人教版選修4 金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù) 作業(yè)2.doc

課時(shí)訓(xùn)練23金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)一、金屬腐蝕的分類1.下列說法不正確的是()a.化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕的實(shí)質(zhì)都是氧化還原反應(yīng)b.化學(xué)腐蝕只發(fā)生在金屬的表面c.金屬要發(fā)生電化學(xué)腐蝕必須先構(gòu)成原電池且本身充當(dāng)正極d.化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕往往同時(shí)發(fā)生解析:金屬腐蝕都是金屬被氧化劑氧化的過程,所以實(shí)質(zhì)都是氧化還原反應(yīng),a選項(xiàng)正確;只有金屬與氧化劑接觸的地方才能發(fā)生化學(xué)腐蝕,b選項(xiàng)正確;金屬的電化學(xué)腐蝕都是較活潑的金屬充當(dāng)原電池的負(fù)極,c選項(xiàng)錯(cuò)誤;化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕往往同時(shí)發(fā)生,d選項(xiàng)正確。答案:c2.下列關(guān)于金屬腐蝕的說法正確的是()a.金屬在潮濕空氣中腐蝕的實(shí)質(zhì)是m+nh2om(oh)n+n2h2b.金屬的化學(xué)腐蝕的實(shí)質(zhì)是m-ne-mn+,電子直接轉(zhuǎn)移給氧化劑c.金屬的化學(xué)腐蝕必須在酸性條件下進(jìn)行d.在潮濕的中性環(huán)境中,金屬的電化學(xué)腐蝕主要是析氫腐蝕解析:金屬在潮濕的中性環(huán)境中易發(fā)生析氫腐蝕和吸氧腐蝕兩種電化學(xué)腐蝕,主要發(fā)生吸氧腐蝕。其腐蝕的本質(zhì)都是金屬失電子,即m-ne-mn+,所以a、d不正確,b正確。金屬的化學(xué)腐蝕是金屬直接接觸到化學(xué)物質(zhì)如酸、cl2等發(fā)生腐蝕,所以c不正確。答案:b3.以下現(xiàn)象與電化學(xué)腐蝕無關(guān)的是()a.黃銅(銅鋅合金)制作的銅鑼不易產(chǎn)生銅綠b.生鐵比軟鐵芯(幾乎是純鐵)容易生銹c.鐵器附有銅質(zhì)的配件,在接觸處易生鐵銹d.銀質(zhì)獎(jiǎng)牌久置后表面變暗解析:電化學(xué)腐蝕是指不純的金屬(或合金),接觸到電解質(zhì)溶液時(shí)發(fā)生了原電池反應(yīng),比較活潑的金屬原子失去電子而被氧化所引起的腐蝕。選項(xiàng)a中黃銅是銅鋅合金,可以構(gòu)成原電池,但銅沒有鋅活潑,被腐蝕的是鋅而不是銅,所以不易產(chǎn)生銅綠;選項(xiàng)b中生鐵是鐵碳合金,可以構(gòu)成原電池而使鐵腐蝕生銹,軟鐵芯幾乎是純鐵,不構(gòu)成原電池;選項(xiàng)c中鐵與銅接觸則構(gòu)成原電池,鐵比銅活潑,鐵被腐蝕生成鐵銹,所以,a、b、c三個(gè)選項(xiàng)的現(xiàn)象均與電化學(xué)腐蝕有關(guān);選項(xiàng)d中銀質(zhì)獎(jiǎng)牌是由較純的銀制作的,不構(gòu)成原電池,久置后表面變暗是跟空氣中的多種物質(zhì)反應(yīng)造成的。答案:d二、析氫腐蝕與吸氧腐蝕的比較4.銅板上鐵鉚釘處的吸氧腐蝕原理如圖所示:下列有關(guān)說法中,不正確的是()a.負(fù)極電極反應(yīng)為:fe-3e-fe3+b.此過程中還涉及反應(yīng):4fe(oh)2+2h2o+o24fe(oh)3c.此過程中銅并不被腐蝕d.此過程中電子從fe移向cu解析:銅板和鐵鉚釘構(gòu)成原電池,發(fā)生吸氧腐蝕時(shí)鐵作負(fù)極,其電極反應(yīng)為fe-2e-fe2+,故a錯(cuò)誤。答案:a5.炒過菜的鐵鍋未及時(shí)洗凈(菜的殘液中含nacl),第二天鐵鍋便出現(xiàn)紅棕色銹斑(fe2o3xh2o)。請(qǐng)完成下列問題:(1)該腐蝕屬于(填“化學(xué)”或“電化學(xué)”)腐蝕。(2)正極的電極反應(yīng)是。(3)用電極反應(yīng)、離子反應(yīng)、化學(xué)反應(yīng)方程式表示鐵銹的形成過程。解析:鐵鍋中含雜質(zhì)碳,在nacl殘液中與fe形成了原電池,發(fā)生了電化學(xué)腐蝕,fe失去電子生成了fe2+,o2得電子生成了oh-,兩者生成fe(oh)2,后被氧化成fe(oh)3,最后轉(zhuǎn)化為鐵銹斑。答案:(1)電化學(xué)(2)2h2o+o2+4e-4oh-(3)負(fù)極:fe-2e-fe2+,正極:2h2o+o2+4e-4oh-;離子反應(yīng)式:fe2+2oh-fe(oh)2;化學(xué)方程式:4fe(oh)2+o2+2h2o4fe(oh)3,2fe(oh)3fe2o3xh2o+(3-x)h2o6.如圖所示水槽中試管內(nèi)有一枚鐵釘,放置數(shù)天后觀察:(1)鐵釘在逐漸生銹,則鐵釘?shù)母g屬于腐蝕。(2)若試管內(nèi)液面上升,則原溶液呈性,發(fā)生腐蝕,正極反應(yīng)為。(3)若試管內(nèi)液面下降,則原溶液呈性,發(fā)生腐蝕,正極反應(yīng)為。答案:(1)電化學(xué)(2)弱酸性或中吸氧o2+2h2o+4e-4oh-(3)較強(qiáng)的酸析氫2h+2e-h2三、金屬的防護(hù)7.下列舉措不能防止或減緩鋼鐵腐蝕的是()a.在鋼鐵制品表面鍍一層金屬鋅b.將鋼鐵制品放置在潮濕處c.在鋼鐵中加入錳、鉻等金屬,以改變鋼鐵結(jié)構(gòu)d.將鋼鐵制品與電源負(fù)極相連解析:鐵在潮濕的空氣中容易發(fā)生電化學(xué)腐蝕而生銹。答案:b8.下列金屬防腐的措施中,使用外加電流的陰極保護(hù)法的是()a.水中的鋼閘門連接電源的負(fù)極b.金屬護(hù)欄表面涂漆c.汽車底盤噴涂高分子膜d.地下鋼管連接鎂塊解析:水中的鋼閘門連接電源的負(fù)極之后,作電解池的陰極,被保護(hù)起來,所以采用的是外加電流的陰極保護(hù)法;金屬護(hù)欄表面涂漆、汽車底盤噴涂高分子膜均使用的是覆蓋保護(hù)層法的保護(hù)措施;地下鋼管連接鎂塊,鎂作負(fù)極,被腐蝕從而起到保護(hù)鋼管的作用,所以使用的是犧牲陽極的陰極保護(hù)法。答案:a四、金屬腐蝕快慢的比較9.下列表面上鍍有金屬保護(hù)層的鐵板,當(dāng)鍍層破損使鐵板裸露后,在相同條件下最耐腐蝕的是()a.鍍鋅鐵板(白鐵)b.鍍錫鐵板(馬口鐵)c.鍍銀鐵板d.鍍銅鐵板解析:鐵板在鍍層破損后最耐腐蝕,應(yīng)是指鍍層破損后仍能對(duì)鐵板構(gòu)成有效保護(hù)的有鍍層的鐵板,a中鐵板鍍鋅,鍍層破損后發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí),鋅為負(fù)極,鐵為正極,鐵被保護(hù),b、c、d中錫、銀、銅不如鐵活潑,鍍層破損后發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí),鐵為負(fù)極,鐵失去電子被氧化,從而加速了鐵的腐蝕。故選a。答案:a10.試管中盛放飽和食鹽水。討論下圖幾種情況下,鐵腐蝕由快到慢的順序是(試管中的液體均為水)。解析:(1)中鐵是吸氧腐蝕;(2)中鐵與鋅構(gòu)成原電池,鐵作正極受到了保護(hù),腐蝕速度較慢;(3)中形成原電池,鐵作負(fù)極,腐蝕的速率比(4)慢;(4)構(gòu)成了電解池并且鐵作陽極,鐵受到的腐蝕最快;(5)構(gòu)成了電解池并且鐵作陰極,受到了保護(hù),腐蝕最慢。答案:(4)(3)(1)(2)(5)(建議用時(shí):30分鐘)1.下列有關(guān)金屬腐蝕的說法中正確的是()a.金屬腐蝕指不純金屬與接觸到的電解質(zhì)溶液進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而損耗的過程b.電化學(xué)腐蝕指在外加電流的作用下不純金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而損耗的過程c.鋼鐵腐蝕最普遍的是吸氧腐蝕,負(fù)極吸收氧氣,產(chǎn)物最終轉(zhuǎn)化為鐵銹d.金屬的電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕本質(zhì)相同,但電化學(xué)腐蝕伴有電流產(chǎn)生解析:金屬腐蝕的本質(zhì),主要是金屬原子失電子被氧化,腐蝕的內(nèi)因是金屬的化學(xué)性質(zhì)比較活潑,外因是金屬與空氣、水和其他腐蝕性的物質(zhì)接觸,腐蝕主要包括化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕,所以a錯(cuò)誤;電化學(xué)腐蝕指不純金屬發(fā)生原電池反應(yīng)而損耗的過程,不需要外加電流,所以b錯(cuò)誤;鋼鐵腐蝕最普遍的是吸氧腐蝕,正極吸收氧氣,而不是負(fù)極吸收氧氣,所以c錯(cuò)誤;只有選項(xiàng)d正確。答案:d2.下列事實(shí)與電化學(xué)腐蝕無關(guān)的是()a.光亮的自行車鋼圈不易生銹b.黃銅(cu-zn合金)制的銅鑼不易產(chǎn)生銅綠c.銅、鋁電線一般不連接起來作導(dǎo)線d.生鐵比熟鐵(幾乎是純鐵)容易生銹解析:自行車鋼圈是由于在鋼圈表面鍍了一層鉻,與電化學(xué)無關(guān);黃銅中,鋅比銅活潑,二者構(gòu)成原電池,鋅失電子,這樣可以保護(hù)銅不被氧化;銅、鋁導(dǎo)線若連接起來與表面溶液構(gòu)成原電池,鋁比銅活潑,鋁失電子被氧化,就會(huì)造成斷路;生鐵中含有雜質(zhì)碳,碳、鐵、水膜構(gòu)成無數(shù)個(gè)微小的原電池,使得鐵不斷被腐蝕。答案:a3.下列事實(shí)中,不能用電化學(xué)理論解釋的是()a.輪船水線以下的船殼上安裝一定數(shù)量的鋅塊b.高溫車間中鋼鐵設(shè)備的腐蝕c.純鋅與稀硫酸反應(yīng)時(shí),滴入少量cuso4溶液后,反應(yīng)速率提高d.鍍鋅鐵比鍍錫鐵耐用解析:高溫車間中鋼鐵設(shè)備的腐蝕是發(fā)生了一般的化學(xué)反應(yīng)而被腐蝕的過程。其他選項(xiàng)都涉及原電池反應(yīng)。答案:b4.埋在地下的鑄鐵輸油管道,在下列各種情況下,腐蝕最慢的是()a.在含鐵元素較多的酸性土壤中b.在潮濕疏松透氣的土壤中c.在干燥致密不透氣的土壤中d.在含碳粒較多的潮濕透氣的中性土壤中解析:鑄鐵要腐蝕得最慢,既要防止化學(xué)腐蝕,又要防止電化學(xué)腐蝕。故必須防酸(化學(xué)腐蝕fe+2h+fe2+h2)、防水(以防形成電解質(zhì)溶液)、防氣(防止o2參與吸氧腐蝕),故選c。答案:c5.相同材質(zhì)的鐵在圖中的四種情況下最不易被腐蝕的是()解析:在a中,食醋提供電解質(zhì)溶液環(huán)境,鐵鏟和銅盆是相互接觸的兩個(gè)金屬極,形成原電池,鐵是活潑金屬作負(fù)極;在b中,食鹽水提供電解質(zhì)溶液環(huán)境,炒鍋和鐵鏟都是鐵碳合金,符合原電池形成的條件,鐵是活潑金屬作負(fù)極,碳作正極;在c中,銅鍍層將鐵球覆蓋、使鐵被保護(hù),所以鐵不易被腐蝕;在d中,酸雨提供電解質(zhì)溶液環(huán)境,鐵鉚釘和銅板分別作負(fù)、正極,形成原電池。答案:c6.鋼鐵在腐蝕過程中,下列變化可能發(fā)生的是()鐵元素由+2價(jià)轉(zhuǎn)化為+3價(jià)氧氣被還原產(chǎn)生氫氣fe(oh)3失水生成fe2o3xh2o雜質(zhì)碳被氧化而除去a.b.c.d.解析:鋼鐵可能發(fā)生吸氧腐蝕,也可能發(fā)生析氫腐蝕,因此正確。同時(shí)fe失電子轉(zhuǎn)化為fe2+,進(jìn)一步被氧化為+3價(jià)的鐵,形成鐵銹。答案:c7.如下圖所示裝置中都盛有0.1 mol/l的nacl溶液,放置一定時(shí)間后,裝置中的四塊相同的鋅片腐蝕速率由快到慢的正確順序是()a.b.c.d.解析:電解原理引起的腐蝕原電池原理引起的腐蝕化學(xué)腐蝕有防護(hù)措施的腐蝕。為原電池并且zn作負(fù)極,為電解池,zn與電源正極相連作陽極被腐蝕,為電解池,zn與電源負(fù)極相連作陰極,受保護(hù),為化學(xué)腐蝕,故腐蝕由快到慢的順序?yàn)?。答?d8.把鋅片和鐵片放在盛有稀食鹽水和酚酞溶液的表面皿中,如下圖所示。最先觀察到酚酞變紅現(xiàn)象的區(qū)域是()a.和b.和c.和d.和解析:圖中左邊裝置為一原電池,zn為負(fù)極,電極反應(yīng)為2zn-4e-2zn2+,fe為正極,電極反應(yīng)為2h2o+o2+4e-4oh-,fe極附近oh-聚積,所以區(qū)域先變紅色。右邊裝置為一電解池,fe為陽極,電極反應(yīng)為fe-2e-fe2+,zn為陰極,電極反應(yīng)為2h+2e-h2,h+在陰極不斷被還原,促使水不斷電離,陰極附近有oh-聚積,所以區(qū)域首先變紅。答案:b9.下列敘述中正確的是()鋅跟稀硫酸反應(yīng)制h2,加入少量硫酸銅溶液能加快反應(yīng)速率;鍍層破損后,白口鐵(鍍鋅的鐵)比馬口鐵(鍍錫的鐵)更易腐蝕;電鍍時(shí),應(yīng)把鍍件置于電解槽的陰極;冶煉鋁時(shí),把氧化鋁加入液態(tài)冰晶石中熔融后電解;鋼鐵表面常易銹蝕生成fe2o3nh2o。a.b.c.d.解析:對(duì),因?yàn)槟芙M成原電池,反應(yīng)速率加快。錯(cuò),因?yàn)榘卓阼F(鍍鋅的鐵)鍍層破損后,腐蝕鋅保護(hù)鐵;馬口鐵(鍍錫的鐵)是腐蝕鐵保護(hù)錫。對(duì),因?yàn)殡婂儠r(shí),鍍件金屬作陰極,鍍層金屬作陽極。對(duì),因?yàn)檠趸X熔點(diǎn)很高,在冰晶石助熔劑的作用下,在較低溫度下就能熔融,可節(jié)能降耗。對(duì),因?yàn)殍F銹的主要成分是fe2o3nh2o,顯紅色。答案:b10.將nacl溶液滴在一塊光亮清潔的鐵板表面上,一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)液滴覆蓋的圓圈中心區(qū)(a)已被腐蝕而變暗,在液滴外沿形成棕色鐵銹環(huán)(b),如圖所示。導(dǎo)致該現(xiàn)象的主要原因是液滴之下氧氣含量比邊緣處少。下列說法正確的是()a.液滴中的cl-由a區(qū)向b區(qū)遷移b.液滴邊緣是正極區(qū),發(fā)生的電極反應(yīng)為o2+2h2o+4e-4oh-c.液滴下的fe因發(fā)生還原反應(yīng)而被腐蝕,生成的fe2+由a區(qū)向b區(qū)遷移,與b區(qū)的oh-形成fe(oh)2,進(jìn)一步氧化、脫水形成鐵銹d.若改用嵌有一銅螺絲釘?shù)蔫F板,在銅鐵接觸處滴加nacl溶液,則負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)為cu-2e-cu2+解析:本題考查原電池、鋼鐵的吸氧腐蝕等知識(shí)。依題意,可判斷中心區(qū)(a)為原電池的負(fù)極,液滴邊緣o2含量較大,是原電池的正極,a中cl-在電池工作時(shí)向負(fù)極(a)移動(dòng),a選項(xiàng)錯(cuò)誤,b項(xiàng)顯然正確,c中fe失去電子被氧化而被腐蝕,故c項(xiàng)錯(cuò)誤,d中因fe比cu活潑,故fe作負(fù)極,負(fù)極反應(yīng)為fe-2e-fe2+。故正確答案為b。答案:b11.對(duì)金屬制品進(jìn)行抗腐蝕處理,可延長其使用壽命。(1)以下為鋁材表面處理的一種方法:以鋁材為陽極,在h2so4溶液中電解,鋁材表面形成氧化膜,陽極電極反應(yīng)式為。取少量廢電解液,加入nahco3溶液后產(chǎn)生氣泡和白色沉淀,產(chǎn)生沉淀的原因是。(2)鍍銅可防止鐵制品腐蝕,電鍍時(shí)用銅而不用石墨作陽極的原因是。(3)利用下圖裝置,可以模擬鐵的電化學(xué)防護(hù)。若x為碳棒,為減緩鐵的腐蝕,開關(guān)k應(yīng)置于處。若x為鋅,開關(guān)k置于m處,該電化學(xué)防護(hù)法稱為。解析:(1)活潑金屬作陽極,陽極材料本身失電子被氧化,其氧化產(chǎn)物為al2o3,由此