2022-2022学年高二化学成才之路4-4-0《金属的电化学腐蚀与防护》课时达标作业新人教版选修4.docx

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1、2022-2022学年高中化学 4-4金属的电化学腐蚀与防护课时达标作业新人教版选修4一、选择题1关于金属腐蚀的表达中，正确的选项是()A金属被腐蚀的本质是MnH2O=M(OH)nH2B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：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Mne=Mn；B选项中Sn、Fe构成电化学腐蚀，主要是Fe2

2、e=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)等反响，发生化学腐蚀。答案：C2钢铁发生腐蚀时，正极上发生的反响是()A2Fe2e=2Fe2B2Fe24e=2FeC2H2OO24e=4OHDFe3e=Fe2解析：钢铁发生的腐蚀主要是吸氧腐蚀，其正极氧气得电子，发生复原反响，电极反响式为：2H2OO24e=4OH答案：C3以下各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时，由快到慢的顺序是()A421356 B462135C542316 D635241解析：铁被腐蚀由快到慢顺序：电解池的阳极(4)原电池的负极(2与6，金属活泼性相差越大，负极腐蚀速

3、率越快，那么62)吸氧腐蚀(1)原电池的正极(3)电解池的阴极(5)，应选B。答案：B4观察如图装置，以下说法正确的选项是()A虚线框中接灵敏电流计，该装置可将化学能转化为电能B虚线框中无论是接灵敏电流计还是接电源，铁都会被腐蚀C虚线框中接直流电源，铁极发生反响：Fe2e,Fe2D铁接直流电源的负极是牺牲阳极的阴极保护法解析：A选项，虚线框中接灵敏电流计，形成原电池，该装置可将化学能转化为电能，A正确；B选项，虚线框中接电源，形成电解池，当铁接直流电源的负极时，铁被保护，不发生反响，这是外加电流的阴极保护法，但当铁接直流电源的正极时，铁被腐蚀，铁极发生反响：Fe2e=Fe2，B、C、D错误。答

4、案：A5以下有关金属腐蚀的说法正确的选项是()A金属腐蚀是指不纯金属接触电解质溶液进行化学反响而损耗的过程B电化学腐蚀是指在外加电流的作用下，不纯金属发生化学反响而损耗的过程C钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀，负极吸收氧气最终转化为铁锈D电化学腐蚀伴有电流产生解析：金属腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀，化学腐蚀是指直接发生化学反响的腐蚀，电化学腐蚀是指形成原电池的腐蚀，不需要外加电流，故A、B错误；钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀，正极吸收氧气形成氢氧根离子，C错误。答案：D6以下说法正确的选项是()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原电池反响是导致金属腐蚀的主要原因，故不能用来减缓金属

5、的腐蚀C钢铁的电化学腐蚀的两种类型主要区别在于水膜的pH不同，引起的负极反响不同D无论哪种类型的腐蚀，其实质都是金属被氧化解析：很多合金都比较耐腐蚀，A错误；可以利用原电池反响来减缓金属的腐蚀，如牺牲阳极的阴极保护法，B错误；钢铁的电化学腐蚀的两种类型主要区别在于水膜的pH不同，引起的正极反响不同，C错误。答案：D7(2022北京海淀)以下说法中，正确的选项是()镀层破损后，白铁(镀锌的铁)比马口铁(镀锡的铁)更易被腐蚀钢铁外表常易锈蚀生成Fe2O3nH2O锌和铁构成原电池时，铁作负极铅蓄电池中铅作负极，PbO2作正极，两极浸到稀H2SO4中ABCD解析：镀层破损后，白铁形成原电池时，因为锌比

6、铁活泼，易失电子，从而保护了铁，而马口铁破损后，因为形成原电池时，铁比锡活泼，铁被腐蚀，所以在镀层破损后，马口铁比白铁更易被腐蚀，说法错误。钢铁无论发生析氢腐蚀或吸氧腐蚀，铁都是失电子变成Fe2，吸氧腐蚀更普遍，O2得电子变成OH，与Fe2结合生成Fe(OH)2，Fe(OH)2在空气中很易被氧化成Fe(OH)3，因此铁锈的成分常用Fe2O3nH2O表示，说法正确。锌和铁构成原电池时，锌比铁活泼，应该是锌作负极，说法不正确。说法正确。故A为正确选项。答案：A8(2022潍坊模拟)以下对如下列图的实验装置的判断中错误的选项是()A假设X为碳棒，开关K置于A处可减缓铁的腐蚀B假设X为锌棒，开关K置于

7、A或B处均可减缓铁的腐蚀C假设X为锌棒，开关K置于B处时，为牺牲阳极的阴极保护法D假设X为碳棒，开关K置于B处时，铁电极上发生的反响为2H2e,H2解析：A选项，假设X为碳棒，开关K置于A处可减缓铁的腐蚀，这是外加电流的阴极保护法，正确；B选项，假设X为锌棒，开关K置于A处时形成电解池，Fe作阴极被保护，置于B处时形成原电池，这是牺牲阳极的阴极保护法，B、C选项正确；假设X为碳棒，开关K置于B处时，铁电极上发生的反响为Fe2e,Fe2，D错误。答案：D9钢铁生锈过程发生如下反响：2FeO22H2O=2Fe(OH)2；4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3；2Fe(OH)3=Fe2O33

8、H2O。以下说法正确的选项是()A反响中电子转移数目相等B反响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：反响中水既不是氧化剂，也不是复原剂，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：A10为研究金属腐蚀的条件和速率，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，再放置于玻璃钟罩内保存一星期后，以下对实验结束时现象描述不正确的选项是()A装置左侧的液

9、面一定会上升B左侧液面装置比装置的低C装置中的铁钉腐蚀最严重D装置中的铁钉几乎没被腐蚀解析：中铁钉发生吸氧腐蚀，左端液面上升；中盐酸挥发，和铁钉反响生成H2，腐蚀最严重，中左端下降；中浓硫酸吸水，而铁钉在枯燥空气中几乎不腐蚀。答案：B二、非选择题11(2022南京质检)铁生锈是比较常见的现象，某实验小组为研究铁生锈的条件，设计了如以下列图所示的快速、易行的方法：首先检查制氧装置的气密性，然后按上图连接好装置，点燃酒精灯给药品加热，持续3 min左右后，观察到的实验现象为：直形管中枯燥的铁丝外表依然光亮，没有发生锈蚀；直形管中用蒸馏水浸过的光亮铁丝外表颜色变得灰暗，发生锈蚀；烧杯中潮湿的铁丝外表

10、依然光亮。试答复以下问题：(1)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_。能表示其原理的电极反响方程式为_。(2)仪器A的名称为_，其中装的药品可以是_，其作用是_。(3)由实验可知，铁生锈的条件为_。决定铁生锈快慢的一个重要因素是_。答案：(1)电化学腐蚀负极：2Fe4e=2Fe2，正极：2H2OO24e=4OH(2)球形枯燥管碱石灰(或无水CaCl2)枯燥O2(3)与O2和水接触氧气浓度12(1)钢铁容易生锈的主要原因是钢铁在炼制过程中混有少量的碳杂质，在潮湿的空气中容易形成原电池，发生电化学腐蚀。在空气酸度不大的环境中，该原电池的负极是_，负极反响式为_；正极

11、是_，正极反响式为_。(2)以下装置中，能对Fe片腐蚀起防护作用的有_(填序号)。解析：(1)在空气酸度不大的环境中，钢铁发生吸氧腐蚀，负极是铁，发生反响Fe2e,Fe2，正极是C，发生反响O22H2O4e,4OH，(2)c是牺牲阳极的阴极保护法，d是外加电流的阴极保护法。答案：(1)FeFe2e,Fe2CO22H2O4e,4OH(2)cd13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常温下将铁丝放在枯燥空气中一个月枯燥的铁丝外表依然光亮2常温下将铁丝放在潮湿空气中一小时铁丝外表依然光亮3常温下将铁丝放在潮湿的空气中一个月铁丝外表

12、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外表略显灰暗5将潮湿的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时铁丝外表已变得灰暗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外表灰暗程度比实验5严重答复以下问题：(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，负极反响是_；正极反响是_；(2)由该实验可知，可以影响铁锈蚀速率的因素有：_；(3)为防止铁的锈蚀，工业上普遍采用的方法是_(答两种方法)。解析：(1)不纯的金属与电解质溶液接触，因发生原电池反响，较活泼的金属失电子而被氧化，分析题中实验可知，3、4、5、6发生了电化学腐蚀。负极反响Fe2e=Fe2，正极反响

13、O22H2O4e=4OH。(2)1和3可得出湿度增大，可使铁锈蚀速率加快；比照实验3、4可知增大O2浓度可加快铁锈蚀的速率；比照实验4、5可知升高温度可加快铁锈蚀的速率；比照实验5、6可知电解质溶液的存在会使铁锈蚀的速率加快。第(3)题，为防止铁的锈蚀，根据铁锈蚀的类型，可采用牺牲阳极的阴极保护法、外加电流的阴极保护法，还可把铁制成不锈钢(合金)、亦可采用喷油漆、涂油脂、电镀、外表钝化等方法使铁与空气、水等物质隔离，以防止金属腐蚀。答案：(1)3、4、5、6Fe2e=Fe2(或2Fe4e=2Fe2)2H2OO24e=4OH(2)湿度、温度、O2的浓度、电解质溶液存在(3)电镀、喷油漆等外表覆盖

14、保护层，牺牲阳极的阴极保护法等14(1)对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。碱洗的目的是除去铝材外表的自然氧化膜，碱洗时常有气泡冒出，原因是_(用离子方程式表示)。为将碱洗槽液中的铝以沉淀的形式回收，最好向槽液中参加以下试剂中的_。a. NH3bCO2c. NaOH dHNO3以铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解，铝材外表形成氧化膜，阳极电极反响式为_。(2)镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨作阳极材料的原因是_。(3)利用以下列图装置，可以模拟铁的电化学防护。假设X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于_处。假设X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为_。解析：(1)冒气泡的

15、原因是Al与NaOH发生反响，离子方程式为：2Al2OH2H2O=2AlO3H2；使AlO转变成Al(OH)3沉淀，最好是通入CO2，假设加HNO3沉淀容易溶解。阳极是Al发生氧化反响，要生成氧化膜还必须有H2O参加，故电极反响式为：2Al3H2O6e=Al2O36H；(2)电镀时，阳极Cu可以发生氧化反响生成Cu2。(3)铁被保护，可以是作原电池的正极，或者电解池的阴极，故假设X为碳棒，开关K应置于N处，Fe作阴极受到保护；假设X为锌，开关K置于M处，铁作正极，称为牺牲阳极的阴极保护法。答案：2Al2OH2H2O=2AlO3H2b2Al3H2O6e=Al2O36H(2)阳极Cu可以发生氧化反

16、响生成Cu2，使电解质溶液中的Cu2保持不变(3)N牺牲阳极的阴极保护法15金属由于其优良的物理化学性能，在工农业生产以及国防中大量使用。钢铁是应用最广的金属材料，但是钢铁材料的腐蚀也使我们损失沉重。因此对其的防护是十分必要的。防止或减少钢铁的腐蚀有多种方法：如制成耐腐蚀合金，外表“烤蓝，电镀另一种金属以及电化学保护等方法。(1)钢铁的腐蚀主要是吸氧腐蚀，请写出钢铁吸氧腐蚀的电极反响：负极：_；正极：_。(2)合金的性能各种各样，人们根据需要生产出种类繁多的合金材料。请答复：作为建筑材料的铝合金利用了该合金的哪些特性(至少答复两点) _。由于人体摄入较多的Al，对人的健康有害，所以现在不主张使

17、用铝制炊具。你认为生产炊具的材料最好是_，理由是_。(3)钢铁外表常电镀一层Cr而到达防腐蚀的目的，这是由于Cr具有优良的抗腐蚀性能。请答复：电镀过程中，阴极是_，电解质一定含有_离子，阳极材料是_；电镀Cr时，不能使用CrO或Cr2O作为镀液，请说明原因：_。答案：(1)2Fe4e=2Fe2O22H2O4e=4OH(2)主要利用了合金的强度较高、密度小、耐腐蚀等特点不锈钢不锈钢强度高、耐腐蚀，无有害健康的离子进入食物(3)镀件Cr3纯铬由于CrO、Cr2O均带有负电荷，电镀过程中向阳极移动，不能在阴极上放电析出Cr补牙剂与原电池常用的补牙剂中有一种汞合金，它含有几乎等质量的汞、银、锡、铜和锌

18、。这种补牙剂十分稳固，耐腐蚀，不产生有毒物质或可溶性物质。但是，用了这种补牙剂的人可能会碰到一个麻烦，当他们享用口香糖或糖果时，如果补过的牙不小心咬到包装用的铝箔啊！疼！据牙科医生说，两颗坏牙上的补牙剂接触时也会产生疼痛。这是为什么呢补牙剂汞合金中含有组成大致为Ag2Hg3、Ag3Sn、SnxHg(x79)的物质，它们可能发生电极反响，如：3Hg24Ag6e2Ag2Hg3Sn23Ag2e=Ag3Sn铝比汞合金中任何一种金属都活泼，可能发生的电极反响为：AlAl33e当铝与这种补牙剂接触时，唾液充当电解液，铝电极发生氧化反响成为负极，补牙剂中的合金发生复原反响成为正极，形成一个微电池。微电池产生的微电流刺激牙神经，就产生了疼痛感。