課時作業(yè)19(2)

1、十九(二)金屬的腐蝕與防護1(2015·北京市西城區(qū)二模)下列敘述不正確的是()A金屬腐蝕的本質(zhì)是金屬原子失去電子而被氧化B將地下鋼管與直流電源的正極相連，用來保護鋼管C電解飽和食鹽水制氫氧化鈉，可以用鐵作陰極D氫氧燃料電池中，氫氣在負極發(fā)生氧化反應答案：B解析：A項說法正確；B項應將地下鋼管與直流電源的負極相連，來保護鋼管；電解飽和NaCl溶液制NaOH可用Fe作陰極，H得電子生成H2，H2不與Fe反應，故C項正確；氫氧燃料電池中負極反應為H22e=2H發(fā)生氧化反應，故D項正確。2(2015·北京東城區(qū)二模)如圖是研究鐵釘腐蝕的裝置圖，下列說法不正確的是()A鐵釘在兩處的

2、腐蝕速率：abBa、b兩處鐵釘中的碳均作正極Ca、b兩處鐵釘中的鐵均失電子被氧化Da、b兩處的正極反應式均為O24e4H=2H2O答案：D解析：a試管中電解質(zhì)溶液呈中性，鐵釘發(fā)生吸氧腐蝕，b試管中電解質(zhì)溶液呈酸性，鐵釘發(fā)生析氫腐蝕，腐蝕速率ab，A項正確；在發(fā)生電化學腐蝕時，鐵作負極，在反應中失電子發(fā)生氧化反應，碳作正極，B、C項正確；a處正極反應式為O24e2H2O=4OH，b處正極反應式為2H2e=H2，D項不正確。3(2015·北京海淀區(qū)一模)如圖所示的鋼鐵腐蝕中，下列說法正確的是()A碳表面發(fā)生氧化反應B鋼鐵被腐蝕的最終產(chǎn)物為FeOC生活中鋼鐵制品的腐蝕以圖所示為主D圖中，正

3、極反應式為O24e2H2O=4OH答案：D解析：圖為析氫腐蝕，圖為吸氧腐蝕，圖中C正極反應為2H2e=H2，F(xiàn)e負極反應為Fe2e=Fe2，圖中C正極反應為O24e2H2O=4OH，F(xiàn)e負極反應為2Fe4e=2Fe2，故碳表面發(fā)生還原反應，A項錯誤；由于反應產(chǎn)生Fe2，F(xiàn)e22OH=Fe(OH)2，4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3,2Fe(OH)3=Fe2O33H2O，故鋼鐵被腐蝕最終產(chǎn)物為Fe2O3，B項錯誤；圖為析氫腐蝕，電解質(zhì)溶液顯強酸性，圖為吸氧腐蝕，故圖為生活中鋼鐵制品腐蝕的主要方式，C項錯誤；D項正確。4(2015·揚州市一模)一定條件下，碳鋼腐蝕與溶液pH

4、的關系如下：pH2466.5813.514腐蝕快慢較快慢較快主要產(chǎn)物Fe2F3O4Fe2O3FeO下列說法不正確的是()A在pH4的溶液中，碳鋼主要發(fā)生析氫腐蝕B在pH6的溶液中，碳鋼主要發(fā)生吸氧腐蝕C在pH14的溶液中，碳鋼腐蝕的正極反應為O24OH4e=2H2OD在煮沸除氧氣后的堿性溶液中，碳鋼腐蝕速率會減慢答案：C解析：本題考查了電化學腐蝕、電極反應式的書寫等，意在考查考生分析、解決問題的能力。在pH4的溶液中，碳鋼主要發(fā)生析氫腐蝕，負極反應式為Fe2e=Fe2，正極反應式為2H2e=H2，A項正確；在pH6的溶液中，碳鋼主要發(fā)生吸氧腐蝕，B項正確；在pH14的溶液中，碳鋼腐蝕的正極反應

5、式為O22H2O4e=4OH，C項錯誤；在煮沸除氧氣后的堿性溶液中，由于氧氣的濃度減小，故正極上生成OH的速率減小，所以碳鋼腐蝕速率會減慢，D項正確。5(2015·豫東名校聯(lián)考)鍍鋅鋼管具有廣泛的用途，鍍鋅鋼管有冷鍍鋅管和熱鍍鋅管，冷鍍即電鍍，熱鍍是指熔融狀態(tài)下鋅與鐵生成合金層。下列說法正確的是()A鐵鋅形成的合金層是純凈物，耐酸堿腐蝕B鋼管鍍鋅的目的是使鐵與鋅形成原電池，消耗鋅而保護鋼管免受腐蝕C鋼管冷鍍時，鋼管作陰極，鋅棒作陽極，鋅鹽溶液作電解質(zhì)溶液D鍍鋅鋼管破損后，負極反應式為Fe2e=Fe2答案：C解析：A.鐵鋅形成的合金層是混合物，合金比成分金屬具有更多優(yōu)良的性能，錯誤。B

6、.鋼管鍍鋅的目的，一是美觀，二是萬一鍍層被破壞，由于鐵與鋅形成原電池，腐蝕消耗的仍然是鋅從而保護鋼管免受腐蝕，錯誤。C.鋼管冷鍍時，鍍件鋼管作陰極，鍍層金屬鋅棒作陽極，含有Zn2的鋅鹽溶液作電解質(zhì)溶液，正確。D.鍍鋅鋼管破損后，負極反應式為Zn2e=Zn2，錯誤。6(2015·河北石家莊質(zhì)檢)燒過菜的鐵鍋未及時洗滌，會出現(xiàn)紅棕色銹斑。整個過程中，不可能發(fā)生的反應為()A2H2OO24e=4OHBFe3e=Fe3CFe22OH=Fe(OH)2D4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3答案：B解析：鐵鍋是鐵碳合金材料，燒過菜的鐵鍋未及時洗滌時，水膜中含有少量食鹽，覆蓋在鐵鍋表面，容

7、易形成鐵碳原電池，負極反應為Fe2e=Fe2，正極反應為2H2OO24e=4OH，F(xiàn)e2與OH結合生成Fe(OH)2，F(xiàn)e(OH)2易被氧氣氧化為Fe(OH)3，同時部分Fe(OH)3發(fā)生分解，得到紅棕色銹斑，銹斑是Fe(OH)3和Fe2O3的混合物。綜上所述，B項錯誤。7(2015·太原調(diào)研)如圖所示，各燒杯中盛有海水，鐵在其中被腐蝕的速率由快到慢的順序為()ABCD答案：C解析：是Fe為負極、雜質(zhì)碳為正極的原電池腐蝕，是鐵的吸氧腐蝕，腐蝕較慢。其電極反應式：負極Fe2e=Fe2，正極2H2OO24e=4OH。均為原電池裝置，中Fe為正極，被保護；中Fe為負極，均被腐蝕，但Fe和C

8、u的金屬活潑性差別大于Fe和Sn的，故Fe“Cu原電池中Fe被腐蝕的較快。是Fe接電源正極作陽極，Cu接電源負極作陰極的電解腐蝕，加快了Fe的腐蝕。是Fe接電源負極作陰極，Cu接電源正極作陽極的電解腐蝕，防止了Fe的腐蝕。根據(jù)以上分析可知鐵在其中被腐蝕由快到慢的順序為>>>>>。8(2015·北京市豐臺區(qū)統(tǒng)考)圖的目的是精煉銅，圖的目的是保護鋼閘門，下列說法不正確的是()A圖中a為純銅B圖中SO向b極移動C圖中如果a、b間連接電源，則a連接負極D圖中如果a、b間用導線連接，則X可以是銅答案：D解析：電解精煉銅時，粗銅作陽極，精銅作陰極，圖中a為純銅，A項

9、正確；圖為電解池，陽離子移向陰極(a極)，陰離子移向陽極(b極)，B項正確；圖的目的是保護鋼閘門，若a、b間連接電源，則a連接負極，b連接正極，C項正確；若圖中a、b用導線連接，為保護鋼閘門，鋼閘門作正極，X應為比鐵活潑的金屬，而不可以是銅，D項不正確。9.(2015·云南統(tǒng)測)鋁表面在空氣中天然形成的氧化膜耐磨性和抗蝕性不夠強?？刂埔欢ǖ臈l件，用如圖所示的電化學氧化法，可在鋁表面生成堅硬的氧化膜。下列有關敘述正確的是()A陰極上有金屬鋁生成B電極A為石墨，電極B為金屬鋁COH在電極A上放電，有氧氣生成D陽極的電極反應式為2Al6e3H2O=Al2O36H答案：D解析：電解液為硫酸溶

10、液，陰極上H放電，故陰極產(chǎn)物為氫氣，A項錯誤；AlAl2O3，發(fā)生氧化反應，故電源正極連接的是金屬鋁，即電極A為金屬鋁，電極B為石墨，B項錯誤；電極A上Al發(fā)生氧化反應，C項錯誤、D項正確。10(2015·吉林模擬)模擬鐵的電化學防護的實驗裝置如圖所示，下列說法錯誤的是()A若X為碳棒，開關K置于A處可減緩鐵的腐蝕B若X為鋅棒，開關K置于B處時，鐵電極上發(fā)生的反應為2H2e=H2C若X為鋅棒，開關K置于A處或B處均可減緩鐵的腐蝕D若X為碳棒，開關K置于A處時，鐵電極上發(fā)生的反應為2H2e=H2答案：B解析：開關K置于A處時，鐵棒接電源的負極，受到保護，可減緩鐵的腐蝕，A項正確；開關K

11、置于B處時，鋅棒、鐵棒和食鹽水形成原電池，溶液呈中性，鐵電極上的反應式為O24e2H2O=4OH，B項錯誤；若X為鋅棒，開關K置于A處時，鐵棒接電源的負極，受到保護，開關K置于B處時，鋅的活潑性比鐵的強，鋅失去電子作負極，保護鐵棒，C項正確；若X為碳棒，開關K置于A處時，H在陰極上得電子形成H2，D項正確。11(2015·銀川九中一模)鐵及其化合物在生活、生產(chǎn)中有廣泛應用。請回答下列問題：(1)黃鐵礦(FeS2)是生產(chǎn)硫酸和冶煉鋼鐵的重要原料。其中一個反應為3FeS2 8O26SO2Fe3O4，有3 mol FeS2參加反應，轉(zhuǎn)移_mol電子。(2)氯化鐵溶液常用作印刷電路銅板腐蝕劑

12、，反應的離子方程式為_；從腐蝕廢液回收得到金屬銅，還需要的試劑是_。(3)與明礬相似，硫酸鐵也可作凈水劑，在使用時發(fā)現(xiàn)硫酸鐵并不能使酸性廢水中的懸浮物沉降除去，其原因是_。(4)鋼鐵的電化學腐蝕原理如圖所示，將該圖稍作修改即可成為鋼鐵電化學防護的簡單示意圖，請在圖中虛線框內(nèi)作出修改，并用箭頭標出電子流動方向。答案：(1)32(2)2Fe3Cu=2Fe2Cu2鐵粉、稀鹽酸(3)酸性廢水抑制Fe3的水解，使其不能生成有吸附作用的Fe(OH)3膠體(4)如右圖解析：(1)題給反應中FeS2中Fe元素、S元素化合價均升高，F(xiàn)eS2作還原劑，O2中氧元素化合價由0價降低為2價，作氧化劑，每有8 mol

13、O2參加反應，得到32 mol電子，故當3 mol FeS2參加反應，轉(zhuǎn)移32 mol電子。(2)氯化鐵溶液用作印刷電路板的腐蝕劑時FeCl3與Cu發(fā)生反應，反應的離子方程式為2Fe3Cu2=2Fe2Cu2。從腐蝕液中回收銅，要加入過量鐵粉置換出銅，得到Fe、Cu混合物，再用稀鹽酸除去Fe，過濾即可得到純凈的銅。(3)Fe2(SO4)3作凈水劑原理是Fe3水解，F(xiàn)e33H2OFe(OH)3(膠體)3H，生成的Fe(OH)3膠體吸附水中懸浮物，使之沉降達到凈水的目的，若廢水酸性較強，F(xiàn)e3水解平衡向左移動，不能生成Fe(OH)3膠體，起不到凈水的目的。(4)鋼鐵在發(fā)生電化學腐蝕時Fe作負極，C作

14、正極，若將題給裝置修改為鋼鐵電化學防護的簡單示意圖，應增加外加電源，鐵與電源負極相連，鐵作陰極，被保護，C與電源正極相連，作陽極，電子在導線上由C流向Fe。12(2015·濰坊市模擬)鈉、鎂、鐵、銅及其化合物在科研和生產(chǎn)生活中有廣泛的應用。(1)Mg“H2O2電池可用于驅(qū)動無人駕駛的潛航器。該電池以海水為電解質(zhì)溶液，結構如圖所示。電池工作時，正極的電極反應式為_。常溫下，用該電池電解200 mL的飽和硫酸銅溶液(電極為惰性電極)，反應時溶液中水的電離平衡_移動(填“向左”“向右”或“不”)；當消耗24 mg 金屬Mg，電解后溶液的pH_(不考慮溶液的體積變化)。(2)利用電解法在鐵制

15、品上鍍銅可以防止鐵被腐蝕，以下說法正確的是_。a電鍍時，銅和石墨都可以作陽極，可溶性銅鹽作電解質(zhì)b電鍍過程中，溫度升高，電解反應速率加快c電鍍過程中，電能全部轉(zhuǎn)化為化學能d電鍍過程中，銅離子向陰極移動，發(fā)生還原反應(3)NaHS可作為沉淀劑除去溶液中的Cu2。常溫下，NaHS溶液顯堿性，原因是_(用離子方程式和必要的文字說明)。向含有Cu2的廢水中加入少量NaHS固體，廢水溶液的pH_(填“增大”“減小”或“不變”)。答案：(1)H2O22e=2OH向右2(2)d(3)HSH2OH2SOH，HSHS2，HS的水解程度大于電離程度，溶液呈堿性減小解析：(1)Mg“H2O2電池中，Mg作負極，石墨

16、作正極，正極反應式為H2O22e=2OH。用Mg“H2O2電池電解CuSO4溶液時，陰極上Cu2得電子，陽極發(fā)生反應4OH4e=O22H2O，OH由水電離產(chǎn)生，電解時OH被消耗，水的電離平衡向右移動。當消耗24 mg Mg時，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量×22×103mol，根據(jù)電解CuSO4溶液的總反應2CuSO42H2O2CuO22H2SO4，可計算出生成的H2SO4的物質(zhì)的量為1×103mol，溶液中c(H)0.01 mol/L，pHlg c(H)2。(2)在鐵制品上鍍銅，電鍍時銅作陽極，不能用石墨作陽極，a項錯誤；電鍍過程中，溶液溫度升高，電阻增大，電解反應速率減慢

17、，b項錯誤，電鍍過程中，有部分電能轉(zhuǎn)化為熱能，電能并未全部轉(zhuǎn)化為化學能，c項錯誤；電鍍時，Cu2移向陰極，在陰極發(fā)生反應Cu22e=Cu，d項正確。(3)NaHS是弱酸的酸式鹽在溶液中HS同時存在電離平衡HSHS2及水解平衡HSH2OH2SOH，由于HS的水解程度大于HS的電離程度，使溶液顯堿性。向含Cu2的廢水中加入NaHS固體，發(fā)生離子反應Cu2HS=CuSH，反應后溶液酸性增強，pH減小。13第三代混合動力車可以用電動機、內(nèi)燃機或二者結合推動車輛。汽車上坡或加速時，電動機提供推動力，降低汽油的消耗；在剎車或下坡時，電池處于充電狀態(tài)。(1)混合動力車的內(nèi)燃機以汽油為燃料，汽油(以辛烷C8H

18、18計)和氧氣充分反應，生成1 mol水蒸氣放熱569.1 kJ。則該反應的熱化學方程式為_。(2)混合動力車目前一般使用鎳氫電池，該電池中鎳的化合物為正極，儲氫金屬(以M表示)為負極，堿液(主要為KOH)為電解質(zhì)溶液。鎳氫電池充放電原理如圖所示，其總反應式為H22NiOOH2Ni(OH)2。根據(jù)所給信息判斷，混合動力車上坡或加速時，乙電極周圍溶液的pH_(填“增大”、“減小”或“不變”)，該電極的電極反應式為_。(3)Cu2O是一種半導體材料，可通過如圖所示的電解裝置制取，電解總反應式為2CuH2OCu2OH2，陰極的電極反應式是_。用鎳氫電池作為電源進行電解，當電池中有1 mol H2被消

19、耗時，Cu2O的理論產(chǎn)量為_g。(4)遠洋輪船的鋼鐵船體在海水中易發(fā)生電化學腐蝕中的_腐蝕。為防止這種腐蝕，通常把船體與浸在海水里的Zn塊相連，或與像鉛酸蓄電池這樣的直流電源的_(填“正”或“負”)極相連。答案：(1)C8H18(l)O2(g)8CO2(g)9H2O(g)H5 121.9 kJ·mol1(2)增大NiOOHH2Oe=Ni(OH)2OH(3)2H2O2e=H22OH144(4)吸氧負解析：本題主要考查了熱化學方程式、電極反應式、化學計算、電化學腐蝕，意在考查考生的理解能力和應用能力。(2)混合動力車上坡或加速時需要動力，此過程原電池放電，即乙電極為正極，發(fā)生反應NiOO

20、HH2Oe=Ni(OH)2OH，故乙電極周圍溶液的pH增大。(3)電解池的陰極發(fā)生還原反應，即2H2O2e=H22OH。當電池中有1 mol H2被消耗時有2 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知Cu2O的理論產(chǎn)量為144 g。(4)鋼鐵船體在海水中易發(fā)生吸氧腐蝕，可利用犧牲陽極的陰極保護法或外加電源的陰極保護法防止其被腐蝕。14(2015·天津河西摸底)某實驗小組利用飽和食鹽水、導線、直流電源(用“”或“”表示)、燒杯、靈敏電流計(用“”表示)和兩個電極棒(分別是M、N)進行電化學實驗探究。甲同學安裝好儀器，接好直流電源通電幾分鐘后，發(fā)現(xiàn)M處溶液逐漸變淺綠色，過一段時間，溶液變得渾濁且逐漸出現(xiàn)紅棕色。乙同學所用的儀器和甲同學的看上去相同，但接好直流電源通電幾秒鐘后，卻聞到一股刺鼻的氣味，馬上停止通電。丙同學安裝好儀器，線路閉合幾秒鐘后，卻沒有發(fā)現(xiàn)明顯現(xiàn)象，他又很快接入靈敏電流計，發(fā)現(xiàn)電流計的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。請根據(jù)上述同學的實驗現(xiàn)象回答以下問題：(1)M電極棒材料是_(寫化學式)，N電極棒材料是_(寫化學式)。(2)在下列虛框內(nèi)完成對應三個同學的裝置圖：(3)按下表要求寫出乙、丙同學實驗過程