2019-2020学年高中化学 第3章 探索生活材料 第2节 金属的腐蚀和防护课时规范训练 新人教版选修1

1 第第 2 2 节节 金属的腐蚀和防护金属的腐蚀和防护 时间 30 分钟 考查点一 吸氧腐蚀与析氢腐蚀 1 以下现象与电化学腐蚀无关的是 a 黄铜 铜锌合金 制作的铜锣不易产生铜绿 b 生铁比软铁芯 几乎是纯铁 容易生锈 c 铁质器件附有铜质配件 在接触处易生铁锈 d 银质奖牌久置后表面变暗 答案 d 解析 a 中形成了铜锌原电池 锌作负极失电子转移到铜上 铜被保护 b 中生铁中 含碳量较高 形成原电池 铁易生锈 c 中铁铜接触处形成原电池 易生锈 而银质奖章 放置时间久了 会与空气中的硫元素结合生成硫化物而使之表面变暗 属于化学腐蚀 2 在面盆 痰盂等铁制品表面烧制搪瓷的目的是 a 防止铁生锈且美观b 增大厚度防止磨损 c 增大硬度防止撞坏d 美观和杀菌消毒作用 答案 a 解析 在脸盆等铁制品表面烧制搪瓷 能够隔绝空气和水 不但能防止铁生锈 而 且美观 a 项正确 在茶缸和脸盆等铁制品表面烧制搪瓷的目的不是为了增大硬度 不能 防止磨损 也不能杀菌消毒 b c d 三项错误 3 富有经验的木工在向木器中钉铁钉时 习惯用口水将铁钉尖部湿润 然后钉入木器 其主要目的可能是 a 防止铁钉生锈 b 起润滑作用 有利于铁钉钉入木器 c 增大钉入时的摩擦力 d 加速铁钉的生锈 使铁钉不易脱落 答案 d 解析 由于铁钉中的铁 碳与水可构成原电池 易发生吸氧腐蚀而致使铁生成少量 铁锈 使铁钉不易脱落 故 d 正确 4 埋在地下的输油铸铁管道 在下列各种情况下 被腐蚀速率最慢的是 a 在酸性土地中 b 在潮湿疏松的土壤中 c 在干燥致密不透气的土壤中 2 d 在含碳粒较多 潮湿透气的中性土壤中 答案 c 解析 强电解质溶液 弱电解质溶液 非电解质溶液 5 如下图 缠上金属条的铁钉插在含有酚酞的 nacl 溶液中 可以看到在金属条表面 的溶液出现粉红色 该金属条可能是 a 铜 b 镁 c 铝 d 锌 答案 a 解析 出现粉红色说明金属条附近产生了 oh 发生了吸氧腐蚀 金属条作正极 其活泼性比铁要差 6 相同材质的铁在下列情形下最不易被腐蚀的是 如下图 答案 c 解析 c 项中 fe 未与食盐水接触 不能形成原电池 其他均发生电化学腐蚀 7 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相同的一段时间 下列对实验结束 时现象的描述不正确的是 3 a 装置 左侧的液面一定会下降 b 左侧液面装置 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 答案 b 解析 有关金属腐蚀的题型 要求搞清金属腐蚀的主要原因 电化学腐蚀 运用原 电池原理进行恰当的分析 同时掌握金属防护的基本方法 改变金属内部结构 如制成合金 涂保护层和电化学保护法 中铁丝与铜丝相连 金属活泼性相差较大 且用挥发性盐酸 因此装置 中的铁钉被腐蚀最严重 c 项正确 中虽然也用了盐酸 但铁钉与铁丝相连 腐蚀不及 由于均发生了 2h 2e h2 和 均生成了气体 液面都会下降 左 侧液面装置 比装置 的低 a 项正确 b 项错误 中虽然铁丝也与铜丝相连 但由于所 装试剂为不挥发性硫酸 因此铁钉几乎没被腐蚀 d 选项正确 8 写出铁生锈的有关化学方程式 是氧化还原反应的标出电子转移的方向和数目 不 是氧化还原反应的说明反应类型 1 铁 氢氧化亚铁 2 氢氧化亚铁 氢氧化铁 3 氢氧化铁 氧化铁 解析 1 fe 发生吸氧腐蚀时变为 fe oh 2 error 2fe o2 2h2o 2fe oh 2 2 fe oh 2不稳定 易被空气中的氧气氧化为 fe oh 3 3 fe oh 3不稳定 能发生分解反应 不是氧化还原反应 答案 3 2fe oh 3 fe2o3 3h2o 分解反应 9 铝具有密度小 导电性优良 易于成型 成本低廉等特点 在生产 生活中有着广 泛应用 1 电工操作中规定 不宜把铜线和铝线拧在一起连接线路 其原因是 2 铝制饭盒盛放醋 一段时间后饭盒被腐蚀 该腐蚀属 腐蚀 相应的化学方 4 程式为 如盛放苏打等碱性溶液被腐蚀 有关的离子方程式为 如盛放食盐 含少量 cacl2杂质 一段时间后变得潮湿 原因是 而且铝饭盒也会被腐蚀 发生 腐蚀 有关电极反应式为 解析 1 铜 铝在电解质溶液存在时接触 易发生原电池反应 铝比铜活泼 为原 电池负极 很容易被腐蚀 故接线时不能将二者拧在一起 2 铝与浓度较大的酸碱溶液接触时主要发生化学腐蚀 铝制饭盒盛放食盐 因杂质 cacl2易吸水潮解 一段时间后会变潮 铝制饭盒会发生电化学腐蚀中的吸氧腐蚀 al 被 氧化 空气中的 o2被还原 答案 1 在潮湿的空气中 导线表面易形成水膜 铜线与铝线接触处形成原电池 铝比铜活泼作负极 被腐蚀而断路 2 化学 2al 6ch3cooh 2al ch3coo 3 3h2 2al 2oh 2h2o 2alo 3h2 2 潮解 电化学 或吸氧 负极 al 3e al3 正极 2h2o o2 4e 4oh 考查点二 金属防护的方法 10 下列各种方法中 金属表面涂抹油漆 改变金属内部结构 保持金属表面 清洁干燥 在金属表面进行电镀 使金属表面形成致密的氧化物薄膜 能对金属起到 防护或减缓腐蚀作用的是 a b c d 答案 d 解析 都是在金属表面加保护层 改变金属内部结构 如制成不锈钢能防 止金属腐蚀 是防止金属在潮湿的环境中发生电化学腐蚀 11 下列防腐措施中 利用原电池反应使主要金属得到保护的是 a 用氧化剂使金属表面生成致密稳定的氧化物保护膜 b 在金属中加入一些铬和镍制成合金 c 在轮船的船壳吃水线以下部分装上锌块 d 金属表面喷漆 答案 c 解析 d 项是在金属表面覆盖保护层 b 项是改变金属的内部组织结构 a 项是将金 属氧化使表面生成氧化膜 a b d 三项均不能形成原电池 只有 c 项正确 12 在面盆 痰盂等铁制品表面烧制搪瓷的目的是 a 防止铁生锈且美观b 增大厚度防止磨损 c 增大硬度防止撞坏d 美观和杀菌消毒作用 答案 a 5 解析 铁和氧气 水接触易构成原电池 且铁作原电池负极而加快铁的腐蚀 在面 盆 痰盂等铁制品表面烧制搪瓷 隔绝了铁与空气和水接触 防止了铁生锈 且美观 故 选 a 13 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 2 为了降低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 a 铜 b 钠 c 锌 d 石墨 3 图乙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 就可由锌失去电子 锌被溶解而铁被保护 属于牺牲阳极 的阴极保护法 3 属于外加电流的保护法 需把被保护的铁闸门连接在电源的负极上 答案 1 负极 2fe 4e 2fe2 正极 o2 2h2o 4e 4oh 2 c 3 负 14 每年世界上钢铁的产量很高 但钢铁腐蚀也给人类带来了巨大的损失 因此如何 更好地进行金属防护 一直是科学研究领域中的重要课题 1 钢铁在潮湿的空气中的锈蚀主要属于 沿海地区的钢铁腐蚀比内陆地区更 严重的原因是 2 据环保部门测定 我国一些大城市的酸雨 ph 3 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 3 在工业上常用亚硫酸钠除去水中溶解的氧 防止输水管被腐蚀 请简要说明原因 解析 钢铁在潮湿的空气中容易发生电化学腐蚀 负极 fe 2e fe2 正极 o2 2h2o 4e 4oh 在酸性环境下正极反应为 2h 2e h2 由于钢铁的腐蚀一 般为吸氧腐蚀 氧气的浓度和水的多少是影响钢铁腐蚀的重要因素 因此减小氧气的浓度 6 可以减缓钢铁的腐蚀 na2so3可以除去水中的 o2 答案 1 电化学腐蚀 或吸氧腐蚀 沿海地区潮湿的空气中含电解质 nacl 等加速 金属腐蚀 2 2h 2e h2 3 na2so3将水中的 o2还原 防止输水管发生电化学腐蚀 15 家用炒菜铁锅用水清洗放置后 出现红棕色的锈斑 某同学拟对其原理及条件进 行探究 1 该同学准备了纯铁丝 碳棒 u 形管 导线和下列试剂 拟设计下列实验方案来验 证钢铁吸氧腐蚀的电极产物 请你填入所需试剂的代号和有关反应的离子方程式 代号 abcde 试剂20 nacl 溶液蒸馏水酚酞试液kscn 溶液新制氯水 用导线连接铁丝和碳棒后 插入盛有 的 u 形管中 放置数分钟 在插入碳棒的支管中滴入 溶液 碳棒周围溶液显红色 证明有 oh 生成 取插入铁丝的支管中液体少许于试管中 滴入 1 2 滴 溶液 未显红色 再 滴入 后显红色 证明负极有 fe2 生成 离子方程式为 2 该同学查阅有关资料知 氧气在液滴的表面和中心浓度不同 fe2 遇 k3 fe cn 6 产生蓝色沉淀 3fe2 2 fe cn 6 3 fe3 fe cn 6 2 蓝色 该同学在一块光洁无锈 的铁板上滴 2 滴含酚酞和 k3 fe cn 6 的 nacl 溶液 在空气中放置几分钟后 发现盐水滴 边缘溶液显红色 盐水与铁板的接触面中心出现蓝色不溶物 见下图 试判断该实验是否是铁的吸氧腐蚀 若是 请写出正极反应方程式 若否 指出产生该现象的原因 3 目前我国许多大型铜质文物露天放置腐蚀严重 在不影响观瞻效果的条件下 除用 加保护层法保护外 请你再提出一项简单而有效的保护方法并简述其保护原理 解析 本题属于实验探究试题 1 检验 fe2 的存在 可利用 fe2 氧化后生成 fe3 遇 kscn 变红 检验 oh 的存在也 可用酚酞试液 7 2 液滴与铁板构成原电池 由于液滴边缘含 o2量大 为原电池正极 发生反应 2h2o o2 4e 4oh 使溶液显碱性变红 液滴中心为原电池负极 发生反应 2fe 4e 2fe2