（江苏专用）2019_2020学年高中化学专题1第三单元金属的腐蚀与防护练习（含解析）苏教版选修4.docx

金属的腐蚀与防护基础巩固1下列关于金属腐蚀的说法正确的是()A金属在潮湿空气中腐蚀的实质是MnH2O=M(OH)nH2B金属化学腐蚀的实质是Mne=Mn，电子直接转移给氧化剂C金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行D在潮湿的环境中，金属的电化学腐蚀一定是析氢腐蚀解析：选B。金属腐蚀的实质是金属失去电子，在酸性较强的电解质溶液中发生析氢腐蚀放出H2，而在中性或酸性较弱的电解质溶液中发生吸氧腐蚀，析氢腐蚀和吸氧腐蚀均属于电化学腐蚀。2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在金属表面喷漆解析：选C。在轮船的船壳水线以下部分装上锌锭，能形成铁锌原电池，锌为负极，被腐蚀，铁为正极，被保护。3出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆盖在其表面。下列说法不正确的是()A锡青铜的熔点比纯铜低B在自然环境中，锡青铜中的锡可对铜起保护作用C锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快D生成Cu2(OH)3Cl覆盖物是电化学腐蚀过程，但不是化学反应过程解析：选D。合金的熔点一般低于成分金属的熔点，A正确；锡比铜活泼，形成原电池时作负极，被腐蚀，从而铜被保护，B正确；金属在潮湿的环境中比在干燥的环境中腐蚀快，C正确；电化学腐蚀的过程中发生原电池反应，属于化学反应，D错误。4下列叙述中正确的是()A钢铁腐蚀的负极反应为Fe3e=Fe3BMgAl及NaOH溶液构成的原电池中负极材料为MgC无隔膜电解饱和NaCl溶液所得产物之一是“84”消毒液中的有效成分DH2O2燃料电池中的电解液为H2SO4，则正极反应式为O24e=2O2解析：选C。钢铁腐蚀中首先是铁失电子生成亚铁离子；MgAl及NaOH溶液构成的原电池中，因铝与氢氧化钠溶液反应，负极材料应该是铝；H2O2燃料电池中，当电解液为H2SO4时，正极反应式为O24H 4e=2H2O。5分别放置在如图所示装置(都盛有0.1 molL1的H2SO4溶液)中的四个相同的纯锌片，腐蚀最慢的是()解析：选D。B项因镁比锌活泼，锌得到保护；C项锌比锡活泼，锌腐蚀得更快；D项外加电源，锌与电源的负极相连而得到保护，则腐蚀得最慢。6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ABC D全部答案：D7下列与金属腐蚀有关的说法，正确的是()A图1中，插入海水中的锌棒，越靠近底端腐蚀越严重B图2中，插入溶液中的铁棒容易溶解，主要是发生电化学腐蚀C图3中，燃气灶的中心部位容易生锈，主要是由于高温下铁发生化学腐蚀D图4中，用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀，镁块相当于原电池的正极解析：选C。A项，水面附近的锌容易腐蚀，因为既有水，又有空气，错误；B项，铁作阴极受保护，不容易腐蚀，错误；C项，高温下铁被氧化，正确；D项，镁块相当于原电池的负极，错误。8铁是用途最广的金属材料之一。为探究铁的化学性质，某同学将盛有生铁屑的试管塞上蓬松的棉花，然后倒置在水中(如图所示)。数天后，他观察到的现象是()A铁屑不生锈，试管内液面上升B铁屑不生锈，试管内液面高度不变C铁屑生锈，试管内液面上升D铁屑生锈，试管内液面高度不变解析：选C。在潮湿的空气中，铁容易生锈，并且发生的是吸氧腐蚀，导致试管内压强减小，液面上升。9. 如图装置中，U形管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液(显酸性)，各加入生铁块，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Fe2e=Fe2Da试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀解析：选B。本题考查了电化学腐蚀中的析氢腐蚀和吸氧腐蚀，解答时注意电解质的酸碱性。a为中性环境，发生吸氧腐蚀，氧气被消耗，气体压强减小；b中酸性较强，发生析氢腐蚀，有氢气放出，气体压强增大，所以红墨水柱两边的液面变为左高右低，故B项错。10如图所示，a为生铁，A、B两个烧杯中为海水，C烧杯中为1 molL1的稀硫酸。(1)C中Cu极的电极反应式为_。(2)B中Zn极的电极反应式为_，Fe极附近溶液的pH_(填“增大”“减小”或“不变”)。(3)比较A、B、C中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序是_。解析：(1)装置C中CuFe 稀H2SO4构成原电池，其中Fe作负极，电极反应式为Fe2e=Fe2，Cu作正极，电极反应式为2H2e=H2。(2)装置B中，ZnFe 海水构成原电池，其中负极(Zn)：2Zn4e=2Zn2；正极(Fe)：2H2OO24e=4OH，故Fe极附近c(OH)增大，pH增大。(3)经比较铁被腐蚀的快慢顺序为CAB。答案：(1)2H2e=H2(2)Zn2e=Zn2增大(3)CAB11关于铁生锈的机理有人提出如下4步反应：Fe(s)2e=Fe2；He=H；4HO2(g)=2H2O；4Fe2O2(g)(42x)H2O=2(Fe2O3xH2O)(s)8H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，以上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 g的某铁件已在水下生锈，若测知整个锈蚀过程中有6 mol电子发生转移，则参加反应的O2在标准状况下的体积为_L，反应后铁件的质量为_g(已知铁锈Fe2O3xH2O中x值为1)。解析：(1)根据反应机理，将方程式叠加：482可得：4Fe3O22xH2O=2(Fe2O3xH2O)，可知为吸氧腐蚀。(2)保护铁不被腐蚀，可隔绝O2或采取牺牲阳极的阴极保护法或外加电流的阴极保护法等。(3)根据上述反应可得关系式：O2转移电子增加质量322.4 L12 mol 132 g V(O2) 6 mol mV(O2)33.6 L，由差值法得m66 g。反应后铁件质量：1 000 g66 g1 066 g。答案：(1)C(2)AD(3)33.61 066能力提升12某研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响因素，将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞(如图甲)。从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液，同时测量容器中的压强变化。(1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格)：编号实验目的碳粉/g铁粉/g醋酸/%为以下实验作参照0.52.090.0醋酸浓度的影响0.536.00.22.090.0(2)编号实验测得容器中压强随时间变化如图乙。t2时，容器中压强明显小于起始压强，其原因是铁发生了_腐蚀，请在图丙中用箭头标出发生该腐蚀时电子流动方向；此时，碳粉表面发生了_(填“氧化”或“还原”)反应，其电极反应式是_。(3)该小组对图乙中Ot1时压强变大的原因提出了如下假设，请你完成假设二。假设一：发生析氢腐蚀产生了气体；假设二：_。解析：(1)对比编号，编号中碳粉的质量与编号相同，醋酸的浓度与编号不同，所以铁粉的质量应与编号相同，即2.0 g；编号中碳粉质量与编号不同，铁粉质量和醋酸浓度均与编号相同，显然编号目的是探究碳粉含量的影响。(2)t2时，容器中压强明显小于起始压强，说明容器中气体减少，所以铁发生的是吸氧腐蚀。在铁发生吸氧腐蚀的过程中，铁为负极，发生氧化反应，形成Fe2；碳为正极，发生还原反应：2H2OO24e=4OH。(3)Ot1时压强增大，应从两方面考虑，一是生成气体，二是温度升高，则由假设一内容可得假设二应是此反应是放热反应，温度升高。答案：(1)编号实验目的碳粉/g铁粉/g醋酸/%2.0碳粉含量的影响(2)吸氧如图还原2H2OO24e=4OH(3)反应放热，温度升高13对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。(1)以下为铝材表面处理的一种方法：碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜，碱洗时常有气泡冒出，原因是_(用离子方程式表示)。为将碱洗槽液中的铝以沉淀形式回收，最好向槽液中加入或通入下列试剂中的_(填字母)。aNH3bCO2cNaOHdHNO3以铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应式为_。(2)镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是_。解析：(1)题中指出在碱洗时有气泡产生，则只有金属铝和碱反应才符合条件，故碱洗过程中发生反应的离子方程式为Al2O32OH=2AlOH2O、2Al2OH2H2O=2AlO3H2。碱洗后溶液中含有大量AlO，故最好通入CO2气体使AlO转化为Al(OH)