（课堂设计）高中化学 1.3 金属的腐蚀与防护同步精练 苏教版选修4.doc

1.3 金属的腐蚀与防护同步精练 苏教版选修41相同材质的铁在图中的四种情况下最不易被腐蚀的是()解析：在a中，食醋提供电解质溶液环境，铁勺和铜盆是相互接触的两个金属极，形成原电池，铁是活泼金属作负极；在b中，食盐水提供电解质溶液环境，炒锅和铁铲都是铁碳合金，符合原电池形成的条件，铁是活泼金属作负极，碳作正极；在d中，酸雨提供电解质溶液环境，铁铆钉和铜极分别作负、正极，形成原电池；在上述三种情况中，都是铁作负极，铁容易被腐蚀；在c中，铜镀层将铁球覆盖、使铁被保护，所以铁不易被腐蚀。答案：c2下列叙述中不正确的是()a金属的电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍b钢铁在干燥空气中不易被腐蚀c用铝质铆钉铆接铁板，铁板易被腐蚀d原电池中电子由正极流入负极解析：铝和铁可以形成原电池，铝比较活泼，因此在原电池中作原电池的负极，在反应中被氧化，容易被腐蚀，而铁作为正极被保护起来；在原电池中电子由负极经外电路流向正极。答案：cd3下列叙述中正确的是()a锌跟稀硫酸反应制取氢气，加入少量硫酸镁溶液能加快反应速率b镀层破损后，白铁(镀锌的铁)比马口铁(镀锡的铁)更易腐蚀c构成原电池的正、负极必须是活泼性不同的两种金属d钢铁表面常见的锈蚀是fe2o3nh2o解析：a项应加入cuso4溶液；b项马口铁更易被腐蚀；c项构成原电池的正极可以是非金属(如石墨)，燃料电池的两极也可以均为铂。答案：d4下列叙述不正确的是()a铁表面镀锌，铁作阳极b船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀c钢铁吸氧腐蚀的正极反应：o22h2o4e=4ohd工业上电解饱和食盐水的阳极反应：2cl2e=cl2解析：选项a，铁若作阳极，铁要溶解，所以铁应该作阴极。选项b，zn的活泼性比fe强，zn失去电子而保护了船体。选项c，钢铁吸氧腐蚀时，o2在正极获得电子。选项d，cl的失电子能力大于oh，电解饱和食盐水时，cl在阴极失去电子变为cl2。答案：a5钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一。甲乙(1)钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀，该腐蚀过程中的电极反应式为_。(2)为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以采用图甲所示的方案，其中焊接在铁闸门上的固体材料r可以采用()a铜 b钠 c锌 d石墨(3)图乙所示的方案也可以降低铁闸门的腐蚀速率，其中铁闸门应该连接在直流电源的_极。解析：(1)发生吸氧腐蚀时，负极上fe失去电子，正极上o2得到电子。(2)铁闸门上连接一块比铁活泼的金属如锌，就可由锌失去电子，锌被溶解，而铁被保护，属于牺牲阳极的阴极保护法。(3)属于外加电流的保护法，需把被保护的铁闸门连接在电源的负极。答案：(1)负极：2fe4e=2fe2，正极：o22h2o4e=4oh(2)c(3)负6如图所示，大试管里放入一段光亮无锈的弯成螺旋状的铁丝，试管倒插入液面下，放置约一周后，观察到铁丝发生的变化是_。(1)若试管内液面上升，原因是_，则电解质溶液呈_性，发生_腐蚀，则最终上升高度约为_，原因是_。(2)若试管内液面下降，则电解质溶液呈_性，发生_腐蚀，电极反应式为：负极_；正极_。答案：铁丝表面有铁锈生成(1)试管内的o2被反应消耗，外界大气压将液体压入试管中弱酸性，中性或碱性吸氧试管内气体高度的空气中氧气的体积分数约为(2)较强酸析氢fe2e=fe22h2e=h21目前，脱氧保鲜剂已广泛用于食品保鲜、粮食及药材防虫、防霉等领域。含铁脱氧剂利用铁易被氧化的性质，完全吸收包装内的氧，从而对包装内的物品起到防氧化作用。当脱氧剂变成红棕色时，则失效。表中是一种含铁脱氧保鲜剂的配方：主要原料用量含碳4%的铸铁粉80 g滑石粉40 g食盐4 g乙醇适量下列反应式中与铁脱氧原理无关的是()afe2e=fe2bco2=co2c4fe(oh)2o22h2o=4fe(oh)3d2fe(oh)3=fe2o33h2o解析：脱氧保鲜剂的脱氧原理与铁的吸氧腐蚀类似。铁锈的生成过程主要是fec原电池发生吸氧腐蚀的过程：负极：2fe4e=2fe2，正极：o24e2h2o=4oh，fe2和oh结合：fe22oh=fe(oh)2，fe(oh)2被空气氧化：4fe(oh)2o22h2o=4fe(oh)3，fe(oh)3缓慢分解：2fe(oh)3=fe2o33h2o。铁锈的主要成分是fe2o3，也含有未分解的fe(oh)3。答案：b2下列有关金属腐蚀的说法中正确的是()a金属腐蚀指不纯金属与接触到的电解质溶液进行化学反应而损耗的过程b电化学腐蚀指在外加电流的作用下不纯金属发生化学反应而损耗的过程c钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀，负极吸收氧气，产物最终转化为铁锈d金属的电化学腐蚀和化学腐蚀本质相同，但电化学腐蚀伴有电流产生解析：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接触，腐蚀主要包括化学腐蚀和电化学腐蚀，所以a错误；电化学腐蚀指不纯金属发生化学反应而损耗的过程，不需要通过电流，所以b错误；钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀，正极吸收氧气，而不是负极吸收氧气，所以c错误；只有选项d正确。答案：d3把锌片和铁片放在盛有稀食盐水和酚酞溶液的表面皿中，如下图所示。最先观察到酚酞变红现象的区域是() 表面皿表面皿a和 b和c和 d和解析：图中左边装置为一原电池，zn为负极，电极反应式为：2zn4e=2zn2，fe为正极，电极反应式为：2h2oo24e=4oh，fe极附近oh聚积，所以区域先变红色。右边装置为一电解池，fe为阳极，电极反应式为：fe2e=fe2，zn为阴极，电极反应式为：2h2e=h2，h在阴极不断被还原，促使水不断电离，阴极附近有oh聚积，所以区域首先变红。答案：b4缠有金属丝的铁钉插在含有酚酞的nacl溶液中，如图所示，可以看到在贴近金属丝一边的溶液中出现粉红色。则该金属丝可能是()a镁 b铝c锌 d铜解析：在金属丝一边的溶液中出现粉红色，是由于铁钉发生吸氧腐蚀，则铁钉作原电池的负极：2fe4e=2fe2；由比铁不活泼的金属作正极：o22h2o4e=4oh，由于c(oh)增大，酚酞显红色，d正确。答案：d5埋在地下的输油铸铁管道，在下列各种情况下，被腐蚀速率最慢的是()a在铁元素较多的酸性土壤中b在潮湿、疏松、透气的土壤中c在干燥、致密、不透气的土壤中d在含碳粒较多、潮湿、透气的土壤中解析：铸铁管道被腐蚀需要具备活动性不同的电极和电解质溶液。a中是酸性土壤，易发生析氢腐蚀，速率较快；b中是潮湿环境，o2、h2o都有，则铁易发生吸氧腐蚀；c中缺o2、h2o，故腐蚀的速率最慢；d中碳粒多且潮湿透气(含o2和h2o)，因此最易被腐蚀。答案：c6如下图各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为()a b c d解析：、实质均为原电池装置。中fe为正极，被保护；、中fe为负极，均被腐蚀，但相对来说fe和cu的金属活动性差别比fe和sn的差别大，故fecu原电池中fe被腐蚀得快；中因铁不纯而发生微电池反应。答案：c7关于牺牲阳极的阴极保护法的叙述正确的是()a正极就是阴极 b负极就是阴极c阳极上发生氧化反应 d正极上发生氧化反应解析：此保护法是被保护的金属做原电池的正极，在电极上发生还原反应，被消耗的金属做原电池的负极，发生氧化反应，在电池内部称为阳极。答案：c8下列事实不能用电化学原理解释的是()a铝片不用特殊方法保护b轮船水线下的船体上装一定数量的锌块c纯锌与稀硫酸反应时，滴入少量cuso4溶液后速率增大d镀锌铁比镀锡铁耐用解析：铝能与空气中的o2化合生成致密的氧化膜，保护al不受腐蚀。答案：a9下列金属防护的方法不正确的是()a对健身器材涂油漆以防止生锈b对某些工具的“机械转动部位”选用刷油漆的方法来防锈c用牺牲锌块的方法来保护船身d自行车的钢圈上镀上一层铬防锈解析：b项中应选用润滑油来达到防锈的目的。答案：b10关于铜板上铁铆钉处的吸氧腐蚀的下列说法中，不正确的是()a正极电极反应式为：2h2e=h2b此过程中还涉及到反应：4fe(oh)22h2oo2=4fe(oh)3c此过程中铜并不被腐蚀d此过程中电子从fe移向cu解析：铁铆钉发生吸氧腐蚀时，负极为铁，反应为：2fe4e=2fe2，正极为铜，反应为：2h2oo24e=4oh，总反应为2feo22h2o=2fe(oh)2，生成的fe(oh)2继续被空气中的o2氧化成fe(oh)3，反应为4fe(oh)2o22h2o=4fe(oh)3，反应中电子从负极fe移向正极cu，铜不被腐蚀。答案：a11如图所示，水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天后观察：(1)若液面上升，则溶液呈_性，发生_腐蚀，电极反应式：负极：_，正极：_。(2)若液面下降，则溶液呈_性，发生_腐蚀，电极反应式；负极：_，正极：_。解析：(1)液面上升，说明试管内气体减少，则发生的是吸氧腐蚀，进而推出溶液呈中性或弱酸性，电极反应式：负极：2fe4e=2fe2，正极：2h2oo24e=4oh。(2)液面下降，说明试管内气体增多，则发生的是析氢腐蚀，可以判断溶液呈酸性，电极反应式：负极：fe2e=fe2，正极：2h2e=h2。答案：(1)中性或弱酸吸氧2fe4e=2fe22h2oo24e=4oh(2)酸析氢fe2e=fe22h2e=h212镁、铝、铁是重要的金属，在工业生产中用途广泛。(1)镁与稀硫酸反应的离子方程式为_。(2)铝与氧化铁发生铝热反应的化学方程式为_。(3)在潮湿的空气里，钢铁表面有一层水膜，很容易发生电化学腐蚀。其中正极的电极反应式为_。(4)在海洋工程上，通常用铝合金(alzncd)保护海底钢铁设施，其原理如图所示：其中负极发生的电极反应为：_；在实际应用中，用铝合金而不选用纯铝。纯铝不能很好地起到保护作用，其原因是_。解析：(3)属于钢铁的吸氧腐蚀，(4)属于牺牲阳极的阴极保护法。答案：(1)mg2h=mg2h2(2)2alfe2o3al2o32fe(3)2h2oo24e=4oh(4)al3e=al3铝表面易被氧化，生成一层致密而坚固的氧化物薄膜，使金属铝呈现“惰性”13铁生锈是比较常见的现象，某实验小组为研究铁生锈的条件，设计了以下快速、易行的方法：时间/h高度瓶号首先检查制氧气装置的气密性，然后按图连接好装置，点燃酒精灯给药品加热，持续3 min左右 ，观察到的实验现象为：直形管中用蒸馏水浸过的光亮铁丝表面颜色变得灰暗，发生锈蚀；直形管中干燥的铁丝表面依然光亮，没有发生锈蚀；烧杯中潮湿的铁丝依然光亮。试回答以下问题：(1)由于接触的介质不同，金属腐蚀分成不同类型，本实验中铁生锈属于_。能表示其原理的反应方程式为_。(2)仪器a的名称为_，其中装的药品可以是_，其作用是_。(3)由实验可知，该类铁生锈的条件为_。决定铁生锈快慢的一个重要因素是_。解析：钢铁在潮湿环境下形成原电池，发生电化学腐蚀。此实验在直形管中的现象说明，潮湿是铁生锈的必须前提，而没有潮湿程度对生锈快慢的影响，直形管实验与烧杯实验的对比，则说明o2浓度是影响生锈快慢的一个重要因素。答案：(1)电化学腐蚀负极：2fe4e=2fe2，正极：2h2oo24e=4oh(2)球形干燥管碱石灰(或无水氯化钙)干燥o2(3)与o2接触、与水接触氧气浓度14某研究性学习课题组为探究影响钢铁生锈的因素，设计了如下的方案：在四只小烧杯中分别放入下列物质：a瓶干燥的细铁丝、b瓶浸过食盐水的细铁丝、c瓶浸过清水的细铁丝、d瓶食盐水及细铁丝，并使铁丝完全浸没在食盐水中。然后装配成如图所示的四套装置，每隔一段时间测量导管中水面上升的高度，结果如表(表中所列数据为导管中水面上升的高度/cm)所示。不同时间水平上升的高度 时间/h高度瓶号00.51.01.52.02.53.0a瓶(盛干燥细铁丝)0000000b瓶(盛浸过食盐水的细铁丝)00.41.23.45.67.69.8c瓶(盛浸过清水的细铁丝)0000.30.82.03.5d瓶(盛完全浸没在食盐水中的细铁丝)0000000课题组在解题时，学校评审组组织了成果展示与答辩，假如你是课题组组长，请回答以下的问题：(1)导管中水面为什么会上升？_(2)上述实验中，细铁丝生锈的速率由大到小的排列顺序为(填小烧瓶号)_ _。(3)影响钢铁生锈的因素主要有_。(4)为防止铁的锈蚀，工业上普遍采用的方法是_(答两种方法)。解析：细铁丝在清水或食盐水