高二《化学反应原理》课时提升作业 金属的腐蚀与防护测试题(答案+解析)
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高二化学金属的化学腐蚀与防护测试题答案高二化学金属的化学腐蚀与防护测试题目及答案1.下列各种方法中能对金属起到阻止或减缓腐蚀作用的措施是①金属表面涂抹油漆②改变金属的内部结构③保持金属表面清洁干燥④在金属表面进行电镀⑤使金属表面形成致密的氧化物薄膜A.①②③④B.①③④⑤C.①②④⑤D.全部解析:防止金属腐蚀的常用方法有:a.改变金属的内部结构;b.覆盖保护层,如①④⑤;c.电化学防护法,如③可以防止在金属表面形成原电池而发生腐蚀。
答案:D2.大雪后常使用融雪盐来清除道路积雪。
过去常用氯化钠等无机盐,降低冰雪的冰点,而现在往往用环保型有机盐与缓蚀剂,但它们的融雪原理相同。
下列叙述不正确的是A.环保型有机盐与缓蚀剂的融雪原理为盐溶于水后,使冰雪的冰点降低B.使用环保型融雪盐可以减缓对路面和桥梁中钢筋的腐蚀C.使用环保型融雪盐可以减少对植物的危害D.使用环保融雪盐主要是给植物补充养分解析:本题关键是弄清钢铁的电化学腐蚀原理,使用氯化钠等无机盐易形成电解质溶液,加速了钢铁的腐蚀,而使用环保型有机盐与缓蚀剂,不仅能够起到融雪的效果,而且能够减少钢铁的腐蚀。
答案:D3.把锌片和铁片放在盛有稀食盐水和酚酞试液的混合溶液的玻璃皿中如下图所示,经一段时间后,首先观察到溶液变红的区域是A.Ⅰ和Ⅲ附近B.Ⅰ和Ⅳ附近C.Ⅱ和Ⅲ附近D.Ⅱ和Ⅳ附近解析:a是电解池,Zn为阴极,电极产物为H2和NaOH,b是原电池,Zn发生吸氧腐蚀,Fe为正极,电极反应式为O2+2H2O+4e-===4OH-。
答案:B4.下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是A.纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗B.当镀锡铁制品的镀层破损时,镀层仍能对铁制品起保护作用C.在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法D.可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀解析:本题考查了金属的腐蚀与防护。
纯银器表面在空气中易形成硫化银而使银器表面变黑,所以是化学腐蚀,A正确;铁与锡构成原电池,铁作负极,加快了铁的腐蚀,B错;海轮外壳中的金属与连接的锌块构成原电池,锌作负极,可以保护海轮,C正确;外加直流电源保护器件时,必须连接电源负极,D错。
高二化学金属的腐蚀与保护考试题(有答案)高二化学金属的腐蚀与保护考试题(有答案):第1章第3节第3课时一、选择题1.关于牺牲阳极的阴极保护法的叙述正确的是A.正极就是阳极B.负极就是阴极C.阳极上发生氧化反应 D.正极上发生氧化反应分析:此保护法是被保护的金属做原电池的正极,在电极上发生还原反应,被消耗的金属做原电池的负极,发生氧化反应,在电池内部称为阳极。
答案: C2.下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是①纯银器表面在空气中因化学腐蚀日渐变暗②当镀锡铁制品的镀层破损时,镀层仍能对铁制品起保护用途③在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是使用了牺牲阳极的阴极保护法④可将地下输油钢管与外加直接电源的正极相连以保护它不受腐蚀A.①②③ B.①③④C.①③ D.全部分析:纯银器在空气中不可以形成原电池,主要发生化学腐蚀;当镀层破损时,SnFe可形成原电池,Fe做负极,腐蚀速度加快,不再起到保护用途;C与Zn块形成原电池,Zn做负极,从而保护Fe正极;外加电流保护法应该与直流电源的负极相连。
答案: C3.以下现象说明是化学腐蚀的是A.黄铜制作的铜锣不容易产生铜绿B.生铁比软铁芯容易生锈C.铁质器件附有铜质配件,在接触处易生铁锈D.铝制品擦亮后,几天后表面又变暗分析:A项中Zn比Cu活泼,Zn易被腐蚀,而Cu被保护,铜锣不容易产生铜绿说明的是电化腐蚀;B项中生铁因为易发生电化腐蚀造成比纯铁易生锈;C项发生电化腐蚀时铁作负极易被腐蚀。
答案: D4.下列说法不正确的是A.电化学腐蚀比化学腐蚀常见B.钢铁发生吸氧腐蚀时负极反应为:Fe―Fe3++3e-C.钢铁在干燥的环境中不容易被腐蚀D.镀锌铁比镀锡铁耐用分析:在干燥不透气的环境中,最不容易构成原电池。
答案: C5.缠有金属丝的铁钉插在含有酚酞的NaCl溶液中,如图所示,可以看到在贴近金属丝一边的溶液中出现粉红色。
则该金属丝可能是A.镁 B.铝C.锌 D.铜分析:在金属丝一边的溶液中出现粉红色,是因为铁钉发生吸氧腐蚀,则铁钉作原电池的负极:2Fe―2Fe2++4e-;比铁不活泼的金属作正极:O2+2H2O+4e-―4OH-,因为[OH-]增大,溶液显红色,D正确。
高中化学金属的腐蚀与防护【学习目标】1、理解金属发生电化学腐蚀的原因,了解电化学腐蚀的类型及差异并能写出电极反应;2、知道防治金属腐蚀的方法,并能从实验探究中获得体会。
【要点梳理】要点一、金属的腐蚀金属腐蚀是指金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。
1.金属腐蚀的实质。
金属腐蚀的实质都是金属原子失去电子被氧化的过程,用反应方程式表示为:M -ne -=M n+(M 代表金属元素)。
2.金属腐蚀的分类。
【高清课堂:金属的腐蚀与防护#化学腐蚀和电化学腐蚀】3.化学腐蚀和电化学腐蚀的比较。
化学腐蚀电化学腐蚀相同点金属原子失去电子而被氧化的过程,即金属原子转化为阳离子的过程不同点条件金属与氧化剂直接接触不纯金属与电解质溶液接触现象无电流有微弱电流本质金属被氧化活泼金属被氧化相互关系往往同时发生,电化学腐蚀比化学腐蚀普遍得多,危害更严重【高清课堂:金属的腐蚀与防护#钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀的比较】4.钢铁的析氢腐蚀与吸氧腐蚀的比较。
类型吸氧腐蚀析氢腐蚀条件水膜呈弱酸性或中性水膜呈酸性正极反应(O 2)O 2+2H 2O+4e -=4OH -2H ++2e -=H 2↑负极反应(Fe )Fe -2e -=Fe 2+Fe -2e -=Fe 2+其他反应Fe 2++2OH -=Fe(OH)2↓4Fe(OH)2+2H 2O+O 2=4Fe(OH)3Fe(OH)3失去部分水转化为铁锈要点诠释:由于金属表面一般不会遇到酸性较强的溶液,故吸氧腐蚀是金属腐蚀的主要形式;另外,只有在金属活动性顺序中位于氢前面的金属才可能发生析氢腐蚀,而位于氢之后的金属腐蚀时只能是发生吸氧腐蚀:5.判断金属腐蚀快慢的规律。
(1)电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀。
(2)对同一种金属来说,腐蚀的快慢:强电解质溶液>弱电解质溶液>非电解质溶液。
(3)活动性不同的两金属,活动性差别越大,腐蚀越快。
高二化学金属的电化学腐蚀与防护试题答案及解析1.下列物质的说法正确的是A.芳香烃可以来自于煤干馏产品中的煤焦油B.聚氯乙烯可用于制作食品包装袋C.镀层破损后,白铁(镀锌的铁)比马口铁(镀锡的铁)更易腐蚀D.在铁的吸氧腐蚀中,负极是炭,电极反应为2H2O+O2+4eˉ=" 4OHˉ"【答案】A【解析】B聚氯乙烯是有毒物,C锌比铁活泼,可以起到保护铁的作用,而锡的活泼性比铁弱,不能起到保护铁作用。
D铁是负极,碳是正极。
所以答案选A【考点】考查化学的基本概念和基本理论的相关知识点2.如下图各烧杯中盛有海水,铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是( )A.④>②>①>③B.②>①>③>④C.④>②>③>①D.③>②>④>①【答案】A【解析】以①作参照物,进行比较。
在②中构成了原电池。
由于活动性Fe>Sn,所以Fe作负极,加快了Fe的腐蚀,因此②>①,在③中构成了原电池。
由于活动性Zn>Fe,所以Zn作负极,首先被腐蚀的的是Zn Fe得到了保护,腐蚀比原来慢。
因此腐蚀速率①>③。
④构成的是电解池,Fe是活性电极。
由于Fe与电源的正极连接,作阳极,发生反应:Fe-2e-=Fe2+.腐蚀的速率比作原电池的负极还要快。
因此腐蚀速率④>②。
所以铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是④>②>①>③。
选项为A。
【考点】考查铁在不同情况下被腐蚀的快慢的顺序的知识。
3. [双选题]下列说法正确的是()A.钢铁因含杂质而容易发生电化学腐蚀,所以合金都不耐腐蚀B.原电池反应是导致金属腐蚀的主要原因,故不能用原电池原理来减缓金属的腐蚀C.钢铁电化学腐蚀的两种类型主要区别在于水膜的酸性不同,引起的正极反应不同D.无论哪种类型的腐蚀,其实质都是金属被氧化【答案】CD【解析】金属的腐蚀就是金属失电子被氧化的过程,因此D正确;析氢腐蚀和吸氧腐蚀是由于水膜酸性不同,正极反应就不同,C正确;原电池反应既可以加快金属的腐蚀,也可用于防止金属的腐蚀,如轮船外壳镶嵌锌块;不锈钢、镀锌铁等中的Fe均不易被腐蚀,A、B不正确。
第3节 化学能转化为电能—原电池第3课时金属的腐蚀与防护一.选择题。
1.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M +n H 2O===M(OH)n +n2H 2↑ B .金属化学腐蚀的实质是M -n e -===M n +,电子直接转移给氧化剂 C .金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行D .在潮湿的中性环境中,金属的电化学腐蚀主要是析氢腐蚀2.铁制品上的铝质铆钉,在潮湿空气中易被腐蚀的主要原因是 ( ) A .形成原电池,铝作负极 B .形成原电池,铁作负极 C .形成原电池,电流由铝流向铁 D .铝质铆钉发生了化学腐蚀3.将铁棒与石墨用导线连接后浸入0.01 mol/L 的食盐溶液中,可能出现的现象是 ( )A .铁棒附近产生OH -B .铁棒被腐蚀C .石墨棒上放出Cl 2D .石墨棒上放出O 24.铜板上铁铆钉处的吸氧腐蚀原理如图所示,下列有关说法不正确的是( )A .正极的电极反应为:2H ++2e -===H 2↑B .此过程中还涉及反应:4Fe(OH)2+2H 2O +O 2===4Fe(OH)3C .此过程中铜并不被腐蚀D .此过程中电子从Fe 移向Cu5.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(呈酸性),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:Fe-2e-===Fe2+D.a试管中发生了吸氧腐蚀,b试管中发生了析氢腐蚀6.埋在地下的输油铸铁管道,在下列各种情况下,被腐蚀速率最慢的是() A.在含铁元素较多的酸性土壤中B.在潮湿疏松透气的土壤中C.在干燥致密不透气的土壤中D.在含碳粒较多、潮湿透气的土壤中7.如图所示,各容器中盛有海水,铁在其中被腐蚀时,由快到慢的顺序是()A.④>②>①>③B.②>①>③>④C.④>②>③>①D.③>②>④>①8.下列与金属腐蚀有关的说法正确的是()A.图a中,插入海水中的铁棒,越靠近底端腐蚀越严重B.图b中,开关由M改置于N时,Cu—Zn合金的腐蚀速率减小C.图c中,接通开关时Zn腐蚀速率增大,Zn上放出气体的速率也增大D.图d中,Zn—MnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2的氧化作用引起的9.下列金属防护的方法不正确的是()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身D.自行车的钢圈上镀上一层铬防锈10.下列金属的防护方法中属于牺牲阳极保护法的是()A.铁塔上焊接大大小小的锌块B.体育器材表面涂上防护漆C.水下铁闸门和直流电源的负极相连D.自行车链条上涂一层机油11.利用如图装置探究铁在海水中的电化学腐蚀与防护。
4.4金属的电化学腐蚀与防护1.下列各变化中,属于原电池反应的是( )A.在空气中,金属铝表面迅速氧化形成保护层B.白铁(镀锌)表面有划损时,也能阻止铁被氧化C.红热的铁丝与水接触,表面形成蓝黑色的保护层D.在空气中,金属银表面生成一层黑色物质2.下列关于钢铁锈蚀的叙述中,不正确的是 ( )A.钢铁锈蚀时,铁原子失去电子成为Fe3+,而后生成Fe(OH)3,再部分脱水成为氧化铁的水合物B.镀银的铁制品,镀层部分受损后,露出的铁表面易被腐蚀C.铁锈的主要成分是Fe2O3·n H2O,为保护海轮的船壳,常在船壳上镶入锌块D.酸雨能使钢铁更容易发生析氢腐蚀3.铜板上铁铆钉处的吸氧腐蚀原理如图所示,下列有关说法不正确的是( )A.正极的电极反应式为:2H++2e-===H2↑B.此过程中还涉及反应:4Fe(OH)2+2H2O+O2===4Fe(OH)3C.此过程中铜并不被腐蚀D.此过程中电子从Fe移向Cu4.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:Fe-2e-===Fe2+D.a试管中发生了吸氧腐蚀,b试管中发生了析氢腐蚀5.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6.下列关于金属的防护方法的说法不正确的是 ( )A.我们使用的快餐杯表面有一层搪瓷,搪瓷层破损后仍能起到防止铁生锈的作用B.给铁件通入直流电,把铁件与电池负极相连接C.轮船在船壳水线以下常装有一些锌块,这是利用了牺牲阳极的阴极保护法D.钢铁制造的暖气管管道外常涂有一层较厚的沥青7.有关金属腐蚀的叙述,正确的是 ( )A.金属的腐蚀一定伴有电流产生B.Fe在干燥的氯气里比在潮湿的空气里更易被腐蚀C.发生化学能转变为电能的腐蚀时较活泼的金属总是作正极而被腐蚀D.发生电化学腐蚀时都有能量的转变,且被腐蚀的金属总是失电子8.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.钢铁吸氧腐蚀的正极反应;O2+2H2O+4e-===4OH-D.工业上电解饱和食盐水的阳极反应:2Cl--2e-===Cl↑29.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,对钢铁制品进行抗腐蚀处理,可适当延长其使用寿命。
课时34 金属的腐蚀与防护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M +n H 2O===M(OH)n +n 2H 2↑ 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【答案】C【解析】金属腐蚀的本质主要是金属原子失电子被氧化,腐蚀的内因是金属的化学性质比较活泼,外因是金属与空气、水和其他腐蚀性的物质相接触,腐蚀主要有化学腐蚀和电化学腐蚀。
A 中金属腐蚀的本质应包括化学腐蚀和电化学腐蚀,为M -n e -===M n +;B 选项中Sn 、Fe 构成电化学腐蚀,主要是Fe -2e -===Fe 2+,铁先被腐蚀。
常温下,空气中的金属主要发生电化学腐蚀中的吸氧腐蚀,难以和非金属氧化剂(Cl 2、S)等反应,发生化学腐蚀。
2.下列叙述中正确的是( )A .原电池的负极发生还原反应B .电化学腐蚀的实质是金属单质失去电子形成阳离子,而电子直接转移给氧化剂C .金属在中性环境中主要发生析氢腐蚀D .钢铁在潮湿环境中锈蚀时,开始生成Fe(OH)2,而后逐渐变成Fe(OH)3和Fe 2O 3·xH 2O【答案】D【解析】不论是吸氧腐蚀还是析氢腐蚀,都是先生成Fe(OH)2,再逐渐转变成Fe(OH)3和Fe 2O 3·xH 2O 。
3.以下防腐措施中,属于电化学保护法的是( )A .用氧化剂使金属表面生成致密稳定的氧化物保护膜B .在金属中加入一些铬或者镍制成合金C .在轮船的船壳水线以下部分,装上一锌锭D .在金属表面喷漆【答案】C【解析】在轮船的船壳水线以下部分,装上锌能形成铁锌原电池,锌为负极,被腐蚀,铁被保护。
4.铜制品上的铝质铆钉,在潮湿空气中易发生腐蚀的主要原因可描述为( )A .形成原电池,铝作负极B.形成原电池,铜作负极C.形成原电池时,电流由铝经导线流向铜D.铝质铆钉发生了化学腐蚀【答案】A【解析】金属铝发生的是电化学腐蚀,铝比铜活泼,故金属铝是负极,电流的流动方向与电子的流动方向恰好相反,应是由铜经导线流向铝。
⾼⼆化学反应原理课时作业18:1.3.3⾦属的腐蚀与防护第3课时⾦属的腐蚀与防护分层训练[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M+n H2O===M(OH)n+n2H2↑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[解析]A中⾦属腐蚀的本质应包括化学腐蚀和电化学腐蚀,为M-n e-===M n+;B中Sn、Fe构成电化学腐蚀,主要是Fe-2e -===Fe2+,铁先被腐蚀;常温下,空⽓中的⾦属主要发⽣电化学腐蚀中的吸氧腐蚀,难以和⾮⾦属氧化剂(Cl2、S)等反应发⽣化学腐蚀。
[答案] C2.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[解析]B、C、D项均与原电池有关,能⽤电化学知识来解释,故选A。
[答案] A3.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[解析]锡青铜是合⾦,合⾦的熔点⽐任何⼀种纯⾦属的熔点都低,⼀般合⾦的硬度⽐任何⼀种纯⾦属的硬度都⼤,A正确;由于锡⽐铜活泼,故在发⽣电化学腐蚀时,锡失电⼦保护铜,B正确;潮湿的环境将会加快⾦属的腐蚀,C正确;电化学腐蚀过程实质是⾦属失去电⼦⽣成⾦属阳离⼦,有电⼦的转移,属于化学反应过程,D错。
[答案] D⼆、铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀4.铜板上铁铆钉处的吸氧腐蚀原理如图所⽰,下列有关说法不正确的是()A.正极的电极反应为2H++2e-===H2↑B.此过程中还涉及反应:4Fe(OH)2+2H2O+O2===4Fe(OH)3C.此过程中铜并不被腐蚀D.此过程中电⼦从Fe移向Cu[解析]该图表⽰吸氧腐蚀,其中铁铆钉为负极,电极反应为Fe-2e-===Fe2+,铜板做正极,电极反应为O2+2H2O+4e-===4OH-,当形成Fe(OH)2后,还发⽣反应4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3。
高二化学金属的电化学腐蚀与防护试题1.为防止钢铁锈蚀,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【答案】C【解析】A、B中形成原电池都是铁作负极,加速铁的腐蚀;D中铸铁管作阳极,加速腐蚀;C中锌比铁活泼,铁作正极,受到保护。
2.下图所示各烧杯中盛有海水,铁在其中被腐蚀的速率由快到慢的顺序为()。
A.⑤②①③④B.④③①②⑤C.⑤④②①③D.③②④①⑤【答案】C【解析】判断金属腐蚀快慢,首先判断该金属是充当原电池还是电解池的电极,若是电解池的阳极,金属腐蚀速率最快,其次是充当原电池的负极腐蚀较快,而作为电解池的阴极和原电池的正极不被腐蚀。
其中第⑤,Fe作为电解池的阳极,腐蚀最快,②③④均为原电池,第③中,Fe为正极,不被腐蚀,②④中Fe均为负极被腐蚀,Fe和Cu的金属活动性差别较Fe和Sn大,④中铁腐蚀较快,其腐蚀速率由快到慢的顺序为⑤④②①③。
3.下列防腐措施中,属于化学保护法的为 ()。
A.用氧化剂使金属表面生成致密稳定的氧化物保护膜B.在金属中加入一些铬或镍制成合金C.在轮船的船壳吃水线以下部分,装上锌块D.金属表面喷漆【答案】A【解析】化学保护法,指的是通过化学反应,阻止进一步被腐蚀。
B选项是改变了物质的内部结构;C选项是牺牲阳极的阴极保护法;D选项是利用隔离层隔绝空气。
4.下图各烧杯中盛有海水,铁(含杂质C)在其中被腐蚀由快到慢的顺序为【答案】B【解析】①第一个是正常的腐蚀;②形成原电池,锌作电池的负极,铁就受到保护;③形成原电池,铁作负极,腐蚀加剧;④外加电源促进铁的溶解,这个装置腐蚀最历害;⑤外加电源对铁起到了保护作用。
最不易被腐蚀。
因此选B。
【考点】考查金属的腐蚀。
5.钢铁发生电化腐蚀时,正极上发生的反应是A.2H++2e-=H2↑B.2H2O+O2+4e-=4OH-C.Fe-2e-=Fe2+D.4OH--4e-=O2↑+2H2O【答案】B【解析】原电池中较活泼的金属做负极,失去电子发生氧化反应。
一、选择题1.下列有关金属腐蚀的说法中正确的是()A.金属腐蚀指不纯金属与接触到的电解质溶液进行化学反应而损耗的过程B.电化学腐蚀指在外加电流的作用下不纯金属发生化学反应而损耗的过程C.钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀,负极吸收氧气,产物最终转化为铁锈D.金属的电化学腐蚀和化学腐蚀本质相同,但电化学腐蚀伴有电流产生【解析】选D。
金属腐蚀的本质,主要是金属原子失电子被氧化,腐蚀的内因是金属的化学性质比较活泼,外因是金属与空气、水和其他腐蚀性的物质接触,腐蚀主要包括化学腐蚀和电化学腐蚀,但电化学腐蚀伴有电流产生,所以A错误、D 正确;电化学腐蚀指不纯金属发生原电池反应而损耗的过程,不需要外加电流,所以B错误;钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀,正极吸收氧气,而不是负极吸收氧气,所以C错误。
2.金属发生了原电池反应而被腐蚀叫电化学腐蚀,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【解析】选D。
铜锌合金改变金属的内部结构,不易构成原电池;生铁中含杂质碳,易构成原电池,故生锈快;铁质器件附有铜质配件,在接触处易构成原电池而生铁锈;银质奖牌久置后表面变暗是银表面发生氧化反应而致,故D符合题意。
3.下列防腐措施中,利用原电池反应使主要金属得到保护的是()A.用氧化剂使金属表面生成致密稳定的氧化物保护膜B.在金属中加入一些铬或镍制成合金C.在轮船的壳体水线以下部分装上锌锭D.金属表面喷漆【解析】选C。
A、D两项是在金属的表面加保护层,B项是改变金属的结构,只有C项符合题意。
【补偿训练】建筑用的钢材在出厂之前都要经过发蓝处理,使其表面生成一层四氧化三铁,其目的是()A.增加钢材的硬度B.增强钢材的抗腐蚀能力C.使钢材美观D.增加钢材的韧性【解析】选B。
发蓝处理,钢材“表面生成一层四氧化三铁”是为了在金属表面覆盖保护层,增强抗腐蚀能力。
课时提升作业五金属的腐蚀与防护(30分钟50分)一、选择题(本题包括3小题,每小题6分,共18分)1.(2019·潍坊高二检测)下列有关叙述正确的是( )A.钢管被原油中的含硫化合物腐蚀是电化学腐蚀B.粗锌与稀硫酸反应制氢气比纯锌快,是因为粗锌比纯锌还原性强C.铁板镀锡属于电化学防护D.生铁浸泡在食盐水中发生吸氧腐蚀【解析】选D。
钢管被原油中的含硫化合物腐蚀是金属与非电解质直接发生化学反应,属于化学腐蚀,A错误;粗锌与稀硫酸反应制氢气比纯锌快,是因为粗锌与稀硫酸构成原电池加快了反应的进行,B错误;电镀属于在金属表面覆盖保护层,不是电化学防护,C错误;生铁浸泡在食盐水中发生吸氧腐蚀,D正确。
【补偿训练】(2019·济南高二检测)下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是( )A.纯银器表面在空气中因电化学腐蚀而渐渐变暗B.可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀C.钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀D.当镀锌铁制品的镀层受损后,镀层仍能对铁制品起保护作用【解析】选D。
金属银在空气中易生成硫化银,属于化学腐蚀,故A错误;地下输油钢管与外加直流电源的正极相连,此时该金属作阳极,该电极金属易被腐蚀,故B错误;金属在空气与水交界处更易发生电化学腐蚀的吸氧腐蚀,钢柱在水下部分不如在空气与水交界处更容易腐蚀,故C错误;镀锌铁制品的镀层受损后,形成铁、锌原电池,正极金属铁被保护,不易发生腐蚀,镀层锌仍能对铁制品起保护作用,故D正确。
2.(2019·泉州高二检测)图Ⅰ的目的是精炼铜,图Ⅱ的目的是保护钢闸门。
下列说法不正确的是)A.图Ⅰ中a为纯铜B.图Ⅰ中S向b极移动C.图Ⅱ中如果a、b间连接电源,则a连接电源负极D.图Ⅱ中如果a、b间用导线连接,则X可以是铜【解析】选D。
a极接外电源的负极,精炼铜时,a为纯铜,b为粗铜,A正确;在原电池中阴离子向负极移动,B正确;a、b可接电池,a接负极,C正确;如果用导线连接起来,是原电池原理,X不可以是铜,否则加快了钢的腐蚀,D错误。
【补偿训练】(2019·邯郸高二检测)在一块表面无锈的铁片上滴食盐水,放置一段时间后看到铁片上有铁锈出现。
铁片腐蚀过程中发生的总化学方程式:2Fe+2H2O+O2进一步被氧气氧化为Fe(OH)3,再在一定条件下脱水生成铁2Fe(OH)锈,其原理如图。
下列说法正确的是( )A.铁片发生还原反应而被腐蚀B.铁片腐蚀最严重区域应该是生锈最多的区域C.铁片腐蚀中负极发生的电极反应:2H 2O+O2+4e-4OH-D.铁片里的铁和碳与食盐水形成无数微小原电池,发生了电化学腐蚀【解析】选D。
铁作负极,发生失电子的氧化反应,选项A错误;铁片负极腐蚀最严重,由于离子的移动,在正极区域生成铁锈最多,选项B错误;铁作负极,发生失电子的氧化反应,即Fe-2e-Fe2+,选项C错误;在一块表面无锈的铁片上滴食盐水,铁片里的铁和碳与食盐水形成无数微小原电池,发生了电化学腐蚀,铁作负极,碳作正极,选项D正确。
3. (2019·济南高二检测)研究电化学腐蚀及防护的装置如图所示。
下列有关说法错误的是( )A.d为石墨,铁片腐蚀加快B.d为石墨,石墨上电极反应为O 2+2H2O+4e-4OH-C.d为锌块,铁片不易被腐蚀D.d为锌块,铁片上电极反应为2H++2e-H 2↑【解析】选D。
d为石墨,则铁、碳和海水通过吸氧腐蚀形成原电池,加快铁片腐蚀,A项正确;d为石墨是正极,电极反应为O 2+2H2O+4e-4OH-,B项正确;d为锌片,则由Zn、Fe和海水构成原电池,由于活泼性:Zn>Fe,则锌作负极,铁片不易被腐蚀,C项正确;d为锌片时,铁片是正极,电极反应为O 2+2H2O+4e-4OH-,D项错误。
二、非选择题(本题包括1小题,共12分)4.(2019·三明高二检测)某研究小组对铁生锈进行研究。
(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。
①通过上述实验现象分析,可得出铁生锈的外部条件是____________ __。
②由于与金属接触的介质不同,金属腐蚀分成不同类型,本实验中铁生锈属于________,正极电极反应式为______________________。
③实验B所用的水要经过________处理;植物油的作用是__ __________。
④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。
【解析】铁内部一般含有碳,在铁发生电化学腐蚀时作正极,如果再有电解质溶液和氧气即可发生腐蚀;A中的铁钉发生的是吸氧腐蚀,所以正极上反应的物质是氧气得到电子;水中往往溶有一定量的氧气,所以做实验前要先将水煮沸。
答案:(1)①有水(或电解质溶液)和氧气(或空气)②吸氧腐蚀O 2+4e-+2H2O4OH-③煮沸(或“除去氧气”) 隔绝空气(或“防止氧气与铁接触”)④吸收水蒸气(或“干燥”或“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”或“消耗了氧气”)使气体体积减少不能【方法规律】金属腐蚀类型的判断方法(1)根据是否发生原电池反应来判断。
发生原电池反应引起的金属腐蚀,属于电化学腐蚀,否则属于化学腐蚀。
(2)根据金属的活动性及电解质溶液的酸性判断,位于金属活动性顺序表中氢前面的金属,在酸性较强的电解质溶液中发生析氢腐蚀,在中性或酸性较弱的电解质溶液中发生吸氧腐蚀;金属活动性顺序在氢后面的金属只可能发生吸氧腐蚀。
一、选择题(本题包括2小题,每小题5分,共10分)1.如图是化学能与电能相互转换的两套装置。
对此两套装置进行的实验分析正确的是( )A.图2装置将化学能转化为电能B.两装置中石墨电极上产生的气体都是H2C.图1装置中的铁电极发生氧化反应D.两装置的原理都可以在现实生活中用来防止铁被腐蚀【解析】选C。
图1、2分别是原电池、电解池,分别是将化学能转化为电能、电能转化为化学能的装置,故A错;石墨在图1、2中分别是正极、阳极,前者产生氢气,后者产生氧气,故B错;图1中铁是负极,发生氧化反应而被腐蚀,故C正确;图2是阴极电保护法,图1中石墨更换为镁块或锌块后,才是牺牲阳极保护法,故D错。
【互动探究】(1)若将图1中硫酸换成硫酸钠溶液,石墨电极上的反应有变化吗?提示:有变化。
换之前的电极反应为4H++4e-2H 2↑,换成硫酸钠溶液后,石墨电极上发生的反应为O 2+4e-+2H2O4OH-。
(2)若将图2中两极互换,则两图中铁的腐蚀速率哪一个更快?提示:图2中铁的腐蚀速率更快。
图2中构成电解池,铁为阳极,腐蚀速率更快。
【补偿训练】(2019·衡阳高二检测)为探究钢铁的吸氧腐蚀原理设计了如图所示的装置,下列有关说法中错误的是( )A.正极的电极反应方程式为O 2+2H2O+4e-4OH-B.将石墨电极改成Mg电极,难以观察到铁锈生成C.若向自来水中加入少量NaCl(s),可较快地看到铁锈D.分别向铁、石墨电极附近吹入O2,前者铁锈出现得快【解析】选D。
铁是负极,失电子被氧化成Fe2+,在正极氧气得电子发生还原反应生成OH-,反应式为O 2+2H2O+4e-4OH-,A项正确;若将石墨电极换成Mg电极,则负极为Mg,Fe被保护,难以看到铁生锈,B项正确;向自来水中加入NaCl(s),可使电解质溶液的导电能力增强,加快腐蚀速率,C项正确;将氧气吹向石墨电极的腐蚀速率比吹向铁电极快,D项错误。
2.(2019·沈阳高二检测)下列与金属腐蚀有关的说法,正确的是( )A.图1中,插入海水中的铁棒,越靠近底端腐蚀越严重B.图2中,插入溶液中的铁棒容易溶解,主要是发生电化学腐蚀C.图3中,燃气灶的中心部位容易生锈,主要是由于高温下铁发生化学腐蚀D.图4中,用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀,镁块相当于原电池的正极【解析】选C。
A项,铁棒越靠近海水液面处腐蚀越严重,因为该处O2浓度最大;B 项,铁棒作为电解池的阴极被保护;D项,镁块相当于原电池的负极。
【补偿训练】(2019·晋江高二检测)如图所示实验装置,下列说法不正确的是)A.装置为铁的吸氧腐蚀实验B.一段时间后,向插入石墨棒的玻璃筒内滴入石蕊试液,可观察到石墨附近的溶液变红C.一段时间后,向插入铁钉的玻璃筒内滴入NaOH溶液,即可观察到铁钉附近的溶液有沉淀出现D.若将装置中饱和食盐水换成稀硫酸,装置为析氢腐蚀【解析】选B。
钢铁在中性溶液中发生吸氧腐蚀,故A正确;钢铁的吸氧腐蚀,石墨电极为正极,电极反应为2H 2O+O2+4e-4OH-,石墨附近的溶液不变红,故B错误;铁电极反应是Fe-2e-Fe2+,一段时间后,向插入铁钉的玻璃筒内滴入NaOH溶液,生成氢氧化亚铁,即可观察到铁钉附近的溶液有沉淀出现,故C正确;钢铁在酸性溶液中发生析氢腐蚀,所以若将装置中饱和食盐水换成稀硫酸,石墨表面有氢气放出,故D正确。
二、非选择题(本题包括1小题,共10分)3.关于铁生锈的机理有人提出如下4步反应:①Fe(s)-2e-F②H++e-H③4H+O 2(g)2H2O④4F+O 2(g)+(4+2x)H2O2(Fe2O3·x H2O)(s)+8H+根据以上过程,回答下列问题:(1)根据以上机理,判断下列说法正确的是________。
A.以上锈蚀过程是发生的化学腐蚀B.从锈蚀反应的最终结果看,水既是氧化剂,又是还原剂C.反应的实质是氧气被还原,金属铁被氧化D.从反应机理看,锈蚀过程发生的是析氢腐蚀(2)现有质量为1 000 g的某铁件已在水下生锈,若测知整个锈蚀过程中有6 mol 电子发生转移,则参加反应的O2在标准状况下的体积为______L,反应后铁件的质量为______g(已知铁锈Fe2O3·x H2O中x值为1)。
【解析】(1)根据反应机理,将方程式叠加:①×4+②×8+③×2+④可得:4Fe+3O 2+2x H2O2Fe2O3·x H2O(s)可知为吸氧腐蚀。
(2)由4Fe+3O2+2H2O 2Fe2O3·H2O得关系式3O2~转移电子~增加质量3×22.4 L 12 mol 132 gV(O2) 6 mol ΔmV(O2)==33.6 L。
Δm==66 g。
反应后铁件质量为1 000 g+66 g=1 066 g。