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 (3).doc

第4节 金属的电化学腐蚀与防护1相同材质的铁在下列情形下最不易被腐蚀的是()解析：选ca、b、c均形成原电池使铁腐蚀，而c中铁被均匀的铜镀层保护。2钢铁发生吸氧腐蚀时，正极上发生的电极反应是()a2h2e=h2bfe22e=fec2h2oo24e=4oh dfe3e=fe2解析：选c钢铁发生吸氧腐蚀时，正极上o2得电子结合h2o生成oh，电极反应为2h2oo24e=4oh。3下列叙述不正确的是()a铁表面镀锌，铁作阳极b船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀c钢铁吸氧腐蚀的正极反应：o22h2o4e=4ohd工业上电解饱和食盐水的阳极反应：2cl2e=cl2解析：选a阳极上发生氧化反应，阴极上发生还原反应，在铁件表面镀锌，发生的反应为zn22e=zn，所以铁作阴极。4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。若活动性：铁镀层金属，则铁易被腐蚀，而且两种金属的活动性相差越大，铁越易被腐蚀，所以选d。5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：选a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。6钢铁在锈蚀过程中，下列五种变化：铁由2价转化为3价；氧气被还原；产生氢气；氢氧化铁失水形成fe2o3h2o；杂质碳被氧化。可能发生的是()a bc d解析：选c中性环境下，钢铁电化学腐蚀中，负极反应：fe2e=fe2，正极反应：2h2oo24e=4oh，总反应：2fe2h2oo24e=2fe(oh)2，fe(oh)2被氧化：4fe(oh)2o22h2o=4fe(oh)3，fe(oh)3失水变成fe2o33h2o；酸性环境下，钢铁电化学腐蚀中，负极反应：fe2e=fe2，正极反应：2h2e=h2，总反应：fe2h=2fe2h2；钢铁锈蚀过程中，碳不参与反应。7.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铜解析：选d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，因此金属丝活泼性比fe差，则金属丝只能是铜。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被氧化不能生成fe3，则fe3e=fe3不能发生。2下列关于金属腐蚀的说法正确的是()a金属在潮湿空气中腐蚀的实质是mnh2o=m(oh)nh2b金属化学腐蚀的实质是mne=mn，电子直接转移给氧化剂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析氢腐蚀 解析：选b金属与接触的化学物质直接发生氧化还原反应的过程为化学腐蚀，金属失去的电子直接转移给氧化剂；金属的腐蚀以电化学腐蚀为主，在中性或弱酸性环境中，主要发生吸氧腐蚀，电子由金属转移到不活泼的正极材料上被氧化剂得到。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如图所示装置中都盛有0.1 moll1的nacl溶液，放置一定时间后，装置中的四块相同锌片，腐蚀速率由快到慢的正确顺序是()a bc d解析：选d为原电池，活泼金属zn为负极，发生氧化反应，腐蚀速率比快，为电解池，阳极金属相当于被强氧化剂氧化，故中的zn被腐蚀的速率比中的zn还快，相反，阴极金属相当于被强还原剂保护，从而不易被腐蚀，故中的zn比中的zn腐蚀还慢。故由快到慢的顺序是。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结合下图判断，下列叙述正确的是()a和中正极均被保护b和中负极反应均是fe2e=fe2c和中正极反应均是o22h2o4e=4ohd.和中分别加入少量k3fe(cn)6溶液，均有蓝色沉淀解析：选a两个装置均为原电池，负极都是活泼金属，根据原电池原理可知，原电池的正极金属受到保护，a项正确；中负极为活泼金属zn，b项错误；中是酸性溶液，电极反应中不能有oh生成，c项错误；中无fe2生成，不能生成铁氰化亚铁沉淀，d项错误。7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图a中，铁棒发生电化学腐蚀，靠近底端的部分与氧气接触少，腐蚀程度较轻， 选项a错误；图b中开关置于m时，cuzn合金作负极，由m改置于n时，cuzn合金作正极，腐蚀速率减小，选项b正确；图c中接通开关时zn作负极，腐蚀速率增大，但氢气在pt极上放出，选项c错误；图d中znmno2干电池自放电腐蚀主要是由zn的氧化反应引起的，选项d错误。8一定条件下，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。9.如右图所示，水槽中的试管内有一枚铁钉，放置数天观察。(1)铁钉逐渐生锈，铁钉的腐蚀属于_腐蚀(填“化学”或“电化学”)。(2)若试管内液面上升，则原溶液呈_，发生_腐蚀(填“析氢”或“吸氧”)，电极反应：负极：_，正极：_。(3)若试管内液面下降，则原溶液呈_，发生_腐蚀(填“析氢”或“吸氧”)，电极反应：负极：_，正极：_。(4)若溶液甲为水，溶液乙为海水，则铁钉在_(填“甲”或“乙”)溶液中腐蚀的速率快。解析：铁钉是铁合金，主要由铁和碳组成，外加电解质溶液，可构成原电池，此时发生的腐蚀属于电化学腐蚀。依据腐蚀的条件、原理及结果可知：试管内液面上升，说明试管内压强减小，气体被吸收，是发生吸氧腐蚀的结果，据此写出电极反应；试管内液面下降，说明试管内压强增大，生成气体，是发生析氢腐蚀的结果，据此写出电极反应。对于同一金属来说，在强电解质溶液中腐蚀的速率大于在弱电解质溶液中腐蚀的速率。答案：(1)电化学(2)弱酸性或中性吸氧2fe4e=2fe2o22h2o4e=4oh(3)较强的酸性析氢fe2e=fe22h2e=h2(4)乙10对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。(1)以下为铝材表面处理的一种方法：碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜，碱洗时常有气泡冒出，原因是_(用离子方程式表示)。为将碱洗槽液中的铝以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中的_。anh3bco2cnaohdhno3(2)镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是_。(3)利用右图装置，可以模拟铁的电化学防护。若x为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关k应置于_处。若x为锌，开关k置于m处，该电化学防护法称为_。解析：(