屬在潮濕空氣中腐蝕的實(shí)質(zhì)是M+nH2OM(OH)n+H2B.金屬的電化學(xué)腐蝕的實(shí)質(zhì)是M-ne-Mn+C.金屬的化學(xué)腐蝕必須在酸性條件下進(jìn)行D.在潮濕的中性環(huán)境中,金屬的電化學(xué)腐蝕主要是析氫腐蝕解析

3、：A中金屬在潮濕的空氣中易發(fā)生電化學(xué)腐蝕,金屬失去電子,M-ne-Mn+,B項(xiàng)正確。C中金屬的化學(xué)腐蝕若在酸性較強(qiáng)的條件下進(jìn)行,則發(fā)生析氫腐蝕,正極反應(yīng):2H+2e-H2;若在弱酸性或中性或堿性條件下則發(fā)生吸氧腐蝕,正極反應(yīng):2H2O+O2+4e-4OH-。答案：B4.下列五種金屬制品的鍍層破壞后,金屬腐蝕速率最快的是()A.鍍鋁塑料B.食品罐頭盒(鍍錫)C.白鐵(鍍鋅)水桶D.鍍銀銅質(zhì)獎?wù)陆馕觯篈項(xiàng),塑料不被腐蝕。B項(xiàng),Fe為原電池負(fù)極,加速Fe的腐蝕。C項(xiàng),Zn為原電池負(fù)極,Fe被保護(hù)。D項(xiàng),Cu為原電池負(fù)極,加速了Cu的腐蝕。但由于Fe比Cu更易失電子,所以腐蝕最快的為B選項(xiàng)中的鐵。答案

4、：B5.為研究金屬腐蝕的條件和速率,某課外興趣活動小組學(xué)生用金屬絲將三根大小相同的鐵釘分別固定在如圖所示的三個裝置中,再放置于玻璃鐘罩里保存相同的一段時間,下列對實(shí)驗(yàn)結(jié)束時現(xiàn)象的描述不正確的是()(導(dǎo)學(xué)號52200089)A.實(shí)驗(yàn)結(jié)束時,裝置左側(cè)的液面一定會下降B.實(shí)驗(yàn)結(jié)束時,裝置左側(cè)的液面比裝置的低C.實(shí)驗(yàn)結(jié)束時,裝置中的鐵釘腐蝕最嚴(yán)重D.實(shí)驗(yàn)結(jié)束時,裝置中的鐵釘幾乎沒有被腐蝕解析：裝置中的鐵釘處于鹽酸的蒸氣中,發(fā)生析氫腐蝕,使左側(cè)液面下降;裝置中的鐵釘同樣處于鹽酸的蒸氣中,所不同的是懸掛鐵釘?shù)慕饘俳z由鐵絲換成了銅絲,由于Fe比Cu活潑,在這種氛圍中構(gòu)成的原電池會加快鐵釘?shù)母g而放出更多的H

5、2,使左側(cè)液面下降更多;裝置中雖然懸掛鐵釘?shù)倪€是銅絲,但由于濃硫酸有吸水性、無揮發(fā)性,使鐵釘處于一種較為干燥的空氣中,因而在短時間內(nèi)幾乎沒有被腐蝕。答案：B6.(2016山東棗莊校級模擬)下列關(guān)于金屬的說法中,正確的是()A.籃球架的表面噴涂油漆,主要是為了美觀B.回收金屬飲料罐,只是為了減少環(huán)境污染C.銀的導(dǎo)電性比銅的好,所以常用銀作電線而不用銅D.不銹鋼抗腐蝕性好,常用于制醫(yī)療器械、炊具等解析：籃球架的表面噴涂油漆能隔絕空氣和水,主要是為了防止金屬生銹,故A錯誤;回收金屬飲料罐,可以再利用金屬,節(jié)約金屬資源,故B錯誤;銀的導(dǎo)電性比銅的好,但是銀的價格較高,所以銀一般不用作導(dǎo)線,故C錯誤;不

6、銹鋼是由鐵、鉻、鎳制成的,具有強(qiáng)的抗腐蝕性能,常用于制醫(yī)療器械、炊具等,故D正確。答案：D7.下列材料保護(hù)的措施中不正確的是()(導(dǎo)學(xué)號52200090)A.將搪瓷快餐杯脫瓷的部位用醇酸油漆涂嚴(yán)實(shí),防止杯被腐蝕B.將自行車的鐵鏈條涂上植物油,防止鏈條被腐蝕C.將埋在地下的鐵水管纏上廢銅絲,防止水管被腐蝕D.將待埋在地下的木頭樁先用火將表面燒焦,防止木材被腐蝕解析：鐵和銅在電解質(zhì)溶液里構(gòu)成鐵為負(fù)極、銅為正極的原電池,加快鐵的腐蝕。木材燒焦的部分主要是木炭,木炭的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定,不易腐爛。答案：C8.下列說法正確的是()A.鋼鐵因含雜質(zhì)而容易發(fā)生電化學(xué)腐蝕,所以合金都不耐腐蝕B.原電池反應(yīng)是導(dǎo)致

7、金屬腐蝕的主要原因,故不能用來減緩金屬的腐蝕C.鋼鐵電化學(xué)腐蝕的兩種類型主要區(qū)別在于水膜的pH不同,引起的負(fù)極反應(yīng)不同D.無論哪種類型的腐蝕,其實(shí)質(zhì)都是金屬被氧化解析：金屬的腐蝕就是金屬失電子而被氧化的過程,因此D正確。依據(jù)電化學(xué)腐蝕中析氫腐蝕和吸氧腐蝕的原理可知,負(fù)極反應(yīng)是相同的,故C不正確。原電池反應(yīng)既可以加快金屬的腐蝕,也可用以防止金屬的腐蝕。例如不銹鋼、鍍鋅鐵等中的Fe均不易腐蝕,所以A、B不正確。答案：D9.為保護(hù)地下鋼管不受腐蝕,采取的措施錯誤的是()A.與石墨棒相連B.與直流電源負(fù)極相連C.在地下鋼管外圍涂上防腐膜D.與鋅板相連解析：鐵與石墨棒相連,鐵作負(fù)極,鐵易被腐蝕;B、D兩

8、選項(xiàng)是保護(hù)金屬的兩種方法,B是外加電源的陰極保護(hù),D是犧牲陽極的陰極保護(hù)法。答案：A能力提升1.切過咸菜的鋼刀未及時清洗,第二天刀上便出現(xiàn)銹斑,試用有關(guān)電極反應(yīng)式、化學(xué)方程式表示Fe(OH)3的生成過程。(1)負(fù)極:;正極:。 (2)化學(xué)方程式: 。 解析：鋼鐵在潮濕環(huán)境下形成原電池,發(fā)生電化學(xué)腐蝕。答案：(1)2Fe-4e-2Fe2+O2+2H2O+4e-4OH-(2)2Fe+2H2O+O22Fe(OH)2,4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)32.將鐵棒插入CuSO4溶液中,如圖所示。請回答相關(guān)問題:(1)一段時間后,可觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是,發(fā)生反應(yīng)的

9、離子方程式是。 (2)要使圖中的鐵棒逐漸溶解而銅不在鐵棒上析出,可以設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)是  。 (3)要使上圖中的鐵棒上逐漸析出銅,而且鐵棒不消耗,可以設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)是  。 解析：(2)將(1)中反應(yīng)在兩極上進(jìn)行,設(shè)計(jì)成原電池,且另一電極的活潑性比鐵差;(3)設(shè)計(jì)成原電池,鐵的活潑性比另一種金屬差。答案：(1)鐵棒表面有紅色固體析出,溶液顏色變淺Fe+Cu2+Fe2+Cu(2)找一種比鐵不活潑的金屬(如Cu)或非金屬(如C)與鐵棒用導(dǎo)線相連(或直接接觸)插入該溶液中構(gòu)成原電池(3)找一種比鐵活潑的金屬(如Al)與鐵棒接觸(或用導(dǎo)線連接

10、),插入溶液中構(gòu)成原電池3.鐵及鐵的化合物應(yīng)用廣泛,如FeCl3可用作催化劑、印刷電路銅板腐蝕劑和外傷止血劑等。(1)FeCl3溶液腐蝕印刷電路銅板的離子方程式為。 (2)若將(1)中的反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池,請畫出原電池的裝置圖,標(biāo)出正、負(fù)極,并寫出電極反應(yīng)式。正極反應(yīng)式:; 負(fù)極反應(yīng)式:。 (3)腐蝕銅板后的混合溶液中,若Cu2+、Fe3+和Fe2+的濃度均為0.10 mol·L-1,請參照下表給出的數(shù)據(jù)和藥品,簡述除去CuCl2溶液中Fe3+和Fe2+的實(shí)驗(yàn)步驟  。 氫氧化物開始沉淀時的pH氫氧化物沉淀完全時的pHFe3+

11、1.93.2Fe2+7.09.0Cu2+4.76.7提供的藥品:Cl2 濃硫酸 NaOH溶液 CuO Cu(4)某科研人員發(fā)現(xiàn)劣質(zhì)不銹鋼在酸中腐蝕緩慢,但在某些鹽溶液中腐蝕現(xiàn)象明顯。請從上表提供的藥品中選擇兩種(水可任選),設(shè)計(jì)最佳實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證劣質(zhì)不銹鋼腐蝕。有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式:,;劣質(zhì)不銹鋼腐蝕的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:。 解析：(2)根據(jù)氧化還原反應(yīng)2Fe3+Cu2Fe2+Cu2+設(shè)計(jì)原電池,負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),Cu失電子作負(fù)極,正極選擇比Cu活動性弱的金屬或碳棒,電解質(zhì)溶液為FeCl3溶液。(3)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)知如用直接沉淀法,Cu2+也被消耗。根據(jù)提供的試劑,將Fe2+氧化為Fe3+,再調(diào)節(jié)

12、溶液的pH,為了不引入新的雜質(zhì)離子,選擇CuO而不選NaOH溶液。(4)不銹鋼的主要成分是Fe,由題中“劣質(zhì)不銹鋼在酸中腐蝕緩慢,但在某些鹽溶液中腐蝕現(xiàn)象明顯”,再根據(jù)提供的試劑可知首先要制備出鹽溶液,選擇硫酸、CuO制備出硫酸銅溶液,再根據(jù)Fe和硫酸銅發(fā)生置換反應(yīng)設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)。答案：(1)2Fe3+Cu2Fe2+Cu2+(2)裝置如圖所示:2Fe3+2e-2Fe2+Cu-2e-Cu2+(3)通入足量氯氣將Fe2+氧化成Fe3+;加入CuO調(diào)節(jié)溶液的pH至3.24.7;過濾除去Fe(OH)3(4)CuO+H2SO4CuSO4+H2OCuSO4+FeFeSO4+Cu不銹鋼表面有紫紅色物質(zhì)生成4.鐵

13、生銹是比較常見的現(xiàn)象,某實(shí)驗(yàn)小組為研究鐵生銹的條件,設(shè)計(jì)了以下快速、易行的方法:(導(dǎo)學(xué)號52200091)首先檢查制氧裝置的氣密性,然后按下圖連接好裝置,點(diǎn)燃酒精燈給藥品加熱,持續(xù)3 min左右,觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為:直試管中用蒸餾水浸過的光亮鐵絲表面顏色變得灰暗,發(fā)生銹蝕。直試管中干燥的鐵絲表面依然光亮,沒有發(fā)生銹蝕。燒杯中潮濕的鐵絲表面依然光亮。試完成下列問題:(1)由于與金屬接觸的介質(zhì)不同,金屬腐蝕分成不同類型,本實(shí)驗(yàn)中鐵生銹屬于,能表示其原理的化學(xué)方程式為。 (2)儀器A的名稱為,其中裝的藥品可以是,其作用是。 (3)由此實(shí)驗(yàn)可知,該類鐵生銹的條件為。決定鐵生銹快慢的一個重要因素是。 解析：鋼