人教版選修4 第4章第4節(jié) 金屬的電化學(xué)腐蝕與防護 作業(yè) (15).doc

第4節(jié) 金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(建議用時：40分鐘)基礎(chǔ)達標(biāo)練1為了防止鋼鐵銹蝕，下列防護方法中正確的是()a在精密機床的鐵床上安裝銅螺釘b在排放海水的鋼鐵閘門上用導(dǎo)線連接一塊石墨，一同浸入海水中c在海輪舷上用鐵絲系住鋅板浸在海水里d在地下輸油的鑄鐵管上接直流電源的正極ca、b中形成的原電池都是鐵作負極，加速鋼鐵腐蝕；d中鑄鐵管作陽極，加速腐蝕；c中鋅比鐵活潑，鐵作正極。2下列關(guān)于犧牲陽極的陰極保護法的敘述正確的是()a正極就是陽極b負極就是陰極c陽極上發(fā)生氧化反應(yīng)d正極上發(fā)生氧化反應(yīng)c犧牲陽極的陰極保護法就是原電池的負極(陽極)的金屬發(fā)生氧化反應(yīng)被腐蝕，作為正極(陰極)的金屬不被腐蝕。3下列敘述不正確的是()a鐵表面鍍鋅，鐵作陽極b船底鑲嵌鋅塊，鋅作負極，以防船體被腐蝕c鋼鐵吸氧腐蝕的正極反應(yīng)：o22h2o4e=4ohd工業(yè)上電解飽和食鹽水的陽極反應(yīng)：2cl2e=cl2a陽極上發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極上發(fā)生還原反應(yīng)，在鐵表面鍍鋅，鐵極發(fā)生的反應(yīng)為zn22e=zn，所以鐵作陰極。4銅板上鐵鉚釘處的吸氧腐蝕原理如圖所示，下列有關(guān)說法不正確的是() a正極的電極反應(yīng)式為：2h2e=h2b此過程中還涉及反應(yīng)：4fe(oh)22h2oo2=4fe(oh)3c此過程中銅并不被腐蝕d此過程中電子從fe移向cua該圖表示為吸氧腐蝕，其中鐵鉚釘為負極，電極反應(yīng)式為fe2e=fe2，銅板為正極，電極反應(yīng)式為o24e2h2o=4oh，當(dāng)形成fe(oh)2后，還有4fe(oh)2o22h2o=4fe(oh)3這個反應(yīng)，故a項錯誤，b、c、d三項均正確。5為研究金屬腐蝕的條件和速率，某課外小組學(xué)生用金屬絲將三根大小相同的鐵釘分別固定在圖示的三個裝置中，再放置于玻璃鐘罩里保存一星期，下列對實驗結(jié)束時現(xiàn)象描述不正確的是() a裝置左側(cè)的液面一定會上升b左測液面裝置比裝置的低c裝置中的鐵釘腐蝕最嚴重d裝置中的鐵釘幾乎沒被腐蝕b裝置中潮濕的水蒸氣為中性，鐵釘發(fā)生吸氧腐蝕，左側(cè)的液面一定會上升；裝置中潮濕的水蒸氣為酸性，鐵釘發(fā)生析氫腐蝕，左側(cè)的液面下降，故左側(cè)液面裝置比裝置的高；裝置中銅與鐵構(gòu)成原電池，腐蝕最為嚴重；裝置中鐵釘處于干燥環(huán)境，幾乎沒被腐蝕。6下列與金屬腐蝕有關(guān)的說法，正確的是()圖1圖2圖3圖4a圖1中，插入海水中的鐵棒，越靠近底端腐蝕越嚴重b圖2中，插入溶液中的鐵棒容易溶解，主要是發(fā)生電化學(xué)腐蝕c圖3中，燃氣灶的中心部位容易生銹，主要是由于高溫下鐵發(fā)生化學(xué)腐蝕d圖4中，用犧牲鎂塊的方法來防止地下鋼鐵管道的腐蝕，鎂塊相當(dāng)于原電池的正極ca項，鐵棒越靠近海水液面處腐蝕越嚴重，因為該處o2濃度最大；b項，鐵棒作為電解池的陰極被保護；d項，鎂塊相當(dāng)于原電池的負極。7關(guān)于下列各裝置圖的敘述中，不正確的是()a用裝置精煉銅，則a極為粗銅，電解質(zhì)溶液為cuso4溶液b裝置的總反應(yīng)是：cu2fe3=cu22fe2c裝置中鋼閘門應(yīng)與外接電源的負極相連d裝置中的鐵釘幾乎沒被腐蝕ba項，根據(jù)電流方向，a為陽極，b為陰極，粗銅作陽極。b項，裝置的總反應(yīng)為fe2fe3=3fe2，錯誤。c項，被保護的金屬應(yīng)作陰極。d項，鐵釘所處的環(huán)境干燥不被腐蝕。8結(jié)合如圖判斷，下列敘述正確的是()a和中正極均被保護b和中負極反應(yīng)均是fe2e=fe2c和中正極反應(yīng)均是o22h2o4e=4ohd和中分別加入少量k3fe(cn)6溶液，均有藍色沉淀a兩個裝置均為原電池，負極都是活潑金屬，根據(jù)原電池原理可知，原電池的正極金屬受到保護，a項正確；中負極為活潑金屬zn，b項錯誤；中是酸性溶液，電極反應(yīng)中不能有oh生成，c項錯誤；中無fe2生成，不能生成鐵氰化亞鐵沉淀，d項錯誤。9a、b、c三個燒杯中分別盛有相同物質(zhì)的量濃度的稀硫酸，如圖所示： (1)a中反應(yīng)的離子方程式是_。(2)b中sn極的電極反應(yīng)式為_，sn極附近溶液的ph_(填“增大”“減小”或“不變”)。(3)c中被腐蝕的金屬是_，總反應(yīng)離子方程式是_，比較a、b、c中鐵被腐蝕的速率由快到慢的順序是_。【解析】(1)a中發(fā)生fe與稀硫酸間的置換反應(yīng)。(2)b中sn為正極，h放電生成h2：2h2e=h2，導(dǎo)致sn附近溶液中c(h)減小，ph增大。(3)c中zn為負極被腐蝕?！敬鸢浮?1)fe2h=fe2h2(2)2h2e=h2增大(3)znzn2h=zn2h2bac10鐵生銹是比較常見的現(xiàn)象，某實驗小組為研究鐵生銹的條件，設(shè)計了以下快速、易行的方法：首先檢查制氧氣裝置的氣密性，然后按圖連接好裝置，點燃酒精燈給藥品加熱，持續(xù)3 min左右，觀察到的實驗現(xiàn)象為：直形管中用蒸餾水浸過的光亮鐵絲表面顏色變得灰暗，發(fā)生銹蝕；直形管中干燥的鐵絲表面依然光亮，沒有發(fā)生銹蝕；燒杯中潮濕的鐵絲依然光亮。試回答以下問題：(1)由于接觸的介質(zhì)不同，金屬腐蝕分成不同類型，本實驗中鐵生銹屬于_。能表示其原理的電極反應(yīng)式為_。(2)儀器a的名稱為_，其中裝的藥品可以是_，其作用是_。(3)由實驗可知，該類鐵生銹的條件為_。決定鐵生銹快慢的一個重要因素是_?！窘馕觥夸撹F在潮濕環(huán)境下形成原電池，發(fā)生電化學(xué)腐蝕。在直形管中的實驗現(xiàn)象說明，潮濕是鐵生銹的必須前提；直形管實驗與燒杯實驗的對比，則說明o2濃度是影響鐵生銹快慢的一個重要因素。【答案】(1)電化學(xué)腐蝕負極：fe2e=fe2，正極：2h2oo24e=4oh(2)球形干燥管堿石灰(或無水氯化鈣)干燥o2(3)與o2接觸；與水接觸氧氣濃度能力提升練11下列各種鍍有金屬保護層的鐵板，鍍層破損后在相同的環(huán)境中，鐵板最易被腐蝕的是()a鍍鋅鐵(白鐵)b鍍錫鐵(馬口鐵)c鍍銅鐵d鍍銀鐵d鍍有金屬保護層的鐵板，在鍍層破損時，與周圍環(huán)境形成原電池。若活動性：鐵鍍層金屬，則鐵易被腐蝕，而且兩種金屬的活動性相差越大，鐵越易被腐蝕，所以選d。12“瓦良格”號航空母艦，是中國人民解放軍海軍的第一艘可搭載固定翼飛機的航空母艦。已知航空母艦的主體是鋼鐵，減弱甲板的腐蝕是航母制造過程中需要攻克的一個難題。某同學(xué)設(shè)計如圖實驗，根據(jù)鐵處于、三種不同的環(huán)境中被腐蝕的快慢，可判斷在母艦甲板上最好嵌上的以下固體為()a鐵 b鋅c碳d銅b航空母艦甲板嵌上固體鋅后，能起到腐蝕鋅保護鐵的作用。13一定條件下，某含碳鋼腐蝕情況與溶液ph的關(guān)系如下表。ph2466.5813.514腐蝕快慢較快慢較快主要產(chǎn)物fe2fe3o4fe2o3feo下列說法錯誤的是()a當(dāng)ph6時，碳鋼主要發(fā)生吸氧腐蝕c當(dāng)ph14時，正極反應(yīng)為o24h4e=2h2od將堿性溶液煮沸除去氧氣后，碳鋼腐蝕的速率會減緩c當(dāng)ph6時，是弱酸性和堿性，碳鋼主要發(fā)生吸氧腐蝕，b正確；當(dāng)ph14時，正極反應(yīng)為o22h2o4e=4oh，c項錯誤；將堿性溶液煮沸除去氧氣后，可以減少吸氧腐蝕，故可以使碳鋼腐蝕的速率減緩，d正確。14市場上出售的“熱敷袋”，其主要成分是鐵屑、炭粉、木屑與少量氯化鈉、水等。它在使用之前需使塑料袋與空氣隔絕。使用時啟開塑料袋上的小孔，輕輕揉搓就會發(fā)出熱量來。當(dāng)使用完后還會發(fā)現(xiàn)有鐵銹(fe2o3的結(jié)晶水合物)生成，依上述現(xiàn)象回答：(1)“熱敷袋”放出的熱量是利用鐵發(fā)生了_反應(yīng)放出熱量。(2)炭粉的主要作用是_。(3)加入氯化鈉的作用是_。(4)有關(guān)的電極反應(yīng)式：正極_，負極_。【解析】根據(jù)題意“熱敷袋”使用時必須與空氣接觸，再從主要成分是鐵屑、炭粉、木屑與少量氯化鈉、水和使用完后發(fā)現(xiàn)有鐵銹生成可判斷出反應(yīng)原理為鐵的吸氧腐蝕?！敬鸢浮?1)氧化(2)作正極(3)做電解質(zhì)溶液(4)o22h2o4e=4oh2fe4e=2fe215如何防止鐵的銹蝕是工業(yè)上研究的重點內(nèi)容。為研究鐵銹蝕的影響因素，某同學(xué)做了如下探究實驗：序號內(nèi)容實驗現(xiàn)象1常溫下將鐵絲放在干燥空氣中一個月干燥的鐵絲表面依然光亮2常溫下將鐵絲放在潮濕空氣中一小時鐵絲表面依然光亮3常溫下將鐵絲放在潮濕的空氣中一個月鐵絲表面已變得灰暗4將潮濕的鐵絲放在常溫的氧氣流中一小時鐵絲表面略顯灰暗5將潮濕的鐵絲放在高于常溫的氧氣流中一小時鐵絲表面已變得灰暗6將浸過氯化鈉溶液的鐵絲放在高于常溫的氧氣流中一小時鐵絲表面灰暗程度比實驗5嚴重回答以下問題：(1)上述實驗中發(fā)生了電化學(xué)腐蝕的是(填實驗序號)_；在電化學(xué)腐蝕中，負極反應(yīng)是_；正極反應(yīng)是_；(2)由該實驗可知，可以影響鐵銹蝕速率的因素是_；(3)為防止鐵的銹蝕，工業(yè)上普遍采用的方法是_(答兩種方法)?！窘馕觥拷獯鸬?1)題應(yīng)注意聯(lián)系金屬的化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕的區(qū)別，不純的金屬與電解質(zhì)溶液接觸，因發(fā)生原電池反應(yīng)，較活潑的金屬失電子而被氧化，分析題中實驗可知，實驗3、4、5、6 發(fā)生了電化學(xué)腐蝕， 其中負極反應(yīng)是fe2e=fe2，正極反應(yīng)是o22h2o4e=4oh。解答第(2)題時，對比實驗1和3可得出濕度增大，可使鐵銹蝕速率加快；對比實驗3、4可知增大o2濃度可加快鐵銹蝕的速率；對比實驗4、5可知升高溫度可加快鐵銹蝕的速率；對比實驗5、6可知電解質(zhì)的存在會使鐵銹蝕的速率加快。第(3)題，為防止鐵的銹蝕