2019高中化学 第1章第3节电池 第2课时 金属的腐蚀与防护作业2 鲁科版选修4.doc

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1、1第第 2 2 课时课时 金属的腐蚀与防护金属的腐蚀与防护 知能演练 轻松闯关学生用书单独成册基础温故1相同材质的铁在下图中各情形下最不易被腐蚀的是( )解析：选 C。A 中，食醋做电解质溶液，铁勺和铜盆是相互接触的两个金属电极，形成 原电池，铁是活泼金属做负极；B 中，食盐水做电解质溶液，铁炒锅和铁铲都是铁碳合金， 符合原电池形成的条件，铁是活泼金属做负极，碳做正极；C 中，铜镀层将铁球覆盖，使 铁被保护，所以铁不易被腐蚀；D 中，酸雨做电解质溶液，铁铆钉和铜板分别做负极、正 极，形成原电池。 2 “辽宁号”航空母舰，是中国人民解放军海军的第一艘可搭载固定翼飞机的航空母 舰。已知航空母舰的主

2、体是钢铁，减弱甲板的腐蚀是航母制造过程中需要攻克的一个难题。 某同学设计如图实验，请根据铁处于、三种不同的环境中被腐蚀的快慢，判断在 母舰甲板上最好嵌上的固体应为( )A铁 B锌 C碳 D铜 解析：选 B。母舰甲板嵌上固体锌后，能起到腐蚀锌保护铁的作用。 3下列有关金属腐蚀的说法中正确的是( ) 金属的腐蚀全部是氧化还原反应 金属的腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀，只 有电化学腐蚀才是氧化还原反应 因为二氧化碳普遍存在，所以钢铁的电化学腐蚀以析 氢腐蚀为主 无论是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀，总是金属被氧化 A B C D 解析：选 C。钢铁的电化学腐蚀以吸氧腐蚀为主。 4下列各装置中都盛有 0.1 m

3、olL1的 NaCl 溶液，放置一定时间后，纯锌片的腐蚀 速率由快到慢的顺序是( )A B C D 解析：选 A。中纯锌片为原电池的负极，中纯锌片为电解池的阳极，故中纯 锌片腐蚀的速率较快，且；中纯锌片为电解池的阴极受到保护，腐蚀速率最慢，故 腐蚀速率由快到慢的顺序为。25将炭粉和铁粉均匀混合，撒入内壁分别用氯化钠溶液和稀醋酸溶液润湿过的几支具 支试管中，并按下图装置好仪器，观察下图，正确的是( )解析：选 B。用氯化钠溶液润湿过的具支试管中发生吸氧腐蚀，正极反应： O22H2O4e=4OH，负极反应：2Fe4e=2Fe2，总反应式： 2FeO22H2O=2Fe(OH)2，具支试管内气体压强减

4、小，导管中液柱上升；用稀醋酸溶液润 湿过的具支试管中发生析氢腐蚀，正极反应：2H2e=H2，负极反应： Fe2e=Fe2，总反应式：Fe2H=Fe2H2，密封的具支试管内气体压强增大， 导管中液柱下降。 6糕点包装中常见的脱氧剂组成为还原性铁粉、氯化钠、炭粉等，其脱氧原理与钢铁 的吸氧腐蚀相同。下列分析正确的是( ) A脱氧过程是吸热反应，可降低温度，延长糕点保质期 B脱氧过程中铁做原电池正极，电极反应为 Fe3e=Fe3 C脱氧过程中碳做原电池负极，电极反应为 2H2OO24e=4OH D含有 1.12 g 铁粉的脱氧剂，理论上最多能吸收氧气 336 mL(标准状况) 解析：选 D。在脱氧过

5、程中，由铁、碳做电极，氯化钠溶液做电解质溶液形成原电池， 发生吸氧腐蚀，该过程为放热反应；在脱氧过程中，碳做正极，铁做负极失电子发生氧化 反应生成 Fe2，Fe2最终被氧气氧化为 Fe3，由电子守恒知消耗氧气的体积(标准状况下) V(O2)22.4 Lmol1(31.12 g/56 gmol1)/4336 mL。 7化学是一门以实验为基础的自然学科，化学实验在化学学习中具有极其重要的作用。(1)下列哪个装置可防止铁棒被腐蚀_。(2)在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀，装置示意图如下。A 电极对应的金属是_(写名称)，B 电极的电极反应式是 _。 若电镀前铁、铜两片金属质量相同，电镀完

6、成后将它们取出洗净、烘干、称量，两 者质量差为 5.12 g，则电镀时电路中通过的电子数目为_(设NA为阿伏加德罗常数 的值)。 解析：(1)B 装置，因铁棒做正极，故受保护不被腐蚀；D 装置中铁棒做电解池的阴极， 故受保护不被腐蚀。(2)涉及的电极反应，阳极：Cu2e=Cu2，阴极： Cu22e=Cu，设两极原来的质量均为m g，阳极溶解的铜的物质的量为x mol，则阴极3上析出的铜的质量为 64x g，由电镀完成后两者质量差为 5.12 g，即 64x64x5.12，则 x0.04，故参加反应的铜的物质的量为 0.04 mol，电路中通过的电子数目为 0.08NA。 答案：(1)BD (2

7、)铜 Cu22e=Cu 0.08NA 8如图所示，液面上浮着一个空心铁球。(1)数天后可观察到的现象是_。 铁球表面出现红棕色锈斑 铁球表面出现黑色锈斑 量筒内水位下降 量筒内水位上升 A B C D (2)发生上述现象的原因是_ _ _ (用电极反应式及必要的文字予以说明)。 解析：量筒中的空气、溶有 O2的食盐水和铁球(铁碳合金)组成原电池，发生了吸氧腐 蚀。其负极反应是 2Fe4e=2Fe2，正极反应是 O22H2O4e=4OH。Fe2与 OH结 合成 Fe(OH)2，再被 O2氧化成 Fe(OH)3，Fe(OH)3脱水成为 Fe2O3xH2O 而在铁球表面出现红 棕色锈斑。由于量筒中的

8、 O2被吸收，所以量筒内的水位会上升。 答案：(1)B (2)铁球发生了吸氧腐蚀。其负极反应为 2Fe4e=2Fe2，正极反应 为 O22H2O4e=4OH，总反应为 2FeO22H2O=2Fe(OH)2，随后发生的反应为 4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3，2Fe(OH)3=Fe2O3xH2O(3x)H2O能力提升 9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，CuZn 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，ZnMnO2

9、干电池自放电腐蚀主要是由 MnO2的氧化作用引起的 解析：选 B。A 项，插入海水中的铁棒靠近液面的位置与氧气接触，易发生吸氧腐蚀， 而溶液内部氧气浓度较小，腐蚀较慢，A 错误；B 项，由 M 改置于 N 后，锌做原电池的负极， CuZn 合金应充当原电池的正极，明显受到了一定的保护，腐蚀速率减小，B 正确；C 项， 接通开关时，锌做原电池的负极，腐蚀速率变大，但是气体不在锌上(负极)产生，而是在 铂上(正极)产生，C 错误；D 项，ZnMnO2干电池发生放电反应，导致 Zn 被腐蚀，主要原因 是锌发生氧化反应，体现了锌的还原性，D 错误。 10铜板上的铁铆钉处的吸氧腐蚀原理如图所示，下列有关

10、说法不正确的是( )4A正极的电极反应为 2H2e=H2 B此过程中还涉及的反应：4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3 C此过程中铜并不被腐蚀 D此过程中电子从 Fe 流向 Cu 解析：选 A。该图表示吸氧腐蚀，其中铁铆钉为负极，电极反应为 2Fe4e=2Fe2，铜板做正极，电极反应为 O22H2O4e=4OH，当形成 Fe(OH)2后， 还发生反应 4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3，故 A 项错误。 11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

11、 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：选 D。合金的熔点一般低于成分金属的熔点，A 正确；锡比铜活泼，形成原电池 时做负极，被腐蚀，从而铜被保护，B 正确；金属在潮湿的环境中比在干燥的环境中腐蚀 快，C 正确；电化学腐蚀的过程中发生原电池反应，属于化学反应，D 错误。 12镀锌铁在发生析氢腐蚀时，若有 0.2 mol 电子发生转移，下列说法正确的是( ) 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

12、解析：选 B。首先确定：负极反应：Zn2e=Zn2，正极反应：2H2e=H2， 其次根据“0.2 mol 电子发生转移”进行计算。 13防止金属的腐蚀是世界级难题，每年全世界钢产量的四分之一因腐蚀而损失。(1)图甲是模拟钢铁腐蚀的装置(盐桥中装有含琼脂的 KCl 饱和溶液)，发生的腐蚀主要 是电化学中的_腐蚀，该腐蚀过程中正极的电极反应式为 _ _，NaCl 溶液中Cl_(填“增大” 、 “减小”或“不 变”)。 (2)为降低某水库铁闸门的腐蚀速率，可以采用图乙方案，其中焊接在铁闸门上的固体 材料 R 可以采用_。 A铜 B钠 C锌 D石墨 (3)图丙所示方案也可以降低铁闸门的腐蚀速率，其中铁

13、闸门应连接直流电源的5_极，这种防止金属腐蚀的方法叫做_。 (4)镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨做阳极的原因是 _ _。 解析：(1)由于是 Fe 与稀 H2SO4的反应，所以是析氢腐蚀。正极反应为 2H2e=H2。由于 Fe 失电子，Fe2进入 NaCl 溶液中，盐桥中 Cl会移向 NaCl 溶液 中保持电荷平衡，Cl增大。 (2)R 活泼性应比铁强且能稳定存在于水溶液中，选锌。 (3)图丙是外加电流的阴极保护法，铁闸门接电源负极。 答案：(1)析氢 2H2e=H2 增大 (2)C (3)负 外加电流的阴极保护法 (4)铜做阳极可失电子转变为 Cu2进入溶液补充阴极上放电的 Cu

14、2，使电镀液中 c(Cu2)保持稳定 14下图中 a 为生铁，A 烧杯中放入苯，B 烧杯中为 1 molL1的稀硫酸，C 烧杯中 为海水。(1)B 中 Pt 极的电极反应式为 _。 (2)C 中 Cu 极的电极反应式为 _， Cu 极附近溶液中的 pH_(填“增大” 、 “减小”或“不变”)。 (3)比较 A、B、C 中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序是_。 (4)要使 B 中的铁难被腐蚀，可将 B 中的稀硫酸改为_。 解析：(1)B 中 Pt 极的电极反应式为 2H2e=H2。(2)C 中 Cu 极是正极，发生还 原反应，电极反应式为 2H2OO24e=4OH，Cu 极附近溶液的 pH 增大。(3)由于 Fe 与 Pt 的活动性差距比 Fe 与 Cu 大，并 且 B 中为稀硫酸，故 B 中反应速率快，而 A 中物质是苯，铁不易被腐蚀，故腐蚀速率 由快到慢的顺序是 BCA。(4)要使 B 中的铁难被腐蚀，可将 B 中的稀硫酸改为非电解质溶 液，如酒精、苯、四氯化碳等。 答案：(1)2H2e=H2 (2)2H2OO24e=4OH 增大 (3)BCA (4)酒精(或苯、四氯化碳等)