苏教版选修4 专题1第三单元 金属的腐蚀与防护 作业 (2).doc

第三单元 金属的腐蚀与防护1下列关于金属腐蚀的说法正确的是()a金属在潮湿的空气中腐蚀的实质：mnh2o=m(oh)nh2b金属的化学腐蚀的实质：mne=mn，电子直接转移给还原剂c金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行d在潮湿的中性环境中金属的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀解析：选d金属在潮湿的空气中发生的如果是吸氧腐蚀，则不生成氢气；金属发生化学腐蚀时，电子直接转移给氧化剂；金属的化学腐蚀不一定在酸性条件下进行。2关于牺牲阳极的阴极保护法的叙述正确的是()a正极就是阳极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：选c牺牲阳极的阴极保护法就是原电池的负极(阳极)的金属发生氧化反应被腐蚀，作为正极(阴极)的金属不被腐蚀。3下列举措不能防止或减缓钢铁腐蚀的是()a在钢铁制品表面镀一层金属锌b将钢铁制品放置在潮湿处c在钢铁中加入锰、铬等金属，以改变钢铁结构d将钢铁制品与电源负极相连解析：选ba项，在钢铁表面镀锌，使内部金属被保护；b项，钢铁在潮湿空气中易发生吸氧腐蚀；c项，在钢铁中加入锰、铬金属，制成不锈钢，能有效防止钢铁被腐蚀；d项，电源负极能为钢铁制品输入电子，防止fe失电子被腐蚀。4下列事实不能用电化学理论解释的是()a轮船水线以下的船壳上装一定数量的锌块b铝片不用特殊方法保护c纯锌与稀硫酸反应时，滴入少量硫酸铜溶液后速率加快d镀锌铁比镀锡铁耐用解析：选ba项，在船壳上加锌块构成znfe原电池，锌作原电池的负极，从而保护正极铁不受腐蚀；b项，铝在空气中形成氧化膜，可保护铝，与电化学理论无关；c项，由于发生反应zncu2=zn2cu，生成的铜附在锌表面构成了原电池，从而加快了反应的速率；d项，一旦金属镀层受损后，分别形成了znfe原电池和fesn原电池，前者zn被腐蚀从而保护了铁，而后者fe首先被腐蚀，所以镀锌铁比镀锡铁耐用。5用图示的方法可以保护钢质闸门。下列说法正确的是()a当a、b间用导体连接时，则x应发生氧化反应b当a、b间用导体连接时，则x可以是锌或石墨c当a、b与外接电源相连时，a应连接电源的正极d当a、b与外接电源相连时，阴极的电极反应式：2cl2e=cl2解析：选aa项，当a、b间用导体连接时构成原电池，根据题意，x应为负极，发生氧化反应，正确；b项，当a、b间用导体连接时，则x可以是锌，不能选用石墨，错误；c项，当a、b与外接电源相连时，a应连接电源的负极，错误；d项，当a、b与外接电源相连时，阴极发生还原反应，错误。6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铁遇冷浓硝酸表面被钝化，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钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应是fe3e=fe3解析：选b钢管与电源正极连接，钢管作阳极，被腐蚀，a错误；钢管与铜管露天堆放在一起，可形成原电池，钢管中铁作负极被腐蚀，c错误；铁被腐蚀的负极反应是fe2e=fe2，d错误。7下列事实中，与电化学腐蚀无关的是()a镀锡的铁制品，镀层部分受损后，露出的铁表面易被腐蚀b为保护海轮的船壳，常在船壳上镶入锌块c埋在潮湿土壤里的铁管比埋在干燥土壤里的铁管更易被腐蚀d盛放浓硫酸废弃不用的铁制容器表面变得凸凹不平解析：选da项，镀锡铁制品镀层部分受损后，露出的铁和锡形成了原电池，铁作负极被腐蚀，是电化学腐蚀原理；b项，船壳镶嵌锌块是利用牺牲阳极的阴极保护法保护船体；c项，潮湿土壤中的铁管易形成原电池发生电化学腐蚀，干燥土壤中的铁管通常发生化学腐蚀；d项，废弃的铁制容器表面残留浓硫酸遇水形成的稀硫酸与金属铁发生反应：feh2so4=feso4h2，不属于电化学腐蚀。8下图是研究铁钉腐蚀的装置图，下列说法不正确的是()a铁钉在两处的腐蚀速率：aa，正确；b项，a、b中都发生原电池反应，铁钉中的碳作正极，铁作负极，正确；c项，a、b中都发生原电池反应，铁作负极，发生氧化反应，正确；d项，a中发生吸氧腐蚀，正极反应为o24e2h2o=4oh，b中发生析氢腐蚀，正极反应为2h2e=h2，错误。9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正极：_，负极：_。(2)为了降低某水库铁闸门被腐蚀的速率，可以采用甲图所示的方案，其中焊接在闸门上的固体材料r可以采用_。a铜 b钠 c锌d石墨(3)乙图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，则锌失去电子被溶解，而铁被保护，属于牺牲阳极的阴极保护法。(3)属于外加电流的阴极保护法，需把被保护的铁闸门连接在直流电源的负极。答案：(1)o22h2o4e=4oh2fe4e=2fe2(2)c(3)负10下图所示的是某研究性学习小组探究金属腐蚀条件的实验装置图。试分析实验并回答下列问题：(1)若起始时甲、乙、丙三套装置的导管中液面高度相同，过一段时间后液面最高的是_，铁粉腐蚀的速率由大到小的排列顺序为(用甲、乙、丙填写)_。(2)通过甲、乙装置的对比说明钢铁中碳的含量越_(填“高”或“低”)越易腐蚀。(3)乙装置中发生电化学腐蚀时正极的电极反应式为_。(4)针对乙、丙装置研究的结果分析，可采用何种防护措施来减缓金属的腐蚀：_(写出一点即可)。解析：fe粉、c粉、食盐水构成原电池，发生吸氧腐蚀，故乙中液面最高；甲中fe粉中的少量碳也能发生吸氧腐蚀，但由于c的含量少，故不如乙中fe腐蚀的快，丙中乙醇为非电解质，fe粉、炭粉形不成原电池，fe受到保护，故可把钢铁放在油脂或有机溶剂中进行保护。答案：(1)乙乙甲丙(2)高(3)2h2oo24e=4oh(4)将金属放在油脂或有机溶剂中1在钢铁腐蚀过程中，下列六种变化可能发生的是()o2被还原产生h2fe(oh)3失水形成fe2o3xh2o杂质碳被氧化镀层破损后，镀锌铁板比镀锡铁板更耐腐蚀a只 b只c d解析：选c钢铁腐蚀分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀，腐蚀发生时杂质碳作正极，发生吸氧腐蚀时o2在正极上被还原，发生析氢腐蚀时h2在正极上产生，正确；钢铁腐蚀生成的fe(oh)3不稳定，易失水形成fe2o3xh2o，正确；镀层破损后，由于锌的活泼性比铁强，锌被腐蚀，而铁被保护；锡的活泼性比铁弱，铁被腐蚀，正确。2家用铁锅用水清洗放置后，出现红棕色的锈斑，在此过程中不发生的化学反应是()a4fe(oh)22h2oo2=4fe(oh)3b2fe2h2oo2=2fe(oh)2c2h2oo24e=4ohdfe3e=fe3解析：选d铁锅发生电化学腐蚀时，铁作负极，发生反应：fe2e=fe2，碳作正极，发生反应：2h2oo24e=4oh，fe2与oh结合生成fe(oh)2，总反应为2fe2h2oo2=2fe(oh)2；fe(oh)2在空气中被氧化为fe(oh)3,4fe(oh)22h2oo2=4fe(oh)3；但fe被氧化不能直接生成fe3，则fe3e=fe3不能发生。3.铁生锈是一种常见的自然现象，其主要的化学反应方程式为4fe3o2xh2o=2fe2o3xh2o。如图为一放在水槽中的铁架，水位高度如图。最容易生锈的铁架横杆是()a bc d解析：选c处没有和电解质溶液接触，不能构成原电池，锈腐蚀速率较慢；处已与电解质溶液接触，但处含o2较少，所以处腐蚀最快。4.铜板上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正极电极反应式为2h2e=h2b此过程中还涉及反应：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：选a题图表示吸氧腐蚀，其中铁铆钉为负极，电极反应为2fe4e=2fe2，铜板为正极，电极反应为o22h2o4e=4oh，当形成fe(oh)2后，还发生反应4fe(oh)2o22h2o=4fe(oh)3，a项错误。5如图所示，将紧紧缠绕不同金属的铁钉放入培养皿中，再加入含有适量酚酞和nacl的琼脂热溶液，冷却后形成琼胶(离子在琼胶内可以移动)，下列叙述正确的是()aa中铁钉附近呈现红色bb中铁钉上发生还原反应ca中铜丝上发生氧化反应db中铝条附近有气泡产生解析：选ba中铁比铜活泼，铁作负极，发生氧化反应，铜作正极，发生还原反应，电极反应式分别为负极：2fe4e=2fe2，正极：o22h2o4e=4oh，因此a、c不正确；b中铝比铁活泼，铝作负极，发生氧化反应，铁作正极，发生还原反应，电极反应式分别为负极：4al12e=4al3，正极：3o26h2o12e=12oh，因此b正确，d不正确。6一定条件下，某含碳钢腐蚀情况与溶液ph的关系如下表。ph2466.5813.514腐蚀快慢较快慢较快主要产物fe2fe3o4fe2o3feo下列说法错误的是()a当ph6时，碳钢主要发生吸氧腐蚀c当ph14时，正极反应为o24h4e=2h2od将碱性溶液煮沸除去氧气后，碳钢腐蚀的速率会减缓解析：选c当ph6时，是弱酸性和碱性，碳钢主要发生吸氧腐蚀，b正确；当ph14时，正极反应为o22h2o4e=4oh，c项错误；将碱性溶液煮沸除去氧气后，可以减少吸氧腐蚀，故可以使碳钢腐蚀的速率减缓，d正确。7用压强传感器探究生铁在ph2和ph4醋酸溶液中发生腐蚀的装置及得到的图像如下：分析图像，以下结论错误的是()a析氢腐蚀和吸氧腐蚀的速率一样快b在酸性溶液中生铁可能发生吸氧腐蚀c溶液ph2时，生铁发生析氢腐蚀d两溶液中负极反应均为fe2e=fe2解析：选a根据压强与时间关系图可知，ph2的溶液和ph4的溶液中，变化相同的压强时所用时间不同，前者比后者使用时间长，这说明吸氧腐蚀速率大于析氢腐蚀速率，错误；b项，ph4的醋酸溶液中压强随着反应的进行而逐渐减小，说明发生吸氧腐蚀，因ph4的醋酸溶液呈酸性，所以在酸性溶液中生铁也可能发生吸氧腐蚀，正确；c项，根据ph2的溶液中压强与时间的关系知，压强随着反应的进行而逐渐增大，说明发生的析氢腐蚀，即在溶液ph2时，生铁发生析氢腐蚀，正确；d项，根据以上分析可知两个溶液中都发生电化学腐蚀，铁均作负极，电极反应式为fe2e=fe2，正确。8甲、乙两位同学对铁生锈进行研究。 (1)甲同学设计了a、b、c一组实验(如图)，探究铁生锈的条件。经过较长时间后，甲同学观察到的现象是：a中铁钉生锈；b中铁钉不生锈；c中铁钉不生锈。通过上述实验现象分析，可得出铁生锈的外部条件是_。由于与金属接触的介质不同，金属腐蚀分成不同类型，本实验中铁生锈属于_，正极电极反应式为_。实验b所用的水要经过_处理；植物油的作用是_。实验c中碱石灰的作用是_。(2)乙同学为了达到同样目的，设计了实验d(如图)，发现一段时间后，试管中的液面升高，其原因是_，该实验_(填“能”或“不能”)说明水对铁钉生锈产生影响。解析：铁内部一般含有碳，是铁发生电化学腐蚀时的两个电极，如果再有电解质溶液和氧气即可发生腐蚀；a中的铁钉发生的是吸氧腐蚀，所以电极上反应的物质是氧气得到电子；水中往往溶有一定量的氧气，所以作实验前要先将水煮沸。答案：(1)有水(或电解质溶液)和氧气(或空气)吸氧腐蚀o24e2h2o=4oh煮沸(或“除去氧气”) 隔绝空气(或“防止氧气与铁接触”) 吸收水蒸气(或“干燥”“保持试管内干燥环境”)(2)铁的腐蚀要吸收氧气(或“氧气参与反应”“消耗了氧气”)使气体体积减少 不能9钢铁工业是国家工业的基础。请回答下列钢铁腐蚀、防护过程中涉及的有关问题：(1)生产中可用稀盐酸来除铁锈。现将一生锈的铁片放入稀盐酸中，当铁锈被除尽后，溶液中发生的化合反应的化学方程式是_。(2)下列哪个装置可防止铁棒被腐蚀_。(3)在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀，装置示意图如右图所示。a电极对应的金属是_(填元素名称)，b电极的电极反应是_。若电镀前a、b两金属片质量相同，电镀完成后将它们取出洗净、烘干、称量，二者质量差为5.12 g，则电镀时电路中通过的电子为_ mol。镀层破损后，镀铜铁比镀锌铁更易被腐蚀，简要说明原因_。解析：(1)铁锈的主要成分为fe2o3nh2o，其与hcl反应生成fe3，fe3具有强氧化性，能够氧化铁单质：2fe3fe=3fe2。(2)根据原电池的工作原理和电解原理可知，a项铁作负极，加速了铁的腐蚀