高二化学金属的电化学腐蚀与防护试题

高二化学金属的电化学腐蚀与防护试题

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＞3 B．2＞1＞3＞4

C．4＞2＞3＞1 D．3＞2＞4＞1

【答案】A

【解析】以1作参考。2中构成了原电池，金属活动性Fe>Sn,所以Fe作原电池的负极，Fe反应腐蚀的速率比1快；3中构成了原电池，由于金属活动性Zn>Fe,所以Fe作原电池的正极，首先被你氧化的是Zn,所以Fe被腐蚀的反应速率比1慢；4是电解池，Fe与电源的正极连接，作阳极，发生的反应：Fe-2e-=Fe2+。Fe腐蚀的速率比2快。因此铁在其中被腐蚀时，由快到慢的顺序是4＞2＞1＞3。选项为A.。

【考点】考查影响Fe腐蚀的快慢程度的因素知识。

3. 某课外活动小组，为研究金属的腐蚀和防护的原理，做了以下实验：将剪下的一块镀锌铁片，放入锥形瓶中，并滴入少量食盐水将其浸湿，再加数滴酚酞试液，按如图所示的装置进行实验，过一段时间后观察，下列现象不可能出现的是( )

A．B中导气管中产生气泡 B．B中导气管里形成一段水柱

C．金属片剪口变红 D．锌被腐蚀

【答案】A

【解析】在氯化钠溶液中，镀锌铁发生吸氧腐蚀，锌做负极，被腐蚀，故D能出现；正极反应为O2+H2O+4e-=4OH-,生成氢氧根离子，遇酚酞溶液变红，故C可以出现，左端锥形瓶中压强减小，在外界大气压的作用下使B中导气管里形成一段水柱，B可以出现；故选A。

【考点】金属腐蚀电极反应的判断

4. 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．在海轮外壳连接银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

【答案】A

【解析】纯银器表面在空气中易被氧化而使银器表面变黑，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错误；海轮外壳中的钢铁与连接的银块构成原电池，钢铁被腐蚀，不可以保护海轮，C错误；外加直流电源保护器件时，必须连接在电源负极上，D错误。

5. 我国某大城市今年夏季多次降下酸雨。据环保部门测定，该城市整个夏季酸雨的pH平均为3.2。在这种环境中的铁制品极易被腐蚀。对此条件下铁的腐蚀的叙述不正确的是( )

A．此腐蚀过程有化学腐蚀也有电化学腐蚀

B．发生电化学腐蚀时的正极反应为

2H2O＋O2＋4e－=4OH－

C．在化学腐蚀过程中有氢气产生

D．发生电化学腐蚀时的负极反应为Fe－2e－=Fe2＋

【答案】B

【解析】由于该城市出现了严重的酸雨，因此铁制品既可以直接与H＋反应生成H2，

也可以形成原电池，发生析氢腐蚀，正极反应为2H＋＋2e－=H2↑。

6. 如图所示水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天后观察：

(1)铁钉在逐渐生锈，则铁钉的腐蚀属于________腐蚀。

(2)若试管内液面上升，则原溶液呈________性，发生________腐蚀，电极反应式为：负极：____________________，正极：____________________。

(3)若试管内液面下降，则原溶液呈________性，发生________腐蚀。电极反应式为，负极：____________________，正极：____________________。

【答案】(1)电化学 (2)弱酸性或中 吸氧

2Fe－4e－=2Fe2＋ O2＋2H2O＋4e－=4OH－

(3)较强的酸 析氢 Fe－2e－=Fe2＋ 2H＋＋2e－=H2↑

【解析】根据原电池的构成条件：有两种不同的材料(Fe为负极，碳为正极)，有电解质溶液，形成闭合回路；可知铁钉的腐蚀属于电化学腐蚀。根据金属腐蚀的条件原理及结果可知：试管内液面上升，说明是试管内压强减小，试管内气体被吸收所致，是铁钉吸氧腐蚀的结果，据此写出电极反应式；试管内液面下降，说明是试管内气体压强变大，试管内产生了新气体所致，是铁钉析氢腐蚀的结果，据此写出电极反应式。

7. 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

【答案】D

【解析】A中形成了铜锌原电池，锌作负极失电子转移到铜上，铜被保护；B中生铁中含碳量较高，形成原电池，铁易生锈；C中铁铜接触处形成原电池，易生锈；而银质奖章放置时间久了，会与空气中的硫元素结合生成硫化物而使之表面变暗，属于化学腐蚀。

8. 下图所示烧杯中均盛有海水，锌在其中被腐蚀的速率最慢的是

【答案】B

【解析】A、根据装置可知A装置是锌的化学腐蚀，A不正确；B、B装置是原电池，其中镁的金属性强于锌，因此镁是负极，失去电子被腐蚀。锌是正极被保护，属于牺牲阳极的阴极保护法，B正确；C、C装置也是原电池，其中锌的金属性强于铜，锌是负极失去电子，被腐蚀，C不正确；D、D装置是电解池，锌与电源的正极相连，做阳极失去电子加快腐蚀，D不正确，答案选B。

【考点】考查金属腐蚀快慢的大小比较

9. 为研究金属腐蚀的条件和速度，某课外小组学生用金属丝将三根大小相同的铁钉分别固定在图示的三个装置中，再放置于玻璃钟罩里面保存相同的一段时间，下列对实验结束时现象的描述不正确的是( )

A．装置Ⅰ左侧的液面一定会下降 B．装置Ⅰ的左侧液面比装置Ⅱ的低

C．装置Ⅱ中的铁钉腐蚀最严重 D．装置Ⅲ中的铁钉几乎没被腐蚀

【答案】B

【解析】装置Ⅰ是铁的析氢腐蚀，左侧液面一定下降，A正确；装置Ⅱ中形成铁铜原电池，铁钉腐蚀最快，产生氢气多于装置Ⅰ，B错误，C正确；装置Ⅲ中虽然铁钉也和铜丝相连，但由于所装试剂为不挥发性硫酸，因此铁钉几乎不被腐蚀，故D描述正确；

【考点】钢铁的电化学腐蚀速率

10. 2008年10月8日，美籍华裔科学家钱永健获得2008年度诺贝尔化学奖。16岁时，他凭借一个金属易受硫氰酸盐腐蚀的调查项目，荣获“美国西屋科学天才奖”。下列叙述正确的是

A．金属腐蚀就是金属失去电子被还原的过程

B．将水库中的水闸（钢板）与外加直流电源的负极相连，正极连接到一块废铁上可防止水闸被腐蚀

C．合金的熔点都高于它的成分金属，合金的耐腐蚀性也都比其成分金属强

D．铜板上的铁铆钉处在潮湿的空气中直接发生反应：Fe-3e- = Fe3+，继而形成铁锈

【答案】B

【解析】A选项金属腐蚀就是金属失去电子被氧化的过程，错误。B选项属于阴极保护法，正确。C选项合金的熔点通常低于它的成分金属，错误。D选项Fe-2e-=Fe2+,错误。

【考点】合金的定义以及金属腐蚀的过程。

11. 如下各图烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为 ( )

A．②①③④ B．④③②①

C．④②①③ D．③②④①

【答案】C

【解析】①是化学腐蚀，②③④形成原电池，②④中Fe为负极加快Fe腐蚀，且Fe与Cu活泼性相差更大腐蚀更快，③中Fe被保护。

【考点】本题考查了铁生锈的相关反应和防护。

12. 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）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________(填字母)。

A．铜 B．钠

C．锌 D．石墨

（2）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。

【答案】（1）C （2）负

【解析】（1）铁闸门上连接一块比铁活泼的金属如锌，就可由锌失去电子，锌被溶解而铁被保护，属于牺牲阳极的阴极保护法。（2）属于外加电流的阴极保护法，需把被保护的铁闸门连接在电源的负极上。

【考点】本题考查了通过电化学原理金属时行保护。

13. 钢铁发生吸氧腐蚀时,正极上发生的电极反应是

A．2H++2e- H2

B．Fe2++ 2e-Fe

C．2H2O+O2+4e- 4OH-

D．Fe3++e- Fe2+

【答案】C

【解析】 负极上是铁失去电子生成二价铁离子，正极上氧气得到电子转化为氢氧根离子。C正确。

【考点】考查钢铁腐蚀问题。

14. 下列说法不正确的是

A．铸铁输油管道应埋在干燥致密不透气的土壤中

B．在空气中，金属铝表面能迅速被氧化形成保护膜，因此铝不容易被腐蚀

C．钢铁发生电化学腐蚀时，负极发生的反应是2H2O+O2+4e－= 4OH－

D．白铁(镀Zn铁)表面有划损时，也能阻止铁被氧化

【答案】C

【解析】A、铸铁输油管道应埋在干燥致密不透气的土壤中，可以防止金属腐蚀，A正确；B、铝是活泼的金属，在空气中，金属铝表面能迅速被氧化形成保护膜，保护内部的金属不被腐蚀，因此铝不容易被腐蚀，B正确；C、铁是活泼的金属，原电池中负极失去电子发生氧化反应，则钢铁发生电化学腐蚀时，负极发生的反应是Fe－24e－＝Fe2＋，C能正确；D、金属性是锌强于铁，因此与铁构成原电池时，锌是负极，铁是正极，被保护，所以白铁(镀Zn铁)表面有划损时，也能阻止铁被氧化，D正确，答案选C。

【考点】考查金属的腐蚀与防护

15. 家用炒菜铁锅用水清洗放置后，出现红棕色的锈斑，在此变化过程中不发生的化学反应是

A．4Fe(OH)2+2H2O+O2＝4Fe(OH)3↓

B．2Fe+2H2O+O2＝2Fe(OH)２↓

C．2H2O+O2+4e-＝4OH－

D．Fe－3e－＝Fe3+

【答案】D

【解析】烧过菜的铁锅未及时洗涤（残液中含NaCl等），第二天便出现红棕色锈斑[Fe(OH)3失水的产物]，是金属铁发生吸氧腐蚀的结果，正极发生的是氧气得电子的还原反应，负极是金属铁是失电子的氧化反应。A、氢氧化亚铁不稳定，易被氧气氧化为氢氧化铁，即4Fe(OH)2+2H2O+O2＝4Fe(OH)3↓，故A不符合；B、正极发生的是氧气得电子的还原反应，即2H2O+O2+4e-═4OH-，负极是金属铁是失电子的氧化反应，即Fe-2e-═Fe2+，总反应：Fe2++2OH-═Fe(OH)2，合并得到：2Fe+2H2O+O2＝2Fe(OH)２↓，故B不符合； C、正极发生的是氧气得电子的还原反应，即2H2O+O2+4e-═4OH-，C不符合题意；D、金属铁发生吸氧腐蚀，负极是金属铁是失电子的氧化反应，即Fe-2e-═Fe2+，故D符合，因此答案选D。

【考点】考查铁吸氧腐蚀的有关判断

16. 某课外活动小组，将剪下的一块镀锌铁放入试剂瓶中，并滴入少量食盐水将其浸湿，再加数滴酚酞溶液，按图装置进行实验，数分钟后观察，下列现象不可能出现的是（ ）