2022年高二化学选修四第四章-第四节-金属的电化学腐蚀与防护习题.docx

《2022年高二化学选修四第四章-第四节-金属的电化学腐蚀与防护习题.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年高二化学选修四第四章-第四节-金属的电化学腐蚀与防护习题.docx（12页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 欢迎下载第四节 金属的电化学腐蚀与防护 目标要求 1.明白金属发生腐蚀的缘由及现代防护措施；2.明白金属的化学腐蚀与电化学腐蚀的区分与联系；3.把握金属发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电化学原理；一、金属的腐蚀金属腐蚀是金属与四周的气体或液体物质发生氧化仍原反应而引起损耗的现象；金属腐蚀一般可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两类；1化学腐蚀 金属跟接触到的干燥气体或非电解质液体这种腐蚀的速率随着温度的上升而加快；如石油 等直接发生化学反应而引起的腐蚀,2电化学腐蚀 不纯的金属接触电解质溶液时,会发生原电池反应,较活泼的金属失去电子而被氧化所 引起的腐

2、蚀；二、电化学腐蚀的分类 以铁的腐蚀为例条件吸氧腐蚀析氢腐蚀水膜呈弱酸性或中性水膜呈较强酸性正极反应O2 2H2O4e=4OH2H2e=H 2式负极反应2Fe4e2=2FeFe2e2=Fe式总反应式2FeO2 2H2O=2FeOH 2Fe2H=Fe 2H2三、金属的防护 1电化学爱护法1 牺牲阳极的阴极爱护法 原电池原理阳极 ；让在被爱护的钢铁设备上装上如干活泼金属如镁合金或锌块,作原电池的负极被爱护的金属作原电池的正极阴极 ；2 外加电流的阴极爱护法 用被爱护的金属作阴极,用惰性电极作阳极,外接直流电源；2其他方法 1 转变金属内部结构,如制成防腐的合金；2 加涂爱护层,如喷油漆、涂油脂；学

3、问点一 金属的腐蚀1关于金属腐蚀的表达中,正确选项 A 金属被腐蚀的本质是 M nH2O=MOH nn 2H 2B马口铁 镀锡铁 镀层破旧后被腐蚀时,第一是镀层被氧化 C金属在一般情形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名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编欢迎下载为 M ne=Mn；B 选项中 Sn、腐蚀；

4、A 中金属腐蚀的本质应包括化学腐蚀和电化学腐蚀,Fe 构成电化学腐蚀,主要是Fe2e=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如下列图水槽中试管内有一枚铁钉,放置数天观看：1 铁钉在逐步生锈,就铁钉的腐蚀属于 _腐蚀；2 如试管内液面上升,就原溶液呈 _性,发生 _腐蚀,电极反应式：负极：_ ,正极： _ ；1 如试管内液面下降,就原溶液呈_性,发生 _腐蚀；电极反应式：负极_ ,正极： _ ；答案 1电化学 2弱酸性或中 吸氧 2Fe4e=2Fe 2O22H2O4e=4OH3 较强的酸 析氢 Fe2e=

5、Fe 22H2e=H2解析 依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；依据金属腐蚀的条件、原理及结果可知：试管内液面上升,说明试管内压强减小,试管内气体被吸取所致,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,说明试管内气体压强变大,试管内产生了新气体所致,是铁钉的析氢腐蚀的结果,据此写出电极反应式；学问点二 金属的防护3以下各种方法中,能对金属起到防止或减缓腐蚀作用的是 金属表面涂抹油漆 转变金属内部结构 保持金属表面清洁干燥 金属表面进行电镀 使金属表面形成致密的氧化物薄膜A BC D全部答案 D

6、 解析 金属的腐蚀主要是电化学腐蚀,题目中 中的方法都可以起到防止金属和电解质溶液接触形成原电池的目的；可以起到防腐蚀的成效； 中如在金属中加入某些其他元素转变金属内部结构也4以下有关金属腐蚀与防护的说法不正确选项 A 纯银器的表面在空气中因化学腐蚀慢慢变暗 B当镀锡铁制品的镀层破旧时,镀层不能对铁制品起爱护作用 C在海轮外壳连接锌块爱护外壳不受腐蚀是采纳了牺牲阳极的阴极爱护法 D可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以爱护它不受腐蚀 答案 D 解析 纯银器的表面在空气中易生成硫化物失去光泽；当镀锡铁制品镀层破旧时,由于 铁比锡活泼,形成原电池时,铁作原电池的负极,加快铁的腐蚀；锌比铁活泼,

7、当在海轮外 壳上连接锌块后,锌失电子而海轮外壳被爱护；要采纳电解原理爱护金属,应将金属与电源 的负极相连,即作电解池的阴极；练基础落实名师归纳总结 1以下防腐措施中,属于电化学爱护法的是 第 2 页,共 6 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 欢迎下载A 用氧化剂使金属表面生成致密稳固的氧化物爱护膜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-锌原电池,锌为负极,被腐蚀,铁答案C 解析在轮船的船壳水线以下部分,装上锌能形成铁被爱护；2钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀,发生的原电池反应为以下说法正确选项 2

8、A 负极发生的反应为 Fe2e =FeB正极发生的反应为 2H2OO22e =4OHC原电池是将电能转化为化学能的装置D钢柱在水下部分比在空气与水交界处更简单腐蚀答案 A 2Fe 2H2OO2=2FeOH2；解析由原电池反应式知：负极为 Fe2e=Fe 2,正极为 2H2OO24e=4OH ,所以 A 对、 B 错；原电池是将化学能转化为电能的装置,气与水交界处更简单腐蚀,D 错；C 错；依据原电池原理,钢柱在空3如下图所示各烧杯中盛有海水,铁在其中被腐蚀由快到慢的次序为 A BCD答案C 解析 、 的实质均为原电池装置；中 Fe 为正极,被爱护；、 中 Fe 为负极,均被腐蚀,但相对来说 F

9、e 和 Cu 的金属活动性比 Fe 和 Sn 的差别大,故 FeCu 原电池中 Fe 被腐蚀得更快；中因铁不纯而发生微电池反应；4以下现象中,不是由于原电池反应造成的是 A 含杂质的锌与盐酸反应比纯锌与盐酸反应速率快B金属在潮湿的空气中易腐蚀C纯铁和盐酸反应,如滴入几滴硫酸铜溶液,就可加快反应速率D化工厂中的铁锅炉易腐蚀而损坏答案 D 解析 化工厂的空气中含有大量的化学物质,有的简单与铁制品反应,导致钢铁腐蚀；练方法技巧5为讨论金属腐蚀的条件和速率,某课外小组同学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储存相同的一段时间；以下对试验终止时现象的描述不正确选项

10、A 装置左侧的液面肯定会下降 C装置中的铁钉腐蚀最严峻 答案 B B左侧液面装置比装置的低 D装置中的铁钉几乎没被腐蚀名师归纳总结 解析装置 中铁钉处于盐酸的蒸气中,被腐蚀而释放出H2,使左侧液面下降,右侧液第 3 页,共 6 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 欢迎下载面上升； 装置 中铁钉同样处于盐酸的蒸气中,不同的是悬挂铁的金属丝由铁丝换成了铜丝,由于 Fe 比 Cu 活泼,在这种氛围中构成的原电池会加速铁钉的腐蚀而放出更多的 H 2,使左侧液面下降得更多,右侧液面上升得更多；装置 中虽然悬挂铁钉的仍是铜丝,但由于浓硫酸有吸水性而无挥发

11、性,使铁钉处于一种较为干燥的空气中,因而在短时间内几乎没有被腐蚀；6镀锌铁在发生析氢腐蚀时,如有 0.2 mol 电子发生转移,以下说法正确选项 有 5.6 g 金属被腐蚀 有 6.5 g 金属被腐蚀 在标准状况下有 2.24 L 气体放出在标准状况下有 1.12 L 气体放出A B C D答案 B 解析 在镀锌铁的析氢腐蚀中：负极 Zn ：Zn2e=Zn 2,有 0.2 mol e转移时,有0.1 mol Zn 溶解,即 6.5 g；正极 Fe：2H2e=H 2 ,生成 0.1 mol H 2,标准状况下的体积为 2.24 L ；7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

12、和氯化铵溶液,各加入生铁块,放置一段时间；以下有关描述错误选项 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2C两试管中相同的电极反应式是 Fe2e =FeDa 试管中发生了吸氧腐蚀,b 试管中发生了析氢腐蚀答案 B 解析 Fe 与 C 及电解质溶液形成原电池,Fe 是负极： Fe2e=Fe 2,C 是正极,在 a中发生吸氧腐蚀,a 中压强减小, b 中发生析氢腐蚀,b 中压强增大,红墨水柱液面是左高右低,应选 B；此题考查钢铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀；练综合拓展8在 A、B、C 三个烧杯中分别盛有相同浓度的稀硫酸,如下列图：1A 中反应的离子方程式为 2B 中 Sn 极的电极反

13、应式为_ ；_ ,Sn 极邻近溶液的 pH_填“ 增大” 、“ 减小” 或“ 不变”；2 C 中被腐蚀的金属是 _,总反应的离子方程式为 _,比较 A、B、C 中铁被腐蚀的速率,由快到慢的次序是答案 1Fe2H =Fe 2H222H2e=H 2增大3Zn Zn2H =Zn 2H2BA C _ ；解析 铁在不同的情形下被腐蚀的速率不同；作原电池的负极时易被腐蚀,作原电池的正极时受到爱护不被腐蚀；9金属腐蚀的电化学原理可用下图模拟；名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 欢迎下载1 请写出有关电极反应式：铁棒上的电极

14、反应式：_ _ ； 碳棒上的电极反应式：_ _ ；2 该图所表示的是 _ 填“ 析氢” 或“ 吸氧”腐蚀；3 如将 O2撤走,并将 NaCl 溶液改为稀 H2SO4溶液,就此图可表示 _ 填“ 析氢” 或“ 吸氧”腐蚀原理； 如用牺牲阳极法来爱护铁棒不被腐蚀溶解,即可将碳棒改为_棒；答案 12Fe4e=2Fe 2O22H2O 4e =4OH2 吸氧 3析氢 锌或其他比铁活泼的金属 10关于铁生锈的机理有人提出如下步骤：Fe2e =Fe 2；He =H；4H O2=2H2O；4Fe2O242xH 2O=2Fe2O3xH 2O8H依据以上过程,回答以下问题：1 依据以上机理,判定以下说法正确选项

15、A 以上锈蚀过程发生的是化学腐蚀B从锈蚀反应的最终结果看,水既是氧化剂,又是仍原剂C反应的实质是氧气被仍原,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 某铁件需长期浸于水下,为了削减腐蚀,想实行以下措施,其中正确的有 A 给铁件铆上一些锌板B给铁件通入直流电,把铁件与电源正极连接C在制造铁件时,在铁中掺入肯定比例的铜制成合金D在铁件表面涂上一层较厚的沥青3 现有质量为 1 000 g 的某铁件已在水下生锈,如测知整个锈蚀过程中有 6 mol 电子发生转移,就参与反应的 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Fe2O3xH2O 中 x 值为 1；答案 1C

16、 2AD 333.6 1 066 解析 1依据反应机理,将方程式叠加： 4 8 2可得：4Fe3O22xH2O=2Fe2O3xH2O 可知为吸氧腐蚀；2 爱护铁不被腐蚀,可隔绝O2 或实行牺牲阳极的阴极爱护法；名师归纳总结 34Fe 3O2 2H2O=2Fe2O3H2O转移电子第 5 页,共 6 页3 22.4 L 12 mol VO2 6 mol VO233.6 L- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 由差值法得 m6 mol 132 g 12 mol名师精编欢迎下载1 066 g ；66 g ,故反应后铁件质量为名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 6 页