人民教育出版化學(xué)選修4第四章第四節(jié)《金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)》能力提高

1、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：選D。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)生化學(xué)反應(yīng)而損耗的過程，不需要通過電流，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

2、收氧氣，所以C錯(cuò)誤；只有選項(xiàng)D正確。2下列情況與電化學(xué)無(wú)關(guān)的是()A輪船水線以下的船殼上裝一定數(shù)量的鋅塊B鋁片不用特殊方法保存C純鋅與稀H2SO4反應(yīng)時(shí)，滴入少量CuSO4溶液后反應(yīng)速率加快D鍍鋅鐵比鍍錫鐵更耐用解析：選B。鋁片與O2反應(yīng)表面生成一層致密的氧化物薄膜，防止內(nèi)部被腐蝕，與電化學(xué)無(wú)關(guān)。3某課外小組學(xué)生研究金屬腐蝕的條件和速率，用金屬絲將三根大小相同的鐵釘分別固定在圖示的三個(gè)裝置中，再放在玻璃鐘罩里保存相同的一段時(shí)間，下列對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)現(xiàn)象的描述不正確的是()A裝置左側(cè)的液面一定會(huì)下降B裝置的左側(cè)液面比裝置的左側(cè)液面低C裝置中的鐵釘腐蝕最嚴(yán)重D裝置中的鐵釘幾乎沒被腐蝕解析：選B。中鐵釘

3、與銅絲相連，金屬活動(dòng)性相差較大，且用揮發(fā)性鹽酸，因此裝置中的鐵釘腐蝕最嚴(yán)重，C選項(xiàng)正確。中雖然也用了鹽酸，但鐵釘與鐵絲相連，腐蝕不及，由于均發(fā)生了2H2e=H2，和均生成了氣體，液面都會(huì)下降 ，裝置的左側(cè)液面比裝置的左側(cè)液面低，A選項(xiàng)正確，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；中雖然鐵絲也與銅絲相連，但由于所裝試劑為不揮發(fā)性硫酸，因此鐵釘幾乎沒被腐蝕，D選項(xiàng)正確。4(2012·天津高二檢測(cè))我國(guó)某大城市今年夏季多次降下酸雨。據(jù)環(huán)保部門測(cè)定，該城市整個(gè)夏季酸雨的pH平均值為3.2。在這種環(huán)境中的鐵制品極易被腐蝕。對(duì)此條件下鐵的腐蝕的敘述不正確的是()A此腐蝕過程有化學(xué)腐蝕也有電化學(xué)腐蝕B發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)的正極反

4、應(yīng)為2H2OO24e=4OHC在化學(xué)腐蝕過程中有氫氣產(chǎn)生D發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)的負(fù)極反應(yīng)為Fe2e=Fe2解析：選B。酸性環(huán)境發(fā)生的腐蝕為析氫腐蝕，其正極反應(yīng)為2H2e=H2。5美籍華裔化學(xué)家錢永健是諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者。少年時(shí)代，他就對(duì)化學(xué)產(chǎn)生了濃厚的興趣。16歲時(shí)，他憑借一個(gè)金屬易受硫氰酸鹽腐蝕的調(diào)查項(xiàng)目，榮獲具有“少年諾貝爾獎(jiǎng)”之稱的著名獎(jiǎng)項(xiàng)。下列說法正確的是()A金屬腐蝕就是金屬原子失去電子被還原的過程B合金都比純金屬易被腐蝕C將金屬與外加直流電源的負(fù)極相連，而將正極接到廢鐵上，可以防止金屬被腐蝕D鍍鋅鐵比鍍錫鐵更容易被腐蝕解析：選C。金屬腐蝕就是金屬原子失去電子被氧化的過程，故A錯(cuò)；鐵中加

5、入鎳比純鐵耐腐蝕，故B錯(cuò)；C項(xiàng)應(yīng)用的是犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法，故正確；鍍鋅鐵破損后，Zn作負(fù)極，F(xiàn)e仍受保護(hù)，而鍍錫鐵破損后，鐵作負(fù)極，被腐蝕，所以D項(xiàng)錯(cuò)。6(2011·高考山東卷)以KCl和ZnCl2混合液為電鍍液在鐵制品上鍍鋅，下列說法正確的是()A未通電前上述鍍鋅裝置可構(gòu)成原電池，電鍍過程是該原電池的充電過程B因部分電能轉(zhuǎn)化為熱能，電鍍時(shí)通過的電量與鋅的析出量無(wú)確定關(guān)系C電鍍時(shí)保持電流恒定，升高溫度不改變電解反應(yīng)速率D鍍鋅層破損后即對(duì)鐵制品失去保護(hù)作用解析：選C。A項(xiàng)，未通電時(shí)是原電池，但電鍍過程并不是原電池的充電過程，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，消耗鋅時(shí)轉(zhuǎn)移的電子與通過的電量有確定的關(guān)系，

6、故鋅的析出量與通過的電量有確定關(guān)系，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，電鍍時(shí)保持電流恒定，有利于保證電鍍的質(zhì)量，溫度不影響電解的速率，故C正確；D項(xiàng)，鍍鋅層破損后與鐵構(gòu)成了原電池，鋅作負(fù)極被腐蝕，保護(hù)了鐵，故D錯(cuò)誤。7將鐵棒與石墨用導(dǎo)線相連后浸入0.1 mol·L1食鹽溶液中，可能會(huì)出現(xiàn)的現(xiàn)象是()A鐵棒附近產(chǎn)生OHB鐵棒被腐蝕C石墨棒上有Cl2放出 D石墨棒上有O2放出解析：選B。構(gòu)成的原電池中鐵棒作負(fù)極：2Fe4e=2Fe2，石墨棒作正極：O24e2H2O=4OH。8(2011·高考浙江卷) 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

7、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：O22H2O4e=4OHC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：Cu2e=Cu2解析：選B。Cl由b區(qū)向a區(qū)遷移，A錯(cuò)；正極反應(yīng)為O22H2O4e=4OH，B正確；由題干知鐵板發(fā)生吸氧腐蝕，鐵作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，因此C項(xiàng)錯(cuò)；銅鏍絲釘作正極，因

8、此D錯(cuò)。9鍍鋅鐵在發(fā)生析氫腐蝕時(shí)，若有0.2 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，下列說法正確的是()有5.6 g金屬被腐蝕有6.5 g金屬被腐蝕在標(biāo)準(zhǔn)狀況下有2.24 L氣體放出在標(biāo)準(zhǔn)狀況下有1.12 L氣體放出ABC D解析：選C。鍍鋅的鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕，鋅作負(fù)極：Zn2e=Zn2，有0.2 mol電子轉(zhuǎn)移，則有0.1 mol Zn溶解(即6.5 g)，正極：2H2e=H2，生成0.1 mol H2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下為2.24 L)，故選C。10鋼鐵很容易生銹而被腐蝕，每年因腐蝕而損失的鋼材占世界鋼鐵年產(chǎn)量的四分之一。(1)鋼鐵腐蝕主要是吸氧腐蝕，該腐蝕過程中的電極反應(yīng)式為_。(2)為了降低某水庫(kù)的鐵閘門被腐蝕

9、的速率，可以采用圖甲所示的方案，其中焊接在鐵閘門上的固體材料R可以采用_(填寫字母序號(hào))。A銅B鈉C鋅D石墨(3)圖乙所示的方案也可以降低鐵閘門的腐蝕速率，其中鐵閘門應(yīng)該連接在直流電源的_極。解析：(1)發(fā)生吸氧腐蝕時(shí)，負(fù)極上Fe失電子，正極上O2得到電子。(2)鐵閘門上連接一塊比鐵活潑的金屬如鋅(不能采用鈉，因?yàn)殁c易于水反應(yīng))，則鋅會(huì)失去電子而溶解，F(xiàn)e被保護(hù)，屬于犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法。(3)屬于外加電流的陰極保護(hù)法，需把被保護(hù)的鐵閘門連接在電源的負(fù)極。答案：(1)負(fù)極：2Fe4e=2Fe2，正極：O22H2O4e=4OH(2)C(3)負(fù)11金屬由于其優(yōu)良的物理化學(xué)性能，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及國(guó)防

10、中大量使用。鋼鐵是應(yīng)用最廣的金屬材料，但是鋼鐵材料的腐蝕也使我們損失慘重。因此對(duì)其的防護(hù)是十分必要的。防止或減少鋼鐵的腐蝕有多種方法：如制成耐腐蝕合金、表面“烤藍(lán)”、電鍍另一種金屬以及電化學(xué)保護(hù)等方法。(1)鋼鐵的腐蝕主要是吸氧腐蝕，請(qǐng)寫出鋼鐵吸氧腐蝕的電極反應(yīng)：負(fù)極：_；正極：_。(2)合金的性能各種各樣，人們根據(jù)需要生產(chǎn)出種類繁多的合金材料。請(qǐng)回答：作為建筑材料的鋁合金利用了該合金的哪些特性(至少回答兩點(diǎn))？_。由于人體攝入較多的Al，對(duì)人的健康有害，所以現(xiàn)在不主張使用鋁制炊具。你認(rèn)為生產(chǎn)炊具使用材料最好是_，理由是_。(3)鋼鐵表面常電鍍一層Cr而達(dá)到防腐蝕的目的，這是由于Cr具有優(yōu)良的

11、抗腐蝕性能所決定的。請(qǐng)回答：電鍍過程中，陰極是_，電解質(zhì)一定含有_離子，陽(yáng)極材料是_；電鍍Cr時(shí)，不能使用CrO或Cr2O作為電鍍液，請(qǐng)說明原因：_。解析：根據(jù)原電池反應(yīng)原理，不難回答問題(1)，對(duì)于(2)注意聯(lián)系日常生活接觸到的鋁和不銹鋼知識(shí)。問題(3)考查電解電鍍?cè)?，陰極發(fā)生的是還原反應(yīng)，故可以使Cr3還原成Cr而析出，由于電解液中的Cr3不斷消耗，因此要有陽(yáng)極溶解補(bǔ)充。故陽(yáng)極應(yīng)為Cr。同時(shí)要掌握電解過程中的陰陽(yáng)離子的定向移動(dòng)問題。答案：(1)2Fe4e=2Fe2O22H2O4e=4OH(2)主要利用了合金的強(qiáng)度較高、密度小、耐腐蝕等特點(diǎn)不銹鋼不銹鋼強(qiáng)度高、耐腐蝕，無(wú)有害健康的離子進(jìn)入食

12、物(3)鍍件Cr3純鉻由于CrO、Cr2O均帶有負(fù)電，電鍍過程中向陽(yáng)極移動(dòng)，不能在陰極上放電析出Cr12(2012·白山高二檢測(cè))某探究小組用鐵釘被腐蝕的快慢實(shí)驗(yàn)來研究防止鋼鐵腐蝕的方法。所用試劑有：材質(zhì)相同的無(wú)銹鐵釘數(shù)個(gè)，食鹽水、碳酸水、植物油各多量，實(shí)驗(yàn)溫度為298 K、308 K，每次實(shí)驗(yàn)取用鐵釘?shù)臄?shù)量相同。液體體積相同且足量，用大小相同的試管實(shí)驗(yàn)。(1)請(qǐng)完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表，并在實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊粰谥刑畛鰧?duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)編號(hào)：實(shí)驗(yàn)編號(hào)T/K試管內(nèi)取用液體實(shí)驗(yàn)?zāi)康?98食鹽水()實(shí)驗(yàn)和探究不同電解質(zhì)溶液對(duì)鐵釘腐蝕快慢的影響；()實(shí)驗(yàn)和_探究溫度對(duì)鐵釘腐蝕快慢的影響；()實(shí)驗(yàn)和_探究鐵釘是否接

13、觸電解質(zhì)溶液對(duì)鐵釘腐蝕快慢的影響(2)請(qǐng)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，判斷下列有關(guān)鋼鐵制品防腐的說法正確的是_(填字母)。A在鐵門、鐵窗表面涂上油漆B自行車各部件因有防護(hù)涂層或電鍍等防腐措施，所以不需要停放在有遮雨的地方C家用鐵制廚具每次用完后應(yīng)擦干放置在干燥處D把擋水鐵閘門與直流電源的正極連接且構(gòu)成回路，可減少鐵閘門的腐蝕速率解析：(1)實(shí)驗(yàn)探究不同電解質(zhì)溶液對(duì)鐵釘腐蝕快慢的影響，因此保證溫度不變(仍為298 K)，改變電解質(zhì)(選用碳酸水)。實(shí)驗(yàn)探究溫度對(duì)鐵釘腐蝕快慢的影響，因此保證電解質(zhì)不變(仍為食鹽水)，改變溫度(選308 K)。實(shí)驗(yàn)探究鐵釘是否接觸電解質(zhì)溶液對(duì)鐵釘腐蝕快慢的影響。因此保證溫度不變(仍為

14、298 K)，改變?cè)嚬軆?nèi)液體(選植物油)。(2)A項(xiàng)涂油漆保護(hù)鐵門、鐵窗，使鐵門、鐵窗與周圍物質(zhì)隔開，正確；放在干燥處，不易形成原電池，能降低腐蝕速率，B錯(cuò)誤，C正確；D項(xiàng)擋水鐵閘門應(yīng)與直流電源的負(fù)極相連，使之作電解池的陰極，才能起到保護(hù)作用，D錯(cuò)誤。答案：(1)實(shí)驗(yàn)編號(hào)T/K試管內(nèi)取用液體實(shí)驗(yàn)?zāi)康?98食鹽水()()(只要與前面、對(duì)應(yīng)即可)298碳酸水308食鹽水298植物油(2)AC13(2010·高考山東卷)對(duì)金屬制品進(jìn)行抗腐蝕處理，可延長(zhǎng)其使用壽命。(1)以下為鋁材表面處理的一種方法：堿洗的目的是除去鋁材表面的自然氧化膜，堿洗時(shí)常有氣泡冒出，其原因是_(用離子方程式表示)。為

15、將堿洗槽液中的鋁以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列試劑中的_。aNH3bCO2cNaOHdHNO3以鋁材為陽(yáng)極，在H2SO4溶液中電解，鋁材表面形成氧化膜，陽(yáng)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(yáng)極的原因是_。(3)利用如圖裝置，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)堿洗時(shí)，部分除去了氧化膜的Al與NaOH溶液反應(yīng)放出了H2。若將溶液中AlO轉(zhuǎn)化為Al(OH)3沉淀應(yīng)向溶液中通入CO2。加HNO3，如過量會(huì)造成沉淀部分溶解。鋁作陽(yáng)極失去電子最終形成Al2O3，所以陽(yáng)極電極反應(yīng)式為：2Al3H2O6e=Al2O36H在廢電解液中加入NaHCO3，會(huì)使溶液中H濃度減小，使Al3的水解平衡向右移動(dòng)，生成