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

第四节金属的电化学腐蚀与防护1.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。答案c2.下列事实与电化学腐蚀无关的是()a.光亮的自行车钢圈不易生锈b.黄铜(cuzn合金)制的铜锣不易生锈c.铜、铝电线一般不连接起来作导线d.生铁比熟铁(几乎是纯铁)容易生锈解析b、c、d项均与原电池有关，能用电化学知识来解释，故选a。答案a3.出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有cu2(oh)3cl覆盖在其表面。下列说法不正确的是()a.锡青铜的熔点比纯铜低b.在自然环境中，锡青铜中的锡可对铜起保护作用c.锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快d.生成cu2(oh)3cl覆盖物是电化学腐蚀过程，但不是化学反应过程解析锡青铜是合金，合金的熔点比任何一种纯金属的熔点都低，一般合金的硬度比任何一种纯金属的硬度都大，可判断a对；由于锡比铜活泼，故在发生电化学腐蚀时，锡失电子保护铜，b正确；潮湿的环境将会加快金属的腐蚀，c正确；电化学腐蚀过程实质是金属失去电子生成金属阳离子，有电子的转移，属于化学反应过程，d错。答案d4.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. b.c. d.解析处没有和电解质溶解接触，不能构成原电池，锈蚀较慢；处已与电解质溶液接触，但处含o2较少，所以处腐蚀最快。答案c5.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b6.下列有关金属的保护方法的说法中正确的是()a.常使用的快餐杯表面有一层搪瓷，搪瓷层破损后仍能起到防止铁生锈的作用b.白铁(镀锌铁)镀层破损后，铁皮的腐蚀仍很慢c.轮船的船壳水线以下常装有一些锌块，这是利用了牺牲阴极的阳极保护法d.钢铁制造的暖气管道外常涂有一层沥青，这是钢铁的电化学保护法解析a项中涂层破损后，铁直接暴露在空气中，因而搪瓷层不能对破损部分进行保护；b项中镀层破损后由于锌的金属性比铁强，与铁构成原电池，锌作负极，保护铁不被腐蚀；c选项应是牺牲阳极的阴极保护法；d项中应是用沥青作涂层的涂层保护法。答案b7.钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应为2fe2h2oo2=2fe(oh)2。以下说法正确的是()a.负极发生的反应为fe2e=fe2b.正极发生的反应为2h2oo22e=4ohc.原电池是将电能转变为化学能的装置d.钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀答案a8.如图装置中，小试管内为红墨水，具支试管内盛有ph4的雨水和生铁片。观察到：开始导管内液面下降，一段时间后导管内液面回升，略高于小试管液面。以下有关解释合理的是()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，生铁片仅发生析氢腐蚀c.墨水回升时，碳极反应式为o22h2o4e=4ohd.具支试管中溶液ph逐渐减小解析生铁片中的碳是原电池的正极，a错误；雨水酸性较强，开始时铁片发生析氢腐蚀，产生氢气，导管内液面下降，一段时间后铁片发生吸氧腐蚀，吸收氧气，导管内液面回升，b错误；墨水回升时，铁片发生吸氧腐蚀，碳极为正极，电极反应式为o22h2o4e=4oh，c正确；铁片无论是发生析氢腐蚀还是吸氧腐蚀，具支试管内溶液ph均增大，d错误。答案c9.为了防止钢铁锈蚀，下列防护方法中正确的是()a.在精密机床的铁床上安装铜螺钉b.在排放海水的钢铁闸门上用导线连接一块石墨，一同浸入海水中c.在海轮舷上用铁丝系住锌板浸在海水里d.在地下输油的铸铁管上接直流电源的正极解析a、b中形成的原电池都是铁作负极，加速钢铁腐蚀；d中铸铁管作阳极，加速腐蚀；c中锌比铁活泼，铁作正极。答案c10.为研究金属腐蚀的条件和速率，某课外小组学生用金属丝将三根大小相同的铁钉分别固定在图示的三个装置中，再放置于玻璃钟罩里保存一星期 ，下列对实验结束时现象描述不正确的是()a.装置左侧的液面一定会上升b.左测液面装置比装置的低c.装置中的铁钉腐蚀最严重d.装置中的铁钉几乎没被腐蚀解析装置中潮湿的水蒸气为中性，铁钉发生吸氧腐蚀，左侧的液面一定会上升；装置中潮湿的水蒸气为酸性，铁钉发生析氢腐蚀，左侧的液面下降，故左侧液面装置比装置的高；装置中铜与铁构成原电池，腐蚀最为严重；装置中铁钉处于干燥环境，几乎没被腐蚀。答案b11.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，a项错误；图b中开关由m置于n，cuzn作正极，腐蚀速率减小，b项正确；图c中接通开关时zn作负极，腐蚀速率增大，但氢气在pt上放出，c项错误；图d中干电池自放电腐蚀主要是zn被氧化发生氧化反应引起的，d项错误。答案b12.铁是用途最广的金属材料之一，但生铁易生锈。请讨论电化学实验中有关铁的性质。(1)某原电池装置如上图所示，右侧烧杯中的电极反应式为_，左侧烧杯中的c(cl)_(填“增大”、“减小”或“不变”)。已知下图甲、乙两池的总反应式均为feh2so4=feso4h2，且在同侧电极(指均在“左电极”或“右电极”)产生h2。请在两池上标出电极材料(填“fe”或“c”)。(2)装置丙中，易生锈的是_(填“a”或“b”)点。装置丁中可观察到的实验现象是_。解析(1)电池反应中fe作负极，石墨棒作正极，右侧电极反应式为2h2e=h2。由于平衡电荷的需要，盐桥中的cl向负极迁移，故nacl溶液中c(cl)增大。装置乙是电解装置，阴极(右侧)产生h2，同时根据总反应式可知fe只能作阳极(左侧)。由已知条件知，在装置甲中，fe作原电池的负极，在左侧，c作原电池的正极，在右侧。(2)装置丙中由于a点既与电解液接触，又与空气接触，故易生锈。装置丁中铁屑发生吸氧腐蚀，负极：fe2e=fe2，正极：o24e2h2o=4oh，生成的离子继续反应：fe22oh=fe(oh)2，4fe(oh)2o22h2o=4fe(oh)3，2fe(oh)3=fe2o3xh2o(3x)h2o，由整个反应来看，最终铁屑表面会生成红棕色的铁锈，由于反应消耗氧气，因此试管内液面上升。答案(1)2h2e=h2增大甲池中：左fe，右c乙池中：左fe，右c(2)a铁屑表面生成红棕色锈斑，试管内液面上升13.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，