高中化学 4-4《金属的化学腐蚀与防护》课时练 新人教版选修4

4-4 金属的化学腐蚀与防护课程培训双基练习1.以下各种方法可以防止或减缓金属腐蚀的措施有()(1)喷涂金属表面，(2)改变金属的内部结构，(3)保持金属表面清洁干燥，(4)电镀金属表面，(5)在金属表面形成致密的氧化膜A.C. 全部分析：防止金属腐蚀的常用方法包括：改变金属的内部结构；b .覆盖保护层，如；电化学保护方法，如，可以防止金属表面形成原电池引起的腐蚀。回答：d2.相同材料的铁在图中所示的四种条件下不容易腐蚀()工商管理硕士C.D.分析：在甲、醋提供电解液的环境中，铁勺和铜盆是两个相互接触的金属电极，形成一次电池，铁是活性金属作为负极；在B中，盐水提供电解质溶液环境。煎锅和铲由铁碳合金制成，符合形成原电池的条件。铁是作为负极的活性金属，碳是作为正极的活性金属。在D中，酸雨提供了电解质溶液环境，铁铆钉和铜板分别作为负极和正极形成原电池；在上述三种情况下，铁用作负极，铁容易被腐蚀。在C中，铜涂层覆盖铁球以保护铁，因此铁不容易被腐蚀。答：c3.大雪过后，融雪盐经常被用来清除道路上的积雪。过去，无机盐如氯化钠通常被用来降低冰雪的冰点，但现在环保的有机盐和缓蚀剂经常被使用，但它们的融雪原理是相同的。以下陈述不正确()A.环保有机盐和缓蚀剂的融雪原理是盐溶于水后，冰雪的冰点降低使用环保融雪剂可以减缓道路和桥梁钢筋的腐蚀C.使用环保融雪盐可以减少对植物的伤害D.使用环保融雪盐主要是为了给植物补充营养分析：本课题的重点是找出钢铁电化学腐蚀的原理。氯化钠等无机盐的使用容易形成电解质溶液，从而加速钢铁的腐蚀。使用环保有机盐和缓蚀剂不仅可以达到融雪的效果，还可以减少钢铁的腐蚀。回答：d4.将锌片和铁片放入装有稀盐溶液和酚酞试液混合溶液的玻璃盘中(如下图所示)。一段时间后，首先观察到溶液变红的区域()在a.i .和iii .和b.i .和iv .附近靠近c.ii和iii，靠近d.ii和iv分析：A为电解池，锌为阴极，电极产物为H2和氢氧化钠，B为原电池，锌发生氧吸收腐蚀，铁为阳极，电极反应式为O22H2O4E-=4OH-。回答：b5.以下关于金属腐蚀和保护的陈述是正确的()A.由于空气中的化学腐蚀，纯银器皿的表面逐渐变暗当镀锡铁产品的涂层损坏时，涂层仍能保护铁产品C.采用牺牲阳极阴极保护的方法，将海船壳体与锌块连接起来，保护壳体不受腐蚀。D.地下输油钢管可与外部直流电源的正极连接，以保护其免受腐蚀。分析：本主题研究金属的腐蚀和防护。空气中纯银器皿表面容易形成硫化银，使银器皿表面变黑，所以是化学腐蚀，A是正确的；铁和锡形成一次电池，铁作为负极，加速铁的腐蚀，和硼故障；海船壳体内的金属与相连的锌块构成一次电池，锌作为负极，保护海船，C正确；当应用DC电源保护装置时，必须连接电源的负极，D错误。答：空调6.在钢筋腐蚀过程中，可能会发生以下五种变化()(1)铁由2转化为3；(2) O2减少；(3)氢减少(4)生成Fe2O3xH2O，(5)通过氧化除去杂质碳分析：当钢发生电化学腐蚀时，根据介质的不同会发生两种原电池反应：(1)当钢表面电解质溶液的水膜呈酸性时，钢会发生析氢腐蚀。电极反应式为正极2h 2e-=H2和负极Fe-2e-=Fe2；(2)当钢表面电解质溶液的水膜较弱或呈中性时，钢会发生吸氧腐蚀，导致钢表面生锈。同时，电解质溶液中也发生了一系列反应：2Fe O22H2O=2Fe(OH)2，4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3，Fe(OH)3去除部分水分生成Fe2O3xH2O。答：c7.目前，脱氧保鲜剂已广泛应用于食品保鲜、防虫、粮食和药材防霉等领域。含铁脱氧剂利用铁易氧化的特性，完全吸收包装中的氧气，从而对包装中的物品起到抗氧化作用。当脱氧剂变成红棕色时，它就失效了。下表是含铁脱氧防腐剂的配方。主要原材料消费含4%碳的铸铁粉末滑石粉吃盐乙醇80%40%4克适量下列与铁脱氧原理无关的反应公式是()A.Fe-2e-=Fe2+B.碳+氧=二氧化碳c4fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3d2fe(OH)3fe2o 3+3H2O分析：铁脱氧原理的实质是铁发生吸氧腐蚀。负极：铁-2E-=Fe2，正极：O2 4E- 2H2O=4OH-，生成铁(羟基)2Fe(羟基)3- Fe2O3，因此选择了硼。回答：b8.钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀。原电池反应是2Fe 2H2O O2=2Fe2 4OH-。以下陈述是正确的()A.负电极上的反应是Fe-2e-=Fe2B.正极上的反应是2h2o O2 2e-=4oh-原电池是将电能转化为化学能的装置钢柱在水下比在空气和水的交界处更容易腐蚀。分析：本主题研究电化学腐蚀的知识。钢铁遭受吸氧腐蚀。负极：Fe-2e-=Fe2，正极：2H2O O2 4e-=4OH-，选项A正确。答：答9.如果炒铁锅没有及时清洗(残留液体中有氯化钠)，它会被腐蚀，第二天就会生锈。试着回答：(1)铁锅腐蚀属于_ _ _ _ _ _ _腐蚀，原因是_ _ _ _ _ _。(2)铁锅腐蚀的电极反应方程式如下：负电极：_ _ _ _ _ _ _ _，正电极：_ _ _ _ _ _ _。正负电极反应的产物将继续反应，反应的离子方程式或化学方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .分析：(1)铁锅腐蚀属于吸氧腐蚀；因为铁锅是一种含有碳的铁合金，铁锅里的铁和碳会与表面残留的强电解质氯化钠水溶液形成许多微小的原电池；而氯化钠溶液是中性的，所以会发生吸氧腐蚀，即电化学腐蚀。(2)铁在铁锅中更活跃，并充当负电极。电极反应：2Fe-4E-=2Fe2；碳为阳极，电极反应：2H2O 2 4E-=4OH-；总反应是2Fe O22H2O=2Fe(OH)2，4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3，2Fe (OH) 3 (X-3) H2O=Fe2O3 x H2O。答：(1)吸氧腐蚀铁锅是铁合金，含碳。铁锅内的铁和碳会与表面残留的强电解质氯化钠水溶液形成许多微小的原电池，而氯化钠溶液是中性的，因此在电化学腐蚀中会发生吸氧腐蚀。(2)2Fe-4e-=2Fe 2+2H2O+O2+4e-=4OH-2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2、4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3、2Fe(OH)3+(x-3)H2O=fe2o 3xh2o能力提高10.一名学生将干燥的细铁丝分别放入四个小烧瓶中。浸泡在盐水中的细铁丝；浸泡在清水中的细铁丝；盐水和细铁丝，并使铁丝完全浸入盐水中。然后组装成如图所示的四套装置，间隔测量导管内水面的上升高度，结果如下表所示(表中所列数据为导管内水面的上升高度/厘米)时间/波动00.51.01.52(1)为什么导管中的水面会上升？_ .(2)在上述实验中，铁生锈率从大到小的顺序是(填入小烧瓶的符号):_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(3)实验中的铁锈属于电化学腐蚀的_ _ _ _ _ _(填充腐蚀型)。分析：在一定条件下，铁丝会发生吸氧腐蚀和析氢腐蚀；从标题中给出的条件可以看出，当加入干铁丝时，没有形成一次电池的条件，所以很难腐蚀。当加入沾有盐水的铁丝时，会发生吸氧腐蚀，所以液面上升，当铁丝浸入溶液中时，不会形成原电池，所以液面没有明显变化。答：(1)铁生锈时会与空气中的氧气发生反应，消耗氧气并降低烧瓶中的气体压力(2)摄氏度=氧气吸收腐蚀11.一个研究小组研究了铁生锈。(1)学生甲设计了一组实验(如图所示)，分别对甲、乙、丙三组进行实验，探究铁生锈的情况。经过很长一段时间，学生甲观察到的现象是：甲的指甲生锈；b中的铁钉不会生锈；c中的铁钉不会生锈。(1)通过对上述实验现象的分析，可以得出铁生锈的外部条件是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .(2)铁钉电偶腐蚀的正极反应公式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(3)实验b所用的水须由_ _ _ _ _ _ _ _ _ _处理；植物油的作用是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。试验C中碱石灰的效果为_ _ _ _ _ _。(2)为了达到同样的目的，学生b设计了实验d(如图所示)。发现一段时间后，由于_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _，试管中的液位增加。实验_ _ _ _ _ _ _ _(填写“是”或“否”)表明水对铁钉的生锈有影响。(3)为了探索铁锈(Fe2O3nH2O)的成分，同学c刮掉了同学a的实验产生的铁锈，称出1.96克这种铁锈，并按照图中所示的装置进行实验。充分反应后，装置B的质量增加了0.36克，装置C的质量增加了1.32克。根据实验数据，推导出铁锈化学式中的N值为_ _ _ _ _ _。(4)为了确保实验的安全性，在实验开始时应点燃_ _ _ _ _ _(填充A或E)处的酒精灯。分析：(1)铁通常含有碳，碳是铁经受电化学腐蚀时的两个电极。如果有更多的电解液和氧气，会发生腐蚀；甲中的铁钉被氧吸收腐蚀，所以电极上的反应物质是氧，提供电子；通常有一定量的氧气溶解在水中，所以在做实验之前先把水烧开。在单元B中，0.36克水，即氮(H2O)=0.02摩尔，在单元C中，1.32二氧化碳当量，即氮(二氧化碳)=0.03摩尔。可以推断，N (Fe2O3): N (H2O)=0.01: 0.02=1: 2。所以答案很清楚。答：(1)有水(或电解质溶液)和氧气(或空气)O2+4e-+2H2O=4OH-(3)煮沸(或“除氧”)以隔绝空气(或“防止氧气接触铁”)(4)吸收水蒸气(或“干燥”并“保持试管内的干燥环境”)(2)铁的腐蚀必须吸收氧气(或“氧气参与反应”和“消耗氧气”)以减少气体体积(3)2 (4)东12.钢很容易生锈和腐蚀，由于腐蚀而损失的钢占世界钢年产量的四分之一。(1)钢材腐蚀主要是吸氧腐蚀，腐蚀过程中的电极反应式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。(2)为降低水库铁门的腐蚀速率，可采用上图所示方案，其中铁门上焊接的固体材料R可为_ _ _ _ _ _ _。A.铜b .钠C.锌d .石墨(3)上图所示的方案也可以降低铁门的腐蚀速率，铁门应接在DC电源的_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _极上。分析：(1)当氧吸收腐蚀发生时，阴极上的铁失去电子，阳极上的氧得到电子。(2)如果一种比铁更活泼的金属，如锌，连接到铁闸上，电子会从锌、锌13.铁生锈是一种普遍现象。为了研究铁生锈的条件，一个实验小组设计了以下快速简便的方法：首先检查制氧装置的气密性，然后根据连接的装置点燃酒精灯加热药物约3分钟。观察到的实验现象是：直管内蒸馏水浸泡的亮铁丝表面颜色变暗，出现锈蚀；(2)直管内干燥的铁丝表面仍然光亮无腐蚀；(3)烧杯中的湿丝仍然亮着。试着回答以下问题：(1)由于接触介质不同，金属腐蚀分为不同类型。本实验中的铁锈属于_ _ _ _ _ _。可以表达其原理的反应方程式是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。(2)仪器甲的名称为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _，其中药物可以是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _，其功能为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。(3)从实验中可以看出，这种铁生锈的条件是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。决定铁