金属的电化学腐蚀与防护练习.doc

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1、1(对应考点一)下列关于金属腐蚀的说法正确的是()A金属在潮湿空气中腐蚀的实质是：MnH2O=M(OH)nH2B金属化学腐蚀的实质是：Mne=Mn，电子直接转移给氧化剂C金属的电化学腐蚀必须在酸性条件下进行D在潮湿的环境中，金属的电化学腐蚀一定是析氢腐蚀解析：金属腐蚀的实质是金属失去电子，在酸性较强的电解质溶液中发生析氢腐蚀放出H2，而在中性或酸性较弱的电解质溶液中发生吸氧腐蚀，析氢腐蚀和吸氧腐蚀均属于电化学腐蚀。答案：B2(对应考点二)铁生锈是一种常见的自然现象，其主要的化学反应方程式为4Fe3O2xH2O=2Fe2O3xH2O。如图为一放在水槽中的铁架，水位高度如图。最容易生锈的铁架横杆是

2、()AB C D解析：处没有和电解质溶液接触，不能构成原电池，锈蚀速率较慢；处已与电解质溶液接触，但处含O2较少，所以处腐蚀最快。答案：C3(对应考点二)双选题对下列金属采取的防护方法中，不属于电化学防护的是()A在轮船水线以下的船体装上一定数量的锌块B在金属表面进行电镀C在一定条件下对金属进行处理，在其表面形成一层致密的氧化膜D将铁闸门与直流电源的负极相连解析：金属的电化学防护方法有两种，即牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法；其他的方法还有电镀、涂油脂、改变金属的内部结构等。A是牺牲阳极的阴极保护法，D属于外加电流的阴极保护法。在金属表面进行电镀以及在其表面形成一层致密的氧化膜都不是

3、电化学防护的方法。答案：BC4(对应考点一)如下图所示，液面上浮着一个空心铁球。(1)数天后可观察到的现象是()铁球表面出现红棕色锈斑铁球表面出现黑色锈斑量筒内水位下降量筒内水位上升A BC D(2)解释发生上述现象的原因(用反应式及必要的文字予以说明)。解析：量筒内的空气、溶有O2的食盐水和铁球(铁碳合金)组成原电池，发生了吸氧腐蚀。其负极反应是2Fe4e=2Fe2，正极反应是O22H2O4e=4OH。Fe2与OH结合成Fe(OH)2，再被氧化成Fe(OH)3，Fe(OH)3脱水成为Fe2O3xH2O而在铁球表面出现红棕色锈斑。由于量筒中的O2被吸收，所以量筒内的水位会上升。答案：(1)B(

4、2)铁球发生吸氧腐蚀，其负极反应为2Fe4e=2Fe2，正极反应为O22H2O4e=4OH，总反应为2FeO22H2O=2Fe(OH)2，随后反应为4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3,2Fe(OH)3=Fe2O3xH2O(3x)H2O。5(探究题)某课外兴趣小组探究铁生锈的条件，探究过程如下。(1)检查制取O2装置的气密性，然后按如图所示连接好装置。(2)点燃酒精灯给药品加热，持续3分钟左右，观察实验现象。直形导管中潮湿的细铁丝表面颜色变得灰暗，发生锈蚀；直形导管中干燥的细铁丝表面依然光亮，没有发生锈蚀；烧杯中潮湿的细铁丝表面依然光亮。探究结论：(1)实验现象说明_；实验现象说明_

5、；实验现象说明_。(2)仪器A的名称为干燥管，其中装的药品可以是碱石灰或无水CaCl2，其作用是_，由本实验可知，该类铁生锈的条件为_，由实验现象可知，决定铁生锈快慢的一个重要因素是_。(3)本实验中的铁生锈属于_腐蚀。解析：干燥的铁丝不生锈而潮湿的铁丝生锈，说明铁丝不接触水，只接触氧气时不生锈，即铁丝生锈需同时具备接触O2和水这两个条件。KMnO4受热分解产生O2，故干燥管中碱石灰的作用是吸收水分，干燥O2。由实验设计过程可知，本实验探究的是钢铁的吸氧腐蚀过程。答案：(1)铁丝接触水和O2时，发生腐蚀铁丝只接触O2，不接触水时不会生锈空气中的O2浓度低，不易使铁丝生锈(2)干燥O2铁丝跟O2

6、和水接触O2的浓度(3)电化学(或吸氧). 一、选择题(本题包括7小题，每小题3分，共21分)1下列说法正确的是()A金属腐蚀就是金属原子失去电子被还原的过程B合金都比纯金属易被腐蚀C将金属与外加直流电源的负极相连，而将正极接到废铁上，可以防止金属被腐蚀D镀锌铁比镀锡铁更容易被腐蚀解析：金属腐蚀就是金属原子失去电子被氧化的过程，故A错；铁中加入镍比纯铁耐腐蚀，故B错；C项应用的是牺牲阳极的阴极保护法，故正确；镀锌铁破损后，Zn作负极，Fe仍受保护，而镀锡铁破损后，铁作负极，被腐蚀，所以D项错。答案：C2下列叙述不正确的是()A铁表面镀锌，铁作阳极B船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀C钢铁吸

7、氧腐蚀的正极反应：O22H2O4e=4OHD工业上电解饱和食盐水的阳极反应：2Cl2e=Cl2解析：选项A，铁作阳极会溶解，铁应该作阴极。选项B，Zn的活动性比Fe强，Zn失去电子而保护了船体。选项C，钢铁吸氧腐蚀时，O2在正极获得电子。选项D，Cl的失电子能力大于OH，电解饱和食盐水时，Cl在阳极失去电子变为Cl2。答案：A3(2012沈阳高二检测)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在电动输油管的铸铁管上接直流电源的正极解析：A、B中形成的原电池都是铁作负极

8、，加速钢铁腐蚀；D中铸铁管作阳极，加速腐蚀；C中锌比铁活泼，铁作正极，故选C。答案：C4双选题铁钉与碳棒用导线连接后，同时浸入0.01 molL1的NaCl溶液中，可能发生的反应是()A碳棒上放出氯气B碳棒附近产生OHC碳棒上放出氧气D铁钉被氧化解析：铁钉和碳棒用导线连接后，同时浸入NaCl溶液中，实质上是形成了原电池，据原电池工作原理，Fe比C活泼，因此铁被氧化；而NaCl溶液呈中性，铁在中性溶液中发生吸氧腐蚀，碳棒为正极，在碳棒上发生了还原反应：O22H2O4e=4OH。答案：BD5钢铁生锈过程发生如下反应：2FeO22H2O=2Fe(OH)2；4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)

9、3；2Fe(OH)3=Fe2O33H2O。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解析：反应中水既不是氧化剂，也不是还原剂，B项错。选项C中钢质(主要成分是Fe)水管与铜质(主要成分是Cu)水龙头构成原电池，较活泼的钢质水管腐蚀速率加快，C项错。钢铁可认为是铁碳合金，在潮湿的空气中构成了原电池，易发生电化学腐蚀而使铁生锈。答案：A6如图，各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为()ABC D解析：实质均为原电池装置。中Fe为正极被保护；中Fe为负极，均被腐蚀，但相对来说，Fe和C

10、u的金属活动性的差别比Fe和Sn的大，故Fe Cu原电池中Fe被腐蚀得快；中因铁不纯而发生微电池反应。答案：C7(2011浙江高考)将 NaCl 溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆圈中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环(b)，如图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘处少。下列说法正确的是 ()A液滴中的 Cl由 a 区向 b 区迁移 B液滴边缘是正极区，发生的电极反应为：O22H2O4e=4OHC液滴下的 Fe 因发生还原反应而被腐蚀，生成的 Fe2由 a 区向 b 区迁移，与 b 区的OH形成 Fe(OH)2，进一步氧化、脱水形成铁锈D

11、若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加 NaCl 溶液，则负极发生的电极反应为：Cu2e=Cu2解析：本题考查金属的腐蚀，意在考查考生运用电化学原理分析金属腐蚀过程的能力。铁板为铁和碳的合金，滴入 NaCl 溶液，形成原电池，显然 a 区为负极，溶液中 Cl由 b区向a区迁移，A错；液滴边缘为正极区，溶解在溶液中的 O2 放电，电极反应为：O22H2O4e=4OH，B 对；液滴下的 Fe 因发生氧化反应而被腐蚀，C 错；改用嵌有铜螺丝钉的铁板，则铁为负极，D 错。 答案：B二、非选择题(本题包括4小题，共39分)8(9分)(2012徐州模拟)钢铁是目前应用最广泛的金属材料，了解钢铁腐蚀的

12、原因与防护方法具有重要意义，对钢铁制品进行抗腐蚀处理，可适当延长其使用寿命。(1)抗腐蚀处理前，生产中常用盐酸来除铁锈。现将一表面生锈的铁件放入盐酸中，当铁锈除尽后，溶液中发生的化合反应的化学方程式为：_。(2)利用右图装置，可以模拟铁的电化学防护。若X为碳棒，为减缓铁件的腐蚀，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_。解析：(1)铁锈的主要成份是Fe2O3，与盐酸反应生成Fe3，Fe3会与Fe反应生成Fe2。(2)若X为碳棒，则需将Fe件接电源的负极，即开关K置于N处。若X为Zn，则ZnFe海水构成原电池，其中Zn作负极，Fe作正极。此方法称为牺牲阳极的阴极保护法。答

13、案：(1)2FeCl3Fe=3FeCl2(2)N牺牲阳极的阴极保护法(或牺牲阳极保护法)9(10分)钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一。(1)钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀，该腐蚀过程中的电极反应式为_。(2)为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以采用图甲所示的方案，其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用_。A铜 B钠C锌 D石墨(3)下图乙所示的方案也可以降低铁闸门的腐蚀速率，其中铁闸门应该连接在直流电源的_极。解析：(1)发生吸氧腐蚀时，负极上Fe失去电子，正极上O2得到电子。(2)铁闸门上连接一块比铁活泼的金属如Zn，就可由Zn失去电子，Zn被溶解，而Fe

14、被保护，属于牺牲阳极的阴极保护法。(3)乙属于外加电流的保护法，需把被保护的铁闸门连接在电源的负极上。答案：(1)负极：2Fe4e=2Fe2正极：O22H2O4e=4OH(2)C(3)负10(10分)钢铁工业是国家工业的基础。请回答钢铁腐蚀、防护过程中的有关问题。(1)下列哪个装置可防止铁棒被腐蚀_。(2)在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置如图所示：请回答：A电极对应的金属是_(写元素符号)，B电极的电极反应是_。解析：(1)装置A、C均形成原电池，铁棒发生吸氧腐蚀；装置B为原电池，Zn被腐蚀，Fe受保护；装置D为电解池，Cu被腐蚀，Fe受保护。(2)在铁件上镀铜时，Cu作阳极(A极)，铁作阴极(B极)，因此B电极的反应为Cu22e=Cu。答案：(1)BD(2)CuCu22e=Cu11(10分)A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸，如下图所示：(1)A中反应的离子方程式是_。(2)B中Sn极的电极反应式为_，Sn极附近溶液的pH_(填“增大”“减小”或“不变”)。(3)C中被腐蚀的金属是_，总反应的离子方程式是_，比较A、B、C中铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是_。解析：铁在不同的情况下腐蚀的速率不同。作原电池的负极时易被腐蚀，作原电池的正极时受到保护不被腐蚀。答案：(1)Fe2H=Fe2H2(2)H2e=H2增大(3)ZnZn2H=Zn2H2BAC