人教版選修2 3.2.2 金屬的腐蝕及防止 作業(yè).doc

課時(shí)訓(xùn)練15金屬的腐蝕及防止一、金屬腐蝕1.(雙選)下列關(guān)于金屬腐蝕的敘述正確的是()a.金屬在潮濕情況下的腐蝕實(shí)質(zhì)是m+nh2om(oh)n+h2 b.金屬的化學(xué)腐蝕實(shí)質(zhì)是m-ne-mn+c.金屬的化學(xué)腐蝕必須在酸性條件下進(jìn)行d.在潮濕的中性環(huán)境中,金屬的電化學(xué)腐蝕主要是吸氧腐蝕解析:金屬腐蝕的實(shí)質(zhì)是金屬失電子,生成金屬陽離子,一般金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕主要是吸氧腐蝕。答案:bd2.下列說法正確的是()a.影響金屬腐蝕速率的因素主要是金屬本身的性質(zhì)b.一般情況下,溫度越低,金屬腐蝕越明顯c.金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)沒有化學(xué)腐蝕發(fā)生d.健身器材上面刷油漆并不能防銹解析:一般來說,金屬的化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕同時(shí)發(fā)生,金屬腐蝕的速率主要由金屬本身的性質(zhì)決定。答案:a二、金屬的電化學(xué)腐蝕3.下列關(guān)于鋼鐵腐蝕的敘述中正確的是()a.吸氧腐蝕時(shí)正極放出氧氣b.析氫腐蝕時(shí)正極放出氫氣c.化學(xué)腐蝕速率超過電化學(xué)腐蝕速率d.析氫腐蝕比吸氧腐蝕普遍解析:吸氧腐蝕時(shí)正極上氧氣得到電子被還原,析氫腐蝕時(shí)正極放出氫氣;化學(xué)腐蝕不如電化學(xué)腐蝕速率快,析氫腐蝕不如吸氧腐蝕普遍。答案:b4.下列事實(shí)不能用電化學(xué)原理解釋的是()a.鋁片不需要特殊的保護(hù)方法b.炒過菜的鐵鍋未清洗易生銹c.輪船水線以下的船殼上鑲有一定數(shù)量的鋅d.鍍鋅鐵比鍍錫鐵耐腐蝕解析:鋁在表面能生成一層氧化鋁保護(hù)膜,與電化學(xué)知識(shí)無關(guān)。炒過菜的鐵鍋未清洗易生銹,是因?yàn)殍F和內(nèi)部的石墨與未清洗的菜汁形成了原電池,鐵被腐蝕而生銹。輪船水線以下的船殼上鑲有一定數(shù)量的鋅,是因?yàn)樾纬闪嗽姵睾?鋅比鐵活潑,作負(fù)極被腐蝕,船體被保護(hù)。鍍鋅鐵比鍍錫鐵耐腐蝕,是因?yàn)殄冧\鐵與潮濕的空氣形成了原電池后,鋅比鐵活潑,鋅被腐蝕,鐵被保護(hù)。鍍錫鐵與潮濕的空氣形成了原電池后,鐵比錫活潑,鐵作負(fù)極被腐蝕。答案:a5.鐵是用途最廣的金屬材料之一。為探究鐵的化學(xué)性質(zhì),某同學(xué)將盛有生鐵屑的試管塞上蓬松的棉花,然后倒置在水中(如右圖所示)。數(shù)天后,他觀察到的現(xiàn)象是()a.鐵屑不生銹,試管內(nèi)液面上升b.鐵屑不生銹,試管內(nèi)液面高度不變c.鐵屑生銹,試管內(nèi)液面上升d.鐵屑生銹,試管內(nèi)液面高度不變解析:裝置中的生鐵屑在潮濕的空氣中發(fā)生吸氧腐蝕,電池反應(yīng)為2fe+o2+2h2o2fe(oh)2,4fe(oh)2+o2+2h2o4fe(oh)3,最終fe(oh)3失水生成鐵銹,a、b錯(cuò)誤;因反應(yīng)消耗氧氣,使試管內(nèi)氣壓減小,試管內(nèi)液面上升,c正確,d錯(cuò)誤。答案:c6.下列敘述不正確的是()a.鋅與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣,加入少量的硫酸銅能加快反應(yīng)速率b.鍍層破損后,白鐵(鍍鋅鐵)比馬口鐵(鍍錫鐵)更易被腐蝕c.鋼鐵表面常易被銹蝕生成fe2o3nh2od.鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕和吸氧腐蝕時(shí),完全相同的反應(yīng)是負(fù)極反應(yīng)解析:鋅與cuso4發(fā)生置換反應(yīng)后,銅附著在鋅的表面上,浸泡在稀硫酸中形成銅鋅原電池,負(fù)極鋅被氧化速率加快,a項(xiàng)正確。白鐵中鋅為負(fù)極、鐵為正極,鐵被保護(hù);馬口鐵中鐵為負(fù)極、錫為正極,加快鐵的腐蝕,故b項(xiàng)錯(cuò)誤。鋼鐵的腐蝕主要是吸氧腐蝕,其電極反應(yīng)為:負(fù)極(fe):fe-2e-fe2+,正極(c):2h2o+o2+4e-4oh-。fe(oh)2在空氣中發(fā)生反應(yīng):4fe(oh)2+o2+2h2o4fe(oh)3,久置后2fe(oh)3fe2o3nh2o+(3-n)h2o,所以鐵銹的成分是fe2o3nh2o,c項(xiàng)正確。鋼鐵在發(fā)生析氫腐蝕和吸氧腐蝕時(shí),負(fù)極反應(yīng)相同,都是fe-2e-fe2+,但正極反應(yīng)不同,分別析出氫氣和吸收氧氣,d項(xiàng)正確。答案:b三、金屬防護(hù)7.下列防腐措施中,利用原電池反應(yīng)使主要金屬制品得到保護(hù)的是()a.用氧化劑使金屬表面生成致密穩(wěn)定的氧化物保護(hù)膜b.在金屬中加入一些鉻或鎳制成金屬合金c.在地下原油管道上連接一塊鎂d.金屬表面噴漆解析:d項(xiàng)是在金屬表面覆蓋保護(hù)層,b項(xiàng)是改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu),a項(xiàng)是將金屬氧化使表面生成氧化膜;a、b、d均不能形成原電池,故只有c項(xiàng)正確。答案:c8.下列金屬的防護(hù)方法不正確的是()a.對健身器材涂油漆以防止生銹b.對某些工具的“機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部位”選用刷油漆的方法來防銹c.用犧牲鋅塊的方法來保護(hù)船體d.自行車的鋼圈上鍍上一層cr防銹解析:“機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部位”應(yīng)涂油質(zhì)防銹,油質(zhì)既能防水又能防止氣體對金屬的腐蝕,還能使轉(zhuǎn)動(dòng)部位靈活。答案:b四、金屬腐蝕快慢比較9.如圖所示,各燒杯中盛有海水,鐵在其中被腐蝕由快到慢的順序?yàn)?)a.b.c.d.解析:是fe為負(fù)極,雜質(zhì)c為正極的原電池腐蝕,是鋼鐵的吸氧腐蝕,腐蝕較慢。其電極反應(yīng)式為:負(fù)極:2fe-4e-2fe2+,正極:2h2o+o2+4e-4oh-。實(shí)質(zhì)均為原電池裝置。中fe為正極,被保護(hù);中fe為負(fù)極,均被腐蝕。但fe和cu的金屬活動(dòng)性差別較fe和sn的大,故fe-cu原電池中fe被腐蝕得較快,;是fe作陽極,加快了fe的腐蝕;是fe作陰極,防止了fe的腐蝕。根據(jù)以上分析可知:鐵被腐蝕由快到慢的順序?yàn)?。答?c(建議用時(shí):30分鐘)1.下列金屬制品最易被腐蝕的是()a.鐵鍋b.鋁壺c.不銹鋼的菜刀d.鍍鉻的自行車鋼圈解析:鐵鍋在使用時(shí)比較容易與水、空氣接觸而發(fā)生電化學(xué)腐蝕;鋁表面易形成氧化膜保護(hù)內(nèi)部金屬不被腐蝕;不銹鋼的菜刀由于改變了金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)增強(qiáng)了抗腐蝕性;鍍鉻的自行車鋼圈阻止內(nèi)部金屬與外界接觸,增強(qiáng)了抗腐蝕性能。答案:a2.鐵釘和石墨棒用導(dǎo)線連接后,浸入到0.01 moll-1的nacl溶液中,可能發(fā)生的是()石墨棒上有氫氣析出石墨棒附近產(chǎn)生oh-石墨棒上有氧氣析出鐵釘被氧化a.b.c.d.解析:在此情境下,fe發(fā)生吸氧腐蝕,fe作負(fù)極:fe-2e-fe2+,被氧化,石墨棒作正極:o2+2h2o+4e-4oh-。答案:d3.下列敘述中不正確的是()a.金屬的電化學(xué)腐蝕比化學(xué)腐蝕普遍b.鋼鐵在干燥空氣里不易腐蝕c.用鋁質(zhì)鉚釘焊接鐵板,鐵板易被腐蝕d.原電池外電路中電子由負(fù)極流入正極解析:金屬腐蝕以電化學(xué)腐蝕為主,在潮濕環(huán)境中腐蝕快,鋁比鐵活潑,鋁釘鉚在鐵板上,鋁失電子,鐵被保護(hù)。原電池外電路中電子由負(fù)極流入正極。答案:c4.下列各種金屬防護(hù)的方法中:金屬表面涂抹油;改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu);保持金屬表面清潔干燥;在金屬表面進(jìn)行電鍍;使金屬表面形成致密的氧化物薄膜,其中能對金屬起到防止或減緩腐蝕作用的是()a.b.c.d.答案:d5.鋼鐵在很弱的酸性或中性條件下發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí),正極反應(yīng)為()a.fe-2e-fe2+b.2h+2e-h2c.2h2o+o2+4e-4oh-d.fe-3e-fe3+解析:鋼鐵中含有多種雜質(zhì),在考慮鋼鐵的電化學(xué)腐蝕時(shí),為了簡化問題,主要討論碳雜質(zhì)問題,也就是以fe為負(fù)極,c為正極的原電池反應(yīng)。在中性條件或弱酸性條件下發(fā)生的是吸氧腐蝕,原電池的正極為c,發(fā)生的是還原反應(yīng),即得電子反應(yīng),故a、d兩項(xiàng)應(yīng)排除,在b、c兩項(xiàng)中,b項(xiàng)是析氫腐蝕的電極反應(yīng),所以c項(xiàng)符合題意。答案:c6.下圖是三種稀酸對fe-cr合金隨cr含量變化的腐蝕性實(shí)驗(yàn)結(jié)果,下列有關(guān)說法正確的是()a.稀硝酸對fe-cr合金的腐蝕性比稀硫酸和稀鹽酸的弱b.稀硝酸和鐵反應(yīng)的化學(xué)方程式是fe+6hno3(稀)fe(no3)3+3no2+3h2oc.cr含量大于13%時(shí),因?yàn)槿N酸中硫酸的氫離子濃度最大,所以對fe-cr合金的腐蝕性最強(qiáng)d.隨著cr含量增加,稀硝酸對fe-cr合金的腐蝕性減弱解析:a項(xiàng),由圖示可知當(dāng)cr含量小于13%時(shí),稀硝酸對合金的腐蝕性比稀硫酸和稀鹽酸強(qiáng),當(dāng)cr含量大于13%,稀硝酸對合金的腐蝕性較弱。b項(xiàng),稀硝酸與金屬反應(yīng)時(shí),其還原產(chǎn)物應(yīng)是no。c項(xiàng),cr含量大于13%時(shí),硫酸對合金的腐蝕性最強(qiáng),由于溶液密度沒有給出,硫酸中氫離子濃度不一定最大。d項(xiàng),由圖示可知,隨著cr含量增加,稀硝酸對合金的腐蝕性減弱。答案:d7.鋼鐵“發(fā)藍(lán)”是在鋼鐵的表面形成一層四氧化三鐵的技術(shù)過程。其中一種辦法是將鋼鐵制品浸到亞硝酸鈉和濃氫氧化鈉的混合溶液中加熱到130 反應(yīng)。其過程可以用如下化學(xué)方程式表示:3fe+nano2+5naoh3na2feo2+h2o+nh3;6na2feo2+nano2+5h2o3na2fe2o4+nh3+7naoh;na2feo2+na2fe2o4+2h2ofe3o4+4naoh。下列說法正確的是()a.該生產(chǎn)過程不會(huì)產(chǎn)生污染b.反應(yīng)中的還原劑均為nano2c.反應(yīng)均是氧化還原反應(yīng)d.四氧化三鐵具有抗腐蝕作用解析:上述生產(chǎn)中涉及有毒物質(zhì)nano2,且也生成造成大氣污染(nh3)和水污染(naoh)的副產(chǎn)物,故a項(xiàng)不正確;在兩個(gè)反應(yīng)中nano2均被還原為nh3,nano2作氧化劑,故b項(xiàng)錯(cuò)誤;反應(yīng)不是氧化還原反應(yīng),故c項(xiàng)不正確;鋼鐵表面形成fe3o4薄膜,就是利用了fe3o4的抗腐蝕性,起保護(hù)作用,故d項(xiàng)正確。答案:d8.下列與金屬腐蝕有關(guān)的說法正確的是()a.圖a中,插入海水中的鐵棒,越靠近底端腐蝕越嚴(yán)重b.圖b中,開關(guān)由m改置于n時(shí),cu-zn合金的腐蝕速率減小c.圖c中,接通開關(guān)時(shí)zn腐蝕速率增大,zn上放出氣體的速率也增大d.圖d中,zn-mno2干電池自放電腐蝕主要是由mno2的氧化作用引起的解析:a項(xiàng),插入海水中的鐵棒靠近液面的位置與氧氣接觸,易發(fā)生吸氧腐蝕;b項(xiàng),開關(guān)由m改置于n時(shí),zn作負(fù)極,cu-zn合金作正極,合金受到保護(hù);c項(xiàng),接通開關(guān)形成原電池,zn作負(fù)極,zn的腐蝕速率增大,但氣體是在pt電極上生成;d項(xiàng),zn-mno2中自放電腐蝕主要是zn發(fā)生氧化反應(yīng)而自放電。答案:b9.我們已經(jīng)知道,鐵在潮濕空氣中易生銹,試設(shè)計(jì)一組實(shí)驗(yàn)(也可用圖示)來證明鐵的生銹既不單純是水的作用也不單純是空氣中氧氣的作用,而是水和氧氣共同作用的結(jié)果。將結(jié)果填入下表。實(shí)驗(yàn)過程實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象各步結(jié)論解析:這是一道實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題目,要求證明鐵生銹是兩個(gè)條件共同作用造成的,因此在設(shè)計(jì)時(shí)要單獨(dú)考慮每一個(gè)條件對實(shí)驗(yàn)的影響,因此要設(shè)計(jì)3種情況:有o2無h2o;有h2o無o2;既有h2o又有o2。答案:實(shí)驗(yàn)過程實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象各步結(jié)論無鐵銹沒有水,不能生銹無鐵銹沒有氧氣,不能生銹有鐵銹氧氣和水共同作用,才能生銹10.現(xiàn)有汽車機(jī)器上的齒輪門把手鋸條鐵制洗臉盆等常見鐵制品。為了防止它們生銹,通常適合采用下面哪一種方法。(填序號(hào))(1)在表面噴漆;(2)在表面涂油;(3)在表面鍍一層其他金屬;(4)在表面燒制搪瓷;(5)使其表面形成致密的氧化物保護(hù)膜。解析:防止金屬被腐蝕主要采用:(1)表面上加保護(hù)層,如烤漆、涂機(jī)油或凡士林、電鍍、烤藍(lán)等;(2)電化學(xué)方法,犧牲陽極的陰極保護(hù)法、外加電源的陰極保護(hù)法;(3)改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)等。答案:(1)(2)(3)(4)(5)11.鋼鐵很容易生銹而被腐蝕,每年因腐蝕而損失的鋼材占世界鋼鐵年產(chǎn)量的四分之一。(1)鋼鐵腐蝕主要是吸氧腐蝕,該腐蝕過程中的電極反應(yīng)為。(2)為了降低某水庫的鐵閘門被腐蝕的速率,可以采用圖甲所示的方案,其中焊接在鐵閘門上的固體材料r可以采用。 a.銅b.鈉c.鋅d.石墨(3)圖乙所示的方案也可以降低鐵閘門的腐蝕速率,其中鐵閘門應(yīng)該連接在直流電源的極。解析:(1)發(fā)生吸氧腐蝕時(shí),負(fù)極上fe失去電子,正極上o2得到電子。(2)鐵閘門上連接一塊比鐵活潑的金屬如鋅,就可由鋅失去電子,鋅被溶解,而鐵被保護(hù),屬于犧牲陽極的陰極保護(hù)法。(3)屬于外加電流的陰極保護(hù)法,需把被保護(hù)的鐵閘門連接在電源的負(fù)極。答案:(1)負(fù)極:2fe-4e-2fe2+,正極:o2+2h2o+4e-4oh-(2)c(3)負(fù)12.日常生產(chǎn)、生活中用到許多金屬制品,從實(shí)用美觀角度考慮選擇下列合適的金屬材料或保護(hù)(防腐蝕)方法,將序號(hào)填入下表相應(yīng)空格中。不銹鋼白鐵(鍍鋅鐵皮)鋁合金鍍鉻鐵管涂漆