人教版选修4 第4章第4节 金属的电化学腐蚀与防护 作业.doc

第4节 金属的电化学腐蚀与防护基础巩固1金属发生了原电池反应而被腐蚀叫电化学腐蚀，以下现象与电化学腐蚀无关的是()a黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿b生铁比软铁芯(几乎是纯铁)容易生锈c铁质器件附有铜质配件，在接触处易生铁锈d银质奖牌久置后表面变暗解析：选d。铜锌合金改变金属的内部结构，构成原电池，铜作正极不易腐蚀；生铁中含杂质碳，易构成原电池，故生锈快；铁质器件附有铜质配件，在接触处易构成原电池而使其生铁锈；银质奖牌久置后表面变暗是银表面发生氧化反应所致，故d符合题意。2下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是()a钢管与电源正极连接，钢管可被保护b铁遇冷浓硝酸表面钝化，可保护内部不被腐蚀c钢管与铜管露天堆放在一起，钢管不易被腐蚀d镀锌铁皮发生析氢腐蚀时，铁作负极解析：选b。钢管与电源的正极相连，钢管作阳极，加快了钢管的腐蚀，a错误；铁钝化后，表面生成了致密的氧化膜，内部金属不易被腐蚀，b正确；钢管与铜管堆放在一起，易形成原电池，加快钢管的腐蚀，c错误；镀锌铁皮发生腐蚀时，锌失去电子作负极，d错误。 3一种名叫“排毒基强离子排毒仪”的产品正在市场热销。向排毒盆内倒入了纯净的温水，双脚放入盆中，启动电源开关，加入适量精盐。过一段时间，盆中开始出现绿色、红褐色的絮状物。下列说法正确的是 ()a此“排毒基强离子排毒仪”一定是用惰性电极制成的b绿色、红褐色的絮状物是氢氧化亚铁、氢氧化铁形成的混合物c绿色、红褐色的絮状物就是从脚底排出的体内毒素d加一些精盐的主要目的只是起到消炎杀菌的作用解析：选b。据题意知，该仪器的阳极是铁，阳极反应为fe2e=fe2，阴极反应为2h2e=h2，接着发生反应fe22oh=fe(oh)2，4fe(oh)2o22h2o=4fe(oh)3，盆中绿色、红褐色分别为fe(oh)2和fe(oh)3形成的絮状物，加入精盐，可消炎杀菌，并增强溶液导电性。分析各选项可知b正确。4相同材质的铁在下列情形下最不易被腐蚀的是()解析：选c。a、b、d三项中都形成了原电池，fe被腐蚀，只有c项中铁被铜镀层保护，不易被腐蚀。5下列各种镀有金属保护层的铁板，镀层破损后在相同的环境中，铁板最易被腐蚀的是()a镀锌铁(白铁)b镀锡铁(马口铁)c镀铜铁 d镀银铁解析：选d。镀有金属保护层的铁板，在镀层破损时，与周围环境形成原电池。a中镀层破损时，锌作负极，铁作正极受到保护；b、c、d中镀层破损时，铁均作负极而被腐蚀，与正极金属的活动性相差越大，负极被腐蚀的速率越快，所以选d。6下列各种方法中，能对金属起到阻止或减缓腐蚀作用的措施是()金属表面喷油漆改变金属的内部结构保持金属表面清洁干燥在金属表面进行电镀使金属表面形成致密的氧化物薄膜a bc d全部解析：选d。防止金属腐蚀的最关键的问题是使金属与空气隔绝防止与氧化剂接触，最常用的做法是外加保护层，如本题中的，再就是进行化学防护，另外还有改变金属的内部结构，如制成不锈钢等。7铜板上的铁铆钉处的吸氧腐蚀原理如图所示，下列有关说法不正确的是()a正极的电极反应为2h2e=h2b此过程中还涉及的反应：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流向cu解析：选a。吸氧腐蚀的电极反应分别为负极：2fe4e=2fe2，正极：o22h2o4e=4oh，溶液中发生反应：fe22oh=fe(oh)2，fe(oh)2继续被氧化：4fe(oh)22h2oo2=4fe(oh)3，fe(oh)3脱去一部分水形成铁锈。8如图所示，液面上浮着一个空心铁球。数天后可观察到的现象是()铁球表面出现红棕色锈斑铁球表面出现黑色锈斑量筒内水位下降量筒内水位上升a bc d解析：选b。量筒内的空气、溶有o2的食盐水和铁球(铁碳合金)组成原电池，发生了吸氧腐蚀，其负极反应是2fe4e=2fe2，正极反应是o22h2o4e=4oh；fe2与oh结合成fe(oh)2，再被氧化成fe(oh)3，fe(oh)3脱水成为fe2o3xh2o而在铁球表面出现红棕色锈斑；由于量筒中的o2被吸收，所以量筒内的水位会上升。9a、b、c三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸，如图所示：(1)a中反应的离子方程式是_。(2)b中sn极的电极反应式为_，sn极附近溶液的ph_(填“增大”“减小”或“不变”)。(3)c中被腐蚀的金属是_，总反应的离子方程式是_，比较a、b、c中铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是_。解析：铁在不同的情况下腐蚀的速率不同。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。答案：(1)fe2h=fe2h2(2)2h2e=h2增大(3)znzn2h=zn2h2bac10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。(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_(填写字母序号)。a铜 b钠c锌 d石墨(3)如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失电子，正极上o2得电子。(2)铁闸门上连接一块比fe活泼的金属如锌，则锌会失去电子而溶解，fe被保护，属于牺牲阳极的阴极保护法。(3)乙属于外加电流的阴极保护法，需把被保护的铁闸门连接在电源的负极上。答案：(1)负极：2fe4e=2fe2，正极：o22h2o4e=4oh(2)c(3)负能力提升11对于下列各装置中产生的现象与原因的说法中正确的是()abcd装置现象甲中导管液面上升甲气球膨胀甲中气球体积膨胀更快甲中出现红色原因铁发生了吸氧腐蚀铁与氯化氢气体反应甲中没有发生电化学腐蚀反应后溶液显碱性解析：选a。a项左侧试管中的铁钉发生吸氧腐蚀，a项正确；氯化氢气体不与铁反应，所以无现象发生，b项错误；铁粉与铜粉及稀盐酸构成原电池，乙中反应速率更快，c项错误；d项总反应为4al3o26h2o=4al(oh)3，反应后溶液仍呈中性，甲中不出现红色，d项错误。12下列与金属腐蚀有关的说法正确的是()a图a中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重b图b中，开关由m改置于n时，cuzn合金的腐蚀速率减小c图c中，接通开关时zn腐蚀速率增大，zn上放出气体的速率也增大d图d中，znmno2干电池自放电腐蚀主要是由mno2的氧化作用引起的解析：选b。a项，因液面处氧气的浓度大，故在液面处铁棒腐蚀最严重；c项，接通开关后形成原电池，zn的腐蚀速率增大，h在pt电极上放电产生h2；d项，干电池自放电腐蚀是由nh4cl产生的h的氧化作用使zn被氧化引起的。13.如图所示装置中，在u形管底部盛有ccl4，分别在u形管两端小心倒入饱和食盐水和稀硫酸，并使a、b两端液面相平，然后分别塞上插有生铁丝的塞子，密封好，放置一段时间后，下列有关叙述中错误的是() a铁丝在两处的腐蚀速率：abba、b两端相同的电极反应式为fe2e=fe2c一段时间后，a端液面高于b端液面d生铁丝中的碳在a、b两处分别作原电池的负极和正极解析：选d。在酸性较强的环境中，生铁发生析氢腐蚀；在酸性较弱或中性环境中，生铁发生吸氧腐蚀。无论哪种腐蚀，fe均为负极，电极反应均为fe2e=fe2；碳均为正极，电极反应分别为2h2e=h2(析氢腐蚀)、o22h2o4e=4oh(吸氧腐蚀)，故一段时间后，a端液面高于b端液面。14(1)图一、图二是铁钉在水中被腐蚀的实验。图一说明原溶液呈_，铁钉发生了_腐蚀。图二说明原溶液呈_，铁钉发生了_腐蚀。(2)为了进一步探究图一实验中的腐蚀原理，某探究小组又设计了如下实验：a向100 ml烧杯中加入约50 ml饱和食盐水后，插入两个玻璃筒(无底)；b将一枚无锈铁钉和一支碳棒分别用导线与电流表连接后，再分别插入两个玻璃筒中(装置如图所示)；c1 min后，向插入铁钉的玻璃筒内滴入2滴黄色的k3fe(cn)6(铁氰化钾)溶液；d向插入碳棒的玻璃筒内滴入几滴酚酞溶液。请回答下列问题：b步骤中可观察到电流表指针发生了偏转，原因是_。c步骤中观察到的现象是_，表明_。d步骤中观察到的现象是_，表明_。解析：(1)图一中水柱上升，说明消耗了空气中的氧气，发生吸氧腐蚀；图二中水柱下降，说明产生了h2，发生了析氢腐蚀。(2)铁钉、碳棒、食盐水构成了原电池，产生了电流，故电流表指针会发生偏转；铁钉溶解生成的fe2遇到黄色的k3fe(cn)6溶液会生成蓝色沉淀；碳棒附近生成oh，加入酚酞溶液后变红。答案：(1)中性或弱酸性吸氧较强酸性析氢(2)铁钉、碳棒、食盐水构成了原电池，外电路产生了电流有蓝色沉淀生成发生了反应：fe2e=fe2溶液变红溶液呈碱性，发生了反应：o22h2o4e=4oh15甲、乙、丙的电极材料都是铁棒与石墨棒，电解质溶液均为饱和 nacl溶液。试回答下列问题：(1)甲中石墨棒上的电极反应式为_。(2)甲、乙、丙中铁棒腐蚀的速率由大到小的顺序为_。(3)将湿润的淀粉ki试纸放在乙池附近，发现试纸先变蓝，一段时间后蓝色褪去，这是因为过量的cl2将生成的i2氧化了。若参加反应的cl2和i2的物质的量之比为51，且生成两种酸，则该反应的化学方程式为_。若乙池转移0.02 mol电子后停止实验，此时电解质溶液的体积是200 ml(忽略气体在溶液中的溶解)，则在常温下所得溶液的ph_。解析：(1)甲中fe、c、nacl溶液形成原电池，石墨棒为正极，电极反应式为o22h2o4e=4oh。(2)分析甲、乙、丙可知，甲中形成原电池，fe的腐蚀速率最快；乙中fe与电源的负极相连，被保护，腐蚀速率最慢。