【创新设计】高中化学 1.3 金属的腐蚀与防护每课一练 苏教版选修4(1).doc

【创新设计】2014年高中化学 1.3 金属的腐蚀与防护每课一练 苏教版选修4一、选择题(本题包括7小题，每小题3分，共21分)1(2013宁波八校联考)下列关于钢铁锈蚀的叙述中，不正确的是()a钢铁锈蚀时，铁原子失去电子成为fe3，而后生成fe(oh)3再部分脱水成为氧化铁的水合物b镀银的铁制品，镀层部分受损后，露出的铁表面易被腐蚀 c铁锈的主要成分是fe2o3 nh2o，为保护海轮的船壳，常在船壳上镶入锌块d. 酸雨能使钢铁更容易发生析氢腐蚀解析：钢铁锈蚀时铁作负极，失电子生成fe2，fe2与oh结合生成fe(oh)2，而后fe(oh)2被氧化为fe(oh)3，fe(oh)3部分脱水成为氧化铁的水合物，a项错误；铁比银活泼，镀银铁制品破损后形成的原电池中铁为负极，腐蚀加快，b项正确；锌比铁活泼，形成原电池时锌为负极被腐蚀，铁被保护，c项正确；酸性条件下易于发生析氢腐蚀，d项正确。答案：a2右图装置中，u形管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和食醋，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：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。答案：b3(2013林口期中)美国的“自由女神”历来被认为是美国民主自由的象征。但由于长期存在于潮湿环境中，女神的铜外壳与雕像内支撑它的铁支架已丧失了隔离作用，导致铁支架一层又一层地锈蚀，松蓬的氧化铁使支架体积膨胀，铆固的支架被撑断。对此现象的产生原因解释不正确的是()a氧化铁的形成主要是因为铁铜及周围介质构成原电池导致的b生锈过程中可能发生的反应有：4fe(oh)22h2oo2=4fe(oh)3c氧化铁的形成是因为铁与o2发生化学腐蚀d若是在干燥的环境中，女神可能会在更长时间内保持“健康状态”解析：a项正确，因为铁、铜作为活泼性不同的两个电极，周围介质作为电解质溶液，构成无数微小的原电池导致的。b项正确，因为这是原电池总反应的后续反应。c项错误，因为氧化铁的形成是因为电化腐蚀后，氢氧化铁分解生成的，而非铁与o2发生化学腐蚀所致。d项正确，因为干燥的环境破坏了原电池构成的基本条件，女神像就不会发生电化腐蚀而在更长时间内保持“健康状态”。答案：c4双选题下列关于金属的腐蚀与防护说法不正确的是()a油罐车内壁涂层是为了防护油管不被腐蚀b马口铁(镀锡铁板)比纯铁更耐腐蚀c发生吸氧腐蚀时正极反应是fe2e=fe2d当有电流泄露入潮湿的土壤中，铁轨会被腐蚀，且铁作阴极解析：涂层可以隔绝水和氧化性物质，可以防止金属的腐蚀，a对；覆盖在铁表面的sn性质比较稳定，不易被氧化，b对；铁的吸氧腐蚀时，铁与c构成原电池，铁比较活泼作负极，被腐蚀，c错；电解过程中，阳极发生氧化反应被腐蚀，d错。答案：cd5(2012南安一中期末)相同材料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c中，铜镀层将铁球覆盖、使铁被保护，所以铁不易被腐蚀；在d中，酸雨提供电解质溶液，易形成原电池发生电化学腐蚀。答案：c6为探究钢铁的吸氧腐蚀原理设计了如图所示装置，下列有关说法中错误的是()a正极的电极方程式为：o22h2o4e=4ohb将石墨电极改成mg电极，难以观察到铁锈生成c若向自来水中加入少量nacl(s)，可较快地看到铁锈d分别向铁、石墨电极附近吹入o2，前者铁锈出现得快解析：铁是负极，失电子被氧化成fe2，在正极氧气得电子发生还原反应生成oh，故将氧气吹向石墨电极的腐蚀速率比吹向铁电极快，a正确，d错误；向自来水中加入nacl(s)，可使电解质溶液的导电能力增强，加快腐蚀速率，c正确；但若将石墨电极换成mg电极，则负极为mg，fe被保护，难以看到铁生锈，b正确。答案：d7(2012江南十校联考)利用右图装置，完成很多电化学实验。下列有关此装置的叙述中，不正确的是()a若x为锌棒，y为nacl溶液，开关k置于m处，可减缓铁的腐蚀，这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法b若x为碳棒，y为nacl溶液，开关k置于n处，可减缓铁的腐蚀，溶液中的阳离子向铁电极移动c若x为铜棒，y为硫酸铜溶液，开关k置于m处，铜棒质量将增加，此时外电路中的电子向铜电极移动d若x为铜棒，y为硫酸铜溶液，开关k置于n处，铁棒质量将增加，溶液中铜离子浓度将减小解析：锌的活泼性比铁强，所以可减缓铁的腐蚀，这种方法的名称也正确，a选项正确；外加电流的阴极保护法，可减缓铁的腐蚀，溶液中的阳离子向阴极移动，b选项正确；原电池中铜是正极，质量将增加，铁是负极，此时外电路中的电子由负极向正极移动，c选项正确；在铁棒上镀铜，铁棒质量将增加，但溶液中各离子浓度都不发生变化，d选项错误。答案：d二、非选择题(本题包括4小题，共39分)8(9分)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，发生_腐蚀，电极反应式：负极_，正极_。(3)若试管内液面下降，发生_腐蚀，电极反应式：正极_。(4)若溶液甲为水，溶液乙为海水，则铁钉在_(填“甲”或“乙”)溶液中腐蚀的速度快。解析：根据原电池的构成条件：有两种不同的材料(fe为负极，碳为正极)，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：若试管内液面上升，说明试管内压强减小，试管内气体被吸收所致，是铁钉的吸氧腐蚀的结果，据此写出电极反应式；若试管内液面下降，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。答案：(1)电化学(2)吸氧2fe4e=2fe2o24e2h2o=4oh(3)析氢2h2e=h2(4)乙9(9分)(2012日照调研)电化学原理在日常生活和工农业生产中发挥着重要作用。钢铁生锈现象随处可见，钢铁的电化腐蚀原理如图所示：(1)写出石墨电极的电极反应式_；(2)将该装置作简单修改即可成为钢铁电化学防护的装置，请在右图虚线框内所示位置作出修改，并用箭头标出导线中电子流动方向。(3)写出修改后石墨电极的电极反应式_。解析：石墨为原电池的正极，电极反应式为：o22h2o4e4oh。采用外加电流的阴极保护法可保护fe，让fe与外电源负极相连，石墨与电源正极相连，cl在阳极上放电。答案：(1)o22h2o4e=4oh(2)(3)2cl2e=cl210(11分)钢铁工业是一个国家工业的基础，而且钢铁制品在人们的生产生活中有着广泛的用途。(1)钢材加工前需要对其表面的氧化物(如铁锈)进行处理。常用的方法之一是用硫酸处理。下列能加快除去钢铁表面氧化物速率的是_(选填字母编号)。a用中等浓度的硫酸b用98.3%的浓硫酸c加热 d加少许铜粉(2)实际生产中也可以用适量的稀盐酸来处理钢铁表面的铁锈。某同学在实验室中，将一块表面生锈的铁片置入稀盐酸中。写出铁锈完全消失后溶液中发生化合反应的离子方程式_。(3)防止钢铁腐蚀可以延长钢铁制品的使用寿命。在钢铁制品表面镀铜可以有效地防止其腐蚀，电镀的装置如图所示：上面的电镀装置图的“直流电源”中，_(选填“a”或“b”)是正极。接通电源前，装置图中的铜、铁两个电极质量相等，电镀完成后，将两个电极取出，用蒸馏水小心冲洗干净、烘干，然后称量，二者质量差为5.12 g，由此计算电镀过程中电路中通过的电子的物质的量为_。上述铁镀件破损后，铁更容易被腐蚀。请简要说明镀铜铁镀件破损后，铁更容易被腐蚀的原因：_，由此可推知铁镀_(填一种金属)在破损时铁不易被腐蚀。解析：(1)稀硫酸可以与铁反应，而浓硫酸则可以使铁钝化，故a错，b正确；加热可以使铁与浓硫酸反应，故c错；铜可以与fe3反应，从而降低溶液中fe3的浓度，有利于硫酸与铁锈的反应，d正确。(2)铁锈溶解于酸，生成fe3，fe3能与单质铁发生化合反应。(3)电镀时正极连接的电极为阳极，故a为正极；阳极溶解的铜等于阴极上析出的铜，故阳极溶解的铜为2.56 g，即0.04 mol，故电镀过程中电路中通过的电子的物质的量为0.08 mol；镀件破损时，镀层金属与镀件金属在周围环境中形成原电池，活泼性强的金属更容易被腐蚀。答案：(1)bd(2)2fe3fe=3fe2(3)a0.08 mol铁比铜活泼，铁与铜构成原电池的两个电极，铁做负极，更易被腐蚀锌11(10分)某探究小组用铁钉被腐蚀的快慢实验来研究防止钢铁腐蚀的方法。所用试剂有：材质相同的无锈铁钉数个，食盐水、碳酸水、植物油各多量，实验温度为298 k、308 k，每次实验取用铁钉的数量相同。液体体积相同且足量，用大小相同的试管实验。(1)请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：实验编号t/k试管内取用液体实验目的298食盐水()实验和探究不同电解质溶液对铁钉腐蚀快慢的影响；()实验和_探究温度对铁钉腐蚀快慢的影响；()实验和_探究铁钉是否接触电解质溶液对铁钉腐蚀快慢的影响(2)请根据上述实验，判断下列有关钢铁制品防腐的说法正确的是_。(填字母)a在铁门、铁窗表面涂上油漆b自行车各部件因有防护涂层或电镀等防腐措施，所以不需要停放在有遮雨的地方c家用铁制厨具每次用完后应擦干放置在干燥处d把挡水铁闸门与直流电源的正极连接且构成回路，可减少铁闸门的腐蚀速率解析：(1)实验探究不同电解质溶液对铁钉腐蚀快慢的影响，因此保证温度不变(仍为298 k)，改变电解质(选用碳酸水)。 实验探究温度对铁钉腐蚀快慢的影响，因此保证电解质不变(仍为食盐水)，改变温度(选308 k)。实验探究铁钉是否接触电