高三化学一轮复习考点特训-金属的电化学腐蚀与防护含解析.docx
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1、金属的电化学腐蚀与防护一、选择题(共15题)1.利用右图装置进行实验,开始时,a、b两处液面相平,密封好,放置一段时间。下列说法不正确的是()Aa管发生吸氧腐蚀,b管发生析氢腐蚀B一段时间后,a管液面高于b管液面Ca处溶液的pH增大,b处溶液的pH减小Da、b两处具有相同的电极反应式:Fe-2e-=Fe22.下列关于金属的腐蚀及防腐说法错误的是( )A马口铁(镀锡铁)镀层破损铁的腐蚀速率加快B为了防止钢铁设备腐蚀,利用外加电流的阴极保护法,应另附加一惰性电极,惰性电极作阴极C可以采用改变金属组成或结构的方法防止金属腐蚀D为保护海轮的船壳,利用牺牲阳极的阴极保护法,常在船壳上镶入锌块3.如图所示
2、装置中都盛有0.1molL-1的NaCl溶液,放置一定时间后,装置中的四块相同锌片,腐蚀速率由快到慢的正确顺序是( )ABCD4.支撑海港码头基础的钢管桩,常用外加电流的阴极促护法进行防腐,工作原理如图所示,其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是( )A通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩B通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零C通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整D高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流5.将金属M 连接在钢铁设施表面,可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在题图所示的情境中,下列有关说法正确的是A钢铁设施的电极反应式为Fe - 2e- = Fe2+B金属
3、M 的活动性比 Fe 的活动性弱C钢铁设施表面因积累大量电子而被保护D钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快6一定条件下,碳钢腐蚀与溶液pH的关系如下:pH2466. 5813. 514腐蚀快慢较快慢较快主要产物Fe2+Fe3O4Fe2O3下列说法不正确的是A在pH4的溶液中,碳钢主要发生析氢腐蚀B在pH6的溶液中,碳钢主要发生吸氧腐蚀C在pH14的溶液中,碳钢腐蚀的反应为O2+4OH-+4e-=2H2OD在煮沸除氧气后的碱性溶液中,碳钢腐蚀速率会减慢7.用压强传感器探究生铁在pH=2和pH=4醋酸溶液中发生腐蚀的装置及得到的图像如下:分析图像,以下结论错误的是( )A溶液pH2时,生铁发生
4、析氢腐蚀B在酸性溶液中生铁可能发生吸氧腐蚀C析氢腐蚀和吸氧腐蚀的速率一样快,D两溶液中负极反应均为Fe-2e Fe2+8.如图是研究铁被海水腐蚀的实验装置。图2中M是某种与铁片紧贴的金属,下列说法正确的是( )A若M是铜片,可保护铁B若M是锌片,可保护铁C图1铁片靠近烧杯底部的部分,腐蚀更严重DM是铜或是锌都不能保护铁,是因没有构成原电池9.下列防止钢铁腐蚀的方法不属于电化学防护的是( )ABCD10.下列有关电化学原理的说法错误的是( )A可将河道中的钢铁闸门与外加直流电源的负极相连以保护其不受腐蚀B在钢铁表面镀锌不属于牺牲阳极的阴极保护法C用惰性电极电解足量NaCl溶液,一段时间后再加入一
5、定量的盐酸,溶液能与原来溶液完全一样D相同时间内,阳离子在阴极上得到的电子与阴离子在阳极上失去的电子数相等11.利用如图所示装置,可以模拟铁的电化学防护。下列说法正确的是A若X是锌棒,将K与M连接,铁不易受腐蚀,此法称为阴极电保护法B若X是碳棒,将K与M或N连接,均可减缓铁的腐蚀C若X是碳棒,将K与M连接,碳棒的电极反应式是2H+2e=H2D若X是锌棒,将K与N连接,锌棒的电极反应式是Zn2e=Zn2+12.利用如图装置,完成很多电化学实验。下列有关此装置的叙述中,不正确的是( )A若X为锌棒,Y为NaCl溶液,开关K置于M处,可减缓铁的腐蚀,这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法B若X为碳棒,Y为
6、NaCl溶液,开关K置于N处,铁做阴极被保护。C若X为铜棒,Y为硫酸铜溶液,开关K置于M处,铜棒质量将增加,此时外电路中的电子向铜电极移动D若X为铜棒,Y为硫酸铜溶液,开关K置于N处,可用于铁表面镀铜,溶液中铜离子浓度将减小13.青铜器发生电化学腐蚀的原理示意图,下列说法正确的是( )A腐蚀过程中,青铜基体是正极B为防止腐蚀,可通过导线将铜器与直流电源负极相连C多孔催化层加速了青铜器的腐蚀,因为改变了反应的焓变D若有64 g Cu腐蚀,理论上耗氧体积为22.4 L(标准状况)14.下列关于各图的说法,不正确的是()A中阳极处能产生使湿润淀粉-KI试纸变蓝的气体B中待镀铁制品应与电源正极相连而形
7、成铜镀层C中钢闸门应与外接电源的负极相连形成外加电流的阴极保护法D中的离子交换膜可以避免生成的Cl2与NaOH溶液反应15.在城市地下常埋有纵横交错的管道和运输电线路,有些地面上还铺有地铁或城铁的铁轨,当有电流泄漏入潮湿的土壤中,并与金属管道或铁轨形成回路时,就会引起金属管道、铁轨的腐蚀。原理简化如图所示。则下列有关说法不正确的是()A溶液中铁丝左端电极反应式为:Fe2eFe2+B如在NaCl溶液中加入酚酞,右边Fe电极附近溶液变红C地下管线被腐蚀,不易发现,也不便维修,故应将埋在地下的金属管道表面涂绝缘膜(或油漆等),也可以使用外加电流阴极保护法D原理图可理解为两个串联电解装置二、非选择题(
8、共5题)16.(1)如图所示装置:若烧杯中溶液为稀硫酸,则正极反应为_。若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液,则负极反应为_。将铝片和铜片用导线相连,插入浓硝酸中,电池总反应为_。(2)钢铁是目前应用最广泛的金属材料,了解钢铁腐蚀的原因与防护方法具有重要意义。下列各种情况,在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序为_利用下图装置,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为碳棒,开关K置于M处,则碳棒发生的电极反应为_,产生氢氧化铁的化学方程式为_。若X为锌,开关K置于M处,该电化学防护法称为_。(3)利用氧化还原反应可设计出原电池。在方框内画出所设计的双液原电池的示意图,并标出正
9、负极材料和电解质溶液_。17.某研究性学习小组设计了如图所示装置探究钢铁的腐蚀与防护。(1)在相同条件下,三组装置中铁电极腐蚀最快的装置中正极反应式为_;(2)为防止金属Fe被腐蚀,可以采用上述_(填装置序号)装置原理进行防护;(3)装置中总反应的离子方程式为_。18.金属腐蚀现象在生产生活中普遍存在,依据下列2种腐蚀现象回答下列问题:(1)图1,被腐蚀的金属为_,其腐蚀类型属于_(填字母)。图2,金属腐蚀类型属于_(填字母)。A化学腐蚀 B电化学腐蚀 C析氢腐蚀 D吸氧腐蚀(2)图1中Cu的作用是_,结合电极反应、电子移动、离子移动等,分析金属被腐蚀的原理_。(3)图2中铁的生锈过程:FeF
10、e(OH)2Fe(OH)3Fe2O3nH2O,将Fe转变为Fe(OH)2的反应补充完整:正极反应为_,负极反应为_,总反应为_。(4)下列防止铁制品生锈的措施合理的是_。A在铁闸门表面涂油漆B在地下铁管道上安装若干镁合金C将铁罐与浓硫酸等强氧化剂接触,使之发生钝化19.铁及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用。(1)某研究性学习小组设计了如图所示装置探究钢铁的腐蚀与防护,烧杯内液体均为饱和食盐水。(1)在相同条件下,三组装置中铁电极腐蚀最快的是_(填装置序号),该装置中正极反应式为_。(2)为防止金属Fe被腐蚀,可以采用上述_(填装置序号)装置原理进行防护。(3)通信用磷酸铁锂电池有体积小、重
11、量轻、高温性能突出、可高倍率充放电、绿色环保等众多优点。磷酸铁锂电池是以磷酸铁锂为正极材料的一种锂离子二次电池,放电时,正极反应式为M1-x FexPO4+e-+Li+=LiM1-x FexPO4,其原理如图所示。放电时,电流由_电极经负载流向_电极;负极反应式为_。该电池工作时Li+移向_电极;充电时石墨电极接电源的_极。20某锂电池的反应式为FePO4+LiLiFePO4,回答下列问题:(1)该蓄电池放电过程中发生还原反应的物质是_(写化学式),充电时外电路中转移了电子,则阴极产物的质量为_g。(2)为防止水体中的钢铁制品发生化学腐蚀,可采用外加电源的阴极保护法,下图是以海水中的钢铁闸门为
12、例的保护图示,则锂电池_(填“正极”或“负极”)接钢铁闸门。(3)若以该锂电池为电源,电解稀溶液,制备和,则阴极的电极反应式为_。(4)若利用该电源精炼铜。粗铜精炼过程中,因阳极杂质逐渐溶解,电解质溶液中、的浓度会逐渐增大,而这些杂质离子则会影响后续精炼。某同学设计下图所示的除杂方案:已知有关氢氧化输沉淀的pH如下表:氢氧化物Fe(OH)3Cu(OH)2Zn(OH)2Fe(OH)2开始沉淀时的pH2.35.66.27.5完全沉淀时的pH3.96.48.09.7加入H2O2溶液时发生反应的离子方程式为_;调节pH=5.0时,则沉淀的离子主要是_(填离子符号);操作A的名称是_。该同学的方案中未除
13、去的杂质金属阳离子是_。【参考答案及解析】一、选择题1.【答案】C【详解】Aa管内是中性溶液,所以发生吸氧腐蚀,b管内是酸性溶液发生析氢腐蚀, 选项A正确;B发生吸氧腐蚀时,氧气和水反应导致气体压强减小,发生析氢腐蚀,生成氢气导致气体压强增大,所以右边的液体向左边移动,一段时间后,a管液面高于b管液面,选项B正确;Ca处铁失电子生成亚铁离子,氧气得电子和水反应生成氢氧根离子,亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁沉淀,所以a处pH不变;b处溶液变成硫酸亚铁溶液,溶液的pH值变大,选项C不正确; Da、b两处构成的原电池中,铁都作负极,因此a、b两处具有相同的电极反应式:,选项D正确;答案选C。
14、2.【答案】B【详解】A铁比锡活泼,马口铁(镀锡铁)的表面一旦破损,构成原电池,Fe为负极,则铁腐蚀加快,故A不符合题意;B电解池中,阳极被腐蚀,阴极被保护,故应将钢铁的设备做阴极,惰性电极作阳极,故B符合题意;C将金属制成合金,即改变金属的组成和结构,能起到很好的防止腐蚀的作用,故C不符合题意;D海轮外壳镶嵌锌块,此时铁作为原电池的正极金属而被保护,不易腐蚀,是采用了牺牲阳极的阴极保护法,故D不符合题意;答案选B。3.【答案】D【详解】铜锌构成原电池,锌为负极失电子,发生电化学腐蚀,加快锌的腐蚀;外加电源,构成电解池,锌接正极,为阳极,失电子,加快腐蚀且由电解池引起的腐蚀速率大于原电池引起的
15、腐蚀;图中构成电解池,锌接负极,为阴极,得电子,为外加电流的阴极保护法,锌不易被腐蚀;为锌的化学腐蚀;腐蚀速率由快到慢的顺序为,B项正确;故选B。4.【答案】D【详解】A通电后,惰性高硅铸铁作阳极,海水中的氯离子等在阳极失电子发生氧化反应,电子经导线流向电源正极,再从电源负极流出经导线流向钢管桩,A正确;B被保护的钢管桩应作为阴极,从而使得金属腐蚀发生的电子迁移得到抑制,使钢管桩表面腐蚀电流接近于零,避免或减弱电化学腐蚀的发生,B正确;C在保护过程中要使被保护金属结构电位低于周围环境,则通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整,C正确;D高硅铸铁为惰性辅助阳极,所以高硅铸铁不损耗,D错误;故
16、答案为:D。5.【答案】C【详解】该装置为原电池原理的金属防护措施,为牺牲阳极的阴极保护法,金属M作负极,钢铁设备作正极;A图中钢铁设施作原电池的正极,正极金属被保护不失电子,故A错误;B阳极金属M实际为原电池装置的负极,电子流出,原电池中负极金属比正极活泼,因此M活动性比Fe的活动性强,故B错误;C金属M失电子,电子经导线流入钢铁设备,从而使钢铁设施表面积累大量电子,自身金属不再失电子从而被保护,故C正确;D海水中的离子浓度大于河水中的离子浓度,离子浓度越大,溶液的导电性越强,因此钢铁设施在海水中的腐蚀速率比在河水中快,故D错误;答案选C。6【答案】C【详解】A. 当pH4溶液中,碳钢主要发
17、生析氢腐蚀,负极电极反应式为:Fe-2e-=Fe2+,正极上电极反应式为:2H+2e-=H2,故A正确;B. 当pH6溶液中,碳钢主要发生吸氧腐蚀,负极电极反应式为:Fe-2e-=Fe2+,正极上电极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-,故B正确;C. 在pH14溶液中,碳钢腐蚀的正极反应O2+2H2O+4e-=4OH-,故C错误;D. 将碱性溶液煮沸除去氧气后,正极上氧气生成氢氧根离子的速率减小,所以碳钢腐蚀速率会减缓,故D正确;故选C。7.【答案】C【详解】A. 由图可知pH=2时压强随着反应的进行而增大,产生了大量气体,发生了析氢腐蚀,溶液pH2时,生铁发生析氢腐蚀,故A正确;B.
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