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 (4).doc

第4节 金属的电化学腐蚀与防护（满分：100分，考试时间：45分钟）一、选择题：本题包括11小题，每小题5分，共55分。1.下列说法正确的是()a.金属腐蚀就是金属原子失去电子被还原的过程b.合金都比纯金属易被腐蚀c.将金属与外加直流电源的负极相连，而将正极接到废铁上，可以防止金属被腐蚀d.镀锌铁比镀锡铁更容易被腐蚀答案c解析金属腐蚀就是金属原子失去电子被氧化的过程，a错；铁中加入镍比纯铁耐腐蚀，b错；c项应用的是牺牲阳极的阴极保护法，正确；镀锌铁破损后，zn作负极，fe仍受保护，而镀锡铁破损后，铁作负极，被腐蚀，d错。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铁遇冷浓硝酸发生钝化，可保护内部不被腐蚀c钢管与铜管露天堆放在一起时，钢管不易被腐蚀d钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应是fe3e=fe3答案b解析钢管与电源正极相连，则钢管作阳极，发生氧化反应而被腐蚀，a项错误；铁遇冷浓硝酸发生钝化，在表面形成一层致密的氧化膜，保护内部不被腐蚀，b项正确；钢管与铜管露天堆放在一起，形成原电池时钢管作负极，发生氧化反应而被腐蚀，c项错误；钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应为fe2e=fe2，d项错误。3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铜答案d解析金属丝一边溶液出现粉红色，说明金属丝附近产生oh，即正极反应式：2h2oo24e=4oh，因此金属丝的活泼性比fe差，铜符合题目要求。4.钢铁在腐蚀过程中,下列变化可能发生的是()铁元素由+2价转化为+3价氧气被还原产生氢气fe(oh)3失水生成fe2o3xh2o杂质碳被氧化而除去a.只有 b.只有c.只有 d.答案c解析钢铁可能发生吸氧腐蚀,也可能发生析氢腐蚀,因此正确。同时fe失电子转化为fe2+,进一步被氧化为+3价的铁,形成铁锈。5.如图装置中，u形管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，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=fe2d.a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀答案b解析生铁在a中发生吸氧腐蚀，压强降低，在b中发生析氢腐蚀，压强增大，所以红墨水应左高右低。6.关于金属腐蚀的叙述中，正确的是()a.金属被腐蚀的本质是mnh2o=m(oh)nh2b.马口铁(镀锡铁)镀层破损后被腐蚀时，首先是镀层被氧化c.金属在一般情况下发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀d.常温下，置于空气中的金属主要发生化学腐蚀答案c解析a中金属腐蚀的本质应包括化学腐蚀和电化学腐蚀，为mne=mn；b选项中sn、fe构成电化学腐蚀，主要是fe2e=fe2，铁先被腐蚀；常温下，空气中的金属主要发生电化学腐蚀中的吸氧腐蚀，难以和非金属氧化剂(cl2、s)等反应发生化学腐蚀。7右图所示装置中，小试管内为红墨水，带有支管的u形管中盛有ph4的雨水和生铁片。经观察，装置中有如下现象：开始时，插在小试管中的导管内的液面下降；一段时间后，导管内的液面回升，略高于u形管中的液面。下列有关解释合理的是()a生铁片中的碳是原电池的负极，发生还原反应b雨水酸性较强，生铁片始终发生析氢腐蚀c红墨水液面回升时，正极的电极反应为o22h2o4e4ohdu形管中溶液的ph逐渐减小答案c解析生铁片发生电化学腐蚀时，铁作负极，碳作正极，反应开始时导管内液面下降，说明导管内压强增大，有气体生成，是析氢腐蚀；一段时间后液面上升，说明导管内压强减小，有气体被吸收，是吸氧腐蚀。故c项正确。8在城市中地下常埋有纵横交错的管道和输电线路，有些地面上还铺有地铁或城铁的铁轨，当有电流泄漏入潮湿的土壤中，并与金属管道或铁轨形成回路时，就会引起后者的腐蚀。原理简化如下图所示。则下列有关说法不正确的是()a原理图可理解为两个串联电解装置b溶液中铁丝被腐蚀时，左侧有无色气体产生，附近产生少量白色沉淀，随后变为灰绿色c溶液中铁丝左端电极反应式为fe2e=fe2d地下管线被腐蚀，不易发现，维修也不便，故应将埋在地下的金属管道表面涂绝缘膜(或油漆等)答案c9镀锌铁在发生析氢腐蚀时，若有0.2 mol电子发生转移，下列说法正确的是()有5.6 g金属被腐蚀 有6.5 g金属被腐蚀 在标准状况下有2.24 l气体放出 在标准状况下有1.12 l气体放出a bc d答案b解析镀锌铁发生电化学腐蚀，锌作负极：zn2e=zn2，有0.2 mol电子转移，就有0.1 mol zn溶解，在正极上：2h2e=h2，生成0.1 mol h2。10下列说法中，正确的是()镀层破损后，白铁(镀锌的铁)比马口铁(镀锡的铁)更易被腐蚀钢铁表面常易锈蚀生成fe2o3nh2o锌和铁构成原电池时，铁作负极铅蓄电池中铅作负极，pbo2作正极，两极浸到稀h2so4中a bc d答案a解析镀层破损后，白铁形成原电池，因为锌比铁活泼，易失电子，从而保护了铁，而马口铁破损后，因为形成原电池时，铁比锡活泼，铁被腐蚀，所以在镀层破损后，马口铁比白铁更易被腐蚀，说法错误。钢铁无论发生析氢腐蚀还是吸氧腐蚀，铁都是失电子生成fe2，吸氧腐蚀更普遍，o2得电子生成oh，与fe2结合生成fe(oh)2，fe(oh)2在空气中很易被氧化成fe(oh)3，fe(oh)3脱去一部分水生成fe2o3nh2o，它是铁锈的主要成分，说法正确。锌和铁构成原电池时，锌比铁活泼，应该是锌作负极，说法不正确。根据铅蓄电池的构成，可知说法正确，故选a。11金属的腐蚀造成了相当大的经济损失和环境污染，因此，人们想了很多方法防止金属的腐蚀。下列关于金属腐蚀的叙述正确的是()a铁壳轮船在河水中航行比在海水中航行更易被腐蚀b常温下，铁易被干燥的氯气腐蚀c钢铁发生吸氧腐蚀时，发生的负极反应为o24e2h2o=4ohd为了防止枪炮表面的钢铁被腐蚀，可以在钢铁表面进行烤蓝处理答案d解析海水中盐的含量高，加速了金属的电化学腐蚀，a错误。在常温下，干燥的氯气与铁不反应，b错误；钢铁发生吸氧腐蚀时，负极反应为fe2e=fe2，c错误；在钢铁表面进行烤蓝处理，则钢铁表面形成一层致密的氧化膜，能阻止金属被腐蚀，d正确。二、填空题：本题包括4小题，共45分。12.（每空3分，共9分）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,负极:;正极:。(2)为了减小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)图乙所示的方案也可以减小铁闸门的腐蚀速率,其中铁闸门应该连接在直流电源的极。解析:fe发生吸氧腐蚀,负极:2fe-4e-2fe2+,正极:o2+2h2o+4e-4oh-,常见保护方法有牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法。答案:(1)2fe-4e-2fe2+o2+2h2o+4e-4oh-(2)c(3)负13.（除标注外，每空2分，共12分）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)。答案：(1)乙乙甲丙(2)高(3)2h2oo24e=4oh （3分）(4)将金属放在油脂或有机溶剂中（3分）解析：铁粉、炭粉食盐水构成原电池，发生吸氧腐蚀，故乙中液面最高；甲中铁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腐蚀得快，丙中乙醇为非电解质，铁粉、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防护。14.（出标注外，每空2分，共12分）某研究小组对铁生锈进行研究。(1)甲同学设计了a、b、c一组实验(如上图)，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_。铁钉发生电化学腐蚀的正极电极反应式为_。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。答案:(1)有水(或电解质溶液)和氧气(或空气)o24e2h2o=4oh煮沸(或“除去氧气”)（1分） 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”)使气体体积减小不能（1分）15(每空3分，共12分）我国古代青铜器工艺精湛，有很高的艺术价值和历史价值。但出土的青铜器大多受到环境腐蚀，故对其进行修复和防护具有重要意义。(1)采用“局部封闭法”可以防止青铜器进一步被腐蚀。如将糊状ag2o涂在被腐蚀部位，ag2o与有害组分cucl发生复分解反应，该化学方程式为_。(2)如图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图。腐蚀过程中，负极是_(填图中字母“a”或“b”或“c”)；环境中的cl扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈cu2(oh)3cl，其离子方程式为_；若生成4.29 g cu2(oh)3cl，则理论上耗氧体积为_l(标准状况)。答案：（1）ag2o2cucl=2agclcu2o（2）c 2cu23ohcl=cu2(oh)3cl 0.448解析：(1)复分解反应为相互交换成分的反应，因此该反应的化学方程式为ag2o2cucl=2agclcu2o。(2)负极发生失电子的反应，铜作负极失电子，因此负极为c。负极反应：cu2e=cu2，