高中化學第四章電化學基礎(chǔ)第四節(jié)金屬的電化學腐蝕與防護課件新人教版選修

題型1金屬的化學腐蝕和電化學腐蝕比較解析第四節(jié)金屬的電化學腐蝕與防護刷基礎(chǔ)埋在潮濕土壤里的鐵管更易形成原電池而發(fā)生腐蝕，A不符合題意；純銀久置表面變黑是由于金屬銀和空氣中少量的H2S等發(fā)生反應(yīng)，屬于化學腐蝕，與電化學腐蝕無關(guān)，B符合題意；銅導線和鐵線放在一起使用容易形成原電池而發(fā)生腐蝕，C不符合題意；鍍銀的鐵制品，鍍層部分受損后，易形成鐵銀原電池，使鐵被腐蝕，D不符合題意。B解析第四節(jié)金屬的電化學腐蝕與防護刷基礎(chǔ)鋼鐵中因含雜質(zhì)，容易形成原電池，發(fā)生電化學腐蝕，但并不是所有合金都不耐腐蝕，如不銹鋼，故A錯誤；原電池中，金屬作正極時，可以避免腐蝕，故B錯誤；鋼鐵電化學腐蝕分為吸氧腐蝕和析氫腐蝕，主要區(qū)別在于水膜的酸性不同，故C正確；金屬被腐蝕，化合價升高，被氧化，故D錯誤。2．下列說法中正確的是(

)A．鋼鐵因含雜質(zhì)而容易發(fā)生電化學腐蝕，所以合金都不耐腐蝕B．原電池反應(yīng)是導致金屬腐蝕的主要原因，故不能用原電池原理來減緩金屬的腐蝕C．鋼鐵電化學腐蝕的兩種類型的主要區(qū)別在于水膜的酸性不同，故而引起的正極反應(yīng)也不同D．無論哪種類型的腐蝕，其實質(zhì)都是金屬被還原C解析第四節(jié)金屬的電化學腐蝕與防護刷基礎(chǔ)金屬鐵的腐蝕中，金屬鐵可以和溶液中的氫離子直接發(fā)生化學腐蝕，鐵制品中含有鐵和碳，再加上酸性電解質(zhì)環(huán)境，具備了原電池的構(gòu)成條件，也會發(fā)生電化學腐蝕，故A正確；發(fā)生電化學腐蝕時，碳作正極，溶液中的氫離子得電子生成氫氣，正極反應(yīng)式為2H＋＋2e－===H2↑，故B錯誤、C正確；發(fā)生電化學腐蝕時，鐵作負極，電極反應(yīng)式為Fe－2e－===Fe2＋，故D正確。3．我國某大城市2017年夏季多次降下酸雨。據(jù)環(huán)保部門測定，該城市整個夏季酸雨的pH平均值為。在這種環(huán)境中的鐵制品極易被腐蝕。對此條件下鐵的腐蝕的敘述中不正確的是(

)A．此腐蝕過程有化學腐蝕也有電化學腐蝕B．發(fā)生電化學腐蝕時，正極反應(yīng)式為2H2O＋O2＋4e－===4OH－C．在電化學腐蝕過程中有氫氣產(chǎn)生D．發(fā)生電化學腐蝕時，負極反應(yīng)式為Fe－2e－===Fe2＋B題型2析氫腐蝕和吸氧腐蝕解析第四節(jié)金屬的電化學腐蝕與防護刷基礎(chǔ)4．下列有關(guān)金屬電化學腐蝕的說法中正確的是(

)A．銅既可以發(fā)生析氫腐蝕又可以發(fā)生吸氧腐蝕B．鐵只能發(fā)生析氫腐蝕C．銅只能發(fā)生吸氧腐蝕D．析氫腐蝕比吸氧腐蝕普遍在金屬活動性順序表中，銅排在氫之后，銅不能將氫氣置換出來，所以不能發(fā)生析氫腐蝕，只能發(fā)生吸氧腐蝕，故A項錯誤、C項正確；鐵既可以發(fā)生析氫腐蝕又可以發(fā)生吸氧腐蝕，故B項錯誤；在自然界中，吸氧腐蝕比析氫腐蝕普遍，故D項錯誤。C解析第四節(jié)金屬的電化學腐蝕與防護刷基礎(chǔ)由題圖可知，水中溶解了氧氣，銅、鐵和水構(gòu)成了原電池，較活潑的金屬作負極，發(fā)生吸氧腐蝕，則該原電池中Fe作負極，銅作正極。原電池放電時，負極失電子容易被腐蝕，則此過程中鐵被腐蝕，銅不被腐蝕，A正確；正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－===4OH－，B錯誤；該原電池放電時，外電路中電子從負極鐵流向正極銅，C正確；此過程中鐵被腐蝕，負極的電極反應(yīng)式為Fe－2e－===Fe2＋，正極的電極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－===4OH－，亞鐵離子和氫氧根離子反應(yīng)生成氫氧化亞鐵，氫氧化亞鐵不穩(wěn)定，容易被空氣中的氧氣氧化生成氫氧化鐵，反應(yīng)的化學方程式為4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3，D正確。B解析第四節(jié)金屬的電化學腐蝕與防護刷基礎(chǔ)在pH＜4的溶液中，碳鋼主要發(fā)生析氫腐蝕，負極反應(yīng)式為Fe－2e－===Fe2＋，正極反應(yīng)式為2H＋＋2e－===H2↑，A正確；在pH＞6的溶液中，碳鋼主要發(fā)生吸氧腐蝕，負極反應(yīng)式為Fe－2e－===Fe2＋，正極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－===4OH－，B正確；在pH＞14的溶液中，碳鋼主要發(fā)生吸氧腐蝕，正極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－===4OH－，C錯誤；在煮沸除氧氣后的堿性溶液中，正極上氧氣生成氫氧根離子的速率減小，所以碳鋼腐蝕速率會減緩，D正確。CpH2466.5813.514腐蝕快慢較快慢較快主要產(chǎn)物Fe2＋Fe3O4Fe2O3FeO2－解析第四節(jié)金屬的電化學腐蝕與防護刷基礎(chǔ)生鐵在pH＝2和pH＝4的鹽酸中均構(gòu)成原電池，鐵作負極，失電子被氧化生成Fe2＋，故A正確；根據(jù)圖像可知，曲線a壓強逐漸增大，氣體增多，說明有氫氣生成，即發(fā)生的是析氫腐蝕，所以曲線a記錄的是pH＝2的鹽酸中壓強的變化，故B正確；曲線b壓強逐漸減小，氣體減少，說明發(fā)生的是吸氧腐蝕，氧氣在正極得電子，pH＝4的鹽酸呈酸性，則正極反應(yīng)為O2＋4e－＋4H＋===2H2O，故C錯誤；在強酸性溶液中生鐵發(fā)生析氫腐蝕，在弱酸性溶液中生鐵發(fā)生吸氧腐蝕，故D正確。C解析第四節(jié)金屬的電化學腐蝕與防護刷基礎(chǔ)形成原電池需要電解質(zhì)溶液，所以干燥空氣中不易形成原電池，則鐵釘不易生銹，A正確；中性、堿性和弱酸性條件下易發(fā)生吸氧腐蝕，所以斷開電源時鋼閘門會發(fā)生吸氧腐蝕，B正確；與電源的正極相連的電極作陽極，活潑金屬作陽極時，金屬失電子易被腐蝕，所以若將鋼閘門與電源的正極相連，不能防止鋼閘門腐蝕，C錯誤；較活潑的金屬作負極，若金屬M比Fe活潑，則金屬M失電子作負極，F(xiàn)e被保護，D正確。C題型3金屬腐蝕的快慢比較解析第四節(jié)金屬的電化學腐蝕與防護刷基礎(chǔ)9．化學在生產(chǎn)和日常生活中有著重要的應(yīng)用。下列說法中不正確的是(

)A．工業(yè)上通過電解熔融Al2O3制備金屬鋁B．在海輪外殼上鑲?cè)脘\塊，可減緩船體的腐蝕速率C．金屬鋅與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣，粗鋅比純鋅反應(yīng)速率快D．電解MgCl2飽和溶液，可制得金屬鎂工業(yè)上通過電解熔融Al2O3制取鋁，故A正確；在海輪外殼上鑲?cè)脘\塊，鋅、鐵和海水構(gòu)成原電池，鋅易失電子作負極，鐵作正極，則鐵被保護，該方法可減緩船體的腐蝕速率，故B正確；粗鋅中的雜質(zhì)與鋅構(gòu)成原電池，反應(yīng)速率加快，故C正確；電解MgCl2飽和溶液，發(fā)生的化學反應(yīng)為MgCl2＋2H2O===Mg(OH)2↓＋H2↑＋Cl2↑，不會產(chǎn)生金屬鎂，電解熔融的MgCl2能制取單質(zhì)鎂，發(fā)生的反應(yīng)為MgCl2(熔融)===Mg＋Cl2↑，故D錯誤。D通電通電解析第四節(jié)金屬的電化學腐蝕與防護刷基礎(chǔ)酸性土壤中的酸性物質(zhì)與鐵發(fā)生反應(yīng)，會加快鐵的腐蝕，A錯誤；鑄鐵在潮濕疏松的堿性土壤中能形成原電池，發(fā)生電化學腐蝕，腐蝕速率較快，B錯誤；干燥致密不透氣的土壤中，氧氣稀薄，且無電解質(zhì)溶液，故不易形成原電池，鐵的腐蝕速率很慢，C正確；鑄鐵在含碳粒較多，潮濕透氣的中性土壤中可以形成原電池，會加快鐵的腐蝕，D錯誤。C解析第四節(jié)金屬的電化學腐蝕與防護刷基礎(chǔ)根據(jù)裝置圖知，②③裝置是原電池，在②中金屬鐵作負極被腐蝕，在③中金屬鐵作正極被保護，所以鐵的腐蝕速率：②＞③；④⑤裝置是電解池，④中金屬鐵為陰極被保護，⑤中金屬鐵為陽極被腐蝕，即鐵的腐蝕速率：⑤＞④，根據(jù)電解原理引起的腐蝕＞原電池原理引起的腐蝕＞化學腐蝕＞有防腐蝕措施的腐蝕，并且原電池的正極金屬腐蝕速率大于電解池的陰極金屬腐蝕速率，可知鐵腐蝕速率由慢到快的順序為④③①②⑤。11．下列各種情況中，F(xiàn)e片腐蝕速率由慢到快的順序是(

)

A．⑤②①③④B．⑤①②④③C．④②①③⑤D．④③①②⑤D題型4金屬的防護方法解析第四節(jié)金屬的電化學腐蝕與防護刷基礎(chǔ)12．下列金屬防腐的措施中，使用外加電流的陰極保護法的是(

)A．水中的鋼閘門連接電源的負極B．金屬護欄表面涂漆C．汽車底盤噴涂高分子膜D．地下鋼管連接鎂塊水中的鋼閘門連接電源負極，作陰極，陰極材料得電子被保護，所以屬于使用外加電流的陰極保護法，故A正確；金屬護欄表面涂漆是使金屬和空氣、水等物質(zhì)隔離而防止生銹，沒有連接外加電源，故B錯誤；汽車底盤噴涂高分子膜阻止了鐵與空氣、水的接觸，從而防止金屬的腐蝕，沒有連接外加電源，故C錯誤；鎂的活潑性強于鐵，用犧牲鎂塊的方法來保護地下鋼管，屬于犧牲陽極的陰極保護法，故D錯誤。A解析第四節(jié)金屬的電化學腐蝕與防護刷基礎(chǔ)在艦體表面鑲嵌金屬塊(R)，這種保護方法利用原電池原理，需要金屬塊R比鐵活潑，R作負極，鋼鐵作正極，這種方法叫作犧牲陽極的陰極保護法，A正確；金屬塊R比鐵活潑，可能是鎂或鋅，B正確；鋼鐵材料在弱堿性海水中主要發(fā)生吸氧腐蝕，在強酸性溶液中才發(fā)生析氫腐蝕，C錯誤；吸氧腐蝕過程中，正極上發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－===4OH－，D正確。13．[河南豫南七校2018高二摸底考]2018年4月12日，我國海軍首次在南海進行海上閱兵。為了保護艦艇(主要是鋼合金材料)，在艦體表面鑲嵌金屬塊(R)。下列有關(guān)說法不正確的是(

)A．這種保護艦體的方法叫作犧牲陽極的陰極保護法B．金屬塊R可能是鎂或鋅C．海水呈弱堿性，艦艇在海水中易發(fā)生析氫腐蝕D．正極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－===4OH－C解析第四節(jié)金屬的電化學腐蝕與防護刷基礎(chǔ)根據(jù)圖示，裝置中沒有外接電源，屬于原電池，故A錯誤；鋅的活動性比鐵強，鋅作負極，被腐蝕，本實驗犧牲了金屬Zn來保護金屬Fe，故B錯誤；鋅的活動性比鐵強，鋅作負極，鐵沒有被腐蝕，加入K3[Fe(CN)6]溶液后，F(xiàn)e電極附近不會產(chǎn)生特征的藍色沉淀，故C正確；遠洋貨輪上鑲嵌的金屬Zn會被腐蝕，需要定期更換，故D錯誤。14．如圖是金屬防護方法中犧牲陽極的陰極保護法的實驗裝置，有關(guān)說法中正確的是(

)A．該裝置為電解池B．本實驗犧牲了金屬Fe來保護金屬ZnC．加入K3[Fe(CN)6]溶液后，F(xiàn)e電極附近不會產(chǎn)生特征的藍色沉淀D．遠洋貨輪上鑲嵌的金屬Zn長時間沒有什么變化，不需要更換C解析第四節(jié)金屬的電化學腐蝕與防護刷素養(yǎng)通電時，鋅環(huán)連接電源正極，所以鋅環(huán)為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，A正確；通電時，陰極上溶液中水電離的氫離子得電子，所以發(fā)生的電極反應(yīng)為2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，B正確；斷電時發(fā)生原電池反應(yīng)，鋅環(huán)失電子作負極，電極反應(yīng)為Zn－2e－===Zn2＋，C錯誤；斷電時鋅環(huán)作負極被腐蝕，鐵帽作正極被保護，屬于犧牲陽極的陰極保護法，D正確。15．[山東濰坊2018高三模擬]我國多條高壓直流電線路的瓷絕緣子出現(xiàn)鐵帽腐蝕現(xiàn)象，在鐵帽上加鋅環(huán)能有效防止鐵帽的腐蝕，防護原理如圖所示。下列說法錯誤的是(

)A．通電時，鋅環(huán)為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)B．通電時，陰極上的電極反應(yīng)：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－C．斷電時，鋅環(huán)上的電極反應(yīng)：Zn2＋＋2e－===ZnD．斷電時，仍能防止鐵帽被腐蝕C解析第四節(jié)金屬的電化學腐蝕與防護刷提升形成鐵錫原電池，鐵比錫活潑，鐵作負極失電子，腐蝕加快，A正確；同理，形成鋅鐵原電池，鋅比鐵活潑，鋅易失電子，保護了鐵，B錯誤；形成鋁鐵原電池，鋁比鐵活潑，鋁易失電子，保護了鐵，C錯誤；鋼鐵設(shè)備上裝有鎂合金是犧牲陽極的陰極保護法，D錯誤。A解析第四節(jié)金屬的電化學腐蝕與防護刷提升當鋼鐵表面的水膜酸性很弱或顯中性時，鐵在負極放電，氧氣在正極上放電，發(fā)生的是鋼鐵的吸氧腐蝕，A正確；當鋼鐵表面的水膜酸性較強時，鐵在負極放電，水膜中的氫離子在正極放電生成氫氣，發(fā)生的是析氫腐蝕，B正確；在電解池中，陰極被保護，故要保護鋼鐵，應(yīng)使鋼鐵作電解池的陰極，C正確；在原電池中，正極被保護，當將鋅板換成銅板后，銅作正極被保護，鋼鐵作負極被腐蝕，起不到對鋼鐵的保護作用，D錯誤。D解析第四節(jié)金屬的電化學腐蝕與防護刷提升

3．我國古代青銅器工藝精湛，有很高的藝術(shù)價值和歷史價值，但出土的青銅器大多受到環(huán)境腐蝕，故對其進行修復和防護具有重要意義。如圖為青銅器在潮濕環(huán)境中發(fā)生電化學腐蝕的原理示意圖。下列說法中不正確的是(

)A．腐蝕過程中，負極是cB．正極反應(yīng)是O2＋4e－＋2H2O===4OH－C．若生成4.29gCu2(OH)3Cl，則理論上消耗氧氣的體積為0.224L(標準狀況)D．環(huán)境中的Cl－擴散到孔口，并與正極反應(yīng)產(chǎn)物和負極反應(yīng)產(chǎn)物作用生成多孔粉狀銹Cu2(OH)3Cl，其離子方程式為2Cu2＋＋3OH－＋Cl－===Cu2(OH)3Cl↓C解析第四節(jié)金屬的電化學腐蝕與防護刷提升A項，Al比Fe活潑，b中Al為負極，F(xiàn)e為正極，溶液呈中性，發(fā)生吸氧腐蝕，鐵釘上的電極反應(yīng)式為O2＋4e－＋2H2O===4OH－，沒有Fe3＋生成，溶液不會變紅，錯誤；B項，F(xiàn)e比Cu活潑，a中Fe為負極，Cu為正極，溶液呈酸性，發(fā)生析氫腐蝕，鐵釘上的電極反應(yīng)式為Fe－2e－===Fe2＋，F(xiàn)e2＋與K3[Fe(CN)6]反應(yīng)產(chǎn)生藍色沉淀，正確；C項，b中溶液呈中性，發(fā)生吸氧腐蝕，正確；D項，a中發(fā)生析氫腐蝕，Cu為正極，銅絲上的電極反應(yīng)式為2H＋＋2e－===H2↑，故銅絲附近有氣泡產(chǎn)生，正確。A解析第四節(jié)金屬的電化學腐蝕與防護刷提升在酸性環(huán)境下，鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕，A正確；為了減少鋼管的損失，金屬棒M、鋼管與潮濕的酸性土壤形成原電池，其中金屬M作負極，金屬棒M失去的電子通過導線流向鋼管，B正確；潮濕的酸性土壤中存在大量氫離子，氫離子移動到正極上得電子被還原，即移動到鋼管上得電子，故能抑制氫離子與鐵的反應(yīng)，C錯誤；該方法利用了原電池原理，稱為犧牲陽極的陰極保護法，D正確。C解析第四節(jié)金屬的電化學腐蝕與防護刷提升由題給信息中“斑痕”邊緣為紅色，結(jié)合溶液中含酚酞可知，邊緣處溶液中生成OH－，則可知生鐵片發(fā)生的是吸氧腐蝕，O2在邊緣處發(fā)生反應(yīng)：O2＋4e－＋2H2O===4OH－，故A、C正確；由“斑痕”中心區(qū)域為藍色，結(jié)合溶液中含有K3[Fe(CN)6]可知，中心區(qū)域溶液中生成Fe2＋，則可知Fe作負極，中心區(qū)域發(fā)生反應(yīng)：Fe－2e－===Fe2＋，故B正確；由題給信息中兩色環(huán)交界處出現(xiàn)鐵銹，結(jié)合上述分析可知，交界處存在反應(yīng)：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2，由于Fe(OH)2易被空氣中的O2氧化，則還存在反應(yīng)：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，將兩反應(yīng)合并可得交界處發(fā)生的反應(yīng)：4Fe2＋＋O2＋8OH－＋2H2O===4Fe(OH)3，F(xiàn)e(OH)3分解產(chǎn)生鐵銹，故D錯誤。D操作現(xiàn)象取一塊打磨過的生鐵片，在其表面滴1滴含酚酞和K3[Fe(CN)6]的食鹽水放置一段時間后，生鐵片上出現(xiàn)如圖所示“斑痕”。其邊緣處為紅色，中心區(qū)域為藍色，在兩色環(huán)交界處出現(xiàn)鐵銹解析第四節(jié)金屬的電化學腐蝕與防護刷提升鋅的活動性比鐵強，K置于M處，形成原電池，鋅作負極，失電子被腐蝕，鐵作正極，得電子被保護，可減緩鐵的腐蝕，是犧牲陽極的陰極保護法，故A正確；K置于N處，形成電解池，鐵與電源的負極相連，鐵作陰極，可減緩鐵的腐蝕，是外加電流的陰極保護法，故B正確；K置于M處，形成原電池，鐵比銅活潑，作原電池的負極，鐵電極上的電極反應(yīng)式為Fe－2e－===Fe2＋，故C錯誤；K置于N處，能實現(xiàn)在鐵棒上鍍銅，鐵棒質(zhì)量將增加，但溶液中各離子濃度都不發(fā)生變化，故D正確。7．利用如圖裝置，能完成很多電化學實驗。下列有關(guān)此裝置的敘述中，錯誤的是(

)A．若X為鋅棒，Y為NaCl，開關(guān)K置于M處，可減緩鐵的腐蝕，這種方法稱為犧牲陽極的陰極保護法B．若X為碳棒，Y為NaCl，開關(guān)K置于N處，可減緩鐵的腐蝕，這種方法稱為外加電流的陰極保護法C．若X為銅棒，Y為硫酸銅，開關(guān)K置于M處時，鐵電極上的電極反應(yīng)式為Cu2＋＋2e－===CuD．若X為銅棒，Y為硫酸銅，開關(guān)K置于N處時溶液中各離子濃度都不會發(fā)生變化C解析第四節(jié)金屬的電化學腐蝕與防護刷提升t2s時容器中的壓強小于起始壓強，原因是當醋酸中的氫離子放電結(jié)束后，電解質(zhì)溶液呈弱酸性，此時發(fā)生吸氧腐蝕，故A正確；根據(jù)圖乙，開始時氣體的壓強增大，發(fā)生了析氫腐蝕，故B錯誤；該原電池中，碳是正極，正極上發(fā)生還原反應(yīng)，故C正確；鐵粉、碳粉和電解質(zhì)溶液構(gòu)成的原電池中，鐵是負極，失去電子，移向正極碳粉處，故D正確。8．某研究小組為探究鐵發(fā)生電化學腐蝕的影響因素，將混合均勻的新制鐵粉和碳粉置于錐形瓶底部，塞上瓶塞(如圖甲)。從膠頭滴管中滴入幾滴醋酸溶液，同時測量容器中的壓強變化(結(jié)果如圖乙)。下列敘述中錯誤的是(

)A．圖乙中，t2s時容器中壓強明顯小于起始壓強是因為發(fā)生了吸氧腐蝕B．碳粉表面的電極反應(yīng)式只有2H2O＋O2＋4e－===4OH－C．碳粉表面一定發(fā)生了還原反應(yīng)D．圖丙中，發(fā)生腐蝕時電子轉(zhuǎn)移方向如箭頭所示B第四節(jié)金屬的電化學腐蝕與防護刷提升9．(1)鐵在潮濕的空氣中容易發(fā)生電化學腐蝕最后生成鐵銹(Fe2O3·xH2O)，則發(fā)生腐蝕時正極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為____________________________________。(2)下列哪些裝置可防止鐵棒被腐蝕？________(填序號)。(3)在實際生產(chǎn)中，可在鐵件的表面鍍銅防止鐵被腐蝕(如圖甲)。①電鍍時，鍍件與電源的________極連接，A電極對應(yīng)的金屬是________(填元素名稱)，B電極的電極反應(yīng)式為________________________________。②圖乙是一種鈉硫高能電池的結(jié)構(gòu)示意圖，M由Na2O和Al