2024-2025年高中化學課時分層作業(yè)6金屬的腐蝕與防護含解析蘇教版選修4

PAGE6-課時分層作業(yè)(六)金屬的腐蝕與防護(建議用時：45分鐘)[基礎(chǔ)達標練]1．關(guān)于金屬腐蝕的敘述中，正確的是()A．金屬被腐蝕的本質(zhì)是M＋nH2O=M(OH)n＋eq\f(n,2)H2↑B．馬口鐵(鍍錫鐵)鍍層破損后被腐蝕時，首先是鍍層被氧化C．金屬在一般狀況下發(fā)生的電化學腐蝕主要是吸氧腐蝕D．常溫下，置于空氣中的金屬主要發(fā)生化學腐蝕C[A中金屬腐蝕的本質(zhì)應包括化學腐蝕和電化學腐蝕，為M－ne－=Mn＋；B選項中Sn、Fe構(gòu)成電化學腐蝕，主要是Fe－2e－=Fe2＋，鐵先被腐蝕；常溫下，空氣中的金屬主要發(fā)生電化學腐蝕中的吸氧腐蝕，難以和非金屬氧化劑(Cl2、S)等反應發(fā)生化學腐蝕。]2．鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時，正極上發(fā)生的電極反應是()A．2H＋＋2e－=H2↑B．Fe2＋＋2e－=FeC．2H2O＋O2＋4e－=4OH－D．Fe3＋＋e－=Fe2＋C[鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕，正極反應為2H2O＋O2＋4e－=4OH－。]3．肯定條件下，某含碳鋼腐蝕狀況與溶液pH的關(guān)系如下表，下列說法正確的是()pH2466.5813.514腐蝕快慢較快慢較快主要產(chǎn)物Fe2＋Fe3O4Fe2O3FeOeq\o\al(－,2)A．隨pH的上升，碳鋼腐蝕速率漸漸加快B．當pH＜4時，發(fā)生析氫腐蝕C．pH為14時，其負極反應為2H2O＋Fe－3e－=FeOeq\o\al(－,2)＋4H＋D．在煮沸除氧氣后的堿性溶液中，碳鋼腐蝕的速率會加快B[表中顯示pH在2～4、13.5～14時，該碳鋼腐蝕速率較快，而pH在6～8時，腐蝕速率較慢，A項錯誤；鐵在酸性較強的溶液中發(fā)生析氫腐蝕，B項正確；鐵在堿性環(huán)境發(fā)生吸氧腐蝕，故不行能生成H＋，C項錯誤；鋼鐵在堿性環(huán)境中發(fā)生吸氧腐蝕，若煮沸除去氧氣則不易發(fā)生腐蝕，D項錯誤。]4．如圖所示，將緊緊纏繞不同金屬的鐵釘放入培育皿中，再加入含有適量酚酞和氯化鈉的瓊脂熱溶液，冷卻后形成瓊膠(離子在瓊膠內(nèi)可以移動)。下列敘述正確的是()A．a(chǎn)中鐵釘旁邊呈現(xiàn)紅色B．b中鐵釘上發(fā)生還原反應C．a(chǎn)中銅絲上發(fā)生氧化反應D．b中鋁條旁邊有氣泡產(chǎn)生B[a中鐵比銅活潑，鐵作負極，發(fā)生氧化反應，銅作正極，發(fā)生還原反應，電極反應式分別為負極：2Fe－4e－=2Fe2＋，正極：O2＋2H2O＋4e－=4OH－，因此A、C不正確；b中鋁比鐵活潑，鋁作負極，發(fā)生氧化反應，鐵作正極，發(fā)生還原反應，電極反應式分別為負極：4Al－12e－=4Al3＋，正極：3O2＋6H2O＋12e－=12OH－，因此B正確，D不正確。]5．某同學進行下列試驗：試驗操作試驗現(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)肯定發(fā)生：Fe－2e－=Fe2＋C．邊緣處：O2＋2H2O＋4e－=4OH－D．交界處：4Fe2＋＋O2＋10H2O=4Fe(OH)3＋8H＋D6．為愛護地下鋼管不受腐蝕，可實行的措施有()A．與石墨棒相連B．與直流電源負極連接C．與直流電源正極連接D．與銅板相連B[本題考查金屬腐蝕的防護方法。Fe與石墨棒、Fe與Cu板構(gòu)成原電池，F(xiàn)e作負極，腐蝕加快，故A、D不符合題意。在電解池中，與電源正極相連作陽極，發(fā)生氧化反應，腐蝕加快；與電源負極相連作陰極，發(fā)生還原反應，金屬受愛護，故B項符合題意，C項不符合題意。]7．埋在地下的鋼管道可以用如圖所示方法進行電化學愛護。下列說法正確的是()A．該方法將電能轉(zhuǎn)化成化學能B．在此裝置中鋼管道作正極C．該方法稱為“外加電流的陰極愛護法”D．鎂塊上發(fā)生的電極反應為O2＋2H2O＋4e－=4OH－B[A.構(gòu)成的原電池中，該方法是將化學能轉(zhuǎn)化成了電能，A錯誤；B.依據(jù)題圖知，該金屬防護措施采納的是犧牲陽極的陰極愛護法，鋼管道作正極，B正確，C錯誤；D.鎂塊作負極，電極反應：Mg－2e－＋2OH－=Mg(OH)2，D錯誤。]8.支持海港碼頭基礎(chǔ)的防腐技術(shù)，常用外加電流的陰極愛護法進行防腐，工作原理如圖所示，其中高硅鑄鐵為惰性協(xié)助陽極，下列有關(guān)表述不正確的是()A．通入愛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．通入的愛護電流應當依據(jù)環(huán)境條件改變進行調(diào)整C[通入愛護電流抑制鋼管樁失電子，鋼管樁幾乎不被腐蝕即表面腐蝕電流接近于零，A正確；通電后，被愛護的鋼管樁作陰極，高硅鑄鐵作陽極，電子流向：陽極(高硅鑄鐵)→電源正極，電源負極→陰極(鋼管樁)，B正確；高硅鑄鐵為惰性協(xié)助陽極，所以不作為損耗陽極材料，只起到傳遞電流作用，C錯誤；由于電流受溫度、溶液酸堿性、氧氣濃度等外界因素影響，因此通入的愛護電流應當依據(jù)環(huán)境條件改變進行調(diào)整，D正確。]9．鋼鐵很簡單生銹而被腐蝕，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。甲乙(1)鋼鐵腐蝕主要是吸氧腐蝕，該腐蝕過程中的電極反應式為：負極：_______________________________________________________________；正極：_________________________________________________________。(2)為了降低某水庫的鐵閘門被腐蝕的速率，可以采納圖甲所示的方案，其中焊接在鐵閘門上的固體材料R可以采納()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，其中鐵閘門應當連接在直流電源的________極。解析：(1)發(fā)生吸氧腐蝕時，負極上Fe失去電子，正極上O2得到電子。(2)鐵閘門上連接一塊比鐵活潑的金屬(但不行與水干脆反應)如鋅，就可由鋅失去電子，鋅被溶解，而鐵被愛護，屬于犧牲陽極的陰極愛護法。(3)圖乙屬于外加電流的陰極愛護法，需把被愛護的鐵閘門連接在電源的負極上。答案：(1)2Fe－4e－=2Fe2＋O2＋2H2O＋4e－=4OH－(2)C(3)負10．鋼鐵很簡單生銹而被腐蝕，每年因腐蝕而損失的鋼鐵占世界鋼鐵年產(chǎn)量的四分之一。請回答鋼鐵在腐蝕、防護過程中的有關(guān)問題。(1)圖中哪些裝置不能防止鐵棒被腐蝕______________________________。(2)實際生產(chǎn)可在鐵件的表面鍍銅防止鐵被腐蝕，裝置示意圖如圖所示，請回答：①B電極對應的金屬是________(寫元素名稱)，A電極的電極反應式是___________________________________________。②鍍層破損后，鍍銅鐵比鍍鋅鐵更簡單被腐蝕，請簡要說明緣由__________________________________________________________________。解析：(1)A、鐵作負極，發(fā)生吸氧腐蝕，故符合；B、鋅比鐵活潑，鐵作正極，鋅被腐蝕，故不符合；C、鐵能被腐蝕，故符合；D、鐵連接電源的負極，作陰極，不被腐蝕，故不符合。(2)①待鍍金屬作陰極，鍍層金屬作陽極，因此B電極材料是鐵，A電極反應式為Cu－2e－=Cu2＋；②鍍銅鐵：鐵比銅活潑，鐵作負極，被腐蝕；鍍鋅鐵：鋅比鐵活潑，鐵作正極。答案：(1)A、C(2)①鐵Cu－2e－=Cu2＋②鍍層破損后，鍍銅鐵形成的原電池中鐵作負極被腐蝕，鍍鋅鐵形成的原電池中鐵作正極被愛護[實力提升練]11．深埋在潮濕土壤中的鐵管道，在硫酸鹽還原菌作用下，能被硫酸根腐蝕，其電化學腐蝕原理如圖示，下列與此原理有關(guān)的說法中錯誤的是()A．正極反應為SOeq\o\al(2－,4)＋5H2O＋8e－=HS－＋9OH－B．輸送暖氣的管道不易發(fā)生此類腐蝕C．這種狀況下，F(xiàn)e腐蝕的最終產(chǎn)物為Fe2O3·xH2OD．管道上刷富鋅油漆可以延緩管道的腐蝕C[原電池的正極發(fā)生還原反應，由圖示可知發(fā)生的電極反應為SOeq\o\al(2－,4)＋5H2O＋8e－=HS－＋9OH－，故A正確；硫酸鹽還原菌是蛋白質(zhì)，在高溫下易變性，失去催化活性，則輸送暖氣的管道不易發(fā)生此類腐蝕，故B正確；管道上刷富鋅油漆，形成Zn－Fe原電池，F(xiàn)e變?yōu)檎龢O，可以延緩管道的腐蝕，故D正確。]12．下列與金屬腐蝕有關(guān)的說法正確的是()A．圖a中，插入海水中的鐵棒，越靠近底端腐蝕越嚴峻B．圖b中，開關(guān)由M改置于N時，Cu-Zn合金的腐蝕速率減小C．圖c中，接通開關(guān)時Zn腐蝕速率增大，Zn上放出氣體的速率也增大D．圖d中，Zn-MnO2干電池自放電腐蝕主要是由MnO2的氧化作用引起的B[海水表面O2濃度大，故鐵棒在海水表面處腐蝕的程度最嚴峻，A錯誤；由M改置于N后，鋅作原電池的負極，Cu-Zn合金應充當原電池的正極，明顯受到了肯定的愛護，腐蝕速率減小，B正確；接通開關(guān)時，鋅作原電池的負極，腐蝕速率變大，但是氣體不在鋅(負極)上產(chǎn)生，而是在鉑(正極)上產(chǎn)生，C錯誤；Zn-MnO2干電池發(fā)生放電反應，導致Zn被腐蝕，主要緣由是鋅發(fā)生氧化反應，體現(xiàn)了鋅的還原性，D錯誤。]13．用圖示的方法可以愛護鋼閘門。下列說法正確的是()A．當a、b間用導線連接時，則X應發(fā)生氧化反應B．當a、b間用導線連接時，則X可以是鋅或石墨C．當a、b與外接電源相連時，a應連接電源的正極D．當a、b與外接電源相連時，陰極的電極反應式：2Cl－－2e－=Cl2↑A[犧牲陽極的陰極愛護法中，被愛護的金屬作原電池正極，當a、b間用導線連接時，形成原電池，則X作負極發(fā)生氧化反應，其活潑性大于鐵，故A正確，B錯誤；外加電流的陰極愛護法中，被愛護的金屬作陰極，應與電源負極相連，所以當a、b與外接電源相連時形成電解池，鋼閘門應與電源負極相連作陰極，所以a應連接電源的負極，陰極上的電極反應式為2H＋＋2e－=H2↑，故C、D錯誤。]14．如圖所示，A、F為石墨電極，B、E為鐵片電極。按要求回答下列問題：(1)打開K2，閉合K1，B為________極，A的電極反應式為________________。(2)打開K1，閉合K2，E為________極，此時鐵________(填“被”或“未被”)腐蝕。(3)若往U形管中滴加酚酞，進行(1)、(2)操作時，________極四周能