2024高中化學(xué)第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第四節(jié)金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)課后提升練習(xí)含解析新人教版選修4

PAGE6-金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)[A篇對(duì)點(diǎn)強(qiáng)化訓(xùn)練]學(xué)問點(diǎn)一金屬的電化學(xué)腐蝕1．鋼鐵在潮濕的空氣中會(huì)形成原電池而被腐蝕，下列說法不正確的是()A．此過程中可能涉及反應(yīng)：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3B．鋼鐵被腐蝕的負(fù)極反應(yīng)式為Fe－3e－=Fe3＋C．鋼鐵設(shè)備上連接鋅塊可以防止腐蝕D．鋼鐵與外加直流電源的負(fù)極相連可以防止腐蝕答案B解析鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕的負(fù)極反應(yīng)式為Fe－2e－=Fe2＋，故B錯(cuò)誤。2．下列說法中錯(cuò)誤的是()A．黃銅制作的銅鑼不易產(chǎn)生銅綠B．生鐵比軟鐵芯更簡(jiǎn)單生銹C．鐵質(zhì)器件附有銅質(zhì)配件，在接觸處易生鐵銹D．合金都比純金屬易被腐蝕答案D解析黃銅中的鋅、銅可以形成原電池，使銅受到愛護(hù)，A項(xiàng)正確；生鐵易形成原電池，而軟鐵芯(純鐵)不易形成原電池，B項(xiàng)正確；鐵與銅易形成原電池，C項(xiàng)正確；不銹鋼屬于合金，但它不易生銹，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3．我國某大城市某年夏季多次降下酸雨。據(jù)環(huán)保部門測(cè)定，該城市整個(gè)夏季酸雨的pH平均值為3.2。在這種環(huán)境中的鐵制品極易被腐蝕。對(duì)此條件下鐵的腐蝕的敘述不正確的是()A．此腐蝕過程有化學(xué)腐蝕也有電化學(xué)腐蝕B．發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)的正極反應(yīng)為2H2O＋O2＋4e－=4OH－C．在化學(xué)腐蝕過程中有氫氣產(chǎn)生D．發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)的負(fù)極反應(yīng)為Fe－2e－=Fe2＋答案B解析酸性環(huán)境發(fā)生的腐蝕為析氫腐蝕，其正極反應(yīng)為2H＋＋2e－=H2↑。4．下列有關(guān)說法中正確的是()A．在空氣中純銀器表面因發(fā)生電化學(xué)腐蝕而慢慢變暗B．輸油管道內(nèi)在有原油中的含硫化合物參加狀況下的腐蝕屬于電化學(xué)腐蝕C．鋼柱在水下部分比在空氣與水交界處更簡(jiǎn)單腐蝕D．在金屬器械上涂植物油可以預(yù)防金屬腐蝕答案D解析純銀器不能形成原電池，不會(huì)發(fā)生電化學(xué)腐蝕，A錯(cuò)誤；輸油管道內(nèi)的腐蝕屬于化學(xué)腐蝕，B錯(cuò)誤；空氣與水交界處氧氣足夠，易發(fā)生電化學(xué)腐蝕，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)操作可有效地將金屬與空氣隔絕開，D正確。5．下列各裝置中都盛有0.1mol·L－1的NaCl溶液，放置肯定時(shí)間后，純鋅片的腐蝕速率由快到慢的依次是()A．②①④③B．①②④③C．①②③④D．③①④②答案A解析①中純鋅片為原電池的負(fù)極，②中純鋅片為電解池的陽極，故①②中純鋅片腐蝕的速率快，且②>①；③中純鋅片為電解池的陰極，受到愛護(hù)，腐蝕速率最慢，故腐蝕速率由快到慢的依次為②①④③。學(xué)問點(diǎn)二金屬的防護(hù)6．下列有關(guān)鋼鐵腐蝕與防護(hù)的說法正確的是()A．鋼管與電源正極連接，鋼管可被愛護(hù)B．鐵遇冷濃硝酸表面鈍化，可愛護(hù)內(nèi)部不被腐蝕C．鋼管與銅管露天堆放在一起時(shí)，鋼管不易被腐蝕D．鍍鋅鐵比鍍錫鐵更簡(jiǎn)單被腐蝕答案B解析鋼管連電源正極，則作陽極，易被腐蝕；銅管與鋼管堆放，鋼管作負(fù)極，易被腐蝕；鍍鋅鐵破損后，Zn作負(fù)極，F(xiàn)e仍受愛護(hù)，而鍍錫鐵破損后，鐵作負(fù)極，被腐蝕。7．下列有關(guān)金屬腐蝕與愛護(hù)的說法正確的是()A．鐵上鍍鋅的愛護(hù)方法叫犧牲負(fù)極的正極愛護(hù)法B．相同條件下，輪船在海水中比在淡水中腐蝕慢C．水庫里鋼閘門與電源負(fù)極相連的方法叫作外加電流的陰極愛護(hù)法D．鋼鐵在潮濕空氣中發(fā)生吸氧腐蝕，負(fù)極反應(yīng)為Fe－3e－=Fe3＋答案C解析A項(xiàng)，鐵上鍍鋅是覆蓋愛護(hù)膜的方法，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，海水中電解質(zhì)濃度大，導(dǎo)電性好，易形成原電池，腐蝕速率快，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，F(xiàn)e被氧化成Fe2＋，錯(cuò)誤。8．模擬鐵的電化學(xué)防護(hù)的試驗(yàn)裝置如圖所示，下列說法錯(cuò)誤的是()A．若X為碳棒，開關(guān)K置于A處可減緩鐵的腐蝕B．若X為鋅棒，開關(guān)K置于B處時(shí)，鐵電極上發(fā)生的反應(yīng)為2H＋＋2e－=H2↑C．若X為鋅棒，開關(guān)K置于A處或B處均可減緩鐵的腐蝕D．若X為碳棒，開關(guān)K置于A處時(shí)，鐵電極上發(fā)生的反應(yīng)為2H＋＋2e－=H2↑答案B解析開關(guān)K置于A處時(shí)，鐵棒接電源的負(fù)極，受到愛護(hù)，可減緩鐵的腐蝕，A項(xiàng)正確；開關(guān)K置于B處時(shí)，鋅棒、鐵棒和食鹽水形成原電池，溶液呈中性，鐵電極上的反應(yīng)式為O2＋4e－＋2H2O=4OH－，B項(xiàng)錯(cuò)誤；若X為鋅棒，開關(guān)K置于A處時(shí)，鐵棒接電源的負(fù)極，受到愛護(hù)，開關(guān)K置于B處時(shí)，鋅的活潑性比鐵的強(qiáng)，鋅失去電子作負(fù)極，愛護(hù)鐵棒，C項(xiàng)正確；若X為碳棒，開關(guān)K置于A處時(shí)，H＋在陰極上得電子形成H2，D項(xiàng)正確。9．下列各種方法中，能對(duì)金屬起到防止或減緩腐蝕作用的是()①金屬表面涂抹油漆②變更金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)③保持金屬表面清潔干燥④金屬表面進(jìn)行電鍍⑤使金屬表面形成致密的氧化物薄膜A．①②③④B．①③④⑤C．①②④⑤D．全部答案D解析金屬的腐蝕主要是電化學(xué)腐蝕，題目中①③④⑤中的方法都可以起到避開金屬和電解質(zhì)溶液接觸形成原電池的目的；②中如在金屬中加入某些其他元素變更金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)也可以起到防腐蝕的效果。10．下列表面上鍍有金屬愛護(hù)層的鐵板，當(dāng)鍍層損壞使鐵板袒露后，在相同條件下最耐腐蝕的是()A．鍍鋅鐵板(白鐵) B．鍍錫鐵板(馬口鐵)C．鍍銀鐵板 D．鍍銅鐵板答案A解析A中，活潑性Zn>Fe，Zn為負(fù)極，F(xiàn)e為正極，鐵板被愛護(hù)，B、C、D中，錫、銀、銅的活潑性均弱于鐵，都是Fe作負(fù)極，加快了鐵板腐蝕速度。[B篇綜合提升訓(xùn)練]11．下列與金屬腐蝕有關(guān)的說法，正確的是()A．圖1中，插入海水中的鐵棒，越靠近底端腐蝕越嚴(yán)峻B．圖2中，發(fā)生吸氧腐蝕C．圖3中，燃?xì)庠畹闹行牟课缓?jiǎn)單生銹，主要是由于高溫下鐵發(fā)生化學(xué)腐蝕D．圖4中，用犧牲鎂塊的方法來防止地下鋼鐵管道的腐蝕，鎂相當(dāng)于原電池的正極答案C解析靠近底端O2濃度小，鐵棒被腐蝕得輕，A錯(cuò)誤；圖2中為酸性環(huán)境，發(fā)生析氫腐蝕，B錯(cuò)誤；用犧牲鎂塊的方法來防止地下鋼鐵管道的腐蝕，鎂塊相當(dāng)于原電池的負(fù)極，D錯(cuò)誤。12.將NaCl溶液滴在一塊光亮清潔的鐵板表面上，一段時(shí)間后發(fā)覺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(dǎo)致該現(xiàn)象的主要緣由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(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－=4OH－C．液滴下的Fe因發(fā)生還原反應(yīng)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(jìn)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(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)為Cu－2e－=Cu2＋答案B解析由題給信息可知，b環(huán)是由于液滴汲取氧氣而造成的結(jié)果，所以在構(gòu)成的原電池中，b處應(yīng)是正極，發(fā)生還原反應(yīng)：O2＋2H2O＋4e－=4OH－，而a處則發(fā)生鐵被氧化而腐蝕的反應(yīng)：Fe－2e－=Fe2＋，B項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤；液滴中的Cl－由b區(qū)向a區(qū)遷移，A項(xiàng)錯(cuò)誤；改用嵌有銅螺絲釘?shù)蔫F板時(shí)，鐵的金屬活動(dòng)性強(qiáng)于銅，在兩者構(gòu)成的原電池中，銅是正極，鐵是負(fù)極，D項(xiàng)錯(cuò)誤。13．用壓強(qiáng)傳感器探究生鐵在pH＝2和pH＝4的醋酸溶液中發(fā)生腐蝕的裝置及得到的圖像如下：分析圖像，以下結(jié)論錯(cuò)誤的是()A．溶液pH≤2時(shí)，生鐵發(fā)生析氫腐蝕B．在酸性溶液中生鐵可能發(fā)生吸氧腐蝕C．析氫腐蝕和吸氧腐蝕的速率一樣快D．兩溶液中負(fù)極反應(yīng)均為：Fe－2e－=Fe2＋答案C解析依據(jù)pH＝2的溶液中壓強(qiáng)與時(shí)間的關(guān)系知，壓強(qiáng)隨著反應(yīng)的進(jìn)行而漸漸增大，說明該裝置發(fā)生析氫腐蝕，則溶液pH≤2時(shí)，生鐵發(fā)生析氫腐蝕，故A正確；pH＝4的醋酸溶液中壓強(qiáng)隨著反應(yīng)的進(jìn)行而漸漸減小，說明發(fā)生吸氧腐蝕，pH＝4的醋酸溶液呈酸性，所以在酸性溶液中生鐵可能發(fā)生吸氧腐蝕，故B正確；依據(jù)壓強(qiáng)與時(shí)間關(guān)系圖知，pH＝2的溶液和pH＝4的溶液中，變更相同的壓強(qiáng)時(shí)所用時(shí)間不同，前者比后者運(yùn)用時(shí)間長(zhǎng)，說明吸氧腐蝕速率大于析氫腐蝕速率，故C錯(cuò)誤；兩個(gè)溶液中都發(fā)生電化學(xué)腐蝕，鐵均作負(fù)極，電極反應(yīng)式為Fe－2e－=Fe2＋，故D正確。14．下圖所示的是某探討性學(xué)習(xí)小組探究金屬腐蝕條件的試驗(yàn)裝置圖。試分析試驗(yàn)并回答下列問題：(1)若起始時(shí)甲、乙、丙三套裝置的導(dǎo)管中液面高度相同，過一段時(shí)間后液面最高的是__________________，鐵粉腐蝕的速率由大到小的排列依次為______________________。(2)通過甲、乙裝置的對(duì)比說明鋼鐵中碳的含量越________(填“高”或“低”)越易腐蝕。(3)乙裝置中發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)正極的電極反應(yīng)式為___________________。(4)針對(duì)乙、丙裝置探討的結(jié)果分析，可采納何種防護(hù)措施來減緩金屬的腐蝕？____________________(寫出一點(diǎn)即可)。答案(1)乙乙>甲>丙(2)高(3)2H2O＋O2＋4e－=4OH－(4)將金屬放在油脂或有機(jī)溶劑中解析Fe粉、C粉、食鹽水構(gòu)成原電池，發(fā)生吸氧腐蝕，故乙中液面最高；甲中Fe粉中的少量碳也能發(fā)生吸氧腐蝕，但由于C的含量少，故不如乙中Fe腐蝕的快，丙中乙醇為非電解質(zhì)，F(xiàn)e粉、炭粉不能形成原電池，F(xiàn)e受到愛護(hù)，故可把金屬放在油脂或有機(jī)溶劑中進(jìn)行愛護(hù)。15．對(duì)金屬制品進(jìn)行抗腐蝕處理，可延長(zhǎng)其運(yùn)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。為將堿洗槽液中的鋁元素以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列試劑中的________。a．NH3b．CO2c．NaOHd．HNO(2)鍍銅可防止鐵制品腐蝕，電鍍時(shí)用銅而不用石墨作陽極的緣由是_______。(3)利用如圖裝置，可以模擬鐵的電化學(xué)防護(hù)。若X為碳棒，為減緩鐵的腐蝕，開關(guān)K應(yīng)置于_______處。若X為鋅，開關(guān)K置于M處，該電化學(xué)防護(hù)法稱為________________。答案(1)b(2)補(bǔ)充溶液中的Cu2＋，保持溶液中Cu2＋濃度恒定(3)N犧牲陽極的陰極愛護(hù)法解析(1)鋁與堿反應(yīng)產(chǎn)生H2，離子方程式為2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H