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步步高 学案导学 设计 学年 高中化学 课时 作业 功课 打包 32 新人 选修

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【步步高 学案导学设计】2014-2015学年高中化学 第1-4章课时作业（打包32套）新人教版选修4,步步高,学案导学,设计,学年,高中化学,课时,作业,功课,打包,32,新人,选修

内容简介：

1 第四节 金属的电化学腐蚀与防护 目标要求 一、金属的腐蚀 金属腐蚀是金属与周围的气体或液体物质发生 氧化还原反应 而引起损耗的现象。金属腐蚀一般可分为 化学 腐蚀和 电化学 腐蚀两类。 1化 学腐蚀 金属跟接触到的干燥气体或非电解质液体 (如石油 )等直接发生 化学反应 而引起的腐蚀，这种腐蚀的速率随着温度的升高而 加快 。 2 电 化学腐蚀 不纯的金属接触电解质溶液时，会发生 原电池 反应，较活泼的金属失去电子而被 氧化 所引起的腐蚀。 二、电化学腐蚀的分类 以铁的腐蚀为例 吸氧腐蚀 析氢腐蚀 条件 水膜呈 弱酸 性或 中性 水膜呈 较强酸性 正极 反应式 24e =4 2H 2e = 负极 反应式 24e =2 2e = 总反应式 22=2H)2 2H = 三、金属的防护 1电 化学保护法 (1)牺牲阳极的阴极保 护法 原电池原理 在被保护的钢铁设备上装上若干活泼金属如 镁合金或锌块 ，作原电池的 负 极 (阳 极 )；让被保护的金属作原电池的 正 极 (阴 极 )。 (2)外加电流的阴极保护法 用被保护的金属作 阴 极，用惰性电极作 阳 极，外接直流电源。 2其 他方法 (1)改变金属内部结构，如制成 防腐的合金 ； (2)加涂保护层，如 喷油漆、涂油脂 。 知识点一 金属的腐蚀 1关 于金属腐蚀的叙述中，正确的是 ( ) A金 属被腐蚀的本质是 M =M(OH)n B马 口铁 (镀锡铁 )镀层破损后被腐蚀时，首先是镀层被氧化 C金 属在一般情况下发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀 D常 温下，置于空气中的金属主要发生化学腐蚀 答案 C 解析 金属腐蚀的本质主要是金属原子失电子被氧化，腐蚀的内因是金属的化学性质比较活泼，外因是金属与空气、水和其他腐蚀性的物质相接触，腐蚀主要有化学腐蚀和电化学腐蚀。 A 中金属腐蚀的本质应包括化学腐蚀和电化学腐蚀，为 M =； B 选项中 2 要是 2e =，铁先被腐蚀。常温下，空气中的 金属主要发生电化学腐蚀中的吸氧腐蚀，难以和非金属氧化剂 (S)等反应，发生化学腐蚀。 2如 图所示水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察： (1)铁钉在逐渐生锈，则铁钉的腐蚀属于 _腐蚀。 (2)若试管内液面上升，则原溶液呈 _性，发生 _腐蚀，电极反应式：负极： _， 正极： _。 (1) 若试管内液面下降，则原溶液呈 _性，发生 _腐蚀。电极反应式：负极 _， 正极： _。 答案 (1)电化学 (2)弱酸性或中 吸氧 24e =2 24e =4 (3)较强的酸 析氢 2e = 2H 2e = 解析 根据原电池的构成条件：有两种不同的材料 (为正极 )，有电解质溶液，形成闭合回路，可知铁钉的腐蚀属于电化学腐蚀。根据金属腐蚀的条件、原理及结果可知：试管内液面上升，说明试管内压强减小，试管内气体被吸收所致，是铁钉吸氧腐蚀的结果，据此写出电极反应式；试管内液面下降 ，说明试管内气体压强变大，试管内产生了新气体所致，是铁钉的析氢腐蚀的结果，据此写出电极反应式。 知识点二 金属的防护 3下 列各种方法中，能对金属起到防止或减缓腐蚀作用的是 ( ) 金属表面涂抹油漆 改变金属内部结构 保持金属表面清洁干燥 金属表面进行电镀 使金属表面形成致密的氧化物薄膜 A B C D全 部 答案 D 解析 金属的腐蚀主要是电化学腐蚀，题目中 中的方法都可以起到避免金属 和电解质溶液接触形成原电池的目的； 中如在金属中加入某些其他元素改变金属内部结构也可以起到防腐蚀的效果。 4下 列有关金属腐蚀与防护的说法不正确的是 ( ) A纯 银器的表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗 B当 镀锡铁制品的镀层破损时，镀层不能对铁制品起保护作用 C在 海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法 D可 将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀 答案 D 解析 纯银器的表面在空气中易生成硫化物失去光泽；当镀锡铁制品镀层破损时，由于铁比锡活泼，形成原电池时，铁作原电池 的负极，加快铁的腐蚀；锌比铁活泼，当在海轮外壳上连接锌块后，锌失电子而海轮外壳被保护；要采用电解原理保护金属，应将金属与电源的负极相连，即作电解池的阴极。 练基础落实 1以 下防腐措施中，属于电化学保护法的是 ( ) A用 氧化剂使金属表面生成致密稳定的氧化物保护膜 B在 金属中加入一些铬或者镍制成合金 C在 轮船的船壳水线以下部分，装上一锌锭 D在 金属表面喷漆 答案 C 3 解析 在轮船的船壳水线以下部分，装上锌能形成铁 锌原电池，锌为负极，被腐蚀，铁被保护。 2钢 铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应为 22=2H)2。以下说法正确的是 ( ) A负 极发生的反应为 2e = B正 极发生的反应为 22e =4 C原 电池是将电能转化为化学能的装置 D钢 柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀 答案 A 解析 由原电池反应式知：负极为 2e =，正极为 24e =4，所以 电池是将化学能转化为电能的装置， 据原电池原理，钢柱在空气与水交界处更容易腐蚀， 3如 下图所示各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为 ( ) A B C D 答案 C 解析 、 、 的实质均为原电池装置。 中 保护； 、 中 被腐蚀，但相对来说 大，故 中因铁不纯而发生微电池反应。 4下 列现象中，不是由于原电池反应造成的是 ( ) A含 杂质的锌与盐酸反应比纯锌与盐酸反应速率快 B金 属在潮湿的空气中易腐蚀 C纯 铁和盐酸反应，如滴入几滴硫酸铜溶液，则可加快反应速率 D化 工厂中的铁锅炉易腐蚀而损坏 答案 D 解析 化工厂的空气中含有大量的化学物质，有的容易与铁制品反应，导致钢铁腐蚀。 练方法技巧 5为 研 究金属腐蚀的条件和速率，某课外小组学生用金属丝将三根大小相同的铁钉分别固定在图示的三个装置中，再放置于玻璃钟罩里保存相同的一段时间。下列对实验结束时现象的描述不正确的是 ( ) A装 置 左侧的液面一定会下降 B左 侧液面装置 比装置 的低 C装 置 中的铁钉腐蚀最严重 D装 置 中的铁钉几乎没被腐蚀 答案 B 解析 装置 中铁钉处于盐酸的蒸气中，被侵蚀而释放出 左侧液面下降，右侧液面上升；装置 中铁钉同样处 于盐酸的蒸气中，不同的是悬挂铁的金属丝由铁丝换成了铜丝，由于 泼，在这种氛围中构成的原电池会加速铁钉的侵蚀而放出更多的 左侧液面下降得更多，右侧液面上升得更多；装置 中虽然悬挂铁钉的还是铜丝，但由于浓硫酸有吸水性而无挥发性，使铁钉处于一种较为干燥的空气中，因而在短时间内几乎没有被侵蚀。 6镀 锌铁在发生析氢腐蚀时，若有 0.2 子发生转移，下列说法正确的是 ( ) 有 5.6 有 6.5 在标准状况下有 气体放出 在标准状况下有 气体放出 A B C D 答案 B 4 解析 在镀锌铁的析氢腐蚀中：负极 ( 2e =，有 0.2 e 转移时，有 0.1 n 溶解，即 6.5 g；正极 ( 2H 2e =，生成 2，标准状况下的 体积为 。 7 如图装置中， a、 加入生铁块，放置一段时间。 下列有关描述错误的是 ( ) A生 铁块中的碳是原电池的正极 B红 墨水柱两边的液面变为左低右高 C两 试管中相同的电极反应式是 2e = D 答案 B 解析 C 及电解质溶液形成原电池， 负极： 2e =， C 是正极，在 墨水柱液面是左高右低，故选 B。本题考查 钢铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀。 练综合拓展 8在 A、 B、 图所示： (1)_。 (2)_， “ 增大 ” 、 “ 减小 ” 或 “ 不变 ” )。 (2) _，总反应的离子方程式为 _， 比较 A、 B、 快到慢的顺序是 _。 答案 (1)2H = (2)2H 2e = 增大 (3)n 2H = B A C 解析 铁在不同的情况下被腐蚀的速率不同。作原电池的负极时易被腐蚀，作原电池的正极时受到保护不 被腐蚀。 9金 属腐蚀的电化学原理可用下图模拟。 (1)请写出有关电极反应式： 铁棒上的电极反应式： _ _。 碳棒上的电极反应式： _ _。 (2)该图所表示的是 _ 5 (填 “ 析氢 ” 或 “ 吸氧 ” )腐蚀。 (3)若将 将 2此图可表示 _(填“ 析氢 ” 或 “ 吸氧 ” )腐蚀原理；若用牺牲阳极法来保护铁棒不被腐蚀溶解，即 可将碳棒改为_棒。 答案 (1)2 4e =2 O 2 24e =4 (2)吸氧 (3)析氢 锌 (或其他比铁活泼的金属 ) 10关 于铁生锈的机理有人提出如下步骤： 2e =； H e =H； 4H =2 4 (4 2x)=28H 根据以上过程，回答下列问题： (1)根据以上机理，判断下列说法正确的是 ( ) A以 上锈蚀过程发生的是化学腐蚀 B从 锈蚀反应的最终结 果看，水既是氧化剂，又是还原剂 C反 应的实质是氧气被还原，金属铁被氧化 D从 反应机理看，锈蚀过程发生的是析氢腐蚀 (2)某铁件需长期浸于水下，为了减少腐蚀，想采取下列措施，其中正确的有 ( ) A给 铁件铆上一些锌板 B给 铁件通入直流电，把铁件与电源正极连接 C在 制造铁件时，在铁中掺入一定比例的铜制成合金 D在 铁件表面涂上一层较厚的沥青 (3)现有质量为 1 000 测知整个锈蚀