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(hù) 作業(yè) (1).docVIP

第4節(jié) 金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)一、選擇題(本題包括12小題，每小題5分，共60分)1下列有關(guān)金屬腐蝕的說(shuō)法中正確的是()金屬的腐蝕全部是氧化還原反應(yīng)金屬的腐蝕可分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕，只有電化學(xué)腐蝕才是氧化還原反應(yīng)因?yàn)槎趸计毡榇嬖?，所以鋼鐵的電化學(xué)腐蝕以析氫腐蝕為主無(wú)論是析氫腐蝕還是吸氧腐蝕，總是金屬被氧化a bc d【答案】c【解析】鋼鐵的電化學(xué)腐蝕以吸氧腐蝕為主。2普通銅器時(shí)間稍久容量出現(xiàn)銅綠，其主要成分是cu2(oh)2co3。但有三件1760年銅鑄的國(guó)寶在240年后看上去仍然熠熠生輝而不生銹，下列對(duì)其原因的分析，最可能的是()a它們的表面都鍍上了一層耐腐蝕的黃金b環(huán)境污染日趨嚴(yán)重，它們表面的銅綠被酸雨溶解洗去c銅的金屬活動(dòng)性比氫小，因此不易被氧化d它們是含一定比例金、銀、錫、鋅的銅合金【答案】d【解析】本題考查合金的性質(zhì)，合金的性能優(yōu)于成分金屬，不易生銹，另外鋅、錫對(duì)銅也有保護(hù)作用。3(雙選)鐵釘與碳棒用導(dǎo)線連接后，同時(shí)浸入0.01 moll1的nacl溶液中，可能發(fā)生的反應(yīng)是 ()a碳棒上放出氯氣 b碳棒附近產(chǎn)生ohc碳棒上放出氧氣 d鐵釘被氧化【答案】bd【解析】鐵釘和碳棒用導(dǎo)線連接后，同時(shí)浸入nacl溶液中，實(shí)質(zhì)上是形成了原電池，據(jù)原電池工作原理，fe比c活潑，因此鐵被氧化；而nacl溶液呈中性，鐵在中性溶液中發(fā)生吸氧腐蝕，碳棒為正極。在碳棒上發(fā)生了還原反應(yīng)：o22h2o4e=4oh。4下列說(shuō)法正確的是()a鉛蓄電池放電時(shí)鉛電極發(fā)生還原反應(yīng)b電解飽和食鹽水在陽(yáng)極得到氯氣，陰極得到金屬鈉c給鐵釘鍍銅可采用cuso4作電鍍液d生鐵浸泡在食鹽水中發(fā)生析氫腐蝕【答案】c【解析】鉛蓄電池放電時(shí)鉛電極作負(fù)極，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，a錯(cuò)誤；電解飽和食鹽水的方程式為2nacl2h2oh22naohcl2，h2和naoh為陰極產(chǎn)物，b錯(cuò)誤；食鹽水是中性溶液，該條件下發(fā)生鐵的吸氧腐蝕，d錯(cuò)誤。5鋼鐵在腐蝕過(guò)程中，下列5種變化可能發(fā)生的是()fe由2價(jià)轉(zhuǎn)化為3價(jià)o2被還原產(chǎn)生h2fe(oh)3失水形成fe2o3xh2o雜質(zhì)c被氧化除去a bc d【答案】b【解析】鋼鐵的腐蝕過(guò)程：鐵作負(fù)極，發(fā)生反應(yīng)為fe2e=fe2，雜質(zhì)c作正極，若發(fā)生析氫腐蝕，正極反應(yīng)為2h2e=h2，若發(fā)生吸氧腐蝕，正極反應(yīng)為o24e2h2o=4oh。隨之fe22oh=fe(oh)2,4fe(oh)2o22h2o=4fe(oh)3，fe(oh)3失水可形成fe2o3xh2o。6下列說(shuō)法中，正確的是()鍍層破損后，白鐵(鍍鋅的鐵)比馬口鐵(鍍錫的鐵)更易被腐蝕鋼鐵表面常易銹蝕生成fe2o3nh2o鋅和鐵構(gòu)成原電池時(shí)，鐵作負(fù)極鉛蓄電池中鉛作負(fù)極，pbo2作正極，兩極浸到稀硫酸中a只有 b只有c d【答案】a7下列對(duì)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置的判斷中錯(cuò)誤的是()a若x為碳棒，開(kāi)關(guān)k置于a處可減緩鐵的腐蝕b若x為鋅棒，開(kāi)關(guān)k置于a或b處均可減緩鐵的腐蝕c若x為鋅棒，開(kāi)關(guān)k置于b處時(shí)，為犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法d若x為碳棒，開(kāi)關(guān)k置于b處時(shí)，鐵電極上發(fā)生的反應(yīng)為2h2e=h2【答案】d8.如圖是用鐵鉚釘固定兩個(gè)銅質(zhì)零件的示意圖，若將該零件置于潮濕空氣中，下列說(shuō)法正確的是()a發(fā)生電化學(xué)腐蝕，銅為負(fù)極，銅極產(chǎn)生h2b銅易被腐蝕，銅極上發(fā)生還原反應(yīng)，吸收o2c鐵易被腐蝕，鐵發(fā)生氧化反應(yīng)：fe2e=fe2d發(fā)生化學(xué)腐蝕：fecu2=cufe2【答案】c【解析】在潮濕的空氣中發(fā)生電化學(xué)腐蝕，鐵比銅活潑，鐵作負(fù)極，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)：fe2e=fe2，鐵被腐蝕，銅作正極，正極發(fā)生還原反應(yīng)：o22h2o4e=4oh，綜上分析，c正確。9下列敘述不正確的是()a鋅跟稀硫酸反應(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(鍍鋅的鐵)比馬口鐵(鍍錫的鐵)更易被腐蝕c鋼鐵表面常易被銹蝕生成fe2o3nh2od鋼鐵在發(fā)生析氫腐蝕和吸氧腐蝕時(shí)，電極反應(yīng)相同的是負(fù)極反應(yīng)【答案】b【解析】a項(xiàng)中zn與置換出的cu一起構(gòu)成原電池，加快反應(yīng)速率；b項(xiàng)中白鐵鍍層破損后zn先被腐蝕，而馬口鐵鍍層破損后fe先被腐蝕，故b項(xiàng)錯(cuò)；c、d項(xiàng)正確。10下列與金屬腐蝕有關(guān)的說(shuō)法正確的是()【答案】b【解析】a中，燒杯底端的海水中含氧量比較少，故鐵棒發(fā)生吸氧腐蝕的速率應(yīng)該減小，a項(xiàng)錯(cuò)誤；b中，當(dāng)開(kāi)關(guān)置于n時(shí)，左邊的鋅與合金形成了原電池，并且合金作正極，合金的腐蝕速率減小，b項(xiàng)正確；c中，接通開(kāi)關(guān)后，形成原電池，生成氫氣的速率增大，但是氫氣是在pt電極上放出的，c項(xiàng)錯(cuò)誤；d中，干電池的自放電腐蝕主要是由zn的還原作用引起的，d項(xiàng)錯(cuò)誤。11如圖所示，將fe片和al片放在盛有nacl溶液(其中滴入酚酞)的表面皿中，先觀察到變紅色的區(qū)域?yàn)?)a和 b和c和 d和【答案】d【解析】左圖為原電池，鐵為正極，發(fā)生吸氧腐蝕，正極反應(yīng)為o22h2o4e=4oh，呈堿性；右圖為電解池，鋁為陰極，陰極反應(yīng)為2h2e=h2，生成氫氣的同時(shí)，破壞了水的電離平衡生成了氫氧化鈉。12下列有關(guān)鋼鐵腐蝕與防護(hù)的說(shuō)法正確的是()a鋼管與電源正極連接，鋼管可被保護(hù)b鐵遇冷濃硝酸表面鈍化，可保護(hù)內(nèi)部不被腐蝕c鋼管與銅管露天堆放在一起時(shí)，鋼管不易被腐蝕d鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕時(shí)，負(fù)極反應(yīng)是fe=fe33e【答案】b【解析】對(duì)鋼鐵制品進(jìn)行電化學(xué)防護(hù)時(shí)，需接電源的負(fù)極，接正極會(huì)加快腐蝕，a項(xiàng)錯(cuò)誤；鐵鈍化的兩個(gè)前提是常溫、濃硝酸或濃硫酸，鈍化的結(jié)果是表面形成致密氧化膜，b項(xiàng)正確；鋼管與銅管堆放在一起，當(dāng)形成原電池時(shí)，鋼管作負(fù)極，腐蝕加快，c項(xiàng)錯(cuò)誤；鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕時(shí)，fe只能失去2個(gè)電子生成fe2：fe2e=fe2，d項(xiàng)錯(cuò)誤。二、非選擇題(本題包括4小題，共40分)13(10分)鋼鐵很容易生銹而被腐蝕，每年因腐蝕而損失的鋼鐵占世界鋼鐵年產(chǎn)量的四分之一。(1)鋼鐵腐蝕主要是吸氧腐蝕，該腐蝕過(guò)程中的電極反應(yīng)式為_(kāi)。(2)為了降低某水庫(kù)的鐵閘門被腐蝕的速率，可以采用如圖甲所示的方案，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)如圖乙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_極上?！敬鸢浮?1)負(fù)極：2fe4e=2fe2，正極：o22h2o4e=4oh(2)c(3)負(fù)【解析】(1)發(fā)生吸氧腐蝕時(shí)，負(fù)極上鐵失電子，正極上o2得電子；(2)鐵閘門上連接一塊比鐵活潑的金屬，如鋅，可使鋅失電子而保護(hù)鐵；(3)屬于外加電流的陰極保護(hù)法。14(10分)金屬腐蝕的電化學(xué)原理可用下圖模擬。(1)請(qǐng)寫出有關(guān)電極反應(yīng)式：鐵棒上電極反應(yīng)式：_。碳棒上電極反應(yīng)式：_。(2)該圖所表示的是_(填“析氫”或“吸氧”)腐蝕。(3)若將o2撤走，并將nacl溶液改為稀硫酸溶液，則此圖可表示_(填“析氫”或“吸氧”)腐蝕原理；若用犧牲陽(yáng)極法來(lái)保護(hù)鐵棒不被腐蝕溶解，即可將碳棒改為_(kāi)棒?！敬鸢浮?1)2fe4e=2fe2o22h2o4e=4oh(2)吸氧(3)析氫鋅(或其他比f(wàn)e活潑的金屬)【解析】電解質(zhì)是氯化鈉，溶液呈中性。發(fā)生吸氧腐蝕，負(fù)極反應(yīng)是2fe4e=2fe2，正極反應(yīng)是o22h2o4e=4oh。若將o2撤走，并將nacl溶液改為稀硫酸溶液，此時(shí)發(fā)生析氫腐蝕；若用犧牲陽(yáng)極法來(lái)保護(hù)鐵棒不被腐蝕溶解，此時(shí)構(gòu)成的原電池中鐵棒作正極，負(fù)極是比鐵活潑的金屬，因此可將碳棒改為鋅棒。15(10分)對(duì)金屬制品進(jìn)行抗腐蝕處理，可延長(zhǎng)其使用壽命。(1)抗腐蝕處理前，生產(chǎn)中常用鹽酸來(lái)除鐵銹。現(xiàn)將一表面生銹的鐵件放入鹽酸中，當(dāng)鐵銹除盡后，溶液中發(fā)生的化合反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)。(2)鍍銅可防止鐵制品腐蝕，電鍍時(shí)用銅而不用石墨作陽(yáng)極的原因是_。(3)利用圖示裝置，可以模擬鐵的電化學(xué)防護(hù)。若x為碳棒，為減緩鐵的腐蝕，開(kāi)關(guān)k應(yīng)置于_處。若x為鋅，開(kāi)關(guān)k置于m處，該電化學(xué)防護(hù)法稱為_(kāi)【答案】(1)2fecl3fe=3fecl2(2)補(bǔ)充溶液中消耗的cu2，保持溶液中cu2濃度恒定(3)n犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法【解析】(1)鐵銹的主要成分是fe2o3，與鹽酸反應(yīng)生成fe3，fe3會(huì)與fe反應(yīng)生成fe2。(2)電鍍時(shí)若用石墨作陽(yáng)極，則電解過(guò)程中電解液中cu2濃度不斷減小，導(dǎo)致鐵表面不能鍍上均勻的銅。(3)若x為碳棒，則只能用外加電源的陰極保護(hù)法，此時(shí)開(kāi)關(guān)應(yīng)置于n處。若x為zn，k置于m處，其保護(hù)原理稱為犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法。16(10分)下圖所示的是某研究性學(xué)習(xí)小組探究金屬腐蝕條件的實(shí)驗(yàn)裝置圖，試分析實(shí)驗(yàn)并回答下列問(wèn)題：(1)若起始時(shí)甲、乙、丙三套裝置的導(dǎo)管中液面高度相同，過(guò)一段時(shí)間后液面最高的是_，鐵粉腐蝕的速率由大到小的排列順序?yàn)?用甲、乙、丙填寫)_。(2)通過(guò)甲、乙裝置的對(duì)比說(shuō)明鋼鐵中碳的含量越_(填“高”或“低”)越易腐蝕。(3)乙裝置中發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)正極的電極反應(yīng)式為_(kāi)。(4)針對(duì)乙、丙裝置研究的結(jié)果分析，可采用