高中化学：第四章 训练5金属的电化学腐蚀与防护.pdf

1 训练训练 5金属的电化学腐蚀与防护金属的电化学腐蚀与防护 基础过关 一、金属的腐蚀 1 关于金属腐蚀的叙述中，正确的是 ()A金属被腐蚀的本质是 MnH2O=M(OH)nn2H2 B马口铁(镀锡铁)镀层破损后被腐蚀时，首先是镀层被氧化 C金属在一般情况下发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀 D常温下，置于空气中的金属主要发生化学腐蚀 2 下列事实与电化学腐蚀无关的是 ()A光亮的自行车钢圈不易生锈 B黄铜(Cu、Zn 合金)制的铜锣不易生锈 C铜、铝电线一般不连接起来作导线 D生铁比熟铁(几乎是纯铁)容易生锈 3 出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有 Cu2(OH)3Cl 覆盖在其表面。下列说法不正确的是()A锡青铜的熔点比纯铜低 B在自然环境中，锡青铜中的锡可对铜起保护作用 C锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快 D生成 Cu2(OH)3Cl 覆盖物是电化学腐蚀过程，但不是化学反应过程 二、铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀 4 下列关于钢铁的析氢腐蚀的说法中正确的是 ()A铁为正极 B碳为正极 C溶液中氢离子浓度不变 D析氢腐蚀在任何溶液中都会发生 5 在铁的吸氧腐蚀过程中，下列 5 种变化可能发生的是 ()Fe 由2 价转化成3 价O2被还原产生 H2 Fe(OH)3失水形成 Fe2O3xH2O杂质 C 被氧化除去 A B C D 6 钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应为 2Fe2H2OO2=2Fe(OH)2。以下说法正确的是 ()A负极发生的反应为 Fe2e=Fe2 B正极发生的反应为 2H2OO22e=4OH C原电池是将电能转变为化学能的装置 2 D钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀 7 如图装置中，U 形管内为红墨水，a、b 试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的是 ()A生铁块中的碳是原电池的正极 B红墨水水柱两边的液面变为左低右高 C两试管中相同的电极反应式是 Fe2e=Fe2 Da 试管中发生了吸氧腐蚀，b 试管中发生了析氢腐蚀 三、金属的防护方法 8 下列金属的防护方法不正确的是 ()A对健身器材涂油漆以防止生锈 B对某些工具的“机械转动部位”选用刷油漆的方法来防锈 C用牺牲锌块的方法来保护船体 D自行车的钢圈上镀上一层 Cr 防锈 9 下列举措不能防止或减缓钢铁腐蚀的是 ()A在钢铁制品表面镀一层金属锌 B将钢铁制品放置在潮湿处 C在钢铁中加入锰、铬等金属，以改变钢铁结构 D将钢铁制品与电源负极相连 10为了防止钢铁锈蚀，下列防护方法中正确的是 ()A在精密机床的铁床上安装铜螺钉 B在排放海水的钢铁阀门上用导线连接一块石墨，一同浸入海水中 C在海轮舷上用铁丝系住锌板浸在海水里 D在地下输油的铸铁管上接直流电源的正极 能力提升 11镁、铝、铁是重要的金属，在工业生产中用途广泛。(1)镁与稀硫酸反应的离子方程式为_ _。(2)铝与氧化铁发生铝热反应的化学方程式为_ _。(3)在潮湿的空气里，钢铁表面有一层水膜，很容易发生电化学腐蚀。其中正极的电极反应式为_ _。(4)在海洋工程上，通常用铝合金(AlZnCd)保护海底钢铁设施，其原理如图所示：3 其中负极发生的电极反应为_；在实际应用中，用铝合金而不选用纯铝，纯铝不能很好地起到保护作用，其原因是 _ _。12对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。(1)以下为铝材表面处理的一种方法：铝材脱脂,碱洗,水洗,除灰,电解H2SO4溶液耐蚀铝材废电解液 碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜，碱洗时常有气泡冒出，原因是 _(用离子方程式表示)。为将碱洗后槽液中的铝以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中的_。aNH3bCO2cNaOHdHNO3 以铝材为阳极，在 H2SO4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极的电极反应式为 _。(2)镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是 _ _。(3)利用右图装置，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_处。若 X 为锌，开关 K 置于 M 处，该电化学防护法称为 _ _。13钢铁工业是国家工业的基础，请回答钢铁腐蚀与防护过程中的有关问 题。(1)生产中可用盐酸来除铁锈。现将一生锈的铁片放入盐酸中，当铁锈被除尽后，溶液中发生的化合反应的化学方程式是_。(2)下列哪个装置可防止铁棒被腐蚀_。4 (3)在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置示意图如右：A 电极对应的金属是_(写元素名称)，B 电极的电极反应式是 _ _。若电镀前铁、铜两片金属质量相同，电镀完成后将它们取出洗净、烘 干、称量，二者质量差为 5.12 g，则电镀时电路中通过的电子为 _mol。镀层破损后，镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀，请简要说明原因：_ _。14如何防止铁的锈蚀是工业上研究的重点内容。为研究铁锈蚀的影响因素，某同学做了如下探究实验：序号 内容 实验现象 1 常温下将铁丝放在干燥空气中一个月 干燥的铁丝表面依然光亮 2 常温下将铁丝放在潮湿空气中一小时 铁丝表面依然光亮 3 常温下将铁丝放在潮湿空气中一个月 铁丝表面已变得灰暗 4 将潮湿的铁丝放在常温的氧气流中一小时 铁丝表面略显灰暗 5 将潮湿的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时 铁丝表面已变得灰暗 6 将浸过氯化钠溶液的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时 铁丝表面灰暗程度比实验 5 严重 回答以下问题：(1)上述实验中发生了电化学腐蚀的是(填实验序号)_；在电化学腐蚀中，负极反应是_ _；正极反应是_；(2)由该实验可知，可以影响铁锈蚀速率的因素是_ _；(3)为防止铁的锈蚀，工业上普遍采用的方法是_ _(答两种方法)。拓展探究 15某研究小组对铁生锈进行研究。5 (1)甲同学设计了 A、B、C 一组实验(如图)，探究铁生锈的条件。经过较长时间后，甲同学观察到的现象是 A 中铁钉生锈；B 中铁钉不生锈；C 中铁钉不生锈。通过上述实验现象分析，可得出铁生锈的外部条件是 _；铁钉发生电化学腐蚀的正极电极反应式为_ _；实验 B 所用的水要经过_处理；植物油的作用是_；实验 C 中碱石灰的作用是_。(2)乙同学为了达到同样目的，设计了实验 D(如图)，发现一段时间后，试管中的液面升高，其原因是_ _，该实验_(填“能”或“不能”)说明水对铁钉生锈产生影响。6 答案答案 1C2A3D4B5.A6.A7.B8.B9.B 10C 11(1)Mg2H=Mg2H2(2)2AlFe2O3=高温 Al2O32Fe(3)2H2OO24e=4OH(4)Al3e=Al3铝表面易被氧化，生成一层致密而坚固的氧化物薄膜，使金属铝呈现“惰性”12(1)2Al2OH2H2O=2AlO 23H2b 2Al3H2O6e=Al2O36H(2)补充溶液中的 Cu2，保持溶液中 Cu2的浓度恒定(3)N牺牲阳极的阴极保护法 13(1)2FeCl3Fe=3FeCl2(2)BD(3)铜Cu22e=Cu0.08铁比铜活泼，镀层破坏后，在潮湿环境中形成原电池，铁为负极，加速铁的腐蚀 14(1)3、4、5、62Fe4e=2Fe2(或 Fe2e=Fe2)2H2OO24e=4OH(2)湿度、温度、O2的浓度、电解质的存在(3)电镀、发蓝等表面覆盖保护层法，牺牲阳极的阴极保护法等 15(1)有水(或电解质溶液)和氧气(或空气)O24e2H2O=4OH 煮沸(或“除去氧气”)隔绝空气(或“防止氧气与铁接触”)吸收水蒸气(或“干燥”、“保持试管内干燥环境”)(2)铁的腐蚀要吸收氧气(或“氧气参与反应”、“消耗了氧气”)使气体体积减小不能