高二化学选修四第四章《金属的电化学腐蚀与防护》(含答案解析).pdf

-合金、金属的腐蚀与防护合金、金属的腐蚀与防护一、选择题一、选择题(每题有每题有 1-21-2 个选项符合题意个选项符合题意)1下列说法中不正确的是()A合金属于纯净物B合金的硬度大于各成分金属C合金的熔点低于各成分金属D目前世界上用途最广的合金是钢2下列关于镁铝合金的说法正确的是()A熔点比镁、铝都高B熔点比镁、铝都低C硬度比镁、铝都小D硬度比镁、铝都大3下列有关合金性质的说法正确的是()A合金与各成分金属相比，具有许多优良的物理、化学或机械的性能B相同金属元素形成的合金，元素的含量有可能不同，但其性能是相同的C镁铝合金在盐酸中能完全溶解D合金具有各成分金属性质之和4所谓合金必须是()通过熔合而成由两种或两种以上金属或金属与非金属组成耐腐蚀耐高温具有金属的特性铸造性能良好ABCD5钢笔的笔头是合金钢，钢笔笔头尖端是用机器轧出的便于使用的圆珠体。铱金笔的笔头是用不锈钢制成的，为了改变笔头的耐磨性能，故在笔头尖端点上铱金粒，为区别钢笔而叫铱金笔。金笔的笔头是黄金的合金。下列说法错误的是()A钢笔的笔头不易被氧化，抗腐蚀性能好B铱金笔的耐磨性能比钢笔要好C金笔的笔头和笔尖都是用纯金制成的D金笔经久耐磨，书写时弹性特别好，是一种很理想的硬笔6用于飞机制造业的重要材料是()AMgAl 合金BCuSn 合金CCuZn 合金D不锈钢7钛合金被认为是21 世纪的重要材料，有很多优良的性能，如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工，钛合金与人体有很好的“相容性”，根据它的主要性能，下列用途不切合实际的是()A用来做保险丝B用于制造航天飞机C用来制造人造骨D用于制造船舶8属于新型合金的是()A18K 金B不锈钢合金C储氢合金D硬铝合金9以下现象与电化学腐蚀无关的是()A黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿B生铁比软铁芯(几乎是纯铁)容易生锈C铁质器件附有铜质配件，在接触处易生铁锈D银质奖牌久置后表面变暗10钢铁的锈蚀过程中，下列五种变化可能发生的是()Fe 由+2 价转化为+3 价O2被还原H+被还原有 Fe2O3H2O 生成杂质碳被氧化除去ABCD11 钢 铁 生 锈 过 程 发 生 如 下 反 应：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2；4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O。下列说法正确的是()A反应、中电子转移数目相等B反应中氧化剂是氧气和水C与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀D钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀12化学腐蚀与电化学腐蚀的相同点是()A金属原子失电子而被氧化的过程，即金属原子转化为阳离子的过程B金属与氧化剂直接反应C无电流D有电流13下列叙述与电化学腐蚀有关的是()A切过咸菜的菜刀不及时清洗易生锈-B在空气中金属镁、铝都具有较好的抗腐蚀性C红热的铁丝与水接触时，表面形成了蓝黑色的物质D把铁片投入到氯化铜的溶液中，在铁表面上附着一层红色的铜二、填空题二、填空题1中国是世界上最早研究和生产合金的国家之一。(1)在原子反应堆中得以广泛应用的钠钾合金在常温下呈液态，说明合金的熔点比其成分金属的熔点 _。(2)铜锌合金外观和金(Au)相似，常被误认为黄金。试写出一种鉴别黄铜与黄金的化学方法_。铜器表面容易生成一层薄薄的铜绿主要成分是 Cu2(OH)2CO3，请写出铜在潮湿的空气中发生电化学腐蚀时的负极反应式_；用盐酸可以除去铜器表面的铜绿，该反应的化学方程式为_。(3)下列对金属制品采取的防护方法不正确的是_。A在电线的外面包上一层塑料层B在自行车钢圈上镀上一层金属铬C在海轮的铁制外壳上焊上铜块(4)为验证某易拉罐材质的主要成分是铁还是铝，如用物理方法验证，一般用_即可；如用化学方法验证，可使用的化学试剂为_。2铁生锈是比较常见的现象，某实验小组，为研究铁生锈的条件，设计了以下快速、易行的方法：首先检查制氧气装置的气密性，然后按图连接好装置，点燃酒精灯给药品加热，持续 3 分钟左右，观察到的实验现象为：直形管中用蒸馏水浸过的光亮铁丝表面颜色变得灰暗，发生锈蚀；直形管中干燥的铁丝表面依然光亮，没有发生锈蚀；烧杯中潮湿的铁丝依然光亮。试回答以下问题：（1）由于接触的介质不同，金属腐蚀分成不同类型，本实验中铁生锈属于_。能表示其原理的反应方程式为_。（2）仪器A 的名称为_，其中装的药品可以是_，其作用是_，该类铁生锈的条件为_。决定铁生锈快慢的一个重要因素是_。【答案与解析】【答案与解析】一、选择题一、选择题1A【解析】合金是混合物，合金是金属与金属或金属与非金属组成的混合物，硬度比各成分金属大，熔点比各成分金属都要低，故选A。2BD【解析】镁铝合金具有合金的特点，因此熔点比镁、铝都低，硬度比镁、铝都大，故正确答案为BD。3AC【解析】A、C 均正确，其中 C 的反应为：Mg+2HC=MgCl2+H2，2Al+6HCl=2AlCl3+3H2。因合金元素的含量不同，其性能亦不同，故B 项错误。合金具有比各成分金属更优异的性能，而不是各成分金属的性质之和，故 D 项错误。4C【解析】合金是由两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合而成的具有金属特性的物质。合金一般由各组分熔合成均匀的液体，再经冷凝制得。合金的基本元素是金属，故具有金属的特性。故选C 项。5C【解析】仔细挖掘题干信息可知金笔的笔头与笔尖都是合金材料，比钢笔的笔头有更好的耐磨性能。6A【解析】镁和铝的主要用途是制造合金，镁和铝制成合金可克服纯镁和纯铝的硬度、强度较低，不适于制造机器零件的缺点。例如，含有硅、铜、镁、锰等元素的镁、铝合金就具有质轻、坚韧、机械性能较好等许多优良性质，用途极为广泛，如可用来做机械零件、车船材料、门窗等。飞机制造业的重要材料就是镁铝合金。7A【解析】钛形成合金后，合金的熔点比钛低，不宜用来做保险丝。8C【解析】新型合金包括储氢合金、形状记忆合金、钛合金、泡沫合金、超耐热合金等。硬铝合金、不锈钢合金、18K 金属于普通合金，故选C。9D【解析】A 项中黄铜（铜锌合金）可以构成原电池，被腐蚀的金属应是金属性较强的锌而不是铜，所以不会产生铜绿。B 项中生铁中含有碳，可以构成原电池从而使铁腐蚀生锈。C 项中铁与铜接触构成原电池，铁比铜活泼，铁就被腐蚀生成铁锈。D 项中银质奖牌是由较纯的银制作的，不构成原电池，久置后变暗是跟空气中的物质-发生氧化还原反应造成的。10C【解析】钢铁在发生电化学腐蚀时，依据介质的不同可以发生两类原电池反应，（1）当钢铁表面的电解质溶液的水膜酸性较强时，钢铁发生析氢腐蚀，电极反应为：正极：2H+2e=H2，负极：Fe2e=Fe2+；（2）当钢铁表面的电解质溶液酸性很弱或呈中性时，钢铁发生吸氧腐蚀，电极反应为：正极：O2+2H2O+4e=4OH，负极：2Fe4e=2Fe2+。同时在电解质溶液中还发生了如下一系列反应：Fe2+2OH=Fe(OH)2，4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3，2Fe(OH)3=Fe2O3H2O+2H2O。11A【解析】反应中的氧化剂是O2而不是 H2O，因为 H2O 中氢、氧元素的化合价均未发生变化，B 错。C 项中两种活泼性不同的金属相接触，较活泼的易发生腐蚀，C 错。钢铁在潮湿的空气中主要发生的是电化学腐蚀，D 错。12A【解析】金属发生腐蚀的实质是金属失去电子发生氧化反应，A 项正确；B、C 项属于化学腐蚀的特点，错误；D 项是电化学腐蚀的特点，错误。13A【解析】切过咸菜的菜刀不及时清洗，在菜刀上就会形成以NaCl 为电解质溶液的原电池，发生电化学腐蚀，A 项正确。金属镁、铝都具有较好的抗腐蚀性，是因为它们在空气中容易氧化，在金属表面生成一层致密的氧化物薄膜，阻止继续被氧化，B 项错误。红热的铁丝与水接触和铁片投入到氯化铜的溶液中都是直接发生化学反应，属于化学腐蚀，C、D 项错误。二、填空题二、填空题1（1）低（2）取合金少 许加入少 量盐酸（或 稀硫酸等），若有气泡产 生，则可 证明是假黄 金Cu2e=Cu2+Cu2(OH)2CO3+4HCl=2CuCl2+CO2+3H2O（3）C（4）掂其重量（或磁铁）NaOH 溶液【解析】合金的熔点通常低于成分金属，金属腐蚀主要是电化学腐蚀，可通过电镀、涂漆及电化学保护法进行防护，应在海轮的铁制外壳上焊上比铁活泼的金属，以保护铁不受腐蚀。2（1）电化学腐蚀负极：Fe2e=Fe2+，正极：2H2O+O2+4e=4OH（2）球形干燥管碱石灰（或无水氯化钙）干燥 O2与 O2接触，与水接触氧气浓度【解析】钢铁在潮湿环境下形成原电池，发生电化学腐蚀。此实验在直形管中的现象说明，潮湿是铁生锈的必须前提，而潮湿程度对铁生锈快慢没有影响，直形管实验与烧杯实验的对比，则说明O2浓度是影响铁生锈快慢的一个重要因素。-