第三節(jié)金屬的腐蝕與防護(hù)

第三節(jié)金屬的腐蝕與防護(hù)A級必備知識(shí)基礎(chǔ)練1.為了避免青銅器生成銅綠,下列方法正確的是()①將青銅器放在銀質(zhì)托盤上②將青銅器保存在干燥的環(huán)境中③將青銅器保存在潮濕的空氣中④在青銅器的表面覆蓋一層防滲的高分子膜A.①③ B.②③ C.②④ D.①④2.將一根較純鐵棒垂直沒入水中,由于深水處溶氧量較少,一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)AB段產(chǎn)生較多鐵銹,BC段腐蝕嚴(yán)重。下列關(guān)于此現(xiàn)象的說法錯(cuò)誤的是()A.鐵棒AB段發(fā)生的反應(yīng)為O2+2H2O+4e4OHB.腐蝕過程中在鐵棒上會(huì)產(chǎn)生微電流,且方向是從AB段到BC段C.向水中加入一定量硫酸鉀固體后,對鐵棒的生銹速率幾乎無影響D.產(chǎn)生這種現(xiàn)象的本質(zhì)原因是鐵棒所處的化學(xué)環(huán)境不同3.用壓強(qiáng)傳感器探究生鐵在pH=2和pH=4的醋酸溶液中發(fā)生腐蝕的裝置及得到的圖像如圖所示:分析圖像,以下結(jié)論錯(cuò)誤的是()A.溶液pH≤2時(shí),生鐵發(fā)生析氫腐蝕B.在酸性溶液中生鐵可能發(fā)生吸氧腐蝕C.析氫腐蝕和吸氧腐蝕的速率一樣快(yx=ba)D.兩溶液中負(fù)極反應(yīng)均為Fe2eFe2+4.某同學(xué)進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn):操作現(xiàn)象取一塊打磨過的生鐵片,在其表面滴一滴含酚酞和K3[Fe(CN)6]的食鹽水放置一段時(shí)間后,生鐵片上出現(xiàn)如圖所示“斑痕”,其邊緣為紅色,中心區(qū)域?yàn)樗{(lán)色,在兩色環(huán)交界處出現(xiàn)鐵銹下列說法不合理的是()A.生鐵片發(fā)生吸氧腐蝕B.中心區(qū)的電極反應(yīng)式為Fe2eFe2+C.邊緣處的電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e4OHD.交界處發(fā)生的反應(yīng)為4Fe2++O2+10H2O4Fe(OH)3+8H+5.我國有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(hù)原理如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是()A.通電時(shí),鋅環(huán)是陽極,發(fā)生氧化反應(yīng)B.通電時(shí),陰極上的電極反應(yīng)為2H2O+2eH2↑+2OHC.斷電時(shí),鋅環(huán)上的電極反應(yīng)為Zn2++2eZnD.斷電時(shí),仍能防止鐵帽被腐蝕6.一定條件下,碳鋼腐蝕與溶液pH的關(guān)系如表。pH2466.5813.514腐蝕快慢較快慢較快主要產(chǎn)物Fe2+Fe3O4Fe2O3FeO下列說法錯(cuò)誤的是()A.當(dāng)pH<4時(shí),碳鋼主要發(fā)生析氫腐蝕B.當(dāng)pH>6時(shí),碳鋼主要發(fā)生吸氧腐蝕C.當(dāng)pH>14時(shí),正極反應(yīng)式:O2+4H++4e2H2OD.在煮沸除氧氣后的堿性溶液中,碳鋼腐蝕速率會(huì)減緩7.某城市為了減少鋼管因銹蝕而造成的損失,擬用如圖所示方法保護(hù)埋在酸性土壤中的鋼管。下列有關(guān)說法正確的是()A.在潮濕的酸性土壤中鋼管主要發(fā)生吸氧腐蝕B.在潮濕的酸性土壤中金屬棒M中的電子通過導(dǎo)線流向鋼管C.在潮濕的酸性土壤中H+向金屬棒M移動(dòng),抑制H+與鐵的反應(yīng)D.鋼管與金屬棒M也可用導(dǎo)線分別連接直流電源正、負(fù)極以達(dá)到減緩腐蝕鋼管的目的8.某研究小組對鐵生銹的條件進(jìn)行探究。請回答下列問題:(1)甲同學(xué)設(shè)計(jì)了A、B、C三組實(shí)驗(yàn)(如圖所示),探究鐵生銹的條件。經(jīng)過較長時(shí)間后,甲同學(xué)觀察到A中鐵釘生銹;B中鐵釘不生銹;C中鐵釘不生銹。①通過分析上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,可得出鐵生銹的外部條件是;

②鐵釘發(fā)生電化學(xué)腐蝕的正極反應(yīng)式為;

③實(shí)驗(yàn)B所用的水要經(jīng)過處理,植物油的作用是;

④實(shí)驗(yàn)C中堿石灰的作用是。

(2)乙同學(xué)設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)D(如圖所示),一段時(shí)間后,發(fā)現(xiàn)試管中的液面升高,其原因是

。

B級關(guān)鍵能力提升練以下選擇題中有一個(gè)或兩個(gè)選項(xiàng)符合題目要求9.下列有關(guān)金屬的保護(hù)方法的說法正確的是()A.常使用的快餐杯表面有一層搪瓷,搪瓷層破損后仍能起到防止鐵生銹的作用B.白鐵(鍍鋅鐵)鍍層破損后,鐵皮的腐蝕仍很慢C.輪船的船殼水線以下常裝有一些鋅塊,這是利用了犧牲陽極法D.鋼鐵制造的暖氣管道外常涂有一層瀝青,這是鋼鐵的電化學(xué)保護(hù)法10.生鐵在pH=2和pH=4的鹽酸中發(fā)生腐蝕。在密閉容器中,用壓強(qiáng)傳感器記錄該過程的壓強(qiáng)變化,如圖所示。下列說法不正確的是()A.兩容器中負(fù)極反應(yīng)均為Fe3eFe3+B.曲線a記錄的是pH=2的鹽酸中壓強(qiáng)的變化C.曲線b記錄的容器中正極反應(yīng)式是O2+4e+2H2O4OHD.在弱酸性溶液中,生鐵能發(fā)生吸氧腐蝕C級學(xué)科素養(yǎng)拔高練11.對金屬制品進(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溶液中通電,鋁材表面形成氧化膜,陽極電極反應(yīng)式為。

(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)保護(hù)法稱為。

第三節(jié)金屬的腐蝕與防護(hù)1.CCu比Ag活潑,將青銅器放在銀質(zhì)托盤上,構(gòu)成原電池時(shí)青銅器作負(fù)極,青銅器更易被腐蝕,①錯(cuò)誤;將青銅器保存在干燥的環(huán)境中,可避免其與空氣中的水接觸,不易被腐蝕,②正確;青銅器在潮濕的空氣中易發(fā)生吸氧腐蝕,③錯(cuò)誤;覆蓋防滲的高分子膜可以隔絕潮濕的空氣,④正確。2.C鐵在水中發(fā)生吸氧腐蝕,水面O2濃度較大,因此AB段作原電池正極,正極發(fā)生反應(yīng)O2+2H2O+4e4OH,故A項(xiàng)正確;BC段作原電池負(fù)極,Fe溶解生成Fe2+進(jìn)入溶液,腐蝕過程中電子從BC段流向AB段,電流方向?yàn)閺腁B段到BC段,故B項(xiàng)正確;向水中加入一定量的硫酸鉀固體后,離子濃度增大,鐵棒的生銹速率增大,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;此原電池的形成是由于鐵棒所處的化學(xué)環(huán)境不同,故D項(xiàng)正確。3.C由壓強(qiáng)變化圖像可知pH=2時(shí),壓強(qiáng)增大,說明生成氫氣,發(fā)生析氫腐蝕,pH=4時(shí),壓強(qiáng)逐漸減小,說明消耗氧氣,發(fā)生吸氧腐蝕,兩溶液中負(fù)極反應(yīng)均為Fe2eFe2+,A、B、D項(xiàng)正確;由斜率可知消耗氧氣的速率比生成氫氣的速率快,C項(xiàng)錯(cuò)誤。4.D生鐵片邊緣處為紅色,說明生成了OH,電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e4OH,生鐵片發(fā)生吸氧腐蝕,故A、C兩項(xiàng)合理;根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,中心區(qū)域?yàn)樗{(lán)色,說明生成了Fe2+,電極反應(yīng)式為Fe2eFe2+,故B項(xiàng)合理;在兩色環(huán)交界處出現(xiàn)鐵銹,是因?yàn)樯傻臍溲趸瘉嗚F被氧氣氧化成了氫氧化鐵,故D項(xiàng)不合理。5.C鋅環(huán)與電源的正極相連,為陽極,陰極水電離產(chǎn)生的H+放電生成H2,A、B均正確;斷電時(shí),Zn比鐵活潑,作負(fù)極,電極反應(yīng)為Zn2eZn2+,鐵仍受到保護(hù),C錯(cuò)誤,D正確。6.C在pH<4的溶液中,碳鋼主要發(fā)生析氫腐蝕,負(fù)極反應(yīng)式為Fe2eFe2+,正極反應(yīng)式為2H++2eH2↑,A正確;在pH>6的溶液中,碳鋼主要發(fā)生吸氧腐蝕,負(fù)極反應(yīng)式為Fe2eFe2+,正極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e4OH,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+4e4OH,C錯(cuò)誤;在煮沸除氧氣后的堿性溶液中,O2濃度較低,且堿性溶液中腐蝕較慢,因此正極上氧氣生成OH的速率減小,所以碳鋼腐蝕速率會(huì)減緩,D正確。7.B在酸性環(huán)境下,鋼鐵主要發(fā)生析氫腐蝕,A項(xiàng)錯(cuò)誤;金屬棒M、鋼管在酸性土壤中形成原電池,其中金屬棒M作負(fù)極,失去電子,失去的電子通過導(dǎo)線流向鋼管,鋼管作正極被保護(hù),B項(xiàng)正確;在潮濕的酸性土壤中,存在大量H+,H+移動(dòng)到正極上得電子被還原,即移動(dòng)到鋼管上得電子,抑制H+與鐵的反應(yīng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;若鋼管與金屬棒M用導(dǎo)線分別連接直流電源正、負(fù)極,則鋼管作陽極,腐蝕速率加快,D項(xiàng)錯(cuò)誤。8.答案(1)①有水(或電解質(zhì)溶液)和氧氣(或空氣)②O2+4e+2H2O4OH③煮沸隔絕空氣(或防止氧氣與鐵接觸)④吸收水蒸氣(2)鐵腐蝕吸收氧氣,造成試管內(nèi)氣體體積減小,試管內(nèi)壓強(qiáng)減小解析對比A、B、C中現(xiàn)象可知鐵生銹的外部條件是有水(或電解質(zhì)溶液)和氧氣(或空氣)。鐵釘生銹所處的環(huán)境為中性環(huán)境時(shí),發(fā)生吸氧腐蝕,正極反應(yīng)式為O2+4e+2H2O4OH。9.BCA項(xiàng)中搪瓷層破損后,鐵直接曝露在空氣中,因而搪瓷層不能對破損部分進(jìn)行保護(hù);B項(xiàng)中鍍層破損后,由于鋅的活動(dòng)性比鐵強(qiáng),與鐵構(gòu)成原電池,鋅作負(fù)極,保護(hù)鐵不被腐蝕;C項(xiàng)采取的是犧牲陽極法;D項(xiàng)中用瀝青作涂層不是電化學(xué)保護(hù)法。10.AC生鐵在pH=2和pH=4的鹽酸中均構(gòu)成原電池,鐵作負(fù)極,失電子被氧化生成Fe2+,故A錯(cuò)誤;根據(jù)圖像可知,曲線a壓強(qiáng)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(qiáng)的變化,故B正確;曲線b壓強(qiáng)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)式為O2+4e+4H+2H