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 (17).doc

第四章 电化学基础第四节 金属的电化学腐蚀与防护1下列与金属腐蚀有关的说法中，不正确的是()a钢铁在潮湿空气中生锈属于电化学腐蚀b电化学腐蚀一般可分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀c金属腐蚀的本质是金属原子失去电子被氧化的过程d铝具有很强的抗腐蚀能力，是因为其不易与氧气发生反应解析：铝很活泼，铝具有很强的抗腐蚀能力是因为铝的表面易形成致密的氧化膜。答案：d2下图装置中，u形管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和饱和硫酸氢钠溶液，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、b试管中均发生铁的电化学腐蚀，在食盐水中的fe发生吸氧腐蚀，正极为碳：2h2oo24e=4oh，负极为铁：2fe4e=2fe2，由于吸收o2，a管中气压降低；b管中的电解质溶液是显酸性的硫酸氢钠溶液，故发生析氢腐蚀，正极：2h2e=h2，负极：fe2e=fe2，由于放出氢气，b管中气压增大，故u形管中的红墨水应是左高右低，b选项错误。答案：b3下列说法中，不正确的是()a.钢铁发生吸氧腐蚀b.钢铁发生析氢腐蚀c.将锌板换成铜板对钢闸门保护效果更好d.钢闸门作为阴极而受到保护解析：当钢铁表面的水膜酸性很弱或显中性时，铁在负极放电，氧气在正极上放电，发生吸氧腐蚀，a正确；当钢铁表面的水膜显酸性时，铁在负极放电，水膜中的氢离子在正极放电生成氢气，发生析氢腐蚀，b正确；将锌板换成铜板后，铜做正极被保护，钢闸门做负极被腐蚀，对钢闸门起不到保护的作用，c错误；在电解池中，阴极被保护，故要保护钢闸门，就要将钢闸门做电解池的阴极，d正确。答案：c4据环保部门测定，我国一些大城市的酸雨ph3.5。在酸雨季节铁制品极易腐蚀，则在其腐蚀中正极发生的反应是()afe2e=fe2b2h2oo24e=4ohc4oh4e=2h2oo2d2h2e=h2解析：酸雨导致的是析氢腐蚀，碳作正极，氢离子得电子生成氢气。答案：d5金属防护的方法错误的是()a对健身器材涂油漆以防止生锈b将炊具制成铁铜合金而不用纯铁制品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：a、d是涂防腐层防腐；c是牺牲阳极的阴极保护法；b中将炊具制成铁铜合金，铁的活泼性大于铜，遇到电解质溶液构成原电池，铁作负极加快了铁的腐蚀。答案：b6金属腐蚀的电化学原理可用下图模拟。(1)写出有关电极反应式：铁棒上的电极反应式：_。碳棒上的电极反应式：_。(2)该图所表示的是_(填“析氢”或“吸氧”)腐蚀。(3)若将o2撤走，并将nacl溶液改为稀h2so4溶液，则此图可表示_(填“析氢”或“吸氧”)腐蚀原理；若用牺牲阳极的阴极保护法来保护铁棒不被腐蚀溶解，则可将碳棒改为_棒。解析：根据析氢腐蚀和吸氧腐蚀发生的条件先进行判断，再写出电极反应式。答案：(1)2fe4e=2fe2o22h2o4e=4oh(2)吸氧(3)析氢锌(或其他比铁活泼的金属)(时间：40分钟满分：100分)a级基础巩固基础题1下列事实不能用电化学理论解释的是()a用铁桶盛装浓硫酸b生铁比纯铁易生锈c制氢气时用粗锌而不用纯锌d工程施工队在铁制水管外刷一层“银粉”解析：a的原因是浓硫酸具有强氧化性，能在铁表面形成一层致密氧化膜，反应不能进一步发生，与电化学无关；而d的镀层可以防止电化学腐蚀。答案：a2下列金属防腐的措施中，使用外加电流的阴极保护法的是( )a水中的钢闸门连接电源的负极b金属护栏表面涂漆c汽车底盘喷涂高分子膜d地下钢管连接镁块解析：水中的钢闸门连接电源的负极，钢闸门为阴极，从而得以保护，a项正确；金属护栏表面涂漆的原理是隔绝金属护栏与空气接触，从而减缓金属护栏的腐蚀，b项错误；汽车底盘喷涂高分子膜的原理也是隔绝与空气的接触，c项错误；地下钢管连接镁块，形成了原电池，属于牺牲阳极的阴极保护法，d项错误。答案：a3利用下图装置可以模拟铁的电化学防护。下列说法不正确的是( )a若x为锌棒，开关k置于m处，可减缓铁的腐蚀b若x为锌棒，开关k置于m处，铁极发生氧化反应c若x为碳棒，开关k置于n处，可减缓铁的腐蚀d若x为碳棒，开关k置于n处，x极发生氧化反应解析：若x为锌棒，开关k置于m处，则zn、fe可以形成原电池，首先被腐蚀的是zn，因此可减缓铁的腐蚀，在fe上发生的是还原反应，a正确，b错误。若x为碳棒，开关k置于n处，则形成的是电解池，fe作电解池的阴极而被保护，故可减缓铁的腐蚀，x极是阳极，在阳极上发生氧化反应，c、d正确。答案：b4铜板上铁铆钉处的吸氧腐蚀原理如图所示，下列说法中不正确的是()a正极的电极反应：2h2e=h2b此过程中还涉及的反应：4fe(oh)22h2oo2=4fe(oh)3c此过程中铜不被腐蚀d此过程中电子从fe流向cu解析：铁铆钉发生吸氧腐蚀时，负极的电极反应为2fe4e=2fe2，正极的电极反应为o22h2o4e=4oh，总反应为2feo22h2o=2fe(oh)2。生成的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。答案：a5支持海港码头基础的防腐技术，常用外加电流的阴极保护法，工作原理如图，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是()a通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零b通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩c高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流d通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整解析：被保护的钢管桩应作为阴极，从而使得金属腐蚀发生的电子迁移得到抑制，使钢管桩表面腐蚀电流接近于零，避免或减弱腐蚀的发生，a正确；通电后，惰性高硅铸铁作阳极，电子经导线流向电源正极，再从电源负极流出经导线流向钢管桩，b正确；题干信息有高硅铸铁为惰性辅助阳极，所以高硅铸铁不损耗，c错误；在保护过程中要使被保护金属结构电位低于周围环境，则通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整，d正确。答案：c基础题6研究电化学腐蚀及防护的装置如下图所示。下列有关说法错误的是( )ad为石墨，铁片腐蚀加快bd为石墨，石墨上电极反应为o22h2o4e=4ohcd为锌块，铁片不易被腐蚀dd为锌块，铁片上电极反应为2h2e=h2解析：由于活动性：fe石墨，所以铁、石墨及海水构成原电池，fe为负极，失去电子被氧化变为fe2进入溶液，溶解在海水中的氧气在正极石墨上得到电子被还原，比没有形成原电池时的速率快，a正确。d为石墨，由于是中性电解质，所以发生的是吸氧腐蚀，石墨上氧气得到电子，发生还原反应，电极反应为o22h2o4e=4oh，b正确。若d为锌块，则由于金属活动性：znfe，zn为原电池的负极，fe为正极，首先被腐蚀的是zn，铁得到保护，铁片不易被腐蚀，c正确。d为锌块，由于电解质为中性环境，发生的是吸氧腐蚀，在铁片上电极反应为o22h2o4e=4oh，d错误。答案：d7(18分)根据下图装置，回答下列问题。(1)c中fe极的电极反应式为_。(2)b中fe极的电极反应式为_，fe极附近溶液的ph(填“增大”“减小”或“不变”)_。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znfe稀h2so4构成原电池，其中zn作负极，电极反应式为：zn2e=zn2，fe作正极，电极反应式为：2h2e=h2。(2)装置b中，cufe海水构成原电池，其中负极(fe)：2fe4e=2fe2，正极(cu)：2h2oo24e=4oh。该装置本质上是发生的吸氧腐蚀，故fe极附近c(oh)增大，ph增大。经比较铁被腐蚀的快慢顺序为bac。答案：(1)2h2e=h2(2)2fe4e=2fe2增大 bacb级能力提升8全世界每年因钢铁锈蚀造成大量的损失，某学生欲探究在蒸馏水、氯化钠溶液和醋酸溶液三种条件下铁锈蚀的快慢，设计了如下实验，根据实验作答。实验序号实验内容(1)在一周的观察过程中，他发现实验序号为_ 的试管中铁钉锈蚀速度最慢。 (2)实验中发生的是_(填“电化学腐蚀”或“化学腐蚀”)。(3)下列防止钢铁锈蚀的措施合理的是_(多选)。a在自行车的钢圈表面镀镍 b在地下钢铁管道上连接铜块 c改变金属内部结构制成不锈钢 (4)已知铁钉样品质量为4.00 g，经实验测得未锈蚀铁的质量分数为70%，则未锈蚀铁与足量稀硫酸反应生成氢气的体积为_(标准状况)。解析：(1)发生吸氧腐蚀，铁钉和醋酸能发生氧化还原反应而被腐蚀，所以铁钉腐蚀最慢的是；(2)装置中，铁钉和氯化钠溶液能构成原电池，铁作负极而被腐蚀，属于电化学腐蚀中的吸氧腐蚀；(3) b中铁、铜和电解质溶液构成原电池，铁比铜活泼，加快了铁的腐蚀，所以不能起到防腐作用；(4)设生成氢气的体积是v, feh2so4=feso4h2 56 g 22.4 l 400 g70%vv1.12 l。答案：(1)(2)电化学腐蚀(3)ac(4)1.12 l(或1 120 ml)9铜在潮湿的空气中也能发生电化学腐蚀。(1)铜_(填“能”或“不能”)发生析氢腐蚀，原因是_。(2)若铜在中性或碱性环境中发生电化学腐蚀，则负极反应为_，正极反应为_，总反应为_。得到的产物还可与空气中的co2继续反应，得到铜绿cu2(oh)2co3，化学方程式是_。(3)若铜在酸性环境中发生电化学腐蚀，则正极反应为_，总反应为_。解析：(1)铜在金属活动性顺序中排在氢之后，故铜不能发生析氢腐蚀。(2)铜在中性或碱性环境下发生吸氧腐蚀，负极上cu失电子被氧化，正极上o2得电子被还原，其总反应为2cuo22h2o=2cu(oh)2。 cu(oh)2还能继续与co2生成cu2(o