高考化學一輪復(fù)習6.4金屬的腐蝕與防護電化學的有關(guān)計算1含解析

PAGE金屬的腐蝕與防護電化學的有關(guān)計算金屬腐蝕的原理1.(2018·北京高考)驗證犧牲陽極的陰極保護法,實驗如下(燒杯內(nèi)均為經(jīng)過酸化的3%NaCl溶液)。①②③在Fe表面生成藍色沉淀試管內(nèi)無明顯變化試管內(nèi)生成藍色沉淀下列說法不正確的是 ()A.對比②③,可以判定Zn保護了FeB.對比①②,K3[Fe(CN)6]可能將Fe氧化C.驗證Zn保護Fe時不能用①的方法D.將Zn換成Cu,用①的方法可判斷Fe比Cu活潑【命題意圖】本題考查了電化學腐蝕與防護的實驗探究,意在考查學生的觀察現(xiàn)象、分析問題的能力?！窘馕觥窟xD。根據(jù)實驗②的現(xiàn)象可知,在酸化的3%NaCl溶液中Fe電極未溶解,根據(jù)實驗③的現(xiàn)象可知,Fe在酸化的3%NaCl溶液生成了Fe2+,兩者對照,可以判定Zn保護了Fe,A正確;根據(jù)實驗②取出Fe附近的溶液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,無明顯變化,可知Fe電極附近未生成Fe2+,而實驗①中Fe表面變藍,說明]可能將Fe氧化,B、C正確;將Zn換成Cu,用①的方法K3[Fe(CN)6]可將Fe氧化,Fe表面也會生成藍色沉淀,不能根據(jù)電化學原理判斷Fe比Cu活潑?！狙a償訓(xùn)練】如圖兩套實驗裝置,都涉及金屬的腐蝕反應(yīng),假設(shè)其中的金屬塊和金屬絲都是足量的。下列敘述正確的是 ()A.裝置Ⅰ在反應(yīng)過程中只生成NO2氣體B.裝置Ⅱ開始階段鐵絲只發(fā)生析氫腐蝕C.裝置Ⅱ在反應(yīng)過程中能產(chǎn)生氫氣D.裝置Ⅰ在反應(yīng)結(jié)束時溶液中的金屬陽離子只有Cu2+【解析】選C。裝置Ⅰ中,鐵被濃硝酸鈍化,銅與濃硝酸反應(yīng),在這種條件下,銅作原電池的負極,鐵作正極,反應(yīng)生成紅棕色的NO2,隨著反應(yīng)的進行,濃硝酸變?yōu)橄∠跛?隨后鐵作負極Cu作正極,稀硝酸發(fā)生還原反應(yīng)生成無色的NO,金屬過量,故反應(yīng)結(jié)束時溶液中既有Fe2+又有Cu2+,A、D錯誤;因為裝置Ⅱ中左邊充滿氧氣,一開始發(fā)生吸氧腐蝕,消耗氧氣導(dǎo)致左邊液面上升,鐵與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣,發(fā)生析氫腐蝕,B錯誤,C正確。2.(2019·江蘇高考)將鐵粉和活性炭的混合物用NaCl溶液濕潤后,置于如圖所示裝置中,進行鐵的電化學腐蝕實驗。下列有關(guān)該實驗的說法正確的是()A.鐵被氧化的電極反應(yīng)式為Fe-3e-Fe3+B.鐵腐蝕過程中化學能全部轉(zhuǎn)化為電能C.活性炭的存在會加速鐵的腐蝕D.以水代替NaCl溶液,鐵不能發(fā)生吸氧腐蝕【解析】選C。A項,鐵和活性炭構(gòu)成原電池,鐵作負極,鐵失去電子生成Fe2+,電極反應(yīng)式為Fe-2e-Fe2+,錯誤;B項,能量轉(zhuǎn)化形式不是唯一的,化學能除了轉(zhuǎn)化為電能外,還有熱能等,錯誤;C項,Fe和活性炭構(gòu)成原電池后,反應(yīng)速率變快,正確;D項,Fe和C在水中也可以構(gòu)成原電池,Fe失去電子,空氣中的O2得電子,發(fā)生吸氧腐蝕,如果在NaCl溶液中,鐵發(fā)生吸氧腐蝕更快,錯誤。歸納提升根據(jù)介質(zhì)判斷析氫腐蝕和吸氧腐蝕正確判斷“介質(zhì)”溶液的酸堿性是分析析氫腐蝕和吸氧腐蝕的關(guān)鍵。潮濕的空氣、酸性很弱或中性溶液發(fā)生吸氧腐蝕;NH4Cl溶液、稀硫酸等酸性溶液發(fā)生析氫腐蝕。金屬腐蝕速率的快慢比較3.如圖各容器中盛有海水,鐵在其中腐蝕時由快到慢的順序是 ()A.(4)>(2)>(1)>(3) B.(2)>(1)>(3)>(4)C.(4)>(2)>(3)>(1) D.(3)>(2)>(4)>(1)【解析】選B。金屬腐蝕速率:金屬作陽極的電解池>作負極的原電池>化學腐蝕>作正極的原電池>作陰極的電解池,因此順序是(2)>(1)>(3)>(4),故選項B正確。4.下列與金屬腐蝕有關(guān)的說法,正確的是 ()A.圖甲中,鐵釘易被腐蝕B.圖乙中,滴加少量K3[Fe(CN)6]溶液,沒有藍色沉淀出現(xiàn)C.圖丙中,燃氣灶的中心部位容易生銹,主要是由于高溫下鐵發(fā)生化學腐蝕D.圖丁中,用犧牲鎂塊的方法來防止地下鋼鐵管道的腐蝕,鎂塊相當于原電池的正極【解析】選C。A項,圖甲中,鐵釘處于干燥環(huán)境,不易被腐蝕;B項,負極反應(yīng)為Fe-2e-Fe2+,Fe2+與反應(yīng)生成Fe3[Fe(CN)6]2藍色沉淀;D項,為犧牲陽極的陰極保護法,鎂塊相當于原電池的負極。歸納提升判斷金屬腐蝕快慢的規(guī)律(1)對同一電解質(zhì)溶液來說,腐蝕速率的快慢:電解池原理引起的腐蝕>原電池原理引起的腐蝕>化學腐蝕>有防護措施的腐蝕。(2)對同一金屬來說,在不同溶液中腐蝕速率的快慢:強電解質(zhì)溶液中>弱電解質(zhì)溶液中>非電解質(zhì)溶液中。(3)活動性不同的兩種金屬,活動性差別越大,腐蝕速率越快。(4)對同一種電解質(zhì)溶液來說,電解質(zhì)濃度越大,金屬腐蝕越快。金屬腐蝕的防護措施5.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)是陽極,發(fā)生氧化反應(yīng)B.通電時,陰極上的電極反應(yīng)為2H2O+2e-H2↑+2OH-C.斷電時,鋅環(huán)上的電極反應(yīng)為Z+2e-ZnD.斷電時,仍能防止鐵帽被腐蝕【解析】選C。鋅環(huán)與電源的正極相連,為陽極,A項正確;斷電時,Zn比鐵活潑,作負極,電極反應(yīng)為Zn-2e-Zn2+,C項錯誤。6.(2017·全國卷Ⅰ)支撐海港碼頭基礎(chǔ)的鋼管樁,常用外加電流的陰極保護法進行防腐,工作原理如圖所示,其中高硅鑄鐵為惰性輔助陽極。下列有關(guān)表述不正確的是 ()A.通入保護電流使鋼管樁表面腐蝕電流接近于零B.通電后外電路電子被強制從高硅鑄鐵流向鋼管樁C.高硅鑄鐵的作用是作為損耗陽極材料和傳遞電流D.通入的保護電流應(yīng)該根據(jù)環(huán)境條件變化進行調(diào)整【解析】選C。通過外加電流的陰極保護法可以有效防止鋼管樁的腐蝕,從而使鋼管樁表面腐蝕電流接近于零,A項