高二化學(xué)選修四 金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù) 習(xí)題

本文格式為Word版，下載可任意編輯——高二化學(xué)選修四金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)習(xí)題基礎(chǔ)落實(shí)

1．以下防腐措施中，屬于電化學(xué)保護(hù)法的是()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．在金屬中參與一些鉻或者鎳制成合金C．在輪船的船殼水線以下部分，裝上一鋅錠D．在金屬表面噴漆答案C

解析在輪船的船殼水線以下部分，裝上鋅能形成鐵-鋅原電池，鋅為負(fù)極，被腐蝕，鐵

被保護(hù)。

2．鋼鐵在潮濕的空氣中會(huì)被腐蝕，發(fā)生的原電池反應(yīng)為2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2。以下說(shuō)法正確的是()

－＋

A．負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為Fe－2e===Fe2

－－

B．正極發(fā)生的反應(yīng)為2H2O＋O2＋2e===4OHC．原電池是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置

D．鋼柱在水下部分比在空氣與水交界處更簡(jiǎn)單腐蝕答案A

－＋－－

解析由原電池反應(yīng)式知：負(fù)極為Fe－2e===Fe2，正極為2H2O＋O2＋4e===4OH，所以A對(duì)、B錯(cuò)；原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，C錯(cuò)；根據(jù)原電池原理，鋼柱在空氣與水交界處更簡(jiǎn)單腐蝕，D錯(cuò)。

3．如下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．②①③④B．④③②①C．④②①③D．③②④①答案C

解析②、③、④的實(shí)質(zhì)均為原電池裝置。③中Fe為正極，被保護(hù)；②、④中Fe為負(fù)極，均被腐蝕，但相對(duì)來(lái)說(shuō)Fe和Cu的金屬活動(dòng)性比Fe和Sn的區(qū)別大，故Fe－Cu原電池中Fe被腐蝕得更快；①中因鐵不純而發(fā)生微電池反應(yīng)。

4．以下現(xiàn)象中，不是由于原電池反應(yīng)造成的是()A．含雜質(zhì)的鋅與鹽酸反應(yīng)比純鋅與鹽酸反應(yīng)速率快B．金屬在潮濕的空氣中易腐蝕

C．純鐵和鹽酸反應(yīng)，如滴入幾滴硫酸銅溶液，則可加快反應(yīng)速率D．化工廠中的鐵鍋爐易腐蝕而損壞答案D

解析化工廠的空氣中含有大量的化學(xué)物質(zhì)，有的簡(jiǎn)單與鐵制品反應(yīng)，導(dǎo)致鋼鐵腐蝕。練方法技巧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一致的鐵釘分別固定在圖示的三個(gè)裝置中，再放置于玻璃鐘罩里保存一致的一段時(shí)間。以下對(duì)試驗(yàn)終止時(shí)現(xiàn)象的描述不正確的是()

A．裝置Ⅰ左側(cè)的液面一定會(huì)下降B．左側(cè)液面裝置Ⅰ比裝置Ⅱ的低C．裝置Ⅱ中的鐵釘腐蝕最嚴(yán)重D．裝置Ⅲ中的鐵釘幾乎沒(méi)被腐蝕答案B

解析裝置Ⅰ中鐵釘處于鹽酸的蒸氣中，被侵蝕而釋放出H2，使左側(cè)液面下降，右側(cè)液面上升；裝置Ⅱ中鐵釘同樣處于鹽酸的蒸氣中，不同的是懸掛鐵的金屬絲由鐵絲換成了銅絲，

由于Fe比Cu活潑，在這種氣氛中構(gòu)成的原電池會(huì)加速鐵釘?shù)那治g而放出更多的H2，使左側(cè)液面下降得更多，右側(cè)液面上升得更多；裝置Ⅲ中雖然懸掛鐵釘?shù)倪€是銅絲，但由于濃硫酸有吸水性而無(wú)揮發(fā)性，使鐵釘處于一種較為枯燥的空氣中，因而在短時(shí)間內(nèi)幾乎沒(méi)有被侵蝕。

6．鍍鋅鐵在發(fā)生析氫腐蝕時(shí)，若有0.2mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，以下說(shuō)法正確的是()①有5.6g金屬被腐蝕②有6.5g金屬被腐蝕③在標(biāo)準(zhǔn)狀況下有2.24L氣體放出④在標(biāo)準(zhǔn)狀況下有1.12L氣體放出

A．①②B．②③C．①④D．③④答案B

－＋－

解析在鍍鋅鐵的析氫腐蝕中：負(fù)極(Zn)：Zn－2e===Zn2，有0.2mole轉(zhuǎn)移時(shí)，有

＋－

0.1molZn溶解，即6.5g；正極(Fe)：2H＋2e===H2↑，生成0.1molH2，標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為2.24L。

7．如圖裝置中，U形管內(nèi)為紅墨水，a、b試管內(nèi)分別盛有食鹽水和氯化銨溶液，各參與生鐵塊，放置一段時(shí)間。以下有關(guān)描述錯(cuò)誤的是()

A．生鐵塊中的碳是原電池的正極B．紅墨水柱兩邊的液面變?yōu)樽蟮陀腋?/p>

－＋

C．兩試管中一致的電極反應(yīng)式是Fe－2e===Fe2

D．a(chǎn)試管中發(fā)生了吸氧腐蝕，b試管中發(fā)生了析氫腐蝕答案B

－＋

解析Fe與C及電解質(zhì)溶液形成原電池，F(xiàn)e是負(fù)極：Fe－2e===Fe2，C是正極，在a中發(fā)生吸氧腐蝕，a中壓強(qiáng)減小，b中發(fā)生析氫腐蝕，b中壓強(qiáng)增大，紅墨水柱液面是左高右低，應(yīng)選B。此題考察鋼鐵的吸氧腐蝕和析氫腐蝕。

練綜合拓展

8．在A、B、C三個(gè)燒杯中分別盛有一致濃度的稀硫酸，如下圖：

(1)A中反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______________________________________________。(2)B中Sn極的電極反應(yīng)式為_(kāi)_____________________________________________，Sn極附近溶液的pH________(填“增大〞、“減小〞或“不變〞)。

(1)C中被腐蝕的金屬是________，總反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)______________________，比較A、B、C中鐵被腐蝕的速率，由快到慢的順序是________________。

＋＋

答案(1)Fe＋2H===Fe2＋H2↑

＋－

(2)2H＋2e===H2↑增大

＋＋

(3)ZnZn＋2H===Zn2＋H2↑B＞A＞C

解析鐵在不同的狀況下被腐蝕的速率不同。作原電池的負(fù)極時(shí)易被腐蝕，作原電池的正極時(shí)受到保護(hù)不被腐蝕。

9．金屬腐蝕的電化學(xué)原理可用下圖模擬。

(1)請(qǐng)寫(xiě)出有關(guān)電極反應(yīng)式：

①鐵棒上的電極反應(yīng)式：__________________________________________________________________________________________________________________________。①碳棒上的電極反應(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H2SO4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。

－＋

答案(1)①2Fe－4e===2Fe2

－－

②O2＋2H2O＋4e===4OH

(2)吸氧(3)析氫鋅(或其他比鐵活潑的金屬)10．關(guān)于鐵生銹的機(jī)理有人提出如下步驟：

－＋

①Fe－2e===Fe2；

＋－

②H＋e===H；③4H＋O2===2H2O；

＋＋

④4Fe2＋O2＋(4＋2x)H2O===2Fe2O3·xH2O＋8H根據(jù)以上過(guò)程，回復(fù)以下問(wèn)題：

(1)根據(jù)以上機(jī)理，判斷以下說(shuō)法正確的是()A．以上銹蝕過(guò)程發(fā)生的是化學(xué)腐蝕

B．從銹蝕反應(yīng)的最終結(jié)果看，水既是氧化劑，又是還原劑C．反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是氧氣被還原，金屬鐵被氧化D．從反應(yīng)機(jī)理看，銹蝕過(guò)程發(fā)生的是析氫腐蝕

(2)某鐵件需長(zhǎng)期浸于水下，為了減少腐蝕，想采取以下措施，其中正確的有()A．給鐵件鉚上一些鋅板

B．給鐵件通入直流電，把鐵件與電源正極連接

C．在制造鐵件時(shí)，在鐵中摻入一定比例的銅制成合金D．在鐵件表面涂上一層較厚的瀝青

(3)現(xiàn)有質(zhì)量為1000g的某鐵件已在水下生銹，若測(cè)知整個(gè)銹蝕過(guò)程中有6mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，則參與反應(yīng)的O2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為_(kāi)___L，反應(yīng)后鐵件的質(zhì)量為_(kāi)___g(已知鐵銹Fe2O3·xH2O中x值為1)。

答案(1)C(2)AD(3)33.61066

解析(1)根據(jù)反應(yīng)機(jī)理，將方程式疊加：①×4＋②×8＋③×2＋④可得：4Fe＋3O2＋2xH2O===2(Fe2O3·xH2O)可知為吸氧腐蝕。

(2)保護(hù)鐵不被腐蝕，可隔絕O2或